JP6220409B2 - プラズマエッチング方法 - Google Patents
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Description
少なくともシリコン系ガス及び酸素ガスを含む保護膜形成用原料ガスと、反応性エッチングガスとを同時に処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、処理チャンバ内に配置された基台上に載置される炭化ケイ素基板をプラズマエッチングして、該炭化ケイ素基板にテーパ形状のエッチング構造を形成する方法であって、
前記炭化ケイ素基板の表面に開口部を有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記保護膜形成用原料ガスの流量及び前記反応性エッチングガスの流量によって定まる比であって、形成すべきエッチング構造側壁面と底面とがなす角度に応じて定められる流量比を設定する流量比設定工程と、
前記炭化ケイ素基板を前記処理チャンバ内の基台上に載置して、該炭化ケイ素基板を加熱し、前記反応性エッチングガス及び保護膜形成用原料ガスを前記設定した流量比になるように、所定の流量で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、前記炭化ケイ素基板が載置された基台にバイアス電力を印加して、前記炭化ケイ素基板に保護膜を形成しつつ、該炭化ケイ素基板をエッチングするエッチング工程とを行うようにしたプラズマエッチング方法に係る。
(数式1)
θ(°)=tan−1〔D/{(W1−W2)/2}〕
11 処理チャンバ
15 基台
20 ガス供給装置
21 SF6ガス供給部
22 SiF4ガス供給部
23 O2ガス供給部
24 不活性ガス供給部
30 プラズマ生成装置
31 コイル
32 高周波電源
35 高周波電源
40 排気装置
K 炭化ケイ素基板
M Niマスク(マスク)
H 保護膜
Claims (12)
- 少なくともシリコン系ガス及び酸素ガスを含む保護膜形成用原料ガスと、反応性エッチングガスとを同時に処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、処理チャンバ内に配置された基台上に載置される、炭素及びケイ素からなる炭化ケイ素基板をプラズマエッチングして、該炭化ケイ素基板にエッチング構造を形成する方法であって、
前記炭化ケイ素基板の表面に開口部を有するマスクを形成するマスク形成工程と、
前記保護膜形成用原料ガスの流量と前記反応性エッチングガスの流量との和に対する、前記シリコン系ガスの流量の比を、0.40よりも大きくして、前記炭化ケイ素基板をエッチングするエッチング工程とを行い、
前記シリコン系ガスは、四フッ化ケイ素ガス又は四塩化ケイ素ガスのいずれか一方のガスであり、
前記反応性エッチングガスは、六フッ化硫黄ガス、三フッ化窒素ガス及びフッ素ガスの中から選択したガスであることを特徴とするプラズマエッチング方法。 - 前記エッチング工程において、前記基台上に載置した炭化ケイ素基板を190℃以上に加熱することを特徴とする請求項1記載のプラズマエッチング方法。
- 前記エッチング工程において、前記基台上に載置した炭化ケイ素基板を200℃以上に加熱することを特徴とする請求項1記載のプラズマエッチング方法。
- 前記エッチング工程において、処理チャンバと炭化ケイ素基板との間のバイアス電位(Vpp)が430V以上となる大きさのバイアス電力を基台に印加することを特徴とする請求項1乃至3記載のいずれかのプラズマエッチング方法。
- 前記保護膜形成用原料ガスの流量と前記反応性エッチングガスの流量との和に対する、前記シリコン系ガスの流量の比は、前記反応性エッチングガス、シリコン系ガス及び酸素ガスの流量のうち、1つ又は2つのガスの流量を固定した状態で予め決定した値であることを特徴とする請求項1乃至4記載のいずれかのプラズマエッチング方法。
- 前記保護膜形成用原料ガスの流量と前記反応性エッチングガスの流量との和に対する、前記シリコン系ガスの流量の比は、前記反応性エッチングガス、シリコン系ガス及び酸素ガスの流量のうち、2つのガスの流量を固定した状態で予め決定した値であることを特徴とする請求項1乃至5記載のいずれかのプラズマエッチング方法。
- 前記反応性エッチングガスは、六フッ化硫黄ガスであり、
前記シリコン系ガスは、四フッ化ケイ素ガスであることを特徴とする請求項1乃至6記載のいずれかのプラズマエッチング方法。 - 前記エッチング工程において、前記保護膜形成用原料ガスの流量と前記反応性エッチングガスの流量との和に対する、前記シリコン系ガスの流量の比を、0.632以下にすることを特徴とする請求項1乃至7記載のいずれかのプラズマエッチング方法。
- 前記エッチング工程において、前記保護膜形成用原料ガスの流量と前記反応性エッチングガスの流量との和に対する、前記シリコン系ガスの流量の比を、0.6以下にすることを特徴とする請求項1乃至7記載のいずれかのプラズマエッチング方法。
- 前記炭化ケイ素基板に形成されるエッチング構造は、テーパ形状であることを特徴とする請求項1乃至9記載のいずれかのプラズマエッチング方法。
- 前記炭化ケイ素基板を構成する炭化ケイ素には、その結晶構造が3Cであるものが含まれないことを特徴とする請求項1乃至10記載のいずれかのプラズマエッチング方法。
- 内部に金属が充填される、或いは、化学気相蒸着法により側壁に薄膜が形成されるエッチング構造を形成することを特徴とする請求項1乃至11記載のいずれかのプラズマエッチング方法。
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