(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の原料ガスが混合された処理ガスが処理容器に導入され、処理容器内で処理ガスがプラズマ化されて基板がエッチング処理されるプラズマエッチング処理装置であって、
種類の異なる原料ガスを供給する複数の原料ガス供給部と、
各原料ガス供給部による原料ガスの供給量を制御する制御部と、
前記処理容器に収納された基板の中心部に処理ガスを導入する中央導入部と、
前記処理容器に収納された基板の周辺部に処理ガスを導入する周辺導入部と、
前記中央導入部と前記周辺導入部に供給する処理ガスの流量比を可変に調節するスプリッターとを備え、
前記制御部は、プラズマエッチング処理中に、前記中央導入部からの処理ガスの導入量と前記周辺導入部からの処理ガスの導入量の比を、第１の導入量比と、前記第１の導入量比とは異なる第２の導入量比とに交互に切り替えて前記中央導入部からの処理ガスと前記周辺導入部からの処理ガスにより形成される基板表面上の淀みの位置を移動させるように前記スプリッターを制御し、エッチング対象膜のエッチング形状及びＣＤを制御する、プラズマエッチング処理装置。
【請求項２】
複数の原料ガスが混合された処理ガスが処理容器に導入され、処理容器内で処理ガスがプラズマ化されて基板がエッチング処理されるプラズマエッチング処理方法であって、
種類の異なる原料ガスの混合比を変えることにより、ＣＤが制御され、
前記処理容器に収納された基板の中心部に導入される処理ガスの導入量と、前記処理容器に収納された基板の周辺部に導入される処理ガスの導入量の比を、プラズマエッチング処理中に、第１の導入量比と、前記第１の導入量比とは異なる第２の導入量比とに交互に切り替えることにより、前記基板の中心部に導入される処理ガスと前記基板の周辺部に導入される処理ガスにより形成される基板表面上の淀みの位置を移動させてエッチング対象膜のエッチング形状を制御する、プラズマエッチング処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造に用いられるプラズマエッチング処理装置とプラズマエッチング処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体デバイスの製造分野では、プラズマを用いてエッチングや成膜などの処理を施す方法が採用されている。その一つとして、ラジアルラインスロット板（Radial Line Slot Antenna：ＲＬＳＡ）に形成されたスロットからマイクロ波を処理容器内に伝播させてプラズマを生成させるプラズマエッチング処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＲＬＳＡ型のプラズマエッチング処理装置は、高密度で低電子温度のプラズマを均一に形成することができ、大型の半導体ウェハを均一かつ高速にプラズマエッチング処理できるといった利点がある。そして、プラズマエッチング処理の一例として、ＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスを含む処理ガスを用いて、基板の表面に形成されたＳｉＮ膜をエッチングするプロセスが知られている。
【０００３】
ＲＬＳＡ型のプラズマエッチング処理装置では、処理容器の天井面に配置された誘電体を介して、処理容器の内部にマイクロ波が伝播される。そして、処理容器に導入された処理ガスがマイクロ波のエネルギーによりプラズマ化されて、基板表面のエッチングが行われる。処理容器へ処理ガスを導入するための導入部は、例えば処理容器の側面に配置されている。また最近では、処理容器の側面に配置された導入部に加えて、処理容器の天井面に処理ガスの導入部が設けられ、それら側面の導入部と天井面の導入部からの処理ガスの導入量の比をコントロールすることも行われている（Ｒａｄｉｃａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＲＤＣ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９９８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、最近の超微細パターンを形成するためにエッチングのＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）を正確に制御することが要求されている。そこで、マスク開口部、スペーサ、ゲートなど、厳しいＣＤコントロールが必要となるプロセスにおいては、光学式検査装置を用いてエッチング後のＣＤ値を測定し、ＣＤ値に寄与する種々の要因を検討することが行われている。しかしながら、エッチングのＣＤを容易に制御できる手法は未だ十分に確立されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、複数の原料ガスが混合された処理ガスが処理容器に導入され、処理容器内で処理ガスがプラズマ化されて基板がエッチング処理されるプラズマエッチング処理装置であって、種類の異なる原料ガスを供給する複数の原料ガス供給部と、各原料ガス供給部による原料ガスの供給量を制御する制御部と、前記処理容器に収納された基板の中心部に処理ガスを導入する中央導入部と、前記処理容器に収納された基板の周辺部に処理ガスを導入する周辺導入部と、前記中央導入部と前記周辺導入部に供給する処理ガスの流量比を可変に調節するスプリッターとを備え、前記制御部は、プラズマエッチング処理中に、前記中央導入部からの処理ガスの導入量と前記周辺導入部からの処理ガスの導入量の比を、第１の導入量比と、前記第１の導入量比とは異なる第２の導入量比とに交互に切り替えて前記中央導入部からの処理ガスと前記周辺導入部からの処理ガスにより形成される基板表面上の淀みの位置を移動させるように前記スプリッターを制御し、エッチング対象膜のエッチング形状及びＣＤを制御する、プラズマエッチング処理装置が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、複数の原料ガスが混合された処理ガスが処理容器に導入され、処理容器内で処理ガスがプラズマ化されて基板がエッチング処理されるプラズマエッチング処理方法であって、種類の異なる原料ガスの混合比を変えることにより、ＣＤが制御され、前記処理容器に収納された基板の中心部に導入される処理ガスの導入量と、前記処理容器に収納された基板の周辺部に導入される処理ガスの導入量の比を、プラズマエッチング処理中に、第１の導入量比と、前記第１の導入量比とは異なる第２の導入量比とに交互に切り替えることにより、前記基板の中心部に導入される処理ガスと前記基板の周辺部に導入される処理ガスにより形成される基板表面上の淀みの位置を移動させてエッチング対象膜のエッチング形状を制御する、プラズマエッチング処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、処理ガス中に含まれるＣＦ４ガスやＣＦ３ガスなどの原料ガスの供給量の比を変えることにより、エッチングのＣＤを制御することが可能となる。本発明によれば、マスク開口部、スペーサ、ゲートなど、厳しいＣＤコントロールが必要となるプロセスを容易に実施できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態にかかるプラズマ処理装置の概略的な構成を示す縦断面図である。
【図２】図１中のＸ−Ｘ断面図であり、誘電体窓の下面の状態を示している。
【図３】処理容器内に処理ガスが導入される状態の説明図であり、中央導入部からの処理ガスの導入量と周辺導入部からの処理ガスの導入量の比が一定の場合である。
【図４】処理容器内に処理ガスが導入される状態の説明図であり、中央導入部からの処理ガスの導入量と周辺導入部からの処理ガスの導入量の比が変化した場合である。
【図５】実施例１における、ウェハ表面のＳｉＮ膜のエッチング形状を示す部分拡大断面図である。
【図６】実施例２における、ウェハの中心部の処理ガス導入量を少なくし、ウェハの周辺部の処理ガス導入量を多くした場合の、ウェハ表面のＳｉＮ膜のエッチング形状を示す部分拡大図である。
【図７】実施例２における、ウェハの中心部の処理ガス導入量を多くし、ウェハの周辺部の処理ガス導入量を少なくした場合の、ウェハ表面のＳｉＮ膜のエッチング形状を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態の一例を、図面を参照にして説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
図１に示されるように、このプラズマ処理装置１は、円筒形状の処理容器２を備えている。処理容器２の上部は開口し、底部は塞がれている。処理容器２は、例えばアルミニウムからなり、電気的に接地されている。処理容器２の内壁面は、例えばアルミナなどの保護膜で被覆されている。
【００１２】
処理容器２内の底部には、基板として例えば半導体ウェハ（以下ウェハという）Ｗを載置するための載置台としてのサセプタ３が設けられている。サセプタ３は例えばアルミニウムからなり、サセプタ３の内部には、外部電源４からの電力の供給によって発熱するヒータ５が設けられている。ヒータ５によって、サセプタ３上のウェハＷを所定温度に加熱することが可能である。
【００１３】
処理容器２の底部には、真空ポンプなどの排気装置１０よって処理容器２内の雰囲気を排気するための排気管１１が接続されている。
【００１４】
処理容器２の上部には、気密性を確保するためのＯリングなどのシール材１５を介して、例えば石英などの誘電材料からなる誘電体窓１６が設けられている。図２に示されるように、誘電体窓１６は略円盤形状である。誘電体窓１６の材料として、石英に代えて、他の誘電体材料、たとえばＡｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等のセラミックスを使用してもよい。
【００１５】
誘電体窓１６の上方には、平面状のスロット板、例えば円板状のラジアルラインスロット板２０が設けられている。ラジアルラインスロット板２０は、導電性を有する材質、たとえばＡｇ、Ａｕ等でメッキやコーティングされた銅の薄い円板からなる。ラジアルラインスロット板２０には、複数のスロット２１が、同心円状に複数列に配置されている。
【００１６】
ラジアルラインスロット板２０の上面には、マイクロ波の波長を短縮するための誘電体板２５が配置されている。誘電体板２５は、例えばＡｌ２Ｏ３などの誘電材料からなる。誘電体板２５の材料として、Ａｌ２Ｏ３に代えて、他の誘電体材料、たとえば石英、ＡｌＮ等のセラミックスを使用してもよい。誘電体板２５は導電性のカバー２６によって覆われている。カバー２６には円環状の熱媒流路２７が設けられ、この熱媒流路２７を流れる熱媒によって、カバー２６と誘電体窓１６を所定温度に維持するようになっている。
【００１７】
カバー２６の中央には同軸導波管３０が接続されている。同軸導波管３０は、内部導体３１と外部導体３２とによって構成されている。内側導体３１は、誘電体板２５の中央を貫通して上述のラジアルラインスロット板２０の上部中央に接続されている。ラジアルラインスロット板２０に形成された複数のスロット２１は、いずれも内側導体３１を中心とする複数の円周上に配置されている。
【００１８】
同軸導波管３０には、マイクロ波供給装置３５が矩形導波管３６およびモード変換器３７を介して接続されている。マイクロ波供給装置３５で発生させた、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が、矩形導波管３６、モード変換器３７、同軸導波管３０、誘電体板２５、ラジアルラインスロット板２０を介して、誘電体窓１６に放射される。そして、マイクロ波によって誘電体窓１６の下面に電界が形成され、処理容器２内にプラズマが生成される。
【００１９】
ラジアルラインスロット板２０に接続される内側導体３１の下端４０は円錐台形状に形成されている。このように内側導体３１の下端４０が円錐台形状に形成されていることにより、同軸導波管３０から誘電体板２５およびラジアルラインスロット板２０に対してマイクロ波が効率よく伝播される。
【００２０】
ガス供給源５０から供給された処理ガスが、スプリッター５１で振り分けられて、二つの供給路５２、５３を経て、処理容器２内に導入される。この実施の形態では、ガス供給源５０は、Ａｒガスを供給するＡｒガス供給部５０ａ、ＣＦ４ガスを供給するＣＦ４ガス供給部５０ｂ、ＣＨＦ３ガスを供給するＣＨＦ３ガス供給部５０ｃを備えている。これらＡｒガス供給部５０ａ、ＣＦ４ガス供給部５０ｂおよびＣＨＦ３ガス供給部５０ｃから供給されたＡｒガス、ＣＦ４ガスおよびＣＨＦ３ガスの混合ガスが、処理ガスとして処理容器２内に導入される。
【００２１】
処理容器２の天井面には、ウェハＷの中心部に処理ガスを導入する中央導入部５５が設けられている。処理容器２の内側面には、ウェハＷの周辺から処理ガスを導入する周辺導入部５６が設けられている。中央導入部５５は、処理容器２の天井面の中央に配置されている。中央導入部５５には、同軸導波管３０の内部導体３１を貫通する一方の供給路５２が接続されている。
【００２２】
中央導入部５５には、処理容器２内に処理ガスを導入させるためのインジェクターブロック５７が取り付けられている。インジェクターブロック５７は、例えばアルミニウムなどの導電性材料からなり、インジェクターブロック５７は、電気的に接地されている。インジェクターブロック５７は円板形状をなし、インジェクターブロック５７には、上下に貫通する複数のガス噴出孔５８が設けられている。インジェクターブロック５７は、例えばアルミナかイットリアでコーティングされていても良い。
【００２３】
図２に示すように、インジェクターブロック５７は、誘電体窓１６の中央に設けられた円筒形状の空間部５９に保持されている。同軸導波管３０の内部導体３１の下面とインジェクターブロック５７の上面との間には、適当な間隔の円筒形状のガス溜め部６０が形成されている。内部導体３１を貫通する供給路５２からガス溜め部６０に供給された処理ガスが、ガス溜め部６０内を広がった後、インジェクターブロック５７に設けられた複数のガス噴出孔５８を通じて、処理容器２内のウェハＷの中央上方に導入される。
【００２４】
周辺導入部５６は、サセプタ３に載置されたウェハＷの上方を囲むように配置された、リング形状のインジェクターリング６１を備えている。インジェクターリング６１は中空であり、インジェクターリング６１の内部には、処理容器２の側面を貫通する供給路５３を経て、処理ガスが供給される。インジェクターリング６１の内側面には、複数の開口６２が等間隔で複数設けられている。処理容器２の側面を貫通する供給路５３からインジェクターリング６１の内部に供給された処理ガスが、インジェクターリング６１の内部を広がった後、インジェクターリング６１の内側面に設けられた複数の開口６２を通じて、処理容器２内のウェハＷの周囲上方に導入される。なお、インジェクターリング６１は無くても良い。例えば、処理容器２の内側面に処理ガスの供給ノズルが等間隔で設けられていても良い。
【００２５】
スプリッター５１と、ガス供給源５０のＡｒガス供給部５０ａ、ＣＦ４ガス供給部５０ｂおよびＣＨＦ３ガス供給部５０ｃは、制御部６５によって制御される。制御部６５の制御により、Ａｒガス供給部５０ａからスプリッター５１に供給されるＡｒガスの割合と、ＣＦ４ガス供給部５０ｂからスプリッター５１に供給されるＣＦ４ガスの割合と、ＣＨＦ３ガス供給部５０ｃからスプリッター５１に供給されるＣＨＦ３ガスの割合が決められ、これにより、処理容器２に導入される処理ガスの組成が決められる。また、制御部６５の制御により、スプリッター５１から二つの供給路５２、５３に振り分けられて中央導入部５５と周辺導入部５６に供給される処理ガスの流量比が決定される。これにより、中央導入部５５と周辺導入部５６から処理容器２に導入される処理ガスの導入量比が決定される。
【００２６】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１の作用について説明する。なお、プラズマ処理の一例として、ＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスを含む処理ガスを使用して、ウェハＷの表面のＳｉＮ膜をエッチングする例を説明する。
【００２７】
図１に示すように、このプラズマ処理装置１において、先ずウェハＷが処理容器２内に搬入され、サセプタ３上に載置される。そして、排気管１１から排気が行われて処理容器２内が減圧される。更に、ガス供給源５０からＡｒガス、ＣＦ４ガス、ＣＨＦ３ガスを含む処理ガスが導入される。この場合、制御部６５の制御により、Ａｒガス供給部５０ａからスプリッター５１に供給されるＡｒガスの割合と、ＣＦ４ガス供給部５０ｂからスプリッター５１に供給されるＣＦ４ガスの割合と、ＣＨＦ３ガス供給部５０ｃからスプリッター５１に供給されるＣＨＦ３ガスの割合が決められ、処理ガス中における各原料ガス（Ａｒガス、ＣＦ４ガス、ＣＨＦ３ガス）の混合比が決められる。そして、スプリッター５１で混合された処理ガスが処理容器２内に導入される。
【００２８】
処理容器２内への処理ガスの導入は、処理容器２の天井面に設けられた中央導入部５５と、処理容器２の内側面に設けられた周辺導入部５６から同時に行われ、ウェハＷの中心部とウェハＷの周辺の両方から処理ガスが導入される。中央導入部５５の処理ガスの導入量と周辺導入部５６からの処理ガスの導入量の比は、制御部６５がスプリッター５１を制御することにより決定され、ウェハＷの表面全体に均一なエッチング処理がなされるように、スプリッター５１の導入量比が調整される。
【００２９】
そして、マイクロ波供給装置３５の作動により、誘電体窓１６の下面に電界が発生し、処理ガスがプラズマ化されて、その際に発生した活性種によって、ウェハＷの表面のＳｉＮ膜がエッチングされる。そして、所定時間エッチング処理が行われた後、マイクロ波供給装置３５の作動と、処理容器２内への処理ガスの供給が停止され、ウェハＷが処理容器２内から搬出されて、一連のプラズマエッチング処理が終了する。
【００３０】
ところで、以上のようなプラズマ処理装置１では、最近の超微細パターンを形成するためにエッチングのＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）を正確に制御することが要求されている。一方、本発明者らの知見によれば、処理容器２内に導入されてプラズマ化される処理ガス中のＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスの混合比が変わると、エッチング処理されるウェハＷ表面のＳｉＮ膜のＣＤが変わってくることが判明した。なお、本発明者らがこのような知見を得るに至った実験については後に説明する。
【００３１】
そこで、本発明では、制御部６５によってＣＦ４ガス供給部５０ｂからスプリッター５１に供給されるＣＦ４ガスの供給量と、ＣＨＦ３ガス供給部５０ｃからスプリッター５１に供給されるＣＨＦ３ガスの供給量を調整し、処理ガス中のＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスの混合比を変えることにより、ウェハＷ表面のＳｉＮ膜のＣＤを制御する。その結果、ウェハＷ表面のＳｉＮ膜のＣＤを容易に制御できるようになる。
【００３２】
また一方、従来は、図３に示すように、中央導入部５５から導入される処理ガスＧ１の導入量Ｑと周辺導入部５６から導入される処理ガスＧ２の導入量Ｒの比Ｑ／Ｒが、プラズマ処理中一定に維持されていた。このため、中央導入部５５から導入される処理ガスＧ１と周辺導入部５６から導入される処理ガスＧ２が、サセプタ３上に載置されたウェハＷの表面において、常に同じ位置Ｐでぶつかる状態となっていた。その結果、位置Ｐにおいて、処理ガスＧ１と処理ガスＧ２が淀んでしまうことが予測された。このように処理ガスＧ１と処理ガスＧ２の淀みが常に同じ位置Ｐで生ずると、ウェハＷの表面における中心部と周辺部のエッチングレートが相違し、均一なエッチングができなくなる心配がある。
【００３３】
そこで、この実施の形態では、制御部６５でスプリッター５１を制御し、プラズマ処理中に処理ガスの淀みを生ずる位置をウェハＷの表面上で移動させることを試みた。図４中において実線で示すように、先ず、中央導入部５５から処理ガスＧ１を導入量Ｑ１で導入し、周辺導入部５６から処理ガスＧ２を導入量Ｒ１で導入した（即ち、制御部６５によってスプリッター５１の導入量比をＱ１／Ｒ１に制御した）。このとき、中央導入部５５から導入される処理ガスＧ１と周辺導入部５６から導入される処理ガスＧ２が、サセプタ３上に載置されたウェハＷの表面において、位置Ｐ１でぶつかる状態となっていた。
【００３４】
次に、プラズマ処理の継続中に、図４中において一点差線で示すように、中央導入部５５から処理ガスＧ１を導入量Ｑ２（Ｑ２＜Ｑ１）で導入し、周辺導入部５６から処理ガスＧ２を導入量Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）で導入した（即ち、制御部６５によってスプリッター５１の導入量比をＱ２／Ｒ２に制御した）。このとき、中央導入部５５から導入される処理ガスＧ１と周辺導入部５６から導入される処理ガスＧ２が、サセプタ３上に載置されたウェハＷの表面において、位置Ｐ１よりもウェハＷの中心に近い位置Ｐ２でぶつかる状態となっていた。
【００３５】
そして、プラズマ処理の継続中に、制御部６５によってスプリッター５１の導入量比をＱ１／Ｒ１とＱ２／Ｒ２に交互に制御することにより、中央導入部５５から処理ガスＧ１を導入量Ｑ１で導入し、周辺導入部５６から処理ガスＧ２を導入量Ｒ１で導入する状態（導入量比Ｑ１／Ｒ１）と、中央導入部５５から処理ガスＧ１を導入量Ｑ２で導入し、周辺導入部５６から処理ガスＧ２を導入量Ｒ２で導入する状態（導入量比Ｑ２／Ｒ２）を交互に繰り返した。このように導入量比Ｑ１／Ｒ１の状態と導入量比Ｑ２／Ｒ２の状態を交互に繰り返すことにより、ウェハＷの表面上で処理ガスＧ１と処理ガスＧ２のぶつかる位置を、位置Ｐ１と位置Ｐ２に交互に移動させることができた。
【００３６】
以上のように、制御部６５によってスプリッター５１の導入量比をプラズマ処理中に変化させるように制御し、中央導入部５５からの処理ガスＧ１の導入量と、周辺導入部５６からの処理ガスＧ２の導入量の比をプラズマ処理中に変化させることにより、ウェハＷの表面における中心部と周辺部のエッチングレートの相違を小さくし、均一なエッチングができるようになる。
【００３７】
したがって、この実施の形態のプラズマ処理装置１によれば、制御部６５によって処理ガス中のＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスの混合比を変えることにより、ウェハＷ表面のＳｉＮ膜のＣＤを容易に制御できるようになる。その結果、マスク開口部、スペーサ、ゲートなど、厳しいＣＤコントロールが必要となるエッチングプロセスを容易に実施できるようになる。加えて、この実施の形態のプラズマ処理装置１によれば、制御部６５によってスプリッター５１の導入量比をプラズマ処理中に変化させることにより、ウェハＷの表面におけるプラズマ処理の均一性が向上する。その結果、性能の良い優れた半導体デバイスを製造できるようになる。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明はここに例示した形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３９】
以上の実施の形態では、ＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスを原料ガスとする処理ガスを用いて、ウェハＷの表面のＳｉＮ膜をエッチングする例を説明したが、本発明は、ＣＦ４ガスやＣＨＦ３ガスの他の原料ガスを含む処理ガスを用いたエッチングプロセスにも適用できる。また、エッチングの対象もＳｉＮ膜に限定されない。また、本発明は、ＲＬＳＡ型のプラズマエッチング処理装置に限られず、他のＥＣＲ型のプラズマエッチング処理装置等にも適用できる。また、本発明のプラズマエッチング処理装置で処理される基板は、半導体ウェハ、有機ＥＬ基板、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板等のいずれでもよい。
【実施例１】
【００４０】
ＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスを原料ガスとする処理ガスを用いて、ウェハの表面のＳｉＮ膜をエッチング処理するに際し、ＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスの混合比（ＣＦ４ガス／ＣＨＦ３）とＣＤの関係を調べた。図５に、ウェハ表面のＳｉＮ膜のエッチング形状を示す。ＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスの混合比（ＣＦ４ガス／ＣＨＦ３）とＣＤの関係は、次の表１の結果となった。
【００４１】
【表１】
0005410882.tif 000002
【００４２】
この実施例では、ＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスの混合比（ＣＦ４ガス／ＣＨＦ３）が大きくなると、ＣＤが小さくなる傾向が見られた。この実施例１の結果から、処理ガス中のＣＦ４ガスとＣＦ４ガスの混合比を変えることにより、ＳｉＮ膜をエッチングする際のＣＤを制御できることが分かる。
【実施例２】
【００４３】
次に、ウェハの中心部に導入される処理ガス（ＣＦ４ガスとＣＨＦ３ガスを原料ガスとする処理ガス）の導入量とウェハの周辺部に導入される処理ガスの導入量の比の影響を調べた。なお、ウェハの中心部に導入される処理ガスとウェハの周辺部に導入される処理ガスの混合比（ＣＦ４ガス／ＣＨＦ３）は同じとした。図６に示すように、ウェハの中心部の処理ガス導入量を少なくし、ウェハの周辺部の処理ガス導入量を多くした場合、ウェハの中心部では、ウェハ表面のＳｉＮ膜のエッチング形状は、側面が底部側ほど広くなるテーパ形状となり（ａ）、ウェハの周辺部では、ウェハ表面のＳｉＮ膜は側面がほぼ垂直にエッチングされた（ｂ）。一方、図７に示すように、ウェハの中心部の処理ガス導入量を多くし、ウェハの周辺部の処理ガス導入量を少なくした場合、ウェハの中心部では、ウェハ表面のＳｉＮ膜は側面がほぼ垂直にエッチングされ（ａ）、ウェハの周辺部では、ウェハ表面のＳｉＮ膜のエッチング形状は、側面が底部側ほど広くなるテーパ形状となった（ｂ）。
【００４４】
これら、実施例１，２の結果から、処理ガス中のＣＦ４ガスとＣＦ４ガスの混合比と、ウェハの中心部に導入される処理ガス導入量とウェハの周辺部に導入される処理ガス導入量の比を変えることにより、ＳｉＮ膜をエッチングする際のＣＤを制御でき、更に、ＳｉＮ膜のエッチング形状を制御できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、例えば半導体製造分野に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｗ  ウェハ
１  プラズマ処理装置
２  処理容器
３  サセプタ
４  外部電源
５  ヒータ
１０  排気装置
１６  誘電体窓
２０  ラジアルラインスロット板
２５  誘電体板
３０  同軸導波管
３１  内部導体
３２  外部導体
３５  マイクロ波供給装置
３６  矩形導波管
５０  ガス供給源
５０ａ  Ａｒガス供給部
５０ｂ  ＣＦ４ガス供給部
５０ｃ  ＣＨＦ３ガス供給部
５１  スプリッター
５２、５３  供給路
５５  中央導入部
５６  周辺導入部
５７  インジェクターブロック
６１  インジェクターリング
６５  制御部
【図１】
0005410882.tif 000003
【図２】
0005410882.tif 000004
【図３】
0005410882.tif 000005
【図４】
0005410882.tif 000006
【図５】
0005410882.tif 000007
【図６】
0005410882.tif 000008
【図７】
0005410882.tif 000009