JPS61191037A - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
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- JPS61191037A JPS61191037A JP3194685A JP3194685A JPS61191037A JP S61191037 A JPS61191037 A JP S61191037A JP 3194685 A JP3194685 A JP 3194685A JP 3194685 A JP3194685 A JP 3194685A JP S61191037 A JPS61191037 A JP S61191037A
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- 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・エツチング方法に係シ、特に光照射を
利用した汚染や損傷のないエツチング方法に関する。
利用した汚染や損傷のないエツチング方法に関する。
通常、ドライ・エツチングには、プラズマ・エツチング
またはりアクティブ・イオン・エツチング等が適用され
ている。第３図に、従来のプラズマ・エツチングの例を
示してあシ、平行平板電極１１．１２がチャンバ１の中
に置かれ、電極１１上に試料２が載置され、反応ガス６
を導入すると共に平行平板電極に高周波電力を印加して
ガス・プラズマを発生させる。ガス・プラズマ中のイオ
ンやラジカルが試料２の表面をたたき、試料２をエツチ
ングする。
またはりアクティブ・イオン・エツチング等が適用され
ている。第３図に、従来のプラズマ・エツチングの例を
示してあシ、平行平板電極１１．１２がチャンバ１の中
に置かれ、電極１１上に試料２が載置され、反応ガス６
を導入すると共に平行平板電極に高周波電力を印加して
ガス・プラズマを発生させる。ガス・プラズマ中のイオ
ンやラジカルが試料２の表面をたたき、試料２をエツチ
ングする。
ところが、このプラズマ・エツチングでは、５００Ｆ〜
５００Ｆといった大きなＲＦパワーが印加され、イオン
やラジカルは試料２の表面をエッチングする際に物理的
な力を及ぼす。そのため半導体基板等の試料２にダメイ
ジを与え欠陥を誘起したシ、又、チャンバー壁面がエツ
チングされることにより汚染が発生したりする。
５００Ｆといった大きなＲＦパワーが印加され、イオン
やラジカルは試料２の表面をエッチングする際に物理的
な力を及ぼす。そのため半導体基板等の試料２にダメイ
ジを与え欠陥を誘起したシ、又、チャンバー壁面がエツ
チングされることにより汚染が発生したりする。
最近、光照射を利用したエツチングが開発され、プラズ
マ・エツチングやりアクティブ・イオン・エツチング等
に比べてダメイジが少ないので注目されている。
マ・エツチングやりアクティブ・イオン・エツチング等
に比べてダメイジが少ないので注目されている。
例えば、Ｃ２，ガス中においたＳｉ基板に、約２５０ｎ
ｍの光を照射すると、Ｓｉ基板表面上でＳｉと０２とが
反応して、Ｓｉがエツチングされることが知られている
。これは、光照射によｐ ｃｌｔ＊が分解或いはｃｆｌ
、ラジカルが発生し、Ｓｉと反応してＳｉがエツチング
されるのである。
ｍの光を照射すると、Ｓｉ基板表面上でＳｉと０２とが
反応して、Ｓｉがエツチングされることが知られている
。これは、光照射によｐ ｃｌｔ＊が分解或いはｃｆｌ
、ラジカルが発生し、Ｓｉと反応してＳｉがエツチング
されるのである。
ところが、光照射によるエツチングでは、ｎ型Ｓｉはエ
ツチングが容易にできるが、ｐ型Ｓｉはエツチングが遅
い。一般に外型の低抵抗基板でのみ大きなエツチング速
度が得られている。これは、Ｓｉと０２．との反応に、
基板のＳｉ側から供給される電子が重要な役目をするた
めである。光によシ分解或いは励起されたｃｆｔ、がＳ
ｉから電子の供給を受けてはじめてＳｉと反応するよう
になるというメカニズムが明らかになってきている。外
型のＳｉだと電子が十分供給可能だから、それが吸着し
たＣ１゜のラジカルと結合して０℃イオンになってＳｉ
ｆエツチングする。
ツチングが容易にできるが、ｐ型Ｓｉはエツチングが遅
い。一般に外型の低抵抗基板でのみ大きなエツチング速
度が得られている。これは、Ｓｉと０２．との反応に、
基板のＳｉ側から供給される電子が重要な役目をするた
めである。光によシ分解或いは励起されたｃｆｔ、がＳ
ｉから電子の供給を受けてはじめてＳｉと反応するよう
になるというメカニズムが明らかになってきている。外
型のＳｉだと電子が十分供給可能だから、それが吸着し
たＣ１゜のラジカルと結合して０℃イオンになってＳｉ
ｆエツチングする。
ところが、半導体装置の製造においてはｐ型半導体、或
いは高抵抗半導体もエツチングすることが必要である。
いは高抵抗半導体もエツチングすることが必要である。
さらには、５ｉ０２等の絶縁膜のエツチングも望まれる
。
。
しかし、従来の光照射を利用したエツチングにおいては
、外型の低抵抗基板でのみ大きなエツチング速度が得ら
れるのであって、ｐ型半導体基板。
、外型の低抵抗基板でのみ大きなエツチング速度が得ら
れるのであって、ｐ型半導体基板。
高抵抗半導体基板、或いは絶縁膜には適用できない。
本発明は、前記の光照射により活性化された反応種を用
いたｎ型Ｓｉのエツチング・メカニズムの考察から、該
エツチングには電子の供給が必要であることに着目し、
電子をエツチングすべき基板（基体）の外部から供給す
ることを試みてなされたものである。
いたｎ型Ｓｉのエツチング・メカニズムの考察から、該
エツチングには電子の供給が必要であることに着目し、
電子をエツチングすべき基板（基体）の外部から供給す
ることを試みてなされたものである。
電子の供給には、電子ビームを照射することも考えられ
たが、ガス雰囲気のチャンバ内の基板に照射するのは困
難である。
たが、ガス雰囲気のチャンバ内の基板に照射するのは困
難である。
そこで本発明においては、チャンバの内で比較的弱く直
接基板のエツチングに実質的に寄与しない程度のプラズ
マを発生させ、プラズマ中のエレクトロンとイオンの移
動度の違いで基板の回シに電子が集まり負に帯電した領
域が生じ、電子過剰な層から成るイオン・シースで基板
が覆われるようになし、その状態で光励起ラジカル等の
光照射によシ活性化された反応種を接触させることによ
シ、基板表面をエツチングする。本発明の光照射は、被
エツチング基板（基体）あるいは雰囲気ガスにのみ外部
より光を照射することにより行なう。
接基板のエツチングに実質的に寄与しない程度のプラズ
マを発生させ、プラズマ中のエレクトロンとイオンの移
動度の違いで基板の回シに電子が集まり負に帯電した領
域が生じ、電子過剰な層から成るイオン・シースで基板
が覆われるようになし、その状態で光励起ラジカル等の
光照射によシ活性化された反応種を接触させることによ
シ、基板表面をエツチングする。本発明の光照射は、被
エツチング基板（基体）あるいは雰囲気ガスにのみ外部
より光を照射することにより行なう。
本発明方法によれば、選択エツチングも可能であシ、基
板表面上に耐エッチング・マスクを設ける方法、又は光
を選択的に基板表面に照射し、照射部のみをエツチング
する方法がある。
板表面上に耐エッチング・マスクを設ける方法、又は光
を選択的に基板表面に照射し、照射部のみをエツチング
する方法がある。
第２図に本発明の概念図を示しており、ＳｉＣす＊
セプタ３上のＳｉ基板２に光励された反応種ｃｆｔ、或
いはＣ−を接触させる例である。チャンバ１内にはＣチ
ガスが供給され、光照射によりＣ鳥は活性化され、Ｃ２
−或はｃｒｔ＊となる。一方、Ｓｉ基板の回シには、比
較的弱い高周波放電等によってイオンシース８（破線で
示す）が形成されている。該イオンシースの発生はチャ
ンバ中でのガス・プラズマ中の電子とイオンには大きな
移動度の相違がある結果、移動度の大なる電子がＳ！基
板２側の近傍に過剰に存在するように形成されている。
いはＣ−を接触させる例である。チャンバ１内にはＣチ
ガスが供給され、光照射によりＣ鳥は活性化され、Ｃ２
−或はｃｒｔ＊となる。一方、Ｓｉ基板の回シには、比
較的弱い高周波放電等によってイオンシース８（破線で
示す）が形成されている。該イオンシースの発生はチャ
ンバ中でのガス・プラズマ中の電子とイオンには大きな
移動度の相違がある結果、移動度の大なる電子がＳ！基
板２側の近傍に過剰に存在するように形成されている。
ガス・プラズマは直接基板をエツチングすることにはほ
とんど寄与しない程度の弱いもので良く、該プラズマは
電子の供給手段に用いるものである。
とんど寄与しない程度の弱いもので良く、該プラズマは
電子の供給手段に用いるものである。
以上の状態での化学反応を示すと、光照射によＣｌ３−
一→ Ｃら＊ （又はｃｘ＊＋ ｃｘ＊） とラジカルｃｌ１２ 又はＣ２が発生し、これらがＳ
１表面に吸着され、イオン・シースの電子をもらって、 ＣＱ２＋ｅ−ｍ−Ｃｆ２″″ とＣλ−イオンが生じ、これがＳｉ基板と反応し、ＣＩ
！、−＋ Ｓｉ ５ｉＣ１↑２Ｃ２′″＋Ｓｉ
−一→Ｓ＊ Ｃ４↑等となシ、Ｓｉ基板がエツチング
される。
一→ Ｃら＊ （又はｃｘ＊＋ ｃｘ＊） とラジカルｃｌ１２ 又はＣ２が発生し、これらがＳ
１表面に吸着され、イオン・シースの電子をもらって、 ＣＱ２＋ｅ−ｍ−Ｃｆ２″″ とＣλ−イオンが生じ、これがＳｉ基板と反応し、ＣＩ
！、−＋ Ｓｉ ５ｉＣ１↑２Ｃ２′″＋Ｓｉ
−一→Ｓ＊ Ｃ４↑等となシ、Ｓｉ基板がエツチング
される。
このように、本発明においては、従来のイオンエツチン
グやプラズマ・エツチングのごとく物理的な力を基板に
与えず、化学的反応によシエッチングされるから、基板
にダメイジを与えることやスパッタ等による汚染の恐れ
がない。
グやプラズマ・エツチングのごとく物理的な力を基板に
与えず、化学的反応によシエッチングされるから、基板
にダメイジを与えることやスパッタ等による汚染の恐れ
がない。
又、電子がイオン・シースから供給される結果、ｐ型Ｓ
ｉ基板や扁抵抗基板、さらには絶縁膜にも本発明を適用
してエツチングできる。
ｉ基板や扁抵抗基板、さらには絶縁膜にも本発明を適用
してエツチングできる。
第１図に本発明の実施例に用いるエツチング装置を示し
ており、チャンバ（石英管）１の中のＳｉＣサセプタ３
上にＳｉ基板２が載置され、該Ｓｉ基板２の左・右に位
置するチャンバ１の外周にリング状の電極４，５が設け
てあシ、該電極４．５にはＲＦ（１３゜５６ＭＨｚ）が
印加される。その結果、電極４，５間にかかる高周波の
電界によシチャンパ１内に高周波放電が発生し、Ｓｉ基
板２の回りは電子過剰なイオン・シースで覆われる。こ
の状態で、Ｓｉ基板２に紫外光源（水銀ランプ）７から
紫外光を照射すると共に、チャンバ１内にＣｈガス６を
導入する。
ており、チャンバ（石英管）１の中のＳｉＣサセプタ３
上にＳｉ基板２が載置され、該Ｓｉ基板２の左・右に位
置するチャンバ１の外周にリング状の電極４，５が設け
てあシ、該電極４．５にはＲＦ（１３゜５６ＭＨｚ）が
印加される。その結果、電極４，５間にかかる高周波の
電界によシチャンパ１内に高周波放電が発生し、Ｓｉ基
板２の回りは電子過剰なイオン・シースで覆われる。こ
の状態で、Ｓｉ基板２に紫外光源（水銀ランプ）７から
紫外光を照射すると共に、チャンバ１内にＣｈガス６を
導入する。
それによりＣｈ（又はｃｒｔ ）のフシカルが生じ、Ｓ
ｉ基板２に該ラジカルが吸着されてイオン・シースから
電子の供給を受けてｃｐｔ−となり、別基板２のＳｉと
反応してエツチングする。
ｉ基板２に該ラジカルが吸着されてイオン・シースから
電子の供給を受けてｃｐｔ−となり、別基板２のＳｉと
反応してエツチングする。
上記実施例の諸条件は以下の通りである。
ＲＦ電力 ５０ Ｆ （１３，５６ＭＨｚ）ｃ
ｒｔ、ガス １００ ｃｃ／ｍｉｎ圧 力
１０Ｔｏｒｒ賞外光 ２００ｎＦ
／ｃｍ”（＜３００ａｒＰＬ）基板 ｐ型Ｓｉθ０Ω
Ｃ次） エツチング速度 ０．１μ／唱が 以上本発明についてＳｉ基板をｃｌｌ、ガスの光励起で
エツチングする例を示したが、本発明はこれに限ること
なく、一般に光励起ラジカルを用いたエツチングに広く
適用可能であり、例えば、各種ハロゲンガスＨＢｒ２
Ｈ７’２ 、１２ Ｈ或いはＨＣｆｔ、ＨＦ等の反応ガ
スが使用できる。但し、効率良くガスを分解或いは励起
するためには、光源との組合せを考慮する必要がある。
ｒｔ、ガス １００ ｃｃ／ｍｉｎ圧 力
１０Ｔｏｒｒ賞外光 ２００ｎＦ
／ｃｍ”（＜３００ａｒＰＬ）基板 ｐ型Ｓｉθ０Ω
Ｃ次） エツチング速度 ０．１μ／唱が 以上本発明についてＳｉ基板をｃｌｌ、ガスの光励起で
エツチングする例を示したが、本発明はこれに限ること
なく、一般に光励起ラジカルを用いたエツチングに広く
適用可能であり、例えば、各種ハロゲンガスＨＢｒ２
Ｈ７’２ 、１２ Ｈ或いはＨＣｆｔ、ＨＦ等の反応ガ
スが使用できる。但し、効率良くガスを分解或いは励起
するためには、光源との組合せを考慮する必要がある。
例えば、エキシマ・レーザ（ＥｘｃｉｍｔｒＬａｔｅｒ
）を適用し、より短波長光（例えばＡｒＦ：λ＝１９３
ｉｎ）を照射する。また、本発明によれば、Ｓｉ以外
の半導体や５ｉｆｔ 、 ＳｉＮ等の絶縁体のエツチン
グも可能となる。
）を適用し、より短波長光（例えばＡｒＦ：λ＝１９３
ｉｎ）を照射する。また、本発明によれば、Ｓｉ以外
の半導体や５ｉｆｔ 、 ＳｉＮ等の絶縁体のエツチン
グも可能となる。
本発明によれば以上に示したごとく、基体表面がイオン
・シースで覆われた状態で、光照射による活性化された
反応種を基体表面に接触させるので、基体によらずエツ
チングが可能になり、さらに汚染や損傷のないエツチン
グ方法が提供される。
・シースで覆われた状態で、光照射による活性化された
反応種を基体表面に接触させるので、基体によらずエツ
チングが可能になり、さらに汚染や損傷のないエツチン
グ方法が提供される。
第１図は本発明の実施例に用いる装置の構成図、第２図
は本発明の原理図、 第３図は従来例の装置の概要図。 １・・・チャンバ ２・・・Ｓｉ基板 −３・・・ＳｉＣサセプタ ４．５・・・（すｙグ状）電極 ６・・・Ｃ２，ガス ７・・・紫外光源
は本発明の原理図、 第３図は従来例の装置の概要図。 １・・・チャンバ ２・・・Ｓｉ基板 −３・・・ＳｉＣサセプタ ４．５・・・（すｙグ状）電極 ６・・・Ｃ２，ガス ７・・・紫外光源
Claims (3)
- （１）チャンバ内に直接基板のエッチングに実質的に寄
与しない程度のプラズマを発生させて、被エッチング基
体表面が電子過剰なイオン・シースで覆われるようにな
し、その状態で被エッチング基体あるいは、雰囲気ガス
にのみ外部より光を照射することにより活性化された反
応種と該基体の反応を促進せしめることを特徴とするエ
ッチング方法。 - （２）前記基体表面上に、所定パターンの耐エッチング
・マスクを設けることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のエッチング方法。 - （３）前記基体表面に光を選択的に照射することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3194685A JPS61191037A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3194685A JPS61191037A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | エツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191037A true JPS61191037A (ja) | 1986-08-25 |
Family
ID=12345126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3194685A Pending JPS61191037A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61191037A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156482A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 超電導体のエッチング方法 |
| JPH02322A (ja) * | 1987-11-16 | 1990-01-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 超伝導体装置の作製方法 |
| US5172347A (en) * | 1988-12-15 | 1992-12-15 | Nihonkenkozoshinkenkyukai Co., Ltd. | Time displaying apparatus |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP3194685A patent/JPS61191037A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02322A (ja) * | 1987-11-16 | 1990-01-05 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 超伝導体装置の作製方法 |
| JPH01156482A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-20 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 超電導体のエッチング方法 |
| US5172347A (en) * | 1988-12-15 | 1992-12-15 | Nihonkenkozoshinkenkyukai Co., Ltd. | Time displaying apparatus |
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