JP2007227829A - Apparatus and method for plasma etching - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法に関し、詳細には、プラズマを用いて被処理体をエッチングする際に使用されるプラズマエッチング装置およびプラズマエッチング方法に関する。 The present invention relates to a plasma etching apparatus and a plasma etching method, and more particularly, to a plasma etching apparatus and a plasma etching method used when an object to be processed is etched using plasma.
半導体装置の製造過程、例えば三次元実装デバイスの製造において、シリコン基板に100μm以上の深さで配線用の貫通孔やメカニカル構造用の溝等を形成するシリコンエッチングが行なわれる。 In the process of manufacturing a semiconductor device, for example, in the manufacture of a three-dimensional mounting device, silicon etching is performed in which a through hole for wiring, a groove for mechanical structure, and the like are formed in a silicon substrate at a depth of 100 μm or more.
上記シリコンエッチングでは、まずパターン形成されたレジストをマスクとしてSiO2膜などの酸化膜をエッチングし、レジストを剥離した後、エッチングガスとして例えばSF6/O2ガスを用い、SiO2膜をマスクとしてシリコンをエッチングする方法が一般的に採用されてきた。しかし、最近では工程数を少なくするために、レジストをマスクとして直接シリコンをエッチングする手法が検討されている。 In the silicon etching, first, an oxide film such as a SiO 2 film is etched using a patterned resist as a mask, and after the resist is removed, for example, SF 6 / O 2 gas is used as an etching gas, and the SiO 2 film is used as a mask. A method of etching silicon has been generally employed. However, recently, in order to reduce the number of steps, a method of directly etching silicon using a resist as a mask has been studied.
また、三次元実装デバイスの製造でシリコンエッチングの後に必要となるエッチング孔への絶縁膜形成、シードメタル層形成、Cuめっき等の工程を容易に行なうために、エッチング孔の形状をテーパー状、つまり孔の上部より底部の径が狭くなるように側壁を傾斜させて形成することが求められる場合がある。ところが、レジストをマスクとしてシリコンエッチングを行なおうとした場合、被処理基板である半導体ウエハ面内でのエッチングレート(つまり、孔の深さ)の均一性及び形状の制御性が得られにくいという問題があった。より具体的には、半導体ウエハの周縁部(エッジ)よりも中央部(センター)のエッチングレートが速いため、中央部の孔が周縁部に比べて深く形成される傾向があり、また、周縁部では中央部に比べて側壁に傾斜が入らず、しかも垂直に近い孔が形成される傾向があった。 In addition, the shape of the etching hole is tapered, that is, in order to easily perform processes such as formation of an insulating film in the etching hole, seed metal layer formation, Cu plating and the like necessary after silicon etching in the manufacture of a three-dimensional mounting device. In some cases, it is required to form the side wall so that the diameter of the bottom is narrower than the top of the hole. However, when silicon etching is performed using a resist as a mask, the uniformity of the etching rate (that is, the depth of the hole) and the controllability of the shape within the semiconductor wafer surface, which is the substrate to be processed, are difficult to obtain. was there. More specifically, since the etching rate of the central part (center) is faster than the peripheral part (edge) of the semiconductor wafer, the hole in the central part tends to be formed deeper than the peripheral part. However, there was a tendency that a side wall was not inclined as compared with the central portion, and a near vertical hole was formed.
ところで、絶縁膜のエッチングに関するものであるが、微細なエッチングを高速で実現するために、上部電極の周辺のシールドリングに下方へ突出する突出部を設け、プラズマの拡散を防止しつつエッチング処理を行なう技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 By the way, as for etching of the insulating film, in order to realize fine etching at a high speed, a projecting portion projecting downward is provided on the shield ring around the upper electrode, and etching processing is performed while preventing plasma diffusion. A technique to be performed has been proposed (for example, Patent Document 1).
また、シャワーヘッドからのガス吹き出し量およびガス流れを制御する目的で、開口径を自在に縮小・拡大できる開口を有するシャッター装置を備えたシャワーヘッドに関する技術が提案されている(例えば、特許文献2)。
上記特許文献1、特許文献2では、シールドリングの突出部やシャワーヘッドのシャッター装置が提案されているが、レジストをマスクとして用いるシリコンエッチングにおいて、エッチングレートの均一性を図ることや、エッチング形状をテーパー状に制御することについては一切考慮が払われていない。
本発明の目的は、レジストをマスクとしてシリコンエッチングを行なう際に、エッチングレートの面内均一性を確保しつつエッチング形状を制御することである。 An object of the present invention is to control an etching shape while ensuring in-plane uniformity of an etching rate when performing silicon etching using a resist as a mask.
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点は、被処理体に対しプラズマエッチング処理を行なうための減圧排気可能な処理室と、
前記処理室内で被処理体を載置する載置台と、
前記載置台に対向配備され、前記処理室内にプラズマを生成するための処理ガスを導入するシャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドの下面において、前記載置台へ向けて環状に突設された環状凸部と、
前記シャワーヘッドの下面の前記環状凸部の内側中央部において、被処理体の面積よりも小さな面積の領域内に分布して配設された複数のガス吐出孔と、
を備えた、プラズマエッチング装置を提供する。
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a processing chamber capable of being evacuated under reduced pressure for performing a plasma etching process on an object to be processed.
A mounting table for mounting an object to be processed in the processing chamber;
A shower head which is arranged opposite to the mounting table and introduces a processing gas for generating plasma in the processing chamber;
On the lower surface of the shower head, an annular convex portion projecting annularly toward the mounting table,
A plurality of gas discharge holes arranged in a region having an area smaller than the area of the object to be processed in the inner central portion of the annular protrusion on the lower surface of the shower head;
There is provided a plasma etching apparatus comprising:
第1の観点のプラズマエッチング装置は、シャワーヘッドの下面に、載置台へ向けて環状に突設された環状凸部を設けると共に、この環状凸部の内側中央部に集中してガス吐出孔を配設したので、環状凸部によってその内側のプラズマ形成空間の圧力を均一化することにより、主に環状凸部近傍のプラズマ密度および堆積物の量を制御するとともに、ガス吐出孔の中央部集中によって被処理体中央部上方のガス流速を速め、中央部でのエッチャントの生成量を抑えている。その結果、エッチングレートの面内均一性と、エッチング形状の制御が可能になる。 The plasma etching apparatus according to the first aspect is provided with an annular convex portion projecting annularly toward the mounting table on the lower surface of the shower head and concentrating the gas discharge holes at the inner central portion of the annular convex portion. Because it is arranged, the plasma density in the vicinity of the annular projection and the amount of deposits are mainly controlled by making the pressure in the plasma forming space inside the annular projection uniform, and the central portion of the gas discharge hole is concentrated. As a result, the gas flow rate above the center of the workpiece is increased, and the amount of etchant generated in the center is suppressed. As a result, the in-plane uniformity of the etching rate and the etching shape can be controlled.
上記第1の観点において、前記載置台を下部電極とし、前記シャワーヘッドを上部電極として一対の対向電極を構成させることが好ましい。 また、前記環状凸部の外径は、被処理体の直径Lに対して1.1L〜1.5Lであることが好ましく、前記環状凸部の内径は、被処理体の直径Lよりも大きいことが好ましい。これにより、被処理体の上部においてその全体を覆うプラズマ形成空間が形成され、エッチングの面内均一性が確保される。 In the first aspect, it is preferable that the pair of counter electrodes be configured with the mounting table as a lower electrode and the shower head as an upper electrode. Moreover, it is preferable that the outer diameter of the said annular convex part is 1.1L-1.5L with respect to the diameter L of a to-be-processed object, and the internal diameter of the said annular convex part is larger than the diameter L of a to-be-processed object. It is preferable. As a result, a plasma forming space that covers the whole of the object to be processed is formed, and in-plane uniformity of etching is ensured.
また、前記環状凸部の高さは、前記載置台から前記シャワーヘッドまでの距離に対して、0.4倍以上であることが好ましい。これにより、ガス流れのコンダクタンスを低下させ、環状凸部で囲まれた空間の圧力を均一にする効果が得られる。
また、前記ガス吐出孔は、被処理体の直径Lに対し、0.3L×0.3L〜0.7L×0.7Lの面積を持つ領域内に形成されていることが好ましい。これにより、被処理基板の中央部の上方空間でのガス流速を十分に大きくすることが可能になる。
Moreover, it is preferable that the height of the said annular convex part is 0.4 times or more with respect to the distance from the mounting stand to the said shower head. Thereby, the effect of reducing the conductance of the gas flow and making the pressure in the space surrounded by the annular convex portion uniform can be obtained.
The gas discharge holes are preferably formed in a region having an area of 0.3 L × 0.3 L to 0.7 L × 0.7 L with respect to the diameter L of the object to be processed. This makes it possible to sufficiently increase the gas flow rate in the space above the central portion of the substrate to be processed.
本発明の第2の観点は、上記第1の観点のプラズマエッチング装置を用い、
シリコンを主成分とする被エッチング層と、該被エッチング層よりも上層に形成され、予めパターニングされたレジスト層と、を有する被処理体に対して、SF6とO2とを含む処理ガスから生成されるプラズマを作用させて、前記レジストをマスクとして被エッチング層をプラズマエッチング処理する、プラズマエッチング方法を提供する。
A second aspect of the present invention uses the plasma etching apparatus of the first aspect,
A processing gas containing SF 6 and O 2 is applied to an object to be processed having a layer to be etched containing silicon as a main component and a resist layer formed in a layer above the layer to be etched and patterned in advance. There is provided a plasma etching method in which plasma to be etched is applied to a layer to be etched using the generated plasma as a mask.
上記第2の観点において、前記被エッチング層は、シリコン基板またはシリコン層であることが好ましい。 In the second aspect, the etched layer is preferably a silicon substrate or a silicon layer.
本発明の第3の観点は、コンピュータ上で動作し、実行時に、上記第2の観点のプラズマエッチング方法が行なわれるように前記プラズマエッチング装置を制御する、制御プログラムを提供する。 A third aspect of the present invention provides a control program that operates on a computer and controls the plasma etching apparatus so that the plasma etching method of the second aspect is performed at the time of execution.
本発明の第4の観点は、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、上記第2の観点のプラズマエッチング方法が行なわれるように前記プラズマエッチング装置を制御するものである、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
A fourth aspect of the present invention is a computer-readable storage medium storing a control program that runs on a computer,
The control program provides a computer-readable storage medium for controlling the plasma etching apparatus so that the plasma etching method of the second aspect is performed at the time of execution.
本発明のプラズマエッチング装置は、シャワーヘッドの下面において、載置台へ向けて環状に突設された環状凸部と、この環状凸部の内側中央部において、被処理体の面積に対して小さな面積の領域内に分布して配設された複数のガス吐出孔と、を備えた構成としたため、このプラズマエッチング装置を用いることにより、被処理体面内のエッチング深さの均一性と、例えばテーパーの形成などエッチング形状の制御性に優れたエッチングが可能になる。従って、このプラズマエッチング装置は、信頼性の高い半導体装置を製造する上で有利に利用できるものであり、半導体装置のデザインルールの微細化、高集積化への対応も可能である。 The plasma etching apparatus according to the present invention has an annular protrusion projecting annularly toward the mounting table on the lower surface of the shower head, and a small area relative to the area of the object to be processed at the inner central portion of the annular protrusion. Therefore, by using this plasma etching apparatus, the uniformity of the etching depth within the surface of the object to be processed and, for example, the taper of the taper can be obtained. Etching with excellent controllability of the etching shape such as formation becomes possible. Therefore, this plasma etching apparatus can be advantageously used in manufacturing a highly reliable semiconductor device, and can cope with miniaturization and high integration of design rules of the semiconductor device.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るマグネトロンRIEプラズマエッチング装置100を示す断面図である。このプラズマエッチング装置100は、気密に構成され、小径の上部1aと大径の下部1bとからなる段つき円筒状をなし、壁部が例えばアルミニウム製のチャンバー(処理容器)1を有している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a magnetron RIE
このチャンバー1内には、被処理体として単結晶Si基板であるウエハWを水平に支持する支持テーブル2が設けられている。支持テーブル2は例えばアルミニウムで構成されており、絶縁板3を介して導体の支持台4に支持されている。また、支持テーブル2の上方の外周にはSi以外の材料、例えば石英で形成されたフォーカスリング5が設けられている。上記支持テーブル2と支持台4は、ボールねじ7を含むボールねじ機構により昇降可能となっており、支持台4の下方の駆動部分は、ステンレス鋼(SUS)製のベローズ8で覆われている。ベローズ8の外側にはベローズカバー9が設けられている。なお、上記フォーカスリング5の外側にはバッフル板10が設けられており、このバッフル板10、支持台4、ベローズ8を通してチャンバー1と導通している。チャンバー1は接地されている。
In this
チャンバー1の下部1bの側壁には、排気ポート11が形成されており、この排気ポート11には排気系12が接続されている。そして排気系12の真空ポンプを作動させることによりチャンバー1内を所定の真空度まで減圧することができるようになっている。一方、チャンバー1の下部1bの側壁上側には、ウエハWの搬入出口を開閉するゲートバルブ13が設けられている。
An
支持テーブル2には、整合器14を介してプラズマ形成用の高周波電源15が接続されており、この高周波電源15から所定の周波数の高周波電力が支持テーブル2に供給されるようになっている。一方、支持テーブル2に対向してその上方には後で詳細に説明するシャワーヘッド20が互いに平行に設けられており、このシャワーヘッド20は接地されている。したがって、支持テーブル2およびシャワーヘッド20は一対の電極として機能する。
A high
支持テーブル2の表面上にはウエハWを静電吸着して保持するための静電チャック6が設けられている。この静電チャック6は絶縁体6bの間に電極6aが介在されて構成されており、電極6aには直流電源16が接続されている。そして電極6aに電源16から電圧が印加されることにより、静電力例えばクーロン力によってウエハWが吸着される。
An
支持テーブル2の内部には、冷媒室17が設けられており、この冷媒室17には、冷媒が冷媒導入管17aを介して導入され冷媒排出管17bから排出されて循環し、その冷熱が支持テーブル2を介してウエハWに対して伝熱され、これによりウエハWの処理面が所望の温度に制御される。
A
また、チャンバー1が排気系12により排気されて真空に保持されていても、冷媒室17に循環される冷媒によりウエハWを有効に冷却可能なように、冷却ガスが、ガス導入機構18によりそのガス供給ライン19を介して静電チャック6の表面とウエハWの裏面との間に導入される。このように冷却ガスを導入することにより、冷媒の冷熱がウエハWに有効に伝達され、ウエハWの冷却効率を高くすることができる。冷却ガスとしては、例えばHeなどを用いることができる。
Further, even if the
上記シャワーヘッド20は、チャンバー1の天壁部分において、支持テーブル2に対向するように設けられている。このシャワーヘッド20の下面20bには、多数のガス吐出孔22が設けられており、これらのガス吐出孔22の周囲には、対向配置された支持テーブル2へ向けて突設された円筒状の壁体からなる環状凸部40が設けられている。環状凸部40は、シャワーヘッド20と一体に設けてもよく、シャワーヘッド20とは別の環状部材をシャワーヘッド20の下面に装着してもよい。環状凸部40は、シャワーヘッド20と同様の材質、例えばアルミニウム等により構成される。また、必要により環状凸部40の表面には、シャワーヘッド20と同様に、アルマイト処理や、Y2O3などのセラミックス溶射膜を形成することができる。
The
また、シャワーヘッド20の上部には、ガス導入部20aを有している。そして、その内部には空間21が形成されている。ガス導入部20aにはガス供給配管23aが接続されており、このガス供給配管23aの他端には、エッチングガスおよび希釈ガスからなる処理ガスを供給する処理ガス供給系23が接続されている。
Further, a
エッチングガスとしては、SF6とO2を含むガスを用いることが好ましい。SF6ガスは、プラズマ中で生成されるF原子の密度が他のフッ素系ガスよりも数倍大きいことや、SF6に含まれるS原子がSi表面の酸化を防止してエッチングを促進する働きがあることから、シリコンエッチングに好適に用いることができる。
また、O2ガスは、シリコン基板中のシリコンと反応して側壁にシリコン酸化膜(SiOx)を形成し、垂直方向への異方性エッチングを促進する働きがある。
なお、上記以外のエッチングガスとしては、例えばS2F10、NF3、SiF4などを用いることができる。
As an etching gas, it is preferable to use a gas containing SF 6 and O 2 . SF 6 gas has a density of F atoms generated in plasma several times higher than other fluorine-based gases, and S 6 contained in SF 6 promotes etching by preventing oxidation of the Si surface. Therefore, it can be suitably used for silicon etching.
Further, the O 2 gas reacts with silicon in the silicon substrate to form a silicon oxide film (SiO x ) on the side wall, and has a function of promoting anisotropic etching in the vertical direction.
As an etching gas other than the above, for example, S 2 F 10 , NF 3 , SiF 4 or the like can be used.
このような処理ガスが、処理ガス供給系23からガス供給配管23a、ガス導入部20aを介してシャワーヘッド20の空間21に至り、ガス吐出孔22から吐出される。
Such a processing gas reaches the
一方、チャンバー1の上部1aの周囲には、同心状に、ダイポールリング磁石24が配置されている。ダイポールリング磁石24は、図2の水平断面図に示すように、複数の異方性セグメント柱状磁石31がリング状の磁性体のケーシング32に取り付けられて構成されている。この例では、円柱状をなす16個の異方性セグメント柱状磁石31がリング状に配置されている。図2中、異方性セグメント柱状磁石31の中に示す矢印は磁化の方向を示すものであり、この図に示すように、複数の異方性セグメント柱状磁石31の磁化の方向を少しずつずらして全体として一方向に向かう一様な水平磁界Bが形成されるようになっている。
On the other hand, a
したがって、支持テーブル2とシャワーヘッド20との間の空間には、図3に模式的に示すように、高周波電源15により鉛直方向の電界ELが形成され、かつダイポールリング磁石24により水平磁界Bが形成され、このように形成された直交電磁界によりマグネトロン放電が生成される。これによって高エネルギー状態のエッチングガスのプラズマが形成され、ウエハWがエッチングされる。
Accordingly, in the space between the support table 2 and the
また、プラズマエッチング装置100の各構成部は、CPUを備えたプロセスコントローラ50に接続されて制御される構成となっている。プロセスコントローラ50には、工程管理者がプラズマエッチング装置100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマエッチング装置100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインタフェース51が接続されている。
Each component of the
また、プロセスコントローラ50には、プラズマエッチング装置100で実行される各種処理をプロセスコントローラ50の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部52が接続されている。
In addition, the
そして、必要に応じて、ユーザーインタフェース51からの指示等にて任意のレシピを記憶部52から呼び出してプロセスコントローラ50に実行させることで、プロセスコントローラ50の制御下で、プラズマエッチング装置100での所望の処理が行われる。また、前記レシピは、例えば、CD−ROM、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させて利用したりすることも可能である。
Then, if necessary, an arbitrary recipe is called from the
次に、シャワーヘッド20における環状凸部40とガス吐出孔22の配置について、図4および図5を参照しつつ説明する。
シャワーヘッド20の下面に環状凸部40を設けることにより、シャワーヘッド20のガス吐出孔22から吐出されるガス流れのコンダクタンスを低下させ、環状凸部40で囲まれた空間内の圧力分布を均一にできる。その結果、環状凸部40で囲まれた空間内の特に凸部近傍で、プラズマ密度および堆積物の元となるシリコン反応生成物の量を制御することでエッチングホール内の側壁保護膜の量をコントロールし、シリコンのエッチング形状を順テーパー状に制御することが可能になる。
Next, the arrangement of the annular
By providing the
環状凸部40の突出量(高さ;H)は、上下の電極間距離(ギャップ)G、すなわち支持テーブル2の上面(図1の場合は静電チャック6の上面)とシャワーヘッド20の下面20bとの距離の0.4倍以上、例えば0.4〜0.8倍とすることが好ましい。環状凸部40の突出量HがギャップGに対して0.4倍未満であると、ガス流れのコンダクタンス低下が十分に起こらず、環状凸部40で囲まれた空間の圧力を均一化させる効果が少ない。また、突出量HがギャップGに対して0.8倍超になると、ガス流れのコンダクタンスが低下し過ぎてエッチングガス成分の解離が過剰に進み、エッチング特性が悪化するおそれがある。なお、ギャップGは、例えば25〜50mmとすることが好ましい。
The protrusion amount (height; H) of the annular
また、環状凸部40の外径L1は、ウエハW上方のガス流のコンダクタンスを低下させる観点から、ウエハWの直径Lに対して1.1L〜1.5Lとすることが好ましい。また、外径L1は、支持テーブル2においてウエハWを載置する水平な載置面の径より小さく設定することが好ましい。なお、支持テーブル2にフォーカスリング5が配備される場合には、環状凸部40の外径L1はフォーカスリング5の外径L4よりも小さく設定することが好ましい。
In addition, the outer diameter L 1 of the
一方、環状凸部40の内径L2は、ウエハWの上方に均一なプラズマ空間を形成する観点から、ウエハWの径Lよりも大きく設定することが好ましい。
On the other hand, the inner diameter L 2 of the
また、本実施形態では、図5に示されるようにシャワーヘッド20の下面20bの中央部付近にガス吐出孔22を集中して設けている。すなわち、シャワーヘッド20の下面20bにおいて、ウエハWの径Lに対し、好ましくは一辺(L3)が略0.3L〜0.7Lとなる四角形の領域S(つまり、S=L3×L3)内にガス吐出孔22を集中して分布させており、シャワーヘッド20の下面20bにおいて、ウエハWの周縁部に対向する領域には、ガス吐出孔22を配設していない。このように、本実施形態では、ウエハWの面積に対して小さな面積の領域Sに全てのガス吐出孔22が入るようにシャワーヘッド20の下面20bの中央付近にガス吐出孔22を集中させている。なお、図5では、参照の目的で、通常配置のガス吐出孔22を有するシャワーヘッドにおいて、領域Sより外側に形成されるべきガス吐出孔22を仮想線で示している。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the gas discharge holes 22 are concentrated and provided near the center of the
ガス吐出孔22をシャワーヘッド20の中央部に集中して形成することによって、ウエハWの中央部の上方空間でのガス流量を大きくすることが可能になる。そして、ウエハWの中央部上方空間でガスの流速が速められる結果、ラジカルのレジデンスタイムが短くなるので、この空間ではエッチャントであるFラジカルへの解離が抑制され、シリコンのエッチングレートが低下して、ウエハWの面内における均一性が改善される。
なお、シャワーヘッド20におけるガス吐出孔22の分布は、ウエハWの周縁部に対向する領域のガス吐出孔22に嵌入可能な部材を詰めて閉塞させることにより調節してもよい。例えば、図5において仮想線で示した位置のガス吐出孔22を閉塞させることによって、ガス吐出孔の配置(分布領域)を調節し、シャワーヘッド20の中央に集中させることができる。
By forming the gas discharge holes 22 in a central portion of the
Note that the distribution of the gas discharge holes 22 in the
次に、このように構成されるプラズマエッチング装置を用いて、シリコン(単結晶シリコン基板またはポリシリコン層)に対してプラズマエッチングを行なう本発明のエッチング方法について説明する。
まず、ゲートバルブ13を開にしてウエハWをチャンバー1内に搬入し、支持テーブル2に載置した後、支持テーブル2を図示の位置まで上昇させ、排気系12の真空ポンプにより排気ポート11を介してチャンバー1内を排気する。
Next, an etching method of the present invention for performing plasma etching on silicon (single crystal silicon substrate or polysilicon layer) using the plasma etching apparatus configured as described above will be described.
First, the
そして処理ガス供給系23からエッチングガスおよび希釈ガスを含む処理ガスが所定の流量でチャンバー1内に導入され、チャンバー1内を所定の圧力にし、その状態で高周波電源15から支持テーブル2に所定の高周波電力を供給する。この際に、ウエハWは、直流電源16から静電チャック6の電極6aに所定の電圧が印加されることにより例えばクーロン力により静電チャック6に吸着保持されるとともに、上部電極であるシャワーヘッド20と下部電極である支持テーブル2との間に高周波電界が形成される。シャワーヘッド20と支持テーブル2との間にはダイポールリング磁石24により水平磁界Bが形成されているので、ウエハWが存在する電極間の処理空間には直交電磁界が形成され、これによって生じた電子のドリフトによりマグネトロン放電が生成される。そしてこのマグネトロン放電により形成されたエッチングガスのプラズマによりウエハWがエッチングされる。この際、前記のように環状凸部40の内側空間の圧力上昇と、ガス吐出孔22の中央付近での集中配置によるガス流速の上昇によって、エッチングレートのウエハ面内における均一性とエッチング形状の制御性が良好になる。
Then, a processing gas including an etching gas and a dilution gas is introduced from the processing
エッチングの形状を良好なものにするためには、ウエハWの温度を調節することも有効である。そのために冷媒室17が設けられており、この冷媒室17に冷媒が循環され、その冷熱が支持テーブル2を介してウエハWに対して伝熱され、これによりウエハWの処理面が所望の温度に制御される。
In order to improve the etching shape, it is also effective to adjust the temperature of the wafer W. For this purpose, a
プラズマ生成用の高周波電源15は、所望のプラズマを形成するためにその周波数および出力が適宜設定される。シリコンエッチングにおいては、ウエハWの直上のプラズマ密度を高くする観点から、周波数を例えば40MHzもしくはそれ以上とすることが好ましい。
The frequency and output of the high-
ダイポールリング磁石24は、ウエハWの直上のプラズマ密度を高くするために、対向電極である支持テーブル2およびシャワーヘッド20の間の処理空間に磁場を印加するが、その効果を有効に発揮させるためには処理空間に10000μT(100G)以上の磁場を形成するような強度の磁石であることが好ましい。磁場は強ければ強いほどプラズマ密度を高くする効果が増加すると考えられるが、安全性の観点から100000μT(1kG)以下であることが好ましい。
The
プラズマエッチング装置100を用いてシリコンエッチングを行なうための好適な条件は次のとおりである。エッチングガスの流量は、SF6=100〜1000mL/min(sccm)、O2=0〜500mL/min(sccm)とし、エッチング形状制御の観点から、その流量比をSF6/O2=3/1〜2/1とすることが好ましい。
処理圧力は、十分なエッチングレートとマスク選択比を確保する観点から、10〜60Pa(75mTorr〜450mTorr)とすることが好ましい。
また、十分なエッチングレートとマスク選択比を得るために、高周波電源15の高周波の周波数は40MHz以上、高周波パワーは、0.5〜2.0kWとすることが好ましい。
また、ダイポールリング磁石24により形成される磁場の強さは、10000μT〜30000μTとすることが好ましい。
また、エッチング形状つまり異方性を良好に制御する観点から、ウエハWの温度を例えば−15〜30℃程度に調整することが好ましい。
Suitable conditions for performing silicon etching using the
The processing pressure is preferably 10 to 60 Pa (75 mTorr to 450 mTorr) from the viewpoint of securing a sufficient etching rate and mask selection ratio.
In order to obtain a sufficient etching rate and mask selection ratio, it is preferable that the high frequency power of the high
The strength of the magnetic field formed by the
Further, from the viewpoint of favorably controlling the etching shape, that is, the anisotropy, it is preferable to adjust the temperature of the wafer W to, for example, about −15 to 30 ° C.
図6および図7は、本発明のプラズマエッチング装置100を用いたプラズマエッチング方法を説明するために、ウエハWなどの被処理体110の表面付近の断面構造を模式的に示している。
図6に示すように、被処理体110は、シリコン基板101の上に、予めパターン形成されたレジスト102を備えている。なお、レジスト102の直下に、図示しない反射防止膜を設けることもできる。そして、被処理体110に対し、プラズマエッチング装置100を用い、レジスト102をマスクとしてそのパターンに基づき、処理ガスのプラズマを作用させてシリコンエッチングを実施する。処理ガスとしては、例えばSF6/O2を用いることができる。この際のエッチング条件は前記のとおりである。
6 and 7 schematically show a cross-sectional structure in the vicinity of the surface of the
As shown in FIG. 6, the object to be processed 110 includes a resist 102 patterned in advance on a
このシリコンエッチングによって、シリコン基板101には、図7に示すように、レジスト102のパターン形状に対応した所定深さDのホール121が形成される。
ここで、ホール121の上部の開口径L5と、底部の径L6とを比較すると、底部の径L6の方が小さくなっていることから理解されるように、ホール121の側壁は傾斜して形成されている。つまり、ホール121は断面視テーパー状に形成されている。ホール121の側壁が水平方向に対してなす角度(180°−θ;以下「側壁角度」と記す)は、例えば83°〜87°に形成することが好ましい。
By this silicon etching, holes 121 having a predetermined depth D corresponding to the pattern shape of the resist 102 are formed in the
Here, when comparing the opening diameter L 5 at the top of the
このように、シャワーヘッド20に環状凸部40を備え、かつガス吐出孔22をシャワーヘッド20の下面20bの中央部付近に集中して設けたプラズマエッチング装置100を用い、レジスト102をマスクとしてシリコン基板101のエッチングを行なうことにより、エッチングレートのウエハWの面内における均一性とエッチング形状の制御およびウエハWの面内における均一化が図られる。従って、ウエハWの面内におけるホール深さを揃え、所定の側壁角度に制御しながら均一な形状のホールを形成することが可能になる。
As described above, the
次に、試験例、実施例および比較例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらによって制約されるものではない。なお、以下の試験例等では、8インチ径(200mm径)のウエハWを使用した。
試験例1
下記に示すA、Bの2種類の寸法の環状凸部40を設けたシャワーヘッド20を用い、上下の電極間距離(ギャップG)を22mm、27mmまたは32mmに設定して、図6と同様の構造の被処理体110に対してプラズマエッチング処理を実施し、シリコン基板101にホール121を形成した。なお、シャワーヘッド20としては、表面にアルマイト処理したものを使用した。
Next, although a test example, an Example, and a comparative example are given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not restrict | limited by these. In the following test examples and the like, an 8-inch diameter (200 mm diameter) wafer W was used.
Test example 1
Using the
環状凸部A:
突出量(H)=15mm
外径(L1)=260mm
内径(L2)=240mm
幅[(L1−L2)×1/2]=10mm
環状凸部B
突出量(H)=21mm
外径(L1)=270mm
内径(L2)=240mm
幅[(L1−L2)×1/2]=15mm
Annular projection A:
Protrusion (H) = 15mm
Outer diameter (L 1 ) = 260 mm
Inner diameter (L 2 ) = 240 mm
Width [(L 1 −L 2 ) × 1/2] = 10 mm
Annular convex part B
Projection amount (H) = 21 mm
Outer diameter (L 1 ) = 270 mm
Inner diameter (L 2 ) = 240 mm
Width [(L 1 −L 2 ) × 1/2] = 15 mm
エッチング条件は下記のとおりである。
レジスト:膜厚=7μm
処理ガス:SF6/O2=170/50mL/min(sccm)
圧力=37.3Pa(280mTorr)
RF周波数(高周波電源15)=40MHz
RFパワー=840W(2.68W/cm2)
磁場=17000μT(170G)
背圧(センター部/エッジ部)=1333/4000Pa(10/30Torr;Heガス)
温度(下部電極/上部電極/チャンバ側壁)=0℃/40℃/40℃
エッチング時間=4分11秒
Etching conditions are as follows.
Resist: film thickness = 7μm
Process gas: SF 6 / O 2 = 170/50 mL / min (sccm)
Pressure = 37.3 Pa (280 mTorr)
RF frequency (high frequency power supply 15) = 40 MHz
RF power = 840 W (2.68 W / cm 2 )
Magnetic field = 17000 μT (170 G)
Back pressure (center part / edge part) = 1333/4000 Pa (10/30 Torr; He gas)
Temperature (lower electrode / upper electrode / chamber sidewall) = 0 ° C./40° C./40° C.
Etching time = 4 minutes and 11 seconds
上記条件のプラズマエッチングにより形成されたホール121の断面形状(エッチング形状)について、ウエハWの面内における均一性を評価した。その結果を表1に示した。表中、○印はエッチング形状をテーパー状に制御する制御性が良好であったことを示し、×印は制御性が不良であったことを示す。
The in-plane uniformity of the wafer W was evaluated for the cross-sectional shape (etching shape) of the
表1より、突出量(H)が15mmと短い環状凸部Aを使用した場合には、ギャップGが最も短い22mmのときでさえもエッチング形状の制御性は得られなかった。従って、良好なエッチング形状の制御性を得るためには、最低15mmを超える突出量Hが必要と考えられた。 From Table 1, when the annular protrusion A having a projection length (H) as short as 15 mm was used, the controllability of the etching shape was not obtained even when the gap G was 22 mm, which is the shortest. Therefore, in order to obtain a good etching shape controllability, it was considered that a protrusion amount H exceeding 15 mm at least was necessary.
試験例2
次に、シャワーヘッド20として、その下面20bの中央部の108.7mm×108.7mmの領域S内に49個のガス吐出孔22を備えたものを用い、上下の電極間距離(ギャップG)を22mm、27mm、32mmまたは33mmに設定して、図6と同様の構造の被処理体110に対して試験例1と同様の条件でプラズマエッチング処理を実施し、シリコン基板101にホール121を形成した。そして、ホール121のエッチング深さDについて、ウエハWの面内における均一性を評価した。その結果を表2に示した。表中、○印はエッチング深さのウエハ面内均一性が良好であったことを示し、×印は不良であったことを示す。
Test example 2
Next, the
表2より、108.7mm×108.7mmの領域S内に49個のガス吐出孔22を備えたシャワーヘッド20においては、環状凸部Aおよび環状凸部Bの両方とも、ギャップGが27mm〜32mmの範囲においてウエハ面内で均一なエッチング深さが得られたが、ギャップGが33mmでは突出量Hが21mmの環状凸部Bを使用してもエッチング深さのウエハ面内均一性は得られなかった。この結果から、エッチング深さのウエハ面内均一性を得るためには、環状凸部40の突出高さHを、ギャップGとの関係で選択する必要があることが推察された。
From Table 2, in the
試験例3
次に、表面にY2O3溶射膜を形成したシャワーヘッド20を用い、その下面20bの中央部のガス吐出孔が分布する領域Sの面積と、その内側に形成されたガス吐出孔22の個数を表3に示すように変化させ、図6と同様の構造の被処理体110に対して試験例1と同様の条件でプラズマエッチング処理を実施し、シリコン基板101にホール121を形成した。そして、ホール121のエッチング深さについて、ウエハWの面内における均一性を評価した。なお、本試験では、上下の電極間距離(ギャップG)は37mmに設定し、環状凸部40は設けなかった。その結果を表3に併記した。表中、○印はエッチング深さのウエハ面内均一性が良好であったことを示し、×印は不良であったことを示す。
Test example 3
Next, using the
表3より、200mm径のウエハWに対して、61.7mm×61.7mmの領域S内に25個のガス吐出孔22を形成したシャワーヘッド20、および96.96mm×96.96mmの領域S内に37個のガス吐出孔22を形成したシャワーヘッド20においては、ウエハ面内で均一なエッチング深さが得られたのに対し、120.5mm×120.5mmの領域S内に81個のガス吐出孔22を備えたシャワーヘッド20においては、エッチング深さのウエハ面内均一性が得られなかった。
この結果から、エッチング深さのウエハ面内均一性を得るためには、ガス吐出孔22の配置および個数を選択する必要があると考えられた。
From Table 3, for the wafer W having a diameter of 200 mm, the
From this result, it was considered that the arrangement and the number of the gas discharge holes 22 need to be selected in order to obtain the uniformity of the etching depth within the wafer surface.
上記試験結果を踏まえ、下記比較例1〜3および実施例1を実施した。
比較例1
環状凸部40を設けず、210mm×210mmの領域Sに153個のガス吐出孔22を配設した従来構造のシャワーヘッドを用い、図6と同様の構造の被処理体110に対して下記の条件でプラズマエッチング処理を実施し、シリコン基板101にホール121を形成した。
Based on the above test results, the following Comparative Examples 1 to 3 and Example 1 were carried out.
Comparative Example 1
A conventional shower head in which 153 gas discharge holes 22 are arranged in a region S of 210 mm × 210 mm without the annular
エッチング条件は下記のとおりである。
レジスト:膜厚=7μm
処理ガス:SF6/O2=170/50mL/min(sccm)
圧力=37.3Pa(280mTorr)
RF周波数(高周波電源15)=40MHz
RFパワー=840W(2.68W/cm2)
磁場=17000μT(170G)
ギャップ=37mm
背圧(センター部/エッジ部)=1333/4000Pa(10/30Torr;Heガス)
温度(下部電極/上部電極/チャンバ側壁)=0℃/40℃/40℃
エッチング時間=4分11秒
Etching conditions are as follows.
Resist: film thickness = 7μm
Process gas: SF 6 / O 2 = 170/50 mL / min (sccm)
Pressure = 37.3 Pa (280 mTorr)
RF frequency (high frequency power supply 15) = 40 MHz
RF power = 840 W (2.68 W / cm 2 )
Magnetic field = 17000 μT (170 G)
Gap = 37mm
Back pressure (center part / edge part) = 1333/4000 Pa (10/30 Torr; He gas)
Temperature (lower electrode / upper electrode / chamber sidewall) = 0 ° C./40° C./40° C.
Etching time = 4 minutes and 11 seconds
比較例2
突出量(H)=21mm、外径(L1)=270mm、内径(L2)=240mm、幅[(L1−L2)×1/2]=15mmの形状の環状凸部40を備え、210mm×210mmの領域Sに153個のガス吐出孔22を配設したシャワープレートを用い、図6と同様の構造の被処理体110に対して下記の条件でプラズマエッチング処理を実施し、シリコン基板101にホール121を形成した。
Comparative Example 2
Protruding amount (H) = 21 mm, outer diameter (L 1 ) = 270 mm, inner diameter (L 2 ) = 240 mm, width [(L 1 −L 2 ) × 1/2] = 15 mm of annular
エッチング条件は下記のとおりである。
レジスト:膜厚=7μm
処理ガス:SF6/O2=170/50mL/min(sccm)
圧力=37.3Pa(280mTorr)
RF周波数(高周波電源15)=40MHz
RFパワー=700W(2.23W/cm2)
磁場=17000μT(170G)
ギャップ=37mm
背圧(センター部/エッジ部)=1333/4000Pa(10/30Torr;Heガス)
温度(下部電極/上部電極/チャンバ側壁)=0℃/40℃/40℃
エッチング時間=4分11秒
Etching conditions are as follows.
Resist: film thickness = 7μm
Process gas: SF 6 / O 2 = 170/50 mL / min (sccm)
Pressure = 37.3 Pa (280 mTorr)
RF frequency (high frequency power supply 15) = 40 MHz
RF power = 700 W (2.23 W / cm 2 )
Magnetic field = 17000 μT (170 G)
Gap = 37mm
Back pressure (center part / edge part) = 1333/4000 Pa (10/30 Torr; He gas)
Temperature (lower electrode / upper electrode / chamber sidewall) = 0 ° C./40° C./40° C.
Etching time = 4 minutes and 11 seconds
比較例3
環状凸部40を備えず、シャワープレート下面の中央部の61.7mm×61.7mmの領域Sに25個のガス吐出孔22を集中して配設したシャワープレートを用い、図6と同様の構造の被処理体110に対して下記の条件でプラズマエッチング処理を実施し、シリコン基板101にホール121を形成した。
Comparative Example 3
Using a shower plate that is not provided with an annular
エッチング条件は下記のとおりである。
レジスト:膜厚=7μm
処理ガス:SF6/O2=170/50mL/min(sccm)
圧力=37.3Pa(280mTorr)
RF周波数(高周波電源15)=40MHz
RFパワー=840W(2.68W/cm2)
磁場=17000μT(170G)
ギャップ=37mm
背圧(センター部/エッジ部)=1333/4000Pa(10/30Torr;Heガス)
温度(下部電極/上部電極/チャンバ側壁)=0℃/40℃/40℃
エッチング時間=4分11秒
Etching conditions are as follows.
Resist: film thickness = 7μm
Process gas: SF 6 / O 2 = 170/50 mL / min (sccm)
Pressure = 37.3 Pa (280 mTorr)
RF frequency (high frequency power supply 15) = 40 MHz
RF power = 840 W (2.68 W / cm 2 )
Magnetic field = 17000 μT (170 G)
Gap = 37mm
Back pressure (center part / edge part) = 1333/4000 Pa (10/30 Torr; He gas)
Temperature (lower electrode / upper electrode / chamber sidewall) = 0 ° C./40° C./40° C.
Etching time = 4 minutes and 11 seconds
実施例1
突出量(H)=21mm、外径(L1)=270mm、内径(L2)=240mm、幅[(L1−L2)×1/2]=15mmの形状の環状凸部40を備え、シャワープレート下面の中央部の108.7mm×108.7mmの領域Sに49個のガス吐出孔22を集中して配設したシャワープレートを用い、図6と同様の構造の被処理体110に対して下記の条件でプラズマエッチング処理を実施し、シリコン基板101にホール121を形成した。
Example 1
Protruding amount (H) = 21 mm, outer diameter (L 1 ) = 270 mm, inner diameter (L 2 ) = 240 mm, width [(L 1 −L 2 ) × 1/2] = 15 mm of annular convex portion 40 A shower plate in which 49 gas discharge holes 22 are concentrated and arranged in a 108.7 mm × 108.7 mm region S at the center of the lower surface of the shower plate is used for the
エッチング条件は下記のとおりである。
レジスト:膜厚=7μm
処理ガス:SF6/O2=170/50mL/min(sccm)
圧力=33.3Pa(250mTorr)
RF周波数(高周波電源15)=40MHz
RFパワー=500W(1.59W/cm2)
磁場=17000μT(170G)
ギャップ=32mm
背圧(センター部/エッジ部)=1333/4000Pa(10/30Torr;Heガス)
温度(下部電極/上部電極/チャンバ側壁)=0℃/40℃/40℃
エッチング時間=4分30秒
Etching conditions are as follows.
Resist: film thickness = 7μm
Process gas: SF 6 / O 2 = 170/50 mL / min (sccm)
Pressure = 33.3 Pa (250 mTorr)
RF frequency (high frequency power supply 15) = 40 MHz
RF power = 500 W (1.59 W / cm 2 )
Magnetic field = 17000 μT (170 G)
Gap = 32mm
Back pressure (center part / edge part) = 1333/4000 Pa (10/30 Torr; He gas)
Temperature (lower electrode / upper electrode / chamber sidewall) = 0 ° C./40° C./40° C.
Etching time = 4 minutes 30 seconds
上記比較例1〜3、実施例1のプラズマエッチング後に、各ウエハWの面内の複数ポイントにおいて、ホール121のエッチング深さおよびエッチング形状(側壁角度)を、透過型電子顕微鏡の撮像を元に計測した。測定ポイントは、ウエハWの面内中央(センター)、エッジ50mm、エッジ30mm、エッジ20mmおよびエッジ10mmとした。ここで、「エッジ50mm」は、ウエハの周端部から面内中央へ向けて50mm入った位置であることを意味する。同様に、「エッジ30mm」、「エッジ20mm」、「エッジ10mm」は、それぞれウエハの周端部から面内中央へ向けて30mm、20mmおよび10mm入った位置であることを意味する。比較例1〜3、実施例1の結果をまとめて表4に示した。
After the plasma etching in Comparative Examples 1 to 3 and Example 1, the etching depth and the etching shape (side wall angle) of the
表4に示すように、環状凸部40を設けず、ガス吐出孔22の形成領域が広い従来構造のシャワーヘッドを使用した比較例1のプラズマエッチング結果では、ウエハ面内におけるエッチングの深さ(ホール121の深さ)のばらつきが大きい。また、特にウエハWのエッジ部においてホール121の側壁角度が90°に近く、断面視テーパー形状に制御できていない。
As shown in Table 4, in the plasma etching result of Comparative Example 1 in which the shower head having the conventional structure in which the
環状凸部40を設けたが、ガス吐出孔22の形成領域が従来構造のシャワーヘッドと同様に広いシャワーヘッドを使用した比較例2のプラズマエッチング結果では、ホール121の側壁角度は比較例1よりも改善され、側壁に若干の傾斜を持たせることができたが、ウエハ面内におけるエッチングの深さ(ホール121の深さ)のばらつきは依然として大きかった。
In the plasma etching result of the comparative example 2 in which the
環状凸部40は設けず、ガス吐出孔22の形成領域のみを狭く形成したシャワーヘッドを使用した比較例3のプラズマエッチング結果では、比較例1、2に比べてウエハ面内におけるエッチングの深さ(ホール121の深さ)のばらつきは改善された。しかし、ホール121の側壁角度は比較例1同様に90°に近く、断面視テーパー形状に制御できていない。
In the plasma etching result of the comparative example 3 using the shower head in which the annular
環状凸部40を設けたとともに、シャワープレート下面の中央部にガス吐出孔22を集中して配設したシャワープレートを用いた実施例1のプラズマエッチング結果では、比較例1〜3に比べてウエハ面内におけるエッチング深さ(ホール121の深さ)のばらつきが大幅に改善された。また、ホール121の側壁角度は、83°〜85°となってウエハ面内の全てで断面視テーパー形状に制御できた。
In the plasma etching result of Example 1 using the shower plate in which the annular
比較例1と比較例2との対比から、ホール121の側壁に傾斜を持たせ、エッチング断面をテーパー形状に制御する目的では、環状凸部40を備えたシャワープレートを使用することによって一応の効果が得られることが理解される。
また、比較例1と比較例3の対比から、エッチング深さのウエハ面内均一性は、シャワープレート下面の中央部にガス吐出孔22を集中して設けたシャワープレートを用いることにより一応の改善がみられることがわかる。
From the comparison between Comparative Example 1 and Comparative Example 2, for the purpose of giving the sidewall of the
Further, from the comparison between Comparative Example 1 and Comparative Example 3, the uniformity of the etching depth within the wafer surface is temporarily improved by using a shower plate in which the gas discharge holes 22 are concentrated in the center of the lower surface of the shower plate. You can see that
しかし、比較例2、3と実施例1との対比から、環状凸部40を設け、かつ中央部にガス吐出孔22を集中して配設したシャワープレートを用いた実施例1では、エッチング深さのウエハ面内均一性およびホール121の側壁角度の制御性の両方において、明らかに比較例1、2よりも優れていた。つまり、実施例1の結果は、比較例1、2の結果の総和ではなく、エッチング深さのウエハ面内均一性とエッチング形状の制御性の両方がより優れたものに改善されていた。
However, in comparison with Comparative Examples 2 and 3 and Example 1, in Example 1 using the shower plate in which the annular
以上、本発明の実施形態を述べたが、本発明は上記実施形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態ではマグネトロンRIEプラズマエッチング装置の磁場形成手段としてダイポールリング磁石を用いたが、これに限るものではなく、磁場の形成も必須なものではない。また、本発明のガス種によってプラズマを形成することができれば装置は問わず、容量結合型や誘導結合型等の種々のプラズマエッチング装置を用いることができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, although the dipole ring magnet is used as the magnetic field forming means of the magnetron RIE plasma etching apparatus in the above embodiment, the invention is not limited to this, and the formation of the magnetic field is not essential. Further, any plasma etching apparatus such as a capacitive coupling type or an inductive coupling type can be used as long as the plasma can be formed by the gas species of the present invention.
本発明は、例えばトランジスタなどの各種半導体装置を製造する過程において好適に利用可能である。 The present invention can be suitably used in the process of manufacturing various semiconductor devices such as transistors.
1;チャンバー(処理容器)
2;支持テーブル(電極)
12;排気系
15;高周波電源
17;冷媒室
18;ガス導入機構
20;シャワーヘッド(電極)
22;ガス吐出孔
23;処理ガス供給系
24;ダイポールリング磁石
40;環状凸部
101;シリコン基板
102;レジスト
W;ウエハ
1; chamber (processing vessel)
2: Support table (electrode)
12;
22;
Claims (10)
前記処理室内で被処理体を載置する載置台と、
前記載置台に対向配備され、前記処理室内にプラズマを生成するための処理ガスを導入するシャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドの下面において、前記載置台へ向けて環状に突設された環状凸部と、
前記シャワーヘッドの下面の前記環状凸部の内側中央部において、被処理体の面積よりも小さな面積の領域内に分布して配設された複数のガス吐出孔と、
を備えた、プラズマエッチング装置。 A processing chamber capable of being evacuated under reduced pressure for performing a plasma etching process on an object to be processed;
A mounting table for mounting an object to be processed in the processing chamber;
A shower head which is arranged opposite to the mounting table and introduces a processing gas for generating plasma in the processing chamber;
On the lower surface of the shower head, an annular convex portion projecting annularly toward the mounting table,
A plurality of gas discharge holes arranged in a region having an area smaller than the area of the object to be processed in the inner central portion of the annular protrusion on the lower surface of the shower head;
A plasma etching apparatus comprising:
シリコンを主成分とする被エッチング層と、該被エッチング層よりも上層に形成され、予めパターニングされたレジスト層と、を有する被処理体に対して、SF6とO2とを含む処理ガスから生成されるプラズマを作用させて、前記レジストをマスクとして被エッチング層をプラズマエッチング処理する、プラズマエッチング方法。 Using the plasma etching apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A processing gas containing SF 6 and O 2 is applied to an object to be processed having a layer to be etched containing silicon as a main component and a resist layer formed in a layer above the layer to be etched and patterned in advance. A plasma etching method in which plasma to be etched is applied to a layer to be etched using the generated plasma as a mask.
前記制御プログラムは、実行時に、請求項7または請求項8に記載されたプラズマエッチング方法が行なわれるように前記プラズマエッチング装置を制御するものである、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
A computer-readable storage medium storing a control program that runs on a computer,
A computer-readable storage medium for controlling the plasma etching apparatus so that the plasma etching method according to claim 7 or 8 is performed when the control program is executed.
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