JPS6341987B2 - - Google Patents
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- JPS6341987B2 JPS6341987B2 JP10952785A JP10952785A JPS6341987B2 JP S6341987 B2 JPS6341987 B2 JP S6341987B2 JP 10952785 A JP10952785 A JP 10952785A JP 10952785 A JP10952785 A JP 10952785A JP S6341987 B2 JPS6341987 B2 JP S6341987B2
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- etching
- dry etching
- polycrystalline silicon
- silicon film
- etched
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ドライエツチング方法に関し、特に
半導体基板上に堆積されたシリコン窒化膜や多結
晶シリコン膜等をケミカルドライエツチングする
方法の改良に係わる。
半導体基板上に堆積されたシリコン窒化膜や多結
晶シリコン膜等をケミカルドライエツチングする
方法の改良に係わる。
半導体集積回路の製造においては、シリコン等
の半導体基板上に各種の膜を堆積した後、写真蝕
刻法により形成されたレジストパターン等をマス
クとして該膜を選択的にエツチングする工程が行
われている。かかる工程でのエツチング方法とし
ては、従来よりウエツトエツチング法が採用され
ているが、危険な作業を伴うばかりか、エツチン
グ液の廃棄による公害の発生等の問題があつた。
の半導体基板上に各種の膜を堆積した後、写真蝕
刻法により形成されたレジストパターン等をマス
クとして該膜を選択的にエツチングする工程が行
われている。かかる工程でのエツチング方法とし
ては、従来よりウエツトエツチング法が採用され
ているが、危険な作業を伴うばかりか、エツチン
グ液の廃棄による公害の発生等の問題があつた。
このようなことから、最近、ガス反応を利用し
たドライエツチング方法に移行しつつある。ドラ
イエツチング方法には、各種の方法が知られてい
るが、中でもケミカルドライエツチング法
（CDE法）は等方的形状で高い選択性を有する。
このCDE法は、マイクロ波プラズマにより反応
性ガスを励起し、生成した活性種をプラズマ室と
分離された反応室に輸送し、該反応室内の被エツ
チング材と反応せしめてエツチングするものであ
る。
たドライエツチング方法に移行しつつある。ドラ
イエツチング方法には、各種の方法が知られてい
るが、中でもケミカルドライエツチング法
（CDE法）は等方的形状で高い選択性を有する。
このCDE法は、マイクロ波プラズマにより反応
性ガスを励起し、生成した活性種をプラズマ室と
分離された反応室に輸送し、該反応室内の被エツ
チング材と反応せしめてエツチングするものであ
る。
しかしながら、上述したCDE法により複数枚
の被エツチング材（例えば大口径のウエハ）を限
られた容積の反応室内で一度に処理しようとする
と、ウエハ位置が制約され、特にウエハ面内での
エツチングの均一性が悪化するという問題があつ
た。。この主な原因は、エツチング面積が増大す
ると、ローデイング効果等によりエツチング反応
が供給律速的になり、ウエハ周辺で活性種が消費
され、ウエハ中心部までその活性種が達しないこ
とによるものである。
の被エツチング材（例えば大口径のウエハ）を限
られた容積の反応室内で一度に処理しようとする
と、ウエハ位置が制約され、特にウエハ面内での
エツチングの均一性が悪化するという問題があつ
た。。この主な原因は、エツチング面積が増大す
ると、ローデイング効果等によりエツチング反応
が供給律速的になり、ウエハ周辺で活性種が消費
され、ウエハ中心部までその活性種が達しないこ
とによるものである。
本発明は、被エツチング材の面内並びに被エツ
チング材間でのエツチングの均一性を向上したド
ライエツチング方法を提供しようとするものであ
る。
チング材間でのエツチングの均一性を向上したド
ライエツチング方法を提供しようとするものであ
る。
〔発明の概要〕
本発明は、マイクロ波プラズマによつて反応性
ガスを励起し、生成した活性種をプラズマ室と分
離した反応室に輸送し、被エツチング材と反応せ
しめてドライエツチングを行なう方法において、
前記反応性ガスにHeを添加することを特徴とす
るものである。かかる本発明によれば、反応性ガ
スにHeを添加して、活性種を含むガスのトータ
ル流量を増大させることによつて、被エツチング
材の全面に亙つて活性種を均一に供給でき、ひい
ては均一なエツチングを遂行できる。
ガスを励起し、生成した活性種をプラズマ室と分
離した反応室に輸送し、被エツチング材と反応せ
しめてドライエツチングを行なう方法において、
前記反応性ガスにHeを添加することを特徴とす
るものである。かかる本発明によれば、反応性ガ
スにHeを添加して、活性種を含むガスのトータ
ル流量を増大させることによつて、被エツチング
材の全面に亙つて活性種を均一に供給でき、ひい
ては均一なエツチングを遂行できる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、本実施例のCDEに使用されるエツ
チング装置の断面図、第２図は第１図の真空チヤ
ンバ内に装填されるカセツトの要部断面図であ
る。図中の１は、真空チヤンバであり、このチヤ
ンバ１の中心には該チヤンバ１の下面から貫通さ
れたシヤフト２に軸着された支持台２が回転可能
に配置されている。前記シヤフト２のチヤンバ１
の外に位置する部分には軸受４が設けられ、かつ
該シヤフト２の下端はモータ５の駆動軸６とベル
ト７を介して枢着されている。また、前記支持台
３上には第２図に示すカセツト８が載置される。
このカセツト８は、一側面が開口され三側面に支
持板を有し、かつ各支持板の内側面には複数の溝
９が上下方向に形成されている。これら溝９に
は、一段置きにアルミニウム製の遮蔽板１０が設
置されている。前記チヤンバ１の左側壁には活性
種を含むガスを導入するガス導入管１１が、同チ
ヤンバ１の右側壁にはガス排出管１２が夫々設け
られている。これらガス導入管１１及び排気管１
２のチヤンバ１の入口付近には、夫々多数のスリ
ツトを有する第１のの分散板１３，１３が配設さ
れている。また、前記ガス導入管１１と前記支持
台３との間、及び前記排気管１２と支持台３との
間には、夫々多数のスリツトを有する第２の分散
板１４，１４が配設されている。
チング装置の断面図、第２図は第１図の真空チヤ
ンバ内に装填されるカセツトの要部断面図であ
る。図中の１は、真空チヤンバであり、このチヤ
ンバ１の中心には該チヤンバ１の下面から貫通さ
れたシヤフト２に軸着された支持台２が回転可能
に配置されている。前記シヤフト２のチヤンバ１
の外に位置する部分には軸受４が設けられ、かつ
該シヤフト２の下端はモータ５の駆動軸６とベル
ト７を介して枢着されている。また、前記支持台
３上には第２図に示すカセツト８が載置される。
このカセツト８は、一側面が開口され三側面に支
持板を有し、かつ各支持板の内側面には複数の溝
９が上下方向に形成されている。これら溝９に
は、一段置きにアルミニウム製の遮蔽板１０が設
置されている。前記チヤンバ１の左側壁には活性
種を含むガスを導入するガス導入管１１が、同チ
ヤンバ１の右側壁にはガス排出管１２が夫々設け
られている。これらガス導入管１１及び排気管１
２のチヤンバ１の入口付近には、夫々多数のスリ
ツトを有する第１のの分散板１３，１３が配設さ
れている。また、前記ガス導入管１１と前記支持
台３との間、及び前記排気管１２と支持台３との
間には、夫々多数のスリツトを有する第２の分散
板１４，１４が配設されている。
次に、前述した第１図及び第２図図示の装置を
用いてウエハ上の多結晶シリコン膜をドライエツ
チングを説明する。
用いてウエハ上の多結晶シリコン膜をドライエツ
チングを説明する。
まず、直径６インチの単結晶シリコンウエハ２
１を熱酸化処理して厚さ約200Åのシリコン酸化
膜２２を形成し、更にCVD法により該酸化膜２
２上に厚さ約4000Åの不純物無添加の多結晶シリ
コン膜２３を堆積した後、写真蝕刻法により該多
結晶シリコン膜２３上にレジストパターン２４を
形成した（第３図図示）。
１を熱酸化処理して厚さ約200Åのシリコン酸化
膜２２を形成し、更にCVD法により該酸化膜２
２上に厚さ約4000Åの不純物無添加の多結晶シリ
コン膜２３を堆積した後、写真蝕刻法により該多
結晶シリコン膜２３上にレジストパターン２４を
形成した（第３図図示）。
次いで、第３図図示のウエハ２１を第２図に示
すようにカセツト８の遮蔽板１０間の溝９に25枚
水平に挿入設置した後、該カセツト８をチヤンバ
１の支持台３上に設置した。つづいて、図示しな
いプラズマ室にCF4、O2及びN2を夫々100sccm、
50sccm、50sccmの条件で供給すると共に、He
を該CF4、O2に対して所定の比率で供給し、
2.45GHzのマイクロ波より該ガス励起した。ひき
つづき、排気管１２によつて圧力を20Paとした
真空チヤンバ１内に前記Heで希釈された活性種
をガス導入管１１を通して導入すると共に、モー
タ５により支持台３上のカセツト８をゆつくり回
転させて、カセツト８に設置した複数枚のウエハ
２１上の露出した多結晶シリコン膜２３をケミカ
ルドライエツチングを行なつた。
すようにカセツト８の遮蔽板１０間の溝９に25枚
水平に挿入設置した後、該カセツト８をチヤンバ
１の支持台３上に設置した。つづいて、図示しな
いプラズマ室にCF4、O2及びN2を夫々100sccm、
50sccm、50sccmの条件で供給すると共に、He
を該CF4、O2に対して所定の比率で供給し、
2.45GHzのマイクロ波より該ガス励起した。ひき
つづき、排気管１２によつて圧力を20Paとした
真空チヤンバ１内に前記Heで希釈された活性種
をガス導入管１１を通して導入すると共に、モー
タ５により支持台３上のカセツト８をゆつくり回
転させて、カセツト８に設置した複数枚のウエハ
２１上の露出した多結晶シリコン膜２３をケミカ
ルドライエツチングを行なつた。
しかして、上記実施例によりケミカルドライエ
ツチングした後、カセツト８を真空チヤンバ１か
ら取出し、該カセツト８に設置した25枚のウエハ
２１を取出して前記エツチング時におけるHe／
（CF4＋O2）で示すHe添加量に対する多結晶シリ
コン膜のエツチングの均一性を調べたところ、第
４図のＡに示す特性線を得た。なお、エツチング
の均一性はカセツト８から取出した25枚のウエハ
でのエツチングの最大値（Max）と最少値
（Min）を求め、［（Max−Min）／（Max＋
Min）］×100（％）から算出した。また、Heの添
加量に対する多結晶シリコン膜のエツチングレー
トを調べたところ、第５図のＡに示す特性線を得
た。第４図から明らかなように、Heを100％以上
添加した活性種によりケミカルドライエツチング
を行なうことにより、ウエハの面内及びウエハ間
のエツチング均一性を向上できることが分る。一
方、Heの添加量の上限については、第５図に示
すようにHeの添加量の増大に伴つてエツチング
レート250Å／min以下となることから、そのHe
添加量を400％以下にすることが望ましい。
ツチングした後、カセツト８を真空チヤンバ１か
ら取出し、該カセツト８に設置した25枚のウエハ
２１を取出して前記エツチング時におけるHe／
（CF4＋O2）で示すHe添加量に対する多結晶シリ
コン膜のエツチングの均一性を調べたところ、第
４図のＡに示す特性線を得た。なお、エツチング
の均一性はカセツト８から取出した25枚のウエハ
でのエツチングの最大値（Max）と最少値
（Min）を求め、［（Max−Min）／（Max＋
Min）］×100（％）から算出した。また、Heの添
加量に対する多結晶シリコン膜のエツチングレー
トを調べたところ、第５図のＡに示す特性線を得
た。第４図から明らかなように、Heを100％以上
添加した活性種によりケミカルドライエツチング
を行なうことにより、ウエハの面内及びウエハ間
のエツチング均一性を向上できることが分る。一
方、Heの添加量の上限については、第５図に示
すようにHeの添加量の増大に伴つてエツチング
レート250Å／min以下となることから、そのHe
添加量を400％以下にすることが望ましい。
また、不純物無添加の多結晶シリコン膜の代わ
りに不純物（例えばリン）を添加した多結晶シリ
コン膜について、実施例と同様な条件でケミカル
ドライエツチングを行なつてHe添加量に対する
リン添加多結晶シリコン膜のエツチングの均一
性、並びにHeの添加量に対するリン添加多結晶
シリコン膜のエツチングレートを調べたところ、
第４図のＢ及び第５図のＢに示す特性線を得た。
これら第４図及び第５図より、不純物添加多結晶
シリコン膜を被エツチング材とした場合には、エ
ツチングの均一性の点から、Heの下限値を250
％、エツチングレートの点から、その上限値を
400％とすることが望ましいことが分る。
りに不純物（例えばリン）を添加した多結晶シリ
コン膜について、実施例と同様な条件でケミカル
ドライエツチングを行なつてHe添加量に対する
リン添加多結晶シリコン膜のエツチングの均一
性、並びにHeの添加量に対するリン添加多結晶
シリコン膜のエツチングレートを調べたところ、
第４図のＢ及び第５図のＢに示す特性線を得た。
これら第４図及び第５図より、不純物添加多結晶
シリコン膜を被エツチング材とした場合には、エ
ツチングの均一性の点から、Heの下限値を250
％、エツチングレートの点から、その上限値を
400％とすることが望ましいことが分る。
上記実施例に示すように複数枚のウエハ２１を
カセツト８に設置してエツチングを行なう際、そ
れらウエハ２１間にアルミニウム製の遮蔽板１０
を配置することにより、ウエハ２１から放射され
る赤外線による輻射熱によつて上下に隣接するウ
エハ２１が相互に加熱されるのを阻止し、該ウエ
ハの温度上昇に伴うエツチングの不均一化を防止
できる。その結果、複数枚のウエハを一度にエツ
チングできるため、生産性を著しく向上できる。
カセツト８に設置してエツチングを行なう際、そ
れらウエハ２１間にアルミニウム製の遮蔽板１０
を配置することにより、ウエハ２１から放射され
る赤外線による輻射熱によつて上下に隣接するウ
エハ２１が相互に加熱されるのを阻止し、該ウエ
ハの温度上昇に伴うエツチングの不均一化を防止
できる。その結果、複数枚のウエハを一度にエツ
チングできるため、生産性を著しく向上できる。
以上詳述した如く、本発明によれば反応性ガス
にHeを添加して、活性種を含むガスのトータル
流量を増大させることによつて、被エツチング材
の全面に亙つて活性種を均一に供給でき、ひいて
はエツチングの均一性を達成し得るドライエツチ
ング方法を提供できるものである。
にHeを添加して、活性種を含むガスのトータル
流量を増大させることによつて、被エツチング材
の全面に亙つて活性種を均一に供給でき、ひいて
はエツチングの均一性を達成し得るドライエツチ
ング方法を提供できるものである。
第１図は本発明の実施例で使用したエツチング
装置の一形態を示す断面図、第２図は第１図の真
空チヤンバ内に装填されるカセツトの要部断面
図、第３図は本実施例で用いるウエハの状態を示
す断面図、第４図はHeの添加量に対する不純物
無添加の多結晶シリコン膜及び不純物添加多結晶
シリコン膜のエツチングの均一性を示す特性図、
第５図はHeの添加量に対する不純物無添加多結
晶シリコン膜及び不純物添加多結晶シリコン膜の
エツチングレートを示す特性図である。 １…真空チヤンバ、３…支持台、５…モータ、
８…カセツト、１０…アルミニウム製の遮蔽板、
１１…ガス導入管、１２…排気管、２１…ウエ
ハ、２２…シリコン酸化膜、２３…不純物無添加
多結晶シリコン膜、２４…レジストパターン。
装置の一形態を示す断面図、第２図は第１図の真
空チヤンバ内に装填されるカセツトの要部断面
図、第３図は本実施例で用いるウエハの状態を示
す断面図、第４図はHeの添加量に対する不純物
無添加の多結晶シリコン膜及び不純物添加多結晶
シリコン膜のエツチングの均一性を示す特性図、
第５図はHeの添加量に対する不純物無添加多結
晶シリコン膜及び不純物添加多結晶シリコン膜の
エツチングレートを示す特性図である。 １…真空チヤンバ、３…支持台、５…モータ、
８…カセツト、１０…アルミニウム製の遮蔽板、
１１…ガス導入管、１２…排気管、２１…ウエ
ハ、２２…シリコン酸化膜、２３…不純物無添加
多結晶シリコン膜、２４…レジストパターン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マイクロ波プラズマによつて反応性ガスを励
起し、生成した活性種をプラズマ室と分離した反
応室に輸送し、被エツチング材と反応せしめてド
ライエツチングを行なう方法において、前記反応
性ガスにHeを添加することを特徴とするドライ
エツチング方法。 ２ 反応性ガスとしてCF4とO2の混合ガス又は
CF4とO2とN2の混合ガスを使用することを特徴
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 被エツチング材がウエハであり、かつ複数枚
のウエハを反応室内に多段に配置した状態でドラ
イエツチングを行なう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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10952785A JPS61266584A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10952785A JPS61266584A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | ドライエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61266584A JPS61266584A (ja) | 1986-11-26 |
| JPS6341987B2 true JPS6341987B2 (ja) | 1988-08-19 |
Family
ID=14512517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10952785A Granted JPS61266584A (ja) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61266584A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244989A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタルコンバーゼンス装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697676B2 (ja) * | 1985-11-26 | 1994-11-30 | 忠弘 大見 | ウエハサセプタ装置 |
| WO1990005994A1 (fr) * | 1988-11-18 | 1990-05-31 | Kabushiki Kaisha Tokuda Seisakusho | Procede de gravure par la voie seche |
| JPH08186095A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Kawasaki Steel Corp | コンタクトホールの形成方法およびエッチング装置 |
| KR100869359B1 (ko) * | 2006-09-28 | 2008-11-19 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 리세스 게이트 제조 방법 |
-
1985
- 1985-05-22 JP JP10952785A patent/JPS61266584A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244989A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタルコンバーゼンス装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61266584A (ja) | 1986-11-26 |
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