JPH01225319A

JPH01225319A - エツチング方法及びその装置

Info

Publication number: JPH01225319A
Application number: JP5134788A
Authority: JP
Inventors: Keiji Shinohara; 啓二篠原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1989-09-08

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本願の発明は、エツチングガスの活性種によって被エツ
チング物をエツチングするエツチング方法及びその装置
に関するものである。

〔発明の概要〕

請求項１の発明は、上記の様なエツチング方法において
、準安定準位を有する原子または分子とエツチングガス
とを反応室内で反応させてエツチングガスの活性種を生
成し、この活性種で被エツチング物をエツチングするこ
とによって、照射損傷のないエツチングを効率的に行う
ことができ、活性種の選択の幅も広めることができる様
にしたものである。

請求項２の発明は、上記の様なエツチング装置において
、エツチングガス導入手段を有する反応室と、準安定準
位を有する原子または分子の発生手段と、上記の原子等
を反応室内へ導入する導入手段とを具備することによっ
て、請求項１のエツチング方法を実施することができる
様にしたものである。

請求項３の発明は、請求項２のエツチング装置において
、発生手段と反応室との間に荷電粒子除去手段を更に具
備することによって、照射損傷のないエツチングを行う
ことができる様にしたものである。

〔従来の技術〕

半導体装置の集積度が高まるに連れて、荷電粒子を使用
するエツチング方法では、デバイスに対する荷電粒子の
衝撃による照射損傷が懸念されている。

そこで、例えば「マイクロ波放電ハロゲン原子を用いた
光励起シリコンエツチング」　（昭和６゜年電気学会東
京支部大会予稿集５〜７頁）にも記載されている様に、
エツチングガスの活性種によるエツチングという中性反
応によるエツチング方法及びその装置が提案されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし上述の従来例では、反応室外で活性種を生成し、
この活性種を反応室内まで輸送している。

このため、輸送に起因して活性種が失活し、活性種が減
少して、エツチングを効率的に行うことができない。

また、活性種が失活するので、長寿命の活性種しかエツ
チングに利用することができず、活性種の選択の幅が狭
い。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１のエツチング方法は、反応室１６に被エツチン
グ物２４を収容すると共にエツチングガス２６を導入す
る工程と、準安定準位を有する原子または分子を前記反
応室１６外からこの反応室１６内へ導入し、前記エツチ
ングガス２６と前記原子または分子とを反応させて、前
記エツチングガス２６の活性種を生成する工程と、前記
活性種によって前記被エツチング物２４をエツチングす
る工程とを夫々具備している。

請求項２のエツチング装置は、被エツチング物２４を収
容可能であると共にエツチングガス導入手段２２を有す
る反応室１６と、準安定準位を有する原子または分子を
発生させる発生手段１３．１４と、この発生手段１３．
１４で発生させた前記原子または分子を前記反応室１６
内へ導入する導入手段１３とを夫々具備している。

請求項３のエツチング装置は、前記発生手段１３．１４
と前記反応室１６との間に荷電粒子除去手段１５を更に
具備している。

〔作用〕

請求項１のエツチング方法では、エツチングガス２６の
活性種を反応室１６内で生成して被エツチング物２４を
直ちにエツチングしているので、活性種の輸送に起因す
る失活が原理的になく、従ってまた短寿命の活性種をも
エツチングに利用することができる。

また、準安定準位を有する原子または分子とエツチング
ガス２６との反応によって活性種を生成しており、原子
または分子を選択することによって、活性種を生成させ
るエネルギを選択することができるので、所望の活性種
を生成させることができ、しかもその時に荷電粒子の生
成を抑制することができる。

また、準安定準位を有する原子または分子は反応室１６
外から反応室１６内へ導入しているので、これらの原子
等の生成に伴って荷電粒子が生成されても、この荷電粒
子の反応室１６内への流入を抑制することができる。

請求項２のエツチング装置では、準安定準位を有する原
子または分子を反応室１６内へ導入する導入手段１３を
有しており、且つ反応室１６がエツチングガス導入手段
２２を有しているので、上記の原子等とエツチングガス
２６とを反応させて活性種を生成することができ、しか
もこの活性種の生成を反応室１６内で行って被エツチン
グ物２４を直ちにエツチングすることができる。

また、準安定準位を有する原子または分子の発生手段１
３．１４が反応室１６とは別にあるので、これらの原子
等を反応室１６外から反応室１６内へ導入することがで
きる。

請求項３のエツチング装置では、発生手段１３．１４と
反応室１６との間に荷電粒子除去手段１５が配されてい
るので、反応室１６内へは荷電粒子が流入しない。

〔実施例〕

以下、光励起エツチングに適用した本願の発明の一実施
例を、第１図及び第２図を参照しながら説明する。

本実施例の装置は、活性種生成部１１と光励起エツチン
グ部１２とを有している。活性種生成部１１は石英製の
放電管１３を有しており、この放電管１３には電源１４
から２．４５ＧＨｚのマイクロ波が加えられる。

また、放電管１３のうちで電源１４よりも光励起エツチ
ング部１２側には、放電管１３に直交する磁場を形成す
るコイル１５が配されている。

光励起エツチング部１２は反応室１６を有しており、こ
の反応室１６には石英製の窓１７、基板支持台１８、排
出口２１及びエツチングガスの導入管２２が設けられて
いる。

また反応室１６外には、゛窓１７を介して基板支持台１
８上を照射し得る様に、紫外光の光源２３が配されてい
る。

この様な装置を用いて光励起エツチングを行うには、パ
ターニングされた遮光マスクで覆われている被エツチン
グ基板２４を基板支持台１８で支持し、この被エツチン
グ基板２４を光源２３からの紫外光２５で照射し、導入
管２２を介してエツチングガス２６を反応室１６内へ導
入し、Ａｒ２７を放電管１３内へ導入する。

放電管１３内へ導入されたＡｒ２７からは、マイクロ波
放電によって、準安定準位を有する原子Ａｒ’″とイオ
ンＡｒ”　とが生成される。しかし、イオンＡｒ”はコ
イル１５による磁界に捕捉され、原子Ａｒ”のみが反応
室１６内へ到達する。

反応室１６内へ到達した原子Ａｒ”は、導入管２２を介
して反応室１６内へ導入されたエツチングガス２６と反
応し、この反応によってエツチングガス２６の活性種が
生成される。

一方、被エツチング基板２４のうちで遮光マスクの開口
部に対応する部分には紫外光２５が照射されており、開
口部に対応しない部分には紫外光２５が照射されていな
い。

従って、遮光マスクの開口部に対応する部分のみが活性
化しており、この部分のみがエツチングガス２６の活性
種と反応する。この結果、被エツチング基板２４は、遮
光マスクのパターン通りに異方的にエツチングされる。

未反応のエツチングガス２６や反応生成物等の廃棄物２
８は、排出口２１から排出される。

なお、以上の様な本実施例ではＡｒ２７を放電管１３内
へ導入したが、Ａｒ２７以外の希ガスを導入してもよく
、希ガス以外でも準安定準位を有するＨ、Ｎ、０等の原
子を発生するＨ２、Ｎｔ、θ□等を導入してもよく、更
に１よ準安定準位を有するＨｚ、　Ｎｚ、Ｏｔ等の分子
を反応室１６内へ導入してもよい。

また、準安定準位を有する原子または分子を生成するた
めに、本実施例ではマイクロ波放電を用いたが、これら
の原子等を他の方法で生成してもよい。

また、放電管１３内で発生したイオンを捕捉するために
本実施例では磁界を利用したが、放電管１３内にグリッ
ド等を配し、電界でイオンを捕捉してもよい。但し、放
電管１３内にグリッド等を配すと、このグリッド等と原
子Ａｒ”等とが反応して汚染の原因となるので、磁界の
方が好ましい。

〔発明の効果〕

請求項１のエツチング方法では、活性種の輸送に起因す
る失活が原理的にないので、活性種の減少がな（、エツ
チングを効率的に行うことができる。

また、短寿命の活性種をもエツチングに利用することが
できるので、活性種の選択の幅が広い。

また、所望の活性種を生成させることができ、しかもそ
の時に荷電粒子の生成を抑制することができるので、こ
のことによっても活性種の選択の幅が広く、しかも照射
損傷のないエツチングを行うことができる。

また、準安定準位を有する原子または分子の生成に伴っ
て荷電粒子が生成されても、この荷電粒子の反応室内へ
の流入を抑制することができるので、このことによって
も照射損傷のないエツチングを行うことができる。

請求項２のエツチング装置は、準安定準位を有する原子
または分子とエツチングガスとの反応によって活性種を
生成することができ、しかもこの活性種の生成を反応室
内で行って被エツチング物を直ちにエツチングすること
ができ、更にまた上記の原子等を反応室外から反応室内
へ導入することができるので、請求項１のエツチング方
法を実施することができる。

請求項３のエツチング装置では、反応室内へ荷電粒子が
流入しないので、準安定準位を有する原子または分子の
生成に伴って荷電粒子が生成されても、照射損傷のない
エツチングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の発明の一実施例におけるエツチング装置
の側断面図、第２図は第１図に示したエツチング装置の
反応室の要部の平面図である。なお図面に用いた符号において、１３−−−−−−・・−・−・−・・放電管１　ｔ−−
−−−−−−−−−−−−−−・−・電源１５−−−−
−・−・−−−−−−−−−−−コイル１６−−−−−
−・・−・・・・−・−反応室２２−−一−・−・・−
・−・−・導入管２４−・−・・−・・−・・−−−−
一被エッチング基板２６−・・−・・・−−−−−−−
−−一エッチングガスである。

Claims

【特許請求の範囲】１、反応室に被エッチング物を収容すると共にエッチン
グガスを導入する工程と、準安定準位を有する原子または分子を前記反応室外から
この反応室内へ導入し、前記エッチングガスと前記原子
または分子とを反応させて、前記エッチングガスの活性
種を生成する工程と、前記活性種によって前記被エッチ
ング物をエッチングする工程とを夫々具備するエッチン
グ方法。２、被エッチング物を収容可能であると共にエッチング
ガス導入手段を有する反応室と、準安定準位を有する原子または分子を発生させる発生手
段と、この発生手段で発生させた前記原子または分子を前記反
応室内へ導入する導入手段とを夫々具備するエッチング
装置。３、前記発生手段と前記反応室との間に荷電粒子除去手
段を更に具備する請求項２記載のエッチング装置。