JP2010098220A - プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】堆積性を有するエッチングガス(例えばフルオロカーボン系ガス)を含む処理ガスにSF6ガスを添加ガスとして加えて処理室102内に導入してプラズマを形成し,その際に添加ガスの流量を調整することによって,ウエハW上に堆積する堆積物の膜厚を制御するとともに,堆積物の硬さを制御しながら,被エッチング膜のエッチングを進行させる。
【選択図】図1
Description
まず,本発明の実施形態にかかるプラズマエッチング装置の構成例について説明する。図1は,本実施形態にかかるプラズマエッチング装置100の概略構成を示す断面図である。ここでは,高アスペクト比エッチングのプロセスを実行可能な平行平板型電極構造の容量結合型のプラズマエッチング装置を例に挙げて説明する。
次に,このようなプラズマエッチング装置で実施される,本発明の実施形態にかかるプラズマエッチング方法について説明する。本実施形態では,例えばシリコン基材上の被エッチング膜(例えばシリコン酸化膜)上にフォトレジストパターンが形成されたウエハWを用いる。フォトレジストパターンには,ホールやトレンチのパターンが形成されており,このフォトレジストパターンをマスクとして被エッチング膜をエッチングする。被エッチング膜としては,シリコン酸化膜の他,シリコン窒化膜,シリコン炭化膜,ポリシリコン膜,層間低誘電率膜などであってもよい。
ここで,このような堆積性を有するエッチングガスにSF6ガスを添加ガスとして加えた場合の効果を検証する実験を行った結果について図面を参照しながら説明する。先ず,処理ガスとしてC4F6ガスとArガスを用いるとともに添加ガスとしてSF6ガスを用いてプラズマエッチングを行った場合の実験結果を図3,図4に示す。
[エッチング条件]
処理室内圧力:15mTorr
上部高周波電力:2000W
下部高周波電力:1500W
上部電極温度:60℃
下部電極温度:0℃
側壁温度:50℃
伝熱ガスのセンタ圧力:10Torr
伝熱ガスのエッジ圧力:35Torr
102 処理室
104 排気口
106 搬入出口
108 ゲートバルブ
110 下部電極
112 絶縁板
114 サセプタ支持台
116 サセプタ
120 静電チャック
122 電極
124 直流電源
126 フォーカスリング
128 冷媒室
129 伝熱ガス供給ライン
140 上部電極
142 絶縁性遮蔽部材
143 電極板
144 電極支持体
145 ガス導入口
146 ガス供給管
148 ガス拡散室
149 ガス吐出孔
150 第1高周波電源
152 整合器
154 ローパスフィルタ(LPF)
160 第2高周波電源
162 整合器
164 ハイパスフィルタ(HPF)
170 処理ガス供給源
172 処理ガス供給管
174,184 開閉バルブ
176,186 マスフローコントローラ
180 添加ガス供給源
182 添加ガス供給管
190 排気装置
200 制御部
210 操作部
220 記憶部
W ウエハ
Claims (8)
- 処理室内に所定のガスのプラズマを形成することにより,被処理基板上に形成された被エッチング膜に対してレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うプラズマエッチング方法であって,
堆積性を有するエッチングガスを含む処理ガスを前記処理室内に導入するとともに,SF6ガスを添加ガスとして前記処理室内に導入してプラズマを形成し,その際に添加ガスの流量を調整することによって,前記被処理基板上に堆積する堆積物の膜厚を制御するとともに前記堆積物の硬さを制御しながら,前記被エッチング膜のエッチングを進行させることを特徴とするプラズマエッチング方法。 - 前記エッチングガスは,フルオロカーボン系ガスであることを特徴とする請求項1に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記添加ガスの流量は,その流量を変えてエッチングを行ったときのエッチングレートとレジスト選択比の関係に基づいて,前記エッチングレートと前記レジスト選択比の両方が上昇傾向にある範囲で設定することを特徴とする請求項2に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記添加ガスの流量は,前記レジスト選択比が上昇傾向から下降傾向に変わるときの変化点での流量に設定することを特徴とする請求項3に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記添加ガスの流量は,前記処理ガスの流量に対して1/10以下であることを特徴とする請求項3に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記添加ガスとして,前記SF6ガスにさらにO2ガスを加えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のプラズマエッチング方法。
- 前記エッチングガスとして用いるフルオロカーボン系原料が常温で液体の場合には,その液体原料を気化器により気化させてから前記処理室内に供給することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のプラズマエッチング方法。
- 処理室内に所定のガスのプラズマを形成することにより,被処理基板上に形成された被エッチング膜に対してレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うプラズマエッチング装置であって,
前記処理室内に堆積性のエッチングガスを含む処理ガスを供給する処理ガス供給系と,
前記処理室内にSF6ガスを添加ガスとして供給する添加ガス供給系と,
前記処理室内に前記処理ガス供給系から前記処理ガスを供給すると共に,前記添加ガス供給系から前記添加ガスを供給してプラズマを形成し,その際に添加ガスの流量を調整することによって,前記被処理基板上に堆積する堆積物の膜厚を制御するとともに前記堆積物の硬さを制御しながら,前記被エッチング膜のエッチングを進行させる制御部と,
を備えたことを特徴とするプラズマエッチング装置。
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