(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板内に高アスペクト比の開口をエッチングする方法であって、
(a)前記基板を臭素含有ガスと，酸素含有ガスと，第１のフッ素含有ガスとを含む第１の気体混合物を用いて形成される第１のプラズマで、エッチングする工程であって、このエッチング工程は、側壁保護付着物を形成する工程と、
(b)シランガスと、第２のフッ素含有ガスとを含む第２の気体混合物を用いて形成される第２のプラズマで、前記側壁保護付着物を薄化する工程と、
(c)前記(a)の工程および(b)の工程を繰り返して、前記開口の所望の深さを形成する工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記シランガスは、モノシランまたはジシランである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の気体混合物は、さらに臭素含有ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記臭素含有ガスを、前記薄化工程中に、前記第２の気体混合物に与え、このときの流量は、前記エッチング工程中に前記第１の気体混合物に与えられた前記臭素含有ガスの流量よりも小さい、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の気体混合物は、さらに酸素含有ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記エッチング工程を、等間隔をおいて繰り返し、前記側壁保護付着物を薄化する工程を、また、前記等間隔をおいたエッチング工程とエッチング工程との間で、等間隔をおいて繰り返す、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１気体混合物中の前記臭素含有ガスは、ＨＢｒである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第１および第２のフッ素含有ガスを、ＮＦ3 と，ＳＦ6 と，フッ素分子と、これらの混合物とからなる群から選択する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１および第２のフッ素含有ガスは、ＮＦ3 である請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記エッチング工程および前記側壁保護付着物を薄化する工程は、少なくとも２回繰り返す、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記エッチング工程および薄化工程を、１つのプラズマ反応室内で行い、前記基板を前記プラズマ反応室から取り出さない、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記エッチング工程および薄化工程を、前記開口が、開口の幅よりも少なくとも１５倍大きい深さを有するまで繰り返す、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記エッチング工程および薄化工程を、前記開口が、開口の幅よりも少なくとも４０倍大きい深さを有するまで繰り返す、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板をエッチングする工程中の前記臭素含有ガスは、ＨＢｒであり、前記基板をエッチングする工程は、１００〜３００ｓｃｃｍの流量で、ＨＢｒガスを与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板をエッチングする工程中の前記フッ素含有ガスは、ＮＦ3 であり、前記基板をエッチングする工程は、４〜２５ｓｃｃｍの流量で、ＮＦ3 ガスを与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板をエッチングする工程中の前記酸素含有ガスは、Ｏ2 、またはヘリウムと混合されたＯ2 であり、前記基板をエッチングする工程は、最大２５ｓｃｃｍの流量で、酸素含有ガスを与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
側壁保護付着物を薄化する前記工程中の前記第２のフッ素含有ガスは、ＳＦ6 であり、前記側壁保護付着物を薄化する工程は、最大２５ｓｃｃｍの流量で、前記第２のフッ素含有ガスを与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
側壁保護付着物を薄化する前記工程中の前記非ハロゲン化水素含有ガスは、シランであり、前記側壁保護付着物を薄化する工程は、最大２５０ｓｃｃｍの流量で、前記シランを与える工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
基板内に高アスペクト比の開口をエッチングする方法であって、
(a)臭素含有ガスと、酸素含有ガスと、ＮＦ3 ，ＳＦ6 ，Ｆ2 ，これらの混合物よりなる群から選択された第１のフッ素含有ガスとを含む第１の気体混合物を用いて形成される第１のプラズマで、エッチングする工程であって、このエッチング工程は、側壁保護付着物を形成し、
(b)シランガスと、ＮＦ3 ，ＳＦ6 ，これらの混合物よりなる群から選択された第２のフッ素含有ガスとを含む第２の気体混合物を用いて形成される第２のプラズマで、前記側壁保護付着物を薄化する工程と、
(c)前記(a)の工程および(b)の工程を繰り返して、前記開口の所望の深さを形成する工程と、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロエレクトロニク・デバイスの作製の際に、高アスペクト比の深い開口を基板内にエッチングすることに関する。特に、本発明は、プラズマ反応室内で、反応性イオンエッチング・プロセスを用いて、このような開口をエッチングすることに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高アスペクト比の深い開口およびトレンチをシリコン基板内に作製することが、超大規模集積（ＵＬＳＩ）処理のいくつかの領域において望まれている。約１５：１より大きい深さ対幅の比を有するトレンチは、高アスペクト比であるとみなされるが、４０：１より大きいアスペクト比を有するトレンチが、時々、必要とされる。
【０００３】
反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスを用いて、高アスペクト比の開口を作製するためには、プラズマ反応室が、通常用いられる。ＲＩＥプロセスでは、１種以上の気体エッチャントが用いられて、開口をエッチングすると同時に、エッチング・プロセス中に側壁保護付着物（passivating deposit）を形成する。側壁保護付着物は、エッチングの際に側壁を保護し、所望のトレンチ・プロファイルを得るのを助ける。しかし、側壁保護付着物は、基板，マスク，プラズマ反応室の内面といった他の部分に、蓄積する傾向があることが知られている。
【０００４】
また、開口のアスペクト比は、エッチング・プロセスに大きな影響を与えることが知られている。既知のエッチング方法を用いて、高いアスペクト比の開口を、所望の垂直で滑らかな壁を有して作製することは、特に難しい。このような開口を、高エッチング速度および良スループットで、コスト効果的に作製することは、開口が０．１３５μｍ以下の幅を有する新しい製品に対して重要である。
【０００５】
側壁保護付着物を形成するシリコンへの通常のエッチャント組成物は、臭化水素（ＨＢｒ）と、酸素（Ｏ2 ）と、六フッ化イオウ（ＳＦ6 ）または三フッ化窒素（ＮＦ3 ）のようなフッ素含有化合物とを含んでいる。シラン（ＳｉＨ4 ）のようなシリコン含有ガスを付加して、シリコン含有量を増大させることができ、および保護付着物の付着を改善して、深い開口をエッチングする際に側壁を保護することができる。
【０００６】
米国特許第６，１２７，２７８号公報は、側壁保護付着物を形成するために、ＨＢｒとＯ2 との混合物を用いるエッチングの第１の工程に、ＨＢｒとＯ2 とＳＦ6 との混合物によるエッチング／クリーニングの第２の工程を続けて、開口の側壁から、並びに基板表面およびチャンバ壁から、保護付着物を除去することを開示している。
【０００７】
高アスペクト比の開口を形成する初期の方法による１つの困難性は、開口の上部付近に、側壁保護付着物が過剰に蓄積することであると信じられている。この蓄積は、開口の下部領域への反応性エッチングのイオン／中性粒子の挿入を制限し、エッチング速度をかなり低下させる。しかし、この付着を制御する提案されたすべての方法は、基板をプラズマ反応室から物理的に取り出すか、あるいはエッチング・プラズマをターンオフすることを、要求している。これらの方法が必要とする時間は、スループットを低下させる。このような方法は、処理時間を増大させるだけでなく、スループットに悪影響を与え、また、エッチング中の処理パラメータの大きな変化の結果、開口内に荒いステップ状の壁面を形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の問題点および欠点を考慮すると、本発明の目的は、基板内に高アスペクト比の深い開口をエッチングする方法であって、高い平均エッチング速度および良好なスループットを有するエッチング方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、基板内に高アスペクト比の深い開口をエッチングする方法であって、反応室チャンバから基板を取り出すことなしに、１つのプラズマ反応室内で行うことのできる方法を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、シリコンまたは他の半導体材料をエッチングする際の、エッチング挙動のアスペクト比依存性を低減することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、基板内に高アスペクトの深い開口をエッチングする方法であって、開口の壁が滑らかとなるエッチング方法を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、基板内に高アスペクト比の深い開口をエッチングする方法であって、エッチング・プラズマが連続的に保持されるエッチング方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、トレンチをエッチングする方法であって、トレンチ壁領域を増大させるエッチング方法を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、より深いトレンチをエッチングすることによって、増大したキャパシタンスを有する、ダイナミック・ランダムアクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）セル、および埋込みダイナミック・ランダムアクセス・メモリ（ｅ−ＤＲＡＭ）セルを構成する方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的および利点は、一部は明らかであり、他の部分は明細書から明らかになるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
当業者には明らかである上記および他の目的と利点とは、本発明により達成される。本発明の第１の態様は、基板内に高アスペクト比の深い開口をエッチングする方法であって、臭素含有ガスと，酸素含有ガスと，第１のフッ素含有ガスとを含む第１の気体混合物を用いて形成される第１のプラズマで、前記基板をエッチングし、同時に、側壁保護付着物を形成する工程と、非ハロゲン化水素含有ガスと、第２のフッ素含有ガスとを含む第２の気体混合物を用いて形成される第２のプラズマで、前記側壁保護付着物を薄化する工程と、前記エッチング工程および薄化工程を繰り返して、前記開口の所望の深さを形成する工程とを含む。
【００１７】
好適な方法では、前記非ハロゲン化水素含有ガスを、シランおよびアンモニアよりなる群から選択するが、最も好ましくは、モノシランまたはジシランである。前記エッチングおよび側壁保護付着物の薄化のサイクル中、基板は、同一のプラズマ・チャンバ内に保持される。プラズマは、連続して保持され、開口内に滑らかな側壁を形成し、およびスループットを高くする。プラズマが連続して保持されていても、エッチング工程中は、エッチング速度をかなり低くすることができる。
【００１８】
前記エッチング工程は、好ましくは、等間隔をおいて繰り返し、前記側壁保護付着物を薄化する工程は、また、前記等間隔をおいたエッチング工程とエッチング工程との間で、等間隔をおいて繰り返される。エッチングおよび薄化のこのサイクルは、所望の深さに達するまで繰り返される。所望の深さに到達するためには、繰り返しは、２サイクル程の少ないサイクル、ないし２０サイクル以上の多くのサイクルとすることができる。本発明は、４０：１以上の深さ対幅の最終比を有する開口を形成するのに特に有用である。しかし、アスペクト比の小さい開口も、本発明の方法を用いて、有利に構成することができる。
【００１９】
臭素含有ガスは、典型的にＨＢｒである。第１および第２のフッ素含有ガスは、典型的に、ＮＨ3 ，ＳＦ6 ，Ｆ2 ，フッ素元素，またはこれらの混合物である。酸素含有ガスは、好ましくは、Ｏ2 、またはヘリウムと混合されたＯ2 である。非ハロゲン化水素含有ガスは、モノシランまたはジシランのようなシラン、またはアンモニアである。臭素含有ガスまたは酸素含有ガスを、側壁保護付着物を薄くする工程中の第２の気体混合物に含ませることもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施例を、図１〜図４を参照して説明する。これら図において、同一の参照番号は、本発明の同一の要素を示している。図中、本発明の要素は、必ずしもスケール通りに示していない。
【００２１】
図１は、基板１０を有するウェハと、基板１０の上面上にパターニングされたハードマスク・スタック１２とを示す。ハードマスク・スタックは、開口１４を有している。この開口は、本発明の方法によって、基板１０内に形成される高アスペクト比の開口の幅を決定する。
【００２２】
開口１４は、従来の方法で、ハードマスク・スタック１２内に形成され、図１は、開口１４を形成するために用いられるレジスト材料を図示しないウェハを示している。図１のウェハは、本発明の方法を用いる反応性イオンエッチングのためのプラズマ反応室内に挿入される前の状態を示している。
【００２３】
ハードマスク・スタック１２は、キャップ酸化物１６を有している。キャップ酸化物１６は、好ましくは、プラズマ増強（enhanced）テトラエトキシシラン（ＰＥＴＥＯＳ）層、または同様の普通のキャップ酸化物膜である。キャップ酸化物層１６の下側は、ボロシリケート・ガラス（ＢＳＧ）層またはボロホスホシリケート・ガラス（ＢＰＳＧ）層のような、ドープト酸化物層１８である。ドープト酸化物層１８の下は、パッド窒化物膜２０であり、最後は、薄いパッド酸化物層２２である。
【００２４】
当業者であれば、他の種類のハードマスク層が、以下に説明するエッチング工程の際に、基板１０の表面を適切にマスクするならば、このような他の種類のハードマスクを、本発明に関連して用いることができることがわかるであろう。基板１０は、通常はシリコンであるが、他の基板材料を、エッチングすることもできる。
【００２５】
本発明の方法は、好適には、自然酸化物ブレークスルー工程で開始する。この工程では、図１に示すパターニングされたハードマスクを有するウェハは、プラズマ反応室内に置かれて、エッチングされ、開口されたシリコン領域の表面上にあるすべての自然酸化物を除去する。初期のブレークスルー処理工程の目的は、マイクロマスクの形成を阻止することである。このマイクロマスクが存在するならば、トレンチのエッチングの際に、荒れた、草のような（grassy）シリコン表面を形成する。しかし、初期のブレークスルー工程は、ウェハの外観を大きく変えることはない。しかし、図１の開口１４の底部に見られるように、基板のシリコンの一部が、この工程の間にわずかにエッチングされる。
【００２６】
本発明にとって適切な初期の自然酸化物ブレークスルー・エッチング工程は、臭素含有ガス，フッ素含有ガス，酸素含有ガスを含む第１の気体混合物を用いて第１のプラズマを形成する工程を含んでいる。臭素含有ガスは、好ましくは、１００〜３００ｓｃｃｍのガス流量の臭化水素（ＨＢｒ）である。フッ素含有ガスは、好適には、４〜２５ｓｃｃｍのガス流量の三フッ化窒素（ＮＦ3 ）である。酸素含有ガスは、好適には、最大２５ｓｃｃｍのガス流量の酸素（Ｏ2 ）またはヘリウム酸素混合ガス（Ｈｅ−Ｏ2 ）である。
【００２７】
ブレークスルー工程に適切な他のプロセス・パラメータは、５００ワットのＲＦ電力，２０〜１５０℃の範囲のウェハ電極温度，２．６６×１０2 〜３．９９×１０3 Ｐａ（２〜３０ｔｏｒｒ）のウェハ裏面ヘリウム圧，２．６６×１０3 〜３．９９×１０4 Ｐａ（２０〜３００ｍｔｏｒｒ）の反応室圧を含んでいる。
【００２８】
基板表面を、ブレークスルー工程でクリーニングした後、繰り返しシーケンスのエッチング工程を用いて、開口１４を深くする。繰り返しシーケンスの各エッチングは、側壁保護付着物を形成する。この側壁保護付着物は、同一のプラズマ反応室内で、プラズマを連続的に保持して行われる薄化（ｔｈｉｎｎｉｎｇ）工程で薄くされる。
【００２９】
ブレークスルー工程後の初期エッチング工程は、好適には、少なくとも、臭素含有ガスと，第１のフッ素含有ガスと，酸素含有ガスとを含む前記したものと同じ気体混合物を用いて行う。しかし、ＲＩＥ処理において有用な、他の臭素含有ガス，フッ素含有ガス，および／または酸素含有ガスは、必要ならば、既知のエッチング方法に従って、上述したＨＢｒ，ＮＦ3 ，Ｏ2 と置き換えることができる。例えば、六フッ化イオウ（ＳＦ6 ），フッ素分子（Ｆ2 ），または他の負電荷のフッ素含有ガスは、ＮＦ3 と置き換えることができる。ＲＦ電力を変えること、好ましくは増大することを除いて、ブレークスルー工程に対して前述したのと同じプロセス条件を、この第１のエッチング工程に用いることができる。エッチング工程に適切な電力範囲は、２００〜３，０００ワットである。
【００３０】
初期のエッチング工程の結果を、図２に示す。図からわかるように、初期のエッチング工程は、エッチング・プロセスの中に、側壁を保護する側壁保護付着物２４を形成する。しかし、側壁保護付着物は、蓄積して、ハードマスク１２付近、特に参照番号２６で示される領域において、開口１４の幅を、最終的に制限する。エッチング工程が進むにつれて、反応性エッチャント・イオンが、領域２６での狭くなった開口を通って、トレンチの底部の露出されたシリコン基板表面に達するのが、次第に、より困難となる。
【００３１】
エッチング速度が許容できないレベルにまで低下すると、初期のエッチング工程は停止し、過剰な側壁保護付着物２４は、薄化工程で、部分的または完全に除去される。初期のエッチング工程は、開口１４が所望の最終深さの５〜５０％に達するまで、普通に続けられる。したがって、上述した種類の少なくとも２つのエッチング工程を要し、および非常に高いアスペクト比の開口およびトレンチを形成するためには、２０以上の多くのエッチング工程を要する。
【００３２】
各エッチング工程が終了した後、側壁保護付着物は、少なくとも、非ハロゲン化水素含有ガスと、第２のフッ素含有ガスとを含む第２の気体混合物を用いて形成された第２のプラズマにより、薄くされ、または除去される。第２のフッ素含有ガスは、初期のエッチング工程で用いられた第１のフッ素含有ガスと同じガスとしてもよく、あるいはしなくてもよい。典型的に、六フッ化イオウ（ＳＦ6 ），三フッ化窒素（ＮＦ3 ），またはフッ素分子（Ｆ2 ）を、フッ素含有ガスに用いることができる。他のフッ素含有負電荷ガスに、置き換えることができる。
【００３３】
しかし、非ハロゲン化水素含有ガスは、好ましくは、シランＳｉx Ｈ2x+2 である。しかし、アンモニア（ＮＨ3 ）のような他のガスを用いることもできる。シランは、モノシランまたはジシランとすることができ、好ましくはヘリウムと前混合される。酸素（Ｏ2 ），ヘリウムおよび酸素の所定の混合物，または他の既知の酸素含有ガスをも用いることができる。
【００３４】
さらに、ＨＢｒのような臭素含有ガスを、薄化工程の際に、任意に用いることができる。薄化工程の際に、臭素含有ガスが用いられるならば、臭素含有ガスは、エッチング工程の際に用いられる臭素含有ガスの流量に比べて低い流量で用いるのが好ましい。
【００３５】
薄化工程のための適切なプロセス・パラメータは、２０〜２５０℃のウェハ電極温度，２．６６×１０2 〜３．９９×１０3 Ｐａ（２〜３０ｔｏｒｒ）のウェハ裏面ヘリウム圧力，２．６６×１０3 〜３．９９×１０4 Ｐａ（２０〜３００ｍｔｏｒｒ）の反応室圧力を含む。薄化工程のための適切なガスおよび流量の例は、ヘリウムと前混合された最大２５０ｓｃｃｍのシラン，最大２５ｓｃｃｍのＳＦ6 ，任意の０〜５ｓｃｃｍのＯ2 またはＨｅ−Ｏ2 ，０〜１００ｓｃｃｍのＨＢｒを含む。ＲＦ電力は、２００〜３，０００ワットの範囲で変えることができる。側壁付着物薄化工程は、典型的には、先行するエッチング工程の期間の５〜５０％の期間、実行される。
【００３６】
本発明は、いかなるオペレーション理論（ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）によって制限されないが、フッ素含有ガスと非ハロゲン化水素含有ガスの混合物は、プラズマ相でフッ化水素（ＨＦ）を形成し、このことが側壁保護付着物の厚さを減少させるものと信じられている。典型的な薄化工程の結果を、図３に示す。
【００３７】
薄化工程中に、ある程度のエッチングが行われるが、エッチング工程中のエッチング速度に比べて、エッチング速度はかなり低減している。これは、臭素含有ガスの流量が、ゼロに、またはエッチング工程の際に用いられる流量より低い流量に低減されることによる。
【００３８】
上述した工程のすべては、同一の反応室チャンバ内で行われていることに注意すべきである。このことは、ブレークダウン工程，初期のエッチング工程，第１の薄化工程，エッチングおよび薄化の各連続するサイクル中に、プラズマが連続して保持されることを可能にする。その結果、反応室チャンバからウェハを取り出すことを必要とする従来技術の方法に比べて、スループットが非常に大きくなる。
【００３９】
第１の薄化工程が終了した後、前述したエッチングのための同一のプロセス・パラメータで、前述した第１の気体混合物を用いて、第２のエッチング工程を行う。流量およびチャンバ圧は、ブレークスルー工程で説明したものと同じであり、ウェハ温度および供給ＲＦ電力は、初期エッチング工程において説明したものと同じである。
【００４０】
図４は、第２のエッチング工程の終了時の開口を示す。図２，３，４と比較するとわかるように、薄化工程は、２８で示した領域のトレンチの上部領域を拡げ、第２のエッチング工程は、３０で示した領域の開口をかなり狭くしている。開口の上部付近の厚い側壁付着物の結果、各エッチング工程の際、エッチング速度が低下する。従って、側壁保護付着物を薄くする工程は、各エッチング工程が終了した後、前述したように繰り返される。
【００４１】
薄化工程が続くエッチングのサイクルは、開口１４の所望の深さが実現されるまで、繰り返される。繰り返されるエッチング工程および薄化工程は、高アスペクト比を有するクリーンな垂直面を有する開口を形成する。１５：１から４０：１まで、あるいはそれ以上のアスペクト比を有する開口が、この方法によって容易に形成される。この方法は、０．１３５μｍより小さい幅を有する高アスペクト比の深いトレンチおよび開口を形成するのに適している。
【００４２】
エッチング工程の期間および薄化工程の期間は、スループットを最大にするように調整することができる。この方法の典型的な実施において、各サイクルにおけるエッチング時間は、１〜５分の範囲内であり、薄化工程は、各エッチングおよび薄化の全サイクルの時間を、５〜５０％だけ増大させる。エッチング工程および薄化工程は、等間隔をおいて好適に繰り返される。しかし、このことは、本発明にとっては、本質的なことではない。
【００４３】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
（１）基板内に高アスペクト比の開口をエッチングする方法であって、
臭素含有ガスと，酸素含有ガスと，第１のフッ素含有ガスとを含む第１の気体混合物を用いて形成される第１のプラズマで、前記基板をエッチングする工程を含み、このエッチング工程は、同時に、側壁保護付着物を形成し、
非ハロゲン化水素含有ガスと、第２のフッ素含有ガスとを含む第２の気体混合物を用いて形成される第２のプラズマで、前記側壁保護付着物を薄化する工程と、
前記エッチング工程および薄化工程を繰り返して、前記開口の所望の深さを形成する工程と、
を含む方法。
（２）前記非ハロゲン化水素含有ガスを、シランおよびアンモニアよりなる群から選択する、上記（１）に記載の方法。
（３）前記非ハロゲン化水素含有ガスは、モノシランまたはジシランである、上記（１）に記載の方法。
（４）前記第２の気体混合物は、さらに臭素含有ガスを含む、上記（１）に記載の方法。
（５）前記臭素含有ガスを、前記薄化工程中に、前記第２の気体混合物に与え、このときの流量は、前記エッチング工程中に前記第１の気体混合物に与えられた前記臭素含有ガスの流量よりも小さい、上記（４）に記載の方法。
（６）前記第２の気体混合物は、さらに酸素含有ガスを含む、上記（１）に記載の方法。
（７）前記エッチング工程を、等間隔をおいて繰り返し、前記側壁保護付着物を薄化する工程を、また、前記等間隔をおいたエッチング工程とエッチング工程との間で、等間隔をおいて繰り返す、上記（１）に記載の方法。
（８）前記第１気体混合物中の前記臭素含有ガスは、ＨＢｒである、上記（１）に記載の方法。
（９）前記第１および第２のフッ素含有ガスを、ＮＦ3 と，ＳＦ6 と，フッ素分子と、フッ素元素と，これらの混合物とからなる群から選択する上記（１）に記載の方法。
（１０）前記第１および第２のフッ素含有ガスは、ＮＦ3 である上記（１）に記載の方法。
（１１）前記エッチング工程および前記側壁保護付着物をエッチングおよび薄化する工程は、少なくとも２回繰り返す、上記（１）に記載の方法。
（１２）前記エッチング工程および薄化工程を、１つのプラズマ反応室内で行い、前記基板を前記プラズマ反応室から取り出さない、上記（１）に記載の方法。
（１３）前記エッチング工程および薄化工程を、前記開口が、開口の幅よりも少なくとも１５倍大きい深さを有するまで繰り返す、上記（１）に記載の方法。
（１４）前記エッチング工程および薄化工程を、前記開口が、開口の幅よりも少なくとも４０倍大きい深さを有するまで繰り返す、上記（１）に記載の方法。
（１５）前記基板をエッチングする工程中の前記臭素含有ガスは、ＨＢｒであり、前記基板をエッチングする工程は、１００〜３００ｓｃｃｍの流量で、ＨＢｒガスを与える工程を含む、上記（１）に記載の方法。
（１６）前記基板をエッチングする工程中の前記フッ素含有ガスは、ＮＦ3 であり、前記基板をエッチングする工程は、４〜２５ｓｃｃｍの流量で、ＮＦ3 ガスを与える工程を含む、上記（１）に記載の方法。
（１７）前記基板をエッチングする工程中の前記酸素含有ガスは、Ｏ2 、またはヘリウムと混合されたＯ2 であり、前記基板をエッチングする工程は、最大２５ｓｃｃｍの流量で、酸素含有ガスを与える工程を含む、上記（１）に記載の方法。
（１８）側壁保護付着物を薄化する前記工程中の前記第２のフッ素含有ガスは、ＳＦ6 であり、前記側壁保護付着物を薄化する工程は、最大２５ｓｃｃｍの流量で、前記第２のフッ素含有ガスを与える工程を含む、上記（１）に記載の方法。
（１９）側壁保護付着物を薄化する前記工程中の前記非ハロゲン化水素含有ガスは、シランであり、前記側壁保護付着物を薄化する工程は、最大２５０ｓｃｃｍの流量で、前記シランを与える工程を含む、上記（１）に記載の方法。
（２０）基板内に高アスペクト比の開口をエッチングする方法であって、
臭素含有ガスと、酸素含有ガスと、ＮＦ3 ，ＳＦ6 ，Ｆ2 ，フッ素元素，これらの混合物よりなる群から選択された第１のフッ素含有ガスとを含む第１の気体混合物を用いて形成される第１のプラズマで、前記基板をエッチングする工程を含み、このエッチング工程は、同時に、側壁保護付着物を形成し、
シランおよびアンモニアよりなる群から選択された非ハロゲン化水素含有ガスと、ＮＦ3 ，ＳＦ6 ，フッ素原素，これらの混合物よりなる群から選択された第２のフッ素含有ガスとを含む第２の気体混合物を用いて形成される第２のプラズマで、前記側壁保護付着物を薄化する工程と、
前記エッチング工程および薄化工程を繰り返して、前記開口の所望の深さを形成する工程と、
を含む方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板と、形成すべきトレンチの幅を定める開口を有するパターニングされたハードマスクとを示す図である。
【図２】本発明の方法に従って、エッチングの初期工程が終了して、トレンチを初期深さにした後のトレンチを示す図であり、本発明の方法によって形成された側壁保護付着物を示し、側壁保護付着物は、トレンチの上部を狭くし、エッチャントがトレンチに入るのを制限している状態を示す。
【図３】本発明に従って、側壁保護付着物を薄化する工程が終了した後の図２のトレンチを示す図である。
【図４】エッチングの第２の工程が終了して、トレンチを増大した深さにした後のトレンチを示す図であり、本発明の方法によって形成された側壁保護付着物の上部を狭くし、エッチャントがトレンチに入るのを制限している状態を示す。
【符号の説明】
１０  基板
１２  ハードマスク・スタック
１４  開口
１６  キャップ酸化物
１８  ドープト酸化物層
２０  パッド窒化物膜
２２  薄いパッド酸化物層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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