半導体/MEMS/ディスプレイのWEBEXHIBITION（WEB展示会）による製品・サービスのマッチングサービス SEMI-NET（セミネット）

半導体用語集

ドライエッチング性

英語表記：dry etching

強誘電体キャパシタのLSIへの応用には加工技術が必要となる。強誘電体キャパシタは電極として貴金属を用いていることが多く、強誘電体薄膜のエッチングはもちろん、電極膜のエッチングも非常に難しい。それは、通常のドライエッチングで用いているハロゲンガスに対して反応性が乏しく、反応したとしてもその生成物の沸点が高く気化しにくいためである。そこで現 在はArなどによる物理的要素の高いエッチングを行っている。そこで問題となるのはエッチングダメージ、低選択比などであるが、最も問題なのはサイドウォールデポである。物理的なエッチングによる生成物が側壁に再付着してラビットイヤーができてしまう。
Alなどの場合はサイドウォールの成分が主にAlとレジストの有機成分 (C, H, O)とハロゲンの化合物であるため、有機溶剤やアルカリ水溶液で溶解できる場合が多い。しかし、貴金属やPbのエッチングでは有機溶剤やアルカリ溶液では除去しにくい場合が多い。サイドウォールデポを防ぐ方法はいくつか考えられる。まず、サイドエッチ量を調節し再付着の速度とサイドエッチの速度の合わせ込みを行いサイドウォ一ルデポをなくす方法がある。しかしこの方法は付着とエッチングの微妙なバランスを保つ必要があり、サイドエッチ速度を速くし過ぎてしまうとレジストが後退してエッチング形状が悪くなってしまう。次に、エッチング後にサイドウォールを除去する方法である。ブラシやハイブレッシヤなどでスクラブしたり、超音波などにより物理的に除去することはできる。しかし、完全な除去は難しくパーティクルも問題となりあまり実用的な方法とはいえない。そこで、エッチャントに反応性のガスやデポガスを添加することにより側壁に付着する成分を有機溶剤やアルカリ溶液に可溶なものにすればエッチング後のウェット処理により除去できる。添加するエッチャントとしてはC12、 HBrなどのハロゲン化合物やCH4などの有機物が考えられる。このように、エッチングや剥離条件を最適化するとサイドウォールが残らないエッチング形状をえることができる。次に大きな問題点としてはパーティクルがある。これはサイドウォールの場合と同様に膜の低反応性が原因で起こる問題である。前述のようにエッチングによる生成物は気化しにくいため固体としてチャンバ内部に付着する量が多くなる。その結果、その付着物がウェハ上に再付着してパーティクルとなる。解決策としては、チャンパ内部に付着する生成物を極力減らすか、付着物がウェハ上に再付着することを防ぐかである。前者はエッチング特性との相関がありすぐに解決するのは難しいと思われる。そのため、チャンバ側壁の材質を変えたりドライクリーニングなどのシーケンスを組み込むことによりパーティクルを低減していくことがます必要だと考えられる。

関連製品