4. フルオロカーボンプラズマのエッチングメカニズム(<小特集>材料プロセス用フルオロカーボンプラズマ-現状と展望-)
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概要
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半導体デバイスの絶縁膜エッチングでは,フルオロカーボンプラズマが用いられている.微細ホールの絶縁膜エッチングではボーイングに代表される形状異常やArF露光用のレジストマスクのプラズマダメージが課題であった.そこで,ボーイングおよびArFレジストダメージの発生メカニズムとその対策を検討した.その結果,ボーイングの発生は,ホール側壁のイオンスパッタだけでなく,ホール深さ方向の堆積膜形成モデルにより説明できることがわかった.本モデルに基づき,希釈ガス流量と電極温度の最適化によりホール内部へのラジカル輸送を制御することで,ボーイング量を56.3 nmから15.2nmへ改善できた.一方,ArFレジストダメージは,プラズマ処理を施す前の表面ラフネスと,エッチング中のフルオロカーボンポリマー特性(膜質,膜厚)に大きく影響されることを見出した.反射防止膜加工時のイオン種を抑制することと,HARCエッチング時にXe添加および低圧プロセスを行うことで,ArFレジストダメージに起因するストライエーションを改善できた.
- 2007-04-25
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