JPH05121366A - ドライエツチング方法 - Google Patents
ドライエツチング方法Info
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- JPH05121366A JPH05121366A JP27959991A JP27959991A JPH05121366A JP H05121366 A JPH05121366 A JP H05121366A JP 27959991 A JP27959991 A JP 27959991A JP 27959991 A JP27959991 A JP 27959991A JP H05121366 A JPH05121366 A JP H05121366A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、半導体装置の製造の一工程である
プラズマを用いたドライエッチングにおいて、重合膜つ
まり保護膜の形成を向上させるとともに、異方性形状を
も良好にする方法を提供することを目的とするものであ
る。 【構成】 前記目的のために本発明は、エッチング用プ
ラズマとは別個に、イオンまたは電子ビーム発生源１８
を設け、それからの照射をウェハ１７に斜めに行うよう
にしたものである。
プラズマを用いたドライエッチングにおいて、重合膜つ
まり保護膜の形成を向上させるとともに、異方性形状を
も良好にする方法を提供することを目的とするものであ
る。 【構成】 前記目的のために本発明は、エッチング用プ
ラズマとは別個に、イオンまたは電子ビーム発生源１８
を設け、それからの照射をウェハ１７に斜めに行うよう
にしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造工
程で使用されるプラズマを用いるドライエッチング方法
に関するものである。
程で使用されるプラズマを用いる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】近来、半導体装置の高集積化に伴いその
素子の微細化が進み、高精度の加工技術が要求されてい
る。その一環として、半導体装置の製造工程の一つであ
るエッチング処理では、現在、プラズマを利用したドラ
イエッチング法が広く用いられている。
素子の微細化が進み、高精度の加工技術が要求されてい
る。その一環として、半導体装置の製造工程の一つであ
るエッチング処理では、現在、プラズマを利用したドラ
イエッチング法が広く用いられている。
【０００３】この方法は、周知のようにマグネトロンな
どを使用して高周波を発生させ、加速電子による励起お
よびイオン化（プラズマ形成）即ち放電で、加速された
イオンを試料（半導体基板つまりウェハ）に一般に垂直
に衝突させてエッチングするものである。
どを使用して高周波を発生させ、加速電子による励起お
よびイオン化（プラズマ形成）即ち放電で、加速された
イオンを試料（半導体基板つまりウェハ）に一般に垂直
に衝突させてエッチングするものである。
【０００４】このようなエッチング法において、異方性
形状を得る方法として、エッチングガスに堆積性ガスを
加えて、試料（半導体基板即ちウェハ）上のパターンの
側壁部に重合膜を形成し、等方的なエッチング種である
電気的に中性なラジカル種（周知のように気体分子は加
速電子でエネルギーを与えられると、電子、イオン、ラ
ジカル種に解離する）を保護することが、ポリシリコン
（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）のエッチングなどで用いられてい
る。
形状を得る方法として、エッチングガスに堆積性ガスを
加えて、試料（半導体基板即ちウェハ）上のパターンの
側壁部に重合膜を形成し、等方的なエッチング種である
電気的に中性なラジカル種（周知のように気体分子は加
速電子でエネルギーを与えられると、電子、イオン、ラ
ジカル種に解離する）を保護することが、ポリシリコン
（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）のエッチングなどで用いられてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた重合膜によ
る側壁保護法では、そのパターン側壁に形成される重合
膜の厚さは、入射イオンエネルギーが高いほど厚くな
る。また、異方性形状（マスクに対して垂直にエッチン
グされる形状）を保つのに必要な重合膜を形成するに
は、入射イオンエネルギーがある程度高くなければなら
ないが、必要以上に高いと良好な重合膜はできない。
る側壁保護法では、そのパターン側壁に形成される重合
膜の厚さは、入射イオンエネルギーが高いほど厚くな
る。また、異方性形状（マスクに対して垂直にエッチン
グされる形状）を保つのに必要な重合膜を形成するに
は、入射イオンエネルギーがある程度高くなければなら
ないが、必要以上に高いと良好な重合膜はできない。
【０００６】即ち、上記重合膜形成には、通常２０ｅＶ
程度の低エネルギーイオンが関与してできると考えられ
ている。つまり、側壁部への重合膜形成は、試料表面で
散乱して低エネルギーとなったイオンが側壁に飛来して
重合反応を促進するためと考えられる。この低エネルギ
ーイオンは、ＲＦ（高周波）パワーが高いほど飛来する
量が多くなり、重合膜が厚く形成され、異方性形状が強
くなる。
程度の低エネルギーイオンが関与してできると考えられ
ている。つまり、側壁部への重合膜形成は、試料表面で
散乱して低エネルギーとなったイオンが側壁に飛来して
重合反応を促進するためと考えられる。この低エネルギ
ーイオンは、ＲＦ（高周波）パワーが高いほど飛来する
量が多くなり、重合膜が厚く形成され、異方性形状が強
くなる。
【０００７】このようにＲＦパワーが高いと、重合膜が
厚く形成され、寸法変換差（マスク寸法とエッチング寸
法との差）が小さく（理想的には０がよい）、良好な異
方性形状を得ることができるが、マスクとして用いられ
るレジストや下地酸化膜（図１参照）との選択比が低下
し、不必要な個所までエッチング（削られる）されると
いう問題をひきおこす。
厚く形成され、寸法変換差（マスク寸法とエッチング寸
法との差）が小さく（理想的には０がよい）、良好な異
方性形状を得ることができるが、マスクとして用いられ
るレジストや下地酸化膜（図１参照）との選択比が低下
し、不必要な個所までエッチング（削られる）されると
いう問題をひきおこす。
【０００８】この発明は、以上述べた選択比の低下をひ
きおこさないようにするため、エッチング用のプラズマ
源とは別に、重合膜形成用のイオン源または電子ビーム
源を設けて、選択比が高くかつ良好な異方性形状を得ら
れるエッチング方法を提供することを目的とする。
きおこさないようにするため、エッチング用のプラズマ
源とは別に、重合膜形成用のイオン源または電子ビーム
源を設けて、選択比が高くかつ良好な異方性形状を得ら
れるエッチング方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した目的のために本
発明は、プラズマを用いたドライエッチング方法におい
て、エッチング用のプラズマ源とは別に、重合膜形成用
のイオン源または電子ビーム源を設けて、これにより発
生される低エネルギーのイオンまたは電子ビームを試料
に斜めに照射して、側壁保護膜を形成するようにしたも
のである。
発明は、プラズマを用いたドライエッチング方法におい
て、エッチング用のプラズマ源とは別に、重合膜形成用
のイオン源または電子ビーム源を設けて、これにより発
生される低エネルギーのイオンまたは電子ビームを試料
に斜めに照射して、側壁保護膜を形成するようにしたも
のである。
【００１０】
【作用】前述のように本発明は、プラズマエッチング中
に、試料に対し斜めに低エネルギー（２０ｅＶ以下）の
イオンを照射するようにしたので、試料に対し垂直に入
射してくるイオンエネルギーが低くても、側壁に充分な
保護膜を形成することができ、良好な異方性形状を保ち
ながら高選択比が得られる。
に、試料に対し斜めに低エネルギー（２０ｅＶ以下）の
イオンを照射するようにしたので、試料に対し垂直に入
射してくるイオンエネルギーが低くても、側壁に充分な
保護膜を形成することができ、良好な異方性形状を保ち
ながら高選択比が得られる。
【００１１】
【実施例】図２は、この発明の実施例に用いるプラズマ
エッチング装置の構成図である。エッチング用のプラズ
マ源にはマグネトロン１１より発振された２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波と、放電室１２のまわりに設置した電磁
コイル１３より形成される磁界との相互作用によるＥＣ
Ｒ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏ
ｎａｎｃｅ）現象を利用してプラズマを生成するＥＣＲ
プラズマ源を用いた。ガス導入管１４よりエッチング用
ガスＳＦ6 と堆積用ガスＣ2 Ｃｌ2 Ｆ4 をそれぞれ７ｓ
ｃｃｍ，６３ｓｃｃｍ流し、エッチング圧力１０ｍＴｏ
ｒｒ，マイクロ波パワー４００ｗの条件でプラズマを生
成する。放電室１２内で生成されたプラズマは放電室の
開口部１５から発散磁界に従って、試料台（ウェハサセ
プタ）１６に載置した試料（ウェハ）１７に向って照射
されてゆき、被エッチング膜であるウェハ１７上のＰｏ
ｌｙ−Ｓｉをレジストをマスクにしてエッチングする
（図１参照）。
エッチング装置の構成図である。エッチング用のプラズ
マ源にはマグネトロン１１より発振された２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波と、放電室１２のまわりに設置した電磁
コイル１３より形成される磁界との相互作用によるＥＣ
Ｒ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏ
ｎａｎｃｅ）現象を利用してプラズマを生成するＥＣＲ
プラズマ源を用いた。ガス導入管１４よりエッチング用
ガスＳＦ6 と堆積用ガスＣ2 Ｃｌ2 Ｆ4 をそれぞれ７ｓ
ｃｃｍ，６３ｓｃｃｍ流し、エッチング圧力１０ｍＴｏ
ｒｒ，マイクロ波パワー４００ｗの条件でプラズマを生
成する。放電室１２内で生成されたプラズマは放電室の
開口部１５から発散磁界に従って、試料台（ウェハサセ
プタ）１６に載置した試料（ウェハ）１７に向って照射
されてゆき、被エッチング膜であるウェハ１７上のＰｏ
ｌｙ−Ｓｉをレジストをマスクにしてエッチングする
（図１参照）。
【００１２】本実施例では前記プラズマ源とは別に、図
２に示すようにプラズマエッチング装置に、イオン源ま
たは電子ビーム源１８を、試料（ウェハ）１７の斜め上
に設けており、その発生源１８からのイオンまたは電子
ビームがウェハ１７に斜めに照射されるようになってい
る。このイオン源または電子ビーム源１８は、公知のイ
オンビーム発生装置または電子ビーム発生装置であるこ
とは言うまでもない。
２に示すようにプラズマエッチング装置に、イオン源ま
たは電子ビーム源１８を、試料（ウェハ）１７の斜め上
に設けており、その発生源１８からのイオンまたは電子
ビームがウェハ１７に斜めに照射されるようになってい
る。このイオン源または電子ビーム源１８は、公知のイ
オンビーム発生装置または電子ビーム発生装置であるこ
とは言うまでもない。
【００１３】本実施例は以上のような装置で、前述した
エッチング用プラズマとは別に、そのエッチング中、前
記イオン源または電子ビーム源１８から、図１に示すよ
うにイオン源使用の場合はＡｒイオンを、電子ビーム源
使用の場合は電子ビームを２０ｅＶ以下のエネルギーで
ウェハ１７に対し斜めに照射する。その照射によって図
１のように、ウェハ１７上のパターン側壁部には重合膜
が形成され、従来同様ラジカル種によるエッチングを防
ぐ。
エッチング用プラズマとは別に、そのエッチング中、前
記イオン源または電子ビーム源１８から、図１に示すよ
うにイオン源使用の場合はＡｒイオンを、電子ビーム源
使用の場合は電子ビームを２０ｅＶ以下のエネルギーで
ウェハ１７に対し斜めに照射する。その照射によって図
１のように、ウェハ１７上のパターン側壁部には重合膜
が形成され、従来同様ラジカル種によるエッチングを防
ぐ。
【００１４】以上のように本実施例は、エッチング用プ
ラズマによって散乱したイオンでパターン側壁部の重合
膜即ち保護膜を形成するのではなく、別に設けたイオン
または電子ビーム源１８からの照射により重合膜を形成
するようにしたので、エッチング用プラズマのエネルギ
ーに関係なく重合膜の制御ができる。
ラズマによって散乱したイオンでパターン側壁部の重合
膜即ち保護膜を形成するのではなく、別に設けたイオン
または電子ビーム源１８からの照射により重合膜を形成
するようにしたので、エッチング用プラズマのエネルギ
ーに関係なく重合膜の制御ができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の方法によれ
ば、プラズマエッチング中、そのプラズマとは別に試料
（ウェハ）に対し、斜めにイオンまたは電子ビームを照
射するようにしたので、試料（ウェハ）に対し垂直に入
射してくるイオンのエネルギーが低くても、つまりエッ
チング用イオンエネルギーに関係なく、パターン側壁に
保護膜を形成することができ、良好な異方性形状を保つ
ことができるとともに、エッチングにおける高選択比が
得られる。
ば、プラズマエッチング中、そのプラズマとは別に試料
（ウェハ）に対し、斜めにイオンまたは電子ビームを照
射するようにしたので、試料（ウェハ）に対し垂直に入
射してくるイオンのエネルギーが低くても、つまりエッ
チング用イオンエネルギーに関係なく、パターン側壁に
保護膜を形成することができ、良好な異方性形状を保つ
ことができるとともに、エッチングにおける高選択比が
得られる。
【図１】本発明の実施例説明図。
【図２】本発明の実施例に使用の装置。
１７ ウェハ １８ イオン源または電子ビーム源
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体装置の製造工程で使用されるプラ
ズマを利用したドライエッチング方法において、 ガス種として、エッチング用ガスと重合膜を形成するた
めの堆積性ガスを導入し、エッチング用プラズマ源から
のプラズマによって加速されたイオンを試料に垂直に入
射させるとともに、前記プラズマ源とは別に設けたイオ
ン源からのイオンを前記試料に斜めに照射しながらエッ
チングすることを特徴とするドライエッチング方法。 - 【請求項２】 半導体装置の製造工程で使用されるプラ
ズマを利用したドライエッチング方法において、 ガス種として、エッチング用ガスと重合膜を形成するた
めの堆積性ガスを導入し、エッチング用プラズマ源から
のプラズマによって加速されたイオンを試料に垂直に入
射させるとともに、前記プラズマ源とは別に設けた電子
ビーム源からの電子ビームを前記試料に斜めに照射しな
がらエッチングすることを特徴とするドライエッチング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27959991A JPH05121366A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27959991A JPH05121366A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | ドライエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121366A true JPH05121366A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17613234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27959991A Pending JPH05121366A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121366A (ja) |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP27959991A patent/JPH05121366A/ja active Pending
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