JPS62250642A - リアクテイブイオンエツチング法 - Google Patents
リアクテイブイオンエツチング法Info
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- JPS62250642A JPS62250642A JP9340886A JP9340886A JPS62250642A JP S62250642 A JPS62250642 A JP S62250642A JP 9340886 A JP9340886 A JP 9340886A JP 9340886 A JP9340886 A JP 9340886A JP S62250642 A JPS62250642 A JP S62250642A
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- halogen
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- Pending
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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
本発明は、例えば半導体デバイス製造に際してポリシリ
コンのエツチングを高精度に行なえるリアクティブイオ
ンエツチング法に関するものである。
コンのエツチングを高精度に行なえるリアクティブイオ
ンエツチング法に関するものである。
半導体デバイスの高密度化の要求が高まるにつれて微細
加工技術が重要視されてきており、エツチング技術に関
しては異方性エツチングが可能なリアクティブイオンエ
ッチング（以下、ＲＩＥという）が注目を浴びてきてい
る。 そして、半導体デバイス製造プロセスにおいて。 ポリシリコンのエツチング加工にＲＩＥが用いられてき
ている。 尚、このＲＩＥにおいては、その反応ガスとして、例え
ばＣＣ１，、ＣＦｓＣＮ、ＣｚＦｓ、ＣＦ、Ｗのフロン
系ガスが用いられている。 すなわち、従来において、上記のような反応ガスが用い
られているのは、エツチング中にポリシリコンの側壁部
に付着堆積することによって異方性エツチングを可能に
すると考えられているポリマーがプラズマ中で生成する
。！、１には、ポリシリコンと直接反応するフッ素や塩
素の他にポリマーの骨格となる炭素が含まれていること
が必要と一一″んられてきたからであり、このような観
点からＣＣ１，、ＣＦ、ＣＩ、Ｃ２Ｆ−１ＣＦ、笠のガ
スが反応ガスとして選ばれたのである。 そして、このような反応ガスを用いてＲＩＥを行なうと
、ポリシリコンは異方性エツチングを受けるのであるが
、この異方性エツチングを行なうＲＩＥの条件範囲は狭
く、この範囲を少しでも逸脱したりすると、例えばアン
ダーカットが起きたり、逆テーパ−エツチングが起きた
りし、再現性に乏しいエツチングしか行なえない欠点が
ある。 すなわち、 ＣＣ１，等の反応ガスを用いてＲＩＥを行
なうと、これらのガス系においてはプラズマ中でのガス
の解離、重合過程が入る為に発生するフッ素うディカル
や塩素ラディカルの量、及び炭素と水素、塩素、フッ素
等との複雑な反応によって生成するポリマーの量をそれ
ぞれ独立に制御することが困難である為、異方性エツチ
ングに適する条件はおのずから狭い範囲に限定せざるを
得ないと考えられていたのであり、実際、再現性良く高
精度にＲＩＥを行なえる条件の範囲は狭いものである。
加工技術が重要視されてきており、エツチング技術に関
しては異方性エツチングが可能なリアクティブイオンエ
ッチング（以下、ＲＩＥという）が注目を浴びてきてい
る。 そして、半導体デバイス製造プロセスにおいて。 ポリシリコンのエツチング加工にＲＩＥが用いられてき
ている。 尚、このＲＩＥにおいては、その反応ガスとして、例え
ばＣＣ１，、ＣＦｓＣＮ、ＣｚＦｓ、ＣＦ、Ｗのフロン
系ガスが用いられている。 すなわち、従来において、上記のような反応ガスが用い
られているのは、エツチング中にポリシリコンの側壁部
に付着堆積することによって異方性エツチングを可能に
すると考えられているポリマーがプラズマ中で生成する
。！、１には、ポリシリコンと直接反応するフッ素や塩
素の他にポリマーの骨格となる炭素が含まれていること
が必要と一一″んられてきたからであり、このような観
点からＣＣ１，、ＣＦ、ＣＩ、Ｃ２Ｆ−１ＣＦ、笠のガ
スが反応ガスとして選ばれたのである。 そして、このような反応ガスを用いてＲＩＥを行なうと
、ポリシリコンは異方性エツチングを受けるのであるが
、この異方性エツチングを行なうＲＩＥの条件範囲は狭
く、この範囲を少しでも逸脱したりすると、例えばアン
ダーカットが起きたり、逆テーパ−エツチングが起きた
りし、再現性に乏しいエツチングしか行なえない欠点が
ある。 すなわち、 ＣＣ１，等の反応ガスを用いてＲＩＥを行
なうと、これらのガス系においてはプラズマ中でのガス
の解離、重合過程が入る為に発生するフッ素うディカル
や塩素ラディカルの量、及び炭素と水素、塩素、フッ素
等との複雑な反応によって生成するポリマーの量をそれ
ぞれ独立に制御することが困難である為、異方性エツチ
ングに適する条件はおのずから狭い範囲に限定せざるを
得ないと考えられていたのであり、実際、再現性良く高
精度にＲＩＥを行なえる条件の範囲は狭いものである。
本発明者は前記の問題点を克服する為の実験研究を精力
的に押し進めた結果、すなわち反応ガスとして各種のも
のを用いてＲＩＥを行なってポリシリコンをエツチング
し、ポリシリコンのエツチング具合を詳細に観察した結
果、例えばフッ素ガス又は塩素ガス等のハロゲンガスと
、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガスと
の混３ガスを反応ガスとしてＲＩＥｉ行なった場りには
、ポリシリコンを精度良く異方性エツチング出来ること
を見出したのである。 そして、本発明者は、上記のような実験結果より次のよ
うなことを推察したのである。 つまり、ポリシリコンのＲＩＥに際して、上記混合ガス
のうち塩素ガス等のハロゲンガスはハロゲンラディカル
を生成してポリシリコンと反応し、ポリシリコンのエツ
チングが行なわれるようになるのに対し、Ｎ素ガス及び
アルゴン等の不活性ガスはハロゲンラディカルと反応し
にくいものであり１反応しても揮発性に富んでいてポリ
シリコンのエツチングに寄与しないものであって、そし
てポリシリコン上のマスクである高分子材料からなるレ
ジスト等をスパッタするに足りるイオンとなり、この結
果ポリシリコンの異方性エツチングが行なわれるのであ
ろうと考察したのである。 又、 さらに、ポリシリコンと反応する塩素ラディカル
等のハロゲンラディカルの量は、ＲＩＥの反応系に供給
する塩素ガス等のハロゲンガスの流量を制御することに
よって簡単に行なえ、又、レジストのスパッタ源となる
窒素、アルゴン等の不活性ガスのイオンの量も、ＲＩＥ
の反応系に供給する不活性ガスの流量を制御することに
よって簡単に行なえ、従ってそれぞれの流量を独立パラ
メータとしてコントロールしてＲＩＥを行なえば、ポリ
シリコンの異方性エツチングを再現性良く高精度で実現
出来たのであろうと考察したのである。 尚、ハロゲンガスと不活性ガスとの混合割合は、同じポ
リシリコンに対するものであっても、ホウ素又はヒ素ド
ープ型ポリシリコン、ノンドープ型ポリシリコンの場合
にあっては、前者の量：後者の量は に１〜６（体積比
）の程度であれば良いが、例えばリンドープ型ポリシリ
コンの場合にあっては、ハロゲンガスよりも不活性ガス
が多い方が望ましく、例えば前者のｊｌ：後者の量はに
３〜６（体積比）の程度である方が盟ましがった。
的に押し進めた結果、すなわち反応ガスとして各種のも
のを用いてＲＩＥを行なってポリシリコンをエツチング
し、ポリシリコンのエツチング具合を詳細に観察した結
果、例えばフッ素ガス又は塩素ガス等のハロゲンガスと
、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の不活性ガスと
の混３ガスを反応ガスとしてＲＩＥｉ行なった場りには
、ポリシリコンを精度良く異方性エツチング出来ること
を見出したのである。 そして、本発明者は、上記のような実験結果より次のよ
うなことを推察したのである。 つまり、ポリシリコンのＲＩＥに際して、上記混合ガス
のうち塩素ガス等のハロゲンガスはハロゲンラディカル
を生成してポリシリコンと反応し、ポリシリコンのエツ
チングが行なわれるようになるのに対し、Ｎ素ガス及び
アルゴン等の不活性ガスはハロゲンラディカルと反応し
にくいものであり１反応しても揮発性に富んでいてポリ
シリコンのエツチングに寄与しないものであって、そし
てポリシリコン上のマスクである高分子材料からなるレ
ジスト等をスパッタするに足りるイオンとなり、この結
果ポリシリコンの異方性エツチングが行なわれるのであ
ろうと考察したのである。 又、 さらに、ポリシリコンと反応する塩素ラディカル
等のハロゲンラディカルの量は、ＲＩＥの反応系に供給
する塩素ガス等のハロゲンガスの流量を制御することに
よって簡単に行なえ、又、レジストのスパッタ源となる
窒素、アルゴン等の不活性ガスのイオンの量も、ＲＩＥ
の反応系に供給する不活性ガスの流量を制御することに
よって簡単に行なえ、従ってそれぞれの流量を独立パラ
メータとしてコントロールしてＲＩＥを行なえば、ポリ
シリコンの異方性エツチングを再現性良く高精度で実現
出来たのであろうと考察したのである。 尚、ハロゲンガスと不活性ガスとの混合割合は、同じポ
リシリコンに対するものであっても、ホウ素又はヒ素ド
ープ型ポリシリコン、ノンドープ型ポリシリコンの場合
にあっては、前者の量：後者の量は に１〜６（体積比
）の程度であれば良いが、例えばリンドープ型ポリシリ
コンの場合にあっては、ハロゲンガスよりも不活性ガス
が多い方が望ましく、例えば前者のｊｌ：後者の量はに
３〜６（体積比）の程度である方が盟ましがった。
【実施例１】
１３．５６ＭＨｚの高周波励起によってプラズマを発生
することのできるＲＩＥ装置を用い、又、反応ガスとし
て塩素ガス及び窒素ガスを用い、そして塩素ガス流ｆｉ
ｌｏｓｃｃｍ、窒素ガスｆｆ１ｉ３７ｓｃｃ１エツチン
グ圧カフＰａ、高周波電力４００Ｗの条件下で、高周波
印加側にリンドープ歴のポリシリコン分形成したウェハ
を設置してＲＩＥを行なう。 上記のようにしてＲＩＥを行なうと、レジストパターン
に極めて忠実な異方性エツチングが再現性良く行なわれ
ていた。
することのできるＲＩＥ装置を用い、又、反応ガスとし
て塩素ガス及び窒素ガスを用い、そして塩素ガス流ｆｉ
ｌｏｓｃｃｍ、窒素ガスｆｆ１ｉ３７ｓｃｃ１エツチン
グ圧カフＰａ、高周波電力４００Ｗの条件下で、高周波
印加側にリンドープ歴のポリシリコン分形成したウェハ
を設置してＲＩＥを行なう。 上記のようにしてＲＩＥを行なうと、レジストパターン
に極めて忠実な異方性エツチングが再現性良く行なわれ
ていた。
【実施例２】
実施例１において、塩素ガスの代りにフッ素ガスを用い
て同様にＲＩＥを行なっても、レジストパターンに極め
て忠実な異方性エツチングが再現性良く行なわれた。
て同様にＲＩＥを行なっても、レジストパターンに極め
て忠実な異方性エツチングが再現性良く行なわれた。
【実施例３】
実施例１において、窒素ガスの代りにアルゴンガスを用
いて同様にＲＩＥを行なっても、レジストパターンに極
めて忠実な異方性エツチングが再現性良く行なわれた。
いて同様にＲＩＥを行なっても、レジストパターンに極
めて忠実な異方性エツチングが再現性良く行なわれた。
【実施例４】
実施例１において、リント−１型のポリシリコンではな
く、ノンドープ型のポリシリコンを形成したウェハを設
置し、窒素ガス流量を１０ＳＣＣＩ１１として同様にＲ
ＩＥを行なうと、レジストパターンに対して極めて忠実
な異方性エツチングが再現性良く行なわれた。
く、ノンドープ型のポリシリコンを形成したウェハを設
置し、窒素ガス流量を１０ＳＣＣＩ１１として同様にＲ
ＩＥを行なうと、レジストパターンに対して極めて忠実
な異方性エツチングが再現性良く行なわれた。
本発明に係るリアクティブイオンエツチング法は、ハロ
ゲンガスと不活性ガスとの混合ガスを用いてポリシリコ
ンをリアクティブイオンエツチングするものであるから
、ポリシリコンの異方性エツチングが高精度で再現性良
く行なえるようになり、すなわち混合ガスの量をコント
ロールするのみで異方性エツチングを実現でき、従って
高密度な半導体デバイスの製造プロセスに簡単に応用で
き、高性能な半導体デバイスを提供できる等の特長を有
する。
ゲンガスと不活性ガスとの混合ガスを用いてポリシリコ
ンをリアクティブイオンエツチングするものであるから
、ポリシリコンの異方性エツチングが高精度で再現性良
く行なえるようになり、すなわち混合ガスの量をコント
ロールするのみで異方性エツチングを実現でき、従って
高密度な半導体デバイスの製造プロセスに簡単に応用で
き、高性能な半導体デバイスを提供できる等の特長を有
する。
Claims (1)
- ハロゲンガスと不活性ガスとの混合ガスを用いてポリシ
リコンをリアクティブイオンエッチングすることを特徴
とするリアクティブイオンエッチング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340886A JPS62250642A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | リアクテイブイオンエツチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340886A JPS62250642A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | リアクテイブイオンエツチング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250642A true JPS62250642A (ja) | 1987-10-31 |
Family
ID=14081471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9340886A Pending JPS62250642A (ja) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | リアクテイブイオンエツチング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62250642A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5520770A (en) * | 1990-09-28 | 1996-05-28 | Seiko Epson Corporation | Method of fabricating semiconductor device |
| KR100271763B1 (ko) * | 1997-12-05 | 2001-02-01 | 윤종용 | 폴리실리콘식각방법및그식각장치 |
| US6544887B1 (en) | 2000-03-31 | 2003-04-08 | Lam Research Corporation | Polycide etch process |
-
1986
- 1986-04-24 JP JP9340886A patent/JPS62250642A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5520770A (en) * | 1990-09-28 | 1996-05-28 | Seiko Epson Corporation | Method of fabricating semiconductor device |
| KR100271763B1 (ko) * | 1997-12-05 | 2001-02-01 | 윤종용 | 폴리실리콘식각방법및그식각장치 |
| US6544887B1 (en) | 2000-03-31 | 2003-04-08 | Lam Research Corporation | Polycide etch process |
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