JPWO2012008409A1 - エッチング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
処理チャンバ内の基台上に載置された炭化珪素基板をエッチングするエッチング方法であって、
前記炭化珪素基板を200℃以上に加熱し、フッ素系ガスを含む処理ガスを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、前記基台に高周波電力を供給してバイアス電位を与え、前記炭化珪素基板をエッチングする第1の工程と、
少なくとも、前記炭化珪素基板に、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜を形成する処理を含む第2の工程とを交互に繰り返して実施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。
前記第1の工程では、前記炭化珪素基板を等方的にエッチングし、
前記第2の工程では、前記炭化珪素基板を200℃以上に加熱し、フッ素系ガスと酸素ガス又は窒素ガスとを含む処理ガスを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、前記基台に高周波電力を供給してバイアス電位を与え、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜を保護膜として前記炭化珪素基板に形成しつつ該炭化珪素基板をエッチングすることを特徴とする請求項1に記載のエッチング方法に係る。
前記第1の工程における酸素ガスの供給流量をフッ素系ガスの供給流量の1倍以下、前記第2の工程における酸素ガスの供給流量をフッ素系ガスの供給流量の1倍以上、とすればより好ましく、前記第1の工程における酸素ガスの供給流量をフッ素系ガスの供給流量の0.25倍以下、前記第2の工程における酸素ガスの供給流量をフッ素系ガスの供給流量の1.5倍以上、とすれば更に好ましい。
また、第2の工程では第1の工程よりも酸素ガスの供給流量を多くすることが好ましいが、酸素ガスの供給流量がフッ素系ガスの供給流量の0.75倍〜1.25倍の間は、図5(c)のように、僅かながらも側壁がエッチングされ、僅かながらも溝H’が形成されるエッチング形状となる流量であるため、第1の工程及び第2の工程のどちらにも適用することが可能である。
保護膜形成時の処理条件として、保護膜形成時間を10秒間、SF6ガスの供給流量を10sccm、Arガスの供給流量を60sccm、O2ガスの供給流量を600sccm、コイル31に供給する高周波電力を2500W、基台15に供給する電力を700W、処理チャンバ11内の圧力を3Paとし、続くエッチング時の処理条件として、エッチング時間を2秒間、SF6ガスの供給流量を10sccm、Arガスの供給流量を60sccm、コイル31に供給する高周波電力を2500W、基台15に供給する電力を700W、処理チャンバ11内の圧力を3Paに設定した。
保護膜形成時の処理条件として、保護膜形成時間を30秒間、SiCl4ガスの供給流量を5sccm、O2ガスの供給流量を200sccm、コイル31に供給する高周波電力を1500W、基台15に供給する電力を0W、処理チャンバ11内の圧力を3Paに設定した。
11 処理チャンバ
15 基台
20 排気装置
25 ガス供給装置
26,27,28 ガス供給部
30 プラズマ生成装置
31 コイル
32,35 高周波電源
K 炭化珪素基板
スに含まれるO2ガスの割合によっては、溝H’が大きくなったり、側壁のエッチングが大きくなったりすることがあり、一定の形状精度を満たすエッチング形状を得ることができない場合があった。
[0016]
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、より高精度に炭化珪素基板をエッチングす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。
課題を解決するための手段
[0017]
上記目的を達成するための本発明は、
処理チャンバ内の基台上に載置された炭化珪素基板をエッチングするエッチング方法であって、
前記炭化珪素基板を200℃以上に加熱し、フッ素系ガスを含む処理ガスを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、前記基台に高周波電力を供給してバイアス電位を与え、前記炭化珪素基板をエッチングする第1の工程と、
少なくとも、前記炭化珪素基板に、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜を保護膜として形成する処理を含む第2の工程とを交互に繰り返して実施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。
[0018]
このエッチング方法によれば、炭化珪素基板を200℃以上に加熱し、フッ素系ガスを含む処理ガスをプラズマ化し、基台にバイアス電位を与える第1の工程と、少なくとも、前記炭化珪素基板に、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜を保護膜として形成する処理を含む第2の工程とを繰り返し行う。
[0019]
前記第1の工程では、フッ素系ガスのプラズマ化により生じたイオンがバイアス電位により炭化珪素基板に入射,衝突することで当該炭化珪素基板がエッチングされるとともに、フッ素系ガスのプラズマ化により生じたラジカルやイオンが、炭化珪素基板を構成するシリコン原子と反応することで当該炭化珪素基板がエッチングされる。
[0020]
前記第2の工程では、炭化珪素基板のエッチングにより生じたシリコン原子やシリコン化合物を構成するシリコン原子と、酸素又は窒素のラジカルや
Claims (7)
- 処理チャンバ内の基台上に載置された炭化珪素基板をエッチングするエッチング方法であって、
前記炭化珪素基板を200℃以上に加熱し、フッ素系ガスを含む処理ガスを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、前記基台に高周波電力を供給してバイアス電位を与え、前記炭化珪素基板をエッチングする第1の工程と、
少なくとも、前記炭化珪素基板に、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜を形成する処理を含む第2の工程とを交互に繰り返して実施するようにしたことを特徴とするエッチング方法。 - 前記第1の工程では、前記炭化珪素基板を等方的にエッチングし、
前記第2の工程では、前記炭化珪素基板を200℃以上に加熱し、フッ素系ガスと酸素ガス又は窒素ガスとを含む処理ガスを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、前記基台に高周波電力を供給してバイアス電位を与え、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜を保護膜として前記炭化珪素基板に形成しつつ該炭化珪素基板をエッチングすることを特徴とする請求項1に記載のエッチング方法。 - 前記第2の工程では、酸素ガス又は窒素ガスを含む処理ガス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300W以上の高周波電力を供給してバイアス電位を与えるようにしたことを特徴とする請求項2記載のエッチング方法。
- 前記第1の工程では、フッ素系ガスと酸素ガスとを含む処理ガスを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化するようにしたことを特徴とする請求項2に記載のエッチング方法。
- 前記第1の工程では、フッ素系ガスと酸素ガスとを含む処理ガス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、前記酸素ガスの供給流量をフッ素系ガスの1.25倍以下とし、
前記第2の工程では、フッ素系ガスと酸素ガスとを含む処理ガス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、前記酸素ガスの供給流量をフッ素系ガスの供給流量の0.75倍以上とするようにしたことを特徴とする請求項2に記載のエッチング方法。 - 前記第2の工程では、シリコン系ガスと酸素ガス又は窒素ガスとを含む処理ガスを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化し、前記炭化珪素基板に酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜を保護膜として形成することを特徴とする請求項1に記載のエッチング方法。
- 前記第1の工程では、フッ素系ガスと酸素ガスとを含む処理ガスを前記処理チャンバ内に供給してプラズマ化するようにしたことを特徴とする請求項6記載のエッチング方法。
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