JP5093854B2 - Etching method - Google Patents
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Description
本発明は、所定の処理ガスをプラズマ化してシリコン基板をエッチングするエッチング方法に関する。 The present invention relates to an etching method for etching a silicon substrate by converting a predetermined processing gas into plasma.
従来、上記エッチング方法として、例えば、特表平7−503815号公報に開示されたものが知られている。このエッチング方法は、エッチングガスのみを処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、シリコン基板が載置された基台にバイアス電位を与え、このシリコン基板をエッチングするエッチング工程と、耐エッチング層形成ガスのみを処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、前記シリコン基板に耐エッチング層を形成する耐エッチング層形成工程とを交互に繰り返して実施するというものである。 Conventionally, as the above-described etching method, for example, the one disclosed in JP-T-7-503815 is known. In this etching method, only an etching gas is supplied into the processing chamber to turn it into plasma, and a bias potential is applied to the base on which the silicon substrate is placed to etch the silicon substrate, and an etching resistant layer is formed. Only the gas is supplied into the processing chamber to turn it into plasma, and the etching resistant layer forming step of forming an etching resistant layer on the silicon substrate is alternately repeated.
前記エッチング工程では、プラズマ中のラジカルがシリコン原子と化学反応したり、プラズマ中のイオンがシリコン基板に入射することによってシリコン基板がエッチングされるが、その際、まず、前記耐エッチング層形成工程で形成される耐エッチング層が前記イオンによって除去された後、主として前記ラジカルによりシリコン基板がエッチングされる。一方、耐エッチング層形成工程では、前記エッチング工程で形成される穴や溝の側壁及び底面を含むシリコン基板の表面に、エッチング工程で生成されるラジカルと化学反応し難い耐エッチング層がプラズマ中のラジカルやイオンによって形成される。 In the etching step, the silicon substrate is etched by radicals in the plasma chemically reacting with silicon atoms or ions in the plasma entering the silicon substrate. At that time, first, in the etching resistant layer forming step, After the etching resistant layer to be formed is removed by the ions, the silicon substrate is etched mainly by the radicals. On the other hand, in the etching resistant layer forming step, an etching resistant layer that is difficult to chemically react with radicals generated in the etching step is formed on the surface of the silicon substrate including the sidewalls and bottom surfaces of the holes and grooves formed in the etching step. It is formed by radicals and ions.
そして、このようなエッチング工程と耐エッチング層形成工程とを交互に繰り返すことにより、耐エッチング層形成工程で形成される耐エッチング層によって前記穴や溝の側壁が保護されつつ、エッチング工程で前記穴や溝の深さ方向にエッチングが進行する。 Then, by alternately repeating such an etching process and an etching resistant layer forming process, the hole and groove sidewalls are protected by the etching resistant layer formed in the etching resistant layer forming process, and the hole in the etching process is protected. Etching proceeds in the depth direction of the groove.
ところで、シリコン基板Kには、エッチングにより穴Hや溝Hを形成した後、図4に示すように、この穴Hや溝Hの底面に新たな穴H’や溝H’を更に形成する場合がある。この場合、穴Hや溝Hの底面が平坦でなければ、穴Hや溝Hの底面にマスクM’を形成する際にこの底面に塗布するマスク材の厚さを均一にすることができず、そして、塗布したマスク材の厚さが不均一であると、例えば、露光時には厚さが厚い部分と薄い部分で焦点が合い難くなるという問題を生じ、現像時には厚さが厚い部分と薄い部分で処理ムラを生じ易いという問題を生じる。したがって、穴Hや溝Hの底面は平坦であることが好ましい。 By the way, when holes H and grooves H are formed in the silicon substrate K by etching, new holes H ′ and grooves H ′ are further formed on the bottom surfaces of the holes H and grooves H as shown in FIG. There is. In this case, if the bottom surface of the hole H or the groove H is not flat, the thickness of the mask material applied to the bottom surface when the mask M ′ is formed on the bottom surface of the hole H or the groove H cannot be made uniform. If the applied mask material is non-uniform in thickness, for example, it becomes difficult to focus on a thick part and a thin part at the time of exposure, and a thick part and a thin part at the time of development. This causes a problem that processing unevenness is likely to occur. Therefore, it is preferable that the bottom surface of the hole H or the groove H is flat.
ところが、上記従来のエッチング方法では、穴Hや溝Hの底面が平坦な形状となるようにシリコン基板Kをエッチングすることができなかった。これは、穴Hや溝Hの底面において耐エッチング層の層厚はほぼ均一に形成されているところ、エッチングガスのプラズマ化により生成されたイオンの一部は、シリコン基板Kに対してほぼ垂直ではなく、斜めに入射し、その多くが側壁側の底面よりも底面中央部に到達するからである。したがって、底面中央部の耐エッチング層が側壁側の底面よりも短時間で除去され、当該底面中央部からエッチングが開始されることとなり、このため、図5に示すように、エッチングにより形成される穴Hや溝Hの底面形状が凹曲面となって、底面が平坦にならないのである。尚、以下の説明では、図5に示すように、凹曲面の側壁側の高さと、凹曲面の中央部の高さとの差を底面中央部の凹み深さCとして説明する。 However, in the conventional etching method, the silicon substrate K cannot be etched so that the bottom surfaces of the holes H and the grooves H are flat. This is because the thickness of the etching resistant layer is formed almost uniformly on the bottom surface of the hole H or the groove H, and some of the ions generated by the plasma formation of the etching gas are almost perpendicular to the silicon substrate K. This is because they are incident obliquely and most of them reach the center of the bottom surface rather than the bottom surface on the side wall side. Therefore, the etching resistant layer at the center of the bottom surface is removed in a shorter time than the bottom surface on the side wall side, and etching is started from the center of the bottom surface. Therefore, as shown in FIG. The bottom surface shape of the hole H or the groove H becomes a concave curved surface, and the bottom surface does not become flat. In the following description, as shown in FIG. 5, the difference between the height of the concave curved wall on the side wall side and the height of the central portion of the concave curved surface will be described as the concave depth C of the central portion of the bottom surface.
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、穴や溝の底面中央部におけるエッチングを抑制して底面中央部の凹み深さを小さくし、底面形状を平坦に近づけることができるエッチング方法の提供をその目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and etching that can suppress etching at the center of the bottom surface of the hole or groove to reduce the depth of the recess at the center of the bottom surface and make the bottom surface shape nearly flat. Its purpose is to provide a method.
上記目的を達成するための本発明は、
エッチングガス及び耐エッチング層形成ガスを処理チャンバ内に供給,プラズマ化して、この処理チャンバ内の基台上に載置されたシリコン基板をエッチングする方法であって、
前記シリコン基板をエッチングするエッチング工程と、
前記シリコン基板に耐エッチング層を形成する耐エッチング層形成工程と、
前記シリコン基板に形成された耐エッチング層を除去する耐エッチング層除去工程とを順次繰り返して実行するようにし、
前記エッチング工程では、前記エッチングガスのみ、又は前記エッチングガスと前記耐エッチング層除去工程における供給量より少量の前記耐エッチング層形成ガスとを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、前記基台にバイアス電位を与え、前記シリコン基板をエッチングし、
前記耐エッチング層形成工程では、前記耐エッチング層形成ガスのみを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、前記基台にバイアス電位を与え、前記シリコン基板に耐エッチング層を形成し、
前記耐エッチング層除去工程では、前記エッチングガスと、このエッチングガスより少量且つ前記エッチング工程における供給量より多量の前記耐エッチング層形成ガスとを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、前記基台にバイアス電位を与え、前記シリコン基板に形成された耐エッチング層を除去するようにしたことを特徴とするエッチング方法に係る。
To achieve the above object, the present invention provides:
An etching gas and an etching-resistant layer forming gas are supplied into a processing chamber, converted into plasma, and a silicon substrate placed on a base in the processing chamber is etched.
An etching step of etching the silicon substrate;
An etching resistant layer forming step of forming an etching resistant layer on the silicon substrate;
Etching-resistant layer removing step for removing the etching-resistant layer formed on the silicon substrate is sequentially repeated,
In the etching step, only the etching gas, or the etching gas and a smaller amount of the etching resistant layer forming gas than the amount supplied in the etching resistant layer removing step are supplied into the processing chamber to form plasma, and giving a bias potential to the base, the silicon substrate is etched,
In the etching resistant layer forming step, only the etching resistant layer forming gas is supplied into the processing chamber and converted into plasma, and a bias potential is applied to the base to form an etching resistant layer on the silicon substrate,
In the etching-resistant layer removing step, the etching gas and the etching-resistant layer forming gas that is smaller than the etching gas and larger than the supply amount in the etching step are supplied into the processing chamber and converted into plasma, giving a bias potential to the base, according to the etching method characterized by was Unishi by you remove etching resistant layer formed on the silicon substrate.
本願発明者らが鋭意研究を重ねた結果、耐エッチング層を形成する際に基台にバイアス電位を与えると、穴や溝の底面中央部により厚い耐エッチング層が形成されることが判明し、また、シリコン基板のエッチングに当たってこのシリコン基板から耐エッチング層を除去する際に、エッチングガスとこのエッチングガスより少量の耐エッチング層形成ガスとをプラズマ化すると、耐エッチング層の除去量に比べて少ないものの、耐エッチング層の除去と並行して新たな耐エッチング層の形成も行われるため、底面中央部の耐エッチング層が他の部分より先に完全に除去されるといったことが起こり難く、除去されたとしても、新たに形成される耐エッチング層によって当該底面中央部におけるエッチングの進行が抑制されることが判明した。 As a result of repeated extensive research by the inventors of the present application, it was found that when a bias potential is applied to the base when forming the etching resistant layer, a thick etching resistant layer is formed at the center of the bottom of the hole or groove, Further, when the etching resistant layer is removed from the silicon substrate during the etching of the silicon substrate, if the etching gas and the etching resistant layer forming gas smaller in amount than the etching gas are converted into plasma, the etching resistant layer is less removed than the etching resistant layer. However, since a new etching resistant layer is also formed in parallel with the removal of the etching resistant layer, it is unlikely that the etching resistant layer at the center of the bottom is completely removed before other parts. Even so, it has been found that the newly formed etching resistant layer suppresses the progress of etching at the center of the bottom surface.
本発明は、かかる知見を基になされたものであり、本発明では、エッチング工程,耐エッチング層形成工程及び耐エッチング層除去工程を順次繰り返して実施するようにしている。 The present invention has been made based on such knowledge. In the present invention, the etching process, the etching resistant layer forming process, and the etching resistant layer removing process are sequentially repeated.
即ち、前記エッチング工程では、エッチングガスのみ、又はエッチングガスと前記耐エッチング層除去工程における供給量より少量の耐エッチング層形成ガスとを処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、基台にバイアス電位を与える。プラズマ中のラジカルがシリコン原子と化学反応したり、プラズマ中のイオンがシリコン基板に入射することによってシリコン基板がエッチングされるが、このとき、シリコン基板は、主にプラズマ中のラジカルによって等方的にエッチングされ、これにより、穴や溝の底面がほぼ均等にエッチングされる。 That is, in the etching process, only the etching gas or the etching gas and a smaller amount of etching resistant layer forming gas than the amount supplied in the etching resistant layer removing process are supplied into the processing chamber to be turned into plasma, and the base is biased. Apply potential. The silicon substrate is etched by the radicals in the plasma chemically reacting with silicon atoms or the ions in the plasma entering the silicon substrate. At this time, the silicon substrate is mainly isotropic due to the radicals in the plasma. Thus, the bottom surfaces of the holes and grooves are etched almost evenly.
また、前記耐エッチング層形成工程では、耐エッチング層形成ガスのみを処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、基台にバイアス電位を与える。プラズマ中のラジカルやイオンによって、穴や溝の側壁及び底面を含むシリコン基板の表面に耐エッチング層が形成されるが、このとき、上述のように、基台にバイアス電位を与えているので、穴や溝の底面中央部により厚い耐エッチング層が形成される。 Further, in the etching resistant layer forming step, only the etching resistant layer forming gas is supplied into the processing chamber to form plasma, and a bias potential is applied to the base. An etching-resistant layer is formed on the surface of the silicon substrate including the sidewalls and bottom surfaces of the holes and grooves by radicals and ions in the plasma, but at this time, as described above, a bias potential is applied to the base. A thick etching resistant layer is formed at the center of the bottom of the hole or groove.
また、前記耐エッチング層除去工程では、エッチングガスと、エッチングガスより少量且つエッチング工程における供給量より多量の耐エッチング層形成ガスとを処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、基台にバイアス電位を与える。シリコン基板に入射するイオンによって耐エッチング層が除去され、その際、シリコン基板に対して斜めに入射するイオンの多くが穴や溝の底面中央部に到達することから、穴や溝の底面に形成された耐エッチング層の層厚が一定であれば、当該底面中央部における耐エッチング層が短時間で除去されるが、前記耐エッチング層形成工程で穴や溝の底面中央部により厚い耐エッチング層が形成され、且つ上述のように、形成量は少ないものの新たな耐エッチング層の形成が行われているので、底面中央部の耐エッチング層が他の部分より先に除去され難く、除去されたとしても、新たに形成される耐エッチング層によって当該底面中央部におけるエッチングの進行が抑制される。 Further, in the etching resistant layer removing step, an etching gas and an etching resistant layer forming gas that is smaller than the etching gas and larger than the supply amount in the etching step are supplied into the processing chamber and turned into plasma, and a bias is applied to the base. Apply potential. The etching-resistant layer is removed by ions incident on the silicon substrate. At that time, most of the ions incident obliquely to the silicon substrate reach the center of the bottom of the hole or groove, so that they are formed on the bottom of the hole or groove. If the thickness of the etched etching resistant layer is constant, the etching resistant layer at the center of the bottom is removed in a short time, but the etching resistant layer is thicker at the center of the bottom of the hole or groove in the etching resistant layer forming step. In addition, as described above, a new etching resistant layer is formed although the amount of formation is small. Therefore, the etching resistant layer at the center of the bottom surface is difficult to remove prior to other portions, and has been removed. However, the progress of etching in the center portion of the bottom surface is suppressed by the newly formed etching resistant layer.
したがって、上記エッチング工程,耐エッチング層形成工程及び耐エッチング層除去工程を順次繰り返すことで、穴や溝の底面中央部の凹み深さが大きくなるのを防止しつつ、穴や溝の深さ方向にエッチングを進めて行くことができる。 Therefore, by repeating the etching process, the etching resistant layer forming process, and the etching resistant layer removing process sequentially, the depth direction of the hole or groove is prevented while preventing the depth of the recess at the center of the bottom of the hole or groove from increasing. Etching can proceed.
斯くして、本発明に係るエッチング方法によれば、耐エッチング層形成工程で基台にバイアス電位を与えるとともに、耐エッチング層除去工程で耐エッチング層形成ガスを処理チャンバ内に供給,プラズマ化することで、耐エッチング層を除去する際に底面における耐エッチング層の除去をほぼ均等に進行させることができるので、底面中央部の凹み深さを小さくし、底面形状を平坦に近づけることができる。 Thus, according to the etching method of the present invention, a bias potential is applied to the base in the etching resistant layer forming step, and the etching resistant layer forming gas is supplied into the processing chamber in the etching resistant layer removing step and converted into plasma. Thus, when the etching resistant layer is removed, the etching resistant layer can be removed almost uniformly on the bottom surface, so that the depth of the dent at the center of the bottom surface can be reduced and the bottom shape can be made nearly flat.
また、エッチング工程では、エッチングガスのみを処理チャンバ内に供給するか、供給したとしても耐エッチング層除去工程における供給量より少量の耐エッチング層形成ガスとエッチングガスとを処理チャンバ内に供給しているので、エッチングを効率的に進めてエッチング速度を速くすることができる。ここで、耐エッチング層形成ガスについて、含めたとしても耐エッチング層除去工程における供給量より少量としているのは、次のような理由からである。即ち、エッチング工程のときにも耐エッチング層形成ガスを含めれば、耐エッチング層除去工程のときと同様、形成される耐エッチング層によってエッチングの進行が抑制され、底面中央部の凹み深さを改善させることができる。一方、形成される耐エッチング層によってエッチング速度が極端に低下する。したがって、エッチング速度とエッチング形状(底面中央部の凹み深さ)とを両立させつつも、通常、生産性の観点からより速いエッチング速度が求められることを考慮すれば、多量の耐エッチング層形成ガスを供給することは好ましくない。 Also, in the etching process, only the etching gas is supplied into the processing chamber, or even if supplied, an etching resistant layer forming gas and an etching gas that are smaller than the supply amount in the etching resistant layer removing process are supplied into the processing chamber. Therefore, the etching can be efficiently advanced and the etching rate can be increased. Here, the etching-resistant layer forming gas, if included, is less than the supply amount in the etching-resistant layer removing step for the following reason. In other words, if the etching-resistant layer forming gas is included also in the etching process, the etching progress is suppressed by the formed etching-resistant layer as in the etching-resistant layer removing process, and the dent depth at the center of the bottom surface is improved. Can be made. On the other hand, the etching rate is extremely reduced by the etching resistant layer formed. Therefore, in consideration of the fact that both the etching rate and the etching shape (the depth of the recess at the center of the bottom surface) are compatible, and usually a higher etching rate is required from the viewpoint of productivity, a large amount of etching layer forming gas is required. Is not preferred.
尚、前記エッチング工程では、前記耐エッチング層除去工程で前記基台に与えるバイアス電位よりも低いバイアス電位を前記基台に与えるように、又は前記基台にバイアス電位を与えないようにしても良い。シリコン基板に比べてエッチング速度は遅いが、穴や溝を形成するためにシリコン基板に形成されたマスクも、シリコン基板に入射するイオンによってエッチングされるので、上記のようにすれば、エッチング工程でシリコン基板に入射するイオンを少なくすることができ、これにより、前記マスクのエッチングを抑制することができる。 In the etching step, a bias potential lower than the bias potential applied to the base in the etching resistant layer removing step may be applied to the base, or no bias potential may be applied to the base. . Although the etching rate is slower than that of the silicon substrate, the mask formed on the silicon substrate to form the holes and grooves is also etched by the ions incident on the silicon substrate. The number of ions incident on the silicon substrate can be reduced, thereby suppressing the etching of the mask.
また、前記エッチング工程及び耐エッチング層除去工程の少なくとも一方では、前記処理チャンバ内に供給する前記エッチングガスの流量を100〜1000sccmの範囲とすることが好ましく、このようにすれば、エッチングに必要なラジカルや耐エッチング層の除去に必要なイオンをより多く生成して、エッチングや耐エッチング層の除去をより短時間で実施することができる。尚、エッチング速度をより速くするためには供給流量を200sccm以上とすることが更に好ましく、一方、供給流量を800sccm以上に高くしても供給過多となってエッチング速度が速くならない。このような観点から、供給流量の更に好ましい範囲としては200〜800sccmの範囲である。 In addition, at least one of the etching step and the etching-resistant layer removal step, the flow rate of the etching gas supplied into the processing chamber is preferably in the range of 100 to 1000 sccm, and in this way, it is necessary for etching. More ions necessary for removing the radicals and the etching resistant layer can be generated, and the etching and the etching resistant layer can be removed in a shorter time. In order to increase the etching rate, the supply flow rate is more preferably 200 sccm or more. On the other hand, even if the supply flow rate is increased to 800 sccm or more, the supply rate is excessive and the etching rate does not increase. From such a viewpoint, a more preferable range of the supply flow rate is in the range of 200 to 800 sccm.
また、前記耐エッチング層形成工程では、前記処理チャンバ内に供給する前記耐エッチング層形成ガスの流量を100〜1000sccmの範囲とすることが好ましく、このようにすれば、耐エッチング層の形成に必要なラジカルやイオンをより多く生成して、所定厚さの耐エッチング層をより短時間で形成することができる。尚、更に短時間で耐エッチング層を形成させるためには供給流量を150sccm以上とすることがより好ましく、一方、供給流量を500sccm以上に高くしても供給過多となって耐エッチング層の形成に要する時間が短縮されない。このような観点から、供給流量の更に好ましい範囲としては150〜500sccmの範囲である。 In the etching resistant layer forming step, the flow rate of the etching resistant layer forming gas supplied into the processing chamber is preferably in the range of 100 to 1000 sccm, which is necessary for forming the etching resistant layer. More radicals and ions can be generated, and an etching resistant layer having a predetermined thickness can be formed in a shorter time. In order to form the etching resistant layer in a shorter time, it is more preferable to set the supply flow rate to 150 sccm or more. On the other hand, even if the supply flow rate is increased to 500 sccm or more, the supply is excessive and the etching resistant layer is formed. The time required is not reduced. From such a viewpoint, a more preferable range of the supply flow rate is in the range of 150 to 500 sccm.
また、前記耐エッチング層除去工程では、前記処理チャンバ内に供給する前記耐エッチング層形成ガスの流量を20〜500sccmの範囲とすることが好ましく、このようにすれば、耐エッチング層の除去と並行して新たな耐エッチング層を適度に形成することができるので、底面中央部の耐エッチング層が他の部分よりも先に除去され難くすることや、除去されたとしても当該底面中央部におけるエッチングの進行を抑制することができ、また、耐エッチング層の除去に時間がかかるといった問題を生じることもない。尚、供給流量の更に好ましい範囲としては50〜400sccmの範囲であり、この範囲であれば、前述の効果がより顕著に現れる。また、更に好ましい範囲の上限値を400sccmとしているのは、耐エッチング層形成ガスの供給流量がエッチングガスの供給流量の半分程度までなら一定の効果が得られると考えられるところ、エッチングガスの更に好ましい供給流量の上限値を800sccmとしたからである。 In the etching resistant layer removing step, the flow rate of the etching resistant layer forming gas supplied into the processing chamber is preferably in the range of 20 to 500 sccm, and in this way, the etching resistant layer is removed in parallel. Since a new etching-resistant layer can be formed appropriately, the etching-resistant layer at the center of the bottom surface is difficult to remove before other parts, and even if it is removed, etching at the center of the bottom surface is performed. It is possible to suppress the progress of the etching, and there is no problem that it takes time to remove the etching resistant layer. The more preferable range of the supply flow rate is in the range of 50 to 400 sccm, and if it is within this range, the above-described effect appears more remarkably. Further, the upper limit of the more preferable range is set to 400 sccm, because it is considered that a certain effect can be obtained if the supply flow rate of the etching-resistant layer forming gas is up to about half of the supply flow rate of the etching gas. This is because the upper limit value of the supply flow rate is set to 800 sccm.
また、前記耐エッチング層形成工程では、前記基台にバイアス電位を与えるべくこの基台に供給する高周波電力を10〜100Wの範囲とすることが好ましく、10〜50Wの範囲とすれば更に好ましい。このようにすれば、底面中央部により厚い耐エッチング層を形成することができるので、耐エッチング層除去工程で底面中央部の耐エッチング層が他の部分に先行して除去されるのを防止することができる。 In the etching resistant layer forming step, the high frequency power supplied to the base is preferably in the range of 10 to 100 W and more preferably in the range of 10 to 50 W in order to give a bias potential to the base. In this way, a thicker etching-resistant layer can be formed in the bottom center portion, so that the etching-resistant layer at the bottom center portion is prevented from being removed prior to other portions in the etching-resistant layer removing step. be able to.
また、前記耐エッチング層除去工程では、前記基台にバイアス電位を与えるべくこの基台に供給する高周波電力を10〜300Wの範囲とすることが好ましく、40〜300Wの範囲とすれば更に好ましい。このようにすれば、耐エッチング層の除去の際に、特に底面中央部に耐エッチング層を形成し易くすることができるので、耐エッチング層をより短時間で除去しつつも、耐エッチング層除去工程で底面中央部の耐エッチング層が他の部分に先行して除去されることを防止することや、除去されたとしても当該底面中央部におけるエッチングの進行を抑制することができる。尚、耐エッチング層の除去に要する時間を更に短縮するためには基台に供給する高周波電力を40W以上とすることが好ましく、このため、更に好ましい範囲の下限値を40Wとしている。 In the etching resistant layer removing step, the high-frequency power supplied to the base is preferably in the range of 10 to 300 W, and more preferably in the range of 40 to 300 W, in order to give a bias potential to the base. In this way, when removing the etching resistant layer, it is possible to easily form the etching resistant layer, particularly at the center of the bottom surface, so that the etching resistant layer can be removed while removing the etching resistant layer in a shorter time. In the process, it is possible to prevent the etching-resistant layer at the center of the bottom surface from being removed prior to other portions, and even if it is removed, the progress of etching at the center of the bottom surface can be suppressed. In order to further shorten the time required for removing the etching resistant layer, it is preferable to set the high frequency power supplied to the base to 40 W or more. For this reason, the lower limit value of a more preferable range is set to 40 W.
尚、上記エッチング工程,耐エッチング層形成工程及び耐エッチング層除去工程を繰り返す順番は、エッチング工程から開始してエッチング工程,耐エッチング層形成工程及び耐エッチング層除去工程を順次繰り返しても良いし、耐エッチング層形成工程から開始して耐エッチング層形成工程,耐エッチング層除去工程及びエッチング工程を順次繰り返すようにしても良い。 In addition, the order of repeating the etching process, the etching resistant layer forming process and the etching resistant layer removing process may start from the etching process, and the etching process, the etching resistant layer forming process and the etching resistant layer removing process may be sequentially repeated. Starting from the etching resistant layer forming step, the etching resistant layer forming step, the etching resistant layer removing step, and the etching step may be sequentially repeated.
以上のように、本発明に係るエッチング方法によれば、穴や溝の底面中央部におけるエッチングを抑制して底面中央部の凹み深さを小さくし、底面形状を平坦に近づけることができる。 As described above, according to the etching method of the present invention, it is possible to suppress the etching at the center part of the bottom surface of the hole or groove, reduce the depth of the recess at the center part of the bottom surface, and make the bottom shape close to flat.
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、本実施形態では、図1に示すようなエッチング装置1を用いてシリコン基板Kをエッチングする場合を一例に挙げて説明する。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a case where the silicon substrate K is etched using the
まず、前記エッチング装置1について説明する。このエッチング装置1は、図1に示すように、閉塞空間を有する処理チャンバ11と、処理チャンバ11内に昇降自在に配設され、シリコン基板Kが載置される基台15と、基台15を昇降させる昇降シリンダ18と、処理チャンバ11内の圧力を減圧する排気装置20と、処理チャンバ11内に処理ガスを供給するガス供給装置25と、処理チャンバ11内に供給された処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成装置30と、基台15に高周波電力を供給する基台用高周波電源35とを備える。
First, the
前記処理チャンバ11は、相互に連通した内部空間を有する下部容器12及び上部容器13から構成され、上部容器13は、下部容器12よりも小さく形成される。前記基台15は、シリコン基板Kが載置される上部材16と、昇降シリンダ18が接続される下部材17とから構成され、下部容器12内に配置される。
The
前記排気装置20は、下部容器12の側面に接続した排気管21を備え、排気管21を介して処理チャンバ11内の気体を排気し、処理チャンバ11の内部を所定圧力にする。前記ガス供給装置25は、上部容器13の上面に接続した供給管26を備え、前記処理ガスとして、エッチングガス(例えば、SF6ガス)及び耐エッチング層形成ガス(例えば、C4F8ガス)を、供給管26を介して処理チャンバ11内に供給する。
The
前記プラズマ生成装置30は、上部容器13の外周部に上下に並設された複数のコイル31と、各コイル31に高周波電力を供給するコイル用高周波電源32とから構成され、コイル用高周波電源32によってコイル31に高周波電力を供給することで、上部容器13内に供給された処理ガスをプラズマ化する。前記基台用高周波電源35は、基台15に高周波電力を供給することで、基台15とプラズマとの間に電位差(バイアス電位)を生じさせる。
The
次に、以上のように構成されたエッチング装置1を用い、シリコン基板Kをエッチングする方法について説明する。本例のエッチング方法は、本願発明者らの、以下のような知見に基づいたものであり、これを先に説明しておく。
Next, a method for etching the silicon substrate K using the
即ち、本願発明者らが鋭意研究を重ねた結果、エッチングガスから生成されるラジカルと化学反応し難い耐エッチング層を形成するに当たり、基台15に高周波電力を供給すると、図3(b)に示すように、穴Hや溝Hの底面中央部により厚い耐エッチング層Pが形成されることが判明したのである。尚、図3(b)において、符号Kはシリコン基板を、符号Mはマスクをそれぞれ図示している。 That is, as a result of extensive research conducted by the inventors of the present application, when high-frequency power is supplied to the base 15 in forming an etching resistant layer that hardly reacts chemically with radicals generated from the etching gas, FIG. As shown, it has been found that a thick etching-resistant layer P is formed in the center of the bottom surface of the hole H or the groove H. In FIG. 3B, reference numeral K indicates a silicon substrate, and reference numeral M indicates a mask.
また、シリコン基板Kのエッチングに当たってこのシリコン基板Kから耐エッチング層を除去する際に、エッチングガスとこのエッチングガスより少量の耐エッチング層形成ガスとをプラズマ化すると、耐エッチング層の除去量に比べて少ないものの、耐エッチング層の除去と並行して新たな耐エッチング層の形成も行われるため、底面中央部の耐エッチング層が他の部分より先に完全に除去されるといったことが起こり難く、除去されたとしても、新たに形成される耐エッチング層によって当該底面中央部におけるエッチングの進行が抑制されることが判明した。 Further, when the etching resistant layer is removed from the silicon substrate K during the etching of the silicon substrate K, if the etching gas and the etching resistant layer forming gas smaller in amount than the etching gas are converted into plasma, the etching resistant layer is removed compared to the amount removed. However, since a new etching resistant layer is formed in parallel with the removal of the etching resistant layer, it is difficult for the etching resistant layer in the center of the bottom to be completely removed before other parts. Even if it is removed, it has been found that the progress of etching at the center of the bottom surface is suppressed by the newly formed etching resistant layer.
そこで、本例のエッチング方法では、図2に示すように、処理チャンバ11内に供給するエッチングガス及び耐エッチング層形成ガスの供給流量、並びに基台15に供給する高周波電力などを制御することにより耐エッチング層形成工程D,耐エッチング層除去工程R及びエッチング工程Eを順次繰り返して実施するとともに、これら耐エッチング層形成工程D,耐エッチング層除去工程R及びエッチング工程Eをそれぞれ次のように行うようにしている。
Therefore, in the etching method of this example, as shown in FIG. 2, by controlling the supply flow rates of the etching gas and etching-resistant layer forming gas supplied into the
即ち、前記耐エッチング層形成工程Dでは、各高周波電源32,35によってコイル31及び基台15に高周波電力をそれぞれ供給し、ガス供給装置25から処理チャンバ11内に耐エッチング層形成ガスを供給し、排気装置20によって処理チャンバ11内を減圧する。
That is, in the etching resistant layer forming step D, high frequency power is supplied to the
前記耐エッチング層形成ガスは、処理チャンバ11内でプラズマ化され、このプラズマ中のラジカルから生成される重合物が、シリコン基板Kの表面(エッチングによって形成される穴や溝の側壁及び底面、マスクの表面)に堆積して耐エッチング層(フロロカーボン膜)が形成される。このとき、上述のように、基台15に高周波電力を供給しているので、穴や溝の底面中央部により厚い耐エッチング層が形成される。
The etching-resistant layer forming gas is turned into plasma in the
尚、耐エッチング層形成ガスについては、供給流量VDで供給し(図2参照)、基台15に供給する高周波電力については、電力WDを供給する(図2参照)。また、耐エッチング層形成ガスの供給流量は、100〜1000sccmの範囲であることが好ましく、150〜500sccmの範囲であれば更に好ましい。また、基台15に供給する高周波電力は、10〜100Wの範囲であることが好ましく、10〜50Wの範囲であれば更に好ましい。
Note that the etching-resistant layer forming gas, was supplied at a feed rate V D (see FIG. 2), for the high-frequency electric power supplied to the
一方、前記耐エッチング層除去工程Rでは、各高周波電源32,35によってコイル31及び基台15に高周波電力をそれぞれ供給し、ガス供給装置25から処理チャンバ11内にエッチングガス及び耐エッチング層形成ガスを供給し、排気装置20によって処理チャンバ11内を減圧する。
On the other hand, in the etching-resistant layer removing step R, high-frequency power is supplied to the
前記エッチングガス及び耐エッチング層形成ガスは、処理チャンバ11内でそれぞれプラズマ化され、プラズマ中のイオンがシリコン基板Kに入射することによって耐エッチング層が除去される。その際、シリコン基板Kに対して斜めに入射するイオンの多くが穴や溝の底面中央部に到達することから、穴や溝の底面に形成された耐エッチング層の層厚が一定であれば、当該底面中央部における耐エッチング層が短時間で除去されるが、前記耐エッチング層形成工程Dで穴や溝の底面中央部により厚い耐エッチング層が形成され、且つ上述のように、形成量は少ないものの新たな耐エッチング層の形成が行われているので、底面中央部の耐エッチング層が他の部分より先に除去され難く、除去されたとしても、新たに形成される耐エッチング層によって当該底面中央部におけるエッチングの進行が抑制される。
The etching gas and the etching resistant layer forming gas are turned into plasma in the
尚、エッチングガス及び耐エッチング層形成ガスについては、それぞれ供給流量V,VRで供給し(図2参照)、基台15に供給する高周波電力については、電力WRを供給する(図2参照)。供給流量Vは供給流量VRより高い。また、エッチングガスの供給流量は、100〜1000sccmの範囲であることが好ましく、200〜800sccmの範囲であれば更に好ましい。また、耐エッチング層形成ガスの供給流量は、20〜500sccmの範囲であることが好ましく、50〜400sccmの範囲であれば更に好ましい。また、基台15に供給する高周波電力は、10〜300Wの範囲であることが好ましく、40〜300Wの範囲であれば更に好ましい。
Note that the etching gas and etching-resistant layer forming gas, respectively supply flow rate V, supplied by V R (see FIG. 2), for the high-frequency electric power supplied to the
また、前記エッチング工程Eでは、各高周波電源32,35によってコイル31及び基台15に高周波電力をそれぞれ供給し、ガス供給装置25から処理チャンバ11内にエッチングガスを供給し、排気装置20によって処理チャンバ11内を減圧する。
Further, in the etching step E, high frequency power is supplied to the
前記エッチングガスは、処理チャンバ11内でプラズマ化され、このプラズマ中のラジカルがシリコン原子と化学反応し、また、同じくプラズマ中のイオンがシリコン基板Kに入射することによってシリコン基板Kがエッチングされ、これにより、シリコン基板Kの表面に形成されたマスクのマスクパターンに応じた穴や溝が当該シリコン基板Kに形成される。尚、このとき、シリコン基板Kは、主にプラズマ中のラジカルによって等方的にエッチングされ、これにより、穴や溝の底面がほぼ均等にエッチングされる。
The etching gas is turned into plasma in the
尚、エッチングガスについては、供給流量Vで供給し(図2参照)、基台15に供給する高周波電力については、耐エッチング層除去工程Rで供給する電力WRよりも小さい電力WEを供給する(図2参照)。また、エッチングガスの供給流量は、100〜1000sccmの範囲であることが好ましく、200〜800sccmの範囲であれば更に好ましい。
As for the etching gas, it was supplied at a feed rate V (see FIG. 2), for the high-frequency electric power supplied to the
したがって、上記のような耐エッチング層形成工程D,耐エッチング層除去工程R及びエッチング工程Eを順次繰り返すことにより穴や溝の底面中央部の凹み深さC(図5参照)が大きくなるのを防止しつつ、穴や溝の深さ方向にエッチングを進めて行くことができる。そして、これら耐エッチング層形成工程D,耐エッチング層除去工程R及びエッチング工程Eが一定回数繰り返されると、所定形状の穴や溝が形成される。尚、このときのエッチング過程の一部を図示すると、例えば、図3のようになる。即ち、図3(a)のような穴Hや溝Hに耐エッチング層Pを形成すると、図3(b)のような状態となり、この後、耐エッチング層Pを除去すると、図3(c)のような状態となる。そして、エッチングを施すと、図3(d)のような状態となる。 Therefore, by repeating the etching resistant layer forming step D, the etching resistant layer removing step R, and the etching step E as described above, the depth of the recess C (see FIG. 5) at the center of the bottom of the hole or groove is increased. While preventing, etching can proceed in the depth direction of the hole or groove. When these etching resistant layer forming step D, etching resistant layer removing step R and etching step E are repeated a certain number of times, holes and grooves having a predetermined shape are formed. A part of the etching process at this time is illustrated in FIG. 3, for example. That is, when the etching resistant layer P is formed in the hole H or the groove H as shown in FIG. 3A, the state as shown in FIG. 3B is obtained. Thereafter, when the etching resistant layer P is removed, FIG. ). Then, when etching is performed, a state as shown in FIG.
このように、本例のエッチング方法によれば、耐エッチング層形成工程Dで基台15に高周波電力WDを供給するとともに、耐エッチング層除去工程Rで耐エッチング層形成ガスを供給,プラズマ化することで、耐エッチング層を除去する際に底面における耐エッチング層の除去をほぼ均等に進行させることができるので、底面中央部の凹み深さCを小さくし、底面形状を平坦に近づけることができる。 Thus, according to the etching method of this embodiment supplies the high frequency power W D to the base 15 with the etching resistant layer forming step D, feeding the etching-resistant layer forming gas in the etching resistant layer removing step R, plasma By doing so, when removing the etching resistant layer, the removal of the etching resistant layer on the bottom surface can be progressed almost evenly. Therefore, the depth C of the center of the bottom surface can be reduced, and the shape of the bottom surface can be made nearly flat. it can.
また、エッチング工程Eでは、エッチングガスのみを処理チャンバ15内に供給しているので、エッチングを効率的に進めてエッチング速度を速くすることができる。また、エッチング工程Eでは、耐エッチング層除去工程Rで基台15に供給する高周波電力WRよりも小さい電力WEを基台15に供給しているので、エッチング工程Eでシリコン基板Kに入射するイオンを少なくしてマスクのエッチングを抑制することができる。
In the etching step E, only the etching gas is supplied into the
また、エッチング工程E及び耐エッチング層除去工程Rでは、処理チャンバ11内に供給するエッチングガスの流量を100〜1000sccmの範囲(好ましくは200〜800sccmの範囲)としているので、エッチングに必要なラジカルや耐エッチング層の除去に必要なイオンをより多く生成してエッチングや耐エッチング層の除去をより短時間で実施することができる。
In the etching process E and the etching-resistant layer removal process R, the flow rate of the etching gas supplied into the
また、耐エッチング層形成工程Dでは、処理チャンバ11内に供給する耐エッチング層形成ガスの流量を100〜1000sccmの範囲(好ましくは150〜500sccmの範囲)としているので、耐エッチング層の形成に必要なラジカルをより多く生成して所定厚さの耐エッチング層をより短時間で形成することができる。
Further, in the etching resistant layer forming step D, the flow rate of the etching resistant layer forming gas supplied into the
また、耐エッチング層除去工程Rでは、処理チャンバ11内に供給する耐エッチング層形成ガスの流量を20〜500sccmの範囲(好ましくは50〜400sccmの範囲)としているので、耐エッチング層の除去と並行して新たな耐エッチング層を適度に形成することができる。これにより、底面中央部の耐エッチング層が他の部分よりも先に除去され難くすることや、除去されたとしても当該底面中央部におけるエッチングの進行を抑制することができ、また、耐エッチング層の除去に時間がかかるといった問題を生じることもない。
In the etching resistant layer removal step R, the flow rate of the etching resistant layer forming gas supplied into the
また、耐エッチング層形成工程Dでは、基台15に供給する高周波電力WDを10〜100Wの範囲(好ましくは10〜50Wの範囲)としているので、底面中央部により厚い耐エッチング層を形成することができる。これにより、耐エッチング層除去工程Rで底面中央部の耐エッチング層が他の部分に先行して除去されるのを防止することができる。
Further, the etching resistant layer forming step D, since the high frequency power W D the range of 10 to 100 W (preferably from 10~50W) supplied to the
また、耐エッチング層除去工程Rでは、基台15に供給する高周波電力WRを10〜300Wの範囲(好ましくは40〜300Wの範囲)としているので、耐エッチング層を除去する際に、特に底面中央部に耐エッチング層を形成し易くすることができる。これにより、耐エッチング層をより短時間で除去しつつも、耐エッチング層除去工程Rで底面中央部の耐エッチング層が他の部分に先行して除去されるのを防止することや、除去されたとしても当該底面中央部におけるエッチングの進行を抑制することができる。 Further, the etching resistant layer removing step R, the range of the 10~300W frequency power W R supplied to the base 15 (preferably in the range of 40~300W) is set to, when removing the etch resistant layer, particularly a bottom surface An etching resistant layer can be easily formed in the central portion. As a result, while removing the etching resistant layer in a shorter time, the etching resistant layer removal step R prevents or removes the etching resistant layer at the center of the bottom in front of other portions. Even if this is the case, it is possible to suppress the progress of etching at the center of the bottom surface.
因みに、実験例1として、耐エッチング層形成工程Dのとき、処理時間を2秒と、処理チャンバ11内の圧力を6Paと、コイル31に供給する高周波電力を2.5kWと、基台15に供給する高周波電力を0Wと、C4F8ガスの供給流量を400sccmとし、耐エッチング層除去工程Rのとき、処理時間を2秒と、処理チャンバ11内の圧力を4Paと、コイル31に供給する高周波電力を2.5kWと、基台15に供給する高周波電力を60Wと、SF6ガスの供給流量を300sccmと、C4F8ガスの供給流量を50sccmとし、エッチング工程Eのとき、処理時間を4秒と、処理チャンバ11内の圧力を4Paと、コイル31に供給する高周波電力を2.5kWと、基台15に供給する高周波電力を20Wと、SF6ガスの供給流量を300sccmとして、この耐エッチング層形成工程D,耐エッチング層除去工程R及びエッチング工程Eを一定回数順次繰り返してシリコン基板Kをエッチングしたところ、底面中央部の凹み深さCは18μmであった。
Incidentally, as Experimental Example 1, in the etching resistant layer forming step D, the processing time is 2 seconds, the pressure in the
一方、比較例1として、耐エッチング層除去工程RでC4F8ガスを全く供給しなかったこと以外は実験例1と同条件でシリコン基板Kをエッチングしたところ、底面中央部の凹み深さCは36μmであった。 On the other hand, as a comparative example 1, the silicon substrate K was etched under the same conditions as in the experimental example 1 except that no C 4 F 8 gas was supplied in the etching-resistant layer removing step R. C was 36 μm.
また、実験例2として、耐エッチング層形成工程Dのとき、処理時間を3.5秒と、処理チャンバ11内の圧力を6Paと、コイル31に供給する高周波電力を2.5kWと、基台15に供給する高周波電力を10Wと、C4F8ガスの供給流量を400sccmとし、耐エッチング層除去工程Rのとき、処理時間を2秒と、処理チャンバ11内の圧力を4Paと、コイル31に供給する高周波電力を2.5kWと、基台15に供給する高周波電力を100Wと、SF6ガスの供給流量を300sccmとし、エッチング工程Eのとき、処理時間を4秒と、処理チャンバ11内の圧力を4Paと、コイル31に供給する高周波電力を2.5kWと、基台15に供給する高周波電力を20Wと、SF6ガスの供給流量を300sccmとして、この耐エッチング層形成工程D,耐エッチング層除去工程R及びエッチング工程Eを一定回数順次繰り返してシリコン基板Kをエッチングしたところ、底面中央部の凹み深さCは17μmであった。
As Experimental Example 2, in the etching resistant layer forming step D, the processing time is 3.5 seconds, the pressure in the
一方、比較例2として、耐エッチング層形成工程Dで基台15に高周波電力を全く供給しなかったこと以外は実験例2と同条件でシリコン基板Kをエッチングしたところ、底面中央部の凹み深さCは28μmであった。 On the other hand, as a comparative example 2, the silicon substrate K was etched under the same conditions as in the experimental example 2 except that no high frequency power was supplied to the base 15 in the etching resistant layer forming step D. The thickness C was 28 μm.
また、実験例3として、耐エッチング層形成工程Dのとき、処理時間を2秒と、処理チャンバ11内の圧力を4Paと、コイル31に供給する高周波電力を2kWと、基台15に供給する高周波電力を40Wと、C4F8ガスの供給流量を150sccmとし、耐エッチング層除去工程Rのとき、処理時間を2秒と、処理チャンバ11内の圧力を4Paと、コイル31に供給する高周波電力を2kWと、基台15に供給する高周波電力を70Wと、SF6ガスの供給流量を400sccmと、C4F8ガスの供給流量を200sccmとし、エッチング工程Eのとき、処理時間を3秒と、処理チャンバ11内の圧力を4Paと、コイル31に供給する高周波電力を2kWと、基台15に供給する高周波電力を70Wと、SF6ガスの供給流量を400sccmとして、この耐エッチング層形成工程D,耐エッチング層除去工程R及びエッチング工程Eを一定回数順次繰り返してシリコン基板Kをエッチングしたところ、底面中央部の凹み深さCは8μmであった。
Further, as Experimental Example 3, in the etching resistant layer forming step D, the processing time is 2 seconds, the pressure in the
一方、比較例3として、耐エッチング層除去工程RでC4F8ガスを全く供給しなかったこと以外は実験例3と同条件でシリコン基板Kをエッチングしたところ、底面中央部の凹み深さCは16μmであった。 On the other hand, as Comparative Example 3, the silicon substrate K was etched under the same conditions as in Experimental Example 3 except that no C 4 F 8 gas was supplied in the etching-resistant layer removal step R. C was 16 μm.
前記実験例1及び比較例1から分かるように、耐エッチング層除去工程RでC4F8ガスを供給すると、底面中央部の凹み深さCを小さくすることができる。また、前記実験例2及び比較例2から分かるように、耐エッチング層形成工程Dで基台15に高周波電力を供給しても、同様に、底面中央部の凹み深さCを小さくすることができる。また、更に、前記実験例3及び比較例3から分かるように、耐エッチング層形成工程Dで基台15に高周波電力を供給している場合に、耐エッチング層除去工程RでC4F8ガスを供給するとと、底面中央部の凹み深さCをより小さくすることができる。 As can be seen from Experimental Example 1 and Comparative Example 1, when the C 4 F 8 gas is supplied in the etching-resistant layer removal step R, the depth C of the recess at the center of the bottom surface can be reduced. Further, as can be seen from the experimental example 2 and the comparative example 2, even when high frequency power is supplied to the base 15 in the etching resistant layer forming step D, the depth C of the dent at the center of the bottom surface can be similarly reduced. it can. Further, as can be seen from Experimental Example 3 and Comparative Example 3, when high frequency power is supplied to the base 15 in the etching resistant layer forming process D, the C 4 F 8 gas is removed in the etching resistant layer removing process R. When the is supplied, the dent depth C at the center of the bottom surface can be further reduced.
したがって、本例のエッチング方法のように、耐エッチング層形成工程Dで基台15に高周波電力を供給するとともに、耐エッチング層除去工程Rで耐エッチング層形成ガスを供給すれば、底面中央部の凹み深さを抑えたエッチング加工を実施可能であると言える。 Therefore, as in the etching method of this example, if the high-frequency power is supplied to the base 15 in the etching-resistant layer forming step D and the etching-resistant layer forming gas is supplied in the etching-resistant layer removing step R, It can be said that it is possible to carry out etching processing while suppressing the depth of the recess.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific aspect which this invention can take is not limited to this at all.
上例では、前記エッチング装置1を用いて本発明に係るエッチング方法を実施したが、このエッチング方法の実施には、他の構造を備えたエッチング装置を用いるようにしても良い。また、エッチング工程E及び耐エッチング層除去工程Rにおけるエッチングガスの供給流量をそれぞれ同じにしたが、それぞれ異なるようにしても良い。尚、エッチング工程E及び耐エッチング層除去工程Rにおけるエッチングガスの供給流量は、例えば、エッチング工程E及び耐エッチング層除去工程Rの各処理時間、1回のエッチング工程Eで進めるべきエッチング深さ、耐エッチング層除去工程Rで除去すべき耐エッチング層の厚さなどに応じて設定することができる。
In the above example, the etching method according to the present invention is performed using the
また、エッチング工程Eでは、耐エッチング層形成ガスを処理チャンバ11内に全く供給しなかったが、エッチングガスとともに、耐エッチング層除去工程Rのときよりも少量でごく僅かの耐エッチング層形成ガスを供給するようにしても良い。エッチング工程Eのときにも耐エッチング層形成ガスを含めれば、耐エッチング層除去工程Rのときと同様、形成される耐エッチング層によってエッチングの進行が抑制され、底面中央部の凹み深さが改善するが、エッチング速度が極端に低下するので、含めたとしてもごく僅かであることが好ましい。
In the etching step E, no etching-resistant layer forming gas was supplied into the
また、エッチング工程Eでは、基台15に高周波電力WRを供給したが、供給しないようにしても良い。また、前記エッチング工程E,耐エッチング層形成工程D及び耐エッチング層除去工程Rでコイル31に供給する高周波電力はそれぞれ同じでも良いし、それぞれ異ならせても良く、どのような態様でも良い。
Further, in the etching step E, it was fed a high-frequency electric power W R to the
1 エッチング装置
11 処理チャンバ
15 基台
20 排気装置
25 ガス供給装置
30 プラズマ生成装置
31 コイル
32 コイル用高周波電源
35 基台用高周波電源
C 凹み深さ
H 穴又は溝
K シリコン基板
P 耐エッチング層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記シリコン基板をエッチングするエッチング工程と、
前記シリコン基板に耐エッチング層を形成する耐エッチング層形成工程と、
前記シリコン基板に形成された耐エッチング層を除去する耐エッチング層除去工程とを順次繰り返して実行するようにし、
前記エッチング工程では、前記エッチングガスのみ、又は前記エッチングガスと前記耐エッチング層除去工程における供給量より少量の前記耐エッチング層形成ガスとを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、前記基台にバイアス電位を与え、前記シリコン基板をエッチングし、
前記耐エッチング層形成工程では、前記耐エッチング層形成ガスのみを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、前記基台にバイアス電位を与え、前記シリコン基板に耐エッチング層を形成し、
前記耐エッチング層除去工程では、前記エッチングガスと、このエッチングガスより少量且つ前記エッチング工程における供給量より多量の前記耐エッチング層形成ガスとを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化するとともに、前記基台にバイアス電位を与え、前記シリコン基板に形成された耐エッチング層を除去するようにしたことを特徴とするエッチング方法。 An etching gas and an etching-resistant layer forming gas are supplied into a processing chamber, converted into plasma, and a silicon substrate placed on a base in the processing chamber is etched.
An etching step of etching the silicon substrate;
An etching resistant layer forming step of forming an etching resistant layer on the silicon substrate;
Etching-resistant layer removing step for removing the etching-resistant layer formed on the silicon substrate is sequentially repeated,
In the etching step, only the etching gas, or the etching gas and a smaller amount of the etching resistant layer forming gas than the amount supplied in the etching resistant layer removing step are supplied into the processing chamber to form plasma, and giving a bias potential to the base, the silicon substrate is etched,
In the etching resistant layer forming step, only the etching resistant layer forming gas is supplied into the processing chamber and converted into plasma, and a bias potential is applied to the base to form an etching resistant layer on the silicon substrate,
In the etching-resistant layer removing step, the etching gas and the etching-resistant layer forming gas that is smaller than the etching gas and larger than the supply amount in the etching step are supplied into the processing chamber and converted into plasma, giving a bias potential to the base, an etching method which is characterized in that there was Unishi by you remove etching resistant layer formed on the silicon substrate.
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