JPS6390828A - 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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- JPS6390828A JPS6390828A JP23689286A JP23689286A JPS6390828A JP S6390828 A JPS6390828 A JP S6390828A JP 23689286 A JP23689286 A JP 23689286A JP 23689286 A JP23689286 A JP 23689286A JP S6390828 A JPS6390828 A JP S6390828A
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ドライエツチング方法に関する。本発明は、
例えば半導体装置（ＤＲＡＭその他）の製造に際して、
シリコン（Ｓｉ）等の被エツチング材に穴や溝を形成す
る場合などに利用することができる。
例えば半導体装置（ＤＲＡＭその他）の製造に際して、
シリコン（Ｓｉ）等の被エツチング材に穴や溝を形成す
る場合などに利用することができる。
本発明は、被エツチング材上に形成したマスク層に開口
部を形成してエツチングを行うドライエツチング方法に
おいて、上記マスク層の開口部は庇状に形成し、これに
より開口部斜め上方からエツチングにより形成される溝
内にエネルギー粒子が入ることを遮断したことによって
、マスクの開口部の側面でのエネルギー粒子の反射を防
止し、もって反射されたエネルギー粒子が溝の中ふくれ
などを発生させることを防止し、形状制御性の良いエツ
チングを達成するものである。
部を形成してエツチングを行うドライエツチング方法に
おいて、上記マスク層の開口部は庇状に形成し、これに
より開口部斜め上方からエツチングにより形成される溝
内にエネルギー粒子が入ることを遮断したことによって
、マスクの開口部の側面でのエネルギー粒子の反射を防
止し、もって反射されたエネルギー粒子が溝の中ふくれ
などを発生させることを防止し、形状制御性の良いエツ
チングを達成するものである。
被エツチング材であるＳｉｌ板など半導体基板に穴や溝
（本明細書中、穴や溝などの凹所その他エツチングによ
り除去形成される部分を、溝の語で総称する）を形成す
る際、第２図に略示するように、溝ａの内壁部に側方向
への削れ部すが生し、？（４ａが中ふくらみの形状にな
ることがあり、このことは良（知られている。この原因
は種々考えられるが、同図に矢印Ｃで示す如く、マスク
ｄの側面ｅで、エツチングエネルギー粒子であるイオン
などについてその反射等が生じ、これにより削れ部すが
生じることがその一つと考えられる。
（本明細書中、穴や溝などの凹所その他エツチングによ
り除去形成される部分を、溝の語で総称する）を形成す
る際、第２図に略示するように、溝ａの内壁部に側方向
への削れ部すが生し、？（４ａが中ふくらみの形状にな
ることがあり、このことは良（知られている。この原因
は種々考えられるが、同図に矢印Ｃで示す如く、マスク
ｄの側面ｅで、エツチングエネルギー粒子であるイオン
などについてその反射等が生じ、これにより削れ部すが
生じることがその一つと考えられる。
従来、これを抑制するために
（ｉ）間欠工・ソチをする
（ｉｉ）側壁に保護膜を形成する
方法などが、工夫されている。上記（ｉ）は、溝や穴ａ
の内部のガスが中ふくれの原因と考えて、当該内部ガス
を排気させるため間欠的にエツチングを施すものである
。しかしこの（ｉ）の方法は、再現性に問題がある。ま
た（１１）は、側壁に例えば炭素系ポリマーなどを堆積
して、これにより側壁を保護して中ぶくれを防止しよう
とするものである。しかしこの方法はポリマーなどを用
いる結果、微細化に適さないという問題がある。
の内部のガスが中ふくれの原因と考えて、当該内部ガス
を排気させるため間欠的にエツチングを施すものである
。しかしこの（ｉ）の方法は、再現性に問題がある。ま
た（１１）は、側壁に例えば炭素系ポリマーなどを堆積
して、これにより側壁を保護して中ぶくれを防止しよう
とするものである。しかしこの方法はポリマーなどを用
いる結果、微細化に適さないという問題がある。
上述のように従来技術にあっては、形成される溝に中ふ
くれが生じ、所望の形状での加工ができないという問題
があり、一方これを解決しようとして間欠エツチングや
側壁保護などの手段を用いると、再現性や微細化の点で
難点があったものである。
くれが生じ、所望の形状での加工ができないという問題
があり、一方これを解決しようとして間欠エツチングや
側壁保護などの手段を用いると、再現性や微細化の点で
難点があったものである。
これら難点は、エツチングにより形成すべきものが一層
微細化・精密化するに従って、益々問題になる。例えば
、高メガビット（４Ｍｂｉｔ以上のものなど）のＤＲＡ
Ｍに用いるトレンチキャパシターや、素子間分離形成の
ために深い溝を形成する場合、上記難点はこれらの製品
を信頼性良く生産性高く得るための隘路となっている。
微細化・精密化するに従って、益々問題になる。例えば
、高メガビット（４Ｍｂｉｔ以上のものなど）のＤＲＡ
Ｍに用いるトレンチキャパシターや、素子間分離形成の
ために深い溝を形成する場合、上記難点はこれらの製品
を信頼性良く生産性高く得るための隘路となっている。
本発明は上記問題点を解決して、中ぶくれの生じない溝
を形成でき、従って形状制御性良く所望のエツチング形
状を得ることができるドライエツチング方法を提供する
ことを目的とする。
を形成でき、従って形状制御性良く所望のエツチング形
状を得ることができるドライエツチング方法を提供する
ことを目的とする。
〔問題点を解決するための手段及びその作用〕本発明の
ドライエツチング方法は、被エツチング材上に形成した
マスク層の開口部は庇状に形成し、これにより開口部斜
め上方からエツチングにより形成された溝内に入るエネ
ルギー粒子を遮断する構成としたもので、これにより、
溝の中ぶくれを防止することができる。
ドライエツチング方法は、被エツチング材上に形成した
マスク層の開口部は庇状に形成し、これにより開口部斜
め上方からエツチングにより形成された溝内に入るエネ
ルギー粒子を遮断する構成としたもので、これにより、
溝の中ぶくれを防止することができる。
本発明の構成について、後記詳述する本発明の一実施例
を示す第１図（ａ）〜（ｄ）を参照して説明すると、次
のとおりである。
を示す第１図（ａ）〜（ｄ）を参照して説明すると、次
のとおりである。
本発明のドライエツチング方法は、第１図（ｃ）に示す
ように、被エツチング材１ （実施例ではシリコン等の
基板）にマスク層２ （実施例ではポリシリコンの酸化
膜）を形成し、該マスク層１に形成した開口部３を用い
て被エツチング材１をエツチングするが、本発明におい
ては上記被エツチング材１上に形成したマスク層２の開
口部３は庇状に形成する。図示例では庇状にするために
、例えば第１図（ａ）のような形状のフォトレジスト層
４を用いて、ポリシリコン層２′をテーパ状に穴あけし
く第１図（ｂ）） 、次いでポリシリコン層２′を酸化
して庇状のマスク層２としたのである。
ように、被エツチング材１ （実施例ではシリコン等の
基板）にマスク層２ （実施例ではポリシリコンの酸化
膜）を形成し、該マスク層１に形成した開口部３を用い
て被エツチング材１をエツチングするが、本発明におい
ては上記被エツチング材１上に形成したマスク層２の開
口部３は庇状に形成する。図示例では庇状にするために
、例えば第１図（ａ）のような形状のフォトレジスト層
４を用いて、ポリシリコン層２′をテーパ状に穴あけし
く第１図（ｂ）） 、次いでポリシリコン層２′を酸化
して庇状のマスク層２としたのである。
このように開口部３を庇状にしたので、第２図に示した
ようなマスク層ｄの側面ｅにエネルギー粒子Ｃがぶつか
って、その反射により：ａａ内壁が削られることが防止
される。庇状の部分２１がエネルギー粒子を遮って不必
要な反射が生ずることを防止するからである。本発明は
上記の如く、開口部３の斜め上方からＷｐＳ内にエツチ
ングに寄与するエネルギー粒子が入ろうとしてもこれが
庇状の部分２１に遮断され、従って中ぶくれが生じなく
なるのである。即ち本発明によれば、間欠的なエツチン
グとか側壁保護膜などの手段を用いることなく、エツチ
ングマスクの工夫で中ふくらみを抑制することができる
。
ようなマスク層ｄの側面ｅにエネルギー粒子Ｃがぶつか
って、その反射により：ａａ内壁が削られることが防止
される。庇状の部分２１がエネルギー粒子を遮って不必
要な反射が生ずることを防止するからである。本発明は
上記の如く、開口部３の斜め上方からＷｐＳ内にエツチ
ングに寄与するエネルギー粒子が入ろうとしてもこれが
庇状の部分２１に遮断され、従って中ぶくれが生じなく
なるのである。即ち本発明によれば、間欠的なエツチン
グとか側壁保護膜などの手段を用いることなく、エツチ
ングマスクの工夫で中ふくらみを抑制することができる
。
以下本発明の一実施例について、第１図を参照して説明
する。なお当然のことではあるが、本発明は以下述べる
実施例にのみ限定されるものではない。
する。なお当然のことではあるが、本発明は以下述べる
実施例にのみ限定されるものではない。
この実施例は、本発明を４メガビット級乃至はそれ以上
のＤＲＡＭのトレンチキャパシター、あるいは素子間分
離のための溝形成に適用したものである。
のＤＲＡＭのトレンチキャパシター、あるいは素子間分
離のための溝形成に適用したものである。
本実施例においては、まず第１図（ａ）に示すように、
被エツチング材１である基板上に、基板側から、酸化防
止層１１ （例えば５ｉ３Ｎａ層）、ポリシリコン層２
′ （マスク層２を形成するためのもの）、パターン形
成したフォトレジスト層４を形成する。
被エツチング材１である基板上に、基板側から、酸化防
止層１１ （例えば５ｉ３Ｎａ層）、ポリシリコン層２
′ （マスク層２を形成するためのもの）、パターン形
成したフォトレジスト層４を形成する。
次に、このフォトレジスト層４のパターンをマスクとし
、ポリシリコン層２′をエツチングする。
、ポリシリコン層２′をエツチングする。
例えばＳ Ｆ ｂ ／ ＣＣｌ ａ ＝ ５０ ／ ２
．６ Ｓ ＣＣＭ 。
．６ Ｓ ＣＣＭ 。
１２Ｐａ、０．０８Ｗ／ｅｒａの条件でＲＩＥする。す
ると、ポリシリコンはフォトレジストマスク下ではレジ
ストの側壁保護効果でアンダーカットは示さないが、酸
化防止層１１（ｓｉｚＮ４層）の上ではアンダーカット
が大きくなり、第１図（ｂ）に示すように逆テーパー状
のポリシリコンパターンが形成される。
ると、ポリシリコンはフォトレジストマスク下ではレジ
ストの側壁保護効果でアンダーカットは示さないが、酸
化防止層１１（ｓｉｚＮ４層）の上ではアンダーカット
が大きくなり、第１図（ｂ）に示すように逆テーパー状
のポリシリコンパターンが形成される。
フォトレジスト層４を除去後、このポリシリコン層２′
を酸化し、第１図（ｃ）に示すようにポリシリコン層２
′の上面を酸化膜とし、これをマスク層２とする。また
、酸化防止層１１を異方性エツチングでエッチオフして
、第１図（Ｃ）のようにしておく。（この酸化防止１１
１のエッチオフは、次工程の溝形成ドライエツチング工
程で同時に行ってもよい）。
を酸化し、第１図（ｃ）に示すようにポリシリコン層２
′の上面を酸化膜とし、これをマスク層２とする。また
、酸化防止層１１を異方性エツチングでエッチオフして
、第１図（Ｃ）のようにしておく。（この酸化防止１１
１のエッチオフは、次工程の溝形成ドライエツチング工
程で同時に行ってもよい）。
上記の結果第１図（Ｃ）に示すような、被エツチング材
１ （基板）に対し、開口部３がマスク層３の上面にお
いて開口が狭くなっている形状のもの、つまり庇状に形
成されたマスク層２の開口部３が得られるのである。
１ （基板）に対し、開口部３がマスク層３の上面にお
いて開口が狭くなっている形状のもの、つまり庇状に形
成されたマスク層２の開口部３が得られるのである。
次いで上記マスク層３をマスクとして、被エツチング材
１をドライエツチングする。ここではＲＩＥを行った。
１をドライエツチングする。ここではＲＩＥを行った。
例えばエツチング材１である基板がＳｉ基板である場合
、これに対してＣ７！２や５ＩＣ１４，ＢＣｌｘ ／Ｃ
１ｚ 、ＣＣ１ａなどのガス系でＲＴＥを行う。こうす
るとマスク層３の側面でのイオンの反射という現象は発
生せず、第１図（ｄ）のような、中ふくらみのない形状
の良好な深い溝５が形成できる。
、これに対してＣ７！２や５ＩＣ１４，ＢＣｌｘ ／Ｃ
１ｚ 、ＣＣ１ａなどのガス系でＲＴＥを行う。こうす
るとマスク層３の側面でのイオンの反射という現象は発
生せず、第１図（ｄ）のような、中ふくらみのない形状
の良好な深い溝５が形成できる。
本例では、ポリシリコンが酸化膜にされてマスク層２を
形成しているので、シリコン基板などの被エツチング材
１に対して、充分選択性をもってエツチングすることが
できる。
形成しているので、シリコン基板などの被エツチング材
１に対して、充分選択性をもってエツチングすることが
できる。
本実施例では、酸化防止層１１を介して形成したポリシ
リコン層２′を、フォトレジスト膜４をマスクとして逆
テーパ−エツチング技術（Ｆ系のガスを有効に用いるこ
とができる。）によりエツチングし、ポリシリコン層２
′に逆テーパ一部を形成し、このようなポリシリコン層
２′を酸化するので、これにより庇状の開口部３をもつ
マスク層２を容易に構成できる。また本実施例では、Ｃ
ａ系のガスを用いての異方性のあるＲＩＥその他ドライ
エツチング技術を有効に採用できる。但しこれに限られ
るものではない。
リコン層２′を、フォトレジスト膜４をマスクとして逆
テーパ−エツチング技術（Ｆ系のガスを有効に用いるこ
とができる。）によりエツチングし、ポリシリコン層２
′に逆テーパ一部を形成し、このようなポリシリコン層
２′を酸化するので、これにより庇状の開口部３をもつ
マスク層２を容易に構成できる。また本実施例では、Ｃ
ａ系のガスを用いての異方性のあるＲＩＥその他ドライ
エツチング技術を有効に採用できる。但しこれに限られ
るものではない。
更に、上記した実施例でのエツチング条件その他の条件
は一例であり、これにより本発明が限定されるものでは
ない。
は一例であり、これにより本発明が限定されるものでは
ない。
上述した実施例では、被エツチング材１である基板上に
シリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４など）の酸化防止層
１１を介して形成したポリシリコン層２′を逆テーパー
にエツチングし、それを酸化して被エツチング材（基板
）■に対して選択性をもたせるとともに、開口部３を庇
状に形成して、マスク上面で開口が小さくなるようにし
たため、マスク側壁でのイオンの反射・散乱がなく、よ
って形成される溝に中ぶくれのない、形状制御性の良い
溝形成が可能となった。
シリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４など）の酸化防止層
１１を介して形成したポリシリコン層２′を逆テーパー
にエツチングし、それを酸化して被エツチング材（基板
）■に対して選択性をもたせるとともに、開口部３を庇
状に形成して、マスク上面で開口が小さくなるようにし
たため、マスク側壁でのイオンの反射・散乱がなく、よ
って形成される溝に中ぶくれのない、形状制御性の良い
溝形成が可能となった。
上述の如く、本発明のドライエツチング方法によれば、
中ふくれの生じない溝を形成でき、従って形状制御性良
く所望の形状のエツチングが達成できるという効果があ
る。
中ふくれの生じない溝を形成でき、従って形状制御性良
く所望の形状のエツチングが達成できるという効果があ
る。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例を工程順に
断面図で示すものである。第２図は従来例を示す。 １・・・・・・被工・ノチング材（基板）、２・・・・
・・マスク層（ポリシリコンの酸化膜）、３・・・・・
・開口部、５・・・・・・溝。 （り
断面図で示すものである。第２図は従来例を示す。 １・・・・・・被工・ノチング材（基板）、２・・・・
・・マスク層（ポリシリコンの酸化膜）、３・・・・・
・開口部、５・・・・・・溝。 （り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被エッチング材上に形成したマスク層に開口部を形
成してエッチングを行うドライエッチング方法において
、 上記マスク層の開口部は庇状に形成し、 これにより開口部斜め上方から、エッチングにより形成
される溝内にエネルギー粒子が入ることを遮断する構成
としたドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23689286A JPS6390828A (ja) | 1986-10-04 | 1986-10-04 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23689286A JPS6390828A (ja) | 1986-10-04 | 1986-10-04 | ドライエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6390828A true JPS6390828A (ja) | 1988-04-21 |
Family
ID=17007313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23689286A Pending JPS6390828A (ja) | 1986-10-04 | 1986-10-04 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6390828A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06216230A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-08-05 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Ｓｏｉウエハ上のトレンチ構造及び製造方法 |
| JP2006228846A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Tokyo Electron Ltd | エッチング方法、エッチング方法を実行するための制御プログラム、制御プログラム記憶媒体及び処理装置 |
| JP2008288475A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
-
1986
- 1986-10-04 JP JP23689286A patent/JPS6390828A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06216230A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-08-05 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Ｓｏｉウエハ上のトレンチ構造及び製造方法 |
| JP2006228846A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Tokyo Electron Ltd | エッチング方法、エッチング方法を実行するための制御プログラム、制御プログラム記憶媒体及び処理装置 |
| JP4515278B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2010-07-28 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法、エッチング方法を実行するための制御プログラム、制御プログラム記憶媒体及び処理装置 |
| JP2008288475A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
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