JPH02275626A - 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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- JPH02275626A JPH02275626A JP308190A JP308190A JPH02275626A JP H02275626 A JPH02275626 A JP H02275626A JP 308190 A JP308190 A JP 308190A JP 308190 A JP308190 A JP 308190A JP H02275626 A JPH02275626 A JP H02275626A
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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、単結晶シリコン基板の一生面から主面に垂直
な側壁をもっ凹部を形成するためのドライエツチング方
法に関する。
な側壁をもっ凹部を形成するためのドライエツチング方
法に関する。
（従来の技術〕
単結晶基板の一生面から凹部を形成する従来の加工方法
には、反応性溶液を用いるウェットエツチングと反応性
ガスを用いるドライエツチング、特に反応性ガスプラズ
マを用いる反応性イオンエツチング（ＲＩ Ｅ）という
二種類の方法がある。
には、反応性溶液を用いるウェットエツチングと反応性
ガスを用いるドライエツチング、特に反応性ガスプラズ
マを用いる反応性イオンエツチング（ＲＩ Ｅ）という
二種類の方法がある。
ウェットエツチング方法は第２図１８）に示すように、
シリコン基板ｌにシリコン酸化膜２１およびシリコン窒
化膜２２からなるマスクを被加工部が露出されるように
開口部２３を設けて被着させ、第２開山）に示すように
弗酸でシリコン基板の被加工部をエツチングして、凹部
２を形成するものである。一方、ドライエツチング方法
は、第３図（ａｌに示すように、シリコン基板工にアル
ミニウムからなるマスク３１をウェットエツチング方法
の場合と同様に被着させ、陽極結合方式あるいは陰極結
合方式の平行平板型ドライエツチング装置にて、シリコ
ンを深掘りエツチングして第３開山）に示すような凹部
２を形成しようとするものである。
シリコン基板ｌにシリコン酸化膜２１およびシリコン窒
化膜２２からなるマスクを被加工部が露出されるように
開口部２３を設けて被着させ、第２開山）に示すように
弗酸でシリコン基板の被加工部をエツチングして、凹部
２を形成するものである。一方、ドライエツチング方法
は、第３図（ａｌに示すように、シリコン基板工にアル
ミニウムからなるマスク３１をウェットエツチング方法
の場合と同様に被着させ、陽極結合方式あるいは陰極結
合方式の平行平板型ドライエツチング装置にて、シリコ
ンを深掘りエツチングして第３開山）に示すような凹部
２を形成しようとするものである。
形成しようとする凹部２が、深さが開口部面積に比して
深い深溝の場合は、第４図（ａｌに示すように、シリコ
ン基板２１にシリコン窒化膜２２からなるマスクを被加
工部が露出されるように被着させ、第４図（ｂ）に示す
ように、ＫＯＨのようなアルカリ溶液で前記シリコン基
板の被加工部をウェットエツチングして深溝４を形成す
るか、あるいは塩素系の反応性ガスを用いたドライエツ
チング（ＲＩＥ）による。
深い深溝の場合は、第４図（ａｌに示すように、シリコ
ン基板２１にシリコン窒化膜２２からなるマスクを被加
工部が露出されるように被着させ、第４図（ｂ）に示す
ように、ＫＯＨのようなアルカリ溶液で前記シリコン基
板の被加工部をウェットエツチングして深溝４を形成す
るか、あるいは塩素系の反応性ガスを用いたドライエツ
チング（ＲＩＥ）による。
弗酸等を用いるウェットエツチング法では、シリコン基
板にマスク層を被着させる際、前記マスク層の厚さには
ある程度限りがあるため、エツチング深さに限界を生じ
、厚さ１ｍを越えるシリコン基板を深くエツチングする
ときなどには上記方法は適さない、また、上記方法はエ
ツチング後の凹部の深さが、単結晶シリコン基板内で大
きくばらつき、そのため歩留まりが低下してしまうとい
う問題点がある。ＫＯＨのようなアルカリ溶液を用いる
ウェットエツチング法は、単結晶シリコン基板の面方位
ごとにエツチング速度の異なることを利用するもので、
前記基板の面方位に応じて深溝が形成可能であり、しか
もエツチング速度が高速である。ところが、エツチング
速度が面方位に依存するため溝の形状が複雑になる場合
があることや、任意の面方位をもつ単結晶シリコン基板
に、任意の形状の深溝を形成できないという問題点があ
る。また、深さ３０ｉｒｍの溝を形成すると、溝幅を３
０−より大きくする必要がある。従って、ＬＳＩの素子
分離のための深溝（トレンチ）をこの方法で形成すると
、ＬＳＩのチップサイズが大きくなってコスト的に不利
である。
板にマスク層を被着させる際、前記マスク層の厚さには
ある程度限りがあるため、エツチング深さに限界を生じ
、厚さ１ｍを越えるシリコン基板を深くエツチングする
ときなどには上記方法は適さない、また、上記方法はエ
ツチング後の凹部の深さが、単結晶シリコン基板内で大
きくばらつき、そのため歩留まりが低下してしまうとい
う問題点がある。ＫＯＨのようなアルカリ溶液を用いる
ウェットエツチング法は、単結晶シリコン基板の面方位
ごとにエツチング速度の異なることを利用するもので、
前記基板の面方位に応じて深溝が形成可能であり、しか
もエツチング速度が高速である。ところが、エツチング
速度が面方位に依存するため溝の形状が複雑になる場合
があることや、任意の面方位をもつ単結晶シリコン基板
に、任意の形状の深溝を形成できないという問題点があ
る。また、深さ３０ｉｒｍの溝を形成すると、溝幅を３
０−より大きくする必要がある。従って、ＬＳＩの素子
分離のための深溝（トレンチ）をこの方法で形成すると
、ＬＳＩのチップサイズが大きくなってコスト的に不利
である。
一方、弗素系の反応ガスを用いたドライエツチング （
ＲＩＢ）では、陽極結合方式の装置を用いた場合、エツ
チング速度が速く、アルミニウムマスクの選択比が非常
に大きいため上記厚さ１ｆｉを越えるシリコン基板でも
エツチング可能であり、しかもシリコン基板内での均一
性が良いという利点がある。しかし、サイドエッチ量に
ついては弗酸等を用いたウェットエツチングに比べれば
少ないものの、上記方法でサイドエッチ量が最小となる
エツチング条件を選んでも、上記方法はもともと等方性
エツチングであるため、サイドエッチ量を深さをエッチ
量で除した値であられすエツチングファクタがおよそ０
．５５でサイドエッチ量はやや多く、シリコン基板にも
っとサイドエッチ量を少なく凹部を形成したい場合、た
とえば複雑なパターンをもつシリコン基板に凹部を形成
した場合などには不都合であり、より異方的なエツチン
グ方法が要求される。これに対し、陰極結合方式の平行
平板型ＲＩＥＩ置を用いると、弗素系の反応ガスを用い
たドライエツチングの場合、前記エツチングファクタを
０．３０程度まで小さくできるが、エツチング速度が前
記陽極結合方式でのドライエツチングに比較すると約２
５分の１になってしまい、しかもシリコン基板内での均
一性がやや悪いという問題点がある。また、陰極結合方
式の平行平板型の装置において、塩素系の反応ガスを用
いるドライエツチング （ＲＩＥ）では、イオンのアシ
スト効果によりエツチングが垂直方向 く深さ方向）に
進行するため、単結晶シリコン基板に精度よく深溝が形
成できるが、形成可能な溝深さは１０ｎがほぼ限界であ
り、しかもエツチング速度が０．２ ｔｒｙｓ／端ｉｎ
、程度と非常に遅い、さらに、イオン衝撃によりエツチ
ング面にダメージが残るという問題点がある。
ＲＩＢ）では、陽極結合方式の装置を用いた場合、エツ
チング速度が速く、アルミニウムマスクの選択比が非常
に大きいため上記厚さ１ｆｉを越えるシリコン基板でも
エツチング可能であり、しかもシリコン基板内での均一
性が良いという利点がある。しかし、サイドエッチ量に
ついては弗酸等を用いたウェットエツチングに比べれば
少ないものの、上記方法でサイドエッチ量が最小となる
エツチング条件を選んでも、上記方法はもともと等方性
エツチングであるため、サイドエッチ量を深さをエッチ
量で除した値であられすエツチングファクタがおよそ０
．５５でサイドエッチ量はやや多く、シリコン基板にも
っとサイドエッチ量を少なく凹部を形成したい場合、た
とえば複雑なパターンをもつシリコン基板に凹部を形成
した場合などには不都合であり、より異方的なエツチン
グ方法が要求される。これに対し、陰極結合方式の平行
平板型ＲＩＥＩ置を用いると、弗素系の反応ガスを用い
たドライエツチングの場合、前記エツチングファクタを
０．３０程度まで小さくできるが、エツチング速度が前
記陽極結合方式でのドライエツチングに比較すると約２
５分の１になってしまい、しかもシリコン基板内での均
一性がやや悪いという問題点がある。また、陰極結合方
式の平行平板型の装置において、塩素系の反応ガスを用
いるドライエツチング （ＲＩＥ）では、イオンのアシ
スト効果によりエツチングが垂直方向 く深さ方向）に
進行するため、単結晶シリコン基板に精度よく深溝が形
成できるが、形成可能な溝深さは１０ｎがほぼ限界であ
り、しかもエツチング速度が０．２ ｔｒｙｓ／端ｉｎ
、程度と非常に遅い、さらに、イオン衝撃によりエツチ
ング面にダメージが残るという問題点がある。
本発明の目的は、サイドエッチ量が少なく、エツチング
ファクタが小さくてかつ速いエツチング速度で単結晶シ
リコン基板の一主面から凹部を形成できるエツチング方
法を提供することにある。
ファクタが小さくてかつ速いエツチング速度で単結晶シ
リコン基板の一主面から凹部を形成できるエツチング方
法を提供することにある。
さらにまた、エツチング面にダメージを残すことなく深
溝を形成できるエツチング方法を提供することにある。
溝を形成できるエツチング方法を提供することにある。
上記の課題の解決のために、本発明は凹部を形成すべき
単結晶シリコン基板の主面に凹部を形成する個所を除い
てシリコン酸化膜を被着させ、陽極結合方式の平行平板
型ドライエツチング装置にて反応ガスとして六弗化硫黄
と酸素との混合ガスを用いてエツチングを行うものとす
る。また、深溝形成に有効な方法として上記の方法で、
平行平仮型ドライエツチング装置の反応室内に流Ｍ５〜
７ ｃｃｎ＋の六弗化硫黄ガスと流！３〜５ ｃｃｍの
酸素ガスとを同時に導入し、両電極間に電極面積に対し
て０．４２〜０．４６Ｗ／ｃｍ３の高周波電力を印加し
てエツチングを行うものとする。
単結晶シリコン基板の主面に凹部を形成する個所を除い
てシリコン酸化膜を被着させ、陽極結合方式の平行平板
型ドライエツチング装置にて反応ガスとして六弗化硫黄
と酸素との混合ガスを用いてエツチングを行うものとす
る。また、深溝形成に有効な方法として上記の方法で、
平行平仮型ドライエツチング装置の反応室内に流Ｍ５〜
７ ｃｃｎ＋の六弗化硫黄ガスと流！３〜５ ｃｃｍの
酸素ガスとを同時に導入し、両電極間に電極面積に対し
て０．４２〜０．４６Ｗ／ｃｍ３の高周波電力を印加し
てエツチングを行うものとする。
本発明におけるドライエツチングの反応機構としては、
次のように考えられる。まず、ＳＦｈ と０！のそれぞ
れの反応ガスは、プラズマ中で解離し、Ｆラジカルと０
ラジカルが生成される。つぎに、プラズマ中の０ラジカ
ルが被加工部ウェットエツチングのＳｔ原子と反応し、
瞬間的な中間生成物としてＳＩＯが生成される。この瞬
間的な中間生成物のＳｉＯとＦラジカルとが反応し、ｓ
ｉｐ、が生成される。この５ＩＦ４は沸点が非常に低い
ため、自然にガスとなって反応室外に排気される。
次のように考えられる。まず、ＳＦｈ と０！のそれぞ
れの反応ガスは、プラズマ中で解離し、Ｆラジカルと０
ラジカルが生成される。つぎに、プラズマ中の０ラジカ
ルが被加工部ウェットエツチングのＳｔ原子と反応し、
瞬間的な中間生成物としてＳＩＯが生成される。この瞬
間的な中間生成物のＳｉＯとＦラジカルとが反応し、ｓ
ｉｐ、が生成される。この５ＩＦ４は沸点が非常に低い
ため、自然にガスとなって反応室外に排気される。
本発明によるサイドエッチ防止効果は次の理由によると
考えられる。すなわち、マスク材としてシリコン酸化膜
を用いているため、溝内面の側壁に酸化膜が付着し、エ
ツチング反応を妨げるマスキング効果をもたらすと考え
られる。さらに、ドライエツチング反応機構において、
瞬間的な中間生成物であるＳｉＯもマスキング効果をも
つと考えられる。特に、０８ガスの混合比を３０〜５０
％とした場合は、０３ガスの全反応ガスに占める割合が
非常に大きい、そこで、中間生成物のＳｉＯも深溝の側
壁に効率よく堆積しながら、マスキング効果をもたらし
、サイドエッチ量が非常に少ないエツチングが行われる
。その結果、深溝の形成が可能になる。一方、深さ方向
は、単結晶シリコン基板付近に存在する小さな電位勾配
によるごくわずかなイオンのアシスト効果により、Ｓｉ
ＯあるいはＳｉｎｇのマスキング効果は阻止され、エッ
チジグ反応が進行しやすい、また、陽極結合方式である
ため、陰極結合方式と異なりエツチング速度が速く、エ
ツチングの際にシリコン基板に与えるダメージも最小に
抑えられる。さらに、高周波印加電力の密度を０．４２
〜０．４６Ｗ ／−と従来のＲＩＨの２．８Ｗ／ｃｄに
較べて小さくした場合は、プラズマ中に存在するイオン
を加速する電位勾配が小さいのでイオン衝撃によるダメ
ージが残らず、またドライエツチングの選択比が大幅に
向上するため、従来形成できなかった深さの狭い深溝も
形成可能となる。
考えられる。すなわち、マスク材としてシリコン酸化膜
を用いているため、溝内面の側壁に酸化膜が付着し、エ
ツチング反応を妨げるマスキング効果をもたらすと考え
られる。さらに、ドライエツチング反応機構において、
瞬間的な中間生成物であるＳｉＯもマスキング効果をも
つと考えられる。特に、０８ガスの混合比を３０〜５０
％とした場合は、０３ガスの全反応ガスに占める割合が
非常に大きい、そこで、中間生成物のＳｉＯも深溝の側
壁に効率よく堆積しながら、マスキング効果をもたらし
、サイドエッチ量が非常に少ないエツチングが行われる
。その結果、深溝の形成が可能になる。一方、深さ方向
は、単結晶シリコン基板付近に存在する小さな電位勾配
によるごくわずかなイオンのアシスト効果により、Ｓｉ
ＯあるいはＳｉｎｇのマスキング効果は阻止され、エッ
チジグ反応が進行しやすい、また、陽極結合方式である
ため、陰極結合方式と異なりエツチング速度が速く、エ
ツチングの際にシリコン基板に与えるダメージも最小に
抑えられる。さらに、高周波印加電力の密度を０．４２
〜０．４６Ｗ ／−と従来のＲＩＨの２．８Ｗ／ｃｄに
較べて小さくした場合は、プラズマ中に存在するイオン
を加速する電位勾配が小さいのでイオン衝撃によるダメ
ージが残らず、またドライエツチングの選択比が大幅に
向上するため、従来形成できなかった深さの狭い深溝も
形成可能となる。
第１図（ａｌ、Ｑ））は本発明の一実施例の概要を示す
もので、第１図ｔａ＋のように、たとえば厚さ６００趨
のシリコン基板１の一方の面に、熱酸化により厚さ１−
のシリコン酸化膜３を形成し、シリコン基板ｌ上の凹部
を形成すべき部分のシリコン酸化膜３を弗化アンモニウ
ム等のエツチング液で除去し、凹部形成部５を露出させ
たパターンを形成する。
もので、第１図ｔａ＋のように、たとえば厚さ６００趨
のシリコン基板１の一方の面に、熱酸化により厚さ１−
のシリコン酸化膜３を形成し、シリコン基板ｌ上の凹部
を形成すべき部分のシリコン酸化膜３を弗化アンモニウ
ム等のエツチング液で除去し、凹部形成部５を露出させ
たパターンを形成する。
この基板を第５図に示すような陽極結合方式の平行平板
型ドライエツチング装置の反応室１１内の下部電極ステ
ージ１２上に置き、反応室１１内にＳＦｈと０、を７対
３の割合で混合した反応ガス１３をガス導入管１４より
流入させ、下部よりの真空排気１６で反応室１１内を５
３〜５４Ｐａの圧力に保持して、反応室内の直径１５ｃ
１１１の円形の上部電極１５にマツチングボックス１７
を介して接続された電ｉ＊ｔｓにより１５０Ｗの高周波
電力を印加し、５０鶴離れた下部型８ｉ１２との間にプ
ラズマ１９を発生させ、露出した凹部形成部５のシリコ
ンとプラズマ内に存在する活性種や反応ガスイオンとを
物理化学的反応等を起こさせることで、被加工部のシリ
コンを除去し、第１図（ｂｌに示すように前記シリコン
基板の所定の個所に深さ５０−の凹部２を形成する。こ
のとき、サイドエッチ量を深さエッチ量で除した値とし
て定義され、エツチングの異方性を知るパラメータであ
るエツチングファクタについて、従来のドライエツチン
グのデータと共に第６図に示す０条件は第１表に示す通
りで、Ｃが本発明の一実施例である。
型ドライエツチング装置の反応室１１内の下部電極ステ
ージ１２上に置き、反応室１１内にＳＦｈと０、を７対
３の割合で混合した反応ガス１３をガス導入管１４より
流入させ、下部よりの真空排気１６で反応室１１内を５
３〜５４Ｐａの圧力に保持して、反応室内の直径１５ｃ
１１１の円形の上部電極１５にマツチングボックス１７
を介して接続された電ｉ＊ｔｓにより１５０Ｗの高周波
電力を印加し、５０鶴離れた下部型８ｉ１２との間にプ
ラズマ１９を発生させ、露出した凹部形成部５のシリコ
ンとプラズマ内に存在する活性種や反応ガスイオンとを
物理化学的反応等を起こさせることで、被加工部のシリ
コンを除去し、第１図（ｂｌに示すように前記シリコン
基板の所定の個所に深さ５０−の凹部２を形成する。こ
のとき、サイドエッチ量を深さエッチ量で除した値とし
て定義され、エツチングの異方性を知るパラメータであ
るエツチングファクタについて、従来のドライエツチン
グのデータと共に第６図に示す０条件は第１表に示す通
りで、Ｃが本発明の一実施例である。
第１表
第６図から、本発明のエツチングファクタは０．２０で
、従来異方性エツチングが可能とされている陰極結合方
式のドライエツチングのエツチングファクタ０．３１よ
りも０．１１小さく、すなわち本発明はサイドエッチ量
をさらに少なくすることがわかる。また、第７図はエツ
チング速度を従来の陰極結合方式の場合と比較して示し
、本発明の一実施例でのエツチング速度は４．７ｍ／分
で、従来の陰極結合方式のドライエツチングでのエツチ
ング速度０．２ｍ／分よりも２５倍以上大きく、本発明
のエツチング速度は非常に高速である・ことがわかる。
、従来異方性エツチングが可能とされている陰極結合方
式のドライエツチングのエツチングファクタ０．３１よ
りも０．１１小さく、すなわち本発明はサイドエッチ量
をさらに少なくすることがわかる。また、第７図はエツ
チング速度を従来の陰極結合方式の場合と比較して示し
、本発明の一実施例でのエツチング速度は４．７ｍ／分
で、従来の陰極結合方式のドライエツチングでのエツチ
ング速度０．２ｍ／分よりも２５倍以上大きく、本発明
のエツチング速度は非常に高速である・ことがわかる。
さらに、本実施例において、シリコン基板１内の凹部２
の深さの不均一性は５％以下である。
の深さの不均一性は５％以下である。
第８図（ａｌ、（ｂ）は本発明の別の実施例の深溝形成
工程を示し、第１図と共通の部分には同一の符号が付さ
れている。この場合は、単結晶シリコン基板１の厚さは
５００ ｔｎａであった。シリコン酸化膜３のパターン
を形成した単結晶シリコン基板１を第５図に示したよう
な陰極結合方式の平行平板型ドライエツチング装置の反
応室ＩＩの下部電極ステージ１２上に置き、平行平板電
極１２．１５の間隔を４５〜５５ｍに調整し、流量５．
５〜６．５ｃｃｍのＳＦ＆ガスと、流量３．５〜４．５
ｃｃｍの０８ガスを同時に反応室１１内に流入させ、反
応室内の圧力を２６〜２７Ｐａの圧力に保持して電極１
２．１５間に、０．４２〜０．４６Ｗ／ｃｍ３の範囲内
の高周波電力を印加して、プラズマ１９を発生させ、被
加工部のシリコンを除去し、第８図（ｂｌのようにシリ
コン基板１に溝幅５−１深さ３０μの深溝４を形成する
。このような深溝をＬＳＩの素子分離用トレンチに利用
すれば、チップサイズを小さくすることができる。
工程を示し、第１図と共通の部分には同一の符号が付さ
れている。この場合は、単結晶シリコン基板１の厚さは
５００ ｔｎａであった。シリコン酸化膜３のパターン
を形成した単結晶シリコン基板１を第５図に示したよう
な陰極結合方式の平行平板型ドライエツチング装置の反
応室ＩＩの下部電極ステージ１２上に置き、平行平板電
極１２．１５の間隔を４５〜５５ｍに調整し、流量５．
５〜６．５ｃｃｍのＳＦ＆ガスと、流量３．５〜４．５
ｃｃｍの０８ガスを同時に反応室１１内に流入させ、反
応室内の圧力を２６〜２７Ｐａの圧力に保持して電極１
２．１５間に、０．４２〜０．４６Ｗ／ｃｍ３の範囲内
の高周波電力を印加して、プラズマ１９を発生させ、被
加工部のシリコンを除去し、第８図（ｂｌのようにシリ
コン基板１に溝幅５−１深さ３０μの深溝４を形成する
。このような深溝をＬＳＩの素子分離用トレンチに利用
すれば、チップサイズを小さくすることができる。
本発明によれば、エツチング速度は速いが等方性エツチ
ングであるため単結晶シリコン基板にサイドエッチ量中
なく深掘りエツチングすることには不適当と思われてい
た陽極結合方式の平行平板型ドライエツチング装置を用
い、マスクの材料をエツチング中に一部揮発して形成さ
れる凹部側壁を保護するシリコン酸化膜とすることによ
り、シリコン基板にサイドエッチ量を極端に少なく、か
つエツチング速度を従来の陰極結合方式のドライエツチ
ング装置を用いた場合に比べ２５倍以上の速さで、しか
もシリコン基板内の凹部の深さの不均一性を５％以下で
凹部を形成することができる。
ングであるため単結晶シリコン基板にサイドエッチ量中
なく深掘りエツチングすることには不適当と思われてい
た陽極結合方式の平行平板型ドライエツチング装置を用
い、マスクの材料をエツチング中に一部揮発して形成さ
れる凹部側壁を保護するシリコン酸化膜とすることによ
り、シリコン基板にサイドエッチ量を極端に少なく、か
つエツチング速度を従来の陰極結合方式のドライエツチ
ング装置を用いた場合に比べ２５倍以上の速さで、しか
もシリコン基板内の凹部の深さの不均一性を５％以下で
凹部を形成することができる。
すなわち、本発明によれば、従来のドライエツチングで
はサイドエッチ量が多くて不可能あるいは歩留まりが上
がらなかった複雑なパターン形状をもつ単結晶シリコン
基板にも凹部を形成することができ、溝幅のせまい深溝
の形成も可能となる。
はサイドエッチ量が多くて不可能あるいは歩留まりが上
がらなかった複雑なパターン形状をもつ単結晶シリコン
基板にも凹部を形成することができ、溝幅のせまい深溝
の形成も可能となる。
また、陽極結合方式のドライエツチング装置を用いるの
でエツチング速度は非常に高速であるため、高い生産性
が確保される。さらに、従来異方性エツチングが可能と
されている陰極結合方式のドライエツチング装置でのエ
ツチングは、プラズマ中に存在するイオンのアシスト効
果により異方性がでるのではないかと考えられて゛おり
、そのためエツチングされるシリコン基板上の凹部加工
面が前記イオンの衝撃を受け、加工面にダメージが残っ
てしまい、これがシリコン基板に悪影響を及ぼすという
欠点がある。ところが、本発明の場合の陽極結合方式の
ドライエツチング装置でのエツチングはプラズマ中の活
性種がエツチング反応の主体であると考えられ、エツチ
ングがほぼ化学的反応となるため、シリコン基板の凹部
加工面にそれほどダメージは残らないという利点がある
。
でエツチング速度は非常に高速であるため、高い生産性
が確保される。さらに、従来異方性エツチングが可能と
されている陰極結合方式のドライエツチング装置でのエ
ツチングは、プラズマ中に存在するイオンのアシスト効
果により異方性がでるのではないかと考えられて゛おり
、そのためエツチングされるシリコン基板上の凹部加工
面が前記イオンの衝撃を受け、加工面にダメージが残っ
てしまい、これがシリコン基板に悪影響を及ぼすという
欠点がある。ところが、本発明の場合の陽極結合方式の
ドライエツチング装置でのエツチングはプラズマ中の活
性種がエツチング反応の主体であると考えられ、エツチ
ングがほぼ化学的反応となるため、シリコン基板の凹部
加工面にそれほどダメージは残らないという利点がある
。
第１図は本発明の一実施例の工程を（ａｌ、Ｃｂｌの順
に順次示す断面図、第２図はウェフトエツチングによる
工程を＋ａ＋、（ｂｌの順に順次示す断面図、第３図は
従来のドライエツチングによる工程をｆａｔ、ｒｂｌの
順に順次示す断面図、第４図はウニ７トエツチングによ
る深溝加工の工程を（１１＋、（ｂ）の順に順次示す断
面図、第５図は本発明の実施に用いる陽極結合方式によ
る平行平板型ドライエツチング装置の概略構成図、第６
図はエツチングファクタに対する本発明の効果を示すグ
ラフ、第７図はエツチング速度に対する本発明の効果を
示すグラフ、第８図は本発明の別の実施例の深溝加工の
工程を（ａ）。 山）の順に順次示す断面図である。 １：シリコン基板、２：凹部、３：酸化膜、第１図 第２図 第５図 第３図 第４肥 第６図
に順次示す断面図、第２図はウェフトエツチングによる
工程を＋ａ＋、（ｂｌの順に順次示す断面図、第３図は
従来のドライエツチングによる工程をｆａｔ、ｒｂｌの
順に順次示す断面図、第４図はウニ７トエツチングによ
る深溝加工の工程を（１１＋、（ｂ）の順に順次示す断
面図、第５図は本発明の実施に用いる陽極結合方式によ
る平行平板型ドライエツチング装置の概略構成図、第６
図はエツチングファクタに対する本発明の効果を示すグ
ラフ、第７図はエツチング速度に対する本発明の効果を
示すグラフ、第８図は本発明の別の実施例の深溝加工の
工程を（ａ）。 山）の順に順次示す断面図である。 １：シリコン基板、２：凹部、３：酸化膜、第１図 第２図 第５図 第３図 第４肥 第６図
Claims (2)
- （１）凹部を形成すべき単結晶シリコン基板の主面に凹
部を形成する個所を除いてシリコン酸化膜を被着させ、
陽極結合方式の平行平板型ドライエッチング装置にて反
応ガスとして六弗化硫黄と酸素との混合ガスを用いてエ
ッチングを行うことを特徴とするドライエッチング方法
。 - （２）平行平板型ドライエッチング装置の反応室内に流
量５〜７ｃｃｍの六弗化硫黄ガスと流量３〜５ｃｃｍの
酸素ガスとを同時に導入し、両電極間に電極面積に対し
て０．４２〜０．４６Ｗ／ｃｍ＾３の高周波電力を印加
してエッチングを行うことを特徴とする請求項１記載の
ドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP308190A JPH02275626A (ja) | 1989-01-13 | 1990-01-10 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-7310 | 1989-01-13 | ||
| JP731089 | 1989-01-13 | ||
| JP308190A JPH02275626A (ja) | 1989-01-13 | 1990-01-10 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02275626A true JPH02275626A (ja) | 1990-11-09 |
Family
ID=26336578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP308190A Pending JPH02275626A (ja) | 1989-01-13 | 1990-01-10 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02275626A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5536364A (en) * | 1993-06-04 | 1996-07-16 | Nippon Soken, Inc. | Process of plasma etching silicon |
| US5575887A (en) * | 1994-03-25 | 1996-11-19 | Nippondenso Co., Ltd. | Plasma etching method and device manufacturing method thereby |
| JP2006295031A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62250643A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-10-31 | Fuji Electric Co Ltd | プラズマエツチング方法 |
-
1990
- 1990-01-10 JP JP308190A patent/JPH02275626A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62250643A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-10-31 | Fuji Electric Co Ltd | プラズマエツチング方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5536364A (en) * | 1993-06-04 | 1996-07-16 | Nippon Soken, Inc. | Process of plasma etching silicon |
| US5575887A (en) * | 1994-03-25 | 1996-11-19 | Nippondenso Co., Ltd. | Plasma etching method and device manufacturing method thereby |
| JP2006295031A (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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