JPS62130286A - 乾式エツチング方法および装置 - Google Patents
乾式エツチング方法および装置Info
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- JPS62130286A JPS62130286A JP26753985A JP26753985A JPS62130286A JP S62130286 A JPS62130286 A JP S62130286A JP 26753985 A JP26753985 A JP 26753985A JP 26753985 A JP26753985 A JP 26753985A JP S62130286 A JPS62130286 A JP S62130286A
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- anode
- cathode
- dry etching
- speed atomic
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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】
〈産業上の利用分野）
この発明は絶縁体、磁性体、半導体、金属、高分子等あ
らゆる固体物質（以下、単に「試料」という）をエツチ
ングする乾式ニー２チング方法および装置に関する。
らゆる固体物質（以下、単に「試料」という）をエツチ
ングする乾式ニー２チング方法および装置に関する。
〈従来の技術〉
従来のこの種のエツチング方法として、荷電粒子線、た
とえばイオンビームで試料面をエツチングする方法が知
られている。このイオンビームエツチング方法に用いる
装置はカウフマン型イオン発生源を用いたエツチング装
置であって、ジャーナル・オプ・エレクトロケミカフ１
番ソサイテ４ （Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｃｈｅｍｉｃａｌ）第１２９巻、５号、第５８５〜５
８１頁（１９８２年）に所載の、チー。
とえばイオンビームで試料面をエツチングする方法が知
られている。このイオンビームエツチング方法に用いる
装置はカウフマン型イオン発生源を用いたエツチング装
置であって、ジャーナル・オプ・エレクトロケミカフ１
番ソサイテ４ （Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｃｈｅｍｉｃａｌ）第１２９巻、５号、第５８５〜５
８１頁（１９８２年）に所載の、チー。
エム、マイヤー （Ｔ、Ｍ、 Ｍａｙｅｒ）およびアー
ル。
ル。
エイ、バンカー（Ｒ，Ａ、 Ｂａｎｋｅｒ）共同執筆の
論文ｒリアクティブ イオンビーム ウィズＣＦ４：チ
ャラクテリゼーション オブ ア カウフマンイオン
ソース アンド ディテールス オブ５ｉ０２エチング
（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ ｗｉｔｈ Ｃ
Ｆａ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ
Ｋａｕｆｍａｎ Ｉｏｎ ５ｏｕｒｃｅ ａｎｄＤｅｔ
ａｉｌｓ ｏｆ ５ｉ０２ ＥｔｃｈｉｎｇＪに示され
一例として示すと、第６図に示すように、熱電子放出カ
ソード１、アノード２、カソード３、引き出し電極４、
電磁石５、ガス導入口６、試料ステージ７および真空容
器８から構成される。真空容器８は真空排気ポンプによ
り真空雰囲気に維持され、試料面をエツチングするもの
であった。
論文ｒリアクティブ イオンビーム ウィズＣＦ４：チ
ャラクテリゼーション オブ ア カウフマンイオン
ソース アンド ディテールス オブ５ｉ０２エチング
（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ ｗｉｔｈ Ｃ
Ｆａ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ
Ｋａｕｆｍａｎ Ｉｏｎ ５ｏｕｒｃｅ ａｎｄＤｅｔ
ａｉｌｓ ｏｆ ５ｉ０２ ＥｔｃｈｉｎｇＪに示され
一例として示すと、第６図に示すように、熱電子放出カ
ソード１、アノード２、カソード３、引き出し電極４、
電磁石５、ガス導入口６、試料ステージ７および真空容
器８から構成される。真空容器８は真空排気ポンプによ
り真空雰囲気に維持され、試料面をエツチングするもの
であった。
上記装置のうち、熱電子放出カソード１、アノード２、
カソード３、引き出し電極４、電磁石５は一般に総括し
て、イオン源と称されている。
カソード３、引き出し電極４、電磁石５は一般に総括し
て、イオン源と称されている。
本装置を作動するにはまず真空排気ポンプにより、真空
容器内をｌＯ〜１０ Ｔｏｒｒの真空雰囲気にして残
留ガス成分を除去した後、ガス導入口６より所望のガス
、たとえば ＣＦ４．ガスを真空容器内へ導入し１０
〜１０ Ｔｏｒｒのガス雰囲気にする。この状態にお
いて、熱電子放出カソード１およびカソード３とアノー
ド２間に直流電圧を印加してグロー放電を生起させる。
容器内をｌＯ〜１０ Ｔｏｒｒの真空雰囲気にして残
留ガス成分を除去した後、ガス導入口６より所望のガス
、たとえば ＣＦ４．ガスを真空容器内へ導入し１０
〜１０ Ｔｏｒｒのガス雰囲気にする。この状態にお
いて、熱電子放出カソード１およびカソード３とアノー
ド２間に直流電圧を印加してグロー放電を生起させる。
この時、熱電子放出カソードｌはフィラメントにより熱
電子を放出し、放電をおこしやすくなっている。また、
電磁石５は電磁界によってイオン源中に存在する電子を
回転させる放電をより効果的に行なって、放電電流を大
にするはたらきをする。
電子を放出し、放電をおこしやすくなっている。また、
電磁石５は電磁界によってイオン源中に存在する電子を
回転させる放電をより効果的に行なって、放電電流を大
にするはたらきをする。
熱電子放出カソードｌおよびカソード３と７ノ一ド２間
に生じたグロー放電により、イオン源内のガス分子はイ
オンと電子に分離する。そして、イオンは引き出し電極
４によりイオンビームとして引き出し、試料ステージ７
上の試料をエツチングするようにしたものである。
に生じたグロー放電により、イオン源内のガス分子はイ
オンと電子に分離する。そして、イオンは引き出し電極
４によりイオンビームとして引き出し、試料ステージ７
上の試料をエツチングするようにしたものである。
〈発明が解決しようとする問題点）
しかし、上述のエツチング装置によって荷電粒子線によ
って試料をエツチングする方法は以下のような問題があ
る。
って試料をエツチングする方法は以下のような問題があ
る。
が試料表面のイオンビームに起因するチャージアップの
ため困難である。
ため困難である。
また、このチャージアップは電子線照射によって、解消
することができるが、完全に試料の表面電位を零に維持
してエツチングすることは難かしい。このことは特に超
ＬＳＩなどの微細パターンエツチング精度に悪影響を与
えておった。
することができるが、完全に試料の表面電位を零に維持
してエツチングすることは難かしい。このことは特に超
ＬＳＩなどの微細パターンエツチング精度に悪影響を与
えておった。
この発明は、従来のイオンビームなと荷電粒子線による
乾式エツチング方法のこのような欠点を除去し、絶縁体
、磁性体、半導体、金属、高分子等あらゆる試料を精度
よくエツチングできる乾式エツチング方法を提供しよう
とするものである。
乾式エツチング方法のこのような欠点を除去し、絶縁体
、磁性体、半導体、金属、高分子等あらゆる試料を精度
よくエツチングできる乾式エツチング方法を提供しよう
とするものである。
また、この発明はこのような乾式エツチング方法を実施
するための乾式エツチング装置を提供しようとするもの
である。
するための乾式エツチング装置を提供しようとするもの
である。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者等は、上述の目的を達成するため、従来の荷電
粒子線により試料をエツチングする代りに、非電荷性の
高速原子線を照射することによっを完成することができ
た。この発明の乾式エツチング方法は、真空雰囲気中で
高速原子線によって試料をスパッタし、エツチングする
ことを特徴とするものである。
粒子線により試料をエツチングする代りに、非電荷性の
高速原子線を照射することによっを完成することができ
た。この発明の乾式エツチング方法は、真空雰囲気中で
高速原子線によって試料をスパッタし、エツチングする
ことを特徴とするものである。
すなわち、アノードの両側にアノードに対し一定の間隔
を置き、かつアノードを囲むように形成したカソードケ
ースと、カソードケースの一側に形成した粒子線引き出
し口と、粒子線引き出し口に接続した中性化手段と、中
性化手段の先端に伸延するように設けた荷電粒子偏向手
段とを真空容器内に設けた装置を準備するプロセスと；
当該真空容器内に試料を配置するプロセスと；真空容器
内を真空排気するプロセスと；次いでカソードケース内
に不活性ガスおよび／又は活性ガスを導入するプロセス
と；前記アノードをカソード電位よりも高くするプロセ
スと；荷電粒子偏向手段により荷電粒子を偏向するプロ
セスを経て、中性化手段から放出された高速原子線によ
り試料をスパッタし、エツチングすることを特徴とする
ものである。
を置き、かつアノードを囲むように形成したカソードケ
ースと、カソードケースの一側に形成した粒子線引き出
し口と、粒子線引き出し口に接続した中性化手段と、中
性化手段の先端に伸延するように設けた荷電粒子偏向手
段とを真空容器内に設けた装置を準備するプロセスと；
当該真空容器内に試料を配置するプロセスと；真空容器
内を真空排気するプロセスと；次いでカソードケース内
に不活性ガスおよび／又は活性ガスを導入するプロセス
と；前記アノードをカソード電位よりも高くするプロセ
スと；荷電粒子偏向手段により荷電粒子を偏向するプロ
セスを経て、中性化手段から放出された高速原子線によ
り試料をスパッタし、エツチングすることを特徴とする
ものである。
また、この乾式エツチング方法では、高速原子線で試料
をスパッタ中、試料を高速原子線の方向に対し回転およ
び／又は横方向往復直進運動させてもよい。
をスパッタ中、試料を高速原子線の方向に対し回転およ
び／又は横方向往復直進運動させてもよい。
また、この発明の乾式エツチング装置はアノードの両側
にアノードに対し一定の間隔を置き、かつアノードを囲
むように形成したカソードケースと、カソードケースの
一側に形成した粒子線引き出し口と、粒子線引き出し口
に接続した中性化手段と、中性化手段の先端に伸延する
ように設けた荷電偏向手段と、中性化手段の下方に設け
た試料ステージとを真空容器内に収めたことを特徴とす
るものである。
にアノードに対し一定の間隔を置き、かつアノードを囲
むように形成したカソードケースと、カソードケースの
一側に形成した粒子線引き出し口と、粒子線引き出し口
に接続した中性化手段と、中性化手段の先端に伸延する
ように設けた荷電偏向手段と、中性化手段の下方に設け
た試料ステージとを真空容器内に収めたことを特徴とす
るものである。
また、この乾式エツチング装置の試料ステージに、中性
化手段から放出される高速原子線に対し回転および／又
は横方向往復直進運動手段を設けた構成にしてもよい。
化手段から放出される高速原子線に対し回転および／又
は横方向往復直進運動手段を設けた構成にしてもよい。
〈作 用〉
この発明のエツチング方法および装置は、以上のように
、 ■ 試料を高速原子線でスパッタする構成となっている
ので、試料がたとえ絶縁性物質であっても、試料のエツ
チングが、たとえばイオンビームに起因するチャージア
ップのため困難になることはない。
、 ■ 試料を高速原子線でスパッタする構成となっている
ので、試料がたとえ絶縁性物質であっても、試料のエツ
チングが、たとえばイオンビームに起因するチャージア
ップのため困難になることはない。
＠ さらに、中性化手段の後方に設けた荷電粒子偏向手
段を通して試料に原子線を入射させるので、放射される
ビーム中に含まれる荷電粒子線をい取り除き、純化され
た高速原子線のみを試料に照射できる。
段を通して試料に原子線を入射させるので、放射される
ビーム中に含まれる荷電粒子線をい取り除き、純化され
た高速原子線のみを試料に照射できる。
Ｏまた、試料を、高速原子線でスパッタ中、高速原子線
の入射方向に対し回転および／又は横方向往復直進運動
させるので、試料面のエツチングを均一に行うことがで
きる。
の入射方向に対し回転および／又は横方向往復直進運動
させるので、試料面のエツチングを均一に行うことがで
きる。
〈実施例〉
次に、この発明の実施例にかがる 乾式エツチング装
置に基づいて、乾式エツチング方法の内容を具体的に説
明する。
置に基づいて、乾式エツチング方法の内容を具体的に説
明する。
第１図は実施例の乾式エツチング装置の概略構［＃Ｍ８
−モ１ 市穴小十群・ｈ−ｈリービμｍ 咋０゜両端
面がカソード９に構成され、かっこの方ソード９が接地
されている。カソードケース８にはこの他にガス導入口
６が設けられ、カソードケース８の中空内部には丸棒状
のアノード１ｏ、１ｏが設けられ、カソードケース８外
の電源１１に接続している。一方、カソード９の一方の
側には粒子線引き出し口１２が、また粒子線引き出し口
１２にはグリッドカソード９ａが配置されており、粒子
線引き出し口部にはカソードケース８の外方に向ってた
とえば中空の筒状体が中性化手段１３として連結され、
中性化手段１３の下方には荷電粒子偏向手段１４が設け
られ、さらにこれらの下方には同じ真空容器１８内に試
料ステージ１５が、入射高速原子線に対し回転および／
又は横方向往復直進運動可能に設けられている。
−モ１ 市穴小十群・ｈ−ｈリービμｍ 咋０゜両端
面がカソード９に構成され、かっこの方ソード９が接地
されている。カソードケース８にはこの他にガス導入口
６が設けられ、カソードケース８の中空内部には丸棒状
のアノード１ｏ、１ｏが設けられ、カソードケース８外
の電源１１に接続している。一方、カソード９の一方の
側には粒子線引き出し口１２が、また粒子線引き出し口
１２にはグリッドカソード９ａが配置されており、粒子
線引き出し口部にはカソードケース８の外方に向ってた
とえば中空の筒状体が中性化手段１３として連結され、
中性化手段１３の下方には荷電粒子偏向手段１４が設け
られ、さらにこれらの下方には同じ真空容器１８内に試
料ステージ１５が、入射高速原子線に対し回転および／
又は横方向往復直進運動可能に設けられている。
試料は、通常試料ステージ１５上に設置される。
本装置は、次の様にして使用する。先ず、真空容器１８
に連結した油拡散ポンプ２０、油回転ポンプ２２を作動
し、真空容器１８内を１０’ 〜１０−’ Ｔｏｒｒの
真四雲叩償Ｌｌ 膀坦イフ九−出爪七／半１ ＆＋
−ガス導入口６からカソードケース８内に不活性ガス又
は活性ガスを導入して、１０−１−１Ｏ−２Ｔｏｒｒ程
度の真空度とした後、カソード９に対してアノード１０
を数１００ｖから数ｋＶの高電位に維持する。すると、
アノード１０．カソード９間でグロー放電が生起する。
に連結した油拡散ポンプ２０、油回転ポンプ２２を作動
し、真空容器１８内を１０’ 〜１０−’ Ｔｏｒｒの
真四雲叩償Ｌｌ 膀坦イフ九−出爪七／半１ ＆＋
−ガス導入口６からカソードケース８内に不活性ガス又
は活性ガスを導入して、１０−１−１Ｏ−２Ｔｏｒｒ程
度の真空度とした後、カソード９に対してアノード１０
を数１００ｖから数ｋＶの高電位に維持する。すると、
アノード１０．カソード９間でグロー放電が生起する。
この時カソード９から放出された電子がアノード１０へ
向けて加速され、２本のアノード１０、１０の中間を通
り越して反対側のカソード９に達して速度を失い、通り
すぎたアノード１θ側へ再び加速されてと述した往復動
を繰り返す、この電子の振動はいわゆるバルクハウゼン
ークルッの振動と名づけられる高周波振動がアノードｌ
Ｏを中心としてカソード９．９間で行われることとなり
、このように振動する電子がカソードケース内のガス分
子と衝突して効果的にプラズマが形成されることとなる
。形成されるプラズマ中のΦイオンはカソード８，９に
引き付けられて加速し１粒子線引き出し口１２を通って
円筒状の中性化手段１３に入射する。中性化手段１３に
入射したイオン線は中性化手段１３内の側壁に衝突する
と、側壁からイオン衝撃により生じた二次電子と結合し
て中和され、高速原子線となる。また、イオン線が中性
化手段１３に衝突する際に電荷交換を行ない、高速原子
線となることもある。更にバルクハウゼンークルッの振
動を行っている電子が速度零となるカソード９付近で、
イオンと結合してこれを中和し、高速原子を作ることと
なる。このようなメカニズムによって、イオン線が高速
原子線となって中性化手段１３から真空中へ放射される
。
向けて加速され、２本のアノード１０、１０の中間を通
り越して反対側のカソード９に達して速度を失い、通り
すぎたアノード１θ側へ再び加速されてと述した往復動
を繰り返す、この電子の振動はいわゆるバルクハウゼン
ークルッの振動と名づけられる高周波振動がアノードｌ
Ｏを中心としてカソード９．９間で行われることとなり
、このように振動する電子がカソードケース内のガス分
子と衝突して効果的にプラズマが形成されることとなる
。形成されるプラズマ中のΦイオンはカソード８，９に
引き付けられて加速し１粒子線引き出し口１２を通って
円筒状の中性化手段１３に入射する。中性化手段１３に
入射したイオン線は中性化手段１３内の側壁に衝突する
と、側壁からイオン衝撃により生じた二次電子と結合し
て中和され、高速原子線となる。また、イオン線が中性
化手段１３に衝突する際に電荷交換を行ない、高速原子
線となることもある。更にバルクハウゼンークルッの振
動を行っている電子が速度零となるカソード９付近で、
イオンと結合してこれを中和し、高速原子を作ることと
なる。このようなメカニズムによって、イオン線が高速
原子線となって中性化手段１３から真空中へ放射される
。
なお、中性化手段１３の材質としては、二次電子放射比
が高く、かつスパッタ率が小さなものが望ましい。二次
電子放射比が高ければ、イオンと再結合して高速原子と
する確率が大きくなり、中性化手段構成原子による汚染
を防ぐことができるからである。本実施例では、二次電
子放射比が０．５程度と高く、かつスパッタ率が０．１
程度と低い焼結グラファイトにより中性化手段１３を構
成した。
が高く、かつスパッタ率が小さなものが望ましい。二次
電子放射比が高ければ、イオンと再結合して高速原子と
する確率が大きくなり、中性化手段構成原子による汚染
を防ぐことができるからである。本実施例では、二次電
子放射比が０．５程度と高く、かつスパッタ率が０．１
程度と低い焼結グラファイトにより中性化手段１３を構
成した。
また、本実施例では、アノード１０として２木の棒状の
ものを使用したが、バルクハウゼンークルッの振動をす
る原子やカソード９，９に向って加速するイオンの障害
とならなければ、リング状その他の形状のものを使用す
ることができる。更に、本実施例では粒子線引き出し口
１２及び中性化手段１３はカソード９のみに設けた例に
ついて示したが、これに限らず双方のカソード９，９に
設けてもよい。
ものを使用したが、バルクハウゼンークルッの振動をす
る原子やカソード９，９に向って加速するイオンの障害
とならなければ、リング状その他の形状のものを使用す
ることができる。更に、本実施例では粒子線引き出し口
１２及び中性化手段１３はカソード９のみに設けた例に
ついて示したが、これに限らず双方のカソード９，９に
設けてもよい。
次に、上記実施例の高速原子線源装置について実測した
中性化率について説明する。ただし中性化率とは高速原
子線源装置に不活性ガスであるＡｒカスを導入した場合
に線源から引き出されるイオン線、高速原子線からなる
粒子線中における高速原子線の割合をいう。
中性化率について説明する。ただし中性化率とは高速原
子線源装置に不活性ガスであるＡｒカスを導入した場合
に線源から引き出されるイオン線、高速原子線からなる
粒子線中における高速原子線の割合をいう。
中性化率の実測には第２図に示す装置を使用した。この
装置は中性化手段１３の出口側においては二枚のスリン
）２３．２４が平行に設置されると共にこれらスリン）
２３，２４の間における上方および下方に平行平板型の
偏向電極２５．２６を配置してなるものであり、偏向電
極２５．２６に印加される電圧Ｖｄを変化させて、コレ
クタ２７に流れる電流ｉを測定″ｒ１．’＠ス上らにか
うでいスーここで話孕暢中しこ電子が含まれていないと
仮定すれば中性化率Ｒｎｏｌよ次式（１）で表わされる
。
装置は中性化手段１３の出口側においては二枚のスリン
）２３．２４が平行に設置されると共にこれらスリン）
２３，２４の間における上方および下方に平行平板型の
偏向電極２５．２６を配置してなるものであり、偏向電
極２５．２６に印加される電圧Ｖｄを変化させて、コレ
クタ２７に流れる電流ｉを測定″ｒ１．’＠ス上らにか
うでいスーここで話孕暢中しこ電子が含まれていないと
仮定すれば中性化率Ｒｎｏｌよ次式（１）で表わされる
。
ただし、Ｎｏはコレクタに流入する高エネルギ粒子のイ
オン電流換算値、 Ｎやハコレクタに流入するイオンビーム電流値、 δは二次電子放射比、 ｉｏは偏向電圧Ｖｄ＝Ｏの時のコレクタ電流、 ｉｄは偏向電圧を印加した時にコレクタ電流の飽和値で
ある。
オン電流換算値、 Ｎやハコレクタに流入するイオンビーム電流値、 δは二次電子放射比、 ｉｏは偏向電圧Ｖｄ＝Ｏの時のコレクタ電流、 ｉｄは偏向電圧を印加した時にコレクタ電流の飽和値で
ある。
第３図に、偏向電圧Ｖｄを変化させた場合におけるコレ
クタ電流ｉの変化を示す。この実験結果を式（１）に代
入すると、中性化率Ｒｎｏ＝８０％である。 （δ＝
０．１）すなわち、中性化手段１３がら放出されるビー
ムのうち８０％は非電荷性のＡ「高速原子であり、残り
２０％がＡｒ”イオン線である。
クタ電流ｉの変化を示す。この実験結果を式（１）に代
入すると、中性化率Ｒｎｏ＝８０％である。 （δ＝
０．１）すなわち、中性化手段１３がら放出されるビー
ムのうち８０％は非電荷性のＡ「高速原子であり、残り
２０％がＡｒ”イオン線である。
実施例の乾式エツチング装置（第１図）に示されるよう
に中性化手段１３の直後に偏向電極！４を設置して、第
３図のグラフから求めたような全ビーム中の２０％のＡ
ｒイオン線１７を偏向電場により、偏向させて、試料に
照射されないようにしている。即ち、試料１５にはＡｒ
高遼遠原子線１Ｂみが照射される。
に中性化手段１３の直後に偏向電極！４を設置して、第
３図のグラフから求めたような全ビーム中の２０％のＡ
ｒイオン線１７を偏向電場により、偏向させて、試料に
照射されないようにしている。即ち、試料１５にはＡｒ
高遼遠原子線１Ｂみが照射される。
乾式エツチング装置がこのような構造になっているので
、試料ステージ１５上の試料は主として非電荷性の高速
原子により乾式エツチングされる。
、試料ステージ１５上の試料は主として非電荷性の高速
原子により乾式エツチングされる。
それ故試料が、絶縁性物質・磁性物質などで構成されて
いてもそれに関わらず、つまり試料表面電位に妨げられ
ることなく一定のエネルギーで試料表面を衝撃し、エツ
チングすることができる。
いてもそれに関わらず、つまり試料表面電位に妨げられ
ることなく一定のエネルギーで試料表面を衝撃し、エツ
チングすることができる。
第４図にＣＦ４と０２混合ガスを第１図の装置に導入し
てＳｉ基板の反応性高速エツチングを行なったー実験例
を示す、Ｓｉ基板は、ＳｉＯ□溶融石英上に設置し浮遊
電位としている。本発明によるエツチング装置により、
非電荷性粒子のみによるエツチングが実現されているこ
とを示す。またガス流量比ＣＦ４／ＣＦ４＋ ０２＝
０．８５で最大のエツチング速度が可能となる。
てＳｉ基板の反応性高速エツチングを行なったー実験例
を示す、Ｓｉ基板は、ＳｉＯ□溶融石英上に設置し浮遊
電位としている。本発明によるエツチング装置により、
非電荷性粒子のみによるエツチングが実現されているこ
とを示す。またガス流量比ＣＦ４／ＣＦ４＋ ０２＝
０．８５で最大のエツチング速度が可能となる。
次に１本実施例の乾式エツチング装置を使用して、５ｉ
０２基板に微細パターンマスクを使用して５ｉ０２微細
パターンを形成した例について説明する。
０２基板に微細パターンマスクを使用して５ｉ０２微細
パターンを形成した例について説明する。
この５ｉ０２基板のパターン形成に使用した微細パター
ンマスクは、 ５ｉｎ２溶融石英基板の表面に厚さ５０
０ 人のＣｒ薄膜パターンを形成した第５図 （ａ）に
示す構造のパターンマスクである。
ンマスクは、 ５ｉｎ２溶融石英基板の表面に厚さ５０
０ 人のＣｒ薄膜パターンを形成した第５図 （ａ）に
示す構造のパターンマスクである。
そして、上記Ｃｒ薄膜パターンを形成した５ｉ０２溶融
石英基板に対し、 （ＣＦ、＋０２）混合ガスを用いて
、１０ Ｔｏｒｒの真空中で、約１００人／ｓｉｎの
エツチング速度で高速原子線を照射し、第５図（ａ）に
示す微細パターンを形成することができた。ただし、第
５（ｂ）は走査電子Ｓ微鏡写真であり、この写真から判
断すると、精度のよい垂直形状の微細パターンが得られ
ることがわかった。なお、写真のギザギザは、Ｃｒマス
クのものであり、これがそのまた転写されている点から
も、実施例の乾式ニー、チング方法が極めて精度よく行
われることが判る。
石英基板に対し、 （ＣＦ、＋０２）混合ガスを用いて
、１０ Ｔｏｒｒの真空中で、約１００人／ｓｉｎの
エツチング速度で高速原子線を照射し、第５図（ａ）に
示す微細パターンを形成することができた。ただし、第
５（ｂ）は走査電子Ｓ微鏡写真であり、この写真から判
断すると、精度のよい垂直形状の微細パターンが得られ
ることがわかった。なお、写真のギザギザは、Ｃｒマス
クのものであり、これがそのまた転写されている点から
も、実施例の乾式ニー、チング方法が極めて精度よく行
われることが判る。
〈発明の効果）
以上の説明から明らかなように１本発明によると、試料
が絶縁体、磁性体の場合や、故意に電位を与えた場合で
も、それに影響されることなくエツチングが進行する。
が絶縁体、磁性体の場合や、故意に電位を与えた場合で
も、それに影響されることなくエツチングが進行する。
また荷電性偏向手段など非電荷性粒子を用いているので
直進性が非常に良いので、これを超ＬＳＩなどの微細パ
ターン形成に用いれば、精度の良い垂直なパターンが形
成される利点がある。
直進性が非常に良いので、これを超ＬＳＩなどの微細パ
ターン形成に用いれば、精度の良い垂直なパターンが形
成される利点がある。
応用分野としては、超ＬＳＩなどの半導体素子製造、ｆ
ｊｉ性体素体素子製造多くの分野に適用できる利点があ
る。
ｊｉ性体素体素子製造多くの分野に適用できる利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
原子線発生源内の中性化率測定装置の概略構成図、第３
図は第２図の中性化率測定装置における偏向電圧対コレ
クタ電流の関係を示す特性図。 ガスの流量比対試料（Ｓｉ０２又はＳｉ）のエツチング
速度の関係を示す特性図、第５図（ａ）は、ｂ−シ九石
英溶融基板上のパターン形成するために使用したパター
ンマスクの形状を示す断面図、第５図（ｂ）はパターン
形成エツチング後の基板表面の状態を示す走査電子顕微
鏡写真図、第６図は従来の乾式エツチング装置の概略構
成図である。 図面中、 ６ ・・・ガス導入口、 ８ ・・・カソードケース、 ９ ・・・カソード、 ９ａ ・・・グリッドカソード、 １０ ・・・アノード、 １１ ・・・外部電源、 １２ ・・・粒子線引き出し口、 １３ ・・・中性化手段、 １４ ・・・荷電性粒子偏向手段、 １５ ・・・試料ステージ、 １８ ・・・真空容器。 第２図 第３図 偏向電圧（ｋＶ） 第４図 流３ｉ 比（ＣＦ４／ＣＦ４＋０２ ）第５図 排出 ７面の浄書（内容に変更なし） 第５図 （ｂ） 手続補正書 昭和６１年３月２６日
図は第２図の中性化率測定装置における偏向電圧対コレ
クタ電流の関係を示す特性図。 ガスの流量比対試料（Ｓｉ０２又はＳｉ）のエツチング
速度の関係を示す特性図、第５図（ａ）は、ｂ−シ九石
英溶融基板上のパターン形成するために使用したパター
ンマスクの形状を示す断面図、第５図（ｂ）はパターン
形成エツチング後の基板表面の状態を示す走査電子顕微
鏡写真図、第６図は従来の乾式エツチング装置の概略構
成図である。 図面中、 ６ ・・・ガス導入口、 ８ ・・・カソードケース、 ９ ・・・カソード、 ９ａ ・・・グリッドカソード、 １０ ・・・アノード、 １１ ・・・外部電源、 １２ ・・・粒子線引き出し口、 １３ ・・・中性化手段、 １４ ・・・荷電性粒子偏向手段、 １５ ・・・試料ステージ、 １８ ・・・真空容器。 第２図 第３図 偏向電圧（ｋＶ） 第４図 流３ｉ 比（ＣＦ４／ＣＦ４＋０２ ）第５図 排出 ７面の浄書（内容に変更なし） 第５図 （ｂ） 手続補正書 昭和６１年３月２６日
Claims (5)
- （１）アノードの両側にアノードに対し一定の間隔を置
き、かつアノードを囲むように形成したカソードケース
と、カソードケースの一側に形成した粒子線引き出し口
と、粒子線引き出し口に接続した中性化手段と、中性化
手段の先端に伸延するように設けた荷電粒子偏向手段と
を真空容器内に設けた装置を準備するプロセスと；当該
真空容器内に試料を配置するプロセスと；真空容器内を
真空排気するプロセスと；次いでカソードケース内に不
活性ガスおよび／又は活性ガスを導入するプロセスと；
前記アノードをカソード電位よりも高くするプロセスと
；荷電粒子偏向手段により荷電粒子を偏向するプロセス
を経て、中性化手段から放出された高速原子線により試
料をスパッタし、エッチングすることを特徴とする乾式
エッチング方法。 - （２）前記乾式エッチング方法において、試料の被エッ
チング側を、パターンマスクを通して高速原子線でスパ
ッタし、パターンマスクのパターンと同一のパターンを
試料面に転写することを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の乾式エッチング方法。 - （３）前記乾式エッチング方法において、高速原子線で
試料をスパッタ中、試料を高速原子線の入射方向に対し
回転および／又は横方向往復直進運動させることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項記載の乾式エッチング
方法。 - （４）アノードの両側にアノードに対し一定の間隔を置
き、かつアノードを囲むように形成したカソードケース
と、カソードケースの一側に形成した粒子線引き出し口
と、粒子線引き出し口に接続した中性化手段と、中性化
手段の先端に伸延するように設けた荷電粒子偏向手段と
、中性化手段の下方に設けた試料ステージとを真空容器
内に収めたことを特徴とする乾式エッチング装置。 - （５）前記乾式エッチング装置において、真空容器内の
試料ステージに回転および／又は往復直進運動駆動手段
を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記
載のエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26753985A JPS62130286A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 乾式エツチング方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26753985A JPS62130286A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 乾式エツチング方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62130286A true JPS62130286A (ja) | 1987-06-12 |
Family
ID=17446226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26753985A Pending JPS62130286A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 乾式エツチング方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62130286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5090741A (en) * | 1988-09-14 | 1992-02-25 | Bridgestone Flowtech Corporation | Hose end fitting |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59182969A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | Hitachi Ltd | イオンビ−ムエツチング装置 |
| JPS6031908A (ja) * | 1983-07-30 | 1985-02-18 | 松下電工株式会社 | 人工化粧単板の製造方法 |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP26753985A patent/JPS62130286A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59182969A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | Hitachi Ltd | イオンビ−ムエツチング装置 |
| JPS6031908A (ja) * | 1983-07-30 | 1985-02-18 | 松下電工株式会社 | 人工化粧単板の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5090741A (en) * | 1988-09-14 | 1992-02-25 | Bridgestone Flowtech Corporation | Hose end fitting |
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