JP2014045077A - 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】プラズマエッチング方法は、実施形態の一例において、処理対象膜と、該処理対象膜の上に形成された複数の小幅の線状部分を有する有機膜と、各線状部分の間において露出する処理対象膜及び線状部分を覆う硬質膜とを有する被処理体に対して、Si含有ガスによるプラズマ処理によりシリコン含有堆積物を堆積させる。プラズマエッチング方法は、実施形態の一例において、シリコン含有堆積物が堆積された後にCF系ガス及びCHF系ガスのプラズマによりエッチングすることで、有機膜の各線状部分及び各線状部分間の処理対象膜を露出させる。
【選択図】図5
Description
プラズマエッチング方法は、実施形態の一例において、処理対象膜と、該処理対象膜の上に形成された複数の小幅の線状部分を有する有機膜と、各線状部分の間において露出する処理対象膜及び線状部分を覆う硬質膜とを有する被処理体に対して、Si含有ガスによるプラズマ処理によりシリコン含有堆積物を堆積させる堆積工程を含む。また、プラズマエッチング方法は、実施形態の一例において、シリコン含有堆積物が堆積された後にCF系ガス及びCHF系ガスのプラズマによりエッチングすることで、有機膜の各線状部分及び各線状部分間の処理対象膜を露出させる第1のエッチング工程を含む。
図1は、第1の実施形態に係るプラズマエッチング装置の一例を示す断面図である。図1に示す例では、プラズマエッチング装置100として、平行平板型プラズマエッチング装置を示した。図1に示すように、プラズマエッチング装置100は、チャンバ(処理容器)1を有する。チャンバ(処理容器)1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す。また、チャンバ(処理容器)1は、アルミニウムで壁部が形成される。
図5は、第1の実施形態に係るプラズマエッチング方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図6−1及び図6−2は、第1の実施形態に係るプラズマエッチング方法の処理の流れの一例を示すための図である。
以上、第1の実施形態に係る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ついて説明したが、これに限定されるものではない。以下では、他の実施形態について説明する。
例えば、シリコン含有堆積物が堆積された後に、水素ガスによるプラズマでシリコン含有堆積物の表面改質処理を実行する表面改質工程を更に行っても良い。この場合、第1のエッチング工程は、表面改質処理の後にエッチングを行う。例えば、SiCl4ガスによりシリコン含有堆積物が堆積された後に、堆積されたSiO2膜にH2プラズマによる処理を行う。その後、第1のエッチングを行う。この結果、表面改質処理を行わない場合と比較して、肩部分が丸くなる形状を更に改善可能となる。
また、例えば、第1の実施形態における被処理体は、図4の(B)に示す場合に限定されるものではない。例えば、有機膜202の下にSi酸化膜を更に有し、その下に処理対象膜201が設けられていても良い。
被処理体に対して、第1のエッチングを行った。第1のエッチングは、以下の条件を用いて行った。
(第1のエッチング)
処理ガス:CF4/CHF3=80/180sccm
圧力:8.0Pa(60mTorr)
高周波電力(HF/LF):250/50W
温度(上部/側壁部/下部):80/70/60℃
被処理体に対して、以下の堆積工程を行った上で、第1のエッチングを行った。第1のエッチングは、比較例1と同一の条件で行った。
(堆積工程)
処理ガス:SiCl4/O2/He=25/25/1200sccm
圧力:1.3Pa(10mTorr)
高周波電力(HF/LF):500/0W
温度(上部/側壁部/下部):80/70/60℃
時間:20秒
堆積工程において、高周波電力として以下の値を用いた。他の条件は実施例1と同一である。
高周波電力(HF/LF):500/50W
堆積工程において、高周波電力として以下の値を用いた。他の条件は実施例1と同一である。
高周波電力(HF/LF):500/100W
図8は、比較例1及び実施例1〜3についての処理結果を示す図である。図8のトレース図311は、比較例1における第1のエッチング前の被処理体の断面図のトレース図である。トレース図321は、比較例1における第1のエッチング後の被処理体の断面図のトレース図である。また、トレース図312〜314は、それぞれ、実施例1〜3における堆積工程後の被処理体の断面図のトレース図である。トレース図322〜324は、それぞれ、実施例1〜3における第1のエッチング後の被処理体の断面図のトレース図である。また、図8の表331〜表334は、それぞれ、比較例1及び実施例1〜3における凸部の輪郭形状を示す図である。表331〜表334において、実線は、第1のエッチング後の輪郭形状を示し、破線は、第1のエッチング前の輪郭形状を示す。トレース図では、Cell Shoulderを併せて示した。
被処理体に対して、以下の堆積工程を行った上で、以下の表面改質工程を行い、その後、第1のエッチングを行った。第1のエッチングは、比較例1と同一の条件で行った。
(堆積工程)
処理ガス:SiCl4/O2/He=25/25/200sccm
圧力:1.3Pa(10mTorr)
高周波電力(HF/LF):500/0W
温度(上部/側壁部/下部):80/70/60℃
時間:20秒
(表面改質工程)
処理ガス:H2=300sccm
圧力:6.5Pa(50mTorr)
高周波電力(HF/LF):200/0W
温度(上部/側壁部/下部):80/70/20℃
時間:30秒
図9は、実施例4についての処理結果について示すための図である。図9のトレース図341は、実施例1における堆積工程後の被処理体の断面図のトレース図である。トレース図342は、実施例1における堆積工程後の被処理体をDHF(0.5%)で洗浄した場合における被処理体の断面図のトレース図である。トレース図343は、実施例4における堆積工程後の被処理体の断面図のトレース図である。トレース図344は、実施例4における堆積工程後の被処理体をDHF(0.5%)で洗浄した場合における被処理体の断面図のトレース図である。
6 静電チャック
11 排気ポート
12 排気系
23 処理ガス供給系
50 プロセスコントローラ
100 プラズマエッチング装置
201 処理対象膜
202 有機膜
203 開口部
204 硬質膜
205 空間
207 開口部
208 開口部
209 シリコン含有堆積物
Claims (14)
- 処理対象膜と、該処理対象膜の上に形成された複数の小幅の線状部分を有する有機膜と、各前記線状部分の間において露出する前記処理対象膜及び前記線状部分を覆う硬質膜とを有する被処理体に対して、Si含有ガスによるプラズマ処理によりシリコン含有堆積物を堆積させる堆積工程と、
前記シリコン含有堆積物が堆積された後にCF系ガス及びCHF系ガスのプラズマによりエッチングすることで、前記有機膜の各前記線状部分及び各前記線状部分間の前記処理対象膜を露出させる第1のエッチング工程と
を含むことを特徴とするプラズマエッチング方法。 - 露出した前記有機膜を選択的に除去するアッシング工程と、
残存する前記硬質膜にエッチングを行う第2のエッチング工程と
残存する前記硬質膜をマスクとして前記処理対象膜にエッチングを行う第3のエッチング工程と
を更に含む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。 - 前記堆積工程において、バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記シリコン含有堆積物が堆積された後に、水素ガスによるプラズマで前記シリコン含有堆積物の表面改質処理を実行する表面改質工程を更に含み、
前記第1のエッチング工程は、前記表面改質処理の後にエッチングすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラズマエッチング方法。 - 前記Si含有ガスが、SiCl4又はSiF4を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記Si含有ガスが、O2ガスを更に含むことを特徴とする請求項5に記載のプラズマエッチング方法。
- 前記CF系ガスがCF4又はC4F8を含み、前記CHF系ガスがCHF3、CH2F2又はCH3Fのいずれか1つを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のプラズマエッチング方法。
- 処理対象膜と、該処理対象膜の上に形成された複数の小幅の線状部分からなる有機膜と、各前記線状部分の間において露出する前記処理対象膜及び前記線状部分を覆う硬質膜とを有する被処理体に対して、プラズマエッチング処理を行うためのチャンバと、
前記チャンバ内を減圧するための排気部と、
前記チャンバ内に処理ガスを供給するためのガス供給部と、
Si含有ガスによるプラズマ処理によりシリコン含有堆積物を前記被処理体に堆積させ、前記シリコン含有堆積物が堆積された後にCF系ガス及びCHF系ガスのプラズマによりエッチングすることで、前記有機膜の各前記線状部分及び各前記線状部分間の前記処理対象膜を露出させる第1のエッチングを行う制御部と
を備えたことを特徴とするプラズマエッチング装置。 - 前記制御部は、露出した前記有機膜を選択的に除去するアッシング処理と、残存する前記硬質膜にエッチングを行う第2のエッチングと、残存する前記硬質膜をマスクとして前記処理対象膜にエッチングを行う第3のエッチングとを行うことを特徴とする請求項8に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記制御部は、Si含有ガスによるプラズマ処理によりシリコン含有堆積物を堆積させる際、バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項8又は9に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記制御部は、前記シリコン含有堆積物が堆積された後に、水素ガスによるプラズマで前記シリコン含有堆積物の表面改質処理を実行し、
前記表面改質処理の後に前記第1のエッチングを行うことを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。 - 前記Si含有ガスが、SiCl4又はSiF4を含むことを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記Si含有ガスが、O2ガスを更に含むことを特徴とする請求項12に記載のプラズマエッチング装置。
- 前記CF系ガスがCF4又はC4F8を含み、前記CHF系ガスがCHF3、CH2F2又はCH3Fのいずれか1つを含むことを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016076620A (ja) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体を処理する方法 |
JP2017117883A (ja) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法 |
JP2020017569A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びエッチング装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10658192B2 (en) * | 2017-09-13 | 2020-05-19 | Tokyo Electron Limited | Selective oxide etching method for self-aligned multiple patterning |
JP6811202B2 (ja) * | 2018-04-17 | 2021-01-13 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチングする方法及びプラズマ処理装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07235590A (ja) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH11293470A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-26 | Tokyo Electron Ltd | シリコン酸化膜の成膜方法および装置 |
US20090068842A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-12 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for forming micropatterns in semiconductor device |
US20090130851A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-21 | Makoto Hasegawa | Method for manufacturing semiconductor device |
JP2010153702A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法 |
US20100233883A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Tokyo Electon Limited | Substrate processing method |
WO2010134176A1 (ja) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | 株式会社 東芝 | 凹凸パターン形成方法 |
JP2012054343A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Tokyo Electron Ltd | 微細パターンの形成方法 |
-
2012
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2013
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07235590A (ja) * | 1994-02-22 | 1995-09-05 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH11293470A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-26 | Tokyo Electron Ltd | シリコン酸化膜の成膜方法および装置 |
US20090068842A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-12 | Hynix Semiconductor Inc. | Method for forming micropatterns in semiconductor device |
JP2009071306A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の微細パターン形成方法 |
US20090130851A1 (en) * | 2007-11-21 | 2009-05-21 | Makoto Hasegawa | Method for manufacturing semiconductor device |
JP2009130035A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2010153702A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法 |
US20100233883A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Tokyo Electon Limited | Substrate processing method |
JP2010212415A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法 |
WO2010134176A1 (ja) * | 2009-05-20 | 2010-11-25 | 株式会社 東芝 | 凹凸パターン形成方法 |
US20120115250A1 (en) * | 2009-05-20 | 2012-05-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Concave-convex pattern forming method and magnetic tunnel junction element forming method |
JP2012054343A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Tokyo Electron Ltd | 微細パターンの形成方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016076620A (ja) * | 2014-10-07 | 2016-05-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体を処理する方法 |
JP2017117883A (ja) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法 |
JP2020017569A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びエッチング装置 |
WO2020022045A1 (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びエッチング装置 |
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