(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気密な処理室内にガスを導入してシリコン基板のシリコンに対してプラズマ処理を施すことにより，前記シリコン基板上に形成される素子を電気的に分離された状態にするための溝を形成するエッチング方法において，
ＨＢｒとＮ２を含む混合ガスを導入してプラズマ処理を施す第１の工程と，
Ｃｌ２とＯ２を含む混合ガスを導入して前記シリコン基板のシリコンに前記溝を形成するプラズマ処理を施す第２の工程と，
ＨＢｒとＣｌ２を含む混合ガスを導入してプラズマ処理を施す第３の工程と，
を含み、
前記第１の工程において導入するＮ２の流量に対するＨＢｒの流量の比を３以上としたことを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】
前記第１の工程は，少なくとも前記処理室内の圧力を５０ｍＴｏｒｒ以下，プラズマを発生させるために前記処理室内に設けた電極に印加するバイアス用の高周波電力を１００Ｗ以上とする条件によりプラズマ処理を施すことを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記第３の工程は，少なくとも前記処理室内の圧力を１５０ｍＴｏｒｒ以上，Ｃｌ２の流量に対するＨＢｒの流量の比を２以上，プラズマを発生させるために前記処理室内に設けた電極に印加するバイアス用の高周波電力を５０Ｗ以上とする条件によりプラズマ処理を施すことを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記第１の工程におけるプラズマ処理を施す時間は，前記第２の工程におけるプラズマ処理を施す時間よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記第１の工程は，前記第２の工程におけるプラズマ処理を施す時間を１とすると，その時間に対して０．１５〜０．５の割合の時間だけプラズマ処理を施すことを特徴とする請求項４に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記第３の工程におけるプラズマ処理を施す時間は，前記第２の工程におけるプラズマ処理を施す時間よりも短いことを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記第３の工程は，前記第２の工程におけるプラズマ処理を施す時間を１とすると，その時間に対して０．３〜０．７の割合の時間だけプラズマ処理を施すことを特徴とする請求項６に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，シリコン基板上に形成される素子を電気的に分離された状態にする例えばＳＴＩ工程におけるシリコンのエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では，シリコン（Ｓｉ）基板上にＣＭＯＳ（complementary Metal-Oxide Semiconductor）ロジックやメモリなどを形成する場合に，集積化の向上などを目的としてシリコン基板上に形成される素子を電気的に分離された状態にするため，いわゆるＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）工程が行われることがある。
【０００３】
このＳＴＩ工程はシリコン基板のＳｉにドライエッチングによって溝（トレンチ）を掘り，その溝の中に例えばＳｉＯ２などの絶縁物をＣＶＤ（Pressure Chemical Vapor Deposition）などにより埋込んで，最後は例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によって平坦化するという工程である。
【０００４】
このようなＳＴＩ工程においては，先ずＳｉからなるシリコン基板表面に酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの熱酸化膜と例えばシリコンナイトライド（ＳｉＮ）膜を形成し，通常用いられるフォトリソグラフィ技術によりレジストパターンを形成し，これをマスクとしてＳｉＮ熱酸化膜をパターニングする。
【０００５】
続いて，レジストパターンを除去した後，ＳｉＮ熱酸化膜をマスクにして開口部をドライエッチングによって異方性エッチングする。すなわち気密な処理室内に処理ガスを導入することによりプラズマ処理（主工程）を行って素子分離のための溝を形成する。この主工程における処理ガスとしては例えばＣｌ２，Ｃｌ２とＯ２の混合ガス，Ｃｌ２とＨＢｒとの混合ガス，Ｃｌ２とＨＢｒとＯ２の混合ガスが挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，最近，半導体装置の集積度が飛躍的に向上し，それに伴ってシリコン基板上に形成される各種素子の微細化も技術的要求項目の一つとして挙げられている。このような微細化が進むにつれて，上述したようなＳＴＩ工程におけるエッチング処理を行う場合にはエッチング面積が少なくなってくるのでシリコン基板上の加工部分は尖りやすくなり，素子分離のために形成する溝も間口がより小さくなってくるのでその溝に絶縁物を埋込み難くなってくる。このため，各種素子の微細化が進むにつれて絶縁物を埋込み易い溝の形状が要求される。
【０００７】
また，上記溝の形状を絶縁物を埋込み易い形状にすることにより，アイソレーションの効率が上がり，リーク電流や埋込んだ後の応力がかかりにくくすることができる。このような溝の形状としては例えば溝の底部分がなるべく尖ってなく丸み（ラウンド）のある形状が好ましい。また溝の側壁におけるＳｉＮ熱酸化膜のマスクとＳｉとの境界部分がラウンドしている形状も好ましい。
【０００８】
しかしながら，従来は上記のようにＣｌ２などの処理ガスによるプラズマ処理によって一度に溝を形成するため，その溝の底部分や側壁のマスクとＳｉとの境界部分にラウンドを形成することは非常に困難だった。
【０００９】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，ＳＴＩ工程におけるＳｉのエッチング処理において絶縁物を埋込み易い形状の溝を形成することができ，リーク電流や埋込んだ後の応力がかかりにくくすることができ，各種素子のさらなる微細化を図ることができるエッチング方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明によれば，気密な処理室内に処理ガスを導入してシリコン基板のシリコンに対してプラズマ処理を施すことにより，前記シリコン基板上に形成される素子を電気的に分離された状態にするための溝を形成するエッチング方法として新規かつ改良された方法が提供される。
【００１１】
すなわち，本発明のある観点に係る発明は，前記処理ガスとして少なくともＨＢｒとＮ２を含む混合ガスを導入してプラズマ処理を施す第１の工程と，前記シリコン基板のシリコンに前記溝を形成するプラズマ処理を施す第２の工程と，前記処理ガスとして少なくともＨＢｒとＣｌ２を含む混合ガスを導入してプラズマ処理を施す第３の工程とを含むことを特徴としている。
【００１２】
このような本発明の構成によれば，シリコン基板上に形成される素子を電気的に分離された状態にする例えばＳＴＩ工程において，シリコン基板のシリコン（Ｓｉ）に素子分離のためのＳｉＯ２などの絶縁物を埋込み易い形状の溝を形成することができる。すなわち，第２の工程によるエッチングの前に例えば短時間だけＨＢｒとＮ２とを含む混合ガスからなる処理ガスによってプラズマ処理（第１の工程）を行うことによって，溝の側壁におけるマスクとＳｉとの境界部分に丸みが形成される。
【００１３】
また，第２の工程によるプラズマ処理の後に例えば短時間だけＣｌ２とＨＢｒとを含む混合ガスからなる処理ガスによってプラズマ処理（第３の工程）を行うことによって，溝の底部分に丸みが形成され，溝全体として尖った部分のない形状にすることができる。これにより，アイソレーションの効率が上がり，リーク電流や埋込んだ後の応力がかかりにくくすることができ，各種素子のさらなる微細化を図ることができる。
【００１４】
さらに，前記第１の工程は，少なくとも前記処理室内の圧力を５０ｍＴｏｒｒ以下実用的な観点からより好ましくは２０ｍＴｏｒｒ以上かつ５０ｍＴｏｒｒ以下，前記処理ガスのＮ２の流量に対するＨＢｒの流量の比を３以上，プラズマを発生させるために前記処理室内に設けた電極に印加するバイアス用の高周波電力を１００Ｗ以上とする条件によりプラズマ処理を施すことが望ましい。
【００１５】
また，前記第３の工程は，少なくとも前記処理室内の圧力を１５０ｍＴｏｒｒ以上，前記処理ガスのＣｌ２の流量に対するＨＢｒの流量の比を２以上，プラズマを発生させるために前記処理室内に設けた電極に印加するバイアス用の高周波電力を５０Ｗ以上とする条件によりプラズマ処理を施すことが好ましい。
【００１６】
また，前記第１の工程におけるプラズマ処理を施す時間は，前記第２の工程におけるプラズマ処理を施す時間よりも短いことが好ましく，前記第１の工程は，前記第２の工程におけるプラズマ処理を施す時間を１とすると，その時間に対して０．１５〜０．５の割合の時間だけプラズマ処理を施すことがより好ましい。
これにより，前記溝を形成する前段階として，溝の側壁におけるマスクとＳｉとの境界部分に丸みが形成される程度のプラズマ処理を施すことができる。
【００１７】
また，前記第３の工程におけるプラズマ処理を施す時間は，前記第２の工程におけるプラズマ処理を施す時間よりも短いことが好ましく，前記第３の工程は，前記第２の工程におけるプラズマ処理を施す時間を１とすると，その時間に対して０．３〜０．７の割合の時間だけプラズマ処理を施すことがより好ましい。これにより，前記溝を形成する後段階として，溝の底部分に丸みを形成する程度のプラズマ処理を施すことができる。
【００１８】
本発明の別の観点に係る発明は，前記シリコン基板のシリコンに前記溝を形成する工程を行う前に，前記溝の側壁におけるエッチング用のマスクとシリコンとの境界部分に丸みを形成するためのエッチング処理を施す工程と，前記シリコン基板のシリコンに前記溝を形成する工程を行った後に，前記溝における底部分に丸みを形成するためのエッチング処理を施す工程とを含むことを特徴としている。
【００１９】
なお，本明細書中１ｍＴｏｒｒは（１０−３×１０１３２５／７６０）Ｐａ，１ｓｃｃｍは（１０−６／６０）ｍ３／ｓｅｃとする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に，添付図面を参照しながら，本発明にかかるエッチング方法の好適な実施形態について説明する。図１は本実施の形態にかかるエッチング方法を実施するためのエッチング装置の一例としての平行平板型のプラズマエッチング装置の概略構成を示す。
【００２１】
このエッチング装置１００の保安接地された処理容器１０２内には，処理室１０４が形成されており，この処理室１０４内には，上下動自在なサセプタを構成する下部電極１０６が配置されている。下部電極１０６の上部には，高圧直流電源１０８に接続された静電チャック１１０が設けられており，この静電チャック１１０の上面に被処理体，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称する。）Ｗが載置される。さらに，下部電極１０６上に載置されたウェハＷの周囲には，絶縁性のフォーカスリング１１２が配置されている。また，下部電極１０６には，整合器１１８を介して第２高周波電源１２０が接続されている。
【００２２】
また，下部電極１０６の載置面と対向する処理室１０４の天井部には，多数のガス吐出孔１２２ａを備えた上部電極１２２が配置されている。上部電極１２２と処理容器１０２との間には絶縁体１２３が介装され電気的に絶縁されている。また，上部電極１２２には，整合器１１９を介してプラズマ生成高周波電力を出力する第１高周波電源１２１が接続されている。
【００２３】
なお，上記上部電極１２２には第１高周波電源１２１から例えば３０ＭＨｚ以上，好ましくは６０ＭＨｚの第１高周波電力が供給される。また，下部電極１０６には，第１高周波電源１２０からの高周波電力の周波数よりも低い周波数，例えば１０ＭＨｚ以上で，３０ＭＨｚよりも小さい周波数，好ましくは１３．５６ＭＨｚの第２高周波電力が供給される。
【００２４】
上記ガス吐出孔１２２ａには，ガス供給管１２４が接続され，さらにそのガス供給管１２４には，例えばＣｌ２を供給するプロセスガス供給系１２６ａと，Ｏ２を供給するプロセスガス供給系１２６ｂ，少なくともＨとＢｒを含むガスさらに具体的にはＨＢｒを供給するプロセスガス供給系１２６ｃ，Ｎ２を供給するプロセスガス供給系１２６ｄが接続されている。
【００２５】
各プロセスガス供給系１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄには，それぞれ開閉バルブ１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄと流量調整バルブ１３４ａ，１３４ｂ，１３４ｃ，１３４ｄを介して，Ｃｌ２ガス供給源１３６ａ，Ｏ２ガス供給源１３６ｂ，ＨＢｒガス供給源１３６ｃ，Ｎ２ガス供給源１３６ｄが接続されている。
【００２６】
また，処理容器１０２の下方には，不図示の真空引き機構と連通する排気管１５０が接続されており，その真空引き機構の作動により，処理室１０４内を所定の減圧雰囲気に維持することができる。
【００２７】
次に，上記エッチング装置を用いて，本実施の形態にかかるＳＴＩ工程におけるＳｉをエッチングする工程について図２を参照しながら説明する。なお，図示の例は，ＳＴＩ工程における素子分離のためにＳｉＯ２などの絶縁物を埋込むための溝を形成する工程を示している。
【００２８】
図２（ａ）に示すように，先ずＳｉからなるシリコン基板２０２の表面に例えば１００Å程度の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの熱酸化膜２０４とシリコンナイトライド（ＳｉＮ）膜２０６を形成し，通常用いられるフォトリソグラフィ技術によりレジストパターンを形成し，これをマスクとしてＳｉＮ２０６，熱酸化膜２０４をパターニングする。そして，残余のフォトレジスト層をアッシングしてレジストパターンを除去する。
【００２９】
次いで，ＳｉＮ２０６，熱酸化膜２０４をマスクにして開口部をドライエッチングによって異方性エッチングすることにより，素子分離のための絶縁物を埋込む溝を形成する。本発明では，例えばＣｌ２とＯ２とを混合した処理ガスによりプラズマ処理を行う主工程（第２の工程）の前に上記溝の側壁における上記マスクとＳｉとの境界部分に丸み（ラウンド）を形成するために前工程（第１の工程）を行うとともに，上記主工程（第２の工程）の後に上記溝の底部分に丸み（ラウンド）を形成するために後工程（第３の工程）を行う。
【００３０】
上記前工程は，マスクであるＳｉＮ２０６と熱酸化膜２０４に対してＨＢｒとＮ２を含む混合ガスからなる処理ガスでプラズマ処理することによりＳｉをエッチングする。この場合は，少なくとも処理容器１０２内の圧力はエッチングによる反応生成物（デポ）を出しやすくラウンド形状を出しやすい程度具体的には５０ｍＴｏｒｒ以下，実用的な観点からより好ましくは２０ｍＴｏｒｒ以上かつ５０ｍＴｏｒｒ以下，処理ガスのＨＢｒとＮ２の流量比はエッチングが進行する程度具体的にはＮ２の流量に対するＨＢｒの流量が３以上，下部電極１０６に印加するバイアス用の高周波電力はエッチストップしない程度具体的には１００Ｗ以上好ましくは１５０Ｗ以上さらに好ましくは２００Ｗ以上でプラズマ処理するのが良好である。
【００３１】
このような前工程のプラズマ処理によるエッチングを行うと，図２（ｂ）に示すようにＳｉが浅く掘られ，その掘られた溝２１０の側壁には丸みが形成される。この状態で主工程によるエッチングを行うと，図２（ｃ）に示すように溝２１０の側壁における上側部分，例えばマスクとＳｉとの境界部分２１２に丸み（ラウンド）が形成される。
【００３２】
この状態で主工程のプラズマ処理によるエッチングを行う。この主工程ではマスクであるＳｉＮ２０６と熱酸化膜２０４に対して従来と同様に例えばＣｌ２とＯ２を含む混合ガスからなる処理ガスなどで，プラズマ処理することにより，Ｓｉを異方性エッチングする。この場合のエッチングする際の条件は従来と同様である。具体的には例えばＣｌ２とＯ２を含む混合ガスを処理ガスとしてエッチングする場合，処理容器１０２内の圧力が２０ｍＴｏｒｒ，上部電極１２２に印加する高周波電力を６００Ｗ，下部電極１０６に印加する高周波電力を２０Ｗ，上部電極１２２と下部電極１０６との間隔１１５ｍｍ，処理ガスのＣｌ２とＯ２とのガス流量比（Ｃｌ２のガス流量／Ｏ２のガス流量）は１６８ｓｃｃｍ／３２ｓｃｃｍとし，処理室１０４内の設定温度については下部電極を４０℃，上部電極を８０℃，側壁部を６０℃とする。
【００３３】
このような主工程のプラズマ処理によるエッチングを行うと，図２（ｃ）に示すように溝２１０の底部分２１４がさらに深く掘られ，溝２１０の側壁におけるマスクとＳｉとの境界部分２１２に丸み（ラウンド）が残る。
【００３４】
続いて，後工程のプラズマ処理によるエッチングを行う。この後工程は，前工程及び主工程によるエッチングを行っても未だ溝の底部分は尖っているところがあるため，溝２１０の底部分２１４に丸みをつけるために行うものである。
【００３５】
上記後工程ではマスクであるＳｉＮ２０６と熱酸化膜２０４に対してＣｌ２とＨＢｒを含む混合ガスでプラズマ処理することによりＳｉをエッチングする。この場合，少なくとも処理容器１０２内の圧力はデポが多くラウンドを出しやすい程度具体的には１５０ｍＴｏｒｒ以上，処理ガスのＨＢｒとＣｌ２の流量比としてはエッチングが進行する程度具体的にはＣｌ２の流量に対するＨＢｒの流量が２以上，下部電極１０６に印加するバイアス用の高周波電力はエッチストップしない程度具体的には５０Ｗ以上でプラズマ処理するのが良好である。
【００３６】
このような後工程のプラズマ処理によるエッチングを行うと，図２（ｄ）に示すように溝２１０の底部分がさらに掘られるとともに，その掘られた溝２１０の底部分２１４には丸み（ラウンド）が形成される。こうして，シリコン基板のＳｉに絶縁物を埋込み易い溝２１０の形状が形成される。
【００３７】
前工程及び後工程のプラズマ処理は主工程におけるプラズマ処理を施す時間よりも少ない時間だけ行う。例えば主工程におけるプラズマ処理を施す時間を１とすると，前工程におけるプラズマ処理は０．１５〜０．５の割合の時間だけ行い，後工程におけるプラズマ処理は０．３〜０．７の割合の時間だけ行う。具体的には例えば主工程を３０ｓｅｃ程度行う場合，前工程は５〜１５ｓｅｃ程度の時間だけ行い，後工程は１０〜２０ｓｅｃだけ行う。これにより前工程では溝２１０の側壁におけるマスクとＳｉとの境界部分２１２に丸み（ラウンド）が形成される程度だけＳｉが掘り進めることができ，また後工程では溝２１０の底部分２１４に丸みが（ラウンド）が形成される程度にＳｉを掘り進めることができる。
【００３８】
ここで，本発明に係るエッチング処理により形成された溝の形状について従来の場合と比較しながら説明する。先ず実際に従来の主工程のみによりエッチングを行った場合と前工程及び主工程によるエッチングを行った場合の溝の側壁部分の形状についてそれぞれ図３，図４に示す。
【００３９】
図３は従来の主工程であって，Ｃｌ２とＯ２を含む混合ガスからなる処理ガスを用い，処理容器１０２内の圧力を２０ｍＴｏｒｒ，上部電極１２２に印加する高周波電力を６００Ｗ，下部電極１０６に印加する高周波電力を２００Ｗ，上部電極１２２と下部電極１０６との間隔１１５ｍｍ，処理ガスＣｌ２とＯ２のガス流量比（Ｃｌ２のガス流量／Ｏ２のガス流量）は１６８ｓｃｃｍ／３２ｓｃｃｍとし，処理室１０４内の設定温度については下部電極を４０℃，上部電極を８０℃，側壁部を６０℃とする条件によりプラズマ処理を行ったものである。
【００４０】
また図４は本願発明に係る前工程及び主工程によるエッチングを行った場合であって，前工程については処理容器１０２内の圧力を２０ｍＴｏｒｒ，上部電極１２２に印加する高周波電力を７００Ｗ，下部電極１０６に印加する高周波電力を３００Ｗ，上部電極１２２と下部電極１０６との間隔１１５ｍｍ，処理ガスＨＢｒとＮ２のガス流量比（ＨＢｒのガス流量／Ｎ２のガス流量）は３００ｓｃｃｍ／１００ｓｃｃｍとし，処理室１０４内の設定温度については下部電極を５０℃，上部電極を６０℃，側壁部を６０℃とする条件により５〜１５ｓｅｃ程度の短時間だけプラズマ処理を行ったものである。主工程は上記従来と同様の条件により３０ｓｅｃ程度の時間だけプラズマ処理を行ったものである。
【００４１】
この実験結果によれば，従来の主工程によりエッチングした場合は図３に示すようにＳｉに形成された溝３１０の側壁におけるマスク（ＳｉＮ２０６，熱酸化膜２０４）とＳｉとの境界部分３１２は直線的になっている。これに対して本願発明に係る前工程及び主工程を行った場合には図４に示すようにＳｉの溝２１０の側壁のマスクとＳｉとの境界部分２１２に丸み（ラウンド）が形成されていることがわかる。
【００４２】
次に，実際に従来の主工程のみによりエッチングを行った場合と後工程によるエッチングを行った場合の溝の底部分の形状についてそれぞれ図５，図６に示す。
【００４３】
図５は図３の場合と同様の条件により主工程によるエッチングを行って形成した溝３１０の底部分３１４の形状である。また図６は図４の場合と同様の主工程を行った後に本願発明に係る後工程によるエッチングを行ったものである。この後工程については処理容器１０２内の圧力を１５０ｍＴｏｒｒ，上部電極１２２に印加する高周波電力を５００Ｗ，下部電極１０６に印加する高周波電力を５００Ｗ，上部電極１２２と下部電極１０６との間隔１４０ｍｍ，処理ガスＨＢｒとＣｌ２のガス流量比（ＨＢｒのガス流量／Ｃｌ２のガス流量）は２２５ｓｃｃｍ／７５ｓｃｃｍとし，処理室１０４内の設定温度については下部電極を４０℃，上部電極を８０℃，側壁部を６０℃とする条件により１０〜２０ｓｅｃ程度の短時間だけプラズマ処理を行ったものである。
【００４４】
この実験結果によれば，従来の主工程によりエッチングした場合は図５に示すようにＳｉに形成された溝３１０の底部分３１２は尖った部分が存在している。これに対して本願発明のように主工程の後に後工程を行った場合には図６に示すようにＳｉの溝２１０の底部分２１４は全体的に丸み（ラウンド）が形成されており，尖った部分がなくなっていることがわかる。
【００４５】
このように従来のような溝３１０の形状では尖った部分があるので，溝２１０にＳｉＯ２などの絶縁物を例えば成膜により埋込む場合，成膜は溝２１０の表面に１層１層積み重なっていくので各層が結合したときに応力が生じたり巣（ボイド）が入ったりしてリーク電流が生じたりするという不利がある。これに対して，本願発明によるエッチング方法では形成された溝２１０に丸みが形成され尖った部分がなくなるため，絶縁物を埋込み易くなる。すなわちアイソレーションの効率が上がり，リーク電流や埋込んだ後の応力がかかりにくくなる。
【００４６】
このように本実施の形態によれば，ＳＴＩ工程においてシリコン基板のＳｉに素子分離のための絶縁物を埋込む溝２１０を形成する際，主工程（第２の工程）によるエッチングの前に短時間だけＨＢｒとＮ２とを含む混合ガスからなる処理ガスによってプラズマ処理（前工程：第１の工程）を行うとともに，主工程によるプラズマ処理の後に短時間だけＣｌ２とＨＢｒとを含む混合ガスからなる処理ガスによってプラズマ処理（後工程：第３の工程）を行うことによって，ＳｉＯ２などの絶縁物を埋込み易い溝２１０を形成することができる。具体的には，溝２１０の形状として図２（ｄ）に示すように溝２１０の側壁におけるマスクとＳｉとの境界部分（溝２１０の側面の上側部分）２１２に丸みが形成されるとともに，溝２１０の底部分２１４に丸みが形成され，尖った部分のない形状にすることができる。
【００４７】
このような形状の溝２１０を形成できるため，アイソレーションの効率が上がり，リーク電流や埋込んだ後の応力がかかりにくくすることができる。これにより，各種素子のさらなる微細化を図ることができる。
【００４８】
なお，本実施の形態では，上部電極１２２と下部電極１０６にそれぞれ高周波電力を印加するプラズマエッチング処理装置について説明したが，必ずしもこれに限定されるものではなく，例えば下部電極のみに高周波電力を印加するプラズマエッチング装置に適用してもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば，ＳＴＩ工程においてシリコン基板のＳｉに素子分離のための絶縁物を埋込む溝を形成する際，ＳｉＯ２などの絶縁物を埋込み易い形状の溝を形成することができる。このため，アイソレーションの効率が上がり，リーク電流や埋込んだ後の応力がかかりにくくすることができ，各種素子のさらなる微細化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるエッチング方法を適用可能なエッチング装置の概略構成図。
【図２】同実施の形態におけるエッチング方法の工程図。
【図３】従来の主工程によるプラズマ処理を行った場合の溝の側壁の一部を示す図。
【図４】本実施の形態における前工程（第１の工程）及び主工程（第２の工程）によるプラズマ処理を行った場合の溝の側壁の一部を示す図。
【図５】従来の主工程によるプラズマ処理を行った場合の溝の底部分を示す図。
【図６】本実施の形態における主工程（第２の工程）の後に後工程（第３の工程）によるプラズマ処理を行った場合の溝の底部分を示す図。
【符号の説明】
１００…エッチング装置
１０２…処理容器
１０４…処理室
１０６…下部電極
１０８…高圧電流電源
１１０…静電チャック
１１２…フォーカスリング
１１８…整合器
１１９…整合器
１２０…高周波電源
１２１…高周波電源
１２２…上部電極
１２２ａ…ガス供給孔
１２３…絶縁体
１２４…ガス供給管
１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ…ガス供給系
１３２ａ〜１３２ｄ…開閉バルブ
１３４ａ〜１３４ｄ…流量調整バルブ
１２６ａ〜１２６ｄ…ガス供給源
１５０…排気管
２０２…Ｓｉ
２０４…ＳｉＯ２
２０６…ＳｉＮ
２１０…溝
２１２…溝の側壁におけるマスクとＳｉとの境界部分
２１４…溝の底部分
Ｗ…ウェハ
【図１】
0004516713.tif 000002
【図２】
0004516713.tif 000003
【図３】
0004516713.tif 000004
【図４】
0004516713.tif 000005
【図５】
0004516713.tif 000006
【図６】
0004516713.tif 000007