JPS59129425A - ドライエツチング装置 - Google Patents
ドライエツチング装置Info
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- JPS59129425A JPS59129425A JP336283A JP336283A JPS59129425A JP S59129425 A JPS59129425 A JP S59129425A JP 336283 A JP336283 A JP 336283A JP 336283 A JP336283 A JP 336283A JP S59129425 A JPS59129425 A JP S59129425A
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- Japan
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- etching
- gas
- etched
- substrate
- gas discharge
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- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、半導体集積回路製造に使用するドライエツ
チング装置の改良に関する。
チング装置の改良に関する。
半導体集積回路の微細化がすすみ、微細加工技術として
近年反応性イオンエツチングと総称される、一対の対向
ｔｆ＃ｉ、を具備する真空装置内に、ハロゲン元素を含
有したガスを導入し、百電力を印加してガスを放電せし
め、発生したプラズマを利用して被エツチング基体の食
刻を行なう方法が広く採用されている。この方法は、電
極表面に形成されたイオンシースに沿って加速されたイ
オンが被エツチング基体表面を衝撃し、励起、分解また
は活性化することによりマスクに沿った垂直エツチング
を実現する方法である。この方法では、イオン衝撃によ
るダメージを伴い、たとえばコンタクトホールエツチン
グに適用した場合には、接触抵抗の増大、結晶性の破壊
などデバイスを製作した場合には、不都合を生じる。
近年反応性イオンエツチングと総称される、一対の対向
ｔｆ＃ｉ、を具備する真空装置内に、ハロゲン元素を含
有したガスを導入し、百電力を印加してガスを放電せし
め、発生したプラズマを利用して被エツチング基体の食
刻を行なう方法が広く採用されている。この方法は、電
極表面に形成されたイオンシースに沿って加速されたイ
オンが被エツチング基体表面を衝撃し、励起、分解また
は活性化することによりマスクに沿った垂直エツチング
を実現する方法である。この方法では、イオン衝撃によ
るダメージを伴い、たとえばコンタクトホールエツチン
グに適用した場合には、接触抵抗の増大、結晶性の破壊
などデバイスを製作した場合には、不都合を生じる。
少なくとも結晶の破壊等のダメ−、ジを伴わない新ドラ
イエツチング方法として、近年光エネルギ−を利用した
エツチング方法の研究が進められている。この方法は、
ＣＯ□レーザーのごとく長波長光を照射し、ガスを熱的
に励起解離する方式と、短波長光を照射し電子的に励起
しガスを解離する方式とに大別される。しかし、いずれ
もガスの光励起は低効率であシ、高いエツチング速度を
得ることが極めて困難である。また長波長光で熱的励起
を行なった場合、被エツチング基体は励起されないため
に、単にラジカルによるエツチングとなってしまい、エ
ツチングプロファイルは等方的となる難点がある。
イエツチング方法として、近年光エネルギ−を利用した
エツチング方法の研究が進められている。この方法は、
ＣＯ□レーザーのごとく長波長光を照射し、ガスを熱的
に励起解離する方式と、短波長光を照射し電子的に励起
しガスを解離する方式とに大別される。しかし、いずれ
もガスの光励起は低効率であシ、高いエツチング速度を
得ることが極めて困難である。また長波長光で熱的励起
を行なった場合、被エツチング基体は励起されないため
に、単にラジカルによるエツチングとなってしまい、エ
ツチングプロファイルは等方的となる難点がある。
この発明は、上記難点を改良し、光で被エツチング基体
表面の励起を行ない、方向性でかつ高速のエツチングを
行なう方法を提供することを目的としており、被エツチ
ング物の禁止帯幅よシも大なるエネルギーを有する光を
被えツチング基体表面に照射し、かつ気体放電によシ効
率良く発生したラジカルを被エツチング基体表面に導入
することを特徴とする。
表面の励起を行ない、方向性でかつ高速のエツチングを
行なう方法を提供することを目的としており、被エツチ
ング物の禁止帯幅よシも大なるエネルギーを有する光を
被えツチング基体表面に照射し、かつ気体放電によシ効
率良く発生したラジカルを被エツチング基体表面に導入
することを特徴とする。
気体の光吸収係数は一般に小さく、光で気体を解離させ
ることは、効率の良い方法ではない。そこで、本発明で
は光に比較して解離効率の良い気体放電をガスの励起手
段として使用する。ただし放電にイリ・用した方法（た
とえば、ｒｆ電界やマイクロ波の印カロ等）、および放
電によって発生したイオンの効果を除去するため、気体
放電部とエツチング部を汁離し、気体放電によって発生
した励起種および活性種のうち、長寿命のラジカルのみ
をエツチング部に尋人し、短波長光照射により励起され
ている被エツチング基体表面に作用させることを特徴と
する。
ることは、効率の良い方法ではない。そこで、本発明で
は光に比較して解離効率の良い気体放電をガスの励起手
段として使用する。ただし放電にイリ・用した方法（た
とえば、ｒｆ電界やマイクロ波の印カロ等）、および放
電によって発生したイオンの効果を除去するため、気体
放電部とエツチング部を汁離し、気体放電によって発生
した励起種および活性種のうち、長寿命のラジカルのみ
をエツチング部に尋人し、短波長光照射により励起され
ている被エツチング基体表面に作用させることを特徴と
する。
本発明によれば、方向性の高速なエツチングと効率よく
行うことができる。
行うことができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す。エツチング室１は
水冷管４，５によって水冷された回転可能なウェーハ台
６、および上部からウエーノ・表面に短波長光を照射す
るだめのエキシマレーザ１５と光をエツチング室１内に
導入するためのＧｅ窓２を備える。排気系は、液体チッ
素トラップ１９を備えた油回転ポンプ１６およびゲート
バルブ７かも構成される。一方気体放電部は、直径３８
ｍｍφの石英管１０に、マイクロ波アプリケータ８およ
びスリーブ９をへてマイクロ波が印加される形式となっ
ている。エツチングガスはマスフローコントローラ１２
を通過し、ガス管１３を通じて石英製放電管１０内に導
入され、２−４５ ＧＨｚのマイクロ波を印加して放電
する。放電部とエツチング部は、ゲートバルブ３を介し
て接続されている。
水冷管４，５によって水冷された回転可能なウェーハ台
６、および上部からウエーノ・表面に短波長光を照射す
るだめのエキシマレーザ１５と光をエツチング室１内に
導入するためのＧｅ窓２を備える。排気系は、液体チッ
素トラップ１９を備えた油回転ポンプ１６およびゲート
バルブ７かも構成される。一方気体放電部は、直径３８
ｍｍφの石英管１０に、マイクロ波アプリケータ８およ
びスリーブ９をへてマイクロ波が印加される形式となっ
ている。エツチングガスはマスフローコントローラ１２
を通過し、ガス管１３を通じて石英製放電管１０内に導
入され、２−４５ ＧＨｚのマイクロ波を印加して放電
する。放電部とエツチング部は、ゲートバルブ３を介し
て接続されている。
次にエツチングガスとして、ＣＦ番１０２混合ガス被エ
ツチング基体としてｓｉｏ、膜をエツチングした実施例
を述べる。
ツチング基体としてｓｉｏ、膜をエツチングした実施例
を述べる。
Ｐ型５ｉ（１００）基板１４上に、１０００°Ｃ湿式酸
化によって１μｍのＳｉ２．膜２０を形成し、ポジ型レ
ジストを使用してパターン２１を形成する。該Ｓｉ基板
１４をエツチング室１の中に入れ、ウェーハ台６上に載
置し、ゲートバルブ３，７を開いて系内の排気を行々つ
だ後、ＯＦ４２０ ｍ／／ｍｉｎ １０２２０ ｍｌ／
ｍｉｎ １流量をマスフローコントローラを介して放電
管内に導し、圧力がＩＴｏｒｒになるようにゲートバル
ブ７を調節する。ついでマイクロ波電源をオンにし放電
管ｌＯ内でマイクロ波放電を起こし、一方ウエーハ台６
を回転させながら、エツチング室上部のＧｅ窓２からＦ
、エキシマレーザ１８の光を導入し、エツチングを行な
う。エツチング後エツチング室さをタリステップを使用
して測定し、エツチング時間で割ってエツチング速度を
算出した。第２図は放電部で放電を行なわなかった場合
（曲ａＢ）を参考データとして、本発明の結果（曲線Ａ
）とともに図示したものである。図から明らかなように
、マイクロ波放電によるガス解離の効果は顕著でちり、
かつエツチングの方向性も確保されている。
化によって１μｍのＳｉ２．膜２０を形成し、ポジ型レ
ジストを使用してパターン２１を形成する。該Ｓｉ基板
１４をエツチング室１の中に入れ、ウェーハ台６上に載
置し、ゲートバルブ３，７を開いて系内の排気を行々つ
だ後、ＯＦ４２０ ｍ／／ｍｉｎ １０２２０ ｍｌ／
ｍｉｎ １流量をマスフローコントローラを介して放電
管内に導し、圧力がＩＴｏｒｒになるようにゲートバル
ブ７を調節する。ついでマイクロ波電源をオンにし放電
管ｌＯ内でマイクロ波放電を起こし、一方ウエーハ台６
を回転させながら、エツチング室上部のＧｅ窓２からＦ
、エキシマレーザ１８の光を導入し、エツチングを行な
う。エツチング後エツチング室さをタリステップを使用
して測定し、エツチング時間で割ってエツチング速度を
算出した。第２図は放電部で放電を行なわなかった場合
（曲ａＢ）を参考データとして、本発明の結果（曲線Ａ
）とともに図示したものである。図から明らかなように
、マイクロ波放電によるガス解離の効果は顕著でちり、
かつエツチングの方向性も確保されている。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図に示した装置を使用したエツチング結果を示す特性図
である。 表１・・・エツチング室 ２・・・Ｇｅ窓３・・・ゲ
ートバルブ ４，５・・・水冷管６・・・ウェーハ台
７・・・ケートノくルプ８・・・マイクロ波アプ
リケータ ９・・・スリースタープ １０・・・石英放電管１１・
・・フルオロコネクター １２・・・マスフローコントローラ １３・・ガス管１４・・・シリコンウェー７１１６・・
・油回転ポンプ 】７・・・排気口１８・・ガス導入
口 ２０・・・Ｓｔ、、膜２１・・レジストパター
ン。
図に示した装置を使用したエツチング結果を示す特性図
である。 表１・・・エツチング室 ２・・・Ｇｅ窓３・・・ゲ
ートバルブ ４，５・・・水冷管６・・・ウェーハ台
７・・・ケートノくルプ８・・・マイクロ波アプ
リケータ ９・・・スリースタープ １０・・・石英放電管１１・
・・フルオロコネクター １２・・・マスフローコントローラ １３・・ガス管１４・・・シリコンウェー７１１６・・
・油回転ポンプ 】７・・・排気口１８・・ガス導入
口 ２０・・・Ｓｔ、、膜２１・・レジストパター
ン。
Claims (4)
- （１） ガスを解離してラジカルを発生せしめる手段
と、被エツチング物表面に光を照射するための光源とを
具備したことを特徴とするドライエツチング装置。 - （２） ガスを解離してラジカルを発生せしめる部外
と、光を照射して被エツチング物のエツチングを行なう
部外を分離したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のドライエツチング装置。 - （３） ガスを解離せしめる手段として、マイクロ波
放鴛を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のドライエツチング装置。 - （４）光源として、エキシマレーザ−を具備することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のドライエツチン
グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP336283A JPS59129425A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | ドライエツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP336283A JPS59129425A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | ドライエツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59129425A true JPS59129425A (ja) | 1984-07-25 |
Family
ID=11555233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP336283A Pending JPS59129425A (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | ドライエツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59129425A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61265819A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | 日本真空技術株式会社 | 基板乾処理の方法および装置 |
| JPS62186536A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Fujitsu Ltd | 光励起エッチング法 |
| US4687544A (en) * | 1985-05-17 | 1987-08-18 | Emergent Technologies Corporation | Method and apparatus for dry processing of substrates |
| JPS62256434A (ja) * | 1986-04-29 | 1987-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマドライエツチング装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5776846A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-14 | Fujitsu Ltd | Surface treating method for semiconductor |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP336283A patent/JPS59129425A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5776846A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-14 | Fujitsu Ltd | Surface treating method for semiconductor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61265819A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | 日本真空技術株式会社 | 基板乾処理の方法および装置 |
| US4687544A (en) * | 1985-05-17 | 1987-08-18 | Emergent Technologies Corporation | Method and apparatus for dry processing of substrates |
| JPS62186536A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-14 | Fujitsu Ltd | 光励起エッチング法 |
| JPS62256434A (ja) * | 1986-04-29 | 1987-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマドライエツチング装置 |
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