JP5154260B2

JP5154260B2 - ドライエッチング方法及びドライエッチング装置

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Publication number: JP5154260B2
Application number: JP2008044072A
Authority: JP
Inventors: 充弘奥根
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP2009206130A

Description

本発明は、ドライエッチング方法及びドライエッチング装置に関する。特に、本発明は、poly-Siからなる被エッチング層にトレンチ（溝）やホールを形成するドライエッチング方法及びそれに用いられる装置に関する。

poly-Siからなる被エッチング層にトレンチ（溝）やホールを形成するドライエッチングでは、エッチングガスとしてCl₂のようなCl系ガス（例えばCl₂／O₂／He混合ガス）やHBrガス（例えばHBr／O₂／He混合ガス）が使用されてきた。Cl系ガスやHBrガスは、環境上の観点から好ましくない点、ドライエッチング装置のメンテナンス性の観点から好ましくない点等で問題がある。そのため、Cl系ガスやHBrガスに代えて、これらの問題のないSF₆（六フッ化硫黄）ガスが、poly-Siからなる被エッチング層のドライエッチングにおいてエッチングガスとして一般的に使用されている（特許文献１）。

しかし、SF₆ガスをエッチングガスとして使用するPoly-Siのドライエッチングには、形状制御性が良好でない点、トレンチやホールの側壁に側壁荒れが発生する点に問題がある。

特開２００６−１５６４６７号公報

本発明は、poly-Siからなる被エッチング層のドライエッチングにおいて、環境上の観点からの利点とドライエッチング装置のメンテナンス性とを損なうことなく、良好な形状制御性と側壁荒れの低減を実現することを課題とする。

本発明の第１の態様は、上部電極が誘電体を介して上部外側に配置され、下部電極が内部に配置された真空容器を準備し、エッチングストップ層上にpoly-Siからなる被エッチング層が形成され、この被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物を、前記真空容器内の前記下部電極上に配置し、SF₆ガスとO₂ガスを前記真空容器内に導入し、前記上部及び下部電極にそれぞれ高周波電力を供給して前記SF₆ガス及び前記O₂ガスをプラズマ化して前記被エッチング層をエッチングする第１のエッチング工程を実行し、前記O₂ガスの導入を停止してCF ₄ ガスを前記真空容器内に導入する一方、前記SF₆ガスの導入を継続し、かつ前記下部電極への高周波電力の供給を停止する一方、前記上部電極への高周波電力の供給を継続し、前記SF₆ガス及び前記CF ₄ ガスをプラズマ化して前記被エッチング層をエッチングする第２のエッチング工程を実行することを特徴とするドライエッチング方法を提供する。

第１のエッチング工程では、エッチングガスとしてSF₆ガスにO₂ガスを添加するので、処理対象物の被エッチング層の側壁や底壁にエッチングの進行を抑制する反応生成物であるシリコン酸化物が生成される。第１のエッチング工程における被エッチング層のエッチングは、側壁や底部に生成されたシリコン酸化物を除去しつつ進行するので、O₂ガスの添加量等のエッチング条件を調整することで、被エッチング層のサイドエッチの幅や角度等である形状や寸法を良好に制御性できる。しかし、第１のエッチング工程では、シリコン酸化物が側壁にマイクロマスクとして残留するので、側壁荒れが生じる。このように、SF₆ガスとO₂ガスをエッチングガスとして使用する第１のエッチング工程は、形状制御性と寸法制御性は良好であるが、側壁荒れが生じる。

第２のエッチング工程では、O₂ガスをCF ₄ ガスに切り換える。言い換えれば、第２のエッチング工程では、エッチングガスとしてSF₆ガスにCF ₄ ガスを添加する。CF ₄ ガスに由来するフルオロカーボン成分（CF_X）は、マイクロマスク(SiO₂)と反応してマイクロマスクを側壁から除去する。その結果、側壁荒れが低減される。このように、SF₆ガスとCF ₄ ガスをエッチングガスとして使用する第２のエッチング工程には、マイクロマスクの除去による側壁荒れを低減する作用がある。

以上のように、形状制御性と寸法制御性は良好であるが側壁荒れが生じるSF₆ガスとO₂ガスの混合ガスをエッチングガスとして使用する第１のエッチング工程に続いて、マイクロマスクの除去による側壁荒れを低減する作用があるSF₆ガスとCF ₄ ガスの混合ガスをエッチングガスとして使用する第２のエッチング工程を実行することにより、良好な形状制御性及び寸法制御性と側壁荒れの低減を実現できる。また、SF₆ガス、O₂ガス、及びCF ₄ ガスは、Cl系ガスやHBr系ガスと比較すると、環境上の観点及びドライエッチング装置のメンテナンス性の観点での特性が優れている。

具体的には、エッチング深さが前記被エッチング層の少なくとも５０％以上に達した後であって、前記エッチング深さが前記被エッチング層と前記エッチングストップ層との界面に達する前に前記第１のエッチング工程から前記第２のエッチング工程に移行する。

上部及び下部電極にそれぞれ高周波電力を供給してSF₆ガス及びO₂ガスを使用する第１のエッチング工程から下部電極への高周波電力の供給を停止する一方、前記上部電極への高周波電力の供給を継続してSF₆ガス及びCF ₄ ガスを使用する第２のエッチング工程への移行は、エッチング深さがPoly-Siからなる被エッチング層を貫通する直前に行うことが好ましい。例えば、エッチング深さが前記被エッチング層の少なくとも５０％以上に達した後であって、エッチング深さが被エッチング層と前記エッチングストップ層との界面に達する前に第１のエッチング工程から第２のエッチング工程へ移行する。その理由は、次の通りである。第１のエッチング工程から第２のエッチング工程への移行が遅延すると、第１のエッチング工程により被エッチング層のみでなくエッチングストップ層までもエッチングしてしまう。逆に、第１のエッチング工程から第２のエッチング工程への移行が早過ぎると、側壁のみでなく底壁にもマイクロマスクが残留する。

本発明の第２の態様は、上部開口が誘電体により閉鎖された真空容器と、前記誘電体の上方に配置された上部電極と、エッチングストップ層上にpoly-Siからなる被エッチング層が形成され、この被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物が載置される、前記真空容器内に配置された、前記上部電極に対向する下部電極と、前記上部電極に高周波電力を供給するための第１の電源と、前記下部電極に高周波電力を供給するための第２の電源と、前記真空容器内にSF₆ガスを供給するための第１のガス供給源と、前記真空容器内にO₂ガスを供給するための第２のガス供給源と、前記真空容器内にCF ₄ ガスを供給するための第３のガス供給源と、前記第１及び第２の電源、並びに前記第１から第３のガス供給源の動作を制御する制御部と備え、前記制御部は、前記第１及び第２のガス供給源にそれぞれ前記SF₆ガスと前記O₂ガスを前記真空容器内に導入させ、かつ前記第１及び第２の電源から前記上部及び下部電極に対してそれぞれ高周波電力を供給させ、前記SF₆ガス及び前記O₂ガスをプラズマ化して前記処理対象物の前記被エッチング層をエッチングし、かつエッチング深さが前記被エッチング層の少なくとも５０％以上に達した後であって、前記エッチング深さが前記被エッチング層と前記エッチングストップ層との界面に達する前に、前記第２のガス供給源に前記O₂ガスの導入を停止させ、前記第３のガス供給源に前記CF ₄ ガスを前記真空容器に導入させる一方、前記第１のガス供給源に前記SF₆ガスの導入を継続させ、前記第２の電源に前記下部電極への高周波電力の供給を停止させる一方、前記第１の電源から前記上部電極への高周波電力の供給を継続させ、前記SF₆ガス及び前記CF ₄ ガスをプラズマ化して前記被エッチング層をエッチングすることを特徴とするドライエッチング装置を提供する。

本発明によれば、poly-Siからなる被エッチング層のドライエッチングにおいて、環境上の観点からの利点とドライエッチング装置のメンテナンス性とを損なうことなく、良好な形状制御性及び寸法制御性と側壁荒れの低減を実現できる。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るドライエッチング方法に使用するドライエッチングエッチング装置の一例を示す。

ドライエッチング装置１は上部開口が誘電体板２により閉鎖されたチャンバ（真空容器）３を備える。誘電体板２の上方にはＩＣＰコイル（上部電極）４が配置されている。ＩＣＰコイル４は、可変コンデンサ５Ａを介して高周波電源（第１の電源）６Ａに電気的に接続されている。一方、チャンバ３の底部側には、基板（処理対象物）７が載置される下部電極８が上部電極４と対向するように配置されている。本実施形態では、基板７はＥＳＣ(静電チャック)電極９Ａ，９Ｂによって下部電極８上に静電的に保持される。しかし、基板７を下部電極８上に保持するための機構は特に限定されない。下部電極８は、可変コンデンサ５Ｂを介して高周波電源（第２の電源）６Ｂに電気的に接続されている。

チャンバ３のガス導入口３ａには、それぞれフローコントローラ１１Ａ〜１１Ｃを介して、第１から第３のガスエッチングガス供給源１２Ａ〜１２Ｃが接続されている。第１のエッチングガス供給源１２Ａから供給されるエッチングガスは、SF₆ガスである。第２のエッチングガス供給源１２Ｂから供給されるエッングガスは、O₂ガスである。第３のエッチングガス供給源１２Ｃから供給されるエッチングガスは、フルオロカーボン系ガスのCF₄(テトラフルオロメタン)ガスである。個々のエッチングガス供給源１２Ａ〜１２Ｃからチャンバ３へのエッチングガスの供給量の有無及び供給量は、対応するフローコントローラ１１Ａ〜１１Ｃによって制御される。

チャンバ３の排気口３ｂは、真空排気装置１３に接続されている。

制御装置１４は、第１及び第２の高周波電源６Ａ，６Ｂ、可変コンデンサ５Ａ，５Ｂ、第１から第３のエッチングガス供給源１２Ａ〜１２Ｃ、フローコントローラ１１Ａ〜１１Ｃ、及び真空排気装置１３を含む装置全体を統括的に制御してドライエッチングを実行する。

図２Ａを参照すると、基板７は、SiO₂（酸化シリコン）からなるエッチングストップ層２１と、このエッチングストップ層２１上に形成されたpoly-Si（ポリシリコン）からなる被エッチング層２２とを備える。また、被エッチング層２２上には所望のパターンでレジストマスク２３が形成されている。

次に、本実施形態のドライエッチング方法を説明する。

本実施形態のドライエッチング方法では、まず第１のエッチング工程としてのメインエッチング工程（図３の時刻t0〜t1）を実行し、それに続いて第２のエッチング工程としてのオーバエッチング工程（図３の時刻t1〜t2）を実行する。

まず、メインエッチング工程について説明する。第１のエッチングガス供給源１２Ａから所定流量でSF₆ガスをチャンバ３内に導入すると共に、第２のエッチングガス供給源１２Ｂから所定流量でO₂ガスをチャンバ３内に導入しつつ、真空排気装置１３により所定流量で排気を行い、チャンバ３内を所定圧力に維持する。つまり、エッチングガスとして、SF₆ガスにO₂ガスを添加した混合ガス（SF₆/O₂混合ガス）を使用する。また、ＩＣＰコイル４（上部電極）に対して第１の高周波電源６Ａから高周波電力を供給すると共に、下部電極８に対しても第２の高周波電源６Ｂから高周波電力（バイアス電力）を供給する。SF₆/O₂混合ガスがプラズマ化され、このプラズマ化により発生するプラズマ領域のプラズマＰ中では、SF₆ガスに由来するF成分、Fラジカル、正イオン（Sイオン、フッ化硫黄系のイオン等）が生じると共に、O₂ガスに由来するO成分（正イオンであるOイオンを含む）が発生する。また、ＩＣＰコイル（上部電極）４に対して高周波電力を供給すると共に、下部電極８へバイアス電極を供給する状態でメインエッチング工程を実行することにより、基板７のトレンチやホールの底壁側（エッチングストップ層２１側）に向かう正イオンの運動エネルギが活性化し、正イオンがバイアス電力により底壁側に引き込み込まれてアタックし、底壁側を削り、Fラジカルが反応し易くなり、底壁側へのエッチングレートが向上する。

プラズマＰで発生したF成分、Fラジカル、及びO成分が被エッチング層２２のレジストマスク２３から露呈している部分に入射する。エッチング種であるFラジカルと正イオン（SイオンやOイオン等）により被エッチング層２２がエッチングされる。この際、Fラジカルと被エッチング層２２が被エッチング層２２のSi原子と反応して揮発性反応生成物であるSiF₄（四フッ化シリコン）、Si₂F₆（六フッ化二ケイ素）等のシリコンフッ化物が生成され、被エッチング層２２から離脱する（Si_x＋F_Y＝Si_xF_Y）。SF₆ガスにO₂ガスを添加したことにより、良好な形状制御性と寸法制御性が得られる。その理由は次の通りである。O成分が被エッチング層２２を構成するSi原子と反応してSiO₂（酸化シリコン）等のSi酸化物が生成され、このSi酸化物がトレンチやホールの側壁に付着留する（Si＋O_x＝SiO_x）。メインエッチング工程における被エッチング層２２のエッチングは、基板７の被エッチング層２２の側壁や底部に生成されたSi酸化物を除去しつつ進行するので、O₂ガスの添加量等のエッチング条件を調整することで、図２Ｂにおいて符号Ａで模式的に示すトレンチやホールの側壁のエッチング（サイドエッチ）の幅や角度を良好に制御できる。しかし、メインエッチング工程では、前述のようにO成分が被エッチング層２２を構成するSi原子と反応して生成されたSi酸化物の一部が側壁に残留し、Fラジカルや正イオンによるトレンチやホールのエッチングを局所的に阻害するいわゆるマイクロマスクとして機能する。その結果、図２Ｂに符号Ｂで模式的に示す側壁荒れが不可避的に生じる。

メインエッチング工程の具体的なエッチング条件は例えば以下の通りである。SF₆ガスとO₂ガスの総供給流量は、５０〜３００sccmが好ましく、８０〜１２０sccmがより好ましい。SF₆ガスとO₂ガスの供給流量比は、SF₆：O₂＝９：１〜５：５が好ましく、SF₆：O₂＝８：２〜６：４がより好ましい。ＩＣＰコイル（上部電極）４への供給電力は、４００〜１０００Wが好ましく、５００〜７００Wがより好ましい。下部電極８へ供給するバイアス電力は、１０〜１００Wが好ましく、４０〜７０Ｗがより好ましい。チャンバ３内の圧力は、０．５〜５Paが好ましく、１〜３Paがより好ましい。

メインエッチング工程を所定時間継続した後、メインエッチング工程からオーバエッチング工程に移行する（図３の時刻t1）。具体的には、第２のエッチングガス供給源１２ＢからのO₂ガスの導入を停止し、第３のエッチングガス供給源１２Ｃから所定流量でフルオロカーボン系ガスのCF₄ガスをチャンバ３内に導入する。第１のエッチングガス供給源１２Ａからチャンバ３へのSF₆ガスの導入は継続する。つまり、SF₆ガスに添加するガスをO₂ガスからCF₄ガスに切り換える（エッチングガスをSF₆/O₂混合ガスからSF₆/CF₄混合ガスに切り換える。）。このようにSF₆/CF₄混合ガス導入しつつ、真空排気装置１３により所定流量で排気を行い、チャンバ３内を所定圧力に維持する。また、高周波電源６ＡからＩＣＰコイル（上部電極）４への高周波電力の供給は継続するが、高周波電源６Ｂから下部電極８へのバイアス電力の供給は停止する。SF₆/CF₄混合ガスがプラズマ化したプラズマ領域のプラズマＰ中では、SF₆ガスに由来するF成分、Fラジカル、正イオン（Sイオン、フッ化硫黄系のイオン等）が生じると共に、CF₄ガスに由来するフルオロカーボン成分CF_xが生じる。

オーバーエッチング工程では、メインエッチング工程と同様の機構によりトレンチやホールのエッチングが進行する。具体的には、プラズマＰで発生したF成分、Fラジカル、及び正イオン（Sイオン等）が被エッチング層２２のレジストマスク２３から露呈している部分に入射し、エッチング種であるFラジカルと正イオンにより被エッチング層２２がエッチングされる。この際、Fラジカルが被エッチング層２２のSi原子と反応して生成された揮発性反応生成物が被エッチング層２２から離脱する（Si_X＋F_Y＝Si_XF_Y）。

CF₄ガスに由来するフルオロカーボン成分CF_xは、フルオロカーボンポリマ（（CF₂）_n）として被エッチング層２２の側壁や底壁の表面に堆積する性質を有するので、エッチングレートを低下させる方向に機能する。しかし、CF₄ガスに由来するフルオロカーボン成分CF_xは、側壁にマイクロマスクとして残留しているSi酸化物と反応し、その結果、揮発性生成物であるシリコンフッ化物とCO_xが生成されて被エッチング層２２から離脱する（SiO_x＋CF_y＝SiF_y＋CO_x）。つまり、CF₄ガスに由来するフルオロカーボン成分CF_xによって、側壁のマイクロマスク（Si酸化物）が分解され、マイクロマスクが除去される。その結果、図２Ｃに模式的に示すように、側壁荒れが低減ないし改質される。図２Ｄに模式的に示すように、エッチング深さがエッチングストップ層２１に達するまでオーバエッチング工程が継続される（図３の時刻t2）。

メインエッチング工程からオーバエッチング工程への切り換え、より具体的には高周波電源６Ｂから下部電極８へのバイアス電力の供給停止は、被エッチング層２２のエッチングの最終段階、すなわちエッチングストップ層２１との界面付近の被エッチング層２２のエッチングを下部電極８へのバイアス電力のない状態で実行するように設定する。例えば、トレンチやホールのエッチング深さが、基板７の被エッチング層２２の厚さの５０％以上に達した後（好ましくは６０％以上に達した後）であって、被エッチング層２２とエッチングストップ層２１の界面に達する前に、下部電極８へのバイアス電力の供給を停止すればよい。エッチング深さがエッチングストップ層２１に達するまでメインエッチング工程を継続する実験を行えば、この実験結果から下部電極８へのバイアス電力の供給停止のタイミングを設定することができる。下部電力８へのバイアス電力の供給を停止した状態でオーバエッチング工程を実行することにより、トレンチやホールの底壁側（エッチングストップ層２１側）に向かう正イオンの運動エネルギが低減するので、エッチングストップ層２１がエッチングされるのを防止できる。つまり、オーバエッチング工程において下部電極８へのバイアス電力の供給を停止することにより、エッチングストップ層２１に対する選択比が向上する。

前述のように被エッチング層２２を貫通する直前に下部電極８へのバイアス電力の供給を停止する理由は次の通りである。仮に、エッチング深さがエッチングストップ層２１に到達した後にバイアス電力の供給を停止すると、エッチングストップ層２１に対して、下部電極８へバイアス電力を供給する状態でエッチングを実行し続けることになり、基板７のトレンチやホールの底壁側（エッチングストップ層２１側）に向かう正イオンの運動エネルギが活発化し、正イオンがバイアス電力により底壁側へ引き込まれてアタックし、底壁側を削り、Fラジカルが反応し易くなり、エッチングストップ層２１をエッチングしてしまう。逆に、バイアス電力の供給を過度に早く、例えば被エッチング層２２の厚さが５０％にも達しない段階で停止すると、トレンチやホール底壁側（エッチングストップ層２１側）に向かう正イオンの運動エネルギが低減し、トレンチやホールの底壁にもマイクロマスクが残留してしまう。

オーバエッチング工程の具体的なエッチング条件は、例えば以下の通りである。SF₆ガスとCF₄ガスの総供給流量は、５０〜３００sccmが好ましく、８０〜１２０sccmがより好ましい。SF₆ガスとCF₄ガスとの供給流量比は、SF₆：CF₄＝９：１〜５：５が好ましく、SF₆：CF₄＝９：１〜６：４がより好ましい。ＩＣＰコイル４（上部電極）への供給電力は、４００〜１０００Wが好ましく、５００〜１０００Wがより好ましい。下部電極８へ供給するバイアス電力は前述のように停止されるが（０W）、１０W以下であれば許容し得る。チャンバ３内の圧力は、０．５〜５Paが好ましく、１〜３Paがより好ましい。

以上のように、形状制御性と寸法制御性は良好であるが側壁荒れが生じるSF₆/O₂混合ガスをエッチングガスとして使用するメインエッチング工程に続いて、マイクロマスクの除去による側壁荒れを低減する作用があるSF₆/CF₄混合ガスをエッチングガスとして使用するオーバエッチング工程を実行することにより、良好な形状制御性及び寸法制御性と側壁荒れの低減を実現できる。また、メインエッチング工程及びオーバエッチング工程で使用されSF₆ガス、O₂ガス、及びCF₄ガスはいずれも、Cl系ガスやHBr系ガスと比較すると、環境上の観点及びドライエッチング装置１のメンテナンス性の観点での特性が優れている。このように本実施形態のドライエッチング方法によって、poly-Siからなる被エッチング層２２のドライエッチングにおいて、環境上の観点から利点とドライエッチング装置のメンテナンス性とを損なうことなく、良好な形状制御性及び寸法制御性と側壁荒れの低減を実現できる。

図４は、本実施形態のドライエッチング方法（メインエッチング工程とそれに続くオーバエッチング工程）によりSiO₂からなるエッチングストップ層２１上のPoly-Siからなる被エッチング層２２をエッチングした結果の顕微鏡写真である。一方、図５は、同一の基板７をSF₆/O₂混合ガスのみをエッチングガスとしてエッチングした場合（メインエッチング工程のみで被エッチング層２２とエッチングストップ層２１の界面までエッチングした場合）の顕微鏡写真である。これらの顕微鏡写真から、本実施形態のドライエッチング方法によって良好な形状制御性及び寸法制御性と側壁荒れの低減を実現できることが確認できる。

本発明の実施形態に係るドライエッチング方法に使用するドライエッチング装置を示す模式図。基板を示す模式的な断面図。メインエッチング工程中の基板を示す模式的な断面図。オーバエッチング工程中の基板を示す模式的な断面図。オーバエッチング工程終了時の基板を模式的な断面図。本発明の実施形態に係るドライエッチング方法におけるエッチングガスの切換及び電流供給の切換を示す模式的なグラフ。本発明の実施形態に係るドライエッチング方法により形成されたホールの顕微鏡写真。エッチングガスとしてSF₆のみを使用した場合に形成されたホールの顕微鏡写真。

符号の説明

１ドライエッチング装置
２誘電体板
３チャンバ（真空容器）
３ａガス導入口
３ｂ排気口
４ＩＣＰコイル（上部電極）
５Ａ，５Ｂ可変コンデンサ
６Ａ高周波電源（第１の電源）
６Ｂ高周波電源（第２の電源）
７基板（被対象処理物）
８下部電極
９Ａ，９ＢＥＳＣ電極
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃフローコンローラ
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃエッチングガス供給源
１３真空排気装置
１４制御装置
２１エッチングストップ層
２２被エッチング層
２３レジストマスク

Claims

上部電極が誘電体を介して上部外側に配置され、下部電極が内部に配置された真空容器を準備し、
エッチングストップ層上にpoly-Siからなる被エッチング層が形成され、この被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物を、前記真空容器内の前記下部電極上に配置し、
SF₆ガスとO₂ガスを前記真空容器内に導入し、前記上部及び下部電極にそれぞれ高周波電力を供給して前記SF₆ガス及び前記O₂ガスをプラズマ化して前記被エッチング層をエッチングする第１のエッチング工程を実行し、
前記O₂ガスの導入を停止してCF ₄ ガスを前記真空容器内に導入する一方、前記SF₆ガスの導入を継続し、かつ前記下部電極への高周波電力の供給を停止する一方、前記上部電極への高周波電力の供給を継続し、前記SF₆ガス及び前記CF ₄ ガスをプラズマ化して前記被エッチング層をエッチングする第２のエッチング工程を実行することを特徴とするドライエッチング方法。
エッチング深さが前記被エッチング層の少なくとも５０％以上に達した後であって、前記エッチング深さが前記被エッチング層と前記エッチングストップ層との界面に達する前に前記第１のエッチング工程から前記第２のエッチング工程に移行することを特徴とする請求項１に記載のドライエッチング方法。
前記エッチングストップ層はSiO₂からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載に記載のドライエッチング方法。
上部開口が誘電体により閉鎖された真空容器と、
前記誘電体の上方に配置された上部電極と、
エッチングストップ層上にpoly-Siからなる被エッチング層が形成され、この被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物が載置される、前記真空容器内に配置された、前記上部電極に対向する下部電極と、
前記上部電極に高周波電力を供給するための第１の電源と、
前記下部電極に高周波電力を供給するための第２の電源と、
前記真空容器内にSF₆ガスを供給するための第１のガス供給源と、
前記真空容器内にO₂ガスを供給するための第２のガス供給源と、
前記真空容器内にCF ₄ ガスを供給するための第３のガス供給源と、
前記第１及び第２の電源、並びに前記第１から第３のガス供給源の動作を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記第１及び第２のガス供給源にそれぞれ前記SF₆ガスと前記O₂ガスを前記真空容器内に導入させ、かつ前記第１及び第２の電源から前記上部及び下部電極に対してそれぞれ高周波電力を供給させ、前記SF₆ガス及び前記O₂ガスをプラズマ化して前記処理対象物の前記被エッチング層をエッチングし、かつ
エッチング深さが前記被エッチング層の少なくとも５０％以上に達した後であって、前記エッチング深さが前記被エッチング層と前記エッチングストップ層との界面に達する前に、前記第２のガス供給源に前記O₂ガスの導入を停止させ、前記第３のガス供給源に前記CF ₄ ガスを前記真空容器に導入させる一方、前記第１のガス供給源に前記SF₆ガスの導入を継続させ、前記第２の電源に前記下部電極への高周波電力の供給を停止させる一方、前記第１の電源から前記上部電極への高周波電力の供給を継続させ、前記SF₆ガス及び前記CF ₄ ガスをプラズマ化して前記被エッチング層をエッチングすることを特徴とするドライエッチング装置。