JPS62228491A - ドライエツチングガス及びドライエツチング方法 - Google Patents
ドライエツチングガス及びドライエツチング方法Info
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- JPS62228491A JPS62228491A JP7109186A JP7109186A JPS62228491A JP S62228491 A JPS62228491 A JP S62228491A JP 7109186 A JP7109186 A JP 7109186A JP 7109186 A JP7109186 A JP 7109186A JP S62228491 A JPS62228491 A JP S62228491A
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Landscapes
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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ガス及びドライエツチング方
法に係り、更に詳しくは、アルミニウム及びその化合物
、シリコン及びその化合物等を含む被エツチング材料の
エツチングに適したドライエツチングガス及びドライエ
ツチング方法に関する。
法に係り、更に詳しくは、アルミニウム及びその化合物
、シリコン及びその化合物等を含む被エツチング材料の
エツチングに適したドライエツチングガス及びドライエ
ツチング方法に関する。
高集積化が進む半導体デバイスにおいてパターンの微細
化が要望されており、これに応えるため、マスク（レジ
スト）パターンに忠実なエツチング形状を得ることが課
題となっている。又、これに応じて、エツチング後の線
幅寸法の再現性を良くするため、エツチングマスクに十
分な耐エツチング性を付与することが望まれている。
化が要望されており、これに応えるため、マスク（レジ
スト）パターンに忠実なエツチング形状を得ることが課
題となっている。又、これに応じて、エツチング後の線
幅寸法の再現性を良くするため、エツチングマスクに十
分な耐エツチング性を付与することが望まれている。
ところが、従来のエツチングにおいては、エツチング速
度、マスクの耐エツチング性及びエツチング形状の３１
の要素の相互の妥協点を見出してエツチングを行なう必
要があり、線幅寸法及びエツチング形状を良好な状態に
維持・管理することが困難を極めた。又、この為、エツ
チング条件の選択が難しく、しかも個々の条件を忠実に
具現するために多大の労力を必要とし、生産性の低下を
招いていた。
度、マスクの耐エツチング性及びエツチング形状の３１
の要素の相互の妥協点を見出してエツチングを行なう必
要があり、線幅寸法及びエツチング形状を良好な状態に
維持・管理することが困難を極めた。又、この為、エツ
チング条件の選択が難しく、しかも個々の条件を忠実に
具現するために多大の労力を必要とし、生産性の低下を
招いていた。
本発明は、従来の問題点を解決し、良好なエツチング形
状や寸法再現性を確保でき、エソチング条件の設定の自
由度を増大させることのできるドライエツチングガス及
びドライエツチング方法を提供すべくなされたものであ
る。
状や寸法再現性を確保でき、エソチング条件の設定の自
由度を増大させることのできるドライエツチングガス及
びドライエツチング方法を提供すべくなされたものであ
る。
本発明によって提供されるドライエツチングガスは、主
たるエツチングガスに気体状炭化水素を配合せしめてい
ることを特徴とするものである。
たるエツチングガスに気体状炭化水素を配合せしめてい
ることを特徴とするものである。
また、本発明によって提供されるドライエツチング方法
は、主たるエツチングガスに気体状炭化水素を配合せし
めたドライエツチングガスを用いてエツチングを行なう
ことを特徴とするものである。
は、主たるエツチングガスに気体状炭化水素を配合せし
めたドライエツチングガスを用いてエツチングを行なう
ことを特徴とするものである。
本発明のドライエツチングガス及びドライエツチング方
法によれば、エツチング中にマスク（レジスト）表面に
、気体状炭化水素に暴く重合物が形成され付着し、これ
が保護膜として作用するため、エツチングマスクの耐エ
ツチング性を向上させることができる。従って、エツチ
ングガスやマスク剤の如何を問わず、これまでにも増し
て良好なエツチング形状、線幅再現性が得られ、エツチ
ング条件の設定も自由に行なうことができる様になる。
法によれば、エツチング中にマスク（レジスト）表面に
、気体状炭化水素に暴く重合物が形成され付着し、これ
が保護膜として作用するため、エツチングマスクの耐エ
ツチング性を向上させることができる。従って、エツチ
ングガスやマスク剤の如何を問わず、これまでにも増し
て良好なエツチング形状、線幅再現性が得られ、エツチ
ング条件の設定も自由に行なうことができる様になる。
本発明は、例えばプラズマエツチング、リアクティブイ
オンエツチング、リアクティブイオンビームエツチング
、ＥＣＲエツチング等の化学的気相法によるドライエツ
チングに適用され、特にアルミニウム及びその化合物、
シリコン及びその化合物等を含む、例えば電子回路基体
、電子部品等の被エツチング材料のエツチングに賞月さ
れる。
オンエツチング、リアクティブイオンビームエツチング
、ＥＣＲエツチング等の化学的気相法によるドライエツ
チングに適用され、特にアルミニウム及びその化合物、
シリコン及びその化合物等を含む、例えば電子回路基体
、電子部品等の被エツチング材料のエツチングに賞月さ
れる。
第１図は、例えばプラズマエツチングによりドライエツ
チングを行なうための装置の１例を示したものであり、
１はエツチング室、２はエツチング室１内に設置された
高周波電橋、２′は対向電極、３は電極２に電力を供給
するための高周波電源、４は電極２上に載置された被エ
ツチング材料下地、５は被エツチング材料、６はエツチ
ングマスクである。
チングを行なうための装置の１例を示したものであり、
１はエツチング室、２はエツチング室１内に設置された
高周波電橋、２′は対向電極、３は電極２に電力を供給
するための高周波電源、４は電極２上に載置された被エ
ツチング材料下地、５は被エツチング材料、６はエツチ
ングマスクである。
７は、ドライエツチングガスの供給経路、８は排気口で
ある。また、９は電極２冷却用の冷却水貯留室である。
ある。また、９は電極２冷却用の冷却水貯留室である。
この様なドライエツチングに適用される本発明のドライ
エツチングガス及びドライエツチング方法において、主
たるエツチングガスとは、プラズマ中においてＣｈ”や
Ｃ１−等の活性化イオンあるいはＦ２等のラジカル種を
発生し、被エツチング材料と反応して蒸気圧の高い物質
又は揮発性の高い物質を生成するものであり、具体的に
は、例えば被エツチング材料がポリシリコン膜、ＷＳ
ｉ ｔ ／ ポリシリコン膜、Ｍｏ５ｉｚ／ポリシリコ
ン膜等の場合に用いるＣＣＬと０２の混合ガス、ＳＦ、
とＣＣｌＦ３の混合ガス、Ｎｌ’ｌ、Ｃｌ１ｚとＣ１ａ
の混合ガス、ＣＦ、と０２の混合ガスなど、被エツチン
グ材料がバルクシリコン膜等の場合に用いるＳＦ４とＣ
Ｃ１，の混合ガス、Ｃ１２とＯｔの混合ガス、Ｃｊ！ｚ
とＣＣｌ４の混合ガス、ＣＣｌ４とＮ２の混合ガス、被
エツチング材料がＡ５膜、ＡＡ−Ｓｉ膜等の場合に用い
るＣ１．とＢＣρ３とｔｉｅの混合ガス、ＣＣ／４とＮ
２の混合ガス、Ｃ１２とＢＣｌ３とＨｅ （！： ＣＨ
ＣＥ ３の混合ガスなど、被エツチング材料がＳｉ０ｇ
膜、リンガラス（Ｐｈｏｓｐｈｏｓ ｉ Ｉ ｔｃａ
ｔｅＧｌａｓｓ、 Ｐ Ｓ Ｇ）、窒化ガラス（Ｎｉｔ
ｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ。
エツチングガス及びドライエツチング方法において、主
たるエツチングガスとは、プラズマ中においてＣｈ”や
Ｃ１−等の活性化イオンあるいはＦ２等のラジカル種を
発生し、被エツチング材料と反応して蒸気圧の高い物質
又は揮発性の高い物質を生成するものであり、具体的に
は、例えば被エツチング材料がポリシリコン膜、ＷＳ
ｉ ｔ ／ ポリシリコン膜、Ｍｏ５ｉｚ／ポリシリコ
ン膜等の場合に用いるＣＣＬと０２の混合ガス、ＳＦ、
とＣＣｌＦ３の混合ガス、Ｎｌ’ｌ、Ｃｌ１ｚとＣ１ａ
の混合ガス、ＣＦ、と０２の混合ガスなど、被エツチン
グ材料がバルクシリコン膜等の場合に用いるＳＦ４とＣ
Ｃ１，の混合ガス、Ｃ１２とＯｔの混合ガス、Ｃｊ！ｚ
とＣＣｌ４の混合ガス、ＣＣｌ４とＮ２の混合ガス、被
エツチング材料がＡ５膜、ＡＡ−Ｓｉ膜等の場合に用い
るＣ１．とＢＣρ３とｔｉｅの混合ガス、ＣＣ／４とＮ
２の混合ガス、Ｃ１２とＢＣｌ３とＨｅ （！： ＣＨ
ＣＥ ３の混合ガスなど、被エツチング材料がＳｉ０ｇ
膜、リンガラス（Ｐｈｏｓｐｈｏｓ ｉ Ｉ ｔｃａ
ｔｅＧｌａｓｓ、 Ｐ Ｓ Ｇ）、窒化ガラス（Ｎｉｔ
ｒｏｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ。
Ｎ５Ｃ）等の場合に用いるＣｚＦｂとＣｌＩＦ５とＨｅ
の混合ガス、ＣＦ４とＦ２の混合ガスなどが挙げられる
。
の混合ガス、ＣＦ４とＦ２の混合ガスなどが挙げられる
。
この様な主たるエツチングガスに配合して本発明におい
て使用される気体状炭化水素としては、例えばエタン、
エチレン、アセチレン、プロパン、プロピレンなどがあ
る。
て使用される気体状炭化水素としては、例えばエタン、
エチレン、アセチレン、プロパン、プロピレンなどがあ
る。
気体状炭化水素の配合量は、主たるエツチングガス並び
に被エツチング材料の種類に応じて適宜選択することが
でき、また、主たるエツチングガスとの合計体積の１〜
７０ｖｏ１％の範囲で任意に選択することができる。通
常は、エツチングの効率とマスクの耐エツチング性との
バランスから１０〜４０ｖｏ１％の範囲とされるのが望
ましい。
に被エツチング材料の種類に応じて適宜選択することが
でき、また、主たるエツチングガスとの合計体積の１〜
７０ｖｏ１％の範囲で任意に選択することができる。通
常は、エツチングの効率とマスクの耐エツチング性との
バランスから１０〜４０ｖｏ１％の範囲とされるのが望
ましい。
本発明において、主たるエツチングガスと気体状炭化水
素は、例えば第１図の装置の様に、予め混合されて使用
されてもよいし、あるいは例えば第１図の装置における
エツチング室１までは各々別々に供給され、エツチング
室１内部で混合されるといった配合方法も採り得る。
素は、例えば第１図の装置の様に、予め混合されて使用
されてもよいし、あるいは例えば第１図の装置における
エツチング室１までは各々別々に供給され、エツチング
室１内部で混合されるといった配合方法も採り得る。
本発明のドライエツチングガスは、前記上たるエツチン
グガス及び気体状炭化水素のみによって構成することも
できるし、あるいは、このほか必要に応じて、Ｃ（ＪＦ
３、ＣＣＩ ＦｔＳＣＣｊ！ ３Ｆ、 Ｃ２ＣβＦ７、
ＣｚＣ６２Ｆ４ 、ＣＨＦ３、ＣＨｚＦｚ 、ＣｔｌＪ
、 ＣＨＣｌｘ 、Ｈｚ、０□、Ｈｅｓ Ａｒ、 Ｎｚ
などを配合して構成することもできる。
グガス及び気体状炭化水素のみによって構成することも
できるし、あるいは、このほか必要に応じて、Ｃ（ＪＦ
３、ＣＣＩ ＦｔＳＣＣｊ！ ３Ｆ、 Ｃ２ＣβＦ７、
ＣｚＣ６２Ｆ４ 、ＣＨＦ３、ＣＨｚＦｚ 、ＣｔｌＪ
、 ＣＨＣｌｘ 、Ｈｚ、０□、Ｈｅｓ Ａｒ、 Ｎｚ
などを配合して構成することもできる。
以下、具体的実施例を示して、本発明を更に具体的に説
明する。
明する。
実施例１
第１図の様な平行平板型リアクティブイオンエツチング
装置においてポリシリコン膜をＳＦｂとＣｚＨｂの混合
ガス（ＣｚＨｂの含量；２０ｖｏ１％）なるガス系にて
ＲＦ印加電力３００Ｗ、エツチング圧力１５Ｐａの条件
下でエツチングを行なった場合第２図の様な等方性の形
状が得られる。この場合、エツチングマスクであるとこ
ろのフォトレジスト表面には気体状炭化水素に基く重合
物が付着し、プラズマによるダメージを防いでいる。従
ってエツチング条件としては、高いＲＦ印加電力を与え
る事が可能となる。
装置においてポリシリコン膜をＳＦｂとＣｚＨｂの混合
ガス（ＣｚＨｂの含量；２０ｖｏ１％）なるガス系にて
ＲＦ印加電力３００Ｗ、エツチング圧力１５Ｐａの条件
下でエツチングを行なった場合第２図の様な等方性の形
状が得られる。この場合、エツチングマスクであるとこ
ろのフォトレジスト表面には気体状炭化水素に基く重合
物が付着し、プラズマによるダメージを防いでいる。従
ってエツチング条件としては、高いＲＦ印加電力を与え
る事が可能となる。
実施例２
又、第１図の様な平行平板型リアクティブイオンエツチ
ング装置において、ポリシリコン膜をＣＣｉ！４と０□
とＣ２Ｈ＆の混合ガス（Ｃ２Ｈ４（７）含量；５ν０１
％）なるガス系を用いて、ＲＦ印加電力１００Ｗ、エツ
チング圧力１０Ｐａの条件下でエツチングした場合は第
３図の様な異方形状が得られる。この場合もエツチング
マスクであるところのフォトレジスト表面に気体状炭化
水素に基く重合物が付着しプラズマによるダメージを防
いであり、マスクの横方向のシフトが抑えられるのでマ
スク寸法の再現性が改善されている。
ング装置において、ポリシリコン膜をＣＣｉ！４と０□
とＣ２Ｈ＆の混合ガス（Ｃ２Ｈ４（７）含量；５ν０１
％）なるガス系を用いて、ＲＦ印加電力１００Ｗ、エツ
チング圧力１０Ｐａの条件下でエツチングした場合は第
３図の様な異方形状が得られる。この場合もエツチング
マスクであるところのフォトレジスト表面に気体状炭化
水素に基く重合物が付着しプラズマによるダメージを防
いであり、マスクの横方向のシフトが抑えられるのでマ
スク寸法の再現性が改善されている。
実施例３
被エツチング材料をへβ−５ｔ膜とし、ドライエツチン
グガスとしてｃｔ２ｚ とＢ（１，とＨｅとＣ，Ｈ，（
７）混合ガスとした以外は実施例】と同様にエツチング
を行なったところ、エツチング条件として高いＲＦ印加
電圧を与える事ができ、良好なエツチングを行なうこと
ができた。
グガスとしてｃｔ２ｚ とＢ（１，とＨｅとＣ，Ｈ，（
７）混合ガスとした以外は実施例】と同様にエツチング
を行なったところ、エツチング条件として高いＲＦ印加
電圧を与える事ができ、良好なエツチングを行なうこと
ができた。
実施例４
被エツチング材料をＡｌ−３ｉ膜とし、ドライエツチン
グガスとしてＣＣ１，とＮ２とＣｔＨｂの混合ガスとし
た以外は実施例１と同様にエツチングを行なったところ
、エツチング条件として高いＲＦ印加電圧を与える事が
でき、良好なエツチングを行なうことができた。
グガスとしてＣＣ１，とＮ２とＣｔＨｂの混合ガスとし
た以外は実施例１と同様にエツチングを行なったところ
、エツチング条件として高いＲＦ印加電圧を与える事が
でき、良好なエツチングを行なうことができた。
実施例５
被エツチング材料を−ｓｉｔ、／ポリシリコン膜とし、
ドライエツチングガスとしてＣＺ、とＣＣＪ４ とＣ，
１１６の混合ガスとした以外は実施例１と同様にエツチ
ングを行なったところ、寸法再現性良好なエツチングを
行なうことができ、良好なエツチング形状を得ることが
できた。
ドライエツチングガスとしてＣＺ、とＣＣＪ４ とＣ，
１１６の混合ガスとした以外は実施例１と同様にエツチ
ングを行なったところ、寸法再現性良好なエツチングを
行なうことができ、良好なエツチング形状を得ることが
できた。
比較例１
平行平板型ドライエツチング装置（第１図）を用いた、
ポリシリコン膜のエツチングにおいて、主たるエツチン
グガスにＳＦａを用いた場合、エツチング形状は等方性
となるがエツチングマスクたるフォトレジスｌ−との選
択比を考慮するとエツチング圧力１５Ｐａにおいては印
加電圧は１５０ｗが限界である。
ポリシリコン膜のエツチングにおいて、主たるエツチン
グガスにＳＦａを用いた場合、エツチング形状は等方性
となるがエツチングマスクたるフォトレジスｌ−との選
択比を考慮するとエツチング圧力１５Ｐａにおいては印
加電圧は１５０ｗが限界である。
比較例２
平行平板型ドライエツチング装置（第１図）を用いてＰ
ｏ１ｙ−３ｉをＣ（Ｉｎ＋ｏ□なるエツチングガスにて
エツチングを行なった場合、添加ガスたる０２の影響が
マスク寸法の再現性社規われやすく、良い再現性を維持
する為にはエツチング圧カフＰａ、印加型カフ０Ｗ以下
になる必要が有る。
ｏ１ｙ−３ｉをＣ（Ｉｎ＋ｏ□なるエツチングガスにて
エツチングを行なった場合、添加ガスたる０２の影響が
マスク寸法の再現性社規われやすく、良い再現性を維持
する為にはエツチング圧カフＰａ、印加型カフ０Ｗ以下
になる必要が有る。
本発明のドライエツチングガス及びドライエツチング方
法によれば、エツチングマスクの耐エツチング性が向上
し、良好なエツチング形状や寸法再現性を確保すること
ができ、また、エツチング条件の設定の自由度を増大さ
せることができる。
法によれば、エツチングマスクの耐エツチング性が向上
し、良好なエツチング形状や寸法再現性を確保すること
ができ、また、エツチング条件の設定の自由度を増大さ
せることができる。
第１図は本発明の実施例において用いた枚葉式平行平板
型ドライエツチング装置の概略を示した模式図、第２図
は本発明により等方性エツチングを行なった場合の被エ
ツチング材料部分を走査型電子顕微鏡で観察した際の状
態を示した模式図、第３図は本発明により異方性エツチ
ングを行なった場合の被エツチング材料部分を走査型電
子顕微鏡で観察した際の状態を示した模式図である。 １・・・エツチング室、２・・・高周波電極、２′・・
・対向電極、３・・・電源、４・・・下地、５・・・被
エツチング材料、６・・・エツチングマスク、７・・・
ドライエツチングガス供給経路、８・・・排気口、９・
・・冷却水貯留室、１０・・・重合物。 代理人 弁理士 山 下 穣 子 弟１図 ｉ 第２図 第３図
型ドライエツチング装置の概略を示した模式図、第２図
は本発明により等方性エツチングを行なった場合の被エ
ツチング材料部分を走査型電子顕微鏡で観察した際の状
態を示した模式図、第３図は本発明により異方性エツチ
ングを行なった場合の被エツチング材料部分を走査型電
子顕微鏡で観察した際の状態を示した模式図である。 １・・・エツチング室、２・・・高周波電極、２′・・
・対向電極、３・・・電源、４・・・下地、５・・・被
エツチング材料、６・・・エツチングマスク、７・・・
ドライエツチングガス供給経路、８・・・排気口、９・
・・冷却水貯留室、１０・・・重合物。 代理人 弁理士 山 下 穣 子 弟１図 ｉ 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）主たるエッチングガスに気体状炭化水素を配合せ
しめていることを特徴とするドライエッチングガス。 - （２）主たるエッチングガスに気体状炭化水素を配合せ
しめたドライエッチングガスを用いてエッチングを行な
うことを特徴とするドライエッチングガス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7109186A JPS62228491A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | ドライエツチングガス及びドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7109186A JPS62228491A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | ドライエツチングガス及びドライエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228491A true JPS62228491A (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=13450517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7109186A Pending JPS62228491A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | ドライエツチングガス及びドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62228491A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5455174A (en) * | 1977-10-06 | 1979-05-02 | Ibm | Etching method |
| JPS60182136A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-17 | Fujitsu Ltd | エツチング方法 |
| JPS6155925A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-20 | Toshiba Corp | ドライエツチング方法 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP7109186A patent/JPS62228491A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5455174A (en) * | 1977-10-06 | 1979-05-02 | Ibm | Etching method |
| JPS60182136A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-17 | Fujitsu Ltd | エツチング方法 |
| JPS6155925A (ja) * | 1984-08-28 | 1986-03-20 | Toshiba Corp | ドライエツチング方法 |
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