JP2016136606A - エッチング方法 - Google Patents
エッチング方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016136606A JP2016136606A JP2015034212A JP2015034212A JP2016136606A JP 2016136606 A JP2016136606 A JP 2016136606A JP 2015034212 A JP2015034212 A JP 2015034212A JP 2015034212 A JP2015034212 A JP 2015034212A JP 2016136606 A JP2016136606 A JP 2016136606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- region
- processing
- plasma
- deposit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 149
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 186
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 142
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 77
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract 1
- 101000911772 Homo sapiens Hsc70-interacting protein Proteins 0.000 description 16
- 101001139126 Homo sapiens Krueppel-like factor 6 Proteins 0.000 description 14
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 8
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 101000661807 Homo sapiens Suppressor of tumorigenicity 14 protein Proteins 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 3
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRPAGESBURMWTI-UHFFFAOYSA-N [C].[F] Chemical compound [C].[F] PRPAGESBURMWTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
- E05C9/00—Arrangements of simultaneously actuated bolts or other securing devices at well-separated positions on the same wing
- E05C9/18—Details of fastening means or of fixed retaining means for the ends of bars
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
- E05B15/00—Other details of locks; Parts for engagement by bolts of fastening devices
- E05B15/02—Striking-plates; Keepers; Bolt staples; Escutcheons
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
- E05C19/00—Other devices specially designed for securing wings, e.g. with suction cups
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
- E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
- E05Y2800/10—Additional functions
- E05Y2800/12—Sealing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
【課題】開口の閉塞を防止しつつ、窒化シリコンから構成された第2領域に対して、酸化シリコンから構成された第1領域をエッチングする。【解決手段】一実施形態の方法は、被処理体を収容した処理容器内においてフルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第1工程であり、被処理体上にフルオロカーボンを含む堆積物を形成する、該第1工程と、被処理体を収容した処理容器内において、酸素含有ガス及び不活性ガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第2工程と、堆積物に含まれるフルオロカーボンのラジカルによって第1領域をエッチングする第3工程と、を含む。この方法では、第1工程、第2工程、及び第3工程を含むシーケンスが繰り返して実行される。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、エッチング方法に関するものであり、特に、被処理体に対するプラズマ処理によって、酸化シリコンから構成された第1領域を、窒化シリコンから構成された第2領域に対して選択的にエッチングする方法に関するものである。
電子デバイスの製造においては、酸化シリコン(SiO2)から構成された領域に対してホール又はトレンチといった開口を形成する処理が行われることがある。このような処理では、米国特許第7708859号明細書に記載されているように、一般的には、フルオロカーボンガスのプラズマに被処理体が晒されて、当該領域がエッチングされる。
また、酸化シリコンから構成された第1領域を、窒化シリコンから構成された第2領域に対して選択的にエッチングする技術が知られている。このような技術の一例としては、SAC(Self−Alignd Contact)技術が知られている。SAC技術については、特開2000−307001号公報に記載されている。
SAC技術の処理対象である被処理体は、酸化シリコン製の第1領域、窒化シリコン製の第2領域、及びマスクを有している。第2領域は、凹部を画成するように設けられており、第1領域は、当該凹部を埋め、且つ、第2領域を覆うように設けられており、マスクは、第1領域上に設けられており、凹部の上に開口を提供している。従来のSAC技術では、特開2000−307001号公報に記載されているように、第1領域のエッチングのために、フルオロカーボンガス、酸素ガス、及び希ガスを含む処理ガスのプラズマが用いられる。この処理ガスのプラズマに被処理体を晒すことにより、マスクの開口から露出した部分において第1領域がエッチングされて上部開口が形成される。さらに、処理ガスのプラズマに被処理体が晒されることにより、第2領域によって囲まれた部分、即ち凹部内の第1領域が自己整合的にエッチングされる。これにより、上部開口に連続する下部開口が自己整合的に形成される。
上述した従来の技術では、第1領域のエッチングが進行すると、フルオロカーボンに由来する堆積物によって、マスクの開口、及び/又は、第1領域のエッチングによって形成された開口が狭くなり、場合によっては、これらの開口が閉塞され得る。その結果、第1領域のエッチングレートが低下し、場合によっては、第1領域のエッチングが停止することがある。
したがって、開口の閉塞を防止しつつ、窒化シリコンから構成された第2領域に対して、酸化シリコンから構成された第1領域をエッチングすることが求められている。
一態様では、被処理体に対するプラズマ処理によって、酸化シリコンから構成された第1領域を窒化シリコンから構成された第2領域に対して選択的にエッチングする方法が提供される。被処理体は、凹部を画成する第2領域、該凹部を埋め、且つ第2領域を覆うように設けられた第1領域、及び、第1領域上に設けられたマスクを有する。この方法は、(a)被処理体を収容した処理容器内においてフルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第1工程であり、被処理体上にフルオロカーボンを含む堆積物を形成する、該第1工程と、(b)被処理体を収容した処理容器内において、酸素含有ガス及び不活性ガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第2工程と、(c)堆積物に含まれるフルオロカーボンのラジカルによって第1領域をエッチングする第3工程と、を含む。この方法では、第1工程、第2工程、及び第3工程を含むシーケンスが繰り返して実行される。
上記一態様に係る方法は、第1工程においてフルオロカーボンを含む堆積物を被処理体の表面上に形成し、第3工程において当該堆積物中のフルオロカーボンのラジカルによって第1領域をエッチングするものであり、このような第1工程及び第3工程を含むシーケンスを繰り返して実行するものである。そして、この方法は、第2工程を実行することにより、酸素の活性種を用いて堆積物の量を適度に減少させる。したがって、マスクの開口、及び第1領域のエッチングによって形成される開口の閉塞を防止することが可能となる。また、この方法では、処理ガスにおいて酸素含有ガスが不活性ガスによって希釈されているので、堆積物が過剰に除去されることを抑制することができる。
一実施形態では、マスクは、有機材料から構成されており、マスク上には、シリコン含有反射防止膜が設けられている。この実施形態の方法は、(d)処理容器内において、フルオロカーボンを含む処理ガスのプラズマを生成する第4工程であり、第2領域が露出する直前まで第1領域をエッチングする、該第4工程と、(e)処理容器内において酸素含有ガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第5工程と、を更に含む。上記シーケンスは、第4工程及び第5工程の実行後に、実行される。この実施形態では、第4工程において、第1領域のエッチングと同時にシリコン含有反射防止膜が除去される。そして、第5工程において生成される酸素の活性種により、マスクの開口の幅が広げられる。これにより、開口を画成するマスクの面に堆積物が付着しても、開口の幅の縮小量を低減させることが可能となる。
一実施形態では、1回の第2工程は2秒以上実行され、且つ、第2工程において堆積物が1nm/秒以下のレートでエッチングされてもよい。プラズマ処理装置を用いて上記シーケンスを実行するには、第1〜第3工程の各工程間の遷移のためのガスの切り換えに時間を要する。したがって、第2工程は2秒以上実行される必要があるが、このような時間長の第2工程のエッチングのレートが高すぎると、第2領域を保護するための堆積物が過剰に除去され得る。第2工程において1nm/秒以下のレートで堆積物がエッチングされることにより、被処理体上に形成されている堆積物の量を適度に調整することが可能となる。
一実施形態のシーケンスでは、第1工程と第3工程の間に第2工程が実行され、該シーケンスは、被処理体を収容した処理容器内において、酸素含有ガス及び不活性ガスを含む処理ガスのプラズマを生成する別の工程を更に含んでいてもよい。第3工程の実行時には、被処理体上に付着していた堆積物を構成する物質が放出され、当該物質が被処理体に再度付着して、マスクの開口、及び第1領域のエッチングによって形成される開口の幅を狭めるように堆積物を形成し、場合によっては、当該堆積物がこれら開口を閉塞させることもある。この実施形態によれば、第3工程の実行後に、被処理体が酸素の活性種に晒されるので、開口の幅を狭める堆積物を減少させることができ、開口の閉塞をより確実に防止することが可能となる。
以上説明したように、開口の閉塞を防止しつつ、窒化シリコンから構成された第2領域に対して、酸化シリコンから構成された第1領域をエッチングすることが可能となる。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
図1は、一実施形態に係るエッチング方法を示す流れ図である。図1に示す方法MTは、被処理体に対するプラズマ処理によって、酸化シリコンから構成された第1領域を窒化シリコンから構成された第2領域に対して選択的にエッチングする方法である。
図2は、一実施形態に係るエッチング方法の適用対象である被処理体を例示する断面図である。図2に示すように、被処理体、即ちウエハWは、基板SB、第1領域R1、第2領域R2、及び、後にマスクを構成する有機膜OLを有している。一例では、ウエハWは、フィン型電界効果トランジスタの製造途中に得られるものであり、更に、隆起領域RA、シリコン含有の反射防止膜AL、及び、レジストマスクRMを有している。
隆起領域RAは、基板SBから隆起するように設けられている。この隆起領域RAは、例えば、ゲート領域を構成し得る。第2領域R2は、窒化シリコン(Si3N4)から構成されており、隆起領域RAの表面、及び、基板SBの表面上に設けられている。この第2領域R2は、図2に示すように、凹部を画成するように延在している。一例では、凹部の深さは、約150nmであり、凹部の幅は、約20nmである。
第1領域R1は、酸化シリコン(SiO2)から構成されており、第2領域R2上に設けられている。具体的に、第1領域R1は、第2領域R2によって画成される凹部を埋め、当該第2領域R2を覆うように設けられている。
有機膜OLは、第1領域R1上に設けられている。有機膜OLは、有機材料、例えば、アモルファスカーボンから構成され得る。反射防止膜ALは、有機膜OL上に設けられている。レジストマスクRMは、反射防止膜AL上に設けられている。レジストマスクRMは、第2領域R2によって画成される凹部上に当該凹部の幅よりも広い幅を有する開口を提供している。レジストマスクRMの開口の幅は、例えば、60nmである。このようなレジストマスクRMのパターンは、フォトリソグラフィ技術により形成される。
方法MTでは、図2に示すウエハWのような被処理体がプラズマ処理装置内において処理される。図3は、図1に示す方法の実施に用いることが可能なプラズマ処理装置の一例を概略的に示す図である。図3に示すプラズマ処理装置10は、容量結合型プラズマエッチング装置であり、略円筒状の処理容器12を備えている。処理容器12の内壁面は、例えば、陽極酸化処理されたアルミニウムから構成されている。この処理容器12は保安接地されている。
処理容器12の底部上には、略円筒状の支持部14が設けられている。支持部14は、例えば、絶縁材料から構成されている。支持部14は、処理容器12内において、処理容器12の底部から鉛直方向に延在している。また、処理容器12内には、載置台PDが設けられている。載置台PDは、支持部14によって支持されている。
載置台PDは、その上面においてウエハWを保持する。載置台PDは、下部電極LE及び静電チャックESCを有している。下部電極LEは、第1プレート18a及び第2プレート18bを含んでいる。第1プレート18a及び第2プレート18bは、例えばアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状をなしている。第2プレート18bは、第1プレート18a上に設けられており、第1プレート18aに電気的に接続されている。
第2プレート18b上には、静電チャックESCが設けられている。静電チャックESCは、導電膜である電極を一対の絶縁層又は絶縁シート間に配置した構造を有している。静電チャックESCの電極には、直流電源22がスイッチ23を介して電気的に接続されている。この静電チャックESCは、直流電源22からの直流電圧により生じたクーロン力等の静電力によりウエハWを吸着する。これにより、静電チャックESCは、ウエハWを保持することができる。
第2プレート18bの周縁部上には、ウエハWのエッジ及び静電チャックESCを囲むようにフォーカスリングFRが配置されている。フォーカスリングFRは、エッチングの均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングFRは、エッチング対象の膜の材料によって適宜選択される材料から構成されており、例えば、石英から構成され得る。
第2プレート18bの内部には、冷媒流路24が設けられている。冷媒流路24は、温調機構を構成している。冷媒流路24には、処理容器12の外部に設けられたチラーユニットから配管26aを介して冷媒が供給される。冷媒流路24に供給された冷媒は、配管26bを介してチラーユニットに戻される。このように、冷媒流路24とチラーユニットとの間では、冷媒が循環される。この冷媒の温度を制御することにより、静電チャックESCによって支持されたウエハWの温度が制御される。
また、プラズマ処理装置10には、ガス供給ライン28が設けられている。ガス供給ライン28は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばHeガスを、静電チャックESCの上面とウエハWの裏面との間に供給する。
また、プラズマ処理装置10は、上部電極30を備えている。上部電極30は、載置台PDの上方において、当該載置台PDと対向配置されている。下部電極LEと上部電極30とは、互いに略平行に設けられている。上部電極30と下部電極LEとの間には、ウエハWにプラズマ処理を行うための処理空間Sが提供されている。
上部電極30は、絶縁性遮蔽部材32を介して、処理容器12の上部に支持されている。一実施形態では、上部電極30は、載置台PDの上面、即ち、ウエハ載置面からの鉛直方向における距離が可変であるように構成され得る。上部電極30は、電極板34及び電極支持体36を含み得る。電極板34は処理空間Sに面しており、当該電極板34には複数のガス吐出孔34aが設けられている。この電極板34は、一実施形態では、シリコンから構成されている。
電極支持体36は、電極板34を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。この電極支持体36は、水冷構造を有し得る。電極支持体36の内部には、ガス拡散室36aが設けられている。このガス拡散室36aからは、ガス吐出孔34aに連通する複数のガス通流孔36bが下方に延びている。また、電極支持体36には、ガス拡散室36aに処理ガスを導くガス導入口36cが形成されており、このガス導入口36cには、ガス供給管38が接続されている。
ガス供給管38には、バルブ群42及び流量制御器群44を介して、ガスソース群40が接続されている。ガスソース群40は、複数のガスソースを含んでいる。一例では、ガスソース群40は、一以上のフルオロカーボンガスのソース、希ガスのソース、窒素ガス(N2ガス)のソース、水素ガス(H2ガス)のソース、及び、酸素含有ガスのソースを含んでいる。一以上のフルオロカーボンガスのソースは、一例では、C4F8ガスのソース、CF4ガスのソース、及び、C4F6ガスのソースを含み得る。希ガスのソースは、Heガス、Neガス、Arガス、Krガス、Xeガスといった任意の希ガスのソースであることができ、一例では、Arガスのソースである。また、酸素含有ガスのソースは、一例では、酸素ガス(O2ガス)のソースであり得る。なお、酸素含有ガスは、酸素を含有する任意のガスであってもよく、例えば、COガス又はCO2ガスといった酸化炭素ガスであってもよい。
バルブ群42は複数のバルブを含んでおり、流量制御器群44はマスフローコントローラといった複数の流量制御器を含んでいる。ガスソース群40の複数のガスソースはそれぞれ、バルブ群42の対応のバルブ及び流量制御器群44の対応の流量制御器を介して、ガス供給管38に接続されている。
また、プラズマ処理装置10では、処理容器12の内壁に沿ってデポシールド46が着脱自在に設けられている。デポシールド46は、支持部14の外周にも設けられている。デポシールド46は、処理容器12にエッチング副生物(デポ)が付着することを防止するものであり、アルミニウム材にY2O3等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。
処理容器12の底部側、且つ、支持部14と処理容器12の側壁との間には排気プレート48が設けられている。排気プレート48は、例えば、アルミニウム材にY2O3等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。この排気プレート48の下方、且つ、処理容器12には、排気口12eが設けられている。排気口12eには、排気管52を介して排気装置50が接続されている。排気装置50は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、処理容器12内の空間を所望の真空度まで減圧することができる。また、処理容器12の側壁にはウエハWの搬入出口12gが設けられており、この搬入出口12gはゲートバルブ54により開閉可能となっている。
また、プラズマ処理装置10は、第1の高周波電源62及び第2の高周波電源64を更に備えている。第1の高周波電源62は、プラズマ生成用の高周波電力を発生する電源であり、例えば、27〜100MHzの周波数の高周波電力を発生する第1の高周波電源62は、整合器66を介して上部電極30に接続されている。整合器66は、第1の高周波電源62の出力インピーダンスと負荷側(上部電極30側)の入力インピーダンスを整合させるための回路である。なお、第1の高周波電源62は、整合器66を介して下部電極LEに接続されていてもよい。
第2の高周波電源64は、ウエハWにイオンを引き込むための高周波バイアス電力を発生する電源であり、例えば、400kHz〜13.56MHzの範囲内の周波数の高周波バイアス電力を発生する。第2の高周波電源64は、整合器68を介して下部電極LEに接続されている。整合器68は、第2の高周波電源64の出力インピーダンスと負荷側(下部電極LE側)の入力インピーダンスを整合させるための回路である。
また、プラズマ処理装置10は、電源70を更に備えている。電源70は、上部電極30に接続されている。電源70は、処理空間S内に存在する正イオンを電極板34に引き込むための電圧を、上部電極30に印加する。一例においては、電源70は、負の直流電圧を発生する直流電源である。別の一例において、電源70は、比較的低周波の交流電圧を発生する交流電源であってもよい。電源70から上部電極に印加される電圧は、−150V以下の電圧であり得る。即ち、電源70によって上部電極30に印加される電圧は、絶対値が150以上の負の電圧であり得る。このような電圧が電源70から上部電極30に印加されると、処理空間Sに存在する正イオンが、電極板34に衝突する。これにより、電極板34から二次電子及び/又はシリコンが放出される。放出されたシリコンは、処理空間S内に存在するフッ素の活性種と結合し、フッ素の活性種の量を低減させる。
また、一実施形態においては、プラズマ処理装置10は、制御部Cntを更に備え得る。この制御部Cntは、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマ処理装置10の各部を制御する。この制御部Cntでは、入力装置を用いて、オペレータがプラズマ処理装置10を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、プラズマ処理装置10の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御部Cntの記憶部には、プラズマ処理装置10で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムや、処理条件に応じてプラズマ処理装置10の各部に処理を実行させるためのプログラム、即ち、処理レシピが格納される。
以下、再び図1を参照して、方法MTについて詳細に説明する。以下の説明では、図2、図4〜図16を適宜参照する。図4〜図16は、方法MTの実施の途中段階における被処理体を示す断面図である。なお、以下の説明では、方法MTにおいて図2に示すウエハWが図3に示す一つのプラズマ処理装置10を用いて処理される例について説明する。
まず、方法MTでは、プラズマ処理装置10内に図2に示すウエハWが搬入され、当該ウエハWが載置台PD上に載置されて、当該載置台PDによって保持される。
方法MTでは、次いで、工程ST1が実行される。工程ST1では、反射防止膜ALがエッチングされる。このため、工程ST1では、ガスソース群40の複数のガスソースのうち選択されたガスソースから処理容器12内に処理ガスが供給される。この処理ガスは、フルオロカーボンガスを含む。フルオロカーボンガスは、例えば、C4F8ガス及びCF4ガスのうち一種以上を含み得る。また、この処理ガスは、希ガス、例えば、Arガスを更に含み得る。また、工程ST1では、排気装置50が作動され、処理容器12内の圧力が所定の圧力に設定される。さらに、工程ST1では、第1の高周波電源62からの高周波電力が上部電極30に供給され、第2の高周波電源64からの高周波バイアス電力が下部電極LEに対して供給される。
以下に、工程ST1における各種条件を例示する。
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
C4F8ガス:10sccm〜30sccm
CF4ガス:150sccm〜300sccm
Arガス:200sccm〜500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:300W〜1000W
・高周波バイアス電力:200W〜500W
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
C4F8ガス:10sccm〜30sccm
CF4ガス:150sccm〜300sccm
Arガス:200sccm〜500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:300W〜1000W
・高周波バイアス電力:200W〜500W
工程ST1では、処理ガスのプラズマが生成され、フルオロカーボンの活性種によって、レジストマスクRMの開口から露出されている部分において反射防止膜ALがエッチングされる。その結果、図4に示すように、反射防止膜ALの全領域のうち、レジストマスクRMの開口から露出されている部分が除去される。即ち、反射防止膜ALにレジストマスクRMのパターンが転写され、反射防止膜ALに開口を提供するパターンが形成される。なお、工程ST1における上述したプラズマ処理装置10の各部の動作は制御部Cntによって制御され得る。
続く工程ST2では、有機膜OLがエッチングされる。このため、工程ST2では、ガスソース群40の複数のガスソースのうち選択されたガスソースから処理容器12内に処理ガスが供給される。この処理ガスは、水素ガス及び窒素ガスを含み得る。なお、工程ST2において用いられる処理ガスは、有機膜をエッチングし得るものであれば、他のガス、例えば、酸素ガスを含む処理ガスであってもよい。また、工程ST2では、排気装置50が作動され、処理容器12内の圧力が所定の圧力に設定される。さらに、工程ST2では、第1の高周波電源62からの高周波電力が上部電極30に供給され、第2の高周波電源64からの高周波バイアス電力が下部電極LEに対して供給される。
以下に、工程ST2における各種条件を例示する。
・処理容器内圧力:50mTorr(6.65Pa)〜200mTorr(26.6Pa)
・処理ガス
N2ガス:200sccm〜400sccm
H2ガス:200sccm〜400sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:500W〜2000W
・高周波バイアス電力:200W〜500W
・処理容器内圧力:50mTorr(6.65Pa)〜200mTorr(26.6Pa)
・処理ガス
N2ガス:200sccm〜400sccm
H2ガス:200sccm〜400sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:500W〜2000W
・高周波バイアス電力:200W〜500W
工程ST2では、処理ガスのプラズマが生成され、反射防止膜ALの開口から露出されている部分において有機膜OLがエッチングされる。また、レジストマスクRMもエッチングされる。その結果、図5に示すように、レジストマスクRMが除去され、有機膜OLの全領域のうち、反射防止膜ALの開口から露出されている部分が除去される。即ち、有機膜OLに反射防止膜ALのパターンが転写され、有機膜OLに開口MOを提供するパターンが形成され、当該有機膜OLからマスクMKが生成される。なお、工程ST2における上述したプラズマ処理装置10の各部の動作は制御部Cntによって制御され得る。
一実施形態においては、工程ST2の実行後に工程ST3が実行される。工程ST3では、第1領域R1が、第2領域R2が露出する直前までエッチングされる。即ち、第2領域R2上に第1領域R1が僅かに残されるまで、当該第1領域R1がエッチングされる。このため、工程ST3では、ガスソース群40の複数のガスソースのうち選択されたガスソースから処理容器12内に処理ガスが供給される。この処理ガスは、フルオロカーボンガスを含む。また、この処理ガスは、希ガス、例えば、Arガスを更に含み得る。また、この処理ガスは、酸素ガスを更に含み得る。また、工程ST3では、排気装置50が作動され、処理容器12内の圧力が所定の圧力に設定される。さらに、工程ST3では、第1の高周波電源62からの高周波電力が上部電極30に供給され、第2の高周波電源64からの高周波バイアス電力が下部電極LEに対して供給される。
工程ST3では、処理ガスのプラズマが生成され、マスクMKの開口から露出されている部分において第1領域R1が、フルオロカーボンの活性種によってエッチングされる。この工程ST3の処理時間は、当該工程ST3の終了時に、第2領域R2上に第1領域R1が所定の膜厚で残されるように、設定される。この工程ST3の実行の結果、図6に示すように、上部開口UOが部分的に形成される。なお、工程ST3における上述したプラズマ処理装置10の各部の動作は制御部Cntによって制御され得る。
ここで、後述する工程ST11では、第1領域R1のエッチングよりも、第1領域R1を含むウエハWの表面上へのフルオロカーボンを含む堆積物の形成が優位となるモード、即ち、堆積モードとなる条件が選択される。一方、工程ST3では、堆積物の形成よりも第1領域R1のエッチングが優位となるモード、即ち、エッチングモードとなる条件が選択される。このため、一例では、工程ST3において利用されるフルオロカーボンガスは、C4F8ガス及びCF4ガスのうち一種以上を含み得る。この例のフルオロカーボンガスは、工程ST11において利用されるフルオロカーボンガスの炭素原子数に対するフッ素原子数の比(即ち、フッ素原子数/炭素原子数)よりも、炭素原子数に対するフッ素原子数の比(即ち、フッ素原子数/炭素原子数)が高いフルオロカーボンガスである。また、一例では、フルオロカーボンガスの解離度を高めるために、工程ST3において利用されるプラズマ生成用の高周波電力は、工程ST11において利用されるプラズマ生成用の高周波電力よりも大きい電力に設定され得る。これら例によれば、エッチングモードを実現することが可能となる。また、一例では、工程ST3において利用される高周波バイアス電力も、工程ST11の高周波バイアス電力よりも大きい電力に設定され得る。この例によれば、ウエハWに対して引き込まれるイオンのエネルギーが高められ、第1領域R1を高速にエッチングすることが可能となる。
以下に、工程ST3における各種条件を例示する。
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
C4F8ガス:10sccm〜30sccm
CF4ガス:50sccm〜150sccm
Arガス:500sccm〜1000sccm
O2ガス:10sccm〜30sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:500W〜2000W
・高周波バイアス電力:500W〜2000W
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
C4F8ガス:10sccm〜30sccm
CF4ガス:50sccm〜150sccm
Arガス:500sccm〜1000sccm
O2ガス:10sccm〜30sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:500W〜2000W
・高周波バイアス電力:500W〜2000W
一実施形態では、次いで、工程ST4が実行される。工程ST4では、処理容器12内において酸素含有ガスを含む処理ガスのプラズマが生成される。このため、工程ST4では、ガスソース群40の複数のガスソースのうち選択されたガスソースから処理容器12内に処理ガスが供給される。この処理ガスは、一例では、酸素含有ガスとして、酸素ガスを含み得る。また、処理ガスは、希ガス(例えば、Arガス)又は窒素ガスといった不活性ガスを更に含み得る。また、工程ST4では、排気装置50が作動され、処理容器12内の圧力が所定の圧力に設定される。さらに、工程ST4では、第1の高周波電源62からの高周波電力が上部電極30に対して供給される。なお、工程ST4では、第2の高周波電源64からの高周波バイアス電力が下部電極LEに供給されなくてもよい。
工程ST4では、酸素の活性種が生成され、当該酸素の活性種によってマスクMKの開口MOがその上端部分において広げられる。具体的には、図7に示すように、開口MOの上端部分を画成するマスクMKの上側肩部がテーパ形状を呈するように、エッチングされる。これにより、以後の工程で生成される堆積物がマスクMKの開口MOを画成する面に付着しても、当該開口MOの幅の縮小量を低減させることができる。なお、工程ST4における上述したプラズマ処理装置10の各部の動作は制御部Cntによって制御され得る。
ここで、後述する工程ST12では、各シーケンスにおいて形成される微量の堆積物を減少させるものであり、堆積物の過剰な減少を抑制する必要がある。一方、工程ST4では、マスクMKの開口MOの上端部分の幅を広げるために実行されるものであり、その処理時間の短さが要求される。
以下に、工程ST4における各種条件を例示する。
・処理容器内圧力:30mTorr(3.99Pa)〜200mTorr(26.6Pa)
・処理ガス
O2ガス:50sccm〜500sccm
Arガス:200sccm〜1500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:100W〜500W
・高周波バイアス電力:0W〜200W
・処理容器内圧力:30mTorr(3.99Pa)〜200mTorr(26.6Pa)
・処理ガス
O2ガス:50sccm〜500sccm
Arガス:200sccm〜1500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:100W〜500W
・高周波バイアス電力:0W〜200W
次いで、方法MTでは、第1領域R1をエッチングするために、シーケンスSQが繰り返して実行される。シーケンスSQは、工程ST11、工程ST12、及び、工程ST13を順に含んでいる。
シーケンスSQでは、まず、工程ST11が実行される。工程ST11では、ウエハWが収容された処理容器12内で、処理ガスのプラズマが生成される。このため、工程ST11では、ガスソース群40の複数のガスソースのうち選択されたガスソースから処理容器12内に処理ガスが供給される。この処理ガスは、フルオロカーボンガスを含む。また、この処理ガスは、希ガス、例えば、Arガスを更に含み得る。また、工程ST11では、排気装置50が作動され、処理容器12内の圧力が所定の圧力に設定される。さらに、工程ST11では、第1の高周波電源62からの高周波電力が上部電極30に対して供給される。これにより、フルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマが生成され、解離したフルオロカーボンが、ウエハWの表面上に堆積して、図8に示すように堆積物DPを形成する。かかる工程ST11における上述したプラズマ処理装置10の各部の動作は制御部Cntによって制御され得る。
上述したように、工程ST11では、堆積モードとなる条件が選択される。このため、一例では、フルオロカーボンガスとして、C4F6ガスが利用される。
以下に、工程ST11における各種条件を例示する。
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
C4F6ガス:2sccm〜10sccm
Arガス:500sccm〜1500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:100W〜500W
・高周波バイアス電力:0W
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
C4F6ガス:2sccm〜10sccm
Arガス:500sccm〜1500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:100W〜500W
・高周波バイアス電力:0W
方法MTでは、次いで、工程ST12が実行される。工程ST12では、処理容器12内において酸素含有ガス及び不活性ガスを含む処理ガスのプラズマが生成される。このため、工程ST12では、ガスソース群40の複数のガスソースのうち選択されたガスソースから処理容器12内に処理ガスが供給される。一例では、この処理ガスは、酸素含有ガスとして、酸素ガスを含む。また、一例では、この処理ガスは、不活性ガスとして、Arガスといった希ガスを含む。不活性ガスは、窒素ガスであってもよい。また、工程ST12では、排気装置50が作動され、処理容器12内の圧力が所定の圧力に設定される。さらに、工程ST12では、第1の高周波電源62からの高周波電力が上部電極30に対して供給される。工程ST12では、第2の高周波電源64からの高周波バイアス電力が下部電極LEに供給されなくてもよい。
工程ST12では、酸素の活性種が生成され、当該酸素の活性種によって、ウエハW上の堆積物DPの量が、図9に示すように、適度に減少される。その結果、過剰な堆積物DPによって開口MO及び上部開口UOが閉塞されることが防止される。また、工程ST12で利用される処理ガスでは、酸素ガスが不活性ガスによって希釈されているので、堆積物DPが過剰に除去されることを抑制することができる。かかる工程ST12における上述したプラズマ処理装置10の各部の動作は制御部Cntによって制御され得る。
以下に、工程ST12における各種条件を例示する。
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
O2ガス:2sccm〜20sccm
Arガス:500sccm〜1500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:100W〜500W
・高周波バイアス電力:0W
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
O2ガス:2sccm〜20sccm
Arガス:500sccm〜1500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:100W〜500W
・高周波バイアス電力:0W
一実施形態では、各シーケンスの工程ST12、即ち一回の工程ST12は2秒以上実行され、且つ、工程ST12において堆積物DPが1nm/秒以下のレートでエッチングされ得る。プラズマ処理装置10のようなプラズマ処理装置を用いて上記シーケンスを実行するには、工程ST11、工程ST12、及び工程ST13の各工程間の遷移のためのガスの切り換えに時間を要する。したがって、放電の安定に要する時間を考慮すると、工程ST12は2秒以上実行される必要がある。しかしながら、このような時間長の期間における堆積物DPのエッチングのレートが高すぎると、第2領域R2を保護するための堆積物が過剰に除去され得る。このため、工程ST12において1nm/秒以下のレートで堆積物DPがエッチングされる。これにより、ウエハW上に形成されている堆積物DPの量を適度に調整することが可能となる。なお、工程ST12における堆積物DPのエッチングの1nm/秒以下のレートは、処理容器内の圧力、処理ガス中の酸素の希ガスによる希釈の度合い、即ち、酸素濃度、及び、プラズマ生成用の高周波電力を、上述した条件から選択することによって達成され得る。
続く工程ST13では、第1領域R1がエッチングされる。このため、工程ST13では、ガスソース群40の複数のガスソースのうち選択されたガスソースから処理容器12内に処理ガスが供給される。この処理ガスは、不活性ガスを含む。不活性ガスは、一例では、Arガスといった希ガスであり得る。或いは、不活性ガスは、窒素ガスであってもよい。また、工程ST13では、排気装置50が作動され、処理容器12内の圧力が所定の圧力に設定される。さらに、工程ST13では、第1の高周波電源62からの高周波電力が上部電極30に対して供給される。また、工程ST13では、第2の高周波電源64からの高周波バイアス電力が下部電極LEに供給される。
以下に、工程ST13における各種条件を例示する。
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
Arガス:500sccm〜1500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:100W〜500W
・高周波バイアス電力:20W〜300W
・処理容器内圧力:10mTorr(1.33Pa)〜50mTorr(6.65Pa)
・処理ガス
Arガス:500sccm〜1500sccm
・プラズマ生成用の高周波電力:100W〜500W
・高周波バイアス電力:20W〜300W
工程ST13では、不活性ガスのプラズマが生成され、イオンがウエハWに対して引き込まれる。そして、堆積物DPに含まれるフルオロカーボンのラジカルによって第1領域R1がエッチングされる。これにより、図10に示すように、第2領域R2によって提供される凹部内の第1領域R1がエッチングされ、下部開口LOが徐々に形成される。かかる工程ST13における上述したプラズマ処理装置10の各部の動作は制御部Cntによって制御され得る。
方法MTでは、上述した工程ST11〜工程ST13を含むシーケンスSQが繰り返される。そして、シーケンスSQの繰り返しに伴い、図11に示すように、工程ST11の実行により堆積物DPがウエハW上に形成される。そして、図12に示すように、工程ST12の実行により、堆積物DPの量が減少される。そして、図13に示すように、工程ST13の実行により更に第1領域R1がエッチングされ、下部開口LOの深さが深くなる。また、更なるシーケンスSQの繰り返しに伴い、図14に示すように、工程ST11の実行により堆積物DPがウエハW上に形成される。そして、図15に示すように、工程ST12の実行により、堆積物DPの量が減少される。そして、図16に示すように、工程ST13の実行により更に第1領域R1がエッチングされ、下部開口LOの深さが更に深くなる。最終的には、凹部の底にある第2領域R2が露出するまで第1領域R1がエッチングされる。
図1に戻り、方法MTでは、工程STaにおいて、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件はシーケンスSQが所定回数実行されている場合に満たされるものと判定される。工程STaにおいて、停止条件が満たされないと判定される場合には、工程ST11からシーケンスSQが実行される。一方、工程STaにおいて、停止条件が満たされると判定される場合には、方法MTの実施が終了する。
一実施形態では、第2領域R2が露出されるときを含む期間に実行されるシーケンスSQ(以下、「第1シーケンス」という)において第1領域R1がエッチングされる量が、以後に実行されるシーケンスSQ(以下、「第2シーケンス」という)において第1領域R1がエッチングされる量よりも少なくなるように、シーケンスSQの繰り返しにおける条件が設定されてもよい。一例においては、第1シーケンスの実行時間長が、第2シーケンスの実行時間長よりも短く設定される。この例では、第1シーケンスにおける工程ST11の実行時間長、工程ST12の実行時間長、及び工程ST13の実行時間長の比は、第2シーケンスにおける工程ST11の実行時間長、工程ST12の実行時間長、及び工程ST13の実行時間長の比と同様に設定され得る。例えば、第1シーケンスでは、工程ST11の実行時間長は2秒〜5秒の範囲の時間長から選択され、工程ST12の実行時間長は2秒〜5秒の範囲の時間長から選択され、工程ST13の実行時間長は5秒〜10秒の範囲の時間長から選択される。また、第2シーケンスでは、工程ST11の実行時間長は2秒〜10秒の範囲の時間長から選択され、工程ST12の実行時間長は2秒〜10秒の範囲の時間長から選択され、工程ST13の実行時間長は5秒〜20秒の範囲の時間長から選択される。
工程ST11で生成されるフルオロカーボンの活性種は、第2領域R2上に堆積して当該第2領域R2を保護するが、第1領域R1がエッチングされて第2領域R2が露出したときには、第2領域R2をエッチングし得る。そこで、一実施形態では、第2領域R2が露出する期間において第1シーケンスが実行される。これにより、エッチング量が抑えられつつ堆積物DPがウエハW上に形成され、当該堆積物DPによって第2領域R2が保護される。しかる後に、エッチング量の多い第2シーケンスが実行される。したがって、この実施形態によれば、第2領域R2の削れを抑制しつつ、第1領域R1をエッチングすることが可能となる。
また、第2シーケンスの実行の後に実行されるシーケンスSQ(以下、「第3シーケンス」という)の工程ST13では、高周波バイアス電力が、第1シーケンス及び第2シーケンスの工程ST13において利用される高周波バイアス電力よりも、大きい電力に設定されてもよい。例えば、第1シーケンス及び第2シーケンスの工程ST13では、高周波バイアス電力が20W〜100Wの電力に設定され、第3シーケンスの工程ST13では、高周波バイアス電力が100W〜300Wの電力に設定される。なお、一例の第3シーケンスでは、工程ST11の実行時間長は2秒〜10秒の範囲の時間長から選択され、工程ST12の実行時間長は2秒〜10秒の範囲の時間長から選択され、工程ST13の実行時間長は5秒〜15秒の範囲の時間長から選択される。
図14に示すように、第1シーケンス及び第2シーケンスの実行後には、ウエハW上の堆積物DPの量が相当に多くなる。堆積物DPの量が多くなると、開口MOの幅、上部開口UO、及び下部開口LOの幅が堆積物DPによって狭められる。これにより、下部開口LOの深部に到達するイオンの流束が不足する事態が生じ得る。しかしながら、第3シーケンスの工程ST13では比較的大きい高周波バイアス電力が利用されるので、ウエハWに引きつけられるイオンのエネルギーが高められる。その結果、下部開口LOが深くても、当該下部開口LOの深部までイオンを供給することが可能となる。
以下、別の実施形態に係るエッチング方法について説明する。図17は、別の実施形態に係るエッチング方法を示す流れ図である。図18及び図19は、図17に示す方法の工程ST14の実行後の被処理体を示す断面図である。図18は、図10に示したウエハWに対して工程ST14を実行した後の当該ウエハの断面の状態を示しており、図19は、図13に示したウエハWに対して工程ST14を実行した後の当該ウエハの断面の状態を示している。図17に示す方法MT2は、工程ST13の実行の後に実行される工程ST14をシーケンスSQが更に含む点で、方法MTと異なっている。この工程ST14は、工程ST12と同様の工程である。工程ST14の処理における条件には、工程ST12の処理に関して上述した条件が採用され得る。
上述したように工程ST13ではウエハWに対してイオンが引き込まれる。これにより、堆積物DPを構成する物質がウエハWから放出され、当該物質がウエハWに再度付着して、図10及び図13に示すように、開口MO及び下部開口LOの幅を狭めるように堆積物DPを形成する。この堆積物DPは、場合によっては、開口MO及び下部開口LOを閉塞させることもある。方法MT2では、工程ST14の実行によって、図10及び図13に示したウエハWが、工程ST12と同様に酸素の活性種に晒される。これにより、開口MO及び下部開口LOの幅を狭める堆積物DP(図10及び図13を参照)を、図18及び図19に示すように減少させることができ、開口MO及び下部開口LOの閉塞をより確実に防止することができる。
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、方法MTの実施において、上部電極30にプラズマ生成用の高周波電力が供給されているが、当該高周波電力は下部電極LEに供給されてもよい。また、方法MTの実施には、プラズマ処理装置10以外のプラズマ処理装置を用いることができる。具体的には、誘導結合型のプラズマ処理装置、又は、マイクロ波といった表面波によってプラズマを生成するプラズマ処理装置のように、任意のプラズマ処理装置を用いて方法MTを実施することが可能である。
また、方法MTのシーケンスSQにおける工程ST11、工程ST12、及び工程ST13の実行順序が変更されてもよい。例えば、方法MTのシーケンスSQにおいて、工程ST13の実行後に工程ST12が実行されてもよい。
10…プラズマ処理装置、12…処理容器、30…上部電極、PD…載置台、LE…下部電極、ESC…静電チャック、40…ガスソース群、42…バルブ群、44…流量制御器群、50…排気装置、62…第1の高周波電源、64…第2の高周波電源、Cnt…制御部、W…ウエハ、R1…第1領域、R2…第2領域、OL…有機膜、AL…シリコン含有反射防止膜、MK…マスク、DP…堆積物。
Claims (4)
- 被処理体に対するプラズマ処理によって、酸化シリコンから構成された第1領域を窒化シリコンから構成された第2領域に対して選択的にエッチングする方法であって、
前記被処理体は、凹部を画成する前記第2領域、該凹部を埋め、且つ前記第2領域を覆うように設けられた前記第1領域、及び、前記第1領域上に設けられたマスクを有し、
該方法は、
前記被処理体を収容した処理容器内においてフルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第1工程であり、前記被処理体上にフルオロカーボンを含む堆積物を形成する、該第1工程と、
前記被処理体を収容した処理容器内において、酸素含有ガス及び不活性ガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第2工程と、
前記堆積物に含まれるフルオロカーボンのラジカルによって前記第1領域をエッチングする第3工程と、
を含み、
前記第1工程、前記第2工程、及び前記第3工程を含むシーケンスが繰り返して実行される、方法。 - 前記マスクは、有機材料から構成されており、
前記マスク上には、シリコン含有反射防止膜が設けられており、
前記処理容器内において、フルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第4工程であり、前記第2領域が露出する直前まで前記第1領域をエッチングする、該第4工程と、
前記処理容器内において酸素含有ガスを含む処理ガスのプラズマを生成する第5工程と、
を更に含み、
前記第4工程及び前記第5工程の実行後に、前記シーケンスが実行される、請求項1に記載の方法。 - 1回の前記第2工程は2秒以上実行され、且つ、前記第2工程において前記堆積物が1nm/秒以下のレートでエッチングされる、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記シーケンスでは、前記第1工程と前記第3工程の間に前記第2工程が実行され、
前記シーケンスは、前記被処理体を収容した処理容器内において、酸素含有ガス及び不活性ガスを含む処理ガスのプラズマを生成する別の工程を更に含む、
請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610018014.5A CN105810579B (zh) | 2015-01-16 | 2016-01-12 | 蚀刻方法 |
TW105101026A TWI684218B (zh) | 2015-01-16 | 2016-01-14 | 蝕刻方法(三) |
EP16151256.1A EP3046137A1 (en) | 2015-01-16 | 2016-01-14 | Etching method |
KR1020160004684A KR102513051B1 (ko) | 2015-01-16 | 2016-01-14 | 에칭 방법 |
US14/995,392 US9633864B2 (en) | 2015-01-16 | 2016-01-14 | Etching method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015006775 | 2015-01-16 | ||
JP2015006775 | 2015-01-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016136606A true JP2016136606A (ja) | 2016-07-28 |
Family
ID=56513112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015034212A Pending JP2016136606A (ja) | 2015-01-16 | 2015-02-24 | エッチング方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016136606A (ja) |
KR (1) | KR102513051B1 (ja) |
TW (1) | TWI684218B (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108878285A (zh) * | 2017-05-11 | 2018-11-23 | 东京毅力科创株式会社 | 蚀刻方法 |
KR20190052633A (ko) | 2017-11-08 | 2019-05-16 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭 방법 |
CN110391140A (zh) * | 2018-04-17 | 2019-10-29 | 东京毅力科创株式会社 | 蚀刻方法和等离子体处理装置 |
JP2020145404A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
CN111681956A (zh) * | 2019-03-11 | 2020-09-18 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理方法和等离子体处理装置 |
KR20210035074A (ko) | 2018-08-21 | 2021-03-31 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치 |
KR20210041072A (ko) | 2018-08-24 | 2021-04-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭하는 방법 및 플라즈마 처리 장치 |
CN113394082A (zh) * | 2016-08-29 | 2021-09-14 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置和被处理体的处理方法 |
JP7535408B2 (ja) | 2020-08-12 | 2024-08-16 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びプラズマ処理システム |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7138514B2 (ja) * | 2018-08-22 | 2022-09-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 環状部材、プラズマ処理装置及びプラズマエッチング方法 |
JP7462444B2 (ja) * | 2020-03-19 | 2024-04-05 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びプラズマ処理装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3027951B2 (ja) * | 1997-03-12 | 2000-04-04 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2002025979A (ja) * | 2000-07-03 | 2002-01-25 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置の製造方法 |
US6716766B2 (en) * | 2002-08-22 | 2004-04-06 | Micron Technology, Inc. | Process variation resistant self aligned contact etch |
US7056830B2 (en) * | 2003-09-03 | 2006-06-06 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma etching a dielectric layer |
JP2014209515A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法 |
-
2015
- 2015-02-24 JP JP2015034212A patent/JP2016136606A/ja active Pending
-
2016
- 2016-01-14 KR KR1020160004684A patent/KR102513051B1/ko active IP Right Grant
- 2016-01-14 TW TW105101026A patent/TWI684218B/zh active
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113394082A (zh) * | 2016-08-29 | 2021-09-14 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置和被处理体的处理方法 |
CN108878285A (zh) * | 2017-05-11 | 2018-11-23 | 东京毅力科创株式会社 | 蚀刻方法 |
CN108878285B (zh) * | 2017-05-11 | 2023-06-16 | 东京毅力科创株式会社 | 蚀刻方法 |
US10529583B2 (en) | 2017-11-08 | 2020-01-07 | Tokyo Electron Limited | Etching method |
KR20190052633A (ko) | 2017-11-08 | 2019-05-16 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭 방법 |
CN110391140A (zh) * | 2018-04-17 | 2019-10-29 | 东京毅力科创株式会社 | 蚀刻方法和等离子体处理装置 |
KR20210035074A (ko) | 2018-08-21 | 2021-03-31 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치 |
US12014930B2 (en) | 2018-08-21 | 2024-06-18 | Tokyo Electron Limited | Etching method and plasma processing apparatus |
KR20210041072A (ko) | 2018-08-24 | 2021-04-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭하는 방법 및 플라즈마 처리 장치 |
US11710643B2 (en) | 2018-08-24 | 2023-07-25 | Tokyo Electron Limited | Method of etching and plasma processing apparatus |
JP2020145404A (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
JP7390165B2 (ja) | 2019-02-28 | 2023-12-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
CN111681956A (zh) * | 2019-03-11 | 2020-09-18 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理方法和等离子体处理装置 |
JP7535408B2 (ja) | 2020-08-12 | 2024-08-16 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びプラズマ処理システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI684218B (zh) | 2020-02-01 |
KR20160088816A (ko) | 2016-07-26 |
TW201635371A (zh) | 2016-10-01 |
KR102513051B1 (ko) | 2023-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6689674B2 (ja) | エッチング方法 | |
US20220051904A1 (en) | Etching method | |
KR102513051B1 (ko) | 에칭 방법 | |
JP6592400B2 (ja) | エッチング方法 | |
US11264246B2 (en) | Plasma etching method for selectively etching silicon oxide with respect to silicon nitride | |
JP6550278B2 (ja) | エッチング方法 | |
JP6521848B2 (ja) | エッチング方法 | |
JP6578145B2 (ja) | エッチング方法 | |
JP2017208510A (ja) | エッチング方法 | |
US9754797B2 (en) | Etching method for selectively etching silicon oxide with respect to silicon nitride | |
US9633864B2 (en) | Etching method |