JPS62250187A - 炭化シリコン上のシリコン層のエツチング方法 - Google Patents
炭化シリコン上のシリコン層のエツチング方法Info
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
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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〕
本発明は半導体デバイスの加工技術に関するものであシ
、特に炭化シリコン（Ｓａｃ）とシリコン（Ｓｉ）の２
層構造を有する基板の選択エツチング技術に関する。
、特に炭化シリコン（Ｓａｃ）とシリコン（Ｓｉ）の２
層構造を有する基板の選択エツチング技術に関する。
ドライエツチング技術は、現在ウェットエツチング技術
に比べて半導体デバイスの微細化に適しておシ、重要な
要素技術となっている。
に比べて半導体デバイスの微細化に適しておシ、重要な
要素技術となっている。
従来、Ｂｉ、 ＳｉＣのドライエツチングには、平行平
板電極と各種エツチングガスを用いたプラズマイオンエ
ツチングが利用されていた。
板電極と各種エツチングガスを用いたプラズマイオンエ
ツチングが利用されていた。
８ｉＣのエツチングを例にとると、ＣＦ４ （９０％）
。
。
Ｏｘ （１０％）の混合ガス０−２２ Ｔｏｒｒ中で、
１３．５６ＭＨｚの高周波０．２Ｗ／ｅ−を印加すると
、７５〜９０Ａ／分のエッチレートが得られている。
１３．５６ＭＨｚの高周波０．２Ｗ／ｅ−を印加すると
、７５〜９０Ａ／分のエッチレートが得られている。
このような平行平板を用いたＣ２番と０２によるプラズ
マエツチング法では、ＳｉＣとＳｉの両方がエツチング
されてしまう。Ｏｘの割合やエツチングガスの程類等を
変えてみても、平行平板電極を用いる限り、ＳｉＣのエ
ツチングレートに対するＳｉのエツチングレートの比（
選択比）は高々数倍である。
マエツチング法では、ＳｉＣとＳｉの両方がエツチング
されてしまう。Ｏｘの割合やエツチングガスの程類等を
変えてみても、平行平板電極を用いる限り、ＳｉＣのエ
ツチングレートに対するＳｉのエツチングレートの比（
選択比）は高々数倍である。
このようにＳｉとＳｉＣの選択比があまり大きくないと
、Ｓａｃ層上に被着したＳｉ層のみをエツチングする際
、エツチング条件と工・ンチング時間の正確な制御が必
要となり、現実的にはＳｉＣ層に損傷を与えることなく
Ｓｉ層のみをエツチングするのはほぼ不可能に近かった
。
、Ｓａｃ層上に被着したＳｉ層のみをエツチングする際
、エツチング条件と工・ンチング時間の正確な制御が必
要となり、現実的にはＳｉＣ層に損傷を与えることなく
Ｓｉ層のみをエツチングするのはほぼ不可能に近かった
。
１、Ｊ゛°・・・
ングする方法を提供することを目的とする。
以下、本発明について説明する。
基板表面でエツチングガス成分のイオンが加速されて、
基板表面に衝撃を与えてエツチングするような平行平板
型のエツチング装置によら装置を用いる。
基板表面に衝撃を与えてエツチングするような平行平板
型のエツチング装置によら装置を用いる。
前記、非平行平板型工７チング装置では、Ｓｉはエツチ
ングガス成分のイオンと化学反応によりエツチングされ
るが、一方、ＳｉＣは化学的に安定であυ、かつ、イオ
ンが基板表面上で命直常に小さい。したがって、Ｓｔの
ＳｉＣに附子る選−択比が大きいエツチングが可能とな
シ、ＳｉＣ層−１！ にほとんど損傷を与えることなくＳｉ層のみを完本発明
をデバイスプロセスの一部として用い、ＳａｃのＭＯＳ
ＦＥＴを作成した例を示す。
ングガス成分のイオンと化学反応によりエツチングされ
るが、一方、ＳｉＣは化学的に安定であυ、かつ、イオ
ンが基板表面上で命直常に小さい。したがって、Ｓｔの
ＳｉＣに附子る選−択比が大きいエツチングが可能とな
シ、ＳｉＣ層−１！ にほとんど損傷を与えることなくＳｉ層のみを完本発明
をデバイスプロセスの一部として用い、ＳａｃのＭＯＳ
ＦＥＴを作成した例を示す。
面方位（１００）のＳｉ基板１の上に、型ＳｉＣ２を５
ｉ１（番、Ｃ３Ｈ１１およびドーピングガスとしてＡＬ
（Ｃｚル）３を用いて、化学気相成長法によ９１１ｍ
成長させる０ 次にドーピングガスを入れずに同様な方法でル型５ＩＣ
３を３ＱＱｒＬｍ成長サセル。
ｉ１（番、Ｃ３Ｈ１１およびドーピングガスとしてＡＬ
（Ｃｚル）３を用いて、化学気相成長法によ９１１ｍ
成長させる０ 次にドーピングガスを入れずに同様な方法でル型５ＩＣ
３を３ＱＱｒＬｍ成長サセル。
ル型ＳｉＣ３の上にドナーであるリンをドープした多結
晶Ｓｉ４をスパッタ法あるいは電子ビーム蒸着法によυ
５００ｒＬｍ被着させる。
晶Ｓｉ４をスパッタ法あるいは電子ビーム蒸着法によυ
５００ｒＬｍ被着させる。
この多結晶８１４をソース４Ａ、 ドレイン４Ｂのよ
うに加工するため、まず、基板表面に後のプラズマ処理
に耐えるレジスト塗布した後、露、光、現像し ソース
４Ａとドレイン４Ｂの上のへレジストを残しておく。
うに加工するため、まず、基板表面に後のプラズマ処理
に耐えるレジスト塗布した後、露、光、現像し ソース
４Ａとドレイン４Ｂの上のへレジストを残しておく。
瞥
これを１７０鴎φ のバレル型プラズマエツチン」装置
（第２図（４））中へ入れ、ＣＦ４９５％、０，５％の
ガス中で１３．５６ ＭＨｚ の高周波を約１．７Ｗ／
ｃ＋ｍ印加する。励起したフッ素等により約９．５分で
ソース４Ａ、ドレイン４Ｂ以外の部分の多結晶８ｉ４は
完全に除去される。一方、試料１３の表面上でエツチン
グガスは試料表面と垂直な方向に加速されないので、ル
型Ｓ（Ｃ３には損傷がない。
（第２図（４））中へ入れ、ＣＦ４９５％、０，５％の
ガス中で１３．５６ ＭＨｚ の高周波を約１．７Ｗ／
ｃ＋ｍ印加する。励起したフッ素等により約９．５分で
ソース４Ａ、ドレイン４Ｂ以外の部分の多結晶８ｉ４は
完全に除去される。一方、試料１３の表面上でエツチン
グガスは試料表面と垂直な方向に加速されないので、ル
型Ｓ（Ｃ３には損傷がない。
ソース４Ａ、ドレイン４Ｂは、ル型Ｓ（Ｃ３とオーム性
接触をしている（第１図（Ａ））。
接触をしている（第１図（Ａ））。
次に１１０００Ｃ乾燥酸素雰囲気中で表面を熱酸化させ
る。２時間の酸化でル型ＳｔＣ３の上には約４８ｒＬ７
７１のＳｉｇｈ ５ Ａが形成され、ゲート酸化膜の役
目をさせる。多結晶Ｓｉの上には約１６０ｒＬｍの８ｔ
Ｏｚ５Ｂが形成され、ソース４Ａ、ドレイン４Ｂの絶縁
材として働く（第１図（Ｂ） ） 。
る。２時間の酸化でル型ＳｔＣ３の上には約４８ｒＬ７
７１のＳｉｇｈ ５ Ａが形成され、ゲート酸化膜の役
目をさせる。多結晶Ｓｉの上には約１６０ｒＬｍの８ｔ
Ｏｚ５Ｂが形成され、ソース４Ａ、ドレイン４Ｂの絶縁
材として働く（第１図（Ｂ） ） 。
次にアルミニウム（ＡＺ ）を２００７Ｌｍ蒸着後パタ
ーニングし、ゲート電極６を形成しＭＯＳＦＥＴが完成
する（第１図（Ｃ） ）。
ーニングし、ゲート電極６を形成しＭＯＳＦＥＴが完成
する（第１図（Ｃ） ）。
必要に応じてソース４Ａ、 ドレイン４Ｂ上の二１−
スの一部として用いて製作したＳｉＣのＭＯＳＦＥＴの
特性を第３図に示す。
スの一部として用いて製作したＳｉＣのＭＯＳＦＥＴの
特性を第３図に示す。
〔実施例２〕
実施例１と同じ構造を有するＳｉＣＭＯＳＦＥＴのｆｆ
作プロセスに、レーザーエツチング装置を用いることも
可能である。
作プロセスに、レーザーエツチング装置を用いることも
可能である。
すなわち、多結晶Ｓｔ ４をソース４Ａ、ドレイン４Ｂ
に加工する際、塩素（（Ｊｚ）ガス１００ Ｔｏｒｒ中
で４８８ｒＬ７７Ｌのアルゴンイオンレーザ−を照射す
る（第２図（ｂ））。励起した塩素によシ多結晶ｓｉ４
はエツチングされるが、試料表面上でガスの加速成分が
ないのでル型ＳｉＣ３はエツチングされない。
に加工する際、塩素（（Ｊｚ）ガス１００ Ｔｏｒｒ中
で４８８ｒＬ７７Ｌのアルゴンイオンレーザ−を照射す
る（第２図（ｂ））。励起した塩素によシ多結晶ｓｉ４
はエツチングされるが、試料表面上でガスの加速成分が
ないのでル型ＳｉＣ３はエツチングされない。
〔実施例３〕
実施例１ふ同じ構造を有するｓｉＣＭＯ８ＦＥＴン４Ｂ
に加工する際、６７ン化イオウ（ＳＦ６）のＥＣＲプラ
ズマを照射すると（第２図Ｃｅ） ） 、励起したフッ
素等によシ多結晶Ｓｉ４はエツチングされるが、エツチ
ングガスが試料１３に垂直な加速成分をもたず、また、
あってもイオン除去用メツシュ１５でさえぎられるので
、ル型５ｉ３Ｆｉエツチングされない。
に加工する際、６７ン化イオウ（ＳＦ６）のＥＣＲプラ
ズマを照射すると（第２図Ｃｅ） ） 、励起したフッ
素等によシ多結晶Ｓｉ４はエツチングされるが、エツチ
ングガスが試料１３に垂直な加速成分をもたず、また、
あってもイオン除去用メツシュ１５でさえぎられるので
、ル型５ｉ３Ｆｉエツチングされない。
以上説明したように、本発明のエツチング方法はＳｉＣ
表面に被着したＳｉを有する基板において、バレル型プ
ラズマエツチング装置、レーザーエツチング装置、ＥＣ
Ｒプラズマエツチング装これにより、ＳｉＣ表面に被着
したＳｉの微細加工が可能となり、ＳｉＣデバイス製作
プロセス等に断面図、第２図囚、田）、（Ｃ）は夫々、
本発明の詳細な説明するための模式図、第３図は本発明
を利用して製作したＳｚＣＭＯＳＦＥＴの電流電圧特性
図である。− 図中、１はＳｉ基板、２はＰ型５ｉＣ１３はル型５ｉＣ
１４は多結晶Ｓｉ、４Ａはソース、４Ｂはドレイン、５
Ａ、５Ｂは夫々５ｉＣｈ、６はゲート電極、７は高周波
コイル、８は石英ガラス容器、９はシールドメツシュ、
１０はアルゴンイオンレーザ−１１１はレーザービーム
、１２は石英ガラス窓、１３は試料、１４は電磁石、１
５はイオン除去用メツシュ、１６はプラズマ流である。
表面に被着したＳｉを有する基板において、バレル型プ
ラズマエツチング装置、レーザーエツチング装置、ＥＣ
Ｒプラズマエツチング装これにより、ＳｉＣ表面に被着
したＳｉの微細加工が可能となり、ＳｉＣデバイス製作
プロセス等に断面図、第２図囚、田）、（Ｃ）は夫々、
本発明の詳細な説明するための模式図、第３図は本発明
を利用して製作したＳｚＣＭＯＳＦＥＴの電流電圧特性
図である。− 図中、１はＳｉ基板、２はＰ型５ｉＣ１３はル型５ｉＣ
１４は多結晶Ｓｉ、４Ａはソース、４Ｂはドレイン、５
Ａ、５Ｂは夫々５ｉＣｈ、６はゲート電極、７は高周波
コイル、８は石英ガラス容器、９はシールドメツシュ、
１０はアルゴンイオンレーザ−１１１はレーザービーム
、１２は石英ガラス窓、１３は試料、１４は電磁石、１
５はイオン除去用メツシュ、１６はプラズマ流である。
１“ｚ、°−“−
指定代理人 電子技術総合研究所長 佐 藤 孝１平１
、＝。
、＝。
第１図
４： 多相晶Ｓ１ ６：ゲートｍ極
ｃＦ４（Ａ）
＃Ｐ鬼
第２図
（Ｃ１
墨
１罎デ婦（
１６： ブヲスーマガも
Claims (1)
- 炭化シリコンとシリコン層との少なくとも２層を有する
基板のシリコン層のみを選択的にエッチングするドライ
エッチングにおいて、エッチングガスが基板表面上に垂
直な主たる加速成分を有しないエッチングガス雰囲気中
でエッチングを行うことを特徴とする炭化シリコン上の
シリコン層のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358686A JPS62250187A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 炭化シリコン上のシリコン層のエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9358686A JPS62250187A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 炭化シリコン上のシリコン層のエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250187A true JPS62250187A (ja) | 1987-10-31 |
| JPS6347787B2 JPS6347787B2 (ja) | 1988-09-26 |
Family
ID=14086386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9358686A Granted JPS62250187A (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 炭化シリコン上のシリコン層のエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62250187A (ja) |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP9358686A patent/JPS62250187A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6347787B2 (ja) | 1988-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |