JP2012204367A - 基板処理方法及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】酸化膜へ高アスペクト比のホール又はトレンチを形成する際にエッチングレートが低下するのを防止することができる基板処理方法を提供する。
【解決手段】開口部３９を有するシリコンからなるハードマスク膜３８を用いてウエハＷに形成された酸化膜３６をエッチングして該酸化膜３６に高アスペクト比のホール４６を形成する際に、Ｃ４Ｆ６ガス及びメタンガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで開口部３９に対応する酸化膜３６をエッチングし、次いで、酸素ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで上記エッチングにおいて生成され且つ酸化膜３６のホール４６の内面に堆積した反応性生成物４５をアッシングし、上記エッチング及び上記アッシングをこの順で繰り返す。
【選択図】図３
【解決手段】開口部３９を有するシリコンからなるハードマスク膜３８を用いてウエハＷに形成された酸化膜３６をエッチングして該酸化膜３６に高アスペクト比のホール４６を形成する際に、Ｃ４Ｆ６ガス及びメタンガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで開口部３９に対応する酸化膜３６をエッチングし、次いで、酸素ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで上記エッチングにおいて生成され且つ酸化膜３６のホール４６の内面に堆積した反応性生成物４５をアッシングし、上記エッチング及び上記アッシングをこの順で繰り返す。
【選択図】図３
Description
本発明は、シリコンのマスク膜を用いて酸化膜をエッチングする基板処理方法及び記憶媒体に関する。
二酸化珪素等の酸化物からなる酸化膜において高アスペクト比のホール又はトレンチをプラズマエッチング処理によって形成する際、反応性生成物を生じ易いフルオロカーボン系のガスやパーティクルフルオロカーボン系のガスを用いる（特許文献１参照。）。生じた反応性生成物はマスク膜やホール又はトレンチの内面に堆積するが、マスク膜に堆積した反応性生成物は該マスク膜のエッチングを抑制し、結果としてエッチングにおけるマスク膜に対する酸化膜の選択比の向上に寄与する。また、ホール又はトレンチの内面、特に、ホール又はトレンチの側面に堆積した反応性生成物は該側面のエッチングを抑制してホール又はトレンチの断面形状が膨らむ現象であるボーイングの発生を防止する。
しかしながら、高アスペクト比のホール又はトレンチをプラズマエッチング処理によって形成する場合、プラズマエッチング処理の継続時間が長くなるため、プラズマエッチング処理の後段までに生じる反応性生成物の発生量は多くなる。該反応性生成物の発生量が多くなると、ホール又はトレンチの底面に堆積する反応性生成物の量も増えるため、プラズマエッチング処理の後段においてホール又はトレンチのエッチングが抑制されてエッチングレートが低下するという問題がある。
本発明の目的は、酸化膜へ高アスペクト比のホール又はトレンチを形成する際にエッチングレートが低下するのを防止することができる基板処理方法及び記憶媒体を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項１記載の基板処理方法は、開口部を有するシリコンからなるマスク膜を用いてウエハに形成された酸化膜をエッチングして該酸化膜に高アスペクト比のホール又はトレンチを形成する基板処理方法であって、フルオロカーボンガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで前記開口部に対応する酸化膜をエッチングするメインエッチングステップと、酸素ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで前記メインエッチングにおいて生成された反応性生成物をアッシングするアッシングステップとを有し、前記メインエッチングステップ及び前記アッシングステップをこの順で繰り返すことを特徴とする。
請求項２記載の基板処理方法は、請求項１記載の基板処理方法において、前記メインエッチングステップにおいて、前記処理ガスはさらに炭化水素ガスを含むことを特徴とする。
請求項３記載の基板処理方法は、請求項２記載の基板処理方法において、前記処理ガスにおける前記炭化水素ガスの流量は前記フルオロカーボンガスの流量の２０％以下であることを特徴とする。
請求項４記載の基板処理方法は、請求項２又は３記載の基板処理方法において、前記炭化水素はメタンであることを特徴とする。
請求項５記載の基板処理方法は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板処理方法において、前記メインエッチングステップの継続時間は１５〜３０秒であり、前記アッシングステップの継続時間は３〜５秒であることを特徴とする。
上記目的を達成するために、請求項６記載の記憶媒体は、開口部を有するシリコンからなるマスク膜を用いてウエハに形成された酸化膜をエッチングして該酸化膜に高アスペクト比のホール又はトレンチを形成する基板処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記基板処理方法は、フルオロカーボンガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで前記開口部に対応する酸化膜をエッチングするメインエッチングステップと、酸素ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで前記メインエッチングにおいて生成された反応性生成物をアッシングするアッシングステップとを有し、前記メインエッチングステップ及び前記アッシングステップをこの順で繰り返すことを特徴とする。
本発明によれば、フルオロカーボンガスを含む処理ガスから生成されたプラズマによる酸化膜のエッチングと、酸化膜のエッチングにおいて生成された反応性生成物のアッシングとをこの順で繰り返すので、酸化膜にエッチングで形成されたホール又はトレンチの内面に堆積した反応性生成物をアッシングによって除去し、該ホール又はトレンチの内面に反応性生成物が堆積していない状態で再び酸化膜に形成されたホール又はトレンチをエッチングすることができる。その結果、酸化膜へ高アスペクト比のホール又はトレンチを形成する際にエッチングレートが低下するのを防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施の形態に係る基板処理方法が実行される基板処理装置の構成を概略的に示す図である。本基板処理装置は、基板としての半導体デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）にプラズマエッチング処理を施す。
図１において、基板処理装置１０は、例えば、直径が３００ｍｍのウエハＷを収容するチャンバ１１を有し、該チャンバ１１内にはウエハＷを上面に載置する円柱状のサセプタ１２が配置されている。基板処理装置１０では、チャンバ１１の内側壁とサセプタ１２の側面とによって側方排気路１３が形成される。この側方排気路１３の途中には排気プレート１４が配置される。
排気プレート１４は多数の貫通孔を有する板状部材であり、チャンバ１１内部を上部と下部に仕切る仕切り板として機能する。排気プレート１４によって仕切られたチャンバ１１内部の上部（以下、「処理室」という。）１５の内部空間には後述するようにプラズマが発生する。また、チャンバ１１内部の下部（以下、「排気室（マニホールド）」という。）１６にはチャンバ１１内のガスを排出する排気管１７が接続される。排気プレート１４は処理室１５に発生するプラズマを捕捉又は反射してマニホールド１６への漏洩を防止する。
排気管１７にはＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）及びＤＰ（Dry Pump）（ともに図示しない）が接続され、これらのポンプはチャンバ１１内を真空引きして減圧する。具体的には、ＤＰはチャンバ１１内を大気圧から中真空状態まで減圧し、ＴＭＰはＤＰと協働してチャンバ１１内を中真空状態より低い圧力である高真空状態まで減圧する。なお、チャンバ１１内の圧力はＡＰＣバルブ（図示しない）によって制御される。
チャンバ１１内のサセプタ１２には第１の高周波電源１８が第１の整合器１９を介して接続され、第１の高周波電源１８は比較的低い周波数、例えば、２ＭＨｚのイオン引き込み用の高周波電力をサセプタ１２に供給する。これにより、サセプタ１２は下部電極として機能する。また、第１の整合器１９は、サセプタ１２からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ１２への供給効率を最大にする。
サセプタ１２の上部周縁部には、該サセプタ１２の中央部分が図中上方へ向けて突出するように段差が形成される。該サセプタ１２の中央部分の先端には静電電極板２０を内部に有するセラミックスからなる静電チャック２１が配置されている。静電電極板２０には直流電源２２が接続されており、静電電極板２０に正の直流電圧が印加されると、ウエハＷにおける静電チャック２１側の面（以下、「裏面」という。）には負電位が発生して静電電極板２０及びウエハＷの裏面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力によってウエハＷは静電チャック２１に吸着保持される。
また、サセプタ１２は内部に冷媒流路からなる冷却機構（図示しない）を有し、該冷却機構はプラズマと接触して温度が上昇するウエハＷの熱をサセプタ１２を介して吸収することによってウエハＷの温度が所望の温度以上になるのを防止する。
サセプタ１２は伝熱効率や電極機能を考慮して導電体、例えば、アルミニウムから構成されるが、導電体をプラズマが発生する処理室１５へ晒すのを防止するために、該サセプタ１２は側面を誘電体、例えば、石英（ＳｉＯ２）からなる側面保護部材２３によって覆われる。
さらに、サセプタ１２の上部には、静電チャック２１に吸着保持されたウエハＷを囲むようにフォーカスリング２４がサセプタ１２の段差や側面保護部材２３へ載置され、さらに、フォーカスリング２４を囲むようにシールドリング２５が側面保護部材２３へ載置されている。フォーカスリング２４は珪素（Ｓｉ）又は炭化珪素（ＳｉＣ）からなり、プラズマの分布域をウエハＷ上だけでなく該フォーカスリング２４上まで拡大する。
チャンバ１１の天井部には、サセプタ１２と対向するようにシャワーヘッド２６が配置される。シャワーヘッド２６は、上部電極板２７と、該上部電極板２７を着脱可能に釣支するクーリングプレート２８と、該クーリングプレート２８を覆う蓋体２９とを有する。上部電極板２７は厚み方向に貫通する多数のガス孔３０を有する円板状部材からなる。クーリングプレート２８の内部にはバッファ室３１が設けられ、このバッファ室３１には処理ガス導入管３２が接続されている。
シャワーヘッド２６の上部電極板２７には第２の高周波電源３３が第２の整合器３４を介して接続され、第２の高周波電源３３は比較的高い周波数、例えば、４０ＭＨｚのプラズマ生成用の高周波電力を上部電極板２７に供給する。これにより、シャワーヘッド２６は上部電極として機能する。また、第２の整合器３４は、上部電極板２７からの高周波電力の反射を低減して高周波電力の上部電極板２７への供給効率を最大にする。
基板処理装置１０はさらに制御部３５を備え、該制御部３５は内蔵するメモリ等に記憶されたプログラムに従って各構成要素の動作を制御し、プラズマエッチング処理を実行する。具体的に、制御部３５は、各構成要素の動作を制御して処理ガス導入管３２からバッファ室３１へ供給された処理ガスを処理室１５の内部空間へ導入し、該導入した処理ガスを、第２の高周波電源３３から上部電極板２７を介して処理室１５の内部空間へ印加されたプラズマ生成用の高周波電力により、励起してプラズマを生成し、プラズマ中の陽イオンを第１の高周波電源１８がサセプタ１２に印加するイオン引き込み用の高周波電力によってウエハＷに向けて引き込み、該ウエハＷにプラズマエッチング処理を施す。
図２は、図１の基板処理装置によってプラズマエッチング処理が施されるウエハの構成を概略的に示す部分断面図である。
図２において、ウエハＷはシリコン基部（図示しない）上に、シリコンの酸化物、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）からなる酸化膜３６、支持窒化珪素（ＳｉＮ）膜３７及びシリコンからなるハードマスク膜３８を有する。本実施の形態では、ハードマスク膜３８は所定のパターンに従って形成された開口部３９を有し、支持窒化珪素膜３７も開口部３９に対応した開口部４０を有しており、開口部４０の底部には酸化膜３６が露出している。
二酸化珪素からなる酸化膜は、通常、フルオロカーボンガスを含む処理ガスから生成されたプラズマを用いてエッチングされる。ところがフルオロカーボンを構成するフッ素のプラズマ、特にフッ素のラジカルは反応性生成物を生じ易く、該反応性生成物は酸化膜に形成されるホールやトレンチの内面に堆積する。一方、反応性生成物はフッ素ラジカルによって除去されにくいため、特にホールやトレンチの底面に堆積した反応性生成物が酸化膜のエッチングを阻害してエッチングレートを低下させる。
そこで、本発明者は鋭意研究を行い、フルオロカーボンガスだけでなく炭化水素ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマによるエッチングと、酸素ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマによるアッシングとをこの順で繰り返すと、高アスペクト比のホール又はトレンチを形成する際にエッチングレートが低下するのを防止することができることを見出した。本発明は本知見に基づくものである。
図３は、本実施の形態に係る基板処理方法としての高アスペクト比エッチング処理を示す工程図である。
まず、処理室１５内にフルオロカーボンガス及び炭化水素ガスを含む処理ガスを導入し、該処理ガスからプラズマを生成し、該プラズマを用いて開口部４０の底部に露出する酸化膜３６をエッチングする。このとき、処理ガス中のフルオロカーボンガスからフッ素陽イオン４１ａ及びフッ素ラジカル４１ｂが発生し、フッ素陽イオン４１ａはサセプタ１２に印加されたイオン引き込み用の高周波電力によって酸化膜３６に引き込まれて該酸化膜３６をスパッタして物理的にエッチングし、フッ素ラジカル４１ｂは酸化膜３６の二酸化珪素と反応して該酸化膜３６を化学的にエッチングする（図３（Ａ））。
また、処理ガス中のフルオロカーボンガス及び炭化水素ガスから炭素ラジカル４２や水素ラジカル４３が生じ、これらの炭素ラジカル４２や水素ラジカル４３が結びついて炭化水素系の反応性生成物４４を生成する。炭化水素系の反応性生成物４４の付着形態はチャンバ１１内の圧力によって左右されるが、本実施の形態ではチャンバ１１内の圧力が所定の値へ制御され、反応性生成物４４は開口部３９，４０に入り込まず、ハードマスク膜３８上へ積極的に堆積する（図３（Ｂ））。該ハードマスク膜３８上に堆積した反応性生成物４４は、フッ素陽イオン４１ａやフッ素ラジカル４１ｂからハードマスク膜３８を隠すので、フッ素陽イオン４１ａやフッ素ラジカル４１ｂによるハードマスク膜３８のエッチングを抑制し、結果として、エッチングにおけるハードマスク膜３８に対する酸化膜３６の選択比を向上させる。
一方、開口部４０内に進入したフッ素ラジカル４１ｂは、酸化膜３６をエッチングする際、炭素ラジカル４２と反応してフルオロカーボン（ＣＦ）系の反応性生成物４５を生成する。生成された反応性生成物４５はデポとして酸化膜３６のエッチングによって形成されつつあるホール４６の内面に付着する（図３（Ｂ））。
その後、反応性生成物４５がホール４６の内面を全て覆う頃に、処理室１５内に酸素ガスを含む処理ガスを導入し、該処理ガスからプラズマを生成する。このとき、処理ガス中の酸素ガスから発生した酸素ラジカル４７は反応性生成物４５をアッシングし、該アッシングされた反応性生成物４５は気化して除去される。その結果、ホール４６内において酸化膜３６が露出する。また、ハードマスク膜３８上に堆積した反応性生成物４４も酸素ラジカル４７によるアッシングによって除去される（図３（Ｃ））。
次いで、図３（Ａ）の工程と同様に、ホール４６内から反応性生成物４５が除去されて酸化膜３６が露出した後、再度、処理室１５内にフルオロカーボンガス及び炭化水素ガスを含む処理ガスを導入し、該処理ガスから生成されたフッ素陽イオン４１ａやフッ素ラジカル４１ｂを用いて酸化膜３６をエッチングする。このときも、反応性生成物４５が生成され、該反応性生成物４５がデポとしてホール４６の内面に付着する。なお、反応性生成物４４もハードマスク膜３８上に積極的に堆積する（図３（Ｄ））。
次いで、図３（Ｃ）の工程と同様に、処理室１５内に酸素ガスを含む処理ガスを導入し、該処理ガスから生成された酸素ラジカル４７を用いて反応性生成物４５をアッシングして除去する（図３（Ｅ））。
その後、本実施の形態に係る基板処理方法では、ホール４６の深さが所望の値に到達するまで図３（Ｄ）〜図３（Ｅ）の工程が繰り返される。
図４は、本実施の形態に係る基板処理方法としての高アスペクト比エッチング処理を示すフローチャートである。
図４において、まず、処理室１５内にフルオロカーボンガスであるヘキサフルオロ−１，３−ブタジエン（Ｃ４Ｆ６）ガス、炭化水素ガスであるメタン（ＣＨ４）ガス、酸素ガス（Ｏ２）及びアルゴン（Ａｒ）ガスを含む処理ガスを導入し、プラズマ生成用の高周波電力を上部電極板２７へ１８００〜２２００Ｗ、好ましくは２０００Ｗで供給し、イオン引き込み用の高周波電力をサセプタ１２へ３８００〜４２００Ｗ、好ましくは４０００Ｗで供給し、処理室１５内の圧力を３０〜４０ｍＴｏｒｒ、好ましくは３５ｍＴｏｒｒに設定して処理ガスからプラズマを生成し、該プラズマを用いたエッチングをメインエッチングとして１５〜３０秒間、好ましくは２０秒間に亘って行う（ステップＳ４１）（メインエッチングステップ）。
メインエッチングにおけるＣ４Ｆ６ガス、メタンガス、酸素ガス及びアルゴンガスの流量はそれぞれ６０〜８０ｓｃｃｍ、好ましくは７０ｓｃｃｍ、５〜１５ｓｃｃｍ、好ましくは１０ｓｃｃｍ、６０〜７０ｓｃｃｍ、好ましくは６５ｓｃｃｍ、及び８００〜１０００ｓｃｃｍ、好ましくは９００ｓｃｃｍである。特に、メタンガスの流量はＣ４Ｆ６ガスの流量の２０％以下に設定される。
このとき、処理ガスから発生したフッ素陽イオン４１ａやフッ素ラジカル４１ｂが、開口部４０の底部に露出する酸化膜３６をエッチングして酸化膜３６にホール４６を形成するが、同時にＣＦ系の反応性生成物４５が生成されてホール４６の内面へデポとして付着し、該反応性生成物４５はホール４６の内面を覆う。
次いで、処理室１５内に酸素ガスからなる処理ガスを導入し、プラズマ生成用の高周波電力を上部電極板２７へ１８００〜２２００Ｗ、好ましくは２０００Ｗで供給する一方、イオン引き込み用の高周波電力を０Ｗへ設定し、処理室１５内の圧力を３０〜４０ｍＴｏｒｒ、好ましくは３５ｍＴｏｒｒに設定して処理ガスからプラズマを生成し、該プラズマを用いたアッシングを３〜５秒間、好ましくは５秒間に亘って行う（ステップＳ４２）。アッシングにおける酸素ガスの流量は１０００〜１１００ｓｃｃｍ、好ましくは１０６５ｓｃｃｍである。
このとき、処理ガスから発生した酸素ラジカル４７が反応性生成物４５をアッシングして除去する。その結果、ホール４６内において酸化膜３６が再度露出する。
次いで、ホール４６が所定の深さに到達したか否かを判別し（ステップＳ４３）、所定の深さに到達していない場合にはステップＳ４１へ戻り、所定の深さに到達していたら本処理を終了する。
以上、本実施の形態に係る基板処理方法によれば、Ｃ４Ｆ６ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマによる酸化膜３６のエッチングと、酸化膜３６のエッチングにおいて生成されたＣＦ系の反応性生成物４５のアッシングとをこの順で繰り返すので、酸化膜３６にエッチングによって形成されてホール４６の内面に堆積した反応性生成物４５をアッシングによって除去し、該ホール４６の内面に反応性生成物４５が堆積していない状態で再び酸化膜３６に形成されたホール４６をエッチングすることができる。その結果、反応性生成物４５が酸化膜３６のエッチングを抑制することがないので、高アスペクト比のホール４６を形成する際にエッチングレートが低下するのを防止することができる。
上記本実施の形態に係る基板処理方法では、メインエッチングにおいて、処理ガスはさらにメタンガスを含む。処理ガスにメタンガスを含むと該処理ガスから生じる炭化水素系の反応性生成物４４がホール４６ではなくハードマスク膜３８上へ積極的に堆積する。したがって、メインエッチングにおけるハードマスク膜３８に対する酸化膜３６の選択比を向上させることができる。
また、上記本実施の形態に係る基板処理方法では、メインエッチングにおけるメタンガスの流量はＣ４Ｆ６ガスの流量の２０％以下である。メタンガスの流量が増加すると相対的にＣ４Ｆ６ガスの流量が減少し、結果としてフッ素陽イオン４１ａやフッ素ラジカル４１ｂの発生量が減少して酸化膜３６のエッチングレートが低下するが、メタンガスの流量がＣ４Ｆ６ガスの流量の２０％以下であるので、酸化膜３６のエッチングレートが低下するのを防止することができる。
本実施の形態に係る基板処理方法では、メインエッチング及びアッシングのそれぞれにおける処理室１５内の圧力が３０〜４０ｍＴｏｒｒ、好ましくは３５ｍＴｏｒｒに設定されるので、メインエッチング及びアッシングにおける処理室１５内の圧力を同じにすることができる。これにより、工程毎に処理室１５内の圧力を変更する必要をなくすことができ、もって、ホール４６の形成を効率よく行うことができる。また、処理室１５内の圧力が高くなると、特に炭化水素系の反応性生成物４４の構造が疎となり、フッ素陽イオン４１ａ等によるハードマスク膜３８のエッチングを抑制できなくなるため、本実施の形態に係る基板処理方法では、処理室１５内の圧力が１００ｍＴｏｒｒ以下、好ましくは３０〜４０ｍＴｏｒｒに設定される。これにより、反応性生成物４４の構造を密とすることができ、フッ素陽イオン４１ａ等によるハードマスク膜３８のエッチングを抑制することができる。
上記本実施の形態に係る基板処理方法では、メインエッチングの継続時間は１５〜３０秒であり、アッシングの継続時間は３〜５秒である。酸化膜３６にエッチングで形成されたホール４６の内面に堆積した反応性生成物４５は構造が疎であるため、容易にアッシングによって除去することができる。したがって、アッシングの継続時間をメインエッチングの継続時間よりも短くしても十分にホール４６の内面に堆積した反応性生成物４５を除去することができる。また、アッシングの継続時間を短くすることにより、ホール４６の形成に要する総時間を短くすることができる。
上記本実施の形態に係る基板処理方法におけるメインエッチングの継続時間及びアッシングの継続時間のそれぞれは、本発明者が実験を通じて見出したメインエッチングにおいてホール４６の内面が反応性生成物４５によって全て覆われてしまうまでに要する時間、及びアッシングにおいてホール４６内から反応性生成物４５が除去されるのに要する時間に該当する。したがって、メインエッチングの継続時間、及びアッシングの継続時間の比を、１５〜３０：３〜５とすると、酸化膜３６のエッチング及び反応性生成物４５の除去をバランス良く行うことができ、効率的にホール４６を形成することができる。
また、本実施の形態に係る基板処理方法では、メインエッチング及びアッシングのそれぞれにおけるプラズマ生成用の高周波電力の出力値が１８００〜２２００Ｗ、好ましくは２０００Ｗに設定されるので、メインエッチング及びアッシングにおけるプラズマ生成用の高周波電力の出力値を同じにすることができる。これにより、工程毎にプラズマ生成用の高周波電力の出力値を変更する必要をなくすことができ、もって、ホール４６の形成を効率よく行うことができる。
なお、本発明者は、上述した図４の処理におけるステップＳ４１の処理のみを１６０秒に亘って継続した場合において形成された複数のホール４６の形状を観察し、さらに、上述した図４の処理に従ってステップＳ４１の処理及びステップＳ４２の処理を８回繰り返し、該８回繰り返しに１６０秒を要した場合において形成された複数のホール４６の形状を観察し、前者と後者におけるホール４６の形状を比較したところ、前者では幾つかのホール４６の深さが所定の深さに到達していないが、後者では全てのホール４６が所定の深さに到達していることを確認した。これは、後者においてメインエッチング中にホール４６の内面が反応性生成物４５によって覆われても、該反応性生成物４５はアッシングによって除去されて再度ホール４６の内面が露出した状態で酸化膜３６がエッチングされるためであると考えられた。
また、前者における幾つかのホール４６ではボーイングが発生していたが、後者では全てのホール４６でボーイングが発生していないことを確認した。これは、前者では反応性生成物４５がホール４６の内面だけでなく開口部３９の入口近傍にも堆積して該入口をほぼ塞いで入口の形状を変形させるため、該開口部３９へフッ素陽イオン４１ａが斜めに入射する一方、後者では開口部３９の入口近傍に堆積する反応性生成物４５もアッシングによって除去されるため、入口の形状が変形することがなく開口部３９へ斜めに入射するフッ素陽イオン４１ａよりも開口部３９の深さ方向に沿って入射するフッ素陽イオン４１ａが優勢になるためであると考えられた。
以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では酸化膜３６にホール４６が形成されたが、酸化膜３６にトレンチを形成する場合にも、本発明を適用することができる。
本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体を、コンピュータ等に供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムを読み出して実行することによっても達成される。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラム及びそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。
また、コンピュータのＣＰＵが読み出したプログラムを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
Ｗ ウエハ
１０ 基板処理装置
３６ 酸化膜
３８ ハードマスク膜
３９ 開口部
４１ａ フッ素陽イオン
４１ｂ フッ素ラジカル
４２ 炭素ラジカル
４３ 水素ラジカル
４４，４５ 反応性生成物
４６ ホール
４７ 酸素ラジカル
１０ 基板処理装置
３６ 酸化膜
３８ ハードマスク膜
３９ 開口部
４１ａ フッ素陽イオン
４１ｂ フッ素ラジカル
４２ 炭素ラジカル
４３ 水素ラジカル
４４，４５ 反応性生成物
４６ ホール
４７ 酸素ラジカル
Claims (6)
- 開口部を有するシリコンからなるマスク膜を用いてウエハに形成された酸化膜をエッチングして該酸化膜に高アスペクト比のホール又はトレンチを形成する基板処理方法であって、
フルオロカーボンガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで前記開口部に対応する酸化膜をエッチングするメインエッチングステップと、
酸素ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで前記メインエッチングにおいて生成された反応性生成物をアッシングするアッシングステップとを有し、
前記メインエッチングステップ及び前記アッシングステップをこの順で繰り返すことを特徴とする基板処理方法。 - 前記メインエッチングステップにおいて、前記処理ガスはさらに炭化水素ガスを含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
- 前記処理ガスにおける前記炭化水素ガスの流量は前記フルオロカーボンガスの流量の２０％以下であることを特徴とする請求項２記載の基板処理方法。
- 前記炭化水素はメタンであることを特徴とする請求項２又は３記載の基板処理方法。
- 前記メインエッチングステップの継続時間は１５〜３０秒であり、前記アッシングステップの継続時間は３〜５秒であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板処理方法。
- 開口部を有するシリコンからなるマスク膜を用いてウエハに形成された酸化膜をエッチングして該酸化膜に高アスペクト比のホール又はトレンチを形成する基板処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記基板処理方法は、
フルオロカーボンガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで前記開口部に対応する酸化膜をエッチングするメインエッチングステップと、
酸素ガスを含む処理ガスから生成されたプラズマで前記メインエッチングにおいて生成された反応性生成物をアッシングするアッシングステップとを有し、
前記メインエッチングステップ及び前記アッシングステップをこの順で繰り返すことを特徴とする記憶媒体。
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