JPS61174639A - 光エツチング方法 - Google Patents
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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」
本発明は、半導体集積回路（ＩＣ，ＬＳＩ）の製造に用
いるための光エツチング方法であ鳴。
いるための光エツチング方法であ鳴。
「従来の技術」
従来、反応性気体はそのままの状態で、紫外光レーザに
よる光化学反応を用いる方法を利用して集積回路（Ｉｃ
という）製造プロセスへ用いる試みが知られている。
よる光化学反応を用いる方法を利用して集積回路（Ｉｃ
という）製造プロセスへ用いる試みが知られている。
「発明が解決しようとする問題点」
しかし、光エッチングはその反応性気体として単なるエ
ツチング気体を用いるにすぎない。このため、反応性気
体を紫外光で分解し、活性にすること、さらにこの活性
の反応性気体を光が照射されている面にてさらに活性と
し、被エツチング材料と反応して被エツチング材を気化
せしめることが必要である。
ツチング気体を用いるにすぎない。このため、反応性気
体を紫外光で分解し、活性にすること、さらにこの活性
の反応性気体を光が照射されている面にてさらに活性と
し、被エツチング材料と反応して被エツチング材を気化
せしめることが必要である。
しかし光エネルギのみでは化学的に安定な反応性気体を
化学的に活性な反応性気体とすることが困難であり、そ
のため、任意の反応性気体に自由に試みることができな
かった。
化学的に活性な反応性気体とすることが困難であり、そ
のため、任意の反応性気体に自由に試みることができな
かった。
即ち、エツチング用反応性気体の活性化工程と、この活
性化された反応性気体を用いて、光が照射されている領
域で被エツチング材料と反応させ気化する工程とを独立
に分離し、より制御しやすくすることが求められてきた
。
性化された反応性気体を用いて、光が照射されている領
域で被エツチング材料と反応させ気化する工程とを独立
に分離し、より制御しやすくすることが求められてきた
。
「問題を解決する手段」
本発明はかかる問題を解決するため、反応性気体に対し
エツチングを行う前工程として、電気エネルギを加え、
反応性気体を活性にし、さらにこの活性になった反応性
気体を用いてこれに紫外光を照射して、この照射された
領域の被加工面を選択的にエツチングする方法いわゆる
プラズマ励起光エツチング方法を提案するものである。
エツチングを行う前工程として、電気エネルギを加え、
反応性気体を活性にし、さらにこの活性になった反応性
気体を用いてこれに紫外光を照射して、この照射された
領域の被加工面を選択的にエツチングする方法いわゆる
プラズマ励起光エツチング方法を提案するものである。
特にこの電気エネルギをその反応性気体の密度を多くす
るため、減圧よりもむしろ大気圧またはその近傍の圧力
にて２．４５ＧＨｚのマイクロ波を加え、それによりこ
の反応性気体を活性にし、しかる後、この活性の反応性
気体をマスクと被エツチング面を有する基板間に導入ま
たはそこより排気する。このマスクを透過して照射され
る紫外光の光エネルギが選択的に被エツチング面に供給
される。このため、マスクに求められたパターンに従っ
てその下の基板表面がエツチングされるものである。
るため、減圧よりもむしろ大気圧またはその近傍の圧力
にて２．４５ＧＨｚのマイクロ波を加え、それによりこ
の反応性気体を活性にし、しかる後、この活性の反応性
気体をマスクと被エツチング面を有する基板間に導入ま
たはそこより排気する。このマスクを透過して照射され
る紫外光の光エネルギが選択的に被エツチング面に供給
される。このため、マスクに求められたパターンに従っ
てその下の基板表面がエツチングされるものである。
「作用」
かかる光エツチング方法は従来に比べてエツチング速度
が速くなるばかりか、そのエツチング速度も電気エネル
ギの反応性気体に供給するパワーにより制御できるとい
う特徴を有する。
が速くなるばかりか、そのエツチング速度も電気エネル
ギの反応性気体に供給するパワーにより制御できるとい
う特徴を有する。
また反応性気体も、紫外光のみでは分解できない気体に
対しても行うことができる。電気エネルギにより活性に
なる気体、例えばヘリュームを同時に活性化し、反応性
気体に加えて反応を助長させるいわゆるアシストガスを
使うことも有効である。
対しても行うことができる。電気エネルギにより活性に
なる気体、例えばヘリュームを同時に活性化し、反応性
気体に加えて反応を助長させるいわゆるアシストガスを
使うことも有効である。
以下にその実施例を記す。
「実施例１」
第１図は本発明に用いたプラズマ励起型光エツチング装
置の概要を示す。
置の概要を示す。
図面において、プラズマ励起部（１）および光エツチン
グ部（２）を有している。プラズマ励起部では２．４５
ＧＨｚのマ、イクロ波を（３）より加えた。マツチング
を（１５）を用いて調整する。石英のガスキアビティ（
４）はその周囲を水冷（１３） Ｌ、水は（５）より（
６）に至らしめ、反応性気体が加熱されすぎないように
した。
グ部（２）を有している。プラズマ励起部では２．４５
ＧＨｚのマ、イクロ波を（３）より加えた。マツチング
を（１５）を用いて調整する。石英のガスキアビティ（
４）はその周囲を水冷（１３） Ｌ、水は（５）より（
６）に至らしめ、反応性気体が加熱されすぎないように
した。
反応性気体は（１４）より加えられ、マイクロ波の電気
エネルギにより励起され、活性の反応性気体となった後
光エツチング部（２）に至る。光エツチング部（２）は
光源（１０） 、光（１１） 、 シャッタ（７）、フ
ォトマスク（８）より構成し、活性の反応性気体を反応
空間（１６）がシャッタの間の時間照射する。被エツチ
ング面を有する基板（２６）はホルダ（１２）上に設け
られ、必要に応じて加熱を行ってもよい。一般には室温
である。
エネルギにより励起され、活性の反応性気体となった後
光エツチング部（２）に至る。光エツチング部（２）は
光源（１０） 、光（１１） 、 シャッタ（７）、フ
ォトマスク（８）より構成し、活性の反応性気体を反応
空間（１６）がシャッタの間の時間照射する。被エツチ
ング面を有する基板（２６）はホルダ（１２）上に設け
られ、必要に応じて加熱を行ってもよい。一般には室温
である。
活性反応性気体は（９）より外部に放出される。
この（９）にて真空引きをし、反応空間（１６）を減圧
にすることも可能である。しかし減圧にするとその分反
応性気体のスピーシズの数（密度）が少なくなるため、
エッチ速度が小さくなる。他方、不要反応生成物を速や
かに排気するには減圧にした方が平均自由行程が大きく
なり、好ましい。
にすることも可能である。しかし減圧にするとその分反
応性気体のスピーシズの数（密度）が少なくなるため、
エッチ速度が小さくなる。他方、不要反応生成物を速や
かに排気するには減圧にした方が平均自由行程が大きく
なり、好ましい。
以上の如きプラズマ励起型光エツチング装置を用いて以
下の実験を行った。
下の実験を行った。
実施例Ｉ
Ｐ型１００Ωｃｍ＋の抵抗のシリコン基板（（１００）
面の結晶方径を有する）に対し、（１４）より塩素ガス
を２００ｃｃ／分の濃度に導入した。マイクロ波を１０
０〜４００−の出力加えた。また（１０）より超高圧水
銀灯を用い２５４ｎｍの波長を含む２２０〜４００ｎｍ
の波長を出させた。その光エネルギは照度計で測定する
と４０ｍＷ／ｃｍ”であった。
面の結晶方径を有する）に対し、（１４）より塩素ガス
を２００ｃｃ／分の濃度に導入した。マイクロ波を１０
０〜４００−の出力加えた。また（１０）より超高圧水
銀灯を用い２５４ｎｍの波長を含む２２０〜４００ｎｍ
の波長を出させた。その光エネルギは照度計で測定する
と４０ｍＷ／ｃｍ”であった。
反応空間の圧力は大気圧（７６０ｔｏｒｒ）とし、排気
口（９）より自然排気を行った。
口（９）より自然排気を行った。
すると第２図の曲線（２１）を得た。即ち、マイクロ波
エネルギを加えないと、０．０８μ／分のエッチレイト
した得られなかった。マイクロ波を加えると、０．３〜
０．４μ／分の工７チレイトが得られた。
エネルギを加えないと、０．０８μ／分のエッチレイト
した得られなかった。マイクロ波を加えると、０．３〜
０．４μ／分の工７チレイトが得られた。
また、紫外光が塩素（Ｃ１ｇ）を直接分解するに必要な
２００ｎｍ以下の波長を発光するエキシマレーザを用い
ると、（２２）に示す如り０．２μ／分のエッチレイト
が得られる。しかしエキシマレーザは照射面積が少ない
ため、必ずしもＩＣの生産にむいていない。この点部高
圧水銀灯を用いると、波長が近紫外光のため、そのエッ
チ速度が０．０８μ／分と少ない。この値をマイクロ波
励起方式を併用することにより約４〜５倍に助長するこ
とができる。
２００ｎｍ以下の波長を発光するエキシマレーザを用い
ると、（２２）に示す如り０．２μ／分のエッチレイト
が得られる。しかしエキシマレーザは照射面積が少ない
ため、必ずしもＩＣの生産にむいていない。この点部高
圧水銀灯を用いると、波長が近紫外光のため、そのエッ
チ速度が０．０８μ／分と少ない。この値をマイクロ波
励起方式を併用することにより約４〜５倍に助長するこ
とができる。
もちろんエキシマレーザ（波長ＫｒＫｒＣ１２２２ｎを
用い、さらにマイクロ波プラズマ励起方式を用いること
は有効であると判断される。
用い、さらにマイクロ波プラズマ励起方式を用いること
は有効であると判断される。
実験２
アルミニュームの被膜を基板上の酸化珪素膜（厚さ０．
５μ）の上に１．３μの厚さにスパッタ法で形成したも
のを被エツチング用基板として用いた。このアルミニュ
ーム膜に対してプラズマ励起光エツチングを行った。反
応性気体としてＣＣ１＊＋Ｌを用いてこれを２００ｃｃ
／分の流量で供給した。
５μ）の上に１．３μの厚さにスパッタ法で形成したも
のを被エツチング用基板として用いた。このアルミニュ
ーム膜に対してプラズマ励起光エツチングを行った。反
応性気体としてＣＣ１＊＋Ｌを用いてこれを２００ｃｃ
／分の流量で供給した。
アルミニュームのエツチングに関しても、マイクロ波プ
ラズマの出力を実験例１と同様に可変した。すると第２
図曲線（２３）が得られた。やはりプラズマ励起により
エツチング速度が助長されることが判明した。
ラズマの出力を実験例１と同様に可変した。すると第２
図曲線（２３）が得られた。やはりプラズマ励起により
エツチング速度が助長されることが判明した。
「効果」
以上の実験例より明らかな如＜１．第１図に示したプラ
ズマ励起型光エツチング装置は従来よりしられた如くフ
ォトレジストをコートし、現像し、剥離する工程がまっ
たくない。いわゆるレジストレスプロセスである。その
ため製造工程をきわめて簡単にし得る。しかし従来の光
エッチングのみではエッチ速度が小さいため、エツチン
グをしているうちにマスクズレを起こしてしまう等の可
能性を有していた。しかし本発明方法によりそのエッチ
速度を大にし得るため、エツチングプロセス中でのマス
クズレを起こす可能性を少なくし、また生産性の向上に
も役立つ。
ズマ励起型光エツチング装置は従来よりしられた如くフ
ォトレジストをコートし、現像し、剥離する工程がまっ
たくない。いわゆるレジストレスプロセスである。その
ため製造工程をきわめて簡単にし得る。しかし従来の光
エッチングのみではエッチ速度が小さいため、エツチン
グをしているうちにマスクズレを起こしてしまう等の可
能性を有していた。しかし本発明方法によりそのエッチ
速度を大にし得るため、エツチングプロセス中でのマス
クズレを起こす可能性を少なくし、また生産性の向上に
も役立つ。
加えて電気エネルギを高周波５０に〜５０ＭＨｚで無電
界放電法を用いて加えることもあり得るが、その場合は
反応性気体が運動エネルギを得やすいためスパッタ効果
が生じやすい、その面からマイクロ波励起が好ましい０
反応空間（第１図（１６））はその間隔を１０〜５０μ
と狭くすることにより高精度なパターニングを可能とす
る。レーザ光のコヒーレント性を用い、かつ大面積のエ
キシマレーザの照射が可能とすれば、さらに高精度なバ
ターニングに加え、より大きいエッチレイトを作ること
も可能である。
界放電法を用いて加えることもあり得るが、その場合は
反応性気体が運動エネルギを得やすいためスパッタ効果
が生じやすい、その面からマイクロ波励起が好ましい０
反応空間（第１図（１６））はその間隔を１０〜５０μ
と狭くすることにより高精度なパターニングを可能とす
る。レーザ光のコヒーレント性を用い、かつ大面積のエ
キシマレーザの照射が可能とすれば、さらに高精度なバ
ターニングに加え、より大きいエッチレイトを作ること
も可能である。
本発明において、被エツチング材はシリコン半導体およ
びアルミニュームとした。しかし反応性気体を弗化物と
し、酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミニュームに対しプ
ラズマ励起光エツチングを、行うことも可能である。ま
たチタン、珪化チタン等の金属間化合物に対しても、塩
素等の反応性気体を用いて行い得る。有機物被膜に対し
ても反応性気体を変えることにより行い得る。
びアルミニュームとした。しかし反応性気体を弗化物と
し、酸化珪素、窒化珪素、窒化アルミニュームに対しプ
ラズマ励起光エツチングを、行うことも可能である。ま
たチタン、珪化チタン等の金属間化合物に対しても、塩
素等の反応性気体を用いて行い得る。有機物被膜に対し
ても反応性気体を変えることにより行い得る。
第１図は本発明のプラズマ励起光エツチングプロセスの
装置の概要を示す。 第２図は本発明方法で得られた特性である。
装置の概要を示す。 第２図は本発明方法で得られた特性である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光エッチング用反応性気体を電気エネルギにより活
性にせしめ、該活性になった反応性気体を被エッチング
面を有する基板表面に導びき、強光を選択的に照射する
ことにより、前記表面を前記反応性気体により選択的に
エッチングすることを特徴とする光エッチング方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、マイクロ波により
大気圧またはその近傍の圧力にて反応性気体を活性にせ
しめ、かかる領域より離れた位置に配設された基板表面
に前記反応性気体を導くことを特徴とする光エッチング
方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013901A JPS61174639A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 光エツチング方法 |
| US06/823,398 US4741800A (en) | 1985-01-28 | 1986-01-28 | Etching method for the manufacture of a semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013901A JPS61174639A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 光エツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174639A true JPS61174639A (ja) | 1986-08-06 |
Family
ID=11846069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60013901A Pending JPS61174639A (ja) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | 光エツチング方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4741800A (ja) |
| JP (1) | JPS61174639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61265819A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | 日本真空技術株式会社 | 基板乾処理の方法および装置 |
| JP2013518168A (ja) * | 2010-01-29 | 2013-05-20 | ブラスター エス． エイ． | 液晶化合物の混合物、３種の液晶混合物の系、およびそれらの使用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH02290050A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-11-29 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
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| JPS59200412A (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-13 | Nippon Soken Inc | 蒸着用蒸発源 |
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| US4380488A (en) * | 1980-10-14 | 1983-04-19 | Branson International Plasma Corporation | Process and gas mixture for etching aluminum |
| NL8203318A (nl) * | 1982-08-24 | 1984-03-16 | Integrated Automation | Inrichting voor processing van substraten. |
| JPS59135730A (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-04 | Hitachi Ltd | 表面改質装置 |
| JPS59207631A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-24 | Semiconductor Res Found | 光化学を用いたドライプロセス装置 |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP60013901A patent/JPS61174639A/ja active Pending
-
1986
- 1986-01-28 US US06/823,398 patent/US4741800A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4741800A (en) | 1988-05-03 |
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