JPS60165725A - ドライエツチング方法 - Google Patents
ドライエツチング方法Info
- Publication number
- JPS60165725A JPS60165725A JP59020995A JP2099584A JPS60165725A JP S60165725 A JPS60165725 A JP S60165725A JP 59020995 A JP59020995 A JP 59020995A JP 2099584 A JP2099584 A JP 2099584A JP S60165725 A JPS60165725 A JP S60165725A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- light
- etching
- organic
- etched
- 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.)
- Granted
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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】
（発明の技術分野〕
水１１明は、光化学反応を利用した異方性のドライエツ
チング技術に関する。
チング技術に関する。
近年、集積回路は微細化の一途を辿り、最近では罷小パ
ターン寸法が１〜２［μｍ］の超しＳＩら試作開光され
るに至っている。このような微細加工には、プラズマエ
ツチング技術が不可欠である。ブラスマ■ツブング技１
６０一つとして、平行甲板型電（Φを何する容器内にＣ
Ｆ ４等の反応性ガスを導入すると」先に、１３．５６
［Ｍｌ−１ｚ］の高周波電力が印加される電極（陰極
）上に試料を置き、各電極間にグロー放電を生起してプ
ラズマを生成し、陰Ｉ！ｉ上に生じる陰極降下電圧によ
りプラズマ中の正（−Ａンを加速し、このイオンにより
試料を衝撃しＣエツチングする方法がある。この方法は
、反応１！！ −１’ Ａンエッチング（ＲＩＥ）法と
称される乙ので、現在微細加工技術の主流になっている
。
ターン寸法が１〜２［μｍ］の超しＳＩら試作開光され
るに至っている。このような微細加工には、プラズマエ
ツチング技術が不可欠である。ブラスマ■ツブング技１
６０一つとして、平行甲板型電（Φを何する容器内にＣ
Ｆ ４等の反応性ガスを導入すると」先に、１３．５６
［Ｍｌ−１ｚ］の高周波電力が印加される電極（陰極
）上に試料を置き、各電極間にグロー放電を生起してプ
ラズマを生成し、陰Ｉ！ｉ上に生じる陰極降下電圧によ
りプラズマ中の正（−Ａンを加速し、このイオンにより
試料を衝撃しＣエツチングする方法がある。この方法は
、反応１！！ −１’ Ａンエッチング（ＲＩＥ）法と
称される乙ので、現在微細加工技術の主流になっている
。
しかし、この種の方法ではＴツ°ｆ−ング１べぎ試料が
プラズマ中に置かれているため、イオンＡ５電子等の荷
電粒子の帯電にＪ：る酸化膜の破壊、ソフトＸ線による
閾値電圧のシフ１〜、酸化膜中への１へラップの誘起の
他、チトンバ内壁からの金属ｉり染等の種々のラジエー
ションダメージを生じていた。
プラズマ中に置かれているため、イオンＡ５電子等の荷
電粒子の帯電にＪ：る酸化膜の破壊、ソフトＸ線による
閾値電圧のシフ１〜、酸化膜中への１へラップの誘起の
他、チトンバ内壁からの金属ｉり染等の種々のラジエー
ションダメージを生じていた。
これらのラジエーションダメージには、デバイスの超Ｌ
ＳＩ化にとって致命傷となる要因が多く含まれており、
このため照射損傷のない無ダメージのエツチング技術が
切望されている。
ＳＩ化にとって致命傷となる要因が多く含まれており、
このため照射損傷のない無ダメージのエツチング技術が
切望されている。
無ダメージのドライエツチング技術としては、最近グロ
ー放電中のガス温度だけの運動エネルギしか持たない原
子状のＦビームによるＳｉやポリ５ｉ（７）異方性エツ
チング（例えば、ｔ−１、Ａ ｋｉｙａ。
ー放電中のガス温度だけの運動エネルギしか持たない原
子状のＦビームによるＳｉやポリ５ｉ（７）異方性エツ
チング（例えば、ｔ−１、Ａ ｋｉｙａ。
ｐｒｏｏ、 ３ｒｄ 、 ３ｙｍｐ 、 Ｏｎ Ｄｒｙ
ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ、ρ１１９ （１９８１） ）や
レーザや紫外光を用いたエツチング（例えば、Ｔ 、
Ｊ 、０１ｌｔｌａｎ（＋ ： Ｊ 、 ｃｈｅｉ、
ｐｔｒｙｓ。
ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ、ρ１１９ （１９８１） ）や
レーザや紫外光を用いたエツチング（例えば、Ｔ 、
Ｊ 、０１ｌｔｌａｎ（＋ ： Ｊ 、 ｃｈｅｉ、
ｐｔｒｙｓ。
７４、１４５３（１９８１） ： Ｈ，０ｋａｎｏ、
Ｔ、 Ｙａｌａｚａｋｌ 。
Ｔ、 Ｙａｌａｚａｋｌ 。
Ｍ、 ５ｅｋｉｎｅ ａｎｄ Ｙ、 Ｈｏｒｌｉｋｅ、
ｐｒｏｃ、 ｏｆ ４ ｔｌ＋ｓｙｍｐ、 ｏｎ ｌ
”）ｒｙ ｐ＋゛ｏｃｅｓｓｅｓ、 Ｐ６ （１９８２
） ）等が報＠ｉ ’ｉト４Ｌ、無損傷、異方性エツチ
ングの可能性が示されている。
ｐｒｏｃ、 ｏｆ ４ ｔｌ＋ｓｙｍｐ、 ｏｎ ｌ
”）ｒｙ ｐ＋゛ｏｃｅｓｓｅｓ、 Ｐ６ （１９８２
） ）等が報＠ｉ ’ｉト４Ｌ、無損傷、異方性エツチ
ングの可能性が示されている。
、Ｊ、／−１４＜ ｆｆｅ明者等の研究によれば、Ｉ−
１ａ−Ｘ ｅ−アンダにより発した紫外線前側によるＣ
Ｉ２雰囲気中でのポリＳｉエツチングにおいて、従来報
告ｃ３ ｔｔ Ｔいるイオンアシストエツチング（例え
ば１、Ｉ Ｗ、 （”、ｏｂｕｒｎ ａｎｄ ｌ−１，
Ｆ、 Ｗｉｎｔｅｒｓ、 Ｊ 。
１ａ−Ｘ ｅ−アンダにより発した紫外線前側によるＣ
Ｉ２雰囲気中でのポリＳｉエツチングにおいて、従来報
告ｃ３ ｔｔ Ｔいるイオンアシストエツチング（例え
ば１、Ｉ Ｗ、 （”、ｏｂｕｒｎ ａｎｄ ｌ−１，
Ｆ、 Ｗｉｎｔｅｒｓ、 Ｊ 。
Δ１叩ｌ 、 Ｉ＋ｈｙＳ、 ！ｉｏ、 ３１Ｈ（１９
７９） ）と同様の効果が見出だされた（例えば、Ｈ、
Ｏｋａｎｏ、 Ｔ 。
７９） ）と同様の効果が見出だされた（例えば、Ｈ、
Ｏｋａｎｏ、 Ｔ 。
Ｙａｍａｚａｋｉ 、 Ｍ、 ５ｅｋｉｎｅ ａｎｄ
’／ 、ｌ−１０ｒｉｉｋｅ。
’／ 、ｌ−１０ｒｉｉｋｅ。
ｐｒｏｃ、ｏｆ ４ 口１ ３ ｙｍｐ 、ｏｎＤ ｒ
Ｖ １）ｒＯＣｅｓｓｅｓ、Ｐ ６（１９８２））。即
ち、光照射面のエツチング反応が非照射面に比べて著し
く促進されると云う効果（ある。この効果はアンドープ
ポリＳｉ、単結晶Ｓｉ、ボロンを添加した１）タイプポ
リＳ１においＣ顕茗であるが、例えばリンを高濃度に添
加した［）＋ポリＳ ｉ 、ＭＯ，Ｗ、Ｔａ或いはその
シリリイ！：化合物においても同様に認められた。
Ｖ １）ｒＯＣｅｓｓｅｓ、Ｐ ６（１９８２））。即
ち、光照射面のエツチング反応が非照射面に比べて著し
く促進されると云う効果（ある。この効果はアンドープ
ポリＳｉ、単結晶Ｓｉ、ボロンを添加した１）タイプポ
リＳ１においＣ顕茗であるが、例えばリンを高濃度に添
加した［）＋ポリＳ ｉ 、ＭＯ，Ｗ、Ｔａ或いはその
シリリイ！：化合物においても同様に認められた。
しかし１１がら、この種の方法にあっては次のよ５−
うな問題があった。即ち、気相中で光解離した反応性ガ
スラジカルのマスク下への進入及び被エツチング面から
の僅かな散乱光にＪ：す、第１図に示す如くエツチング
マスク１下にアンターカット２を生じることである。こ
のアンダーカッ１−２は、素子の微細化を妨げる大きな
要因となり、超Ｌ ＳＩでは致命的な欠点となる。なお
、図中３１．Ｌポリ８１等の被エツチングＶｃＦｌ、４
は５ＩＯ２膜、５はＳｉ基板を示している。
スラジカルのマスク下への進入及び被エツチング面から
の僅かな散乱光にＪ：す、第１図に示す如くエツチング
マスク１下にアンターカット２を生じることである。こ
のアンダーカッ１−２は、素子の微細化を妨げる大きな
要因となり、超Ｌ ＳＩでは致命的な欠点となる。なお
、図中３１．Ｌポリ８１等の被エツチングＶｃＦｌ、４
は５ＩＯ２膜、５はＳｉ基板を示している。
本発明の目的は、被エツチング試利に照射損１鑓等を与
えることなく異方性エツチングを達成することができ、
半導体デバイスの微細化及び高集積化に寄与し得るドラ
イエツチング１５法を提供１Ｊることにある。
えることなく異方性エツチングを達成することができ、
半導体デバイスの微細化及び高集積化に寄与し得るドラ
イエツチング１５法を提供１Ｊることにある。
本発明の骨子は、被エツチング試料のエツチング中に試
料の露出表面に被膜を形成、例えば堆積し、これらのエ
ツチングと膜形成どの競合反応を利用して異方性エツチ
ングを達成することにある。
料の露出表面に被膜を形成、例えば堆積し、これらのエ
ツチングと膜形成どの競合反応を利用して異方性エツチ
ングを達成することにある。
−〇−
即ち本発明は、光化学反応ににり被エツチング試料をｉ
Ｕ ｌｅ＋！的にエツチングするドライエツチングｈ
ｌＡにＩ３いて、前記ｉ！＋（利を収容した反応容器内
に少イｉくどもハロゲン元素を含む反応性ガスと膜形成
に供されるガスとを導入し、上記反応性ガスを解１ｉｉ
１ｆ ？ｌる光を上記容器内に導光し、且つこの光を前
２試料のエツチングづべき部分にのみ該試料に対し°Ｕ
ｌｌｊ直に照射するようにした方法である。
Ｕ ｌｅ＋！的にエツチングするドライエツチングｈ
ｌＡにＩ３いて、前記ｉ！＋（利を収容した反応容器内
に少イｉくどもハロゲン元素を含む反応性ガスと膜形成
に供されるガスとを導入し、上記反応性ガスを解１ｉｉ
１ｆ ？ｌる光を上記容器内に導光し、且つこの光を前
２試料のエツチングづべき部分にのみ該試料に対し°Ｕ
ｌｌｊ直に照射するようにした方法である。
（ツを明の効果）
本発明にＪ：れば、電子ヤ）イオン等の荷電粒子を１１
（いることなく光照１４１こより被エツチング試料を１
−ツチンクすることができる。このため、照射損傷のイ
１い］ツブングが可能となり、半導体デバイス製造１こ
極めて有効である。また、エツチングと膜形成との競合
長窓により異方性エツヂングが可能と＜ｒす、半導体素
子の微細化及び高集積化に寄与し得る等の効果を奏する
。
（いることなく光照１４１こより被エツチング試料を１
−ツチンクすることができる。このため、照射損傷のイ
１い］ツブングが可能となり、半導体デバイス製造１こ
極めて有効である。また、エツチングと膜形成との競合
長窓により異方性エツヂングが可能と＜ｒす、半導体素
子の微細化及び高集積化に寄与し得る等の効果を奏する
。
第２図は本発明の一実施例に使用したドライエツチング
装置を示す概略構成図である。図中１１はエツチング室
を形成Ｊる真空容器（反応容器）であり、この容器１１
内には被エツチング試料１２を載置するす廿ブタ１３が
配置されている。また、容器１１には反応性ガス及びＪ
ｆｔ積用ガスを導入するためのガス導入口１４及び容器
１１内を貞空排気するためのガス１３１気口１５が設【
ノられている。そして、ＣＩ２等のハロゲン元素を含む
反応性ガスと、例えばＳ ｉ （ＣＨ３）４分子からな
る堆積用ガスとの混合ガスが、ガス導入口１４を介して
容器１１内に導入されるしのとく１っている。
装置を示す概略構成図である。図中１１はエツチング室
を形成Ｊる真空容器（反応容器）であり、この容器１１
内には被エツチング試料１２を載置するす廿ブタ１３が
配置されている。また、容器１１には反応性ガス及びＪ
ｆｔ積用ガスを導入するためのガス導入口１４及び容器
１１内を貞空排気するためのガス１３１気口１５が設【
ノられている。そして、ＣＩ２等のハロゲン元素を含む
反応性ガスと、例えばＳ ｉ （ＣＨ３）４分子からな
る堆積用ガスとの混合ガスが、ガス導入口１４を介して
容器１１内に導入されるしのとく１っている。
一方、容器１１の上りには、上記反応性ガスを解離させ
るための光源１６が配置されている。この光源１６は、
例えば波長３０８ ［ｎｍｌに発光の中心を持つエキシ
マレーザである。光８！１６からの光１７は容器１１の
１壁に設（〕られた紫外光通過窓１８を介してサヒプタ
１３−１−の試料１２の上面に垂直に照射される。そし
て、この光照口１により反応性ガスが解離されるものと
なっている。
るための光源１６が配置されている。この光源１６は、
例えば波長３０８ ［ｎｍｌに発光の中心を持つエキシ
マレーザである。光８！１６からの光１７は容器１１の
１壁に設（〕られた紫外光通過窓１８を介してサヒプタ
１３−１−の試料１２の上面に垂直に照射される。そし
て、この光照口１により反応性ガスが解離されるものと
なっている。
例えば、反応性ガスどしてＣＩ２を用いた場合、ＣＩ２
が３３０ ［ｎｍｌ付近の光を良く吸収するため、この
光照射により非常に高い量子効率で活↑！ｌ’、 ’＝
’Ｋ Ｃｌラジカルが生成される。むお、試Ｆ１１２は
」二記光［１６にＪ：り一括して照射されるものとなっ
ている。
が３３０ ［ｎｍｌ付近の光を良く吸収するため、この
光照射により非常に高い量子効率で活↑！ｌ’、 ’＝
’Ｋ Ｃｌラジカルが生成される。むお、試Ｆ１１２は
」二記光［１６にＪ：り一括して照射されるものとなっ
ている。
このような装置を用いてリン添加ポリＳｉをエツチング
する場合、反応性ガスとしてＣ１２、堆積用ガスとして
５ｉ（ＣＨ：ｌ）４を、また光源１６として前記レーザ
を用いる。前記した如く光照射により光路内にあるＣＩ
２分子は活性なＣ１原子どなり、リン添加ポリ８１等を
エツチングする。
する場合、反応性ガスとしてＣ１２、堆積用ガスとして
５ｉ（ＣＨ：ｌ）４を、また光源１６として前記レーザ
を用いる。前記した如く光照射により光路内にあるＣＩ
２分子は活性なＣ１原子どなり、リン添加ポリ８１等を
エツチングする。
これと同時に、この活性なＣ１原子はＳｉ（ＣＨ３）４
分子と反応して、例えば５ｉ（ＣＩ−（９）２ＣＩ ２
のような七ツマ−を生成する。第３図はこのようなモノ
マーの堆積速度とリン添加ポリＳｉの１ツヂングｉｌｌ
どの関係を示したものである。
分子と反応して、例えば５ｉ（ＣＩ−（９）２ＣＩ ２
のような七ツマ−を生成する。第３図はこのようなモノ
マーの堆積速度とリン添加ポリＳｉの１ツヂングｉｌｌ
どの関係を示したものである。
図中○印はポリ３ｉのエツチング速度、・印はモノマー
のＪｆｔ ｆ＃速度を示している。なお、上記エツチン
グ速度及びｊ１１積速度は、前記第２図に示す装置を用
いて第４図に示す如くエツチングマスク２１が形成され
たリン添加ポリ５１１２をエラチン９− グした場合の、マスク２１が存在しくＥい部分の５１１
２のエツチング速度及びマスク２１−１のし、／マーの
Ｊｆｉ積速度をそれぞれ示し−Ｃいる。第３図から、モ
ノマーの１「積速度は ＣＩ ２ ｉ−３１（ＣＨ３）
４の全圧力が１０ ［１’０ｒｒｌ以上１．− Ｊｊ
イて急激に増加す゛ることが判る。一方、ポリＳｔのエ
ツチング速度は全圧力の増加に伴−〕で増大し、３０
［ｔｏｒｒ］程度の圧力で最大値を示し、これ以上圧力
が増加するどエツチング速１１は急激に（ｉ（−Ｆする
。ここで、圧力の大きいどこうで二［ツチング速度が低
下するのは次の理由にＪ、るど考λら４］る。
のＪｆｔ ｆ＃速度を示している。なお、上記エツチン
グ速度及びｊ１１積速度は、前記第２図に示す装置を用
いて第４図に示す如くエツチングマスク２１が形成され
たリン添加ポリ５１１２をエラチン９− グした場合の、マスク２１が存在しくＥい部分の５１１
２のエツチング速度及びマスク２１−１のし、／マーの
Ｊｆｉ積速度をそれぞれ示し−Ｃいる。第３図から、モ
ノマーの１「積速度は ＣＩ ２ ｉ−３１（ＣＨ３）
４の全圧力が１０ ［１’０ｒｒｌ以上１．− Ｊｊ
イて急激に増加す゛ることが判る。一方、ポリＳｔのエ
ツチング速度は全圧力の増加に伴−〕で増大し、３０
［ｔｏｒｒ］程度の圧力で最大値を示し、これ以上圧力
が増加するどエツチング速１１は急激に（ｉ（−Ｆする
。ここで、圧力の大きいどこうで二［ツチング速度が低
下するのは次の理由にＪ、るど考λら４］る。
即ち、ポリ８１１に堆積するモノマーはポリＳ１のエツ
チングにより該Ｓ１とハに除去されるが、圧力が大きい
ところでは七ツマ−の堆積速ＩＩが大きいのでその分ポ
リＳ１のエツチングをＭ害するものと考えられる。さら
に、ＣＩ２だ（Ｊの１ツブング速度に比較してＣＩ２に
５ｉ（Ｃｆ−１３）４を添加するとエツチング速度は約
２１１ｉ！度大きくなることも判明した。次に、圧力が
１．３０．１０Ｑ ［ｔｏｒｒｌの点においてリン添加
ポリＳ１の■ツー１〇− ブング形状を調べた結果、１［ｔｏｒｒ］では七ツマ−
の」ｔｌ、積が非常に小さいので大ぎなアンダーカット
を佳じ、１００ ［ｔｏｒｒ］においてはモノマーの」
「積が著しく良好な形状を得ることが雌しいが、３ Ｑ
［ｔｏｒｒ］においてはアンダーカットのない異方性
形状が達成された。
チングにより該Ｓ１とハに除去されるが、圧力が大きい
ところでは七ツマ−の堆積速ＩＩが大きいのでその分ポ
リＳ１のエツチングをＭ害するものと考えられる。さら
に、ＣＩ２だ（Ｊの１ツブング速度に比較してＣＩ２に
５ｉ（Ｃｆ−１３）４を添加するとエツチング速度は約
２１１ｉ！度大きくなることも判明した。次に、圧力が
１．３０．１０Ｑ ［ｔｏｒｒｌの点においてリン添加
ポリＳ１の■ツー１〇− ブング形状を調べた結果、１［ｔｏｒｒ］では七ツマ−
の」ｔｌ、積が非常に小さいので大ぎなアンダーカット
を佳じ、１００ ［ｔｏｒｒ］においてはモノマーの」
「積が著しく良好な形状を得ることが雌しいが、３ Ｑ
［ｔｏｒｒ］においてはアンダーカットのない異方性
形状が達成された。
次に、上記装置を用いたエツチング方法について説明す
る。
る。
被エツチング試料１２としては、リン添加ポリＳ１を用
いた。即ち、第５図（ａ）に示す如くＳｉ槙根板３１上
ＳｉＯ２ｉ３２を介してリン添加ポリＳｌ ｌ！ （被
エツチング試ＦＩ） ３３を被着し、この−ににレジス
ト等からなるエツチングマスク３４を形成したしのを用
いた。反応性ガスにはＣｌ ２を用い、１「積用ガスに
はＳｉ （ＣＨ：Ｉ ）４を用いた。また、光源１６か
らの光１７は波長３００＝−／Ｉ ００ ［ｎｍ］ の
紫外光トシタ。
いた。即ち、第５図（ａ）に示す如くＳｉ槙根板３１上
ＳｉＯ２ｉ３２を介してリン添加ポリＳｌ ｌ！ （被
エツチング試ＦＩ） ３３を被着し、この−ににレジス
ト等からなるエツチングマスク３４を形成したしのを用
いた。反応性ガスにはＣｌ ２を用い、１「積用ガスに
はＳｉ （ＣＨ：Ｉ ）４を用いた。また、光源１６か
らの光１７は波長３００＝−／Ｉ ００ ［ｎｍ］ の
紫外光トシタ。
ｎζ１記容器］１内に第５図（ａ）に示す試料を配置し
、容器１１内に反応性ガス及び堆積用ガスを導入すると
共に、容器１１内に紫外光を導入した。
、容器１１内に反応性ガス及び堆積用ガスを導入すると
共に、容器１１内に紫外光を導入した。
容器１１内に導入された反応性ガス、つまりＣＩ２は光
の照射により解離され、Ｃ１ラジ／ｌルを生成する。こ
のＣ１ラジカルは被エツチング試料としてのポリＳｉ膜
３３をエツチングする。一方、容器１１内に導入された
１「積用ガス、つまりＳｉ（ＣＨ３）４は上記解離した
Ｃ１ラジカルと反応してＳ ｉ （ＣＩ−ＩＥＩ ）２
Ｇ １２等のモノマーを生成する。ここで、上記モノ
マーはポリＳ１膜３３及びマスク３４の表面１こ新たに
薄い被Ｉｌｌ （堆積ｍ＞を形成する。このＩｆｆ積反
応とニップヤントであるＣ１ラジカルの横方向への進入
や反射光によるパターン側壁のエツチング反応とが競合
し、これによりアンダーカットの増加が妨げられること
になる。これに対して、光照射面においては、光アシス
ト効果によりエツチング反応が１１を積反応にり進行す
るため垂直エツチングが進み、この結果アンダーカット
のない異方性エツチングが達成されることになる。
の照射により解離され、Ｃ１ラジ／ｌルを生成する。こ
のＣ１ラジカルは被エツチング試料としてのポリＳｉ膜
３３をエツチングする。一方、容器１１内に導入された
１「積用ガス、つまりＳｉ（ＣＨ３）４は上記解離した
Ｃ１ラジカルと反応してＳ ｉ （ＣＩ−ＩＥＩ ）２
Ｇ １２等のモノマーを生成する。ここで、上記モノ
マーはポリＳ１膜３３及びマスク３４の表面１こ新たに
薄い被Ｉｌｌ （堆積ｍ＞を形成する。このＩｆｆ積反
応とニップヤントであるＣ１ラジカルの横方向への進入
や反射光によるパターン側壁のエツチング反応とが競合
し、これによりアンダーカットの増加が妨げられること
になる。これに対して、光照射面においては、光アシス
ト効果によりエツチング反応が１１を積反応にり進行す
るため垂直エツチングが進み、この結果アンダーカット
のない異方性エツチングが達成されることになる。
第５図（ｂ）は被エツチング試料であるポリ５ｉ１１３
３を途中までエツチングした状態を示すものである。こ
の場合、マスク３４が０１ラジカルぐ４ツチングされな
いことからマスク３４上にはＬツマ−３５かｊ「積する
。さらに、エツチング側壁３Ｇでは光が照射されないの
で、やはりモノマー３５がｊ「積する。これに対し、マ
スク３４の存在しないポリ５１３３上ではモノマーの堆
積よりもエツチングの方が先行するので、七ツマ−は堆
積しない。即ら、光照射面での堆積膜は速やかにエツチ
ングされポリ５ｉ３３のエツチングが進む。
３を途中までエツチングした状態を示すものである。こ
の場合、マスク３４が０１ラジカルぐ４ツチングされな
いことからマスク３４上にはＬツマ−３５かｊ「積する
。さらに、エツチング側壁３Ｇでは光が照射されないの
で、やはりモノマー３５がｊ「積する。これに対し、マ
スク３４の存在しないポリ５１３３上ではモノマーの堆
積よりもエツチングの方が先行するので、七ツマ−は堆
積しない。即ら、光照射面での堆積膜は速やかにエツチ
ングされポリ５ｉ３３のエツチングが進む。
−ｌノ、）にの照射されない側壁ではｊｒｉ積反応がエ
ツチングより速いため、極薄い１「積膜３５が残り側壁
を保護し、これにＪ：り異方性が達成されることになる
。モして、このエツチングを続けることにＪ：す、ポリ
５ｉ３３は第５図（Ｃ）に示す如き形状に１ツブングさ
れることになる。なお、第５図（ｔ）＞（Ｃ）に示すＨ
（ｆＡ膜３５はエツチング側壁３Ｇでは極めて薄いもの
であり、この膜厚によりパターン精度が低下する等の不
都合は殆どない。
ツチングより速いため、極薄い１「積膜３５が残り側壁
を保護し、これにＪ：り異方性が達成されることになる
。モして、このエツチングを続けることにＪ：す、ポリ
５ｉ３３は第５図（Ｃ）に示す如き形状に１ツブングさ
れることになる。なお、第５図（ｔ）＞（Ｃ）に示すＨ
（ｆＡ膜３５はエツチング側壁３Ｇでは極めて薄いもの
であり、この膜厚によりパターン精度が低下する等の不
都合は殆どない。
かくして本実施例によれば、電子やイオン等の荷電粒子
を用いることなく、光照射により被エッ１３− チング試料としてのリン添加ポリＳ１膜３３を照射損傷
なく効果的にエツチングづ“ることができる。
を用いることなく、光照射により被エッ１３− チング試料としてのリン添加ポリＳ１膜３３を照射損傷
なく効果的にエツチングづ“ることができる。
しかも、反応性ガス及び光によるエツチングどＪｅｔ積
用ガス及びによる堆積どの競合反応により、エツチング
側壁に薄いＩＩＩ積躾３５を形成しながらポリ３ｉ１１
３３を垂直にエツチングすることができる。つまり、異
方性エツチングを達成することができ、微細加工に極め
て有効で、半導体デバイスの微細化及び高集積化等に絶
大なる効果を発揮する。また、ＣＩ２等の反応性ガスを
解離するための光を用いるのみで堆積用ガスを間接的に
解離させることができるので、光源が一つで済む等の利
点もある。
用ガス及びによる堆積どの競合反応により、エツチング
側壁に薄いＩＩＩ積躾３５を形成しながらポリ３ｉ１１
３３を垂直にエツチングすることができる。つまり、異
方性エツチングを達成することができ、微細加工に極め
て有効で、半導体デバイスの微細化及び高集積化等に絶
大なる効果を発揮する。また、ＣＩ２等の反応性ガスを
解離するための光を用いるのみで堆積用ガスを間接的に
解離させることができるので、光源が一つで済む等の利
点もある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記光の照射方法としては第６図に示す如
く被エツチング試料１２の長径よりも長い矩形状のビー
ムを用い、このビームを試料１２上で一様に走査するよ
うにしてもよい。さらに、第７図に示す如く小径の矩形
状ビームを用い、エッチャント生成ｔＩＡｂＸをステッ
プアンドリビ１４− −１〜方式で順次移動させながら試料全体のエツチング
を行うようにしてもよい。また、前記選択エツチングの
ためのマスクとしては、前記被エツチング試料上に直接
形成するレジストパターン等に限定されるものではなく
、第８図に示す如く石英基板７１１上にマスク材料４２
を選択的に取着してなるマスク基板を用い、この基板を
試料と離間した状態でマスク上方から該マスクを介して
試料上に光を照射するようにしてもよい。なお、この場
合光が当っていない領域にも前記堆積膜が堆積されるが
、この膜は例えばアセトン等の有機溶媒に容易に溶解す
るため、エツチング後の簡単な後処理で除去することが
できる。
い。例えば、前記光の照射方法としては第６図に示す如
く被エツチング試料１２の長径よりも長い矩形状のビー
ムを用い、このビームを試料１２上で一様に走査するよ
うにしてもよい。さらに、第７図に示す如く小径の矩形
状ビームを用い、エッチャント生成ｔＩＡｂＸをステッ
プアンドリビ１４− −１〜方式で順次移動させながら試料全体のエツチング
を行うようにしてもよい。また、前記選択エツチングの
ためのマスクとしては、前記被エツチング試料上に直接
形成するレジストパターン等に限定されるものではなく
、第８図に示す如く石英基板７１１上にマスク材料４２
を選択的に取着してなるマスク基板を用い、この基板を
試料と離間した状態でマスク上方から該マスクを介して
試料上に光を照射するようにしてもよい。なお、この場
合光が当っていない領域にも前記堆積膜が堆積されるが
、この膜は例えばアセトン等の有機溶媒に容易に溶解す
るため、エツチング後の簡単な後処理で除去することが
できる。
また、被エツチング試料としてはポリ３ｉに限らず、Ａ
Ｉ、Ａ１合金、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属或いはこ
れらのシリ号イド化合物、さらに他の半導体に適用する
ことができる。また、反応性ガスは、Ｃ１２に限るもの
ではなく、弗素や臭素等のハロゲン元素を含むガス、或
いはこれらに炭素、ホウ素若しくは水素等を含むガスで
あってもよい。さらに、堆積用ガスは８１（ＣＩ−１３
）４に限定されるものではなく、有機シラン類、有機ゲ
ルマニウム類、有機アルミニウム類、有機ガリウム類、
有機フォスフイン類、有機ボラン類、有機アルシン類等
の有機金属化合物、特にアルキル系の有機金属化合物、
若しくはそのハロゲン１を導体、或いはシラン、フＡス
フィン、アルシン等であってもよく、要は半導体若しく
は金属の少なくとも一方と炭素若しくは水素の少なくと
も一方とを含むものであればよい。また、１Ｍ積用ガス
の代りに被エツチング試料ど反応して、例えば酸化膜を
形成するようなガスを用いることも可能である。
Ｉ、Ａ１合金、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属或いはこ
れらのシリ号イド化合物、さらに他の半導体に適用する
ことができる。また、反応性ガスは、Ｃ１２に限るもの
ではなく、弗素や臭素等のハロゲン元素を含むガス、或
いはこれらに炭素、ホウ素若しくは水素等を含むガスで
あってもよい。さらに、堆積用ガスは８１（ＣＩ−１３
）４に限定されるものではなく、有機シラン類、有機ゲ
ルマニウム類、有機アルミニウム類、有機ガリウム類、
有機フォスフイン類、有機ボラン類、有機アルシン類等
の有機金属化合物、特にアルキル系の有機金属化合物、
若しくはそのハロゲン１を導体、或いはシラン、フＡス
フィン、アルシン等であってもよく、要は半導体若しく
は金属の少なくとも一方と炭素若しくは水素の少なくと
も一方とを含むものであればよい。また、１Ｍ積用ガス
の代りに被エツチング試料ど反応して、例えば酸化膜を
形成するようなガスを用いることも可能である。
また、光の波長は解離すべき反応性ガスの種類に応じて
適宜定めれば良い。さらに、光源はレーザ等のように干
渉性の光を発生いするものに限るものではなく、Ｈａ−
Ｘｅランプのような非干渉性の光を発生するものであっ
てもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することができる。
適宜定めれば良い。さらに、光源はレーザ等のように干
渉性の光を発生いするものに限るものではなく、Ｈａ−
Ｘｅランプのような非干渉性の光を発生するものであっ
てもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することができる。
第１図は従来方法の問題点を説明するための断面図、第
２図は本発明の一実施例に使用したドラ、イエッチング
装置を示す概略構成図、第３図は上記装置によるポリＳ
１のエツチング速度とモノマーの堆積速度どの関係を示
す特性図、第４図は上記関係を測定するために使用した
試料を示す断面図、第５図（ａ）〜（Ｃ）は上記装置を
用いたエツチング後法を説明するための工程断面図、第
６図乃至第８図はそれぞれ変形例を説明するための斜視
図及び断面図である。 １１・・・真空容器（反応容器）、１２・・・試料、１
３・・・サセプタ、１４・・・ガス導入口、１５・・・
ガス排気口、１６光源、１７・・・光、１８・・・紫外
光通過窓、３１・・・８１１板、３２・・・５ｉＯ２１
１，３３・・・リン添加ポリＳ１躾（被エツチング試料
）、３４エツチングマスク、３５・・・モノマー（堆積
膜）、４１・・・石英板、４２・・・マスク材。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 １７− 第１ 図 第２ ス
２図は本発明の一実施例に使用したドラ、イエッチング
装置を示す概略構成図、第３図は上記装置によるポリＳ
１のエツチング速度とモノマーの堆積速度どの関係を示
す特性図、第４図は上記関係を測定するために使用した
試料を示す断面図、第５図（ａ）〜（Ｃ）は上記装置を
用いたエツチング後法を説明するための工程断面図、第
６図乃至第８図はそれぞれ変形例を説明するための斜視
図及び断面図である。 １１・・・真空容器（反応容器）、１２・・・試料、１
３・・・サセプタ、１４・・・ガス導入口、１５・・・
ガス排気口、１６光源、１７・・・光、１８・・・紫外
光通過窓、３１・・・８１１板、３２・・・５ｉＯ２１
１，３３・・・リン添加ポリＳ１躾（被エツチング試料
）、３４エツチングマスク、３５・・・モノマー（堆積
膜）、４１・・・石英板、４２・・・マスク材。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 １７− 第１ 図 第２ ス
Claims (7)
- （１）光化学反応により被エツチング試料を選択的にエ
ツチングするドライエツチング方法において、前記試料
を収容した容器内に少なくともハロゲン元素を含む反応
性ガスと膜形成に供されるガスとを導入し、上記反応性
ガスを解離する光を前記試料のエツチングすべき部分に
選択的に、且つ該試料に対して垂直に照射することを特
徴とするドライエツチング方法。 - （２）前記膜形成に１１（されるガスは、半導体若しく
は金属の少なくとも一方と、炭素若しく（よ水素の少な
くとも一方とを含むものであることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のドライエツチング方法。 - （３）前記膜形成に供されるガスは、有機シラン類、有
機ゲルマニウム類、有機アルミニウム類。 有機ガリウム類、有機フルスフィン類、有機ボラン類、
有機アルシン類等の有機金属化合物、若しくはそのハロ
ゲン誘導体、或いはシラン、フ４スフィン、アルシン等
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載のドライエツチング方法。 - （４）前記光を選択照射する手段としＣ，前記試料上に
予めマスクを形成しておき、このマスク上方から光を試
料に照射するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のドライエツチング方法。 - （５）前記光を選択前ｌ）１する手段として、前記試料
上に該試料と離間してマスクを配置し、このマスクを介
して試料に光を照射するようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のドライエツチング方法。 - （６）前記光は、干渉性或いは非干渉性の光であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のドライエツチ
ング方法。 - （７）前記被エツチング試料は、半導体材料、＾融点金
属或いはこれらのシリサイド化合物であることを特、ｔ
＊とする特許請求の範囲第１項記載のドラ（エツチング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020995A JPS60165725A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020995A JPS60165725A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ドライエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165725A true JPS60165725A (ja) | 1985-08-28 |
| JPH0363808B2 JPH0363808B2 (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=12042699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020995A Granted JPS60165725A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165725A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6489519A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-04 | Toshiba Corp | Dry etching |
| JPH0480383A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-13 | Sony Corp | 銅系材料のパターニング方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194257A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-29 | Ibm | Dry etching process |
| JPS58100683A (ja) * | 1981-12-12 | 1983-06-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プラズマエツチング方法 |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP59020995A patent/JPS60165725A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194257A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-29 | Ibm | Dry etching process |
| JPS58100683A (ja) * | 1981-12-12 | 1983-06-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プラズマエツチング方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6489519A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-04 | Toshiba Corp | Dry etching |
| JPH0480383A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-13 | Sony Corp | 銅系材料のパターニング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0363808B2 (ja) | 1991-10-02 |
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