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(In Japanese)エッチング方法およびエッチング装置 commons

Patent code P170014338
File No. (NU-0532)
Posted date Jun 26, 2017
Application number P2015-505280
Patent number P6021131
Date of filing Mar 7, 2014
Date of registration Oct 14, 2016
International application number JP2014001302
International publication number WO2014141664
Date of international filing Mar 7, 2014
Date of international publication Sep 18, 2014
Priority data
  • P2013-047427 (Mar 10, 2013) JP
Inventor
  • (In Japanese)林 俊雄
  • (In Japanese)田嶋 聡美
  • (In Japanese)石川 健治
  • (In Japanese)堀 勝
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人名古屋大学
Title (In Japanese)エッチング方法およびエッチング装置 commons
Abstract (In Japanese)
【課題】
  プラズマ発生装置を用いることなく、取り扱いが容易で比較的安価に入手できるガスを用いてSi結晶等にドライエッチングを行うことのできるエッチング方法およびエッチング装置を提供することである。
【解決手段】
  エッチング装置100は、Si部材S1をドライエッチングするためのものである。エッチング装置100は、Si部材S1をエッチングするための反応室150と、反応室150にF2 ガスを含む第1のガスを供給するための第1のガス供給部111と、反応室150にNO2 ガスを含む第2のガスを供給するための第2のガス供給部112と、を有する。そして、反応室150の内圧を10Pa以上10000Pa以下の範囲内として、第1のガスと第2のガスとの混合気体をSi部材S1に導くことにより、エッチングを実施する。
【選択図】
 図2
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

エッチング技術は、半導体デバイスの製造における種々の工程で実施される。例えば、MOSデバイスにおける電極形成工程や、太陽電池における表面の粗面化工程や、MEMSにおける犠牲層エッチング工程等が挙げられる。このようにシリコンを対象とするエッチング技術は、多岐の技術分野に応用されている。

エッチングの種類には、ウェットエッチングとドライエッチングがある。ドライエッチングには、プラズマを用いてイオンやラジカルを発生させる反応性イオンエッチングがある。例えば、特許文献1には、SF6 ガスと塩素ガスとの混合ガスをプラズマ化して多結晶Siをドライエッチングする技術が開示されている。

また、ドライエッチングには、プラズマを用いないケミカルドライエッチングがある。例えば、特許文献2には、XeF2 ガスを用いてシリコン基板をケミカルドライエッチングする技術が開示されている(特許文献2の段落[0002]等参照)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、エッチング方法およびエッチング装置に関する。さらに詳細には、Si単結晶、Si多結晶、アモルファスシリコン等をドライエッチングするエッチング方法およびエッチング装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
Si部材をドライエッチングするエッチング方法において、
F2およびNO2を含む混合気体の圧力を10Pa以上10000Pa以下の範囲内とするとともに前記混合気体をプラズマ状態にしないで前記Si部材に導き、
前記Si部材の温度を-20℃以上500℃以下の範囲内の温度とし、
前記Si部材をエッチングすること
を特徴とするエッチング方法。

【請求項2】
 
請求項1に記載のエッチング方法において、
F2およびNO2を含む混合気体の圧力を100Pa以上1000Pa以下の範囲内として前記Si部材に導き、
前記Si部材の温度を180℃以上500℃以下の範囲内の温度とすること
を特徴とするエッチング方法。

【請求項3】
 
請求項1または請求項2に記載のエッチング方法において、
F2+NO2→F+FNO2
の反応を生じさせることにより、少なくともF原子を発生させ、
F原子を前記Si部材に反応させること
を特徴とするエッチング方法。

【請求項4】
 
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のエッチング方法において、
F2およびNO2を混合させる混合箇所から前記Si部材までの距離が、5mm以上70mm以下の範囲内であること
を特徴とするエッチング方法。

【請求項5】
 
Si部材をドライエッチングするエッチング方法において、
F2およびNOを含む混合気体の圧力を100Pa以上1000Pa以下の範囲内とするとともに前記混合気体をプラズマ状態にしないで前記Si部材に導き、
前記Si部材の温度を60℃より高く180℃以下の範囲内の温度とし、
前記Si部材をエッチングすることにより、平坦な凹部を形成すること
を特徴とするエッチング方法。

【請求項6】
 
Si部材をドライエッチングするエッチング方法において、
F2およびNOを含む混合気体の圧力を100Pa以上1000Pa以下の範囲内とするとともに前記混合気体をプラズマ状態にしないで前記Si部材に導き、
前記Si部材の温度を180℃より高く500℃以下の範囲内の温度とし、
前記Si部材をエッチングすることにより、なだらかな曲面を有する凹部を形成すること
を特徴とするエッチング方法。

【請求項7】
 
Si部材をドライエッチングするためのエッチング装置において、
Si部材をエッチングするための反応室と、
前記反応室にF2ガスを含む第1のガスを供給するための第1のガス供給部と、
前記反応室にNO2ガスを含む第2のガスを供給するための第2のガス供給部と、
を有し、
前記反応室の内圧を10Pa以上10000Pa以下の範囲内とするものであり、
プラズマ発生装置を有していないこと
を特徴とするエッチング装置。

【請求項8】
 
請求項7に記載のエッチング装置において、
前記反応室の内圧を100Pa以上1000Pa以下の範囲内とするものであること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項9】
 
請求項7または請求項8に記載のエッチング装置において、
前記反応室では、
F2+NO2→F+FNO2
の反応を少なくとも生じさせるとともに、少なくともF原子と前記Si部材とを反応させること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項10】
 
請求項7から請求項9までのいずれか1項に記載のエッチング装置において、
F2およびNO2を混合させる混合箇所から前記Si部材までの距離が、
5mm以上70mm以下の範囲内であること
を特徴とするエッチング装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015505280thum.jpg
State of application right Registered
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