(57)【要約】【課題】シリコン基板に形成されるトレンチの幅が２０ｎｍ以下のパターン密部において、疎密マイクロローディングを低減できるプラズマ処理方法を提供する。【解決手段】第１の工程と、第２の工程と、第３の工程とを複数回繰り返すことにより、所定の深さのトレンチ２０８をシリコン基板２０１に形成する。第１の工程では、２０ｎｍ以下のトレンチパターンが形成されたハードマスク２０２を用いて、時間変調された高周波電力を印加しながら、シリコン基板２０１をＣｌ２ガスを用いてエッチングする。時間変調された高周波電極のＯＦＦ時間は５ｍｓ以上とする。第２の工程では、第１の工程で形成されたトレンチの側面に堆積した堆積物を、ＣＦ４ガスとＡｒガスとの混合ガスを用いて除去する。第３の工程では、第２の工程において堆積物が除去されたトレンチの側面および底面を、Ｏ２ガスとＡｒガスとの混合ガスを用いて酸化する。【選択図】図６
2015050440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０ｎｍ以下の幅を有するトレンチパターンが形成されたマスクを用いて、シリコン基板をプラズマエッチングすることにより、前記シリコン基板に第１トレンチを形成するプラズマ処理方法であって、
（ａ）塩素を含有するガスを用いて、時間変調された高周波電力を印加しながら、前記シリコン基板をエッチングする第１の工程、
（ｂ）前記第１の工程において形成された第２トレンチの側面および底面に堆積した堆積物を、フッ素を含有するガスを用いて除去する第２の工程、
（ｃ）前記第２の工程において前記堆積物が除去された前記第２トレンチの側面および底面を、酸素を含有するガスを用いて酸化する第３の工程、
を有し、
前記第１の工程乃至前記第３の工程を繰り返すことにより、前記第１トレンチを形成し、
前記時間変調された高周波電力のＯＦＦ時間は５ｍｓ以上とする、プラズマ処理方法。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマ処理方法において、
前記フッ素を含有するガスは、四フッ化メタンガスであり、
前記第１の工程の処理時間は、前記第２の工程の処理時間より長く、前記第３の工程の処理時間より短い、プラズマ処理方法。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマ処理方法において、
前記第３の工程では、高周波電力を印加する、プラズマ処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法において、
前記第１の工程の全ガス流量に対する前記第１の工程の圧力は、前記第２の工程の全ガス流量に対する前記第２の工程の圧力および前記第３の工程の全ガス流量に対する前記第３の工程の圧力よりも低い、プラズマ処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法において、
前記第１の工程に用いられるガスは、塩素ガスであり、
前記第２の工程に用いられるガスは、四フッ化メタンガスとアルゴンガスとの混合ガスであり、
前記第３の工程に用いられるガスは、酸素ガスとアルゴンガスとヘリウムガスとの混合ガスである、プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００７−２３５１３６号公報（特許文献１）がある。この公報には、側面パッシベーションが、酸化パッシベーション層をエッチング層の側面および／または底面に選択的に形成することによって管理される技法が記載されている。
【０００３】
また、本技術分野の背景技術として、特開２０１０−１１８５４９号公報（特許文献２）がある。この公報には、交流バイアス電力の載置台への供給と停止とを交互に繰り返し、交流バイアス電力を供給する期間と交流バイアス電力を停止する期間との合計期間に対する交流バイアス電力を供給する期間の比が０．１以上０．５以下になるように、交流バイアス電力を制御するプラズマエッチング方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３５１３６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１８５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、半導体装置の製造分野においては、素子分離技術として浅溝分離（Shallow Trench Isolation：以下ＳＴＩと略称する）が用いられており、ＳＴＩでは、例えば異方性エッチングによりシリコン基板にトレンチ（エッチング溝とも言う）が形成される。
【０００６】
ところで、シリコン基板には、トレンチの幅が比較的狭く、かつトレンチが比較的密に設けられている領域（以下、パターン密部と略称する）と、トレンチの幅が比較的広く、かつトレンチが比較的疎に設けられている領域（以下、パターン疎部と略称する）とが形成される。そして、エッチングによるシリコン基板にトレンチを形成する工程では、パターン密部およびパターン疎部においてトレンチの深さおよび形状が同じとなるように加工することが不可欠である。しかし、トレンチの幅が２０ｎｍ以下のパターン密部では、疎密マイクロローディングが発生して、所望するトレンチの深さおよび形状が得られないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、シリコン基板に形成されるトレンチの幅が２０ｎｍ以下のパターン密部において、疎密マイクロローディングを低減できるプラズマ処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、第１の工程と、第２の工程と、第３の工程とを複数回繰り返すことにより、所定の深さのトレンチをシリコン基板に形成する。第１の工程では、２０ｎｍ以下のトレンチパターンが形成されたマスクを用いて、時間変調された高周波電力を印加しながら、シリコン基板を塩素を含有するガスを用いてエッチングする。時間変調された高周波電極のＯＦＦ時間は５ｍｓ以上とする。第２の工程では、第１の工程で形成されたトレンチの側面に堆積した堆積物を、フッ素を含有するガスを用いて除去する。第３の工程では、第２の工程において堆積物が除去されたトレンチの側面および底面を、酸素を含有するガスを用いて酸化する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シリコン基板に形成されるトレンチの幅が２０ｎｍ以下のパターン密部において、疎密マイクロローディングを低減できるプラズマ処理方法を提供することができる。
【００１０】
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例におけるプラズマエッチング装置の概略図である。
【図２】実施例における半導体装置の製造工程を説明する半導体基板の要部断面図である。
【図３】図２に続く、半導体装置の製造工程中の図２と同じ箇所の要部断面図である。
【図４】図３に続く、半導体装置の製造工程中の図２と同じ箇所の要部断面図である。
【図５】図４に続く、半導体装置の製造工程中の図２と同じ箇所の要部断面図である。
【図６】図５に続く、半導体装置の製造工程中の図２と同じ箇所の要部断面図である。
【図７】（ａ）は、第２の工程における高周波電力と疎密マイクロローディングとの関係を示すグラフ図であり、（ｂ）は、第２の工程における高周波電力とライン寸法との関係を示すグラフ図である。
【図８】（ａ）は、第１の工程における時間変調された間欠的な高周波電力のＯＦＦ時間と疎密マイクロローディングとの関係を示すグラフ図であり、（ｂ）は、第１の工程における時間変調された間欠的な高周波電力のＯＦＦ時間とライン寸法との関係を示すグラフ図である。
【図９】比較例における半導体装置の製造工程を説明する半導体基板の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１３】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１４】
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１５】
また、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１６】
また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
まず、実施の形態による半導体装置の製造方法がより明確となると思われるため、比較例として、本発明者らによって検討されたＳＴＩのトレンチの形成工程について、図９を用いて詳細に説明する。図９は、比較例における半導体装置の製造工程を説明する半導体基板の要部断面図である。
【００１８】
半導体素子は、例えば約０.７倍のスケーリング則で微細化している。そして、現在の半導体製品に適用されている３２ｎｍまたは２２ｎｍのデザインルール（設計基準）は、次世代の半導体製品では２０ｎｍ以下となり、ＳＴＩのトレンチの幅の縮小がますます進んでいる。
【００１９】
しかしながら、パターン密部のトレンチの幅が２０ｎｍ以下のＳＴＩでは、以下に説明する種々の技術的課題が存在する。すなわち、図９に示すように、シリコン基板２０１のエッチングにおいて、シリコン基板２０１をエッチングする工程の途中でも、微量の反応生成物２０３がシリコン基板２０１およびハードマスク２０２の側面に堆積して、トレンチ２０８の幅がより狭まる、またはトレンチ２０８が塞がった状態となる。このため、エッチングの進行が困難となる。また、トレンチ２０８の幅が狭いため、トレンチ２０８の底面付近に堆積している反応生成物は、特に除去し難い。そのため、トレンチ２０８の深さの差である疎密マイクロローディングが大きくなる。
【００２０】
エッチングの条件を制御して反応生成物を減らす、または次の工程で過度の反応生成物を除去することにより、パターン密部のエッチングを進行させることはできる。しかし、このような場合、疎密マイクロローディングを小さくすることはできるが、トレンチの側面保護が不十分であるため、隣り合うトレンチの間のライン寸法が規定のライン寸法より小さくなったり、トレンチがサイドエッチ形状になったりする問題が発生する。すなわち、疎密マイクロローディングの低減と、ライン寸法の変動およびトレンチの異常形状の防止と、の両立が課題となっている。
【実施例】
【００２１】
実施例におけるプラズマエッチング装置を図１を用いて説明する。図１は、実施例におけるプラズマエッチング装置の概略図である。
【００２２】
図１に示すように、真空容器１０１の上部に、真空容器１０１内に処理ガスを導入するためのシャワープレート１０４（例えば石英製）、および誘電体窓１０５（例えば石英製）を設置し、これらを密封することにより処理室１０６が構成されている。シャワープレート１０４には処理ガスを流すためのガス供給装置１０７が接続されている。また、真空容器１０１には真空排気口１０８を介して真空排気装置（図示は省略）が接続されている。
【００２３】
プラズマを生成するための電力を処理室１０６に伝送するため、誘電体窓１０５の上方には電磁波を伝送する導波管１０９を設けている。導波管１０９へ伝送される電磁波（プラズマ生成用高周波）は電磁波発生用電源１０３から発振させる。電磁波の周波数は特に限定されないが、本実施例では２．４５ＧＨｚのマイクロ波（プラズマ生成用高周波）を使用する。処理室１０６の外周部には、磁場を形成する磁場発生用コイル１１０が設けてあり、電磁波発生用電源１０３から発振された電力（本実施例では、マイクロ波パワー）は、形成された磁場との相互作用により、処理室１０６内に高密度プラズマを生成する。
【００２４】
また、シャワープレート１０４に対向して真空容器１０１の下部にはウェハ載置用電極１０２を設けている。ウェハ載置用電極１０２は電極表面が溶射膜（図示は省略）で被覆されており、高周波フィルタ１１４を介して直流電源１１５が接続されている。さらに、ウェハ載置用電源１０２には、マッチング回路１１２を介してバイアス用高周波電源である高周波電源１１３が接続されている。ウェハ載置用電極１０２には、温度調節器（図示は省略）も接続されている。
【００２５】
処理室１０６内に搬送された試料であるウェハ１１１は、直流電源１１５から印加される直流電圧の静電気力でウェハ載置用電極１０２上に吸着され、さらに温度調節される。ガス供給装置１０７によって真空容器１０１内へ所望の処理ガスを供給した後、真空容器１０１内を所定の圧力とし、処理室１０６内にプラズマを発生させる。ウェハ載置用電極１０２に接続された高周波電源１１３から高周波電力を印加することにより、プラズマからウェハへイオンを引き込み、ウェハ１１１がプラズマ処理される。また、高周波電源１１３は、パルス発振器を備えるため、ウェハ載置用電極１０２に時間変調された間欠的な高周波電力、または連続的な同一の高周波電力を印加することができる。
【００２６】
次に、実施例における前述のプラズマエッチング装置を用いたプラズマ処理方法について図２〜図８を用いて説明する。図２〜図６は、実施例における半導体基板の製造工程を説明する半導体基板の要部断面図である。図７（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、第２の工程における高周波電力と疎密マイクロローディングとの関係を示すグラフ図、および第２の工程における高周波電力とライン寸法との関係を示すグラフ図である。図８（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、第１の工程における時間変調された間欠的な高周波電力のＯＦＦ時間と疎密マイクロローディングとの関係を示すグラフ図、および第１の工程における時間変調された間欠的な高周波電力のＯＦＦ時間とライン寸法との関係を示すグラフ図である。
【００２７】
本実施例では、プラズマエッチング装置を用いてシリコン基板に深さが２４０ｎｍのトレンチを形成するが、このトレンチの形成に、３つの工程を複数回繰り返すプラズマ処理方法を用いることを特徴とする。表１に、本実施例におけるプラズマ処理方法の処理条件の一例をまとめる。
【００２８】
【表１】
2015050440.tif 000003
【００２９】
まず、図２に示すように、シリコン基板２０１を準備し、シリコン基板２０１上に所定の形状にパターニングされたハードマスク２０２を形成する。パターン密部における隣り合うハードマスク２０２の間隔は２０ｎｍ以下、例えば１０ｎｍ程度である。
【００３０】
次に、図３に示すように、第１の工程で、ハードマスク２０２を用いたエッチングにより、シリコン基板２０１にトレンチ２０８を形成する。処理条件として、Ｃｌ２ガスを用い、Ｃｌ２ガスの流量を４００ｍＬ／ｍｉｎ以上、圧力を１．０Ｐａ以下とした。これは、良好な疎密マイクロローディングが得られ、ウェハの中心部と外周部において、トレンチ２０８の深さが同じになるようにするためである。代表的には、Ｃｌ２ガスの流量を４２０ｍＬ／ｍｉｎ、圧力を０．６５Ｐａとした。
【００３１】
ここで、マイクロ波パワー１１００Ｗでプラズマを生成し、電力値３５０Ｗ、デューティー比３５％の時間変調された間欠的な高周波電力を高周波電源から印加しながら、シリコン基板２０１をエッチングする。なお、デューティー比は、時間変調された間欠的な高周波電力のＯＮ時間をＴｏｎ、ＯＦＦ時間をＴｏｆｆとした場合、デューティー比＝Ｔｏｎ／（Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）で表される。
【００３２】
エッチング中は、反応生成物２０３がトレンチ２０８の内壁（側面および底面）およびハードマスク２０２の側面に堆積するため、パターン密部では、微量の反応生成物２０３でも、トレンチ２０８の狭まりおよび塞がりが発生する。そこで、本実施例では、第１の工程のエッチング時間を長くしすぎて、エッチング中にトレンチ２０８の塞がりが発生しないように、トレンチ２０８の深さが、例えば２０ｎｍ程度、反応生成物２０３の厚さが、例えば１ｎｍ程度になるように、エッチング時間は６秒に設定した。
【００３３】
次に、図４に示すように、第２の工程で、反応生成物２０３を除去する。これにより、反応生成物２０３の堆積によってトレンチ２０８の狭まりおよび塞がりを防止する。処理条件として、ＣＦ４ガスとＡｒガスとを混合したガスを用い、ＣＦ４ガスの流量を１０ｍＬ／ｍｉｎ、Ａｒガスの流量を５０ｍＬ／ｍｉｎとした。さらに、圧力を０．６Ｐａとした。マイクロ波パワー６００Ｗでプラズマを生成し、電力値５０Ｗの連続的な高周波電力を高周波電源から印加しながら、反応生成物２０３をエッチングする。エッチング時間は２秒に設定した。
【００３４】
次に、図５に示すように、第３の工程で、ハードマスク２０２の側面および上面、ならびにトレンチ２０８の内壁（側面および底面）に酸化部分２０４を形成する。この酸化部分２０４を設けることによって、次の工程でシリコン基板２０１をさらに深さ方向にエッチングする際、ハードマスク２０２の側面およびトレンチ２０８の側面のエッチングを防ぐことができるので、ライン寸法の変動およびトレンチの異常形状を抑制することができる。
【００３５】
処理条件として、Ｏ２ガスとＡｒガスとＨｅガスとを混合したガスを用い、Ｏ２ガスの流量を２００ｍＬ／ｍｉｎ、Ａｒガスの流量を３００ｍＬ／ｍｉｎ、Ｈｅガスの流量を３００ｍＬ／ｍｉｎとした。さらに、圧力を６．０Ｐａとした。マイクロ波パワー７００Ｗでプラズマを生成し、高周波電力を印加せず、プラズマ処理をした。酸化部分２０４は、反応生成物２０３に比べて厚さが薄いため、パターン密部のトレンチ２０８の幅を広く保った状態でトレンチ２０８の側面を保護することができる。また、第３の工程の処理時間が長すぎるとパターン密部のトレンチ２０８の底面が過剰に酸化されて、次の工程でシリコン基板２０１をさらに深さ方向にエッチングする際、エッチングが阻害される。このため、パターン密部のトレンチ２０８の底面のエッチングが阻害されない範囲として、処理時間は１０秒に設定した。
【００３６】
本実施例では、前述の表１に示す処理条件で、前述の図３（第１の工程）、前述の図４（第２の工程）、および前述の図５（第３の工程）を用いて説明した３つの工程を１２回（全３６工程）繰り返す。これにより、図６に示すように、パターン密部に深さが２４０ｎｍのトレンチ２０８を形成する。
【００３７】
ここで、パターン密部のトレンチ２０８の深さが２４０ｎｍの場合において、パターン密部のトレンチ２０８の深さ２０５と、パターン疎部のトレンチ２０８の深さ２０６との差である疎密マイクロローディングを低減する必要がある。
【００３８】
図７（ａ）は、パターン密部のトレンチの深さを２４０ｎｍにするために、前述の表１に示した３つの工程を１２回繰り返した場合において、第２の工程における高周波電力と疎密マイクロローディングとの関係を示すグラフ図である。図７（ｂ）は、パターン密部のトレンチの深さを２４０ｎｍにするために、前述の表１に示した３つの工程を１２回繰り返した場合において、第２の工程における高周波電力とライン寸法との関係を示すグラフ図である。ここで、ライン寸法とは、例えば前述の図６に示すライン寸法２０７である。
【００３９】
図７（ａ）に示すように、高周波電力を印加しない場合は、疎密マイクロローディングは１００．５ｎｍである。これに対して、５０Ｗ以上の高周波電力を印加した場合は、疎密マイクロローディングは７９．６〜８１．７ｎｍであり、高周波電力を印加しない場合よりも１０ｎｍ以上小さくなった。また、図７（ｂ）に示すように、高周波電力を印加しても、ライン寸法は１６．１〜１６．３ｎｍであり、変化していないことが分かる。
【００４０】
ライン寸法は変化していないことから、第２の工程において高周波電力を印加することにより、トレンチの側面の反応生成物の除去効果を変えずに、トレンチの底面の反応生成物が完全に除去されて、第１の工程におけるパターン密部のエッチングが進行しやすくなったためであると考えられる。
【００４１】
また、本実施例では、１回の繰り返しで約１ｎｍの厚さの反応生成物が付着することが分かっている。そこで、反応生成物に近い性質のＳｉＯ２膜を成膜したウェハを用いて削れ量を０．８８ｎｍとして、反応生成物が約１ｎｍエッチングされるように高周波電力を５０Ｗと設定した。
【００４２】
高周波電力を印加せずに、エッチング時間を延長する方法も考えられる。しかし、この方法では、トレンチの底面の反応生成物の除去は困難であることから、トレンチの底面の反応生成物を除去している間に、トレンチの側面の反応生成物が除去され、さらにシリコン基板までエッチングされて、ライン寸法の減少およびトレンチの形状異常が発生する。従って、短時間でトレンチの底面の反応生成物を完全に除去できるだけの高周波電力を印加する方法が有効である。
【００４３】
図８（ａ）は、パターン密部のトレンチの深さを２４０ｎｍにするために、前述の表１に示した３つの工程を１２回繰り返した場合において、第１の工程における時間変調された間欠的な高周波電力のＯＦＦ時間と疎密マイクロローディングとの関係を示すグラフ図である。図８（ｂ）は、パターン密部のトレンチの深さを２４０ｎｍにするために、前述の表１に示した３つの工程を１２回繰り返した場合において、第１の工程における時間変調された間欠的な高周波電力のＯＦＦ時間とライン寸法との関係を示すグラフ図である。ここで、ライン寸法とは、例えば前述の図６に示すライン寸法２０７である。
【００４４】
図８（ａ）に示すように、ＯＦＦ時間が０．３２〜３．２ｍｓの範囲で、疎密マイクロローディングは７９．３〜８３．３ｎｍである、これに対して、ＯＦＦ時間が５ｍｓ以上では、疎密マイクロローディングは５０．０〜５６．７ｎｍである。また、図８（ｂ）に示すように、ＯＦＦ時間を変化させても、ライン寸法は１６．１〜１６．５ｎｍであり、変化していないことが分かる。
【００４５】
これは、ＯＦＦ時間ではエッチングが進行しないことに起因する。すなわち、ＯＦＦ時間が長くなることにより反応生成物の増加が抑えられ、また、排気が促進されることによりウェハに再付着する前に反応生成物は排気されるので、第１の工程のエッチング中、パターン密部のトレンチが狭まりにくくなり、狭い幅のトレンチでもエッチングが可能になったためである。また、ＯＦＦ時間を長くすることで、第１の工程のエッチング中に堆積する反応生成物を減らしたにも関わらず、ライン寸法が小さくならないのは、第３の工程の効果によりトレンチの側面が十分酸化されて、保護できたためである。
【００４６】
このように、第１の工程のエッチング中の反応生成物を減らす方法、第２の工程のエッチング後の反応生成物を除去する方法、および第３の工程の反応生成物が除去され露出したトレンチの側面を保護する方法により、パターン密部のライン寸法の変動およびトレンチの異常形状を抑制して、疎密マイクロローディングの低減を実現することができる。
【００４７】
なお、本実施例の最終形態としてライン寸法をさらに太くする必要があった。本実施例で使用したシリコン基板には、エッチングする前からハードマスク形成時に５ｎｍ程度のシリコン削れが観察され、その削れ部分の僅かな側面を保護するために第３の工程から処理を開始した。そして、第１の工程、第２の工程の順に１２回繰り返して処理し、さらに、処理開始時の第３の工程に連続的な高周波電力を５０Ｗ印加し、酸化を促進させることで、ライン寸法は目標とした１８ｎｍとなり、疎密マイクロローディングは４８ｎｍとなった。このことから、第３の工程、第１の工程、第２の工程の順の繰り返し、および第２の工程、第３の工程、第１の工程の順の繰り返しでもよく、本実施例と同様な効果が得られる。
【００４８】
また、本実施例の第１の工程では、Ｃｌ２ガスを用いたが、Ｃｌ２ガスにＯ２、Ｎ２、ＨＢｒ、Ａｒ、Ｈｅの１つまたは２つ以上を混合させた混合ガスを用いてもよく、本実施例と同様の効果が得られる。
【００４９】
また、本実施例の第２の工程では、連続的な高周波電力を印加したが、時間変調された間欠的な高周波電力を印加してもよく、本実施例と同様の効果が得られる。
【００５０】
また、本実施例の第２の工程では、反応生成物を除去するガスとして、ＣＦ４とＡｒとの混合ガスを用いたが、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ８、ＣＨ２Ｆ２、ＮＦ３、ＳＦ６のいずれか１つを含む単体ガス、またはＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ８、ＣＨ２Ｆ２、ＮＦ３、ＳＦ６の２つ以上を混合させた混合ガスを用いてもよく、本実施例と同様の効果が得られる。
【００５１】
また、本実施例の第３の工程では、Ｏ２とＡｒとＨｅとの混合ガスを用いたが、Ｏ２の単体ガス、Ｏ２とＡｒとの混合ガス、またはＯ２とＨｅとの混合ガスを用いてもよく、本実施例と同様の効果が得られる。
【００５２】
また、本実施例の第３の工程では、高周波電力を印加しなかったが、高周波電力を印加してもよく、本実施例と同様の効果が得られる。
【００５３】
なお、プラズマエッチング処理装置としては、マイクロ波プラズマエッチング装置、誘導結合型プラズマエッチング装置、ヘリコン波プラズマエッチング装置、２周波励起平行平板型プラズマエッチング装置などが採用される。
【００５４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５５】
１０１  真空容器
１０２  ウェハ載置用電極
１０３  電磁波発生用電源
１０４  シャワープレート
１０５  誘電体窓
１０６  処理室
１０７  ガス供給装置
１０８  真空排気口
１０９  導波管
１１０  磁場発生用コイル
１１１  ウェハ
１１２  マッチング回路
１１３  高周波電源
１１４  高周波フィルタ
１１５  直流電源
２０１  シリコン基板
２０２  ハードマスク
２０３  反応生成物
２０４  酸化部分
２０５  パターン密部のトレンチの深さ
２０６  パターン疎部のトレンチの深さ
２０７  ライン寸法
２０８  トレンチ
【図１】
2015050440.tif 000004
【図２】
2015050440.tif 000005
【図３】
2015050440.tif 000006
【図４】
2015050440.tif 000007
【図５】
2015050440.tif 000008
【図６】
2015050440.tif 000009
【図７】
2015050440.tif 000010
【図８】
2015050440.tif 000011
【図９】
2015050440.tif 000012