JPS6153732A - シリコン酸化膜の光照射によるエツチング方法 - Google Patents
シリコン酸化膜の光照射によるエツチング方法Info
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- JPS6153732A JPS6153732A JP59175897A JP17589784A JPS6153732A JP S6153732 A JPS6153732 A JP S6153732A JP 59175897 A JP59175897 A JP 59175897A JP 17589784 A JP17589784 A JP 17589784A JP S6153732 A JPS6153732 A JP S6153732A
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- JP
- Japan
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- light
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- silicon oxide
- oxide film
- hydrogen
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- Pending
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-
- 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
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明はシリコン酸化膜のエツチング方法、特に光線を
照射する二゛とによりシリコン酸化１１λをエツチング
する方法に関する。
照射する二゛とによりシリコン酸化１１λをエツチング
する方法に関する。
（従来の技術）
従来、シリコン酸化膜のエツチングを行なう方法として
プラズマエツチング法が知られている。
プラズマエツチング法が知られている。
この方法は、一般にプラズマ中に存在する高エネルギー
イオンによる物理的衝撃のためにシリコン酸化膜の基板
であるシリコン表面までが若干損傷を受け、また、高温
度における操作のためにＶＬＳｒデバイスの微細化に適
さず装置上も冷却器の設置を要するなどの欠点がある。
イオンによる物理的衝撃のためにシリコン酸化膜の基板
であるシリコン表面までが若干損傷を受け、また、高温
度における操作のためにＶＬＳｒデバイスの微細化に適
さず装置上も冷却器の設置を要するなどの欠点がある。
一般にレーザー光線等の光線によるエツチングは、その
ような物理的衝撃がきわめて小さく、また高温も必要と
しないので、プラズマエツチング法の欠点の解消が期待
される。
ような物理的衝撃がきわめて小さく、また高温も必要と
しないので、プラズマエツチング法の欠点の解消が期待
される。
しかしながら、レーザー光線等の光線によるエツチング
については、シリコンについて若干報告があるが、シリ
コン酸化膜については全く知られていない。
については、シリコンについて若干報告があるが、シリ
コン酸化膜については全く知られていない。
（発明が解決しようとする問題、克）
本発明の目的は、レーザー光線等の光線にょるシリコン
酸化膜のエツチング方法を提供するにある。
酸化膜のエツチング方法を提供するにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は波長１５７〜４００ｎｍの光線をフッ素源又は
これと水素源との混合物に照射して、これをシリフン酸
化膜に接触させることを特徴とするシリコン酸化膜のエ
ツチング方法に係る。
これと水素源との混合物に照射して、これをシリフン酸
化膜に接触させることを特徴とするシリコン酸化膜のエ
ツチング方法に係る。
本発明においてフッ索源とはフッ素又は光照射によりフ
ッ素を発生する気体化合物をいう。例えばフッ索、フッ
化水素、Ｃ２Ｃ１２Ｆ、、ｓＦ６、ＸｅＦ２、Ｃ２Ｆ、
、ｃ、Ｆ、、ＣＨＦ３、ＣＣＩＦ、、三フッ化窒素、四
フッ化炭素、ＣＢｒＦ３、ＣＣｌ２Ｆ２、ＣＦ、ＣＩ、
Ｃ２ＣｌＦ５、ＣＨＣＩ Ｆ□２又は四フッ化ケイ素等
が挙げられ、特に炭素汚染のないこと、光分解率の大き
さ、〃スの安全性の点から三フッ化窒素が好ましい。
１本発明において水素源
とは水素又は光照射により水素を発生する気体化合物を
いう。例えば水素、Ａ（蒸気等が挙げられ、特に〃スの
取扱いが容易な点から水素が好ましい。
ッ素を発生する気体化合物をいう。例えばフッ索、フッ
化水素、Ｃ２Ｃ１２Ｆ、、ｓＦ６、ＸｅＦ２、Ｃ２Ｆ、
、ｃ、Ｆ、、ＣＨＦ３、ＣＣＩＦ、、三フッ化窒素、四
フッ化炭素、ＣＢｒＦ３、ＣＣｌ２Ｆ２、ＣＦ、ＣＩ、
Ｃ２ＣｌＦ５、ＣＨＣＩ Ｆ□２又は四フッ化ケイ素等
が挙げられ、特に炭素汚染のないこと、光分解率の大き
さ、〃スの安全性の点から三フッ化窒素が好ましい。
１本発明において水素源
とは水素又は光照射により水素を発生する気体化合物を
いう。例えば水素、Ａ（蒸気等が挙げられ、特に〃スの
取扱いが容易な点から水素が好ましい。
水素源は、エツチング速度を増大させる効果を有する。
フッ素源と水素源との混合物中のフッ素源の含有量は、
少なくとも１容量％必要である。
少なくとも１容量％必要である。
これより低いときはエツチングされない。水素源の含有
量は４容量％以下が好ましい。４容量％を越えるとシリ
コン酸化膜表面に薄膜の堆積が観測されるが、水素源の
含有量が０容量％と比べてエツチング速度の増大効果が
ある。好ましい範囲は０〜４容量％である。
量は４容量％以下が好ましい。４容量％を越えるとシリ
コン酸化膜表面に薄膜の堆積が観測されるが、水素源の
含有量が０容量％と比べてエツチング速度の増大効果が
ある。好ましい範囲は０〜４容量％である。
本発明において光線は例えばＡｒＦエキシマ−レーザー
、Ｘｅ ＨＨランプ、低圧Ｈｇランプ等を用いて照射
されるが、特に光強度の点からＡｒＦエキシマ−レーザ
ーが好ましい。光線の波長は１５７〜４００ ｎ ｔｏ
、特に１７０〜２５０口ｍの範囲が好ましい。
、Ｘｅ ＨＨランプ、低圧Ｈｇランプ等を用いて照射
されるが、特に光強度の点からＡｒＦエキシマ−レーザ
ーが好ましい。光線の波長は１５７〜４００ ｎ ｔｏ
、特に１７０〜２５０口ｍの範囲が好ましい。
１５７ ｎ ｔｎ未テ１うの場合はそのような光線を容
易に発生させることができず、４００ ｎ ｍを越える
場合はエツチングされない。
易に発生させることができず、４００ ｎ ｍを越える
場合はエツチングされない。
本発明においてシリコン酸化膜のエツチングは例えば１
０Ｐａ程度の低圧から２Ｘ１０５Ｐａ程度の高圧（約２
気圧）の範囲で光照射することにより行われるが、好ま
しくは先ず１０〜１０４ Ｐ ａの低圧で光照射（第１
光処理）を行った後に、１０４〜２Ｘ１０５Ｐａの高圧
で光照射（第２光処理）を行うのが良い。
０Ｐａ程度の低圧から２Ｘ１０５Ｐａ程度の高圧（約２
気圧）の範囲で光照射することにより行われるが、好ま
しくは先ず１０〜１０４ Ｐ ａの低圧で光照射（第１
光処理）を行った後に、１０４〜２Ｘ１０５Ｐａの高圧
で光照射（第２光処理）を行うのが良い。
本発明においては上記光照射下にフッ素源又はこれと水
素源との混合物を、シリコン酸化膜に接触させる。接触
は、フッ素源又はこれと水素源との混合物が気相で存在
する限り任意の温度で行なうことができる。しがし３０
０’Ｃを越えるような高温は、本発明の目的がらみて不
適当である。従って具体的には、−ｉｏ″Ｃ〜３００”
Ｃ１好ましくはｏ ’ｃ〜１００℃の範囲である。
素源との混合物を、シリコン酸化膜に接触させる。接触
は、フッ素源又はこれと水素源との混合物が気相で存在
する限り任意の温度で行なうことができる。しがし３０
０’Ｃを越えるような高温は、本発明の目的がらみて不
適当である。従って具体的には、−ｉｏ″Ｃ〜３００”
Ｃ１好ましくはｏ ’ｃ〜１００℃の範囲である。
（本発明の効果）
本発明により、レーザー光線等の光線を照射することに
よりシリコン酸化膜のエツチングをすることができる。
よりシリコン酸化膜のエツチングをすることができる。
本発明において光照射は、以上に述べたように、フッ索
源又はこれと水素源との混合物に行えば十分であるが、
後述の実施例に見られるように、シリコン酸化膜に対し
て光照射が垂直である場合と平行である場合とでは若干
エツチング速度が相違し、前者の場合が高い。これから
、フッ素源又はこれと水素源との混合物を通して光照射
をシリコン酸化膜に対して局部的に行う、特に垂直に行
う、二とによりマスクなしでシリコン酸化膜の局部的エ
ツチングが可能である。
源又はこれと水素源との混合物に行えば十分であるが、
後述の実施例に見られるように、シリコン酸化膜に対し
て光照射が垂直である場合と平行である場合とでは若干
エツチング速度が相違し、前者の場合が高い。これから
、フッ素源又はこれと水素源との混合物を通して光照射
をシリコン酸化膜に対して局部的に行う、特に垂直に行
う、二とによりマスクなしでシリコン酸化膜の局部的エ
ツチングが可能である。
（実 施 例）
以下に実施例を挙げて説明する。
実施例１
シリコンの熱酸化によって形成したシリコン酸化膜を、
低圧（三フッ化窒素４８０Ｐａ、水索２０Ｐａ）及ＩＪ
′／又は大気圧（三フッ化窒素９．８×１０５Ｐａ、水
素２．６Ｘ１０コＰａ）での光処理（ＡｒＦエキシマー
レーｆ −照Ｎｔ 、パルスＩＩ波１８０Ｈｚ、パルス
エネルモ−４０＋ｎ Ｊ ／５ｈｏｔ）を行ってエツチ
ングを行つｒこ。第１表に示すような５通りの方法を用
いた場合、表に示すようなエツチングレートが得られた
。エツチングは主に大気圧処理中に進み、低圧での光照
射処理はシリコン酸化膜表面を、引き続く大気圧処理で
エツチングされやすいよう、活性化させる働きをもって
いる。
低圧（三フッ化窒素４８０Ｐａ、水索２０Ｐａ）及ＩＪ
′／又は大気圧（三フッ化窒素９．８×１０５Ｐａ、水
素２．６Ｘ１０コＰａ）での光処理（ＡｒＦエキシマー
レーｆ −照Ｎｔ 、パルスＩＩ波１８０Ｈｚ、パルス
エネルモ−４０＋ｎ Ｊ ／５ｈｏｔ）を行ってエツチ
ングを行つｒこ。第１表に示すような５通りの方法を用
いた場合、表に示すようなエツチングレートが得られた
。エツチングは主に大気圧処理中に進み、低圧での光照
射処理はシリコン酸化膜表面を、引き続く大気圧処理で
エツチングされやすいよう、活性化させる働きをもって
いる。
第 １ 表
実施例２
実施例１と同様の実験条件であるが、低圧光照射処理を
１分間とし、引続く大気圧処理におけるエツチング時間
を５分間とし、混合物中のトＩ２の圧力を０〜２．６×
１０５Ｐａまで変化させた場合、エツチングされるシリ
コン酸化膜の厚さは、第１図に示すように水素量の増加
と共に１０ＯＡから３７ＯＡまで増加した。この場合の
光入射は基板に垂直である。
１分間とし、引続く大気圧処理におけるエツチング時間
を５分間とし、混合物中のトＩ２の圧力を０〜２．６×
１０５Ｐａまで変化させた場合、エツチングされるシリ
コン酸化膜の厚さは、第１図に示すように水素量の増加
と共に１０ＯＡから３７ＯＡまで増加した。この場合の
光入射は基板に垂直である。
実施例３
三フッ化窒素４８０Ｐａと水素２０Ｐａの混合物中で２
分間、ＡｒＦエキシマ−レーザー光を石英基板に垂直に
照射し、引続いて三フッ化窒素９．８×１０５Ｐａと水
素２．６Ｘ １０３Ｐ ａ中で４０分間同様に光照射し
てエツチングした。この場合の走査型電子ｇ微鏡写真か
ら約２．５μｍの石英すなわちシリコン酸化膜が等方的
にエツチングされたことが判る。尚、マスクとしてアル
ミニウムのストライプパターンを用いた。
分間、ＡｒＦエキシマ−レーザー光を石英基板に垂直に
照射し、引続いて三フッ化窒素９．８×１０５Ｐａと水
素２．６Ｘ １０３Ｐ ａ中で４０分間同様に光照射し
てエツチングした。この場合の走査型電子ｇ微鏡写真か
ら約２．５μｍの石英すなわちシリコン酸化膜が等方的
にエツチングされたことが判る。尚、マスクとしてアル
ミニウムのストライプパターンを用いた。
実施例４
実施例１と同様の光線を用いて、三フッ化窒素１０４Ｐ
ａでの光処理をシリコン酸化膜に対して垂直に７．５分
間行ったところ、エツチングの深さは１００Ａであった
。
ａでの光処理をシリコン酸化膜に対して垂直に７．５分
間行ったところ、エツチングの深さは１００Ａであった
。
実施例５
実施例１と同様の光線を用いて、低圧（三フッ化窒素４
８０Ｐａ、水素２０Ｐａ）での光処理を１分間、続いて
三フッ化窒素１０５Ｐａでの光処理を５分間、それぞれ
シリコン酸化膜に対して垂直に行ったところ、エツチン
グの深さは１００Ａであった。
８０Ｐａ、水素２０Ｐａ）での光処理を１分間、続いて
三フッ化窒素１０５Ｐａでの光処理を５分間、それぞれ
シリコン酸化膜に対して垂直に行ったところ、エツチン
グの深さは１００Ａであった。
実施例６
光照射をシリコン酸化膜に対して水平方向に９分間行っ
た以外は実施例４と同様にしてエツチングを行ったとこ
ろ、エツチング深さは６０Ａであった。
た以外は実施例４と同様にしてエツチングを行ったとこ
ろ、エツチング深さは６０Ａであった。
実施例７
光照射をシリコン酸化膜に対して水平方向に行った以外
は実施例５と同様にしてエツチングを行ったところ、エ
ツチング深さは６０Ａであった。
は実施例５と同様にしてエツチングを行ったところ、エ
ツチング深さは６０Ａであった。
第１図は実施例２におけるエツチング深さの水素量依存
性を示すグラフである。 （以 上） 特許出願人 ダイキン工業株式会社 代 理 人 弁理士 １） 村 第１（
第１図 市
性を示すグラフである。 （以 上） 特許出願人 ダイキン工業株式会社 代 理 人 弁理士 １） 村 第１（
第１図 市
Claims (7)
- （１）波長１５７〜４００ｎｍの光線をフッ素源又はこ
れと水素源との混合物に照射して、これをシリコン酸化
膜に接触させることを特徴とするシリコン酸化膜のエッ
チング方法。 - （２）フッ素源がフッ素、フッ化水素、Ｃ＿２Ｃｌ＿２
Ｆ＿４、ＳＦ＿６、ＸｅＦ＿２、Ｃ＿２Ｆ＿６、Ｃ＿３
Ｆ＿６、ＣＨＦ＿３、ＣＣｌＦ＿３、三フッ化窒素、四
フッ化炭素、ＣＢｒＦ＿３、ＣＣｌ＿２Ｆ＿２、ＣＦ＿
３Ｃｌ、Ｃ＿２ＣｌＦ＿５、ＣＨＣｌＦ＿２又は四フッ
化ケイ素である特許請求の範囲第１項に記載のエッチン
グ方法。 - （３）光線を発生させる光源が、エキシマーレーザー、
Ｘｅ−Ｈｇランプ又は低圧Ｈｇランプである特許請求の
範囲第１項に記載のエッチング方法。 - （４）混合物中のフッ素源の含有量が少なくとも１容積
％である特許請求の範囲第１項に記載のエッチング方法
。 - （５）照射する光線の波長が１７０〜２５０ｎｍである
特許請求の範囲第１項に記載のエッチング方法。 - （６）フッ素源又はこれと水素源との混合物の圧力が１
０〜２×１０＾５Ｐａである特許請求の範囲第１項に記
載のエッチング方法。 - （７）フッ素源又はこれと水素源との混合物の圧力が１
０〜１０＾４Ｐａの範囲で第１光処理を行い、次いで該
圧力が１０＾４〜２×１０＾５Ｐａの範囲で第２光処理
を行う特許請求の範囲第１項に記載のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59175897A JPS6153732A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | シリコン酸化膜の光照射によるエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59175897A JPS6153732A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | シリコン酸化膜の光照射によるエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6153732A true JPS6153732A (ja) | 1986-03-17 |
Family
ID=16004138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59175897A Pending JPS6153732A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | シリコン酸化膜の光照射によるエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6153732A (ja) |
Cited By (19)
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-
1984
- 1984-08-23 JP JP59175897A patent/JPS6153732A/ja active Pending
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| JP2007183509A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Kyodo Printing Co Ltd | 偏光ユニット及び液晶表示装置 |
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