JPH02280323A - プラズマエッチング方法 - Google Patents
プラズマエッチング方法Info
- Publication number
- JPH02280323A JPH02280323A JP10202789A JP10202789A JPH02280323A JP H02280323 A JPH02280323 A JP H02280323A JP 10202789 A JP10202789 A JP 10202789A JP 10202789 A JP10202789 A JP 10202789A JP H02280323 A JPH02280323 A JP H02280323A
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- JP
- Japan
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- gas
- etching
- flow rate
- reaction gas
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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、被エツチング材の凹部または開口部の側壁に
傾斜面を形成するプラズマエツチング方法に関する。
傾斜面を形成するプラズマエツチング方法に関する。
半導体圧力センサは、半導体基体の一面から深さ１００
−以上の凹部を掘ることにより半導体ダイアフラムを形
成し、そのダイアフラムが両側に加わる圧力差により変
形した際、ダイアフラムに形成したゲージ抵抗の抵抗値
が変化することを利用したものである。このためには、
半導体基体の一面から深さ１００−以上の凹部を掘らな
ければならない、この凹部の形成には、従来は、例えば
ストップエツチングを利用したウェットエツチング法が
用いられていたが、後工程での便宜のために側壁に適切
な傾斜面をもつ凹部を形成するためプラズマエツチング
法の採用が検討されている。プラズマエツチング法は、
例えば特公昭６３−４５４６９号公報に記載されている
ように単結晶シリコン板上に積層された多結晶シリコン
層に傾斜した側壁を有するパターンを形成するときにも
用いられる。
−以上の凹部を掘ることにより半導体ダイアフラムを形
成し、そのダイアフラムが両側に加わる圧力差により変
形した際、ダイアフラムに形成したゲージ抵抗の抵抗値
が変化することを利用したものである。このためには、
半導体基体の一面から深さ１００−以上の凹部を掘らな
ければならない、この凹部の形成には、従来は、例えば
ストップエツチングを利用したウェットエツチング法が
用いられていたが、後工程での便宜のために側壁に適切
な傾斜面をもつ凹部を形成するためプラズマエツチング
法の採用が検討されている。プラズマエツチング法は、
例えば特公昭６３−４５４６９号公報に記載されている
ように単結晶シリコン板上に積層された多結晶シリコン
層に傾斜した側壁を有するパターンを形成するときにも
用いられる。
傾斜した側壁を形成するには異方性エツチングを行うこ
とが必要である。第ｔｖｇＪは異方性エツチングに用い
られるプラズマエツチング装置を示し、反応槽１の中に
は対向して上部電極２と下部電極３が配置され、下部電
極３上に被エツチング材が載せられる。上部電極は絶縁
物５を介して反応槽１外に引出され、ブロッキングコン
デンサ６を介して高周波電ｄ馨接続されている０反応槽
１には流量調整器４を備えた反応ガス導入管８と排気管
９が開口している０反応槽ｌを排気管９から排気しなが
ら、導入管８より反応ガス１ｏを導入し、画電極２．３
間に高周波電源７からの高周波電力を印加して反応ガス
１０をプラズマ化する。異方性エツチングを行うために
は、反応ガスの組成、電力槽内圧力の条件を調整するか
、被エツチング材の不純物濃度に勾配をつける。被エツ
チング材のエツチング防止用のマスク材を被着しない部
分が異方性エツチングされることにより、エツチングに
より生ずる凹部または開口部の側壁に傾斜面が生ずる。
とが必要である。第ｔｖｇＪは異方性エツチングに用い
られるプラズマエツチング装置を示し、反応槽１の中に
は対向して上部電極２と下部電極３が配置され、下部電
極３上に被エツチング材が載せられる。上部電極は絶縁
物５を介して反応槽１外に引出され、ブロッキングコン
デンサ６を介して高周波電ｄ馨接続されている０反応槽
１には流量調整器４を備えた反応ガス導入管８と排気管
９が開口している０反応槽ｌを排気管９から排気しなが
ら、導入管８より反応ガス１ｏを導入し、画電極２．３
間に高周波電源７からの高周波電力を印加して反応ガス
１０をプラズマ化する。異方性エツチングを行うために
は、反応ガスの組成、電力槽内圧力の条件を調整するか
、被エツチング材の不純物濃度に勾配をつける。被エツ
チング材のエツチング防止用のマスク材を被着しない部
分が異方性エツチングされることにより、エツチングに
より生ずる凹部または開口部の側壁に傾斜面が生ずる。
表面にエツチング防止用のマスク材を被着した被エツチ
ング材にエツチングにより生ずる凹部または開口部の側
壁が傾斜面となるように加工する際、傾斜面の傾斜角度
を変えようとするときには、改めて反応ガスの成分ガス
混合比や圧力を調節し直し、エツチング条件を新たに定
める必要性がある。被工・シチング材に生ずる凹部また
は開口部の側壁の傾斜角度は、エツチング後の被エツチ
ング材の機械的な特性、被エツチング材の表面を被覆す
る’ａＢｔＪの付着性あるいは凹部に埋込まれる半導体
層の電気的特性などにより任意の値にし得ることが望ま
しい、しかし、上記のように側壁の傾斜角度を変更する
のは容易でなかった。
ング材にエツチングにより生ずる凹部または開口部の側
壁が傾斜面となるように加工する際、傾斜面の傾斜角度
を変えようとするときには、改めて反応ガスの成分ガス
混合比や圧力を調節し直し、エツチング条件を新たに定
める必要性がある。被工・シチング材に生ずる凹部また
は開口部の側壁の傾斜角度は、エツチング後の被エツチ
ング材の機械的な特性、被エツチング材の表面を被覆す
る’ａＢｔＪの付着性あるいは凹部に埋込まれる半導体
層の電気的特性などにより任意の値にし得ることが望ま
しい、しかし、上記のように側壁の傾斜角度を変更する
のは容易でなかった。
本発明の目的は、上記の問題を解決し、被エツチング材
に形成される凹部あるいは開口部の側壁の傾斜角度を容
易に変えることができるプラズマエツチング方法を提倶
することを目的とする。
に形成される凹部あるいは開口部の側壁の傾斜角度を容
易に変えることができるプラズマエツチング方法を提倶
することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、対向する電極
間に電圧を印加し、電極間に存在する酸素を含む減圧反
応ガス中にプラズマを発生させ、一方の電極近傍に配置
され、表面にマスク材のパターンを有する被エツチング
材のマスクで覆われない部分をエツチングして四部ある
いは開口部を形成する際に、反応ガス中の酸素ガス混合
比を一定に保ちながら反応ガスの総流量だけを凋整する
ことにより、エツチングにより生ずる凹部あるいは開口
部の側壁の傾斜形状を変化させるものとする。
間に電圧を印加し、電極間に存在する酸素を含む減圧反
応ガス中にプラズマを発生させ、一方の電極近傍に配置
され、表面にマスク材のパターンを有する被エツチング
材のマスクで覆われない部分をエツチングして四部ある
いは開口部を形成する際に、反応ガス中の酸素ガス混合
比を一定に保ちながら反応ガスの総流量だけを凋整する
ことにより、エツチングにより生ずる凹部あるいは開口
部の側壁の傾斜形状を変化させるものとする。
酸素を含む反応ガスの酸素ガス混合比を一定に保ちなが
ら総流量を変えると、酸素ガスの量が変わる。エツチン
グ反応は、反応ガス中の酸素のラジカル量により左右さ
れ、反応ガスの総流量を増加させれば、酸素のラジカル
過多の状態となって形成される凹部あるいは開口部の側
壁の傾斜角度は小さくなる。総流量を減らすと酸素ラジ
カルの量が減り、側壁は立って垂直に近くなる。さらに
総流量を減らして酸素ラジカルの置を減らすと、傾斜角
度がさらにふえ、凹部あるいは開口部の側壁は下方の開
いた形状になる。このように総流量を増減させても、反
応ガスの成分ガスの混合比が同じであればプラズマ発生
条件をその都度変化させる必要がなく、傾斜角度の制御
が容易にできる。
ら総流量を変えると、酸素ガスの量が変わる。エツチン
グ反応は、反応ガス中の酸素のラジカル量により左右さ
れ、反応ガスの総流量を増加させれば、酸素のラジカル
過多の状態となって形成される凹部あるいは開口部の側
壁の傾斜角度は小さくなる。総流量を減らすと酸素ラジ
カルの量が減り、側壁は立って垂直に近くなる。さらに
総流量を減らして酸素ラジカルの置を減らすと、傾斜角
度がさらにふえ、凹部あるいは開口部の側壁は下方の開
いた形状になる。このように総流量を増減させても、反
応ガスの成分ガスの混合比が同じであればプラズマ発生
条件をその都度変化させる必要がなく、傾斜角度の制御
が容易にできる。
第１図に示した装置を用い、下部電極３の上にシリコン
酸化膜のマスクを設けたシリコン基板４を置き、上部電
極２と下部電極３との間隔を５０鶴とし、排気管９から
真空排気すると共に、導入管８より０８ガスとＳＦｈガ
スとを混合した反応ガス１０を導入し、槽内圧力を０．
４ Ｔｏｒｒに保ち、上、下電ｉ２．３間に高周波電源
７により １５０Ｗの高周波電力を供給し、プラズマを
発生させた。０．ガスの流量をＩＯ５ＣＣＭ、 ＳＰ＆
ガスの流量を２３．３３ＣＣＭ％すなわちＯ□ガス混合
比を３０％にしたとき、０．ラジカルの消費効率がよく
、第２図ｆａ）に示したようにシリコン基板４に垂直に
立つ側壁をもつ凹部１１が形成された０反応ガスの混合
比を変えないで、ｏ富ガスの流量を２０３ＣＣＭ、総流
量を６６．７５ＣＣＭとしたときには、０富ラジカルが
過多の状態になり、第２図（ｂｌに示したように上方に
開いた側壁をもっ凹部１２が形成された０反応ガスの混
合比を変えないで、０．ガスの流量５３ＣＣＭ、総流量
１６．７３ＣＣＭとしたときには、０！ラジカルが不足
の状態になり、第２図（Ｃ１に示すように底部の方が開
いた凹部１３が形成された。ｔ！流量以外のプラズマ発
生条件は変える必要はなかった。なお、槽内の圧力は、
総流量を変えても排気系のバルブの開閉度を変える装置
を用いることにより、数秒の間に圧力を一定圧力域内に
落ちつかせることができた。同様な方法は、半導体基板
の上に積層された多結晶シリコン層のバターニングの際
にも適用でき、多結晶シリコン層パターン縁部側壁の傾
斜角度を任意に調整することができた。
酸化膜のマスクを設けたシリコン基板４を置き、上部電
極２と下部電極３との間隔を５０鶴とし、排気管９から
真空排気すると共に、導入管８より０８ガスとＳＦｈガ
スとを混合した反応ガス１０を導入し、槽内圧力を０．
４ Ｔｏｒｒに保ち、上、下電ｉ２．３間に高周波電源
７により １５０Ｗの高周波電力を供給し、プラズマを
発生させた。０．ガスの流量をＩＯ５ＣＣＭ、 ＳＰ＆
ガスの流量を２３．３３ＣＣＭ％すなわちＯ□ガス混合
比を３０％にしたとき、０．ラジカルの消費効率がよく
、第２図ｆａ）に示したようにシリコン基板４に垂直に
立つ側壁をもつ凹部１１が形成された０反応ガスの混合
比を変えないで、ｏ富ガスの流量を２０３ＣＣＭ、総流
量を６６．７５ＣＣＭとしたときには、０富ラジカルが
過多の状態になり、第２図（ｂｌに示したように上方に
開いた側壁をもっ凹部１２が形成された０反応ガスの混
合比を変えないで、０．ガスの流量５３ＣＣＭ、総流量
１６．７３ＣＣＭとしたときには、０！ラジカルが不足
の状態になり、第２図（Ｃ１に示すように底部の方が開
いた凹部１３が形成された。ｔ！流量以外のプラズマ発
生条件は変える必要はなかった。なお、槽内の圧力は、
総流量を変えても排気系のバルブの開閉度を変える装置
を用いることにより、数秒の間に圧力を一定圧力域内に
落ちつかせることができた。同様な方法は、半導体基板
の上に積層された多結晶シリコン層のバターニングの際
にも適用でき、多結晶シリコン層パターン縁部側壁の傾
斜角度を任意に調整することができた。
本発明によれば、酸素ガスの混合比を変えなくても、反
応ガスの総流量を変えることによりプラズマ中の酸素ラ
ジカルの量を変化させることができ、それによってプラ
ズマの発生条件を一定に保持したまま、被エツチング材
にエツチングで形成される凹部あるいは開口部の側壁の
傾斜角度を調整することが可能になった。従って、凹部
あるいは開口部の形状の制御が容品となり、任意の機械
的特性をもつ基体の作成、１工程での薄膜付着性の同上
あるいは新しい形状の埋込素子の作成など種々の分野に
有効に適用することができる。
応ガスの総流量を変えることによりプラズマ中の酸素ラ
ジカルの量を変化させることができ、それによってプラ
ズマの発生条件を一定に保持したまま、被エツチング材
にエツチングで形成される凹部あるいは開口部の側壁の
傾斜角度を調整することが可能になった。従って、凹部
あるいは開口部の形状の制御が容品となり、任意の機械
的特性をもつ基体の作成、１工程での薄膜付着性の同上
あるいは新しい形状の埋込素子の作成など種々の分野に
有効に適用することができる。
第１図は本発明の実施に用いられるプラズマエツチング
装置の一例の断面図、第２図（ａｌ、 （ｂｌ、 ｔｃ
＋は本発明の一実施例によって形成される凹部の形状を
示す断面図である。 ｌ：反応槽、２：上部電極、３：下部電極、４；シリコ
ン基板、７：高周波電源、８：ガス導入管、９：排気管
、ｌＯ：反応ガス、１１，１２．１３ ：凹代理人奔理
士 山 口 厳、−−−□第１図 第２図
装置の一例の断面図、第２図（ａｌ、 （ｂｌ、 ｔｃ
＋は本発明の一実施例によって形成される凹部の形状を
示す断面図である。 ｌ：反応槽、２：上部電極、３：下部電極、４；シリコ
ン基板、７：高周波電源、８：ガス導入管、９：排気管
、ｌＯ：反応ガス、１１，１２．１３ ：凹代理人奔理
士 山 口 厳、−−−□第１図 第２図
Claims (1)
- １）対向する電極間に電圧を印加し、電極間に存在する
酸素を含む減圧反応ガス中にプラズマを発生させ、一方
の電極近傍に配置され、表面にマスク材のパターンを有
する被エッチング材のマスクで覆われない部分をエッチ
ングして凹部あるいは開口部を形成する際に、反応ガス
中の酸素ガスの混合化を一定に保ちながら反応ガスの総
流量だけを調整することにより、エッチングにより生ず
る凹部あるいは開口部の側壁の傾斜形状を変化させるこ
とを特徴とするプラズマエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1102027A JP2522041B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | プラズマエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1102027A JP2522041B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | プラズマエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280323A true JPH02280323A (ja) | 1990-11-16 |
| JP2522041B2 JP2522041B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=14316274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1102027A Expired - Lifetime JP2522041B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | プラズマエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522041B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5094702A (en) * | 1989-06-19 | 1992-03-10 | U.S. Dept. Of Energy | Menu driven heat treatment control of thin walled bodies |
| US7183219B1 (en) | 1998-12-28 | 2007-02-27 | Tokyo Electron At Limited And Japan Science And Technology Corporation | Method of plasma processing |
| JP4791964B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2011-10-12 | ラム リサーチ コーポレーション | ランピングによるエッチング方法及び装置 |
| JP2013042169A (ja) * | 2004-09-29 | 2013-02-28 | Agere Systems Inc | トレンチ拡散領域を有する金属酸化物半導体デバイスおよびその形成方法 |
| CN113972135A (zh) * | 2020-07-24 | 2022-01-25 | 和舰芯片制造(苏州)股份有限公司 | Y-型深沟槽的蚀刻方法以及深沟槽隔离结构的制作方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59119763A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜ｍｉｓトランジスタの形成方法 |
| JPS60102745A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-21 JP JP1102027A patent/JP2522041B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59119763A (ja) * | 1982-12-25 | 1984-07-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 薄膜ｍｉｓトランジスタの形成方法 |
| JPS60102745A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| US5094702A (en) * | 1989-06-19 | 1992-03-10 | U.S. Dept. Of Energy | Menu driven heat treatment control of thin walled bodies |
| US7183219B1 (en) | 1998-12-28 | 2007-02-27 | Tokyo Electron At Limited And Japan Science And Technology Corporation | Method of plasma processing |
| JP4791964B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2011-10-12 | ラム リサーチ コーポレーション | ランピングによるエッチング方法及び装置 |
| JP2013042169A (ja) * | 2004-09-29 | 2013-02-28 | Agere Systems Inc | トレンチ拡散領域を有する金属酸化物半導体デバイスおよびその形成方法 |
| CN113972135A (zh) * | 2020-07-24 | 2022-01-25 | 和舰芯片制造(苏州)股份有限公司 | Y-型深沟槽的蚀刻方法以及深沟槽隔离结构的制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2522041B2 (ja) | 1996-08-07 |
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Legal Events
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