JPH04298033A - 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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- JPH04298033A JPH04298033A JP3062837A JP6283791A JPH04298033A JP H04298033 A JPH04298033 A JP H04298033A JP 3062837 A JP3062837 A JP 3062837A JP 6283791 A JP6283791 A JP 6283791A JP H04298033 A JPH04298033 A JP H04298033A
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- JP
- Japan
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- etching
- dry etching
- oxide film
- magnetic flux
- etching method
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁界とマイクロ波電界と
によってプラズマを発生させ酸化膜のエッチングを行う
ドライエッチング方法に関するものである。
によってプラズマを発生させ酸化膜のエッチングを行う
ドライエッチング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の高密度化に伴い、パタ
ーンが微細化し、また表面段差も大きくなっている。こ
のため、酸化膜のドライエッチング工程において、シリ
コン及びポリシリコンに対する酸化膜の高選択比（酸化
膜のエッチング速度とシリコン及びポリシリコンのエッ
チング速度の比）が得られる処理方法が要求されている
。従来のドライエッチング方法では、下地のシリコン膜
との選択比を得るためにエッチングガスの混合比、基板
に印加する高周波電力、圧力などの操作条件を変えるこ
とにより下地のシリコンとの高い選択比の向上を図って
いた。なお、本願発明に関連するものとして、例えば、
特開昭６０−１５４６２０号公報、特開昭６３−６５６
２４号公報、特開昭６３−６９２３２号公報、特開昭６
３−７７１１９号公報等が挙げられる。
ーンが微細化し、また表面段差も大きくなっている。こ
のため、酸化膜のドライエッチング工程において、シリ
コン及びポリシリコンに対する酸化膜の高選択比（酸化
膜のエッチング速度とシリコン及びポリシリコンのエッ
チング速度の比）が得られる処理方法が要求されている
。従来のドライエッチング方法では、下地のシリコン膜
との選択比を得るためにエッチングガスの混合比、基板
に印加する高周波電力、圧力などの操作条件を変えるこ
とにより下地のシリコンとの高い選択比の向上を図って
いた。なお、本願発明に関連するものとして、例えば、
特開昭６０−１５４６２０号公報、特開昭６３−６５６
２４号公報、特開昭６３−６９２３２号公報、特開昭６
３−７７１１９号公報等が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来方法においては酸
化膜のエッチング速度について配慮がされておらず、下
地のシリコン膜との選択比を得るために酸化膜のエッチ
ング速度が減少するという問題点があった。
化膜のエッチング速度について配慮がされておらず、下
地のシリコン膜との選択比を得るために酸化膜のエッチ
ング速度が減少するという問題点があった。
【０００４】本発明の目的は、酸化膜のエッチングにお
いて酸化膜のエッチング速度を減少させることなく下地
のシリコン膜と高い選択比が得ながらコンタクトホール
のテーパ角度を制御できるドライエッチング方法を提供
することにある。
いて酸化膜のエッチング速度を減少させることなく下地
のシリコン膜と高い選択比が得ながらコンタクトホール
のテーパ角度を制御できるドライエッチング方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、プラズマ発生室に形成される磁束密度の強度をエッ
チング中に周期的に変化させるようにしたものである。
に、プラズマ発生室に形成される磁束密度の強度をエッ
チング中に周期的に変化させるようにしたものである。
【０００６】
【作用】プラズマ発生室に形成される磁束密度を高く、
つまり電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密度
（２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いた場合には８７５
Ｇｓが電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密度
）の位置を基板を載置している電極に対して近づけるこ
とにより、酸化膜のエッチング速度は減少せずに下地の
シリコン膜のエッチング速度のみが減少するという現象
を実験により発見した。これにより、エッチング中にプ
ラズマ発生室に形成される磁束密度を変化させることに
よって、酸化膜のエッチング速度を減少させずに下地の
シリコン膜と高い選択比を得ることができる。このよう
に、単に電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密
度の位置を基板を載置している電極に対して近づけるこ
とによって、下地のシリコン膜と高い選択比を得ること
ができるが、コンタクトホールのエッチング工程におい
てはエッチング形状がゆるやかなテーパ形状（テーパ角
度８４度以下）となってしまう。このためエッチング中
は周期的に磁束密度を変化、すなわち、電子サイクロト
ロン共鳴条件を満足する磁束密度の点の基板からの距離
を周期的に変化させエッチング速度および選択比を低下
させることなくテーパ形状とならないようにすることが
必要となる。
つまり電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密度
（２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用いた場合には８７５
Ｇｓが電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密度
）の位置を基板を載置している電極に対して近づけるこ
とにより、酸化膜のエッチング速度は減少せずに下地の
シリコン膜のエッチング速度のみが減少するという現象
を実験により発見した。これにより、エッチング中にプ
ラズマ発生室に形成される磁束密度を変化させることに
よって、酸化膜のエッチング速度を減少させずに下地の
シリコン膜と高い選択比を得ることができる。このよう
に、単に電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密
度の位置を基板を載置している電極に対して近づけるこ
とによって、下地のシリコン膜と高い選択比を得ること
ができるが、コンタクトホールのエッチング工程におい
てはエッチング形状がゆるやかなテーパ形状（テーパ角
度８４度以下）となってしまう。このためエッチング中
は周期的に磁束密度を変化、すなわち、電子サイクロト
ロン共鳴条件を満足する磁束密度の点の基板からの距離
を周期的に変化させエッチング速度および選択比を低下
させることなくテーパ形状とならないようにすることが
必要となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は、エッチングガスとして弗化炭素ガスである
。例えば、Ｃ２Ｆ６とＣＨ２Ｆ２の混合ガスを用いた場
合の電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密度の
位置（ＥＣＲ点の位置と称す）と、酸化膜のエッチング
速度および下地のシリコンとの選択比との関係を示した
ものである。図からわかるようにＥＣＲ点の位置を電極
に載置している基板に近づけることにより、酸化膜のエ
ッチング速度をあまり減少させること無く下地のシリコ
ン膜と高い選択比を得ることができる。なお、この場合
、ＥＣＲ点の位置、すなわち、基板からＥＣＲ点までの
距離を８５ｍｍにしたときのエッチング速度および選択
比をそれぞれ１．０として表わしてある。
る。図１は、エッチングガスとして弗化炭素ガスである
。例えば、Ｃ２Ｆ６とＣＨ２Ｆ２の混合ガスを用いた場
合の電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密度の
位置（ＥＣＲ点の位置と称す）と、酸化膜のエッチング
速度および下地のシリコンとの選択比との関係を示した
ものである。図からわかるようにＥＣＲ点の位置を電極
に載置している基板に近づけることにより、酸化膜のエ
ッチング速度をあまり減少させること無く下地のシリコ
ン膜と高い選択比を得ることができる。なお、この場合
、ＥＣＲ点の位置、すなわち、基板からＥＣＲ点までの
距離を８５ｍｍにしたときのエッチング速度および選択
比をそれぞれ１．０として表わしてある。
【０００８】表１は、エッチングガスとしてＣ２Ｆ６と
ＣＨ２Ｆ２の混合ガスを用い、ＥＣＲ点の位置（この場
合、６０ｍｍと７０ｍｍ）をエッチング中にステップ状
に周期的に変化させてエッチングを行った場合の酸化膜
のエッチング速度、下地のシリコンとの選択比及びコン
タクトホールのテーパ角度を示したものである。表から
わかるようにＥＣＲ点の位置をエッチング中周期的に変
化させることにより、酸化膜のエッチング速度を減少さ
せることなく下地のシリコン膜と高い選択比を得るとと
もに、コンタクトホールのテーパ角度を制御することが
できる。
ＣＨ２Ｆ２の混合ガスを用い、ＥＣＲ点の位置（この場
合、６０ｍｍと７０ｍｍ）をエッチング中にステップ状
に周期的に変化させてエッチングを行った場合の酸化膜
のエッチング速度、下地のシリコンとの選択比及びコン
タクトホールのテーパ角度を示したものである。表から
わかるようにＥＣＲ点の位置をエッチング中周期的に変
化させることにより、酸化膜のエッチング速度を減少さ
せることなく下地のシリコン膜と高い選択比を得るとと
もに、コンタクトホールのテーパ角度を制御することが
できる。
【０００９】
【表１】
【００１０】図２は、有磁場マイクロ波装置の一例を示
すもので、１０は真空処理室、１１は真空処理室１０内
に処理ガスを供給するための処理ガス供給装置、１２は
真空処理室１０内を所定圧力に減圧排気する排気装置、
１３は基板１４を真空処理室１０内に配置するための試
料台（電極）、１５はマグネトロン１６からのマイクロ
波を真空処理室１０内に導入するための導波管、１７お
よび１８は真空処理室１０内に磁界を発生させるための
電磁コイル、１９は電磁コイル１７および１８の磁束密
度の強度を調整・制御する制御装置である。このように
構成した装置により、制御装置１９によって電磁コイル
１７、１８の磁束密度強度を周期的に調整・制御するこ
とによって、プラズマ中のＥＣＲ点２０は矢印の方向に
周期的に移動する。
すもので、１０は真空処理室、１１は真空処理室１０内
に処理ガスを供給するための処理ガス供給装置、１２は
真空処理室１０内を所定圧力に減圧排気する排気装置、
１３は基板１４を真空処理室１０内に配置するための試
料台（電極）、１５はマグネトロン１６からのマイクロ
波を真空処理室１０内に導入するための導波管、１７お
よび１８は真空処理室１０内に磁界を発生させるための
電磁コイル、１９は電磁コイル１７および１８の磁束密
度の強度を調整・制御する制御装置である。このように
構成した装置により、制御装置１９によって電磁コイル
１７、１８の磁束密度強度を周期的に調整・制御するこ
とによって、プラズマ中のＥＣＲ点２０は矢印の方向に
周期的に移動する。
【００１１】本実施例によれば、ＥＣＲ点の位置を基板
に対してエッチング中にステップ状に周期的に変化させ
ることにより、酸化膜のエッチング速度を減少させるこ
となく下地のシリコンとの高い選択比を保ったまま、コ
ンタクトホールのテーパ角度を制御することができる。
に対してエッチング中にステップ状に周期的に変化させ
ることにより、酸化膜のエッチング速度を減少させるこ
となく下地のシリコンとの高い選択比を保ったまま、コ
ンタクトホールのテーパ角度を制御することができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、酸化膜のエッチング速
度を減少させることなく下地のシリコンとの高い選択比
を得ながらコンタクトホールのテーパ形状を制御できる
という効果がある。
度を減少させることなく下地のシリコンとの高い選択比
を得ながらコンタクトホールのテーパ形状を制御できる
という効果がある。
【図１】ＥＣＲ点の位置を変化させた場合の酸化膜のエ
ッチング速度とシリコンとの選択比を示す図である。
ッチング速度とシリコンとの選択比を示す図である。
【図２】本発明の方法を実施するための装置の一例を示
す構成図である。
す構成図である。
Claims (3)
- 【請求項１】一種類或いは二種類以上の弗化炭素ガスを
エッチングガスとして用い、磁界とマイクロ波電界によ
ってプラズマを発生させ、酸化膜のエッチングを行う方
法において、プラズマ発生室に形成される磁束密度の強
度をエッチング中に周期的に変化させることを特徴とす
るドライエッチング方法。 - 【請求項２】請求項１記載のドライエッチング方法にお
いて、電子サイクロトロン共鳴条件を満足する磁束密度
の位置を基板を載置する電極に対してエッチング中に周
期的に変化させるドライエッチング方法。 - 【請求項３】請求項１記載のドライエッチング方法にお
いて、エッチングガスに用いる弗化炭素ガスがＣＨＦ３
，ＣＦ４，Ｃ２Ｆ６，Ｃ３Ｆ６，Ｃ３Ｆ８，Ｃ４Ｆ８，
ＣＨ２Ｆ２，ＣＨ３Ｆであるドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062837A JP2727781B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062837A JP2727781B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298033A true JPH04298033A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2727781B2 JP2727781B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=13211828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062837A Expired - Lifetime JP2727781B2 (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727781B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023275938A1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 株式会社日立ハイテク | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| US12451364B2 (en) | 2022-04-26 | 2025-10-21 | Hitachi High-Tech Corporation | Plasma processing method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60134423A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマエツチング装置 |
| JPS6481225A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Hitachi Ltd | Plasma treating device |
| JPH03218018A (ja) * | 1990-01-23 | 1991-09-25 | Sony Corp | バイアスｅｃｒｃｖｄ装置 |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3062837A patent/JP2727781B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60134423A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Hitachi Ltd | マイクロ波プラズマエツチング装置 |
| JPS6481225A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Hitachi Ltd | Plasma treating device |
| JPH03218018A (ja) * | 1990-01-23 | 1991-09-25 | Sony Corp | バイアスｅｃｒｃｖｄ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023275938A1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 株式会社日立ハイテク | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| TWI838778B (zh) * | 2021-06-28 | 2024-04-11 | 日商日立全球先端科技股份有限公司 | 電漿處理裝置及電漿處理方法 |
| US12451364B2 (en) | 2022-04-26 | 2025-10-21 | Hitachi High-Tech Corporation | Plasma processing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2727781B2 (ja) | 1998-03-18 |
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