JPS5928341A - ドライエツチング方法 - Google Patents

ドライエツチング方法

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Publication number
JPS5928341A
JPS5928341A JP57138039A JP13803982A JPS5928341A JP S5928341 A JPS5928341 A JP S5928341A JP 57138039 A JP57138039 A JP 57138039A JP 13803982 A JP13803982 A JP 13803982A JP S5928341 A JPS5928341 A JP S5928341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
gas
etched
chamber
polysilicon
Prior art date
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Pending
Application number
JP57138039A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Shibagaki
柴垣 正弘
Yasuhiro Horiike
靖浩 堀池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57138039A priority Critical patent/JPS5928341A/ja
Publication of JPS5928341A publication Critical patent/JPS5928341A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00Etching 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。

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕 本発明は、反応性イメンエソヂング方法(・ζ関する。 〔従来技術とその問題点〕 近年、半導体集積回路の高密度化、高性能化が進むにつ
れて微細加工を高い精度で行うことが強く要望されてい
る。而して、微卸1加工の基本技術でを)るエツチング
処理に従来ウェットエツチングが採用され−Cいるが、
ウェットエツチングにより被エツチング休′にエツチン
グ処理を施すと、所謂アンダーカットが発生し易いだめ
、形状精度の高イハターンを形成できない問題がある。 このため、力10ニ鞘度が優れ、月つ下地材料との選択
性を有した反応性イメンエングーング(rL I E 
)が、エツチング処理技術の主流を占めつつある。との
反応性イメンエッチングでPO6y −Siをエツチン
グする際、CF、1.3r 、 CF、 、 CC(1
4等のハロゲン化炭素ガスを使用する。 第1図に示す様なPogy −S i 3をllIF5
する場合ンよ1’、 fili ’・11グン化炭素や
(°ら等の単体ハロゲンガスを適当に絹合せることで、
アンダーカットが餌〔いIt・方性エツチングが達成で
きCいる。ここで1は酸化膜72は半梼、体基板、4V
」、レジストである。 然しなから、水子の高密度化に伴い段差が急峻となシ且
つ3次元的な多層構造となυ、側壁段差部OJ P+)
6−8+ 3 + 31 + 32除法(第2図)や二
層構造り七ル部を加工(第3図)する場合オーバエツチ
ングが必要とされる。 メーバエッチング時に加工精度が強く要求されることか
ら、当然アンダーカットが無いことが必須である。 アンダーカットの発生を抑市するためイオン性の反応を
強くすると、下地相別とのエツチング速度の選択比が低
下してしまう欠点がある。 °アンダーカットが無く、且つ他の被エツチング材料と
の高いエツチング選択比を得られるIt、[7,技術は
り一5在のところ充分に満足されていない。 〔発明の目的〕 本発明は、上i’IC欠点を解決した反応性イメンエ即
ち、Pa(Jy−8+を几IEでエツチングする1鳥1
メーバエツチングしても、アンダーカットが1r1cい
、)17%方性エツチング方法を提供することを目的と
する。 〔発明の概要〕 被エツチ・フグ4J別を設置したエツチング装置内にハ
ロゲンガスとメゾンとからなる混合ガスを供給し、前記
反応性ガスによって形成された雰囲気中にプラズマを発
生させ、該プラズマ中で前記被エツチング材料をエツチ
ングすることを特徴とする。 アンダーカットを無くすためにイオン性を強くすれはメ
ーバエッチングしてもアンダーカットは軽1λにされる
が、反対にアンダーカットの原因となる活性ラジカルが
多数存在するイオン性の弱い領域においても、エツチン
グガスを適当に選定することでアンダーカットが少い場
合がある。 とれは第4図に示す様にエツチング中、エツチング生成
物や、エツチングカスがポリマー化してエツチング側壁
に伺着し、その旬着物がアンダーカットを1M、l止し
て、異方性エツチング中ングしていると推定される。 本発明者らは十81シ事実を踏まえ、エツチング中にn
mした側壁部の被エツチング利料を上記した再付着物で
被覆すると同時に積極的に08(オゾン)を導入して酸
化反応を進行させ、活性ラジカルによる側壁部のエツチ
ング反応を阻止することを見い出した。 〔発明の効果〕 0、(オゾン)をハロゲン系ガスに添加することで20
0%以上オーバエツチングしてもアンダーカットの無い
異方性エツチングが容易に達成可能であることが明らか
となった。 〔発明の実施例〕 波エツチング拐としては第1図のエツチング形状物、明
図によるようにシリコン基板2を熱酸化し7’?−fI
fA  (sio、 )   1 、にに CV 1)
 (Chemica6  Vaporde凹5itio
n )法によυ堆積したリンCP)をドープしたポリシ
リコン3を用い、マスク材としての、レジスト4を用い
た。 次に、本発明者らが使用した装置を第4図に示す。チー
)rンパー:31内には相対向する平行平板電4執32
 、33が股りられでいる。上部?a、(執32は接J
llxされ、下部′nv極33には整台器34を介して
13、56 M Ilzの高周波電源35が接続されて
いZ)っまた下部電極33には冷却水Wが流される。下
部電極上には[極月36と、その上に被エツチング材3
7が載置されている。反応性ガスである)・ロゲンガス
(X、)は図示していない流量調整器により所定の流用
に調節されガス導入D 38aからチャンバー31内に
導入される。又添加ガスであるオゾン(Os )lr、
jオゾナイザ−40によシ発生させハロゲンガス同様流
通fil+J節(図示していない)されガス導入口38
bからチャンバー31内に導入される。 チャンバー31内の余剰カスと反応生成物は排気孔39
を通じて、図示していない排気系により排気される。、
仁の反応性イオンエツチング装置に高周波電力を印加し
てチャンバー内に生起させたグロー放電中で、前記被エ
ツチング材37はエツチングされる。 さ−CI”+fl rii:しだ様に9F 7図に示す
段差部構j1°fをイ1したポリシリコンをエツチング
残る場合(第2図;I)、l/シスト4]・のポリシリ
コン3のエツチングを完了しCも、段差部のポリシリコ
ン31社残っている。このエツチング残りII: ′+
lj、気的に7ヨートし除去rる必要があるととt」、
いう才でもない。 従″)で段差部の高さに相当するポリシリコン膜;31
を工ツJ°ングするまでオーバエツチングする必要があ
り、卯、2図Cに見られる様に、オーバエツチング/グ
すると、ポリシリコン:32に°ノ゛ンダ〜カッ1が生
じるととがある。同様に第3図に示すように二層構造の
セル部のポリシリコン:1をエソグーングする場合、二
層目のポリシリコン:33が実質的((オーバエツチン
グされることになり、アンダーカットを生じることがる
る。 さ−C1反応性ガスと[2てCe、単体を用い、オシ゛
ン(011)を添加した場合のエツチング7F:r性に
ついて以下に述べる。 第5図はCd、を40cc/+ninを導入し、電極単
位面In当りの高周波電力’t 0.28 W/Crn
2印力貼 ガス圧を0.11.’o r +にし、オゾ
ン(o、 ) Inに対すリンドープポリシリコン(第
5図a)及びslo、(第5図1))のエツチング速度
の変化を示
【7たものである。 メゾンを添加すると、4 cc/lllIn i度′ま
ではポリシリコンのエツチング速度は変化が無いが、そ
の後オゾンMの増加に伴い低下していく。 一方sio、のエツチング速度は極めてわずかでるるが
、オゾン用に対し減少していく。 メゾン世の増加に伴うポリシリコンエッグ゛ング速度の
低下は、ポリシリコンの酸化反応が次第に支配的となる
と思われる。 第6図はリンドーグポリシリコンの膜厚がl/Amの被
エツチング材料のレジスト下の片側のアンダーカット鼠
をメーバエッチング、引の変化に対し7て図示しだもの
である。エツチング条件は第5図に示したものと同様で
ある。 第6図aはCet単体の場合で、オーパエッグーととも
にアンダーカントが生じ、100%オーバエッチでは5
000Xのアンダーカットが生じ第2図C1第3図に示
した形状を呈し、実用上使用不可となる。それに対し、
0、を2 cc/min添加すると第6図すに】」tす
様に100%オーバエッチしてもアンダーカットが生じ
ない。しかし、更にd−バエッグーングするとアンダー
カットが生じ200%オーバエツチングすると、700
0人のアンダーカットが発生する。第2図3.第3図に
示す形状をエツチングするには満足しているが、三層構
造では2()0%以上のオーバエツチングが必要とされ
るため、未だ不充分である。しかし、0.を4 cc/
1nin導入するど第6図Cに示す様に25()チメー
パエッチングしてもアンダーカットは観察されない。 以上、0.を導入することでアンダーカットを阻止する
ことを明らかにした。世し、過剰にO8を導入すると、
5int上にポリシリコンの残渣が生じやすくなり好ま
しくない。 〔発明の他の実施例〕 上記実施例はポリシリコンを例にとったがM。。 W等の高融点金属及びそれらのシリザイド化合物でも全
く同柳な効果が認められた。
【図面の簡単な説明】
第1図はレジストをマスクにして、ポリシリコンfジャ
ストコーツチングし、アンダーカッI−の無い、場合の
形状を示す断面図、第2図は段差部]が迎を有1.た場
合のポリシリコンエツヂングの従来形状を示す断面図、
第3図は二層セル構造の従来のポリシリコン形状を示す
断面図、第4図は本発明の実施例に使用した装置の断面
図、第5図は本発明の<:(1,−1−03混合ガスに
よる03並びにエツチング速度の関係を示す特性図、第
6図は本発明の0.添加によるアンダーカッt[Iとオ
ーバエツチングの関係を示す特性図である。 1・・・酸化物      3・・・ポリシリコン32
.33・・平行平板fil    :45・・・高周波
電源37・・・被エツチング材料 40・・・メゾナイザー (7317)代狸人弁理士  則 近 憲 佑(ほか1
名)第1図 第2図 L cL>               Lム〕第2
図 (C) 第8図 第4図 第5図 ρ /  Z  ′3<2 5.<  7  、P  
9 11rオゾン1(007分)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少くともハロゲンガスとオゾンガスとからなる混
    合ガスを用い、ハロゲンと反応する被エツチング月利を
    、他の材料に対して選択的且つアンダーカットの無いエ
    ツチングをすることを特徴とするドライエツチング方法
  2. (2)高周波電力を印加しうる相対向する電極を有I7
    、高周波電力の印加によりグロー放電を生起し、上記’
    rrt極上に載置せる被エツチング拐をエツチングする
    反応性イオンエツチング装商に、混合ガスを導入してエ
    ツチングすることを特徴とする特許RII求の範囲第1
     、<rt記11i1.のドライエツチング方法。
  3. (3)  被エツチング材第1がポリシリコン、高融点
    金!6及びこれらシリーリ°イド化合物であることを特
    徴とする特M’l’ N青求の範囲第1項記載のドライ
    エツチング方法。
JP57138039A 1982-08-10 1982-08-10 ドライエツチング方法 Pending JPS5928341A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63303085A (ja) * 1987-06-01 1988-12-09 Tokuda Seisakusho Ltd ドライエッチング方法
JPH01200630A (ja) * 1988-02-05 1989-08-11 Toshiba Corp ドライエッチング方法
JPH0294520A (ja) * 1988-09-30 1990-04-05 Toshiba Corp ドライエッチング方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63303085A (ja) * 1987-06-01 1988-12-09 Tokuda Seisakusho Ltd ドライエッチング方法
JPH01200630A (ja) * 1988-02-05 1989-08-11 Toshiba Corp ドライエッチング方法
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