(57)【要約】  プラズマエッチング方法は、第１の工程と、第２の工程とを含む。第１の工程は、処理チャンバの内部に収容された基板に形成された被処理膜をエッチングするエッチング処理を実行することによって、被処理膜にホールを形成する。第２の工程は、除去工程と、堆積工程と、伸延（深エッチング）工程とを繰り返し実行する。除去工程は、エッチング処理を実行することによって形成されたホールの入口部に付着した反応生成物を除去する。堆積工程は、除去工程によって反応生成物が除去されたホールの側壁部に堆積物を堆積させる。伸延（深エッチング）工程は、堆積工程によって堆積物が側壁部に堆積されたホールを、エッチング処理を進行させることによって伸延（深エッチング）する。
2014046083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバの内部に収容された基板に形成された被処理膜をエッチングするエッチング処理を実行することによって、前記被処理膜にホールを形成する第１の工程と、
前記エッチング処理を実行することによって形成された前記ホールの入口部に付着した反応生成物を除去する除去工程と、前記除去工程によって反応生成物が除去された前記ホールの側壁部に堆積物を堆積させる堆積工程と、前記堆積工程によって堆積物が側壁部に堆積された前記ホールを、前記エッチング処理を進行させることによって伸延（深エッチング）する伸延（深エッチング）工程とを複数回繰り返し実行する第２の工程と
を含むことを特徴とするプラズマエッチング方法。
【請求項２】
前記除去工程は、ＣＦ系ガスを前記処理チャンバに供給し、前記ＣＦ系ガスをプラズマ化させることによって、前記反応生成物を除去し、
前記堆積工程は、前記除去工程によって供給された前記ＣＦ系ガスが前記処理チャンバに残存している期間であるＣＦ系ガス残存期間において堆積ガスを前記処理チャンバに供給し、前記堆積ガスをプラズマ化させることによって、前記ホールの側壁部に前記堆積物を堆積させ、
前記伸延（深エッチング）工程は、前記ＣＦ系ガス残存期間において前記エッチング処理を進行させることによって、前記ホールを伸延することを特徴とする請求項１に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項３】
前記堆積ガスは、ＣＨＦ３及びＡｒを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項４】
前記堆積ガスは、さらに、ＣＯＳを含むことを特徴とする請求項３に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項５】
前記堆積工程の処理時間は、８秒以上１５秒以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項６】
前記第２の工程は、前記除去工程と前記堆積工程と前記伸延（深エッチング）工程とを少なくとも８回以上繰り返し実行することを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項７】
内部に基板を収容する処理チャンバと、
前記処理チャンバの内部に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理チャンバの内部に収容された基板に形成された被処理膜をエッチングするエッチング処理を実行することによって、前記被処理膜にホールを形成し、前記エッチング処理を実行することによって形成された前記ホールの入口部に付着した反応生成物を除去する除去工程と、前記除去工程によって反応生成物が除去された前記ホールの側壁部に堆積物を堆積させる堆積工程と、前記堆積工程によって堆積物が側壁部に堆積された前記ホールを、前記エッチング処理を進行させることによって伸延（深エッチング）する伸延（深エッチング）工程とを複数回繰り返し実行する制御部と
を備えたことを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項８】
前記除去工程は、ＣＦ系ガスを前記処理チャンバに供給し、前記ＣＦ系ガスをプラズマ化させることによって、前記反応生成物を除去し、
前記堆積工程は、前記除去工程によって供給された前記ＣＦ系ガスが前記処理チャンバに残存している期間であるＣＦ系ガス残存期間において堆積ガスを前記処理チャンバに供給し、前記堆積ガスをプラズマ化させることによって、前記ホールの側壁部に前記堆積物を堆積させ、
前記伸延（深エッチング）工程は、前記ＣＦ系ガス残存期間において前記エッチング処理を進行させることによって、前記ホールを伸延することを特徴とする請求項７に記載のプラズマエッチング装置。
【請求項９】
処理室内に収容された第１の膜と第１の膜の下に形成する第２の膜を有する基板をエッチングガスでエッチングすることによって、前記第２の膜にホールを形成するプラズマエッチング方法において、
前記処理室内に前記第１の膜と前記第１の膜の下に形成する前記第２の膜を有する前記基板を準備する工程と、
前記第１の膜をマスクとして前記第２の膜を第１のエッチングガスでエッチングする第１のエッチング処理を実行することによって、第１のホールを形成する工程と、
前記第１のホールの上方の前記第１の膜の開口部近辺に反応生成物を形成する工程と、
前記反応生成物を第２のエッチングガスでエッチングして除去する工程と、
前記第１のホール内の側壁部に第３のエッチングガスにより堆積物を形成する工程と、
前記堆積物が側壁部に堆積された前記第１のホールを、前記第１のエッチングガスで前記第１のエッチング処理を進行させることによって伸延（深エッチング）する工程と、
を有し、
前記反応生成物を除去する工程と前記堆積物を形成する工程と前記第１のホールを伸延（深エッチング）する工程とを複数回繰すことを特徴とするプラズマエッチング方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２のエッチンガスは、ＣＦ系のガスを含むガスであることを特徴とする請求項９に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項１１】
前記第３のエッチングガスは、ＣＨＦ３及ＣＯＳを少なくとも含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載のプラズマエッチング方法。
【請求項１２】
前記堆積物を形成する工程の処理時間は、８秒以上１５秒以内であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のプラズマエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に形成された被処理膜をエッチングするエッチング処理を実行することによって、被処理膜にホールを形成する技術が知られている。この技術では、エッチング処理を進行させることによってホールを伸延する。ただし、エッチング処理の進行に伴って、ホールの入口部に対して反応生成物が累積的に付着する。このため、ホールの入口部が反応生成物により閉塞されるネッキングが発生する恐れがある。【０００３】
これに対して、エッチング処理の進行中にホールの入口部に付着した反応生成物を除去する技術が提案されている。例えば特許文献１には、エッチング処理を一時的に停止し、ホールの入口部に付着した反応生成物を選択的に除去し、エッチング処理を再開する一連の処理を繰り返し実行することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５４７６３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術のように、エッチング処理の進行中にホールの入口部に付着した反応生成物を除去するだけでは、エッチング処理の進行に伴ってホールの側壁部が括れるボーイングが発生するため、ホールの形状が劣化するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係るプラズマエッチング方法は、第１の工程と、第２の工程とを含む。第１の工程は、処理チャンバの内部に収容された基板に形成された被処理膜をエッチングするエッチング処理を実行することによって、前記被処理膜にホールを形成する。第２の工程は、除去工程と、堆積工程と、伸延工程とを繰り返し実行する。除去工程は、前記エッチング処理を実行することによって形成された前記ホールの入口部に付着した反応生成物を除去する。堆積工程は、前記除去工程によって反応生成物が除去された前記ホールの側壁部に堆積物を堆積させる。伸延工程は、前記堆積工程によって堆積物が側壁部に堆積された前記ホールを、前記エッチング処理を進行させることによって伸延する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の種々の側面及び実施形態によれば、ホールの形状を改善することができるプラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る基板処理システムの構成の概略を示す説明図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るプラズマエッチング方法における各条件のタイムチャート及び各タイミングのエッチング状態を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態における堆積物の各部の名称を定義するための図である。
【図４】図４は、本実施形態における堆積ガスの種類の違いによる堆積物の堆積態様の変化を示す図である。
【図５】図５は、堆積ガスとして添加されるＣＯＳの流量とボーイングとの対応関係を示す図である。
【図６】図６は、堆積ガスとして添加されるＣＨＦ３の流量とボーイングとの対応関係を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態における堆積工程の処理時間の最適値について説明するための図である。
【図８】図８は、実施例のプラズマエッチング方法の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施例のプラズマエッチング方法の効果について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する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。
【００１０】
プラズマエッチング方法は、処理チャンバの内部に収容された基板に形成された被処理膜をエッチングするエッチング処理を実行することによって、被処理膜にホールを形成する第１の工程と、エッチング処理を実行することによって形成されたホールの入口部に付着した反応生成物を除去する除去工程と、除去工程によって反応生成物が除去されたホールの側壁部に堆積物を堆積させる堆積工程と、堆積工程によって堆積物が側壁部に堆積されたホールを、エッチング処理を進行させることによって伸延する伸延工程とを複数回繰り返し実行する第２の工程とを含む。
【００１１】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、除去工程は、ＣＦ系ガスを処理チャンバに供給し、ＣＦ系ガスをプラズマ化させることによって、反応生成物を除去し、堆積工程は、除去工程によって供給されたＣＦ系ガスが処理チャンバに残存している期間であるＣＦ系ガス残存期間において堆積ガスを処理チャンバに供給し、堆積ガスをプラズマ化させることによって、ホールの側壁部に堆積物を堆積させ、伸延工程は、ＣＦ系ガス残存期間においてエッチング処理を進行させることによって、ホールを伸延する。
【００１２】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、堆積ガスは、ＣＨＦ３及びＡｒを含む。
【００１３】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、堆積ガスは、さらに、ＣＯＳを含む。
【００１４】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、堆積工程の処理時間は、１０秒以内である。
【００１５】
プラズマエッチング方法は、１つの実施形態において、第２の工程は、除去工程と堆積工程と伸延工程とを少なくとも８回以上繰り返し実行する。
【００１６】
プラズマエッチング装置は、１つの実施形態において、内部に基板を収容する処理チャンバと、処理チャンバの内部に処理ガスを供給するガス供給部と、処理チャンバの内部に収容された基板に形成された被処理膜をエッチングするエッチング処理を実行することによって、被処理膜にホールを形成し、エッチング処理を実行することによって形成されたホールの入口部に付着した反応生成物を除去する除去工程と、除去工程によって反応生成物が除去されたホールの側壁部に堆積物を堆積させる堆積工程と、堆積工程によって堆積物が側壁部に堆積されたホールを、エッチング処理を進行させることによって伸延する伸延工程とを複数回繰り返し実行する制御部とを備える。
【００１７】
プラズマエッチング装置は、１つの実施形態において、ＣＦ系ガスを処理チャンバに供給し、ＣＦ系ガスをプラズマ化させることによって、反応生成物を除去し、堆積工程は、除去工程によって供給されたＣＦ系ガスが処理チャンバに残存している期間であるＣＦ系ガス残存期間において堆積ガスを処理チャンバに供給し、堆積ガスをプラズマ化させることによって、ホールの側壁部に堆積物を堆積させ、伸延工程は、ＣＦ系ガス残存期間においてエッチング処理を進行させることによって、ホールを伸延（深エッチング）する。
【００１８】
図１は、実施形態に係るプラズマエッチング装置の構成を模式的に示すものである。プラズマエッチング装置２００は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理チャンバ１を有している。この処理チャンバ１は、円筒状とされ、例えば表面を陽極酸化処理されたアルミニウム等から構成されている。
【００１９】
処理チャンバ１内には、被処理基板である半導体ウエハＷを水平に支持する載置台２が設けられている。載置台２は例えば表面を陽極酸化処理されたアルミニウム等で構成されており、下部電極としての機能を有する。この載置台２は、絶縁板３を介して導体の支持台４に支持されている。また、載置台２の上方の外周には、例えば単結晶シリコンで形成されたフォーカスリング５が設けられている。さらに、載置台２及び支持台４の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材３ａが設けられている。
【００２０】
載置台２には、第１の整合器１１ａを介して第１の高周波電源１０ａが接続され、また、第２の整合器１１ｂを介して第２の高周波電源１０ｂが接続されている。第１の高周波電源１０ａは、プラズマ発生用のものであり、この第１の高周波電源１０ａからは所定周波数（２７ＭＨｚ以上例えば４０ＭＨｚ）の高周波電力が載置台２に供給されるようになっている。また、第２の高周波電源１０ｂは、イオン引き込み用（バイアス用）のものであり、この第２の高周波電源１０ｂからは第１の高周波電源１０ａより低い所定周波数（１３．５６ＭＨｚ以下、例えば２ＭＨｚ）の高周波電力が載置台２に供給されるようになっている。一方、載置台２の上方には、載置台２と平行に対向するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド１６が設けられており、シャワーヘッド１６と載置台２は、一対の電極（上部電極と下部電極）として機能するようになっている。
【００２１】
載置台２の上面には、半導体ウエハＷを静電吸着するための静電チャック６が設けられている。この静電チャック６は絶縁体６ｂの間に電極６ａを介在させて構成されており、電極６ａには直流電源１２が接続されている。そして電極６ａに直流電源１２から直流電圧が印加されることにより、クーロン力等によって半導体ウエハＷが吸着されるよう構成されている。
【００２２】
支持台４の内部には、冷媒流路４ａが形成されており、冷媒流路４ａには、冷媒入口配管４ｂ、冷媒出口配管４ｃが接続されている。そして、冷媒流路４ａの中に適宜の冷媒、例えば冷却水等を循環させることによって、支持台４及び載置台２を所定の温度に制御可能となっている。また、載置台２等を貫通するように、半導体ウエハＷの裏面側にヘリウムガス等の冷熱伝達用ガス（バックサイドガス）を供給するためのバックサイドガス供給配管３０が設けられており、このバックサイドガス供給配管３０は、図示しないバックサイドガス供給源に接続されている。これらの構成によって、載置台２の上面に静電チャック６によって吸着保持された半導体ウエハＷを、所定の温度に制御可能となっている。
【００２３】
上記したシャワーヘッド１６は、処理チャンバ１の天井部分に設けられている。シャワーヘッド１６は、本体部１６ａと電極板をなす上部天板１６ｂとを備えており、絶縁性部材４５を介して処理チャンバ１の上部に支持されている。本体部１６ａは、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなり、その下部に上部天板１６ｂを着脱自在に支持できるように構成されている。
【００２４】
本体部１６ａの内部には、ガス拡散室１６ｃが設けられ、このガス拡散室１６ｃの下部に位置するように、本体部１６ａの底部には、多数のガス通流孔１６ｄが形成されている。また、上部天板１６ｂには、当該上部天板１６ｂを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔１６ｅが、上記したガス通流孔１６ｄと重なるように設けられている。このような構成により、ガス拡散室１６ｃに供給された処理ガスは、ガス通流孔１６ｄ及びガス導入孔１６ｅを介して処理チャンバ１内にシャワー状に分散されて供給されるようになっている。なお、本体部１６ａ等には、冷媒を循環させるための図示しない配管が設けられており、プラズマエッチング処理中にシャワーヘッド１６を所望温度に冷却できるようになっている。
【００２５】
上記した本体部１６ａには、ガス拡散室１６ｃへ処理ガスを導入するためのガス導入口１６ｇが形成されている。このガス導入口１６ｇにはガス供給配管１５ａが接続されており、このガス供給配管１５ａの他端には、プラズマエッチング用の処理ガスを供給する処理ガス供給源１５が接続されている。
【００２６】
ガス供給配管１５ａには、上流側から順にマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ｂ、及び開閉弁Ｖ１が設けられている。そして、処理ガス供給源１５からプラズマエッチングのための処理ガスとして、例えばＡｒ、Ｏ２、Ｃ４Ｆ８、ＨＢｒ、ＮＦ３、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４等のガスが、ガス供給配管１５ａを介してガス拡散室１６ｃに供給され、このガス拡散室１６ｃから、ガス通流孔１６ｄ及びガス導入孔１６ｅを介して処理チャンバ１内にシャワー状に分散されて供給される。
【００２７】
本実施形態における処理ガス供給源１５は、エッチング処理用のエッチングガスとして、ＣＦ系ガスを供給する。ＣＦ系ガスは、例えばＣ４Ｆ６及びＣ４Ｆ８のうち少なくともいずれか一つのガスである。また、処理ガス供給源１５は、デポ除去処理用のガスとして、ＣＦ系ガスを供給する。ＣＦ系ガスは、例えばＣ４Ｆ６及びＣ４Ｆ８のうち少なくともいずれか一つのガスである。また、処理ガス供給源１５は、デポ堆積処理用のガスとして、堆積ガスを供給する。堆積ガスは、例えばＣＨＦ３及びＡｒ、又は、ＣＨＦ３、Ａｒ及びＣＯＳである。なお、処理ガス供給源１５は、その他、プラズマエッチング装置２００の各種処理に用いられるガス（例えばＯ２ガス等）を供給する。処理ガス供給源１５は、ガス供給部の一例である。
【００２８】
上記した上部電極としてのシャワーヘッド１６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）５１を介して可変直流電源５２が電気的に接続されている。この可変直流電源５２は、オン・オフスイッチ５３により給電のオン・オフが可能となっている。可変直流電源５２の電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ５３のオン・オフは、後述する制御部６０によって制御されるようになっている。なお、後述のように、第１の高周波電源１０ａ、第２の高周波電源１０ｂから高周波が載置台２に印加されて処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じて制御部６０によりオン・オフスイッチ５３がオンとされ、上部電極としてのシャワーヘッド１６に所定の直流電圧が印加される。
【００２９】
処理チャンバ１の側壁からシャワーヘッド１６の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状の接地導体１ａが設けられている。この円筒状の接地導体１ａは、その上部に天板を有している。
【００３０】
処理チャンバ１の底部には、排気口７１が形成されており、この排気口７１には、排気管７２を介して排気装置７３が接続されている。排気装置７３は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることにより処理チャンバ１内を所定の真空度まで減圧することができるようになっている。一方、処理チャンバ１の側壁には、ウエハＷの搬入出口７４が設けられており、この搬入出口７４には、当該搬入出口７４を開閉するゲートバルブ７５が設けられている。
【００３１】
図中７６，７７は、着脱自在とされたデポシールドである。デポシールド７６は、処理チャンバ１の内壁面を覆うように沿って設けられ、デポシールド７７は、支持台４及び載置台２の周囲を囲むように設けられている。これらのデポシールド７６，７７は、処理チャンバ１の内壁等にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止する役割を有している。
【００３２】
また、プラズマエッチング装置２００には、制御部６０が設けられている。上記構成のプラズマエッチング装置２００は、制御部６０によって、その動作が統括的に制御される。この制御部６０には、ＣＰＵを備えプラズマエッチング装置の各部を制御するプロセスコントローラ６１と、ユーザインターフェース６２と、記憶部６３とが設けられている。
【００３３】
ユーザインターフェース６２は、工程管理者がプラズマエッチング装置２００を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマエッチング装置２００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。
【００３４】
記憶部６３には、プラズマエッチング装置２００で実行される各種処理をプロセスコントローラ６１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、ユーザインターフェース６２からの指示等にて任意のレシピを記憶部６３から呼び出してプロセスコントローラ６１に実行させることで、プロセスコントローラ６１の制御下で、プラズマエッチング装置２００での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読取り可能なコンピュータ記憶媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用したり、或いは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
【００３５】
例えば、制御部６０は、後述するプラズマエッチング方法を行うようにプラズマエッチング装置２００の各部を制御する。より詳細な一例を挙げて説明すると、制御部６０は、基板に形成された被処理膜をエッチングするエッチング処理を実行することによって、被処理膜にホールを形成する。その後、制御部６０は、ホールの入口部に付着した反応生成物を除去する工程と、反応生成物が除去されたホールの側壁部に堆積物を堆積させる工程と、堆積物が側壁部に堆積されたホールをエッチング処理を進行させることによって伸延（深エッチング）する工程とを複数回繰り返し実行する。ここで、基板とは、例えば、半導体ウエハＷである。また、被処理膜とは、例えば、ＴＥＯＳ膜等の酸化膜である。
【００３６】
次に、本実施形態に係るプラズマエッチング方法について説明する。ここでは、図１に示したプラズマエッチング装置２００で、半導体ウエハＷに形成された酸化膜をプラズマエッチングする手順について説明する。まず、ゲートバルブ７５が開かれ、半導体ウエハＷが図示しない搬送ロボット等により、図示しないロードロック室を介して搬入出口７４から処理チャンバ１内に搬入され、載置台２上に載置される。この後、搬送ロボットを処理チャンバ１外に退避させ、ゲートバルブ７５を閉じる。そして、排気装置７３の真空ポンプにより排気口７１を介して処理チャンバ１内が排気される。
【００３７】
処理チャンバ１内が所定の真空度になった後、処理チャンバ１内には処理ガス供給源１５から所定の処理ガス（エッチングガス）が導入され、処理チャンバ１内が所定の圧力、例えば１５ｍＴｏｒｒに保持され、この状態で第１の高周波電源１０ａから載置台２に、周波数が例えば４０ＭＨｚの高周波電力が供給される。また、第２の高周波電源１０ｂからは、イオン引き込みのため、載置台２に周波数が例えば２．０ＭＨｚの高周波電力（バイアス用）が供給される。このとき、直流電源１２から静電チャック６の電極６ａに所定の直流電圧が印加され、半導体ウエハＷはクーロン力により吸着される。
【００３８】
この場合に、上述のようにして下部電極である載置台２に高周波電力が印加されることにより、上部電極であるシャワーヘッド１６と下部電極である載置台２との間には電界が形成される。半導体ウエハＷが存在する処理空間には放電が生じ、それによって形成された処理ガスのプラズマにより、半導体ウエハＷ上に形成された酸化膜がプラズマエッチングされる。この時、必要に応じてオン・オフスイッチ５３がオンとされ、可変直流電源５２から上部電極としてのシャワーヘッド１６に所定の直流電圧が印加される。
【００３９】
そして、上記したプラズマエッチングが終了すると、高周波電力の供給、直流電圧の供給及び処理ガスの供給が停止され、上記した手順とは逆の手順で、半導体ウエハＷが処理チャンバ１内から搬出される。
【００４０】
次に、本実施形態に係るプラズマエッチング方法について更に詳細に説明する。図２は、本実施形態に係るプラズマエッチング方法における各条件のタイムチャート及び各タイミングのエッチング状態を示す図である。図２に示す例では、半導体ウエハＷ上に酸化膜であるＴＥＯＳ膜１０１が形成されており、ＴＥＯＳ膜１０１上に所定のパターンのマスク膜１０２が形成されている半導体ウエハＷを準備し、ＴＥＯＳ膜１０１をプラズマエッチングする例について説明する。
【００４１】
本実施形態に係るプラズマエッチング方法は、図２上部のタイムチャートにしたがって、エッチングガス及びデポ除去処理用ガスとしてのＣＦ系ガスの供給、及びデポ堆積処理用ガスとしての堆積ガスの供給等を制御する。図２上部のタイムチャートにおいて、横軸は経過時間を示し、縦軸は処理チャンバ１内のガスのプラズマの発光強度を示している。
【００４２】
まず、プラズマエッチング方法は、半導体ウエハＷに形成されたＴＥＯＳ膜１０１をエッチングするエッチング処理を実行することによって、ＴＥＯＳ膜１０１にホールを形成するホール形成工程を実行する。具体的には、制御部６０は、図２上部に示すように、ある時刻０において、エッチングガスとしてのＣＦ系ガスの供給を開始し、ＣＦ系ガスをプラズマ化する。例えば、制御部６０は、ＣＦ系ガスとして、Ｃ４Ｆ６／Ｃ４Ｆ８の混合ガスを供給することができる。ホール形成工程は、第１の工程の一例である。
【００４３】
時刻０から所定時間経過後の時刻ｔ１には、図２下部に示すように、ＴＥＯＳ膜１０１がエッチングされてホール（第１のホール）１０３が形成される。さらに、ホール１０３の入口部１０１ａには、エッチング処理の実行によって生成された反応生成物（デポ）１０４が付着する。同時にホール１０３の開口近辺にホール１０３の入口部１０１ａがデポ１０４により閉塞されるネッキング部１０５ａが形成される。このままエッチングするとホール内の形状が括り、ボーイングが形成されて良好な形状にならない。
【００４４】
続いて、プラズマエッチング方法は、ホール１０３の入口部に付着したデポ１０４を除去する除去工程を実行する。具体的には、制御部６０は、図２上部に示すように、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間、デポ除去用ガスとしてのＣＦ系ガスを継続的に供給し、ＣＦ系ガスをプラズマ化させる。例えば、制御部６０は、ＣＦ系ガスとして、Ｃ４Ｆ６／Ｃ４Ｆ８の混合ガスを供給することができる。また、制御部６０は、ＣＦ系ガスとして、Ｃ４Ｆ８を供給することもできる。また、制御部６０は、エッチングガスとしてのＣＦ系ガスをプラズマ化させる高周波電力よりも低い高周波電力を用いて、デポ除去用ガスとしてのＣＦ系ガスをプラズマ化させる。
【００４５】
このように、デポ除去用ガスとしてのＣＦ系ガスをプラズマ化させると、図２下部に示すように、ホール１０３の入口部１０１ａに付着したデポ１０４が除去される。その結果、ホール１０３の入口部がデポ１０４により閉塞されるネッキングが発生することを抑制することができる。
【００４６】
続いて、プラズマエッチング方法は、デポ１０４が除去されたホール１０３の側壁部に堆積物１０５を堆積させる堆積工程を実行する。具体的には、制御部６０は、図２上部に示すように、時刻ｔ２〜ｔ３の期間、デポ除去用ガスとしてのＣＦ系ガスの供給を停止し、デポ堆積用ガスとしての堆積ガスを供給し、堆積ガスをプラズマ化させる。例えば、制御部６０は、堆積ガスとして、ＣＨＦ３／Ａｒの混合ガスを供給することができる。また、制御部６０は、堆積ガスとして、ＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳの混合ガスを供給することもできる。
【００４７】
このように、堆積ガスをプラズマ化させると、図２下部に示すように、マスク膜１０２の表面部及びホール１０３の側壁部に堆積物１０５が堆積される。ホール１０３の側壁部に堆積された堆積物１０５は、プラズマ耐性を備えた保護膜となる。その結果、ホール１０３の側壁部が括れるボーイングが発生することを抑制することができる。また、堆積ガスとして、ＣＨＦ３／Ａｒ、又は、ＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳが用いられると、ホール１０３の側壁部に堆積物１０５が均一に堆積される。堆積ガスの種類の違いによる堆積物１０５の堆積態様の変化については、後に詳述する。
【００４８】
また、制御部６０は、除去工程によって供給されたＣＦ系ガスが処理チャンバ１に残存している期間であるＣＦ系ガス残存期間において堆積ガスを供給し、堆積ガスをプラズマ化させる。換言すれば、制御部６０は、処理チャンバ１内のＣＦ系ガスが堆積ガスにより完全に置換されていないＣＦ系ガス残存期間に含まれる時刻ｔ２〜ｔ３の期間、堆積ガスを供給し、堆積ガスをプラズマ化させる。ＣＦ系ガス残存期間に含まれる時刻ｔ２〜ｔ３の期間、すなわち、堆積工程の処理時間は、例えば１０ｓｅｃ以内に設定することができる。堆積工程の処理時間の最適値については、後に詳述する。
【００４９】
続いて、プラズマエッチング方法は、堆積工程によって堆積物１０５が側壁部に堆積されたホール１０３を、エッチング処理を進行させることによって伸延する伸延工程を実行する。具体的には、制御部６０は、図２上部に示すように、時刻ｔ３〜ｔ４の期間、堆積ガスの供給を停止し、エッチングガスとしてのＣＦ系ガスの供給を再開し、ＣＦ系ガスをプラズマ化する。
【００５０】
時刻ｔ４には、図２下部に示すように、ホール１０３が伸延（深エッチング）され、第２のホールが形成される。ホール（第２のホール）１０３の側壁部は、保護膜としての堆積物１０５を介してプラズマ中のイオンから保護される。これにより、ボーイングの発生が抑制される。
【００５１】
また、制御部６０は、ＣＦ系ガス残存期間においてエッチングガスとしてのＣＦ系ガスを供給し、ＣＦ系ガスをプラズマ化させる。換言すれば、制御部６０は、処理チャンバ１内のＣＦ系ガスが堆積ガスにより完全に置換されていないＣＦ系ガス残存期間に含まれる時刻ｔ３〜ｔ４の期間に、エッチングガスとしてのＣＦ系ガスを供給し、ＣＦ系ガスをプラズマ化させる。ここで、エッチングガスとしてのＣＦ系ガスをプラズマ化させる高周波電力は、堆積ガスをプラズマ化させる高周波電力よりも大きい。制御部６０は、処理チャンバ１内のＣＦ系ガスが堆積ガスにより完全に置換されていないＣＦ系ガス残存期間においてＣＦ系ガスをプラズマ化させるので、過剰な高周波電力による堆積ガスのプラズマ化を抑制することができる。結果として、堆積ガスのプラズマ中のイオンがホール１０３の側壁部に衝突してボーイングが発生することを抑制することが可能となる。
【００５２】
その後、プラズマエッチング方法は、除去工程と堆積工程と伸延（深エッチング）工程とを複数回繰り返し実行する。除去工程と堆積工程と伸延（深エッチング）工程とは、第２の工程の一例である。
【００５３】
このように、本実施形態のプラズマエッチング方法は、ホール形成工程の後に除去工程と堆積工程と伸延（深エッチング）工程とを繰り返し実行することで、エッチング処理中にホールの入口部に付着したデポを除去しつつ、プラズマ耐性を備えた堆積物をホールの側壁部に堆積させる。このため、本実施形態のプラズマエッチング方法は、ホールに係るネッキング及びボーイングの発生を抑制することができる。その結果、本実施形態のプラズマエッチング方法は、エッチング処理中にホールの入口部に付着したデポを除去する従来技術と比較して、ホールの形状を改善することができる。
【００５４】
また、本実施形態のプラズマエッチング方法は、ＣＦ系ガス残存期間において堆積ガスを処理チャンバ１に供給し、堆積ガスをプラズマ化させることによって、ホールの側壁部に堆積物を堆積させる。そして、本実施形態のプラズマエッチング方法は、ＣＦ系ガス残存期間においてエッチング処理を進行させることによって、ホールを伸延（深エッチング）する。このため、本実施形態のプラズマエッチング方法は、処理チャンバ１内のＣＦ系ガスが堆積ガスにより完全に置換されていないＣＦ系ガス残存期間においてＣＦ系ガスをプラズマ化させることができ、過剰な高周波電力による堆積ガスのプラズマ化を抑制することができる。結果として、堆積ガスのプラズマ中のイオンがホールの側壁部に衝突してボーイングが発生することを抑制することが可能となる。
【００５５】
次に、本実施形態における堆積ガスの種類の違いによる堆積物１０５の堆積態様の変化について説明する。ここでは、堆積物１０５の堆積態様の変化を説明する前に、堆積物の各部の名称を定義する。図３は、本実施形態における堆積物の各部の名称を定義するための図である。例えば、堆積物１０５のＦｌａｔ部は、図３に示すように、ＴＥＯＳ膜１０１（又はマスク膜１０２）の表面部から堆積物１０５の垂直方向の頂部までの部位を指す。また、例えば、堆積物１０５のＮｅｃｋ部は、ホール１０３の側面部から堆積物１０５の水平方向の頂部までの部位を指す。また、例えば、堆積物１０５のＢｔｍ部は、ホール１０３の底部から堆積物１０５の垂直方向の頂部までの部位を指す。
【００５６】
図４は、本実施形態における堆積ガスの種類の違いによる堆積物の堆積態様の変化を示す図である。図４の左部の堆積態様は、堆積工程の堆積ガスとしてＣ４Ｆ６／Ａｒを用いた場合の堆積物１０５の堆積態様（ホール１０３の入口部付近及びホール１０３の底部付近の堆積態様）を示している。また、図４の中央部の例は、堆積工程の堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒを用いた場合の堆積物１０５の堆積態様（ホール１０３の入口部付近及びホール１０３の底部付近の堆積態様）を示している。また、図４の右部の例は、堆積工程の堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いた場合の堆積物１０５の堆積態様（ホール１０３の入口部付近及びホール１０３の底部付近の堆積態様）を示している。なお、堆積工程のその他の条件として１５ｍＴ、３００−０Ｗ、６０ｓｅｃ又は１２０ｓｅｃが用いられた。
【００５７】
また、図４において、「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  ｆｌａｔ」は、堆積物１０５のＦｌａｔ部の堆積レート（ｎｍ／ｓｅｃ）を示す。また、「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  ｎｅｃｋ」は、堆積物１０５のＮｅｃｋ部の堆積レート（ｎｍ／ｓｅｃ）を示す。また、「Ｄｅｐｏ  （ｎｅｃｋ／ｆｌａｔ）」は、「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  ｎｅｃｋ」／「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  ｆｌａｔ」を示し、１に近いほど堆積物１０５の均一性が良好であることを示す。また、「Ｎｅｃｋ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ」は、堆積物１０５のＦｌａｔ部のうち最も垂直方向に突出した部分の位置から堆積物１０５のＮｅｃｋ部のうち最も水平方向に突出した部分の位置までの距離（ｎｍ）を示し、値が大きいほど堆積物１０５の均一性が良好であることを示す。また、「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  Ｂｔｍ」は、堆積物１０５のＢｔｍ部の堆積レート（ｎｍ／ｓｅｃ）を示す。
【００５８】
図４に示すように、堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ、又は、ＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いることで、Ｃ４Ｆ６／Ａｒと比較して、「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  ｆｌａｔ」及び「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  ｎｅｃｋ」を低い値に維持しつつ良好な「Ｄｅｐｏ  （ｎｅｃｋ／ｆｌａｔ）」と「Ｎｅｃｋ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ」とを得ることが可能である。さらに、ＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いることで、ＣＨＦ３／Ａｒと比較して、「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  ｆｌａｔ」、「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  ｎｅｃｋ」及び「Ｄｅｐｏ  Ｒａｔｅ  Ｂｔｍ」を高い値に維持することが可能である。
【００５９】
このように、堆積工程の堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ、又は、ＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いることで、ホールの形状をさらに改善することが可能となる。換言すれば、堆積工程においてホールの入口付近に余分な堆積物を堆積させることなく、ホールの側壁部に堆積物を均一に堆積させることができるので、ボーイングの発生を効率的に抑制することができる。その結果、堆積工程の堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ、又は、ＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いる場合には、Ｃ４Ｆ６／Ａｒを用いる場合と比較して、ホールの形状をさらに改善することができる。また、堆積工程の堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いる場合には、堆積レートを良好に維持しつつ、ボーイングの発生を抑制することができる。
【００６０】
ここで、堆積工程の堆積ガスとして用いられるＣＨＦ３及びＣＯＳについてさらに詳細に説明する。図５は、堆積ガスとして添加されるＣＯＳの流量とボーイングとの対応関係を示す図である。図５において、横軸は、堆積ガスとして添加されるＣＯＳの流量（ｓｃｃｍ）を示しており、縦軸は、ボーイングＣＤ（Critical  Dimension）（ｎｍ）を示している。なお、ボーイングＣＤとは、ホール１０３のうち側壁部が最も括れた部分の径である。ボーイングＣＤの値が小さいほど、ボーイングの発生が抑制されていることを意味する。
【００６１】
また、図５に示す例では、堆積工程においてＣ４Ｆ６／Ａｒ＝１５／３００ｓｃｃｍである堆積ガスにＣＯＳを添加した場合に得られる結果を示した。また、図５に示す例では、堆積工程においてＣ４Ｆ８／Ａｒ＝１５／３００ｓｃｃｍである堆積ガスにＣＯＳを添加した場合に得られる結果を示した。また、図５に示す例では、堆積工程においてＣＨＦ３／Ａｒ＝１００／３００ｓｃｃｍである堆積ガスにＣＯＳを添加した場合に得られる結果を示した。
【００６２】
図５に示すように、堆積ガスとしてＣ４Ｆ６／Ａｒ／ＣＯＳを用いた堆積工程を実行した場合には、ＣＯＳの流量が１２ｓｃｃｍとなるまでボーイングＣＤが減少し続け、ＣＯＳの流量が１２ｓｃｃｍ以上となると、ネッキングが発生した。また、堆積ガスとしてＣ４Ｆ８／Ａｒ／ＣＯＳを用いた堆積工程を実行した場合には、ＣＯＳの流量が１２ｓｃｃｍとなるまでボーイングＣＤが減少し続け、ＣＯＳの流量が１２ｓｃｃｍ以上となると、ネッキングが発生した。これに対して、堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いた堆積工程を実行した場合には、ＣＯＳの流量が１２ｓｃｃｍとなるまでボーイングＣＤが減少し続け、ＣＯＳの流量が１２ｓｃｃｍ以上でも、ネッキングが発生することなくボーイングＣＤが飽和した。さらに、堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いた堆積工程を実行した場合には、堆積ガスとしてＣ４Ｆ６／Ａｒ／ＣＯＳを用いた堆積工程を実行した場合と比較して、ボーイングＣＤが小さくなった。図５の例では、ボーイングＣＤが６．４ｎｍだけ減少した。従って、好ましいＣＯＳガス流量は、９ｓｃｃｍ以上であり、より好ましくは１０ｓｃｃｍ以上である。
【００６３】
図６は、堆積ガスとして添加されるＣＨＦ３の流量とボーイングとの対応関係を示す図である。図６において、横軸は、堆積ガスとして添加されるＣＨＦ３の流量（ｓｃｃｍ）を示しており、縦軸は、ボーイングＣＤ（ｎｍ）を示している。
【００６４】
また、図６に示す例では、堆積工程においてＡｒ／ＣＯＳ＝３００／１２ｓｃｃｍである堆積ガスにＣＨＦ３を添加した場合に得られる結果を示した。
【００６５】
図６に示すように、堆積ガスに添加されるＣＨＦ３が１００ｓｃｃｍとなるまでボーイングＣＤが減少し続け、堆積ガスに添加されるＣＨＦ３が１００ｓｃｃｍ以上となると、ボーイングＣＤが飽和した。従って、好ましいＣＨＦ３ガス流量は、１００ｓｃｃｍ以上である。
【００６６】
このように、ＣＨＦ３及びＣＯＳを含む堆積ガスを用いて堆積工程を実行することで、ホールに係るネッキング及びボーイングの発生を効率良く抑制することができる。その結果、ホールの形状をさらに改善することができる。
【００６７】
次に、本実施形態における堆積工程の処理時間の最適値について詳細に説明する。図７は、本実施形態における堆積工程の処理時間の最適値について説明するための図である。図７では、堆積工程の処理時間とボーイングとの対応関係を示している。図７において、横軸は、堆積工程の処理時間（ｓｅｃ）を示しており、縦軸は、ボーイングＣＤを示している。
【００６８】
また、図７に示す例では、Ｃ４Ｆ６／Ａｒ＝１５／３００ｓｃｃｍである堆積ガスを用いて堆積工程を実行した場合に得られる結果を示した。また、図７に示す例では、Ｃ４Ｆ８／Ａｒ＝１５／３００ｓｃｃｍである堆積ガスを用いて堆積工程を実行した場合に得られる結果を示した。また、図７に示す例では、ＣＨＦ３／Ａｒ＝１００／３００ｓｃｃｍである堆積ガスを用いて堆積工程を実行した場合に得られる結果を示した。また、図７に示す例では、ＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳ＝１００／３００／１２ｓｃｃｍである堆積ガスを用いて堆積工程を実行した場合に得られる結果を示した。
【００６９】
図７に示すように、堆積ガスとしてＣ４Ｆ６／Ａｒを用いた堆積工程を実行した場合には、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃとなるまでボーイングＣＤが減少し続け、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃ以上となると、クロッギングが発生した。また、堆積ガスとしてＣ４Ｆ８／Ａｒを用いた堆積工程を実行した場合には、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃとなるまでボーイングＣＤが減少し続け、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃ以上となると、クロッギングが発生した。
【００７０】
これに対して、堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒを用いた堆積工程を実行した場合には、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃとなるまでボーイングＣＤが減少し続け、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃより長くなると、ネッキングが発生することなくボーイングＣＤが増大した。これは、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃより長くなると、処理チャンバ１内のＣＦ系ガスが堆積ガスとしてのＣＨＦ３によりほぼ完全に置換され、堆積工程の後の伸延工程においてＣＨＦ３のプラズマ中のイオンがホールの側壁部に衝突するためであると考えられる。また、堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳを用いた堆積工程を実行した場合には、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃとなるまでボーイングＣＤが減少し続け、堆積工程の処理時間が１０ｓｅｃより長くなると、クロッギングが発生することなくボーイングＣＤの増大が抑制された。これは、堆積ガスにＣＯＳを添加することによって、ＣＯＳ起因の堆積膜がホール側壁に付着し、この膜が伸延工程におけるＣＨＦ３起因のホール側壁へのイオン衝突をある程度緩和させるためと考えられる。
【００７１】
このように、堆積工程の処理時間は、８ｓｅｃ以上１５ｓｅｃ以内が好ましく、９ｓｅｃ以上１２ｓｅｃ以内がより好ましい。１０ｓｅｃ以内に設定されることが更に好ましい。堆積工程の処理時間を前記の範囲に設定することで、堆積工程の後の伸延工程においてＣＨＦ３のプラズマ中のイオンがホールの側壁部に衝突することを回避することができる。その結果、ボーイングの発生を効率的に抑制することができる。
【００７２】
次に、プラズマエッチング方法の実施例について説明する。図８は、実施例のプラズマエッチング方法の流れを示すフローチャートである。図８に示す例では、半導体ウエハＷ上に酸化膜であるＴＥＯＳ膜１０１が形成されており、ＴＥＯＳ膜１０１上に所定のパターンのマスク膜１０２が形成されている半導体ウエハＷを準備し、ＴＥＯＳ膜１０１をプラズマエッチングする例について説明する。
【００７３】
まず、実施例のプラズマエッチング方法では、ホール形成工程を実行する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部６０は、ＣＦ系ガスとしてＣ４Ｆ６／Ｃ４Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２＝７０／１０／３００／７８ｓｃｃｍを処理チャンバ１へ供給する。そして、制御部６０は、例えば１８０ｓｅｃ間、高周波電力２０２５／７８００Ｗを用いてＣ４Ｆ６／Ｃ４Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２をプラズマ化させる。これにより、ＴＥＯＳ膜１０１にホール１０３が形成される。
【００７４】
続いて、実施例のプラズマエッチング方法では、除去工程を実行する（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部６０は、ＣＦ系ガスとしてＣ４Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２＝６０／３００／２０ｓｃｃｍを処理チャンバ１へ供給する。そして、制御部６０は、例えば１０ｓｅｃ間、高周波電力５００／１５００Ｗを用いてＣ４Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２をプラズマ化させる。これにより、ホール１０３の入口部に付着したデポ１０４が除去される。
【００７５】
続いて、実施例のプラズマエッチング方法では、堆積工程を実行する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部６０は、堆積ガスとしてＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳ＝１００／３００／１２ｓｃｃｍを処理チャンバ１へ供給する。そして、制御部６０は、例えば１０ｓｅｃ間、高周波電力３００／０Ｗを用いてＣＨＦ３／Ａｒ／ＣＯＳをプラズマ化させる。これにより、マスク膜１０２の表面部及びホール１０３の側壁部に堆積物１０５が堆積される。
【００７６】
続いて、実施例のプラズマエッチング方法では、伸延（深エッチング）工程を実行する（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部６０は、ＣＦ系ガスとしてＣ４Ｆ６／Ｃ４Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２＝７０／１０／３００／７８ｓｃｃｍを処理チャンバ１へ供給する。そして、制御部６０は、例えば３０ｓｅｃ間、高周波電力２０２５／７８００Ｗを用いてＣ４Ｆ６／Ｃ４Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２をプラズマ化させる。これにより、ホール１０３が伸延（深エッチング）される。
【００７７】
続いて、実施例のプラズマエッチング方法では、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の繰り返し回数が８回に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。繰り返し回数が８回に到達していない場合には（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、処理がステップＳ１０２に戻される。一方、繰り返し回数が８回に到達した場合には（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、処理が終了する。
【００７８】
以上、実施例のプラズマエッチング方法によれば、ホール形成工程の後に除去工程と堆積工程と伸延（深エッチング）工程とを８回繰り返し実行することで、エッチング処理中にホールの入口部に付着したデポを除去しつつ、プラズマ耐性を備えた堆積物をホールの側壁部に堆積させる。このため、実施例のプラズマエッチング方法は、ホールに係るネッキング及びボーイングの発生を抑制することができる。その結果、実施例のプラズマエッチング方法は、エッチング処理中にホールの入口部に付着したデポを除去する従来技術と比較して、ホールの形状を改善することができる。
【００７９】
次に、実施例のプラズマエッチング方法の効果について説明する。図９は、実施例のプラズマエッチング方法の効果について説明するための図である。図９の右側の例は、実施例のプラズマエッチング方法を実行した場合に得られたホールの形状を示している。また、図９の左側の例は、比較例のプラズマエッチング方法を実行した場合に得られたホールの形状を示している。比較例のプラズマエッチング方法では、Ｃ４Ｆ６／Ｃ４Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２＝７０／１０／３００／７８ｓｃｃｍを処理チャンバ１へ供給し、その後、例えば４５０ｓｅｃ間、高周波電力２０２５／７８００Ｗを用いてＣ４Ｆ６／Ｃ４Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２をプラズマ化した。
【００８０】
図９に示すように、実施例のプラズマエッチング方法を実行した場合には、比較例のプラズマエッチング方法を実行した場合と比較して、ボーイングＣＤが小さくなる。さらに、実施例のプラズマエッチング方法を実行した場合には、比較例のプラズマエッチング方法を実行した場合と比較して、ボトムＣＤが大きくなる。すなわち、実施例のプラズマエッチング方法は、ホール形成工程の後に除去工程と堆積工程と伸延（深エッチング）工程とを８回繰り返し実行することで、ホールの形状を改善することが可能となる。
【符号の説明】
【００８１】
１  処理チャンバ
２  載置台
１５  処理ガス供給源
１６  シャワーヘッド
１０ａ  第１の高周波電源
１０ｂ  第２の高周波電源
６０  制御部
２００  プラズマエッチング装置
Ｗ  半導体ウエハ
【図１】
2014046083.tif 000003
【図２】
2014046083.tif 000004
【図３】
2014046083.tif 000005
【図４】
2014046083.tif 000006
【図５】
2014046083.tif 000007
【図６】
2014046083.tif 000008
【図７】
2014046083.tif 000009
【図８】
2014046083.tif 000010
【図９】
2014046083.tif 000011
【国際調査報告】
2014046083.tif 000012
2014046083.tif 000013