JPH11260796A - Etching method - Google Patents

Etching method

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Publication number
JPH11260796A
JPH11260796A JP6497498A JP6497498A JPH11260796A JP H11260796 A JPH11260796 A JP H11260796A JP 6497498 A JP6497498 A JP 6497498A JP 6497498 A JP6497498 A JP 6497498A JP H11260796 A JPH11260796 A JP H11260796A
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JP
Japan
Prior art keywords
ion current
plasma
current density
etching
etching method
Prior art date
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Pending
Application number
JP6497498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Nishimori
康博 西森
Kouichi Nakaune
功一 中宇禰
Yutaka Omoto
大本  豊
Tetsuo Ono
哲郎 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6497498A priority Critical patent/JPH11260796A/en
Publication of JPH11260796A publication Critical patent/JPH11260796A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce damage without deteriorating etching speed and working form by etching residual polycrystalline silicon by plasma having low saturation ion current density, before a base oxide film is exposed, when plasma etching is performed with specified saturation ion current density. SOLUTION: Polycrystalline silicon 21 formed on a gate oxide film 23 is etched by using plasma having specified saturation ion current density, e.g. 2.4 mA/cm<2> . When polycrystalline silicon 21 comes to exist on an LOCOS 22 and a gate oxide film 23, the residual polycrystalline silicon 21 is etched by using plasma having saturation ion current density, e.g. 1.1 mA/cm<2> , lower than the specified saturation ion current density. Changeover of saturation ion current density is performed by experience before about 10% of time when the etching of the polycrystalline silicon 21 on the gate oxide film 23 is ended. As a result, damage can be reduced, and etching speed and form are not deteriorated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はエッチング方法に係
り、特にプラズマを用いた半導体表面処理プロセスにお
いて、ウエハに生じる、プラズマ中のイオンや電子など
の電荷に起因したダメージ(以下、「チャージアップダ
メージ」と呼ぶ。)を低減するものに好適なエッチング
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching method, and more particularly to a semiconductor surface treatment process using plasma, which causes damage to a wafer due to charges such as ions and electrons in plasma (hereinafter referred to as "charge-up damage"). The present invention relates to an etching method suitable for reducing the above-mentioned factor.

【0002】[0002]

【従来の技術】チャージアップダメージの低減方法とし
ては、特開平5−129094号公報に記載のように、
プラズマに印加する磁界を制御してプラズマの偏りをな
くし、ウエハ面内で均一なエッチングを行うことで損傷
を低減する方法が知られている。
2. Description of the Related Art As a method of reducing charge-up damage, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H5-129094,
There is known a method of controlling a magnetic field applied to plasma to eliminate bias of the plasma and performing uniform etching in a wafer surface to reduce damage.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】チャージアップダメー
ジが発生する機構は大別すると、ウエハ面内の電位の不
均一により生じる巨視的なダメージと、ウエハ上に形成
されている微細なパタン内部の電位の不均一で生じる微
視的なダメージがある。特開平5−129094号公報
で示されているような、プラズマの密度をウエハ上で均
一にする方法は、巨視的なダメージを低減できても、微
視的なダメージを低減できない。現在半導体素子の加工
寸法は0.5μm以下になりつつあり、このような微細化
にともない半導体素子では微視的なダメージの問題が大
きくなっている。
The mechanism by which charge-up damage occurs is roughly classified into macroscopic damage caused by non-uniform electric potential in the wafer surface and electric potential in a fine pattern formed on the wafer. There is microscopic damage caused by non-uniformity. In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-129094, in which the plasma density is made uniform on the wafer, macroscopic damage can be reduced, but microscopic damage cannot be reduced. At present, the processing dimensions of semiconductor devices are becoming smaller than 0.5 μm, and the problem of microscopic damage is increasing in semiconductor devices with such miniaturization.

【0004】以下に、図3を用いて微視的なダメージの
発生機構を説明する。図3は本発明で対象としている半
導体ウエハである試料の断面構造を示す。プラズマエッ
チングでは、試料に対し垂直方向に加速したイオンを入
射させることで、エッチング反応を促進し、さらに異方
性のある加工を達成している。一方、プラズマ中の電子
は加速されずかつ質量が小さいためランダムな熱運動の
成分が大きく、試料にはランダムな方向で入射する。こ
のため、例えば素子の配線部分に相当する微細ラインと
スペースの繰返しから成るパタン(図3)が存在する
と、電子はパタンのフォトレジスト20の側壁に衝突し
て、溝底まで達しない。イオンは試料表面に垂直に入射
するので、密パターン底部(多結晶シリコン21)まで
到達する。このため、微細パタンではフォトレジスト2
0の側壁は負に帯電して、溝底部は正に帯電する。一般
に配線部はトランジスタのゲート酸化膜につながってお
り、多結晶シリコン21のエッチングが終了しラインと
スペースパタンが他の部分と電気的に切り離されると、
溝底の電位はゲートの酸化膜にかかり、この電位がある
程度大きくなるとゲートの絶縁破壊が生じて、ダメージ
となる。
[0004] A mechanism for generating microscopic damage will be described below with reference to FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional structure of a sample which is a semiconductor wafer targeted by the present invention. In the plasma etching, the ionization accelerated in the vertical direction is made incident on the sample, thereby promoting the etching reaction and achieving anisotropic processing. On the other hand, the electrons in the plasma are not accelerated and have a small mass, so that the components of the random thermal motion are large and are incident on the sample in random directions. Therefore, for example, if there is a pattern (FIG. 3) composed of repeating fine lines and spaces corresponding to the wiring portion of the element, the electrons collide with the side wall of the photoresist 20 of the pattern and do not reach the groove bottom. Since the ions are perpendicularly incident on the sample surface, they reach the bottom of the dense pattern (polycrystalline silicon 21). Therefore, in the fine pattern, the photoresist 2
The 0 side wall is negatively charged, and the groove bottom is positively charged. Generally, the wiring portion is connected to the gate oxide film of the transistor, and when the etching of the polycrystalline silicon 21 is completed and the line and the space pattern are electrically separated from other portions,
The potential at the bottom of the groove is applied to the oxide film of the gate, and if this potential is increased to some extent, dielectric breakdown of the gate occurs, resulting in damage.

【0005】本発明の目的は、上記問題点を解決するも
ので、微視的なダメージを低減することのできるエッチ
ング方法を提供することにある。
[0005] An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an etching method capable of reducing microscopic damage.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】発明者らの実験により、
前記の微視的なダメージは、ウエハに入射するイオンの
飽和電流密度に依存して、かつこの値を小さくすると微
視的ダメージが減少することを見出した。しかし、イオ
ンの飽和電流密度が小さい条件は、必ずしもエッチング
の速度あるいは形状が良好な条件とは一致しない。この
ためさらに実験を進めたところ、微視的なダメージは、
多結晶シリコンなど被加工物質のエッチングが終了して
下地酸化膜が現れたときに、集中的に発生することが判
明した。
According to the experiments of the inventors,
It has been found that the microscopic damage depends on the saturation current density of ions incident on the wafer, and that reducing this value reduces the microscopic damage. However, the condition where the ion saturation current density is small does not always correspond to the condition where the etching speed or the shape is good. As a result of further experiments, the microscopic damage was
It has been found that the etching occurs intensively when the underlying oxide film appears after the etching of the material to be processed such as polycrystalline silicon.

【0007】これより、エッチングの速度や加工形状を
損わずダメージを低減するには、所定の飽和イオン電流
密度のプラズマによりエッチングを行い、多結晶シリコ
ンのエッチングが終点して下地酸化膜が露出する前に、
前記所定の飽和イオン電流密度より低い飽和イオン電流
密度のプラズマによって残りの多結晶シリコンをエッチ
ングすることにより達成される。
From this, in order to reduce damage without impairing the etching speed and the processed shape, etching is performed by using plasma having a predetermined saturated ion current density, and the etching of the polycrystalline silicon is terminated to expose the underlying oxide film. Before you do
This is achieved by etching the remaining polycrystalline silicon with a plasma having a saturation ion current density lower than the predetermined saturation ion current density.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1か
ら図5により説明する。図1はエッチング処理の流れを
示す図である。図2は本発明を適用するプラズマエッチ
ング装置の全体図である。図3はエッチングする試料の
断面構造を示す図であり、図4は本発明で使用した試料
におけるエッチング途中の断面形状を示す図であり、図
5は試料で広いスペースの多結晶シリコンのエッチング
が終了した時点の断面形状を示す図であり、図6は多結
晶シリコンのエッチングが完全に終了した時点の断面形
状を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a flow of the etching process. FIG. 2 is an overall view of a plasma etching apparatus to which the present invention is applied. FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure of a sample to be etched, FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional shape of a sample used in the present invention during etching, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional shape at the time of completion, and FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional shape at the time of completion of etching of polycrystalline silicon.

【0009】図2はプラズマを生成する手段としてマイ
クロ波と磁界を利用したエッチング装置である。図2に
おいて、1はマイクロ波を発生するマグネトロン、2は
マイクロ波を伝播する矩形の導波管、3は円形変換導波
管、4は円筒空洞部、5は磁場を発生するソレノイドコ
イル、6はマイクロ波透過層(例えば石英平板)、7は
真空容器、8は試料であるウェハを配置する試料台、1
0はイオンを加速するための高周波電源、11は試料台
に配置されるウェハを静電吸着させるための静電吸着電
源である。真空容器7の内部には内面には石英、セラミ
ックなどの耐プラズマ性の材料で形成された円筒状の絶
縁カバー12を設置してある。また、真空容器7の内部
には試料台8近傍にアース電極13を配置する。アース
電極13は、接地電位となっているバッファ室14に電
気的に接続され、高周波電源10の電流がプラズマ中を
流れる経路を確保する働きを持つ。
FIG. 2 shows an etching apparatus utilizing a microwave and a magnetic field as means for generating plasma. In FIG. 2, 1 is a magnetron for generating microwaves, 2 is a rectangular waveguide for transmitting microwaves, 3 is a circular conversion waveguide, 4 is a cylindrical cavity, 5 is a solenoid coil for generating a magnetic field, 6 Is a microwave transmitting layer (for example, a quartz flat plate), 7 is a vacuum vessel, 8 is a sample stage on which a wafer as a sample is placed, 1
Reference numeral 0 denotes a high-frequency power supply for accelerating ions, and reference numeral 11 denotes an electrostatic attraction power supply for electrostatically attracting a wafer placed on a sample stage. Inside the vacuum vessel 7, a cylindrical insulating cover 12 made of a plasma-resistant material such as quartz or ceramic is provided on the inner surface. Further, an earth electrode 13 is arranged near the sample table 8 inside the vacuum vessel 7. The ground electrode 13 is electrically connected to the buffer chamber 14 at a ground potential, and has a function of securing a path through which the current of the high-frequency power supply 10 flows through the plasma.

【0010】上記のように構成された装置において、エ
ッチング処理の際には、真空ポンプおよびターボ分子ポ
ンプ(図示省略)等の真空排気装置によって減圧された
真空容器7の内部に、ガス導入経路16を介してシャワ
ープレート17のガス吹き出し口よりプロセスガスを導
入し、プロセスガスにエネルギーを作用させプラズマ化
する。
In the apparatus configured as described above, during the etching process, the gas introduction path 16 is inserted into the vacuum vessel 7 evacuated by a vacuum exhaust device such as a vacuum pump and a turbo molecular pump (not shown). The process gas is introduced from the gas outlet of the shower plate 17 through the, and energy is applied to the process gas to form a plasma.

【0011】ソレノイドコイル5による磁界調整して電
子のサイクロトロン運動とマイクロ波の周波数を等しく
することで、電子は電子サイクロトロン共鳴(Electron
Cyclotron Resonance、以下「ECR」と略す)を起
し、効率よくエネルギーが伝わり、高密度なプラズマ1
5を生成できる。プラズマが生成した後に、静電吸着電
源11によりウエハを試料台8に吸着する。ウエハが試
料台8に吸着された後に、さらに試料には高周波電源1
1によりバイアス電圧が印加されて、プロセス処理を開
始する。
By adjusting the magnetic field by the solenoid coil 5 to make the cyclotron motion of the electrons equal to the frequency of the microwave, the electrons can be moved to the electron cyclotron resonance (Electron cyclotron).
Cyclotron Resonance (hereinafter abbreviated as “ECR”), efficiently transmitting energy and generating high-density plasma 1
5 can be generated. After the plasma is generated, the wafer is suctioned to the sample table 8 by the electrostatic suction power supply 11. After the wafer is attracted to the sample table 8, the high frequency power source 1 is further applied to the sample.
The bias voltage is applied by 1 to start the processing.

【0012】ここで、ウェハの詳細を図3に示す。図3
において、Si基板24上にLOCOS(Local Oxidat
ion Of Sillicon)22(膜厚4000Å)とゲート酸
化膜23(膜厚45Å)が形成されている。LOCOS
22、ゲート酸化膜23上に多結晶シリコン21(膜厚
1700Å)が形成され、多結晶シリコン21上にフォ
トレジスト20(膜厚10000Å)がある。
FIG. 3 shows details of the wafer. FIG.
In the above, the LOCOS (Local Oxidat
An ion of silicon (22) (film thickness of 4000) and a gate oxide film 23 (film thickness of 45) are formed. LOCOS
22, a polycrystalline silicon 21 (film thickness 1700 °) is formed on the gate oxide film 23, and a photoresist 20 (film thickness 10000 °) is formed on the polycrystalline silicon 21.

【0013】図2の装置で、図1に示すようなステップ
図に従いエッチングをすることで、ダメージを低減でき
る。まず、ゲート酸化膜23上に形成した多結晶シリコ
ン21を、所定の飽和イオン電流密度(例えば、2.4
mA/cm2)のプラズマによりエッチングを行う(図
3)。所定の時間が来るまでエッチングをする(図
4)。ここで所定の時間とはLOCOS22およびゲー
ト酸化膜23上にわたって多結晶シリコン21が存在し
ている時間である。所定の時間がきたら、前記所定の飽
和イオン電流密度より低い飽和イオン電流密度(例え
ば、1.1mA/cm2)のプラズマによって残りの多
結晶シリコン21をエッチングすることにより、チャー
ジアップダメージを低減することができる(図5)。ダ
メージが低減できる理由は、チャージアップダメージが
集中的に発生する多結晶シリコン21のエッチング終了
前後に、ゲート酸化膜23に蓄積される総電荷量を、低
い飽和イオン電流密度に変更することにより小さくでき
るからである。飽和イオン電流密度の切り替えは、実験
よりゲート酸化膜23上の多結晶シリコン21のエッチ
ングが終了する時間の約10%手前で行うと、ダメージ
が低減でき、かつ、エッチング速度と形状を損なうこと
がない。
Damage can be reduced by etching with the apparatus shown in FIG. 2 according to the step diagram shown in FIG. First, the polycrystalline silicon 21 formed on the gate oxide film 23 is converted to a predetermined saturated ion current density (for example, 2.4
(mA / cm2) plasma is etched (FIG. 3). Etching is performed until a predetermined time comes (FIG. 4). Here, the predetermined time is a time during which the polycrystalline silicon 21 exists over the LOCOS 22 and the gate oxide film 23. After a predetermined time has elapsed, the remaining polycrystalline silicon 21 is etched by plasma having a saturation ion current density lower than the predetermined saturation ion current density (for example, 1.1 mA / cm 2), thereby reducing charge-up damage. (Fig. 5). The reason that the damage can be reduced is that the total charge accumulated in the gate oxide film 23 before and after the etching of the polycrystalline silicon 21 where the charge-up damage is intensively generated is reduced by changing the saturation ion current density to a low value. Because you can. If the switching of the saturated ion current density is performed about 10% before the time when the etching of the polycrystalline silicon 21 on the gate oxide film 23 is completed, it is possible to reduce the damage and to impair the etching speed and shape. Absent.

【0014】飽和イオン電流密度を下げる具体的な方法
は複数あるが、エッチングガスの圧力を上げる、プラズ
マを発生させるマグネトロン1の電力を下げる、あるい
は、コイル5に流す電流を変えて磁場を変化させ高密度
のプラズマ部分と試料19との距離を大きくするなどが
実用的である。
There are several specific methods for lowering the saturated ion current density. The method includes increasing the pressure of the etching gas, lowering the power of the magnetron 1 for generating plasma, or changing the current flowing through the coil 5 to change the magnetic field. It is practical to increase the distance between the high density plasma portion and the sample 19.

【0015】次に、飽和イオン電流密度の値とチャージ
アップダメージの関係を図7に示す。図7の縦軸は損傷
評価用テストウエハのダメージ発生頻度で、横軸は飽和
イオン電流密度である。飽和イオン電流密度が2mA/
cm2以下で、テストウエハのダメージ時発生率が10
%以下となる。テストウエハはダメージを感度良く検出
するように設計されており、テストウエハでダメージ発
生率が10%以下ならば、実ウエハの加工ではダメージ
が全く問題にならないレベルとなる。したがって、エッ
チングのステップ切り替え後の飽和イオン電流密度は2
mA/cm2以下とするのが望ましい。
FIG. 7 shows the relationship between the value of the saturated ion current density and the charge-up damage. The vertical axis in FIG. 7 is the frequency of occurrence of damage to the damage evaluation test wafer, and the horizontal axis is the saturated ion current density. Saturated ion current density is 2 mA /
cm2 or less, the rate of occurrence of test wafer damage is 10
% Or less. The test wafer is designed to detect the damage with high sensitivity. If the damage occurrence rate of the test wafer is 10% or less, the damage is at a level that does not cause any problem in the processing of the actual wafer. Therefore, the saturated ion current density after the etching step switching is 2
It is desirable to set it to mA / cm 2 or less.

【0016】本実施例では被エッチング物質として多結
晶シリコンを例に挙げたが、アルミニウムなどの金属の
エッチングでも同様な結果が成り立つ。さらに、トラン
ジスタに発生するチャージアップダメージは、ゲート酸
化膜23の厚さが薄いほど深刻となる。したがって、本
発明を適用するトランジスタはゲート酸化膜が薄いほど
効果が顕著になり、特にゲート酸化膜厚が5nm以下素
子の加工に適する。なおこの方法はマイクロ波を利用し
た半導体エッチング装置のみならず、ラジオ波帯を用い
たプラズマエッチング装置など他の方式装置にも適用で
きる。
In this embodiment, polycrystalline silicon is taken as an example of a substance to be etched, but the same result can be obtained by etching a metal such as aluminum. Further, the charge-up damage occurring in the transistor becomes more serious as the thickness of the gate oxide film 23 becomes thinner. Therefore, the effect of the transistor to which the present invention is applied becomes more remarkable as the gate oxide film becomes thinner, and is particularly suitable for processing an element having a gate oxide film thickness of 5 nm or less. This method can be applied not only to a semiconductor etching apparatus using microwaves but also to other apparatus such as a plasma etching apparatus using a radio wave band.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明では、所定の飽和イオン電流密度
のプラズマによりエッチングをすることにより、形状を
重視したプロセス条件でエッチングすることが可能であ
る。その後、前記多結晶シリコンのエッチング終点付近
で下地酸化膜が露出する前で、前記所定の飽和イオン電
流密度より低い飽和イオン電流密度のプラズマによって
残りの多結晶シリコンをエッチングする。これにより、
チャージアップダメージを低減することができるという
効果がある。
According to the present invention, by etching with plasma having a predetermined saturated ion current density, it is possible to perform etching under process conditions that emphasize shape. Thereafter, before the underlying oxide film is exposed near the etching end point of the polycrystalline silicon, the remaining polycrystalline silicon is etched by plasma having a saturated ion current density lower than the predetermined saturated ion current density. This allows
There is an effect that charge-up damage can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のエッチング方法であるエッチング処理
の流れを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a flow of an etching process which is an etching method of the present invention.

【図2】本発明のエッチング方法を実施するためのプラ
ズマ処理装置の一例を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a plasma processing apparatus for performing the etching method of the present invention.

【図3】本発明のエッチング方法が実施される試料の断
面形状を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional shape of a sample on which the etching method of the present invention is performed.

【図4】本発明のエッチング方法による処理途中の試料
の断面形状を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional shape of a sample during processing by the etching method of the present invention.

【図5】本発明のエッチング方法によるジャストエッチ
付近の試料の断面形状を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional shape of a sample near a just etch by the etching method of the present invention.

【図6】本発明のエッチング方法によるエッチング終了
時の試料の断面形状を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional shape of a sample at the end of etching by the etching method of the present invention.

【図7】飽和イオン電流密度とダメージ発生頻度との関
係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a saturated ion current density and damage occurrence frequency.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・マグネトロン、2・・・導波管、3・・・円矩形導波
管、4・・・円筒空洞部、5・・・ソレノイドコイル、6・・・
マイクロ波透過窓、7・・・真空容器、8・・・試料台、10
・・・高周波電源、11・・・静電吸着電源、12・・・絶縁物
カバー、13・・・アース電極、14・・・バッファ室、15
・・・高密度プラズマ、16・・・ガス導入経路、17・・・シ
ャワープレート、19・・・ウェハ、20・・・フォトレジス
ト、21・・・多結晶シリコン、22・・・LOCOS、23・・・ゲ
ート酸化膜、24・・・Si基板、25・・・第一ステップ、2
6・・・時間設定、27・・・第二ステップ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetron, 2 ... Waveguide, 3 ... Circular rectangular waveguide, 4 ... Cylindrical cavity part, 5 ... Solenoid coil, 6 ...
Microwave transmission window, 7: vacuum container, 8: sample stage, 10
... High frequency power supply, 11 ... Electrostatic power supply, 12 ... Insulator cover, 13 ... Earth electrode, 14 ... Buffer room, 15
... high-density plasma, 16 ... gas introduction path, 17 ... shower plate, 19 ... wafer, 20 ... photoresist, 21 ... polycrystalline silicon, 22 ... LOCOS, 23 ... Gate oxide film, 24 ... Si substrate, 25 ... First step, 2
6 ... time setting, 27 ... second step.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 哲郎 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuro Ono Kasamatsu, Kamamatsu, Yamaguchi Prefecture 794, Higashi-Toyoi Inside the Kasado Plant of Hitachi, Ltd.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】真空容器中で発生させたプラズマを用い
た、ウエハ上の下地酸化膜上に形成した導体層あるいは
半導体層のエッチングにおいて、前記下地酸化膜が露出
する前に前記ウエハに入射する飽和イオン電流密度を下
げた条件に切換えることを特徴とするエッチング方法。
In the etching of a conductive layer or a semiconductor layer formed on a base oxide film on a wafer using plasma generated in a vacuum vessel, the semiconductor layer is incident on the wafer before the base oxide film is exposed. An etching method characterized by switching to a condition in which the saturated ion current density is lowered.
【請求項2】請求項1記載の前記飽和イオン電流密度を
下げた条件は、その値が2mA/cm2以下であること
を特徴とするエッチング方法。
2. An etching method according to claim 1, wherein said condition for reducing said saturated ion current density is 2 mA / cm 2 or less.
【請求項3】請求項1,2において、前記下地酸化膜上
に形成した導体層あるいは半導体層は少なくとも多結晶
シリコン層を含むことを特徴とするエッチング方法。
3. The etching method according to claim 1, wherein the conductor layer or the semiconductor layer formed on the base oxide film includes at least a polycrystalline silicon layer.
【請求項4】請求項1,2において、前記下地酸化膜上
に形成した導体層あるいは半導体層は少なくともアルミ
ニウム層を含むことを特徴とするエッチング方法。
4. The etching method according to claim 1, wherein the conductor layer or the semiconductor layer formed on the base oxide film includes at least an aluminum layer.
【請求項5】請求項1ないし4のエッチング方法におい
て、前記プラズマを形成するガスの圧力を高くして、前
記ウエハに入射する飽和イオン電流密度を下げるエッチ
ング方法。
5. The etching method according to claim 1, wherein a pressure of a gas forming said plasma is increased to reduce a density of a saturated ion current incident on said wafer.
【請求項6】請求項1ないし4のエッチング方法におい
て、前記プラズマを発生させる電源の出力を下げて、前
記ウエハに入射する飽和イオン電流密度を下げるエッチ
ング方法。
6. The etching method according to claim 1, wherein an output of a power supply for generating said plasma is reduced to reduce a saturated ion current density incident on said wafer.
【請求項7】請求項1ないし4のエッチング方法におい
て、前記プラズマ密度が高い領域と前記ウエハとの間の
距離を大きくして、前記ウエハに入射する飽和イオン電
流密度を下げるエッチング方法。
7. An etching method according to claim 1, wherein a distance between said region having a high plasma density and said wafer is increased to reduce a density of a saturated ion current incident on said wafer.
【請求項8】請求項1ないし4のエッチング方法におい
て、前記プラズマを形成するガスの圧力を高くする、前
記プラズマを発生させる電源の出力を下げる、前記プラ
ズマ密度が高い領域と前記ウエハとの間の距離を大きく
する、これら条件を少なくとも2つ同時に用い、前記ウ
エハに入射する飽和イオン電流密度を下げるエッチング
方法。
8. The etching method according to claim 1, wherein a pressure of a gas for forming the plasma is increased, an output of a power supply for generating the plasma is reduced, and a region between the region having a high plasma density and the wafer. An etching method for reducing the density of the saturated ion current incident on the wafer by simultaneously using at least two of these conditions.
【請求項9】請求項1ないし8のエッチング方法におい
て、飽和イオン電流密度を下げた条件への切換えは、導
体層あるいは半導体層のエッチングが終了する時間の約
10%手前で行うことを特徴とするエッチング方法。
9. The etching method according to claim 1, wherein the switching to the condition in which the saturated ion current density is lowered is performed about 10% before the time when the etching of the conductor layer or the semiconductor layer is completed. Etching method.
【請求項10】請求項1ないし9のエッチング方法にお
いて、ウエハ上の下地酸化膜厚さは5nm以下であるこ
とを特徴とするエッチング方法。
10. The etching method according to claim 1, wherein the thickness of the underlying oxide film on the wafer is 5 nm or less.
【請求項11】プラズマを用いて下地酸化膜上に形成し
たPoly−Siをエッチングする方法において、飽和
イオン電流密度(Ion Current Flux:ICF)が2mA
/cm2以下のプラズマによって残りのPoly−Si
をエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
11. A method for etching Poly-Si formed on a base oxide film by using plasma, wherein a saturated ion current density (Ion Current Flux: ICF) is 2 mA.
/ Cm2 or less of the remaining Poly-Si
Etching method characterized by etching.
【請求項12】プラズマを用いて下地酸化膜上に形成し
たPoly−Siをエッチングする方法において、所定
の飽和イオン電流密度のプラズマによりエッチングを行
い、前記Poly−Siが該エッチングの終点付近で下
地酸化膜が露出する前の前記Poly−Siが少し残っ
た状態で、前記所定の飽和イオン電流密度より低い飽和
イオン電流密度のプラズマによって残りのPoly−S
iをエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
12. A method for etching Poly-Si formed on a base oxide film by using plasma, wherein etching is performed by using plasma having a predetermined saturation ion current density, and the Poly-Si is formed near an end point of the etching. With a small amount of the Poly-Si remaining before the oxide film is exposed, the remaining Poly-S is removed by plasma having a saturation ion current density lower than the predetermined saturation ion current density.
An etching method characterized by etching i.
【請求項13】請求項12において、前記所定の飽和イ
オン電流密度より低い飽和イオン電流密度のプラズマ
は、処理圧力を高くしてプラズマを発生するエッチング
方法。
13. The etching method according to claim 12, wherein plasma having a saturation ion current density lower than the predetermined saturation ion current density is generated by increasing the processing pressure.
【請求項14】請求項12において、前記所定の飽和イ
オン電流密度より低い飽和イオン電流密度のプラズマ
は、マイクロ波の出力を低くしてプラズマを発生するエ
ッチング方法。
14. An etching method according to claim 12, wherein the plasma having a saturated ion current density lower than the predetermined saturated ion current density is generated by lowering the microwave output.
【請求項15】請求項12において、前記所定の飽和イ
オン電流密度より低い飽和イオン電流密度のプラズマ
は、プラズマを作り出すソースRFの出力を低くしてプ
ラズマを発生するエッチング方法。
15. An etching method according to claim 12, wherein the plasma having a saturation ion current density lower than the predetermined saturation ion current density is generated by lowering the output of a source RF for generating the plasma.
【請求項16】請求項12において、前記所定の飽和イ
オン電流密度より低い飽和イオン電流密度のプラズマ
は、電子サイクロトロン共鳴面とウェハ面との距離をあ
けてプラズマを発生するエッチング方法。
16. An etching method according to claim 12, wherein the plasma having a saturation ion current density lower than the predetermined saturation ion current density is generated at a distance between an electron cyclotron resonance surface and a wafer surface.
【請求項17】請求項12において、前記所定の飽和イ
オン電流密度より低い飽和イオン電流密度のプラズマ
は、プラズマ源とウェハ面との距離をあけてプラズマを
発生するエッチング方法。
17. The etching method according to claim 12, wherein the plasma having a saturation ion current density lower than the predetermined saturation ion current density generates plasma at a distance between a plasma source and a wafer surface.
【請求項18】請求項12において、前記所定の飽和イ
オン電流密度より低い飽和イオン電流密度のプラズマ
は、請求項13-17の複数の条件を用いてプラズマを
発生するエッチング方法。
18. An etching method according to claim 12, wherein said plasma having a saturated ion current density lower than said predetermined saturated ion current density generates plasma using a plurality of conditions according to claim 13-17.
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