JPH07169743A - Surface treating method - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a method by which anisotropic etching can be performed on silicon oxide films without damaging the films much. CONSTITUTION:A silicon oxide film is etched by irradiating the film with a beam of polarized molecules containing halogen. The polarizable molecules containing halogen composed of particles of, for example, a compound (NOx) of nitrogen oxide and halogen etch the silicon oxide film, because the molecules react to the silicon oxide film and produce Six. and NO2,. The probability of this reaction is high and most of the NOx reacts to the silicon oxide when it first comes into collision with the surface of the film. Therefore, no much NOx is reflected by the base of the film and made incident to the side face coated with a resist 104 in an unreacted state and most of the NOx contributes to anisotropic etching. The anisotropy can be improved further when the translational energy of the beam is increased to >=0.2eV. When this method is used, low-damage etching can be realized, because no high-energy charged particle is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体素子のエッチング
方法にかかわり、特にシリコン酸化膜を低損傷でエッチ
ングする方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for etching a semiconductor device, and more particularly to a method for etching a silicon oxide film with low damage.

【０００２】[0002]

【従来の技術】半導体素子のエッチングとして現在広く
用いられているのは、プラズマを利用する方法である。
この方法では、真空容器中でラジオ波やマイクロ波によ
りハロゲン（塩素、フッ素）ガスのプラズマを生成し
て、この中の主にハロゲンの陽イオンを利用してエッチ
ングを行う。しかし、化学的なエッチングに加えて高エ
ネルギーのイオンが試料に入射するために、格子欠陥な
どの機械的な損傷が生じる。また、高エネルギーイオン
はそれ自体が持つ電荷のほかに、多量の２次電子を固体
表面から放出させるので、酸化膜の帯電による絶縁破壊
などの電気的な損傷も多く発生させる。これらの損傷は
半導体素子の寿命や信頼性を劣化させる。2. Description of the Related Art Currently, a method using plasma is widely used for etching semiconductor devices.
In this method, plasma of a halogen (chlorine, fluorine) gas is generated by radio waves or microwaves in a vacuum container, and etching is performed mainly by utilizing cations of the halogen. However, in addition to chemical etching, high-energy ions are incident on the sample, which causes mechanical damage such as lattice defects. Further, since the high-energy ions release a large amount of secondary electrons from the solid surface in addition to the electric charge that the high-energy ions themselves have, electrical damage such as dielectric breakdown due to electrification of the oxide film also occurs. These damages deteriorate the life and reliability of semiconductor devices.

【０００３】この解決策として、公開特許公報平4-2611
6にて知られている方法がある。これはNF₃にエキシマレ
ーザーを照射することによりＮＯＦを発生させて、これ
により酸化膜をエッチングするものである。この方法で
は、プラズマエッチングのように高エネルギーのイオン
などを用いないので、低損傷な加工ができる。As a solution to this, Japanese Patent Laid-Open No. 4-2611
There is a method known in 6. In this method, NOF is generated by irradiating NF ₃ with an excimer laser to etch the oxide film. In this method, unlike plasma etching, high-energy ions are not used, so that processing with low damage can be performed.

【０００４】また本発明に関連した技術はジャーナル
オブ ケミカルフィジクス、第96巻、6643ペイジ、1992
年に記載されている。ここには液体ＮＯにF₂を通すこと
によりＮＯＦを発生させる方法が記載されている。また
米国特許第3032400号と英国特許第895943号にはそれぞ
れ（１）（２）の化学式によりＮＯＦを発生させる方法
が記載されている。A technique related to the present invention is a journal.
Of Chemical Physics, Volume 96, 6643 Page, 1992
Listed in the year. Here, a method for generating NOF by passing F ₂ through liquid NO is described. US Patent No. 3032400 and British Patent No. 899543 describe methods of generating NOF by the chemical formulas (1) and (2), respectively.

【０００５】 NF₃ + NO → 0.5N₂F₂ + NOF --(1) N₂O + 2F₂ → NF₃ + NOF --(2) また本発明に関する公知例としてはジャーナル オブ
バキューム サイエンスアンドテクノロジーB、第10
巻、2217ペイジ、1992年とジャーナル オブアプライ
ド フィジクス、第64巻、3697ペイジ、1988年がある。
この公知例にはビームのエネルギーと基板のエッチング
速度の関係が記載されている。NF ₃ + NO → 0.5N ₂ F ₂ + NOF-(1) N ₂ O + 2F ₂ → NF ₃ + NOF-(2) Further, as a publicly known example of the present invention, a journal of
Vacuum Science and Technology B, 10th
Volume, 2217 Page, 1992 and Journal of Applied Physics, Volume 64, 3697 Page, 1988.
This known example describes the relationship between the energy of the beam and the etching rate of the substrate.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のレーザーを用い
たエッチングではＮＯＦが雰囲気として存在するので異
方性の加工ができない。すなわち、ＮＯＦの飛行方向が
不揃いなのでレジストで被われている部分の側面にもＮ
ＯＦが入射して、レジストに垂直にエッチングできな
い。また上述の他の文献ではＮＯＦの発生方法は記載さ
れているがこれによる酸化膜の異方性エッチングに関す
る記載は全くない。In the etching using the above laser, since NOF exists as an atmosphere, anisotropic processing cannot be performed. That is, since the flight directions of NOF are not uniform, the side surface of the portion covered with the resist is also N
Since OF is incident, the resist cannot be etched vertically. Further, in the other documents mentioned above, a method of generating NOF is described, but there is no description about anisotropic etching of an oxide film due to the method.

【０００７】本発明の目的は基板に損傷をあたえずかつ
異方的に酸化膜をエッチングできる方法を提供すること
である。An object of the present invention is to provide a method capable of anisotropically etching an oxide film without damaging the substrate.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、ハロゲンを含む分極性分子をビーム状にして固体表
面に照射する。In order to achieve the above object, polarizable molecules containing halogen are irradiated in a beam form on a solid surface.

【０００９】[0009]

【作用】本発明の作用を図１で説明する。図１(a)は分
極性分子として酸化窒素とハロゲンＸの化合物ＮＯＸ
（１０１）が酸化膜１０５の表面に入射する様子を示
す。酸化膜表面のエッチングしない部分にはレジスト１
０４が塗布されている。ＮＯＸは酸化膜と反応してＮＯ
₂（１０３）などの酸化窒素とＳｉＸ（１０２）を生成
して酸化膜１０５をエッチングする。ＮＯＸ（１０１）
をビーム状にして、レジスト１０４と垂直に照射するこ
とで、レジストで被われた部分の側面に直接入射するの
を防ぐことができる。The operation of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 1 (a) shows the compound NOX of nitric oxide and halogen X as a polarizable molecule.
A state in which (101) is incident on the surface of the oxide film 105 is shown. Resist 1 on the non-etched part of the oxide film surface
04 is applied. NOX reacts with the oxide film and NO
₂ Nitric oxide such as (103) and SiX (102) are generated to etch the oxide film 105. NOX (101)
By making the light into a beam and irradiating it perpendicularly to the resist 104, it is possible to prevent the light from directly entering the side surface of the portion covered with the resist.

【００１０】一般には反応性物質をビーム状にして酸化
膜表面に入射すると、底面に衝突してそこで反応しなか
った分子が反射してレジスト下の側面に入射するので異
方性エッチングができない。しかし、我々は、分極性分
子ビームの並進エネルギーを高くすることで異方性エッ
チングが可能になることを見いだした。In general, when a reactive substance is made into a beam and is incident on the surface of an oxide film, anisotropic etching cannot be carried out because molecules that have not reacted at the bottom face are reflected and incident on the side surface under the resist. However, we have found that increasing the translational energy of the polarizable molecular beam enables anisotropic etching.

【００１１】図１(a)で、酸化膜の水平方向のエッチ量H
と垂直方向のエッチ量Vの比H/Vを異方性の度合いとして
定義する。図１(b)は分極性分子としてNOFを用いた場合
のビームの並進エネルギーと異方性の度合いの関係を示
したものである。図１(b)のように、エネルギー0.2eV以
上で、実用的に十分な異方性の度合い０.１得ることが
できる。この原因は不明であるがおそらく、エネルギー
を高くするとNOFと酸化膜の反応確率が高くなることに
起因すると推定される。すなわち、NOFが最初に入射し
た面でほとんど反応してしまい、反射する成分が少なく
なり、側壁のエッチ量が減り、異方性が高くなる。この
方法では高エネルギーの荷電粒子を用いないので、試料
の損傷を防ぐことができる。異方性の度合い０.１を必
要としない場合はもっと低い並進エネルギーでエッチン
グしてもかまわない。In FIG. 1A, the horizontal etching amount H of the oxide film
And the ratio H / V of the vertical etching amount V is defined as the degree of anisotropy. FIG. 1 (b) shows the relationship between the translational energy of the beam and the degree of anisotropy when NOF is used as the polarizable molecule. As shown in FIG. 1B, a practically sufficient degree of anisotropy of 0.1 can be obtained at an energy of 0.2 eV or more. The cause of this is unknown, but it is presumed that it is probably that the higher the energy, the higher the reaction probability between NOF and the oxide film. That is, most of the NOF reacts on the surface on which it is first incident, the amount of reflected components is reduced, the amount of sidewall etching is reduced, and the anisotropy is increased. Since this method does not use high-energy charged particles, damage to the sample can be prevented. If the degree of anisotropy of 0.1 is not required, etching may be performed with a lower translational energy.

【００１２】ハロゲンを含む分極性が大きい分子として
は、ＮＯＦ、ＮＯ₂Ｆ、ＮＯＣｌ、ＮＯ₂Ｃｌ、ＣＦＮ、
ＣＦ₂Ｏ、ＣＨＦＯ、ＣＨ₂ＣｌＦ、Ｃ₂Ｈ₂ＦＮ、Ｃ₃Ｈ₃
ＦＯ、Ｃ₆Ｈ₄ＦＮＯ₂などがある。Molecules having a large polarizability including halogen include NOF, NO ₂ F, NOCl, NO ₂ Cl, CFN,
CF ₂ O, CHFO, CH ₂ ClF, C ₂ H ₂ FN, C ₃ H ₃
FO, C ₆ H ₄ FNO ₂ and the like.

【００１３】[0013]

【実施例】〈実施例１〉以下実施例を図により説明す
る。図２は、酸化窒素とハロゲンＸの化合物としてＮＯ
Ｆを発生させてビーム状にして、酸化膜をエッチングす
る装置である。真空容器２０１内の試料台２０２に試料
２０３が置かれている。液体窒素で冷却した冷却容器２
０４内に液体一酸化窒素２０５が入っている。この中に
導入管２０９よりフッ素とヘリウム２０８を通すことに
よりＮＯＦを生成する。ヘリウムはキャリアガスであ
り、必ずしも用いる必要はないし、また他の希ガスでも
よい。また図示していないが冷却容器２０４とガスだめ
２０６の間にF₂や他の不純物ガスをトラップする部分を
設けてもよい。ＮＯＦはガスだめ２０６に開いたピンホ
ール２１２より真空容器２０１内に噴出する。このとき
ピンホール径を１mm以下にしてガスだめ内の圧力を高く
（数百Torr）するとビーム２０７の指向性がよくなりよ
り異方性の高いエッチングができる。ガスだめ２０６は
試料２０３を全面覆うような形状をしており、ピンホー
ル２１２も均一なエッチングができるように複数個あ
る。また試料台２０２は回転やジグザグ運動してビーム
２０７が均一に照射されるようにする。EXAMPLE 1 Example 1 will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows NO as a compound of nitric oxide and halogen X.
This is an apparatus for generating F to form a beam and etching an oxide film. A sample 203 is placed on a sample table 202 in the vacuum container 201. Cooling container 2 cooled with liquid nitrogen
04 contains liquid nitric oxide 205. NOF is generated by passing fluorine and helium 208 through the introduction pipe 209 into this. Helium is a carrier gas, it is not always necessary to use it, and other rare gas may be used. Although not shown, a portion for trapping F ₂ or other impurity gas may be provided between the cooling container 204 and the gas sump 206. NOF is jetted into the vacuum container 201 through the pinhole 212 opened in the gas sump 206. At this time, if the pinhole diameter is 1 mm or less and the pressure inside the gas reservoir is high (several hundreds of Torr), the directivity of the beam 207 is improved and etching with higher anisotropy can be performed. The gas reservoir 206 is shaped so as to cover the entire surface of the sample 203, and there are a plurality of pinholes 212 so that uniform etching can be performed. The sample table 202 is rotated or zigzag-moved so that the beam 207 is uniformly irradiated.

【００１４】真空容器内に、導入管２１０より水蒸気や
水素２１１を雰囲気として導入すると、ＮＯＦと酸化膜
との反応を促進することができる。また水蒸気や水素は
ガスだめ２１６内に導入してＮＯＦと混合したビームを
生成しても効果は同じである。If steam or hydrogen 211 is introduced into the vacuum vessel through the introduction pipe 210 as an atmosphere, the reaction between NOF and the oxide film can be promoted. Further, even if water vapor or hydrogen is introduced into the gas reservoir 216 to generate a beam mixed with NOF, the same effect is obtained.

【００１５】次にこの方法で実用的なエッチング速度
（現在のプラズマエッチングの速度５００ｎｍ／分）を
得るためのガス流量と真空容器２０１を排気する速度を
述べる。なおガスはヘリウム（９０％）とF₂（１０％）
を用いる。この条件では、ガスの平均自由行程などの量
はほとんどヘリウムの定数で決まり、ＮＯＦは総ガス流
量のおよそ１０％になる。この方法では分子の方向性を
あげるために、ガスの出口であるピンホール２１２と試
料２０３との距離Ｌを、分子の平均自由行程以下にする
必要がある。Ｌが大きすぎるとＮＯＦが広がりすぎて方
向性が悪くなる。またＬが小さすぎるとガスだめ２０６
と試料２０３間のガスを排気する効率が悪くなる。この
ためＬは１から５ｃｍが適当な値となる。この平均自由
行程を実現するためには真空容器２０１内の圧力を１５
から３ｍTorr以下にする。エッチングの化学式は４ＮＯ
Ｆ＋ＳｉＯ₂＝２ＮＯ＋２ＮＯ₂＋ＳｉＦ₄となる。ビー
ムの並進エネルギーを高くすると反応確率が１に近くな
ると仮定すると、ＳｉＯ₂を５００ｎｍ／分でエッチン
グするのに必要なＮＯＦ密度は０.４４個／ｃｍ²分とな
る。試料を６インチウエハ（面積１７７ｃｍ²）とし
て、試料全面でこの速度を得るのに必要なＮＯＦの流量
は３２ｓｃｃｍ(１ｓｃｃｍは標準状態で１分間に１ｃ
ｃ流れる）となる、ヘリウムも含む総ガス流量Ｑは３２
０ｓｃｃｍとなる。真空容器２０１への供給ガス量Ｑ
（ｓｃｃｍ）と圧力Ｐ（ｍＴｏｒｒ）と実行排気速度Ｓ
（ｌ／分）の関係はＳ＝１３.６ x Ｑ／Ｐ である。こ
れよりＰ＝３ｍＴｏｒｒを実現するための実行排気速度
Ｓは約１５００ ｌ／分となる。Next, the gas flow rate and the evacuation rate of the vacuum container 201 for obtaining a practical etching rate (current plasma etching rate of 500 nm / min) by this method will be described. The gas is helium (90%) and F ₂ (10%).
To use. Under this condition, the amount of gas such as the mean free path is almost determined by the helium constant, and NOF becomes about 10% of the total gas flow rate. In this method, the distance L between the pinhole 212, which is the gas outlet, and the sample 203 needs to be equal to or less than the mean free path of the molecule in order to increase the directionality of the molecule. If L is too large, NOF spreads too much and the directionality deteriorates. If L is too small 206
The efficiency of exhausting the gas between the sample 203 and the sample 203 becomes poor. Therefore, an appropriate value for L is 1 to 5 cm. In order to realize this mean free path, the pressure in the vacuum container 201 is set to 15
To 3 mTorr or less. Chemical formula of etching is 4NO
F + a _{SiO 2 = 2NO + 2NO 2 +} SiF 4. Assuming that the reaction probability is close to 1 when the translational energy of the beam is increased, the NOF density required for etching SiO ₂ at 500 nm / min is 0.44 / cm ² min. Assuming that the sample is a 6-inch wafer (area: 177 cm ² ), the NOF flow rate required to obtain this speed over the entire surface of the sample is 32 sccm (1 sccm is 1 c per minute under standard conditions).
The total gas flow rate Q including helium is 32.
It becomes 0 sccm. Supply gas amount Q to the vacuum container 201
(Sccm), pressure P (mTorr), and actual exhaust speed S
The relationship of (l / min) is S = 13.6 x Q / P. From this, the effective pumping speed S for realizing P = 3 mTorr is about 1500 1 / min.

【００１６】この構成により作用の項で述べたようシリ
コン酸化膜を低損傷でエッチングできる。With this structure, the silicon oxide film can be etched with low damage as described in the section of the operation.

【００１７】またＮＯＦを発生する方法はこの方法には
限らず、従来方法の項で述べた他の方法でもよい。The method of generating NOF is not limited to this method, and other methods described in the section of the conventional method may be used.

【００１８】〈実施例２〉図３に、エッチング速度を増
加する実施例を述べる。装置の構成は図２と同じでＮＯ
Ｆビーム２０７を試料２０３に照射する構成になってい
る。ここで、ビーム２０７が試料に入射する前に電子状
態を励起してやると試料との反応性が高くなるのでエッ
チング速度を速くできる。ＮＯＦを励起するには、波長
２８０から３５０ｎｍの光を照射すればよい。図３では
この波長のエキシマレーザーを石英窓３０１を通してビ
ーム２１２に照射している。<Embodiment 2> FIG. 3 shows an embodiment for increasing the etching rate. The device configuration is the same as in Fig. 2 and NO
The sample 203 is irradiated with the F beam 207. Here, if the electron state is excited before the beam 207 is incident on the sample, the reactivity with the sample becomes high, so that the etching rate can be increased. To excite NOF, light with a wavelength of 280 to 350 nm may be irradiated. In FIG. 3, the beam 212 is irradiated with the excimer laser of this wavelength through the quartz window 301.

【００１９】また図には示していないがビームだめ２１
６を加熱することによりＮＯＦを振動励起してもエッチ
ング速度をあげることができる。Although not shown in the figure, the beam sump 21
Even if NOF is vibrationally excited by heating No. 6, the etching rate can be increased.

【００２０】〈実施例３〉図４により、低速のＮＯＦイ
オンビームを形成することで異方性をより高める方法を
説明する。ＮＯＦは実施例１に述べた方法で生成され
る。ガスだめ２１６内にはフィラメント４０１が設置さ
れており、ここから放出された電子をＮＯＦに付着する
ことで負のイオン４０５を生成する。このイオンは、２
枚のグリッド４０２（アース電位）と４０３（正電位）
により加速されて、イオンビーム４０６を形成して、試
料２０３に入射する。イオンビームの指向性は先の真空
中に噴出することで形成したビームより良いので、より
異方性の高いエッチングが可能になる。加速の電圧４０
４を酸化膜のスパッタしきい値以下（約２０ｅＶ以下）
にすると試料に機械的な損傷を与えない。<Third Embodiment> A method of further increasing anisotropy by forming a low-speed NOF ion beam will be described with reference to FIG. NOF is generated by the method described in the first embodiment. The filament 401 is installed in the gas reservoir 216, and the negative ions 405 are generated by attaching the electrons emitted from the filament 401 to NOF. This ion is 2
Grids 402 (ground potential) and 403 (positive potential)
Are accelerated to form an ion beam 406 and impinge on the sample 203. Since the directivity of the ion beam is better than that of the beam formed by jetting into the vacuum, etching with higher anisotropy becomes possible. Acceleration voltage 40
4 is below the sputtering threshold of the oxide film (about 20 eV or less)
When set to, the sample is not mechanically damaged.

【００２１】また、フィラメントからでる電子をある程
度加速するとＮＯＦを正にイオン化できる。この場合に
はグリッド４０５を負電圧を印加することでイオンビー
ムを生成でき、同じ効果が生じる。NOF can be positively ionized by accelerating the electrons emitted from the filament to some extent. In this case, an ion beam can be generated by applying a negative voltage to the grid 405, and the same effect is produced.

【００２２】〈実施例４〉図５にはＮＯＦの発生効率を
あげる方法を述べる。冷却容器２０５の前に励起室５０
１を設ける。ここには加熱するためのあるいはラジオ波
などの高周波を供給するためのコイル５０２が巻いてあ
る。コイル５０２に電流をながしてF₂を加熱して、Ｆ原
子に分解する。すると冷却室２０５での反応確率が高く
なるので、ＮＯＦの発生効率が上がる。F₂の場合９５０
℃に加熱すれば８０％が原子に解離する。また、コイル
５０２に高周波をながして励起室５０１でプラズマを発
生させてもＦ原子が生成される。<Embodiment 4> FIG. 5 shows a method for increasing NOF generation efficiency. Excitation chamber 50 in front of cooling container 205
1 is set. A coil 502 for heating or supplying a high frequency wave such as a radio wave is wound around here. An electric current is applied to the coil 502 to heat F ₂ and decompose it into F atoms. Then, the reaction probability in the cooling chamber 205 increases, so that the NOF generation efficiency increases. 950 for F ₂
80% dissociates into atoms when heated to ℃. Also, F atoms are generated even when a high frequency is applied to the coil 502 to generate plasma in the excitation chamber 501.

【００２３】供給ガスに塩素、あるいはフッ素と塩素の
混合物を流せば、ＮＯＦ以外の、作用の欄で述べたハロ
ゲンを含む分極性分子を形成できる。If chlorine or a mixture of fluorine and chlorine is passed through the supply gas, polarizable molecules containing halogen other than NOF and described in the section of action can be formed.

【００２４】〈実施例５〉図６では紫外線レーザを用い
てNOFビームを生成する方法を示す。図６(a)は装置の全
体構成図で図６(b)はガスだめ２０６部分の断面図であ
る。ガスだめ２０６にNF₃とO2とHe の混合ガスを導入す
る。ここにArFレーザーなどの紫外線レーザー６０１か
らの紫外線を窓６０２から導入する。レーザー光はアル
ミニウムなどの反射鏡６０３の間を往復し、ガスだめ２
０６のなかで効率良くNOFが生成される。このときガス
だめ２０６の紫外線が通る部分を石英などの紫外線を透
過する物質で作る必要があるがNOFでエッチングされる
ために十分厚くする必要がある。生成されたNOFは前の
実施例と同様に真空容器２０１内に噴出されてビームを
形成し、酸化膜をエッチングする。<Embodiment 5> FIG. 6 shows a method for producing a NOF beam by using an ultraviolet laser. FIG. 6A is an overall configuration diagram of the apparatus, and FIG. 6B is a sectional view of the gas sump 206 portion. A mixed gas of NF ₃ , O 2 and He is introduced into the gas reservoir 206. Ultraviolet rays from an ultraviolet laser 601 such as an ArF laser are introduced through a window 602. The laser light travels back and forth between the reflecting mirrors 603 made of aluminum, etc.
NOF is efficiently generated in 06. At this time, the portion of the gas reservoir 206 through which the ultraviolet rays pass must be made of a substance such as quartz that transmits the ultraviolet rays, but it must be made sufficiently thick to be etched with NOF. The generated NOF is jetted into the vacuum container 201 to form a beam and etches the oxide film as in the previous embodiment.

【００２５】〈実施例６〉図７では、口径が小さいビー
ムでエッチングする方法を述べるNOFは他の実施例と同
じ方法で生成され、先端にピンホールが開いたノズル７
０１から真空中に噴出する。ビームをさらに方向性良く
するためにスキーマ７０３を通す。真空容器２０１はし
きり７０２で分けられており、それぞれの部屋が排気さ
れる。ビームが１本のために小さい面積しか１度にエッ
チングできないが、試料台７０４をX-Y方向に走査する
ことで試料全面をエッチングできる。<Embodiment 6> In FIG. 7, a NOF describing a method of etching with a beam having a small diameter is produced by the same method as in the other embodiments, and a nozzle 7 having a pinhole at its tip is formed.
Eject from 01 into the vacuum. The schema 703 is passed through to make the beam more directional. The vacuum container 201 is divided by a space 702, and each room is evacuated. Although only a small area can be etched at once due to one beam, the entire surface of the sample can be etched by scanning the sample table 704 in the XY directions.

【００２６】〈実施例７〉図８ではランプを用いてNOF
を発生する方法を述べる。ガスだめ２０６にNF₃とO₂とH
e の混合ガスを導入する。ここにランプ８０１により紫
外線を照射する。ランプ８０１の材質は石英で、なかに
水銀と希ガスが封入されている。このランプからは、水
銀の発光で波長１８５nmと２５４nmの紫外線が放出され
る。すると光化学反応によりNOFが発生する。ランプ８
０１は大きなガスだめを覆うようにらせん状をしてい
る。この方法では実施例６に述べたレーザーを用いる方
法より安価に装置を構成できる利点がある。<Embodiment 7> In FIG. 8, a NOF is used by using a lamp.
The method of generating is described. Gas sump 206 to NF ₃ , O ₂ and H
Introduce mixed gas of e. The lamp 801 irradiates it with ultraviolet rays. The material of the lamp 801 is quartz, and mercury and rare gas are enclosed therein. This lamp emits ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm and 254 nm due to the emission of mercury. Then, NOF is generated by the photochemical reaction. Lamp 8
01 has a spiral shape so as to cover a large gas sump. This method has an advantage that the apparatus can be constructed at a lower cost than the method using the laser described in the sixth embodiment.

【００２７】[0027]

【発明の効果】以上のように、酸化窒素とハロゲンとの
化合物をビーム状にして、試料に照射することで、異方
性エッチングができる。As described above, anisotropic etching can be performed by irradiating a sample with a compound of nitric oxide and halogen in the form of a beam.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】(a)は本発明の原理を説明する試料断面図、(b)
は分極性分子ビームの並進エネルギーとエッチングの異
方性の度合いの関係を示す図である。1A is a sectional view of a sample for explaining the principle of the present invention, FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the translational energy of a polarizable molecular beam and the degree of etching anisotropy.

【図２】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図４】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図５】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図６】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図７】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図８】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０１…酸化窒素（ＮＯ）のハロゲン（Ｘ）化合物、１
０２…シリコンのハロゲン化物、１０３…二酸化窒素、
１０４…レジスト、１０５…シリコン酸化膜、１０６…
基板、２０１…真空容器、２０２…試料台、２０３…試
料、２０４…冷却容器、２０５液体ＮＯ、２０６…ガス
だめ、２０７…ＮＯＦビーム、２０８…F₂＋Ｈｅ、３０
１…石英窓、３０２…レーザー光、４０１…フィラメン
ト、４０２、４０３…グリッド、４０５…ＮＯＦ負イオ
ン、４０６…ビーム、５０１…励起室、５０２…コイ
ル、６０１…紫外線レーザー、６０２…窓、６０３…反
射鏡、７０１…ノズル、７０２…しきり、７０３…スキ
ーマ、８０１…ランプ。101 ... Halogen (X) compound of nitric oxide (NO), 1
02 ... Silicon halide, 103 ... Nitrogen dioxide,
104 ... Resist, 105 ... Silicon oxide film, 106 ...
Substrate, 201 ... Vacuum container, 202 ... Sample stage, 203 ... Sample, 204 ... Cooling container, 205 Liquid NO, 206 ... Gas sump, 207 ... NOF beam, 208 ... F ₂ + He, 30
1 ... Quartz window, 302 ... Laser beam, 401 ... Filament, 402, 403 ... Grid, 405 ... NOF negative ion, 406 ... Beam, 501 ... Excitation chamber, 502 ... Coil, 601 ... Ultraviolet laser, 602 ... Window, 603 ... Reflector, 701 ... Nozzle, 702 ... Cutoff, 703 ... Schema, 801 ... Lamp.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横川 賢悦 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 新井 眞 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kenetsu Yokogawa 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Metropolitan Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Inventor Makoto Arai 1-280 Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi Ltd. Central Research Center

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】内部を真空に排気する装置を備えた容器内
で、ハロゲンを含む分極性の分子のビームを形成して固
体表面に照射することを特徴とする表面処理方法。1. A surface treatment method comprising forming a beam of polarizable molecules containing halogen and irradiating the surface of a solid in a container equipped with a device for evacuating the interior. 【請求項２】請求項１記載の分極性の分子ビームのエネ
ルギーは0.2 eV以上であることを特徴とする表面処理方
法。2. The surface treatment method according to claim 1, wherein the polarizable molecular beam has an energy of 0.2 eV or more. 【請求項３】請求項１、２記載の分極性の分子は酸化窒
素とハロゲンの化合物であることを特徴とする表面処理
方法。3. A surface treatment method, wherein the polarizable molecule according to claim 1 or 2 is a compound of nitric oxide and halogen. 【請求項４】請求項３記載の酸化窒素とハロゲンの化合
物はNOF,NO₂F,NOCl,NO₂Clであることを特徴とする表面
処理方法。4. A surface treatment method, wherein the compound of nitric oxide and halogen according to claim 3 is NOF, NO ₂ F, NOCl, NO ₂ Cl. 【請求項５】請求項１から４記載のハロゲンを含む分極
性の分子のビームに水あるいは水素を混合したことを特
徴とする表面処理方法。5. A surface treatment method comprising mixing a beam of polarizable molecules containing halogen according to claim 1 with water or hydrogen. 【請求項６】請求項１から５記載のハロゲンを含む分極
性の分子ビームを形成するために分極性分子をヘリウム
と混合して真空中に噴出したことを特徴とする表面処理
方法。6. A surface treatment method, wherein polarizable molecules are mixed with helium and ejected in a vacuum in order to form the polarizable molecular beam containing halogen according to any one of claims 1 to 5. 【請求項７】請求項１から５記載のハロゲンを含む分極
性の分子をイオン化して２０ｅＶ以下で加速することに
よりビーム状にしたことを特徴とする表面処理方法。7. A surface treatment method, characterized in that the polarizable molecule containing a halogen according to any one of claims 1 to 5 is made into a beam by ionizing and accelerating at 20 eV or less. 【請求項８】請求項１記載の表面処理方法において、容
器を真空に排気する実行排気速度は１５００ｌ／分以上
であることを特徴とする表面処理方法。8. The surface treatment method according to claim 1, wherein an effective evacuation rate for evacuating the container to a vacuum is 1500 l / min or more.