(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硼素添加珪素からなる被処理層を有する基板を載置台に載置して加熱し、前記被処理層をハロゲンガス及びアンモニア（ＮＨ３）ガスへ晒すことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記被処理層を構成する硼素添加珪素に添加される硼素が１％以下である場合、前記載置台を８０℃以上に加熱することを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記被処理層を構成する硼素添加珪素に添加される硼素が５％以下である場合、前記載置台を９０℃以上に加熱することを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記被処理層を構成する硼素添加珪素に添加される硼素が５％以下である場合、前記載置台を１２０℃以上に加熱することを特徴とする請求項３記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記ハロゲンガスは弗素（Ｆ２）ガスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理方法。
【請求項６】
硼素添加珪素からなる被処理層を加熱し、前記被処理層をハロゲンガス及びＮＨ３ガスへ晒すことを特徴とする硼素添加珪素の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマを用いずに硼素添加珪素をエッチングする基板処理方法及び硼素添加珪素の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの製造工程において、硼素添加珪素（Boron doped Silicon）（以下、「ＳｉＢ」という。）を積極的に用いることが検討されている。特に、ＳｉＢはギャップフィル特性が良好であるため、例えば、三次元実装デバイスにおけるビアホールやトレンチの充填に用いられることが検討されている。この場合、ビアホールやトレンチからはみ出す余剰のＳｉＢをエッチングして除去する必要がある。
【０００３】
ところで、一般に、硼素が添加された材料は難エッチング材として知られている。例えば、硼素が添加（ボロンドープ）されたシリコン酸化膜が難エッチング材であることを利用して、ボロンドープされたシリコン酸化膜に対してボロンドープされていないシリコン酸化膜を、弗化水素（ＨＦ）ガスを用いて高い選択比でエッチングする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、硼素が添加された材料をエッチングする方法としては、例えば、ＨＦガス及びアンモニア（ＮＨ３）ガスをグリーニングガスとして用い、ＴＥＯＳによって形成されたＢＳＧ膜（ボロンガラス膜）の不要な付着膜を除去する方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９２７７６号公報
【特許文献２】特許第４３２５４７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１や特許文献２に係る方法では、ＳｉＢを好適にエッチングするのが困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、硼素添加珪素を好適にエッチングできる基板処理方法及び硼素添加珪素の除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の基板処理方法は、硼素添加珪素からなる被処理層を有する基板を載置台に載置して加熱し、前記被処理層をハロゲンガス及びアンモニアガスへ晒すことを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明の硼素添加珪素の除去方法は、硼素添加珪素からなる被処理層を加熱し、前記被処理層をハロゲンガス及びＮＨ３ガスへ晒すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、硼素添加珪素からなる被処理層を有する基板が載置台に載置されて加熱され、さらに、被処理層がハロゲンガス及びアンモニアガスへ晒される。このとき、硼素添加珪素及びハロゲンガスが反応してハロゲン化珪素やハロゲン化硼素が生成され、これらのハロゲン化珪素やハロゲン化硼素が昇華することによって硼素添加珪素がエッチング（除去）されるが、硼素添加珪素及びハロゲンガスの反応を阻害する硼素含有副生成物も加熱されて昇華する。これにより、硼素含有副生成物が新たな硼素添加珪素及びハロゲンガスの反応を阻害するのを抑制することができる。その結果、ハロゲン化珪素やハロゲン化硼素の生成及び昇華が継続的に行われ、硼素添加珪素を好適にエッチングできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理方法を実行するエッチング装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る硼素添加珪素の除去方法としてのＳｉＢ除去処理が施されるウエハの部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る硼素添加珪素の除去方法としてのＳｉＢ除去処理を示す工程図である。
【図４】ステージの温度が８０℃の場合におけるポリシリコン層及びＳｉＢ層のエッチング量を示すグラフである。
【図５】ステージの温度が９０℃の場合におけるポリシリコン層及びＳｉＢ層のエッチング量を示すグラフである。
【図６】ステージの温度及びアンモニアガスの分圧を変化させた場合における硼素が５％ほど添加されたＳｉＢ層のエッチング量を示すグラフである。
【図７】ステージの温度が１２０℃の場合におけるポリシリコン層及びＳｉＢ層のエッチング量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、硼素添加珪素からなる被処理層を有する基板を載置台に載置して加熱し、前記被処理層をハロゲンガス及びアンモニアガスへ晒すときは、硼素添加珪素を好適にエッチングできることを見出した。本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る基板処理方法を実行するエッチング装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００１５】
図１において、エッチング装置１０は、処理室であるチャンバ１１と、チャンバ１１の内部に配置された載置台としてのステージ１２と、チャンバ１１の上部にステージ１２と対向するように配置されたシャワーヘッド１３と、チャンバ１１の内部のガスを排気する排気ユニット１４とを備える。エッチング装置１０は、ＳｉＢからなる被処理層を有するウエハＷ（基板）にエッチング処理を施すが、その際、ウエハＷはステージ１２に載置される。シャワーヘッド１３は板状体を呈し、内部にバッファ室１５を有する。バッファ室１５は複数のガス通気孔１６を介してチャンバ１１の内部に連通する。また、シャワーヘッド１３はガス供給管１７を介して弗素ガス供給系１８、アンモニアガス供給系１９、アルゴン（Ａｒ）ガス供給系２０及び窒素（Ｎ２）ガス供給系２１に接続される。
【００１６】
エッチング装置１０において、弗素ガス供給系１８は、ガス供給管１７に接続される弗素ガス供給管２２と、弗素ガス供給管２２に配された弗素ガスバルブ２３と、弗素ガス供給管２２に接続される弗素ガス供給部２４とを有する。アンモニアガス供給系１９は、ガス供給管１７に接続されるアンモニアガス供給管２５と、アンモニアガス供給管２５に配されたアンモニアガスバルブ２６と、アンモニアガス供給管２５に接続されるアンモニアガス供給部２７とを有する。アルゴンガス供給系２０は、ガス供給管１７に接続されるアルゴンガス供給管２８と、アルゴンガス供給管２８に配されたアルゴンガスバルブ２９と、アルゴンガス供給管２８に接続されるアルゴンガス供給部３０とを有する。窒素ガス供給系２１は、ガス供給管１７に接続される窒素ガス供給管３１と、窒素ガス供給管３１に配された窒素ガスバルブ３２と、窒素ガス供給管３１に接続される窒素ガス供給部３３とを有する。
【００１７】
弗素ガス供給系１８は、ガス供給管１７を介してバッファ室１５へ弗素ガスを供給し、その際に供給する弗素ガスの流量を調節する。弗素ガスバルブ２３は弗素ガス供給管２２の遮断・連通を自在に行う。アンモニアガス供給系１９は、ガス供給管１７を介してバッファ室１５へアンモニアガスを供給し、その際に供給するアンモニアガスの流量を調節する。アンモニアガスバルブ２６はアンモニアガス供給管２５の遮断・連通を自在に行う。アルゴンガス供給系２０は、ガス供給管１７を介してバッファ室１５へアルゴンガスを供給し、その際に供給するアルゴンガスの流量を調節する。アルゴンガスバルブ２９はアルゴンガス供給管２８の遮断・連通を自在に行う。窒素ガス供給系２１は、ガス供給管１７を介してバッファ室１５へ窒素ガスを供給し、その際に供給する窒素ガスの流量を調節する。窒素ガスバルブ３２は窒素ガス供給管３１の遮断・連通を自在に行う。アルゴンガス供給系２０や窒素ガス供給系２１から供給されるアルゴンガスや窒素ガスは、パージガスや希釈ガスとして用いられる。
【００１８】
シャワーヘッド１３は、バッファ室１５に供給された弗素ガス、アンモニアガス、アルゴンガスや窒素ガスを、各ガス通気孔１６を介してチャンバ１１の内部へ供給する。ステージ１２はチャンバ１１の底部に配置される。ステージ１２の内部には、ステージ１２の温度を調節する温度調整器３４が設けられる。温度調整器３４は、例えば、ヒータからなり、ステージ１２に載置されるウエハＷを加熱する。
【００１９】
また、エッチング装置１０は、当該エッチング装置１０の各構成要素を制御する制御ユニット３５を備える。制御ユニット３５はマイクロプロセッサ（コンピュータ）を有するプロセスコントローラやメモリからなる記憶部を有する。記憶部は、エッチング装置１０で実行される所望の処理に用いられる各種ガスの供給やチャンバ１１の内部の排気等をプロセスコントローラの制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じてエッチング装置１０の各構成要素に所定の処理を実行させるための制御プログラムである処理レシピ、及び各種データベース等を格納する。制御ユニット３５は、処理レシピ等を記憶部から呼び出してプロセスコントローラに実行させることにより、所望の処理、例えば、後述のＳｉＢ除去処理を実行する。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態に係る硼素添加珪素の除去方法としてのＳｉＢ除去処理が施されるウエハの部分拡大断面図である。
【００２１】
ウエハＷは、シリコン基部３６上に熱酸化処理によって形成された酸化シリコン層３７を有し、該酸化シリコン層３７へリソグラフィ等によって形成されたトレンチ３８の底部にアモルファスシリコン層３９を有する（図２（Ａ））。ウエハＷから製造される三次元実装デバイスでは、ウエハＷに成膜処理が施されてトレンチ３８の内部にＳｉＢが充填される。成膜処理においてトレンチ３８の内部をＳｉＢで完全に充填するため、ＳｉＢはトレンチ３８からはみ出し、余剰のＳｉＢは被処理層としてのＳｉＢ層４０を形成する（図２（Ｂ））。ＳｉＢ層４０は三次元実装デバイスの積層工程を阻害するため、後述するＳｉＢ除去処理によって除去される（図２（Ｃ））。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態に係る硼素添加珪素の除去方法としてのＳｉＢ除去処理を示す工程図である。
【００２３】
まず、ウエハＷをエッチング装置１０のチャンバ１１の内部のステージ１２へ載置し、弗素ガス供給系１８、アンモニアガス供給系１９、アルゴンガス供給系２０及び窒素ガス供給系２１からシャワーヘッド１３を介してハロゲンガスとしての弗素ガス、アンモニアガス、アルゴンガス及び窒素ガスをチャンバ１１の内部へ供給する（図３（Ａ））。このとき、弗素ガスがＳｉＢ層４０のＳｉＢと下記式（１）に示すように化学反応し、四弗化硅素（ＳｉＦ４）及び四弗化硼素（ＢＦ４）を生成する。また、アンモニアガスは触媒として作用し、下記式（１）に示す化学反応を促進する。
ＳｉＢ  ＋  ４Ｆ２  ＋  ＮＨ３  →  ＳｉＦ４↑  ＋  ＢＦ４↑  ＋  ＮＨ３  …（１）
【００２４】
ここで、四弗化硅素及び四弗化硼素も昇華し、排気ユニット１４によってチャンバ１１の内部から排出されるため、結果として、ＳｉＢは除去される。
【００２５】
ところで、一部のアンモニアガスが弗素ガスと下記式（２）に示すように化学反応し、弗化水素ガスを生成する。なお、下記式（２）中の「Ｆ＊」は弗素ラジカルを示す。
７Ｆ２  ＋  ２ＮＨ３  →  ２ＮＦ３  ＋  ２Ｆ＊  ＋  ６ＨＦ  …（２）
【００２６】
生成された弗化水素ガスは昇華した四弗化硅素及びアンモニアガスと下記式（３）に示すように化学反応し、珪素含有副生成物であるアンモニアフルオロライトシリコン（以下、「ＡＦＳ」という。）を生成する。
ＳｉＦ４  ＋  ２ＨＦ  ＋  ２ＮＨ３  →  （ＮＨ４）２ＳｉＦ４  …（３）
【００２７】
また、生成された弗化水素ガスは昇華した四弗化硼素及びアンモニアガスと下記式（４）に示すように化学反応し、硼素含有副生成物であるアンモニアフルオロライトボロン（以下、「ＡＦＢ」という。）を生成する。
ＢＦ４  ＋  ２ＨＦ  ＋  ２ＮＨ３  →  （ＮＨ４）２ＢＦ４  …（４）
【００２８】
ＡＦＳは比較的分解、昇華しやすいために残存しにくいが、ＡＦＢはＡＦＳよりも分解、昇華しにくいため、未エッチングのＳｉＢ層４０を覆うようにＡＦＢ層４１が残存する。ＡＦＢ層４１は弗素ガスがＳｉＢ層４０との接触を阻害し、ＳｉＢ及び弗素ガスの新たな化学反応（上記式（１）参照）を阻害する（図３（Ｃ））。
【００２９】
ここで、本処理では、ステージ１２の温度調整器３４により、ステージ１２に載置されたウエハＷを加熱する。このとき、熱エネルギーによって下記式（５）に示す化学反応が進み、ＡＦＢ層４１のＡＦＢが四弗化硼素、アンモニアガスや弗化水素ガスに分解して昇華する（図３（Ｄ））。その結果、ＡＦＢ層４１が除去されてＳｉＢ及び弗素ガスの新たな化学反応（上記式（１）参照）が進む。
（ＮＨ４）２ＢＦ４  →  ＢＦ４  ＋  ２ＨＦ  ＋  ２ＮＨ３  …（５）
その後、本処理を終了する。
【００３０】
図３の処理によれば、ＳｉＢからなるＳｉＢ層４０を有するウエハＷが弗素ガス及びアンモニアガスへ晒される。このとき、ＳｉＢ及び弗素ガスが反応して四弗化硅素や四弗化硼素が生成され、四弗化硅素や四弗化硼素が昇華することによってＳｉＢがエッチングされるが、同時に副生成物であるＡＦＢが生成され、ＡＦＢはＳｉＢ及び弗素ガスの新たな化学反応を阻害する。これに対応して、図３の処理では、ウエハＷを温度調整器３４によって加熱するので、ＳｉＢ及び弗素ガスの反応を阻害するＡＦＢは加熱されて昇華する。これにより、ＡＦＢが新たなＳｉＢ及び弗素ガスの反応が阻害されるのを抑制することができる。その結果、四弗化硅素や四弗化硼素の生成及び昇華が継続的に行われ、もって、ＳｉＢを好適にエッチングできる。
【００３１】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００３２】
まず、本発明者は、熱酸化処理によって形成された酸化シリコン層を有する基板上にポリシリコン層が形成された試験片（以下、「ポリシリコン片」という。）を準備し、また、同様の基板上に硼素が１％ほど添加されたＳｉＢ層（以下、「１％ＳｉＢ層」という。）が形成された試験片（以下、「１％ＳｉＢ片」という。）を準備し、さらに、同様の基板上に硼素が５％ほど添加されたＳｉＢ層（以下、「５％ＳｉＢ層」という。）が形成された試験片（以下、「５％ＳｉＢ片」という。）を準備した。
【００３３】
次いで、エッチング装置１０においてステージ１２の温度を温度調整器３４によって８０℃に調整し、チャンバ１１の内部へ弗素ガス、アンモニアガス、アルゴンガス及び窒素ガスを供給したときのポリシリコン片、１％ＳｉＢ片及び５％ＳｉＢ片におけるポリシリコン層やＳｉＢ層のエッチング量を測定し、各エッチング量を比較した。また、同時に各試験片における酸化シリコン層のエッチング量も測定した。このとき、アンモニアガスの流量を１５ｓｃｃｍ及び２５ｓｃｃｍ、チャンバ１１の内部を勘案して分圧に換算すると、アンモニアガスの分圧を１７．３ｍＴｏｒｒ及び２８．８ｍＴｏｒｒの２水準に設定した。さらに、各エッチング量の測定結果を図４のグラフに示した。図４のグラフでは、実線が１％ＳｉＢ片におけるＳｉＢ層のエッチング量（以下、「１％ＳｉＢエッチング量」という。）を示し、破線が５％ＳｉＢ片におけるＳｉＢ層のエッチング量（以下、「５％ＳｉＢエッチング量」という。）を示し、細破線がポリシリコン片におけるポリシリコン層のエッチング量（以下、「ポリシリコンエッチング量」という。）を示し、一点鎖線が酸化シリコン層のエッチング量（以下、「酸化シリコンエッチング量」という。）を示す。
【００３４】
図４のグラフから分かるように、アンモニアガスの分圧が１７．３ｍＴｏｒｒの場合、１％ＳｉＢエッチング量はポリシリコンエッチング量を上回った。アンモニアガスの分圧が２８．８ｍＴｏｒｒの場合、図４のグラフでは、ポリシリコンエッチング量が１％ＳｉＢエッチング量を上回るが、実際には、１％ＳｉＢ片においてオーバーエッチングが生じていたため、この場合も、１％ＳｉＢエッチング量はポリシリコンエッチング量を上回っていたと推察された。ここで、ＳｉＢ層に添加される硼素の量が少ないほどＡＦＢの生成量が減少し、ＡＦＢの昇華による除去が確実に行われてＳｉＢのエッチングが促進され、さらに、ステージ１２の温度が高いほどＡＦＢの昇華が促進されてＳｉＢのエッチングも促進されることから、添加された硼素が１％以下であるＳｉＢ層を好適にエッチングするためには、当該層を弗素ガスやアンモニアガスへ晒しながら、ステージ１２の温度を少なくとも８０℃にすればよいことが分かった。なお、アンモニアガスの分圧のいずれの水準においても、酸化シリコンエッチング量は非常に小さく、１％ＳｉＢ層の酸化シリコン層に対する選択比は１００以上であることが確認された。
【００３５】
一方、アンモニアガスの分圧のいずれの水準においても、５％ＳｉＢエッチング量はポリシリコンエッチング量を下回った。これは、ＳｉＢ層における硼素の添加量が増加し、生成されるＡＦＢが増加したため、ステージ１２の温度を８０℃にしても全てのＡＦＢを昇華させることができず、ＡＦＢ層が残存してＳｉＢ及び弗素ガスの新たな化学反応を阻害したためだと推察された。したがって、ステージ１２の温度を８０℃に設定しても、５％ＳｉＢ層を好適にエッチングするのは困難であることが分かった。
【００３６】
次いで、エッチング装置１０においてステージ１２の温度を温度調整器３４によって９０℃に調整し、チャンバ１１の内部へ弗素ガス、アンモニアガス、アルゴンガス及び窒素ガスを供給したときのポリシリコン片、１％ＳｉＢ片及び５％ＳｉＢ片におけるポリシリコン層やＳｉＢ層のエッチング量を測定し、各エッチング量を比較した。このとき、アンモニアガスの流量を１ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ、１５ｓｃｃｍ、２５ｓｃｃｍ及び３５ｓｃｃｍ（アンモニアガスの分圧を１．２ｍＴｏｒｒ、１１．６ｍＴｏｒｒ、１７．３ｍＴｏｒｒ、２８．８ｍＴｏｒｒ及び４０．６ｍＴｏｒｒ）の５水準に設定した。さらに、各エッチング量の測定結果を図５のグラフに示した。図５のグラフでは、実線及び「●」が１％ＳｉＢエッチング量を示し、破線及び「▲」が５％ＳｉＢエッチング量を示し、細破線及び「■」がポリシリコンエッチング量を示し、一点鎖線及び「×」が酸化シリコンエッチング量を示す。
【００３７】
図５のグラフから分かるように、アンモニアガスの分圧のいずれの水準においても、１％ＳｉＢエッチング量はポリシリコンエッチング量を上回った。したがって、ステージ１２の温度が少なくとも９０℃であれば、添加された硼素が１％以下であるＳｉＢ層を好適にエッチングするためにアンモニアガスの分圧を少なくとも１．２ｍＴｏｒｒに設定すればよいことが分かった。
【００３８】
また、アンモニアガスの流量が１ｓｃｃｍ乃至１２ｓｃｃｍの範囲、すなわち、アンモニアガスの分圧が１．２ｍＴｏｒｒ乃至１３．９ｍＴｏｒｒの範囲で５％ＳｉＢエッチング量がポリシリコンエッチング量を上回った。したがって、ステージ１２の温度が９０℃以上であれば、添加された硼素が５％以下であるＳｉＢ層を好適にエッチングするためにアンモニアガスの分圧を１．２ｍＴｏｒｒ乃至１３．９ｍＴｏｒｒの範囲に設定すればよいことが分かった。ここで、ステージ１２の温度を８０℃から９０℃へ変更すると、添加された硼素が５％以下であるＳｉＢ層を好適にエッチングすることができるのは、ステージ１２の温度が上昇することによってＡＦＢの昇華が促進されてＡＦＢ層が残存しなくなり、ＳｉＢ及び弗素ガスの新たな化学反応が阻害されなくなったためだと推察された。
【００３９】
なお、アンモニアガスの分圧のいずれの水準においても、酸化シリコンエッチング量は非常に小さく、１％ＳｉＢ層や５％ＳｉＢ層の酸化シリコン層に対する選択比は１００以上であることが確認された。
【００４０】
次いで、エッチング装置１０においてステージ１２の温度を温度調整器３４によって８０℃、９０℃及び１２０℃の３水準に設定し、チャンバ１１の内部へ弗素ガス、アンモニアガス、アルゴンガス及び窒素ガスを供給したときの５％ＳｉＢ片における５％ＳｉＢエッチング量を測定し、各エッチング量の測定結果を図６のグラフに示した。このとき、アンモニアガスの流量を１ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ、１５ｓｃｃｍ、２５ｓｃｃｍ及び３５ｓｃｃｍ（アンモニアガスの分圧を１．２ｍＴｏｒｒ、１１．６ｍＴｏｒｒ、１７．３ｍＴｏｒｒ、２８．８ｍＴｏｒｒ及び４０．６ｍＴｏｒｒ）の５水準に設定した。
【００４１】
図６のグラフから分かるように、例えば、アンモニアガスの分圧が１７．３ｍＴｏｒｒの場合、ステージ１２の温度が９０℃を越えると５％ＳｉＢエッチング量が急激に増加し、アンモニアガスの分圧が２８．８ｍＴｏｒｒの場合、ステージ１２の温度が１２０℃を越えると５％ＳｉＢエッチング量が急激に増加することが確認された。すなわち、ステージ１２の温度が高くなると、ＡＦＢの昇華が促進されてＳｉＢのエッチングが促進されることが確認された。
【００４２】
一方、例えば、ステージ１２の温度が８０℃の場合及び９０℃の場合のいずれにおいても、アンモニアガスの分圧が増加するにつれて５％ＳｉＢエッチング量が減少することが確認された。これは、アンモニアガスの分圧が増加するにつれて生成されるＡＦＢが増加し、残存するＡＦＢ層の量が増加してＳｉＢ及び弗素ガスの新たな化学反応をより阻害したためだと推察された。なお、ステージ１２の温度が１２０℃の場合には、アンモニアガスの分圧のいずれの水準においても、オーバーエッチングが生じたため、５％ＳｉＢエッチング量が減少することが確認されなかったが、ステージ１２の温度が８０℃の場合や９０℃の場合と同様に、アンモニアガスの分圧が増加するにつれて５％ＳｉＢエッチング量が減少することが推察された。
【００４３】
最後に、エッチング装置１０においてステージ１２の温度を温度調整器３４によって１２０℃に調整し、チャンバ１１の内部へ弗素ガス、アンモニアガス、アルゴンガス及び窒素ガスを供給したときのポリシリコン片、１％ＳｉＢ片及び５％ＳｉＢ片におけるポリシリコン層やＳｉＢ層のエッチング量の時間変化を測定した。このとき、アンモニアガスの流量を２５ｓｃｃｍ（アンモニアガスの分圧を２８．８ｍＴｏｒｒ）に設定した。さらに、各エッチング量の時間変化の測定結果を図７のグラフに示した。図７のグラフでも、実線及び「●」が１％ＳｉＢエッチング量を示し、破線及び「▲」が５％ＳｉＢエッチング量を示し、細破線及び「■」がポリシリコンエッチング量を示し、一点鎖線及び「×」が酸化シリコンエッチング量を示す。
【００４４】
図７のグラフから分かるように、エッチングを継続している間、１％ＳｉＢエッチング量及び５％ＳｉＢエッチング量のいずれもポリシリコンエッチング量を上回った。特に、エッチング時間が６０秒を超えると、１％ＳｉＢ片だけでなく５％ＳｉＢ片においてもＳｉＢ層のオーバーエッチングが生じた。したがって、添加された硼素が５％以下であるＳｉＢ層を好適にエッチングするためには、当該層を弗素ガスやアンモニアガスへ晒しながら、ステージ１２の温度を少なくとも１２０℃にすればよいことが分かった。ステージ１２の温度を少なくとも１２０℃にすれば、添加された硼素が５％以下であるＳｉＢ層を好適にエッチングすることができるのは、ステージ１２の温度が上昇することによってＡＦＢの昇華が促進されてＡＦＢ層が完全に残存しなくなり、ＳｉＢ及び弗素ガスの新たな化学反応が全く阻害されなくなったためだと推察された。なお、エッチングを継続している間、酸化シリコンエッチング量は非常に小さく、１％ＳｉＢ層や５％ＳｉＢ層の酸化シリコン層に対する選択比は１００以上であることが確認された。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００４６】
例えば、上述したＳｉＢ除去処理では、ハロゲンガスとして弗素ガスを用いたが、ハロゲンガスとしては、ＳｉＢと化学反応してハロゲン化珪素やハロゲン化硼素を生成するものであればよく、例えば、塩素（Ｃｌ２）ガスや臭素（Ｂｒ２）ガスを用いることができる。
【００４７】
また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶部を、制御ユニット３５が備えるプロセスコントローラに供給し、プロセスコントローラのＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００４８】
この場合、記憶部から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶部は本発明を構成することになる。
【００４９】
また、記憶部としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによってプロセスコントローラに供給されてもよい。
【００５０】
また、プロセスコントローラが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５１】
さらに、記憶部から読み出されたプログラムコードが、プロセスコントローラに挿入された機能拡張ボードやプロセスコントローラに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５２】
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
Ｗ  ウエハ
１０  エッチング装置
１２  ステージ
３４  温度調整器
４０  ＳｉＢ層
４１  ＡＦＢ層
【図１】
0006607827.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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