JPH03208340A - 光励起ドライエッチング装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 光励起ドライエツチング装置の改善に関し、被エツチン
グ基板全面を均一にエツチングすることを目的とし、 被エツチング基板と光源との間に遮光板を設け、光源か
らの光を受けて活性化された反応ガスが、前記遮光板の
隙間を拡散して前記被エツチング基〔産業上の利用分野
〕 本発明は光励起ドライエツチング装置の改善に関する。

ＩＣなど半導体装置の製造方法においてはりソグラフィ
技術がウェハー処理の必須工程で、ＩＣの微細化、高集
積化の陰には、このリソグラフィ技術が大きく貢献して
いる。

しかし、更にＩＣを高性能化するためには微細パターン
を高精度に形成すると共に、基板全面を均一にパターン
ニングすることが重要である。

〔従来の技術］ 従前よりドライエツチング技術が確立され、リアクティ
ブイオンエツチング（Ｒ］　Ｅ）法などによって微細パ
ターンを高精度に形成する方法か重用されてきた。しか
し、ＲＩＥ法は異方性工・２チングのためにサイドエツ
チングが少なく高精度にパターンニングできる反面、試
料にダメージ（ｄａｍａｇｅ　；損傷）を与える問題が
あることが判ってきた。そのため、最近では光励起ドラ
イエツチング法が開発されている。

このような光励起ドライエツチング法はＲＩＥ法などの
加熱ガスやプラズマガスを用いてエツチングする方法よ
りも被エツチング基板の表面がダメージを受けにくい利
点のあるものである。

この光励起ドライエツチング法を適用するための従来の
光励起ドライエツチング装置の要部断面図を第２図に示
している。図中の記号ｌは被エツチング基板（例えば、
シリコンウェハー）１２は光源（高圧水銀ランプなどの
紫外線光源）、３は処理チャンバ（石英ガラス製）、４
は反射板、５は基板加熱ヒータ（例えば、赤外線ヒータ
）、３１はガス導入口、３２はガス排気口である。

上記のような装置を用いてエツチングすると、ガス導入
口３１から処理チャンバ３中に導入した反応ガスが光源
からの紫外光を受けて活性化（ラジカル化）され、その
活性の強いラジカルによって被エツチング基ｖｉ、１が
エツチングされる。

なお、ラジカル化とは反応ガス原子の最外核の電子軌道
が電子で満たされて中性原子となっている状態の反応ガ
ス原子をいい、反応エネルギーの極めて強い状態である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、第２図に示す従来の光励起ドライエツチング
装置を用いてエツチングすると、被エツチング基板の表
面全体を均一にエツチングすることが難かしいという問
題が判ってきた。それは表面を照射する光の強度分布が
被エツチング基板上で一様になっておらず、そのために
影響を受けて、被エツチング基板面上のガスのラジカル
濃度分布が均一になっていないためにと考えられる。

その被エツチング基板面における光の強度分布を均一化
するために、従来から光源２の背後に反射板４を設け、
被エツチング基板全面が光で均一に照射されるように工
夫している。

しかし、それでも光の強度分布を極めて均一にすること
は難しく、被エツチング基板全面のエンチング量に面内
分布を生じる欠点がある。

本発明はこのような欠点を低減させて、被エツチング基
板全面を均一にエツチングすることの可能な光励起ドラ
イエツチング装置を提案するものである。

〔課題を解決するための手段〕

その課題は、第１図に示すように、被エツチング基板１
と光源２との間に遮光板６を設け、光源から光を照射し
て活性化された反応ガスが、前記遮光板の隙間から拡散
して前記被エツチング基板１面に到達してエツチングす
るように構成されている光励起ドライエツチング装置に
よって解決される。

［作　用］ 即ち、本発明は被エツチング基板が光源からの光照射を
受けないように、遮光板を用いて被エソ間から拡散した
活性化反応ガスを被エツチング基板面に到達させてエツ
チングする。

この方法だと、ラジカル濃度分布のあるガスに被エツチ
ング基板面が直接触れるのではなく、被エツチング基板
面から離れたところから拡散してきたラジカルを用いる
ため、表面に到達するラジカルの濃度分布が緩和されて
、従来よりも均一にエツチングすることができる。

〔実　施　例〕

以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる光励起ドライエツチング装置の
要部断面図を示し、図中の記号１は被エツチング基板（
半導体ウェハー）、２は光源（高圧水銀ランプ）、３は
処理チャンバ（合成石英ガラス製）、４は反射板（金属
板鏡面仕上げ製）。

５は基板加熱ヒータ（赤外線ヒータ）、６は遮光板（金
メツキ石英製）、３１はガス導入口、３２はガス排気口
である。

このような光励起ドライエツチング装置によれば光′ａ
２からの紫外光線を反応ガスのみに照射して活性化ガス
を生成し、その活性化反応ガスが遮光板の隙間を拡散し
て被エツチング基板面に到達してエンチングをおこなう
。従って、エツチング速度が従来よりも一様になって均
一にエツチングされる。

例えば、被エツチング基板１をシリコンウェハ反応ガス
を塩素（Ｃｈ　）ガス、光源２を高圧水銀ランプ、基板
加熱ヒータ５を赤外線ヒータ。

シリコンウェハーの加熱温度を４００’Ｃとして第１図
に示す光励起ドライエツチング装置を用いてエツチング
した試験結果を説明すると、ＣＩ２ガスの流量５０ｓｅ
ｃｍ、処理チャンバ内の減圧度２０Ｔｏｒｒの条件下に
おいて、エツチング速度５０〜８０人／分で均一にエツ
チングすることができた。これは遮光板６が存在しない
場合のエツチング速度４００〜６００人／分に比較すれ
ば、エツチング速度は幾分遅くなっているが、エツチン
グの均一性は極めて良好であった。

従って、本発明にかかるエツチング装置によれば被エツ
チング基板を更に均一にエツチングできる効果がある。

（発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、本発明にかかる光励起
ドライエツチング装置によれば従来の装置よりも被エツ
チング基板を一層均一にエツチングできて、ＩＣなどの
半導体装置の高品質化、高性能化に大きく寄与するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる光励起ドライエツチング装置の
要部断面図、 第２図は従来の光励起ドライエツチング装置の要部断面
図である。 図において、 １は被エツチング基板、２は光源、 ３は処理チャンバ、　　　４は反射板、５は基板加熱ヒ
ータ、　　６は遮光板、３１はガス導入口、 を示している。 ３２はガス排気口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被エッチング基板と光源との間に遮光板を設け、光源
   からの光を受けて活性化された反応ガスが、前記遮光板
   の隙間を拡散して前記被エッチング基板面に到達してエ
   ッチングするように構成されていることを特徴とする光
   励起ドライエッチング装置。