JPS625636A - Ｓｉドライエツチング・表面処理装置 - Google Patents
Ｓｉドライエツチング・表面処理装置Info
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- JPS625636A JPS625636A JP14504285A JP14504285A JPS625636A JP S625636 A JPS625636 A JP S625636A JP 14504285 A JP14504285 A JP 14504285A JP 14504285 A JP14504285 A JP 14504285A JP S625636 A JPS625636 A JP S625636A
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Landscapes
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子デバイス製造プロセスに用いるＳｉドライ
エツチング・表面処理装置に関するものであるー 〔従来の技術〕 従来、Ｓｉのエツチングにはハロゲン原子を含むガス等
を用いた反応性イオンエ／チング装＠（以後ＨＩＥ装置
という） （Ｈ−Ｂ、 Ｐｏｇｇｅ ｅｔｉｚＬジャー
ナル・オブ・エレクトロケミカル・ソザエテイ、 ３１
２５ページ、１２５巻、 ４７０ Ｃ，１９７８年）や
、ハロゲンガス等の雰囲気中でイオンビームエツチング
を行うイオンアシストエツチング装置、すなわち真空装
置にイオン源金有する装置ＱＪ、 Ｇｅｙｌｃｅｈ−Ｍ
ｅｙｅｒｔナー７エイス・テイエンスｅ １０３ 巻ｅ
５２４ ヘｙ。
エツチング・表面処理装置に関するものであるー 〔従来の技術〕 従来、Ｓｉのエツチングにはハロゲン原子を含むガス等
を用いた反応性イオンエ／チング装＠（以後ＨＩＥ装置
という） （Ｈ−Ｂ、 Ｐｏｇｇｅ ｅｔｉｚＬジャー
ナル・オブ・エレクトロケミカル・ソザエテイ、 ３１
２５ページ、１２５巻、 ４７０ Ｃ，１９７８年）や
、ハロゲンガス等の雰囲気中でイオンビームエツチング
を行うイオンアシストエツチング装置、すなわち真空装
置にイオン源金有する装置ＱＪ、 Ｇｅｙｌｃｅｈ−Ｍ
ｅｙｅｒｔナー７エイス・テイエンスｅ １０３ 巻ｅ
５２４ ヘｙ。
１９８１年）が用いられている。
ところが従来装置の１つであるＲＩＥ装置を用いた場合
、例えば５ｉ（Ｊ４ガスを用い九ＲＩＥではユツ゛チン
グレイトが約５００λ／飼程度で、あま力大きく取れな
かった。一方、もう１つの従来技術である゛イオンアシ
ストエツチング装置音用いた場合例え−ハロゲンガスを
用いたイオンビームエツチングではエツチングレイトは
約５ｏｎｏ 人７ｍとＨＩＥの１０倍近く取れるが、エ
ツチング後のＳｔ衣表面薄い酸化層が残り表面の結晶性
も悪くなるという欠点があった・ 本発明の目的はこのような従来のドライエツチング装置
の欠点を除去し、高速エツチングが可能でかつ表面への
吸着物が少ないエツチング後表面を得るＳｔドライエツ
チング・表面処理装置を提供することにある。
、例えば５ｉ（Ｊ４ガスを用い九ＲＩＥではユツ゛チン
グレイトが約５００λ／飼程度で、あま力大きく取れな
かった。一方、もう１つの従来技術である゛イオンアシ
ストエツチング装置音用いた場合例え−ハロゲンガスを
用いたイオンビームエツチングではエツチングレイトは
約５ｏｎｏ 人７ｍとＨＩＥの１０倍近く取れるが、エ
ツチング後のＳｔ衣表面薄い酸化層が残り表面の結晶性
も悪くなるという欠点があった・ 本発明の目的はこのような従来のドライエツチング装置
の欠点を除去し、高速エツチングが可能でかつ表面への
吸着物が少ないエツチング後表面を得るＳｔドライエツ
チング・表面処理装置を提供することにある。
本発明はＳｌ基板に対してガス雰囲気中でイオンビーム
エツチングを行う第１のエツチング装置と、該第１のエ
ツチング装置にて処理された８１基板の表面に８１（Ｊ
！４ガスを用いた反応性イオンエツチングを行う第２の
エツチング装置とを備え１．ゲートバルブを介して両装
置を接続するとともに該ゲートバルブ内を通して両装置
間にまたがって基板の移送を行う基板移送機構を設置し
たことを特徴とするＳＬドライエツチング・表面処理装
置である。
エツチングを行う第１のエツチング装置と、該第１のエ
ツチング装置にて処理された８１基板の表面に８１（Ｊ
！４ガスを用いた反応性イオンエツチングを行う第２の
エツチング装置とを備え１．ゲートバルブを介して両装
置を接続するとともに該ゲートバルブ内を通して両装置
間にまたがって基板の移送を行う基板移送機構を設置し
たことを特徴とするＳＬドライエツチング・表面処理装
置である。
〔作用〕
イオン源を有する真空装置（第１のエツチング装置）に
Ｓｉ基板を設置し、少なくともノ１０ゲン原子を含むガ
スまたはＨ２＋ ０２＋ Ａｒ 、 Ｈｅ 、 Ｎｅの
各ガスまたはこれらの２以上の混合ガスを用いたイオン
アシストエツチングを行い、最高５０００＾／−程度の
高速で８１をエツチングする。この時のＳｉ表面には真
空装置内の残留酸素または導入した酸素ガスによる薄い
酸化層が形成され、同時にイオン衝撃によっても表面の
結晶性が劣下している。次にこのＳｉ基板をゲートバル
ブを介して接続された平行平板型電極を有するＲＩＥ装
置（第２のエツチング装置）中に基板移送機構によって
移送して設置し、 ５ｉＣＡ’ａガス中でエツチングす
る。酸化膜は１００人／頭程度、５ｉＨ５００人／ｉ程
度でエツチングされ、その結果、前述の高速エツチング
後に吸着物が少なくまた結晶性も良好なＳｉ表面が得ら
れる。
Ｓｉ基板を設置し、少なくともノ１０ゲン原子を含むガ
スまたはＨ２＋ ０２＋ Ａｒ 、 Ｈｅ 、 Ｎｅの
各ガスまたはこれらの２以上の混合ガスを用いたイオン
アシストエツチングを行い、最高５０００＾／−程度の
高速で８１をエツチングする。この時のＳｉ表面には真
空装置内の残留酸素または導入した酸素ガスによる薄い
酸化層が形成され、同時にイオン衝撃によっても表面の
結晶性が劣下している。次にこのＳｉ基板をゲートバル
ブを介して接続された平行平板型電極を有するＲＩＥ装
置（第２のエツチング装置）中に基板移送機構によって
移送して設置し、 ５ｉＣＡ’ａガス中でエツチングす
る。酸化膜は１００人／頭程度、５ｉＨ５００人／ｉ程
度でエツチングされ、その結果、前述の高速エツチング
後に吸着物が少なくまた結晶性も良好なＳｉ表面が得ら
れる。
ＳＬＣ１ｍガスにＨ！＃ Ｏｘ ｔ Ｆ、 ＊ Ｃ１２
＃ Ａｒ ｔ Ｎｅ ＊ Ｈｅなどの各ガス及びその混
合物を微量に混入させた場合にも同様の効果が得られる
。
＃ Ａｒ ｔ Ｎｅ ＊ Ｈｅなどの各ガス及びその混
合物を微量に混入させた場合にも同様の効果が得られる
。
第１図に本発明の実施例を示す。
第１のエツチング装置である真空装置１１には排気系１
２を備え、その内部にＳｌ基板１３を搭載するターゲッ
ト１４が設置されている。真空装置１１の土壁にはイオ
ン源１５が設置され、イオン源１５内にはガス導入管１
６を通してガスの導・人が可能になっている。また真空
装置１１内にはガス導入管１７からガスの導入が可能で
ある。″また真空装置１１はゲートバルブ１８を介して
第２のエツチング装置であるＲＩＥ装置１９に接続され
、Ｓｌ基板１３は基板移送機構１１０によって真空装置
１１からＲＩＥ装置１９に移送可能となっている。 Ｒ
ＩＥ装置１９はその内部に上部電極及び下部電極１１１
を有し、またＲＩＥ装置１９には排気系１１２及びガス
導入管１１３が設置されている。
２を備え、その内部にＳｌ基板１３を搭載するターゲッ
ト１４が設置されている。真空装置１１の土壁にはイオ
ン源１５が設置され、イオン源１５内にはガス導入管１
６を通してガスの導・人が可能になっている。また真空
装置１１内にはガス導入管１７からガスの導入が可能で
ある。″また真空装置１１はゲートバルブ１８を介して
第２のエツチング装置であるＲＩＥ装置１９に接続され
、Ｓｌ基板１３は基板移送機構１１０によって真空装置
１１からＲＩＥ装置１９に移送可能となっている。 Ｒ
ＩＥ装置１９はその内部に上部電極及び下部電極１１１
を有し、またＲＩＥ装置１９には排気系１１２及びガス
導入管１１３が設置されている。
真空装置１１中で、Ｓｉｎ、マスク１１４を搭載した８
１基板１３をガス分子１１６中でイオン１１５によって
エツチングすると、エツチングされた基板１３のＳｉ面
に酸化層１１７が形成される。この基板１３′ｔ−ゲー
トバルブ１８を介して移送機構１１０によってＲＩＥ装
置１９内に移送し、ＳｉＣノ、の分子・イオン・ラジカ
ル１１８を作用させてエツチングすることにより、Ｓｉ
表面の酸化層は除去される。
１基板１３をガス分子１１６中でイオン１１５によって
エツチングすると、エツチングされた基板１３のＳｉ面
に酸化層１１７が形成される。この基板１３′ｔ−ゲー
トバルブ１８を介して移送機構１１０によってＲＩＥ装
置１９内に移送し、ＳｉＣノ、の分子・イオン・ラジカ
ル１１８を作用させてエツチングすることにより、Ｓｉ
表面の酸化層は除去される。
第２図（α）に本発明の方法で、Ｃｌ鵞ガス雰囲気中の
にイオンアシストエツチング後に５ｉＣ−／４ガスを用
いたＲＩＥによって表面処理を行ったＳｌ試料の表面組
成（ＸＰＳ測定から求めたもの）２２を示す、ま穴間表
面の＆凹ノ写真を第２図（Ｃ）に示す、第２図（α）に
は従来方法であるＣ６ガス雰囲気中のにイオンアシスト
エツチング後のＳｌ試料の表面組成２１をともに示し、
またそのＲＨＥＥＩ）写真を第２図（ｂ）に示す一 本発明の装置によるエツチング・表面処理後のＳｉ表面
組組成では従来の装置によるイオンアシストエツチング
後Ｏ８１表面２１よシも表面に吸着している０や０の量
が少なくＳｌが十分に表面層に現れており、本発明の装
置によるエツチング・表面処理によって表面の組成が良
好になっていることがわかる。
にイオンアシストエツチング後に５ｉＣ−／４ガスを用
いたＲＩＥによって表面処理を行ったＳｌ試料の表面組
成（ＸＰＳ測定から求めたもの）２２を示す、ま穴間表
面の＆凹ノ写真を第２図（Ｃ）に示す、第２図（α）に
は従来方法であるＣ６ガス雰囲気中のにイオンアシスト
エツチング後のＳｌ試料の表面組成２１をともに示し、
またそのＲＨＥＥＩ）写真を第２図（ｂ）に示す一 本発明の装置によるエツチング・表面処理後のＳｉ表面
組組成では従来の装置によるイオンアシストエツチング
後Ｏ８１表面２１よシも表面に吸着している０や０の量
が少なくＳｌが十分に表面層に現れており、本発明の装
置によるエツチング・表面処理によって表面の組成が良
好になっていることがわかる。
また従来の装置によるイオンアシストエツチング後の気
表面は第２図（ｂ）のように表面の酸化層の存在及び表
面のアモルファス化を示すハローとなっているに対して
、本発明の装置によるエツチング・表面処理後Ｏ８１表
面は第２図（Ｃ）のように単結晶Ｓｉ表面の結晶性が現
れており、結晶性の面からも、本発明のに置（Ｃよるエ
ツチング・表面処理れ工つ°〔表面の状態が回復してい
ることがわかる１、〔発明の効果〕 以上詳細に述べた」：うに、本発明の装置によってＳｌ
の高速エツチングを行うことができるとともに、良好な
表面組成と結晶性を持つ８１表面を得ることかできる。
表面は第２図（ｂ）のように表面の酸化層の存在及び表
面のアモルファス化を示すハローとなっているに対して
、本発明の装置によるエツチング・表面処理後Ｏ８１表
面は第２図（Ｃ）のように単結晶Ｓｉ表面の結晶性が現
れており、結晶性の面からも、本発明のに置（Ｃよるエ
ツチング・表面処理れ工つ°〔表面の状態が回復してい
ることがわかる１、〔発明の効果〕 以上詳細に述べた」：うに、本発明の装置によってＳｌ
の高速エツチングを行うことができるとともに、良好な
表面組成と結晶性を持つ８１表面を得ることかできる。
したがって本発明をＳｔデバイスブｏ−ｔｘ技術に用い
ることによシプロセスの高速化及びデバイス特性の白土
に大きく寄与できる効果をイづするものである。
ることによシプロセスの高速化及びデバイス特性の白土
に大きく寄与できる効果をイづするものである。
第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図（σ）は
本発明の装置によるエツチング・表面処理後の表面組成
を示す図、第２図（ｂ）はｃＪｚガスＷ囲気中のにイオ
ンアシストエツチングで高速エツチングした後のＳｉの
結晶表面の写真、第２図（ｃ）は第２図（ｂ）の処理後
，。さらＫＳｉＣ＆ガスを用いたＨＩＥによる表面処理
を追加し，た後の８１の結晶表面の写真である。
本発明の装置によるエツチング・表面処理後の表面組成
を示す図、第２図（ｂ）はｃＪｚガスＷ囲気中のにイオ
ンアシストエツチングで高速エツチングした後のＳｉの
結晶表面の写真、第２図（ｃ）は第２図（ｂ）の処理後
，。さらＫＳｉＣ＆ガスを用いたＨＩＥによる表面処理
を追加し，た後の８１の結晶表面の写真である。
Claims (1)
- （１）Ｓｉ基板に対してガス雰囲気中でイオンビームエ
ッチングを行う第１のエッチング装置と、該第１のエッ
チング装置にて処理されたＳｉ基板の表面にＳｉＣｌ＿
４ガスを用いた反応性イオンエッチングを行う第２のエ
ッチング装置とを備え、ゲートバルブを介して両装置を
接続するとともに該ゲートバルブ内を通して両装置間に
またがって基板の移送を行う基板移送機構を設置したこ
とを特徴とするＳｉドライエッチング・表面処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14504285A JPS625636A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | Ｓｉドライエツチング・表面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14504285A JPS625636A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | Ｓｉドライエツチング・表面処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625636A true JPS625636A (ja) | 1987-01-12 |
Family
ID=15376045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14504285A Pending JPS625636A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | Ｓｉドライエツチング・表面処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6442584A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Nec Corp | Method for etching si |
| JPH0176034U (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-23 |
-
1985
- 1985-07-01 JP JP14504285A patent/JPS625636A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6442584A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Nec Corp | Method for etching si |
| JPH0176034U (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-23 |
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