JPS6299482A - ドライエツチング方法 - Google Patents
ドライエツチング方法Info
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- JPS6299482A JPS6299482A JP23645485A JP23645485A JPS6299482A JP S6299482 A JPS6299482 A JP S6299482A JP 23645485 A JP23645485 A JP 23645485A JP 23645485 A JP23645485 A JP 23645485A JP S6299482 A JPS6299482 A JP S6299482A
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- plasma
- etching
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- 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、半導体の製造工程等において真空中のプラズ
マ放電によりウェハやその伯の基板をエツチング処理す
るドライエツチング方法に関するものである。
マ放電によりウェハやその伯の基板をエツチング処理す
るドライエツチング方法に関するものである。
［従来の技術］
近年、ＶＬＳＩの集積化に伴い微細加工プロセスにおい
て溶液を用いる湿式エツチングに代ってドライエツチン
グが主流となってぎている。ドライエツチングには、イ
オン衝撃を利用して機械的にエツチングを行なうスパッ
タエツチング、ラジカルと基板の化学反応を利用したプ
ラズマエツチングおよび反応性イオンの陰極付近での加
速を利用した反応性イオンエツチング等があり、それぞ
れ種々な型式で実施されている。
て溶液を用いる湿式エツチングに代ってドライエツチン
グが主流となってぎている。ドライエツチングには、イ
オン衝撃を利用して機械的にエツチングを行なうスパッ
タエツチング、ラジカルと基板の化学反応を利用したプ
ラズマエツチングおよび反応性イオンの陰極付近での加
速を利用した反応性イオンエツチング等があり、それぞ
れ種々な型式で実施されている。
ところで、従来コンタク１−ホール（Ｓｉ Ｏ２／Ｓｉ
）のエツチングにおいては、エツチングガスとじてＣ［
４や０１１Ｆ３等のフッ素系ガスが水素、二酸化炭素等
と組み合わされて使用されている。Ｃ「４はプラズマ中
で容易に分解し、Ｃ［３とＦとに分解される。公知のよ
うに、ＦラジカルはＳｉを選択的にエツチングする。従
って、Ｃ「４ガスに水素を添加すれば、Ｆラジカルと水
素が反応してフッ化水素（ＩＩＦ＞として系外へ排出さ
れ、また水素を添加することによりＳｉ素面にはポリマ
ーが発生しゃすくなる。これらの相乗効果ににってＳｉ
０２ ／ Ｓ：エツチングの選択性は向上する。また
ＣＨ「３は既に水素を含／υでいるため、ＣＦ４と水素
どの混合ガスと同様の効果を有する。このように、Ｓｉ
０２ ／ Ｓｉエツチングに用いられるガスにおいて
水素は不可欠のものである。
）のエツチングにおいては、エツチングガスとじてＣ［
４や０１１Ｆ３等のフッ素系ガスが水素、二酸化炭素等
と組み合わされて使用されている。Ｃ「４はプラズマ中
で容易に分解し、Ｃ［３とＦとに分解される。公知のよ
うに、ＦラジカルはＳｉを選択的にエツチングする。従
って、Ｃ「４ガスに水素を添加すれば、Ｆラジカルと水
素が反応してフッ化水素（ＩＩＦ＞として系外へ排出さ
れ、また水素を添加することによりＳｉ素面にはポリマ
ーが発生しゃすくなる。これらの相乗効果ににってＳｉ
０２ ／ Ｓ：エツチングの選択性は向上する。また
ＣＨ「３は既に水素を含／υでいるため、ＣＦ４と水素
どの混合ガスと同様の効果を有する。このように、Ｓｉ
０２ ／ Ｓｉエツチングに用いられるガスにおいて
水素は不可欠のものである。
［発明が解決しようとする問題点］
これらの混合ガス系をコンタク１〜ボールのエツチング
に用いた場合、次のような問題が生じる。
に用いた場合、次のような問題が生じる。
づ−な わ ノう 、
（１）多量のエツチングガスを流すためにフッ化水素が
発生し、反応室や配管が腐蝕したり、真空ポンプ油が劣
化したりす□る。
発生し、反応室や配管が腐蝕したり、真空ポンプ油が劣
化したりす□る。
（２）多量のエツチングガスを用いるため、陽極や反応
室の壁にポリマーが付着し、ダス］〜の原因となる。
室の壁にポリマーが付着し、ダス］〜の原因となる。
（３）水素を用いるため、５ｉ０２のエツチングが終了
し下地のＳｉが水素を含むプラズマにさらされた時Ｓｉ
がダメージを受け、その結果、ＰＮ接合の漏れ電流を増
大させることになる。
し下地のＳｉが水素を含むプラズマにさらされた時Ｓｉ
がダメージを受け、その結果、ＰＮ接合の漏れ電流を増
大させることになる。
このような問題を解決刀る方ｖ１として、ｌｌｅやＡｒ
等の不活性ガスを用いて陰極上に配置した四フッ化エチ
レン樹脂をスパッタし、ブラズン中で分解し発生する活
性種により５ｉ０２を８１に対して選択的にエツチング
することが考えられた。この方法では、上記問題点（１
）におりるようなフッ化水素の発生がなく、従って、反
応室や配管の腐蝕やポンプ油の劣化の問題は避（プられ
得る。また四フッ化エチレン樹脂をスパッタすることに
よって発生りる分解ガスは、反応室の壁等において再瓜
重合して比較的密着性の良いポリマーを形成するため、
ダストの発生も少ない。しかしながら、この方法では、
水素は用いないが、Ｈｅや計等の不活性ガスを用いるた
め、上記の問題点（３）は解決できず、すなわち、１１
ｅやＡｒにＪ：るＳｉのスパッタイールドが５ｉ０２に
対して大ぎいため、５ｉ０２／Ｓｉエツヂングの充分な
選択比がとれない。また下地のＳｉをＨｅや静を含むプ
ラズマにさらすと、ＰＮ接合の漏れ電流や界面準位の増
加等、素子の電気特性上問題となるダメージが生じ１ｑ
る。
等の不活性ガスを用いて陰極上に配置した四フッ化エチ
レン樹脂をスパッタし、ブラズン中で分解し発生する活
性種により５ｉ０２を８１に対して選択的にエツチング
することが考えられた。この方法では、上記問題点（１
）におりるようなフッ化水素の発生がなく、従って、反
応室や配管の腐蝕やポンプ油の劣化の問題は避（プられ
得る。また四フッ化エチレン樹脂をスパッタすることに
よって発生りる分解ガスは、反応室の壁等において再瓜
重合して比較的密着性の良いポリマーを形成するため、
ダストの発生も少ない。しかしながら、この方法では、
水素は用いないが、Ｈｅや計等の不活性ガスを用いるた
め、上記の問題点（３）は解決できず、すなわち、１１
ｅやＡｒにＪ：るＳｉのスパッタイールドが５ｉ０２に
対して大ぎいため、５ｉ０２／Ｓｉエツヂングの充分な
選択比がとれない。また下地のＳｉをＨｅや静を含むプ
ラズマにさらすと、ＰＮ接合の漏れ電流や界面準位の増
加等、素子の電気特性上問題となるダメージが生じ１ｑ
る。
本発明では、高分子材をＨｅやＡｒ等の不活性ガスを用
いてスパッタする際に、プラズマの点火後、不活性ガス
の導入を停止しても高分子材からセルフスパッタにより
発生するガスだけで十分プラズマを維持できることを見
い出した。
いてスパッタする際に、プラズマの点火後、不活性ガス
の導入を停止しても高分子材からセルフスパッタにより
発生するガスだけで十分プラズマを維持できることを見
い出した。
そこで、本発明の目的は、この事実に基づいて上述のよ
うな従来の方法の問題点や欠点を解消できる新規のドラ
イエツチング方法を提供することにある。
うな従来の方法の問題点や欠点を解消できる新規のドラ
イエツチング方法を提供することにある。
［問題点を解決でるための手段］
上記の目的を達成するために、本発明によるドライエツ
チング方法は、陰極となる電極表面の少なくとも一部に
高分子材を配置し、導入したガスのプラズマにより上記
高分子材をスパッタさせ、その後、ガス導入を停止し、
上記高分子材から発生するガスのみで上記高分子材自体
をスパッタさせることによって発生するガスのプラズマ
により陰極に配置した基板をエツチングすることを特徴
としている。
チング方法は、陰極となる電極表面の少なくとも一部に
高分子材を配置し、導入したガスのプラズマにより上記
高分子材をスパッタさせ、その後、ガス導入を停止し、
上記高分子材から発生するガスのみで上記高分子材自体
をスパッタさせることによって発生するガスのプラズマ
により陰極に配置した基板をエツチングすることを特徴
としている。
陰極となる電極表面の少なくとも一部に配置される高分
子材は、フッ素または塩素を含む高分子樹脂から成りる
ことができ、またこの高分子材はエツチング処理の施さ
れる基板と同一の電極に配置してもあるいは別個の電極
に配置してもよい。
子材は、フッ素または塩素を含む高分子樹脂から成りる
ことができ、またこの高分子材はエツチング処理の施さ
れる基板と同一の電極に配置してもあるいは別個の電極
に配置してもよい。
［作 用］
このように構成した本発明によるドライエツチング方法
においては、プラズマを点火する時だけＨｅやＡｒ等の
不活性ガスを導入し、その後、ガス導入を停止し、高分
子材からスパッタににり発生するガスで高分子材自体を
スパッタさせることによってプラズマが維持される。こ
の時発生する活性種によってエツチングが進行する。従
って、水元明の方法を」ンタクトホールのエツチングに
応用し！、：Ｓ合には、従来の反応性ガスを用いたドラ
イ−１ツヂング法のように反応室や配管の腐蝕やポンプ
油の劣化の原因となるフッ化水素は発生せず、また高分
子材からスパックにより発生する分解ガスは、反応全の
壁や陽極において再度重合して比較的密看↑１の良いポ
リマーを形成Ｊ−るのでダストの発生を小さくでさる。
においては、プラズマを点火する時だけＨｅやＡｒ等の
不活性ガスを導入し、その後、ガス導入を停止し、高分
子材からスパッタににり発生するガスで高分子材自体を
スパッタさせることによってプラズマが維持される。こ
の時発生する活性種によってエツチングが進行する。従
って、水元明の方法を」ンタクトホールのエツチングに
応用し！、：Ｓ合には、従来の反応性ガスを用いたドラ
イ−１ツヂング法のように反応室や配管の腐蝕やポンプ
油の劣化の原因となるフッ化水素は発生せず、また高分
子材からスパックにより発生する分解ガスは、反応全の
壁や陽極において再度重合して比較的密看↑１の良いポ
リマーを形成Ｊ−るのでダストの発生を小さくでさる。
また、不活性ガスで四フッ化」−ヂレン樹脂をスパッタ
させ発生する活性種にＪ：リエツヂングを行なう方法に
くらべても下地のＳｉは、ＰＮ接合の漏れ電流や界面準
位の増加等を引き起す水素やＨｅ、 Ａｒ等の不活性ガ
スを含むプラズマにさらされず、また四フッ化エチレン
樹脂から発生する話ｆ１種は、ＣＨＦ３やＣ「 ／Ｈ２
ガス系と比較してＣ／Ｔ比が大きく、ソのため良好なエ
ツチングの選択性が保証され得る。
させ発生する活性種にＪ：リエツヂングを行なう方法に
くらべても下地のＳｉは、ＰＮ接合の漏れ電流や界面準
位の増加等を引き起す水素やＨｅ、 Ａｒ等の不活性ガ
スを含むプラズマにさらされず、また四フッ化エチレン
樹脂から発生する話ｆ１種は、ＣＨＦ３やＣ「 ／Ｈ２
ガス系と比較してＣ／Ｔ比が大きく、ソのため良好なエ
ツチングの選択性が保証され得る。
高分子材として塩素を含むものを用いることにより、計
、Ａ１−合金系等の配線のエツチングも可能である。
、Ａ１−合金系等の配線のエツチングも可能である。
［実 施 例］
いて説明する。
第１図には、反応性イオンエツチングに本発明による方
法を実施した例を１■略的に示し、１は真空排気された
真空室で、電気的にはアース電位に保たれている。この
真空室１内には対向して平行に二つの平板状の電極２．
３が配置されており、一方の電極２はアースに接続され
、他方の電極３は陰極を成し、その上にはエツチング処
理゛リーベぎ基板４が装着され、またその周囲には例え
ば四フッ化エチレン樹脂（テフロン）のような高分子膜
５が装着されており、そしてこの電極３は高周波電源６
に接続され、高周波が印加される。電極３にはプラズマ
の自己バイアスにＪ：り負のバイアス（ＶｄＣ）がかか
るようにされ、それにより、電極３上に装着された高分
子膜５は正のイオンによりスパッタされることになる。
法を実施した例を１■略的に示し、１は真空排気された
真空室で、電気的にはアース電位に保たれている。この
真空室１内には対向して平行に二つの平板状の電極２．
３が配置されており、一方の電極２はアースに接続され
、他方の電極３は陰極を成し、その上にはエツチング処
理゛リーベぎ基板４が装着され、またその周囲には例え
ば四フッ化エチレン樹脂（テフロン）のような高分子膜
５が装着されており、そしてこの電極３は高周波電源６
に接続され、高周波が印加される。電極３にはプラズマ
の自己バイアスにＪ：り負のバイアス（ＶｄＣ）がかか
るようにされ、それにより、電極３上に装着された高分
子膜５は正のイオンによりスパッタされることになる。
第２図は三極型の反応性イオンエツチング装置として構
成した別の実施例を示し、同様に電気的にアースに接続
された真空室７内には、二つの対向した平行平板状の電
極８，９が配置され、一方の電極８はアースに接続され
、他方の電極９は陰極を成し、その上にはエツチング処
理すべき基板１０だけが装着され、イしてこの電極９に
は高周波を印加するため高周波電源１１が接続されてい
る。
成した別の実施例を示し、同様に電気的にアースに接続
された真空室７内には、二つの対向した平行平板状の電
極８，９が配置され、一方の電極８はアースに接続され
、他方の電極９は陰極を成し、その上にはエツチング処
理すべき基板１０だけが装着され、イしてこの電極９に
は高周波を印加するため高周波電源１１が接続されてい
る。
この実施例では、高分子材をスパッタさせる環状の電極
１２が電極９とは別個に設けられ、この環状の電極１２
の内側に高分子膜１３が装着され、またこの環状の電極
１２は高周波電源１４に接続されている。
１２が電極９とは別個に設けられ、この環状の電極１２
の内側に高分子膜１３が装着され、またこの環状の電極
１２は高周波電源１４に接続されている。
この場合には電極９，１２にそれぞれ印加する高周波電
力を調整することによって、高分子膜１３のスパッタ量
と基板１０のエツチング速度とを独自に制御することが
できる。
力を調整することによって、高分子膜１３のスパッタ量
と基板１０のエツチング速度とを独自に制御することが
できる。
このように構成された各図示装置を用いてのエツチング
動作について説明する。
動作について説明する。
まず、エツチング処理すべき基板４（１０）を真空室１
（７）内の電極３（９）に装着した後、真空室１（７）
内に不活性ガスを導入する。続いて電極３ （９，１２
）に高周波電力を印加してプラズマを発生させ、直ちに
不活性ガスの導入を止める。
（７）内の電極３（９）に装着した後、真空室１（７）
内に不活性ガスを導入する。続いて電極３ （９，１２
）に高周波電力を印加してプラズマを発生させ、直ちに
不活性ガスの導入を止める。
この際、真空室１（７）内の圧力は徐々に減少するが、
可変コンダクタンスパルプやυ］気速度が可変のルーツ
ポンプ等を用いて真空室１（７）内の圧力を設定値に保
つ。やがて、真空室１（７）内の圧力は一定となり、電
極３（１２）に装Ｚされた高分子膜５（１３）のセルフ
スパッタリングによりプラズマが維持され、そして高分
子膜５（１３）より発生する活性種によって基板４（１
０）のエツチングが進行する。なお、■ツヂング開始直
後の導入ガスプラズマによるレジストのエツチングや導
入ガスを止めた際に圧力が安定するまでに要する時間が
問題となる場合には、シールド等を用いてプラズマが安
定するまでｊｉｔ板／Ｉ（１０）がプラズマに直接さら
されないにうにづることがでさる。
可変コンダクタンスパルプやυ］気速度が可変のルーツ
ポンプ等を用いて真空室１（７）内の圧力を設定値に保
つ。やがて、真空室１（７）内の圧力は一定となり、電
極３（１２）に装Ｚされた高分子膜５（１３）のセルフ
スパッタリングによりプラズマが維持され、そして高分
子膜５（１３）より発生する活性種によって基板４（１
０）のエツチングが進行する。なお、■ツヂング開始直
後の導入ガスプラズマによるレジストのエツチングや導
入ガスを止めた際に圧力が安定するまでに要する時間が
問題となる場合には、シールド等を用いてプラズマが安
定するまでｊｉｔ板／Ｉ（１０）がプラズマに直接さら
されないにうにづることがでさる。
［発明の効宋］
以上説明してきたにうに、本発明によるドライエツチン
グにおいては、ｌ１２極−にに四フッ化エヂレン樹脂等
フッ素または塩素を含む高分子材を配置し、高分子材か
らスパッタにより発生するガスによって高分子材自体を
スパックし、これにより発生する活性種で陰極上に装着
された基板をエツチングするため、従来のプラズマエツ
チングや反応性イオンエツヂングのように反応ガスを導
入する必要がない。また高分子材の材質を選択すること
によって、エツチングの選択性が良く、しかも肝のよう
な有害ガスの発生がなく、素子へのダメージおよびダス
トの少ないエツチングを行なうことができる。
グにおいては、ｌ１２極−にに四フッ化エヂレン樹脂等
フッ素または塩素を含む高分子材を配置し、高分子材か
らスパッタにより発生するガスによって高分子材自体を
スパックし、これにより発生する活性種で陰極上に装着
された基板をエツチングするため、従来のプラズマエツ
チングや反応性イオンエツヂングのように反応ガスを導
入する必要がない。また高分子材の材質を選択すること
によって、エツチングの選択性が良く、しかも肝のよう
な有害ガスの発生がなく、素子へのダメージおよびダス
トの少ないエツチングを行なうことができる。
第１図は本発明によるドライエツチング方法を実施して
いる装置の一例を示す概略線図、第２図は本発明の方法
を実施している装置の別の例を示Ｊ概路線図である。 図中、１．７：衰空室、３，９，１２：電極、４゜１０
：基板、５．１３：高分子材、６．１１．１４：高周波
電源。 第１図 第２図
いる装置の一例を示す概略線図、第２図は本発明の方法
を実施している装置の別の例を示Ｊ概路線図である。 図中、１．７：衰空室、３，９，１２：電極、４゜１０
：基板、５．１３：高分子材、６．１１．１４：高周波
電源。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、真空室内にエッチングガスを導入し、高周波電力に
よりプラズマ化して基板を物理的または化学的にエッチ
ングするドライエッチング方法において、陰極となる電
極表面の少なくとも一部に高分子材を配置し、導入した
ガスのプラズマにより上記高分子材をスパッタさせ、そ
の後、ガス導入を停止し、上記高分子材から発生するガ
スのみで上記高分子材自体をスパッタさせることによっ
て発生するガスのプラズマにより陰極に配置した基板を
エッチングすることを特徴とするドライエッチング方法
。 ２、陰極となる電極表面の少なくとも一部に配置される
高分子材がフッ素または塩素を含む高分子樹脂である特
許請求の範囲第１項に記載のドライエッチング方法。 ３、高分子材と基板とを別個の電極表面上に配置した特
許請求の範囲第１項に記載のドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23645485A JPS6299482A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23645485A JPS6299482A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | ドライエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299482A true JPS6299482A (ja) | 1987-05-08 |
| JPH0336908B2 JPH0336908B2 (ja) | 1991-06-03 |
Family
ID=17000986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23645485A Granted JPS6299482A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6299482A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63253628A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH082734A (ja) * | 1994-06-14 | 1996-01-09 | Kofu Nippon Denki Kk | 紙葉類搬送装置 |
| JP2008177375A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Osaka Univ | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法、ガス発生装置及びガス発生方法、並びに、フッ素含有高分子廃棄物処理方法 |
| PL425272A1 (pl) * | 2018-04-19 | 2019-10-21 | Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowo-Usługowe Defalin Group Spółka Akcyjna | Sposób wytwarzania kłębka sznurka, zwłaszcza sznurka polipropylenowego i urządzenie do wytwarzania kłębka sznurka, zwłaszcza sznurka polipropylenowego |
| PL425273A1 (pl) * | 2018-04-19 | 2019-10-21 | Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowo-Usługowe Defalin Group Spółka Akcyjna | Kłębek sznurka, zwłaszcza do maszyn rolniczych |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56105483A (en) * | 1980-01-25 | 1981-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | Dry etching device |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP23645485A patent/JPS6299482A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56105483A (en) * | 1980-01-25 | 1981-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | Dry etching device |
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| JPH082734A (ja) * | 1994-06-14 | 1996-01-09 | Kofu Nippon Denki Kk | 紙葉類搬送装置 |
| JP2008177375A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Osaka Univ | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法、ガス発生装置及びガス発生方法、並びに、フッ素含有高分子廃棄物処理方法 |
| PL425272A1 (pl) * | 2018-04-19 | 2019-10-21 | Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowo-Usługowe Defalin Group Spółka Akcyjna | Sposób wytwarzania kłębka sznurka, zwłaszcza sznurka polipropylenowego i urządzenie do wytwarzania kłębka sznurka, zwłaszcza sznurka polipropylenowego |
| PL425273A1 (pl) * | 2018-04-19 | 2019-10-21 | Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowo-Usługowe Defalin Group Spółka Akcyjna | Kłębek sznurka, zwłaszcza do maszyn rolniczych |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0336908B2 (ja) | 1991-06-03 |
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