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JP4473051B2 - Etching apparatus and etching method - Google Patents

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JP4473051B2
JP4473051B2 JP2004172723A JP2004172723A JP4473051B2 JP 4473051 B2 JP4473051 B2 JP 4473051B2 JP 2004172723 A JP2004172723 A JP 2004172723A JP 2004172723 A JP2004172723 A JP 2004172723A JP 4473051 B2 JP4473051 B2 JP 4473051B2
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etching
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processing chamber
introduction
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正道 坂口
謙一 桑原
益法 石原
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Description

本発明は、エッチング装置等に係り、特にエッチストップを発生させることなくテーパ加工を行うことのできるエッチングに関する。   The present invention relates to an etching apparatus and the like, and more particularly to etching that can perform taper processing without generating an etch stop.

半導体装置の形成プロセスにおいて、ポリシリコンをエッチングしてパターニングすることが行われる。このとき、得られるパターンを下地基板に対して垂直に立ち上がる形状に形成することが求められる場合がある。また、立ち上がり部(側壁)を垂直に対して角度をもたせ、上部を基部(下部)より小さい台形状としたテーパ(「順テーパ」と称する)状に形成することが求められる場合もある。   In the process of forming a semiconductor device, polysilicon is etched and patterned. At this time, it may be required to form the obtained pattern in a shape that rises perpendicularly to the base substrate. In some cases, the rising portion (side wall) has an angle with respect to the vertical, and the upper portion is formed in a taper shape (referred to as “forward taper”) having a trapezoidal shape smaller than the base portion (lower portion).

ポリシリコンのエッチング形状をテーパ状にする技術としては、以下の方法が知られている。   The following methods are known as techniques for making the etched shape of polysilicon tapered.

(1)サイドエッチングを利用する方法
(a)CFガスによりケミカルドライエッチングを行う。この方法はFラジカルによって等方性エッチングを行うことにより、テーパを付与するものである。
(1) Method using side etching (a) Chemical dry etching is performed with CF 4 gas. In this method, taper is imparted by performing isotropic etching with F radicals.

(b)SF/CClガスによりエッチングを行う。この方法は、ポリシリコン側壁に薄い側壁保護膜を形成することにより、適度にサイドエッチングを行い、これによりテーパを付与するものである。 (B) Etching is performed with SF 6 / CCl 4 gas. In this method, by forming a thin side wall protective film on the polysilicon side wall, side etching is appropriately performed, thereby providing a taper.

しかし、これらの方法では、エッチング変換差が大きく、パターン形成用マスクの幅に対して形成されるパターンの幅寸法が正確に対応しない。このため、これらの方法では、微細加工が達成できない。
(2)レジストから生成するスパッタ生成物の量を増加させてテーパを付与する方法
この方法は、ECR(Electron Cyclotron Resonance)を用いたエッチング装置において、ウエハバイアス電位を増大させてレジストに入射するイオンエネルギーを増大させることよりレジストからのスパッタ生成物のポリシリコン側壁への側壁保護膜としての付着量を増大させ、これによりテーパ形状を得るものである。
However, in these methods, the difference in etching conversion is large, and the width dimension of the pattern formed with respect to the width of the pattern forming mask does not accurately correspond. For this reason, fine processing cannot be achieved by these methods.
(2) Method of increasing taper by increasing the amount of sputtered product generated from resist This method is an etching apparatus using ECR (Electron Cyclotron Resonance). By increasing the energy, the adhesion amount of the sputtered product from the resist to the polysilicon side wall as the side wall protective film is increased, thereby obtaining a tapered shape.

しかし、この方法では下地膜との選択比が低下する。また、この方法では、イオンエネルギを高くするため、例えば下地がSiOである場合、ポリシリコンとの選択比を大きくとることができず、ポリシリコンのオーバーエッチング時に下地SiOがエッチングされることになる。 However, this method reduces the selectivity with the base film. Further, in this method, in order to increase ion energy, for example, when the underlayer is SiO 2 , the selectivity with respect to polysilicon cannot be increased, and the underlayer SiO 2 is etched during overetching of polysilicon. become.

(3)臭素系ガスまたは塩素系ガスに酸素ガスを添加することによりポリシリコン側壁に側壁保護膜を形成する方法
この方法では、上記(1)、(2)の方法における問題点を解決し、ポリシリコンを任意の形状に良好にエッチングすることができる。例えば、サイドエッチングのない順テーパ状のエッチングが可能であり、また、下地材料である例えば下地SiOとの選択比の高いエッチングが可能である。しかし、処理ガスとしての酸素流量増加に伴い、被エッチング膜であるポリシリコンのエッチングが停止する(進行しない)状況(エッチングストップと呼ばれる)が発生することがある(特許文献1参照)。
特開平6−168916号公報
(3) Method of forming a sidewall protective film on a polysilicon sidewall by adding oxygen gas to bromine-based gas or chlorine-based gas This method solves the problems in the methods (1) and (2) above, Polysilicon can be satisfactorily etched into an arbitrary shape. For example, forward tapered etching without side etching is possible, and etching with a high selectivity with respect to the underlying material such as underlying SiO 2 is possible. However, with the increase in the flow rate of oxygen as the processing gas, there may occur a situation (called an etching stop) where the etching of the polysilicon to be etched stops (does not proceed) (refer to Patent Document 1).
JP-A-6-168916

上述のように、ポリシリコンをテーパ状にエッチングしようとする場合においては、エッチング変換差が大きくなり、あるいは下地との選択比が低下し、あるいはエッチングストップが発生しポリシリコンのエッチングが停止する場合が生じる。   As described above, when polysilicon is to be etched in a tapered shape, the difference in etching conversion becomes large, or the selectivity with respect to the underlying layer decreases, or etching stops and the polysilicon etching stops. Occurs.

本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、エッチストップを発生させることなくテーパ加工を行うことのできるエッチング装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of these problems, and provides an etching apparatus capable of performing taper processing without causing an etch stop.

本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。   In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.

処理室と、処理室内に配置した試料台と、処理室内にプラズマを生成するソース電源と、試料台に高周波電力を印加する高周波電源と、処理室内に処理ガスを供給するガス供給管並びに該ガス供給管を介して処理室に供給するガス流量を制御するマスフローコントローラを備えたエッチング処理装置において、前記処理ガスは臭素ガスまたは塩素ガスおよび酸素ガスからなる混合ガスであり、該処理ガスの導入後に前記ソース電源の電力を印加し、その後に前記高周波電源のバイアス電力を印加する制御装置を備え、前記マスフローコントローラは、処理ガスの導入開始の時点からウエハバイアス電圧が印加されるまでは、混合ガス中に占める酸素ガスの割合を、ポリシリコン層を順テーパ状にエッチングするに要する割合未満となるように制御する。 A processing chamber, a sample stage arranged in the processing chamber, a source power source for generating plasma in the processing chamber, a high-frequency power source for applying high-frequency power to the sample stage, a gas supply pipe for supplying a processing gas into the processing chamber, and the gas In an etching processing apparatus having a mass flow controller for controlling a gas flow rate supplied to a processing chamber via a supply pipe, the processing gas is a mixed gas composed of bromine gas, chlorine gas and oxygen gas, and after the processing gas is introduced A control device that applies power of the source power supply and then applies bias power of the high-frequency power supply , and the mass flow controller is a mixed gas until a wafer bias voltage is applied from the start of introduction of the processing gas. The proportion of oxygen gas in the inside is less than the proportion required for etching the polysilicon layer in a forward tapered shape. To your.

本発明は、以上の構成を備えるため、エッチストップを発生させることなくテーパ加工を行うことができる。   Since the present invention has the above-described configuration, taper processing can be performed without causing an etch stop.

以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態にかかるプラズマエッチング装置を説明する図である。図1において、1はマイクロ波を発生するマグネトロン、2は導波管、3は石英板、4はソレノイドコイル、5は処理室10内に発生したプラズマである。   Hereinafter, the best embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a magnetron that generates a microwave, 2 is a waveguide, 3 is a quartz plate, 4 is a solenoid coil, and 5 is plasma generated in a processing chamber 10.

マグネトロン1で発生したマイクロ波は、導波管2を経て石英板3を通過して処理室内に入射される。4は処理室の周りに設けたソレノイドコイルであり、ソレノイドコイル4により発生する磁界と石英板3を通過して入射するマイクロ波により電子サイクロトロン共鳴(ECR: Electron Cyclotron Resonance)が発生する。5はプラズマである。プロセスガスは、ECRにより効率良く高密度にプラズマ化することができる。   Microwaves generated by the magnetron 1 pass through the waveguide 2 and pass through the quartz plate 3 and enter the processing chamber. Reference numeral 4 denotes a solenoid coil provided around the processing chamber, and electron cyclotron resonance (ECR) is generated by a magnetic field generated by the solenoid coil 4 and a microwave incident through the quartz plate 3. Reference numeral 5 denotes plasma. The process gas can be efficiently converted to plasma by ECR.

6は試料としてのウエハ、7は静電吸着電源、8はウエハを載置する試料台である。静電吸着電源7の直流電圧を試料台8に印加することにより、ウエハ6を試料台8に静電吸着することができる。9は高周波電源であり、試料台8に高周波電力を印加する。これにより、プラズマ中のイオンをウエハに対して垂直方向に加速する加速電位を与えることができる。10は処理室、11は処理室に処理ガスを供給するガス供給管、12はガスの供給量を制御するマスフローコントローラである。13はマイクロ波を発生するマグネトロン、12はマスフローコントローラ、13は高周波電源等をレシピにしたがって制御する制御装置である。なお、ガス供給管11およびマスフローコントローラ12は供給するガスの種類毎に設ける。   6 is a wafer as a sample, 7 is an electrostatic attraction power source, and 8 is a sample stage on which the wafer is placed. The wafer 6 can be electrostatically attracted to the sample stage 8 by applying a DC voltage of the electrostatic adsorption power source 7 to the sample stage 8. A high frequency power source 9 applies high frequency power to the sample stage 8. Thereby, an acceleration potential for accelerating ions in the plasma in a direction perpendicular to the wafer can be applied. Reference numeral 10 denotes a processing chamber, 11 denotes a gas supply pipe for supplying a processing gas to the processing chamber, and 12 denotes a mass flow controller for controlling a gas supply amount. 13 is a magnetron that generates microwaves, 12 is a mass flow controller, and 13 is a control device that controls a high-frequency power source and the like according to a recipe. The gas supply pipe 11 and the mass flow controller 12 are provided for each type of gas to be supplied.

エッチング後の処理ガスは処理室下部に設けた排気口から、図示しないターボポンプ、ドライポンプ等を介して排気される。なお、以上の例では、プラズマ生成手段としてECRを例に説明したが、プラズマ生成手段はこの例に限定される訳ではない。   The processing gas after etching is exhausted from an exhaust port provided at the lower part of the processing chamber via a turbo pump, a dry pump, etc. (not shown). In the above example, the ECR has been described as an example of the plasma generation unit, but the plasma generation unit is not limited to this example.

図2は、テーパ加工を施す際のエッチング工程を説明する図であり、図2(a)はエッチング処理前の試料の状態を示す図、図2(b)はエッチング処理中の試料の状態を示す図である。これらの図において、103は下地層(SiO)、102は下地層103上に形成したポリシリコン層、101はポリシリコン層102上に形成したマスクとしてのフォトレジストである。エッチング処理に際しては、ポリシリコン102上に形成したフォトレジスト101をマスクにしてポリシリコン102をエッチングすることにより、所望のパターンのポリシリコン電極を得ることができる。104はエッチングに際して形成された側壁保護膜であり、θは側壁保護膜のテーパ角を示す。 2A and 2B are diagrams for explaining an etching process when taper processing is performed. FIG. 2A shows a state of the sample before the etching process, and FIG. 2B shows a state of the sample during the etching process. FIG. In these drawings, reference numeral 103 denotes an underlayer (SiO 2 ), 102 denotes a polysilicon layer formed on the underlayer 103, and 101 denotes a photoresist as a mask formed on the polysilicon layer 102. In the etching process, a polysilicon electrode having a desired pattern can be obtained by etching the polysilicon 102 using the photoresist 101 formed on the polysilicon 102 as a mask. Reference numeral 104 denotes a sidewall protective film formed during etching, and θ represents a taper angle of the sidewall protective film.

本実施形態では、処理ガスとして、HBrガスにOガスを添加した混合ガスを用いて、プラズマエッチング処理する。なお、HBrガス(臭素系ガス)に代えて塩素系ガス用いることができる。図2(b)に示すように、エッチングによって生じたポリシリコン102の側壁には、SiとBrの反応性生物SiBrxおよびSiとOの生成物SiOxからなる側壁保護膜104が形成される。酸素ガスを種々の条件で供給することにより、垂直あるいはテーパ状のポリシリコンの電極断面を得ることができる。 In the present embodiment, plasma etching is performed using a mixed gas obtained by adding O 2 gas to HBr gas as the processing gas. Note that a chlorine-based gas can be used instead of the HBr gas (bromine-based gas). As shown in FIG. 2B, a sidewall protective film 104 made of Si and Br reactive organisms SiBrx and Si and O products SiOx is formed on the sidewalls of the polysilicon 102 produced by the etching. By supplying oxygen gas under various conditions, a vertical or tapered polysilicon electrode cross section can be obtained.

例えば、酸素流量は、形成すべきテーパの形状、即ち順テーパであるか逆テーパであるか、およびそのテーパ角に応じて、最適な値を選定する。最適な酸素流量は、主として反応を進行させる臭素系あるいは塩素系ガスに対して定めることができる。また、酸素の好ましい流量はエッチング条件により種々変化するが、例えば、酸素流量が混合ガス流量の8%程度で、76°程度のテーパ角のエッチングをエッチングストップすることなく達成することができる。また、酸素流量が混合ガス流量の10%程度で、72°程度のテーパ角のエッチングをエッチングストップすることなく達成することができる。   For example, an optimal value is selected for the oxygen flow rate according to the shape of the taper to be formed, that is, whether it is a forward taper or a reverse taper, and the taper angle. The optimum oxygen flow rate can be determined mainly for bromine-based or chlorine-based gases that cause the reaction to proceed. The preferable flow rate of oxygen varies depending on the etching conditions. For example, the oxygen flow rate is about 8% of the mixed gas flow rate, and etching with a taper angle of about 76 ° can be achieved without stopping the etching. Further, when the oxygen flow rate is about 10% of the mixed gas flow rate, etching with a taper angle of about 72 ° can be achieved without stopping the etching.

次に、図1に示すプラズマエッチング装置を用いて順テーパ状のエッチング形状を得るために行ったエッチング処理について、そのエッチング条件を示す。   Next, the etching conditions for the etching process performed to obtain the forward tapered etching shape using the plasma etching apparatus shown in FIG. 1 will be described.

(1)エッチング条件1
HBrガス流量:100ccm
ガス流量:8ccm
圧力:0.6Pa
マイクロ波パワー:800w
ウエハバイアス:55w
これにより、ポリシリコンのエッチング形状は、約76°の順テーパ形状が得られた。
(1) Etching condition 1
HBr gas flow rate: 100ccm
O 2 gas flow rate: 8ccm
Pressure: 0.6Pa
Microwave power: 800w
Wafer bias: 55w
As a result, a forward tapered shape of about 76 ° was obtained as the etched shape of the polysilicon.

(2)エッチング条件2
(エッチング条件1に対して、さらにテーパ角の小さな(θの小さい)テーパ形状を得るためにOガス流量を8ccmから10ccmに変更した。)
HBrガス流量:100ccm
ガス流量:10ccm
圧力:0.6Pa
マイクロ波パワー:800w
ウエハバイアス:55w
この条件ではエッチングストップが発生し、上記テーパ角度の要求を満たすことができなかった。
(2) Etching condition 2
(For the etching condition 1, the O 2 gas flow rate was changed from 8 ccm to 10 ccm in order to obtain a tapered shape with a smaller taper angle (small θ)).
HBr gas flow rate: 100ccm
O 2 gas flow rate: 10 ccm
Pressure: 0.6Pa
Microwave power: 800w
Wafer bias: 55w
Under these conditions, an etching stop occurred and the taper angle requirement could not be satisfied.

この現象は、ウエハバイアス出力によりプラズマ中のイオンがポリシリコン表面に衝突される以前に、Oガスによりポリシリコン11の表面が酸化されるため、その後にウエハバイアスを印加してもポリシリコン表面に形成された酸化膜をエッチングすることができないために発生した現象と考えられる。 This phenomenon occurs because the surface of the polysilicon 11 is oxidized by the O 2 gas before ions in the plasma collide with the polysilicon surface due to the wafer bias output. This is considered to be a phenomenon that occurs because the oxide film formed on the surface cannot be etched.

(3)エッチング条件3
(下記前処理条件でエッチング処理を実行した後、プラズマ放電を継続した状態で前記エッチング条件2の処理を行った。)
前処理条件
エッチング時間:1秒
HBrガス流量:100ccm
ガス流量:3ccm
圧力:0.6Pa
マイクロ波パワー:800w
ウエハバイアス:0
これにより、ポリシリコンのエッチング形状は、エッチングストップが発生することなく、約72°の順テーパ形状が得られた。
(3) Etching condition 3
(After performing the etching process under the following pretreatment conditions, the etching condition 2 was performed while the plasma discharge was continued.)
Pretreatment conditions Etching time: 1 second HBr gas flow rate: 100 ccm
O 2 gas flow rate: 3ccm
Pressure: 0.6Pa
Microwave power: 800w
Wafer bias: 0
As a result, the polysilicon etched shape was a forward tapered shape of about 72 ° without causing an etching stop.

図3は、エッチング条件3の処理を説明する図である。図3において、「RF」は高周波電源9の出力、「マイクロ波」はマグネトロン1の出力、「ガス」は処理ガス中における酸素成分の割合を示す。また、横軸は時間を表し、T1は処理ガスの導入開始時点、T2はマイクロ波によりプラズマが発生する時点、T3はバイアス電圧の印加時点であり、この時点からエッチング条件2による処理が開始される。図に示すように、条件2による処理が開始される以前、すなわち、処理ガスの導入開始の時点T1から、処理条件2による順テーパ状エッチング開始時点T3までは、混合ガス中に占める酸素ガスの割合を、ポリシリコン層を順テーパ状にエッチングするに要する割合(この例の場合は8/108)未満の値(この例の場合は3/103)となるように制御する。これにより、エッチストップを発生させることなくテーパ加工を行うことができる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the processing under the etching condition 3. In FIG. 3, “RF” indicates the output of the high frequency power source 9, “Microwave” indicates the output of the magnetron 1, and “Gas” indicates the ratio of the oxygen component in the processing gas. In addition, the horizontal axis represents time, T1 is the start time of introduction of the processing gas, T2 is the time when plasma is generated by the microwave, and T3 is the time when the bias voltage is applied, and the processing under the etching condition 2 is started from this time. The As shown in the figure, before the process under the condition 2 is started, that is, from the start time T1 of the introduction of the process gas to the start time T3 of the forward tapered etching according to the process condition 2, the oxygen gas occupying the mixed gas The ratio is controlled to be a value (3/103 in this example) less than the ratio (8/108 in this example) required to etch the polysilicon layer in a forward tapered shape. Thereby, taper processing can be performed without generating an etch stop.

図4は、本実施形態による効果を説明する図である。図4に示すように、エッチング条件3(エッチング条件2の前に前処理を挿入した条件)の場合は酸素ガス流量を12ccmまで増加してもエッチングストップが発生することはない。このため、より小さいテーパ角θのテーパ形状を得ることができる。一方、従来のエッチング条件(条件1,2)では、酸素ガス流量が10ccmでエッチングストップが発生した。
このように、前処理としての、処理ガスの導入開始時点からウエハバイアス電圧が印加されるまでの混合ガス中に占める酸素ガスの割合を略3%(3/103)以下に制限することによりエッチングストップを発生させることなくテーパ加工を行うことができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of this embodiment. As shown in FIG. 4, in the case of etching condition 3 (condition in which pretreatment is inserted before etching condition 2), no etching stop occurs even if the oxygen gas flow rate is increased to 12 ccm. For this reason, a taper shape with a smaller taper angle θ can be obtained. On the other hand, under the conventional etching conditions (conditions 1 and 2), an etching stop occurred when the oxygen gas flow rate was 10 ccm.
As described above, etching is performed by limiting the ratio of oxygen gas in the mixed gas from the start of introduction of the processing gas to the application of the wafer bias voltage to about 3% (3/103) or less as pre-processing. Taper processing can be performed without generating a stop.

以上説明したように、本実施形態によれば、ポリシリコンを広範囲のテーパ角(順テーパおよび逆テーパ)でエッチングすることができる。また、ポリシリコンを順テーパ角でエッチングする場合、サイドエッチングのないエッチングが可能である。また、下地材料であるSiOとの選択比を高く設定することができる。 As described above, according to this embodiment, polysilicon can be etched with a wide range of taper angles (forward taper and reverse taper). In addition, when polysilicon is etched at a forward taper angle, etching without side etching is possible. In addition, the selectivity with respect to the underlying material SiO 2 can be set high.

本発明の実施形態にかかるプラズマエッチング装置を説明する図である。It is a figure explaining the plasma etching apparatus concerning the embodiment of the present invention. テーパ加工を施す際のエッチング工程を説明する図である。It is a figure explaining the etching process at the time of giving a taper process. エッチング条件3の処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of the etching conditions 3. FIG. 本実施形態による効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect by this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 マグネトロン
2 導波管
3 石英版
4 ソレノイドコイル
5 プラズマ
6 ウエハ
7 静電吸着電源
8 試料台
9 高周波電源
10 処理室
11 ガス供給管
12 マスフローコントローラ
13 制御装置
101 フォトレジスト
102 ポリシリコン
103 下地(SiO膜)
104 側壁保護膜
1 Magnetron 2 Waveguide 3 Quartz plate 4 Solenoid coil 5 Plasma 6 Wafer
7 Electrostatic adsorption power supply 8 Sample stage 9 High frequency power supply 10 Processing chamber 11 Gas supply pipe 12 Mass flow controller 13 Controller 101 Photoresist 102 Polysilicon 103 Base (SiO 2 film)
104 Side wall protective film

Claims (4)

処理室と、処理室内に配置した試料台と、処理室内にプラズマを生成するソース電源と、試料台に高周波電力を印加する高周波電源と、処理室内に処理ガスを供給するガス供給管並びに該ガス供給管を介して処理室に供給するガス流量を制御するマスフローコントローラを備えたエッチング処理装置において、
前記処理ガスは臭素ガスまたは塩素ガスおよび酸素ガスからなる混合ガスであり、該処理ガスの導入後に前記ソース電源の電力を印加し、その後に前記高周波電源のバイアス電力を印加する制御装置を備え
前記マスフローコントローラは、処理ガスの導入開始の時点からウエハバイアス電圧が印加されるまでは、混合ガス中に占める酸素ガスの割合を、ポリシリコン層を順テーパ状にエッチングするに要する割合未満となるように制御することを特徴とするエッチング装置。
A processing chamber, a sample stage arranged in the processing chamber, a source power source for generating plasma in the processing chamber, a high-frequency power source for applying high-frequency power to the sample stage, a gas supply pipe for supplying a processing gas into the processing chamber, and the gas In an etching processing apparatus equipped with a mass flow controller for controlling a gas flow rate supplied to a processing chamber via a supply pipe,
The processing gas is a mixed gas composed of bromine gas or chlorine gas and oxygen gas, and includes a control device that applies the power of the source power source after the introduction of the processing gas and then applies the bias power of the high-frequency power source ,
In the mass flow controller, the ratio of the oxygen gas in the mixed gas is less than the ratio required for etching the polysilicon layer in a forward taper form until the wafer bias voltage is applied from the start of introduction of the processing gas. An etching apparatus characterized by controlling as described above.
請求項1記載のエッチング装置において、
処理ガスの導入開始時点からウエハバイアス電圧が印加されるまでの、混合ガス中に占める酸素ガスの割合は略3%以下であることを特徴とするエッチング装置。
The etching apparatus according to claim 1, wherein
An etching apparatus characterized in that the ratio of oxygen gas in the mixed gas from the start of introduction of the processing gas to the application of the wafer bias voltage is about 3% or less.
下地層としてのSiO層上にポリシリコン層およびフォトレジスト層を順次積層した試料を処理室内に配置した試料台に載置し、処理室内に生成した処理ガスのプラズマを利用して、フォトレジスト層をマスクとしてポリシリコン層を順テーパ状にエッチングするエッチング方法であって、
処理ガスとして臭素ガスまたは塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを用い、該処理ガスの導入後にソース電力を印加し、その後にバイアス電力を印加するように制御し、
エッチング開始に際しては、処理ガスの導入開始の時点からウエハバイアス電圧を印加するまでは、混合ガス中に占める酸素ガスの割合を、ポリシリコン層を順テーパ状にエッチングするに要する割合未満とすることを特徴とするエッチング方法。
A sample in which a polysilicon layer and a photoresist layer are sequentially laminated on an SiO layer as an underlayer is placed on a sample stage placed in a processing chamber, and a photoresist layer is formed using plasma of a processing gas generated in the processing chamber. An etching method for etching the polysilicon layer in a forward taper shape using as a mask,
Using bromine gas or a mixed gas of chlorine gas and oxygen gas as the processing gas, applying source power after the introduction of the processing gas , and then controlling to apply bias power,
At the start of etching, the oxygen gas ratio in the mixed gas is less than the ratio required for etching the polysilicon layer in a forward tapered shape from the start of introduction of the processing gas until the wafer bias voltage is applied. An etching method characterized by the above.
請求項1記載のエッチング方法において、
処理ガスの導入開始時点からウエハバイアス電圧が印加されるまでの、混合ガス中に占める酸素ガスの割合は略3%以下であることを特徴とするエッチング方法。
The etching method according to claim 1,
An etching method characterized in that the ratio of oxygen gas in the mixed gas from the start of introduction of the processing gas to the application of the wafer bias voltage is about 3% or less.
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