JPS6116524A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPS6116524A JPS6116524A JP13761884A JP13761884A JPS6116524A JP S6116524 A JPS6116524 A JP S6116524A JP 13761884 A JP13761884 A JP 13761884A JP 13761884 A JP13761884 A JP 13761884A JP S6116524 A JPS6116524 A JP S6116524A
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- Japan
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- etching
- silicon
- silicon nitride
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- 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）
本発明は平行平板型のドライエツチング装置に関するも
のである。
のである。
（従来技術）
反応性スパッタエツチング又は反応性イオンエツチング
は水溶液エツチングに変る数々のオリＡを有し、半導体
製造の分野において確立された技術である０このエツチ
ング法線、エツチング目的物質に見合ったターゲット電
極被覆部材とエツチング導入ガスとの組合によシエッテ
ング特性の向上を得ることが知られている。
は水溶液エツチングに変る数々のオリＡを有し、半導体
製造の分野において確立された技術である０このエツチ
ング法線、エツチング目的物質に見合ったターゲット電
極被覆部材とエツチング導入ガスとの組合によシエッテ
ング特性の向上を得ることが知られている。
従来、シリコン物質の反応性スパッタエツチングにはタ
ーゲット電極被覆部材に石英（８ｉ０２）又は、アルミ
金属の表面アルミナコーティング（Ａ４０ｓ）材を用い
、エツチング導入ガス体には、ＣＣｌ５Ｆｙ ＣＣ４
ｓ ＣＦ４ ＋ Ｏｘ 、 ＳｉＦ＋ 、 ＳＦ
ａ ＋Ｃ１ｔ ｔｃｃ４ ＋ Ｃｌ２などが用いられて
きた。ここでは高周波電界を印加して発生するプラズマ
中の活性イオンがカンード電極表面近傍のイオンシース
帯で加速され被エツチング試料に垂直入射する物理的な
イオン衝撃によるスパッタ効果と放電プラズマ中に発生
した化学的に活性な中性分子が被エツチング物質表面で
反応して揮発生成物を生成する化学反応によシ、エツチ
ングが進行する。
ーゲット電極被覆部材に石英（８ｉ０２）又は、アルミ
金属の表面アルミナコーティング（Ａ４０ｓ）材を用い
、エツチング導入ガス体には、ＣＣｌ５Ｆｙ ＣＣ４
ｓ ＣＦ４ ＋ Ｏｘ 、 ＳｉＦ＋ 、 ＳＦ
ａ ＋Ｃ１ｔ ｔｃｃ４ ＋ Ｃｌ２などが用いられて
きた。ここでは高周波電界を印加して発生するプラズマ
中の活性イオンがカンード電極表面近傍のイオンシース
帯で加速され被エツチング試料に垂直入射する物理的な
イオン衝撃によるスパッタ効果と放電プラズマ中に発生
した化学的に活性な中性分子が被エツチング物質表面で
反応して揮発生成物を生成する化学反応によシ、エツチ
ングが進行する。
（従来技術の問題点）
上記の反応性スパッタエツチング技術も、従来の半導体
素子に用いられて来た、０．５ミクロン以下の多結晶シ
リコンや深さが０．５〜１ミクロン程度のシリコン基板
のエツチングではあまシ問題点を生じずアンダーカット
が少ない異方性エツチングを可能にし、それらの微細化
に対応できた。近年、微細化した新しい構造の半導体素
子の研究開発が活発に行なわれ、素子の電気的特性のエ
ツチング加工技術依存度が増大している。特に微細素子
分離方法には反応性スバッタエツテンダ技術を最大限に
活用する深い溝を用いた、いわゆるトレンチアイソレー
ジ目ンがある。この他１、シリコン基板に深い溝を設け
た後、溝側壁を絶縁膜で被覆し、続いて選択エピタキシ
ャル成長によシ学結晶シリコンを溝内に埋込む素子分離
方法もある。これらのいずれの場合でもシリコン基板の
深い溝堀に際しての微細パターンのエツチング形状が垂
直であることと、エツチング表面が荒れずに鏡面を保つ
・こと、シリコン表面が不純物によシ汚染されないこと
などが必要であるｏしかしながら、これらの微細素子分
離のシリコン基板エツチング加工に前記のごとくエツチ
ング装置の電極の被覆部材に石英（Ｓｉｆｔ ） ’ｅ
用い、かつエツチング導入ガスとしてＣＣＩ、 Ｆ、
ＣＣｌ４＋ Ｃ１ｔガスを用いた場合、シリコン基板（
８ｉ）のエツチング深さが０．５〜１ミクロン程度では
垂直形状を保っていたが、１．５ミクロンよシ深くなる
と、パターン側壁の中間部がくびれ丸形状を示し目的の
矩形性の良い形状が得られなかりた０また、反応生成物
質の再付着によシエッチング表面に荒れが生じた多元素
などの不純物原子で汚染されたシして集積回路の製造歩
留シを低 下させる原因となってい九〇 このため、石英ターゲット被覆部材を用いた場合には、
スバ、タエッチング後のＣ，Ｆ等汚染層を湿式エツチン
グを用いてシリコン表面から取シ除いたシ、熱酸化法等
を用いて表面回復処理を施す必要性があった。
素子に用いられて来た、０．５ミクロン以下の多結晶シ
リコンや深さが０．５〜１ミクロン程度のシリコン基板
のエツチングではあまシ問題点を生じずアンダーカット
が少ない異方性エツチングを可能にし、それらの微細化
に対応できた。近年、微細化した新しい構造の半導体素
子の研究開発が活発に行なわれ、素子の電気的特性のエ
ツチング加工技術依存度が増大している。特に微細素子
分離方法には反応性スバッタエツテンダ技術を最大限に
活用する深い溝を用いた、いわゆるトレンチアイソレー
ジ目ンがある。この他１、シリコン基板に深い溝を設け
た後、溝側壁を絶縁膜で被覆し、続いて選択エピタキシ
ャル成長によシ学結晶シリコンを溝内に埋込む素子分離
方法もある。これらのいずれの場合でもシリコン基板の
深い溝堀に際しての微細パターンのエツチング形状が垂
直であることと、エツチング表面が荒れずに鏡面を保つ
・こと、シリコン表面が不純物によシ汚染されないこと
などが必要であるｏしかしながら、これらの微細素子分
離のシリコン基板エツチング加工に前記のごとくエツチ
ング装置の電極の被覆部材に石英（Ｓｉｆｔ ） ’ｅ
用い、かつエツチング導入ガスとしてＣＣＩ、 Ｆ、
ＣＣｌ４＋ Ｃ１ｔガスを用いた場合、シリコン基板（
８ｉ）のエツチング深さが０．５〜１ミクロン程度では
垂直形状を保っていたが、１．５ミクロンよシ深くなる
と、パターン側壁の中間部がくびれ丸形状を示し目的の
矩形性の良い形状が得られなかりた０また、反応生成物
質の再付着によシエッチング表面に荒れが生じた多元素
などの不純物原子で汚染されたシして集積回路の製造歩
留シを低 下させる原因となってい九〇 このため、石英ターゲット被覆部材を用いた場合には、
スバ、タエッチング後のＣ，Ｆ等汚染層を湿式エツチン
グを用いてシリコン表面から取シ除いたシ、熱酸化法等
を用いて表面回復処理を施す必要性があった。
（発明の目的）
本発明は従来の石英ターゲット電極被覆部材を用いるこ
とによって引起されるエツチング表面の荒れ、不純物質
原子によるエツチング表面汚染エツチングパターン側壁
のくびれ等を防止し、シリコン（Ｓｉ ）の深い溝堀シ
を必要とする微細素子分離等に再現性良く使用できるこ
とを目的としてなされたものである◎ （発明の構成） 本発明のドライエツチング装置は被エツチング物を電極
上に密接して配置すネトライエツチング装置において、
放電プラズマと接する装置内面のうち、少くとも強いイ
オン衝撃全う仕る表面が窒化ル素で被覆されていること
ヲ特徴とする０放電方式や、電極形状は問わない。
とによって引起されるエツチング表面の荒れ、不純物質
原子によるエツチング表面汚染エツチングパターン側壁
のくびれ等を防止し、シリコン（Ｓｉ ）の深い溝堀シ
を必要とする微細素子分離等に再現性良く使用できるこ
とを目的としてなされたものである◎ （発明の構成） 本発明のドライエツチング装置は被エツチング物を電極
上に密接して配置すネトライエツチング装置において、
放電プラズマと接する装置内面のうち、少くとも強いイ
オン衝撃全う仕る表面が窒化ル素で被覆されていること
ヲ特徴とする０放電方式や、電極形状は問わない。
（発明の原理）
表面被覆部材の構成材料は耐スパツタ性と汚染源になら
ない物質であるととが必要で、その中で窒化ケイ素は、
最も適した唆質であ少、特にエツチング目的物質がシリ
コン（８ｉ）の場合にエツチングガス体として四塩化ケ
イ素（ｓｔｃＺ、）を使用する時にその効果は顕著であ
る。
ない物質であるととが必要で、その中で窒化ケイ素は、
最も適した唆質であ少、特にエツチング目的物質がシリ
コン（８ｉ）の場合にエツチングガス体として四塩化ケ
イ素（ｓｔｃＺ、）を使用する時にその効果は顕著であ
る。
従来、問題点とな９ていた表面の荒れは、エツチング中
に装置表面から発生する水分や酸素とエツチングガスで
あるＳ ｉ Ｃ１４との反応によって８ｉ０１が生成し
、それがエツチングマスクとなったことによる。本発明
は装置表面からの酸素の供給を断つ仁とによシエッチン
グ表面の荒れを防ぎ、エツチングパターン断面形状の向
上を計ることにある◎また該被覆部材及びエツチング導
入ガス体に不純物質汚染源を含まないため溝堀エツチン
グ後に特に、汚染層を除去したシ、シリコン表面の回復
処理を施さなくても良く、プロセスの簡略化ができる。
に装置表面から発生する水分や酸素とエツチングガスで
あるＳ ｉ Ｃ１４との反応によって８ｉ０１が生成し
、それがエツチングマスクとなったことによる。本発明
は装置表面からの酸素の供給を断つ仁とによシエッチン
グ表面の荒れを防ぎ、エツチングパターン断面形状の向
上を計ることにある◎また該被覆部材及びエツチング導
入ガス体に不純物質汚染源を含まないため溝堀エツチン
グ後に特に、汚染層を除去したシ、シリコン表面の回復
処理を施さなくても良く、プロセスの簡略化ができる。
（実施例）
゛本発明の典型的な実施例を図を用いて説明する。
第１図は模式的に示した平行平板型の反応性スパッタエ
ツチング装置である装置は、真空室７の中にターゲット
電極ｌＯ上に窒化ケイ素物質のセラミックから成るター
ゲット被覆部材２と窒化ケイ素物質のセラミック対向板
６から配置される。まず、前記窒化ケイ素セラミックの
ターゲット被覆部材の上にシリコン部分を有するエツチ
ング試料３、を密着配置する。次にステンレス製のエツ
チングガス導入吹出管４よシ、四塩化ケイ素ガス（８ｉ
Ｃ４）ｋ吹出し、高周波電界５を印加して発生するプラ
ズマ放電間隔を調整するＱそして所定の厚さの８ｉ？：
エツチングした後、高周波電界を止め、試料を取出す口 本発明の実施例では円板状の２つの電極を持つエツチン
グ装置について述べたが、本発明はこの例とほぼ同一状
況となる、多面体電極を持つエツチング装置や、イオン
源を独立して持つ反応性イオンビームエツチング装置１
ｉ１０ Ｔｏｒｒ以上の比較的高圧力の下で使用する
場合にも有効でアシ、特に、放電方式や電極形状を制限
するものではない。
ツチング装置である装置は、真空室７の中にターゲット
電極ｌＯ上に窒化ケイ素物質のセラミックから成るター
ゲット被覆部材２と窒化ケイ素物質のセラミック対向板
６から配置される。まず、前記窒化ケイ素セラミックの
ターゲット被覆部材の上にシリコン部分を有するエツチ
ング試料３、を密着配置する。次にステンレス製のエツ
チングガス導入吹出管４よシ、四塩化ケイ素ガス（８ｉ
Ｃ４）ｋ吹出し、高周波電界５を印加して発生するプラ
ズマ放電間隔を調整するＱそして所定の厚さの８ｉ？：
エツチングした後、高周波電界を止め、試料を取出す口 本発明の実施例では円板状の２つの電極を持つエツチン
グ装置について述べたが、本発明はこの例とほぼ同一状
況となる、多面体電極を持つエツチング装置や、イオン
源を独立して持つ反応性イオンビームエツチング装置１
ｉ１０ Ｔｏｒｒ以上の比較的高圧力の下で使用する
場合にも有効でアシ、特に、放電方式や電極形状を制限
するものではない。
また本実施例ではターゲットと対向板の材料がすべて窒
化ケイ素からなる板を用いたが少くとも表面が窒化ケイ
素で被われていればよい。
化ケイ素からなる板を用いたが少くとも表面が窒化ケイ
素で被われていればよい。
また本実施例ではガス吹出管４はステンレス製゛のもの
をそのまま用いたが、その表面も窒化ケイ素でコーティ
ングすれば、汚染などを更に減少させるととができる。
をそのまま用いたが、その表面も窒化ケイ素でコーティ
ングすれば、汚染などを更に減少させるととができる。
また本実施例ではターゲット２は窒化ケイ素の円板をそ
のまま用いたが、熱放散を良くしたい場合などには試料
３を置く部分を切ル抜いた、切シ抜きターゲットを使う
とよい口 （発明の効果） 不純物汚染源となる原子を含まない窒化ケイ素セラミッ
クのターゲット電極被覆部材と同じ材質から成る対向板
に四塩化ケイ素のエツチング導入ガスを用いてスパッタ
エツチングを行うことによシ、Ｃなどの汚染層がないエ
ツチング表面が得られた。また８ｉ０１などの再付着を
原因としたエツチング表頁の荒れが防止でき、垂直形状
をもつ良好な微細パターンを平滑なエツチング表面が得
られるなど従来のシリコンの深い溝堀シ等における問題
点を解決する利点を有している。
のまま用いたが、熱放散を良くしたい場合などには試料
３を置く部分を切ル抜いた、切シ抜きターゲットを使う
とよい口 （発明の効果） 不純物汚染源となる原子を含まない窒化ケイ素セラミッ
クのターゲット電極被覆部材と同じ材質から成る対向板
に四塩化ケイ素のエツチング導入ガスを用いてスパッタ
エツチングを行うことによシ、Ｃなどの汚染層がないエ
ツチング表面が得られた。また８ｉ０１などの再付着を
原因としたエツチング表頁の荒れが防止でき、垂直形状
をもつ良好な微細パターンを平滑なエツチング表面が得
られるなど従来のシリコンの深い溝堀シ等における問題
点を解決する利点を有している。
１口面り巖羊ｑ洸岨
第 １ ｌ”ｉ） ｔ、Ｉ 、会辱θ目 ｄ ド
ライエッチンフ′ダ宕貿のｐ梵四ト［韻ｌめす。
ライエッチンフ′ダ宕貿のｐ梵四ト［韻ｌめす。
Claims (1)
- 被エッチング物を電極上に密接して配置するドライエッ
チング装置において、放電プラズマと面する装置内面の
うち、少くとも強いイオン衝撃をうける表面が窒化硅素
で被覆されていることを特徴とするドライエッチング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137618A JPH0760815B2 (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137618A JPH0760815B2 (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6116524A true JPS6116524A (ja) | 1986-01-24 |
| JPH0760815B2 JPH0760815B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=15202884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59137618A Expired - Fee Related JPH0760815B2 (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760815B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635528A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Nec Corp | 反応性スパッタエッチング方法 |
| JPS63138737A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-10 | Hitachi Ltd | ドライエッチング方法 |
| JPS6464324A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electrode for plasma etching |
| JPS6464325A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electrode for plasma etching |
| JPH0647309U (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-28 | 和子 伊阪 | 肩パット入れ及びそれを用いた衣服 |
| EP0693865A1 (fr) * | 1994-07-22 | 1996-01-24 | Alcatel Fibres Optiques | Torche à plasma par induction |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972720A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-24 | Inoue Japax Res Inc | 半導体製作方法 |
| JPS59163827A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Toshiba Corp | プラズマエツチング装置 |
-
1984
- 1984-07-03 JP JP59137618A patent/JPH0760815B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972720A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-24 | Inoue Japax Res Inc | 半導体製作方法 |
| JPS59163827A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Toshiba Corp | プラズマエツチング装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635528A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Nec Corp | 反応性スパッタエッチング方法 |
| JPS63138737A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-10 | Hitachi Ltd | ドライエッチング方法 |
| JPS6464324A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electrode for plasma etching |
| JPS6464325A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Electrode for plasma etching |
| JPH0647309U (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-28 | 和子 伊阪 | 肩パット入れ及びそれを用いた衣服 |
| EP0693865A1 (fr) * | 1994-07-22 | 1996-01-24 | Alcatel Fibres Optiques | Torche à plasma par induction |
| FR2722939A1 (fr) * | 1994-07-22 | 1996-01-26 | Alcatel Fibres Optiques | Torche a plasma par induction |
| US5676863A (en) * | 1994-07-22 | 1997-10-14 | Alcatel Fibres Optiques | Induction plasma torch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760815B2 (ja) | 1995-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |