KR20170000360A - 에칭 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

[과제] 극저온의 온도 제어에 의해 에칭을 촉진시키는 것을 목적으로 한다.
[해결수단] 기판의 표면 온도를 -35℃ 미만으로 제어하고, 제1 고주파 전원이 출력하는 제1 고주파 전력 및 제2 고주파 전원이 출력하는 제2 고주파 전력을 이용하여 수소 함유 가스 및 불소 함유 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 플라즈마에 의해 실리콘 산화막을 에칭 처리하는 제1 공정과, 상기 제2 고주파 전원의 출력을 정지하고, 플라즈마에 의해 실리콘 산화막을 에칭 처리하는 제2 공정을 포함하고, 상기 제1 공정과 상기 제2 공정을 복수회 반복하는 에칭 처리 방법이 제공된다.

Description

에칭 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치{ETCHING PROCESSING METHOD AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 에칭 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
플라즈마에 의해 기판을 에칭하는 처리에 있어서 양호한 에칭을 행하기 위해, 기판을 배치하는 배치대에 설치된 히터 및 냉매 기구에 의해 기판의 표면 온도를 제어하는 것이 제안되어 있다. 예컨대, 특허문헌 1에서는, 에칭 중에 유지해야 할 기판의 표면 온도를 나타내는 프로세스 온도가, 플라즈마로부터의 가열에 의해 기판이 열평형에 도달하는 온도를 나타내는 플라즈마 가열 온도보다 낮고, 에칭 중 플라즈마로부터의 입열에 의해 기판의 표면 온도가 상승한다. 따라서, 에칭 중인 기판의 표면 온도가 프로세스 온도로 유지되도록 냉각 기구에 의해 기판을 냉각시키는 것이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평10-303185호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 제3084497호 명세서 특허문헌 3 : 일본 특허 공개 평8-92765호 공보
그러나, 특허문헌 1은, 예컨대 플라즈마 가열 온도가 300℃, 프로세스 온도가 87℃인 경우에 냉매의 온도를 20℃ 정도로 설정하고 있고, 상온에서의 플라즈마 프로세스에서의 기판의 표면 온도 제어 방법에 관한 것이다. 또한, 특허문헌 1은, 비아 홀이나 컨택트 홀 등의 에칭을 행하는 경우, 홀 사이즈의 대소에 따라 에칭률이 상이한, 소위 마이크로 로딩의 과제를 개선하기 위해, 에칭 중 기판의 표면 온도를 상기와 같이 제어한다.
그런데, 상온하에서의 플라즈마 처리와 극저온 환경하에서의 플라즈마 처리는, 프로세스의 특성이나 제어하는 온도 영역이 상이하기 때문에, 플라즈마로부터의 입열에 대하여 생기는 과제가 상이한 경우가 있고, 또한 그 과제 해결의 어프로치가 상이한 경우가 있다.
상기 과제에 대하여, 일측면에서는, 본 발명은, 극저온의 온도 제어에 의해 에칭을 촉진시키는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 하나의 양태에 의하면, 기판의 표면 온도를 -35℃ 미만으로 제어하고, 제1 고주파 전원이 출력하는 제1 고주파 전력 및 제2 고주파 전원이 출력하는 제2 고주파 전력을 이용하여 수소 함유 가스 및 불소 함유 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 플라즈마에 의해 실리콘 산화막을 에칭 처리하는 제1 공정과, 상기 제2 고주파 전원의 출력을 정지하고, 플라즈마에 의해 실리콘 산화막을 에칭 처리하는 제2 공정을 포함하고, 상기 제1 공정과 상기 제2 공정을 복수회 반복하는 에칭 처리 방법이 제공된다.
하나의 측면에 의하면, 극저온의 온도 제어에 의해 에칭을 촉진시킬 수 있다.
도 1은 일실시형태에 따른 에칭 처리 장치의 종단면의 일례를 나타낸 도면.
도 2는 일실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 LF의 인가 방법과 결과의 일례를 나타낸 도면.
도 3은 웨이퍼의 온도의 LF 파워 및 전열 가스 의존성의 일례를 나타낸 도면.
도 4는 일실시형태에 따른 에칭 처리 방법의 일례를 나타내는 플로우차트.
도 5는 일실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 LF 오프의 효과의 일례를 나타낸 도면.
도 6은 일실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 LF 오프의 효과의 일례를 나타낸 도면.
도 7은 일실시형태에 따른 극저온 에칭 중의 온도 천이의 일례를 나타낸 도면.
도 8은 일실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 반복의 효과의 일례를 나타낸 도면.
도 9는 일실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 LF 파워의 효과의 일례를 나타낸 도면.
도 10은 일실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 챔버의 온도와 ER의 관계의 일례를 나타낸 도면.
도 11은 일실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 LF 파워와 ER의 관계의 일례를 나타낸 도면.
도 12는 일실시형태에 따른 온도 제어부의 구성의 일례를 나타낸 도면.
도 13은 간섭 온도계의 일례를 모식적으로 나타낸 도면.
도 14는 일실시형태에 따른 온도 조절 기구의 일례를 나타낸 도면.
도 15는 일실시형태에 따른 극저온에서의 전열 가스의 압력과 포커스 링(108)의 온도의 관계의 일례를 나타낸 도면.
도 16은 일실시형태에 따른 간헐 에칭과 웨이퍼 온도의 관계의 일례를 나타낸 도면.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성에 관해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
[에칭 처리 장치의 전체 구성]
우선, 본 발명의 일실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)에 관해, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)의 종단면의 일례를 나타낸다. 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)는, 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치의 일례이다. 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)에서는, 웨이퍼를 플라즈마 에칭하지만 이것에 한정되지 않고, 플라즈마 처리 장치로 성막이나 스퍼터 등의 원하는 플라즈마 처리가 행해진다. 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)는, 챔버(10) 내에 배치대(20)와 가스 샤워 헤드(25)를 대향 배치한 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치(용량 결합형 플라즈마 처리 장치)이다. 배치대(20)는 하부 전극으로서도 기능하고, 가스 샤워 헤드(25)는 상부 전극으로서도 기능한다.
에칭 처리 장치(1)는, 예컨대 표면이 알루마이트 처리(양극 산화 처리)된 알루미늄으로 이루어진 원통형의 챔버(10)를 갖고 있다. 챔버(10)는 전기적으로 접지되어 있다. 배치대(20)는, 챔버(10)의 바닥부에 설치되어, 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 「웨이퍼(W)」라고 함)를 배치한다. 웨이퍼(W)는 기판의 일례이다. 배치대(20)는, 예를 들면 알루미늄(Al)이나 티탄(Ti), 탄화규소(SiC) 등으로 형성되어 있다. 배치대(20)의 상면에는, 웨이퍼를 정전 흡착하기 위한 정전 척(106)이 설치되어 있다. 정전 척(106)은, 절연체(106b)의 사이에 척 전극(106a)을 끼워 넣은 구조로 되어 있다. 척 전극(106a)에는 직류 전압원(112)이 접속되고, 직류 전압원(112)으로부터 척 전극(106a)에 직류 전압 HV가 인가됨으로써, 쿨롱력에 의해 웨이퍼(W)가 정전 척(106)에 흡착된다.
정전 척(106)의 둘레 가장자리에는, 배치대(20)의 주위를 둘러싸도록 포커스 링(108)이 배치되어 있다. 포커스 링(108)은, 예컨대 실리콘이나 석영으로 형성되어 있다. 포커스 링(108)은, 에칭의 면내 균일성을 높이도록 기능한다.
배치대(20)는 지지체(104)에 의해 지지되어 있다. 지지체(104)의 내부에는 냉매 유로(104a)가 형성되어 있다. 냉매 유로(104a)에는, 냉매 입구 배관(104b) 및 냉매 출구 배관(104c)이 접속되어 있다. 칠러(107)로부터 출력된 예컨대 냉각수나 브라인 등의 냉각 매체(이하, 「냉매」라고도 함)는, 냉매 입구 배관(104b), 냉매 유로(104a) 및 냉매 출구 배관(104c)을 순환한다. 냉매에 의해, 배치대(20) 및 정전 척(106)은 방열되고 냉각된다.
전열 가스 공급원(85)은, 헬륨 가스(He)나 아르곤 가스(Ar) 등의 전열 가스를 가스 공급 라인(130)을 통해서 정전 척(106) 상의 웨이퍼(W)의 이면에 공급한다. 이러한 구성에 의해, 정전 척(106)은, 냉매 유로(104a)에 순환시키는 냉매와, 웨이퍼(W)의 이면에 공급하는 전열 가스에 의해 온도 제어된다. 그 결과, 웨이퍼를 소정의 온도로 제어할 수 있다. 전열 가스 공급원(85) 및 가스 공급 라인(130)은, 웨이퍼(W)의 이면에 전열 가스를 공급하는 전열 가스 공급 기구의 일례이다.
배치대(20)에는, 2주파 중첩 전력을 공급하는 전력 공급 장치(30)가 접속되어 있다. 전력 공급 장치(30)는, 제1 주파수의 제1 고주파 전력(플라즈마 발생용 고주파 전력)을 공급하는 제1 고주파 전원(32)과, 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수의 제2 고주파 전력(바이어스 전압 발생용 고주파 전력)을 공급하는 제2 고주파 전원(34)을 갖는다. 제1 고주파 전원(32)은, 제1 정합기(33)를 통해 배치대(20)에 전기적으로 접속된다. 제2 고주파 전원(34)은, 제2 정합기(35)를 통해 배치대(20)에 전기적으로 접속된다. 제1 고주파 전원(32)은, 예컨대 60 MHz의 제1 고주파 전력을 배치대(20)에 인가한다. 제2 고주파 전원(34)은, 예컨대 13.56 MHz의 제2 고주파 전력을 배치대(20)에 인가한다. 또, 본 실시형태에서는, 제1 고주파 전력은 배치대(20)에 인가되지만, 가스 샤워 헤드(25)에 인가되어도 좋다.
제1 정합기(33)는, 제1 고주파 전원(32)의 내부(또는 출력) 임피던스에 부하 임피던스를 정합시킨다. 제2 정합기(35)는, 제2 고주파 전원(34)의 내부(또는 출력) 임피던스에 부하 임피던스를 정합시킨다. 제1 정합기(33)는, 챔버(10) 내에 플라즈마가 생성되어 있을 때에 제1 고주파 전원(32)의 내부 임피던스와 부하 임피던스가 외관상 일치하도록 기능한다. 제2 정합기(35)는, 챔버(10) 내에 플라즈마가 생성되어 있을 때에 제2 고주파 전원(34)의 내부 임피던스와 부하 임피던스가 외관상 일치하도록 기능한다.
가스 샤워 헤드(25)는, 그 둘레 가장자리를 피복하는 실드 링(40)을 통해 챔버(10)의 천장부의 개구를 폐색하도록 부착되어 있다. 가스 샤워 헤드(25)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 전기적으로 접지해도 좋다. 또한, 가변 직류 전원을 접속하여 가스 샤워 헤드(25)에 소정의 직류(DC) 전압이 인가되도록 해도 좋다.
가스 샤워 헤드(25)에는, 가스를 도입하는 가스 도입구(45)가 형성되어 있다. 가스 샤워 헤드(25)의 내부에는 가스 도입구(45)로부터 분기된 센터부의 확산실(50a) 및 엣지부의 확산실(50b)이 설치되어 있다. 가스 공급원(15)으로부터 출력된 가스는, 가스 도입구(45)를 통해 확산실(50a, 50b)에 공급되고, 확산실(50a, 50b)에서 확산되어 다수의 가스 공급 구멍(55)으로부터 배치대(20)를 향해 도입된다.
챔버(10)의 바닥면에는 배기구(60)가 형성되어 있고, 배기구60)에 접속된 배기 장치(65)에 의해 챔버(10) 내가 배기된다. 이에 따라, 챔버(10) 내를 소정의 진공도로 유지할 수 있다. 챔버(10)의 측벽에는 게이트 밸브(G)가 설치되어 있다. 게이트 밸브(G)는, 챔버(10)로부터 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 행할 때에 반출 반입구를 개폐한다.
에칭 처리 장치(1)에는, 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(100)가 설치되어 있다. 제어부(100)는, CPU(Central Processing Unit)(105), ROM(Read Only Memory)(110) 및 RAM(Random Access Memory)(115)를 갖고 있다. CPU(105)는, 이들 기억 영역에 저장된 각종 레시피에 따라서, 후술하는 에칭 처리 등의 원하는 처리를 실행한다. 레시피에는 프로세스 조건에 대한 장치의 제어 정보인 프로세스 시간, 압력(가스의 배기), 고주파 전력이나 전압, 각종 가스 유량, 챔버 내 온도(상부 전극 온도, 챔버의 측벽 온도, 웨이퍼(W) 온도(정전 척 온도) 등), 칠러(107)로부터 출력되는 냉매의 온도 등이 기재되어 있다. 또, 이들 프로그램이나 처리 조건을 나타내는 레시피는, 하드디스크나 반도체 메모리에 기억되어도 좋다. 또한, 레시피는, CD-ROM, DVD 등의 가반성의 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 수용된 상태로 소정 위치에 셋팅되어 독출되도록 해도 좋다.
에칭 처리시에는, 게이트 밸브(G)의 개폐가 제어되고, 웨이퍼(W)가 챔버(10)에 반입되어 배치대(20)에 배치된다. 직류 전압원(112)으로부터 척 전극(106a)에 직류 전압 HV가 인가됨으로써, 쿨롱력에 의해 웨이퍼(W)가 정전 척(106)에 흡착되어 유지된다.
이어서, 에칭용 가스, 고주파 전력이 챔버(10) 내에 공급되고, 플라즈마가 생성된다. 생성된 플라즈마에 의해 웨이퍼(W)에 플라즈마 에칭 처리가 실시된다. 에칭 처리후, 직류 전압원(112)으로부터 척 전극(106a)에 웨이퍼(W)의 흡착시와는 정부가 반대인 직류 전압 HV를 인가하여 웨이퍼(W)의 전하를 제전하고, 웨이퍼(W)를 정전 척(106)으로부터 박리한다. 게이트 밸브(G)의 개폐가 제어되고, 웨이퍼(W)가 챔버(10)로부터 반출된다.
[에칭 처리]
다음으로, 이러한 구성의 본 실시형태의 에칭 처리 장치(1)에서의 실리콘 산화막(SiO2)의 에칭에 관해 설명한다. 웨이퍼(W)에는, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 에칭 대상막의 일례인 실리콘 산화막(6)이 형성되고, 실리콘 산화막(6) 상에 마스크막(5)이 형성되어 있다. 마스크막(5)은, 폴리실리콘막, 유기막, 비정질 카본막, 티탄니트라이드(TiN)막 등을 사용할 수 있다.
본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에서는, 웨이퍼(W)의 표면 온도가 -35℃ 미만인 극저온 환경하에서 에칭이 실행된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 표면 온도가 상온(예컨대, 25℃ 전후 또는 그 이상) 프로세스와 비교하여, 높은 에칭률로 에칭 처리를 행할 수 있다. 단, 극저온 환경하에서의 플라즈마 에칭에서는, 웨이퍼(W) 표면의 온도 상승에 의해 에칭률이 급격하게 저하된다. 따라서, 웨이퍼(W) 표면의 온도 관리가 매우 중요해진다.
도 2의 (a)에서는, 이하에 나타내는 극저온 환경하의 프로세스 조건으로 에칭을 행한 결과의 일례가 나타나 있다.
ㆍ프로세스 조건
온도(칠러(107)의 설정 온도) -60℃
압력 60 mT(8.00 Pa)
제1 고주파 전력(HF) 2500 W
제2 고주파 전력(LF) 도 2에 표시(연속파, 펄스파)
가스종 수소(H2)/사불화탄소(CF4)
상기 프로세스 조건하, 프로세스 중의 웨이퍼(W) 표면의 온도를 모니터했다. 도 2의 (a)의 「LF 펄스파」의 란(최좌측)에, 4000 W, 0.3 kHz, Duty비 50%의 제2 고주파 전력(LF)의 펄스파를 인가한 경우의 에칭 결과의 일례를 나타낸다. 이 경우, 에칭 중인 웨이퍼(W) 표면의 온도는 -47℃, 에칭률(ER)은 1259 nm/min이다. 이 때의 제2 고주파 전력(LF)의 실효치는 2000 W이다.
도 2의 (a)의 「LF 연속파」의 란에, 상기 프로세스 조건하, 4000 W, 2000 W, 1000 W의 제2 고주파 전력(LF)의 연속파를 인가한 경우의 에칭 결과의 일례를 나타낸다. 2000 W의 제2 고주파 전력(LF)의 연속파에서는, 에칭 중인 웨이퍼(W) 표면의 온도는 -43℃, 에칭률은 865 nm/min이다. 이것에 의하면, 실효치가 동일한 2000 W의 경우, 제2 고주파 전력(LF)을 연속파로부터 펄스파로 함으로써, 에칭률이 1.5배 정도 향상되었다.
그러나, 4000 W의 제2 고주파 전력(LF)의 연속파에서는, 에칭 중인 웨이퍼(W) 표면의 온도(센터부)는 -35℃, 에칭률은 310 nm/min이고, 에칭이 진행되지 않는(이하, 「에치 스톱」이라고도 함) 현상이 발생했다. 즉, 극저온 환경하에서의 플라즈마 에칭에서는, 플라즈마로부터의 입열에 의해 웨이퍼(W) 표면의 온도가 급격하게 상승하여, 에칭이 진행되지 않고 에치 스톱해 버리는 영역이 있다는 것을 알 수 있다.
1000 W의 제2 고주파 전력(LF)의 연속파에서는, 에칭 중인 웨이퍼(W) 표면의 온도는 -49℃, 에칭률(ER)은 1256 nm/min이다. 이와 같이, 프로세스 온도를 -35℃ 미만의 극저온으로 유지함으로써 에치 스톱을 방지할 수 있다. 또한, 극저온 영역에서는, 제2 고주파 전력(LF)을 작게 할수록 플라즈마로부터의 입열이 저하되고, 에칭률은 높아진다.
이와 같이 본 실시형태의 극저온 프로세스에서는, 제2 고주파 전력(LF)이 올라갈수록, 플라즈마로부터의 입열이 증가함으로써 에칭률은 내려가고, 4000 W가 되면 에치 스톱이 생긴다. 이 결과로부터, 극저온 프로세스에서는, 제2 고주파 전력(LF)이 올라갈수록 에칭률이 올라가는 상온 프로세스와는 에칭 결과가 전혀 상이하다는 것을 알 수 있다.
도 2의 결과에서는, 제2 고주파 전력(LF)의 펄스파가 4000 W, 0.3 kHz, Duty비 50%의 경우, 제2 고주파 전력(LF)의 연속파가 1000 W인 경우와 동등한 웨이퍼(W) 표면의 온도 및 에칭률이 되었다. 즉, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제2 고주파 전력(LF)의 펄스파를 인가한 경우, 제2 고주파 전력(LF)의 연속파를 인가하는 것보다 제2 고주파 전력(LF)(실효치)에 대하여 웨이퍼(W) 표면의 온도를 저하시킬 수 있다. 즉, 제2 고주파 전력(LF)을 펄스파로 하면, 연속파와 비교하여 플라즈마로부터의 입열에 대하여 웨이퍼(W) 표면의 온도를 낮게 제어할 수 있기 때문에, 보다 높은 에칭률로 에칭을 촉진시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 3에는, 제2 고주파 전력(LF)과 전열 가스(He 가스)의 유량 제어에 의한 웨이퍼(W) 이면의 압력과 웨이퍼(W) 표면의 온도의 관계를 나타낸다. 도 3의 (a)에 나타내는 그래프는, 웨이퍼(W) 이면의 압력을 5 Torr(666.6 Pa), 15 Torr(2000 Pa), 25 Torr(3333 Pa), 40 Torr(5333 Pa)로 변화시켰을 때의 제2 고주파 전력(LF)에 대한 웨이퍼(W) 표면의 온도 변화를 나타낸다. 도 3의 (b)에 나타내는 그래프는, 제2 고주파 전력(LF)을 0 W, 1000 W, 2000 W, 4000 W로 변화시켰을 때의 웨이퍼(W) 이면의 압력에 대한 웨이퍼(W) 표면의 온도 변화를 나타낸다. 이것에 의하면, 웨이퍼(W) 이면의 압력 제어만으로는 웨이퍼(W) 표면의 온도 상승을 효과적으로 억제하는 것은 어렵다는 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 본 실시형태는, 웨이퍼(W) 표면의 온도를 극저온으로 제어한 상태로 실리콘 산화막(6)을 에칭할 때, 제2 고주파 전력(LF)의 펄스파를 오프하는 시간을 설정하여, 간헐적으로 에칭을 행하는 에칭 처리 방법을 제안한다. 이에 따라, 웨이퍼(W) 표면의 급격한 온도 상승을 회피하고, 에칭률을 향상시킴으로써, 에치 스톱을 해소하고, 에칭을 촉진시킬 수 있다.
본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법의 일례를 도 4의 플로우차트에 나타낸다. 도 4의 에칭 처리 방법이 시작되면, 우선, 웨이퍼 표면의 온도를 -35℃ 미만의 극저온으로 제어한다(단계 S10). 다음으로, 수소 함유 가스 및 불소 함유 가스를 챔버(10) 내에 공급한다(단계 S12). 예컨대, 수소(H2) 가스 및 사불화탄소(CF4) 가스가 공급된다.
다음으로, 제1 고주파 전원(32)으로부터 제1 고주파 전력(HF)을 출력하고, 플라즈마 여기용의 고주파 전력을 배치대(20)에 인가(온)한다. 또한, 제2 고주파 전원(34)으로부터 제2 고주파 전력(LF)을 출력하고, 바이어스용의 고주파 전력을 배치대에 인가한다. 이에 따라, 실리콘 산화막(6)을 에칭한다(단계 S14 : 제1 공정). 이 때, 제1 고주파 전력(HF)은, 연속파이어도 좋고 펄스파이어도 좋지만, 제2 고주파 전력(LF)은 펄스파이다. 제1 공정의 실행 시간(소정 시간)은 30 sec 이하가 바람직하다.
다음으로, 소정 시간 경과후, 제2 고주파 전력의 펄스파의 인가를 정지(오프)한 상태로 실리콘 산화막(6)을 에칭한다(단계 S16 : 제2 공정). 제2 공정의 실행 시간은, 후술하는 바와 같이 5 sec 이상이 바람직하다. 또한, 제2 공정을 실행할 때의 챔버(10) 내의 압력은, 10 mT(1.33 Pa) 이하의 저압 상태로 해도 좋다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에서는, 제2 고주파 전력(LF)이 온ㆍ오프를 반복함으로써 제2 고주파 전력이 간헐적으로 인가된다. 이 때의 제2 고주파 전력(LF)을 인가하고 있는 시간(온 시간)을 「Ton」으로 하고, 제2 고주파 전력(LF)을 인가하지 않는 시간(오프 시간)을 Toff로 한다. 이 경우, 1/(Ton+Toff)의 주파수의 제2 고주파 전력의 펄스파가 인가된다. 또한, Duty비는, 온 시간 Ton 및 오프 시간 Toff의 총시간에 대한 온 시간 Ton의 비율, 즉, Ton/(Ton+Toff)으로 표시된다.
다음으로, 제2 고주파 전력(LF)이 온ㆍ오프를 반복하는 횟수가 소정 횟수를 넘었는지를 판정한다(단계 S18). 소정 횟수는, 미리 정해진 2회 이상의 횟수이다. 제2 고주파 전력(LF)의 반복 횟수가 소정 횟수를 넘지 않았다고 판정된 경우, 다시 제2 고주파 전력의 펄스파를 인가하고, 실리콘 산화막(6)을 에칭한다(단계 S20 : 제1 공정). 제2 고주파 전력(LF)의 반복 횟수가 소정 횟수를 넘을 때까지 단계 S16∼S20의 처리를 반복하고, 제2 고주파 전력(LF)의 반복 횟수가 소정 횟수를 넘었다고 판정된 경우 본 처리를 종료한다.
상기 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에 의한 에칭 결과의 일례를 도 5에 나타낸다. 도 5의 최좌측에 비교예에 따른 에칭 결과의 일례가 나타나고, 그 우측에 본 실시형태에 따른 3개의 에칭 결과의 예가 나타나 있다.
비교예에 따른 에칭 및 본 실시형태에 따른 에칭의 프로세스 조건은 이하이다.
ㆍ프로세스 조건(비교예)
온도(칠러(107)의 설정 온도) -60℃
압력 60 mT(8.00 Pa)
제1 고주파 전력(HF) 2500 W
제2 고주파 전력(LF) 4000 W, 0.3 kHz, Duty비 50%
가스종 수소(H2)/사불화탄소(CF4)
온 시간 60 sec
오프 시간 없음
ㆍ프로세스 조건(본 실시형태)
온도(칠러(107)의 설정 온도) -60℃
압력 60 mT(8.00 Pa)
제1 고주파 전력(HF) 2500 W
제2 고주파 전력(LF) 4000 W, 0.3 kHz, Duty비 50%
가스종 수소(H2)/사불화탄소(CF4)
온 시간(LF) 15 sec(×4)(4회 반복)
오프 시간(LF) 있음(60 sec, 30 sec, 15 sec)
그 결과, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에서는, 비교예의 에칭과 비교하여, 에칭률이 대강 1.5배 정도가 되고, 또한 선택비가 1.5배 가까이까지 향상되었다. 그 이유는, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에 의하면, 에칭 중에 정기적으로 제2 고주파 전력(LF)의 오프 시간 Toff를 설정함으로써, 오프 시간 Toff에는 플라즈마로부터의 입열이 저하되고, 온 시간에서의 웨이퍼(W) 표면의 온도 상승을 억제할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W) 표면의 온도를 -35℃ 미만의 극저온 상태로 유지할 수 있기 때문이다.
도 6은, 상기 본 실시형태의 프로세스 조건의 오프 시간 Toff를 5 sec로 한 경우의 에칭 결과의 일례를 나타낸다. 오프 시간 이외의 프로세스 조건은 동일하다. 그 결과, 오프 시간 Toff를 5 sec로 한 경우, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에서는, 에칭률과 선택비가 더욱 향상되고, 비교예의 에칭과 비교하여 에칭률 및 선택비가 거의 1.5배 향상되었다.
도 7은, 웨이퍼(W)가 에칭 처리 장치(1) 내에 반입되어, 본 실시형태의 에칭 처리 방법에 의한 에칭후 반출되기까지의 웨이퍼(W) 표면의 온도를 나타낸다. 웨이퍼(W)가 정전 척(106)에 유지된 상태로 제1 및 제2 고주파 전력을 인가하면, 플라즈마가 생성되고 에칭 처리가 시작된다. 제1 및 제2 고주파 전력을 인가하고 플라즈마가 생성되면, 그 플라즈마로부터의 입열(플라즈마 온)에 의해 5 sec에서 웨이퍼(W)의 표면 온도가 급격히 상승하고, 그 후 웨이퍼(W)의 표면 온도는 완만하게 상승한다.
에칭 중에 제2 고주파 전력의 인가를 정지하면, 5 sec에서 웨이퍼(W)의 표면 온도가 급격하게 강하하다. 이것은, 플라즈마로부터의 입열량이 저하되기 때문이다. 이 결과로부터, 제2 고주파 전력(LF)을 오프하는 시간은, 5 sec 이상이면 된다.
또, 도 5에 나타내는 에칭 결과에 기초하여, 제2 고주파 전력(LF)의 오프 시간 Toff는, 5 sec∼60 sec의 범위 내이어도 좋다. 단, 스루풋을 고려하면 제2 고주파 전력(LF)의 오프 시간 Toff는 단시간이 바람직하다. 따라서, 제2 고주파 전력(LF)의 오프 시간 Toff는, 5 s∼30 s가 바람직하고, 5 s∼10 s가 보다 바람직하다.
또, 도 7에 나타내는 웨이퍼(W) 표면의 온도 천이에서는, 제2 고주파 전력(LF)을 오프한 후 웨이퍼(W)는 반출된다. 이 때문에, 제2 고주파 전력(LF)을 오프한 후의 웨이퍼(W) 표면의 온도는 상승하고 있다. 또한, 도 7의 예에서는, 제2 고주파 전력(LF)을 오프한 후, 칠러(107)로부터의 냉매의 공급은 정지시키고 있다. 그러나, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법은, 제2 고주파 전력(LF)의 온ㆍ오프를 복수회 반복한다. 또한, 제2 고주파 전력(LF)의 온ㆍ오프를 복수회 반복하는 동안(즉, 에칭 중), 칠러(107)로부터의 냉매의 공급은 정지시키지 않는다. 이에 따라, 에칭 중 -35℃ 미만의 극저온으로 웨이퍼(W) 표면의 온도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에서는, 에칭률을 높여, 예컨대 애스펙트비가 20 이상인 가는 홀을 깊게 에칭하는 프로세스에도 적합하다.
또, 본 실시형태에서는, 도 4의 단계 S16에 있어서 제2 고주파 전력(LF)의 펄스파를 오프하는 시간을 설정했다. 그러나, 도 4의 단계 S16에 있어서 제2 고주파 전력(LF)과 함께 제1 고주파 전력(HF)을 오프하는 시간을 설정해도 좋다. 이것에 의해서도, 제1 고주파 전력(HF) 및 제2 고주파 전력(LF)의 오프 시간에서는, 플라즈마로부터의 입열을 저하시킴으로써 웨이퍼(W) 표면의 온도를 극저온으로 유지할 수 있어, 에칭률을 높이고, 에칭을 촉진시킬 수 있다.
도 8은, 본 실시형태의 에칭 처리 방법에 있어서, 프로세스 조건 중의 1회의 온 시간 Ton을 변경시킨 경우의 에칭 결과의 일례를, 상기 비교예의 프로세스 조건(오프 시간 없음)의 경우의 에칭 결과와 함께 나타낸다. 본 실시형태의 에칭에서는, 오프 시간 Toff를 60 sec로 하고, 온 시간 Ton을 30 sec(×2), 15 sec(×4), 5 sec(×12)로 한 경우의 에칭 결과의 일례를 나타낸다. 이 결과로부터, 본 실시형태의 에칭 처리 방법에 의하면, 비교예의 에칭 결과와 비교하여, 어느 경우에도 에칭률 및 선택비가 향상되고, 특히 온ㆍ오프의 반복 횟수가 많을수록 에칭이 촉진된다는 것을 알 수 있다.
도 9는, 본 실시형태의 에칭 처리 방법에 있어서, 프로세스 조건 중의 온 시간 Ton 중의 제2 고주파 전력의 실효치를 변경한 경우의 에칭 결과의 일례를, 상기 비교예의 프로세스 조건(오프 시간 없음)의 경우의 에칭 결과와 함께 나타낸다. 본 실시형태에서는, 오프 시간을 30 sec로 하고, 온 시간 Ton을 15 sec(×4)로 하고, 그 때의 제2 고주파 전력을 2000 W(0.3 kHz, Duty 50%), 4000 W(0.3 kHz, Duty 50%), 6000 W(0.3 kHz, Duty 50%)로 한다. 이 결과로부터, 본 실시형태의 에칭 처리 방법에 의하면, 비교예의 에칭 결과와 비교하여, 어느 경우에도 에치 스톱이 생기지 않고, 에칭률 및 선택비가 향상된다는 것을 알 수 있다. 이 결과로부터, 2000 W(0.3 kHz, Duty 50%)의 제2 고주파 전력의 실효치는 1000 W이기 때문에, 제2 고주파 전력의 출력의 실효치는 1000 W 이상(단위면적당 1.4 W/㎠ 이상)인 것이 바람직하다.
이상, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에 의하면, 에칭 중의 소정 시간마다 제2 고주파 전력을 오프하는 시간을 간헐적으로 설정함으로써, 웨이퍼(W) 표면의 온도를 저하시켜 극저온으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 에칭률 및 선택비를 높일 수 있다. 또한, 에칭 중에 제2 고주파 전력(LF)의 오프 시간을 설정하지 않은 경우에 에치 스톱이 발생한 제2 고주파 전력(LF)의 영역에 있어서도, 제2 고주파 전력(LF)의 오프 시간을 간헐적으로 설정함으로써 극저온하에서 에칭을 촉진시킬 수 있다.
(냉각 방열량)
칠러(107)는, 에칭 중, 항상 극저온으로 제어된 냉매를 배치대(20)에 순환시키고 있다. 따라서, 에칭 중, 웨이퍼(W)의 표면은 항상 냉매에 의해 방열되어 있다. 이 때, 냉각 방열량의 합계(합계 방열량)는, 단위면적당 방열량×시간으로 산출된다.
본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에서는, 제2 고주파 전원(LF)의 출력을 정지한 상태에서의 합계 방열량이 71.7 kW/㎡×5 sec 이상이면 충분한 방열량이다. 이 방열량의 산출에 있어서, 칠러(107)의 방열 성능은 5000 Ws, 배치대(20)의 직경 298 mm이다. 즉, 제2 고주파 전원(LF)의 출력을 정지한 상태에서의 단위면적당 방열량이, 매초 71.7 kW/㎡(7.17 W/㎠) 이하이면 된다. 또, 제1 고주파 전원(HF) 및 제2 고주파 전원(LF)의 출력을 간헐적으로 정지하는 경우, 제1 고주파 전원(HF) 및 제2 고주파 전원(LF)으로부터의 출력을 정지한 상태에서의 단위면적당 방열량이, 매초 71.7 kW/㎡(7.17 W/㎠) 이하이면 된다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 에칭 처리 방법에 의하면, 극저온 환경하에서의 에칭 중의 간헐적인 고주파 전력의 인가에 의해, 웨이퍼(W) 표면의 온도를 -35℃보다 낮게 함으로써, 에칭률을 높이고, 에칭을 촉진시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태의 에칭 처리 방법에 의하면, 극저온 환경하에서의 에칭 중의 간헐적인 고주파 전력의 인가에 의해, 에치 스톱을 일으키지 않고 극저온하의 에칭을 행할 수 있고, 프로세스 윈도우를 넓게 할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 에칭 처리 방법은, 애스펙트비가 20 이상인 홀을 보다 깊게 에칭하고자 하는 경우나, 보다 가는 홀을 에칭하고자 하는 경우 등에 적용하면 적합하다.
[온도 제어]
이상에 설명한 본 실시형태에 따른 에칭 처리 방법에서는, 웨이퍼(W)의 표면 온도가 -35℃ 미만인 극저온 환경하에서 매우 높은 ER을 얻을 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)의 표면 온도 제어가 매우 중요해진다. 예컨대, 도 10은, 본 실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 챔버의 온도와 산화실리콘막의 ER의 관계의 일례를 나타낸다. 도 10에 나타내는 에칭 결과는, 실리콘 함유 반사 방지막을, 이하의 프로세스 조건에 있어서 에칭한 결과이다. 도 10의 횡축은, 웨이퍼(W)의 프로세스 조건(Case1∼Case4)이고, 종축은 300 mm의 웨이퍼의 중심 위치에서의 에칭률(ER)을 나타낸다.
ㆍ프로세스 조건
온도(칠러의 설정 온도) -60℃
압력 60 mT(8.00 Pa)
제1 고주파 전력(HF) 2500 W
제2 고주파 전력(LF) 4000 W 펄스파 Duty비 50%(실효치 2000 W)
가스종 수소(H2)/사불화탄소(CF4)
상기 프로세스 조건하에서, 도 10의 Case1, Case2는, 웨이퍼(W)의 이면에 공급하는 He 가스(전열 가스)의 압력이 50 T(6666 Pa)로 제어되어 있는 경우이며, 도 10의 Case3, Case4는, He 가스의 압력이 80 T(10666 Pa)로 제어되어 있는 경우이다. 또한, 도 10의 Case1, Case3은, 가스 샤워 헤드(25)를 구성하는 상부판의 온도가 30℃ 및 챔버(10)의 측벽의 온도가 40℃로 되어 있다. 이 경우, He 가스의 압력을 80 T로 설정하면, He 가스의 압력을 50 T로 설정하는 것보다 He 가스에 의한 웨이퍼(W)의 이면의 냉각 효과가 높아지고, 웨이퍼(W)의 온도를 극저온으로 유지할 수 있어, 그 결과 에칭률을 높일 수 있다.
도 10의 Case2, Case4는, 가스 샤워 헤드(25)를 구성하는 상부판의 온도가 150℃ 및 챔버(10)의 측벽의 온도가 150℃로 되어 있다. 이 경우에도 마찬가지로, He 가스의 압력을 80 T로 설정하면, He 가스의 압력을 50 T로 설정하는 것보다 He 가스에 의한 웨이퍼(W)의 이면의 냉각 효과가 높아지고, 웨이퍼(W)의 온도를 극저온으로 유지할 수 있어, 그 결과 에칭률을 높일 수 있다.
즉, 극저온 환경하에서는 웨이퍼(W)의 표면 온도 제어가 매우 중요하여, 상온 환경하에서의 에칭과 비교하더라도, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 -35℃ 미만으로 제어하는 것이 에칭률에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
또한, He 가스 등의 전열 가스에 의한 냉각 효과와 함께, 입열측의 파라미터를 변경함으로써 플라즈마로부터 웨이퍼(W)로의 입열을 제어할 수 있다. 이것에 의해서도, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 극저온으로 하여, 에칭률을 높일 수 있다.
예컨대, 도 11은, 본 실시형태에 따른 극저온 에칭에서의 LF 파워의 제어와 ER의 관계의 일례를 나타낸다. 도 11에 나타내는 에칭 결과는, 실리콘 함유 반사 방지막을, 이하의 프로세스 조건에 있어서 에칭한 결과이다. 도 11의 횡축은, 웨이퍼(W)의 프로세스 조건이며, 종축은 300 mm의 웨이퍼의 중심 위치에서의 에칭률(ER)을 나타낸다.
ㆍ프로세스 조건
온도(칠러의 설정 온도) -70℃
압력 60 mT(8.00 Pa)
제1 고주파 전력(HF) 2500 W
제2 고주파 전력(LF) 도 2에 표시(펄스파, 연속파)
가스종 수소(H2)/사불화탄소(CF4)
도 11의 좌측에서는, 제2 고주파 전력(LF)이, 4000 W의 펄스파이며 Duty비가 50%로 제어되어 있다. 따라서, 도 11의 좌측의 제2 고주파 전력(LF)의 실효치는 2000 W이다. 도 11의 우측에서는, 제2 고주파 전력(LF)이 4000 W의 연속파이다. 따라서, 도 11의 우측의 제2 고주파 전력(LF)의 실효치는 4000 W이다.
각 그래프를 참조하면, 제2 고주파 전력(LF)을 온ㆍ오프시켜, 오프인 동안에 플라즈마로부터의 입열을 억제하여 웨이퍼(W)의 표면 온도를 낮출 수 있었던 좌측의 에칭률은, 도 11의 우측의 에칭률보다 매우 높아져 있다.
이상으로부터, He 가스의 압력 제어 및 고주파 전력의 온ㆍ오프를 제어함으로써, 웨이퍼(W)의 이면의 냉각 효과를 높일 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 -35℃ 미만으로 유지할 수 있기 때문에, 에칭률을 높일 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
[온도 제어부]
따라서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 온도 측정부(200)는, 에칭 처리 장치(1)의 포커스 링(108)의 온도를 측정하고, 그 측정 결과로부터 웨이퍼(W)의 표면 온도를 실시간으로 제어하는 제어용 PC(201)을 갖는다. 제어용 PC(201)는, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 실시간으로 모니터하는 모니터 기구의 일례이다. 그 때, 제어용 PC(201)는, 포커스 링(108)의 온도 측정의 결과로부터 웨이퍼(W)의 표면 온도를 제어한다.
또한, 온도 측정부(200)는 온도 측정 기구(205)를 갖는다. 온도 측정 기구(205)는 포커스 링(108)의 온도를 측정한다. 온도 측정 기구(205)의 일례로서, 도 13에 나타내는 간섭 온도계를 예를 들어, 포커스 링(108)의 온도 측정 방법에 관해 설명한다. 단, 온도 측정 기구(205)는, 포커스 링(108)의 온도를 측정할 수 있다면, 간섭 온도계에 상관없이, 공지의 어느 온도계도 사용할 수 있다.
온도 측정 기구(205)는, 분광기(202), 광원(203), 서큘레이터(204) 및 콜리메이터(207)를 갖는다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 에칭 처리 장치(1)의 포커스 링(108)의 하부에는, 포커스 링(108)에 밀착시키도록 광파이버(206)의 선단부가 배치대(20)에 매설되어 있다. 광파이버(206)는, 콜리메이터(207)를 통해 온도 측정 기구(205)에 접속되어 있다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 온도 측정 기구(205)는, 굴절률 n의 실리콘(Si)으로 구성된 포커스 링(108)의 온도를 측정한다. 측정 대상물인 포커스 링(108)은, 포커스 링(108)의 이면에 해당하는 제1 주면 및 포커스 링(108)의 표면에 해당하는, 제1 주면에 대향하는 제2 주면을 갖는다.
우선, 광원(203)으로부터 파장 λ이 1560 nm인 스펙트럼광이 방출된다. 광원(203)은, 포커스 링(108)을 투과하는 파장을 갖는 측정광의 광원이다. 광원(203)으로부터 출력된 1560 nm의 측정광은, 서큘레이터(204)를 통해 콜리메이터(207)에 입력되고, 집광되어 광파이버(206)의 출력단으로부터 포커스 링(108)을 향해 출사된다. 콜리메이터(207)는, 제1 주면에서 반사된 측정광의 제1 반사광(A)과, 포커스 링(108)을 투과하여 제2 주면에서 반사된 측정광의 제2 반사광(B)을 입광한다. 입광된 제1 반사광(A) 및 제2 반사광(B)은, 서큘레이터(204)를 통해 분광기(202)에 전송된다. 도 12로 되돌아가, 분광기(202)에는 제어용 PC(201)가 접속되어 있다. 제어용 PC(201)는, 분광기(202)로부터 전송된 제1 반사광(A)과 제2 반사광(B)의 간섭 강도 분포를 푸리에 변환하여 얻어지는 파형에 기초하여 포커스 링(108)의 온도를 계측한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 온도 측정 기구(205)를 이용하여 포커스 링(108)의 온도를 계측하고, 웨이퍼(W)가 배치된 배치대(20)의 온도를 직접 측정하지는 않는다. 그 이유는, 배치대(20)의 이면의 온도를 직접 측정하면, 배치대(20)와 웨이퍼(W)에는 소정의 거리가 있기 때문에, 배치대(20)의 이면의 측정치가 실제의 웨이퍼(W)의 표면 온도를 나타내고 있지 않아, 웨이퍼(W)의 온도 제어를 정확하게 행하는 것이 어려워지는 것을 들 수 있다. 또한, 배치대(20)의 이면에서 온도 측정을 행하면, 웨이퍼(W)의 상측에서 생성되는 플라즈마로부터의 입열의 영향을 받기 쉽거나, 정전 척(106)의 전기적인 영향을 받기 쉬워, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 정확하게 측정하는 것이 방해되기 쉽다. 이상의 이유에 의해, 본 실시형태에 따른 온도 측정부(200)는, 포커스 링(108)의 온도를 측정하고, 측정 결과에 기초하여 웨이퍼(W)의 표면 온도를 추정한다.
그 때, 포커스 링(108)의 측정 온도로부터 웨이퍼(W)의 표면 온도를 정확하게 추정할 수 있도록, 에칭 처리 장치(1)는, 포커스 링(108)을 냉각시키는 냉각 기구와 포커스 링(108)을 정전 척(106)에 흡착시키는 흡착 기구를 갖는다. 이들 기구에 관해, 도 14를 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 14의 (a)는, 종래의 정전 척(106), 포커스 링(108) 및 그 근방의 일례를 나타낸다. 도 14의 (a)의 예에서는, 정전 척(106)과 포커스 링(108) 사이에, 전열 시트(300)를 끼우고 정전 척(106)과 포커스 링(108)을 밀착시키는 중간체(310)가 설치되어 있다. 이에 따라, 정전 척(106)과 포커스 링(108)은 열적으로 분리된 상태가 된다. 그 결과, 도 14의 (a)에 나타내는 구성예에서는, 포커스 링(108)의 측정 온도로부터 웨이퍼(W)의 표면 온도를 정확하게 추정하는 것은 어렵다.
한편, 도 14의 (b)는, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)의 정전 척(106), 포커스 링(108) 및 그 근방을 나타낸다. 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)에는, 포커스 링(108)과 정전 척(106) 사이에 중간체(310) 및 전열 시트(300)는 파지되어 있지 않고, 포커스 링(108)과 정전 척(106)이 직접 접해 있다.
또한, 포커스 링(108)의 하측의 정전 척(106)의 내부에는 척 전극(406a, 406b)이 설치되어 있다. 척 전극(406a)에는, 직류 전압원(412a)이 접속되고, 직류 전압원(412a)으로부터 척 전극(406a)에 직류 전압 HV-A가 인가된다. 마찬가지로, 척 전극(406b)에는, 직류 전압원(412b)이 접속되고, 직류 전압원(412b)으로부터 척 전극(406b)에 직류 전압 HV-B가 인가된다. 이에 따라, 쿨롱력에 의해 정전 척(106)과 포커스 링(108)이 정전 흡착된다.
또한, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)에는, 포커스 링(108)의 이면에 헬륨 가스(He)나 아르곤 가스(Ar) 등의 전열 가스를 공급하기 위한 가스 공급 라인(430)이 설치되어 있다. 가스 공급 라인(430)에는, 도 1에 나타내는 전열 가스 공급원(85)이 접속되어 있다. 이에 따라, 포커스 링(108)의 이면은, 웨이퍼(W)의 이면과 동일하게 전열 가스에 의해 냉각된다. 또한, 포커스 링(108)의 이면은, 웨이퍼(W)의 이면과 동일하게 냉매 유로(104a)에 의해 냉각된다.
이러한 구성의 에칭 처리 장치(1)에 의하면, 포커스 링(108)의 이면과 웨이퍼(W)의 이면을 동일 환경에서 냉각시키는 구조를 갖기 때문에, 에칭 중의 플라즈마로부터의 입열에 대하여 포커스 링(108)과 배치대(20)의 방열 성능을 동일하게 할 수 있다. 따라서, 포커스 링(108)의 온도를 측정하면, 배치대(20)의 재질이나 구조, 냉매 유로(104a)의 구조, 냉매 온도 등의 조건에 기초하여 웨이퍼(W)의 표면 온도를 정확하게 추정할 수 있다. 이에 따라, 포커스 링(108)의 온도를 실시간으로 측정함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 실시간으로 모니터할 수 있다.
또, 칠러(107)로부터 냉매 유로(104a)에 냉매를 공급하는 기구, 및 전열 가스 공급원(85)으로부터 가스 공급 라인(130, 430)을 통해 전열 가스를 공급하는 기구는, 배치대(20)에 설치된 온도 제어 기구의 일례이다. 온도 측정부(200)는, 온도 제어 기구와 고주파 전력(RF)의 온ㆍ오프 제어를 이용하여 웨이퍼(W) 표면의 온도를 조정한다.
구체적으로는, 도 12의 제어용 PC(201)는, 포커스 링(108)의 온도를 소정 시간마다 실시간으로 취득한다. 그리고, 제어용 PC(201)는, 도 12에 나타낸 바와 같은, 미리 ROM(110) 등의 기록부에 기록되어 있는 고주파 전력(RF)의 출력과 웨이퍼(W)의 온도의 관계 그래프 Gh1에 기초하여, 취득한 포커스 링(108)의 온도 정보로부터 고주파 전력(RF)의 온ㆍ오프를 실시간으로 제어한다. 예컨대, 제어용 PC(201)는, 취득한 온도 정보가 나타내는 온도가 -35℃보다 높은 경우, 웨이퍼(W)의 표면 온도가 극저온 상태가 아니라고 판정하고, 고주파 전력(RF)을 오프로 하도록, 제어부(100)에 고주파 전력(RF)을 오프로 하는 신호를 출력한다. 제어부(100)는, 제어용 PC(201)로부터 송신된 신호에 기초하여, 고주파 전력(RF)을 오프로 피드백 제어한다.
또한, 예컨대 제어용 PC(201)는, 취득한 포커스 링(108)의 온도 정보가 나타내는 온도가 -35℃ 미만인 경우, 웨이퍼(W)의 표면 온도가 극저온 상태라고 판정하고, 고주파 전력(RF)을 온으로 하도록, 제어부(100)에 고주파 전력(RF)을 온으로 하는 신호를 출력한다. 제어부(100)는, 제어용 PC(201)로부터 송신된 신호에 기초하여, 고주파 전력(RF)을 온으로 피드백 제어한다. 이와 같이 하여, 측정한 포커스 링(108)의 측정 온도에 기초하여 실시간으로 펄스형의 고주파 전력(RF)을 인가함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 -35℃ 미만의 극저온으로 유지할 수 있다.
또, 제어용 PC(201)는, 고주파 전력(RF)으로서, 제2 고주파 전원(34)의 출력의 온ㆍ오프만을 제어해도 좋고, 제1 고주파 전원(32)의 출력과 제2 고주파 전원(34)의 출력의 온ㆍ오프를 동기하여 제어해도 좋다.
이상에 설명한 바와 같이, 온도 측정부(200)는, 포커스 링(108)의 측정 온도에 기초하여, 제2 고주파 전원(34)의 출력을 정지하거나, 또는 제1 고주파 전원(32)과 제2 고주파 전원(34)의 출력을 정지하고, 웨이퍼(W)의 표면 온도가 -35℃ 미만의 상태를 유지하도록 피드백 제어를 행한다. 이상에 설명한 피드백 기능에 의해, 본 실시형태에 의하면, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 극저온으로 유지할 수 있다. 특히, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)는, 웨이퍼(W)의 단부의 온도 제어를 행하기 위해, 포커스 링(108)의 하측에 도 14에 나타내는 온도 제어 기구(냉각 기구 및 전열기구)를 갖는다. 이에 따라, 포커스 링(108)과 배치대(20)의 방열 성능을 동일하게 할 수 있다. 따라서, 포커스 링(108)의 온도를 측정하면, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 정확하게 추정할 수 있다. 이에 따라, 포커스 링(108)의 온도를 측정함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 -35℃ 미만의 극저온 상태로 유지하도록, 고주파 전력(RF)의 피드백 제어를 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 포커스 링(108)의 온도를 측정함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 -35℃ 미만의 극저온 상태로 유지하도록, 전열 가스의 압력의 피드백 제어를 행할 수 있다.
도 15는, 일실시형태에 따른 극저온에서의 전열 가스와 포커스 링(108)의 온도의 관계의 일례를 나타낸다. 도 15의 횡축은, He 가스를 전열 가스로서 포커스 링(108)의 이면에 공급한 경우의 He 가스의 압력(FR He BP)을 나타낸다. 도 15의 종축은 포커스 링(108)의 온도를 나타낸다. 이것에 의하면, 극저온 환경에 있어서, He 가스의 압력과 포커스 링(108)의 온도는, 도 15에 나타내는 그래프의 관계가 있다는 것을 알 수 있다.
도 16은, 제어용 PC(201)에 의한 피드백 제어의 결과의 일례를 나타낸다. 이것에 의하면, 고주파 전력(RF)이 온ㆍ오프를 반복함으로써, 고주파 전력(RF)이 온인 동안에 상승하는 웨이퍼(W)의 표면 온도를, 고주파 전력(RF)이 오프인 동안에 하강시킬 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W) 표면의 온도를 -35℃ 미만의 극저온으로 유지할 수 있다.
이 고주파 전력(RF)의 온ㆍ오프 제어 및 전열 가스의 압력 제어는, 에칭 중의 포커스 링(108)의 온도 측정에 따라서 실시간으로 행해지기 때문에, 온도 제어성이 높다. 따라서, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(1)에 의하면, 포커스 링(108)의 온도를 측정함으로써, 고주파 전력(RF)의 온ㆍ오프 제어와 전열 가스의 압력 제어를 모두 실시간으로 자율 제어하는 것이 가능하다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 표면 온도를 -35℃ 미만의 극저온으로 유지함으로써, 높은 에칭률을 얻을 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또, 제어용 PC(201)는, He 가스의 압력 제어, 및 고주파 전력(RF)의 온ㆍ오프 제어의 적어도 어느 것을 제어해도 좋다. 예컨대, 제어용 PC(201)는, 제1 고주파 전력 또는 제2 고주파 전력의 출력의 정지와, 전열 가스의 압력 제어는 자율 제어에 의해 행해져도 좋다.
이상, 에칭 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치를 상기 실시형태에 의해 설명했지만, 본 발명에 따른 에칭 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위 내에서 여러가지 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
예컨대, 상기 실시형태에서는, 수소 함유 가스로서 수소 가스를 예를 들고, 불소 함유 가스로서 사불화탄소 가스를 예를 들어 설명했다. 그러나, 수소 함유 가스는, 수소(H2) 가스에 한정되지 않고, 메탄(CH4) 가스, 플루오로메탄(CH3F) 가스, 디플루오로메탄(CH2F2) 가스 및 트리플루오로메탄(CHF3) 가스의 적어도 어느 가스를 포함하고 있으면 된다. 또한, 불소 함유 가스는, 사불화탄소(CF4) 가스에 한정되지 않고, C4F6(헥사플루오로1,3부타디엔) 가스, C4F8(퍼플루오로시클로부탄) 가스, C3F8(팔불화프로판) 가스, NF3(삼불화질소) 가스, SF6(육불화황) 가스이어도 좋다.
또한, 에칭에 의해 생긴 반응 생성물을 제거하는 공정을, 제2 고주파 전력의 오프 시간 Toff, 또는 제1 및 제2 고주파 전력의 오프 시간 Toff에 행해도 좋다. 예컨대, 오프 시간 Toff에 산소(O2) 가스를 공급하고, 산소 가스로부터 생성된 O2 플라즈마에 의해, 홀의 영역에 부착된 반응 생성물을 제거해도 좋다. 또는, 수소(H2) 가스 및 사불화탄소(CF4) 가스를 공급하고, 이들 혼합 가스로부터 생성된 플라즈마에 의해 에칭을 촉진시켜, 반응 생성물을 제거해도 좋다.
또한, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는, 용량 결합형 플라즈마(CCP : Capacitively Coupled Plasma) 장치뿐만 아니라, 그 밖의 플라즈마 처리 장치에 적용 가능하다. 그 밖의 플라즈마 처리 장치로는, 유도 결합형 플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma), 레이디얼 라인 슬롯트 안테나를 이용한 플라즈마 처리 장치, 헬리콘파 여기형 플라즈마(HWP : Helicon Wave Plasma) 장치, 전자 사이클로트론 공명 플라즈마(ECR : Electron Cyclotron Resonance Plasma) 장치 등이어도 좋다.
본 명세서에서는, 에칭 대상으로서 반도체 웨이퍼(W)에 관해 설명했지만, LCD(Liquid Crystal Display), FPD(Flat Panel Display) 등에 이용되는 각종 기판이나, 포토 마스크, CD 기판, 프린트 기판 등이어도 좋다.
1 : 에칭 처리 장치 10 : 챔버
15 : 가스 공급원 20 : 배치대
25 : 가스 샤워 헤드 30 : 전력 공급 장치
32 : 제1 고주파 전원 33 : 제1 정합기
34 : 제2 고주파 전원 35 : 제2 정합기
85 : 전열 가스 공급원 106 : 정전 척
107 : 칠러 200 : 온도 제어부
202 : 분광기 203 : 광원
204 : 서큘레이터 205 : 온도 측정 기구
207 : 콜리메이터

Claims (12)

  1. 에칭 처리 방법에 있어서,
    기판의 표면 온도를 -35℃ 미만으로 제어하고, 제1 고주파 전원이 출력하는 제1 고주파 전력 및 제2 고주파 전원이 출력하는 제2 고주파 전력을 이용하여 수소 함유 가스 및 불소 함유 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 플라즈마에 의해 실리콘 산화막을 에칭 처리하는 제1 공정과,
    상기 제2 고주파 전원의 출력을 정지하고, 플라즈마에 의해 실리콘 산화막을 에칭 처리하는 제2 공정
    을 포함하고,
    상기 제1 공정과 상기 제2 공정을 복수회 반복하는, 에칭 처리 방법.
  2. 에칭 처리 방법에 있어서,
    기판의 표면 온도를 -35℃ 미만으로 제어하고, 제1 고주파 전원이 출력하는 제1 고주파 전력 및 제2 고주파 전원이 출력하는 제2 고주파 전력을 이용하여 수소 함유 가스 및 불소 함유 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 플라즈마에 의해 실리콘 산화막을 에칭 처리하는 제1 공정과,
    상기 제1 고주파 전원 및 상기 제2 고주파 전원의 출력을 정지하고, 플라즈마에 의해 실리콘 산화막을 에칭 처리하는 제2 공정
    을 포함하고,
    상기 제1 공정과 상기 제2 공정을 복수회 반복하는, 에칭 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수소 함유 가스는, 수소(H2) 가스, 메탄(CH4) 가스, 플루오로메탄(CH3F) 가스, 디플루오로메탄(CH2F2) 가스 및 트리플루오로메탄(CHF3) 가스 중 적어도 어느 가스를 포함하는 것인, 에칭 처리 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 고주파 전력의 값은 단위면적당 1.4 W/㎠ 이상인 것인, 에칭 처리 방법.
  5. 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    기판을 배치하는 배치대와,
    상기 배치대에 설치된 온도 제어 기구를 이용하여, 상기 기판의 표면 온도를 -35℃ 미만으로 제어하는 온도 측정부와,
    상기 기판의 이면에 전열 가스를 공급하는 전열 가스 공급 기구와,
    제1 고주파 전력을 출력하는 제1 고주파 전원과,
    제1 고주파 전력의 주파수보다 낮은 주파수의 제2 고주파 전력을 출력하는 제2 고주파 전원
    을 가지며,
    상기 온도 측정부는, 상기 제2 고주파 전원의 출력을 정지하는 피드백 제어를 행하는 것인, 플라즈마 처리 장치.
  6. 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    기판을 배치하는 배치대와,
    상기 배치대에 설치된 온도 제어 기구를 이용하여, 상기 기판의 표면 온도를 -35℃ 미만으로 제어하는 온도 측정부와,
    상기 기판의 이면에 전열 가스를 공급하는 전열 가스 공급 기구와,
    제1 고주파 전력을 출력하는 제1 고주파 전원과,
    제1 고주파 전력의 주파수보다 낮은 주파수의 제2 고주파 전력을 출력하는 제2 고주파 전원
    을 가지며,
    상기 온도 측정부는, 상기 제1 고주파 전원 및 상기 제2 고주파 전원의 출력을 정지하는 피드백 제어를 행하는 것인, 플라즈마 처리 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 고주파 전력 및 상기 제2 고주파 전력의 양쪽 또는 상기 제2 고주파 전력은, 펄스파에 의해 출력되는 것인, 플라즈마 처리 장치.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 고주파 전력 또는 상기 제2 고주파 전력의 출력의 정지와, 상기 전열 가스의 압력 제어는 자율 제어에 의해 행해지는 것인, 플라즈마 처리 장치.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 기판의 표면 온도를 실시간으로 모니터하는 모니터 기구를 갖는, 플라즈마 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모니터 기구는, 포커스 링의 온도 측정의 결과로부터 상기 기판의 표면 온도를 모니터하는 것인, 플라즈마 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 온도 측정부는, 간섭 온도계에 의해 상기 기판의 표면 온도를 측정하는 것인, 플라즈마 처리 장치.
  12. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 온도 측정부는, 상기 제2 고주파 전원의 출력을 정지하거나, 상기 제1 고주파 전원 및 상기 제2 고주파 전원의 출력을 정지하고, 상기 기판의 표면 또는 포커스 링의 온도가 -35℃ 미만의 상태를 유지하도록 피드백 제어를 행하는 것인, 플라즈마 처리 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190142107A (ko) * 2018-06-15 2019-12-26 삼성전자주식회사 저온 식각 방법 및 플라즈마 식각 장치
CN112117178A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6837886B2 (ja) * 2017-03-21 2021-03-03 株式会社日立ハイテク プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US20190119815A1 (en) * 2017-10-24 2019-04-25 Applied Materials, Inc. Systems and processes for plasma filtering
JP7214021B2 (ja) * 2018-03-29 2023-01-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、及び被処理体の搬送方法
JP6886940B2 (ja) 2018-04-23 2021-06-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法
JP6920245B2 (ja) 2018-04-23 2021-08-18 東京エレクトロン株式会社 温度制御方法
JP2020115498A (ja) 2019-01-17 2020-07-30 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法およびエッチング装置
CN116997997A (zh) * 2021-03-30 2023-11-03 东京毅力科创株式会社 蚀刻方法和蚀刻装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07122546A (ja) * 1993-10-20 1995-05-12 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置の制御方法
JPH0892765A (ja) 1994-09-22 1996-04-09 Tokyo Electron Ltd エッチング方法
JPH10303185A (ja) 1997-04-26 1998-11-13 Anelva Corp エッチング装置及びエッチング方法
JP3084497B2 (ja) 1992-03-25 2000-09-04 東京エレクトロン株式会社 ＳｉＯ２膜のエッチング方法
US20130109190A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Thorsten Lill Pulsed plasma with low wafer temperature for ultra thin layer etches
US20150168231A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-18 Tokyo Electron Limited Temperature measuring method, substrate processing system and component to be provided in substrate processing apparatus of the substrate processing system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61240635A (ja) * 1985-04-17 1986-10-25 Sanyo Electric Co Ltd ドライエツチング方法
JPH0445529A (ja) * 1990-06-13 1992-02-14 Sony Corp ドライエッチングの方法
JP2630118B2 (ja) * 1990-07-02 1997-07-16 株式会社日立製作所 真空処理方法及び装置
JP3013446B2 (ja) * 1990-12-28 2000-02-28 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
JP3111661B2 (ja) * 1992-07-24 2000-11-27 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
JPH09298192A (ja) * 1996-03-04 1997-11-18 Sony Corp 半導体装置の製造装置および静電チャックからのウエハ脱着方法
JP4538209B2 (ja) * 2003-08-28 2010-09-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 半導体装置の製造方法
JP4593402B2 (ja) * 2005-08-25 2010-12-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ エッチング方法およびエッチング装置
JP5993111B2 (ja) * 2010-09-24 2016-09-14 東京エレクトロン株式会社 温度制御システム
JP5642531B2 (ja) * 2010-12-22 2014-12-17 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP5912637B2 (ja) * 2012-02-17 2016-04-27 東京エレクトロン株式会社 半導体装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3084497B2 (ja) 1992-03-25 2000-09-04 東京エレクトロン株式会社 ＳｉＯ２膜のエッチング方法
JPH07122546A (ja) * 1993-10-20 1995-05-12 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置の制御方法
JPH0892765A (ja) 1994-09-22 1996-04-09 Tokyo Electron Ltd エッチング方法
JPH10303185A (ja) 1997-04-26 1998-11-13 Anelva Corp エッチング装置及びエッチング方法
US20130109190A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Thorsten Lill Pulsed plasma with low wafer temperature for ultra thin layer etches
US20150168231A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-18 Tokyo Electron Limited Temperature measuring method, substrate processing system and component to be provided in substrate processing apparatus of the substrate processing system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190142107A (ko) * 2018-06-15 2019-12-26 삼성전자주식회사 저온 식각 방법 및 플라즈마 식각 장치
CN112117178A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法

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