(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチングガスと有機堆積物形成ガスが交互に又は混合して導入されて形成されるプラズマを用いてシリコンをエッチングする過程で、
前記エッチングの開始時から所定時間、前記エッチングガス導入時の基板への印加電力を一定にする第１電力印加工程と、
前記所定時間が経過した後に、前記エッチングガス導入時の基板への印加電力を時間と共に上昇させて、前記エッチングガスから形成されるプラズマ中のイオンの前記基板への入射を時間と共に強める第２電力印加工程とを有する
シリコン構造体の製造方法。
【請求項２】
前記第２電力印加工程における前記印加電力が階段状に上昇し、前記階段状の印加電力の任意の１つの段差が、前記段差が生じる時点よりも前の各々の段差よりも大きい
請求項１に記載のシリコン構造体の製造方法。
【請求項３】
前記所定時間は、エッチング開始から３分以上６分以下である
請求項１又は請求項２に記載のシリコン構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第１電力印加工程における印加電力が、１００Ｗ以上である
請求項１又は請求項２に記載のシリコン構造体の製造方法。
【請求項５】
エッチングガスと有機堆積物形成ガスが交互に又は混合して導入されて形成されるプラズマを用いてシリコンをエッチングする過程で、
前記エッチングの開始時から所定時間、前記エッチングガス導入時の基板への印加電力を一定にする第１電力印加ステップと、
前記所定時間が経過した後に、前記エッチングガス導入時の基板への印加電力を時間と共に上昇させて、前記エッチングガスから形成されるプラズマ中のイオンの前記基板への入射を時間と共に強める第２電力印加ステップとを有する
シリコン構造体の製造プログラム。
【請求項６】
請求項５に記載の製造プログラムを記録した記録媒体。
【請求項７】
請求項５に記載の製造プログラムにより制御される制御部を備えた
シリコン構造体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン構造体の製造方法及びその製造装置並びにその製造プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコンを用いたＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスが適用される技術分野は日進月歩で拡大しており、近年では、その技術がマイクロタービンやセンサーのみならず情報通信分野や医療分野へも適用されている。このＭＥＭＳ技術を支える主要な要素技術の一つがシリコンの異方性ドライエッチングであり、この要素技術の発展がＭＥＭＳ技術の発展を支えているといえる。ここ数年来、シリコンの異方性ドライエッチングの技術は飛躍的に進歩したが、高アスペクト比の開口の形成に対する要求は依然として衰えを知らない。最近では、溝やホールを形成する際に、アスペクト比とともに側壁の形状に代表されるエッチング形状に対する要求が厳しい。特に、サブミクロンの開口幅の溝やホールを形成する際には、高いアスペクト比と高い垂直性の双方の要求を満足させることが非常に困難となる。
【０００３】
従来、シリコン材料に対して高い垂直性と高いアスペクト比の開口を有する溝やホールを形成するための手段として、エッチング条件を決めるパラメータ（ガス流速、圧力、ＲＦ出力等）の値を時間と共に変化させる方法が開示されている（特許文献１及び２参照）。しかしながら、これらの方法が開示している変化の態様は周期的な又は線形の変化である。また、その変化をどのタイミングで生じさせるべきかについては示唆されていない。さらに、前述の方法によるエッチングマスク（以下、単にマスクともいう）の消費量の問題についても何ら示唆されていない。
【０００４】
特に、エッチングマスクの消費は、高アスペクト比の開口を有する溝やホールの形成に大きく影響する重要な問題の一つである。これは、エッチング工程によるマスクの消費量が大きくなると、高いアスペクト比を達成することが困難となるためである。
【特許文献１】特開平１０−１３５１９２号公報
【特許文献２】特開平１０−１４４６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のとおり、高アスペクト比の開口を形成しようとする場合は、単に垂直性を高めるための側壁の侵食防止のみを解決すれば良いというものではなく、マスクの枯渇に対する配慮も必要である。
【０００６】
高い垂直性の問題は、特に高アスペクト比の開口を有する溝やホールにおいて顕在化する。これは、高アスペクト比の開口の場合、エッチングされた溝やホールが深くなればなるほど、先細り現象、換言すれば、それら開口部（上端部）の幅と比較してそれらの底部の幅が細くなる現象が発生しやすくなるためである。従って、側壁の異常形状を生じさせずに前述の底部の幅を如何に広げるかという点が重要な課題となる。
【０００７】
他方、マスクの消耗という問題に対しては、例えば当初から十分なエッチングマスクの厚みを設けておくという手段も考えられる。しかしながら、厚いエッチングマスクのマスクエッジのテーパー形状を基板全面において急峻にすることは容易ではない。また、高いアスペクト比を得るためにはエッチング耐性の高いシリコン酸化膜をエッチングマスクとするのが好ましい。しかしながら、このシリコン酸化膜を厚くしようとすると、酸化膜自体の異方性エッチングの際に十分な選択比が得られるマスクを形成することが非常に困難となる。従って、前述のような各種の特別なマスクの製造によって生じる生産速度や歩留まりの低下は避けられない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、そのような技術課題を解決して、高い垂直性を備えた高アスペクト比の開口を有する溝やホールの形成を可能にすることにより、シリコンの異方性ドライエッチング性能の更なる向上に貢献するものである。
【０００９】
発明者は、まず、エッチング開始当初の時間帯での溝やホールの底部及び側壁形状と、エッチング時間が十分に経過した後のそれらの底部及び側壁形状とをエッチング時間を変えつつ注意深く比較観察した。その結果、高アスペクト比の開口を形成するにあたり、エッチング開始当初の一定の時間帯で求められるエッチング条件が、エッチング時間が十分に経過した後の溝やホールの底部を更に深くエッチングする際に求められる条件とは異るべきであることを知見した。
【００１０】
具体的には、エッチング当初は、エッチングガスから形成されるプラズマ中のイオンの基板に対する入射をある程度弱めたとしても、側壁及び底面形状等のエッチング性能が損なわれることがない。しかしながら、エッチング開始から相当の時間が経過した後は、その入射を時間と共に強めなければ満足する側壁及び底面形状が得られないことが明らかとなった。これは、エッチング当初は、前述の弱いイオンの入射であっても、そのイオンやラジカルと溝やホールの底部のシリコン表面との化学反応は比較的容易に起こるが、深い溝やホールの底部におけるシリコン表面との化学反応や有機堆積物の除去のためには、相当強いイオンの入射が必要となると考えられるためである。特に、高アスペクト比の開口を有する溝やホールの場合、エッチング深さが深くなればなるほど、そのイオンの入射が非線形的に強められることにより、それらの底部の形状の顕著な改善が確認された。この知見に加え、発明者は、特にエッチング開始当初では、エッチング条件の違いがマスクの消費に著しく影響することも併せて知見した。本発明は、上述の知見に基づいて創出された。
【００１１】
本発明の１つのシリコン構造体の製造方法は、エッチングガスと有機堆積物形成ガスが交互に導入されて形成されるプラズマを用いてシリコンをエッチングする過程で、そのエッチングの開始時から所定時間、前述のエッチングガス導入時の基板への印加電力を一定にする第１電力印加工程と、その所定時間が経過した後にそのエッチングガス導入時の基板への印加電力を時間と共に上昇させる第２電力印加工程とを有している。
【００１２】
この製造方法によれば、エッチング開始から所定時間は、その所定時間経過後と比較して、エッチング中の基板への印加電力が低く抑えられる。その結果、エッチング開始当初の基板に対するイオンの入射が弱められるため、マスクの消費が抑えられる一方、溝やホールの側壁及び底部の良好な形状は維持される。さらに、その所定時間経過後は、イオンの入射を時間と共に強めることにより、深い溝やホールの底部におけるシリコン表面との化学反応及び有機堆積物の除去を促進すると考えられる結果、垂直性の高いエッチング形状と高いマスク選択比が同時に達成される。
【００１３】
また、本発明の１つのシリコン構造体の製造プログラムは、エッチングガスと有機堆積物形成ガスが交互に導入されて形成されるプラズマを用いてシリコンをエッチングする過程で、そのエッチングの開始時から所定時間、前述のエッチングガス導入時の基板への印加電力を一定にする第１電力印加ステップと、その所定時間が経過した後にそのエッチングガス導入時の基板への印加電力を時間と共に上昇させる第２電力印加ステップとを有している。
【００１４】
このプログラムを実行させることにより、エッチング開始から所定時間は、その所定時間経過後と比較して、エッチング中の基板への印加電力が低く抑えられる。その結果、エッチング開始当初の基板に対するイオンの入射が弱められるため、マスクの消費が抑えられる一方、溝やホールの側壁及び底部の良好な形状は維持される。さらに、その所定時間経過後は、時間と共にイオンの入射を強めるようにプログラムされていることにより、深い溝やホールの底部におけるシリコン表面との化学反応及び有機堆積物の除去を促進すると考えられる結果、垂直性の高いエッチング形状と高いマスク選択比が同時に達成される。
【００１５】
ところで、本出願において、「高アスペクト比」とは、ホールエッチングではアスペクト比が１０以上の場合を意味し、より狭義には、アスペクト比が１５又は１５を超える場合を意味する。一方、トレンチエッチングでは、「高アスペクト比」とは、アスペクト比が１５以上の場合を意味し、より狭義には、アスペクト比が２０又は２０を超える場合を意味する。また、本出願により得られるアスペクト比の上限は特に限定されるものではないが、実質的には被エッチング材であるシリコンの厚みとの関係によって算出される値が上限値となろう。
【００１６】
また、本発明において、「ホール」とは、基板最表面におけるマスクパターンによる形状が円状の孔のみならず、楕円形や四角形の孔を含む。より具体的には、本発明における「ホール」は、例えば、四角形の孔の場合は、長辺と短辺の関係が、短辺が１に対して長辺が３以下までを意味する。また、本発明において、「トレンチ」とは、「ホール」以外の孔を意味する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の製造方法、製造装置又は製造プログラムによれば、シリコンのドライエッチングにおいて、垂直性の高いエッチング形状と高いマスク選択比が同時に達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、本発明の実施形態を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。尚、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしもスケール通りに示されていない。また、特に言及がない限り、以下の各種ガスの流量は、標準状態の流量を示す。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態のシリコン構造体の製造装置１００（以下、単に製造装置１００ともいう）の装置構成の一例を示す断面図である。また、図２は、本実施形態におけるシリコン基板へのエッチング工程における印加電力の時間変化を示すグラフである。また、図３Ａ乃至図３Ｃは、本実施形態におけるシリコン構造体１０の製造方法の一過程を示す断面図である。
【００２０】
まず、図１に示すシリコン構造体の製造装置１００の構成について説明する。エッチング対象となるシリコン基板Ｗ（以下、単に基板Ｗともいう）は、チャンバー２０の下部側に設けられたステージ２１に載置される。チャンバー２０には、エッチングガス、有機堆積物形成ガス（以下、保護膜形成ガスともいう）から選ばれる少なくとも一種類のガスが、各ボンベ２２ａ，２２ｂからそれぞれガス流量調整器２３ａ，２３ｂを通して供給される。これらのガスは、第１高周波電源２５により高周波電力を印加されたコイル２４によりプラズマ化される。その後、第２高周波電源２６を用いてステージ２１に高周波電力が印加されることにより、これらの生成されたプラズマは基板Ｗに引き込まれる。このチャンバー２０内を減圧し、かつプロセス後に生成されるガスを排気するため、第１プロセス用チャンバー２０には真空ポンプ２７が排気流量調整器２８を介して接続されている。尚、このチャンバー２０からの排気流量は排気流量調整器２８により変更される。上述のガス流量調整器２３ａ，２３ｂ、第１高周波電源２５、第２高周波電源２６及び排気流量調整器２８は、制御部２９により制御される。
【００２１】
次に、本実施形態のシリコン構造体１０の製造工程について説明する。まず、シリコンの異方性ドライエッチングについて、本実施形態は、保護膜形成ガスが導入される保護膜形成工程とエッチングガスが導入されるエッチング工程とを順次繰り返す方法を採用する。尚、本実施形態の保護膜形成ガスはＣ４Ｆ８であり、エッチングガスはＳＦ６である。
【００２２】
本実施形態では、保護膜形成工程において、一単位時間としての処理時間である２．５秒間に、保護膜形成ガスが２００ｍＬ／ｍｉｎ．で供給され、チャンバー２０内の圧力は４．６５Ｐａに制御される。コイル２４には、１３．５６ＭＨｚの高周波電力が１８００Ｗ印加されるが、ステージ２１には１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されない。一方、つづくエッチング工程では、一単位時間としての処理時間である２秒間に、エッチングガスが３００ｍＬ／ｍｉｎ．で供給され、チャンバー２０内の圧力は４Ｐａに制御される。コイル２４には、１３．５６ＭＨｚの高周波電力が３２００Ｗ印加される。一方、ステージ２１には、図２に示すように、エッチング開始から５分間は、１３．５６ＭＨｚの高周波電力が１２０Ｗ印加されるが、５分経過後は、その印加電力は階段状に上昇し、エッチング終了時には１８０Ｗに到達する。ここで、前述の階段状の上昇は、時間の経過とともに、その段差、換言すれば、印加電力の差が大きくなるように設定される。つまり、図２における、（ａ）〜（ｄ）の関係は、（ａ）＜（ｂ）＜（ｃ）＜（ｄ）である。なお、本実施形態では、ステージ２１を冷却するための図示しないチラーに流れる流体温度は０℃に設定されている。
【００２３】
ここで、本実施形態のシリコン構造体１０のより具体的な製造方法を、図３Ａ乃至図３Ｃに従って説明する。エッチング開始から５分間のエッチング工程では、エッチング速度よりもイオン入射によるマスクの消費を抑えることを重視するエッチング条件が選択される。すなわち、本実施形態では、図３Ａに示すように、エッチング工程時に１２０Ｗを印加することによってシリコン基板の異方性エッチングがなされる。この段階では、シリコン基板Ｗへの印加電力が低くても、エッチングされたシリコンの溝又はホールの底部１６における保護膜、換言すれば、有機堆積物の除去は比較的容易である。その一方で、前述の印加電力が低いために、マスク１２の消費が抑えられる。また、上述の通り、基板Ｗへの印加電力が低いため、イオンの斜め入射によるシリコンの側壁１４の異常形状（例えば、側壁の保護膜の消失による側壁１４の垂直性の低下）は殆ど見られない。
【００２４】
次に、エッチング開始から５分経過後、基板Ｗへの印加電力の値が階段状に上昇する。その階段状の上昇の初期段階（本実施形態におけるエッチング開始後５分経過後から８分に至るまで）のエッチング工程では、図２に示すように、その印加電力の上昇幅は比較的小さい。しかしながら、この印加電力の小幅な上昇により、一般的にはエッチングが進行することにより除去が困難となる前述の底部１６の保護膜の除去が容易になる。しかも、この段階から基板Ｗに対する印加電力を上昇させ始めているため、エッチング当初から印加電力を上昇させ始めている場合と比較して、より厚いマスク１２が残されることになる。この段階では、図３Ｂに示すように、イオンの斜め入射によるシリコンの側壁１４の異常形状が生じ始めるため、開口部近傍の側壁１４の間の距離Ｌ２が当初の幅Ｌ１に比べて幾分広がる。しかし、本実施形態では、エッチング開始から５分が経過した後に基板Ｗに対する印加電力を上昇させ始めているため、エッチング当初から印加電力を上昇させ始めている場合と比較して、その幅の広がりは小さい。
【００２５】
その後、その階段状の上昇の最終段階（本実施形態におけるエッチング開始後８分経過後から１０分に至るまで）のエッチング工程では、図２に示すように、その印加電力の上昇幅は比較的大きい。しかしながら、この印加電力の大幅な上昇により、一般的にはアスペクト比の高い開口を有する溝やホールの底部１６において除去が困難となる前述の底部１６の保護膜の除去が容易になる。すなわち、図３Ｃに示すように、本実施形態では基板Ｗに対する印加電力を非線形に高めた結果、高いマスク選択比を維持しつつ、溝やホールの底部１６においても十分な間隔（図３ＣのＬ４）を得ることが可能となる。換言すれば、従来技術のように印加電力の線形の上昇を採用すれば、マスク選択比が悪化するだけではなく、アスペクト比の高い開口を有する溝やホールの底部１６上に保護膜の一部が残存するため、上述の先細り現象が生じることになる。しかも、前述の最終段階において基板Ｗに対する印加電力を大幅に上昇されるため、マスク１２の消費を顕著に抑えることができる。他方、この段階では、図３Ｃに示すように、非線形的に強まるイオンの斜め入射によるシリコンの側壁１４の異常形状が進行するため、開口部近傍の側壁１４の間の距離Ｌ３が当初の幅Ｌ１に比べて広がる。
【００２６】
ここで、実験として、図４に示すように線形的に印加電力が上昇するように設定されている以外は本実施形態と同じ条件でシリコン基板Ｗの異方性エッチングが行われた比較例と本実施形態とを対比させる。
【００２７】
表１は、一例として約０．５μｍ幅の開口を有する溝に着目したときの上述の比較例のエッチングによって形成されたシリコン構造体と本実施形態のシリコン構造体とを比較した結果を示している。
【００２８】
【表１】
0005172417.tif 000002
【００２９】
表１に示すとおり、本実施形態のシリコン構造体１０は、比較例に比べて顕著にマスク選択比が向上していることが分かる。これは、上述のとおり、エッチング当初の所定時間において基板Ｗへの印加電圧の上昇を行わなかったためである。本実施形態の製造方法によるマスク選択比の改善により、従来、シリコン酸化膜をマスクとしなければならなかった場合であっても、場合によってはレジストマスクを代用することも可能となる。また、現時点で理由は明らかではないが、本実施形態ではエッチング当初の所定時間において基板Ｗへの印加電圧の上昇を行わなかったにもかかわらず、比較例よりも最終的にエッチング速度が上回っている。このエッチング速度の向上は生産性の向上に大きく寄与する。
【００３０】
さらに、本実施形態のシリコン構造体１０は、溝の底部１６の幅（図３ＣのＬ４）が比較例よりも広がっている。これにより、いわゆる先細りの問題が解決される。ところで、上述の実験では、本実施形態のシリコン構造体１０が、一見すると、垂直性の観点で、比較例よりも劣っている。しかしながら、この実験を超える高アスペクト比の開口を形成する場合は、溝やホールの底部における保護膜の除去がより確実な本実施形態の方が、垂直性の観点でも優れることになる。なお、表１において、「ＣＤ損失」とは、特開平１０−１３５１９２号公報の図３等に定義されている意味と同じである。また、表１における「側壁角度」は、図７に示すθが表す角度である。なお、実際の側壁は、図７に示すような直線状の側壁ではない。従って、図３Ｃにおける上部溝幅（Ｌ３）、下部溝幅（Ｌ４）、及び溝の深さ（Ｄ）を測定した上で、擬似的に側壁が直線状であると仮定して、次に示す数式によって側壁角度（θ）が算出される。
【００３１】
【数１】
0005172417.tif 000003
【００３２】
ここで、参考までに、本実施形態のシリコン構造体１０における溝の上部断面及び下部断面の走査電子顕微鏡（以下、ＳＥＭという）写真を図５Ａ及び図５Ｂに示す。なお、溝の下部断面を示す図５Ｂでは、シリコンが鉛直下方に切断されなかったこと及びＳＥＭ写真が溝の真正面から撮影されていないことから溝が歪んでいるように見えていること付言しておく。
【００３３】
ところで、上述の製造装置１００に備えられている制御部２９は、コンピュータ６０に接続されている。コンピュータ６０は、上述の各プロセスを実行するためのシリコン構造体１０の製造プログラムにより、上述の各プロセスを監視し、又は統合的に制御する。以下に、具体的な製造フローチャートを示しながら、シリコン構造体１０の製造プログラムを説明する。尚、本実施形態では、上述の製造プログラムがコンピュータ６０内のハードディスクドライブ、又はコンピュータ６０に設けられた光ディスクドライブ等に挿入される光ディスク等の公知の記録媒体に保存されているが、この製造プログラムの保存先はこれに限定されない。例えば、この製造プログラムの一部又は全部は、本実施形態における各プロセスチャンバーに備えられている制御部２９内に保存されていてもよい。また、この製造プログラムは、ローカルエリアネットワークやインターネット回線等の公知の技術を介して上述の各プロセスを監視し、又は制御することもできる。
【００３４】
図６は、本実施形態のシリコン構造体１０の製造フローチャートである。
【００３５】
図６に示すとおり、まず、ステップＳ１０１において、基板Ｗがチャンバー２０内に搬送された後、チャンバー２０内のガスが排気される。その後、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４において、チャンバー２０内で基板Ｗが既述の条件により異方性ドライエッチングされる。
【００３６】
具体的には、まず、ステップＳ１０２において、本実施形態のエッチングが開始される。エッチング開始から５分が経過するまでは、ステップＳ１０３に示すように、エッチング工程において基板Ｗに対して一定の電力（１２０Ｗ）が印加される。エッチング開始から５分が経過した後、ステップＳ１０４に示すように、エッチング工程において基板Ｗに対して階段状に印加電力が上昇するように電力が印加される。本実施形態では、その階段状の階段の段差が、時間の経過と共に大きくなるように製造プログラムが設定されている。その後、ステップＳ１０４においてエッチング停止され、本実施形態の製造プログラムが終了する。なお、図６では、特にエッチング工程における印加電力の推移について言及されているが、その他の条件、例えば、保護膜形成工程の各条件等についてもこの製造プログラムにおいて統合的に制御される。上述のとおり、シリコン構造体１０の製造プログラムが実行される結果、垂直性の高い異方性エッチング形状と高いマスク選択比が同時に達成される。
【００３７】
ところで、上述の実施形態では、シリコン基板Ｗへの印加電力量が一定時間経過後に階段状に上昇するように設定されているが、これに限定されない。例えば、２次曲線的に上昇するように設定されても本発明の効果と実質的に同様の効果が奏される。
【００３８】
また、上述の実施形態では、エッチング開始当初のシリコン基板Ｗに対して一定電力が印加された時間が５分であったが、これに限定されない。本発明の効果が実質的に奏されるための一定電力が印加されるべき時間は、エッチング開始から３分以上６分以下である。これは、エッチング開始から３分未満で基板Ｗへの印加電力を上昇させ始めると、溝やホールの深さが比較的浅い段階で印加電力を不用に上昇させることになるため、基板に入射するイオンによって消費するマスクの量が増加し、マスク選択比が低下する危険性が高まるためである。一方、エッチング開始から６分を超えて一定の電力を印加することは、エッチング完了までに長い時間を要するため、この場合も結果として、マスク選択比が低下する危険性が高まるためである。
【００３９】
さらに、上述の実施形態では、エッチング開始当初から一定時間、シリコン基板Ｗに対して印加された電力が１２０Ｗであったが、１６０Ｗ以下であれば、マスクの消費量を低減して高いマスク選択比を達成することができる。他方、実質的にシリコンの異方性エッチングが進行するためには、１００Ｗ以上が印加されることが好ましい。
【００４０】
また、上述の実施形態では、当初のエッチングマスクとしてシリコン酸化膜マスクが使用されているが、レジストマスクやシリコン窒化膜マスクが使用されてもよい。本発明によって高いマスク選択比が達成されるため、イオン入射に対する耐性の高いシリコン酸化膜マスクやシリコン窒化膜マスクの代わりに、レジストマスクが適用できる場合が増えると考えられる。
【００４１】
また、上述の実施形態では、シリコンをエッチングする手段として、エッチングガスと保護膜形成ガスが交互にプラズマ化される技術を用いられているが、エッチング手段はこれに限定されない。例えば、特開２００４−２９６４７４に記載されているようなエッチングガスと保護膜形成ガスの混合ガスをプラズマ化する方法もシリコンの異方性ドライエッチングとして活用できる。この方法は、上記各々のガスを単に交互にプラズマ化させてエッチングする方法に比べてエッチングレートが遅くなるが、側壁面の凹凸がより小さくなって滑らかになる点では有効である。また、上述の保護膜形成ガスであるＣ４Ｆ８の代わりにＣ５Ｆ８やＣ４Ｆ6が用いられても良く、上述のエッチングガスであるＳＦ６の代わりにＮＦ３やＦ２が用いられても良い。また、上記のエッチングガス及び保護膜形成ガスは、それぞれが単一ガスである必要はない。例えば、エッチングガスはＳＦ６等の他に酸素ガスやアルゴンガスを含んでいても良く、保護膜形成ガスは、Ｃ４Ｆ８等の他に酸素ガスを含んでいても良い。
【００４２】
また、上述の実施形態では、シリコン基板が用いられているが、プロセスの対象はシリコン基板に限定されない。例えば、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）のようなシリコン層を含む基板に対しても本発明は適用できる。
【００４３】
さらに、プラズマ生成手段としてこれまでの実施形態ではＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）を用いたが、本発明はこれに限定されない。他の高密度プラズマ、例えば、ＣＣＰ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）やＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｐｌａｓｍａ）を用いても本発明の効果を得ることができる。以上、述べたとおり、本発明の範囲内に存在する変形例もまた、特許請求の範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の１つの実施形態におけるシリコン構造体の製造装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の１つの実施形態におけるシリコン基板へのエッチング工程における印加電力の時間変化を示すグラフである。
【図３Ａ】本発明の１つの実施形態におけるシリコン構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の１つの実施形態におけるシリコン構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の１つの実施形態におけるシリコン構造体の製造方法の一過程を示す断面図である。
【図４】比較例におけるシリコン基板へのエッチング工程における印加電力の時間変化を示すグラフである。
【図５Ａ】本発明の１つの実施形態におけるシリコン構造体の溝の上部断面を示すＳＥＭ写真である。
【図５Ｂ】本発明の１つの実施形態におけるシリコン構造体の溝の下部断面を示すＳＥＭ写真である。
【図６】本発明の１つの実施形態におけるシリコン構造体の製造フローチャートである。
【図７】エッチング形状の側壁角度の定義を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０              シリコン構造体
１２              エッチングマスク
１４              側壁
１６              底部
２０              チャンバー
２１              ステージ
２２ａ，２２ｂ    ガスボンベ
２３ａ，２３ｂ    ガス流量調整器
２４              コイル
２５              第１高周波電源
２６              第２高周波電源
２７              真空ポンプ
２８              排気流量調整器
２９              制御部
６０              コンピュータ
１００            シリコン構造体の製造装置
【図１】
0005172417.tif 000004
【図２】
0005172417.tif 000005
【図３Ａ】
0005172417.tif 000006
【図３Ｂ】
0005172417.tif 000007
【図３Ｃ】
0005172417.tif 000008
【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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