JPS61232618A - 反応性エツチングによるパタ−ン形成方法 - Google Patents
反応性エツチングによるパタ−ン形成方法Info
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- JPS61232618A JPS61232618A JP7485185A JP7485185A JPS61232618A JP S61232618 A JPS61232618 A JP S61232618A JP 7485185 A JP7485185 A JP 7485185A JP 7485185 A JP7485185 A JP 7485185A JP S61232618 A JPS61232618 A JP S61232618A
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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
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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）
本発明は反応性イオンエツチング方法に関するものであ
る。
る。
（従来の技術）
反応性イオンエツチング方法は現在、半導体の高密度集
積回路に必要な微細寸法パターンを加工する最も重要な
方法の一つとなっている。すなゎち、有機レジストマス
クを用いてＳ １０２ Ｔ Ｓ Ｉ ３ Ｎ４ Ｈシリ
コンや金属等のエツチング加工を行なう。またマスクと
しての有機レジストも一定膜厚と矩形性及び寸法制御性
が要求され、反応性イオンエツチングで加工することが
行なわれている。この様に微細寸法のパターン制御を要
求される工程に反応性イオンエツチングが盛んに導入さ
れるようになってきた。
積回路に必要な微細寸法パターンを加工する最も重要な
方法の一つとなっている。すなゎち、有機レジストマス
クを用いてＳ １０２ Ｔ Ｓ Ｉ ３ Ｎ４ Ｈシリ
コンや金属等のエツチング加工を行なう。またマスクと
しての有機レジストも一定膜厚と矩形性及び寸法制御性
が要求され、反応性イオンエツチングで加工することが
行なわれている。この様に微細寸法のパターン制御を要
求される工程に反応性イオンエツチングが盛んに導入さ
れるようになってきた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、反応性イオンエツチングにおいては、反
応性ガスの性質がイオン性とプラズマ性の共存により複
雑なためパターン形状の制御は経験的になされているの
が現状である。すなわち、放電ガス圧が高い場合はプラ
ズマ性等方エツチングによるパターンサイドエッチが生
じ問題である。
応性ガスの性質がイオン性とプラズマ性の共存により複
雑なためパターン形状の制御は経験的になされているの
が現状である。すなわち、放電ガス圧が高い場合はプラ
ズマ性等方エツチングによるパターンサイドエッチが生
じ問題である。
したがって、放電ガス圧を低くしてイオン性の強いすな
わちイ、オンの方向性エツチングを行なうようにするの
が一般的であった。しかしながら、イオン性が強いとマ
スクパターンのエツジＩこ凹凸がなくてもしばしば、第
２図の模式図のように有機膜のエツチング層、パターン
２２のエツジにすじ状の凹凸２４が見られる。凹凸のピ
ッチは一〇１μｍ以下、凹凸の深さは０２０５μｍ以下
である。
わちイ、オンの方向性エツチングを行なうようにするの
が一般的であった。しかしながら、イオン性が強いとマ
スクパターンのエツジＩこ凹凸がなくてもしばしば、第
２図の模式図のように有機膜のエツチング層、パターン
２２のエツジにすじ状の凹凸２４が見られる。凹凸のピ
ッチは一〇１μｍ以下、凹凸の深さは０２０５μｍ以下
である。
このパターンエツジ凹凸は、その後の工程へ悪影響をも
たらし、特に微細加工デバイスや鏡面加工をする光デバ
イス等において問題である。このパターンエツジ凹凸の
成因はイオン＠軍に入射角依存性があることや、エツチ
ング物の再付着現象によると推定されているだけで、こ
のパターンエツジ凹凸を減少させる方策は従来知られて
いなかった。
たらし、特に微細加工デバイスや鏡面加工をする光デバ
イス等において問題である。このパターンエツジ凹凸の
成因はイオン＠軍に入射角依存性があることや、エツチ
ング物の再付着現象によると推定されているだけで、こ
のパターンエツジ凹凸を減少させる方策は従来知られて
いなかった。
本発明の目的は反応性イオンの方向性エツチングを用い
るパターン形成方法ｌこおいて、反応性イオンの方向性
を保ちかつ反応性イオンエネルギーを減少させることに
よりパターンエツジに凹凸が形成されないようにするこ
とである。
るパターン形成方法ｌこおいて、反応性イオンの方向性
を保ちかつ反応性イオンエネルギーを減少させることに
よりパターンエツジに凹凸が形成されないようにするこ
とである。
（発明の構成）
本発明ζこよれば、イオン衝撃の方向性を利用した反応
性イオンエツチングパターン形成方法において、反応性
ガスのプラズマ放電によって生じる陰極暗部の厚さをモ
ニターする窓と目盛板を設け、陰極暗部の厚さをほぼ一
定に保ぢかっ、反応ガスに対しアルコールガスや不活性
ガスを混入してエツチングすることを特徴とするイオン
衝撃緩和エツチングパターン形成方法が得られる。
性イオンエツチングパターン形成方法において、反応性
ガスのプラズマ放電によって生じる陰極暗部の厚さをモ
ニターする窓と目盛板を設け、陰極暗部の厚さをほぼ一
定に保ぢかっ、反応ガスに対しアルコールガスや不活性
ガスを混入してエツチングすることを特徴とするイオン
衝撃緩和エツチングパターン形成方法が得られる。
（発明の原理）
本発明の原理は次のようなものであると考えられる。
陰極暗部の厚さは通常イオン性の強さを示すパラメータ
であることが知られている。すなわち与えられたエネル
ギーをもった反応性ガスイオンは陰極暗部においてほぼ
直進し、途中、反応性ガス分子と衝突しエネルギーを失
いながら試料に到達する。衝突はほぼ弾性的と見なせ、
−回の衝突で初期エネルギーの一定比率でエネルギーが
失なわれるので、試料に到達するときのエネルギーは衝
突回数すなわちガス圧に依存する。ここで反応性ガスに
アルコールガスや不活性ガスを混入した場合、全ガス圧
値は非混入時より大きな値を実現することができ、従っ
て試料にイオンが到達するまでの気体分子との衝突回数
を増加でき、また、混入ガスを選ぶことにより一回の衝
突で失うエネルギーを大きくすることもできる。また詳
細ｉ不明であるが本発明者はこのときエソチンゲパター
ンの側壁は通常の反応性イオンエツチング印加電圧値に
おいてはほぼ垂直であることを見いだした。
であることが知られている。すなわち与えられたエネル
ギーをもった反応性ガスイオンは陰極暗部においてほぼ
直進し、途中、反応性ガス分子と衝突しエネルギーを失
いながら試料に到達する。衝突はほぼ弾性的と見なせ、
−回の衝突で初期エネルギーの一定比率でエネルギーが
失なわれるので、試料に到達するときのエネルギーは衝
突回数すなわちガス圧に依存する。ここで反応性ガスに
アルコールガスや不活性ガスを混入した場合、全ガス圧
値は非混入時より大きな値を実現することができ、従っ
て試料にイオンが到達するまでの気体分子との衝突回数
を増加でき、また、混入ガスを選ぶことにより一回の衝
突で失うエネルギーを大きくすることもできる。また詳
細ｉ不明であるが本発明者はこのときエソチンゲパター
ンの側壁は通常の反応性イオンエツチング印加電圧値に
おいてはほぼ垂直であることを見いだした。
従って従来の方法でパターン側壁を垂直になるようにエ
ツチングしようとすると凹凸が生じたが、本発明の方法
ならば垂直でかつ凹凸がないようにできる。
ツチングしようとすると凹凸が生じたが、本発明の方法
ならば垂直でかつ凹凸がないようにできる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を図によって説明する。
第１図は本発明の反応イオンエツチング方法を示す装置
概略図である。試料１１を石英板上に置き、チェンバー
゛１２中に反応性ガス１３と混入ガス１４を導入し、放
電によって生じる陰極暗部１５の厚ｉを、目盛板１６と
ミラー１７を用いて窓１８を通し調節しながらエツチン
グを行なう。ここでは−素イオンによる有機レジスト膜
のエツチングの一合について示す。試料は有機レジスト
としてノボラック樹脂やＰＭＭＡレジストを約１，２μ
ｍの厚さにハードベークし、幅０５μｍ、厚さ約２００
０＾のＳｉや８ｉ０．等のマスクパターンを形成した。
概略図である。試料１１を石英板上に置き、チェンバー
゛１２中に反応性ガス１３と混入ガス１４を導入し、放
電によって生じる陰極暗部１５の厚ｉを、目盛板１６と
ミラー１７を用いて窓１８を通し調節しながらエツチン
グを行なう。ここでは−素イオンによる有機レジスト膜
のエツチングの一合について示す。試料は有機レジスト
としてノボラック樹脂やＰＭＭＡレジストを約１，２μ
ｍの厚さにハードベークし、幅０５μｍ、厚さ約２００
０＾のＳｉや８ｉ０．等のマスクパターンを形成した。
この試料を３０ ｍＴ’ｏｒｒ （約４Ｐａ）の純酸素
でエツチングしたところ第２図の様に約０．５μｍ幅の
レジストパターン２２の側壁にピッチ０．１μ臀以下、
深さ０．０５μｍ以下のすし状の凹凸２４が生じている
のが観察された。これに対し、純酸素の分圧を１５ ｍ
Ｔｏｒｒ（約２Ｐａ）にしメタノールまたはエタノール
ガスを約１５ ｍＴｏｒｒ（約２Ｐａ）混入させた場合
、陰極暗部の厚さは混入前の値とほぼ同じものが得られ
、エツチング結果は、パターンエツジのすし状凹凸の殆
んど見られない０．５μｍ幅の矩形パターンが得られた
。
でエツチングしたところ第２図の様に約０．５μｍ幅の
レジストパターン２２の側壁にピッチ０．１μ臀以下、
深さ０．０５μｍ以下のすし状の凹凸２４が生じている
のが観察された。これに対し、純酸素の分圧を１５ ｍ
Ｔｏｒｒ（約２Ｐａ）にしメタノールまたはエタノール
ガスを約１５ ｍＴｏｒｒ（約２Ｐａ）混入させた場合
、陰極暗部の厚さは混入前の値とほぼ同じものが得られ
、エツチング結果は、パターンエツジのすし状凹凸の殆
んど見られない０．５μｍ幅の矩形パターンが得られた
。
上記の実施例ではメタノールやエタノールを用いたが他
のアルコールでもよい。また不活性ガスたとえばＡｒも
混入ガスとして使うことができる。
のアルコールでもよい。また不活性ガスたとえばＡｒも
混入ガスとして使うことができる。
（発明の動電）
以上説明したように本発明の反応性イオンエツチングパ
ターン形成方法によれば、パターンエッジを滑らかにす
ることができパターン寸法の制御性もよい。
ターン形成方法によれば、パターンエッジを滑らかにす
ることができパターン寸法の制御性もよい。
４、 図面（７） ｅ＋ｉＮ単ｆｉ ｉｉ’ｄ、間第゛
１図（１本発明の反応性イオンエツチングパターン形成
方法の実施例を説明するためのエツチング装置概略図、
第２図は従来技術における問題点を示す概略図である。
１図（１本発明の反応性イオンエツチングパターン形成
方法の実施例を説明するためのエツチング装置概略図、
第２図は従来技術における問題点を示す概略図である。
１１・試別、１２・・・チェンバー、１３・・・反応性
ガス、１４ ・混入ガス、１５・・・陰極暗部、１６・
目盛板、１７° ミラー、１８・窓、２１・・基板、２
２ エツチング層パターン、２３ マスクパターン、２
４・・パターンエノンのすし状凹凸。
ガス、１４ ・混入ガス、１５・・・陰極暗部、１６・
目盛板、１７° ミラー、１８・窓、２１・・基板、２
２ エツチング層パターン、２３ マスクパターン、２
４・・パターンエノンのすし状凹凸。
ラーエンバ−
１３斥σＣ〃゛又
Claims (1)
- イオン衝撃の方向性を利用した反応性イオンエッチング
パターン形成方法において、反応性ガスに対しアルコー
ルガスや不活性ガスを混入してエッチングすることを特
徴とする反応性エッチングによるパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7485185A JPS61232618A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 反応性エツチングによるパタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7485185A JPS61232618A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 反応性エツチングによるパタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61232618A true JPS61232618A (ja) | 1986-10-16 |
Family
ID=13559230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7485185A Pending JPS61232618A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 反応性エツチングによるパタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61232618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243132A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Sharp Corp | プラズマ処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56111229A (en) * | 1980-01-25 | 1981-09-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Dry etching method of insulation film |
| JPS59163826A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-14 | Toshiba Corp | ドライエツチング方法 |
-
1985
- 1985-04-09 JP JP7485185A patent/JPS61232618A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56111229A (en) * | 1980-01-25 | 1981-09-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Dry etching method of insulation film |
| JPS59163826A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-14 | Toshiba Corp | ドライエツチング方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6243132A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Sharp Corp | プラズマ処理方法 |
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