JPS625637A - Ｓｉドライエツチング・表面処理方法 - Google Patents
Ｓｉドライエツチング・表面処理方法Info
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- JPS625637A JPS625637A JP14504385A JP14504385A JPS625637A JP S625637 A JPS625637 A JP S625637A JP 14504385 A JP14504385 A JP 14504385A JP 14504385 A JP14504385 A JP 14504385A JP S625637 A JPS625637 A JP S625637A
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- sicl4
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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。
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１−ｉ電子デバイス製造プロセスに用いるＳ１ド
ライエツチング・表面処理方法に関するものである・ 〔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ッチング（以１ＲＩＥと省略）
（Ｈ，Ｂ、Ｐｏｇｇｅ ｅｔａｌ、ジャ・−ナルーオブ
＝ｚレクトロクミカル・ンサエテイ、 ３１２５ページ
。
ライエツチング・表面処理方法に関するものである・ 〔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ッチング（以１ＲＩＥと省略）
（Ｈ，Ｂ、Ｐｏｇｇｅ ｅｔａｌ、ジャ・−ナルーオブ
＝ｚレクトロクミカル・ンサエテイ、 ３１２５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・ムエッチングを行うイオ
ンアシストエツチング（Ｕ、Ｇｅｒｌａｅｈ−Ｍｅｙｅ
ｒ 、サーフェイス・サイエンス、１０３巻、５２４ペ
ージ、 １９８１年）が用いられている。
ス等の雰囲気中でイオンビー・ムエッチングを行うイオ
ンアシストエツチング（Ｕ、Ｇｅｒｌａｅｈ−Ｍｅｙｅ
ｒ 、サーフェイス・サイエンス、１０３巻、５２４ペ
ージ、 １９８１年）が用いられている。
従来方法の１つであるＨＩＥを用いた場合、例えば５ｉ
Ｃ４ガスを用いたときにはエツチングレイトが約５００
λ／−とあまり大きく取れなかりた。一方４５一つの従
来技術であるイオンアシストエツチングを用いた場合、
例えばＣｌ＊ガスを用いたときには、エツチングレイト
は約５ｏｏｏｉ＝とＲＩＥの１０倍近く取れるが、エツ
チング後のＳｉ表面に薄い酸化層が残シ、表面の結晶性
も悪くなるという欠点があつｆｃ。
Ｃ４ガスを用いたときにはエツチングレイトが約５００
λ／−とあまり大きく取れなかりた。一方４５一つの従
来技術であるイオンアシストエツチングを用いた場合、
例えばＣｌ＊ガスを用いたときには、エツチングレイト
は約５ｏｏｏｉ＝とＲＩＥの１０倍近く取れるが、エツ
チング後のＳｉ表面に薄い酸化層が残シ、表面の結晶性
も悪くなるという欠点があつｆｃ。
本発明の目的はこのような従来のドライエツチング方法
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ことができるＳ
ｉドライエツチング・表面処理方法を提供することにあ
るや 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は少なくともハロゲン原子を含むガスまたはＩＩ
ｓ ＊Ｏｔ ｓ Ａｒ ＃ Ｎｅ ｓ Ｈｅ の各ガス
またはこれらの混合ガスを用いたイオンアシストエツチ
ングによってＳｌを高速エツチングした後、該８１表面
に対して５ｔ（Ｊ！ガスを用いたＲＩＥ を追加して行
うことを特徴とする８１玉ツチング・表面処理方法であ
る。
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ことができるＳ
ｉドライエツチング・表面処理方法を提供することにあ
るや 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は少なくともハロゲン原子を含むガスまたはＩＩ
ｓ ＊Ｏｔ ｓ Ａｒ ＃ Ｎｅ ｓ Ｈｅ の各ガス
またはこれらの混合ガスを用いたイオンアシストエツチ
ングによってＳｌを高速エツチングした後、該８１表面
に対して５ｔ（Ｊ！ガスを用いたＲＩＥ を追加して行
うことを特徴とする８１玉ツチング・表面処理方法であ
る。
イオン源を有する真空装置中にＳｉ基板を設置し、少な
くともハロゲン原子を含むガスまたはＨａ −０！ −
Ａｒ、 Ｈｅ、 Ｎｅの各ガスまたはこれらの混合ガス
を用いたイオンアシストエツチングを行い、最高５００
０ん一程度の高速でｓｉｆ、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。
くともハロゲン原子を含むガスまたはＨａ −０！ −
Ａｒ、 Ｈｅ、 Ｎｅの各ガスまたはこれらの混合ガス
を用いたイオンアシストエツチングを行い、最高５００
０ん一程度の高速でｓｉｆ、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基板を平行平板型電極を有するＲＩＥ装置
中に設置し、ＳｉＣｌａガス中でエツチングする。
中に設置し、ＳｉＣｌａガス中でエツチングする。
酸化膜は１００ル璽程度、Ｓｌは５００ル璽程度でエツ
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が良好な８１表面が得られる。
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が良好な８１表面が得られる。
８１ＣＪａガスにＨｚ、０＊ｅＦｔｔＣ４ｔＡｒ＊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。
、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（α）、（ｂ）に本発明の実施例を示す、第１図
（α）において、Ｓｉ基板２１上に５１０８マスクｎが
パターニングされている試料をイオン源２３を有する真
空装置必中に設置し、イオン源２３にガス導入管５から
導入したにガスをイオン源囚でイオン化し、そのイオン
部をガス導入管τから真空装置死に導入したＣＩｌ＊ガ
ス四の雰囲気中で試料に照射してイオンアシストエツチ
ングを行う、エツチングは約畑に−の高速で進む、この
エツチングの後、Ｓｔ基板２１のＳ１表面にはＣ等の不
純物を含む薄い酸化層２９が形成される。
（α）において、Ｓｉ基板２１上に５１０８マスクｎが
パターニングされている試料をイオン源２３を有する真
空装置必中に設置し、イオン源２３にガス導入管５から
導入したにガスをイオン源囚でイオン化し、そのイオン
部をガス導入管τから真空装置死に導入したＣＩｌ＊ガ
ス四の雰囲気中で試料に照射してイオンアシストエツチ
ングを行う、エツチングは約畑に−の高速で進む、この
エツチングの後、Ｓｔ基板２１のＳ１表面にはＣ等の不
純物を含む薄い酸化層２９が形成される。
第１図（ｂ）において、次にこの試料をＲＩＥ装置３０
中に移し替えて設置し、ガス導入管３１から導入した５
ｉＣ４ガス中の放電（上部電極３２、下部電極お、間）
によって形成されるＳｉｃ’Ｊｔ、ｔたはその構成元素
の分子・イオン・ラジカル具に照射してエツチングする
。これによってイオンアシスト中に形成された酸化層が
取シ除かれ、結晶性の良好なＳ１表面が現れる。
中に移し替えて設置し、ガス導入管３１から導入した５
ｉＣ４ガス中の放電（上部電極３２、下部電極お、間）
によって形成されるＳｉｃ’Ｊｔ、ｔたはその構成元素
の分子・イオン・ラジカル具に照射してエツチングする
。これによってイオンアシスト中に形成された酸化層が
取シ除かれ、結晶性の良好なＳ１表面が現れる。
第２図（Ｇ）に本発明の方法で、ＣＩ！、ガス雰囲気中
のにイオンアシストエツチング後にＳｉＣノ、ガスを用
いたＲＩＥによって表面処理を行ったＳｔ試料の表面組
成（ＸＰＳ測定から求めたもの）１２を示し、同表面の
ＲＨＥＤ写真を第２図（ｂ）に示す、ｔた第２図（α）
に従来方法であるＣ１ｘガス雰囲気中のにイオンアシス
トエツチング後のＳｉ試料の表面組成ｔ−１１に示し、
その表面のＲＨＥＥＤ写真を第２図（ｅ）に示す。
のにイオンアシストエツチング後にＳｉＣノ、ガスを用
いたＲＩＥによって表面処理を行ったＳｔ試料の表面組
成（ＸＰＳ測定から求めたもの）１２を示し、同表面の
ＲＨＥＤ写真を第２図（ｂ）に示す、ｔた第２図（α）
に従来方法であるＣ１ｘガス雰囲気中のにイオンアシス
トエツチング後のＳｉ試料の表面組成ｔ−１１に示し、
その表面のＲＨＥＥＤ写真を第２図（ｅ）に示す。
本発明の方法によるＳｔ表面組成稔では従来の方法によ
る８１表面１１よりも表面に吸着している０や０の量が
少なく、ｓｉが十分に表面層に現れており、本発明によ
って表面の組成が良好になっていることがわかる。
る８１表面１１よりも表面に吸着している０や０の量が
少なく、ｓｉが十分に表面層に現れており、本発明によ
って表面の組成が良好になっていることがわかる。
また従来の方法によるＳｉ表面のｍ口の写真によれば表
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、本発明の方法によるＳ１表面
のＲＨＥＥＤ写真では単結晶Ｓ１表面の結晶性が現れて
おり、結晶性の面からも本発明により表面の状態が回復
していることがわかる。
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、本発明の方法によるＳ１表面
のＲＨＥＥＤ写真では単結晶Ｓ１表面の結晶性が現れて
おり、結晶性の面からも本発明により表面の状態が回復
していることがわかる。
以上詳細に述べたように本発明によれば、Ｓｉ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Ｓｉ表面を得ることができる。したがって
、本発明をＳｌデバイスプロセス技術に用いることによ
り、プロセスの高速化及びデバイス特性の向上に大きく
寄与できる効果を有するものである。
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Ｓｉ表面を得ることができる。したがって
、本発明をＳｌデバイスプロセス技術に用いることによ
り、プロセスの高速化及びデバイス特性の向上に大きく
寄与できる効果を有するものである。
第１図（α”） 、 （ｂ）は本発明の実施例を工程順
に示す略示図、第２図（ａ）は本発明の方法および従来
法によるＳ１表面の表面組成を示す図、第２図（ｂ）は
本発明方法により処理したＳｌの結晶表面を示す写真、
第２図（ｃ）は従来法であるＣ ｌｚガス雰囲気中のに
イオンアシストエツチングでエツチングした後のＳｌの
結晶表面を示す写真である・ 月・・・Ｃ６ガス雰囲気中のＡｒイオンアシストｆｆ−
ツナングＣ高速３Ｉ−ツチングし、に後のＳｉ表面組成
９．１２・・・ｊｉのＲＩＦ罠５ｉＣｌ、ガスを用いた
ＲＩＥを追加【、２六。後の？ぐ面組成、２工・・・Ｓ
ｉ基板、２２・・・Ｓｉｎ、マスク、幻・・・イン１”
ン源、２４・・・真空装置、２５・・・ガス導入管、２
Ｇ・−・Ａｉ−イオン、２７・−・カス導入管、邪・・
・Ｃ１，ガス、２９・・・酸化層、ニー３０・・・ＲＩ
Ｅ装［６２，３１・−・ガス導入管、３２・・・士部宵
、（夕、３３・・・下部電極、３４・・・５ｉＣｚ、の
分子・イオン・シジカ、ル 特許出願人 目本電気株式会社 （ａ〉 Ｃｂ） 第１図
に示す略示図、第２図（ａ）は本発明の方法および従来
法によるＳ１表面の表面組成を示す図、第２図（ｂ）は
本発明方法により処理したＳｌの結晶表面を示す写真、
第２図（ｃ）は従来法であるＣ ｌｚガス雰囲気中のに
イオンアシストエツチングでエツチングした後のＳｌの
結晶表面を示す写真である・ 月・・・Ｃ６ガス雰囲気中のＡｒイオンアシストｆｆ−
ツナングＣ高速３Ｉ−ツチングし、に後のＳｉ表面組成
９．１２・・・ｊｉのＲＩＦ罠５ｉＣｌ、ガスを用いた
ＲＩＥを追加【、２六。後の？ぐ面組成、２工・・・Ｓ
ｉ基板、２２・・・Ｓｉｎ、マスク、幻・・・イン１”
ン源、２４・・・真空装置、２５・・・ガス導入管、２
Ｇ・−・Ａｉ−イオン、２７・−・カス導入管、邪・・
・Ｃ１，ガス、２９・・・酸化層、ニー３０・・・ＲＩ
Ｅ装［６２，３１・−・ガス導入管、３２・・・士部宵
、（夕、３３・・・下部電極、３４・・・５ｉＣｚ、の
分子・イオン・シジカ、ル 特許出願人 目本電気株式会社 （ａ〉 Ｃｂ） 第１図
Claims (1)
- （１）Ｃｌ＿２、ＣＦ＿４など少なくともハロゲン原子
を含むガス、またはＨ＿２、Ｏ＿２、Ａｒ、Ｎｅ、Ｈｅ
の各ガスまたはこれらの混合ガスの雰囲気中でイオンア
シストエッチングを行つた後のＳｉ表面に対し、ＳｉＣ
ｌ＿４ガスを用いたドライエッチングを行うことを特徴
とするＳｉエッチング・表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14504385A JPS625637A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | Ｓｉドライエツチング・表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14504385A JPS625637A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | Ｓｉドライエツチング・表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625637A true JPS625637A (ja) | 1987-01-12 |
Family
ID=15376064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14504385A Pending JPS625637A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | Ｓｉドライエツチング・表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625637A (ja) |
-
1985
- 1985-07-01 JP JP14504385A patent/JPS625637A/ja active Pending
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