【事件の表示】
　特許第２７３４９１５号「半導体のドライエッチング方法」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２７３４９１５号の特許を維持する。
【理由】
Ｉ．手続の経緯
特許出願　　　　　　　　平成４年１１月１８日
特許権設定登録　　　　　平成１０年１月９日
特許異議の申立て　　　　平成１０年１０月２日
　（申立人　安藤純男）
特許異議の申立て　　　　平成１０年１０月２日
　（申立人　内野光平）
取消理由通知　　　　　　平成１１年３月１９日
訂正請求　　　　　　　　平成１１年６月１８日
ＩＩ．訂正の適否についての判断
１．訂正の内容
　▲１▼　訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１中の「六フッ化硫黄（ＳＦ６）または三フッ化窒素（ＮＦ３）の少なくとも一種を含有す　るガス」を、［六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガス」と訂正する。
　▲２▼　訂正事項ｂ
　特許請求の範囲の請求項１中の「シリンコ」を、「シリコン」と訂正する。
　▲３▼　訂正事項ｃ
　段落番号【０００９】の記載を、「【課題を解決するための手段】
　上記の問題点を解決するために、シリコン基板のエッチングガスとして、臭素を含有するガスと六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガスと、酸素を含むガス（以下「Ｏ２系ガス」と記す）と四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）ガスとを混合したガスを構成し、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）をエッチングマスクとしてシリコンをドライエッチングする。」と訂正する。
　▲４▼　訂正事項ｄ
　段落番号【００１０】の記載を、「【作用】
　上記の構成によるエッチングガスで、後述の実施例で明らかにされるような各種のパラメータを設計に合わせて適切な値に設定してエッチングすると、主として、Ｂｒを含むガスによってＳｉ基板のエッチングが進み、ＳＦ６ガスによって生成物が除去され、Ｏ２系ガスによってＳｉＯ２マスクが保護され、ＳｉＦ４とＯ２系ガスとの反応によりＳｉＯ２が生成されＳｉＯ２マスクの減少が防止される結果対ＳｉＯ２選択比が向上する。」と訂正する。
　▲５▼　訂正事項ｅ
　段落番号【００２３】の記載を、「なお、ＳｉＯ２マスクに限らず、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）をマスクとしたものでも同様の効果がある。」と訂正する。
　▲６▼　訂正事項ｆ
　段落番号【００２５】中の「形成したもの図１７の（ｂ）」を、「形成したものが図１７の（ｂ）」と訂正する。
２．訂正の目的の適否及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａは、訂正前の特許請求の範囲の択一的に記載された要素の一部を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当する。
　訂正事項ｂ及びｆは、明らかに、誤記の訂正に該当する。
　訂正事項ｃ、ｄ及びｅは、訂正事項ａの訂正に伴い、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載とを整合させるものであって、明りょうでない記載の釈明にあたる。
　そして、上記各訂正は、願書に添付した明細書に択一的に記載された要素の一部を削除する訂正及び明らかな誤記の訂正にすぎないから、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内のものであり、かつ、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
３．独立特許要件の判断
　イ）　訂正明細書の請求項１に係る発明
　訂正明細書の請求項１に係る発明は、その特許請求の範囲の請求項１に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。
　「シリコン基板をドライエッチングする方法において、
　臭素（Ｂｒ）を含有するガスと、
　六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガスと、
　酸素（Ｏ２）を含有するガスと、
　四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）ガスと
　から成るガスにより二酸化シリコン（ＳｉＯ２）をエッチングマスクとしてシリコンをエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。」（以下「訂正後の本件発明」という。）
　ロ）　引用刊行物等に記載された発明
　［当審が通知した取消理由に引用した刊行物１、即ち申立人内野光平の提出した甲第１号証であるＪａｍｅｓ　Ｂｏｎｄｕｒ　＆　Ａｌａｎ　Ｒ．　Ｒｅｉｎｂｅｒｇ，“Ｄｒｙ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｓｕｂｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ　Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ”，ＳＰＩＥ，ｖｏｌ．１１８５，ｐｐ１４８−１６１，１２−１３Ｏｃｔｏｂｅｒ，１９８９（以下「刊行物１」という。）記載の発明］
　この刊行物１には、「単結晶シリコン中にトレンチを作るために磁気エンハンストＲＩＥ（ＭＥＲＩＥ）システムが使われる。」（第１４８頁　下から６行〜５行）と記載され、また、ＴＡＢＬＥ１（第１５４頁）の「トレンチエッチプロセス及び結果」中には、「ＨＢｒ，ＳｉＦ４，Ｈｅ＋Ｏ２及びＮＦ３を使用したプロセスＡ」が開示され、さらに、ＴＡＢＬＥ１の説明として、「テーブル１はメインエッチングステップとして使用されたプロセスのバリエーションを結果とともに示している。トレンチエッチのためのマスクは、ウェハ上の、ＣＶＤ酸化膜／ナイトライド／ポリシリコン／熱酸化層からなる１００ｍｍのものである。」（第１４９頁　第８行〜１０行）とも記載されている。
　してみれば、この刊行物１には、酸化膜をエッチングマスクとしてシリコン基板をドライエッチンクするにあたり、エッチングガスとして、「臭素を含有するガス（ＨＢｒ）と、酸素を含有するガス（Ｈｅ＋Ｏ２）と、四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）ガスと、さらにＮＦ３ガスとからなる混合ガス」を用いることが記載されているものと認められる。
　［申立人安藤純男の提出した甲第１号証である特開平３−１２９７３０号公報（以下「刊行物２」という。）記載の発明］
　この刊行物２には、以下の記載がみられる。
　「本発明は、ドライエッチング方法に関し、更に詳しくは、単結晶シリコンの異方性エッチングに係るものである。」（第１頁左下欄第１８〜２０行）、
　「このようなエッチングレートを向上させる目的で、六フッ化イオウ（ＳＦ６）（なお、「イオン」は「イオウ」の誤記と認められる。）を添加したＳＦ６／ＳｉＣｌ４／Ｎ２系・・・・ガスをエッチングガスとして用いる技術が知られている・・・・・・」（第２頁右上欄第１１〜１６行）、
　「また、第２請求項記載に係る発明は、エッチングガスに、少なくともケイ素（Ｓｉ）とフッ素（Ｆ）とを構成元素とするガスを添加することにより、少なくともＳｉとＦの化合物よりなるガス中のＳｉが、弱い側壁保護膜をより強固にするための堆積の促進に寄与し、Ｆはかかる堆積の促進に伴うエッチレートの低下を補う作用を有する。」（第３頁左上欄第６〜１２行）、
　「また、エッチングガスとして塩素、臭素又はその化合物に酸素（Ｏ２），窒素（Ｎ２）を添加してなるガス系にＣｌＦ３を１〜９０％の割合で添加しても上記実施例と同様の効果を得ることが可能である。」（第３頁左下欄第１５〜１９行）、及び
　「本実施例は、第２図Ａに示すように、単結晶シリコンでなる基板１０の上に形成された厚さ１．０μｍのＳｉＯ２膜１１にトレンチを形成する・・・・・ＳｉＯ２膜１１をマスクとして、バイアス印加型のＥＣＲエッチング装置を用いてエッチングを行い・・・・この場合のエッチング条件は、エッチングガスとして、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）と窒素（Ｎ２）と四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）との混同ガスとし・・・・また、少なくともケイ素とフッ素を構成元素とするガスとして、上記例と同様に四フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）を用い、これを添加するガス系としてＢｒ２／Ｎ２を用い・・・・同様のエッチングを行った結果、上記例と同様の作用、効果が得らることが確認された。なお、ケイ素とフッ素とを構成元素とするガスが添加されるガス系としては、上記実施例と同様に適宜選択可能である。」（第３頁右下欄第３行〜第４頁右上欄第７行）。
　上記各記載から、刊行物２には、ＳｉＯ２膜（二酸化シリコン）をマスクとしてシリコン基板をドライエッチングするためのガスとして、▲１▼「臭素を含有するガス（Ｂｒ２）と、酸素を含有するガス（Ｏ２）と、さらにＣＩＦ３ガスとを含む混合ガス」、▲２▼［臭素を含有するガス（Ｂｒ２）と、四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）ガスと、さらにＮ２ガスとからなる混合ガス」が開示されている他、従来技術としてではあるが、▲３▼「六フッ化硫黄（ＳＦ６）と、ＳｉＣｌ４と、Ｎ２とからなる混合ガス」が開示されているものと認められる。
　［申立人安藤純男の提出した甲第２号証である特開平１−１５２２８５号公報（以下「刊行物３」という。）記載の発明］
　この刊行物３には、以下の記載がみられる。
　「フロロブロモカーボンを主ガスとして、該主ガスの２５％未満のフロロカーボン、六フッ化硫黄又は酸素の単独もしくは、これらを組み合わせ、添加ガスとして混合したガスで、シリコンをエッチングする事を特徴とする半導体装置の製造方法」（第１頁左下欄特許請求の範囲）、
　「第３の実施例は、ＥＣＲによるものである。ここではＣＢｒＦ３４０ｓｃｃｍ、Ｏ２２ｓｃｃｍ、ＳＦ６２ｓｃｃｍを混合し、プロセスガスとし・・・・エッチングを行なった。・・・・また、マスク材として本実施例中では、フォトレジストを用いているが、Ｓｉに対し選択比のとれるものであれば何でも良く、例えば酸化膜、シリコン窒化膜でも良い。」（第３頁右上欄第９行〜右下欄第１５行）。
　上記各記載から、刊行物３には、ＳｉＯ２膜（二酸化シリコン）をエッチングマスクとしてシリコン基板をドライエッチングにあたり、エッチングガスとして、「臭素を含有するガス（ＣＢｒＦ３）と、六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガスと、酸素を含有するガス（Ｏ２）とからなる混合ガス」を用いることが開示されているものと認められる。
　ハ）　対比・判断
　ハ）−１
　訂正後の本件発明と刊行物１記載の発明とを対比すると、刊行物１記載のエッチング用混合ガスは、訂正後の本件発明のエッチング用混合ガスの必須成分である「六フッ化硫黄（ＳＦ６）」を含有しておらず、代わりに「三フッ化窒素（ＮＦ３）」を含有している点で相違する。
　そして、刊行物１には、「三フッ化窒素（ＮＦ３）」に代えて「六フッ化硫黄（ＳＦ６）」を用いることを示唆する記載はない。
　したがって、訂正後の本件発明は、刊行物１に記載されたものとも刊行物１の記載に基づいて当業者が容易に発明できたものとも認められないから、当審が通知した取消理由によっては、本件発明を、特許出願の際独立して特許を受けることができないものとすることはできない。
　ハ）−２
　次に、訂正後の本件発明と刊行物２及び３記載の発明とを対比すると、刊行物２及び３には、訂正後の本件発明の必須構成要件である「臭素（Ｂｒ）を含有するガス（以下『成分ａ』という。）と、六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガス（以下『成分ｂ』という。）と、酸素（Ｏ２）を含有するガス（以下『成分ｃ』という。）と、四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）ガス（以下『成分ｄ』という。）とからなる混合ガス」をエッチングガスとして用いる点が記載されていない。
　即ち、刊行物２には、『成分ｄ』を含有する混合ガスについて開示があるものの、『成分ｄ』を「『成分ａ』と、『成分ｂ』と、『成分ｃ』とからなる混合ガス」と組み合わせて使用することについては記載も示唆もされていない。
　また、刊行物３には、「『成分ａ』と、『成分ｂ』と、『成分ｃ』とからなる混合ガス」について開示があるものの、この混合ガスにさらに『成分ｄ』を組み合わせることについては記載も示唆もされていない。
　さらに、刊行物２及び３のいずれにも、刊行物２記載の発明と刊行物３記載の発明とを組み合わせるべき動機付けとなるような事項は何ら開示されていない。
　そして、訂正後の本件発明は、上記『成分ａ』〜『成分ｄ』の全てを必須成分として含有する混合ガスを用いることにより、「対ＳｉＯ２選択比を飛躍的に高める事ができ、深溝の側壁の角度をほぼ９０度近くのわずかのテーパー性を保ちつつ、今まで実現できなかったより深い深溝を再現性よく形状良好に形成する方法を提供できる」という、本件明細書記載のとおりの、刊行物２及び３の記載内容からは予測できない顕著な効果を奏することができたものである。
　してみれば、訂正後の本件発明が、刊行物２及び３の記載に基づいて当業者が容易になし得る程度のものであると認めることはできないから、これらの刊行物の記載内容によっても、訂正後の本件発明を、特許出願の際独立して特許を受けることができないものとすることはできない。
４．まとめ
　したがって、上記訂正事項ａ〜ｆに係る訂正は、特許法第１２０条の４第２項ただし書き第１〜第３号に該当するものであり、また、同条第３項で準用する同第１２６条第２〜第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
ＩＩＩ．特許異議の申立てについての判断
１．申立ての理由の概要
　申立人内野光平は、証拠として甲第１号証（上記「刊行物１」）を、また、申立人安藤純男は、証拠として甲第１号証（上記「刊行物２」）及び甲第２号証（上記「刊行物３」）を提出し、それぞれ、本件の訂正前の請求項１に係る発明は特許法第２９条第２項の規定によって特許を受けることができない発明であるので、当該発明の特許は取り消されるべき旨主張している。
２．対比・判断
　上記「ＩＩ」において既述したように、訂正請求が認められた結果、本件に係る発明は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された上記事項により特定されるとおりのものとなった。
　そこで、申立人内野光平の異議申立てについて検討すると、訂正後の本件発明が、申立人の提出した甲第１号証（刊行物１）の記載から当業者が容易に発明できたものとは認められないことは、上記「ＩＩ−３−ハ）−１」で述べたとおりである。
　また、申立人安藤純男の異議申立てについて検討すると、訂正後の本件発明が、申立人の提出した甲第１号証（刊行物２）及び甲第２号証（刊行物３）の記載から当業者が容易に発明できたものとは認められないことは、上記「ＩＩ−３−ハ）−２」で述べたとおりである。
３．まとめ
　したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件の訂正後の請求項１に係る発明の特許を、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものとすることはできない。
ＩＶ．むすび
　以上のとおりであるから、当審が通知した取消理由によっても、特許異議申立ての理由及び証拠によっても、本件の訂正後の請求項１に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件の訂正後の請求項１に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年８月２日（１９９９．８．２）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
　特許第２，７３４，９１５号の明細書を以下のとおり訂正する。
１．訂正事項ａ
　特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項１中の「六フッ化硫黄（ＳＦ６）または三フッ化窒素（ＮＦ３）の少なくとも一種を含有するガス」を、「六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガス」と訂正する。
２．訂正事項ｂ
　誤記の訂正を目的として、特許請求の範囲の請求項１中の「シリンコ」を、「シリコン」と訂正する。
３．訂正事項ｃ
　明りょうでない記載の釈明を目的として、段落番号【０００９】の記載を、「【課題を解決するための手段】
　上記の問題点を解決するために、シリコン基板のエッチングガスとして、臭素を含有するガスと、六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガスと、酸素を含むガス（以下「Ｏ２系ガス」と記す）と四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）ガスとを混合したガスを構成し、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）をエッチングマスクとしてシリコンをドライエッチングする。」と訂正する。
４．訂正事項ｄ
　明りようでない記載の釈明を目的として、段落番号【００１０】の記載を、「【作用】
　上記の構成によるエッチングガスで、後述の実施例で明らかにされるような各種のパラメータを設計に合わせて適切な値に設定してエッチングすると、主として、Ｂｒを含むガスによってＳｉ基板のエッチングが進み、ＳＦ６ガスによって生成物が除去され、Ｏ２系ガスによってＳｉＯ２マスクが保護され、ＳｉＦ４とＯ２系ガスとの反応によりＳｉＯ２が生成されＳｉＯ２マスクの減少が防止される結果対ＳｉＯ２選択比が向上する。」と訂正する。
５．訂正事項ｅ
　明りようでない記載の釈明を目的として、段落番号【００２３】の記載を、「なお、ＳｉＯ２マスクに限らず、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）をマスクとしたものでも同様の効果がある。」と訂正する。
６．訂正事項ｆ
　誤記の訂正を目的として、段落番号【００２５】中の「形成したもの図１７の（ｂ）」を、［形成したものが図１７の（ｂ）」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
半導体のドライエッチング方法
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】シリコン基板をドライエッチングする方法において、
　臭素（Ｂｒ）を含有するガスと、
　
六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガス
　酸素（Ｏ２）を含有するガスと、
　四フッ化シリコン（ＳｉＦ４）ガスと
　から成るガスにより二酸化シリコン（ＳｉＯ２）をエッチングマスクとして
シリコン
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は、シリコン（Ｓｉ）基板をドライエッチングによって深溝形状や深孔形状などを加工する方法に関し、特にＤＲＡＭ半導体装置などのＳｉを材料とした製品を製造する分野に役立つ。
　【０００２】
　　【従来の技術】
　本発明が解決しようとして対象としている、表面を選択的に深く掘り下げる深溝（トレンチ）の形状は、半導体の高集積化、高耐圧化を実現させるために必要とされている。この形状は、半導体製造過程上および半導体特性上から、図１の（ａ）に示すように、側面がわずかにテーパー状に傾きかつ滑らかで、底部の形状も半円形であることが望ましく、その形成技術の確立が必要となっている。望ましくない形状は、図１の（ｂ）から（ｈ）に示すような形状である。
　【０００３】
　従来、Ｓｉのドライエッチングは、深溝（深孔形状も同様、以下深溝のみをあげる）に限らず、特公昭５７−１１９５４号公報や特公昭５９−２２３７４号公報で開示されているごとく、フッ素を含有するガス（以下「Ｆ系ガス」と記す）、塩素を含有するガス（以下「Ｃｌ系ガス」と記す）、臭素を含有するガス（以下「Ｂｒ系ガス」と記す）などが一般に用いられている。通常、深溝の形成は、図２に示すように，Ｓｉ基板２０１上に絶縁体ＳｉＯ２のマスク２０２を形成した後（図２の（ａ））、マスクをパターン形成し（図２の（ｂ））、エッチングを行う（図２の（ｃ））。なお、集積回路形成等の工程は省略してある。
　【０００４】
　現在、深溝の形成は、例えばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ：反応性イオン・エッチング）装置を用いてＢｒ系ガス、Ｆ系ガス、Ｃｌ系ガスなどのガス雰囲気中でエッチングすることでその実現が試みられているけれども、まだ生産に結びつく確実な安定した製造方法は確立していない。また通常、多結晶Ｓｉのエッチングでは酸素ガスが使用されるが、単結晶Ｓｉのエッチングでは酸素ガスはエッチング残渣が発生しやすく、等方的になりやすいので使用されることはなかった。
　【０００５】
　　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、図２の（ｃ）の深溝の形成の時、この工程で、Ｓｉ基板２０１部分だけではなく、ＳｉＯ２マスク２０２もわずかにエッチングされ薄くなる（図２の２０３）。このマスクの減少のしにくさの程度を示すのが「対ＳｉＯ２選択比」で、この値が大きいほど深溝が作りやすい。対ＳｉＯ２選択比が小さい値だと所定の深さまでエッチングされる前にマスクが無くなり基板のＳｉが浸食されてしまうからである。従って対ＳｉＯ２選択比の大きいエッチングガスが求められるが、一般的にエッチング生成物が高揮発性となるＦ系ガスは対ＳｉＯ２選択比が低く、かつ全方向へ反応がすすむという等方性エッチングになりやすいという問題がある。また、一般的にＦ系ガス、Ｃｌ系ガス、Ｂｒ系ガスの順でエッチング残留物の量が増えるという問題がある。けれども、上記の順で、後者ほど側壁形状は整ってくるという利点はある。
　【０００６】
　従来の技術では、特公昭５９−６７６３５号公報に開示されているように、Ｓｉを垂直にエッチングする一般的な方法が提供されているが、この方法による深溝は５μｍ程度までで、これ以上深くエッチングしようとすると、深溝の形状が一様でなくなったり、逆に形状を追求すると、エッチング残渣が発生したりする問題があったりして、必ずしも安定した形状の、かつ高精度な満足の行く深溝を形成するに至っていなかった。このため、様々なエッチングガスの特徴を引き出せるようにガスを混合して用いている場合もあるが、やはり生産に結びつく確実な方法は提案されていない。
　【０００７】
　また、米国特許４７８４７２０に、深溝の側壁に堆積物を選択的に付着させて深溝の形状を制御することが開示されているが、形状のみの追求であり、他の特性（選択比、エッチング残渣など）については考慮されておらず、量産化するのは難しい。
　【０００８】
　本発明は上記の問題点を解決するために、形状の整った非常に深い深溝形成を効率良く高精度に実現することが目的である。
　【０００９】
　
【課題を解決するための手段】
　上記の問題点を解決するために、シリコン基板のエッチングガスとして、臭素を含有するガスと、
六フッ化硫黄（ＳＦ６）を含有するガス
シリコン
　【００１０】
　　【作用】
　上記の構成によるエッチングガスで、後述の実施例で明らかにされるような各種のパラメータを設計に合わせて適切な値に設定してエッチングすると、主として、Ｂｒを含むガスによってＳｉ基板のエッチングが進み、
ＳＦ６ガス
って生成物が除去され、Ｏ２系ガスによってＳｉＯ２マスクが保護され、ＳｉＦ４とＯ２系ガスとの反応によりＳｉＯ２が生成されＳｉＯ２マスクの減少が防止される結果対ＳｉＯ２選択比が向上する。
　【００１１】
　　【発明の効果】
　後述の実施例で明らかにされるように、当実施例に示すガス構成によって対ＳｉＯ２選択比を飛躍的に高める事ができ、深溝の側壁の角度をほぼ９０度近くのわずかのテーパー性を保ちつつ、今まで実現できなかったより深い深溝を再現性良く形状良好に形成する方法を提供できた。
　【００１２】
　　【実施例】
　以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
　ドライエッチング装置として、図３の模式断面図に示すようなＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ：反応性イオン・エッチング）装置を用いた。ＲＩＥ装置の代わりにＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）装置でも良い。図３において、エッチング槽３０１に上部電極３０４と下部電極３０５があり、この下部電極３０５に対象とするＳｉ基板３０８を配置し、ガス導入口３０２より下記に述べるエッチングガスが導入され、排気口３０３から排出される。この電極間に高周波電源３０６より１３．５６ＭＨｚの電力が供給され、電極間でガスプラズマが生じてＳｉ基板３０８のエッチングが行われる。なお、このＲＩＥ装置はエッチング槽の周りにマグネットコイル３０７が配置してあり、マグネトロン方式である。
　【００１３】
　上記ＲＩＥ装置において、実施例として用いたエッチングガスは、ＨＢｒ、ＳＦ６とＳｉＦ４、それからＨｅガスを含むＯ２ガス（以下、「Ｈｅ，Ｏ２ガス」と記す）である。比較例として、▲１▼から▲４▼に、ＨＢｒを主として、Ｆ系ガス、Ｃｌ系ガス、Ｏ２ガスを混合したもの、▲５▼にＣｌ系ガスを主としたもの、▲６▼にＦ系ガスとＣｌ系ガスを主としたものを用いた。Ｈｅ，Ｏ２ガスは、Ｈｅ：Ｏ２が７：３の構成の混合ガスを使用したが、流量が制御できればＯ２ガス単独でも良く、また他の不活性ガスを含んでいても良い。
　【００１４】
　上記の実施例の構成で図５に示す条件にてエッチングを行い、実施例と比較例とのデータを図４に示した。この図４からわかるように、当実施例がずば抜けて対ＳｉＯ２選択比が高く、形状も良好であることが明らかである。これは、比較例▲３▼から明らかなように、エッチングにより生成されるＳｉＢｒｘを揮発させるためのＦ系ガスとしてＳｉＦ４を混合させるだけでは不十分で、既に知られている図６、図７に示すデータから、分解エネルギーが小さいＳＦ６を混合することが有効であることが考えられ、当実施例の結果が得られた。
　【００１５】
　また、Ｏ２ガスは．、エッチングにおいて化１式に示す反応によりＳｉＯ２を生成し、さらに化２式によってもＳｉＯ２を生成するため、このＳｉＯ２がマスク材のＳｉＯ２の消滅を阻止し、あるいは選択的にマスク材に堆積して対ＳｉＯ２選択比を飛躍的に向上させた。
　【００１６】
　　【化１】
　　　　ＳｉＢｒｘ＋　Ｏ２　→　ＳｉＯ２＋　ＢｒＸ
　【００１７】
　　【化２】
　　　　ＳｉＦ４＋　Ｏ２　→　ＳｉＯ２＋　４Ｆ
　【００１８】
　化１式の効果は、図８の（ａ）マスクパターン有りと（ｂ）パターンなしとの比較実験にて、図９及び図１０に示す結果により、Ｓｉがエッチング対象となることでＳｉＯ２のエッチング速度が減少していることから明白となった。また化２式についても、図１１に示すように、ＳｉＯ２のエッチング速度が減少していることから、Ｈｅ，Ｏ２ガスが含められることにより、ＳｉＦ４はＳｉＯ２のエッチング速度を抑制していて対ＳｉＯ２選択比を大きくしていることが確かめられた。
　【００１９】
　更にＨｅ，Ｏ２ガスの流量及びエッチングガス圧力に対する依存性は、図１２、図１３に示すようになり、Ｈｅ，Ｏ２ガス流量、エッチングガス圧力が増大するにつれて対ＳｉＯ２選択比が急激に増大している。これから明らかなように、Ｈｅ，Ｏ２ガス流量を２（ＳＣＣＭ）以上、望ましくは５（ＳＣＣＭ）以上にすることで従来の対ＳｉＯ２選択比の上限値およそ２５をはるかに凌ぎ、より深い深溝形成に有効である。
　【００２０】
　さらに、磁界強度のみを変化させて対ＳｉＯ２選択比を求めた所、図１４のようにやはり対ＳｉＯ２選択比が増大していることが明らかにされた。従って、この特性からもより深い深溝に充分対応できることが明白である。
　【００２１】
　深溝形状に対しては、図１５に示す範囲内で、側壁角度、底形状共に良好であり、かつ再現性が充分にあることが確認された。
　【００２２】
　以上のように、当実施例のガス構成が最も９０度に近いテーパー状である上に対ＳｉＯ２選択比が圧倒的に大きくでき、最も深溝形成に優れていることが明らかである。
　【００２３】
　
なお、ＳｉＯ２マスク
　【００２４】
　他の実施例として、エッチングプロセス安定性を調べた結果、図１６に示すように、深溝形成を１００回繰り返しても側壁角度は８９．２±０．５度と安定しており、充分生産等に対応できることも示された。
　【００２５】
　他の実施例として、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｏｎ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板上に深溝を形成した例を図１７に示す。ＳＯＩ基板は、図１７の（ａ）に示す構造をしており、Ｓｉ基板１７０１の上に絶縁層１７０２の膜１μｍがあり、その上にＳｉ層１７０３（２０μｍ）がある。このＳｉ層１７０３の上にマスクパターンを形成したものが図１７の（ｂ）で、ここに深溝を形成したところ、全く良好な深さ２０μｍの深溝１７０６が形成された（図１７の（ｃ））。さらに確認の為、２０％の過剰なエッチングを行ったが、対ＳｉＯ２選択比が圧倒的に大きいため絶縁層１７０２の膜１μｍはエッチングされることがなかった。
　【００２６】
　また深溝の幅に対しても、１μｍから１２０μｍまでの幅でほとんど同一の良好な形状が得られ、実際のＩＣ製造等で設計の自由度が大きく得られることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　様々な深溝の形状を示した断面図。そのうち（ａ）は理想的な形状の断面図。（ｂ）から（ｈ）は好ましくない形状の断面図。
　　【図２】
　深溝形成の簡略工程図。
　　【図３】
　本発明の実施例に用いたマグネトロンＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ：反応性イオン・エッチング）装置の模式的構造断面図。
　　【図４】
　当実施例の構成ガスと他のエッチングガスとの比較結果図。
　　【図５】
　当実施例の構成ガスと他のエッチングガスのエッチング条件の構成図。
　　【図６】
　ＳｉＢｒＸＦＹのＢｒ，Ｆ量による蒸気圧比較図。
　　【図７】
　各Ｆ系ガスの特性図。
　　【図８】
　ＳｉＯ２マスクパターン有無の効果確認のためのサンプル構成図。
　　【図９】
　ＳｉＯ２マスクパターン有無のエッチング速度比較図。
　　【図１０】
　ＳｉＯ２マスクパターン有無のエッチング生成物発生比較図。
　　【図１１】
　ＳｉＦ４ガス有無のエッチング速度比較図。
　　【図１２】
　対ＳｉＯ２選択比のＨｅ，Ｏ２ガス流量依存性をしめす特性図。
　　【図１３】
　対ＳｉＯ２選択比のガス圧力依存性をしめす特性図。
　　【図１４】
　対ＳｉＯ２選択比の磁界強度依存性をしめす特性図。
　　【図１５】
　深溝形状の良好な状態の設定範囲特性図。
　　【図１６】
　深溝角度のエッチング回数依存性をしめす特性図。
　　【図１７】
　他の実施例における深溝エッチングのサンプル構成図。
　　【符号の説明】
　１０１　Ｓｉ基板
　１０２　深溝の側壁角度
　２０１　Ｓｉ基板
　２０２　ＳｉＯ２マスク
　２０３　エッチングによって薄くなったＳｉＯ２マスク
　３０１　ＲＩＥ装置のエッチング槽
　３０８　深溝を形成したいＳｉ基板
　８０１　Ｓｉ基板
　８０２　ＳｉＯ２マスク
　１７０１　Ｓｉ基板
　１７０２　ＳｉＯ２層
　１７０３　Ｓｉ層
　１７０４　ＳｉＯ２マスク
　１７０５　マスクパターン
　１７０６　形成された深溝