JP2022048094A - Etching processing method and substrate processing device - Google Patents

Etching processing method and substrate processing device Download PDF

Info

Publication number
JP2022048094A
JP2022048094A JP2021116486A JP2021116486A JP2022048094A JP 2022048094 A JP2022048094 A JP 2022048094A JP 2021116486 A JP2021116486 A JP 2021116486A JP 2021116486 A JP2021116486 A JP 2021116486A JP 2022048094 A JP2022048094 A JP 2022048094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
silicon
substrate
temperature
top plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021116486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
隆紀 江藤
Takanori Eto
正嗣 真壁
Masatsugu Makabe
翔 齊藤
Sho Saito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to TW110132192A priority Critical patent/TW202224015A/en
Priority to US17/447,306 priority patent/US11810792B2/en
Priority to CN202111067131.8A priority patent/CN114188218A/en
Priority to KR1020210121738A priority patent/KR20220035853A/en
Publication of JP2022048094A publication Critical patent/JP2022048094A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

To provide an etching processing method and a substrate processing device which can improve a selected ratio of a foundation layer relative to a film to be subjected to etching.SOLUTION: The etching processing method includes: a step in which a substrate, in which a laminated film including at least a silicon-containing insulation layer, a foundation layer and a mask layer is formed, is placed on a placement base; a step of supplying processing gas including at least either of fluorocarbon gas and hydrofluorocarbon gas; a step of selecting a range of a surface temperature of at least either of a member opposing to the substrate and a member provided on an outer periphery of the substrate, of members in a processing container, on the basis of a combination of a material quality of the silicon-containing insulation layer and a material quality of the foundation layer; a step of controlling the surface temperature of at least either of the member opposing to the substrate and the member provided on the outer periphery of the substrate to a desired temperature in a range of the selected surface temperatures; a step of etching the silicon-containing insulation layer while generating plasma in the processing container supplied with the processing gas.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本開示は、エッチング処理方法及び基板処理装置に関する。 The present disclosure relates to an etching processing method and a substrate processing apparatus.

3D-NANDフラッシュメモリ等の三次元積層半導体メモリの製造には、プラズマを用いてシリコン含有絶縁層に複数の穴を形成するエッチング工程がある。3D-NANDのデバイス構造を形成するエッチング工程の一例として、酸化シリコン層に穴をエッチング加工する際、基板のシリコン層、および中間に位置する金属層に対して、同時に且つ高選択的にエッチング加工する工程がある。このエッチング工程では、酸化シリコン層の中間に位置する金属層を露出する比較的浅い穴が形成されるとともに、金属層の下方にあるシリコン層を露出する深い穴が形成される。この時、酸化シリコン層に対する下地金属膜の選択比が高いプロセスを実行する必要がある。また、3D-NANDのデバイス構造以外においても、エッチング対象膜に対する下地層の選択比を高くして下地層のロスが少ないプロセスが求められている。 In the manufacture of a three-dimensional laminated semiconductor memory such as a 3D-NAND flash memory, there is an etching step of forming a plurality of holes in a silicon-containing insulating layer using plasma. As an example of the etching process for forming the device structure of 3D-NAND, when the holes are etched in the silicon oxide layer, the silicon layer of the substrate and the metal layer located in the middle are simultaneously and highly selectively etched. There is a process to do. In this etching step, a relatively shallow hole for exposing the metal layer located in the middle of the silicon oxide layer is formed, and a deep hole for exposing the silicon layer below the metal layer is formed. At this time, it is necessary to carry out a process in which the selection ratio of the base metal film to the silicon oxide layer is high. Further, in addition to the device structure of 3D-NAND, there is a demand for a process in which the selection ratio of the underlying layer with respect to the film to be etched is increased and the loss of the underlying layer is small.

高選択比を確保するためには、デポ性の高いプロセス条件を用いて、タングステン層上に保護膜を形成することが手法の一つである。例えば、特許文献1は、酸化層をエッチングする際に、エッチングストップ層の表面に保護膜を形成することができるとともに、ホールの開口の閉塞を抑制することが可能なプラズマ処理方法を提案する。 In order to secure a high selectivity, one of the methods is to form a protective film on the tungsten layer using process conditions with high depotability. For example, Patent Document 1 proposes a plasma treatment method capable of forming a protective film on the surface of an etching stop layer and suppressing blockage of a hole opening when etching an oxide layer.

特許文献2は、金属層選択比及びマスク選択比の両立を実現するために、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスと、酸素と、窒素と、COとを少なくとも含む処理ガスを供給し、処理ガスが供給された処理容器内にプラズマを発生させてシリコン含有絶縁層をエッチングする方法を提案する。 Patent Document 2 supplies a treatment gas containing at least fluorocarbon gas or hydrofluorocarbon gas, oxygen, nitrogen, and CO in order to achieve both a metal layer selectivity and a mask selectivity, and the treatment gas is supplied. We propose a method of etching the silicon-containing insulating layer by generating plasma in the treated container.

特開2014-090022号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-090022 特開2019-036612号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-036612

本開示は、エッチング対象膜に対する下地層の選択比を向上させることが可能なエッチング処理方法を提供する。 The present disclosure provides an etching treatment method capable of improving the selection ratio of the underlying layer with respect to the film to be etched.

本開示の一の態様によれば、シリコン含有絶縁層と、前記シリコン含有絶縁層の下層に配置された下地層と、前記シリコン含有絶縁層の上層に配置されたマスク層とを少なくとも有する積層膜が形成された基板を、処理容器内の載置台に載置する工程と、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスのうち少なくとも一方を含む処理ガスを供給する工程と、前記シリコン含有絶縁層の材質と前記下地層の材質との組合せによって、前記処理容器内の部材のうち前記載置台の上の前記基板と対向する部材及び前記基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかの表面温度の範囲を選択する工程と、前記選択する工程によって選択された表面温度の範囲において前記基板と対向する部材及び前記基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかの表面温度を所望の温度に制御する工程と、前記処理ガスが供給された前記処理容器内にプラズマを発生させて前記シリコン含有絶縁層をエッチングする工程と、を有する、ことを特徴とするエッチング処理方法が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, a laminated film having at least a silicon-containing insulating layer, a base layer arranged under the silicon-containing insulating layer, and a mask layer arranged on the upper layer of the silicon-containing insulating layer. A step of placing the substrate on which the above is formed on a mounting table in a processing container, a step of supplying a processing gas containing at least one of fluorocarbon gas and hydrofluorocarbon gas, and a material of the silicon-containing insulating layer and the lower part thereof. Depending on the combination with the material of the formation, at least one of the surface temperature ranges of the member in the processing container facing the substrate on the above-mentioned table and the member provided on the outer periphery of the substrate is selected. A step of controlling the surface temperature of at least one of a member facing the substrate and a member provided on the outer periphery of the substrate within the range of the surface temperature selected by the selected step to a desired temperature, and the above-mentioned step. Provided is an etching treatment method comprising a step of generating plasma in the treatment container to which a treatment gas is supplied to etch the silicon-containing insulating layer.

一の側面によれば、エッチング対象膜に対する下地層の選択比を向上させることができる。 According to one aspect, it is possible to improve the selection ratio of the base layer with respect to the film to be etched.

実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面模式図。The sectional schematic diagram which shows an example of the substrate processing apparatus which concerns on embodiment. 3DNANDフラッシュメモリの積層膜を示す図。The figure which shows the laminated film of 3D NAND flash memory. プラズマ電子温度とガスの解離度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the plasma electron temperature and the degree of dissociation of a gas. ガスの解離度とホールの各面における堆積(Depo)レートの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the degree of dissociation of a gas, and the deposition (Depo) rate in each surface of a hole. 実施形態に係る上部天板等の温度と基板上のポリマーの一例を示す図。The figure which shows the temperature of the upper top plate and the like which concerns on embodiment, and an example of a polymer on a substrate. 実施形態に係る上部天板の温度と吸着量の一例を示す図。The figure which shows an example of the temperature and the adsorption amount of the upper top plate which concerns on embodiment. 実施形態に係る上部天板の温度制御とポリマーの状態の一例を示す図。The figure which shows an example of the temperature control of the upper top plate and the state of a polymer which concerns on embodiment. 実施形態に係る上部天板の表面温度とタングステン層のロスとの関係を示す実験結果のグラフの一例。An example of a graph of experimental results showing the relationship between the surface temperature of the upper top plate and the loss of the tungsten layer according to the embodiment. 実施形態に係るエッチング処理方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the etching process method which concerns on embodiment. 実施形態の変形例に係るエッチング処理方法における上部天板の温度制御方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the temperature control method of the upper top plate in the etching process method which concerns on the modification of embodiment. 図10の温度制御方法を説明するための図。The figure for demonstrating the temperature control method of FIG. 実施形態に係る上部天板の温度制御の領域の一例を示す図。The figure which shows an example of the area of the temperature control of the upper top plate which concerns on embodiment.

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals and duplicate explanations may be omitted.

[基板処理装置]
実施形態に係る基板処理装置1について、図1を用いて説明する。図1は、実施形態に係る基板処理装置1の一例を示す断面模式図である。基板処理装置1は、基板に対して所定のプラズマ処理を行う装置である。基板処理装置1は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなる円筒状の処理容器10を有している。この処理容器10は接地されている。処理容器10の内部は、基板Wを処理する処理室10sとなっている。
[Board processing equipment]
The substrate processing apparatus 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the substrate processing apparatus 1 according to the embodiment. The substrate processing apparatus 1 is an apparatus that performs predetermined plasma processing on a substrate. The substrate processing apparatus 1 has, for example, a cylindrical processing container 10 made of aluminum whose surface has been anodized. The processing container 10 is grounded. The inside of the processing container 10 is a processing chamber 10s for processing the substrate W.

処理容器10の底部には、載置台STが設けられている。載置台STは、下部電極プレート16と静電チャック18とを有する。載置台STは、更に金属プレート14を有してもよい。本実施形態では、セラミックス等からなる絶縁板12を介して円柱状の金属プレート14が配置され、この金属プレート14の上に例えばアルミニウムからなる下部電極プレート16が設けられている。下部電極プレート16の上には静電チャック18が設けられ、静電チャック18の上に被処理基板である半導体ウエハ(以下、「基板W」と呼ぶ)が載置される。 A mounting table ST is provided at the bottom of the processing container 10. The mounting table ST has a lower electrode plate 16 and an electrostatic chuck 18. The mounting table ST may further have a metal plate 14. In the present embodiment, a columnar metal plate 14 is arranged via an insulating plate 12 made of ceramics or the like, and a lower electrode plate 16 made of, for example, aluminum is provided on the metal plate 14. An electrostatic chuck 18 is provided on the lower electrode plate 16, and a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as “substrate W”), which is a substrate to be processed, is placed on the electrostatic chuck 18.

静電チャック18は、基板Wを静電力で吸着保持する。静電チャック18は、導電膜からなる電極20を一対の絶縁層または絶縁シートで挟んだ構造を有するものであり、電極20には直流電源22が電気的に接続されている。直流電源22から電極20に直流電圧が印加されることにより生じたクーロン力により基板Wが静電チャック18に吸着され、保持される。 The electrostatic chuck 18 attracts and holds the substrate W by electrostatic force. The electrostatic chuck 18 has a structure in which an electrode 20 made of a conductive film is sandwiched between a pair of insulating layers or insulating sheets, and a DC power supply 22 is electrically connected to the electrode 20. The substrate W is attracted to and held by the electrostatic chuck 18 by the Coulomb force generated by applying a DC voltage from the DC power supply 22 to the electrode 20.

下部電極プレートの上面には、基板Wの外周を囲むように、シリコンからなる導電性のエッジリング(フォーカスリングともいう。)24が配置されている。下部電極プレート16および金属プレート14の側面には、例えば石英からなる円筒状の下部外周絶縁リング26が設けられている。 A conductive edge ring (also referred to as a focus ring) 24 made of silicon is arranged on the upper surface of the lower electrode plate so as to surround the outer periphery of the substrate W. On the side surfaces of the lower electrode plate 16 and the metal plate 14, a cylindrical lower outer peripheral insulating ring 26 made of, for example, quartz is provided.

金属プレート14の内部には、例えば円周上に冷媒流路28が設けられている。冷媒流路28は、配管30a、30bを介して処理容器10の外部に設けられたチラーユニットに接続され、所定温度の冷媒、例えばブラインが循環供給される。基板処理装置1は、チラーユニットから冷媒流路28へ供給する冷媒の温度又は流量を制御することにより、下部電極プレート16の温度を制御可能な構成とされている。 Inside the metal plate 14, for example, a refrigerant flow path 28 is provided on the circumference. The refrigerant flow path 28 is connected to a chiller unit provided outside the processing container 10 via pipes 30a and 30b, and a refrigerant having a predetermined temperature, for example, brine is circulated and supplied. The substrate processing device 1 is configured to be able to control the temperature of the lower electrode plate 16 by controlling the temperature or the flow rate of the refrigerant supplied from the chiller unit to the refrigerant flow path 28.

さらに、図示しない伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばHeガスがガス供給ライン32を介して静電チャック18の上面と基板Wの裏面との間に供給される。 Further, heat transfer gas from a heat transfer gas supply mechanism (not shown), for example, He gas, is supplied between the upper surface of the electrostatic chuck 18 and the back surface of the substrate W via the gas supply line 32.

載置台STの上方には、載置台STと対向して上部電極として機能するシャワーヘッド34が設けられている。シャワーヘッド34と載置台STとは、上部電極及び下部電極として一対の電極となるように構成される。処理室10s内のシャワーヘッド34と載置台STとの間の空間がプラズマ生成空間となる。 Above the mounting table ST, a shower head 34 that faces the mounting table ST and functions as an upper electrode is provided. The shower head 34 and the mounting table ST are configured to be a pair of electrodes as an upper electrode and a lower electrode. The space between the shower head 34 and the mounting table ST in the processing chamber 10s is the plasma generation space.

シャワーヘッド34は、上部外周絶縁リング42を介して、処理容器10の上部に支持されている。シャワーヘッド34は、下面がプラズマ生成空間に露出する上部天板36と、上部天板36を支持するベース部材38とを備えている。上部外周絶縁リング42は、上部天板36及びベース部材38の外周を囲み、絶縁性の部材から形成された環状部材である。 The shower head 34 is supported on the upper part of the processing container 10 via the upper outer peripheral insulating ring 42. The shower head 34 includes an upper top plate 36 whose lower surface is exposed to the plasma generation space, and a base member 38 that supports the upper top plate 36. The upper outer peripheral insulating ring 42 is an annular member that surrounds the outer periphery of the upper top plate 36 and the base member 38 and is formed of an insulating member.

上部天板36には、処理容器10内に処理ガスを供給するための複数のガス孔37が形成されている。上部天板36は、例えばケイ素(Si)又は炭化ケイ素(SiC)により形成されている。 The upper top plate 36 is formed with a plurality of gas holes 37 for supplying the processing gas in the processing container 10. The upper top plate 36 is made of, for example, silicon (Si) or silicon carbide (SiC).

ベース部材38は、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等からなり、その下部に上部天板36を着脱自在に支持する。ベース部材38の上部天板36の近傍には、上部天板36の表面温度を調整するヒータ45が設けられている。ヒータ45は、上部天板36に設けられてもよい。ヒータ45を制御することにより、上部天板36の表面温度を制御する。ベース部材38の内部には、処理ガスを複数のガス孔37に供給するためのガス拡散空間40が形成されている。ベース部材38の底部には、ガス拡散空間40の下部に位置するように複数のガス管41が形成されている。複数のガス管41は、複数のガス孔37にそれぞれ連通する。 The base member 38 is made of a conductive material, for example, aluminum whose surface has been anodized, and the upper top plate 36 is detachably supported under the conductive material. A heater 45 for adjusting the surface temperature of the upper top plate 36 is provided in the vicinity of the upper top plate 36 of the base member 38. The heater 45 may be provided on the upper top plate 36. By controlling the heater 45, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled. Inside the base member 38, a gas diffusion space 40 for supplying the processing gas to the plurality of gas holes 37 is formed. At the bottom of the base member 38, a plurality of gas pipes 41 are formed so as to be located at the lower part of the gas diffusion space 40. The plurality of gas pipes 41 communicate with the plurality of gas holes 37, respectively.

ベース部材38には、ガス拡散空間40へ処理ガスを導入するためのガス導入口62が設けられている。このガス導入口62には、ガス供給管64の一端が接続されている。ガス供給管64の他端には、処理ガスを供給する処理ガス供給源66が接続されている。ガス供給管64には、上流側から順にマスフローコントローラ(MFC)68、及び開閉バルブ70が設けられている。そして、処理ガス供給源66からプラズマエッチング等のための処理ガスが、ガス供給管64を介してガス拡散空間40に供給され、ガス拡散空間40からガス管41及びガス孔37を介して、処理容器10内にシャワー状に供給される。 The base member 38 is provided with a gas introduction port 62 for introducing the processing gas into the gas diffusion space 40. One end of the gas supply pipe 64 is connected to the gas introduction port 62. A processing gas supply source 66 for supplying the processing gas is connected to the other end of the gas supply pipe 64. The gas supply pipe 64 is provided with a mass flow controller (MFC) 68 and an on-off valve 70 in this order from the upstream side. Then, the processing gas for plasma etching or the like is supplied from the processing gas supply source 66 to the gas diffusion space 40 via the gas supply pipe 64, and is processed from the gas diffusion space 40 through the gas pipe 41 and the gas hole 37. It is supplied in the form of a shower in the container 10.

ベース部材38の内部には、冷媒流路92が形成されている。冷媒流路92は、配管を介して処理容器10の外部に設けられたチラーユニットに接続され、冷媒が循環供給される。すなわち、シャワーヘッド34は、温調機構として、冷媒流路92、配管及びチラーユニットを含む冷媒循環システムを構築している。チラーユニットは、後述の制御部100からの制御信号を受け取ることで、冷媒流路92へ供給される冷媒の温度又は流量を制御可能に構成されている。制御部100は、チラーユニットから冷媒流路92へ供給する冷媒の温度又は流量を制御する。冷媒流路92へ供給する冷媒の温度又は流量を制御することによっても上部天板36の表面温度を制御できる。 A refrigerant flow path 92 is formed inside the base member 38. The refrigerant flow path 92 is connected to a chiller unit provided outside the processing container 10 via a pipe, and the refrigerant is circulated and supplied. That is, the shower head 34 constructs a refrigerant circulation system including a refrigerant flow path 92, piping, and a chiller unit as a temperature control mechanism. The chiller unit is configured to be able to control the temperature or flow rate of the refrigerant supplied to the refrigerant flow path 92 by receiving a control signal from the control unit 100 described later. The control unit 100 controls the temperature or flow rate of the refrigerant supplied from the chiller unit to the refrigerant flow path 92. The surface temperature of the upper top plate 36 can also be controlled by controlling the temperature or flow rate of the refrigerant supplied to the refrigerant flow path 92.

上部電極としてのシャワーヘッド34には、図示しないローパスフィルタ(LPF)、整合器46及び給電棒44を介して、第1のRF電源48が電気的に接続されている。第1のRF電源48は、プラズマ励起用のRF電力を出力する電源であり、13.56MHz~100MHzの範囲の周波数、例えば60MHzのRF電力をシャワーヘッド34に供給する。整合器46は、第1のRF電源48の内部(または出力)インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる整合器である。整合器46は、処理容器10内にプラズマが生成されている時に第1のRF電源48の出力インピーダンスと負荷インピーダンスが見かけ上一致するように機能する。 A first RF power supply 48 is electrically connected to the shower head 34 as an upper electrode via a low-pass filter (LPF) (not shown), a matching unit 46, and a feeding rod 44. The first RF power supply 48 is a power supply that outputs RF power for plasma excitation, and supplies RF power having a frequency in the range of 13.56 MHz to 100 MHz, for example, 60 MHz, to the shower head 34. The matcher 46 is a matcher that matches the load impedance to the internal (or output) impedance of the first RF power supply 48. The matching unit 46 functions so that the output impedance and the load impedance of the first RF power supply 48 seem to match when plasma is generated in the processing container 10.

また、処理容器10の側壁からシャワーヘッド34の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状の接地導体10aが設けられている。この円筒状の接地導体10aの天壁部分は、絶縁性の筒状部材44aにより給電棒44から電気的に絶縁されている。 Further, a cylindrical ground conductor 10a is provided so as to extend above the height position of the shower head 34 from the side wall of the processing container 10. The top wall portion of the cylindrical ground conductor 10a is electrically insulated from the feeding rod 44 by an insulating tubular member 44a.

下部電極プレート16には、整合器88を介して第2のRF電源90が電気的に接続されている。第2のRF電源90は、イオン引き込み用(バイアス電圧用)のRF電力を出力する電源であり、300kHz~13.56MHzの範囲の周波数、例えば2MHzのRF電力を下部電極プレート16に供給する。整合器88は、第2のRF電源90の内部(または出力)インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる整合器である。整合器88は、処理容器10内にプラズマが生成されている時に第2のRF電源90の内部インピーダンスと負荷インピーダンスが見かけ上一致するように機能する。 A second RF power source 90 is electrically connected to the lower electrode plate 16 via a matching unit 88. The second RF power supply 90 is a power supply that outputs RF power for ion attraction (bias voltage), and supplies RF power having a frequency in the range of 300 kHz to 13.56 MHz, for example, 2 MHz, to the lower electrode plate 16. The matcher 88 is a matcher that matches the load impedance to the internal (or output) impedance of the second RF power supply 90. The matching unit 88 functions so that the internal impedance and the load impedance of the second RF power supply 90 seem to match when plasma is generated in the processing container 10.

処理容器10の底部には排気口80が設けられ、この排気口80には、排気管82を介して排気装置84が接続されている。排気装置84は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、処理容器10内を所望の真空度まで減圧可能となっている。また、処理容器10の側壁には基板Wの搬入出口85が設けられており、この搬入出口85は、ゲートバルブ86により開閉可能となっている。また、処理容器10の内壁に沿って処理容器10にエッチング副生物(デポ)が付着することを防止するためのデポシールド11が着脱自在に設けられている。また、デポシールド11は、下部外周絶縁リング26の外周にも設けられている。処理容器10の側壁側のデポシールド11と下部外周絶縁リング26側のデポシールド11との間には排気プレート83が設けられている。デポシールド11および排気プレート83としては、アルミニウム材にY等のセラミックスを被覆したものを好適に用いることができる。 An exhaust port 80 is provided at the bottom of the processing container 10, and an exhaust device 84 is connected to the exhaust port 80 via an exhaust pipe 82. The exhaust device 84 has a vacuum pump such as a turbo molecular pump, and can reduce the pressure inside the processing container 10 to a desired degree of vacuum. Further, a carry-in outlet 85 for the substrate W is provided on the side wall of the processing container 10, and the carry-in outlet 85 can be opened and closed by the gate valve 86. Further, a depot shield 11 is detachably provided along the inner wall of the processing container 10 to prevent etching by-products (depots) from adhering to the processing container 10. The depot shield 11 is also provided on the outer periphery of the lower outer peripheral insulating ring 26. An exhaust plate 83 is provided between the depot shield 11 on the side wall side of the processing container 10 and the depot shield 11 on the lower outer peripheral insulating ring 26 side. As the depot shield 11 and the exhaust plate 83 , those obtained by coating an aluminum material with ceramics such as Y2O3 can be preferably used.

デポシールド11の処理容器内壁を構成する部分の基板Wとほぼ同じ高さ部分には、グランドにDC的に接続された導電性部材(GNDブロック)91が設けられている。これにより、異常放電が防止される。 A conductive member (GND block) 91 connected to the ground in a DC manner is provided at a portion having substantially the same height as the substrate W of the portion constituting the inner wall of the processing container of the depot shield 11. This prevents abnormal discharge.

係る構成の基板処理装置1は、制御部100によって、その動作が統括的に制御される。制御部100は、例えば、コンピュータであり、基板処理装置1の各部を制御する。制御部100は、記憶部に記憶されたレシピに従い基板Wにエッチング処理を実行する。制御部100は、エッチング処理時、上部天板36の表面温度を制御する。上部天板36の下面又はその近傍には温度計50が設けられている。温度計50は、熱電対、サーモグラフィ、レーザ干渉温度計等を用いることができるが、これに限定されない。温度計50は、上部天板36の表面温度(載置台ST又は基板Wに対向する面の温度)を測定し、温度の測定値を制御部100に送信する。制御部100は、温度の測定値に応じてヒータ45の加熱温度を制御し、上部天板36の表面温度を所望の温度に制御する。 The operation of the substrate processing apparatus 1 having such a configuration is collectively controlled by the control unit 100. The control unit 100 is, for example, a computer and controls each unit of the substrate processing apparatus 1. The control unit 100 executes an etching process on the substrate W according to the recipe stored in the storage unit. The control unit 100 controls the surface temperature of the upper top plate 36 during the etching process. A thermometer 50 is provided on or near the lower surface of the upper top plate 36. As the thermometer 50, a thermocouple, a thermography, a laser interference thermometer and the like can be used, but the thermometer 50 is not limited thereto. The thermometer 50 measures the surface temperature of the upper top plate 36 (the temperature of the surface facing the mounting table ST or the substrate W), and transmits the measured value of the temperature to the control unit 100. The control unit 100 controls the heating temperature of the heater 45 according to the measured value of the temperature, and controls the surface temperature of the upper top plate 36 to a desired temperature.

なお、本実施形態に係る基板処理装置1では、シャワーヘッド34に第1のRF電源48からプラズマ励起用のRF電力(高周波電力)を印加し、下部電極プレート16に第2のRF電源90からイオン引き込み用のRF電力を印加した。しかしながら、下部電極プレート16に第1のRF電源48及び第2のRF電源90を接続し、プラズマ励起用の高周波電力及びイオン引き込み用の高周波電力を印加してもよい。また、第2のRF電源90を設けず、シャワーヘッド34又は下部電極プレート16に第1のRF電源48を接続し、プラズマ励起用の高周波電力を印加してもよい。 In the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment, RF power (high frequency power) for plasma excitation is applied to the shower head 34 from the first RF power supply 48, and from the second RF power supply 90 to the lower electrode plate 16. RF power for ion attraction was applied. However, a first RF power source 48 and a second RF power source 90 may be connected to the lower electrode plate 16 to apply high frequency power for plasma excitation and high frequency power for ion attraction. Further, the first RF power supply 48 may be connected to the shower head 34 or the lower electrode plate 16 without providing the second RF power supply 90, and high frequency power for plasma excitation may be applied.

[基板上の膜構成]
次に、図2を参照しながら、基板上の膜構成について説明する。図2は、3DNANDフラッシュメモリの積層膜を示す図である。例えば、3DNANDの一工程であるMulti-Level Contact(以下、「MLC」ともいう。)は、図2に示すように、電極として機能するタングステン層(W)130が異なる深さに段差を設けて形成される。タングステン層130上にある酸化シリコン層(SiO)140をエッチングする。
[Membrane composition on substrate]
Next, the film configuration on the substrate will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a laminated film of a 3D NAND flash memory. For example, in the Multi-Level Contact (hereinafter, also referred to as “MLC”), which is one step of 3D NAND, as shown in FIG. 2, the tungsten layer (W) 130 functioning as an electrode is provided with a step at a different depth. It is formed. The silicon oxide layer (SiO 2 ) 140 on the tungsten layer 130 is etched.

この例では、タングステン層130と酸化シリコン層140は積層構造を有し、積層膜を形成する。タングステン層130は、例えば60層から200層といった多数層の構造であり得る。酸化シリコン層140は、シリコン含有絶縁層の一例である。タングステン層130は、シリコン含有絶縁層の下層に配置された下地層の一例である。 In this example, the tungsten layer 130 and the silicon oxide layer 140 have a laminated structure and form a laminated film. The tungsten layer 130 may have a multi-layer structure such as 60 to 200 layers. The silicon oxide layer 140 is an example of a silicon-containing insulating layer. The tungsten layer 130 is an example of a base layer arranged under the silicon-containing insulating layer.

マスク層150は、酸化シリコン層140の上層に配置される。なお、マスク層150は、有機膜であってもよいし、他の材質であってもよい。シリコン層(Si)110及び窒化シリコン層(SiN)120は、異なる深さに位置するタングステン層130の下層に形成される。 The mask layer 150 is arranged on the upper layer of the silicon oxide layer 140. The mask layer 150 may be an organic film or may be made of another material. The silicon layer (Si) 110 and the silicon nitride layer (SiN) 120 are formed under the tungsten layer 130 located at different depths.

係る膜構成により、基板Wには、酸化シリコン層140と、酸化シリコン層140の間に配置されたタングステン層130と、酸化シリコン層140の上層に配置されたマスク層150とを少なくとも有する積層膜が形成されている。 According to the film configuration, the substrate W is a laminated film having at least a silicon oxide layer 140, a tungsten layer 130 arranged between the silicon oxide layers 140, and a mask layer 150 arranged on the upper layer of the silicon oxide layer 140. Is formed.

タングステン層130のそれぞれの深さまで各タングステン層130上の酸化シリコン層140をエッチングする。デバイス構造の世代が進むと更に積層数は増加し、それに伴いアスペクト比(Aspect Ratio(AR))も高くなり、エッチング時間の増加が予測される。 The silicon oxide layer 140 on each tungsten layer 130 is etched to the respective depth of the tungsten layer 130. As the generation of device structures progresses, the number of layers will increase further, and the aspect ratio (Aspect Ratio (AR)) will increase accordingly, and it is expected that the etching time will increase.

このため、長時間のエッチングにおいて酸化シリコン層140に対するタングステン層130の選択比を高くする必要がある。特に複数のタングステン層130のうちより浅い箇所に位置するタングステン層130では、タングステン層130が露出してからのエッチング時間(オーバーエッチング時間)が長くなる。このため、酸化シリコン層140に対するタングステン層130の高選択比が求められる。また、MLC以外の構造においても、エッチング対象膜に対する下地層が高選択比を有し、下地層のロスが少ないプロセスが望まれている。 Therefore, it is necessary to increase the selectivity of the tungsten layer 130 with respect to the silicon oxide layer 140 during long-term etching. In particular, in the tungsten layer 130 located at a shallower position among the plurality of tungsten layers 130, the etching time (over-etching time) after the tungsten layer 130 is exposed becomes long. Therefore, a high selectivity of the tungsten layer 130 with respect to the silicon oxide layer 140 is required. Further, even in structures other than MLC, a process is desired in which the underlying layer has a high selectivity with respect to the film to be etched and the loss of the underlying layer is small.

そこで、本実施形態に係るエッチング処理方法では、タングステン層130等の金属の下地層の選択比を改善するために、以下の工程を実行する。まず、エッチング処理方法は、基板Wを、処理容器10内の載置台STに載置する工程を実行する。基板Wには、シリコン含有絶縁層と、前記シリコン含有絶縁層の下層に配置された下地層と、前記シリコン含有絶縁層の上層に配置されたマスク層とを少なくとも有する積層膜が形成されている。次に、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスのうち少なくとも一方を含む処理ガスを供給する工程を実行する。次に、前記シリコン含有絶縁層の材質と前記下地層の材質との組合せによって、前記処理容器内の部材のうち前記載置台の上の前記基板と対向する部材及び前記基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかの表面温度の範囲を選択する工程を実行する。次に、前記選択する工程によって選択された表面温度の範囲において前記基板と対向する部材及び前記基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかの表面温度を所望の温度に制御する。次に、処理ガスが供給された処理容器10内にプラズマを発生させてシリコン含有絶縁層(ここでは酸化シリコン層140)をエッチングする工程を実行する。上部天板36は、処理容器10内の部材のうち載置台STの上の基板Wと対向する部材及び基板Wの外周に設けられた部材の少なくともいずれかの部材の一例である。 Therefore, in the etching treatment method according to the present embodiment, the following steps are executed in order to improve the selection ratio of the metal base layer such as the tungsten layer 130. First, in the etching treatment method, the step of placing the substrate W on the mounting table ST in the processing container 10 is executed. The substrate W is formed with a laminated film having at least a silicon-containing insulating layer, a base layer arranged under the silicon-containing insulating layer, and a mask layer arranged on the upper layer of the silicon-containing insulating layer. .. Next, a step of supplying a treatment gas containing at least one of fluorocarbon gas and hydrofluorocarbon gas is executed. Next, by combining the material of the silicon-containing insulating layer and the material of the base layer, among the members in the processing container, the members facing the substrate on the above-mentioned table and the outer periphery of the substrate are provided. A step of selecting a range of at least one surface temperature of the member is performed. Next, the surface temperature of at least one of the member facing the substrate and the member provided on the outer periphery of the substrate is controlled to a desired temperature within the range of the surface temperature selected by the selected step. Next, a step of generating plasma in the processing container 10 to which the processing gas is supplied to etch the silicon-containing insulating layer (here, the silicon oxide layer 140) is executed. The upper top plate 36 is an example of at least one of the members in the processing container 10 that faces the substrate W on the mounting table ST and the members provided on the outer periphery of the substrate W.

上部天板36の表面温度によって、フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマに含まれるCF系のラジカル及びイオンのうち基板Wに付着するCF系ポリマーの種類を制御できる。そこで、本実施形態に係るエッチング処理方法では、上部天板36の表面温度を制御することで、基板Wに付着するCF系ポリマーの種類を調整する。これにより、エッチング対象膜の一例である酸化シリコン層140のエッチングレートを維持しつつ、酸化シリコン層140に対する下地層のタングステン層130の選択比を向上させることができる。 The type of CF-based polymer adhering to the substrate W among CF-based radicals and ions contained in the plasma of the treatment gas containing fluorocarbon gas or hydrofluorocarbon gas can be controlled by the surface temperature of the upper top plate 36. Therefore, in the etching treatment method according to the present embodiment, the type of CF polymer adhering to the substrate W is adjusted by controlling the surface temperature of the upper top plate 36. This makes it possible to improve the selectivity of the tungsten layer 130 of the base layer with respect to the silicon oxide layer 140 while maintaining the etching rate of the silicon oxide layer 140, which is an example of the film to be etched.

なお、処理ガスには希ガスが含まれてもよい。希ガスとしては、Heガス、Arガス等が挙げられる。また、本明細書では、エッチング対象膜として酸化シリコン層140を例に挙げて説明するが、エッチング対象膜はこれに限られず、シリコン含有絶縁層であればよい。シリコン含有絶縁層の例としては、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化シリコン層と窒化シリコン層との積層構造、有機含有酸化シリコンなどのLow-K膜層の少なくともいずれかおよび組み合わせが挙げられる。 The processing gas may contain a rare gas. Examples of the rare gas include He gas and Ar gas. Further, in the present specification, the silicon oxide layer 140 will be described as an example as the etching target film, but the etching target film is not limited to this, and any silicon-containing insulating layer may be used. Examples of the silicon-containing insulating layer include at least one and a combination of a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, a laminated structure of a silicon oxide layer and a silicon nitride layer, and a Low-K film layer such as an organic-containing silicon oxide.

また、本明細書では、エッチング対象膜に対する下地層としてタングステン層130を例に挙げて説明するが、下地層はこれに限られず、導電層であればよい。導電層の他の例としては、金属層又はシリコン層であってもよい。金属層としては、タングステンの他、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)が挙げられる。なお、シリコン層の一例としては、多結晶シリコン(Poly-Si)や非結晶シリコンなどの導電性を有するシリコン含有層が挙げられる。また、シリコン層は単結晶シリコンであるシリコン基板でもよい。また、エッチング対象膜が窒化シリコン層でない場合、選択比を必要とする下地層として窒化シリコン層を用いる場合もある。 Further, in the present specification, the tungsten layer 130 will be described as an example as the base layer for the film to be etched, but the base layer is not limited to this and may be a conductive layer. As another example of the conductive layer, it may be a metal layer or a silicon layer. Examples of the metal layer include molybdenum (Mo), titanium (Ti), aluminum (Al), and copper (Cu) in addition to tungsten. Examples of the silicon layer include a silicon-containing layer having conductivity such as polycrystalline silicon (Poly—Si) and non-crystalline silicon. Further, the silicon layer may be a silicon substrate which is single crystal silicon. Further, when the film to be etched is not a silicon nitride layer, a silicon nitride layer may be used as an underlayer that requires a selectivity.

また、MLC以外の構造に対するプロセスにおいて、エッチング対象膜に対する下地層が高選択比を有し、下地層のロスが少ないことが望まれている場合がある。その場合の構造においては、エッチング対象膜に対する下地層は、金属層又はシリコン層のような導電層に限定されない。例えば、Self-Aligned Contact(SAC)構造のようにエッチング対象膜がシリコン酸化膜であり、下地層がシリコン窒化膜であってもよい。Via構造のようにエッチング対象膜が酸化シリコン層又はLow-K膜層の少なくともいずれかであり、下地層が炭化シリコン層又は炭化窒化シリコン層の少なくともいずれかであってもよい。これらの場合でも同様に下地層のロスが少ないことが望まれ、本実施形態のエッチング処理方法が適用できる。 Further, in a process for a structure other than MLC, it may be desired that the underlying layer has a high selectivity with respect to the film to be etched and the loss of the underlying layer is small. In that case, the underlying layer for the film to be etched is not limited to a conductive layer such as a metal layer or a silicon layer. For example, the etching target film may be a silicon oxide film and the base layer may be a silicon nitride film as in the Self-Aligned Contact (SAC) structure. Like the Via structure, the etching target film may be at least one of a silicon oxide layer and a Low—K film layer, and the underlayer may be at least one of a silicon carbide layer and a silicon carbide layer. Similarly, in these cases, it is desired that the loss of the base layer is small, and the etching treatment method of the present embodiment can be applied.

フルオロカーボンガスの解離について、図3及び図4を参照しながら説明する。図3は、プラズマ電子温度とガスの解離度の関係を示す図である。図4は、ガスの解離度とホールの各面における堆積(Depo)レートの関係を示す図である。 The dissociation of the fluorocarbon gas will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the plasma electron temperature and the degree of gas dissociation. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the degree of gas dissociation and the deposition rate on each surface of the hole.

図3の横軸にプラズマ電子温度Teを示し、プラズマ電子温度TeとCガスの解離度の関係を示す。プラズマ電子温度Teが上がると1つの電子が持つエネルギーが高くなるため、電子とガスが衝突したときにガスが解離しやすく、また高解離したラジカルや更に電離したイオンといったプリカーサが生成されやすい。生成されたプリカーサはポリマーの堆積に寄与する。ラジカル性のプリカーサはプラズマから基板Wに対して等方的に作用し、イオン性のプリカーサは異方的に作用する。また、エッチング対象膜上に堆積したプリカーサはイオン引き込み用の高周波電力によって基板Wに引き込まれたイオンとの相互作用によってエッチング対象膜のエッチングを促進するエッチャントとして寄与する。 The horizontal axis of FIG. 3 shows the plasma electron temperature Te, and the relationship between the plasma electron temperature Te and the degree of dissociation of the C4 F6 gas is shown. When the plasma electron temperature Te rises, the energy possessed by one electron increases, so that the gas tends to dissociate when the electron and the gas collide, and precursors such as highly dissociated radicals and further ionized ions are likely to be generated. The resulting precursor contributes to polymer deposition. The radical precursor acts isotropically from the plasma to the substrate W, and the ionic precursor acts anisotropically. Further, the precursor deposited on the etching target film contributes as an etchant that promotes etching of the etching target film by interacting with the ions drawn into the substrate W by the high frequency power for attracting ions.

図3に示すように、フルオロカーボンガスとしてCガスを処理容器10内に供給した場合、プラズマ電子温度Teが低いとCガスの解離は促進されにくい。この場青、低解離のプリカーサ(Cラジカル、C イオン等)が多く、高解離のプリカーサ(CFラジカル、CF イオン等)は少ない。プラズマ電子温度Teが高くなるとCガスの解離が進み、高解離のCFラジカルが増え、低解離のプリカーサは減る。つまり、C等の吸着係数(吸着力)が高い、低解離のプリカーサが減り、CF等の吸着係数が低い、高解離のプリカーサが増える。ただし、図4に示すように、処理室10sにて生成されるプラズマには高解離のプリカーサ及び低解離のプリカーサの両方が存在し、高解離のプリカーサ及び低解離のプリカーサの比率が変わる。 As shown in FIG. 3, when C 4 F 6 gas is supplied as fluorocarbon gas into the processing vessel 10, dissociation of C 4 F 6 gas is difficult to be promoted when the plasma electron temperature Te is low. In this case, there are many low dissociation precursors (C 3 F 4 radicals, C 3 F 4 + ions, etc.) and few high dissociation precursors (CF 2 radicals, CF 2 + ions, etc.). As the plasma electron temperature Te increases, the dissociation of C 4 F 6 gas progresses, the CF radicals with high dissociation increase, and the precursor with low dissociation decreases. That is, the number of precursors having a high adsorption coefficient (adsorption force) such as C3 F4 and low dissociation decreases, and the number of precursors having a low adsorption coefficient such as CF 2 and high dissociation increases. However, as shown in FIG. 4, both the high dissociation precursor and the low dissociation precursor are present in the plasma generated in the treatment chamber 10s, and the ratio of the high dissociation precursor and the low dissociation precursor changes.

また、図3ではCガスの解離パターンを示したが、図4に示すようにCガス以外のフルオロカーボンガスとして使用されるCガス、Cガスの他、Cガス、Cガスにおいてもプラズマ電子温度Teによって解離が促進される。また、フルオロカーボンガスの代わりもしくは添加ガスとして使用されるCガス,Cガスなどのハイドロフルオロカーボンガスにおいてもプラズマ電子温度Teによって解離が促進される。使用されるガス種によっては、CFラジカル、CF イオンといったプリカーサが生成される。 In addition, although the dissociation pattern of C 4 F 6 gas is shown in FIG. 3, as shown in FIG. 4, other than C 4 F 8 gas and C 3 F 8 gas used as fluorocarbon gas other than C 4 F 6 gas. , C 6 F 6 gas and C 5 F 8 gas also promote dissociation by the plasma electron temperature Te. Dissociation is also promoted by the plasma electron temperature Te in hydrofluorocarbon gases such as C 2 H 2 F 4 gas and C 3 H 2 F 4 gas used in place of fluorocarbon gas or as an additive gas. Depending on the gas type used, precursors such as CF 3 radicals and CF 3 + ions are generated.

低解離から高解離への途中段階であるCラジカルやCイオンなどのプリカーサは低解離のプリカーサと高解離のプリカーサとの間の特性をもつ。なお、本明細書では、CラジカルやCイオンなどは、CxFy(x≧2、y≧1)で示す低解離なプリカーサに含め、CFz(z≧1)で示す高解離なプリカーサと区別する。 Precursors such as C 2 F 2 radicals and C 2 F + ions, which are in the middle of the process from low dissociation to high dissociation, have characteristics between the low dissociation precursor and the high dissociation precursor. In the present specification, C 2 F 2 radicals, C 2 F + ions, etc. are included in the low dissociation precursor shown by CxFy (x ≧ 2, y ≧ 1) and highly dissociated by CFz (z ≧ 1). Distinguish from a radical plicasa.

このように低解離のプリカーサは吸着係数が高く、マスク層150の上面やホール開口の上部(側面)に付き易い。このため、低解離のプリカーサはマスク層150の上面や側面にて消費され易く、マスク層150の上面や側面にポリマーを形成し、酸化シリコン層140に形成されたホールHの底面や側面まで到達し難い。 As described above, the low dissociation precursor has a high adsorption coefficient and easily adheres to the upper surface of the mask layer 150 or the upper portion (side surface) of the hole opening. Therefore, the low dissociation precursor is easily consumed on the upper surface and the side surface of the mask layer 150, forms a polymer on the upper surface and the side surface of the mask layer 150, and reaches the bottom surface and the side surface of the hole H formed in the silicon oxide layer 140. It's hard to do.

これに対して高解離のプリカーサは吸着係数が低く、マスク層150の上面や側面に付き難い。これにより、高解離のプリカーサはマスク層150の上面や側面にて消費され難く、酸化シリコン層140に形成されたホールHの側面や底面まで到達し易い。そのため、低解離のプリカーサと比べて、高解離のプリカーサの方が、酸化シリコン層140に形成されたホールの側面や底面にポリマーを形成しやすく、タングステン層130の選択比を向上させるために寄与する。 On the other hand, the highly dissociated precursor has a low adsorption coefficient and is difficult to adhere to the upper surface or the side surface of the mask layer 150. As a result, the highly dissociated precursor is less likely to be consumed on the upper surface or side surface of the mask layer 150, and easily reaches the side surface or bottom surface of the hole H formed in the silicon oxide layer 140. Therefore, the high dissociation precursor is more likely to form a polymer on the side surface and the bottom surface of the hole formed in the silicon oxide layer 140 than the low dissociation precursor, which contributes to improving the selectivity of the tungsten layer 130. do.

上記プラズマ電子温度Teに加えて、上部天板36及び立体角的に基板Wから見える処理容器10の側壁の温度により、基板Wに付着するポリマーの種類を制御できる。図5は、実施形態に係る上部天板36及び立体角的に基板Wから見える側壁(基板Wよりも上方の側壁)の温度と基板Wに付着するポリマーの種類の一例を示す図である。 In addition to the plasma electron temperature Te, the type of polymer adhering to the substrate W can be controlled by the temperature of the upper top plate 36 and the side wall of the processing container 10 that is sterically visible from the substrate W. FIG. 5 is a diagram showing an example of the temperature of the upper top plate 36 and the side wall (side wall above the substrate W) that can be seen from the substrate W in a solid angle and the type of polymer adhering to the substrate W according to the embodiment.

上部天板36及び/又は基板Wから見える処理容器10の側壁を低い温度に制御すると、図5(a)に示すように、吸着係数が大きく、低解離のCxFyのような重たいポリマーを選択的に上部天板36や側壁に吸着させることができる。一方、処理容器10の側壁を低い温度に制御すると、吸着係数が小さく、高解離のCFzのような軽いポリマーを選択的に基板Wのタングステン層130(下地層)に吸着させることができる。 When the side wall of the processing vessel 10 visible from the upper top plate 36 and / or the substrate W is controlled to a low temperature, as shown in FIG. 5A, a heavy polymer having a large adsorption coefficient and low dissociation such as CxFy is selectively selected. Can be adsorbed on the upper top plate 36 or the side wall. On the other hand, when the side wall of the processing vessel 10 is controlled to a low temperature, a light polymer such as CFz having a small adsorption coefficient and high dissociation can be selectively adsorbed on the tungsten layer 130 (underlayer) of the substrate W.

この場合、図5(c)に示すように、低解離のCxFyのポリマーがマスク層150に付着し難いため、マスク選択比は減るが、ホール内に供給されるCFzのポリマーが増えるため、タングステン層130の選択比は良くなる。つまり、図5(a)に示すように、上部天板36等の温度を低い温度に制御することによって、基板Wに付着する低解離で吸着係数が高いプリカーサを減らし、高解離で吸着係数が低いプリカーサを基板Wに付着させる。CF等のプリカーサは吸着係数が低いため、マスク層150に付着しにくく、ホールHの底部まで進行する。これにより、マスク層150におけるホールHの開口が狭くならず(図5(c)のA')、ホール底に露出したタングステン層130にCFzのプリカーサを多く供給することでき、タングステン層130の選択比は良くなる(図5(c)のB')。 In this case, as shown in FIG. 5 (c), since the polymer of low dissociation CxFy is difficult to adhere to the mask layer 150, the mask selection ratio is reduced, but the polymer of CFz supplied into the holes is increased, so that tungsten is used. The selectivity of the layer 130 is improved. That is, as shown in FIG. 5A, by controlling the temperature of the upper top plate 36 or the like to a low temperature, the precursors having a low dissociation and a high adsorption coefficient adhering to the substrate W are reduced, and the adsorption coefficient is high with a high dissociation. A low precursor is attached to the substrate W. Since the precursor such as CF 2 has a low adsorption coefficient, it does not easily adhere to the mask layer 150 and proceeds to the bottom of the hole H. As a result, the opening of the hole H in the mask layer 150 is not narrowed (A'in FIG. 5C), and a large amount of CFz precursor can be supplied to the tungsten layer 130 exposed at the bottom of the hole, and the tungsten layer 130 can be selected. The ratio improves (B'in FIG. 5 (c)).

これに対して、上部天板36及び/又は基板Wから見える処理容器10の側壁を、高い温度に制御すると、図5(b)に示すように、低解離のCxFyのポリマー及び高解離のCFzのポリマーのいずれも基板W側に吸着する。 On the other hand, when the side wall of the processing container 10 visible from the upper top plate 36 and / or the substrate W is controlled to a high temperature, as shown in FIG. 5 (b), the polymer of low dissociation CxFy and the CFz of high dissociation Any of the polymers of the above is adsorbed on the W side of the substrate.

この場合、図5(d)に示すように、吸着係数の高いC及びC等の低解離のポリマーがマスク層150に付着し、マスク選択比は増えるが、ホールHの開口が狭くなるクロッギング(Clogging)が発生し易い(図5(d)のA)。また、ホールHの開口が狭くなるためにホール底に到達するポリマーが減り、タングステン層130の選択比は悪くなる(図5(d)のB)。 In this case, as shown in FIG. 5D, low dissociation polymers such as C 2 F 4 and C 3 F 4 having a high adsorption coefficient adhere to the mask layer 150, and the mask selection ratio increases, but the hole H Closing that narrows the opening is likely to occur (A in FIG. 5 (d)). Further, since the opening of the hole H is narrowed, the amount of polymer reaching the bottom of the hole is reduced, and the selection ratio of the tungsten layer 130 is deteriorated (B in FIG. 5D).

[上部天板の温度制御]
次に、酸化シリコン層140に対するタングステン層130の選択比を向上させるために制御すべき上部天板36の表面温度の所望の温度について、図6を参照しながら説明する。図6は、実施形態に係る上部天板36の表面温度と吸着量の一例を示す図である。図6(a)及び(b)の横軸は、上部天板36の表面温度を示し、図6(a)の縦軸は、上部天板36に吸着したポリマーの吸着量を示し、図6(b)の縦軸は、基板Wに吸着したポリマーの吸着量を示す。横軸のa℃、b℃は、上部天板36の表面温度を降下させた際、上部天板36に吸着する高解離のCFzのポリマー及び低解離のCxFyのポリマー吸着量が増加し始める温度である。
[Temperature control of top plate]
Next, a desired temperature of the surface temperature of the upper top plate 36 to be controlled in order to improve the selectivity of the tungsten layer 130 with respect to the silicon oxide layer 140 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing an example of the surface temperature and the amount of adsorption of the upper top plate 36 according to the embodiment. The horizontal axis of FIGS. 6 (a) and 6 (b) indicates the surface temperature of the upper top plate 36, and the vertical axis of FIG. 6 (a) indicates the amount of the polymer adsorbed on the upper top plate 36. The vertical axis of (b) shows the adsorption amount of the polymer adsorbed on the substrate W. A ° C. and b ° C. on the horizontal axis are temperatures at which the amount of highly dissociated CFz polymer adsorbed on the upper top plate 36 and the amount of low dissociated CxFy polymer adsorbed on the upper top plate 36 begins to increase when the surface temperature of the upper top plate 36 is lowered. Is.

これによれば、上部天板36の表面温度がb℃よりも高いと、低解離のCxFyのポリマー及び高解離のCFzのポリマーのいずれも上部天板36には吸着しなくなり、これらのポリマーは基板Wにほぼ吸着する。 According to this, when the surface temperature of the upper top plate 36 is higher than b ° C., neither the low dissociation CxFy polymer nor the high dissociation CFz polymer is adsorbed on the upper top plate 36, and these polymers are not adsorbed. Almost adsorbs to the substrate W.

上部天板36の表面温度をb℃から徐々に下げていくと、基板W上のマスク層150に吸着し易い低解離のCxFyのポリマーが、先に上部天板36に付着する。更に上部天板36の表面温度をa℃まで下げていくと、低解離のCxFyのポリマーに加えてタングステン層130に吸着し易い高解離のCFzのポリマーが上部天板36に付着する。 When the surface temperature of the upper top plate 36 is gradually lowered from b ° C., the low dissociation CxFy polymer that is easily adsorbed on the mask layer 150 on the substrate W first adheres to the upper top plate 36. Further, when the surface temperature of the upper top plate 36 is lowered to a ° C., in addition to the polymer of low dissociation CxFy, the polymer of high dissociation CFz that is easily adsorbed on the tungsten layer 130 adheres to the upper top plate 36.

上部天板36の表面温度がa℃りも低いと、低解離のCxFyのポリマー及び高解離のCFzのポリマーのいずれも上部天板36にほぼ吸着し、これらのポリマーは基板Wには吸着しなくなる。 When the surface temperature of the upper top plate 36 is as low as a ° C., both the low dissociation CxFy polymer and the high dissociation CFz polymer are almost adsorbed on the upper top plate 36, and these polymers are adsorbed on the substrate W. It disappears.

以上をまとめると、図7の処理容器10内にCガスを供給した場合、上部天板36の表面温度がb℃よりも高いと(図7の「高温」の場合)、低解離のCxFyのポリマー及び高解離のCFzのポリマーのいずれも基板Wに吸着する。これにより、低解離のCxFyのポリマーによってホールHの開口が狭くなり、高解離のCFzのポリマーがホール底に供給され難くなり、タングステン層130の選択比の低下が生じ、エッチングレートが低下する。一方、マスク選択比は良好になる。 To summarize the above, when C4 F 8 gas is supplied into the processing container 10 of FIG. 7, when the surface temperature of the upper top plate 36 is higher than b ° C. (in the case of “high temperature” in FIG. 7), low dissociation is achieved. Both the CxFy polymer and the highly dissociated CFz polymer are adsorbed on the substrate W. As a result, the opening of the hole H is narrowed by the polymer of low dissociation CxFy, the polymer of CFz of high dissociation is difficult to be supplied to the bottom of the hole, the selectivity of the tungsten layer 130 is lowered, and the etching rate is lowered. On the other hand, the mask selection ratio becomes good.

これに対して、上部天板36の表面温度がa℃よりも低いと(図7の「低温」の場合)、低解離のCxFyのポリマー及び高解離のCFzのポリマーのいずれも上部天板36に吸着する。これにより、低解離のプリカーサ(Cラジカル、C イオン等)及び高解離のプリカーサ(CFラジカル、CF イオン等)は基板Wへほぼ到着しない。これにより、エッチングレートの低下、タングステン層130の選択比の低下及びマスク選択比の低下が生じる。 On the other hand, when the surface temperature of the upper top plate 36 is lower than a ° C. (in the case of “low temperature” in FIG. 7), both the low dissociation CxFy polymer and the high dissociation CFz polymer are on the upper top plate 36. Adsorbs to. As a result, the low dissociation precursor (C 3 F 4 radical, C 3 F 4 + ion, etc.) and the high dissociation precursor (CF 2 radical, CF 2 + ion, etc.) hardly reach the substrate W. This causes a decrease in the etching rate, a decrease in the selection ratio of the tungsten layer 130, and a decrease in the mask selection ratio.

よって、上部天板36の表面温度を図6に示す中間温度領域のa℃~b℃の範囲で制御することで(図7の「中温」の場合)、上部天板36側に吸着される低解離のCxFyのポリマーが増え、基板Wに吸着されるCxFyのポリマーが減る。このため、ホールHの開口が狭くならずにクロッギングを抑制できる。これに加えて、高解離のCFzのポリマーが基板Wに供給され、エッチャントとなり、エッチングレートを高め、タングステン層130の底部に吸着し、タングステン層130の選択比を良好にできる。 Therefore, by controlling the surface temperature of the upper top plate 36 in the range of a ° C. to b ° C. in the intermediate temperature region shown in FIG. 6 (in the case of “medium temperature” in FIG. 7), it is adsorbed on the upper top plate 36 side. The amount of low-dissociation CxFy polymer increases, and the amount of CxFy polymer adsorbed on the substrate W decreases. Therefore, clogging can be suppressed without narrowing the opening of the hole H. In addition to this, a polymer with high dissociation CFz is supplied to the substrate W to become an etchant, increase the etching rate, adsorb to the bottom of the tungsten layer 130, and improve the selectivity of the tungsten layer 130.

このようにして、上部天板36の表面温度を中間温度領域の温度に制御する。これにより、分子量に依存したポリマーの吸着係数の差から、タングステン層130の選択比を得るために効果的なCFzのラジカル及びイオンは上部天板36にトラップされず基板Wに輸送される。一方、クロッギングを引き起こす要因となるCxFyのラジカル及びイオンは上部天板36側に吸着する状態に制御する。これにより、酸化シリコン層140のエッチングレートを維持しつつ、タングステン層130の選択比を向上させることができる。なお、マスク選択比については、上部天板36の表面温度をb℃以上の高温にした場合のマスク選択比と、a℃以下の低温にした場合のマスク選択比との平均値程度のマスク選択比を確保できる。 In this way, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled to the temperature in the intermediate temperature region. As a result, CFz radicals and ions effective for obtaining the selectivity of the tungsten layer 130 are transported to the substrate W without being trapped by the upper top plate 36 due to the difference in the adsorption coefficient of the polymer depending on the molecular weight. On the other hand, the radicals and ions of CxFy that cause clogging are controlled to be adsorbed on the upper top plate 36 side. This makes it possible to improve the selectivity of the tungsten layer 130 while maintaining the etching rate of the silicon oxide layer 140. Regarding the mask selection ratio, the mask selection ratio is about the average of the mask selection ratio when the surface temperature of the upper top plate 36 is set to a high temperature of b ° C. or higher and the mask selection ratio when the surface temperature is set to a low temperature of a ° C. or lower. The ratio can be secured.

また、中間温度領域のa℃~b℃の範囲であっても、a℃に近い温度からb℃に近い温度に制御することによって、基板Wに吸着する低解離のCxFyのポリマーと高解離のCFzのポリマーの割合を制御することが可能となる。 Further, even in the range of a ° C to b ° C in the intermediate temperature region, by controlling the temperature from a temperature close to a ° C to a temperature close to b ° C, the polymer of low dissociation CxFy adsorbed on the substrate W and the polymer of high dissociation can be separated. It becomes possible to control the proportion of the polymer of CFz.

[実験結果]
図8は、実施形態に係る上部天板36の表面温度とタングステン層130のロスとの関係を示す実験結果のグラフの一例である。グラフの横軸は、上部天板36の表面温度を示し、縦軸は、タングステン層130のロス量を示す。
[Experimental result]
FIG. 8 is an example of a graph of experimental results showing the relationship between the surface temperature of the upper top plate 36 and the loss of the tungsten layer 130 according to the embodiment. The horizontal axis of the graph shows the surface temperature of the upper top plate 36, and the vertical axis shows the loss amount of the tungsten layer 130.

本実験では、以下のプロセス条件に基づき、基板処理装置1を用いてプラズマを生成した。
<プロセス条件>
ガス種 Cガス、COガス、Oガス
処理室の圧力 20mT(2.67Pa)
プラズマ励起用の高周波電力 100MHz
イオン引き込み用の高周波電力 3.2MHz
In this experiment, plasma was generated using the substrate processing apparatus 1 based on the following process conditions.
<Process conditions>
Gas type C 4 F 6 gas, CO gas, O 2 Gas treatment chamber pressure 20 mT (2.67 Pa)
High frequency power for plasma excitation 100MHz
High frequency power for ion attraction 3.2MHz

これによれば、タングステン層130のロス量を約24nm以下にするためには、上部天板36の表面温度を(a)115℃~(b)270℃の範囲に制御することが好ましいことがわかった。更に、タングステン層130のロス量を約10nm以下にするためには、上部天板36の表面温度を(a)160℃~(b)230℃の範囲に制御することが好ましいことがわかった。 According to this, in order to reduce the loss amount of the tungsten layer 130 to about 24 nm or less, it is preferable to control the surface temperature of the upper top plate 36 in the range of (a) 115 ° C to (b) 270 ° C. all right. Further, it was found that it is preferable to control the surface temperature of the upper top plate 36 in the range of (a) 160 ° C. to (b) 230 ° C. in order to reduce the loss amount of the tungsten layer 130 to about 10 nm or less.

なお、本実験結果は、積層膜としてエッチング対象膜として酸化シリコン層140、下地層としてタングステン層130が形成される基板を用いた場合である。膜種によっては、エッチング対象膜のエッチングを促進するエッチャントや下地膜との選択比を向上させるポリマーとなるプリカーサが若干異なる場合があるため、好ましい上部天板36の表面温度の範囲も若干シフトする場合がある。この場合、実際に使用する積層膜の膜種を用いた実験を行うか、もしくはプリカーサの生成や積層膜との表面反応が計算できるシミュレータなどを用いて、積層膜の膜種に応じた好ましい温度範囲を求めることが望まれる。 The result of this experiment is a case where a substrate on which a silicon oxide layer 140 is formed as an etching target film and a tungsten layer 130 is formed as a base layer is used as a laminated film. Depending on the film type, the etchant that promotes etching of the film to be etched and the precursor that is the polymer that improves the selectivity with the underlying film may differ slightly, so the range of the preferred surface temperature of the upper top plate 36 also shifts slightly. In some cases. In this case, an experiment using the film type of the laminated film actually used, or using a simulator that can calculate the formation of precursors and the surface reaction with the laminated film, is preferable according to the film type of the laminated film. It is desirable to find the range.

また、使用されるガス種によっては解離バターンが異なるため、好ましい上部天板36の表面温度の範囲が若干シフトする場合がある。なお、これらのエッチング対象膜(シリコン含有絶縁層)と下地膜との膜種の組み合わせや、前記膜種の組み合わせに更にガス種を加えた組み合わせによる適切な上部天板36の表面温度の範囲に関する情報を予め実験等により求める。そして、求めた情報を制御部100が有する記憶部に記憶し、データベース化しておく。これにより、前記情報を記憶した記憶部を参照して、前記情報に基づき後述する上部天板36の表面温度の範囲を選択する工程(ステップS2)において、a℃およびb℃を確定できる。 Further, since the dissociation pattern differs depending on the gas type used, the range of the preferable surface temperature of the upper top plate 36 may be slightly shifted. It should be noted that the present invention relates to an appropriate surface temperature range of the upper top plate 36 depending on the combination of the film types of the etching target film (silicon-containing insulating layer) and the base film, and the combination of the film types combined with the gas type. Information is obtained in advance by experiments or the like. Then, the obtained information is stored in the storage unit of the control unit 100 and stored in a database. Thereby, a ° C. and b ° C. can be determined in the step (step S2) of selecting the range of the surface temperature of the upper top plate 36 described later based on the information with reference to the storage unit that stores the information.

[エッチング処理方法]
以上を踏まえ、制御部100により上部天板36の表面温度を中間温度領域のa℃~b℃の範囲に制御しつつ、基板処理装置1において行うエッチング処理方法について、図9を参照しながら説明する。図9は、実施形態に係るエッチング処理方法を示すフローチャートである。これにより、エッチング対象膜である酸化シリコン層140をエッチングした際、タングステン層130のロス量を約10nm以下にし、酸化シリコン層140に対するタングステン層130の選択比を向上させることができる。
[Etching method]
Based on the above, the etching processing method performed in the substrate processing apparatus 1 while controlling the surface temperature of the upper top plate 36 in the range of a ° C. to b ° C. in the intermediate temperature region by the control unit 100 will be described with reference to FIG. do. FIG. 9 is a flowchart showing the etching processing method according to the embodiment. As a result, when the silicon oxide layer 140, which is the film to be etched, is etched, the loss amount of the tungsten layer 130 can be reduced to about 10 nm or less, and the selectivity of the tungsten layer 130 with respect to the silicon oxide layer 140 can be improved.

本処理が開始されると、まず、シリコン層110、段違いの複数層のタングステン層130、エッチング対象膜である酸化シリコン層140、マスク層150の順に積層された積層膜が形成された基板Wを処理容器10内に搬入し、載置台STに載置する(ステップS1)。 When this treatment is started, first, the substrate W on which the silicon layer 110, the tungsten layer 130 having a plurality of staggered layers, the silicon oxide layer 140 as the etching target film, and the mask layer 150 are laminated in this order is formed. It is carried into the processing container 10 and placed on the mounting table ST (step S1).

次に、基板W上に形成された積層膜のエッチング対象膜と下地膜の膜種の組合せに合わせて、上部天板36の表面温度を中間温度領域のa℃~b℃の範囲を選択する(ステップS2)。[実験結果]および図8で示すように、積層膜としてエッチング対象膜として酸化シリコン層140、下地層としてタングステン層130が形成される場合、上部天板36の表面温度として(a)160℃~(b)230℃の範囲が選択される。なお、予め膜種が分かっている場合、ステップS2は、ステップS1よりも前に実行されてもよいし、ステップS1と同時に実行されてもよい。 Next, the surface temperature of the upper top plate 36 is selected in the range of a ° C. to b ° C. in the intermediate temperature region according to the combination of the etching target film of the laminated film formed on the substrate W and the film type of the underlying film. (Step S2). As shown in [Experimental Results] and FIG. 8, when the silicon oxide layer 140 is formed as the etching target film as the laminated film and the tungsten layer 130 is formed as the underlayer, the surface temperature of the upper top plate 36 is (a) from 160 ° C. (B) The range of 230 ° C. is selected. If the film type is known in advance, step S2 may be executed before step S1 or may be executed at the same time as step S1.

次に、ステップ2にて選択された温度範囲で、上部天板36の表面温度を第1温度に制御する(ステップS3)。第1温度は、(a)160℃~(b)230℃の範囲で予め設定された温度である。 Next, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled to the first temperature within the temperature range selected in step 2 (step S3). The first temperature is a preset temperature in the range of (a) 160 ° C. to (b) 230 ° C.

次に、Cガスなどのフルオロカーボンガス(Cガス)を含む処理ガスを処理容器10内に供給する(ステップS4)。次に、プラズマ励起用の高周波電力及びイオン引き込み用の高周波電力を印加し、フルオロカーボンガスを含む処理ガスプラズマを生成する(ステップS5)。ステップS4は、プラズマ励起用の高周波電力のみを印加してもよい。 Next, a processing gas containing a fluorocarbon gas (C x F y gas) such as C 4 F 6 gas is supplied into the processing container 10 (step S4). Next, high-frequency power for plasma excitation and high-frequency power for ion attraction are applied to generate a treated gas plasma containing fluorocarbon gas (step S5). In step S4, only high frequency power for plasma excitation may be applied.

次に、エッチング対象膜である酸化シリコン層140をエッチングする(ステップS6)。酸化シリコン層140をエッチングしている間、上部天板36の表面温度を(a)160℃~(b)230℃の範囲で制御する。一例としては、ステップS61に示すように、上部天板36の表面温度を第1温度と、第1温度と異なる温度であって(a)160℃~(b)230℃の範囲で予め設定された第2温度(例えば、第1温度>第2温度)との間で、交互に繰り返し制御してもよい。酸化シリコン層140のエッチング処理が完了すると、本処理を終了する。 Next, the silicon oxide layer 140, which is the film to be etched, is etched (step S6). While etching the silicon oxide layer 140, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled in the range of (a) 160 ° C. to (b) 230 ° C. As an example, as shown in step S61, the surface temperature of the upper top plate 36 is set in advance in the range of (a) 160 ° C. to (b) 230 ° C., which is a temperature different from the first temperature and the first temperature. The temperature may be alternately and repeatedly controlled between the second temperature (for example, the first temperature> the second temperature). When the etching process of the silicon oxide layer 140 is completed, this process is completed.

実施形態に係るエッチング処理方法によれば、酸化シリコン層140をエッチングしている間、上部天板36の表面温度を(a)160℃~(b)230℃の範囲で制御する。これにより、タングステン層130の選択比を得るために効果的な高解離のCFzのラジカル及びイオンは上部天板36にトラップされず、主に基板Wに輸送されるように制御する。また、クロッギングを引き起こす要因となる低解離のCxFyのラジカル及びイオンは、主に上部天板36側に吸着されるように制御する。これにより、酸化シリコン層140のエッチングレートを維持しつつ、タングステン層130の選択比を向上させることができる。 According to the etching treatment method according to the embodiment, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled in the range of (a) 160 ° C. to (b) 230 ° C. while the silicon oxide layer 140 is being etched. Thereby, the radicals and ions of highly dissociated CFz, which are effective for obtaining the selectivity of the tungsten layer 130, are controlled so as not to be trapped by the upper top plate 36 but mainly transported to the substrate W. Further, the radicals and ions of low dissociation CxFy that cause clogging are controlled so as to be mainly adsorbed on the upper top plate 36 side. This makes it possible to improve the selectivity of the tungsten layer 130 while maintaining the etching rate of the silicon oxide layer 140.

また、上部天板36の表面温度を(a)160℃~(b)230℃の範囲で第1温度と第2温度に交互に繰り返し制御することで、CFzのラジカル及びイオンとCxFyのラジカル及びイオンの、上部天板36へのトラップの比率を変動させることができる。これにより、酸化シリコン層140のエッチングレートと、タングステン層130の選択比の微調整が可能になる。 Further, by repeatedly controlling the surface temperature of the upper top plate 36 alternately to the first temperature and the second temperature in the range of (a) 160 ° C. to (b) 230 ° C., CFz radicals and ions and CxFy radicals and The ratio of traps of ions to the upper top plate 36 can be varied. This makes it possible to finely adjust the etching rate of the silicon oxide layer 140 and the selection ratio of the tungsten layer 130.

[変形例]
次に、本実施形態の変形例に係るエッチング処理方法における上部天板36の温度制御方法について、図10及び図11を参照しながら説明する。図10は、実施形態の変形例に係るエッチング処理方法における上部天板36の温度制御方法を示すフローチャートである。図11は、図10の温度制御方法を説明するための図である。
[Modification example]
Next, the temperature control method of the upper top plate 36 in the etching processing method according to the modified example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a flowchart showing a temperature control method of the upper top plate 36 in the etching processing method according to the modified example of the embodiment. FIG. 11 is a diagram for explaining the temperature control method of FIG.

本変形例では、図9に示すステップS6における酸化シリコン層140のエッチングの間、ステップS61に替えて、図10に示す上部天板36の温度制御方法が実行される。図10の温度制御方法は、制御部100により制御される。 In this modification, during the etching of the silicon oxide layer 140 in step S6 shown in FIG. 9, the temperature control method of the upper top plate 36 shown in FIG. 10 is executed instead of step S61. The temperature control method of FIG. 10 is controlled by the control unit 100.

図10では、図2に示す3つのタングステン層130を有する積層膜において酸化シリコン層140をエッチングする場合について説明する。1段目のタングステン層130までを浅い領域、2段目のタングステン層130までを浅い領域と深い領域との中間の領域、3段目のタングステン層130までを深い領域と予め設定する。ただし、積層膜の構成は、説明の便宜のために簡略化したものであり、これに限られない。 In FIG. 10, a case where the silicon oxide layer 140 is etched in the laminated film having the three tungsten layers 130 shown in FIG. 2 will be described. The first-stage tungsten layer 130 is set as a shallow region, the second-stage tungsten layer 130 is set as an intermediate region between the shallow region and the deep region, and the third-stage tungsten layer 130 is preset as a deep region. However, the structure of the laminated film is simplified for convenience of explanation, and is not limited to this.

図9のステップS6の処理が開始され、図10の温度制御方法が実行されると、まず、酸化シリコン層140の浅い領域をエッチングしているかを判定する(ステップS11)。1段目のタングステン層130までをエッチングしている間、酸化シリコン層140の浅い領域をエッチングしていると判定する。この場合、(a)℃~(b)℃の範囲で段階的又は連続的に上部天板36の表面温度を上昇させる(ステップS12)。 When the process of step S6 of FIG. 9 is started and the temperature control method of FIG. 10 is executed, it is first determined whether or not the shallow region of the silicon oxide layer 140 is etched (step S11). It is determined that the shallow region of the silicon oxide layer 140 is being etched while the first-stage tungsten layer 130 is being etched. In this case, the surface temperature of the upper top plate 36 is gradually or continuously raised in the range of (a) ° C to (b) ° C (step S12).

図11(a)の例では、3段(N=3)のうちの1段目のタングステン層130までの浅い領域のエッチングの場合、横軸の処理時間に対して縦軸の上部天板36の表面温度を(a)℃、(a)℃+α、(b)℃の3段階に上昇させている。これにより、浅い領域のエッチングの序盤には上部天板36の表面温度を(a)℃に制御し、低解離のCxFyのラジカル及びイオンを上部天板36にトラップし易くする。これにより、ホールHの開口を狭めずに、吸着係数の低い、高解離のCFzのラジカル及びイオンをホール底に運び、主にCFzのポリマーによりタングステン層130の選択比を向上させる。 In the example of FIG. 11A, in the case of etching the shallow region up to the tungsten layer 130 of the first stage of the three stages (N = 3), the upper top plate 36 on the vertical axis with respect to the processing time on the horizontal axis. The surface temperature of (a) ° C., (a) ° C. + α, and (b) ° C. is raised in three stages. As a result, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled to (a) ° C. in the early stage of etching in the shallow region, and radicals and ions of low dissociation CxFy are easily trapped in the upper top plate 36. As a result, the radicals and ions of CFz having a low adsorption coefficient and high dissociation are carried to the bottom of the hole without narrowing the opening of the hole H, and the selectivity of the tungsten layer 130 is improved mainly by the polymer of CFz.

その後、上部天板36の表面温度を段階的に上昇させ、浅い領域のエッチングの終盤には上部天板36の表面温度を(b)℃に制御し、CxFyのラジカル及びイオンを基板W側に輸送する。これにより、ホールHの開口にCxFyのポリマーを付着させ、マスク選択比を向上させる。 After that, the surface temperature of the upper top plate 36 is gradually increased, and at the end of etching in a shallow region, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled to (b) ° C., and radicals and ions of CxFy are transferred to the substrate W side. transport. As a result, the polymer of CxFy is adhered to the opening of the hole H, and the mask selection ratio is improved.

そして、1段目のタングステン層130までエッチングされたとき、ステップS11にて「No」と判定し、酸化シリコン層140の浅い領域のエッチングを終了する。次に、酸化シリコン層140の深い領域をエッチングしているかを判定する(ステップS13)。2段目のタングステン層130までエッチングする間、酸化シリコン層140の深い領域をエッチングしていない(つまり、浅い領域と深い領域との中間の領域をエッチングしている)と判定する。 Then, when the first-stage tungsten layer 130 is etched, it is determined as "No" in step S11, and the etching of the shallow region of the silicon oxide layer 140 is completed. Next, it is determined whether or not the deep region of the silicon oxide layer 140 is etched (step S13). It is determined that the deep region of the silicon oxide layer 140 is not etched (that is, the region between the shallow region and the deep region is etched) while the tungsten layer 130 of the second stage is etched.

このとき、(a)℃~(b)℃の範囲で例えば(a)+α℃に上部天板36の表面温度を制御する(ステップS14)。例えば、上部天板36の表面温度は、ステップS12にて最後に制御した温度を維持するように制御してもよいし、(a)℃~(b)℃の範囲で別の温度に制御してもよい。 At this time, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled to (a) + α ° C. in the range of (a) ° C. to (b) ° C. (step S14). For example, the surface temperature of the upper top plate 36 may be controlled so as to maintain the temperature last controlled in step S12, or may be controlled to another temperature in the range of (a) ° C to (b) ° C. You may.

3段目のタングステン層130までのエッチングが開始され、酸化シリコン層140の深い領域をエッチングしていると判定したとき、(a)℃~(b)℃の範囲で段階的又は連続的に上部天板36の表面温度を下降させる(ステップS15)。 When it is determined that the etching to the tungsten layer 130 of the third stage is started and the deep region of the silicon oxide layer 140 is etched, the upper part is stepwise or continuously in the range of (a) ° C to (b) ° C. The surface temperature of the top plate 36 is lowered (step S15).

図11(b)の例では、3段(N=3)のうちの3段目のタングステン層130までの深い領域のエッチングの場合、縦軸の上部天板36の表面温度を(b)℃、(a)℃+α、(a)℃の3段階に下降させている。これにより、浅い領域のエッチングにおいて説明したエッチング序盤の効果をエッチングの終盤の効果として得ることができる。また、浅い領域のエッチングにおいて説明したエッチング終盤の効果をエッチングの序盤の効果として得ることができる。 In the example of FIG. 11B, in the case of etching a deep region up to the tungsten layer 130 of the third stage of the three stages (N = 3), the surface temperature of the upper top plate 36 on the vertical axis is set to (b) ° C. , (A) ° C + α and (a) ° C. As a result, the effect of the early stage of etching described in the etching of the shallow region can be obtained as the effect of the final stage of etching. In addition, the effect at the end of etching described in the etching of a shallow region can be obtained as the effect at the beginning of etching.

本変形例によれば、上部天板36の表面温度を(a)℃~(b)℃の範囲に制御することで、エッチングレートを維持し、タングステン層130のロスを抑制する。その際、上部天板36の表面温度は、エッチングした酸化シリコン層140の深さに応じて可変に制御される。例えば、上部天板36の表面温度は、エッチングした酸化シリコン層140の深さが浅い領域では、深くなるほど温度を上げるように制御されてもよい。また、エッチングした酸化シリコン層140の深さが深い領域では、深くなるほど温度を下げるように制御されてもよい。これにより、タングステン層130の選択比を重視した温度制御と、マスク選択比を重視した温度制御により、基板W上のポリマーの状態を微調整することができる。なお、上部天板36の表面温度は、段階的に上昇又は下降させることに限られず、連続的に上昇又は下降させてもよい。 According to this modification, by controlling the surface temperature of the upper top plate 36 in the range of (a) ° C to (b) ° C, the etching rate is maintained and the loss of the tungsten layer 130 is suppressed. At that time, the surface temperature of the upper top plate 36 is variably controlled according to the depth of the etched silicon oxide layer 140. For example, the surface temperature of the upper top plate 36 may be controlled so that the temperature increases as the depth of the etched silicon oxide layer 140 becomes shallower. Further, in a region where the depth of the etched silicon oxide layer 140 is deep, the temperature may be controlled to be lowered as the depth becomes deeper. Thereby, the state of the polymer on the substrate W can be finely adjusted by the temperature control that emphasizes the selectivity of the tungsten layer 130 and the temperature control that emphasizes the mask selectivity. The surface temperature of the upper top plate 36 is not limited to gradually increasing or decreasing, and may be continuously increased or decreased.

以上に説明したように、本実施形態及び変形例に係るエッチング処理方法及び基板処理装置1によれば、上部天板36の表面温度を所望の範囲に制御する。具体的には、エッチング処理の間、上部天板36の表面温度を(a)℃~(b)℃の範囲の所望の温度に制御する。これにより、タングステン層130の選択比を得るための高解離のCFzのラジカル及びイオンと、クロッギングを引き起こす要因となる低解離のCxFyのラジカル及びイオンの上部天板36側へのトラップ量を制御できる。これにより、酸化シリコン層140のエッチングレートを維持しつつ、タングステン層130の選択比を向上できる。 As described above, according to the etching processing method and the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment and the modification, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled to a desired range. Specifically, during the etching process, the surface temperature of the upper top plate 36 is controlled to a desired temperature in the range of (a) ° C to (b) ° C. This makes it possible to control the amount of highly dissociated CFz radicals and ions trapped on the upper top plate 36 side to obtain the selectivity of the tungsten layer 130 and the low dissociated CxFy radicals and ions that cause clogging. .. This makes it possible to improve the selectivity of the tungsten layer 130 while maintaining the etching rate of the silicon oxide layer 140.

更に、副次的な効果として、処理ガス中のOガスの流量を減らす又はOガスの添加をなくすことができる。従来、処理ガスにOガスを加え、Oガスのプラズマによりマスク層150近傍のクロッギングを抑制していた。しかしながら、本実施形態及び変形例に係るエッチング処理方法によれば、上部天板36の表面温度を所望の範囲に制御することで、低解離のCxFyのラジカル及びイオンを主に上部天板36側へトラップさせることができる。これにより、CxFyのポリマーによりホールの開口が狭くなることを抑制できる。更に、処理ガス中のOガスの流量を調整することでホールHの開口の微調整ができ、更にタングステン層130の選択比を向上させることができる。 Further, as a secondary effect, the flow rate of the O 2 gas in the processing gas can be reduced or the addition of the O 2 gas can be eliminated. Conventionally, O 2 gas is added to the processing gas, and the plasma of the O 2 gas suppresses the clogging in the vicinity of the mask layer 150. However, according to the etching treatment method according to the present embodiment and the modified example, by controlling the surface temperature of the upper top plate 36 to a desired range, radicals and ions of CxFy having low dissociation are mainly on the upper top plate 36 side. Can be trapped in. This makes it possible to prevent the hole opening from being narrowed by the CxFy polymer. Further, by adjusting the flow rate of the O 2 gas in the processing gas, the opening of the hole H can be finely adjusted, and the selection ratio of the tungsten layer 130 can be further improved.

[領域毎の温度制御]
上部天板36は、円盤状であり、上部天板36の複数の領域のそれぞれを独立して温度制御することができる。図12は、実施形態に係る上部天板36の温度制御の領域の一例を示す図である。図12(a)、(b)及び(c)は、上部天板36の下面を複数の温度制御領域に分割した一例を示す。
[Temperature control for each area]
The upper top plate 36 has a disk shape, and the temperature of each of the plurality of regions of the upper top plate 36 can be controlled independently. FIG. 12 is a diagram showing an example of a region of temperature control of the upper top plate 36 according to the embodiment. 12 (a), (b) and (c) show an example in which the lower surface of the upper top plate 36 is divided into a plurality of temperature control regions.

図12(a)は、上部天板36を径方向に中心の領域36aと外周の領域36bに分け、領域36a及び領域36bのそれぞれに設けられたヒータ45により、上部天板36の各領域を別々に温度制御する。これにより、上部天板36の径方向の温度分布の偏りを減らし、上部天板36の温度分布の面内均一性を高めることができる。 In FIG. 12A, the upper top plate 36 is divided into a central region 36a and an outer peripheral region 36b in the radial direction, and each region of the upper top plate 36 is divided by heaters 45 provided in each of the region 36a and the region 36b. Temperature control separately. As a result, it is possible to reduce the deviation of the temperature distribution in the radial direction of the upper top plate 36 and improve the in-plane uniformity of the temperature distribution of the upper top plate 36.

図12(b)は、上部天板36を径方向に中心の領域36aと外周の領域に分け、外周の領域を周方向に複数の領域36b1~36b8に分ける。そして、領域36a及び複数の領域36b1~36b8のそれぞれに設けられたヒータ45により、各領域を別々に温度制御する。これにより、上部天板36の径方向の温度分布の偏り及び外周側の周方向の温度分布の偏りを減らし、上部天板36の温度分布の面内均一性を更に高めることができる。 In FIG. 12B, the upper top plate 36 is divided into a central region 36a in the radial direction and an outer peripheral region, and the outer peripheral region is divided into a plurality of regions 36b1 to 36b8 in the circumferential direction. Then, the temperature of each region is controlled separately by the heaters 45 provided in each of the region 36a and the plurality of regions 36b1 to 36b8. As a result, the deviation of the temperature distribution in the radial direction of the upper top plate 36 and the deviation of the temperature distribution in the circumferential direction on the outer peripheral side can be reduced, and the in-plane uniformity of the temperature distribution of the upper top plate 36 can be further improved.

図12(c)は、上部天板36を格子状の複数の領域36cに分け、複数の領域36cのそれぞれに設けられたヒータ45により、各領域を別々に温度制御する。これによっても、上部天板36の温度分布の面内均一性を高めることができる。 In FIG. 12 (c), the upper top plate 36 is divided into a plurality of grid-shaped regions 36c, and the temperature of each region is controlled separately by a heater 45 provided in each of the plurality of regions 36c. This also makes it possible to improve the in-plane uniformity of the temperature distribution of the upper top plate 36.

ただし、上部天板36の温度制御領域はこれに限られない。例えば、図12(a)では、上部天板36を径方向に2つの領域に分けたが、径方向に3つ以上の領域に分けて温度制御してもよい。また、図12(b)では、外周の領域を周方向に分けたが、中心及び外周の領域をともに複数の領域に分けてもよいし、内周側だけを複数の領域に分けてもよい。また、図12(c)では、上部天板36を格子状に分けたが、上部天板36を分ける形状は、矩形に限らず、例えば、三角形、ハニカム形状等、四角形以外の多角形であってもよい。 However, the temperature control region of the upper top plate 36 is not limited to this. For example, in FIG. 12A, the upper top plate 36 is divided into two regions in the radial direction, but the temperature may be controlled by dividing the upper top plate 36 into three or more regions in the radial direction. Further, in FIG. 12B, the outer peripheral region is divided in the circumferential direction, but both the central and outer peripheral regions may be divided into a plurality of regions, or only the inner peripheral side may be divided into a plurality of regions. .. Further, in FIG. 12 (c), the upper top plate 36 is divided into a grid pattern, but the shape for dividing the upper top plate 36 is not limited to a rectangle, and is a polygon other than a quadrangle such as a triangle or a honeycomb shape. You may.

今回開示された実施形態及び変形例に係るエッチング処理方法及び基板処理装置は、すべての点において例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。 It should be considered that the etching treatment method and the substrate treatment apparatus according to the embodiments and modifications disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The above embodiment can be modified and improved in various forms without departing from the scope of the attached claims and the gist thereof. The matters described in the plurality of embodiments may have other configurations within a consistent range, and may be combined within a consistent range.

例えば、本開示のエッチング処理方法において温度制御の対象となる処理容器10内の部材は、上部天板36に限らない。温度制御の対象となる処理容器10内の部材は、基板Wと対向する部材及び基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかであってもよい。例えば、温度制御の対象となる基板Wと対向する部材の一例としては、上部天板36、上部天板36の外周の上部外周絶縁リング42が挙げられる。温度制御の対象となる基板の外周に設けられた部材の一例としては、基板Wの外周に配置されたエッジリング24、エッジリング24の外周に配置された下部外周絶縁リング26、デポシールド11が挙げられる。また、温度制御の対象となる処理容器10の部材は、上部天板36を複数の領域に分けたときの一部(例えば、内周領域、外周領域)であってもよい。 For example, the member in the processing container 10 subject to temperature control in the etching processing method of the present disclosure is not limited to the upper top plate 36. The member in the processing container 10 subject to temperature control may be at least one of a member facing the substrate W and a member provided on the outer periphery of the substrate. For example, as an example of the member facing the substrate W to be temperature controlled, the upper top plate 36 and the upper outer peripheral insulating ring 42 on the outer periphery of the upper top plate 36 can be mentioned. As an example of the members provided on the outer periphery of the substrate to be temperature controlled, the edge ring 24 arranged on the outer periphery of the substrate W, the lower outer peripheral insulating ring 26 arranged on the outer periphery of the edge ring 24, and the depot shield 11 are included. Can be mentioned. Further, the member of the processing container 10 subject to temperature control may be a part (for example, an inner peripheral region and an outer peripheral region) when the upper top plate 36 is divided into a plurality of regions.

本開示の基板処理装置は、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のいずれのタイプの装置でも適用可能である。 The substrate processing apparatus of the present disclosure is any type of apparatus: Capacitively Coupled Plasma (CCP), Inductively Coupled Plasma (ICP), Radial Line Slot Antenna (RLSA), Electron Cyclotron Resonance Plasma (ECR), Helicon Wave Plasma (HWP). But it is applicable.

1 基板処理装置
10 処理容器
10s 処理室
11 デポシールド
14 金属プレート
16 下部電極プレート
18 静電チャック
24 エッジリング
26 下部外周絶縁リング
34 シャワーヘッド
36 上部天板
38 ベース部材
42 上部外周絶縁リング
45 ヒータ
48 第1のRF電源
50 温度計
90 第2のRF電源
130 タングステン層
140 酸化シリコン層
ST 載置台
1 Substrate processing device 10 Processing container 10s Processing chamber 11 Depot shield 14 Metal plate 16 Lower electrode plate 18 Electrostatic chuck 24 Edge ring 26 Lower outer peripheral insulating ring 34 Shower head 36 Upper top plate 38 Base member 42 Upper outer peripheral insulating ring 45 Heater 48 First RF power supply 50 Thermometer 90 Second RF power supply 130 Tungsten layer 140 Silicon oxide layer ST mounting table

Claims (16)

シリコン含有絶縁層と、前記シリコン含有絶縁層の下層に配置された下地層と、前記シリコン含有絶縁層の上層に配置されたマスク層とを少なくとも有する積層膜が形成された基板を、処理容器内の載置台に載置する工程と、
フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスのうち少なくとも一方を含む処理ガスを供給する工程と、
前記シリコン含有絶縁層の材質と前記下地層の材質との組合せによって、前記処理容器内の部材のうち前記載置台の上の前記基板と対向する部材及び前記基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかの表面温度の範囲を選択する工程と、
前記選択する工程によって選択された表面温度の範囲において前記基板と対向する部材及び前記基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかの表面温度を所望の温度に制御する工程と、
前記処理ガスが供給された前記処理容器内にプラズマを発生させて前記シリコン含有絶縁層をエッチングする工程と、を有する、
ことを特徴とするエッチング処理方法。
A substrate on which a laminated film having at least a silicon-containing insulating layer, a base layer arranged under the silicon-containing insulating layer, and a mask layer arranged on the upper layer of the silicon-containing insulating layer is formed is placed in a processing container. And the process of placing it on the mounting table
A step of supplying a treatment gas containing at least one of fluorocarbon gas and hydrofluorocarbon gas, and
Depending on the combination of the material of the silicon-containing insulating layer and the material of the base layer, at least one of the members in the processing container facing the substrate on the above-mentioned table and the member provided on the outer periphery of the substrate. The process of selecting one of the surface temperature ranges and
A step of controlling the surface temperature of at least one of a member facing the substrate and a member provided on the outer periphery of the substrate within the range of the surface temperature selected by the selected step to a desired temperature.
It comprises a step of generating plasma in the processing container to which the processing gas is supplied to etch the silicon-containing insulating layer.
Etching processing method characterized by that.
前記部材の表面温度は、エッチングした前記シリコン含有絶縁層の深さに応じて可変に制御される、
請求項1に記載のエッチング処理方法。
The surface temperature of the member is variably controlled according to the depth of the etched silicon-containing insulating layer.
The etching treatment method according to claim 1.
前記部材の表面温度は、エッチングした前記シリコン含有絶縁層の深さが予め定められた浅い領域では、エッチングの深さが深くなるほど上げるように制御され、前記シリコン含有絶縁層の深さが予め定められた深い領域では、エッチングの深さが深くなるほど下げるように制御される、
請求項2に記載のエッチング処理方法。
The surface temperature of the member is controlled so as to increase as the etching depth becomes deeper in a shallow region where the depth of the etched silicon-containing insulating layer is predetermined, and the depth of the silicon-containing insulating layer is predetermined. In deep regions, the etching depth is controlled to decrease as it gets deeper.
The etching treatment method according to claim 2.
前記部材の表面温度は、予め定められた第1温度及び前記第1温度と異なる第2温度の間で交互に繰り返し制御される、
請求項1~3のいずれか一項に記載のエッチング処理方法。
The surface temperature of the member is alternately and repeatedly controlled between a predetermined first temperature and a second temperature different from the first temperature.
The etching treatment method according to any one of claims 1 to 3.
前記部材は、前記基板と対向する部材である、
請求項1~4のいずれか一項に記載のエッチング処理方法。
The member is a member facing the substrate.
The etching treatment method according to any one of claims 1 to 4.
前記部材は、上部天板である、
請求項5に記載のエッチング処理方法。
The member is an upper top plate.
The etching treatment method according to claim 5.
前記上部天板は円盤状であり、
前記上部天板の表面温度は、前記上部天板の前記載置台に対向する面を予め複数の領域に分けた領域毎に独立して制御される、
請求項6に記載のエッチング処理方法。
The upper top plate is disk-shaped and has a disk shape.
The surface temperature of the upper top plate is independently controlled for each region in which the surface of the upper top plate facing the previously described table is divided into a plurality of regions in advance.
The etching treatment method according to claim 6.
前記シリコン含有絶縁層は、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化シリコン層と窒化シリコン層との積層構造、Low-K膜層の少なくともいずれかで形成される、
請求項1~7のいずれか一項に記載のエッチング処理方法。
The silicon-containing insulating layer is formed of at least one of a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, a laminated structure of a silicon oxide layer and a silicon nitride layer, and a Low-K film layer.
The etching treatment method according to any one of claims 1 to 7.
前記下地層は、導電層である、
請求項1~8のいずれか一項に記載のエッチング処理方法。
The base layer is a conductive layer.
The etching treatment method according to any one of claims 1 to 8.
前記導電層は、金属層又はシリコン層で形成される、
請求項9に記載のエッチング処理方法。
The conductive layer is formed of a metal layer or a silicon layer.
The etching treatment method according to claim 9.
前記金属層は、タングステンで形成される、
請求項10に記載のエッチング処理方法。
The metal layer is made of tungsten.
The etching treatment method according to claim 10.
前記シリコン含有絶縁層は、酸化シリコン層で形成され、
前記下地層は、窒化シリコン層で形成される、
請求項1~7のいずれか一項に記載のエッチング処理方法。
The silicon-containing insulating layer is formed of a silicon oxide layer, and the silicon-containing insulating layer is formed of a silicon oxide layer.
The base layer is formed of a silicon nitride layer.
The etching treatment method according to any one of claims 1 to 7.
前記シリコン含有絶縁層は、酸化シリコン層、Low-K膜層の少なくともいずれかで形成され、
前記下地層は、炭化シリコン層、炭化窒化シリコン層の少なくともいずれかで形成される、
請求項1~7のいずれか一項に記載のエッチング処理方法。
The silicon-containing insulating layer is formed of at least one of a silicon oxide layer and a Low-K film layer.
The underlayer is formed of at least one of a silicon carbide layer and a silicon carbide layer.
The etching treatment method according to any one of claims 1 to 7.
前記シリコン含有絶縁層は、酸化シリコン層で形成され、
前記下地層は、タングステンで形成され、
前記部材の表面温度は、115℃~270℃の範囲において所望の温度に設定される、
請求項1~9のいずれか一項に記載のエッチング処理方法。
The silicon-containing insulating layer is formed of a silicon oxide layer, and the silicon-containing insulating layer is formed of a silicon oxide layer.
The underlayer is made of tungsten and is made of tungsten.
The surface temperature of the member is set to a desired temperature in the range of 115 ° C to 270 ° C.
The etching treatment method according to any one of claims 1 to 9.
前記部材の表面温度は、160℃~230℃の範囲において所望の温度に設定される、
請求項14に記載のエッチング処理方法。
The surface temperature of the member is set to a desired temperature in the range of 160 ° C to 230 ° C.
The etching treatment method according to claim 14.
処理容器と、
シリコン含有絶縁層と、前記シリコン含有絶縁層の下層に配置された下地層と、前記シリコン含有絶縁層の上層に配置されたマスク層とを少なくとも有する積層膜が形成された基板を載置する載置台と、
制御部と、を有する基板処理装置であって、
前記制御部は、
前記基板を、前記載置台に載置する工程と、
フルオロカーボンガス又はハイドロフルオロカーボンガスのうち少なくとも一方を含む処理ガスを供給する工程と、
前記シリコン含有絶縁層の材質と前記下地層の材質との組合せによって、前記処理容器内の部材のうち前記載置台の上の前記基板と対向する部材及び前記基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかの表面温度の範囲を選択する工程と、
前記選択する工程によって選択された表面温度の範囲において前記基板と対向する部材及び前記基板の外周に設けられた部材の少なくともいずれかの表面温度を所望の温度に制御する工程と、
前記処理ガスが供給された前記処理容器内にプラズマを発生させて前記シリコン含有絶縁層をエッチングする工程と、を含む工程を制御する、
基板処理装置。
With the processing container
A substrate on which a laminated film having at least a silicon-containing insulating layer, a base layer arranged under the silicon-containing insulating layer, and a mask layer arranged on the upper layer of the silicon-containing insulating layer is placed is placed. With a stand,
A substrate processing device having a control unit and
The control unit
The process of placing the substrate on the above-mentioned table and
A step of supplying a treatment gas containing at least one of fluorocarbon gas and hydrofluorocarbon gas, and
Depending on the combination of the material of the silicon-containing insulating layer and the material of the base layer, at least one of the members in the processing container facing the substrate on the above-mentioned table and the member provided on the outer periphery of the substrate. The process of selecting one of the surface temperature ranges and
A step of controlling the surface temperature of at least one of a member facing the substrate and a member provided on the outer periphery of the substrate within the range of the surface temperature selected by the selected step to a desired temperature.
Controlling a step including a step of generating plasma in the treatment container to which the treatment gas is supplied to etch the silicon-containing insulating layer.
Board processing equipment.
JP2021116486A 2020-09-14 2021-07-14 Etching processing method and substrate processing device Pending JP2022048094A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110132192A TW202224015A (en) 2020-09-14 2021-08-31 Etching method and substrate processing apparatus
US17/447,306 US11810792B2 (en) 2020-09-14 2021-09-10 Etching method and substrate processing apparatus
CN202111067131.8A CN114188218A (en) 2020-09-14 2021-09-13 Etching method and substrate processing apparatus
KR1020210121738A KR20220035853A (en) 2020-09-14 2021-09-13 Etching method and substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020154147 2020-09-14
JP2020154147 2020-09-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022048094A true JP2022048094A (en) 2022-03-25

Family

ID=80781252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021116486A Pending JP2022048094A (en) 2020-09-14 2021-07-14 Etching processing method and substrate processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022048094A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102435288B1 (en) Etching method
TWI743072B (en) Etching method and etching device
JP5530088B2 (en) Plasma etching method and plasma etching apparatus
JP6431557B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP6529357B2 (en) Etching method
TW201535517A (en) Etching method and plasma processing device
KR102460168B1 (en) Plasma processing apparatus
JP6339961B2 (en) Etching method
TW200823992A (en) Etching method, etching device, computer program, and recording medium
US11532484B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2021520639A (en) Carbon hardmasks and related methods for patterning applications
KR102362446B1 (en) Etching method
US11710643B2 (en) Method of etching and plasma processing apparatus
TW202002014A (en) Method and apparatus for processing substrate
JP2021511663A (en) Process kit for board support
JP2015079797A (en) Method for etching copper layer
US10170336B1 (en) Methods for anisotropic control of selective silicon removal
JP2022048094A (en) Etching processing method and substrate processing device
US11810792B2 (en) Etching method and substrate processing apparatus
CN110622282A (en) Depositing metal silicide layers on substrates and chamber components
TWI840341B (en) Process kit for a substrate support
JP2023547089A (en) How to form a hard mask
JP2019062045A (en) Planarization method for boron-based film and formation method for boron-based film

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240312