JP6228860B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施の形態の半導体装置の製造方法は、マスクパターンを形成した基板等に対し、プラズマエッチング装置を用いてエッチングを施すものである。以下では、図1を用いて、本実施の形態の半導体装置の製造方法に用いるプラズマエッチング装置について説明する。図1は、本実施の形態のエッチング工程に用いるプラズマエッチング装置の一例として、プラズマ生成手段にマイクロ波と磁場を利用するECR(Electron Cyclotron Resonance)プラズマエッチング装置の概略図である。
本実施の形態では、SF6とNF3の2ステップで処理を行う際の切り替えについて説明する。つまり、本実施の形態は、図3の表の条件1と条件2との切り替えの際に排気工程を設けるものである。
本実施の形態では、エッチング工程において、磁場コイルの電流値の条件を変更することについて説明する。
ここでは、プロセスガスにSF6を用いたステップ1のエッチング工程においてパルス放電を用いることについて以下に説明する。
102 マスク
201 チャンバ
202 ウェハ
203 試料台
204 マイクロ波透過窓
205 シャワープレート
206 導波管
207 膜圧測定モニタ
208 マグネトロン
209 ソレノイドコイル
210 静電吸着電源
211 高周波バイアス電源
212 ウェハ搬入口
213 ガス導入口
214 プラズマ
215 パルス発生装置
500 チャンバ
501 堆積物
502 プラズマ
Claims (6)
- 溝または孔パターンの第1パターンと前記溝または孔パターンよりもアスペクト比が小さい溝または孔パターンの第2パターンとを有するマスクを用いてプラズマエッチングにより溝または孔を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記第1パターンにおけるエッチング速度に対する前記第2パターンにおけるエッチング速度の比である第1エッチング速度比の特性と第1エッチング速度の特性とを有するエッチング条件によりエッチングする第1工程と、
前記第1工程後、前記第1パターンにおけるエッチング速度に対する前記第2パターンにおけるエッチング速度の比である第2エッチング速度比の特性と第2エッチング速度の特性とを有するエッチング条件によりエッチングする第2工程とを有し、
前記第2エッチング速度は、前記第1エッチング速度より小さく、
前記第2エッチング速度比の値は、前記第1エッチング速度比の値より大きく、
前記第1工程および前記第2工程は、N 2 ガスとCHF 3 ガスとNF 3 ガスとの混合ガスを用い、
前記第1工程の窒素原子のプラズマ密度は、前記第2工程の窒素原子のプラズマ密度より小さいことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 溝または孔パターンの第1パターンと前記溝または孔パターンよりもアスペクト比が小さい溝または孔パターンの第2パターンとを有するマスクを用いてプラズマエッチングにより溝または孔を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記第1パターンにおけるエッチング速度に対する前記第2パターンにおけるエッチング速度の比である第1エッチング速度比の特性と第1エッチング速度の特性とを有する第1エッチング条件によりエッチングする第1工程と、
前記第1工程後、前記第1パターンにおけるエッチング速度に対する前記第2パターンにおけるエッチング速度の比である第2エッチング速度比の特性と第2エッチング速度の特性とを有する第2エッチング条件によりエッチングする第2工程とを有し、
前記第2エッチング速度は、前記第1エッチング速度より小さく、
前記第2エッチング速度比の値は、前記第1エッチング速度比の値より大きく、
前記第1工程は、N 2 ガスとCHF 3 ガスとSF 6 ガスとの混合ガスを用い、
前記第2工程は、N2ガスとCHF3ガスとNF3ガスとの混合ガスを用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 溝または孔パターンの第1パターンと前記溝または孔パターンよりもアスペクト比が小さい溝または孔パターンの第2パターンとを有するマスクを用いてプラズマエッチングにより溝または孔を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記第1パターンにおけるエッチング速度に対する前記第2パターンにおけるエッチング速度の比である第1エッチング速度比の特性と第1エッチング速度の特性とを有する第1エッチング条件によりエッチングする第1工程と、
前記第1工程後、前記第1パターンにおけるエッチング速度に対する前記第2パターンにおけるエッチング速度の比である第2エッチング速度比の特性と第2エッチング速度の特性とを有する第2エッチング条件によりエッチングする第2工程とを有し、
前記第2エッチング速度は、前記第1エッチング速度より小さく、
前記第2エッチング速度比の値は、前記第1エッチング速度比の値より大きく、
前記第1工程および前記第2工程は、マイクロ波と磁場との相互作用によりプラズマを生成するECR型プラズマ源と半導体基板が載置される試料台とを備えるプラズマエッチング装置を用いて行われ、
前記第1工程のプラズマ密度が最大となる前記試料台からの高さは、前記第2工程のプラズマ密度が最大となる前記試料台からの高さより高いことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1エッチング速度比の値が1より小さく、かつ前記第2エッチング速度比の値が1より大きくなるエッチング深さに到達した時点で前記第1工程から前記第2工程へ切り替えることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1工程は、パルス変調された高周波電力により生成されたプラズマを用いてエッチングが行われることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1工程および前記第2工程が行われる処理室内の圧力を前記第1工程と前記第2工程との間に10−2Pa以下とする工程をさらに有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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