JPH081897B2 - サイドエツチング方法 - Google Patents
サイドエツチング方法Info
- Publication number
- JPH081897B2 JPH081897B2 JP62075012A JP7501287A JPH081897B2 JP H081897 B2 JPH081897 B2 JP H081897B2 JP 62075012 A JP62075012 A JP 62075012A JP 7501287 A JP7501287 A JP 7501287A JP H081897 B2 JPH081897 B2 JP H081897B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- layer
- side etching
- light
- gas
- 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
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 第一の層の表出部から第一の層上の第二の層の領域に
入り込むように第一の層をエッチングするサイドエッチ
ングにおいて、 第二の層を透光性のものにし、エッチング部のエッチ
ングガスを光により励起させることにより、 サイドエッチング量の増大を可能にさせ、然も清浄で
平滑な表面を得ながらエッチング面のダメージを低減さ
せたものである。
入り込むように第一の層をエッチングするサイドエッチ
ングにおいて、 第二の層を透光性のものにし、エッチング部のエッチ
ングガスを光により励起させることにより、 サイドエッチング量の増大を可能にさせ、然も清浄で
平滑な表面を得ながらエッチング面のダメージを低減さ
せたものである。
本発明は、第一の層の表出部から第一の層上の第二の
層の領域に入り込むように第一の層をエッチングするサ
イドエッチングの方法に関す。
層の領域に入り込むように第一の層をエッチングするサ
イドエッチングの方法に関す。
エッチングは、半導体装置製造のウェーハプロセスな
どに重用させているが、その一つである上記サイドエッ
チングは、半導体装置などの設計自由度を拡大させてい
る。
どに重用させているが、その一つである上記サイドエッ
チングは、半導体装置などの設計自由度を拡大させてい
る。
そして、サイドエッチング量の増大を図ることが出来
れば、上記の設計自由度は一層拡大される。
れば、上記の設計自由度は一層拡大される。
第３図はサイドエッチングの従来方法例を説明する側
面図である。
面図である。
同図に示すサイドエッチングは、図（ａ）に示した、
表面がSi3N4からなる基板１上のSiからなる第一の層
２、およびその上にあって第一の層２を表出させる開孔
４を有しSiO2からなる第二の層３において、第一の層２
をサイドエッチングの対象してウエットエッチングによ
って行うものである。
表面がSi3N4からなる基板１上のSiからなる第一の層
２、およびその上にあって第一の層２を表出させる開孔
４を有しSiO2からなる第二の層３において、第一の層２
をサイドエッチングの対象してウエットエッチングによ
って行うものである。
エッチング液には、上記の組み合わせでSiを選択的に
エッチングするKOH＋H2Oを用いる。エッチング液は、開
孔４を通り化学反応によって第一の層２をエッチングす
るが、このエッチングは、図（ｂ）に示す如く、開孔４
の直下から第一の層２の領域に拡がってサイドエッチン
グを達成する。
エッチングするKOH＋H2Oを用いる。エッチング液は、開
孔４を通り化学反応によって第一の層２をエッチングす
るが、このエッチングは、図（ｂ）に示す如く、開孔４
の直下から第一の層２の領域に拡がってサイドエッチン
グを達成する。
また、第４図は他の従来方法例を説明する側面図であ
る。
る。
同図に示すサイドエッチングは、先の従来方法例の場
合と同様に第３図（ａ）に示す第一の層２をサイドエッ
チングの対象にして、高周波により発生するプラズマを
利用したドライエッチング例えば反応性イオンエッチン
グ（RIE）によって行うものである。
合と同様に第３図（ａ）に示す第一の層２をサイドエッ
チングの対象にして、高周波により発生するプラズマを
利用したドライエッチング例えば反応性イオンエッチン
グ（RIE）によって行うものである。
エッチングガスには、上記の組み合わせでSiを選択的
にエッチングするCCl4を用いる。発生したCCl4プラズマ
および一緒に発生したイオンは、開孔４を通り化学反応
およびスパッタリング効果によって第一の層２をエッチ
ングするが、このエッチングは、第４図に示す如く、開
孔４の直下から第一の層２の領域に拡がってサイドエッ
チングを達成する。
にエッチングするCCl4を用いる。発生したCCl4プラズマ
および一緒に発生したイオンは、開孔４を通り化学反応
およびスパッタリング効果によって第一の層２をエッチ
ングするが、このエッチングは、第４図に示す如く、開
孔４の直下から第一の層２の領域に拡がってサイドエッ
チングを達成する。
しかしながら、上記両者の従来方法例では、エッチン
グ液またはプラズマなどが開孔４を通ってサイドエッチ
ングを行うため、サイドエッチング量（第一の層２の領
域に入り込む奥行長）が大きくなるに従いエッチング速
度が低下し、或る大きさに達するとエッチングが停止す
るので、可能なサイドエッチング量に限界がある、とい
う問題がある。
グ液またはプラズマなどが開孔４を通ってサイドエッチ
ングを行うため、サイドエッチング量（第一の層２の領
域に入り込む奥行長）が大きくなるに従いエッチング速
度が低下し、或る大きさに達するとエッチングが停止す
るので、可能なサイドエッチング量に限界がある、とい
う問題がある。
また、前者のウエットエッチングの場合には、エッチ
ング液がそれの触れた面を汚染すると共に第一の層２の
エッチング面が荒れた状態になり、後者のドライエッチ
ングの場合には、汚染や面荒れが少なく表面が清浄で且
つ平滑であるものの、第一の層２のエッチング面が上記
のスパッタリング効果によりダメージを受ける、という
問題もある。
ング液がそれの触れた面を汚染すると共に第一の層２の
エッチング面が荒れた状態になり、後者のドライエッチ
ングの場合には、汚染や面荒れが少なく表面が清浄で且
つ平滑であるものの、第一の層２のエッチング面が上記
のスパッタリング効果によりダメージを受ける、という
問題もある。
上記問題点は、基板の上に第一の層を設け、次いで、
前記第一の層の上に透光性の第二の層を設け、次いで、
前記第二の層に開孔を設けて前記第一の層を表出させ、
次いで、前記第二の層を透してサイドエッチング領域に
光を照射して前記第一の層を選択的にエッチングするエ
ッチングガスを励起しながら、該第一の層をエッチング
するサイドエッチング方法によって解決される。
前記第一の層の上に透光性の第二の層を設け、次いで、
前記第二の層に開孔を設けて前記第一の層を表出させ、
次いで、前記第二の層を透してサイドエッチング領域に
光を照射して前記第一の層を選択的にエッチングするエ
ッチングガスを励起しながら、該第一の層をエッチング
するサイドエッチング方法によって解決される。
エッチングガスは、光により励起された場合にもエッ
チング作用を呈し、その作用が化学反応であることが知
られている。
チング作用を呈し、その作用が化学反応であることが知
られている。
本発明は、この現象を利用してサイドエッチングを効
果的に行うことが出来るようにしたものである。
果的に行うことが出来るようにしたものである。
即ち、第二の層が透光性であることから照射した励起
用の光がサイドエッチング部に到達するので、サイドエ
ッチング進行中のエッチング面の近傍においてエッチン
グガスが継続的に励起される。
用の光がサイドエッチング部に到達するので、サイドエ
ッチング進行中のエッチング面の近傍においてエッチン
グガスが継続的に励起される。
このため、本方法による場合のサイドエッチングで
は、サイドエッチング量が大きくなっても略一定のエッ
チング速度を維持し、サイドエッチング量を先の例で述
べた従来方法の場合より格段に大きくすることが可能で
ある。
は、サイドエッチング量が大きくなっても略一定のエッ
チング速度を維持し、サイドエッチング量を先の例で述
べた従来方法の場合より格段に大きくすることが可能で
ある。
また、この場合の励起されたエッチングガスの作用に
はスパッタリング効果がないので、第一の層のエッチン
グ面が受けるダメージが従来方法のドライエッチングの
場合より格段に少なくなる。言うまでもなく、従来方法
のドライエッチングの場合と同様に、エッチング後の表
面は清浄であり平滑である。
はスパッタリング効果がないので、第一の層のエッチン
グ面が受けるダメージが従来方法のドライエッチングの
場合より格段に少なくなる。言うまでもなく、従来方法
のドライエッチングの場合と同様に、エッチング後の表
面は清浄であり平滑である。
以下本発明方法の実施例について第１図および第２図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
第１図は実施例を説明する側面図、第２図は実施例を
行う装置例の要部側面図である。全図を通じ同一符号は
同一対象物を示す。
行う装置例の要部側面図である。全図を通じ同一符号は
同一対象物を示す。
第１図に示すサイドエッチングは、従来方法例で述べ
た第３図図示の第一の層２をサイドエッチングの対象に
している。ここで、基板１の表面はSi3N4、Siからなる
第一の層２の厚さは約0.3μｍ、SiO2からなる第二の層
３の厚さは約0.1μｍ、開孔４の大きさは約0.3μｍ角、
である。
た第３図図示の第一の層２をサイドエッチングの対象に
している。ここで、基板１の表面はSi3N4、Siからなる
第一の層２の厚さは約0.3μｍ、SiO2からなる第二の層
３の厚さは約0.1μｍ、開孔４の大きさは約0.3μｍ角、
である。
エッチングは次の如くにして行う。
即ち、第１図において、第一、第二の層２、３が設け
られた基板１を圧力約20TorrのCl2ガス雰囲気中に配置
し、基板１の温度が常に100℃になるようにする。そこ
へ、波長が340nm付近の紫外線を出射する水銀ランプに
より、第二の層３の側から約200mW/cm2のエネルギー密
度で上記紫外線からなる励起用の光５を照射する。
られた基板１を圧力約20TorrのCl2ガス雰囲気中に配置
し、基板１の温度が常に100℃になるようにする。そこ
へ、波長が340nm付近の紫外線を出射する水銀ランプに
より、第二の層３の側から約200mW/cm2のエネルギー密
度で上記紫外線からなる励起用の光５を照射する。
この操作は、例えば第２図に示す装置によって行うこ
とが出来る。同図において、11は真空チャンバ、12はチ
ャンバ11にエッチングガスを導入するガス導入口、13は
チャンバ11内を所定の圧力に減圧するガス排気口、14は
チャンバ11内にあって基板１を載置するサセプタ、15は
サセプタ14の中に組み込まれて基板１を所定の温度に保
持するヒータ、16はチャンバ11の真空を保ち光５を透過
させる窓、17は光５の光源（水銀ランプ）、である。
とが出来る。同図において、11は真空チャンバ、12はチ
ャンバ11にエッチングガスを導入するガス導入口、13は
チャンバ11内を所定の圧力に減圧するガス排気口、14は
チャンバ11内にあって基板１を載置するサセプタ、15は
サセプタ14の中に組み込まれて基板１を所定の温度に保
持するヒータ、16はチャンバ11の真空を保ち光５を透過
させる窓、17は光５の光源（水銀ランプ）、である。
さすれば、Cl2なるエッチングガスが光５により励起
されるので、光源17を点灯した期間だけ第一の層２が選
択的にエッチングされる。
されるので、光源17を点灯した期間だけ第一の層２が選
択的にエッチングされる。
ここで基板１の温度を100℃にしたのは、基板１の温
度変化によるエッチング速度の変化を避けるために、光
５の照射にかかわらず基板１の温度を一定に保つのを容
易にするようにしたもので、一定の温度を保つならば10
0℃である必要はない。
度変化によるエッチング速度の変化を避けるために、光
５の照射にかかわらず基板１の温度を一定に保つのを容
易にするようにしたもので、一定の温度を保つならば10
0℃である必要はない。
そして、エッチング領域は、開孔４の直下から第一の
層２の領域に入り込み、５分間の点灯により直径が約2.
3μｍの略円形に、10分間の点灯によりそれが約4.3μｍ
となる。
層２の領域に入り込み、５分間の点灯により直径が約2.
3μｍの略円形に、10分間の点灯によりそれが約4.3μｍ
となる。
従って、このサイドエッチングでは、約0.2μm/分の
エッチング速度を維持していることが判かり、点灯時間
を延長することによりサイドエッチング量を更に大きく
することが出来ることも判る。
エッチング速度を維持していることが判かり、点灯時間
を延長することによりサイドエッチング量を更に大きく
することが出来ることも判る。
このようにサイドエッチング量が大きくなるようにエ
ッチングが進むのは、第二の層３が光５を透過させるこ
とから、先に述べた如く光５がエッチング部に到達して
サイドエッチング進行中のエッチング面の近傍にあるエ
ッチングガスを継続的に励起するからである。第１図に
は、その様子の理解を助けるため、エッチングガス分
子、励起されたエッチングガス分子およびエッチング反
応による生成ガス分子をそれぞれ○、△および□で示し
てある。
ッチングが進むのは、第二の層３が光５を透過させるこ
とから、先に述べた如く光５がエッチング部に到達して
サイドエッチング進行中のエッチング面の近傍にあるエ
ッチングガスを継続的に励起するからである。第１図に
は、その様子の理解を助けるため、エッチングガス分
子、励起されたエッチングガス分子およびエッチング反
応による生成ガス分子をそれぞれ○、△および□で示し
てある。
また、上記の如くにしてエッチングを行ったものを調
べたところ、表面は清浄且つ平滑であり、然も、エッチ
ング面のダメージも見当たらない。
べたところ、表面は清浄且つ平滑であり、然も、エッチ
ング面のダメージも見当たらない。
以上に述べた実施例では、基板１の表面、第一の層２
および第二の層３の材料をそれぞれSi3N4、SiおよびSiO
2にしたが、エッチングガスが第一の層２を選択的にエ
ッチングする組み合わせであり、且つ第二の層３がその
エッチングガスを励起する光５を透過させる条件を満た
すならば本発明方法の実施が可能である。
および第二の層３の材料をそれぞれSi3N4、SiおよびSiO
2にしたが、エッチングガスが第一の層２を選択的にエ
ッチングする組み合わせであり、且つ第二の層３がその
エッチングガスを励起する光５を透過させる条件を満た
すならば本発明方法の実施が可能である。
また、実施例は、第二の層３が開孔４を有する場合で
あるが、第二の層３が任意のパターン形状をなしていて
も本発明方法が有効であることは容易に理解されよう。
あるが、第二の層３が任意のパターン形状をなしていて
も本発明方法が有効であることは容易に理解されよう。
以上説明したように本発明の構成によれば、第一の層
の表出部から第一の層上の第二の層の領域に入り込むよ
うに第一の層をエッチングするサイドエッチングにおい
て、サイドエッチング量の増大を可能にさせ、然も清浄
で平滑な表面を得ながらエッチング面のダメージを低減
させることが出来て、例えば半導体装置などの設計自由
度の拡大を可能にさせる効果がある。
の表出部から第一の層上の第二の層の領域に入り込むよ
うに第一の層をエッチングするサイドエッチングにおい
て、サイドエッチング量の増大を可能にさせ、然も清浄
で平滑な表面を得ながらエッチング面のダメージを低減
させることが出来て、例えば半導体装置などの設計自由
度の拡大を可能にさせる効果がある。
第１図は本発明方法の実施例を説明する側面図、 第２図は実施例を行う装置例の要部側面図、 第３図は従来方法例を説明する側面図、 第４図は他の従来方法例を説明する側面図、 である。 図において、１は基板、２は第一の層、三は第二の層、
４は開孔、５は励起用の光、○はエッチングガス分子、
△は励起されたエッチングガス分子、□はエッチング反
応による生成ガス分子、11は真空チャンバ、12はガス導
入口、13はガス排気口、14はサセプタ、15はヒータ、16
は窓、17は光源、 である。
４は開孔、５は励起用の光、○はエッチングガス分子、
△は励起されたエッチングガス分子、□はエッチング反
応による生成ガス分子、11は真空チャンバ、12はガス導
入口、13はガス排気口、14はサセプタ、15はヒータ、16
は窓、17は光源、 である。
Claims (1)
- 【請求項１】基板の上に第一の層を設ける工程と、 次いで、前記第一の層の上に透光性の第二の層を設ける
工程と、 次いで、前記第二の層に開孔を設けて前記第一の層を表
出させる工程と、 次いで、前記第二の層を透してサイドエッチング領域に
光を照射して前記第一の層を選択的にエッチングするエ
ッチングガスを励起しながら、該第一の層をエッチング
する工程と を有することを特徴とするサイドエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62075012A JPH081897B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | サイドエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62075012A JPH081897B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | サイドエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63240026A JPS63240026A (ja) | 1988-10-05 |
| JPH081897B2 true JPH081897B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=13563848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62075012A Expired - Lifetime JPH081897B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | サイドエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081897B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142140A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-28 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 自己整合構造の形成方法 |
| JPS6142141A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-02-28 | Toshiba Corp | 選択光化学反応装置 |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62075012A patent/JPH081897B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63240026A (ja) | 1988-10-05 |
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