JPH0423416B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0423416B2
JPH0423416B2 JP56088394A JP8839481A JPH0423416B2 JP H0423416 B2 JPH0423416 B2 JP H0423416B2 JP 56088394 A JP56088394 A JP 56088394A JP 8839481 A JP8839481 A JP 8839481A JP H0423416 B2 JPH0423416 B2 JP H0423416B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
semiconductor substrate
thin film
etched
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56088394A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57202734A (en
Inventor
Juro Yasui
Hideaki Shimoda
Juichi Edamatsu
Masaru Sasako
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP56088394A priority Critical patent/JPS57202734A/ja
Publication of JPS57202734A publication Critical patent/JPS57202734A/ja
Publication of JPH0423416B2 publication Critical patent/JPH0423416B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00Etching of wafers, substrates or parts of devices

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体装置の製造方法、特に反応性ガ
スや不活性ガスのイオンやプラズマを照射して半
導体基板表面をエツチングするいわゆるドライエ
ツチング方法に関する。
半導体装置の製造において半導体基板表面に
Al膜,SiO2膜等の薄膜パターンを形成するため
に、ホトレジストをマスクにして前記薄膜を選択
エツチングする際に従来の強酸を用いるウエツト
エツチング法に代つて、高周波電力で反応ガスを
プラズマ化して生じるラジカルやイオンを照射す
るドライエツチング法が多く用いられる。このド
ライエツチング法はホトレジストの半導体基板表
面への密着性の影響を受けにくい、十分清浄度が
保てる、安全性が高い、廃液の処理が不要等多く
の長所を有している。又微細なパターンを形成す
る必要性が増し、上記のドライエツチング法の中
でも横方向のエツチングが殆んど進行せずに微細
なホトレジストパターンに忠実なパターンが形成
できるエツチング方法が選ばれるようになつた。
第1図は平行平板型の反応性イオンエツチング
装置を示し、1,2は対向する平板電極、3は反
応性ガス、5はエツチングする半導体基板、9は
ガス導入口、10は排気口である。電極1,2間
に導入された反応ガス3が高周波電力により励起
されてイオン化し、基板上数mmのイオンシースと
呼ばれる空間4の電界により加速されて、下方電
極1上に載置された半導体基板5表面に照射され
る。11は冷却水である。
この反応性イオンエツチング装置を用いると、
電界で加速された反応性ガスイオンは半導体基板
5表面に垂直な運動エネルギーを持つて照射され
るためにこの垂直方向のエツチング速度が水平
(横)方向のそれに位べて大きく、ホトレジスト
パターンに忠実な寸法のパターンを形成すること
ができる。
しかしながら第1図に示すような複数の半導体
基板を載置し同時にエツチングする場合には各基
板間や基板内のエツチング速度の均一性が悪く、
たとえ1枚の半導体基板のみをエツチングする場
合(枚葉式)でも周辺部のエツチング速度が大き
く中央部が小さいなど基板内均一性が悪い場合が
多い。そのためエツチングする薄膜とその下にあ
る他の薄膜又は半導体基板とのエツチング速度の
選択比が小さい場合、エツチング速度の均一性が
悪いと、被エツチング薄膜が全面にわたりエツチ
ング終了された時点で、エツチング速度の速い領
域において、他の薄膜又は半導体基板が過剰にエ
ツチングされてしまうという不都合な問題が生じ
る。たとえば浅い拡散層が形成されたSi基板上の
SiO2膜に拡散層へのコンタクト窓を開口するの
にC3F8ガスイオンを用いてエツチングする場合、
SiO2膜とSi基板とのエツチング速度比が10程度
であるため、全Si基板あるいは1枚のSi基板でも
その全面のエツチングが終了するまでエツチング
を続けるとエツチング速度の大きな領域はSi基板
の拡散層がエツチングされ、コンタクト窓下の拡
散層の実質的な深さが浅くなつてしまう。高密度
のJSI等ではその特性を良くするため0.3μm以下
という浅い拡散層が形成されており、そのコンタ
クト窓部がエツチングされると後に形成するAl
等電極配線が拡散層をつきぬけてしまう。
さらにAr等不活性ガスイオンを用いるスパツ
タエツチングは異方性がより大きく、レジストパ
ターンにより忠実なパターンを形成することがで
きるが、エツチングの選択性が殆んどないためエ
ツチング速度が速い領域が過剰にエツチングされ
るのでエツチング速度の均一性が悪い場合には使
用することができない。
また、エツチング速度は高周波電力で励起され
たガスイオンの濃度、このイオンを加速するイオ
ンシース4内の電界の強度、エツチング時に発生
する熱による半導体基板表面の温度上昇等の因子
に影響され、これらを均一にしなければ均一なエ
ツチングを行うのは困難になる。
本発明は、前述のような平板電極を有するエツ
チング装置を用い反応性ガスのイオンや不活性ガ
スのイオンを照射して半導体基板表面の薄膜をエ
ツチングするような場合に、均一性良くエツチン
グできる方法を提供しようとするものである。
本発明のエツチング方法は、半導体基板表面に
形成された絶縁体、半導体、金属等の薄膜を選択
的にエツチングする際に、表面にホトレジストパ
ターンが形成された薄膜を有する半導体基板表面
上方に開口部を有するシールド板を設置し、前記
開口部内の第1の領域の前記薄膜を前記ホトレジ
ストをマスクとして選択ドライエツチングした
後、所定のステツプピツチで前記開口部を前記第
1の領域と異なる第2の領域にステツプ移動し、
前記第2の領域の薄膜を前記ホトレジストをマス
クとして選択ドライエツチングする工程をくり返
すことによつて、前記半導体基板の全表面にわた
り前記薄膜を選択的にエツチングすることを特徴
とする。
例えば第2図に示すようにエツチング用ガスイ
オンの照射を1〜12の領域ごとに行う。すなわ
ち、半導体基板5には合計12回の部分照射がなさ
れ、全基板表面のエツチングがなされる。なお、
各照射部分領域の大きさを半導体基板に作り込も
うとするチツプ(破線で囲まれた1つの領域が1
チツプの大きさ)9個に等しい大きさとする。ま
ず第1の部分領域1のみに所定の反応性ガスのイ
オンを照射してホトレジストパターンをマスクに
基板5上の薄膜をエツチングする。所定量のエツ
チングが終れば次に部分領域2を同様にしてエツ
チングする。このように一つの部分領域をエツチ
ングし、終ればホトレジストパターンチツプの寸
法の整数倍をステツプピツチとして次の部分領域
にステツプ移動してからエツチングする工程をく
り返して12個の部分領域をエツチングし終れば、
半導体基板5表面がすべてエツチングされている
ことになる。
このように、ホトレジストパターンチツプの数
個分に限定された大きさの部分領域のみを逐次エ
ツチングする方法では、半導体基板全面を一度に
エツチングする場合に比べて反応ガスイオンの濃
度やこのイオンを加速する電界を均一にすること
が容易である。又エツチング時に発生する熱はエ
ツチング中の部分領域に隣接しエツチングされて
いない領域に伝達して放熱される。すなわち隣接
する領域が放熱板の働きをするのでこの部分領域
の温度上昇が抑えられ、従つてエツチング速度が
安定する。又第2図の部分領域1は半導体基板5
の周辺部であり、中央部の領域5に比べエツチン
グされる半導体基板の面積や隣接する領域すなわ
ち放熱効果が異なるが、エツチング中の発光現象
を感知するセンサーなどのを用いることにより部
分領域毎に最適時間だけのエツチングを行うこと
ができ、いつそう半導体基板の全表面にわたつて
均一性良くエツチングすることができる。
さらに本方法によると、エツチング中に半導体
基板の温度上昇が大きくないため、薄膜上にパタ
ーン形成しているホトレジストが変質したり局所
的に除去されてマスク効果がなくなることがな
い。又本方法は半導体基板4の面積が異なつても
エツチングする部分領域の大きさが等しい限りス
テツプ移動しエツチングする逐次エツチングの回
数を増すだけで半導体基板の全表面にわたる均一
性は変らないので、半導体基板4が大口径化され
ても、又形状が円板状でなく矩形になつても均一
なエツチングを行うことができる。
次に本発明の実施例を説明する。
本実施例で使用するのは第3図に示すような平
行平板型の枚葉式ドライエツチング装置であり、
反応ガス導入口9と排気口10を有するチヤンバ
ー内に対向した平板電極1,2があつて、下方の
電極1上には半導体基板5が置かれる。そして半
導体基板5の上方で、平板電極1,2とほぼ平行
にしかも半導体基板5のごく近傍に選択的イオン
照射手段となる配置されたシールド板6があり、
下方の電極1と同電位に保たれている。このシー
ルド板6には半導体基板5に形成するチツプ数個
分例えば9個分の大きさに等しい開口部があり、
この開口部が下方電極1上に載置された半導体基
板5表面に形成されているチツプ9個の真上にき
てこの9個のチツプのみがエツチングされ周辺の
チツプはエツチングされないように、シールド板
6と半導体基板5の位置を合わせる機構と、シー
ルド板6を水平に周期的に移動できる機構とがこ
のドライエツチング装置に付加されている。
尚第3図において65はシールド板6の光学的
手段等を用いた位置決め機構、30は電界で加速
され半導体基板に照射される反応性イオンを示
す。
たとえば半導体基板5の表面に形成されたAl
薄膜をホトレジストをマスクにして選択的にエツ
チングして配線を形成する場合に、半導体基板5
がベルト等の搬送機構により冷却水で冷却されて
いる下方電極1上に置かれると、排気口10から
チヤンバー8内の空気が排出され、又半導体基板
5上方に位置するシールド板6が、その9チツプ
分の大きさの開口部が半導体基板5表面に形成さ
れている9チツプの真上にくるように、光学的手
段65等で位置決めされる。チヤンバー8内の真
空度が十分に上るとガス導入口9よりCCl4ガス
が導入され両電極1,2間に13.56MHzの高周波
電力が印加され、電極間の反応ガス3は励起され
る。
下方電極1及びシール板6が接地されている
と、両電極間で反応ガスが励起されて生ずる正の
反応性イオンが接地電極である下方電極1に向つ
て加速されるが、シールド板6があるため、この
シールド板6の開口部を通過する反応性イオン3
0のみが半導体基板5表面に照射され、開口部真
下の9チツプのみのAl薄膜がエツチングされる。
Al薄膜がCCl4ガスのイオンによりエツチングさ
れている間は特定の波長領域の発光を併なうの
で、この光を感知してAl薄膜のエツチング状況
を知る。発光が止まることによりこの9チツプの
エツチングが終了したことがわかるので高周波電
力の印加を止め、シールド板6をその開口部が半
導体基板5表面の隣りに9チツプ上にくるように
移動させる。このようにして9チツプづつエツチ
ングしてはシールド板6を移動させ、次の9チツ
プをエツチングする動作をくり返して、半導体基
板5の全表面にわたるエツチングを終了する。
尚上記説明の実施例ではある部分領域のエツチ
ングが終了した後、次には隣接する部分領域はエ
ツチングするが、次にエツチングする部分領域は
隣接していなくても良い。例えば第2図で部分領
域1の次には隣接する部分領域2をとばして部分
領域3をエツチしてもよい。又各部分領域は一度
のエツチングで薄膜をエツチングし終る必要はな
く、例えばある部分領域の薄膜を厚さの半分だけ
エツチングしただけで次の部分領域に移つて同様
のエツチングを行ない一通り全ての部分領域につ
いて厚さの半分をエツチングし終つた後、初めの
部分領域にもどり再度のエツチングで所望のエツ
チングを終了しても良い。又一度にエツチングす
る部分領域は1つに限られず複数個であつてもよ
い。この方法を用いると一度のエツチング時間が
短かいため発熱量が少なく、従つて温度上昇によ
るエツチング速度の変動や部分領域内のばらつき
がなくなる。又以上の説明は主に反応ガスイオン
を半導体基板表面に照射することによるエツチン
グについて行なつたが、Ar等不活性ガスのイオ
ンを加速して照射するいわゆるスパツタエツチン
グの場合にも本方法を用いて同様の効果を得るこ
とができる。
以上述べたように本発明は表面にホトレジスト
パターンが形成された薄膜を有する半導体基板表
面上方に開口部を有するシールド板を設置し、前
記開口部内の第1の領域の前記薄膜を前記ホトレ
ジストをマスクとして選択ドライエツチングした
後、所定のステツプピツチで前記開口部を前記第
1の領域と異なる第2の領域にステツプ移動し、
前記第2の領域の薄膜を前記ホトレジストをマス
クとして選択ドライエツチングする工程をくり返
すことによつて、前記半導体基板の全表面にわた
り前記薄膜を選択的にエツチングするものであ
り、エツチングする領域をエツチング速度が均一
となるシールド板の開口部の広さとすることによ
り半導体基板全面にわたつても均一なエツチング
ができる。そのために、エツチングする薄膜とそ
の下にある他の薄膜又は半導体基板とのエツチン
グ速度の選択比が小さい場合でも、そのエツチン
グの異方性を生かしたまま用いることができ、従
つて微細なパターンを有する高密度の半導体装置
の製造を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の平行平板型のドライエツチング
装置の概略断面図、第2図は本発明を用いて半導
体基板を部分領域毎にエツチングするエツチング
方法を説明するための図、第3図は本発明のエツ
チング方法を実施した例で用いた製造装置の概略
断面図である。 1,2……平板電極、3……ガスのプラズマ、
5……半導体基板、6……シールド板、9……ガ
ス導入口、10……排気口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 表面にホトレジストパターンが形成された薄
    膜を有する半導体基板表面上方に開口部を有する
    シールド板を設置し、前記開口部内の第1の領域
    の前記薄膜を前記ホトレジストをマスクとして選
    択ドライエツチングした後、所定のステツプピツ
    チで前記開口部を前記第1の領域と異なる第2の
    領域にステツプ移動し、前記第2の領域の薄膜を
    前記ホトレジストをマスクとして選択ドライエツ
    チングする工程をくり返すことによつて、前記半
    導体基板の全表面にわたり前記薄膜を選択的にエ
    ツチングすることを特徴とする半導体装置の製造
    方法。 2 第1および第2の領域がチツプを整数個含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    半導体装置の製造方法。 3 半導体基板を平行に対向する平板電極の一方
    の電極に載置することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の半導体装置の製造方法。
JP56088394A 1981-06-09 1981-06-09 Method and device for manufacturing of semiconductor Granted JPS57202734A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56088394A JPS57202734A (en) 1981-06-09 1981-06-09 Method and device for manufacturing of semiconductor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56088394A JPS57202734A (en) 1981-06-09 1981-06-09 Method and device for manufacturing of semiconductor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57202734A JPS57202734A (en) 1982-12-11
JPH0423416B2 true JPH0423416B2 (ja) 1992-04-22

Family

ID=13941574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56088394A Granted JPS57202734A (en) 1981-06-09 1981-06-09 Method and device for manufacturing of semiconductor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57202734A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6030887A (en) * 1998-02-26 2000-02-29 Memc Electronic Materials, Inc. Flattening process for epitaxial semiconductor wafers
MY133868A (en) * 1997-04-03 2007-11-30 Memc Electronic Materials Flattening process for epitaxial semiconductor wafers
US6200908B1 (en) 1999-08-04 2001-03-13 Memc Electronic Materials, Inc. Process for reducing waviness in semiconductor wafers
JP2005209809A (ja) * 2004-01-21 2005-08-04 Murata Mfg Co Ltd エッチング装置およびこれを用いたエッチング方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5179650A (ja) * 1975-01-08 1976-07-12 Hitachi Ltd Supatsutaetsuchingusochi
JPS557646U (ja) * 1978-06-29 1980-01-18

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57202734A (en) 1982-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4687544A (en) Method and apparatus for dry processing of substrates
EP1016134A1 (en) Plasma reactor for passivating a substrate
JP2008166839A (ja) プラズマ処理方法
JPH0917770A (ja) プラズマ処理方法およびこれに用いるプラズマ装置
JP2988455B2 (ja) プラズマエッチング方法
JPH0622222B2 (ja) 光処理装置
KR100595090B1 (ko) 포토레지스트 마스크를 사용한 개선된 엣칭방법
JP2001168086A (ja) 半導体装置の製造方法および製造装置
US5112645A (en) Phototreating method and apparatus therefor
JP4237317B2 (ja) プラズマ処理装置
JPH0423416B2 (ja)
JPH08124902A (ja) プラズマ処理装置
JPH08181116A (ja) ドライエッチング方法及びドライエッチング装置
US5213659A (en) Combination usage of noble gases for dry etching semiconductor wafers
CN116988065B (zh) 一种类光栅结构金属电极制造方法和电极
JP3002033B2 (ja) ドライエッチング方法
US5509995A (en) Process for anisotropically etching semiconductor material
JP2949731B2 (ja) 半導体装置の製造方法
EP0512677A2 (en) Plasma treatment method and apparatus
JP3172340B2 (ja) プラズマ処理装置
US5938943A (en) Near Substrate reactant Homogenization apparatus
JPH05315292A (ja) 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
JP2602285B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPS63227021A (ja) ドライエツチング装置
JPH06244142A (ja) ウェハのエッチング方法