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公開番号2024129590
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038904
出願日2023-03-13
発明の名称エッチング方法及びエッチング装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人弁理士法人弥生特許事務所
主分類H01L 21/302 20060101AFI20240919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板の表面におけるエッチング分布を制御すること。
【解決手段】本開示のエッチング方法は、第1ガス供給源から第1エッチングガスを第1ガス供給路に供給し、第1ガス供給路に設けられる第1貯留部に貯留して、当該第1貯留部の内部を昇圧させる第1貯留工程と、第2ガス供給源から第2エッチングガスを第2ガス供給路に供給し、第2ガス供給路に設けられる第2貯留部に貯留して、当該第2貯留部の内部を昇圧させる第2貯留工程と、第1貯留部から処理容器内に、第1期間において第1エッチングガスを供給する第1供給工程と、当該第1エッチングガス及び当該第2エッチングガスのうちの一方のみが処理容器内に供給される期間が形成されるように、第1期間とは始点及び終点のうちの少なくとも一方が異なる第2期間において第2貯留部から処理容器内に第2エッチングガスを供給する第2供給工程と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１エッチングガス、第２エッチングガスの両方が供給されることで反応が生じて表面のエッチングがなされる基板を処理容器内に格納する工程と、
第１ガス供給源から前記第１エッチングガスを第１ガス供給路に供給し、前記第１ガス供給路に設けられる第１貯留部に貯留して、当該第１貯留部の内部を昇圧させる第１貯留工程と、
第２ガス供給源から前記第２エッチングガスを第２ガス供給路に供給し、前記第２ガス供給路に設けられる第２貯留部に貯留して、当該第２貯留部の内部を昇圧させる第２貯留工程と、
前記第１貯留部から前記処理容器内に、第１期間において前記第１エッチングガスを供給する第１供給工程と、
当該第１エッチングガス及び当該第２エッチングガスのうちの一方のみが前記処理容器内に供給される期間が形成されるように、前記第１期間とは始点及び終点のうちの少なくとも一方が異なる第２期間において前記第２貯留部から前記処理容器内に前記第２エッチングガスを供給する第２供給工程と、
を備えるエッチング方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１期間及び前記第２期間は１秒以下である請求項１記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記第１期間と前記第２期間とが重なる重複期間が形成される請求項２記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記第１期間及び前記第２期間のうちの一方の始点は他方の始点よりも早く、
且つ、前記第１期間及び前記第２期間のうちの一方の終了時点は他方の終点よりも早い請求項３記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記第１期間の長さと前記第２期間の長さとが同じである請求項４記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記基板の表面を繰り返しエッチングするために、前記第１供給工程及び前記第２供給工程が繰り返し行われ、
前記第１供給工程及び前記第２供給工程が行われた後、次に前記第１供給工程及び前記第２供給工程が行われるまでに前記処理容器内を排気する工程を含む請求項１記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記第１エッチングガスはハロゲン含有ガスであり、前記第２エッチングガスは塩基性ガスであり、エッチングされる前記基板の表面はシリコン含有膜により構成される請求項１記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記シリコン含有膜は、酸化シリコンである請求項７記載のエッチング方法。
【請求項９】
第１エッチングガス、第２エッチングガスの両方が供給されることで反応が生じて表面のエッチングがなされる基板を格納するための処理容器と、
第１ガス供給源から前記第１エッチングガスが供給される第１ガス供給路と、
前記第１ガス供給路に設けられ、前記第１エッチングガスを貯留して内部が昇圧する第１貯留部と、
第２ガス供給源から前記第２エッチングガスが供給される第２ガス供給路と、
前記第２ガス供給路に設けられ、前記第２エッチングガスを貯留して内部が昇圧する第２貯留部と、
前記第１ガス供給路の前記第１貯留部の下流側に設けられ、前記第１貯留部から前記処理容器内に、第１期間において前記第１エッチングガスが供給されるように開く第１バルブと、
前記第２ガス供給路の前記第２貯留部の下流側に設けられ前記第２貯留部から当該処理容器内に、前記第１エッチングガス及び前記第２エッチングガスのうちの一方のみが前記処理容器内に供給される期間が形成され、前記第１期間とは始点及び終点のうちの少なくとも一方が異なる第２期間において前記第２エッチングガスが供給されるように開く第２バルブと、
を備えるエッチング装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、エッチング方法及びエッチング装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）などの基板を処理に対して、タンクに一旦貯留したガスを処理容器内に放出して処理を行う場合が有る。特許文献１では、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造用の基板に対して、そのようにタンクに貯留されたＨｅ、ＨＣｌ、ＳＦ
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の各ガスを放出してエッチング処理を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５２３５２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、基板の表面におけるエッチング分布を制御することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示のエッチング方法は、第１エッチングガス、第２エッチングガスの両方が供給されることで反応が生じて表面のエッチングがなされる基板を処理容器内に格納する工程と、
第１ガス供給源から前記第１エッチングガスを第１ガス供給路に供給し、前記第１ガス供給路に設けられる第１貯留部に貯留して、当該第１貯留部の内部を昇圧させる第１貯留工程と、
第２ガス供給源から前記第２エッチングガスを第２ガス供給路に供給し、前記第２ガス供給路に設けられる第２貯留部に貯留して、当該第２貯留部の内部を昇圧させる第２貯留工程と、
前記第１貯留部から前記処理容器内に、第１期間において前記第１エッチングガスを供給する第１供給工程と、
当該第１エッチングガス及び当該第２エッチングガスのうちの一方のみが前記処理容器内に供給される期間が形成されるように、前記第１期間とは始点及び終点のうちの少なくとも一方が異なる第２期間において前記第２貯留部から前記処理容器内に前記第２エッチングガスを供給する第２供給工程と、
を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示は、基板の表面におけるエッチング分布を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示の一実施形態であるエッチング装置の縦断側面図である。
ウエハの平面図である。
ウエハの平面図である
ガスの供給タイミングを示すチャートである。
ウエハの縦断側面図である。
ウエハの縦断側面図である。
評価試験の結果を示す説明図である。
評価試験の結果を示す説明図である。
評価試験の結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示のエッチング装置の一実施形態であると共に、本開示に係るエッチング方法を実施するエッチング装置１について、図１の縦断側面図を参照して説明する。エッチング装置１では、円形の基板であるウエハＷを処理容器１１内に格納し、処理容器１１内を真空雰囲気である所望の圧力とし、第１エッチングガスであるハロゲン含有ガス及び第２エッチングガスである塩基性ガスを供給することで、エッチングを行う。具体的には本例ではハロゲン含有ガスとしてＨＦ（フッ化水素）ガス、塩基性ガスとしてＮＨ
３
（アンモニア）ガス及びアミンガスの混合ガスを用いて、ウエハＷの表面におけるＳｉＯｘ（酸化シリコン）膜９１のエッチングを行う。アミンガスとしては、例えばトリメチルアミン（Tri Methyl Amine:ＴＭＡ）ガスを用いる。
【０００９】
従って、ＳｉＯｘに対してＨＦとＮＨ
３
とが作用することによる反応生成物であるケイフッ化アンモニウム［（ＮＨ
４
）ＳｉＦ
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：ＡＦＳ］や、ＳｉＯｘに対してＨＦとＴＭＡとが作用することによる反応生成物がウエハＷ表面で生じ、それらの反応生成物が昇華することでエッチングがなされる。なお、このエッチングを行うにあたり、ウエハＷの周囲にプラズマは形成されない。
【００１０】
上記のＨＦガス及び塩基性ガスはタンク８１、８２に貯留され、当該タンク８１、８２内が加圧された状態で、タンク８１、８２の下流側のバルブＶ１、Ｖ２を開くことで処理容器１１内に供給される。後に詳しく説明するがエッチング量を所望の量とするために、ＨＦガス及び塩基性ガスの供給が繰り返されるように、ガスの供給サイクルが設定される。その１サイクルの中で、ＨＦガスを処理容器１１内に供給する期間と、塩基性ガスを処理容器１１内に供給する期間と、は互いにずれるように設定される。
（【００１１】以降は省略されています）

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