JPS60126836A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPS60126836A JPS60126836A JP23535683A JP23535683A JPS60126836A JP S60126836 A JPS60126836 A JP S60126836A JP 23535683 A JP23535683 A JP 23535683A JP 23535683 A JP23535683 A JP 23535683A JP S60126836 A JPS60126836 A JP S60126836A
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- reactive gas
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- Pending
Links
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- 238000001312 dry etching Methods 0.000 title claims description 13
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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】
産業上の利用分野
本発明は、ドライエツチング方法に関する。
従来例の構成とその問題点
近年、基板のエツチング方法としてプラズマを用いたド
ライエツチング方法が注目されていて、なかでもリアク
ティブイオンエツチング方法が良好な選択比を有する方
法として多く用いられている。第１図に選択リアクティ
ブイオンエツチング方法の基板のエツチング現象を模式
的に示す。同図において、１１は反応性ガスのプラズマ
、するは中性ガス分子（ラジカル等）、１３は活性イオ
ン、１４’、１４’は反応生成物、１５はエツチングマ
スク、１６は基板である。諧板１６の表面の原子と、入
射した活性イオン１３あるいは中性ラジカル１２とが反
応し、生じた反応生成物１４′が気体となってエツチン
グが進行する。この時同時にエツチングマスク１５の表
面もエツチングされ反応生成物１４′を生じる。− このように、従来の選択ドライエツチング法は、選択的
に配置したエツチングマスク１５を用いることによシエ
ッチングを行っていたために、直接に選択エツチングを
行えず、さらにエツチングマスクの膜べりによるエツチ
ングマスクのエツジ部がぼけるという欠点があった。
ライエツチング方法が注目されていて、なかでもリアク
ティブイオンエツチング方法が良好な選択比を有する方
法として多く用いられている。第１図に選択リアクティ
ブイオンエツチング方法の基板のエツチング現象を模式
的に示す。同図において、１１は反応性ガスのプラズマ
、するは中性ガス分子（ラジカル等）、１３は活性イオ
ン、１４’、１４’は反応生成物、１５はエツチングマ
スク、１６は基板である。諧板１６の表面の原子と、入
射した活性イオン１３あるいは中性ラジカル１２とが反
応し、生じた反応生成物１４′が気体となってエツチン
グが進行する。この時同時にエツチングマスク１５の表
面もエツチングされ反応生成物１４′を生じる。− このように、従来の選択ドライエツチング法は、選択的
に配置したエツチングマスク１５を用いることによシエ
ッチングを行っていたために、直接に選択エツチングを
行えず、さらにエツチングマスクの膜べりによるエツチ
ングマスクのエツジ部がぼけるという欠点があった。
発明の目的
本発明はこのような従来の問題に鑑み、基板のドライエ
ツチング時に選択的に光を照射することにより選択性の
あるドライエツチング方法を提供することを目的とする
。
ツチング時に選択的に光を照射することにより選択性の
あるドライエツチング方法を提供することを目的とする
。
発明の構成
本発明は、反応性気体中に置かれた基板に、選択的に光
を照射して、該光照射部近傍の反応性気体のみを活性化
することにより、該光照射部の基板を選択的にエツチン
グすることを特徴とするものである。
を照射して、該光照射部近傍の反応性気体のみを活性化
することにより、該光照射部の基板を選択的にエツチン
グすることを特徴とするものである。
実施例の説明
以下本発明の第１の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第２図は第１の実施例における基板のエツ
チング現象を模式的に示したものである。
ら説明する。第２図は第１の実施例における基板のエツ
チング現象を模式的に示したものである。
第２図において、２１は照射光、２２は励起状態もしく
は未励起状態の反応性ガス分子、２３は活性イオンもし
くは中性ガス分子（ラジカル等）、２４は反応生成物、
２６は基板である。いま−例として基板２５がＳｉ基板
であり、反応性ガス分子２２がＣＦ４の場合に良好な選
択エツチングを得ることができた。エツチング機構は以
下に述べるように説明できる。ＣＦ４ガスの分解は次の
ように起るＯ ＣＦ３− 基底状態のＣＦ４は非常に安定であって、・ＣＦ３．・
Ｆに分解するだめには１００ Ｋｃａ１以上の活性化エ
ネルギーを必要とするが、励起状態のＣＦ４”分子は低
い活性化エネルギーで容易に分解反応を起し、さらに他
の中性ラジカルや活性イオンに分解する。
は未励起状態の反応性ガス分子、２３は活性イオンもし
くは中性ガス分子（ラジカル等）、２４は反応生成物、
２６は基板である。いま−例として基板２５がＳｉ基板
であり、反応性ガス分子２２がＣＦ４の場合に良好な選
択エツチングを得ることができた。エツチング機構は以
下に述べるように説明できる。ＣＦ４ガスの分解は次の
ように起るＯ ＣＦ３− 基底状態のＣＦ４は非常に安定であって、・ＣＦ３．・
Ｆに分解するだめには１００ Ｋｃａ１以上の活性化エ
ネルギーを必要とするが、励起状態のＣＦ４”分子は低
い活性化エネルギーで容易に分解反応を起し、さらに他
の中性ラジカルや活性イオンに分解する。
照射光２１として数ｅＶのエネルギーを持つ光を用いれ
ば（１）式の反応は起シ得ないので反応性ガス分子とし
てはＣＦ４”を用いると（２）式の反応が起り活性イオ
ンもしくは中性ガス分子（ラジカル等）２３と基板との
イオン反応およびラジカル反応によって基板のエツチン
グが進行する。ＣＦ”の励起方法は、電界印加、マイク
ロ波印加などいがなる方法であっても良い。照射享とし
て１３．１９〜１４．６７ｅＶ以上のエネルギーの光を
用いる場合には、光のエネルギーのみで（１）、（２）
式の反応が進んで、基板のエツチングが進行する。
ば（１）式の反応は起シ得ないので反応性ガス分子とし
てはＣＦ４”を用いると（２）式の反応が起り活性イオ
ンもしくは中性ガス分子（ラジカル等）２３と基板との
イオン反応およびラジカル反応によって基板のエツチン
グが進行する。ＣＦ”の励起方法は、電界印加、マイク
ロ波印加などいがなる方法であっても良い。照射享とし
て１３．１９〜１４．６７ｅＶ以上のエネルギーの光を
用いる場合には、光のエネルギーのみで（１）、（２）
式の反応が進んで、基板のエツチングが進行する。
以上の本実施例によれば、光を照射した部分のみ活性化
した反応性ガスにより選択エツチングが可能となる。
した反応性ガスにより選択エツチングが可能となる。
以下、本発明の第２の実施例について、図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第３図は本発明の第２の実施例の基板のエツチング現象
の模式図で、３１’、３１“は互いに干渉しあい基板上
に干渉縞を形成するレーザ光、３２は励起状態の反応性
ガス分子、３３は活性イオンもしくは中性ガス分子（ラ
ジカル等）、３４は反応生成物、３５はレーザ光の干渉
縞に従って選択的にエツチングされて形成される周期構
造、３６は基板である。
の模式図で、３１’、３１“は互いに干渉しあい基板上
に干渉縞を形成するレーザ光、３２は励起状態の反応性
ガス分子、３３は活性イオンもしくは中性ガス分子（ラ
ジカル等）、３４は反応生成物、３５はレーザ光の干渉
縞に従って選択的にエツチングされて形成される周期構
造、３６は基板である。
いま−例として基板３６がＳｉ基板であり、励起状態の
反応性ガス分子がＣＦ４ の場合を説明する。
反応性ガス分子がＣＦ４ の場合を説明する。
ＣＦ４”ガスの分解は前記（２）式と同様に起こる。レ
ーザ光３１′、３２″によって基板上に形成される干渉
縞の周期Ａは、（３）式によって決まる。
ーザ光３１′、３２″によって基板上に形成される干渉
縞の周期Ａは、（３）式によって決まる。
ここでλはレーザ光の波長、θはレーザ光３１′。
３２″とのなす角度である。干渉縞の明部ではガスの分
解が起こり、基板のエツチングが起るが、暗部では基板
のエツチングは起こらない。この時、ガスの平均自由行
程ｌが、干渉縞の周期Ａに比べて十分小さくなければな
らない。一般にガス分子の平均自由行程ｌは、 ｌ−−・・・・・（４） （４）式のようにあられされる。尚（４）式において、
Ａは定数、Ｐはガス圧である。平均自由行程を小さくす
るためにはガス圧を大きくすれば良いことが判る。例え
ば０．ＩＴｏｒｒの圧力で０．５９の平均自由行程のガ
スでは、１ｏｏＴｏｒｒの圧力で０．５μｍの平均自由
行程となり、干渉縞の周期Ａが０．６μｍより十分大き
ければ、良好な分解能の周期構造を作製することができ
る。使用するレーザ光は、エネルギーが数ｅＶで連続発
振動作のできるもので干渉縞を形成できるものなら何で
も良い。使用する基板は実施例ではＳｔ基板を用いたが
、これに限らず他の半導体基板、誘電体、導体などでも
良い。また使用する反応性ガスは基板の種類に応じてそ
の反応性の大きいもので、照射光のエネルギーで分解で
きるものを選べばよい。例えば、ＩｎＰ基板ではＣＣｌ
４、ＧａＡｓ基板ではＣＣｌ２Ｆ２ＳＣ）（ＣｌＦ２ガ
スを用いることができる。
解が起こり、基板のエツチングが起るが、暗部では基板
のエツチングは起こらない。この時、ガスの平均自由行
程ｌが、干渉縞の周期Ａに比べて十分小さくなければな
らない。一般にガス分子の平均自由行程ｌは、 ｌ−−・・・・・（４） （４）式のようにあられされる。尚（４）式において、
Ａは定数、Ｐはガス圧である。平均自由行程を小さくす
るためにはガス圧を大きくすれば良いことが判る。例え
ば０．ＩＴｏｒｒの圧力で０．５９の平均自由行程のガ
スでは、１ｏｏＴｏｒｒの圧力で０．５μｍの平均自由
行程となり、干渉縞の周期Ａが０．６μｍより十分大き
ければ、良好な分解能の周期構造を作製することができ
る。使用するレーザ光は、エネルギーが数ｅＶで連続発
振動作のできるもので干渉縞を形成できるものなら何で
も良い。使用する基板は実施例ではＳｔ基板を用いたが
、これに限らず他の半導体基板、誘電体、導体などでも
良い。また使用する反応性ガスは基板の種類に応じてそ
の反応性の大きいもので、照射光のエネルギーで分解で
きるものを選べばよい。例えば、ＩｎＰ基板ではＣＣｌ
４、ＧａＡｓ基板ではＣＣｌ２Ｆ２ＳＣ）（ＣｌＦ２ガ
スを用いることができる。
発明の効果
上記のように、本発明においては、エツチングマスクを
必要とせず、照射光のパターンに応じて選択的にドライ
エツチングできるという産業的にすぐれた効果を発揮す
ることができる。
必要とせず、照射光のパターンに応じて選択的にドライ
エツチングできるという産業的にすぐれた効果を発揮す
ることができる。
第１図は従来の選択ドライエツチング模式図、第２図は
本発明の第１の実施例の選択ドライエツチング模式図、
第３図は本発明の第２の実施例の選択ドライエツチング
模式図である。 ２１．３１′、３１′電・・・・照射光、２２．３２・
・・・・・励起ガス分子または未励起ガス分子、２３．
３３・・・・・・活性イオンおよび中性ガス分子（ラジ
カル等）、２５．３６・・・・・・基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第２図 鳩３図
本発明の第１の実施例の選択ドライエツチング模式図、
第３図は本発明の第２の実施例の選択ドライエツチング
模式図である。 ２１．３１′、３１′電・・・・照射光、２２．３２・
・・・・・励起ガス分子または未励起ガス分子、２３．
３３・・・・・・活性イオンおよび中性ガス分子（ラジ
カル等）、２５．３６・・・・・・基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第２図 鳩３図
Claims (2)
- （１）反応性気体中に置かれた基板に、選択的に光を照
射して、該光照射部近傍の反応性気体のみを活性化する
ことによシ、該光照射部を選択的にエツチングすること
を特徴とするドライエツチング方法。 - （２）照射光が、基板上に周期的に干渉縞を形成する２
本のレーザ光であ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方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23535683A JPS60126836A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23535683A JPS60126836A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60126836A true JPS60126836A (ja) | 1985-07-06 |
Family
ID=16984870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23535683A Pending JPS60126836A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60126836A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01125829A (ja) * | 1987-06-26 | 1989-05-18 | Yuzo Mori | ラジカル反応による無歪精密加工方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57202732A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | Fine pattern formation |
-
1983
- 1983-12-13 JP JP23535683A patent/JPS60126836A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57202732A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | Fine pattern formation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01125829A (ja) * | 1987-06-26 | 1989-05-18 | Yuzo Mori | ラジカル反応による無歪精密加工方法 |
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