JPS59165422A - ドライプロセス装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体基板をエツチングまたはデポジション
するドライプロセス装置に関する。

これまでのドライプロセスの一例を述べると、マスクし
た半導体基板に反応性ガスの放電プラズマよシ放射され
る活性ラジカルあるいはイオン、を照射し、半導体基板
のマスクよシ露出している部分を加工するようにしてい
た。

ひかし上述の方法ではグロー放電を利用しているため加
工条件、加工特性の制御が複雑であシ、更にマスクを使
用するため微細な加工には不向きである５ この発明の目的は加工速度が速く且つマスクレスδドラ
イプロセス装置を提供する。

このため、本発明によるドライプロセス装置はグロー放
電発生手段を備えたプラズマ容器と該容器内の処理中の
半導体にビームを照射する手段とから成る。

次に第１図に基いてこの発明を説明すると、ｌは気密に
構成されたプラズマ容器であって、このプラズマ容器／
には反応ガスの供給管亭と排出管！を有しており、−側
面には光学窓６が形成している。プラズマ容器の内部に
はグロー放電を発生させるための一対の電極３が所定の
間隔を保って配置されておシ、上記電極３間には加工処
理する半導体コが位置する。

一方、プラズマ容器ｌの外部にはビーム源ざを設け、ビ
ーム源ｔよシのビームｌＯは二つの可動ミラー７Ｇ、り
ｂを反射し、集束レンダラによシ所定の孔径に絞られ、
光学窓６を介してプラズマ容器ｌ内の半導体コを照射す
る。二つの可動ミラーの一方は垂直軸を中心に可動し、
他方は水平軸を中心罠可動するように構成されており、
集束ビームｌＯを半導体の任意の位置を照射することが
できる。

上述の如き構成において、プラズマ容器ｌ内に半導体コ
を設置し、容器内を真空とした後に供給管ダより反応ガ
スを供給し、電極３へ電力を供給すると、反応ガスがグ
ロー放電を起し、活性ラジカルあるいはイオンが半導体
を加工する。同時にビーム源ｔよりレーザビーム、イオ
ンビーム或いは電子ビームを発振させると、ビーム１０
は半導体表面を照射し、二つの可動ミラー？５，７ｂの
制御によって所定のパターンを描く。

この発明は上述の如く、反応プラズマガスとビームによ
って、同時に半導体をドライ処理するのであって、極め
て迅速に、例えばエツチング時間が０．１〜１．０μｍ
ｇＧの速度で、マスクレスで所定の処理を行うことがで
きる。

この発明に用いる反応ガスとしては、通常ドライエツチ
ングに用い得るものを用いることができ、ＣＣｌ４．　
ＣＣ１５Ｆ　＋　ＣＣｋＦｘ　ｒ　ＣＣｌＦ５　＊　Ｃ
Ｆ４　ｒｃｋｂ　Ｂｙ　ＩＣＦＢ　Ｉ　、　ＣＦＪｒを
挙げることができる。

ビーム源ざよシ発振されるビームの種類は半導体の加工
目的に応じて、設定する。例えば半導体をエツチングす
る目的であれば、イオンビームを発生させるようにする
。アニール処理を行うのであれば、レーザビーム或いは
電子ビームを発生させるようにする。

加工処理する半導体としては■−■族化合物半導体が挙
げられ、特にＧＣＬＡａが好適に処理できる。

第２図に示すグラフは反応ガスとしてＣＣＪ４（９，Ｏ
ＳＣＣＭ）とＨ（７，ＯＳＣＣＭ）を用い、電極に２０
０Ｗの電力を供給してグルー放電を発生させ、レーザと
してはＹＡＧレーザを用い（波長０．５５′Ｐ）、レー
ザのスポットサイズを１００μ惧にしてＧａＡｓ表面に
３分間照射した。レーザの出力を１０口帽；とすると深
さがｆ３ｐｍの孔が穿孔され、出力を”１５０ｆｉＷ　
にすゐと深さ約１２μへの孔が穿孔されたことが判る（
０印）。参考までに反応ガスの供給を止め、レーザのみ
を照射したが、レーザ出力を３００ｆｉＷにしても深さ
約ｏ、ｓ　ｐｍの孔しか穿孔することかで１！外かった
（・印）。またレーザ照射のカいプラズマ放電だけによ
るエツチング速度は５分間で１ｐｍであった。

第３図は第２図と同じ条件でエツチング処理を行い、レ
ーザの出力を５０ｆｉＷに設定し、エツチング時間と形
成した孔の深さの関係を示すグラフであって、エツチン
グ時間が５分で約１２ｐｍの深の孔が穿孔するととが判
シ、これまでのエツチング処理に較べ極めて速いことが
判る。

以上半導体のエツチングについて説明したが、シラン（
ＳｉＨ４’）　ガスとアンモニアガスを用いるプラズマ
化学気相堆積法（ＣＶＤ）において、レーザ光を照射す
るととによｌ）　８４０膜をマスクレスで基板の特定の
位置に形成することが期待される。

この発明は上記の説明で明らかなように、反応プラズマ
ガス中でビームによって半導体のエツチング或いはデポ
ジションを行うようにしたきのであって、処理時間が、
単独に行う場合に較べて著しく短縮することができ、処
理の効率＋＋Ｍを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるドライプロセス装置の一実施例
を示す説明図、第２図は本発明の装置によシエッチング
処理したときのレーザ出力とエツチング深さの関係を示
すグラフ、第３図は本発明の装置によシエッチング処理
したときのエツチング時間とエツチング深さの関係を示
すグラフである。 図中、／はプラズマ容器、コは半導体基板、３は電極、
６紘光学窓、１０はビームを示す。 第１頁の続き ０発　明　者　三田陽 川崎市中原区上小田中１３３３光応 １０３−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）グロー放電発生手段を備えたプラズマ容器と該容
   器内の処理中の半導体にビームを照射する手段とから成
   ることを特徴とするドライプロセス装置。
2. （２）　　ビームがレーザビームである特許請求の範囲
   第１項記載のドライプロセス装置。
3. （３）　　ビームがイオンビームである特許請求の範囲
   第１項記載のドライプロセス装置。
4. （４）　　ビームが電子ビームである特許請求の範囲第
   １項記載のドライプロセス装置。