JPS6215823A - シリコンのエツチング方法 - Google Patents
シリコンのエツチング方法Info
- Publication number
- JPS6215823A JPS6215823A JP15412185A JP15412185A JPS6215823A JP S6215823 A JPS6215823 A JP S6215823A JP 15412185 A JP15412185 A JP 15412185A JP 15412185 A JP15412185 A JP 15412185A JP S6215823 A JPS6215823 A JP S6215823A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- same time
- vacuum chamber
- discharge
- substrate
- Prior art date
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- Pending
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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、シリコンＳｉのエツチング方法に関する。
従来ドライエツチングの方法は、平行平板形の対向電極
にＲＦ電源を印加し、エツチングガスを放電させる。こ
の放電により生成されたイオンや中性活性粒子が試料と
反応し、揮発性生成物を作りエツチングされる。このエ
ツチング方法は、イオンによるスパッタ効果が存在する
ため異方的なエツチングが達成されマスク下のアンダー
カットもない。しかしエツチングによる物理的損傷や、
活性粒子等が試料中にたたき込まれてしまう欠点を有し
ていた。第６図は、ＣＦ４＋Ｈ２を用いて５１０２を上
述の従来のエツチング方法でエツチングした後、２分間
オーバエッチしたときの、下地Ｓｉ基板のＩＭＡスペク
トルである。第６図に示すように、炭素やフッ素原子が
Ｓｉ基板表面下、約１００八にわたってたたき込まれて
いることがわかる。このようなＳｉ表面は、デバイス形
成等は不可能であり、何らかの後処理が必要である。
にＲＦ電源を印加し、エツチングガスを放電させる。こ
の放電により生成されたイオンや中性活性粒子が試料と
反応し、揮発性生成物を作りエツチングされる。このエ
ツチング方法は、イオンによるスパッタ効果が存在する
ため異方的なエツチングが達成されマスク下のアンダー
カットもない。しかしエツチングによる物理的損傷や、
活性粒子等が試料中にたたき込まれてしまう欠点を有し
ていた。第６図は、ＣＦ４＋Ｈ２を用いて５１０２を上
述の従来のエツチング方法でエツチングした後、２分間
オーバエッチしたときの、下地Ｓｉ基板のＩＭＡスペク
トルである。第６図に示すように、炭素やフッ素原子が
Ｓｉ基板表面下、約１００八にわたってたたき込まれて
いることがわかる。このようなＳｉ表面は、デバイス形
成等は不可能であり、何らかの後処理が必要である。
本発明の目的は、このようなドライエツチング後表面に
たたき込まれる不純物等の汚染のないシリコンのエツチ
ング方法を提供することにある。
たたき込まれる不純物等の汚染のないシリコンのエツチ
ング方法を提供することにある。
本発明のシリコンのエツチング方法は、真空のチャーン
バーと電気的に絶縁された試料ホルダー上にシリコンの
層を有する試料を設置し、チャンバ−内にＣ１２と５Ｉ
Ｃｊ２．を流し、チャンバー内の対向する２つの放電用
電極間に高周波放電を起こさせると同時に、紫外光を照
射することを特徴としている。
バーと電気的に絶縁された試料ホルダー上にシリコンの
層を有する試料を設置し、チャンバ−内にＣ１２と５Ｉ
Ｃｊ２．を流し、チャンバー内の対向する２つの放電用
電極間に高周波放電を起こさせると同時に、紫外光を照
射することを特徴としている。
第１図は、本発明のシリコンのエツチング方法の一実施
例を実施するために用いる平行平板形エツチング装置を
示す。このエツチング装置の真空チャンバー２７に電気
的に絶縁された試料ホルダー２２上に、Ｓｉ基板を有す
る試料２０を置く。真空チャンバー２７を真空ポンプ２
８で排気しながら、ガス導入口２６より５ｔＣｊ！４と
Ｃ１２を導入する。そして、図示のように設置された平
行平板形の対向電極２１にＲＦ電源２３より高周波を導
入する。放電と同時に、真空チャンバー２７上に設置さ
れた石英窓２４を通して紫外光ランプ、例えば６００ｍ
Ｗ／Ｃｄのマイクロ波励起方式のＨｇランプより紫外線
２５を照射する。すると、Ｃｌ ２は紫外光により分解
され、ＣＩ！ラジカルを発生すると同時にＳｉ基板をエ
ツチングする。このとき、エツチングは等方的になり異
方的なエツチングは不可能となる。第２図はＣ１２ガス
を紫外光で分解し、ＳｉをエツチングしたときのＣ１２
圧力とエツチングレイトとの関係を示す。
例を実施するために用いる平行平板形エツチング装置を
示す。このエツチング装置の真空チャンバー２７に電気
的に絶縁された試料ホルダー２２上に、Ｓｉ基板を有す
る試料２０を置く。真空チャンバー２７を真空ポンプ２
８で排気しながら、ガス導入口２６より５ｔＣｊ！４と
Ｃ１２を導入する。そして、図示のように設置された平
行平板形の対向電極２１にＲＦ電源２３より高周波を導
入する。放電と同時に、真空チャンバー２７上に設置さ
れた石英窓２４を通して紫外光ランプ、例えば６００ｍ
Ｗ／Ｃｄのマイクロ波励起方式のＨｇランプより紫外線
２５を照射する。すると、Ｃｌ ２は紫外光により分解
され、ＣＩ！ラジカルを発生すると同時にＳｉ基板をエ
ツチングする。このとき、エツチングは等方的になり異
方的なエツチングは不可能となる。第２図はＣ１２ガス
を紫外光で分解し、ＳｉをエツチングしたときのＣ１２
圧力とエツチングレイトとの関係を示す。
一方、Ｓ＋Ｃ１４の放電は、通常の平行平板形エツチン
グ装置では、エツチングガスとして用いられている。こ
れは、セルフバイアスによる加速されたイオンのスパッ
タ効果があるためである。しかし本実施例のような放電
方式で、プラズマに対し、試料２０が絶縁されたような
場合には、セルフバイアス効果による加速されたイオン
の入射はなく、フローティングポテンシャルのみのきわ
めて低いエネルギーのイオン入射しか起こらないことに
なる。従って、このような場合には、残留している酸素
とともに塩素を含んだ酸化膜に近いものがデポジション
し、エツチングは起こらない。すなわち、放電と同時に
紫外光を照射すると、Ｃβ２ガスが光で分解されて発生
したＣ１ラジカル、また、５ｉＣＣが放電により分解さ
れた一部のＣｌラジカルが試料をエツチングし、 Ｓ
ｉ （１，＋（１２の放電により生成した生成物がデポ
ジションすることになる。紫外光が照射されている部分
は、むしろ、デポジションよりもエツチングが起こり、
エツチング中の側壁には一部散乱された弱い光しか照射
されないためにデポジションが起こることになる。すな
わち、先に述べたように、Ｃ１２の光分解により生じた
Ｃｌラジカルだけでは等方的なエツチングしか起こらな
いのに、５ｉＣ１＊を加えた放電により側壁にデポジシ
ョン膜が形成されたため、側壁がエツチングされず、し
たがって垂直なエツチングが可能となる。
グ装置では、エツチングガスとして用いられている。こ
れは、セルフバイアスによる加速されたイオンのスパッ
タ効果があるためである。しかし本実施例のような放電
方式で、プラズマに対し、試料２０が絶縁されたような
場合には、セルフバイアス効果による加速されたイオン
の入射はなく、フローティングポテンシャルのみのきわ
めて低いエネルギーのイオン入射しか起こらないことに
なる。従って、このような場合には、残留している酸素
とともに塩素を含んだ酸化膜に近いものがデポジション
し、エツチングは起こらない。すなわち、放電と同時に
紫外光を照射すると、Ｃβ２ガスが光で分解されて発生
したＣ１ラジカル、また、５ｉＣＣが放電により分解さ
れた一部のＣｌラジカルが試料をエツチングし、 Ｓ
ｉ （１，＋（１２の放電により生成した生成物がデポ
ジションすることになる。紫外光が照射されている部分
は、むしろ、デポジションよりもエツチングが起こり、
エツチング中の側壁には一部散乱された弱い光しか照射
されないためにデポジションが起こることになる。すな
わち、先に述べたように、Ｃ１２の光分解により生じた
Ｃｌラジカルだけでは等方的なエツチングしか起こらな
いのに、５ｉＣ１＊を加えた放電により側壁にデポジシ
ョン膜が形成されたため、側壁がエツチングされず、し
たがって垂直なエツチングが可能となる。
第３図は、本実施例によりＳｉをエツチングした際のＳ
ｉ表面のＩＭＡスペクトルである。
ｉ表面のＩＭＡスペクトルである。
このときの条件は、Ｓ ＩＣｊ！ ａ５００ｓｃｃＭ
、 Ｃｊ２ｚｌｓＬＭでＲＦパワー１００ Ｗ 、圧力
８００ ｍＴｏｒｒのときで、エッチレイトとしては約
２００人／ｍｉｎが得られている。
、 Ｃｊ２ｚｌｓＬＭでＲＦパワー１００ Ｗ 、圧力
８００ ｍＴｏｒｒのときで、エッチレイトとしては約
２００人／ｍｉｎが得られている。
第３図に示すように、Ｓｉ表面のＣｌ原子等の不純物は
観測されず、当然ながら、物理的なスパッタリングはほ
とんどないのでＳｉ表面の損傷はない。
観測されず、当然ながら、物理的なスパッタリングはほ
とんどないのでＳｉ表面の損傷はない。
第４図には、マスク３０を介してシリコン基板３１を、
Ｃ２０の光分解のみによるエツチングを行った際の断面
形状の概略を示す。Ｃβラジカルによる等方的なエツチ
ングによりマスク下はアンダーカットされている。
Ｃ２０の光分解のみによるエツチングを行った際の断面
形状の概略を示す。Ｃβラジカルによる等方的なエツチ
ングによりマスク下はアンダーカットされている。
第５図には、５ＩＣＪ！４の放電を同時に行った際の断
面形状の概略を示すが、側壁のデポジション膜３２の保
護膜の効果により、第４図に示すようなアンダーカット
は無（、垂直な断面形状が得られている。従って、以上
述べた本実施例のエツチング方法を用いることにより、
エツチング損傷のない異方性エツチングが達成されるこ
とが解る。
面形状の概略を示すが、側壁のデポジション膜３２の保
護膜の効果により、第４図に示すようなアンダーカット
は無（、垂直な断面形状が得られている。従って、以上
述べた本実施例のエツチング方法を用いることにより、
エツチング損傷のない異方性エツチングが達成されるこ
とが解る。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば対向電極間にＣＬ
とＳ ＩＣ４２４を流し、高周波放電を生じさせると同
時に紫外線を照射し、Ｃβラジカルによるエツチングと
、側壁への保護膜のデポジションとを同時に行うように
しているので、エツチング損傷のない異方性エツチング
方法を得ることができる。
とＳ ＩＣ４２４を流し、高周波放電を生じさせると同
時に紫外線を照射し、Ｃβラジカルによるエツチングと
、側壁への保護膜のデポジションとを同時に行うように
しているので、エツチング損傷のない異方性エツチング
方法を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例を説明するためのエツチング
装置を示す図、 第２図はエツチングレイトを示す図、 第３図は８１表面のＩＭＡスペクトルを示す図、第４図
はＣβ２の光分解のみによるエツチングを行った場合の
Ｓｉ基板の断面図、 第５図は本発明の方法によりエツチングを行った場合の
Ｓｉ基板の断面図、 第６図は従来のエツチング方法でエツチングした場合の
Ｓｉ基板のＩＭＡスペクトルを示す図である。 ２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・電極２２・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・試料ホルダー２３・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ＲＦ電源２４・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・石英窓２５・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
紫外光２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・ガス導入口２７・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・真空チ
ャンバー２８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・°・・・・・・・ポンプ３０・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マスク
３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・シリコン基板３２・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・デポジショ
ン膜代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図 Ｇｔの圧力（Ｔｏｒｒ） 第２図 ＳＬ中の；ヒ（入） 第３図 ３２テ゛ご′ノン１ソ膜 第５図 第６４
装置を示す図、 第２図はエツチングレイトを示す図、 第３図は８１表面のＩＭＡスペクトルを示す図、第４図
はＣβ２の光分解のみによるエツチングを行った場合の
Ｓｉ基板の断面図、 第５図は本発明の方法によりエツチングを行った場合の
Ｓｉ基板の断面図、 第６図は従来のエツチング方法でエツチングした場合の
Ｓｉ基板のＩＭＡスペクトルを示す図である。 ２１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・電極２２・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・試料ホルダー２３・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ＲＦ電源２４・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・石英窓２５・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
紫外光２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・ガス導入口２７・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・真空チ
ャンバー２８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・°・・・・・・・ポンプ３０・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マスク
３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・シリコン基板３２・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・デポジショ
ン膜代理人 弁理士 岩 佐 義 幸 第１図 Ｇｔの圧力（Ｔｏｒｒ） 第２図 ＳＬ中の；ヒ（入） 第３図 ３２テ゛ご′ノン１ソ膜 第５図 第６４
Claims (1)
- （１）真空のチャンバーと電気的に絶縁された試料ホル
ダー上にシリコンの層を有する試料を設置し、チャンバ
ー内にＣｌ＿２とＳｉＣｌ＿４を流し、チャンバー内の
対向する２つの放電用電極間に高周波放電を起こさせる
と同時に、紫外光を照射することを特徴とするシリコン
のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15412185A JPS6215823A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | シリコンのエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15412185A JPS6215823A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | シリコンのエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6215823A true JPS6215823A (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=15577379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15412185A Pending JPS6215823A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | シリコンのエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6215823A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5225355A (en) * | 1988-02-26 | 1993-07-06 | Fujitsu Limited | Gettering treatment process |
| JP2010087109A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toppan Printing Co Ltd | プラズマエッチング方法及び装置 |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP15412185A patent/JPS6215823A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5225355A (en) * | 1988-02-26 | 1993-07-06 | Fujitsu Limited | Gettering treatment process |
| JP2010087109A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Toppan Printing Co Ltd | プラズマエッチング方法及び装置 |
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