JPS61246382A - 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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- JPS61246382A JPS61246382A JP8792685A JP8792685A JPS61246382A JP S61246382 A JPS61246382 A JP S61246382A JP 8792685 A JP8792685 A JP 8792685A JP 8792685 A JP8792685 A JP 8792685A JP S61246382 A JPS61246382 A JP S61246382A
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- etching
- etched
- electrode
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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〕
本発明は平行平板型ドライエツチング装置に関するもの
である。
である。
反応性スパッタエツチング（ＲＩＥ）は、水溶液エツチ
ング、いわゆる湿式エツチングと比較して多くの利点を
有するので、半導体素子を製造するための欠かせない技
術となってきた。このエツチング法は、エツチング目的
物質に見合ったターゲット電極部材とエツチング導入ガ
スとの組合わせによってエツチング特性が異なることが
知られている。従来、シリコン物質の反応性スパッタエ
ツチングには、Ｎ、Ｅｎｄｏ等によってアイ・イー・イ
ー・イー、トランザクション・エレクトロン・デバイシ
ーズ、１９８０年、ＥＤ−２７巻、第８号、 １３４６
頁から１３５１頁（ＩＥＥＥ、 Ｔｒａｎｓ Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、 Ｖｏｌ ＥＤ−２′ｌ陽
８． ｐｐ１３４６−１３５１．１９８０ ）に記載さ
れているようにターゲット電極被覆部材として石英（Ｓ
１０２）を用い、またエツチングガスとしてＣＣｌ４や
ＣＣｌ３Ｆ ４ＦＣＣＩ２Ｆ２やＣＦ４やＳＦ６などの
ハロゲン化炭素が用いられてきた。この方法では平行に
存在する二電極間に高周波電界を印加して発生するプラ
ズマ中の活性イオンが、カソード電極表面近傍のイオン
シース体で加速される。その結果、被エツチング物質の
表面は物理的にイオン衝撃を受け、プラズマ中に発生し
た化学的に活性な中性分子によって反応が起きる。そし
て反応生成物が揮発性物質の場合には、すみやかにエツ
チングが進むものと考えられている。
ング、いわゆる湿式エツチングと比較して多くの利点を
有するので、半導体素子を製造するための欠かせない技
術となってきた。このエツチング法は、エツチング目的
物質に見合ったターゲット電極部材とエツチング導入ガ
スとの組合わせによってエツチング特性が異なることが
知られている。従来、シリコン物質の反応性スパッタエ
ツチングには、Ｎ、Ｅｎｄｏ等によってアイ・イー・イ
ー・イー、トランザクション・エレクトロン・デバイシ
ーズ、１９８０年、ＥＤ−２７巻、第８号、 １３４６
頁から１３５１頁（ＩＥＥＥ、 Ｔｒａｎｓ Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ、 Ｖｏｌ ＥＤ−２′ｌ陽
８． ｐｐ１３４６−１３５１．１９８０ ）に記載さ
れているようにターゲット電極被覆部材として石英（Ｓ
１０２）を用い、またエツチングガスとしてＣＣｌ４や
ＣＣｌ３Ｆ ４ＦＣＣＩ２Ｆ２やＣＦ４やＳＦ６などの
ハロゲン化炭素が用いられてきた。この方法では平行に
存在する二電極間に高周波電界を印加して発生するプラ
ズマ中の活性イオンが、カソード電極表面近傍のイオン
シース体で加速される。その結果、被エツチング物質の
表面は物理的にイオン衝撃を受け、プラズマ中に発生し
た化学的に活性な中性分子によって反応が起きる。そし
て反応生成物が揮発性物質の場合には、すみやかにエツ
チングが進むものと考えられている。
シリコンをエツチングする従来の反応性スパッタエツチ
ングでは、主にゲート酸化膜上のｏｓｐｍ膜厚程度の多
結晶シリコンを加工するのに多く用いられてきた。最近
、微細素子分離や微細な領域に広い面積を確保するため
のキャパシタなどがシリコン基板内の溝の中に形成する
方法が提案されている。この場合、３〜１０ ｐ、！ｆ
ｉ程度の溝深さが要求されるに至っている。従来のシリ
コンのエツチング速度は１０００〜ｚｏｏｏＡ／−程度
なので、エツチング時間が３０分以上も要するため、従
来のように熱伝導率の小さい石英板をターゲット電極被
覆部材に用いると基板の温度が次第に上昇することから
、シリコンの溝の断面形状にアンダーカットが生じたシ
する欠点がある。また石英板ターゲットを用いるとプラ
ズマ放電中に石英中の酸素が遊離し、エツチング反応物
であ−るシリコンのハロゲン化物と再反応を起し、ｓｉ
ｏ、となって被エツチング物表面に堆積する場合もある
。この堆積物の量は基板の温度が高いほど多くなシ、エ
ツチング表面に荒れを起す問題点があった。
ングでは、主にゲート酸化膜上のｏｓｐｍ膜厚程度の多
結晶シリコンを加工するのに多く用いられてきた。最近
、微細素子分離や微細な領域に広い面積を確保するため
のキャパシタなどがシリコン基板内の溝の中に形成する
方法が提案されている。この場合、３〜１０ ｐ、！ｆ
ｉ程度の溝深さが要求されるに至っている。従来のシリ
コンのエツチング速度は１０００〜ｚｏｏｏＡ／−程度
なので、エツチング時間が３０分以上も要するため、従
来のように熱伝導率の小さい石英板をターゲット電極被
覆部材に用いると基板の温度が次第に上昇することから
、シリコンの溝の断面形状にアンダーカットが生じたシ
する欠点がある。また石英板ターゲットを用いるとプラ
ズマ放電中に石英中の酸素が遊離し、エツチング反応物
であ−るシリコンのハロゲン化物と再反応を起し、ｓｉ
ｏ、となって被エツチング物表面に堆積する場合もある
。この堆積物の量は基板の温度が高いほど多くなシ、エ
ツチング表面に荒れを起す問題点があった。
本発明は、従来の石英板ターゲット電極被覆部材を用い
ることによって引起されるエツチング表面の荒れやエツ
チング中におけるエツチング形状の劣化を防止するドラ
イエツチング装置を提供するものである。
ることによって引起されるエツチング表面の荒れやエツ
チング中におけるエツチング形状の劣化を防止するドラ
イエツチング装置を提供するものである。
本発明は被エツチング物質を電極上に密接して配置する
ドライエツチング装置において、放電プラズマと面繋す
る装置内面のうち、少くともイオン衝撃を受ける表面を
窒化アルミニウムより被覆したことを特徴とするドライ
エツチング装置である。本発明で拡放電方式や電極形状
に関して特に依存することはない。
ドライエツチング装置において、放電プラズマと面繋す
る装置内面のうち、少くともイオン衝撃を受ける表面を
窒化アルミニウムより被覆したことを特徴とするドライ
エツチング装置である。本発明で拡放電方式や電極形状
に関して特に依存することはない。
ドライエツチング装置内の表面被覆部材の構成材料とし
ては、第１にターゲット電極からの重金属汚染を防止し
、しかも冷却効果が大きいこと、第２に材料自身の汚染
がなく、特に水分の吸着や酸素の放出が起シ難いこと、
第３に加工が困難ではないことなどの性質が要求される
。従来よシ使用していた石英では、加工は比較的容易で
あるがそれ自身が酸素を含み、 １．４Ｗ／ｍ−にの
熱伝導率をもっている。これに対し窒化アルミニウムは
、活性な挙動を示す酸素を材料自身に含まず、１００〜
１６０Ｗ／ｍ１にという大きな熱伝導率をもつため、こ
れを表面被覆部材として用いることにより、前述した堆
積物による表面荒れやアンダーカットなどの欠点を生じ
ないエツチングが可能となる。
ては、第１にターゲット電極からの重金属汚染を防止し
、しかも冷却効果が大きいこと、第２に材料自身の汚染
がなく、特に水分の吸着や酸素の放出が起シ難いこと、
第３に加工が困難ではないことなどの性質が要求される
。従来よシ使用していた石英では、加工は比較的容易で
あるがそれ自身が酸素を含み、 １．４Ｗ／ｍ−にの
熱伝導率をもっている。これに対し窒化アルミニウムは
、活性な挙動を示す酸素を材料自身に含まず、１００〜
１６０Ｗ／ｍ１にという大きな熱伝導率をもつため、こ
れを表面被覆部材として用いることにより、前述した堆
積物による表面荒れやアンダーカットなどの欠点を生じ
ないエツチングが可能となる。
次に本発明による実施例を図を用いて説明する。
第１図は模式的に示した平行平板型の反応性スパッタエ
ツチング装置である。装置は真空室７内のターゲット電
極１の上に窒化アルミニウムのセラミックスから成るタ
ーゲット被覆部材２を、その上方に向き合せて窒化アル
ミニウムの上２ミックス対向板６が配置されている。ま
ず前記の窒化アルミニウムセラミックス板のターゲット
被覆部材２の上に単結晶又は多結晶シリコンを有するエ
ツチング試料３を密接して配置する０次にエツチング導
入ガス体の四塩化ケイ素を窒化アルミニウムのセラミッ
クス材から成るガス吹出管４から吹出し、高周波電界５
を印加して発生するプラズマ放電間隔を調整する。そし
て所定の厚さのシリコンをエツチングし死後、高周波電
界を中止し、試料を取出す。
ツチング装置である。装置は真空室７内のターゲット電
極１の上に窒化アルミニウムのセラミックスから成るタ
ーゲット被覆部材２を、その上方に向き合せて窒化アル
ミニウムの上２ミックス対向板６が配置されている。ま
ず前記の窒化アルミニウムセラミックス板のターゲット
被覆部材２の上に単結晶又は多結晶シリコンを有するエ
ツチング試料３を密接して配置する０次にエツチング導
入ガス体の四塩化ケイ素を窒化アルミニウムのセラミッ
クス材から成るガス吹出管４から吹出し、高周波電界５
を印加して発生するプラズマ放電間隔を調整する。そし
て所定の厚さのシリコンをエツチングし死後、高周波電
界を中止し、試料を取出す。
以上実施例では、円状の２つの電極をもつエツチング装
置について述べたが、本発明は多面体電極をもつエツチ
ング装置やイオン源を独立してもつ反応性イオンビーム
エツチング装置について適用した場合でも有効であシ、
特に放電方式や電極形状を制限されるものではない。
置について述べたが、本発明は多面体電極をもつエツチ
ング装置やイオン源を独立してもつ反応性イオンビーム
エツチング装置について適用した場合でも有効であシ、
特に放電方式や電極形状を制限されるものではない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、プラズマ放電中の水分や酸素の放出は
少ないという大きな効果を有する。このため酸化物を形
成し易い糸によるエツチングでは、従来酸化物付着を原
因としていたアンダーカットや表面荒れを著しく防止で
きる。また大きな熱伝導性のため、エツチング中の基板
昇温は小さく、パターン形状の時間依存性がなく、シか
も、レジストをマスクとした場合に酸素混入にょるレジ
ストの灰化減少も少く、良好なエツチング形状を得るこ
とができる効果を有するものである。
少ないという大きな効果を有する。このため酸化物を形
成し易い糸によるエツチングでは、従来酸化物付着を原
因としていたアンダーカットや表面荒れを著しく防止で
きる。また大きな熱伝導性のため、エツチング中の基板
昇温は小さく、パターン形状の時間依存性がなく、シか
も、レジストをマスクとした場合に酸素混入にょるレジ
ストの灰化減少も少く、良好なエツチング形状を得るこ
とができる効果を有するものである。
第１図は本発明の一実施例である平行平板型反応性スパ
ッタエツチング装置の模式図である。 １００．ターゲット電極、 ２・・・ターゲット電極
被覆部材、 ３・・・エツチング試料、 ４・・・
ガス吹出し管、 ５・・・高周派電源、 ６・・・対
向板、 ７・・・真空室
ッタエツチング装置の模式図である。 １００．ターゲット電極、 ２・・・ターゲット電極
被覆部材、 ３・・・エツチング試料、 ４・・・
ガス吹出し管、 ５・・・高周派電源、 ６・・・対
向板、 ７・・・真空室
Claims (1)
- （１）被エッチング物質を電極上に密接して配置するド
ライエッチング装置において、放電プラズマと面する装
置内面のうち少くともイオン衝撃を受ける表面を窒化ア
ルミニウムにより被覆したことを特徴とするドライエッ
チング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60087926A JP2656468B2 (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60087926A JP2656468B2 (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246382A true JPS61246382A (ja) | 1986-11-01 |
| JP2656468B2 JP2656468B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=13928521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60087926A Expired - Lifetime JP2656468B2 (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2656468B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6464324A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electrode for plasma etching |
| JPS6464325A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electrode for plasma etching |
| JPH03204925A (ja) * | 1990-08-07 | 1991-09-06 | Tadahiro Omi | プラズマプロセス用装置および方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102075A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
| JPS59139627A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-10 | Hitachi Ltd | ドライエツチング装置 |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP60087926A patent/JP2656468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57102075A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device and manufacture thereof |
| JPS59139627A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-10 | Hitachi Ltd | ドライエツチング装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6464324A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electrode for plasma etching |
| JPS6464325A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electrode for plasma etching |
| JPH03204925A (ja) * | 1990-08-07 | 1991-09-06 | Tadahiro Omi | プラズマプロセス用装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2656468B2 (ja) | 1997-09-24 |
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