KR20180062404A - 플라즈마 에칭 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 함유 마스크가 마스크로서 이용되는 경우에, 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 회피한다.
플라즈마 에칭 방법은, 소정의 패턴을 가지는 금속 함유 마스크에 대해, 제 1 처리 가스의 플라즈마에 의해 상부 전극을 스퍼터하면서 상부 전극을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물을 퇴적시키는 퇴적 공정과, 상부 전극을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물이 퇴적된 금속 함유 마스크를 마스크로 하여, 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 피처리막을 에칭하는 에칭 공정을 포함한다.
플라즈마 에칭 방법은, 소정의 패턴을 가지는 금속 함유 마스크에 대해, 제 1 처리 가스의 플라즈마에 의해 상부 전극을 스퍼터하면서 상부 전극을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물을 퇴적시키는 퇴적 공정과, 상부 전극을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물이 퇴적된 금속 함유 마스크를 마스크로 하여, 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 피처리막을 에칭하는 에칭 공정을 포함한다.
Description
본 발명의 여러 측면 및 실시 형태는 플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치에 관한 것이다.
종래, 플라즈마 에칭 장치는, 예를 들면 포토레지스트나 금속 함유 마스크를 마스크로 하여 피처리막의 에칭을 행한다. 또, 포토레지스트가 마스크로서 이용되는 경우에, 실리콘을 포함하는 상부 전극에 음의 직류 전압을 인가하면서 처리 가스의 플라즈마에 의해 포토레지스트의 표면에 실리콘 함유 퇴적물을 보호막으로서 퇴적시키는 수법이 있다.
그러나, 플라즈마 에칭 장치에서는, 금속 함유 마스크가 마스크로서 이용되는 경우에, 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 회피하는 것까지는 고려되고 있지 않다. 즉, 플라즈마 에칭 장치에서는, 금속 함유 마스크가 마스크로서 이용되는 경우에, 금속 함유 마스크로부터 비산되는 금속이 금속 화합물로서 피처리막에 부착되는 것에 의해, 피처리막의 에칭이 저해되어, 결과적으로 에칭 스톱이 발생한다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 플라즈마 에칭 방법은, 소정의 패턴을 가지는 금속 함유 마스크에 대해, 제 1 처리 가스의 플라즈마에 의해 상부 전극을 패터닝하면서 상기 상부 전극을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물을 퇴적시키는 퇴적 공정과, 상기 상부 전극을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물이 퇴적된 상기 금속 함유 마스크를 마스크로 하여, 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 피처리막을 에칭하는 에칭 공정을 포함한다.
본 발명의 여러 측면 및 실시 형태에 의하면, 금속 함유 마스크가 마스크로서 이용되는 경우에, 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 회피할 수 있는 플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치가 실현된다.
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 에칭 장치를 단순화하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 에칭 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 제 1 실시 형태에 있어서의 플라즈마 에칭 처리의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 제 1 실시 형태에 있어서의 퇴적 공정에 대해 나타내는 도면이다.
도 5는 퇴적 공정과 에칭 공정이 반복되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 퇴적 공정과 에칭 공정이 반복되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 퇴적 공정과 에칭 공정의 사이에 산화 공정이 실행되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 비교예 1 및 실시예 1에서의 처리 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 에칭 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 제 1 실시 형태에 있어서의 플라즈마 에칭 처리의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 제 1 실시 형태에 있어서의 퇴적 공정에 대해 나타내는 도면이다.
도 5는 퇴적 공정과 에칭 공정이 반복되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 퇴적 공정과 에칭 공정이 반복되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 퇴적 공정과 에칭 공정의 사이에 산화 공정이 실행되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 비교예 1 및 실시예 1에서의 처리 결과를 나타내는 도면이다.
이하에, 개시하는 플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치의 실시 형태에 대해 도면에 근거하여 상세히 설명한다. 또, 본 실시 형태에 의해 개시하는 발명이 한정되는 것은 아니다. 각 실시 형태는 처리 내용을 모순시키지 않는 범위에서 적절히 조합하는 것이 가능하다.
(제 1 실시 형태에 있어서의 플라즈마 에칭 장치)
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 에칭 장치를 단순화하여 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 에칭 장치는 하부 전극인 서셉터(16)에 제 1 고주파 전원(89)으로부터 플라즈마 생성용의 예를 들면 40㎒의 고주파(RF) 전력을 인가함과 아울러, 제 2 고주파 전원(90)으로부터 이온 인입용의 예를 들면 2㎒의 고주파(RF) 전력을 인가하는 하부 RF 2주파 인가 타입의 플라즈마 에칭 장치로서, 도시한 바와 같이 상부 전극(34)에 가변 직류 전원(50)을 접속하여 소정의 직류(DC) 전압이 인가되는 플라즈마 에칭 장치이다.
도 2는 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 에칭 장치를 나타내는 개략 단면도이다. 플라즈마 에칭 장치는 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 에칭 장치로서 구성되어 있고, 예를 들면 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 대략 원통 모양의 챔버(처리 용기)(10)를 가지고 있다. 챔버(10)는 접지되어 있다.
챔버(10)의 바닥부에는, 세라믹스 등으로 이루어지는 절연판(12)을 거쳐서 원주 형상의 서셉터 지지대(14)가 배치된다. 서셉터 지지대(14) 위에는, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는 서셉터(16)가 마련되어 있다. 서셉터(16)는 하부 전극을 구성하고, 서셉터(16) 위에 피처리체인 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라고 부름) W가 탑재된다.
서셉터(16)의 상면에는, 웨이퍼 W를 정전력으로 흡착 유지하는 정전 척(18)이 마련되어 있다. 정전 척(18)은 도전막으로 이루어지는 전극(20)을 1쌍의 절연층 또는 절연 시트의 사이에 끼운 구조를 가지는 것이고, 전극(20)에는 직류 전원(22)이 전기적으로 접속되어 있다. 정전 척(18)에서는, 직류 전원(22)으로부터의 직류 전압에 의해 생긴 쿨롱력 등의 정전력에 의해 웨이퍼 W가 흡착 유지된다.
정전 척(18)(웨이퍼 W)의 주위에서 서셉터(16)의 상면에는, 에칭의 균일성을 향상시키는 도전성의 포커스 링(보정 링)(24)이 배치되어 있다. 포커스 링(보정 링)(24)은, 예를 들면 실리콘으로 형성된다. 서셉터(16) 및 서셉터 지지대(14)의 측면에는, 예를 들면 석영으로 이루어지는 원통 모양의 내벽 부재(26)가 마련되어 있다.
서셉터 지지대(14)의 내부에는, 예를 들면 원주 상에 냉매실(28)이 마련되어 있다. 냉매실(28)에는, 외부에 마련된 도시하지 않은 칠러 유닛으로부터 배관(30a, 30b)을 거쳐서 소정 온도의 냉매가 순환 공급된다. 서셉터(16) 상의 웨이퍼 W의 처리 온도는 냉매의 온도에 의해 제어된다.
또한, 도시하지 않은 전열 가스 공급 기구로부터의 전열 가스, 예를 들면 He 가스가, 가스 공급 라인(32)을 거쳐서 정전 척(18)의 상면과 웨이퍼 W의 이면 사이에 공급된다.
하부 전극인 서셉터(16)의 위쪽에는, 서셉터(16)와 대향하도록 평행하게 상부 전극(34)이 마련되어 있다. 상부 전극(34) 및 하부 전극(16) 사이의 공간이 플라즈마 생성 공간으로 된다. 상부 전극(34)은 하부 전극인 서셉터(16) 상의 웨이퍼 W와 대향하여 플라즈마 생성 공간과 접하는 면, 즉 대향면을 형성한다.
상부 전극(34)은 절연성 차폐 부재(42)를 거쳐서 챔버(10)의 상부에 지지된다. 상부 전극(34)은 서셉터(16)와의 대향면을 구성하고 또한 다수의 가스 토출 구멍(37)을 가지는 전극판(36)과, 전극판(36)을 착탈 자유롭게 지지하고 도전성 재료로 이루어지는 수냉 구조의 전극 지지체(8)에 의해 구성되어 있다. 전극 지지체(8)를 형성하는 도전성 재료는, 예를 들면 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄이다. 전극판(36)은 실리콘 함유 물질로 형성되고, 예를 들면 실리콘으로 형성된다. 실리콘은 상부 전극(34)을 구성하는 원소의 일례이다. 전극 지지체(8)의 내부에는, 가스 확산실(40)이 마련된다. 가스 확산실(40)로부터는 가스 토출 구멍(37)에 연통하는 다수의 가스 통류 구멍(41)이 아래쪽으로 연장되어 있다.
전극 지지체(8)에는 가스 확산실(40)에 처리 가스를 유도하는 가스 도입구(62)가 형성된다. 가스 도입구(62)에는 가스 공급관(64)이 접속되고, 가스 공급관(64)에는 처리 가스 공급원(66)이 접속되어 있다. 가스 공급관(64)에는, 상류측으로부터 차례로 매스플로우 콘트롤러(MFC)(68) 및 개폐 밸브(70)가 마련되어 있다. 처리 가스 공급원(66)으로부터는 에칭을 위한 처리 가스로서, 예를 들면 C4F8 가스와 같은 플루오르카본 가스(CxFy)가 가스 공급관(64)으로부터 가스 확산실(40)로 공급되고, 가스 통류 구멍(41) 및 가스 토출 구멍(37)을 거쳐서 샤워 형상으로 플라즈마 생성 공간으로 토출된다. 즉, 상부 전극(34)은 처리 가스를 공급하기 위한 샤워 헤드로서 기능한다.
또, 처리 가스 공급원(66)으로부터는, 후술하는 바와 같이, 실리콘 함유 퇴적물을 퇴적시킬 때에 이용되는 처리 가스나, 에칭에 이용되는 처리 가스 등이 공급된다. 처리 가스 공급원(66)에 의해 공급되는 가스의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
상부 전극(34)에는, 로우패스 필터(LPF)(46a)를 거쳐서 가변 직류 전원(50)이 전기적으로 접속되어 있다. 가변 직류 전원(50)은 바이폴라 전원이어도 좋다. 가변 직류 전원(50)은 온·오프 스위치(52)에 의해 급전의 온·오프가 가능하게 되어 있다. 가변 직류 전원(50)의 극성 및 전류·전압 및 온·오프 스위치(52)의 온·오프는 콘트롤러(제어 장치)(51)에 의해 제어되게 되어 있다.
로우패스 필터(LPF)(46a)는 후술하는 제 1 및 제 2 고주파 전원으로부터의 고주파를 트랩하기 위한 것이고, 바람직하게는 LR 필터 또는 LC 필터로 구성된다.
챔버(10)의 측벽으로부터 상부 전극(34)의 높이 위치보다 위쪽으로 연장되도록 원통 모양의 접지 도체(10a)가 마련되어 있다. 원통 모양의 접지 도체(10a)는 그 상부에 천벽을 가지고 있다.
하부 전극인 서셉터(16)에는, 정합기(87)를 거쳐서 제 1 고주파 전원(89)이 전기적으로 접속된다. 또한, 서셉터(16)는 정합기(88)를 거쳐서 제 2 고주파 전원(90)이 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 고주파 전원(89)은 27㎒ 이상의 주파수, 예를 들면 40㎒의 고주파 전력을 출력한다. 제 1 고주파 전원(89)으로부터 출력되는 고주파 전력은 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력이고, 이하에서는 적절히 「플라즈마 생성용 고주파 전력」이라고 표기된다. 제 2 고주파 전원(90)은 13.56㎒ 이하의 주파수, 예를 들면 2㎒의 고주파 전력을 출력한다. 제 2 고주파 전원(90)으로부터 출력되는 고주파 전력은 플라즈마 중의 이온을 인입하기 위한 고주파 전력이고, 이하에서는 적절히 「이온 인입용 고주파 전력」이라고 표기된다. 또, 제 1 고주파 전력(89)은 정합기(87)를 거쳐서 상부 전극(34)에 전기적으로 접속되어도 좋다.
정합기(87, 88)는 각각 제 1 및 제 2 고주파 전원(89, 90)의 내부(또는 출력) 임피던스에 부하 임피던스를 정합시키기 위한 것으로, 챔버(10) 내에 플라즈마가 생성되고 있을 때에 제 1 및 제 2 고주파 전원(89, 90)의 내부 임피던스와 부하 임피던스가 외견상 일치하도록 기능한다.
챔버(10)의 바닥부에는 배기구(80)가 마련되고, 배기구(80)에 배기관(82)을 거쳐서 배기 장치(84)가 접속되어 있다. 배기 장치(84)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 가지고 있고, 챔버(10) 내를 소망하는 진공도까지 감압 가능하게 되어 있다. 또한, 챔버(10)의 측벽에는 웨이퍼 W의 반입출구(85)가 마련된다. 반입출구(85)는 게이트 밸브(86)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 또한, 챔버(10)의 내벽을 따라 챔버(10)에 에칭 부생물(데포지션(deposition))이 부착하는 것을 방지하기 위한 데포지션 실드(11)가 착탈 자유롭게 마련되어 있다. 즉, 데포지션 실드(11)가 챔버벽을 구성하고 있다. 또한, 데포지션 실드(11)는 내벽 부재(26)의 외주에도 마련되어 있다. 챔버(10)의 바닥부의 챔버벽측의 데포지션 실드(11)와 내벽 부재(26)측의 데포지션 실드(11)의 사이에는 배기 플레이트(83)가 마련되어 있다. 데포지션 실드(11) 및 배기 플레이트(83)로서는, 알루미늄재에 Y2O3 등의 세라믹스를 피복한 것을 적절하게 이용할 수 있다.
데포지션 실드(11)의 챔버(10)의 내벽을 구성하는 부분의 웨이퍼 W와 거의 동일한 높이 부분에는, 그라운드에 DC적으로 접속된 도전성 부재(GND 블록)(91)가 마련되어 있고, 이것에 의해 후술하는 바와 같은 이상 방전 방지 효과를 발휘한다.
플라즈마 에칭 장치의 각 구성부는 제어부(전체 제어 장치)(95)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 또한, 제어부(95)에는, 공정 관리자가 플라즈마 에칭 장치를 관리하기 위해 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 플라즈마 처리 장치의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(96)가 접속되어 있다.
제어부(95)에는, 플라즈마 에칭 장치에서 실행되는 각종 처리를 제어부(95)의 제어에 의해 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 플라즈마 에칭 장치의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램 즉 레시피가 저장된 기억부(97)가 접속되어 있다. 레시피는 하드디스크나 반도체 메모리에 기억되어 있어도 좋고, CDROM, DVD 등의 휴대용의 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 수용된 상태에서 기억부(97)의 소정 위치에 세트하도록 되어 있어도 좋다.
플라즈마 에칭 장치에서는, 필요에 따라, 유저 인터페이스(96)로부터의 지시 등에 의해 임의의 레시피를 기억부(97)로부터 호출하여 제어부(95)에게 실행하게 함으로써, 제어부(95)의 제어 하에서, 플라즈마 에칭 장치에서의 소망하는 처리가 행해진다.
예를 들면, 제어부(95)는 후술하는 플라즈마 에칭 방법을 행하도록 플라즈마 에칭 장치의 각 부를 제어한다. 상세한 일례를 들면, 제어부(95)는 피처리체에 설치된 금속 함유 마스크에 대해, 제 1 처리 가스의 플라즈마에 의해 상부 전극(34)을 스퍼터하면서 상부 전극(34)을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물을 퇴적시킨다. 그리고, 제어부(95)는 상부 전극(34)을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물이 퇴적한 금속 함유 마스크를 마스크로 하여, 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 피처리막을 에칭한다. 여기서, 피처리체란, 예를 들면 웨이퍼 W이다.
이렇게 구성되는 플라즈마 에칭 장치에서 에칭 처리를 행할 때에는, 우선 게이트 밸브(86)를 열림 상태로 하고, 반입출구(85)를 거쳐서 에칭 대상인 웨이퍼 W를 챔버(10) 내에 반입하고, 서셉터(16) 상에 탑재한다. 그리고, 처리 가스 공급원(66)으로부터 에칭을 위한 처리 가스를 소정의 유량으로 가스 확산실(40)에 공급하고, 가스 통류 구멍(41) 및 가스 토출 구멍(37)을 거쳐서 챔버(10) 내에 공급하면서, 배기 장치(84)에 의해 챔버(10) 내를 배기하고, 그 내의 압력을 예를 들면 0.1~150Pa의 범위 내의 설정값으로 한다.
이와 같이, 챔버(10) 내에 에칭 가스를 도입한 상태에서, 하부 전극인 서셉터(16)에, 제 1 고주파 전원(89)으로부터 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 소정의 파워로 인가함과 아울러, 제 2 고주파 전원(90)보다 이온 인입용의 고주파 전력을 소정의 파워로 인가한다. 그리고, 가변 직류 전원(50)으로부터 소정의 직류 전압을 상부 전극(34)에 인가한다. 또, 정전 척(18)을 위한 직류 전원(22)으로부터 직류 전압을 정전 척(18)의 전극(20)에 인가하고, 웨이퍼 W를 서셉터(16)에 고정한다.
상부 전극(34)의 전극판(36)에 형성된 가스 토출 구멍(37)으로부터 토출된 처리 가스는 고주파 전력에 의해 생긴 상부 전극(34)과 하부 전극인 서셉터(16) 사이의 글로우 방전 중에 플라즈마화되고, 플라즈마에서 생성되는 래디칼이나 이온에 의해 웨이퍼 W의 피처리면이 에칭된다.
플라즈마 에칭 장치에서는, 하부 전극인 서셉터(16)에 제 1 고주파 전원(89)으로부터 높은 주파수 영역(예를 들면, 27㎒ 이상)의 고주파 전력을 공급하고 있으므로, 플라즈마를 적절한 상태로 고밀도화할 수 있어, 보다 저압의 조건 하에서도 고밀도 플라즈마를 형성할 수 있다.
(제 1 실시 형태에 있어서의 플라즈마 에칭 방법)
도 3은 제 1 실시 형태에 있어서의 플라즈마 에칭 처리의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다. 이하에 상세히 설명하는 바와 같이, 플라즈마 에칭 장치는 피처리막과, 소정의 패턴을 가지는 금속 함유 마스크가 차례로 적층된 웨이퍼 W에 대해 일련의 처리를 실행한다. 또한, 이하의 설명에서는, 상부 전극(34)은 실리콘 함유 퇴적에 의해 형성되어 있는 것으로 한다.
또, 피처리막은, 예를 들면 실리콘 함유막이다. 실리콘 함유막은, 예를 들면 SiO2, SiOC, SiC 및 SiN 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 또한, 금속 함유 마스크는, 예를 들면 금속, 금속 질화물, 금속 산화물, 금속 탄화물, 또는 금속과 실리콘의 화합물이다. 금속은, 예를 들면 티탄(Ti), 탄탈(Ta) 및 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 금속 질화물은, 예를 들면 질화티탄(Ti3N4) 및 질화탄탈(Ta3N5) 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 금속 산화물은, 예를 들면 산화티탄(TiO2)이다. 금속 탄화물은, 예를 들면 텅스텐카바이드(WC)이다. 금속과 실리콘의 화합물은, 예를 들면 텅스텐 실리사이드(WSi2)이다.
도 3의 설명으로 되돌아간다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 에칭 장치는 처리 타이밍이 되면(스텝 S101), 실리콘을 포함하는 상부 전극(34)에 음의 직류 전압을 인가하면서, 제 1 처리 가스의 플라즈마에 의해 금속 함유 마스크 표면에 대해 실리콘 함유 퇴적물을 퇴적시키는 퇴적 공정을 행한다(스텝 S102). 제 1 처리 가스는 희가스를 포함한다. 희가스는, 예를 들면 아르곤, 헬륨, 크세논 및 네온 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 실리콘 함유 퇴적물은 상부 전극(34)을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물의 일례이다.
도 4는 제 1 실시 형태에 있어서의 퇴적 공정에 대해 나타내는 도면이다. 플라즈마 에칭 장치의 제어부(95)는 제 1 고주파 전원(89)으로부터 고주파 전력을 인가함과 아울러, 상부 전극(34)에 가변 직류 전원(50)을 접속하여 소정의 직류(DC) 전압을 인가한다. 이 때, 제 2 고주파 전원(90)으로부터 이온 인입용의 고주파 전력은 인가하지 않는다. 즉, 도 4의 (1)에 나타내는 바와 같이, 제어부(95)는, 플라즈마가 형성될 때에, 상부 전극(34)에 가변 직류 전원(50)으로부터 소정의 음의 직류 전압을 인가한다. 보다 바람직하게는, 플라즈마 에칭 장치는 인가 전극인 상부 전극(34)의 표면으로 되는 전극판(36)의 표면에 대한 소정의(적절한) 스퍼터 효과가 얻어지는 정도로 전극판(36)의 표면의 자기 바이어스 전압 Vdc가 깊어지도록, 즉 상부 전극(34) 표면에서의 Vdc의 절대값이 커지도록, 가변 직류 전원(50)으로부터의 전압을 인가한다. 그 뒤에, 제어부(95)는 제 1 처리 가스로서, 예를 들면 실리콘을 챔버(10) 내에 위치시킨다.
이 결과, 도 4의 (1)에 나타내는 바와 같이, 예컨대 아르곤 이온이 전극판(36)의 표면에 충돌하고, 전극판(36)을 형성하는 실리콘이 스퍼터되고, 스퍼터된 실리콘이 금속 함유 마스크(203)로 강하된다. 이렇게 하면, 도 4의 (2)에 나타내는 바와 같이, 금속 함유 마스크(203)의 표면에 실리콘 함유 퇴적물(204)이 퇴적된다. 이것에 의해, 금속 함유 마스크(203)의 플라즈마 내성이 향상되므로, 금속 함유 마스크(203)로부터의 금속의 비산이 억제되어, 피처리막의 에칭이 금속 화합물에 의해 저해되는 일이 없다. 결과적으로, 금속 함유 마스크(203)의 재료에 기인한 에칭 스톱을 회피할 수 있다.
도 3의 설명으로 되돌아간다. 계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 실리콘 함유 퇴적물이 퇴적한 금속 함유 마스크를 마스크로 하여, 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 피처리막을 에칭하는 에칭 공정을 행한다(스텝 S103). 제 2 처리 가스는 예컨대 CF계 가스를 포함한다. CF계 가스는, 예를 들면 C4F6 가스, C5F8 가스, C4F8 가스, CF4 가스, CHF3 가스 및 CH2F2 가스 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
(제 1 실시 형태에 있어서의 효과)
이상, 제 1 실시 형태에 의하면, 피처리체에 마련된 금속 함유 마스크에 대해, 상부 전극(34)에 음의 직류 전압을 인가하면서 제 1 처리 가스의 플라즈마에 의해 실리콘 함유 퇴적물을 퇴적시키고, 실리콘 함유 퇴적물이 퇴적된 금속 함유 마스크를 마스크로 하여, 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 피처리막을 에칭한다. 이것에 의해, 금속 함유 마스크의 플라즈마 내성이 향상되므로, 금속 함유 마스크로부터의 금속의 비산이 억제되어, 피처리막의 에칭이 금속 화합물에 의해 저해되는 일이 없다. 결과적으로, 금속 함유 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 회피할 수 있다.
(다른 실시 형태)
이상, 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 에칭 방법 및 플라즈마 에칭 장치에 대해 설명했지만, 명시된 기술은 이것에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 다른 실시 형태에 대해 설명한다.
상기 실시 형태에서는, 상부 전극(34)에 음의 직류 전압을 인가하는 것에 의해, 금속 함유 마스크에 대해 실리콘 함유 퇴적물을 퇴적시키는 경우를 예로 나타냈지만, 개시된 기술은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상부 전극(34)에 음의 직류 전압을 인가하는 대신에, 상부 전극(34)에 13.56㎒ 이하, 예를 들면, 2㎒의 고주파 전력을 인가해도 좋다. 또는, 하부 전극(16)에 13.56㎒ 이하, 예를 들면, 2㎒의 고주파 전력을 인가해도 좋다. 또는, 상부 전극(34)과 하부 전극(16)에 13.56㎒ 이하, 예를 들면, 2㎒의 고주파 전력을 인가해도 좋다. 상기 주파수 영역의 고주파 전력을 상부 전극(34), 혹은, 하부 전극(16), 혹은, 상부 전극(34) 및 하부 전극(16)의 양쪽에 인가하면, 상부 전극(34)에 음의 직류 전압을 인가했을 때와 동일한 스퍼터 효과가 얻어진다. 이것에 의해, 금속 함유 마스크에 실리콘 함유 퇴적물이 퇴적된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 상부 전극(34)가 실리콘 함유 물질에 의해 형성되는 경우를 예로 설명했지만, 개시된 기술은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상부 전극(34)은 금속 함유 물질에 의해 형성되어도 좋다. 금속 함유 물질은, 예를 들면 루테늄 등을 금속으로서 포함한다. 루테늄 등의 금속은 상부 전극(34)을 구성하는 원소의 일례이다. 상부 전극(34)이 금속 함유 물질에 의해 형성되는 경우, 제어부(95)는, 상부 전극(34)에 음의 직류 전압을 인가하는 것에 의해, 금속 함유 마스크에 대해서 금속 함유 물질을 퇴적시킨다.
또, 상부 전극(34)이 실리콘 함유 물질 또는 금속 함유 물질에 의해 형성된 경우, 이하의 현상이 발생하고 있는 것으로 생각된다. 즉, 금속 함유 마스크를 구성하는 원자와, 강하(降下)한 상부 전극(34)을 구성하는 원자가 결합한 영역이, 금속 함유 마스크와 해당 금속 함유 마스크에 퇴적된 퇴적물의 계면에 형성되는 것에 의해, 금속 함유 마스크의 플라즈마 내성이 향상된다. 예를 들면, 실리콘을 포함하는 상부 전극(34)이 이용된 경우에는, 금속 함유 마스크와 해당 금속 함유 마스크에 퇴적된 퇴적물의 계면에서, 금속 실리사이드를 포함하는 영역이 형성된다.
(퇴적 공정 및 에칭 공정의 반복)
플라즈마 에칭 장치는 퇴적 공정과 에칭 공정을 교대로 반복해도 좋다. 퇴적 공정과 에칭 공정이 교대로 반복되는 것에 의해, 금속 함유 마스크의 플라즈마 내성이 더 향상되기 때문에, 금속 함유 마스크로부터의 금속의 비산이 보다 확실히 억제되고, 피처리막의 에칭이 금속 화합물에 의해 저해되는 일이 없다. 결과적으로, 금속 함유 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 보다 확실히 회피할 수 있다.
또한, 플라즈마 에칭 장치가 퇴적 공정과 에칭 공정을 교대로 반복하는 경우에는, 에칭 공정은 퇴적 공정과 비교하여 긴 처리 시간으로 실행된다. 이에 의해, 퇴적 공정에서, 금속 함유 마스크 외에 피처리막에 퇴적되는 실리콘 함유 퇴적물의 두께가 비교적 큰 경우라도, 에칭 공정에서, 피처리막과 함께 피처리막 상의 실리콘 함유 퇴적막도 효율 좋게 제거된다.
(퇴적 공정에서의 처리 시간)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는, 퇴적 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막의 소정 패턴이 깊어질수록, 퇴적 공정에서의 처리 시간을 증가시켜도 좋다. 또, 피처리막의 소정 패턴에는 홀이나 홈을 포함한다. 이하, 도 5를 참조하여, 퇴적 공정에서의 처리 시간을 증가시키는 경우에 대해 더 설명한다.
도 5는 퇴적 공정과 에칭 공정이 반복되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 일례를 나타내는 도면이다. 여기서는, 퇴적 공정과 에칭 공정이 3회 반복되는 경우를 예로 설명한다. 또한, 플라즈마 에칭 장치는 피처리막(301)과, 소정의 패턴을 가지는 금속 함유 마스크(302)가 차례로 적층된 웨이퍼 W에 대해 일련의 처리를 실행한다.
우선, 플라즈마 에칭 장치는 1회째의 퇴적 공정을 실행한다. 1회째의 퇴적 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 5의 (a-1)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 1회째의 퇴적 공정이 실행되는 것에 의해, 금속 함유 마스크(302)의 표면에 실리콘 함유 퇴적물(303a)이 퇴적된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 1회째의 에칭 공정을 실행한다. 1회째의 에칭 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 5의 (b-1)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 1회째의 에칭 공정이 실행되는 것에 의해, 피처리막(301)에 소정 패턴(304)이 형성된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 2번째의 퇴적 공정을 실행한다. 플라즈마 에칭 장치는, 1회째의 퇴적 공정에서의 처리 시간보다 2번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간이 길어지도록, 처리를 행한다. 2번째의 퇴적 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 5의 (a-2)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 1회째의 퇴적 공정에서의 처리 시간보다 2번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간이 길어지도록 처리를 행하는 것에 의해, 금속 함유 마스크(302)의 표면에, 실리콘 함유 퇴적물(303a)보다 두껍게 실리콘 함유 퇴적물(303b)이 퇴적된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 2번째의 에칭 공정을 실행한다. 2번째의 에칭 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 5의 (b-2)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 2번째의 에칭 공정이 실행되는 것에 의해, 피처리막(301)에 형성되는 소정 패턴(304)이 보다 깊어진다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 3번째의 퇴적 공정을 실행한다. 이 때, 플라즈마 에칭 장치는, 2번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간보다 3번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간이 길어지도록, 처리를 행한다. 3번째의 퇴적 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 5의 (a-3)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 2번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간보다 3번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간이 길어지도록 처리를 행하는 것에 의해, 금속 함유 마스크(302)의 표면에, 실리콘 함유 퇴적물(303b)보다 두껍게 실리콘 함유 퇴적물(303c)이 퇴적된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 3번째의 에칭 공정을 실행한다. 3번째의 에칭 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 5의 (b-3)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 3번째의 에칭 공정이 실행되는 것에 의해, 피처리막(301)에 형성된 소정 패턴(304)이 보다 깊어진다.
이와 같이, 퇴적 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막에 형성된 홀 또는 홈이 깊어질수록, 퇴적 공정의 처리 시간을 길게 하는 것에 의해, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 함유 퇴적물을 두껍게 형성할 수 있다. 그 결과, 금속 함유 마스크의 피처리막에 대한 플라즈마 내성이 향상되므로, 금속 함유 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 보다 확실히 회피할 수 있다. 또한, 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 소정 패턴의 바닥부에 도달할 수 있는 실리콘 함유 퇴적물의 양은 적어지므로, 퇴적 공정에서의 처리 시간을 길게 했다고 해도, 소정 패턴의 누락성의 저하는 회피된다.
(퇴적 공정에서 상부 전극에 인가되는 음의 직류 전압)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는, 퇴적 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 퇴적 공정에서 상부 전극(34)에 인가되는 음의 직류 전압의 절대값을 증가시켜도 좋다. 이 경우, 상부 전극(34)에 충돌하는 이온 에너지가 증대하고, 상부 전극(34)에 포함되는 실리콘의 스퍼터량이 증대하여, 스퍼터된 실리콘의 금속 함유 마스크 표면으로의 강하량이 증대한다. 이것에 의해, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 퇴적물을 서서히 두껍게 할 수 있다. 그 결과, 금속 함유 마스크의 피처리막에 대한 플라즈마 내성이 향상되므로, 금속 함유 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 보다 확실히 회피할 수 있다.
(퇴적 공정에서의 압력)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는, 퇴적 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 퇴적 공정에서의 압력을 증가시켜도 좋다. 이 경우, 상부 전극(34)에 충돌하는 이온 플럭스가, 압력을 변경하지 않는 경우와 비교하여, 증대하고, 상부 전극(34)에 포함되는 실리콘의 스퍼터량이 증대하여, 스퍼터된 실리콘의 금속 함유 마스크 표면으로의 강하량이 증대한다. 이것에 의해, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 퇴적물을 두껍게 할 수 있다. 그 결과, 금속 함유 마스크의 피처리막에 대한 플라즈마 내성이 향상되므로, 금속 함유 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 보다 확실히 회피할 수 있다.
(에칭 공정에서의 이온 인입용 고주파 전력)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는, 퇴적 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 에칭 공정에서 이온 인입용 고주파 전력을 증가시켜도 좋다. 이하, 도 6을 참조하여, 에칭 공정에서의 이온 인입용 고주파 전력의 증가의 일례를 설명한다.
도 6은 퇴적 공정과 에칭 공정이 반복되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 다른 일례를 나타내는 도면이다. 여기서는, 퇴적 공정과 에칭 공정이 3회 반복되는 경우를 예로 설명한다. 또한, 플라즈마 에칭 장치는 피처리막(301)과 소정의 패턴을 가지는 금속 함유 마스크(302)가 차례로 적층된 웨이퍼 W에 대해 일련의 처리를 실행한다.
우선, 플라즈마 에칭 장치는 1회째의 퇴적 공정을 실행한다. 1회째의 퇴적 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 6의 (a-1)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 1회째의 퇴적 공정이 실행되는 것에 의해, 금속 함유 마스크(302)의 표면에 실리콘 함유 퇴적물(303a)이 퇴적된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 1회째의 에칭 공정을 실행한다. 1회째의 에칭 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 6의 (b-1)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 1회째의 에칭 공정이 실행되는 것에 의해, 피처리막(301)에 소정 패턴(304)이 형성된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 2번째의 퇴적 공정을 실행한다. 플라즈마 에칭 장치는, 1회째의 퇴적 공정에서의 처리 시간보다 2번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간이 길어지도록, 처리를 행한다. 2번째의 퇴적 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 6의 (a-2)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 1회째의 퇴적 공정에서의 처리 시간보다 2번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간이 길어지도록 처리를 행하는 것에 의해, 금속 함유 마스크(302)의 표면에, 실리콘 함유 퇴적물(303a)보다 두껍게 실리콘 함유 퇴적물(303b)이 퇴적된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 2번째의 에칭 공정을 실행한다. 이 때, 플라즈마 에칭 장치는 1회째의 에칭 공정에서의 이온 인입용 고주파 전력보다 2번째의 에칭 공정에서의 이온 인입용 고주파 전력을 증가시킨다. 2번째의 에칭 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 6의 (b-2)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 2번째의 에칭 공정이 실행되는 것에 의해, 피처리막(301)에 형성된 소정 패턴(304)이 보다 깊어진다. 또한, 2번째의 에칭 공정에서 이온 인입용 고주파 전력이 증가되는 것에 의해, 소정 패턴(304)에 입사되는 이온의 에너지가 증가된다. 이것에 의해, 소정 패턴(304)에 입사되는 이온의 직진성이 향상한다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 3번째의 퇴적 공정을 실행한다. 이 때, 플라즈마 에칭 장치는 2번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간보다 3번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간이 길어지도록 처리를 행한다. 3번째의 퇴적 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 6의 (a-3)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 2번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간보다 3번째의 퇴적 공정에서의 처리 시간이 길어지도록 처리를 행하는 것에 의해, 금속 함유 마스크(302)의 표면에, 실리콘 함유 퇴적물(303b)보다 두껍게 실리콘 함유 퇴적물(303c)이 퇴적된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 3번째의 에칭 공정을 실행한다. 이 때, 플라즈마 에칭 장치는, 2번째의 에칭 공정에서의 이온 인입용 고주파 전력과 비교하여, 3번째의 에칭 공정에서의 이온 인입용 고주파 전력을 증가시킨다. 3번째의 에칭 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 6의 (b-3)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 3번째의 에칭 공정이 실행되는 것에 의해, 피처리막(301)의 소정 패턴(304)이 보다 깊어진다. 또한, 3번째의 에칭 공정에서 이온 인입용 고주파 전력이 더 증가되는 것에 의해, 소정 패턴(304)에 입사되는 이온의 에너지가 더 증가된다. 이것에 의해, 소정 패턴(304)에 입사되는 이온의 직진성이 향상한다.
이와 같이, 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 에칭 공정에서 이온 인입용 고주파 전력을 증가시키는 것에 의해, 소정 패턴에 입사되는 이온의 직진성이 향상된다. 이 때, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 함유 퇴적물의 두께를 증가시키고 있기 때문에, 금속 함유 마스크의 피처리막에 대한 플라즈마 내성이 악화되는 일없이, 소정 패턴의 측벽에 충돌하는 경사 입사 이온을 저감할 수 있다. 결과적으로, 금속 함유 마스크로부터의 금속의 비산을 억제하면서, 소정 패턴의 형상이 배럴(barrel) 모양으로 되는 보잉이나, 소정 패턴의 형상이 도중에 왜곡되어 버리는 벤딩의 발생을 억제할 수 있다.
(에칭 공정에서의 이온 인입용 고주파 전력의 주파수)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는 퇴적 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 에칭 공정에서 이온 인입용 고주파 전력의 주파수를 저하시켜도 좋다. 이 경우, 피처리막에 형성된 소정 패턴에 입사되는 이온의 에너지가 증가한다. 이것에 의해, 소정 패턴에 입사되는 이온의 직진성이 향상한다. 이 때, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 함유 퇴적물의 두께를 증가시키고 있기 때문에, 금속 함유 마스크의 피처리막에 대한 플라즈마 내성이 악화되는 일없이, 소정 패턴의 측벽에 충돌하는 경사 입사 이온을 저감할 수 있다. 그 결과, 금속 함유 마스크로부터의 금속의 비산을 억제하면서, 소정 패턴의 형상이 배럴 모양으로 되는 보잉이나, 소정 패턴의 형상이 도중에 왜곡되어 버리는 벤딩의 발생을 억제할 수 있다.
(에칭 공정에서의 압력)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는 퇴적 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막의 소정 패턴이 깊어질수록, 에칭 공정에서의 압력을 감소시켜도 좋다. 이것에 의해, 소정 패턴에 입사하는 이온의 직진성이 향상한다. 이 때, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 함유 퇴적물의 두께를 증가시키고 있기 때문에, 금속 함유 마스크의 피처리막에 대한 플라즈마 내성이 악화되는 일없이, 소정 패턴의 측벽에 충돌하는 경사 입사 이온을 저감할 수 있다. 그 결과, 에칭 공정에서 이온 인입용 고주파 전력을 증가시키는 경우와 마찬가지로, 금속 함유 마스크로부터의 금속의 비산을 억제하면서, 소정 패턴의 형상이 배럴 모양으로 되는 보잉이나, 소정 패턴의 형상이 도중에 왜곡되어 버리는 벤딩의 발생을 억제할 수 있다.
(산화 공정)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는 퇴적 공정과 에칭 공정의 사이에, 금속 함유 마스크에 퇴적된 실리콘 함유 퇴적물의 표면을 산소 함유 가스의 플라즈마에 의해 산화시켜 산화 영역을 형성하는 산화 공정을 더 실행해도 좋다. 이 경우, 플라즈마 에칭 장치는, 에칭 공정에서, 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 피처리막을 에칭함과 아울러 산화 영역을 제거한다. 산소 함유 가스는, 예를 들면 O2, CO2 및 CO 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 이하, 도 7을 참조하여, 퇴적 공정과 에칭 공정의 사이에 산화 공정이 실행되는 경우에 대해 더 설명한다.
도 7은 퇴적 공정과 에칭 공정의 사이에 산화 공정이 실행되는 경우의 각 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면의 일례를 나타내는 도면이다. 여기서는, 플라즈마 에칭 장치는, 피처리막(401)과, 소정의 패턴을 가지는 금속 함유 마스크(402)가 차례로 적층된 웨이퍼 W에 대해 일련의 처리를 실행한다. 또, 피처리막(401)에는 소정 패턴(404)이 형성되어 있는 것으로 한다.
우선, 플라즈마 에칭 장치는 퇴적 공정을 실행한다. 퇴적 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 7의 (a)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 퇴적 공정이 실행되는 것에 의해, 금속 함유 마스크(402)의 표면에 실리콘 함유 퇴적물(403)이 퇴적된다. 또, 금속 함유 마스크(402)의 패턴의 개구부에 실리콘 함유 퇴적물(403)의 일부가 부착된다. 여기서, 실리콘 함유 퇴적물(403) 중, 금속 함유 마스크(402)의 패턴의 개구부에 부착되는 부분이 두꺼운 경우, 금속 함유 마스크(402)의 패턴의 개구부의 폐색이 발생하는 것이 염려된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 O2의 플라즈마를 이용하여 산화 공정을 실행한다. 산화 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 7의 (b)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 실리콘 함유 퇴적물(403)의 표면이 산화되어 산화 영역(403a)이 형성된다.
계속해서, 플라즈마 에칭 장치는 에칭 공정을 실행한다. 에칭 공정의 실행 후의 웨이퍼 W의 단면은, 예를 들면 도 7의 (c)에 나타내는 상태로 된다. 즉, 에칭 공정이 실행되는 것에 의해, 피처리막(401)의 소정 패턴이 보다 깊어짐과 아울러, 실리콘 함유 퇴적물(403)로부터 산화 영역(403a)이 제거된다. 이것에 의해, 실리콘 함유 퇴적물(403) 중, 금속 함유 마스크(402)의 패턴의 개구부에 부착되는 부분이 얇아진다.
이와 같이, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 함유 퇴적물의 표면을 산화시켜 산화 영역을 형성하고, 피처리막의 에칭시에 산화 영역을 제거하는 것에 의해, 실리콘 함유 퇴적물 중, 금속 함유 마스크의 패턴의 개구부에 부착되는 부분을 얇게 할 수 있다. 결과적으로, 금속 함유 마스크의 패턴의 개구부의 폐색을 억제할 수 있다.
(퇴적 공정, 산화 공정 및 에칭 공정의 반복)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는 퇴적 공정과 산화 공정과 에칭 공정을 차례로 반복해도 좋다. 이 경우, 실리콘 함유 퇴적물 중, 금속 함유 마스크의 패턴의 개구부에 부착되는 부분을 얇게 하고, 또한 금속 함유 마스크의 플라즈마 내성을 향상하면서, 에칭을 행한다. 결과적으로, 금속 함유 마스크의 패턴의 개구부의 폐색을 보다 안정적으로 억제하면서, 금속 함유 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 보다 확실히 회피할 수 있다.
(산화 공정에서의 처리 시간)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는 퇴적 공정과 산화 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 산화 공정에서의 처리 시간을 길게 해도 좋다. 이 경우, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 함유 퇴적물의 두께에 따라 산화 영역을 단계적으로 두껍게 할 수 있고, 피처리막의 에칭시에 산화 영역을 적절히 제거할 수 있다. 결과적으로, 퇴적 공정과 산화 공정과 에칭 공정이 차례로 반복되는 경우이더라도, 금속 함유 마스크의 패턴의 개구부의 폐색을 억제할 수 있다.
(산화 공정에서의 압력)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는 퇴적 공정과 산화 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 산화 공정에서의 압력을 증가시켜도 좋다. 이 경우, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 함유 퇴적물의 두께에 따라 산화 영역을 단계적으로 두껍게 할 수 있고, 피처리막의 에칭시에 산화 영역을 적절히 제거할 수 있다. 결과적으로, 퇴적 공정과 산화 공정과 에칭 공정이 차례로 반복되는 경우이더라도, 금속 함유 마스크의 패턴의 개구부의 폐색을 억제할 수 있다.
(산화 공정에서의 플라즈마 생성용 고주파 전력)
다른 실시 형태에서는, 플라즈마 에칭 장치는, 퇴적 공정과 산화 공정과 에칭 공정의 반복 회수에 따라 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 산화 공정에서 플라즈마 생성용 고주파 전력을 증가시켜도 좋다. 이 경우, 금속 함유 마스크 상의 실리콘 함유 퇴적물의 두께에 따라 산화 영역을 단계적으로 두껍게 할 수 있고, 피처리막의 에칭시에 산화 영역을 적절히 제거할 수 있다. 결과적으로, 퇴적 공정과 산화 공정과 에칭 공정이 차례로 반복되는 경우이더라도, 금속 함유 마스크의 패턴의 개구부의 폐색을 억제할 수 있다.
이하에, 개시된 플라즈마 에칭 방법에 대해, 실시예를 들어 더 상세히 설명한다. 단, 개시된 플라즈마 에칭 방법은 하기의 실시예에 한정되지 않는다.
(비교예 1)
비교예 1에서는, 피처리체에 대해 에칭 공정을 행하였다. 피처리체는 하기의 구조를 가지는 테스트용 칩을 이용하였다. 에칭 공정은 하기의 조건을 이용하여 행하였다.
(피처리체)
피처리막: SiO2막
금속 함유 마스크: 질화티탄(Ti3N4)
(에칭 공정)
처리 가스: C4F6/Ar/O2=5/950/4sccm
압력: 2.7Pa(20mTorr)
제 1 고주파 전원으로부터의 고주파 전력: 100W
제 2 고주파 전원으로부터의 고주파 전력: 150W
상부 전극으로의 직류 전압: -300V
처리 시간: 600초
(실시예 1)
실시예 1에서는, 피처리체에 대해, 실리콘 함유 퇴적물을 퇴적시키는 퇴적 공정을 행한 뒤에, 에칭 공정을 행하고, 또한, 퇴적 공정과 에칭 공정을 50회 교대로 반복하였다. 피처리체는 비교예 1과 동일한 구조를 가지는 것을 이용하였다. 퇴적 공정은 이하의 조건을 이용하여 행하였다. 에칭 공정은 이하에 나타내는 처리 시간을 이용한 점을 제외하고, 비교예 1과 동일한 조건을 이용하여 행하였다.
(퇴적 공정)
처리 가스: Ar=800sccm
압력: 6.7Pa(50mTorr)
제 1 고주파 전원으로부터의 고주파 전력: 300W
제 2 고주파 전원으로부터의 고주파 전력: 0W
상부 전극으로의 직류 전압: -900V
처리 시간: 5초
(에칭 공정)
처리 시간: 10초
도 8은 비교예 1 및 실시예 1에 있어서의 처리 결과를 나타내는 도면이다. 도 8에서, 「Conv.Etch 600초」는 비교예 1에서의 에칭 공정을 행한 후의 피처리체를 나타낸다. 또한, 「Si coat+Conv.etch 5초+10초, 50사이클」은 실시예 1에서의 퇴적 공정과 에칭 공정을 50회 교대로 반복한 후의 피처리체를 나타낸다. 또, 도면 중에서의 「단면」은 피처리체의 단면을 확대하여 얻어진 사진의 트레이스도이다.
또한, 도 8에서, 「SiO2 Depth」는 SiO2막에 형성된 에칭 홀의 깊이를 나타낸다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 비교예 1에서는, 금속 함유 마스크에 기인한 에칭 스톱이 발생하였다. 이에 반해, 실시예 1에서는, 에칭 홀의 깊이가 「293㎚」이고, 미리 정해진 허용 스펙을 만족하였다.
이와 같이, 실시예 1과 비교예 1의 비교로부터 알 수 바와 같이, 실시예 1에서는, 실리콘 함유 퇴적물을 퇴적시킴으로써, 금속 함유 마스크의 재료에 기인한 에칭 스톱을 회피할 수 있었다.
또, 복수의 피처리체가 연속적으로 처리되는 경우에는, 상부 전극(34)이 스퍼터되는 것에 의해, 스퍼터된 원자가 챔버(10)의 내벽에 누적적으로 부착되는 것이 고려된다. 그래서, 1매의 피처리체가 처리될 때마다, 혹은, 로트마다, 챔버(10)의 내벽의 부착물을 제거하는 클리닝 처리가 실시되어도 좋다.
10: 챔버
32: 가스 공급 라인
34: 상부 전극
36: 전극판
50: 가변 직류 전원
51: 콘트롤러
87: 정합기
88: 정합기
89: 고주파 전원
90: 고주파 전원
95: 제어부
96: 유저 인터페이스
97: 기억부
203: 금속 함유 마스크
204: 실리콘 함유 퇴적물
32: 가스 공급 라인
34: 상부 전극
36: 전극판
50: 가변 직류 전원
51: 콘트롤러
87: 정합기
88: 정합기
89: 고주파 전원
90: 고주파 전원
95: 제어부
96: 유저 인터페이스
97: 기억부
203: 금속 함유 마스크
204: 실리콘 함유 퇴적물
Claims (19)
- 소정의 패턴을 가지는 금속 함유 마스크에 대해, 제 1 처리 가스의 플라즈마에 의해 상부 전극을 스퍼터하면서 상기 상부 전극을 구성하는 원소를 포함하는 퇴적물을 퇴적시키는 퇴적 공정과,
상기 상부 전극을 구성하는 퇴적물이 퇴적된 상기 금속 함유 마스크를 마스크로 하여, 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 피처리막을 에칭하는 에칭 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 퇴적 공정은, 상기 상부 전극에 음의 직류 전압을 인가하는 것에 의해, 또는 상기 상부 전극에 13.56㎒ 이하의 고주파 전력을 인가하는 것에 의해, 또는 하부 전극에 13.56㎒ 이하의 고주파 전력을 인가하는 것에 의해, 상기 금속 함유 마스크에 대해, 상기 상부 전극을 구성하는 원소를 함유하는 퇴적물을 퇴적시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 에칭 공정을 교대로 반복하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 퇴적 공정에서의 처리 시간을 길게 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 퇴적 공정에서 상기 상부 전극에 인가되는 음의 직류 전압의 절대값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 퇴적 공정에서의 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 에칭 공정에서 플라즈마 중의 이온을 인입하기 위한 고주파 전력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 에칭 공정에서 플라즈마 중의 이온을 인입하기 위한 고주파 전력의 주파수를 저하시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 에칭 공정에서의 압력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 에칭 공정 사이에, 상기 금속 함유 마스크에 퇴적된 상기 퇴적물의 표면을 산소 함유 가스의 플라즈마에 의해 산화시켜 산화 영역을 형성하는 산화 공정을 더 포함하고,
상기 에칭 공정은 상기 제 2 처리 가스의 플라즈마에 의해 상기 피처리막을 에칭함과 아울러 상기 산화 영역을 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 산화 공정과 상기 에칭 공정을 차례로 반복하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 산화 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 산화 공정에서의 처리 시간을 길게 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 산화 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 산화 공정에서의 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 퇴적 공정과 상기 산화 공정과 상기 에칭 공정의 반복 회수에 따라 상기 피처리막에 형성된 소정 패턴이 깊어질수록, 상기 산화 공정에서 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 금속 함유 마스크는 금속, 금속 질화물, 금속 산화물, 금속 탄화물, 또는 금속과 실리콘의 화합물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 15 항에 있어서,
상기 금속은 티탄(Ti), 탄탈(Ta) 및 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 피처리막은 실리콘 함유막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 처리 가스는 희가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 처리 가스는 CF계 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 에칭 방법.
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| KR102074138B1 (ko) | 2011-12-30 | 2020-02-07 | 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 | 형상화 연마입자 및 이의 형성방법 |
| CA2862453A1 (en) | 2011-12-30 | 2013-07-04 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Forming shaped abrasive particles |
| CA2860755C (en) | 2012-01-10 | 2018-01-30 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having complex shapes and methods of forming same |
| US8840696B2 (en) | 2012-01-10 | 2014-09-23 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles |
| EP2830829B1 (en) | 2012-03-30 | 2018-01-10 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products having fibrillated fibers |
| PL2852473T3 (pl) | 2012-05-23 | 2021-06-28 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc. | Ukształtowane cząstki ścierne i sposoby ich formowania |
| US10106714B2 (en) | 2012-06-29 | 2018-10-23 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles |
| CN108015685B (zh) | 2012-10-15 | 2020-07-14 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 具有特定形状的磨粒 |
| CN104994995B (zh) | 2012-12-31 | 2018-12-14 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 颗粒材料及其形成方法 |
| CA2984232C (en) | 2013-03-29 | 2021-07-20 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles |
| TW201502263A (zh) | 2013-06-28 | 2015-01-16 | Saint Gobain Ceramics | 包含成形研磨粒子之研磨物品 |
| CN111978921A (zh) | 2013-09-30 | 2020-11-24 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 成形磨粒及其形成方法 |
| US9566689B2 (en) | 2013-12-31 | 2017-02-14 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| US9771507B2 (en) | 2014-01-31 | 2017-09-26 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Shaped abrasive particle including dopant material and method of forming same |
| JP6321209B2 (ja) | 2014-04-14 | 2018-05-09 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 成形研磨粒子を含む研磨物品 |
| AU2015247739B2 (en) | 2014-04-14 | 2017-10-26 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| WO2015184355A1 (en) | 2014-05-30 | 2015-12-03 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Method of using an abrasive article including shaped abrasive particles |
| US9707529B2 (en) | 2014-12-23 | 2017-07-18 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Composite shaped abrasive particles and method of forming same |
| US9914864B2 (en) | 2014-12-23 | 2018-03-13 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Shaped abrasive particles and method of forming same |
| US9676981B2 (en) | 2014-12-24 | 2017-06-13 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Shaped abrasive particle fractions and method of forming same |
| EP3277459B1 (en) | 2015-03-31 | 2023-08-16 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Fixed abrasive articles and methods of forming same |
| TWI634200B (zh) | 2015-03-31 | 2018-09-01 | 聖高拜磨料有限公司 | 固定磨料物品及其形成方法 |
| CA3118262C (en) | 2015-06-11 | 2023-09-19 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| KR102422875B1 (ko) | 2016-05-10 | 2022-07-21 | 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 | 연마 입자들 및 그 형성 방법 |
| ES2922927T3 (es) | 2016-05-10 | 2022-09-21 | Saint Gobain Ceramics & Plastics Inc | Procedimientos de formación de partículas abrasivas |
| US10563105B2 (en) | 2017-01-31 | 2020-02-18 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| US10759024B2 (en) | 2017-01-31 | 2020-09-01 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| EP3642293A4 (en) | 2017-06-21 | 2021-03-17 | Saint-Gobain Ceramics&Plastics, Inc. | PARTICULATE MATERIALS AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF |
| JP7203531B2 (ja) | 2018-08-08 | 2023-01-13 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
| JP7034320B2 (ja) * | 2018-09-26 | 2022-03-11 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法、エッチング残渣の除去方法、および記憶媒体 |
| JP7175162B2 (ja) * | 2018-11-05 | 2022-11-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理体のプラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
| JP7174634B2 (ja) * | 2019-01-18 | 2022-11-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 膜をエッチングする方法 |
| EP4081369A4 (en) | 2019-12-27 | 2024-04-10 | Saint Gobain Ceramics | GRINDING ARTICLES AND METHODS OF FORMING SAME |
| JP2021118347A (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-10 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法、基板処理装置、及び基板処理システム |
| CN113808929A (zh) * | 2020-06-12 | 2021-12-17 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种半导体结构的形成方法 |
| WO2023008025A1 (ja) * | 2021-07-27 | 2023-02-02 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法、半導体装置の製造方法、エッチングプログラムおよびプラズマ処理装置 |
| JP2023120622A (ja) * | 2022-02-18 | 2023-08-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法および成膜装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10135192A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-05-22 | Surface Technol Syst Ltd | 半導体基盤の表面処理方法 |
| JP2003282539A (ja) | 2002-03-25 | 2003-10-03 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法 |
| KR20060125210A (ko) * | 2005-06-02 | 2006-12-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 미세패턴 형성방법 |
| JP2012142495A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Ulvac Japan Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
| JP2014082228A (ja) | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法 |
| JP2015149475A (ja) * | 2014-01-07 | 2015-08-20 | Jsr株式会社 | パターン形成方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5207406B2 (ja) | 2007-08-08 | 2013-06-12 | 株式会社アルバック | プラズマ処理方法 |
| KR101189847B1 (ko) | 2008-03-07 | 2012-10-10 | 가부시키가이샤 아루박 | 플라스마 처리 방법 |
| US9190289B2 (en) * | 2010-02-26 | 2015-11-17 | Lam Research Corporation | System, method and apparatus for plasma etch having independent control of ion generation and dissociation of process gas |
| JP5719579B2 (ja) | 2010-12-06 | 2015-05-20 | 株式会社アルバック | プラズマエッチング方法 |
| JPWO2013046640A1 (ja) * | 2011-09-26 | 2015-03-26 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| JP5919183B2 (ja) * | 2012-12-17 | 2016-05-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマエッチング方法 |
-
2017
- 2017-11-07 JP JP2017214314A patent/JP7008474B2/ja active Active
- 2017-11-28 TW TW106141258A patent/TWI750268B/zh active
- 2017-11-29 KR KR1020170161581A patent/KR102512580B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10135192A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-05-22 | Surface Technol Syst Ltd | 半導体基盤の表面処理方法 |
| JP2003282539A (ja) | 2002-03-25 | 2003-10-03 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法 |
| KR20060125210A (ko) * | 2005-06-02 | 2006-12-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 미세패턴 형성방법 |
| JP2012142495A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Ulvac Japan Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
| JP2014082228A (ja) | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法 |
| JP2015149475A (ja) * | 2014-01-07 | 2015-08-20 | Jsr株式会社 | パターン形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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