JP2017208548A - ワークピースをプラズマエッチングする方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シリコン基板に1つ又は2つ以上のフィーチャをプラズマエッチングする方法であって、堆積工程とエッチ工程とを交互に繰り返す周期的なエッチプロセスを用いてメインエッチを実行する工程、及びオーバーエッチを実行して前記フィーチャのプラズマエッチングを完了する工程を含み、前記オーバーエッチは、第1の種類の1又は2以上のエッチ工程と、第2の種類の1又は2以上のエッチ工程とを含み、前記第1及び第2の種類のエッチ工程の各々は前記シリコン基板のイオン衝撃によるエッチングを含み、第2の種類の1又は2以上のエッチ工程中のイオン衝撃は第1の種類の1又は2以上のエッチ工程中のイオン衝撃に対して内向きの傾きを有する方法が提供される。
【選択図】図3
Description
堆積工程とエッチ工程とを交互に繰り返す周期的なエッチプロセスを用いてメインエッチを実行する工程;及び
オーバーエッチを実行して前記フィーチャのプラズマエッチングを完了する工程;
を含み、
オーバーエッチは、第1の種類の1又は2以上のエッチ工程と、第2の種類の1又は2以上のエッチ工程とを含み、第1及び第2の種類のエッチ工程の各々は、シリコン基板のイオン衝撃によるエッチングを含み、
第2の種類の1又は2以上のエッチ工程中のイオン衝撃は、第1の種類の1又は2以上のエッチ工程中のイオン衝撃に対して内向きの傾き(inward inclination)を有する、方法が提供される。
フィーチャは、少なくとも5:1のアスペクト比を有することができる。
堆積工程と第1の種類のエッチ工程とを含むエッチサイクルを実行し、それにより堆積工程と第1の種類のエッチ工程とを交互に繰り返す工程;
堆積工程と第2の種類のエッチ工程とを含むエッチサイクルを実行し、それにより堆積工程と第2の種類のエッチ工程とを交互に繰り返す工程;及び
堆積工程と第3の種類のエッチ工程とを含むエッチサイクルを実行し、それにより第3の種類の堆積工程とエッチ工程とを交互に繰り返す工程;
を含む。
チャンバ;
シリコン基板を支持するための、チャンバ内に配置された基板支持体;
シリコン基板をエッチングするための、少なくとも1つのプラズマを生成させるためのプラズマ生成装置;及び
オーバーエッチ中のイオン衝撃の傾きを制御するように構成された制御装置;
を含み、制御装置が、電気バイアスを生成させることによりオーバーエッチ中のイオン衝撃の傾きを制御するために基板に印加されるバイアス電力を供給するための電気バイアス電源を備える、装置が提供される。
Claims (23)
- シリコン基板に1つ又は2つ以上のフィーチャをプラズマエッチングする方法であって、
堆積工程とエッチ工程とを交互に繰り返す周期的なエッチプロセスを用いてメインエッチを実行する工程;及び
オーバーエッチを実行して前記フィーチャのプラズマエッチングを完了する工程;
を含み、
前記オーバーエッチは、第1の種類の1又は2以上のエッチ工程と、第2の種類の1又は2以上のエッチ工程とを含み、第1及び第2の種類のエッチ工程の各々は、前記シリコン基板のイオン衝撃によるエッチングを含み、
第2の種類の1又は2以上のエッチ工程中のイオン衝撃は、第1の種類の1又は2以上のエッチ工程中のイオン衝撃に対して内向きの傾きを有する、方法。 - 前記オーバーエッチが、さらに、第3の種類の1又は2以上のエッチ工程を含み、第3の種類の1又は2以上のエッチ工程が、前記シリコン基板のイオン衝撃によるエッチングを含み、第3の種類の1又は2以上のエッチ工程中のイオン衝撃は、第1の種類の1又は2以上のエッチ工程中のイオン衝撃に対して外向きの傾きを有する、請求項1に記載の方法。
- 前記オーバーエッチ中のイオン衝撃の傾きが、電気バイアスを生成させるために前記基板に印加されるバイアス電力を用いて制御される、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記バイアス電力がRF電力である、請求項3に記載の方法。
- 前記バイアス電力が、第1、第2及び第3の種類のエッチ工程の1又は2以上の間にパルス化される、請求項3又は4に記載の方法。
- 前記バイアス電力が、第1、第2及び第3の種類のエッチ工程の1又は2以上の間に10%〜50%の範囲内のデューティサイクルでパルス化される、請求項5に記載の方法。
- 前記バイアス電力が、第1、第2及び第3の種類のエッチ工程の1又は2以上の間に前記基板に連続的に印加される、請求項3又は4に記載の方法。
- 第2の種類の1又は2以上のエッチ工程の間のイオン衝撃の内向きの傾きが、第1の種類の1又は2以上のエッチ工程の間に適用されるバイアス電力と比べてバイアス電力の大きさを低減することによって制御される、請求項3〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 第3の種類の1又は2以上のエッチ工程の間のイオン衝撃の外向きの傾きが、第1の種類の1又は2以上のエッチ工程の間に適用されるバイアス電力と比べてバイアス電力の大きさを増加させることによって制御される、請求項3〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記フィーチャがビアである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記フィーチャがシリコン貫通ビア(TSV)である、請求項10に記載の方法。
- 前記フィーチャが少なくとも5:1のアスペクト比を有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーエッチが、第1の種類の複数のエッチ工程と、第2の種類の複数のエッチ工程と、第3の種類の複数のエッチ工程とを含む、請求項2〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーエッチは、
堆積工程と第1の種類のエッチ工程とを含むエッチサイクルを実行し、それにより堆積工程と第1の種類のエッチ工程とを交互に繰り返す工程;
堆積工程と第2の種類のエッチ工程とを含むエッチサイクルを実行し、それにより堆積工程と第2の種類のエッチ工程とを交互に繰り返す工程;及び
堆積工程と第3の種類のエッチ工程とを含むエッチサイクルを実行し、それにより堆積工程と第3の種類のエッチ工程とを交互に繰り返す工程;
を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記オーバーエッチは、
少なくとも1つの堆積工程と、第1の種類のエッチ工程と、第2の種類のエッチ工程と、第3の種類のエッチ工程とを含むエッチサイクルを実行する工程;及び
前記エッチサイクルを繰り返す工程;
を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記エッチサイクルにおける第1、第2及び第3の種類の各エッチ工程の前に、対応する堆積工程が実行される、請求項15に記載の方法。
- 前記エッチサイクルが、単一の堆積工程と、それに続く、第1、第2及び第3の種類のエッチ工程を含む、請求項15に記載の方法。
- 第1、第2及び第3の種類のエッチ工程が、フッ素含有ガスを使用して形成されたプラズマを使用して実行される、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 前記オーバーエッチが、フルオロカーボンを使用して形成されたプラズマを使用して実行される少なくとも1つの堆積工程を含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1に記載の方法に従ってシリコン基板をエッチングするための装置であって、
チャンバ;
前記シリコン基板を支持するための、前記チャンバ内に配置された基板支持体;
前記シリコン基板をエッチングするための、少なくとも1つのプラズマを生成させるためのプラズマ生成装置;及び
オーバーエッチ中のイオン衝撃の傾きを制御するように構成された制御装置;
を含み、
前記制御装置は、電気バイアスを生成させることによりオーバーエッチ中のイオン衝撃の傾きを制御するために基板に印加されるバイアス電力を供給するための電気バイアス電源を備える、装置。 - 前記バイアス電力が、前記基板支持体を介して前記基板に印加される、請求項20に記載の装置。
- 前記基板支持体が、静電チャック(ESC)と、前記基板の縁部を越えて延在する電極とを備え、前記電極に前記バイアス電力が印加される、請求項20又は21に記載の装置。
- 前記電気バイアス電源が、前記基板に印加されるRFバイアス電力を供給するためのRF電源を備える、請求項20〜22のいずれか一項に記載の装置。
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