JPH0621025A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
- Publication number
- JPH0621025A JPH0621025A JP19782992A JP19782992A JPH0621025A JP H0621025 A JPH0621025 A JP H0621025A JP 19782992 A JP19782992 A JP 19782992A JP 19782992 A JP19782992 A JP 19782992A JP H0621025 A JPH0621025 A JP H0621025A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filament
- gas
- temperature
- processed
- dry etching
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- 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.)
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被加工材料に与えるダメージを軽減すること
ができ、しかもエッチングを容易に制御できるドライエ
ッチング方法を提供する。 【構成】 ガス導入管１４からベルジャ１２内にガスＣ
Ｆ4 を送り込み、フィラメント２２を加熱してガスＣＦ
4 を熱分解することにより中性のラジカルＦ* を生成す
る。放射温度計２４はフィラメント２２の温度を常時検
出し、この検出した温度情報に基づいて温度コントロー
ラ２６はフィラメント２２に通電する電流量を調整し、
フィラメント２２の温度を制御する。シリコンウエハ
は、ラジカルＦ* と反応し、揮発性の高いＳｉＦ4 を生
成してエッチングされる。
ができ、しかもエッチングを容易に制御できるドライエ
ッチング方法を提供する。 【構成】 ガス導入管１４からベルジャ１２内にガスＣ
Ｆ4 を送り込み、フィラメント２２を加熱してガスＣＦ
4 を熱分解することにより中性のラジカルＦ* を生成す
る。放射温度計２４はフィラメント２２の温度を常時検
出し、この検出した温度情報に基づいて温度コントロー
ラ２６はフィラメント２２に通電する電流量を調整し、
フィラメント２２の温度を制御する。シリコンウエハ
は、ラジカルＦ* と反応し、揮発性の高いＳｉＦ4 を生
成してエッチングされる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえばウエハの表面
を加工する際に使用されるドライエッチング方法に関す
るものである。
を加工する際に使用され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】エッチング技術には、化学薬品によるウ
ェット方式と、ガスを利用したドライ方式とがあり、い
ずれも化学反応の応用が基本となっている。ドライ方式
には、プラズマエッチングや反応性イオンエッチング等
がある。プラズマエッチングは、放電プラズマ中に被加
工材料を置き、ウエハを主としてプラズマ中で作られた
ラジカル種と反応させてエッチングするものであり、反
応性イオンエッチングはラジカル種の化学反応のみなら
ず反応性イオンのスパッタリング効果を利用するもので
ある。
ェット方式と、ガスを利用したドライ方式とがあり、い
ずれも化学反応の応用が基本となっている。ドライ方式
には、プラズマエッチングや反応性イオンエッチング等
がある。プラズマエッチングは、放電プラズマ中に被加
工材料を置き、ウエハを主としてプラズマ中で作られた
ラジカル種と反応させてエッチングするものであり、反
応性イオンエッチングはラジカル種の化学反応のみなら
ず反応性イオンのスパッタリング効果を利用するもので
ある。
【０００３】一例として、図３に平行平板型のプラズマ
エッチング装置の概略構成図を示す。このプラズマエッ
チング装置は、チャンバー５２と、平行に配置した板状
の電極５４ａ，５４ｂと、電極５４ａ，５４ｂ間に電力
を印加する高周波電源５６と、冷媒を流して被加工材料
１０２を冷却する冷却室５８と、ガスをチャンバー５２
内に導入するガス導入管６２と、チャンバー５２内のガ
スを排気するガス排気管６４とを有する。ガスをチャン
バー５２内に導入し、真空ポンプ６６によりガス圧力を
減圧し、電極５４ａ，５４ｂ間に高周波を印加すること
により、プラズマが発生する。ガスはプラズマ中で解離
し、ラジカルが生成される。このラジカルが被加工材料
１０２と反応して揮発性の高い物質を生成し、これによ
り被加工材料がエッチングされる。
エッチング装置の概略構成図を示す。このプラズマエッ
チング装置は、チャンバー５２と、平行に配置した板状
の電極５４ａ，５４ｂと、電極５４ａ，５４ｂ間に電力
を印加する高周波電源５６と、冷媒を流して被加工材料
１０２を冷却する冷却室５８と、ガスをチャンバー５２
内に導入するガス導入管６２と、チャンバー５２内のガ
スを排気するガス排気管６４とを有する。ガスをチャン
バー５２内に導入し、真空ポンプ６６によりガス圧力を
減圧し、電極５４ａ，５４ｂ間に高周波を印加すること
により、プラズマが発生する。ガスはプラズマ中で解離
し、ラジカルが生成される。このラジカルが被加工材料
１０２と反応して揮発性の高い物質を生成し、これによ
り被加工材料がエッチングされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラズマエ
ッチング等では、たとえば、電極近傍に発生するイオン
シースによってイオンが加速され、被加工材料に衝突す
ることがある。このため、被加工材料の表面にダメージ
が与えられ、欠陥が生じることがあり、歩留りが低下す
るという問題がある。また、ラジカルは非平衡なプラズ
マ過程で生成されるため、その制御が困難であり、被加
工材料をジャストエッチングすることが難しいという問
題がある。一方、ウェットエッチングではフォトレジス
トに薬液耐性が乏しく、長時間のエッチングが不可能で
あるという問題がある。
ッチング等では、たとえば、電極近傍に発生するイオン
シースによってイオンが加速され、被加工材料に衝突す
ることがある。このため、被加工材料の表面にダメージ
が与えられ、欠陥が生じることがあり、歩留りが低下す
るという問題がある。また、ラジカルは非平衡なプラズ
マ過程で生成されるため、その制御が困難であり、被加
工材料をジャストエッチングすることが難しいという問
題がある。一方、ウェットエッチングではフォトレジス
トに薬液耐性が乏しく、長時間のエッチングが不可能で
あるという問題がある。
【０００５】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、被加工材料に与えるダメージを軽減することが
でき、しかもエッチングを容易に制御できるドライエッ
チング方法を提供することを目的とするものである。
であり、被加工材料に与えるダメージを軽減することが
でき、しかもエッチングを容易に制御できるドライエッ
チング方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、反応性ガスを用いてラジカルを生成して
被加工材料をエッチングするドライエッチング方法にお
いて、加熱手段により前記反応性ガスを加熱して熱分解
することにより前記ラジカルを生成することを特徴とす
るものである。
めの本発明は、反応性ガスを用いてラジカルを生成して
被加工材料をエッチングするドライエッチング方法にお
いて、加熱手段により前記反応性ガスを加熱して熱分解
することにより前記ラジカルを生成することを特徴とす
るものである。
【０００７】
【作用】本発明は前記の構成によって、加熱手段によ
り、反応性ガスを熱分解してラジカルを生成することに
より、プラズマエッチング等に比べてイオンや電子の生
成量を少なくできるので、イオン等の衝突によって被加
工材料に与えられるダメージを軽減できる。また、加熱
手段の近傍は熱的に平衡状態に近いと考えられるため、
ラジカル生成の制御が容易となり、したがって、たとえ
ば加熱手段の温度を調整することにより、エッチングを
容易に制御することができる。
り、反応性ガスを熱分解してラジカルを生成することに
より、プラズマエッチング等に比べてイオンや電子の生
成量を少なくできるので、イオン等の衝突によって被加
工材料に与えられるダメージを軽減できる。また、加熱
手段の近傍は熱的に平衡状態に近いと考えられるため、
ラジカル生成の制御が容易となり、したがって、たとえ
ば加熱手段の温度を調整することにより、エッチングを
容易に制御することができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施例であるドライエ
ッチング方法を用いたエッチング装置の概略構成図であ
る。
して説明する。図１は本発明の一実施例であるドライエ
ッチング方法を用いたエッチング装置の概略構成図であ
る。
【０００９】図１に示すドライエッチング装置は、反応
管である石英製のベルジャ１２と、ガスをベルジャ１２
内に導入するガス導入管１４と、ベルジャ１２内のガス
を排気するガス排気管１６と、冷却テーブル１８と、加
熱手段であるフィラメント２２と、放射温度計２４と、
温度コントローラ２６とを備えるものである。
管である石英製のベルジャ１２と、ガスをベルジャ１２
内に導入するガス導入管１４と、ベルジャ１２内のガス
を排気するガス排気管１６と、冷却テーブル１８と、加
熱手段であるフィラメント２２と、放射温度計２４と、
温度コントローラ２６とを備えるものである。
【００１０】冷却テーブル１８は液体窒素（必要に応じ
て水等でもよい。）を流し込むものであり、その上部に
は被加工材料２が載置される。液体窒素は冷媒として用
いられ、電磁弁３２で流量を調節することにより被加工
材料２の温度を制御する。ガス導入管１４にはガスの流
れを制御するＭＦＣ（マスフローコントコーラ）３４が
設けられ、またガス排気管１６は排気ポンプ３６に繋げ
られている。尚、本実施例では、被加工材料２としてシ
リコンウエハを用いている。
て水等でもよい。）を流し込むものであり、その上部に
は被加工材料２が載置される。液体窒素は冷媒として用
いられ、電磁弁３２で流量を調節することにより被加工
材料２の温度を制御する。ガス導入管１４にはガスの流
れを制御するＭＦＣ（マスフローコントコーラ）３４が
設けられ、またガス排気管１６は排気ポンプ３６に繋げ
られている。尚、本実施例では、被加工材料２としてシ
リコンウエハを用いている。
【００１１】ベルジャ１２内にはフィラメント２２が配
置され、そのフィラメント２２の材質としてはタングス
テン、モリブデン等の高融点金属を使用する。本実施例
では、ラジカルを生成するのに、フィラメント２２を加
熱し、ガスを熱分解する熱フィラメント法を用いる。
置され、そのフィラメント２２の材質としてはタングス
テン、モリブデン等の高融点金属を使用する。本実施例
では、ラジカルを生成するのに、フィラメント２２を加
熱し、ガスを熱分解する熱フィラメント法を用いる。
【００１２】また、放射温度計２４はベルジャ１２内の
フィラメント２２近傍に配置され、フィラメント２２の
温度を常時検出している。放射温度計２４からの情報は
温度コントローラ２６に送られ、この温度情報に基づい
て温度コントローラ２６はフィラメント２２に通電する
電流量を調整する。
フィラメント２２近傍に配置され、フィラメント２２の
温度を常時検出している。放射温度計２４からの情報は
温度コントローラ２６に送られ、この温度情報に基づい
て温度コントローラ２６はフィラメント２２に通電する
電流量を調整する。
【００１３】次に、本実施例のドライエッチング方法を
用いて被加工材料２をエッチングする動作について説明
する。まず、被加工材料２を冷却テーブル１８上に載置
して、ガス導入管１４からベルジャ１２内にガスＣＦ4
を送り込む。フィラメント２２を通電加熱して、１００
０〜２０００Ｋに保つと、ガスＣＦ4 は熱分解し、中性
の活性ラジカルＦ* が生成される。シリコンは、この活
性ラジカルＦ* と反応し、揮発性の高いＳｉＦ4 を生成
して被加工材料２がエッチングされる。
用いて被加工材料２をエッチングする動作について説明
する。まず、被加工材料２を冷却テーブル１８上に載置
して、ガス導入管１４からベルジャ１２内にガスＣＦ4
を送り込む。フィラメント２２を通電加熱して、１００
０〜２０００Ｋに保つと、ガスＣＦ4 は熱分解し、中性
の活性ラジカルＦ* が生成される。シリコンは、この活
性ラジカルＦ* と反応し、揮発性の高いＳｉＦ4 を生成
して被加工材料２がエッチングされる。
【００１４】このエッチング過程で、フィラメント２２
からの放射熱により被加工材料２の温度が大幅に上昇す
る。しかし、冷却テーブル１８上に被加工材料２を載置
しているため、被加工材料２の温度を効果的に下げるこ
とができる。しかも、フィラメント２２と被加工材料２
との温度差が大きくなるため、ラジカルの拡散速度を増
加させ、エッチング速度を上げることができる。
からの放射熱により被加工材料２の温度が大幅に上昇す
る。しかし、冷却テーブル１８上に被加工材料２を載置
しているため、被加工材料２の温度を効果的に下げるこ
とができる。しかも、フィラメント２２と被加工材料２
との温度差が大きくなるため、ラジカルの拡散速度を増
加させ、エッチング速度を上げることができる。
【００１５】本実施例のドライエッチング方法では、熱
フィラメント法によりラジカルを生成することにより、
熱プロセスで中性のラジカルを生成することができるの
で、プラズマエッチング等に比べてイオンや電子の生成
量を少なくできる。このため、イオン等が被加工材料に
衝突することによって被加工材料がダメージを受けるの
を軽減することができるので、品質を向上させ、歩留り
の低下を防止することができる。
フィラメント法によりラジカルを生成することにより、
熱プロセスで中性のラジカルを生成することができるの
で、プラズマエッチング等に比べてイオンや電子の生成
量を少なくできる。このため、イオン等が被加工材料に
衝突することによって被加工材料がダメージを受けるの
を軽減することができるので、品質を向上させ、歩留り
の低下を防止することができる。
【００１６】また、フィラメント近傍は熱的に平衡状態
に近いと考えられるため、非平衡なプラズマプロセスと
異なり、ラジカル生成の制御が容易である。たとえば、
本実施例では、常時、放射温度計でフィラメントの温度
を検出しているので、温度コントローラによってフィラ
メントの温度を所定の温度に保つことにより、エッチン
グを均一に行うことができる。このように、フィラメン
トの温度を調整することにより、エッチングを容易に制
御することができ、ジャストエッチングも可能となる。
に近いと考えられるため、非平衡なプラズマプロセスと
異なり、ラジカル生成の制御が容易である。たとえば、
本実施例では、常時、放射温度計でフィラメントの温度
を検出しているので、温度コントローラによってフィラ
メントの温度を所定の温度に保つことにより、エッチン
グを均一に行うことができる。このように、フィラメン
トの温度を調整することにより、エッチングを容易に制
御することができ、ジャストエッチングも可能となる。
【００１７】尚、本発明は、上記の実施例に限定される
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。たとえば、上記の実施例では、被加工材料
としてシリコンウエハを用い、ガスとしてＣＦ4 を用い
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、図２に示すように、ガスの種類を変える
ことにより、種々の膜のエッチングが可能である。
ものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が
可能である。たとえば、上記の実施例では、被加工材料
としてシリコンウエハを用い、ガスとしてＣＦ4 を用い
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、図２に示すように、ガスの種類を変える
ことにより、種々の膜のエッチングが可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱手段によってガスを熱分解してラジカルを生成するこ
とにより、プラズマエッチング等に比べてイオンや電子
の生成量を減らすことができるので、イオン等の衝突に
よって被加工材料に与えられるダメージを軽減して、ス
ループットの向上を図ることができ、しかもラジカル生
成の制御が容易となるので、エッチングを容易に制御す
ることができるドライエッチング方法を提供することが
できる。
熱手段によってガスを熱分解してラジカルを生成するこ
とにより、プラズマエッチング等に比べてイオンや電子
の生成量を減らすことができるので、イオン等の衝突に
よって被加工材料に与えられるダメージを軽減して、ス
ループットの向上を図ることができ、しかもラジカル生
成の制御が容易となるので、エッチングを容易に制御す
ることができるドライエッチング方法を提供することが
できる。
【図１】本発明の一実施例であるドライエッチング方法
を用いたエッチング装置の概略構成図である。
を用いたエッチング装置の概略構成図である。
【図２】エッチングの対象とそれに使用するガスの例を
示す図である。
示す図である。
【図３】平行平板型のプラズマエッチング装置の概略構
成図である。
成図である。
２ 被加工材料 １２ ベルジャ １４ ガス導入管 １６ ガス排気管 １８ 冷却テーブル ２２ フィラメント ２４ 放射温度計 ２６ 温度コントローラ ３２ 電磁弁 ３４ ＭＦＣ ３６ 排気ポンプ
Claims (3)
- 【請求項１】 反応性ガスを用いてラジカルを生成して
被加工材料をエッチングするドライエッチング方法にお
いて、加熱手段により前記反応性ガスを加熱して熱分解
することにより前記ラジカルを生成することを特徴とす
るドライエッチング方法。 - 【請求項２】 前記加熱手段の温度を検出し、該検出し
た温度に基づいて前記加熱手段の温度を所定の温度に制
御する請求項１記載のドライエッチング方法。 - 【請求項３】 エッチングを行っている間、前記被加工
材料を冷却する請求項１又は２記載のドライエッチング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19782992A JPH0621025A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19782992A JPH0621025A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621025A true JPH0621025A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16381038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19782992A Withdrawn JPH0621025A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621025A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503199A (ja) * | 2008-09-19 | 2012-02-02 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | 放出電流およびバイアス電圧を制御する電離真空計 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP19782992A patent/JPH0621025A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503199A (ja) * | 2008-09-19 | 2012-02-02 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | 放出電流およびバイアス電圧を制御する電離真空計 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |