JP2021034503A5

JP2021034503A5 -

Info

Publication number: JP2021034503A5
Application number: JP2019151867A
Authority: JP
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2039-08-22

Description

マスクのパターンを膜に転写するために、プラズマエッチングが用いられている。プラズマエッチングでは、開口を画成する側壁面を保護しつつ、膜をエッチングすることが求められる。そのために、保護膜形成ガス及びエッチングガスの混合ガスを用いたプラズマエッチングが行われる。このようなプラズマエッチングについては、下記の特許文献１に記載されている。

工程ＳＴ２では、第２の処理ガスのプラズマを用いて膜ＥＦに対する第２のプラズマエッチングが実行される。第２の処理ガスは、フルオロカーボンガスを含む。一実施形態では、第２の処理ガス中のフルオロカーボンガスにおいて、（炭素原子数）／（フッ素原子数）が、１／２以上、５／８以下であってもよい。一実施形態では、第２の処理ガス中のフルオロカーボンガスは、Ｃ_４Ｆ_６ガス、Ｃ_４Ｆ_８ガス、又はＣ_５Ｆ_８ガスであってもよい。なお、第２の処理ガスに含まれるフルオロカーボンガスは、第１の処理ガスに含まれるフルオロカーボンガスと同じであってもよく、異なっていてもよい。第２の処理ガスは、第１の処理ガスとは異なり上述の添加ガスを含んでいない。

Claims

基板の膜をエッチングする方法であり、該基板は、フッ素化学種によりエッチング可能な前記膜及び該膜上に設けられたマスクを有し、該マスクは、該基板内の第１の領域において、該基板内の第２の領域で提供する開口の幅よりも大きい幅を有する開口を提供し、該方法は、
フルオロカーボンガスを含む第１の処理ガスのプラズマを用いて前記膜に対する第１のプラズマエッチングを実行する工程と、
フルオロカーボンガスを含む第２の処理ガスのプラズマを用いて前記膜に対する第２のプラズマエッチングを実行する工程と、
を含み、
第１のプラズマエッチングを実行する前記工程と第２のプラズマエッチングを実行する前記工程の双方において、イオンを前記基板に引き込んで前記膜をエッチングするために、前記基板を支持する基板支持器に高周波電力が供給され、
前記第１の処理ガスは、窒素又は硫黄及びフッ素のソースである添加ガスを更に含み、
前記第１の処理ガスにおける前記添加ガスの流量は、該第１の処理ガスにおける前記フルオロカーボンガスの流量よりも少ない、
方法。
前記添加ガスは、ＮＦ_３ガス、ＳＦ_６ガス、又は窒素ガスとフッ素ガスを含む混合ガスである、請求項１に記載の方法。
前記第１の処理ガスに含まれる前記フルオロカーボンガス及び前記第２の処理ガスに含まれる前記フルオロカーボンガスの各々において、（炭素原子数）／（フッ素原子数）が、１／２以上、５／８以下である、請求項１又は２に記載の方法。
前記第１の処理ガスに含まれる前記フルオロカーボンガス及び前記第２の処理ガスに含まれる前記フルオロカーボンガスの各々は、Ｃ_４Ｆ_６ガス、Ｃ_４Ｆ_８ガス、又はＣ_５Ｆ_８ガスである、請求項１～３の何れか一項に記載の方法。
第１のプラズマエッチングを実行する前記工程の処理時間長は、第２のプラズマエッチングを実行する前記工程の処理時間長よりも長い、請求項１～４の何れか一項に記載の方法。
第１のプラズマエッチングを実行する前記工程は、第２のプラズマエッチングを実行する前記工程よりも先に実行される、請求項１～５の何れか一項に記載の方法。
前記膜はシリコン含有膜である、請求項１～６の何れか一項に記載の方法。
前記シリコン含有膜はシリコン膜又はシリコン酸化膜である、請求項７に記載の方法。
前記第２の処理ガス中の前記フルオロカーボンガスの流量は、前記第１の処理ガス中の前記フルオロカーボンガスの流量よりも多い、請求項１～８の何れか一項に記載の方法。
第１のプラズマエッチングを実行する前記工程と第２のプラズマエッチングを実行する前記工程が交互に繰り返される、請求項１～９の何れか一項に記載の方法。
基板の膜をエッチングする方法であり、該基板は、フッ素化学種によりエッチング可能な前記膜及び該膜上に設けられたマスクを有し、該マスクは、該基板内の第１の領域において、該基板内の第２の領域で提供する開口の幅よりも大きい幅を有する開口を提供し、該方法は、
フルオロカーボンガスを含む第１の処理ガスのプラズマを用いて前記膜に対する第１のプラズマエッチングを実行する工程と、
フルオロカーボンガスを含む第２の処理ガスのプラズマを用いて前記膜に対する第２のプラズマエッチングを実行する工程と、
を含み、
第１のプラズマエッチングを実行する前記工程と第２のプラズマエッチングを実行する前記工程の双方において、前記基板を支持する基板支持器にバイアス電力が供給され、
前記第１の処理ガスは、窒素又は硫黄及びフッ素のソースである添加ガスを更に含み、
前記第１の処理ガスにおける前記添加ガスの流量は、該第１の処理ガスにおける前記フルオロカーボンガスの流量よりも少ない、
方法。
請求項１～１１の何れか一項に記載の方法によって基板の膜をエッチングすることを含む、デバイス製造方法。
基板の膜をエッチングするために用いられるプラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられた基板支持器であり、前記チャンバ内においてその上に載置される基板を支持するように構成された、該基板支持器と、
前記基板支持器に電気的に接続された高周波電源と、
フルオロカーボンガスを含む第１の処理ガス及びフルオロカーボンガスを含む第２の処理ガスを前記チャンバ内に供給するように構成されたガス供給部と、
前記高周波電源及び前記ガス供給部を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１の処理ガスのプラズマを用いて前記膜に対する第１のプラズマエッチングを実行するために、前記第１の処理ガスを前記チャンバ内に供給するよう、前記ガス供給部を制御する第１の制御と、
前記第２の処理ガスのプラズマを用いて前記膜に対する第２のプラズマエッチングを実行するために、前記第２の処理ガスを前記チャンバ内に供給するよう、前記ガス供給部を制御する第２の制御と、
を実行し、
前記第１のプラズマエッチング及び前記第２のプラズマエッチングの双方においてイオンを前記基板に引き込んで前記膜をエッチングするために、前記第１の制御及び前記第２の制御の双方において前記基板支持器に高周波電力を供給するよう、前記高周波電源を制御し、
前記第１の制御において、窒素又は硫黄及びフッ素のソースである添加ガスを前記第１の処理ガスに含め、且つ、前記添加ガスの流量を、該第１の処理ガスにおける前記フルオロカーボンガスの流量よりも少ない流量に設定するよう、前記ガス供給部を制御する、
プラズマ処理装置。
前記制御部は、前記第１の制御と前記第２の制御を交互に繰り返す、請求項１３に記載のプラズマ処理装置。