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公開番号2025089743
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204564
出願日2023-12-04
発明の名称エッチング方法
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250609BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】エッチングにより形成される凹部の寸法のばらつきを低減できる技術を提供する。
【解決手段】エッチング方法は、(a)チャンバ内で基板を準備する工程、(b)第1のサイクルを繰り返す工程、(c)プラズマを用いて膜をエッチングする工程を含む。第1のサイクルは、(b1)基板上に堆積物を形成する工程、(b2)堆積物をエッチングする工程を含む。(b)と(c)を含む第2のサイクルが繰り返される。(b1)が行われる期間におけるソース高周波電力のパワーレベルは、(b2)が行われる期間におけるソース高周波電力のパワーレベルよりも高い。(b2)が行われる期間における電気バイアスのレベルは、(b1)が行われる期間における電気バイアスのレベルよりも高いか、(b1)において基板支持部に電気バイアスが供給されない。(c)における電気バイアスのレベルは、(b1)における電気バイアスのレベルよりも高い。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
（ａ）プラズマ処理装置のチャンバ内で基板支持部上に基板を準備する工程であり、該基板は、シリコン及び酸素を含む膜と該膜上に設けられたレジストマスクとを含む、該工程と、
（ｂ）第１のサイクルを繰り返す工程であり、該第１のサイクルは、
（ｂ１）前記基板上に堆積物を形成する工程であり、該堆積物は、前記チャンバ内で堆積性を有する処理ガスから生成されたプラズマから前記基板に供給される、該工程と、
（ｂ２）前記チャンバ内で生成されたプラズマを用いて前記堆積物をエッチングする工程と、
を含む、該工程と、
（ｃ）前記チャンバ内で生成されたプラズマを用いて前記膜をエッチングする工程と、
を含み、
前記（ｂ）と前記（ｃ）を含む第２のサイクルが繰り返され、
前記第１のサイクル内で前記（ｂ１）が行われる期間においてプラズマの生成のために用いられるソース高周波電力のパワーレベルは、前記第１のサイクル内で前記（ｂ２）が行われる期間における前記ソース高周波電力のパワーレベルよりも高く、
前記第１のサイクル内で前記（ｂ２）が行われる期間において前記基板にイオンを引き込むために前記基板支持部に供給される電気バイアスのレベルは、前記第１のサイクル内で前記（ｂ１）が行われる期間において前記基板支持部に供給される前記電気バイアスのレベルよりも高いか、前記（ｂ１）において前記基板支持部に前記電気バイアスが供給されず、
前記（ｃ）において前記基板支持部に供給される前記電気バイアスのレベルは、前記（ｂ１）において前記基板支持部に供給される前記電気バイアスのレベルよりも高い、
エッチング方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の例示的実施形態は、エッチング方法に関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、プラズマエッチング方法を開示する。第１の期間では、エッチングが主となるように第１のＲＦパワーが供給される。第２の期間では、堆積が主となるように、第２のＲＦパワーが供給される。第１の期間では、バイアス電圧が供給される。第１のＲＦパワー及び第２のＲＦパワーは、交互に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１７／０１２５２５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、エッチングにより形成される凹部の寸法のばらつきを低減できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの例示的実施形態において、エッチング方法は、（ａ）プラズマ処理装置のチャンバ内で基板支持部上に基板を準備する工程であり、該基板は、シリコン及び酸素を含む膜と該膜上に設けられたレジストマスクとを含む、該工程と、（ｂ）第１のサイクルを繰り返す工程であり、該第１のサイクルは、（ｂ１）前記基板上に堆積物を形成する工程であり、該堆積物は、前記チャンバ内で堆積性を有する処理ガスから生成されたプラズマから前記基板に供給される、該工程と、（ｂ２）前記チャンバ内で生成されたプラズマを用いて前記堆積物をエッチングする工程と、を含む、該工程と、（ｃ）前記チャンバ内で生成されたプラズマを用いて前記膜をエッチングする工程と、を含み、前記（ｂ）と前記（ｃ）を含む第２のサイクルが繰り返され、前記第１のサイクル内で前記（ｂ１）が行われる期間においてプラズマの生成のために用いられるソース高周波電力のパワーレベルは、前記第１のサイクル内で前記（ｂ２）が行われる期間における前記ソース高周波電力のパワーレベルよりも高く、前記第１のサイクル内で前記（ｂ２）が行われる期間において前記基板にイオンを引き込むために前記基板支持部に供給される電気バイアスのレベルは、前記第１のサイクル内で前記（ｂ１）が行われる期間において前記基板支持部に供給される前記電気バイアスのレベルよりも高いか、前記（ｂ１）において前記基板支持部に前記電気バイアスが供給されず、前記（ｃ）において前記基板支持部に供給される前記電気バイアスのレベルは、前記（ｂ１）において前記基板支持部に供給される前記電気バイアスのレベルよりも高い。
【発明の効果】
【０００６】
一つの例示的実施形態によれば、エッチングにより形成される凹部の寸法のばらつきを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。
図２は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
図３は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の流れ図である。
図４は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法に関連するタイミングチャートである。
図５の（ａ）、図５の（ｂ）、及び図５の（ｃ）各々は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法の各工程に関連する一例の基板の部分拡大断面図である。
図６は、別の例示的実施形態に係るエッチング方法の流れ図である。
図７の（ａ）、図７の（ｂ）、図７の（ｃ）、及び図７の（ｄ）の各々は、別の例示的実施形態に係るエッチング方法の各工程に関連する一例の基板の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【０００９】
図１は、プラズマ処理システムの構成例を説明するための図である。一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理システムは、基板処理システムの一例であり、プラズマ処理装置１は、基板処理装置の一例である。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
【００１０】
プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ；ＣａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：ＨｅｌｉｃｏｎＷａｖｅＰｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：ＳｕｒｆａｃｅＷａｖｅＰｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（ＡｌｔｅｒｎａｔｉｎｇＣｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、１００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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