JPS5980778A - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
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- JPS5980778A JPS5980778A JP19097082A JP19097082A JPS5980778A JP S5980778 A JPS5980778 A JP S5980778A JP 19097082 A JP19097082 A JP 19097082A JP 19097082 A JP19097082 A JP 19097082A JP S5980778 A JPS5980778 A JP S5980778A
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- pressure
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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ＮＦ３を用いるエツチング方法に関する。
平行平板電極型反応装置を用いた反応性イオンエツチン
グはＬＳＩプロセスにおいて要求される高精度のエツチ
ングを得るために利用されている。
グはＬＳＩプロセスにおいて要求される高精度のエツチ
ングを得るために利用されている。
そして該エツチングにおいては高選択性、高エツチング
速度及び異方性エツチングが要求され、現在、特にシリ
コン ゲイト テクノロジーにおけるＳｉＯ□上のＳｉ
のエツチングの高選択性及び高エツチング速度が注目さ
れている。
速度及び異方性エツチングが要求され、現在、特にシリ
コン ゲイト テクノロジーにおけるＳｉＯ□上のＳｉ
のエツチングの高選択性及び高エツチング速度が注目さ
れている。
ＮＦ３によりシリコンをエツチングする研究は１９８０
年に初めて アイゼル（Ｅｉｓｅｌｅ ）、イアノ（Ｉ
ａｎｎｏ ）等によシ行われた。アイゼルはＮＦ３がＳ
ｔに対して強力なエツチング剤であシ、一方５ｉｏ２を
少ししかエツチングしないことを見い出した。
年に初めて アイゼル（Ｅｉｓｅｌｅ ）、イアノ（Ｉ
ａｎｎｏ ）等によシ行われた。アイゼルはＮＦ３がＳ
ｔに対して強力なエツチング剤であシ、一方５ｉｏ２を
少ししかエツチングしないことを見い出した。
またイアノ等はＣＦ４とＮＦ３での放電のエツチング性
を比較し、ＮＦ３放電によって生ずる負イオンに関する
反応機構について報告した。
を比較し、ＮＦ３放電によって生ずる負イオンに関する
反応機構について報告した。
最近 バウアー（Ｂｏｗｅｒ ）はＳｉＯ２上での多結
晶性シリコンをＣＣｌ４及びＮＦ３を用いてエツチング
の比較を行い、ＣＣｌ４に比較してＮＦ３の場合には高
エツチング速度が得られるがエツチングパターンは殆ど
等方性であったことを報告している。
晶性シリコンをＣＣｌ４及びＮＦ３を用いてエツチング
の比較を行い、ＣＣｌ４に比較してＮＦ３の場合には高
エツチング速度が得られるがエツチングパターンは殆ど
等方性であったことを報告している。
以上のようにＮＦ３によるＳｉのエツチングは知られて
いるが、本発明者等は更によシ一層５ｉｏ２のエツチン
グ速度に対するＳｔのエツチング速度を大きくする方法
、即ちＳｉとＳｉＯ□のエツチング速度比をよシ大とす
る方法並びに高いエツチング速度においても優れた異方
性のエツチングパターンが得られる方法について鋭意研
究を行った。
いるが、本発明者等は更によシ一層５ｉｏ２のエツチン
グ速度に対するＳｔのエツチング速度を大きくする方法
、即ちＳｉとＳｉＯ□のエツチング速度比をよシ大とす
る方法並びに高いエツチング速度においても優れた異方
性のエツチングパターンが得られる方法について鋭意研
究を行った。
そしてＮＦ３による反応性イオンエツチングを平行平板
電極型反応装置を用いて、種々の圧力及びガス流速の条
件下で行ったところ、特定範囲の圧力及び／又は流速に
おいてエツチングの高選択性、高エツチング速度及び優
れた異方性エツチングが下でＮＦ３によシＳｉをエツチ
ングするエツチング方法に係る。
電極型反応装置を用いて、種々の圧力及びガス流速の条
件下で行ったところ、特定範囲の圧力及び／又は流速に
おいてエツチングの高選択性、高エツチング速度及び優
れた異方性エツチングが下でＮＦ３によシＳｉをエツチ
ングするエツチング方法に係る。
以下本発明についＣ詳しく説明する。第１図は本発明で
使用した平行平板電極型反応装＃Ｃ３ＰＦ−２１０’Ｂ
、 ＮＥＶＡ 、日電パリアン（株））の系統図であ
る。ステンレス製の電極（１）の直径は１０ｃｍである
。（１ａ）がカソード、（ｌｂ）がアノードでアシ、両
電極の間隔は６ｃＩｎである。（２）は液体Ｎ２ｆ：用
いたトラップ、（３）は油拡散ポンプでエツチング剤を
ｌＸｌ０ Ｐａ（ハスカル）以下の真空にすることが
できる。（４）はロータリー真空ポンプである。室内を
２００°Ｃまで加熱して水分と除去することができる。
使用した平行平板電極型反応装＃Ｃ３ＰＦ−２１０’Ｂ
、 ＮＥＶＡ 、日電パリアン（株））の系統図であ
る。ステンレス製の電極（１）の直径は１０ｃｍである
。（１ａ）がカソード、（ｌｂ）がアノードでアシ、両
電極の間隔は６ｃＩｎである。（２）は液体Ｎ２ｆ：用
いたトラップ、（３）は油拡散ポンプでエツチング剤を
ｌＸｌ０ Ｐａ（ハスカル）以下の真空にすることが
できる。（４）はロータリー真空ポンプである。室内を
２００°Ｃまで加熱して水分と除去することができる。
ＮＦ３ガスの導入は電極間のインレットを通して行う。
ガスの圧力はピラニゲージ（５）及びシュルツゲージ（
６）にょシ測定した。（７）は交番高周波電圧発生装置
である。
６）にょシ測定した。（７）は交番高周波電圧発生装置
である。
被エツチング体としてＳｔ及び５ｉ０２’を用い、Ｓｔ
のサンプルとしては（１００）面Ｓｉウェハーのｐ−１
ｙｐｅ。
のサンプルとしては（１００）面Ｓｉウェハーのｐ−１
ｙｐｅ。
またＳｉＯ２のサンプルとしては直径２インチのＳｉウ
ニ八へを１２００ ’Ｃで熱酸化して約１μｍの８１０
２被膜を形成したものを使用した。試料は陰極（カソー
ド）上に置き、陰極を冷却水で１００℃以下に冷却した
。
ニ八へを１２００ ’Ｃで熱酸化して約１μｍの８１０
２被膜を形成したものを使用した。試料は陰極（カソー
ド）上に置き、陰極を冷却水で１００℃以下に冷却した
。
次にエツチング特性の圧力依存性を第２図に示す。即ち
内径が２５ｃｍの平行平板電極型反応装置を使用してＳ
ｉ及び５ｉｏ２のＮＦ、の種々の圧力下でのエツチング
速度を測定した結果を第２図に示す。
内径が２５ｃｍの平行平板電極型反応装置を使用してＳ
ｉ及び５ｉｏ２のＮＦ、の種々の圧力下でのエツチング
速度を測定した結果を第２図に示す。
ＮＦ３の流速及び高周波の周波数、出方はそれぞれ１０
０ｓｅｃｍ （５ｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｃ
ｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒｍｉｎｕｔｅ 、単位面
積当シでは０．２５ｃｃｒｒＶ／ｃｍ２ ）及び１３．
５６ＭＨｚ、５０Ｗであシ、エツチング時間は約０、５
〜２０分である。第２図よシＳｉのエツチング速度はＮ
Ｆ３の圧力の増加と共に大きくな、９２０Ｐａあたシか
ら急激に増大し、約７０Ｐａ付近で最大となシ、その後
急速に低下する。一方Ｓ ｉ０２のエツチング速度はＮ
Ｆ３の圧力に対して依存性が遥かに小さい。従ってＳｉ
とＳｉＯ２の両者のエツチング速度比を考慮すると、好
適な圧力範囲は２０〜２００Ｐａであシ、更に一層好ま
しい範囲は３０〜１００Ｐａの範囲である。
０ｓｅｃｍ （５ｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｃ
ｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒｍｉｎｕｔｅ 、単位面
積当シでは０．２５ｃｃｒｒＶ／ｃｍ２ ）及び１３．
５６ＭＨｚ、５０Ｗであシ、エツチング時間は約０、５
〜２０分である。第２図よシＳｉのエツチング速度はＮ
Ｆ３の圧力の増加と共に大きくな、９２０Ｐａあたシか
ら急激に増大し、約７０Ｐａ付近で最大となシ、その後
急速に低下する。一方Ｓ ｉ０２のエツチング速度はＮ
Ｆ３の圧力に対して依存性が遥かに小さい。従ってＳｉ
とＳｉＯ２の両者のエツチング速度比を考慮すると、好
適な圧力範囲は２０〜２００Ｐａであシ、更に一層好ま
しい範囲は３０〜１００Ｐａの範囲である。
第３図及び第４図にＳｔ及び５ｉ０２のエツチング速度
に対するＮＦ３ガスの流速依存性を示す。ＮＦ３の圧力
は４０．７０又は１３０Ｐａとし、高周波の周波数は１
３．５６ ＭＨｚ 、出力は５０Ｗ１工ツチング時間は
約０．５〜２０分とした。ガス流速ヲ０．１〜０，８ｓ
ｃ ｃｒｒ％ｃｍ２の範囲で変化させた結果、第３図
よシＳｔのエツチング速度はＮＦ３の流速の増加に伴い
急激に増加した。しかしながら流速が０．４５ｃｃｒｒ
Ｖ′ｃ１ｎ２を越えるとエツチングパターンが異方性か
ら等方性に変化した。一方ＳｉＯ２のエツチング速度は
ガス流速の変化に対して余シ変化せず、むしろ流速の増
加と共に低下する傾向を示した。従って両者のエツチン
グ速度比及びエツチングパターンの点よシ、好ましいＮ
Ｆ３流速は０．１〜０．４５ｃｃｒＢ／ｃｍ２の範囲、
特に好ましい範囲は０．１５〜０．３５ｃｃｒｒ１／ｃ
ｍ２であシ、条件を選択することによシ両者のエツチン
グ速度比の最大値は１００以上に達した。
に対するＮＦ３ガスの流速依存性を示す。ＮＦ３の圧力
は４０．７０又は１３０Ｐａとし、高周波の周波数は１
３．５６ ＭＨｚ 、出力は５０Ｗ１工ツチング時間は
約０．５〜２０分とした。ガス流速ヲ０．１〜０，８ｓ
ｃ ｃｒｒ％ｃｍ２の範囲で変化させた結果、第３図
よシＳｔのエツチング速度はＮＦ３の流速の増加に伴い
急激に増加した。しかしながら流速が０．４５ｃｃｒｒ
Ｖ′ｃ１ｎ２を越えるとエツチングパターンが異方性か
ら等方性に変化した。一方ＳｉＯ２のエツチング速度は
ガス流速の変化に対して余シ変化せず、むしろ流速の増
加と共に低下する傾向を示した。従って両者のエツチン
グ速度比及びエツチングパターンの点よシ、好ましいＮ
Ｆ３流速は０．１〜０．４５ｃｃｒＢ／ｃｍ２の範囲、
特に好ましい範囲は０．１５〜０．３５ｃｃｒｒ１／ｃ
ｍ２であシ、条件を選択することによシ両者のエツチン
グ速度比の最大値は１００以上に達した。
本発明のエツチング方法は以上のように特定のＮＦ３ガ
スの圧力及び／又は流速の条件下に行うことを特徴とす
る。尚、エツチングの方法は通常のＮＦ３によるエツチ
ング方法に準じて行うことができ、例えば平行平板電極
型反応装置の陰極の上に試料を置き、ＮＦ３の圧力及び
流速を調節して両電極に高周波電解を印加することにょ
シ行うことができる。高周波の周波数は約０．１〜１０
０ＭＨｚの範囲が好ましく、また出力は約０．１〜１駒
２の範囲が好ましい。
スの圧力及び／又は流速の条件下に行うことを特徴とす
る。尚、エツチングの方法は通常のＮＦ３によるエツチ
ング方法に準じて行うことができ、例えば平行平板電極
型反応装置の陰極の上に試料を置き、ＮＦ３の圧力及び
流速を調節して両電極に高周波電解を印加することにょ
シ行うことができる。高周波の周波数は約０．１〜１０
０ＭＨｚの範囲が好ましく、また出力は約０．１〜１駒
２の範囲が好ましい。
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を説明する。
実施例ｌ
ＮＦ３の圧カフ０Ｐａ、流速０．２０ ｓｅｃｍ／ｃｍ
２及び高周波の周波数１３．５６ＭＨｚ、出力５０Ｗの
条件下で、ＡＩ！の蒸着膜をラインアンドスペースノく
ターンのマスク材として用いて、Ｓｉのエツチング（ｉ
−５分間行ったところ、０．２μＩＴＩ／ｍ ｉ ｎの
エツチング速度が得られた。このときのエツチングノく
ターンを第５図に示すが、きれいな異方性のパターンで
あった。
２及び高周波の周波数１３．５６ＭＨｚ、出力５０Ｗの
条件下で、ＡＩ！の蒸着膜をラインアンドスペースノく
ターンのマスク材として用いて、Ｓｉのエツチング（ｉ
−５分間行ったところ、０．２μＩＴＩ／ｍ ｉ ｎの
エツチング速度が得られた。このときのエツチングノく
ターンを第５図に示すが、きれいな異方性のパターンで
あった。
比較例ｌ
ＮＦ３の圧カフ０Ｐａ％流速０．８２ ｓｅｃ熊伝２及
び高周波の周波数１３．５６ＭＨｚ、出力５０Ｗの条件
下で実施例１と同様にしてＳｉのエツチングを１分間行
ったところ、エツチング速度は２．３μｒｙ’ｍ ｉ
ｎに達したが、エツチングパターンは第６図に示すよう
に等方性のパターンであった。
び高周波の周波数１３．５６ＭＨｚ、出力５０Ｗの条件
下で実施例１と同様にしてＳｉのエツチングを１分間行
ったところ、エツチング速度は２．３μｒｙ’ｍ ｉ
ｎに達したが、エツチングパターンは第６図に示すよう
に等方性のパターンであった。
第１図は平行平板電極型反応装置の系統図、第２図はエ
ツチング速度のＮＦ３圧力依存性を示すグラフ、第３〜
４図はエツチング速度のＮＦ３流速依存性を示すグラフ
、第５〜６図はそれぞれ実施例１及び比較例１で得られ
たエツチングパターンの断面図である。 （以上） 特許出願人 ダイキン工業株式会社 代理人 弁理士田村 巌
ツチング速度のＮＦ３圧力依存性を示すグラフ、第３〜
４図はエツチング速度のＮＦ３流速依存性を示すグラフ
、第５〜６図はそれぞれ実施例１及び比較例１で得られ
たエツチングパターンの断面図である。 （以上） 特許出願人 ダイキン工業株式会社 代理人 弁理士田村 巌
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１２０〜２００ Ｐａの圧力下に平行平板電極放電
下でＮＦ３によｐｓｉ’ｉエツチングするエツチング方
法。 （２１ＮＦ３の流速ｆ ０．１〜０．４５ｃｃｒｒ％ｃ
ｍ２、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57190970A JPH0651915B2 (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57190970A JPH0651915B2 (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | エツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5980778A true JPS5980778A (ja) | 1984-05-10 |
| JPH0651915B2 JPH0651915B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=16266701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57190970A Expired - Lifetime JPH0651915B2 (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651915B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61272379A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-02 | Fujitsu Ltd | アルミニウムのｃｖｄ方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749234A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Plasma etching method |
-
1982
- 1982-10-30 JP JP57190970A patent/JPH0651915B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749234A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Plasma etching method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61272379A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-02 | Fujitsu Ltd | アルミニウムのｃｖｄ方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0651915B2 (ja) | 1994-07-06 |
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