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次世 代 のULSIな どの 高 集 積 デ バ イ ス に 用 い られ る エ ッチ ン グ プ ロ セ ス で は,高 エ ッチ ン グ速 度,強 異 方性,下 地 酸 化 膜 に対 す る高 選 択 性,お よ び低 損 傷 性 が 求 め ら れ る。 そ の た め に は,0.1Pa台 の 個 圧 力 下 で1011cm-3以 上 の高 密 度 の プ ラ ズ マ を生 成 す るだ けで な く,加 工 ウ ェーハ 表 面 に形 成 され るイ オ ン シー ス 間 の 電位 差,す な わ ち シ ー ス電 位 を適 切 に制 御 す る必 要 が あ る。 その 手法 の一 例 と し て,電 子 ビー ム の プ ラズ マ 中 へ の 入 射 をあ げ る こ とが で き る(1)。しか し,そ の よ うな制 御 機 構 を通 常 の 装 置 に追 加 す れ ば,装 置 は複 雑 に な っ て し ま う。 従 って,比 較 的 強 い電 子 ビー ム を生 成 プ ラ ズ マ 中 に含 ん で い る電 子 ビー ム励 起 プ ラ ズマ(Electron-Beam-Excited Plasma: EBEP)装 置 は,シ ー ス 電 位 の制 御 に優 れ た装 置 とい え る。 実 際 に,著 者 らは,本 装 置 の電 子 ビー ム エ ネ ル ギ ー制 御パ ラメ ー タ で あ る加 速 電 圧VAに よっ て,シ ー ス 電 位 を制 御 で き る こ と を報 告 して い る(2)。一 方,EBEP装 置 を エ ッチ ン グ プ ロ セ ス に応 用 した 例 は い くつ か 報 告 され て い る(3)(4)。そ の な か で,EBEPを 用 い れ ば,上 記 の 条 件 を 満 た す 高 エ ッチ ン グ特 性 を実現 で き る こ とが わ か っ て い る。 しか しなが ら, 電 子 ビー ム制 御 パ ラ メー タ に よる エ ッチ ン グ特 性 の変 化 を 明 らか に した 例 は ほ と ん ど な い。 そ こ で本 報 告 で は,VA を実験 パ ラ メ ー タ と して,Cl2プ ラ ズ マ に よ るPoly-Siエ ッチ ン グ を試 み る。 図1に 実 験 装 置 を 示 す。EBEP装 置 は,全 長1,300mm ×100mmφ の 円 筒 形 パ イ レ ッ ク ス ガ ラ ス 製 で あ る。 そ の 主 な構 成 部 分 は,電 子 ビー ム の 源 とな る プ ラズ マ を生 成 す る放 電 領 域,放 電 プ ラズ マ領 域 か ら電 子 を引 き 出 し加 速 す る電 子 ビー ム 加 速 領 域,お よび 高 速 電 子 ビー ム と雰 囲 気 ガ ス との衝 突 に よ っ て 高 密 度 プ ラ ズ マ を 生 成 す るEBEP領 域 の 三 つ で あ る。 こ の よ うに各 領 域 が 独立 して い るた め, 放 電 電 流IDと 加 速 電 圧VAと に よ っ て,そ れ ぞ れ 電 子 ビ ー ム の 密 度 とエ ネ ル ギ ー とを 制 御 で き る(5)。実 験 の 際 に

Control of Anisotropy in Etching Process Using Electron-Beam-Excited Plasma