JPS61181131A - 分子流エツチング方法 - Google Patents
分子流エツチング方法Info
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- JPS61181131A JPS61181131A JP2245385A JP2245385A JPS61181131A JP S61181131 A JPS61181131 A JP S61181131A JP 2245385 A JP2245385 A JP 2245385A JP 2245385 A JP2245385 A JP 2245385A JP S61181131 A JPS61181131 A JP S61181131A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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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）
本発明はゼノンフロライド（ｘｅｐ宜）分子流によるシ
リコンあるいは窒化シリコンのエツチング方法に関する
ものである。
リコンあるいは窒化シリコンのエツチング方法に関する
ものである。
（従来技術とその問題点）
超Ｌ８Ｉレベルの高密度集積回路の製造に伴い、パター
ンの微細化が要求され、１μｍ以下の寸法を十分制御し
てパターンを形成することが必要となってきている。超
Ｌ８Ｉの製造においては、全プロセスで反応性イオンエ
ツチングが導入される。
ンの微細化が要求され、１μｍ以下の寸法を十分制御し
てパターンを形成することが必要となってきている。超
Ｌ８Ｉの製造においては、全プロセスで反応性イオンエ
ツチングが導入される。
しかしそれと共にイオン照射損傷が問題となっている。
８ｉ基板への反応性イオンエツチングがおこなわれる素
子分離や溝堀シキャパシターにおいては、反応イオンエ
ツチングによシ発生した欠陥がリーク電流を引きおこし
、大きな問題となっている。従来は、反応性イオンエツ
チング後に、その欠陥を除去するためにウェットエツチ
ングを行なっていた。しかし、ウェットエツチングは等
方エツチングであシ寸法の制御性が之しいという欠点を
有していた。
子分離や溝堀シキャパシターにおいては、反応イオンエ
ツチングによシ発生した欠陥がリーク電流を引きおこし
、大きな問題となっている。従来は、反応性イオンエツ
チング後に、その欠陥を除去するためにウェットエツチ
ングを行なっていた。しかし、ウェットエツチングは等
方エツチングであシ寸法の制御性が之しいという欠点を
有していた。
（発明の目的）
本発明の目的は、シリコンあるいは窒化シリコンの無欠
陥異方性エツチング方法を提供することである。
陥異方性エツチング方法を提供することである。
（発明の構成）
本発明によれば、表面にシリコン又は窒化シリコンを有
する基板上にマスクパターンを形成し方向性を有したゼ
ノンフロライド分子流を前記基板上に照射することによ
り前記シリコン又は窒化シリコンをエツチングする方法
が得られる。
する基板上にマスクパターンを形成し方向性を有したゼ
ノンフロライド分子流を前記基板上に照射することによ
り前記シリコン又は窒化シリコンをエツチングする方法
が得られる。
（発明の原理）
第１図（ａ）〜（ｃ）を用いてシリコンをエツチングす
る場合について発明の詳細な説明する。
る場合について発明の詳細な説明する。
まずシリコン基板１２上にゼノン７０ライド（ＸｅＦｌ
）に対するエツチングマスク材１１、例えば二酸化ケ
イ素膜やレジスト膜を形成する（（ａ）図）。次にエツ
チングマスク材１１をパターニングする（（ｂ）図）。
）に対するエツチングマスク材１１、例えば二酸化ケ
イ素膜やレジスト膜を形成する（（ａ）図）。次にエツ
チングマスク材１１をパターニングする（（ｂ）図）。
次にゼノン７０ライド（ＸｅＰｔ）の分子流１３を照射
する。
する。
ゼノンフロライド（ＸｅＦ２）分子流は、シリコン基板
上でＸｅＦ２ ＝ ＸｅＦ ＋ Ｆと衝突解離し、フッ
素（７）がシリコン（８ｉ）と結合し、８ｉＦ４となり
排出される。
上でＸｅＦ２ ＝ ＸｅＦ ＋ Ｆと衝突解離し、フッ
素（７）がシリコン（８ｉ）と結合し、８ｉＦ４となり
排出される。
ング深さとサイドエツチングの量は、分子流の特性、す
なわち、分子流速度及びキャリアガスとして用いたアル
ゴン（Ａｒ）ガスや窒素（ｒ’ｔｔ）ガス等の不活性な
ガスとゼノンフロライド（ＸｅＦｌ）の比率で決まる。
なわち、分子流速度及びキャリアガスとして用いたアル
ゴン（Ａｒ）ガスや窒素（ｒ’ｔｔ）ガス等の不活性な
ガスとゼノンフロライド（ＸｅＦｌ）の比率で決まる。
分子流の形成方法は一般に良く知られており、第２図に
本発明で用いた分子流形成装置の概略図を示す。キャリ
アガスとして不活性ガスであるアルゴンガス２１をゼノ
ン７０ライド（ＸｅＦｌ ） ２３を入れたソースチェ
ンバー２２に導入し、さらにチェンバー２４へ導入する
。チェンバーは２４＃宣 ２５．２６と３ｇＩ／Ｃ分かれておシ、それぞれのチェ
ンバーはオリフィス２７，２８で区切られている。オリ
フィス２７．２８で差圧が達成され、分子流を形成する
。チェンバー窒２６には試料ホルダー３０上に試料２９
が置かれている。そして、宣 チェンバー章２６は、真空ポンプによシ排気されている
（３１）。分子流の速度、ゼノン７０ライド（ＸｅＦｌ
）のキャリアガス中での含有量は、アルゴンキャリアガ
ス２１の流量、オリフィス２７．２８の径、および、真
空ポンプの排気速度によシ決定される。
本発明で用いた分子流形成装置の概略図を示す。キャリ
アガスとして不活性ガスであるアルゴンガス２１をゼノ
ン７０ライド（ＸｅＦｌ ） ２３を入れたソースチェ
ンバー２２に導入し、さらにチェンバー２４へ導入する
。チェンバーは２４＃宣 ２５．２６と３ｇＩ／Ｃ分かれておシ、それぞれのチェ
ンバーはオリフィス２７，２８で区切られている。オリ
フィス２７．２８で差圧が達成され、分子流を形成する
。チェンバー窒２６には試料ホルダー３０上に試料２９
が置かれている。そして、宣 チェンバー章２６は、真空ポンプによシ排気されている
（３１）。分子流の速度、ゼノン７０ライド（ＸｅＦｌ
）のキャリアガス中での含有量は、アルゴンキャリアガ
ス２１の流量、オリフィス２７．２８の径、および、真
空ポンプの排気速度によシ決定される。
（実施例）
第３図（、）〜ωは本発明の一実施例を示した断面図で
ある。
ある。
現在、相補ｆｉＭＯ８）ランジスタのように深い拡散層
領域をもった素子の高集積化の開発が進んでいる。そし
てこのような深い拡散層領域をもった素子の高集積化に
対しては、微細素子寸法でかつ深さ方向に対しても十分
な素子分離機能をもった素子分離法が要求されてくる。
領域をもった素子の高集積化の開発が進んでいる。そし
てこのような深い拡散層領域をもった素子の高集積化に
対しては、微細素子寸法でかつ深さ方向に対しても十分
な素子分離機能をもった素子分離法が要求されてくる。
第３図はその一例である。
まず半導体結晶基板としてＰｆｉシリコン単結晶基板３
１−を用いその表面に熱酸化法によシ二酸化珪素膜３２
を形成し、さらＫその表面にＣＶＤ法によシ窒化珪素膜
３３および二酸化珪素膜３３Ａを各々形成した後、その
上に溝部形成領域以外の部分を７オトレジスト膜３４で
被った（（ａ）図）。
１−を用いその表面に熱酸化法によシ二酸化珪素膜３２
を形成し、さらＫその表面にＣＶＤ法によシ窒化珪素膜
３３および二酸化珪素膜３３Ａを各々形成した後、その
上に溝部形成領域以外の部分を７オトレジスト膜３４で
被った（（ａ）図）。
次いで前記フォトレジスト膜３４を耐エツチングマスク
として前記二酸化珪素膜３３人、前記窒化珪素膜３３、
前記二酸化珪素膜３２を各々エツチング除去し、さらに
前記フォトレジスト膜３４および前記二酸化珪素膜３３
Ａを耐エツチングマスクとして前記シリコン基板２１を
エツチング除去し溝Ａを形成した後前記フォトレジスト
膜３４を除去した（（ｂ）図）。溝入を形成するエツチ
ングはエツチングの際横方内拡がシの小さい反応性スパ
ッタエツチングを用いる。次いで、反応性イオンエツチ
ングによる損傷を除去するため、人ｒキャリアを使りた
ゼノンフロライドの分子流エツチングを行なう（（Ｃ）
図）。基板はオリアイスに十分近接させ分子流の平行成
分を使えるようＫする。分子流は完全には平行ビームで
はないから溝ムの側壁も少しエツチングされ側壁に損傷
があったとしても除去される。しかもマスク膜３３ Ａ
’ｔ ３３’？３２′があるていどの厚さがあるため、
側壁の工。
として前記二酸化珪素膜３３人、前記窒化珪素膜３３、
前記二酸化珪素膜３２を各々エツチング除去し、さらに
前記フォトレジスト膜３４および前記二酸化珪素膜３３
Ａを耐エツチングマスクとして前記シリコン基板２１を
エツチング除去し溝Ａを形成した後前記フォトレジスト
膜３４を除去した（（ｂ）図）。溝入を形成するエツチ
ングはエツチングの際横方内拡がシの小さい反応性スパ
ッタエツチングを用いる。次いで、反応性イオンエツチ
ングによる損傷を除去するため、人ｒキャリアを使りた
ゼノンフロライドの分子流エツチングを行なう（（Ｃ）
図）。基板はオリアイスに十分近接させ分子流の平行成
分を使えるようＫする。分子流は完全には平行ビームで
はないから溝ムの側壁も少しエツチングされ側壁に損傷
があったとしても除去される。しかもマスク膜３３ Ａ
’ｔ ３３’？３２′があるていどの厚さがあるため、
側壁の工。
チングはウェットエツチング等の等方性エツチングよシ
かなシ小さくおさえられ寸法の制御性は良い。除去すべ
き工、チング損傷は主に溝入の底面にあるが、深さはせ
いぜい０．１μｍである。本実施例では分子流エツチン
グ速度が約０．１μｍ／分であるので１分間エツチング
すればよく、所要時間もきわめて短い。また分子流の平
行性についてはオリアイスでなくノズルにすれば更に改
善される。
かなシ小さくおさえられ寸法の制御性は良い。除去すべ
き工、チング損傷は主に溝入の底面にあるが、深さはせ
いぜい０．１μｍである。本実施例では分子流エツチン
グ速度が約０．１μｍ／分であるので１分間エツチング
すればよく、所要時間もきわめて短い。また分子流の平
行性についてはオリアイスでなくノズルにすれば更に改
善される。
次いで前記溝入の表面に熱酸化法によシニ駿化珪素膜３
５を形成し、さらに溝入の底部にチャンネルストッパと
して基板と同−導電屋不純物として例えばボロンＢをイ
オン注入し、次にウェハー全体にＣＶＤ法によシ厚い多
結晶のシリコン３６を形成して溝を埋めた（（ｄ）図）
。
５を形成し、さらに溝入の底部にチャンネルストッパと
して基板と同−導電屋不純物として例えばボロンＢをイ
オン注入し、次にウェハー全体にＣＶＤ法によシ厚い多
結晶のシリコン３６を形成して溝を埋めた（（ｄ）図）
。
次いで前記多結晶シリコン３６を前記窒化珪素膜３３′
表面付近までエツチング除去し溝部人にのみ多結晶シリ
コン３６′を残した（（Ｃ）図）。
表面付近までエツチング除去し溝部人にのみ多結晶シリ
コン３６′を残した（（Ｃ）図）。
次いで前記二酸化珪素膜３３Ａ′をエツチング除去した
（（ｆ）図）。
（（ｆ）図）。
次いで前記窒化珪素膜３３′を耐酸化マスクとして熱酸
化法によシ溝部に形成した前記多結晶シリコン３６′を
酸化し、溝入の上部に厚い二酸化珪素膜３７を形成した
（（ω図）。以上のような方法によれば溝入に欠陥がな
くしかも溝の寸法制御性もよい。
化法によシ溝部に形成した前記多結晶シリコン３６′を
酸化し、溝入の上部に厚い二酸化珪素膜３７を形成した
（（ω図）。以上のような方法によれば溝入に欠陥がな
くしかも溝の寸法制御性もよい。
本実施例ではＳｉのエツチングについて示したが、窒化
シリコンについても同様である。
シリコンについても同様である。
（発明の効果）
本発明を用いることによシ、シリコンあるいは窒化シリ
コンの無欠陥異方性エツチングが達成される。
コンの無欠陥異方性エツチングが達成される。
第１図（、）〜（ｃ）は分子流エツチングのプロセスを
示す断面図。第２図は、分子流を形成する装置の一例を
示す図。第３図（１）〜（−は分子流エツチングを素子
分離の溝形成に適用した一実施例を示す断面図。 第１図 （α） 第３図 （α） （ｂ） （Ｃ） ５Ｐｉ３図
示す断面図。第２図は、分子流を形成する装置の一例を
示す図。第３図（１）〜（−は分子流エツチングを素子
分離の溝形成に適用した一実施例を示す断面図。 第１図 （α） 第３図 （α） （ｂ） （Ｃ） ５Ｐｉ３図
Claims (1)
- 表面シリコン又は窒化シリコンを有する基板上にマス
クパタンを形成し、方向性を有したゼノンフロライド分
子流を前記基板上に照射することにより前記シリコン又
は窒化シリコンを異方性エッチングすることを特徴とす
る分子流エッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245385A JPS61181131A (ja) | 1985-02-07 | 1985-02-07 | 分子流エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245385A JPS61181131A (ja) | 1985-02-07 | 1985-02-07 | 分子流エツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61181131A true JPS61181131A (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=12083129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2245385A Pending JPS61181131A (ja) | 1985-02-07 | 1985-02-07 | 分子流エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61181131A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0217638A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-22 | Nec Corp | ドライエッチング方法および装置 |
| JPH02185977A (ja) * | 1989-01-12 | 1990-07-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 膜形成用真空装置 |
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| US6980347B2 (en) | 2003-07-03 | 2005-12-27 | Reflectivity, Inc | Micromirror having reduced space between hinge and mirror plate of the micromirror |
| US7019376B2 (en) | 2000-08-11 | 2006-03-28 | Reflectivity, Inc | Micromirror array device with a small pitch size |
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Citations (1)
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