JPS58197820A - プラズマエツチング方法 - Google Patents
プラズマエツチング方法Info
- Publication number
- JPS58197820A JPS58197820A JP57080182A JP8018282A JPS58197820A JP S58197820 A JPS58197820 A JP S58197820A JP 57080182 A JP57080182 A JP 57080182A JP 8018282 A JP8018282 A JP 8018282A JP S58197820 A JPS58197820 A JP S58197820A
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- JP
- Japan
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- etching
- etched
- gas
- mixing ratio
- hydrocarbon group
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
本発明は牛導体集積回路などＶＣおりる微細な薄膜パタ
ンの形成において、薄膜バタンのＩＩ壁の上部には緩や
かな、）都には急較なテーパ拭上作製するＶＣ通した７
ラズマエツテ／グ方法に関するものである。
ンの形成において、薄膜バタンのＩＩ壁の上部には緩や
かな、）都には急較なテーパ拭上作製するＶＣ通した７
ラズマエツテ／グ方法に関するものである。
近年、千尋体東槓−路製作技術は１丁遺す微細化の方向
に進んでおり、薄膜パタンの高精度な加工技術としてド
ライエツチング法が広く用いられつつある。このドライ
エツチング法により形成された薄膜パタンの断面形状は
しはしは矩形の形状ｔもつようになる。例えば、平行平
４に型プラズマエツチング＊ｔｍ’ｔ−ａｍしてエツチ
ング反応ガスとしてＣＣ４Ｆ＊ ｋ ２５ Ｓ ＣＣＭ
Ｒ，入し、反応室の真”ＩＫ ｌｌ−０，１Ｔｏｒｒ
ＶＣ保ち、４００Ｗ（１３，５６ＭＨｚ ）の＾周波
電力を印加し、多結晶シリコンａｔエツチングした場合
には、エツチングされた多結晶シリコン換のｓ＋ｕｉは
垂直になっている。
に進んでおり、薄膜パタンの高精度な加工技術としてド
ライエツチング法が広く用いられつつある。このドライ
エツチング法により形成された薄膜パタンの断面形状は
しはしは矩形の形状ｔもつようになる。例えば、平行平
４に型プラズマエツチング＊ｔｍ’ｔ−ａｍしてエツチ
ング反応ガスとしてＣＣ４Ｆ＊ ｋ ２５ Ｓ ＣＣＭ
Ｒ，入し、反応室の真”ＩＫ ｌｌ−０，１Ｔｏｒｒ
ＶＣ保ち、４００Ｗ（１３，５６ＭＨｚ ）の＾周波
電力を印加し、多結晶シリコンａｔエツチングした場合
には、エツチングされた多結晶シリコン換のｓ＋ｕｉは
垂直になっている。
このような矩杉Ｖ＃肉形状をもつ薄膜パタンの餉Ｉｌは
鋭い設差となるために、金楓配線などを薄−パタンに交
叉して被５１１杉成する場合ｒｃは断締畢故を起こす間
組が生じる。
鋭い設差となるために、金楓配線などを薄−パタンに交
叉して被５１１杉成する場合ｒｃは断締畢故を起こす間
組が生じる。
この間ｍ全解決するために薄膜パタンの一壁ｔなたらか
な傾斜状いわゆるテーパ状にするための檎々の方策か提
１案されている。しかし、これらの万策には、エツチン
グガスの組成を調節してｉスフ材のエツチング量ｔ−変
化させることにより被エツチング材のテーパ角を制御す
る方法や、被エツチング材に不純物―度勾配ｔつ社。
な傾斜状いわゆるテーパ状にするための檎々の方策か提
１案されている。しかし、これらの万策には、エツチン
グガスの組成を調節してｉスフ材のエツチング量ｔ−変
化させることにより被エツチング材のテーパ角を制御す
る方法や、被エツチング材に不純物―度勾配ｔつ社。
その増速エッチ効果管利用する方法あるい扛糊壁の段差
を核種するように形成され良薄Ｗ＆を異方性エツチング
し ｍｉｉのみ薄ａか残留するようにする方法など高度
な制御性が費求されたり、複雑な工程を追加する方法が
多く、必ずしも再現性よく安定性のある方法とは言えな
いものである。
を核種するように形成され良薄Ｗ＆を異方性エツチング
し ｍｉｉのみ薄ａか残留するようにする方法など高度
な制御性が費求されたり、複雑な工程を追加する方法が
多く、必ずしも再現性よく安定性のある方法とは言えな
いものである。
不発明はこれらの間馳点Ｋｌｌ目してなされたもので、
反応ガスとしてＣＣＬ−、ＣＣＬａＦ 、 ＣＣ４Ｒ。
反応ガスとしてＣＣＬ−、ＣＣＬａＦ 、 ＣＣ４Ｒ。
ＣｃｔＦ、およびＣＦ、のうちの少なくとも１１１を含
み、かつ炭素数が８以下の炭化水素系ガスの少なくとも
１種を含む混合ガスを使用し、炭化水素系ガスの混合比
を変えて、２工ＩＮＫ分けてエツチングすることｔ−特
徴とし、簡便に且つ安定性よ＜＊壁面を望ましいテ、−
バ形状に形成せしめることを目的とする０以下に不発９
１ｊｔ−評ＭＫ説明する０ 前記の目的音達成するため、本発明はエツチング川ガス
としてＣＣＬ４ 、 ＣＣＬｌＦ 、 Ｃａ函、 ｃｃ
ｔｐ。
み、かつ炭素数が８以下の炭化水素系ガスの少なくとも
１種を含む混合ガスを使用し、炭化水素系ガスの混合比
を変えて、２工ＩＮＫ分けてエツチングすることｔ−特
徴とし、簡便に且つ安定性よ＜＊壁面を望ましいテ、−
バ形状に形成せしめることを目的とする０以下に不発９
１ｊｔ−評ＭＫ説明する０ 前記の目的音達成するため、本発明はエツチング川ガス
としてＣＣＬ４ 、 ＣＣＬｌＦ 、 Ｃａ函、 ｃｃ
ｔｐ。
およびＣＦ、の９ちの少なくともｌＩ［ｔ−含み、かつ
縦化水素糸ガスの少なくともｌＩｌを含む混合ガスを使
用するフーラズマエッチングにおいて。
縦化水素糸ガスの少なくともｌＩｌを含む混合ガスを使
用するフーラズマエッチングにおいて。
前ＩＩｃ炭化水木糸ガスの混合比を大にしてエツチング
する第１の工程と引続いて前記縦化水素糸ガスの混合比
を小にしてエツチングする＠２の工程とを含むことを特
徴とする１ラズマ工ツチング方法奮発明の費旨とするも
のである。
する第１の工程と引続いて前記縦化水素糸ガスの混合比
を小にしてエツチングする＠２の工程とを含むことを特
徴とする１ラズマ工ツチング方法奮発明の費旨とするも
のである。
次に不発明の実施例を象附図向について説明する。なお
実施例は一つの例不であって、本発明の精神を逸脱しな
い範囲内で、撞々の変更あるいは改良１１−打いうるこ
と扛１う１でもない。
実施例は一つの例不であって、本発明の精神を逸脱しな
い範囲内で、撞々の変更あるいは改良１１−打いうるこ
と扛１う１でもない。
第１図は不発明に使用するプラズマエツチング装置のＩ
ＩＦＴｒｋＵ図の一例である。図においてｌは反応室、
２は反応室内に互に平行に設置された電極板の一つで、
試料會１ＩｌｃｒＩＬする試料電極、３は賦科亀他２に
対向して設置されている対向電極、４ｔｍｌＫ科電礁２
に付設されエツチング用反応ガスを試料電極２．対向電
極３間に導入するガス導入管、５ｔ；ｉ反応室ｌＫ１１
り何けられ反応室内のガス体を外部に排気するガス排気
管、６は試料を極２に載置されてエツチングされる被エ
ツチング材、７鉱一方ｔｗｃ料電極２に、他方會対向電
極３に接続されエツチング用反応ガスの１ラズマ會発生
させるための高周波電隙である０ 本発明の１ラズマエツナング方法を以）実施例によって
詳細に説明する。
ＩＦＴｒｋＵ図の一例である。図においてｌは反応室、
２は反応室内に互に平行に設置された電極板の一つで、
試料會１ＩｌｃｒＩＬする試料電極、３は賦科亀他２に
対向して設置されている対向電極、４ｔｍｌＫ科電礁２
に付設されエツチング用反応ガスを試料電極２．対向電
極３間に導入するガス導入管、５ｔ；ｉ反応室ｌＫ１１
り何けられ反応室内のガス体を外部に排気するガス排気
管、６は試料を極２に載置されてエツチングされる被エ
ツチング材、７鉱一方ｔｗｃ料電極２に、他方會対向電
極３に接続されエツチング用反応ガスの１ラズマ會発生
させるための高周波電隙である０ 本発明の１ラズマエツナング方法を以）実施例によって
詳細に説明する。
反応室１内の試料電極２上に被エツチング材６ｔ−載置
する。第２図は被エツチング材６の構成を示す断面図で
、８はマスク材であるレジスト峡、９はエツチングの主
対象物であるＡ３ドープ多結晶シリコンＩ［ｂｌ（ｌ下
層の二酸化シリコン躾、１１は）地の単結晶シリコンで
ある。次に反応室ｌ内管真空ポンプを用いて排気し、ガ
ス導入１ｔ４からエツチング用反応ガスとしてＣＣＬｔ
Ｆ＊に２５ｓｃｃＭ、ｃ鵞Ｈ４を５ ＳＣＣＭそれぞれ
導入し。
する。第２図は被エツチング材６の構成を示す断面図で
、８はマスク材であるレジスト峡、９はエツチングの主
対象物であるＡ３ドープ多結晶シリコンＩ［ｂｌ（ｌ下
層の二酸化シリコン躾、１１は）地の単結晶シリコンで
ある。次に反応室ｌ内管真空ポンプを用いて排気し、ガ
ス導入１ｔ４からエツチング用反応ガスとしてＣＣＬｔ
Ｆ＊に２５ｓｃｃＭ、ｃ鵞Ｈ４を５ ＳＣＣＭそれぞれ
導入し。
反応室内の真空度ｌＯ，１２Ｔｏｒｒに保ち、８００
Ｗの萬綱波電力を両電極間に印加し、プラλマを生しさ
せエツチングを開始する。このようなエツチング条件で
３分間エツチングした後ｌｌ１ｉ６ＪＩＩｌｄ波電力を
遮断しＷＪｌのプラズマエツチング工程を停止する。次
に、エツチング用反応ガスのＣＣｔ、？。
Ｗの萬綱波電力を両電極間に印加し、プラλマを生しさ
せエツチングを開始する。このようなエツチング条件で
３分間エツチングした後ｌｌ１ｉ６ＪＩＩｌｄ波電力を
遮断しＷＪｌのプラズマエツチング工程を停止する。次
に、エツチング用反応ガスのＣＣｔ、？。
とＣ鵞への混合比を、それぞれ２５ ＳＣＣＭ、 ２．
５ ＳＣＣＭに震えて、同様に真空度０．１２ Ｔｏｒ
ｒ ａ高周波電力８００Ｗで、プラズマエッチ／りを行
なう。エツチングｔ６分間持続し、被エツチング材であ
るＭドーツ多ＭｉＩ＆ｌシリコン換９がエツチングされ
た後第２の１ラメマ工ツチングエｍｔ−終了する。
５ ＳＣＣＭに震えて、同様に真空度０．１２ Ｔｏｒ
ｒ ａ高周波電力８００Ｗで、プラズマエッチ／りを行
なう。エツチングｔ６分間持続し、被エツチング材であ
るＭドーツ多ＭｉＩ＆ｌシリコン換９がエツチングされ
た後第２の１ラメマ工ツチングエｍｔ−終了する。
第３図は上記のような二つの工程を連続してエツチング
したときの被エツチング材６の断面図で、レジストＩＩ
！Ｉ８及びんドープ多結晶シリコン＠９の１ｉｉｌ！１
１面になだらかな傾斜が生じ且つ丸みｔおひており、特
異な形状を呈している。このときＯＡ８ドーノ多形晶シ
リコン験９のエツチング速度は第ｌの工程で°祉１６０
＾／分、第２の工程では６５０Ａ／分であった。被エツ
チング材６の糊壁の％異な形状を呈する原因の詳細に不
明であるが、エツチング用反応ガスＩ／ｃＣＣ４Ｒとｃ
鵞賜の混合ガスを使用することにより、エツチング反応
と並行してプラズマ重合反応が起り、エツチングの進行
とともにレジスト１１８及びＡ３ドー１多結晶シリコン
１ｌＩＩ９に１ラズｉ重合物Ｕの堆積か生じることに起
因していると推測される。
したときの被エツチング材６の断面図で、レジストＩＩ
！Ｉ８及びんドープ多結晶シリコン＠９の１ｉｉｌ！１
１面になだらかな傾斜が生じ且つ丸みｔおひており、特
異な形状を呈している。このときＯＡ８ドーノ多形晶シ
リコン験９のエツチング速度は第ｌの工程で°祉１６０
＾／分、第２の工程では６５０Ａ／分であった。被エツ
チング材６の糊壁の％異な形状を呈する原因の詳細に不
明であるが、エツチング用反応ガスＩ／ｃＣＣ４Ｒとｃ
鵞賜の混合ガスを使用することにより、エツチング反応
と並行してプラズマ重合反応が起り、エツチングの進行
とともにレジスト１１８及びＡ３ドー１多結晶シリコン
１ｌＩＩ９に１ラズｉ重合物Ｕの堆積か生じることに起
因していると推測される。
また、第２の工程より第１の工程でのＡ畠ドー７゛多結
晶シリコンＩＩ９のエッチレートか小さいのはｓ ＣＣ
Ｌ鵞Ｆ＊に対するＣＩＨ・の混合比に対応して、プラズ
マ重合物の生成速度が異なり、＠ｌの工程でのプラズマ
１合物の生成速度が速いので。
晶シリコンＩＩ９のエッチレートか小さいのはｓ ＣＣ
Ｌ鵞Ｆ＊に対するＣＩＨ・の混合比に対応して、プラズ
マ重合物の生成速度が異なり、＠ｌの工程でのプラズマ
１合物の生成速度が速いので。
エツチングが抑制されるためと考えられる。
第４図は上記混合ガスで二つの工程によりエツチングし
た被エツチング材６に酸素プラズマ會施し、レジストｋ
Ａ８及び重合物１２を除去した後のｈドーグ多結晶多結
晶シリコン膜面形状を示すものでありｓ Ａｓドープ多
緒晶シリコン娯９の＠壁の上部にはなたらかな、下部に
は急峻なテーバ状がそれぞれ生じている０テ一パ月ハそ
れぞれ約６０度、７５度であった０ 上述のようにエッチノブ用反応カスとじてＣＣ１＊Ｆ＊
とＣ鵞Ｈ・の混合ガスを使用し、且つその混合比ｔ−ｉ
えて二つの工Ｓに分りてエツチングすることにより、被
エツチング材の貴ＩＩｔｚｓ類のテーパ状に杉戚できる
ことか明らかである。
た被エツチング材６に酸素プラズマ會施し、レジストｋ
Ａ８及び重合物１２を除去した後のｈドーグ多結晶多結
晶シリコン膜面形状を示すものでありｓ Ａｓドープ多
緒晶シリコン娯９の＠壁の上部にはなたらかな、下部に
は急峻なテーバ状がそれぞれ生じている０テ一パ月ハそ
れぞれ約６０度、７５度であった０ 上述のようにエッチノブ用反応カスとじてＣＣ１＊Ｆ＊
とＣ鵞Ｈ・の混合ガスを使用し、且つその混合比ｔ−ｉ
えて二つの工Ｓに分りてエツチングすることにより、被
エツチング材の貴ＩＩｔｚｓ類のテーパ状に杉戚できる
ことか明らかである。
また、」配実施例ではテーバ角が約ｗ度と７５度でろっ
たが、Ｃ（２，Ｆ、とＣ，）ｉ、の混合比や真空度を変
化させプラズマ重合物の生成速度全増減させることによ
りテーバ角が制御される。被エツチング材−壁上部のテ
ーパ状の長さはＩＫｌの工程のエツチング時間により制
御できる。
たが、Ｃ（２，Ｆ、とＣ，）ｉ、の混合比や真空度を変
化させプラズマ重合物の生成速度全増減させることによ
りテーバ角が制御される。被エツチング材−壁上部のテ
ーパ状の長さはＩＫｌの工程のエツチング時間により制
御できる。
以上にエツチング用反応ガスとしてＣＣＬｔＦ鵞とＣｍ
ルの混合ガス會筐用した場合の一実施例であるが、他の
フレオン糸ガス（ＣＣ／、Ｆ’、 ＣｃｔＦ、 、 Ｃ
Ｆ、）あるいにＣＣ６４と他の炭素数が８以）の炭化水
素糸ガス（例えはＣＨ，、Ｃ，ル、Ｃｉル）全使用して
も同様に行なうことができる０ 上記の実施例では被エツチング材としてＡ８ド！ 一１多結晶シリコンＩＩＶｃついて述べたか、Ｐあ
するいはＢのようなドービ／グ原子全会んだ多結晶
シリコン膜、不純物全会まない多結晶シリコン膜および
単結晶シリコンなどにも適用できるＯ以上ｆｆｌ＃３し
たように１本発明社エツチング用反応ガストＬ テＣＣ
４−ＣＣｔ、Ｆ 、 ＣＣ１＊Ｆ＊ 、ＣＣＬＦｍ オ
よびＣＦ、のうちの少なくともｌｌｌｍ−含み、かつ炭
＊ａが８以下の炭化水素糸ガスの少なくとも１棟を含む
混合ガスを使用し、敵初に炭化水嵩系ガスの混合比を大
にしてエツチングし、引続いて炭化水素糸ガスの混合比
を小にしてエツチングすることにより、被エツチング材
に上部では緩やかな、下部では急峻なテーパ状の側壁向
を形成するｔので、簡便て再現性の良いプラズマエツチ
ング方法であり、半導体票子製造における歩＊り向上に
寄与するものである０
ルの混合ガス會筐用した場合の一実施例であるが、他の
フレオン糸ガス（ＣＣ／、Ｆ’、 ＣｃｔＦ、 、 Ｃ
Ｆ、）あるいにＣＣ６４と他の炭素数が８以）の炭化水
素糸ガス（例えはＣＨ，、Ｃ，ル、Ｃｉル）全使用して
も同様に行なうことができる０ 上記の実施例では被エツチング材としてＡ８ド！ 一１多結晶シリコンＩＩＶｃついて述べたか、Ｐあ
するいはＢのようなドービ／グ原子全会んだ多結晶
シリコン膜、不純物全会まない多結晶シリコン膜および
単結晶シリコンなどにも適用できるＯ以上ｆｆｌ＃３し
たように１本発明社エツチング用反応ガストＬ テＣＣ
４−ＣＣｔ、Ｆ 、 ＣＣ１＊Ｆ＊ 、ＣＣＬＦｍ オ
よびＣＦ、のうちの少なくともｌｌｌｍ−含み、かつ炭
＊ａが８以下の炭化水素糸ガスの少なくとも１棟を含む
混合ガスを使用し、敵初に炭化水嵩系ガスの混合比を大
にしてエツチングし、引続いて炭化水素糸ガスの混合比
を小にしてエツチングすることにより、被エツチング材
に上部では緩やかな、下部では急峻なテーパ状の側壁向
を形成するｔので、簡便て再現性の良いプラズマエツチ
ング方法であり、半導体票子製造における歩＊り向上に
寄与するものである０
第１図は本発明に使用するプラズマエツチング製麹の断
面ｍ ｓ ｗＡ２図扛エソチング前の被エツチング材の
断面図、第３図はエツチング後の被エツチング材の断面
図、第４１ｃ１はエツチング後酸素プラズマ処理後の被
エツチング材の断面図である。 １・・・・・・反応室、２・・・・・・試料電極、３・
・・・・・対同電他、４・・・・・・ガス導入管、５・
・・・・・ガス排出管、６・・・・・・禎エツチング材
、７・・・・・・高周波電源、８・・・・・・レジスＩ
Ｌ ９・・・・・・Ａｓドープ多結晶シリコン換、１０
・・・・・・二酸化シリコン、１１・・・・・・単結晶
シリコンｔ１２・・・・・・プラズマ重合物特許出願人
日不電信電話公社 第１図 第２図 第３図 第４図
面ｍ ｓ ｗＡ２図扛エソチング前の被エツチング材の
断面図、第３図はエツチング後の被エツチング材の断面
図、第４１ｃ１はエツチング後酸素プラズマ処理後の被
エツチング材の断面図である。 １・・・・・・反応室、２・・・・・・試料電極、３・
・・・・・対同電他、４・・・・・・ガス導入管、５・
・・・・・ガス排出管、６・・・・・・禎エツチング材
、７・・・・・・高周波電源、８・・・・・・レジスＩ
Ｌ ９・・・・・・Ａｓドープ多結晶シリコン換、１０
・・・・・・二酸化シリコン、１１・・・・・・単結晶
シリコンｔ１２・・・・・・プラズマ重合物特許出願人
日不電信電話公社 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 エツチング用ガスとｔ、 テｃｃｔ、 、 ｃｃｔｙ
、 ｃｃｔ、 Ｆ、。 ＣＣｔＦａおよびＣＦ４のうちの少なくともｌ槍を含み
、かつ炭化水素系ガスの少なくとも１種を含む混合ガス
を便用するプラズマエツチングにおいて、前記脚化水素
糸ガスの混合比を大にしてエツチングする第１の工程と
引続いて前記炭化水素系ガスの混合比を小にしてエツチ
ングする第２の工程とを含むことを特徴とする１ラズマ
エツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080182A JPS58197820A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | プラズマエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57080182A JPS58197820A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | プラズマエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58197820A true JPS58197820A (ja) | 1983-11-17 |
Family
ID=13711215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57080182A Pending JPS58197820A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | プラズマエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58197820A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951531A (ja) * | 1982-09-18 | 1984-03-26 | Ulvac Corp | ドライエツチング方法 |
| JPS61256724A (ja) * | 1985-05-06 | 1986-11-14 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | プラズマ・エツチ開孔のプロフイルを制御する方法 |
| JPS6376433A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Sony Corp | シリコンのエツチングガス及びシリコンのエツチング方法 |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP57080182A patent/JPS58197820A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951531A (ja) * | 1982-09-18 | 1984-03-26 | Ulvac Corp | ドライエツチング方法 |
| JPS61256724A (ja) * | 1985-05-06 | 1986-11-14 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | プラズマ・エツチ開孔のプロフイルを制御する方法 |
| JPS6376433A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Sony Corp | シリコンのエツチングガス及びシリコンのエツチング方法 |
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