(57)【要約】【課題】  エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成された処理対象物のドライエッチングにおいて、ノッチを抑制する。【解決手段】  基板１２は、エッチングストップ層２１上にシリコン系材料からなる被エッチング層２２を備える。エッチングガスとしてSF6/C4F8ガスを導入してプラズマを発生させ、被エッチング層２２のレジストマスク２３から露呈する部分をエッチングする。溝やホールの側壁にはポリマからなる側壁保護層２４が形成される。【選択図】図３Ｂ
2006165164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成され、かつこの被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物を真空容器内に配置し、
前記真空容器内に、プラズマ発生時に前記被エッチング層のエッチング種を生じる第１のガス成分と、フルオロカーボン系ガスである第２のガス成分とを含むエッチングガスを導入し、
前記真空容器内にプラズマを発生させ、前記被エッチング層の表面の前記マスクから露呈する部分を前記第１のガス成分により生じる前記エッチング種によりエッチングする、ドライエッチング方法。
【請求項２】
前記第２のガス成分は、C4F8、CHF3、C5F8、C4F6の少なくともいずれか一つを含む、請求項１に記載のドライエッチング方法。
【請求項３】
前記第１のガス成分はSF6である、請求項１又は請求項２に記載のドライエッチング方法。
【請求項４】
前記被エッチング層はSiであり、前記エッチングストップ層はSiO2である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のドライエッチング方法。
【請求項５】
エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成され、かつこの被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物を真空容器内に配置し、
前記真空容器内に、プラズマ発生時に前記被エッチング層のエッチング種を生じる第１のガス成分と、前記被エッチング層を構成するシリコン系材料の原子と反応して付着性の生成物を生成する第２のガス成分とを含む第１のエッチングガスを導入し、
前記真空容器内にプラズマを発生させ、前記被エッチング層の表面の前記マスクから露呈する部分を前記第１のガス成分により生じる前記エッチング種によりエッチングし、
前記第１のエッチングガスによるエッチングを停止した後、前記第１のガス成分と、フルオロカーボン系ガスである第３のガス成分とを含む第２のエッチングガスを導入し、
前記真空容器内にプラズマを発生させ、前記被エッチング層の表面の前記マスクから露呈する部分を前記第１のガス成分により生じる前記エッチング種によりエッチングする、ドライエッチング方法。
【請求項６】
前記被エッチング層のエッチング深さが被エッチング層の厚さの５０％以上に達した後であって前記エッチング深さが前記被エッチング層の前記エッチングストップ層との界面に達する前に、前記エッチングに使用するガスを前記第１のエッチングガスから前記第２のエッチングガスに切り換える、請求項５に記載のドライエッチング方法。
【請求項７】
前記第３のガス成分は、C4F8、CHF3、C5F8、C4F6の少なくともいずれか一つを含む、請求項５又は請求項６に記載のドライエッチング方法。
【請求項８】
前記第１のガス成分はSF6である、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のドライエッチング方法。
【請求項９】
前記被エッチング層はSiであり、前記エッチングストップ層はSiO2である、請求項５から請求項８のいずれか１項に記載のドライエッチング方法。
【請求項１０】
エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成され、かつこの被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物が内部に配置される真空容器と、
前記被エッチング層のエッチング種を生じる第１のガス成分と、前記被エッチング層を構成するシリコン系材料の原子と反応して付着性の生成物を生成する第２のガス成分とを含む第１のエッチングガスを前記真空容器内に供給可能な第１のエッチングガス供給源と、
前記第１のガス成分と、フルオロカーボン系ガスである第３のガス成分とを含む第２のエッチングガスを前記真空容器内に供給可能な第２のエッチングガス供給源と、
前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生源と、
前記第１のエッチングガス供給源が前記第１のエッチングガスを前記真空容器内に供給し、かつ前記プラズマ発生源が前記真空容器内にプラズマを発生させる状態を予め定められた第１の時間は継続した後、前記第２のエッチングガス供給源が前記第２のエッチングガスを前記真空容器内に供給し、かつ前記プラズマ発生源が前記真空容器内にプラズマを発生させる状態を予め定められた第２の時間は継続するように、前記第１及び第２のエッチングガス供給源並びに前記プラズマ発生源を制御する制御装置と
を備えるドライエッチング装置。
【請求項１１】
前記第１の時間は、前記被エッチング層のエッチング深さが、被エッチング層の厚さの５０％に達する時間以上であって、前記エッチング深さが前記被エッチング層の前記エッチングストップ層との界面に達する時間未満である、請求項１０に記載のドライエッチング装置。
【請求項１２】
前記処理対象物を保持するガイド部材をさらに備え、このガイド部材がフッ素樹脂製である、請求項１０又は請求項１１に記載のドライエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチング方法及びドライエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成された処理対象物に、溝（トレンチ）やビアホール等のホールを形成するドライエッチングでは、被エッチング層とエッチングストップ層の界面付近で溝やホールの側壁がエッチングされる現象（ノッチ）が生じる場合がある。特許文献１には、このノッチの発生原理が記載されている。
【０００３】
図６Ａ及び図６Ｂを参照して、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）構造の基板をSF6/O2（六フッ化硫黄／酸素）系のエッチングガスを使用してドライエッチングする場合のノッチの発生原理を概説する。SiO2（酸化シリコン）からなるエッチングストップ層１上にシリコン系材料（例えばSi）からなる被エッチング層２が形成されている。また、被エッチング層２上にはレジストマスク３が形成されている。
【０００４】
図６Ａに示すように、プラズマで発生したＦ成分、Ｆラジカル、及びＯ成分が被エッチング層２のレジストマスク３から露呈している部分に入射する。エッチング種であるＦラジカルと正イオン(SイオンやOイオン等)により、被エッチング層２がエッチングされる。この際、Ｆラジカルと被エッチング層２がSi原子と反応して揮発性反応生成物であるSiF4（四フッ化シリコン）やSiF6(六フッ化シリコン)が生成され、被エッチング層２から離脱する。また、Ｏ成分が被エッチング層２を構成するシリコン系材料のSi原子と反応してSiO2（酸化シリコン）が生成され、このSiO2が溝やホールの側壁に付着して側壁保護層４となる。この側壁保護層４によりＦラジカルや正イオンによる溝やホールの側壁の浸食が防止される。
【０００５】
しかし、溝やホールが被エッチング層２を貫通してエッチングストップ層１が露出すると、被エッチング層２からのSi原子の供給が停止するのでSiO2が生成されなくなる。その結果、被エッチング層２とエッチングストップ層１の界面付近では、溝やホールの側壁に側壁保護層４が形成されずシリコン系材料が露出したままとなる。一方、エッチングストップ層１の露出した部分は入射する正イオンによって正極性に帯電し、それに続いて入射する正イオンは軌道が曲げられて溝やホールの側壁に向かう。側壁保護層４が形成されていないため、軌道が曲げられた正イオンにより溝やホールの側壁が浸食され、図６Ｂに示すようにノッチ５となる。このノッチ５は、溝やホールの加工精度を低下させる。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−８２６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成された処理対象物のドライエッチングにおいて、ノッチを抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成され、かつこの被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物を真空容器内に配置し、前記真空容器内に、プラズマ発生時に前記被エッチング層のエッチング種を生じる第１のガス成分と、フルオロカーボン系ガスである第２のガス成分とを含むエッチングガスを導入し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、前記被エッチング層の表面の前記マスクから露呈する部分を前記第１のガス成分により生じる前記エッチング種によりエッチングする、ドライエッチング方法を提供する。
【０００９】
シリコン系材料は、Si（単結晶シリコン）、poly-Si（ポリシリコン）、a-Si（アモルファスシリコン）、WSi（タングステンシリサイド）、MoSi（モリブデンシリサイド）、及び
TiSi（チタンシリサイド）等を含むが、SiO2(酸化シリコン)は含まない。
【００１０】
シリコン系材料からなる被エッチング層は、第１のガス成分のエッチング種によりエッチングされる。フルオロカーボン系ガスである第２のガス成分によりポリマが生成され、このポリマはエッチングされた溝やホールの側壁に付着して側壁保護層を形成する。第２のガス成分によるポリマの生成は、被エッチング層を構成するシリコン系材料のSi原子との反応の有無に関係なく生じるので、エッチングされた溝やホールの側壁には被エッチング層の表面からエッチングストップ層との界面に到るまで側壁保護層が形成される。従って、シリコン系材料からなる被エッチング層を貫通した後も、被エッチング層とエッチングストップ層の界面付近でのノッチを抑制することができる。
【００１１】
フルオロカーボン系ガスである第２のガス成分は、例えば、C4F8（オクタフルオロシクロブタン）、CHF3（トリフルオロメタン）、C5F8（ペルフルオロシクロペンテン）、及びC4F6（ヘキサフルオロシクロブタン）の少なくともいずれか一つを含む。
【００１２】
前記第１のガス成分は、プラズマ発生時にシリコン系材料のエッチング種を生じるものであればよい。第１のガス成分としては、例えばSF6（六フッ化硫黄）がある。また、第１のガス成分は、ＣＦ4(テトラフルオロメタン)、C3F6(ヘキサフルオロプロピレン)、又はNF3(三フッ化窒素)等であってもよい。
【００１３】
被エッチング層とエッチングストップ層の組合せとしては、前者がSiで後者がSiO2であるＳＯＩ構造がある。その他のエッチングストップ層としては、例えばSiON（窒酸化シリコン）、SiN（窒化シリコン）がある。
【００１４】
第２の発明は、エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成され、かつこの被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物を真空容器内に配置し、前記真空容器内に、プラズマ発生時に前記被エッチング層のエッチング種を生じる第１のガス成分と、前記被エッチング層を構成するシリコン系材料の原子と反応して付着性の生成物を生成する第２のガス成分とを含む第１のエッチングガスを導入し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、前記被エッチング層の表面の前記マスクから露呈する部分を前記第１のガス成分により生じる前記エッチング種によりエッチングし、前記第１のエッチングガスによるエッチングを停止した後、前記第１のガス成分と、フルオロカーボン系ガスである第３のガス成分とを含む第２のエッチングガスを導入し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、前記被エッチング層の表面の前記マスクから露呈する部分を前記第１のガス成分により生じる前記エッチング種によりエッチングする、ドライエッチング方法を提供する。
【００１５】
第１のエッチングガスによるエッチング中は、第１のエッチングガスに含まれる第１のガス成分のエッチング種により被エッチング層がエッチングされる。また、第１のエッチングガスによるエッチング中は、第１のエッチングガスに含まれる第２のガス成分が被エッチング層のSi原子と反応して付着性の生成物が生成され、この反応生成物はエッチングされた溝やホールの側壁に付着して側壁保護層となる。次に、エッチングガスを第１のエッチングガスから第２のエッチングガスに切り換えると、第２のエッチングガスに含まれる第１のガス成分のエッチング種により被エッチング層がエッチングされる。また、第２のエッチングガスに含まれているフルオロカーボン系ガスである第３のガス成分によりポリマが生成され、このポリマが側壁保護層を形成する。従って、溝やホールの表面側の側壁には第２のガス成分とSi原子の反応生成物からなる側壁保護層が形成され、溝やホールのエッチングストップ層側の側壁には、ポリマからなる側壁保護層を形成される。第３のガス成分によるポリマの生成は、被エッチング層を構成するシリコン系材料のSi原子との反応の有無に関係なく生じるので、被エッチング層とエッチングストップ層との界面にポリマからなる側壁保護層が形成される。従って、シリコン系材料からなる被エッチング層が貫通した後も、被エッチング層とエッチングストップ層の界面付近でのノッチを抑制することができる。
【００１６】
例えば、前記被エッチング層のエッチング深さが被エッチング層の厚さの５０％以上に達した後であって前記エッチング深さが前記被エッチング層の前記エッチングストップ層との界面に達する前に、前記エッチングに使用するガスを前記第１のエッチングガスから前記第２のエッチングガスに切り換える。
【００１７】
第３の発明は、エッチングストップ層上にシリコン系材料からなる被エッチング層が形成され、かつこの被エッチング層の表面にマスクが形成された処理対象物が内部に配置される真空容器と、前記被エッチング層のエッチング種を生じる第１のガス成分と、前記被エッチング層を構成するシリコン系材料の原子と反応して付着性の生成物を生成する第２のガス成分とを含む第１のエッチングガスを前記真空容器内に供給可能な第１のエッチングガス供給源と、前記第１のガス成分と、フルオロカーボン系ガスである第３のガス成分とを含む第２のエッチングガスを前記真空容器内に供給可能な第２のエッチングガス供給源と、前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生源と、前記第１のエッチングガス供給源が前記第１のエッチングガスを前記真空容器内に供給し、かつ前記プラズマ発生源が前記真空容器内にプラズマを発生させる状態を予め定められた第１の時間は継続した後、前記第２のエッチングガス供給源が前記第２のエッチングガスを前記真空容器内に供給し、かつ前記プラズマ発生源が前記真空容器内にプラズマを発生させる状態を予め定められた第２の時間は継続するように、前記第１及び第２のエッチングガス供給源並びに前記プラズマ発生源を制御する制御装置とを備えるドライエッチング装置を提供する。
【００１８】
前記処理対象物を保持するガイド部材をさらに備え、このガイド部材がフッ素樹脂製であることが好ましい。
【００１９】
プラズマで発生するＦラジカルはガイドリングで消費されることなく、効率的に処理対象物へ入射する。その結果、エッチングレートの時間変動を抑制し、かつ高いエッチングレートが得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エッチングガスに含まれるフルオロカーボン系ガスによりポリマが生成され、このポリマはエッチングされた溝やホールの側壁に付着して側壁保護層を形成する。このポリマの生成は被エッチング層を構成するシリコン系材料のSi原子との反応に関係なく生じるので、エッチング層とエッチングストップ層の界面付近にもポリマからなる側壁保護層が形成される。従って、被エッチング層を貫通した後も、被エッチング層とエッチングストップ層の界面付近でのノッチを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るドライエッチング方法に使用する装置の一例を示す。
【００２２】
このドライエッチング装置１１は、その内部に基板（被処理物）１２が配置されるチャンバ（真空容器）１３を備える。チャンバ１３内の上部には高周波電源１４Ａに電気的に接続された上部電極１５が配設されている。一方、チャンバ１３内の下部には、高周波電源１４Ｂに電気的に接続された下部電極１６が配設されている。この下部電極１６上に基板１２が配置されている。
【００２３】
図３Ａを併せて参照すると、基板１２は、SiO2（酸化シリコン）からなるエッチングストップ層２１を備え、このエッチングストップ層２１上にシリコン系材料の一例であるSiからなる被エッチング層２２が形成されている。また、被エッチング層２２上には所望のパターンでレジストマスク２３が形成されている。
【００２４】
図２に示すように、基板１２は位置決め用のガイドリング１７により保持されて下部電極１６上に配置されている。ガイドリング１７はフッ素樹脂ないしはテフロンであるPTF（Polytetrafluoroethylene；ポリテトラフルオロエチレン）、FEＰ（Fluorinated Ethylene Propylene；フルオリネイティッド・エチレン・プロピレン）、ETFE（Ethylene Tetrafluoroethylene;エチレン・テトラフルオロエチレン）等からなる。
【００２５】
チャンバ１３のガス導入口１３ａには、エッチングガス供給源１８が接続されている。本実施形態では、エッチングガス供給源１８から供給されるエッチングガスは、SF６/C4F8ガス（六フッ化硫黄／オクタフルオロシクロブタン）である。後に詳述するように、エッチングガスに含まれるSF6は、プラズマ発生時に被エッチング層２２のエッチング種を生じる。また、プラズマ発生時には、フルオロカーボン系ガスであるC4F8により、エッチングされた溝やホールの側壁に保護層が形成される。
【００２６】
チャンバ１３の排気口１３ｂには、真空排気装置１９が接続されている。
【００２７】
制御装置２０は、第１及び高周波電源１４Ａ，１４Ｂ、エッチングガス供給源１８、並びに真空排気装置１９を制御してドライエッチングを実行する。
【００２８】
次に、本実施形態のドライエッチング方法を説明する。
【００２９】
まず、基板１２をガイドリング１７で保持し、チャンバ１３内の下部電極１６上に配置する。次に、エッチングガス供給源１８から所定流量でエッチングガスであるSF6/C4F8ガスを供給しつつ、真空排気装置１９により所定流量での排気を行い、チャンバ１３内を所定圧力に維持する。
【００３０】
また、上部電極１５及び下部電極１６に対し、第１及び高周波電源１４Ａ，１４Ｂから高周波電力を供給する。その結果、図１に概略的に示すようにプラズマＰが発生する。プラズマＰ中ではエッチングガスに含まれるSF6からＦ成分、Ｆラジカルが生じると共に、C4F8からフルオロカーボン成分（ＣＦX）が生じる。また、正イオン（Ｓイオン、Ｏイオン、フッ化炭素系のイオン、フッ化硫黄系のイオン等）が発生する。
【００３１】
図３Ａに示すように、Ｆ成分、Ｆラジカル、正イオン、及びフルオロカーボン成分は、被エッチング層２２のレジストマスク２３から露呈している部分に入射し、エッチング種であるＦラジカルと正イオンにより、被エッチング層２２がエッチングされる。この際、Ｆラジカルと被エッチング層２２のSi原子の反応により揮発性反応生成物でありSiF4（四フッ化硫黄）が生成され、被エッチング層２２から離脱する。また、ＣＦＸ成分によりフルオロカーボンポリマ（（ＣＦ２）ｎ）が生成され、このフルオロカーボンポリマがエッチングされた溝やホールの側壁に付着して側壁保護層２４を形成する。
【００３２】
フルオロカーボンポリマの生成には、被エッチング層２２のSi原子との反応の有無に関係なく生じるので、溝やホールが被エッチング層２２を貫通してエッチングストップ層２１が露出しても、溝やホールの側壁には側壁保護層２４が形成され続ける。従って、図３Ｂに示すように、エッチングされた溝やホールの側壁には、被エッチング層２２の表面からエッチングストップ層２１の界面に到るまで側壁保護層２４が形成される。この側壁保護層２４の存在により、被エッチング層２２を貫通した後もエッチングストップ層２１との界面付近の側壁は正イオンやＦラジカルによる浸食から保護され、ノッチが抑制される。
【００３３】
仮にガイドリング１７がSiO2製であるとすると、プラズマＰで発生するＦラジカルの一部がガイドリング１７に含まれるSiとの反応に消費され、それに対応して基板１２へのＦラジカルの入射効率が低下するので、エッチングレートの時間変動や低下が生じる。しかし、前述のように本実施形態のガイドリング１７はシリコン系材料ではなくフッ素樹脂からなるので、プラズマＰで発生するＦラジカルはガイドリング１７で消費されることなく、効率的に基板１２へ入射する。その結果、エッチングレートの時間変動を抑制し、かつ高いエッチングレートが得られる。
【００３４】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るドライエッチング方法に使用する装置の一例を示す。なお、基板１２は第１実施形態と同様に、SiO2からなるエッチングストップ層２１、エッチングストップ層２１上に形成されたSiからなる被エッチング層２２、及び被エッチング層２２上には所望のパターンで形成されたレジストマスク２３を備える。
【００３５】
このドライエッチング装置１１は、２つのエッチングガス供給源、すなわち第１のエッチングガス供給源１８Ａと第２のエッチングガス供給源１８Ｂを備える点で、第１実施形態のものと相違する。
【００３６】
第１のエッチングガス供給源１８Ａは、エッチングガスとしてSF6/O2（六フッ化硫黄／酸素）ガスをチャンバ１３内に供給する。後に詳述ように、第１のエッチングガス供給源１８Ａからのエッチングガスに含まれるSF6は、プラズマ発生時にSiからなる被エッチング層２２のエッチング種を生じる。また、このエッチングガスに含まれるＯ成分が被エッチング層２２のSi原子と反応してSiO2が生成される。
【００３７】
一方、第２のエッチングガス供給源１８Ｂは、第１実施形態のエッチングガス供給源１８と同様に、エッチングガスとしてSF6/C4F8ガスをチャンバ１３内に供給する。プラズマ発生時には、主として第２のエッチングガス供給源１８Ｂからのエッチングガスに含まれるSF6によりエッチング種が生じ、C4F8によりフルオロカーボンポリマが生成される。
【００３８】
次に、本実施形態のドライエッチング方法を説明する。
【００３９】
基板１２をガイドリング１７で下部電極１６上に保持した後、第１のエッチングガス供給源１８Ａから所定流量でエッチングガスであるSF6/O2を供給しつつ、真空排気装置１９により所定流量での排気を行い、チャンバ１３内を所定圧力に維持する。
【００４０】
また、上部電極１５及び下部電極１６に対し、第１及び高周波電源１４Ａ，１４Ｂから高周波電力を供給してプラズマＰを発生させる。プラズマＰ中ではエッチングガスに含まれるSF6からＦ成分、Ｆラジカル、正イオン（Ｓイオン、フッ化硫黄系のイオン等）が生じる。図５Ａに示すように、Ｆ成分、Ｆラジカル、正イオン、及びＯ成分が被エッチング層２２のレジストマスク２３から露呈している部分に入射し、Ｆラジカルと正イオンによって被エッチング層２２がエッチングされ、それによって生成された揮発性のSiF4やSiF6は被エッチング層２２から離脱する。Ｏ成分が被エッチング層２２を構成するシリコン系材料のSi原子と反応し、SiO2（酸化シリコン）が生成され、このSiO2が溝やホールの側壁に付着して側壁保護層２４Ａとなる。
【００４１】
SF6/O2ガスによるエッチングを所定時間継続した後、エッチングガス供給源１８ＡからのSF6/O2ガスの供給を停止すると共に、第２のエッチングガス供給源１８ＢからのSF6/C4F8ガスの供給を開始し、SF6/C4F8ガスによるエッチングを行う。この際、高周波電源１４Ａ，１４Ｂから上部及び下部電極１５，１６への電力供給をいったん停止してもよい。エッチングガスの切り換えの時期は、エッチング最終段階、すなわちエッチングストップ層２１との界面付近の被エッチング層２２のエッチングをSF6/O2ガスではなくSF6/C4F8ガスにより行うように設定する。例えば、溝やホールのエッチング深さが、被エッチング層２２の厚さの５０％以上に達した後であって、このエッチング深さが被エッチング層２２とエッチングストップ層２１との界面に達する前に、エッチングに使用するガスをSF6/O2ガスからSF6/C4F8ガスに切り換えればよい。
【００４２】
SF6/C4F8ガスによるエッチング中は、SF6からＦ成分、Ｆラジカル、正イオン（Ｓイオン、フッ化炭素系のイオン、フッ化硫黄系のイオン等）が生じると共に、C４F8からＣＦX成分が生じる。図５Ｂに示すように、Ｆ成分、Ｆラジカル、正イオン、及びＣＦX成分は、被エッチング層２２のレジストマスク２３から露呈している部分に入射し、エッチング種であるＦラジカルと正イオンによって被エッチング層２２がエッチングされ、揮発性反応生成物でありSiF4が被エッチング層２２から離脱する。また、ＣＦＸ成分によりフルオロカーボンポリマが生成され、このフルオロカーボンポリマがエッチングされた溝やホールの側壁に付着して側壁保護層２４Ｂを形成する。前述のように、フルオロカーボンポリマの生成は、被エッチング層２２のSi原子との反応の有無に関係なく生じるので、被エッチング層２２を貫通してエッチングストップ層２１が露出しても、溝やホールの側壁には側壁保護層２４Ｂが形成され続ける。従って、図５Ｂに示すように側壁保護層２４Ｂはエッチングストップ層２１の界面まで達する。この側壁保護層２４Ｂの存在により、被エッチング層２２を貫通した後もエッチングストップ層２１との界面付近の側壁は正イオンやＦラジカルによる浸食から保護され、ノッチが抑制される。図５Ｂに示すように、溝やホールの表面側の側壁にはSiO2からなる側壁保護層２４Ａが形成され、溝やホールのエッチングストップ層２１側の側壁には、フルオロカーボンポリマからなる側壁保護層２４Ｂを形成される。
【００４３】
SF6/O2ガスを使用時のエッチングレートは、SF6/C4F8ガス使用時のエッチングレートよりも速い。従って、エッチングの最終段階のみSF6/C4F8ガスを使用することで、エッチング開始から終了までの時間を短縮することができる。
【００４４】
本発明は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、被エッチング層を構成するシリコン系材料は、poly-Si（ポリシリコン）、a-Si（アモルファスシリコン）、WSi（タングステンシリサイド）、MoSi（モリブデンシリサイド）、及びTiSi（チタンシリサイド）等であってもよい。
【００４５】
また、エッチングガスは、フルオロカーボン系ガスとして、CHF3（トリフルオロメタン）、C5F8（ペルフルオロシクロペンテン）、又はC4F6（ヘキサフルオロシクロブタン）を含んでいてもよい。
【００４６】
さらに、エッチングガスに含まれるシリコン系材料のエッチング種を生じるガス成分は、ＣＦ4(テトラフルオロメタン)、C3F6(ヘキサフルオロプロピレン)、又はNF3(三フッ化窒素)等であってもよい。
【００４７】
さらにまた、本発明の方法に使用するドライエッチング装置は実施形態のものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るドライエッチング方法に使用する装置の概略図。
【図２】ドライエッチング装置の部分拡大図。
【図３Ａ】第１実施形態のドライエッチング方法におけるエッチング深さがエッチングストップ層に達する前の基板の状態を示す模式図。
【図３Ｂ】第１実施形態のドライエッチング方法におけるエッチング深さがエッチングストップ層に達した時の基板の状態を示す模式図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るドライエッチング方法に使用する装置の概略図。
【図５Ａ】第２実施形態のドライエッチング方法におけるSF6/O2ガスでのエッチング時の基板の状態を示す模式図。
【図５Ｂ】第２実施形態のドライエッチング方法におけるSF6/C4F8ガスでのエッチング時の基板の状態を示す模式図。
【図６Ａ】従来のドライエッチング方法におけるエッチング深さがエッチングストップ層に達する前の基板の状態を示す模式図。
【図６Ｂ】従来のドライエッチング方法におけるエッチング深さがエッチングストップ層に達した時の基板の状態を示す模式図。
【符号の説明】
【００４９】
１１  ドライエッチング装置
１２  基板
１３  チャンバ
１３ａ  ガス導入口
１３ｂ  排気口
１４Ａ，１４Ｂ  高周波電源
１５  上部電極
１６  下部電極
１７  ガイドリング
１８，１８Ａ，１８Ｂ  エッチングガス供給源
１９  真空排気装置
２０  制御装置
２１  エッチングストップ層
２２  被エッチング層
２３  レジストマスク
２４，２４Ａ，２４Ｂ  側壁保護層
Ｐ  プラズマ
【図１】
2006165164.tif 000003
【図２】
2006165164.tif 000004
【図３Ａ】
2006165164.tif 000005
【図３Ｂ】
2006165164.tif 000006
【図４】
2006165164.tif 000007
【図５Ａ】
2006165164.tif 000008
【図５Ｂ】
2006165164.tif 000009
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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