JP4818140B2 - 基板の処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板の処理方法及び基板処理装置に関し、特に、酸化珪素膜及び／又は窒化珪素膜からなるハードマスクを有する基板の処理方法に関する。

図４（Ａ）に示す、シリコン（Ｓｉ）基材４０と、該シリコン基材上に形成された窒化珪素（ＳｉＮ）膜４１とを有する基板としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗにおいて、シリコン基材４０に溝（トレンチ）や穴を形成する場合、ハロゲン系ガス、例えば、臭化水素（ＨＢｒ）のプラズマ４４によってウエハＷにドライエッチングを施す。

このドライエッチングでは、窒化珪素膜４１上に形成されたＢＳＧ（Boron Silicate Glass）からなる膜であるハードマスク４２を用いる。該ハードマスク４２は部分的にシリコン基材４０を露出させる開口部４３を有する。プラズマ４４は開口部４３に進入してシリコン基材４０と接触し、シリコン基材４０を物理的又は化学的にエッチングする（図４（Ａ））。これにより、シリコン基材４０に開口部４３に対応するトレンチ４５が形成される。

ところが、上述したドライエッチングの際、シリコンと臭化水素のプラズマとが反応して生成されたＳｉＯＢｒが開口部４３の側面やトレンチ４５の側面に堆積してＳｉＯＢｒデポ部４６を形成する。特に開口部４３の側面に堆積するＳｉＯＢｒの量は多いため、ＳｉＯＢｒデポ部４６は開口部４３を殆ど閉塞し、トレンチ４５へのプラズマ４４の進入を阻止する。その結果、シリコン基材４０のエッチングが停止し、トレンチ４５をさらに深く形成することが不可能となる。

そこで、従来、ＳｉＯＢｒデポ部４６を除去する方法、例えば、ＳｉＯＢｒデポ部４６を、弗酸を用いたウェットエッチングで除去する方法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。そして、ＳｉＯＢｒデポ部４６を取り除いた後、シリコン基材４０をプラズマ４４によって再びエッチングする。
特開２００２−３３３１３号公報

しかしながら、弗酸を用いたウェットエッチングではＳｉＯＢｒデポ部４６だけでなくハードマスク４２も除去される。ハードマスク４２が除去されると、開口部４３に対応しないシリコン基材４０が露出し、該露出したシリコン基材４０もエッチングされるため、トレンチ４５の形状が崩れ、所望のアスペクト比を実現することが困難になる。

本発明の目的は、シリコンのドライエッチングにおいて生成された堆積物を選択的に除去することができる基板の処理方法及び基板処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の基板の処理方法は、シリコン基材と、該シリコン基材上に形成された酸化珪素膜及び／又は窒化珪素膜からなるハードマスクとを備え、該ハードマスクは少なくとも部分的に前記シリコン基材を露出させる開口部を有する基板の処理方法であって、臭化水素ガスから生成されたプラズマによって前記シリコン基材に前記開口部に対応する凹部を形成するドライエッチングステップと、前記基板を２００℃以上に加熱する加熱ステップと、前記加熱ステップにより２００℃以上に加熱されている前記基板に向けて水分を含まない弗化水素ガスを供給して、前記ドライエッチングステップで生成した堆積物と前記弗化水素ガスとの反応により前記堆積物を除去するガス供給ステップとを有することを特徴とする。

請求項２記載の基板の処理方法は、請求項１記載の基板の処理方法において、前記ガス供給ステップの後に前記ドライエッチングステップを再度実行することを特徴とする。

請求項３記載の基板の処理方法は、請求項２記載の基板の処理方法において、前記ガス供給ステップの後であって、前記再度のドライエッチングステップの前に前記基板に向けて酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給ステップを有することを特徴とする。

請求項４記載の基板の処理方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板の処理方法において、前記ガス供給ステップにおける前記弗化水素ガスの供給流量は２０００ＳＣＣＭ〜３０００ＳＣＣＭであることを特徴とする。

請求項５記載の基板の処理方法は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板の処理方法において、前記ガス供給ステップにおける前記弗化水素ガスの供給時間は３０秒以内であることを特徴とする。

請求項６記載の基板の処理方法は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板の処理方法において、前記ガス供給ステップにおいて除去される堆積物は、前記ドライエッチングステップにおいて生成され、前記開口部における側面に堆積した堆積物であることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項７記載の基板処理装置は、シリコン基材と、該シリコン基材上に形成された酸化珪素膜及び／又は窒化珪素膜からなるハードマスクとを備え、該ハードマスクは少なくとも部分的に前記シリコン基材を露出させる開口部を有し、臭化水素ガスから生成されたプラズマを用いたドライエッチングによって前記開口部に対応する凹部が前記シリコン基材に形成された基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を２００℃以上に加熱する加熱装置と、前記ドライエッチングにより生成した堆積物と弗化水素ガスとの反応により前記堆積物が除去されるように、前記加熱装置により２００℃以上に加熱されている前記基板に向けて水分を含まない弗化水素ガスを供給するガス供給装置とを有することを特徴とする。

請求項１記載の基板の処理方法及び請求項７記載の基板処理装置によれば、臭化水素ガスから生成されたプラズマを用いたドライエッチングによってシリコン基材に開口部に対応する凹部が形成された基板が２００℃以上に加熱され、該基板に向けて水分を含まない弗化水素ガスが供給される。基板の温度が２００℃以上になった場合、弗化水素ガスはシリコンのドライエッチングにおいて生成された堆積物を除去するが、酸化珪素膜及び／又は窒化珪素膜からなるハードマスクを除去しない。したがって、シリコンのドライエッチングにおいて生成された堆積物を選択的に除去することができる。

請求項２記載の基板の処理方法によれば、ガス供給ステップの後に再びドライエッチングステップが実行される。すなわち、ガス供給ステップにおいてトレンチに対応する開口部を殆ど閉塞する堆積物が除去された後にドライエッチングステップが実行されるため、シリコン基材を再びエッチングすることができ、もって、シリコン基材に深いトレンチを形成することができる。

請求項３記載の基板の処理方法によれば、ガス供給ステップの後であって、再度のドライエッチングステップの前に基板に向けて酸素ラジカルが供給される。ガス供給ステップにおいて堆積物が除去されると、トレンチの側面においてシリコンが露出する。酸素ラジカルは露出したシリコンと反応してトレンチの側面に酸化膜を形成する。該酸化膜は再度のドライエッチングステップで用いられるプラズマからトレンチの側面を保護する。これにより、トレンチの形状が崩れるのを防止することができる。

請求項４記載の基板の処理方法によれば、ガス供給ステップにおける弗化水素ガスの供給流量は２０００ＳＣＣＭ〜３０００ＳＣＣＭであるので、基板に向けて充分な量の弗化水素ガスを供給することができ、もって、確実に堆積物を除去することができる。

請求項５記載の基板の処理方法によれば、ガス供給ステップにおける弗化水素ガスの供給時間は３０秒以内である。シリコンのドライエッチングにおいて生成された堆積物の絶対量は比較的少ないので、短時間の弗化水素ガスによるエッチングで除去することができる。したがって、弗化水素ガスの供給時間が３０秒以内であっても、堆積物を確実に除去することができる。

請求項６記載の基板の処理方法によれば、ガス供給ステップにおいて除去される堆積物は、ドライエッチングによって生成され、ハードマスクの開口部における側面に堆積した堆積物であるので、ハードマスクの開口部を通過してトレンチに進入するプラズマの進入経路を確保することができ、もって、シリコン基材に深いトレンチを確実に形成することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。

図１は、本実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。

図１において、基板処理装置１０は、図４（Ａ）に示すウエハＷ（基板）を収容するウエハ収容室（チャンバ）１１と、該チャンバ１１内に配置されてウエハＷを載置する載置台１２と、チャンバ１１の上方において載置台１２と対向するように配置されたシャワーヘッド１３（ガス供給装置）と、チャンバ１１内のガス等を排気するＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）１４と、チャンバ１１及びＴＭＰ１４の間に配置され、チャンバ１１内の圧力を制御する可変式バタフライバルブとしてのＡＰＣ（Adaptive Pressure Control）バルブ１５とを備える。

チャンバ１１はアルミニウム等からなる側壁、天井部及び底部から構成される収容室であり、側壁にウエハＷを搬出入するための搬出入口１６を有する。該搬出入口１６はスライドするゲート１７によって開閉される。

載置台１２は円筒状のアルミニウム部材からなり、その直径はウエハＷの直径よりも大きく設定されている。したがって、載置台１２がウエハＷを載置する際、ウエハＷの裏面は全面に亘って載置台１２の上面（載置面）と接触する。また、載置台１２は内部にヒータ１８を有する。該ヒータ１８は載置台１２の載置面に平行に配されている。該ヒータ１８が発熱すると、その裏面が全面に亘って載置面と接触するウエハＷは全面に亘って均一に加熱される。なお、ヒータ１８は載置されたウエハＷを２００℃以上に加熱する能力を有する。

シャワーヘッド１３は円板状のアルミニウム部材からなり、内部にバッファ室１９を有する。バッファ室１９は複数のガス通気孔２０を介してチャンバ１１内に連通する。シャワーヘッド１３のバッファ室１９は弗化水素（ＨＦ）ガス供給系（図示しない）及びヘリウム（Ｈｅ）ガス供給系（図示しない）に接続されている。弗化水素ガス供給系はバッファ室１９へ弗化水素ガスを供給し、ヘリウムガス供給系はバッファ室１９へヘリウムガスを供給する。該供給された弗化水素ガス及びヘリウムガスはガス通気孔２０を介してチャンバ１１内、さらにはウエハＷに向けて供給される。

基板処理装置１０では、チャンバ１１の側壁もヒータ（図示しない）、例えば、加熱素子を内蔵する。側壁内の加熱素子は、ウエハＷから昇華する後述のＳｉＦ_４（四フッ化珪素）等が側壁の内側に付着するのを防止する。

図４（Ｂ）に示すウエハＷにおいて、本発明者は、弗酸を用いたウェットエッチングを用いることなく、ＳｉＯＢｒデポ部４６のみを選択的に除去する方法を見出すべく、各種実験を行ったところ、弗化水素ガスによるＢＳＧからなるハードマスク４２や窒化珪素膜４１のエッチングに明りょうな温度依存性があることを発見した。

具体的には、弗化水素ガスによるハードマスク４２や窒化珪素膜４１のエッチングにおいて、ウエハＷの温度を変更すると、２００℃以上でハードマスク４２や窒化珪素膜４１のエッチレートが０になることを発見した。また、ウエハＷの温度が２００℃以上であってもＳｉＯＢｒデポ部４６のエッチレートは０になることはなく、ＳｉＯＢｒデポ部４６は弗化水素ガスによってエッチングされることも発見した。なお、このときのシャワーヘッド１３からウエハＷへ向けての弗化水素ガスの供給流量は２０００ＳＣＣＭ〜３０００ＳＣＣＭであり、ヘリウムガスの供給流量は１００ＳＣＣＭ〜１０００ＳＣＣＭであり、チャンバ１１内の圧力は６．６７×１０^２Ｐａ（５Ｔｏｒｒ）〜２．６７×１０^３Ｐａ（２０Ｔｏｒｒ）に設定されていた。本発明はこれらの知見に基づくものである。

２００℃以上でハードマスク４２や窒化珪素膜４１のエッチレートがほぼ０になる一方、ＳｉＯＢｒデポ部４６のエッチレートは０にならない理由については詳細が不明だが、本発明者は以下の仮説を類推した。

ハードマスク４２、窒化珪素膜４１やＳｉＯＢｒデポ部４６は水分子を含有する。ハードマスク４２やＳｉＯＢｒデポ部４６に到達した弗化水素ガスは、含有された水分子と結びつき弗酸となる。また、ハードマスク４２の主成分は酸化珪素であり、ＳｉＯＢｒは疑似酸化珪素である。弗酸はこれらの酸化珪素と下記式（１）に示す化学反応を起こす。
ＳｉＯ_２＋４ＨＦ → ＳｉＦ_４＋２Ｈ_２Ｏ↑ … （１）
上記式（１）に示す化学反応で生成されるＳｉＦ_４はさらに弗酸と下記式（２）に示す化学反応を起こして残留物（Ｈ_２ＳｉＦ_６）を生成する。
ＳｉＦ_４＋２ＨＦ → Ｈ_２ＳｉＦ_６ … （２）
この残留物は半導体デバイスにおいて導通不良等の原因となるためにウエハＷから除去する必要があるが、ウエハＷがヒータ１８によって加熱されていると、残留物は熱エネルギによって下記式（３）に示すように熱分解される。
Ｈ_２ＳｉＦ_６＋Ｑ（熱エネルギ） → ２ＨＦ↑＋ＳｉＦ_４↑ … （３）
また、窒化珪素膜４１に到達した弗化水素ガスは、含有された水分子と結びつき弗酸となる。そして、弗酸は窒化珪素膜４１と下記式（４）に示す化学反応を起こす。
２ＳｉＮ＋８ＨＦ → ２ＳｉＦ_４＋４Ｈ_２↑＋Ｎ_２↑ … （４）
上記式（４）に示す化学反応で生成されるＳｉＦ_４も上記式（２），（３）で示す化学反応によって分解される。

以上のように、窒化珪素膜４１、ハードマスク４２及びＳｉＯＢｒデポ部４６は弗化水素ガスによってエッチングされる。

しかしながら、ハードマスク４２や窒化珪素膜４１はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理等の成膜処理によって形成される一方、ＳｉＯＢｒデポ部４６はＳｉＯＢｒの堆積によって形成される。したがって、ＳｉＯＢｒデポ部４６の構造は、ハードマスク４２や窒化珪素膜４１の膜構造に比べて非常に疎であり、大量の水分子を含む。

ここで、ヒータ１８によってウエハＷを２００℃以上に加熱した場合、ハードマスク４２や窒化珪素膜４１の水分子は蒸発するため、弗化水素ガスがハードマスク４２や窒化珪素膜４１に到達しても弗酸となることがない。その結果、ハードマスク４２や窒化珪素膜４１が弗酸によってエッチングされない。一方、ＳｉＯＢｒデポ部４６は大量の水分子を含むため、ウエハＷが２００℃以上に加熱されてもＳｉＯＢｒデポ部４６内に水分子が残留する。弗化水素ガスは残留した水分子と結びつき弗酸となる。その結果、ＳｉＯＢｒデポ部４６は弗酸によってエッチングされる。

次に、本実施の形態に係る基板の処理方法について説明する。

図２は、本実施の形態に係る基板の処理方法としてのＤＴ（ディープトレンチ）エッチングのフローチャートである。

図２において、まず、ドライエッチング装置（図示しない）において、図４（Ａ）に示すウエハＷに臭化水素ガスから生成されたプラズマ４４によってドライエッチングを施してシリコン基材４０をエッチングする（ステップＳ２１）（ドライエッチングステップ）（図３（Ａ））。このとき、シリコン基材４０には開口部４３に対応するトレンチ４５（凹部）が形成されるが、シリコン基材４０のシリコンとプラズマ４４とが反応して生成されたＳｉＯＢｒが開口部４３の側面やトレンチ４５の側面に堆積してＳｉＯＢｒデポ部４６を形成する（図３（Ｂ））。このＳｉＯＢｒデポ部４６は開口部４３を殆ど閉塞する。

次いで、ウエハＷを基板処理装置１０のチャンバ１１内に搬入して載置台１２に載置し、ヒータ１８によって載置されたウエハＷを２００℃以上に加熱する（ステップＳ２２）（加熱ステップ）。

次いで、図３（Ｂ）に示すように、シャワーヘッド１３からウエハＷに向けて弗化水素ガス３１及びヘリウムガス（図示しない）をそれぞれ流量２０００ＳＣＣＭ〜３０００ＳＣＣＭ及び１００ＳＣＣＭ〜１０００ＳＣＣＭで供給する（ステップＳ２３）（ガス供給ステップ）。ここでの弗化水素ガス３１の供給時間は３０秒以内である。このとき、弗化水素ガス３１によって上記式（１）〜（３）に示すようにＳｉＯＢｒデポ部４６は除去されるが、ウエハＷの温度が２００℃以上であるためにハードマスク４２や窒化珪素膜４１は除去されない。そして、ＳｉＯＢｒデポ部４６が除去されると、トレンチ４５の側面においてシリコン基材４０が露出する（図３（Ｃ））。

次いで、図３（Ｃ）に示すように、ウエハＷ、より具体的には、トレンチ４５内へ向けて酸素ラジカル３２を供給する（ステップＳ２４）（酸素ラジカル供給ステップ）。該供給された酸素ラジカル３２は露出したシリコン基材４０のシリコンと反応してトレンチ４５の側面に酸化珪素膜３３を形成する（図３（Ｄ））。なお、酸化珪素膜３３の形成促進の観点から、酸素ラジカル３２の温度は３５０℃〜７５０℃であることが好ましい。

次いで、上記ドライエッチング装置において、ウエハＷに再びプラズマ４４によってドライエッチングを施してシリコン基材４０をエッチングする（ステップＳ２５）（ドライエッチングステップ）（図３（Ｄ））。このとき、開口部４３を殆ど閉塞するＳｉＯＢｒデポ部４６は既に除去されているので、開口部４３を通過してトレンチ４５に進入するプラズマ４４の進入経路を確保することができる。トレンチ４５に進入したプラズマ４４はシリコン基材４０をエッチングし、トレンチ４５をさらに深くする（図３（Ｅ））。また、トレンチ４５に進入したプラズマ４４がトレンチ４５の側面と接触して該側壁をエッチングする虞があるが、酸化珪素膜３３がトレンチ４５の側面をプラズマ４４から保護する。なお、このとき、シリコン基材４０のシリコンとプラズマ４４とが反応してＳｉＯＢｒデポ部４６’が形成される（図３（Ｅ））のは、ステップＳ２１と同じである。

次いで、形成されたトレンチ４５の深さが所望値よりも大きいか否かを判別し（ステップＳ２６）、深さが所望値以下である場合にはステップＳ２２に戻り、深さが所望値より大きい場合には本処理を終了する。

図３の処理によれば、臭化水素ガスから生成されたプラズマ４４を用いたドライエッチングによってシリコン基材４０にハードマスク４２の開口部４３に対応するトレンチ４５が形成されたウエハＷが２００℃以上に加熱され、該ウエハＷに向けて弗化水素ガス３１及びヘリウムガスが供給される。ウエハＷの温度が２００℃以上になった場合、弗化水素ガスはシリコン基材４０のドライエッチングにおいて生成されたＳｉＯＢｒデポ部４６を除去するがＢＳＧからなるハードマスク４２や窒化珪素膜４１を除去しない。したがって、ＳｉＯＢｒデポ部４６を選択的に除去することができる。

図３の処理では、弗化水素ガス３１及びヘリウムガスの供給後に再びプラズマ４４を用いたドライエッチングがウエハＷに施される。すなわち、弗化水素ガス３１及びヘリウムガスが供給されて開口部４３を殆ど閉塞するＳｉＯＢｒデポ部４６が除去された後にウエハＷにドライエッチングが施されるため、開口部４３を通過してトレンチ４５に進入するプラズマ４４の進入経路を確保することができる。これにより、シリコン基材４０を再びエッチングすることができ、もって、シリコン基材４０に深いトレンチ４５を形成することができる。

また、図３の処理では、弗化水素ガス３１及びヘリウムガスの供給後であって、再度のドライエッチングの前にウエハＷに向けて酸素ラジカル３２が供給される。弗化水素ガス３１及びヘリウムガスの供給においてＳｉＯＢｒデポ部４６が除去されると、トレンチ４５の側面においてシリコン基材４０が露出する。酸素ラジカル３２は露出したシリコン基材４０と反応してトレンチ４５の側面に酸化珪素膜３３を形成する。該酸化珪素膜３３はステップＳ２５のドライエッチングで用いられるプラズマ４４からトレンチ４５の側面を保護する。これにより、トレンチ４５の形状が崩れるのを防止することができる。

図３の処理では、弗化水素ガス３１の供給流量は２０００ＳＣＣＭ〜３０００ＳＣＣＭであるので、ウエハＷに向けて充分な量の弗化水素ガス３１を供給することができ、もって、確実にＳｉＯＢｒデポ部４６を除去することができる。

また、図３の処理では、弗化水素ガス３１及びヘリウムガスの供給における弗化水素ガス３１の供給時間は３０秒以内である。開口部４３の側面等に形成されるＳｉＯＢｒデポ部４６の絶対量は比較的少ないので、短時間の弗化水素ガス３１によるエッチングで除去することができる。したがって、弗化水素ガス３１の供給時間が３０秒以内であっても、ＳｉＯＢｒデポ部４６を確実に除去することができる。

上述した実施の形態では、ハードマスク４２がＢＳＧからなる膜であったが、ハードマスク４２は不純物を含むシリケートを主成分とする膜であればよく、例えば、ＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）やＢＰＳＧ（Boron Phosphorous Silicate Glass）からなる膜であってもよい。また、ハードマスク４２は窒化珪素からなる膜であってもよい。

また、シリコン基材４０のドライエッチングに用いられるプラズマは臭化水素ガスから生成されたプラズマ４４に限られず、ハロゲン系ガスから生成されたプラズマであってもよい。また、この場合、弗化水素ガス３１のエッチングによって除去される堆積物はＳｉＯＢｒからなる堆積物に限られず、ハロゲンを含む酸化珪素、例えば、ＳｉＯＣｌも該当する。さらに、シリコン基材４０のドライエッチングで形成される凹部はトレンチ４５に限られず、穴、例えば、ビアホールであってもよい。

なお、上述した実施の形態では、基板が半導体ウエハＷであったが、基板はこれに限られず、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＦＰＤ（Flat Panel Display）等のガラス基板であってもよい。

また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、コンピュータに供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。 本実施の形態に係る基板の処理方法としてのＤＴ（ディープトレンチ）エッチングのフローチャートである。 ＤＴエッチングの工程を示す工程図である。 従来の半導体ウエハのシリコン基材にトレンチを形成する工程を示す工程図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
１０ 基板処理装置
１１ チャンバ
１２ 載置台
１３ シャワーヘッド
１８ ヒータ
４０ シリコン基材
４１ 窒化珪素膜
４２ ハードマスク
４３ 開口部
４４ プラズマ
４５ トレンチ
４６ ＳｉＯＢｒデポ部

Claims (7)

1. シリコン基材と、該シリコン基材上に形成された酸化珪素膜及び／又は窒化珪素膜からなるハードマスクとを備え、該ハードマスクは少なくとも部分的に前記シリコン基材を露出させる開口部を有する基板の処理方法であって、
   臭化水素ガスから生成されたプラズマによって前記シリコン基材に前記開口部に対応する凹部を形成するドライエッチングステップと、
   前記基板を２００℃以上に加熱する加熱ステップと、
   前記加熱ステップにより２００℃以上に加熱されている前記基板に向けて水分を含まない弗化水素ガスを供給して、前記ドライエッチングステップで生成した堆積物と前記弗化水素ガスとの反応により前記堆積物を除去するガス供給ステップとを有することを特徴とする処理方法。
2. 前記ガス供給ステップの後に前記ドライエッチングステップを再度実行することを特徴とする請求項１記載の基板の処理方法。
3. 前記ガス供給ステップの後であって、前記再度のドライエッチングステップの前に前記基板に向けて酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給ステップを有することを特徴とする請求項２記載の基板の処理方法。
4. 前記ガス供給ステップにおける前記弗化水素ガスの供給流量は２０００ＳＣＣＭ〜３０００ＳＣＣＭであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板の処理方法。
5. 前記ガス供給ステップにおける前記弗化水素ガスの供給時間は３０秒以内であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板の処理方法。
6. 前記ガス供給ステップにおいて除去される堆積物は、前記ドライエッチングステップにおいて生成され、前記開口部における側面に堆積した堆積物であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板の処理方法。
7. シリコン基材と、該シリコン基材上に形成された酸化珪素膜及び／又は窒化珪素膜からなるハードマスクとを備え、該ハードマスクは少なくとも部分的に前記シリコン基材を露出させる開口部を有し、臭化水素ガスから生成されたプラズマを用いたドライエッチングによって前記開口部に対応する凹部が前記シリコン基材に形成された基板を処理する基板処理装置であって、
   前記基板を２００℃以上に加熱する加熱装置と、
   前記ドライエッチングにより生成した堆積物と弗化水素ガスとの反応により前記堆積物が除去されるように、前記加熱装置により２００℃以上に加熱されている前記基板に向けて水分を含まない弗化水素ガスを供給するガス供給装置とを有することを特徴とする基板処理装置。

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