【手続補正書】
【提出日】平成29年7月6日(2017.7.6)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地層、該下地層上に互いに離間して設けられた二つの隆起領域、前記二つの隆起領域を覆う第１部分及び前記下地層を覆う第２部分を含む窒化シリコン製の窒化領域、及び、前記窒化領域を覆う酸化シリコン製の酸化領域を有する被処理体を処理して、前記二つの隆起領域の間を通って前記下地層まで達する開口を形成する方法であって、
前記二つの隆起領域の間で前記第２部分を露出させる開口を前記酸化領域に形成する工程と、
前記開口内の酸化シリコン製の残渣及び前記第２部分をエッチングする工程であり、水素を含有するガス及びＮＦ３ガスを含む混合ガスのプラズマに前記被処理体を晒して前記残渣及び前記第２部分を変質させることにより変質領域を形成し、該変質領域を除去する、該工程と、
を含む方法。
【請求項２】
前記混合ガスは、Ｈ２ガス及びＮＦ３ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記残渣及び前記第２部分をエッチングする前記工程は、
ＮＨ３ガス及び前記ＮＦ３ガスを含む前記混合ガスのプラズマに前記被処理体を晒して前記変質領域を形成し、該変質領域を除去する工程と、
Ｈ２ガス及び前記ＮＦ３ガスを含む前記混合ガスのプラズマに前記被処理体を晒して前記変質領域を形成し、該変質領域を除去する工程と、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記変質領域は、前記被処理体を加熱することによって、除去される、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記変質領域は、容量結合型のプラズマ処理装置のシリコン製の上部電極に正イオンを引きつけることによって該上部電極から放出される二次電子に前記被処理体を晒すことによって、除去される、請求項１〜３の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記開口を前記酸化領域に形成する前記工程は、
前記窒化領域上及び前記酸化領域上に保護膜を形成する工程であり、前記被処理体をフルオロカーボンガスのプラズマに晒して、前記酸化領域上に形成される保護膜よりも厚い保護膜を前記窒化領域上に形成する、該工程と、
前記酸化領域をエッチングする工程であり、フルオロカーボンガスのプラズマに前記被処理体を晒す、該工程と、
を含み、
前記保護膜を形成する前記工程において前記被処理体を載置する載置台に供給される高周波バイアス電力が、前記酸化領域をエッチングする前記工程において前記載置台に供給される高周波バイアス電力よりも小さく、
前記保護膜を形成する前記工程において、前記被処理体の温度が６０℃以上２５０℃以下の温度に設定される、
請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記保護膜を形成する前記工程では、前記載置台に高周波バイアス電力が供給されない、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記保護膜を形成する前記工程においては、前記フルオロカーボンガスとして、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、及びＣ６Ｆ６のうち少なくとも一種を含むガスが用いられる、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記保護膜を形成する前記工程及び前記酸化領域をエッチングする前記工程が交互に繰り返される、請求項６〜８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記開口を前記酸化領域に形成する前記工程は、
前記被処理体をフルオロカーボンガスを含む処理ガスのプラズマに晒す工程であり、前記酸化領域をエッチングし、且つ、該酸化領域上にフルオロカーボンを含む堆積物を形成する、該工程と、
前記堆積物に含まれるフルオロカーボンのラジカルにより前記酸化領域をエッチングする工程と、
を含み、
前記被処理体をフルオロカーボンガスのプラズマに晒す前記工程と、前記フルオロカーボンのラジカルにより前記酸化領域をエッチングする前記工程とが、交互に繰り返される、
請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記フルオロカーボンのラジカルにより前記酸化領域をエッチングする前記工程では、希ガスのプラズマに前記被処理体が晒される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フルオロカーボンのラジカルにより前記酸化領域をエッチングする前記工程では、フルオロカーボンガスが供給されない、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記開口を前記酸化領域に形成する前記工程と前記残渣及び前記第２部分をエッチングする前記工程との間に、前記第１部分及び前記第２部分上に別の保護膜を形成する工程を更に含む、請求項１〜１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記別の保護膜を形成する工程では、フルオロカーボンガスのプラズマ処理が実行されることにより、フルオロカーボンを含む前記別の保護膜が形成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記開口が形成された被処理体上の有機物を除去するためのアッシング処理を実行する工程を更に含み、
前記別の保護膜を形成する工程は、アッシング処理を実行する前記工程と前記残渣及び前記第２部分をエッチングする前記工程との間に、実行される、
請求項１３又は１４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
一実施形態では、第２工程は、（２ａ）ＮＨ３ガス及びＮＦ３ガスを含む混合ガスのプラズマに被処理体を晒して変質領域を形成し、該変質領域を除去する工程と、（２ｂ）Ｈ２ガス及びＮＦ３ガスを含む混合ガスのプラズマに被処理体を晒して変質領域を形成し、該変質領域を除去する工程と、を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記実施形態では、残渣及び第２部分の除去の初期段階、特に残渣の除去時に、ＮＨ３ガス及びＮＦ３ガスを含む混合ガスを用いることにより、残渣の除去が行われている期間中の第１部分の削れを抑制することができる。次いで、Ｈ２ガス及びＮＦ３ガスを含む混合ガスを用いることにより、第２部分のエッチングレートを高めることができる。したがって、第１部分の削れを更に低減しつつ、残渣及び第２部分を除去することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
下地層１００は、例えば、多結晶シリコンから構成され得る。下地層１００は、一例においては、基板に設けられたフィン型電界効果トランジスタのフィン領域であり、一対の側面と当該一対の側面の上端の間で延在する上面とによって規定される形状を有する。一例では、下地層１００は、略直方体形状を有し得る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
載置台ＰＤは、その上面においてウエハＷを保持する。載置台ＰＤは、下部電極ＬＥ及び静電チャックＥＳＣを有している。下部電極ＬＥは、第１プレート１８ａ及び第２プレート１８ｂを含んでいる。第１プレート１８ａ及び第２プレート１８ｂは、例えばアルミニウムといった金属から構成されており、略円盤形状をなしている。第２プレート１８ｂは、第１プレート１８ａ上に設けられており、第１プレート１８ａに電気的に接続されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
ガス供給管３８には、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、複数のガスソースを有している。複数のガスソースは、フルオロカーボンガスのソース、酸素ガス（Ｏ２ガス）のソース、希ガスのソース、不活性ガスのソース、ＮＦ３ガスのソース、ＮＨ３ガスのソース、及び、水素ガス（Ｈ２ガス）のソースを含み得る。なお、不活性ガスは、窒素ガス（Ｎ２ガス）であることができる。また、希ガスは、Ａｒガス、Ｈｅガスといった任意の希ガスであることができる。また、フルオロカーボンガスは、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、及びＣ６Ｆ６のうち少なくとも一種を含むガスであり得る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
工程ＳＢ１４では、ウエハＷがフルオロカーボンガスを含む第４のガスのプラズマに晒される。工程ＳＢ１４では、第４のガスが励起されることによりプラズマが生成され、生成されたプラズマにウエハＷが晒される。第４のガスは、フルオロカーボンガスを含むガスである。フルオロカーボンガスは、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、及びＣ６Ｆ６のうち少なくとも一種を含有するガスであり得る。また、第４のガスは、Ａｒガスといった希ガス、及び、Ｏ２ガスを更に含み得る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
工程ＳＢ１５では、堆積物ＤＰに含まれるフルオロカーボンのラジカルにより酸化領域１０６がエッチングされる。一実施形態の工程ＳＢ１５では、工程ＳＢ１４の処理後のウエハＷが、希ガスのプラズマに晒される。この工程ＳＢ１５の処理時間と工程ＳＢ１４の処理時間は任意に設定され得る。一実施形態においては、工程ＳＢ１４の処理時間と工程ＳＢ１５の処理時間の合計において工程ＳＢ１４の処理時間が占める割合は、３０％〜７０％の範囲内の割合に設定され得る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
方法ＭＴでは、次いで、工程Ｓ３が実行される。工程Ｓ３では、残渣１０６ｂ及び第２部分１０４ｂがエッチングされる。このため、ウエハＷは、水素を含有するガス及びＮＦ３ガスを含む混合ガスのプラズマに晒される。これにより、変質領域が形成される。そして、変質領域が除去される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
工程ＳＢ２４では、図１３の（ｂ）に示す状態のウエハＷが、第５のガスのプラズマに晒される。工程ＳＢ２４の処理は、上述した工程ＳＡ２１と同様の処理である。この工程ＳＢ２４が実行されることにより、第２部分１０４ｂを構成する窒化シリコンがケイフッ化アンモニウムに変質する。これにより、図１４の（ａ）に示すように、第２部分１０４ｂから変質領域１０４ｃが形成される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
そして、実験例１、比較実験例１、及び比較実験例２のそれぞれの処理後のウエハＷの各種寸法、即ち、図１９に示す各種の寸法を計測した。具体的に、幅ＣＤ、削れ量Δｙ１、削れ量Δｙ２、及びエッチング量ＥＡを計測した。なお、幅ＣＤは、第２部分１０４ｂの上面が存在していた位置、即ち、酸化領域１０６の底面が存在していた位置での、開口ＯＰの幅である。また、削れ量Δｙ１は、開口ＯＰの中心線ＣＡから当該中心線ＣＡに直交する方向に４０ｎｍの位置での第１部分１０４ａの削れ量であり、実験例１については工程ＳＡ２１及び工程ＳＡ２２の処理によって発生した第１部分１０４ａの削れ量であり、比較実験例１については工程Ｓ１０１の処理によって発生した第１部分１０４ａの削れ量であり、比較実験例２については工程Ｓ１０２の処理によって発生した第１部分１０４ａの削れ量である。また、エッチング量ＥＡは、第２部分１０４ｂが深さ方向にエッチングされた距離である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
実験例２及び実験例３のそれぞれについて、窒化シリコン製の領域及び酸化シリコン製の領域が深さ方向に削られた距離を求めて、当該距離から、窒化シリコン製の領域のエッチングに対する酸化シリコン製の領域のエッチングの選択比を求めた。実験例２、即ち、第５のガスを用いた実験例では選択比は３．１５であった。また、実験例３、即ち、第６のガスを用いた実験例では選択比は１５．２であった。この結果から、第６のガスを用いることにより、第１部分１０４ａの削れを更に低減させることができ、且つ、酸化領域１０６を除去することが可能であることが確認された。