(57)【要約】【課題】ＡｒＦリソグラフィー世代以降のレジストをマスクとして用いるエッチングプロセスにおいて、過剰な堆積物の生成や付着を抑制する。【解決手段】真空容器１０１と、被加工試料１０７を設置する被加工試料設置手段１０２と、冷却ガス導入手段１１１と、高周波電源１０６と、整合器１０５と、電力導入手段１０４と、高周波バイアス電源１１０とを有するエッチング装置を用いて、真空容器１０１内に導入されたガスを高周波電力でプラズマ化し、被加工試料１０７に高周波バイアス電力を印加してプラズマにより被加工試料１０７の表面処理を行うエッチング処理方法において、被加工試料１０７を高堆積性のガスを用いて処理する際に、処理開始時の被加工試料１０７の温度を所望の温度に保つ。【選択図】図１
2007214171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気手段により真空排気される真空容器と、前記真空容器にエッチングガスを導入するためのエッチングガス導入手段と、前記真空容器内に設けられ被加工試料を設置する被加工試料設置手段と、被加工試料の背面へ冷却ガスを供給する冷却ガス導入手段と、前記真空容器内に供給する高周波電磁波の高周波電源と、整合器と、前記真空容器内に高周波電力を導入する電力導入手段と、被加工試料に高周波バイアス電圧を印加する高周波バイアス電源とを有するエッチング装置を用いて、前記エッチングガス導入手段により前記真空容器内に導入されたガスを前記電力導入手段により導入される高周波電力でプラズマ化し、被加工試料に高周波バイアス電力を印加することで前記プラズマにより前記被加工試料の表面処理を行うエッチング処理方法において、
前記被加工試料を高堆積性のガスを用いて処理する際に、処理開始時の被加工試料の温度を所望の温度に保つ
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【請求項２】
請求項１記載のエッチング処理方法において、
ステップ間での放電を継続してエッチング処理を実行する
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【請求項３】
請求項１記載のエッチング処理方法において、
複数の処理条件で順次被加工試料をエッチング処理する際に、プラズマ生成用放電を継続するとともに試料への高周波バイアス電力の印加を継続してそれぞれ次の処理条件に移行する
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【請求項４】
請求項１記載のエッチング処理方法において、
複数の処理条件で順次被加工試料をエッチング処理する際に、プラズマ生成用放電を継続するとともに試料への高周波バイアス電力の印加を継続してそれぞれ次の処理条件に移行する処理条件移行時に、高周波電源の整合器が、あらかじめ求められた高周波電力の投入電力と反射電力が所定の比となる整合位置に移行する
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【請求項５】
請求項１記載のエッチング処理方法において、
試料温度を制御することにより堆積物の発生および付着を抑制する
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【請求項６】
請求項１記載のエッチング処理方法において、
複数の処理条件で順次被加工試料をエッチング処理する際に、処理ステップ間のプラズマ生成用放電を継続して、複数処理ステップのうち、後のステップ初期のウェハ温度を、前のステップでの処理中の温度より低下させないようにする
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【請求項７】
請求項１記載のエッチング処理方法において、
所望の被処理試料温度となるように、被加工試料と被加工試料を設置する電極の間に封入する冷却ガスの圧力または流量およびその時間を制御する
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【請求項８】
請求項１記載のエッチング処理方法において、
前記被加工試料を真空容器内に搬入した後に所定の処理を行う前に、前記被加工試料の予備加熱を行う
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング工程の中でも層間絶縁膜のエッチングに用いられるエッチング方法に関し、ＡｒＦリソグラフィー以降のレジストパターンを用いた、ビア（Ｖｉａ）形成、高アスペクト比コンタクト形成、自己整合コンタクト形成、トレンチ形成、ダマシン形成、ゲートマスク形成等においてエッチングを阻害する堆積物を抑制し、加工形状を改善できる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造においては、ウエハ上に形成されたトランジスタと金属配線間および金属配線相互の間を電気的に接続するために、トランジスタ構造の上部および配線間に形成された層間絶縁膜に、プラズマを利用したドライエッチング方法でコンタクトホールを形成し、コンタクトホール内に、半導体もしくは金属を充填する。特に、９０ｎｍノード以降の高集積・高速Ｌｏｇｉｃデバイス製造では、誘電率が低いＬｏｗ−ｋ材料である層間絶縁膜にドライエッチング方法にて溝やビアを形成しＣｕを配線材料として埋め込むダマシン工程と、より微細なパターン形成を行うために１９３ｎｍの光源を用いたＡｒＦリソグラフィー工程が用いられている。ドライエッチング方法は、真空容器内に導入されたエッチングガスを外部から印加された高周波電力によりプラズマ化し、プラズマ中で生成された反応性ラジカルやイオンをウエハ上で高精度に反応させることで、レジストに代表されるマスク材料や、ビアホール、コンタクトホールの下にある配線層や下地基板に対し選択的に被加工膜をエッチングする技術である。
【０００３】
通常、半導体回路の配線パターン形成の際には、被加工膜上に有機膜系反射防止膜（ＢＡＲＣ）が形成され、さらにその上にレジスト膜が形成される。ＢＡＲＣ層は、リソグラフィの光源であるレーザ光の干渉による異常パターン形成を防止するために用いられる。レジストパターン形成後、ＢＡＲＣエッチングを行ない、その後、被加工膜のエッチング（メインエッチング）が行なわれる。ＢＡＲＣエッチングでは、ＢＡＲＣの材質がレジストと同様にＣリッチであるために、ＣＦ４、ＣＨＦ３等のＦリッチなフロロカーボンガスおよびＡｒに代表される希ガスおよび酸素ガスの混合ガスを導入し、０．５Ｐａから５０Ｐａの圧力領域でプラズマを形成し、ウエハに入射するイオンエネルギーを０．１ｋＶから５．０ｋＶの範囲で制御してエッチングを行う。
【０００４】
また、ビアやコンタクトホール形成では、プラズマガスとして、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６Ｏ、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ４Ｆ６等のフロロカーボンガスおよびＡｒに代表される希ガスおよび酸素ガスおよびＣＯガス等の混合ガスを導入し、０．５Ｐａから５０Ｐａの圧力領域でプラズマを形成し、ウエハに入射するイオンエネルギーを０．１ｋＶから５．０ｋＶまで加速する。
【０００５】
これらのエッチングでは、プラズマが着火した後、プラズマが十分に平衡状態となってからウエハにバイアス電力を印加していた。仮にプラズマが十分に平衡状態とならない、若しくは、プラズマ条件によってはプラズマが着火しない条件下でウエハにバイアス電力を印加した場合、ウエハに流れ込む電流が十分確保できない若しくは全く電流が流れないために、バイアス電力供給線路やウエハを設置する電極、若しくはウエハに異常に高い電圧がかかってしまう。それにより、バイアス電力供給線路の絶縁破壊や電極上の溶射膜破壊、若しくはウエハの割れを引き起こす可能性がある。したがって、量産性の観点から通常プラズマ着火を検出する手段（発光強度のモニタ）を設け、着火検出から一定時間（調整放電期間）後にウエハバイアス電力を印加していた。また、ガス条件（ガス種、ガス流量）、ウエハ冷却用の裏面ガス（冷却ガス）圧力は基本的にエッチング開始からエッチング終了まで同一条件にて処理を行っていた。
【０００６】
また、プラズマエッチング方法として、エッチング形状を変化させることを目的として、プラズマ生成と試料へのバイアス印加とを独立に行い、エッチング用のガスと形状制御用ガスとの混合ガスを放電によりプラズマ化し、該プラズマによる試料のエッチング途中で放電を停止せずにバイアス印加のための高周波電力を調節してプラズマによる試料のエッチング時に作用するエネルギーを変化させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、エッチング形状を途中で変化させるもので、堆積物の抑制については触れるところがない。
【特許文献１】特許第２６９５８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような、エッチング工程において、過剰な堆積物の生成や付着は、エッチングレートの低下やエッチストップ、残渣の発生等を引き起こす要因となりうる。
【０００８】
ＫｒＦレジスト（ＫｒＦエキシマレーザ露光レジスト）ではそのエッチング耐性がＡｒＦレジスト（ＡｒＦエキシマレーザ露光レジスト）に比べ十分に大きく、また、デバイスの集積度もそれほど大きくなかったため、パターン形成において過剰な堆積物が大きな問題とはならなかった。しかしながら、特にデュアルダマシン形成時の層間絶縁膜であるＬｏｗ−ｋ材料（ＳｉＯＣ膜）に対するビアエッチング、トレンチエッチング等では、過剰堆積物に起因するエッチ残り、あるいは必要処理時間の延長による寸法変化等は、パターン形成の成否に大きく影響する。
【０００９】
そこで、本発明は、ＡｒＦリソグラフィー世代以降のレジストをマスクとして用いるエッチングプロセスにおいて、過剰な堆積物の生成や付着を抑制するエッチング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、以下のいずれかの手段を用いることによりエッチング処理の初期におけるウエハへのカーボン堆積を従来よりも低減し、レジストのエッチング耐性を確保する。
【００１１】
第１の手段においては、複数の処理条件でエッチングを行う際、先の条件での処理が終了後、次の処理条件でのプラズマ生成用放電開始時に、先の条件よりプラズマ生成用放電を中断すること無く、プラズマ生成用放電を継続して処理を移行することにより、プラズマ生成用放電の中断から再び放電を開始する際の調整放電中に生成される堆積物を無くすことにより前記の課題を解決する。
【００１２】
第２の手段においては、処理開始時の被処理試料温度を調整することにより、プラズマ生成用放電による生成物の付着を抑制することによる前記の課題を解決する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態の１つ目は、複数の処理条件でのエッチングを実施する際、ある条件が終了してからから次の条件に移行するに当たって、プラズマ生成用放電を中断すること無く、直ちに次の処理条件へ、プラズマ生成用放電を継続したまま移行し、イオンを加速するために必要なバイアス電力を印加することである。
【００１４】
通常、条件を移行するに当たって、プラズマの成長が不十分な時点でバイアスを印加すればウエハに流れ込む電流を十分確保できず、正常時に比べ異常に高い電圧がバイアス電力伝送線路や電極、ウエハにかかってしまうため、各部の絶縁破壊、ウエハ割れを引き起こす恐れがある。このため、プラズマ生成用放電中断後、再着火し、プラズマが安定するまでの調整時間が必要となるが、この間に生成されたイオンやラジカルが堆積することになる。
【００１５】
条件移行時にプラズマ生成用放電を継続することにより、プラズマが充分に成長した状態を維持し、プラズマ調整時間中の堆積物の生成を避けることができる。
【００１６】
本発明の実施形態の２つ目は、エッチング処理開始時に、実際のエッチング条件下でのウエハ裏面に供給する冷却ガス圧力よりも低い冷却ガス圧力のステップを導入することである。これにより、エッチング処理初期のウエハ温度を高温度化できる。通常、ウエハ温度を制御するためには、ウエハを設置する電極内部にフロリナートなどの冷媒を流し、ウエハと電極間に熱伝導の高いヘリウムガス（冷却ガス）を封じ込めて熱接触を向上させる。冷媒温度をある設定値に制御し、バイアス電力をウエハに印加した場合、ウエハ温度は裏面ヘリウムガス（冷却ガス）の圧力により一意に決定され、実際のエッチング条件下での冷却ガス圧力よりも低い冷却ガス圧のステップにより、ウエハの温度を高めることができ、エッチング処理開始時におけるウエハへの堆積物の生成を抑制することができる。
【００１７】
本発明の実施形態の３つ目は、エッチング処理開始前に電極内部に設けたヒータによってウエハを加熱することである。これによりエッチング処理初期のウエハ温度を高温化でき、エッチング処理開始時におけるウエハへの堆積物の生成を抑制することができる。
【実施例１】
【００１８】
まず、２以上の処理ステップを有する場合にエッチング処理条件を移行する際、プラズマ生成用放電を中断せず、直ちに次の処理のプラズマ生成用放電条件に移行するとともに次の処理のバイアス電力を印加することにより、過剰な堆積物の付着や生成を避ける第１の実施例について説明する。図１は、第１の実施例を実現するためのエッチング装置の概略図である。ここでは、ＵＨＦ電磁波をアンテナ１０２よりエッチング処理室１０１内に放射し、磁場との相互作用によってプラズマを生成するＵＨＦ−ＥＣＲ方式のプラズマエッチング装置を示す。プラズマ処理装置は、エッチング処理室１０１と、アンテナ１０２と、誘電体１０３と、銅は感１０４と、マッチングボックス１０５と高周波電源１０６と、内部にヒータ１１４を備えた下部電極１０８と、磁場コイル１１２と、ヒータ用電源１０９と、高周波バイアス電源１１０と、マッチングボックス１１５と、冷却ガス供給装置１１１とを有して構成される。
【００１９】
エッチング処理室１０１は、図示を省略した温度調節手段によりその内壁面１１３を２０〜１００℃の温度範囲で温度調整可能となっている。エッチング処理室１０１の上部にはアンテナ１０２が配置され、エッチング処理室１０１とアンテナ１０２との間にはＵＨＦ電磁波を透過可能な誘電体１０３が設けられている。アンテナ１０２には、導波管１０４およびマッチングボックス１０５を介して、この場合、ＵＨＦ電磁波を発生させる高周波電源１０６が接続されている。エッチング処理室１０１の外周部にはエッチング処理室１０１内に磁場を形成するための磁場コイル１１２が巻装されている。エッチング処理室１０１内のアンテナ１０２の下方にはウエハ１０７を配置するための試料台としての下部電極１０８が設けられている。下部電極１０８には、プラズマのイオンにウエハ１０７への入射エネルギーを与えるための高周波バイアス電源１１０がマッチングボックス１１５を介して接続され、さらに、冷却ガス供給装置１１１からウエハ裏面に冷却ガスが導入される。さらに、下部電極１０８には、電極上のウエハを加熱するためのヒータ１１４が内蔵され、ヒータ用電源１０９から電力が供給される。
【００２０】
上述のように構成したエッチング装置では、高周波電源１０６から出力されたＵＨＦ電磁波は、マッチングボックス１０５、導波管１０４および誘電体１０３を介して、アンテナ１０２部からエッチング処理室１０１に供給される。一方、エッチング処理室１０１周囲の磁場コイル１１２による磁界がエッチング処理室１０１に形成され、ＵＨＦ電磁波の電界と磁場コイル１１２の磁界との相互作用によって、エッチング処理室１０１内に導入されたエッチングガスが効率良くプラズマ化され、バイアス電圧が高周波バイアス電源１１０によりマッチングボックス１１５を介してウエハ１０７へ印加され、プラズマ中のイオンがウエハ１０７に入射されることによって、エッチングが進行する。
【００２１】
図２（ａ）に処理条件の移行時にプラズマ生成用放電を中断した場合、図２（ｂ）にプラズマ生成用放電を中断しないで処理条件を移行する場合それぞれの、ウエハ温度、プラズマ生成用導入ガス（エッチングガス）圧力、プラズマ生成用放電時のソース電力、およびウエハバイアス電力と、時間の関係を示す。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、従来の方法では、第１の条件終了（ステップ１終了）後にソース電力およびウエハバイアス電力を停止するとともにプラズマ生成用導入ガス圧力を低下させ、その後、第２の条件のソース電力を印加するとともに第２の条件のプラズマ生成用導入ガス圧力を上げてプラズマ生成用放電を開始させ、プラズマが安定した後、第２の条件でウエハバイアス電力を印加する（ステップ２開始）と、移行条件のプラズマが安定状態となるまでに数秒の調整時間を必要とする。この間に生成されたイオンやラジカルは、ウエハ温度が十分上昇していないことおよびウエハにバイアス電力が印加されていないことによりウエハのレジストマスク上に堆積を続け、これがエッチングを阻害する大きな要因となる。
【００２３】
しかしながら、図２（ｂ）に示すように、第１の条件終了（ステップ１終了）後、プラズマ生成用放電を停止せずに、プラズマ生成用導入ガス圧を第２の条件に移行させるとともにソース電力を第２の条件に移行させかつウエハバイアス電力を第２の条件に移行させることによって、ウエハ温度は低下することなく第２の条件に適応するので、第２の条件でのイオンおよびラジカルのウエハ上への堆積を防ぎ、エッチング時の抜け性を維持することができる。さらに、第１の条件による放電から第２の条件への放電の移行後速やかにバイアスが印加されることにより、イオンやラジカルのウエハ上への堆積を防ぎ、エッチング時の抜け性を維持することができる。
【００２４】
すなわち、放電を中断した場合では、バイアスが印加されない時間の間にウエハ温度が低下し、再び飽和温度に至るまでに時間を要すが、放電を継続した場合、その時間が短縮されることにより速やかに飽和温度に達し、生成物の付着を抑制することができる。
【００２５】
また、条件移行時に、マッチングボックスをあらかじめ求められた移行条件での放電の安定する整合位置へ条件移行と同時に調整することにより、放電調整時間を省略しつつ、速やかに放電を安定させることが可能である。
【実施例２】
【００２６】
図３を用いて、被加工物に対し複数の処理条件による処理を行う際、処理条件間のプラズマ生成用放電を中断すること無く処理を行う方法において、Ｌｏｗ−ｋ材を用いたデュアルダマシン構造におけるＶｉａパターンを形成する第２の実施例を説明する。
【００２７】
図３は、Ｌｏｗ−ｋ材を用いたデュアルダマシン構造におけるＶｉａパターン断面の概略図、およびその処理工程を示す図である。
【００２８】
基板上に形成されたＳｉＯＣ等のＬｏｗ−ｋ膜３０１の上にはレジストパターンを露光する際の反射防止膜となる、下層にＴＥＯＳ膜を設けたＢＡＲＣ層３０２が有り、その上に所望のパターンに露光されたフォトレジスト膜３０３が有る。
【００２９】
このような試料を処理し、Ｖｉａパターンを形成する際、まず、ある条件にてＢＡＲＣ層３０２を処理し、次に別の条件を用いてＬｏｗ−ｋ膜３０１を処理することでＶｉａパターンを形成する。
【００３０】
この時、従来は、最初のＢＡＲＣ層３０２を処理すると、一旦プラズマ生成用放電を中断し、Ｌｏｗ−ｋ膜層３０１を処理する条件でプラズマ生成用放電を再着火し、それに続く放電調整時間中に放電を安定させた後に被加工試料にバイアス電力を印加して、処理を開始していた。しかし、この放電調整時間中には、プラズマによって生じた生成物が、バイアス電力が印加されていないためスパッタを受けること無くフォトレジスト膜に付着し堆積していくことになる。
【００３１】
この状態で、Ｌｏｗ−ｋ膜３０１の処理を行うと、フォトレジスト膜３０３の孔部の側壁にも生成物が付着し、孔の開口部が不規則に変形することにより、Ｌｏｗ−ｋ膜層３０１の形状にも影響を及ぼすこととなる。
【００３２】
例えば、エッチングガスとしてＣＦ４を用いたＢＡＲＣ層処理条件（第１の処理条件）から、ＣＨＦ３，Ｃ４Ｆ８，Ｈ２等の堆積性の強いガスを用いたＬｏｗ−ｋ膜層処理条件（第２の処理条件）に移行する際にプラズマ生成用放電を継続することにより、ウエハのフォトレジスト膜上への堆積を抑制し、所望の形状を得ることが可能となる。
【００３３】
図４（ａ）は、ＢＡＲＣ層処理後一旦プラズマ生成用放電を中断した後、Ｌｏｗ−ｋ材であるＳｉＯＣ膜層の処理を行った場合のＶｉａパターンの断面および上方からのＳＥＭ写真である。この処理方法では、ＳｉＯＣ膜層に形成された孔（Ｖｉａホール）の側壁に細い筋が複数存在し、また開口部の形も歪なものとなっている。
【００３４】
図４（ｂ）は、ＢＡＲＣ層処理の後プラズマ生成用放電を継続したままＳｉＯＣの処理条件へ移行して処理を行った場合の写真である。形成された孔の側壁は従来の孔の側壁の形状に比して平滑であり、開口部も滑らかな円形となっている。
【実施例３】
【００３５】
次に、まず堆積性の弱いガスを用いるステップ１、その後に堆積性の強いガスを用いるステップ２で被加工試料を処理する場合に、処理開始時の冷却ガスの調整によりウエハ温度を制御する第３の実施例について説明する。図５にバイアス電力を印加後の、ウエハの温度と、冷却ガスの導入圧力と、時間の関係を示す。図５（ａ）は、後のステップ２の処理開始時も冷却ガス導入圧力を一定にした場合、図５（ｂ）は、ステップ２の処理開始時に冷却ガス導入圧力を低下させた場合である。
【００３６】
図５（ａ）では、ステップ２の処理開始後ウエハ温度が定常状態に至るまでに時間を要するため、温度が飽和するまでの間、過剰な堆積が生じることとなる。これに対して図５（ｂ）では、ウエハ裏面への冷却ガス導入圧力を低下させることにより、ウエハ温度が急峻に上昇し、ステップ２の処理開始後のウエハは堆積が生じない温度に短時間で上昇し、ウエハへの堆積が抑制された状態となる。
【００３７】
また、実施例３を実施例２と併用した場合を図５（ｃ）に示す。ステップ１の処理終了後プラズマ生成用放電を継続したまま直ちにステップ２の処理に移行することによって条件移行時のウエハの温度低下を防ぐことができる。さらに、ステップ２の処理開始時に冷却ガスの圧力を低下させることによって、ウエハ温度は短時間で堆積の生じない温度に短時間で到達し、ステップ２の処理開始時からウエハ温度が定常状態に至るまでの時間を短縮し、堆積を抑制することが可能となる。
【実施例４】
【００３８】
図６を用いて、処理開始前にウエハに対して予備加熱を実行することにより、処理開始後ウエハの温度変化を無くして、過剰な堆積を抑制する第４の実施例について説明する。
【００３９】
図６に電極上のウエハの温度と、時間の関係を示す。図６（ａ）は、ヒータ１１４による予備加熱を行わず、下部電極上にウエハを設置後直ちに処理を開始した場合である。図６（ｂ）は、電極上にウエハを設置後、処理中の飽和温度に近い温度となるまでヒータ１１４によって加熱を加えた場合である。
【００４０】
図６（ａ）では、処理開始直後からウエハ温度が定常状態となるまでに時間を要しており、この間の低温状態時に過剰な堆積を生じることとなる。これに対して図６（ｂ）では予備加熱によって処理開始時からウエハは高温状態であり、堆積を抑制することができる。
【実施例５】
【００４１】
図７を用いて、実施例３で述べた冷却ガスによるウエハ温度の調整と、実施例４で述べた予備加熱によるウエハ温度の調整を併用した第５の実施例について説明する。
【００４２】
図７は、予備加熱を用いたがウエハ飽和温度に達する前に処理を開始した場合に、冷却ガスの流量調整を実施した場合と、実施しなかった場合の比較である。図７（ａ）は、冷却ガスの流量調整を実施しなかった場合であり、図７（ｂ）は、処理開始時から冷却ガス流量調整を実施した場合である。冷却ガスの流量調整を行わなかった場合、予備加熱が充分でないため飽和温度に達するまでに時間を要するが、冷却ガス流量を調整した場合速やかに飽和温度に達し、過剰な堆積物の付着や堆積を抑制するとともに、予備加熱時間の短縮を図ることが可能である。
【００４３】
以上の実施例に擱いて、ウエハ温度を調整する手法として、冷却ガスの供給圧力を調整する方法または冷却ガスの流量を調整する方法のどちらの方法を採用してもよい。
【００４４】
本発明により、簡単な方法で、半導体加工性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のエッチング処理方法が適用されるＵＨＦ波プラズマエッチング処理装置の概略構成を説明する断面図。
【図２（ａ）】プラズマ生成用放電継続処理による効果を説明する図（従来の方法）。
【図２（ｂ）】プラズマ生成用放電継続処理による効果を説明する図（実施例１の方法）。
【図３】Ｌｏｗ−ｋ材料を用いたデュアルダマシン構造におけるＶｉａパターン生成過程を説明する概略断面図。
【図４（ａ）】Ｌｏｗ−ｋ材料を用いたデュアルダマシン構造におけるＶｉａパターンの処理における放電継続処理による形状改善効果を説明する図（従来の方法）。
【図４（ｂ）】Ｌｏｗ−ｋ材料を用いたデュアルダマシン構造におけるＶｉａパターンの処理における放電継続処理による形状改善効果を説明する図（実施例２の方法）。
【図５（ａ）】冷却ガス調整によるウエハ温度の変化を説明する図（従来の方法）。
【図５（ｂ）】冷却ガス調整によるウエハ温度の変化を説明する図（実施例３の方法）。
【図５（ｃ）】冷却ガス調整によるウエハ温度の変化を説明する図（実施例２と実施例３を併用した方法）。
【図６（ａ）】ウエハの予備加熱による効果を説明する図（従来の方法）。
【図６（ｂ）】ウエハの予備加熱による効果を説明する図（実施例４の方法）。
【図７（ａ）】ウエハの予備加および冷却ガス調整の併用による効果を説明する図（従来の方法）。
【図７（ｂ）】ウエハの予備加および冷却ガス調整の併用による効果を説明する図（実施例５の方法）。
【符号の説明】
【００４６】
１０１…エッチング処理室（プラズマ処理室）、１０２…アンテナ、１０３…誘電体、１０４…導波管、１０５…マッチングボックス、１０６…ＵＨＦ電源、１０７…ウエハ（試料）、１０８…下部電極（試料台）、１０９…ヒータ用電源、１１０…高周波バイアス電源、１１１…冷却ガス導入装置，１１２…磁場コイル、１１３…内壁、１１４…ヒータ、１１５…マッチングボックス、３０１…Ｌｏｗ−ｋ膜、３０２…ＢＡＲＣ層、３０３…フォトレジスト層。
【図１】
2007214171.tif 000003
【図２（ａ）】
2007214171.tif 000004
【図２（ｂ）】
2007214171.tif 000005
【図３】
2007214171.tif 000006
【図４（ａ）】
2007214171.tif 000007
【図４（ｂ）】
2007214171.tif 000008
【図５（ａ）】
2007214171.tif 000009
【図５（ｂ）】
2007214171.tif 000010
【図５（ｃ）】
2007214171.tif 000011
【図６（ａ）】
2007214171.tif 000012
【図６（ｂ）】
2007214171.tif 000013
【図７（ａ）】
2007214171.tif 000014
【図７（ｂ）】
2007214171.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月14日(2006.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
請求項１記載のエッチング処理方法において、
所望の被加工試料温度となるように、被加工試料と被加工試料を設置する電極の間に封入する冷却ガスの圧力または流量およびその時間を制御する
ことを特徴とするエッチング処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
第２の手段においては、処理開始時の被加工試料温度を調整することにより、プラズマ生成用放電による生成物の付着を抑制することによる前記の課題を解決する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
まず、２以上の処理ステップを有する場合にエッチング処理条件を移行する際、プラズマ生成用放電を中断せず、直ちに次の処理のプラズマ生成用放電条件に移行するとともに次の処理のバイアス電力を印加することにより、過剰な堆積物の付着や生成を避ける第１の実施例について説明する。図１は、第１の実施例を実現するためのエッチング装置の概略図である。ここでは、ＵＨＦ電磁波をアンテナ１０２よりエッチング処理室１０１内に放射し、磁場との相互作用によってプラズマを生成するＵＨＦ−ＥＣＲ方式のプラズマエッチング装置を示す。プラズマ処理装置は、エッチング処理室１０１と、アンテナ１０２と、誘電体１０３と、導波管１０４と、マッチングボックス１０５と高周波電源１０６と、内部にヒータ１１４を備えた下部電極１０８と、磁場コイル１１２と、ヒータ用電源１０９と、高周波バイアス電源１１０と、マッチングボックス１１５と、冷却ガス供給装置１１１とを有して構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
図３を用いて、被加工試料に対し複数の処理条件による処理を行う際、処理条件間のプラズマ生成用放電を中断すること無く処理を行う方法において、Ｌｏｗ−ｋ材を用いたデュアルダマシン構造におけるＶｉａパターンを形成する第２の実施例を説明する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また、実施例３を実施例２と併用した場合を図５（ｃ）に示す。ステップ１の処理終了後プラズマ生成用放電を継続したまま直ちにステップ２の処理に移行することによって条件移行時のウエハの温度低下を防ぐことができる。さらに、ステップ２の処理開始時に冷却ガスの圧力を低下させることによって、ウエハ温度は堆積の生じない温度に短時間で到達し、ステップ２の処理開始時からウエハ温度が定常状態に至るまでの時間を短縮し、堆積を抑制することが可能となる。