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KR102871703B1 - 에칭 방법 및 에칭 장치 - Google Patents

에칭 방법 및 에칭 장치

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KR102871703B1
KR102871703B1 KR1020220070531A KR20220070531A KR102871703B1 KR 102871703 B1 KR102871703 B1 KR 102871703B1 KR 1020220070531 A KR1020220070531 A KR 1020220070531A KR 20220070531 A KR20220070531 A KR 20220070531A KR 102871703 B1 KR102871703 B1 KR 102871703B1
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KR
South Korea
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etching
side wall
fluorine
gas
containing gas
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KR1020220070531A
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노부히로 다카하시
겐 나카고미
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명은, 에칭 후의 게르마늄 함유막의 형상을 원하는 것으로 하는 것이다. 게르마늄 함유막인 측벽에 의해 구성되는 오목부를 구비하는 기판을 처리 용기 내에 격납하는 공정과, 상기 처리 용기 내에 제1 불소 함유 가스 및 제2 불소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스를 공급하여, 상기 측벽에 대해서 에칭하는 에칭 공정과, 상기 에칭 공정에 포함되고, 당해 처리 용기 내에서의 상기 제1 불소 함유 가스의 분압, 또는 상기 처리 용기 내에 공급하는 당해 제1 불소 함유 가스에 대한 상기 제2 불소 함유 가스의 유량의 비율을 조정하여, 에칭 후의 상기 측벽의 형상을 제어하는 형상 제어 공정을 실시한다.

Description

에칭 방법 및 에칭 장치{ETCHING METHOD AND ETCHING APPARATUS}
본 개시는, 에칭 방법 및 에칭 장치에 관한 것이다.
반도체 장치를 제조함에 있어서, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 기재함)의 표면에 형성된 각 막의 에칭이 행하여진다. 특허문헌 1에서는, Si막과 실리콘 함유막인 SiGe막이 교대로 적층된 웨이퍼에 ClF3 가스 및 HF 가스를 공급함으로써, Si막에의 대미지를 억제하면서, SiGe막을 선택적으로 에칭하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는 ClF3 가스와, F2 가스 및 NH3 가스로 이루어지는 혼합 가스를 교대로 공급함으로써, 웨이퍼 표면의 산화막의 구멍 내에 매설된 Si막에 대해서 에칭 후의 표면 조도가 억제되도록 에칭되는 것에 대해서 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2020-53448호 공보 일본 특허 공개 제2012-201102호 공보
본 개시는, 에칭 후의 게르마늄 함유막의 형상을 원하는 것으로 할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 에칭 방법은, 게르마늄 함유막에 의해 구성되는 오목부를 구비하는 기판을 처리 용기 내에 격납하는 공정과,
상기 처리 용기 내에 제1 불소 함유 가스 및 제2 불소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스를 공급함과 함께 당해 처리 용기 내에서의 상기 제1 불소 함유 가스의 분압, 또는 상기 처리 용기 내에 공급하는 당해 제1 불소 함유 가스에 대한 상기 제2 불소 함유 가스의 유량의 비율을 조정하여, 상기 에칭 가스에 의해 에칭되는 상기 측벽의 형상을 제어하는 형상 제어 공정을 구비한다.
본 개시에 의하면, 에칭 후의 게르마늄 함유막의 형상을 원하는 것으로 할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 형태에 관한 처리가 이루어지는 웨이퍼의 종단 측면도이다.
도 2는 에칭 처리 후의 상기 웨이퍼의 종단 측면도이다.
도 3은 시험의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 4는 시험의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 5는 상기 웨이퍼의 종단 측면도이다.
도 6은 상기 웨이퍼의 종단 측면도이다.
도 7은 상기 웨이퍼의 종단 측면도이다.
도 8은 상기 웨이퍼의 종단 측면도이다.
도 9는 에칭 장치의 종단 측면도이다.
본 개시의 에칭 방법의 일 실시 형태에 관한 처리에 대해서 설명하기 위해서, 도 1을 사용해서 에칭 대상이 되는 웨이퍼(W)에 대해서 설명한다. 이 도 1은 웨이퍼(W)의 표면의 종단 측면도이다. 도면 중 11은 당해 웨이퍼(W)를 구성하는 기체이며, Si(실리콘)에 의해 구성되어 있다. 이 기체(11) 상에 SiGe(실리콘게르마늄)막(12)과 Si(실리콘)막(13)이, 세로 방향(웨이퍼(W)의 두께 방향)으로 차례로 교대로 반복 적층되어 있다. 이 적층 구조체는 다수의 SiGe막(12)과 다수의 Si막(13)에 의해 형성되어 있으며, 도 1에서는 번잡화를 피하기 위해서 적층수를 생략하고, 3층씩의 SiGe막(12) 및 Si막(13)에 의해 구성되어 있는 것으로서 나타내고 있다. 그리고 이 적층 구조체의 최상층에서의 Si막(13) 상에는, 마스크막(14)이 형성되어 있다. 이 마스크막(14)은, 에칭 시에 있어서 당해 적층 구조체의 마스크가 된다. 또한, 이와 같은 구성이기 때문에 웨이퍼(W)의 두께 방향에 있어서, SiGe막(12)의 사이에 개재 삽입막인 Si막(13)이 개재 삽입된 구성으로 되어 있다.
그리고, 웨이퍼(W)의 표면에는 오목부가 복수 형성되어 있고, 각 오목부는 마스크막(14)의 표면으로부터 기체(11)의 표층에 걸치는 깊이를 갖도록 형성되어 있다. 따라서 SiGe막(12), Si막(13), 마스크막(14) 및 기체(11)의 표층으로 이루어지는 적층체(적층체(15)로 함)에 의해, 각 오목부의 측벽이 형성되어 있다. 따라서, 이 적층체(15)가 웨이퍼(W)의 표면에 복수, 서로 간격을 두고 배치되어 있다고 볼 수도 있다. 적층체(15)가 비교적 밀집한 영역(Dense)과 적층체(15)끼리 비교적 크게 이격되는 영역(ISO)이 형성되도록, 오목부가 형성되어 있다. 따라서 복수의 오목부로서는, 제1 폭(L1)을 갖는 제1 오목부(21)와, 당해 제1 폭(L1)보다도 큰 제2 폭(L2)을 갖는 제2 오목부(22)가 포함된다.
또한, 상기 제1 폭(L1), 제2 폭(L2)의 크기의 차이는, 처리의 오차 등에 따라 불가피적 혹은 불수의적으로 형성되는 것이 아니라, 설계상 형성되는 것이며, 예를 들어 설계상의 폭(L2)/폭(L1)은 2 이상이다. 또한, 도 1에 예시하는 제1 오목부(21), 제2 오목부(22)는, 지면의 표리 방향으로 신장되는 홈이지만, 구멍이어도 된다. 구멍일 경우에는, 제1 폭(L1), 제2 폭(L2)은 각 구멍의 직경의 크기이다.
상기 SiGe막(12)은 에칭 대상인 게르마늄 함유막이다. SiGe막(12) 중, 제1 오목부(21)에 면하는 부위는 제1 측벽을 이루고, 제2 오목부(22)에 면하는 부위는 제2 측벽을 이룬다. 그리고 본 실시 형태에서는 웨이퍼(W)를 처리 용기 내에 격납하여, 당해 처리 용기 내에 F2(불소) 가스 및 ClF3(삼불화염소) 가스를, 에칭 가스로서 동시에 공급한다. 이 에칭 가스가 제1 오목부(21) 내 및 제2 오목부(22) 내에 진입하여, 도 2에 도시하는 바와 같이 적층체(15)를 구성하는 각 단의 SiGe막(12)을 측방부터 에칭한다. 이 에칭은 각 SiGe막(12)의 측벽의 일부만이 제거되도록 행해지기 때문에, 각 단의 SiGe막(12)은, 에칭 후에, 웨이퍼(W)에 잔류한다.
이 에칭은 SiGe막(12) 및 Si막(13) 중, SiGe막(12)을 선택적으로 에칭한다. 따라서, 에칭에 의해 제1 오목부(21), 제2 오목부(22)에 각각 면하도록 가로 방향으로 개구되는 오목부가 형성된다. 당해 오목부에 대해서, 제1 오목부(21)에 면하는 오목부, 제2 오목부(22)에 면하는 오목부를 각각, 제1 측방 오목부(23), 제2 측방 오목부(24)로서 도 2 중에 나타내고 있다.
본 실시 형태의 에칭 처리를 구체적으로 설명하기 위해서, 상기한 웨이퍼(W)의 에칭에 관해서 행하여진 실험에 대해서 먼저 설명한다. 당 실험에서는, 복수의 상기한 웨이퍼(W)에 대하여 서로 다른 처리 조건을 설정하여, SiGe막(12)의 에칭을 행했다. 이 에칭으로서는, 상기한 에칭 가스(F2 가스 및 ClF3 가스) 이외에 Ar(아르곤) 가스 및 N2(질소) 가스를 에칭 가스와 동시에 처리 용기 내에 공급했다. 이들 Ar 가스 및 N2 가스는, 에칭 가스의 캐리어 가스로서의 역할 및 처리 용기 내의 각 가스의 분압을 조정하는 역할을 갖는다. 그리고 상기 웨이퍼(W)마다 변경한 처리 조건으로서는, 처리 용기 내에 공급하는 각 가스의 유량 및 처리 용기 내의 압력(전체압)이다. 또한, 이들 유량 및 전체압의 변경에 수반하여, 처리 용기 내의 F2 가스의 분압 및 ClF3의 분압에 대해서도 웨이퍼(W)마다 변경되어 에칭이 행하여지고 있다.
그리고 실험에 있어서는 제1 오목부(21)에 면하는 각 단(즉 Dense에서의 각 단)의 SiGe막(12)의 에칭양, 및 제2 오목부(22)에 면하는 각 단(즉 ISO에서의 각 단)의 SiGe막(12)의 에칭양에 대해서 측정하고 있다. 이후는 SiGe막(12) 중, 제1 오목부(21)에 면하는 부위의 에칭양을 Dense 에칭양, 제2 오목부(22)에 면하는 부위의 에칭양을 ISO 에칭양으로서 각각 기재하는 경우가 있다. 또한, 상기와 같이 적층체(15)에 있어서 SiGe막(12)은 다단으로 마련되어 있다. 상측의 SiGe막(12)을 톱, 하측의 SiGe막(12)을 보텀, 톱과 보텀의 사이의 높이의 SiGe막(12)을 미들이라고 기재하는 경우가 있다.
설정한 처리 조건은 8가지이며, 처리 조건 1 내지 8로 한다. 하기의 표 1은 처리 조건 1 내지 8을 정리한 것이다. 또한, 처리 용기 내의 압력을 표 1에서 전체압(단위: mTorr)으로서 나타내고 있다. 표 1 중의 각 유량에 관한 단위는 sccm이다. 표 중의 F2 가스 및 ClF3 가스의 각 분압(단위: mTorr)은 처리 용기 내의 분압이며, 각 가스의 유량과 처리 용기 내의 압력으로부터 산출되는 값이다. 또한 처리 조건 1 내지 8에서 에칭 처리 중의 웨이퍼(W)의 온도는 -40℃ 내지 80℃의 범위 내에서의 온도로, 서로 공통인 온도이다. 또한 기재의 번잡화를 방지하기 위해서, 이하의 설명에서는, 처리 용기 내에서의 분압을 단순히 분압이라고 기재하고, 처리 용기 내에 공급하는 가스의 유량을 단순히 유량으로서 기재한다.
그런데 표 1에서는 ClF3 가스의 분압을 제외하고, 각 설정값을 알파벳을 사용한 값으로 치환해서 나타내고 있다. 구체적으로 설명하면, 처리 용기의 압력(전체압)에 대해서는, 소정의 압력값(단위: mTorr)을 알파벳의 A로 하고, 이 A의 승산 값을 A 앞에 나타냄으로써, 당해 전체압을 표시하고 있다. 따라서, 예를 들어 처리 조건 1 내지 4, 6, 8에서의 전체압(2A)에 대해서는, 처리 조건 5, 7에서의 전체압(A)의 2배이다.
F2 가스, ClF3 가스, N2 가스의 유량에 대해서도 상기 전체압과 마찬가지로, 알파벳 B 내지 D와 당해 B 내지 D의 승산값에 의해 나타내고 있다. 또한, 표 1 중에 나타내고 있는 유량비는, ClF3 가스(제1 불소 함유 가스)의 유량에 대한 F2 가스(제2 불소 함유 가스)의 유량의 비율이며, 「B/C」와, 그 승산값에 의해, 당해 유량비를 표 1 중에 나타내고 있다. 또한, 이 유량비에 대해서는 이하, F2/ClF3 유량비라고 기재한다. 또한 F2 가스의 분압(단위: mTorr)에 대해서도 전체압이나 F2/ClF3 유량비와 마찬가지로 알파벳(F)과 그 승산값에 의해 표시하고 있다. 단 Ar 가스의 유량(단위: sccm)에 대해서는, 처리 조건간에서 그 값이 미소한 차로 되는 것이 있으므로, 표 중에서 다른 가스의 표시와는 달리, 승산값에 의한 표시를 행하지 않았다. 표 중에 Ar 가스의 유량으로서 나타내는 E1 내지 E8은 개별 값이다.
도 3은 실험 결과로서, 처리 조건마다 DENSE 에칭양 및 ISO 에칭양을 나타낸 막대그래프를 표시하고 있다. 그래프의 종축에는 소정의 에칭양의 간격으로 눈금을 부여하고 있고, 따라서 각 눈금간의 에칭양은 서로 동일한 양을 나타낸다. DENSE 에칭양을 나타내는 막대그래프에는 사선을 부여하고, ISO 에칭양을 나타내는 막대그래프에는 사선을 부여하지 않고 각각 나타내고 있다. 또한, 이 도면 중의 막대그래프로 나타내는 각 에칭양은, 앞서 서술한 톱, 미들, 보텀의 각 에칭양의 평균값이다.
그리고, 이 도 3에서는 좌측으로부터 우측을 향해서 처리 조건 7, 5, 6, 2, 4, 1, 3의 순으로 막대그래프를 나타내고 있다. ClF3 가스의 분압에 대해서 보면, 처리 조건 5, 7에서는 0.2mTorr(0.267×10-1Pa), 처리 조건 2, 4, 6에서는 0.4mTorr(0.533×10-1Pa), 처리 조건 1, 3에서는 0.7mTorr(0.933×10-1Pa)이다. 따라서 도 3에서는 ClF3 가스의 분압에 의해 구분하여, 각 처리 조건의 막대그래프를 나타내고 있다. 그리고 ClF3 가스의 분압이 동일한 처리 조건에 대해서는, 도면 중의 우측을 향할수록 F2/ClF3 유량비가 작은 처리 조건의 막대그래프가 배치되도록 하고 있기 때문에, 상기 배열로 각 처리 조건의 막대그래프를 나타내고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, ClF3 가스의 분압이 0.7mTorr인 처리 조건 1, 3에 대해서는, DENSE 에칭양과 ISO 에칭양을 비교하면, ISO 에칭양쪽이 크다. 또한, ClF3 가스의 분압이 0.2mTorr인 처리 조건 5, 7에 대해서는, DENSE 에칭양과 ISO 에칭양을 비교하면, DENSE 에칭양쪽이 크다. 따라서, ClF3 가스의 분압이 비교적 크면, 상기 F2/ClF3 유량비에 관계없이 ISO 에칭양쪽이 크고, ClF3 가스의 분압이 비교적 작으면, 상기 F2/ClF3 유량비에 관계없이 DENSE 에칭양쪽이 크다는 실험 결과가 되었다.
또한, ClF3 가스의 분압이 0.4mTorr인 처리 조건 2, 4, 6에 대해서 보면, 이들 처리 조건 2, 4, 6 중 F2/ClF3 유량비가 가장 작은 처리 조건 4에 대해서는, DENSE 에칭양과 ISO 에칭양이 대략 동등하다. 그리고 처리 조건 2, 4, 6 중 F2/ClF3 유량비가 처리 조건 4 다음으로 작은 처리 조건 2에 대해서는, DENSE 에칭양과 ISO 에칭양을 비교하면 ISO 에칭양쪽이 크다. 처리 조건 6에 대해서는, DENSE 에칭양과 ISO 에칭양을 비교하면 DENSE 에칭양쪽이 크다.
이상과 같이, ClF3 가스의 분압에 따라서 DENSE 에칭양과 ISO 에칭양이 각각 변화하여, 이들 에칭양의 대소 관계가 변화하는 것을 알 수 있다. 구체적으로는 당해 분압에 의해, DENSE 에칭양과 ISO 에칭양이 동일하거나 내지는 대략 동일하거나, 혹은 한쪽이 다른 쪽보다도 커지도록 변화할 수 있음을 알 수 있다.
그런데 ClF3 가스에 대해서는 F2 가스에 비하여 SiGe막(12)에 대한 반응성이 높다. 이 ClF3 가스의 분압이 비교적 작으면, 비교적 큰 제2 오목부(22) 내에서의 ClF3 가스의 농도가 매우 낮은 것으로 되므로, ClF3 가스와 SiGe막(12)의 반응이 일어나기 어렵다. 그러나 한편 당해 ClF3 가스의 분압이 비교적 크면, 당해 제2 오목부(22) 내에서의 ClF3 가스의 농도가 비교적 높아져서, ClF3 가스와 SiGe막(12)이 효율적으로 반응할 수 있다. 즉, ClF3 가스의 분압이 0.7mTorr보다도 큰 경우에는, 당해 분압이 0.7mTorr인 처리 조건 1, 3과 마찬가지로 ISO 에칭양쪽이 커지고, ClF3 가스의 분압이 0.3mTorr보다도 작은 경우에는, 당해 분압이 0.3mTorr인 처리 조건 5, 7과 마찬가지로 DENSE 에칭양쪽이 커진다고 생각된다.
즉, 정리하면, 당해 분압이 0.7mTorr 이상의 범위 내(제2 범위 내)에서 처리함으로써 ISO 에칭양쪽이 크고, 당해 분압이 0.2mTorr 이하의 범위 내(제3 범위 내)에서 처리함으로써 DENSE 에칭양쪽이 커진다. 그리고 상기 실험 결과로부터, 당해 분압이 0.2mTorr보다 크고 0.7mTorr보다도 작은 범위 내(제1 범위 내)에서의 처리에 있어서는, F2/ClF3 유량비에 따라서 DENSE 에칭양과 ISO 에칭양이 변화하고, 그 결과 이들 에칭양의 대소 관계가 변동한다.
또한 상기 실험에 있어서, ClF3 가스의 분압이 제1 범위 내의 값인 0.4mTorr인 처리 조건 2, 4, 8에서 처리한 각 웨이퍼(W)로부터, 톱, 미들, 보텀에서의 에칭양의 관계에 대해서 취득하고 있다. 도 4는, 그 에칭양의 관계를 막대그래프로서 나타낸 것이다. 도 4의 그래프의 종축에는 소정의 에칭양의 차의 간격으로 눈금을 부여하고 있으며, 따라서 각 눈금간에서의 에칭양의 차는 서로 동일하다. 그리고 도 4에서는, 톱의 에칭양-미들의 에칭양에 대해서 사선을 부여한 막대그래프로 나타내고, 미들의 에칭양-보텀의 에칭양에 대해서 사선을 부여하지 않은 막대그래프로 나타내고 있다. 각 막대그래프에 대해서는 우측을 향할수록, 상기 F2/ClF3 유량비가 작은 처리 조건의 막대그래프이도록 나타내고 있고, 따라서 막대그래프는 우측을 향해서 처리 조건 2, 8, 4의 순으로 배열되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 미들의 에칭양과 보텀의 에칭양에 관해서, 처리 조건 2, 4, 8 모두 보텀의 에칭양쪽이 컸지만, 처리 조건 4, 8, 2의 순으로 미들과 보텀의 사이의 에칭양의 차가 작아, 처리 조건 2에서는 당해 차는 얼마 안되었다. 처리 조건 2, 8, 4의 F2/ClF3 유량비는, 각각 4B/C, 3B/C, 2B/C이기 때문에, F2/ClF3 유량비 2B/C 내지 4B/C의 범위에서는, F2/ClF3 유량비가 커질수록, 미들의 에칭양과 보텀의 에칭양의 차가 작아지는 것을 알 수 있다.
또한 톱과 미들 사이의 에칭양의 차를 보면, 처리 조건 4, 8에서는 당해 에칭양의 차가 +의 값이다. 따라서 톱의 에칭양쪽이 크고, 처리 조건 4, 8간에서는 이 에칭양의 차는 처리 조건 8쪽이 작다. 그리고, 처리 조건 2에서는 당해 에칭양의 차에 대해서는 -의 값이며, 톱보다도 미들의 에칭양이 크다. 이렇게 F2/ClF3 유량비 2B/C 내지 4B/C의 범위에서는, 그 값이 커질수록 톱의 에칭양에 대한 미들의 에칭양이 커지는 것을 알 수 있다. 또한, 처리 조건 2와 처리 조건 8 사이에서는, 에칭양의 차의 절댓값이 근사하고 있다.
이렇게 ClF3 가스의 분압이 상기 제1 범위 내일 때, 제1 오목부(21) 및 제2 오목부(22) 각각에 면하는 SiGe막(12)에 대해서 상기 F2/ClF3 유량비를 변경함으로써, 톱, 미들, 보텀 각각의 에칭양을 조정할 수 있음이 나타내졌다. 그리고 F2/ClF3 유량비에 대해서, 3B/C보다 크고 4B/C보다 작은 범위에서, 톱과 미들 사이의 에칭양의 차를 제로 내지는 대략 제로로 할 수 있고, 또한 미들과 보텀 사이의 에칭양을 극히 작게 할 수 있는 바람직한 값이 존재한다고 추정할 수 있다. 표 1에 나타내는 바와 같이 B/C=24.46이기 때문에, 에칭양에 대해서 톱과 미들과 보텀 사이에서 그 값을 균일하게 하기 위해서는, F2/ClF3 유량비에 대해서 3×24.46=73.38보다 크고, 4×24.46=97.84보다 작게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4의 그래프 중의 점선 및 a1, b1, c1에 대해서는, 이 실험을 사용한 F2/ClF3의 설정의 일례로서 후술한다.
본 실시 형태의 에칭 처리는, 이상으로 설명한 실험에서 얻어진 지견에 기초해서 행한다. 구체적으로는 에칭 후의 웨이퍼(W)의 표면의 형상을 제어하여, 원하는 것으로 한다. 이하, 이 형상 제어의 구체예를 몇 가지 설명한다. 이 각 구체예에서는, 에칭 후의 각 적층체(15)의 형상이 동일하거나, 내지는 대략 동일해지도록 에칭을 행하는 것을 목적으로 한다. 바꾸어 말하면, 적층체(15)에 대해서 좌우 대칭의 형상이 되도록 에칭을 행한다.
먼저 제1 구체예를 나타낸다. 처리 용기 내에 반송되는 에칭 대상의 웨이퍼(W)에 대해서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각 적층체(15)에서의 SiGe막(12)의 측벽과 Si막(13)의 측벽의 가로 방향의 위치가 서로 정렬되어 있는 것으로 한다. 이 경우, 예를 들어 ClF3 가스의 분압을 처리 조건 2, 4, 6, 8의 분압과 동일한 0.4mTorr이면서 또한 F2/ClF3 유량비를 기준값으로 설정해서 에칭을 행한다. 이 F2/ClF3 유량비의 기준값은, 예를 들어 도 4의 그래프에서 설명한 3B/C보다 크고 4B/C보다 작은 범위 내의 값으로 한다. 즉, 이 기준값은 ISO 에칭양, DENSE 에칭양이 대략 동일했던 처리 조건 4의 F2/ClF3 유량비에 가까운 값이며(도 3 참조), 그 때문에 이 기준값에 의한 에칭으로, ISO 에칭양 및 DENSE 에칭양에 대해서 대략 동일한 값으로 할 수 있다.
따라서 에칭 후는, 도 2에 도시하는 바와 같이 제1 측방 오목부(23)의 깊이 및 제2 측방 오목부(24)의 깊이가 서로 균일하여, 각 적층체(15)의 형상을 동일하거나 내지는 대략 동일하게 할 수 있다. 또한 도 4에서 설명한 바와 같이, F2/ClF3 유량비에 대해서 상기와 같이 설정하고 있기 때문에, 에칭양에 대해서 톱과 미들과 보텀 사이의 값이 균일하게 된다. 즉 톱, 미들, 보텀의 각 제1 측방 오목부(23)의 깊이 균일성, 톱, 미들, 보텀의 각 제2 측방 오목부(24)의 균일성이 각각 높아지기 때문에 바람직하다.
이어서 제2 구체예에 대해서 설명한다. 이 예에서의 에칭 처리 전의 웨이퍼(W)를 도 5의 상단에 도시하고 있으며, 당해 웨이퍼(W)는 도 1에 도시하는 웨이퍼(W)와 대략 마찬가지의 구성이다. 단 에칭 처리의 전공정에서 각 SiGe막(12)에 대해서, 제1 오목부(21)에 면하는 측(DENSE측)이 에칭되어 있어, 미리 제1 측방 오목부(23)가 형성되어 있다. 당해 제1 오목부(21)에 면하는 Si막(13)의 측벽 및 SiGe막(12)의 측벽에 대해서, 가로 방향의 위치가 정렬되어 있지 않다.
그 때문에 도 5의 상단의 웨이퍼(W)를 에칭해서 각 적층체(15)의 형상을 균일하게 하기 위해서는, DENSE 에칭양에 비하여 ISO 에칭양을 크게 하는 것이 필요해진다. 그래서 ClF3 가스의 분압을 0.4mTorr이면서 또한 F2/ClF3 유량비를 기준값보다도 낮게 한다. 그 F2/ClF3 유량비에 대해서, 일례로서는 도 3에서 설명한 처리 조건 2와 동일한 4B/C로 설정해서 에칭을 행하도록 한다. 그렇게 에칭을 행함으로써, DENSE 에칭양에 비하여 ISO 에칭양이 커진다. 도 5의 하단은 에칭 후의 웨이퍼(W)를 도시하고 있다. 상기 에칭양의 차에 의해, 당해 도 5의 하단에 도시하는 바와 같이 제1 측방 오목부(23)의 깊이 및 제2 측방 오목부(24)의 깊이가 서로 균일해져, 에칭 후의 각 적층체(15)의 형상이 동일하거나 내지는 대략 동일해진다.
계속해서, 제3 구체예에 대해서 설명한다. 이 예에서의 에칭 처리 전의 웨이퍼(W)를 도 6의 상단에 도시하고 있으며, 당해 웨이퍼(W)는 도 1에 도시하는 웨이퍼(W)와 대략 마찬가지의 구성이다. 단 에칭 처리의 전공정에서 각 SiGe막(12)에 대해서, 제2 오목부(22)에 면하는 측(ISO측)이 에칭되어 있어, 미리 제2 측방 오목부(24)가 형성되어 있다. 따라서 당해 제2 오목부(22)에 면하는 Si막(13)의 측벽 및 SiGe막(12)의 측벽에 대해서, 가로 방향의 위치가 정렬되어 있지 않다.
그 때문에 도 6의 상단의 웨이퍼(W)를 에칭해서 각 적층체(15)의 형상을 균일하게 하기 위해서는, ISO 에칭양에 비하여 DENSE 에칭양을 크게 하는 것이 필요해진다. 그래서 ClF3 가스의 분압을 0.4mTorr이면서 또한 F2/ClF3 유량비를 기준값보다도 높게 한다. 그 유량비에 대해서, 일례로서는 도 3에서 설명한 처리 조건 6과 동일한 6B/C로 설정해서 에칭을 행하도록 한다. 그렇게 에칭을 행함으로써, ISO 에칭양에 비하여 DENSE 에칭양이 커진다. 도 6의 하단은 에칭 후의 웨이퍼(W)를 도시하고 있다. 상기 에칭양의 차에 의해, 당해 도 6의 하단에 도시하는 바와 같이 제1 측방 오목부(23)의 깊이 및 제2 측방 오목부(24)의 깊이가 서로 균일해져서, 에칭 후의 각 적층체(15)의 형상이 동일하거나 내지는 대략 동일해진다.
제4 구체예에 대해서 설명한다. 이 예에서의 에칭 처리 전의 웨이퍼(W)를 도 7의 상단에 도시하고 있으며, 당해 웨이퍼(W)는 도 1에 도시하는 웨이퍼(W)와 대략 마찬가지의 구성이다. 단 에칭 처리의 전공정에서, 제1 오목부(21), 제2 오목부(22)에 각각 면하는 각 단의 SiGe막(12)의 측벽의 위치에 대해서 변동이 생겨, 미들이 톱 및 보텀에 비해서 크게 에칭되어 있어, 제1 측방 오목부(23) 및 제2 측방 오목부(24)가 형성되어 있다. 톱 및 보텀에 대해서는 거의 에칭되지 않았다.
그래서 ClF3 가스의 분압을 0.4mTorr이면서 또한 F2/ClF3 유량비를 기준값보다도 낮은 값으로 설정해서 에칭을 행한다. 그 설정에 의해 도 4에 도시한 바와 같이, 기준값으로 에칭할 경우보다도 미들의 에칭양에 대하여 톱 및 보텀의 에칭양이 커진다. 따라서 도 7의 하단에 도시하는 바와 같이 에칭 후의 웨이퍼(W)에 대해서, 각 단의 제1 측방 오목부(23)의 깊이, 각 단의 제2 측방 오목부(24)의 깊이를 각각 균일하게 할 수 있다.
제5 구체예에 대해서 설명한다. 이 예에서도 제4 구체예와 마찬가지로 에칭 처리 전의 웨이퍼(W)에 대해서는 처리의 전공정에서, 제1 오목부(21), 제2 오목부(22)에 각각 면하는 각 단의 SiGe막(12)의 측벽의 위치에 대해서 변동이 생겼다. 구체적으로는 도 8의 상단에 도시하는 바와 같이, 톱이 미들 및 보텀에 비해서 크게 에칭되어, 제1 측방 오목부(23) 및 제2 측방 오목부(24)가 형성되어 있다. 미들과 보텀에 대해서는 거의 에칭되지 않았다.
그 경우는 ClF3 가스의 분압을 0.4mTorr이면서 또한 F2/ClF3 유량비를 기준값보다도 높은 값으로 설정해서 에칭을 행한다. 그 설정에 의해 도 4에 도시한 바와 같이, 기준값으로 에칭할 경우보다도 톱에 대한 미들의 에칭양이 커진다. 또한, 미들과 보텀 사이의 에칭양에 관한 차가 작아진다. 그에 의해, 에칭 후의 웨이퍼(W)에 대해서 각 단의 제1 측방 오목부(23)의 깊이, 각 단의 제2 측방 오목부(24)의 깊이를 각각 균일하게 할 수 있다. 또한, 도 7, 8에서의 제4 및 제5 구체예에 대해서, F2/ClF3 유량비는 예를 들어 처리 조건 2의 4B/C보다도 작은 값으로 설정하고 있다. 즉, DENSE 에칭양과 ISO 에칭양이 대략 동일해진 처리 조건 4의 F2/ClF3 유량비에 비교적 가까운 값으로 설정되어 있어, 당해 DENSE 에칭양과 당해 ISO 에칭양이 균일해지도록 하고 있다.
이상에 설명한 바와 같이 구체예 1 내지 5에서는, 처리 용기 내에서의 ClF3의 분압을 0.4mTorr로 설정한 뒤에, 처리 용기 내에 반송되는 웨이퍼(W)에 따른 F2/ClF3 유량비를 설정하고 있다. 그에 의해 에칭 후의 적층체(15)에 대해서, 웨이퍼(W)마다의 형상의 변동이 억제되도록 제어할 수 있다.
또한, 이상의 구체예 1 내지 5에 대해서, ClF3 가스의 분압은 0.4mTorr로 하는 것에 한정되지 않고, 앞서 서술한 제1 범위 내의 다른 값으로 한 뒤에 F2/ClF3 유량비를 마찬가지로 변동시켜서, 에칭 후의 웨이퍼(W)의 형상을 제어해도 된다. 또한, 유량비의 기준값으로서도 이미 설명한 값으로 하는 것에 한정되지 않고, 예를 들어 처리 조건 4와 동일한 4B/C로 설정하여, 도 5 내지 도 8에서 설명한 바와 같이 웨이퍼(W)의 형상에 따라서 당해 기준값으로부터 변경해서 에칭 처리를 행하도록 해도 된다.
계속해서 구체예 6에 대해서 설명한다. 구체예 6에서는, 구체예 2에서 설명한 도 5의 상단에 도시하는 웨이퍼(W)를 에칭하는 것으로 하고, 분압을 0.7mTorr 이상의 범위 내(제2 범위 내)로 설정해서 처리를 행한다. 도 3에서 설명한 바와 같이, 그렇게 분압을 설정함으로써, DENSE 에칭양에 비하여 ISO 에칭양이 커져서, 도 5의 하단에 도시하는 바와 같이, 에칭 후의 각 적층체(15)의 형상이 동일하거나 내지는 대략 동일해진다. 또한, F2/ClF3 유량비에 대해서는 임의의 값으로 설정하면 된다. 상기 처리 조건 1, 3에서, F2/ClF3 유량비가 B/C, 2B/C일 때 DENSE 에칭양<ISO 에칭양인 것으로 확인되었으므로, 예를 들어 B/C 내지 2B/C의 범위 내의 값으로 하면 된다.
계속해서 구체예 7에 대해서 설명한다. 구체예 7에서는, 구체예 3에서 설명한 도 6의 상단에 도시하는 웨이퍼(W)를 에칭하는 것으로 하고, 분압을 0.2mTorr 이하의 범위 내(제3 범위 내)로 설정해서 에칭 처리를 행한다. 도 3에서 설명한 바와 같이, 그렇게 분압을 설정해서 에칭함으로써, ISO 에칭양에 비하여 DENSE 에칭양이 커져서, 에칭 후의 각 적층체(15)의 형상이 동일하거나 내지는 대략 동일해진다. 또한, F2/ClF3 유량비에 대해서는 임의의 값으로 설정하면 된다. 상기 처리 조건 5, 7에서, F2/ClF3 유량비가 3B/C, 9B/C일 때 DENSE 에칭양>ISO 에칭양인 것으로 확인되었으므로, 예를 들어 3B/C 내지 9B/C의 범위 내의 값으로 하면 된다.
이상으로 설명한 바와 같이 상기의 구체예 1 내지 3에서는 F2/ClF3 유량비를 조정함으로써 ISO 에칭양(제1 측벽의 에칭양)과 DENSE 에칭양(제2 측벽의 에칭양) 각각에 대해서 제어하고, 그에 의해 이들 에칭양의 대소 관계를 제어했다. 그러나, 당해 구체예 6, 7과 같이 ClF3 가스의 분압을 조정함으로써도 ISO 에칭양과 DENSE 에칭양 각각을 제어하고, 그에 의해 당해 대소 관계를 제어할 수 있다. 또한, 앞서 서술한 각 구체예의 처리에 있어서, 웨이퍼(W)의 온도는 앞서 서술한 범위 내의 온도로 설정하는 것으로 한다.
계속해서 에칭 장치(3)에 대해서, 도 9의 종단 측면도를 참조하여 설명한다. 이 에칭 장치(3)는, 하나의 웨이퍼(W)에 대하여 각 구체예 중 어느 하나를 선택해서 실시할 수 있다. 당해 에칭 장치(3)는 처리 용기(31)를 구비하고 있다. 도면 중 32는, 처리 용기(31)의 측벽에 개구되는 웨이퍼(W)의 반송구이며, 게이트 밸브(33)에 의해 개폐된다. 처리 용기(31) 내에는 웨이퍼(W)를 적재하는 스테이지(41)가 마련되어 있고, 당해 스테이지(41)에는 도시하지 않은 승강 핀이 마련된다. 그 승강 핀을 통해서 도시하지 않은 기판 반송 기구와 스테이지(41)의 사이에서, 웨이퍼(W)의 전달이 행하여진다.
스테이지(41)에는 온도 조정부(42)가 매설되어 있어, 스테이지(41)에 적재된 웨이퍼(W)가 앞서 서술한 범위 내의 온도로 된다. 이 온도 조정부(42)는, 예를 들어 물 등의 온도 조정용 유체가 유통하는 순환로의 일부를 이루는 유로로서 구성되어 있어, 당해 유체와의 열교환에 의해 웨이퍼(W)의 온도가 조정된다. 단 온도 조정부(42)로서는, 그러한 유체의 유로인 것에 한정되지 않고, 예를 들어 저항 가열체인 히터에 의해 구성되어 있어도 된다.
또한, 처리 용기(31) 내에는 배기관(43)의 일단이 개구되어 있고, 당해 배기관(43)의 타단은, 압력 변경 기구인 밸브(44)를 통해서, 예를 들어 진공 펌프에 의해 구성되는 배기 기구(45)에 접속되어 있다. 밸브(44)의 개방도의 변경에 의해 배기 유량이 변화함으로써, 처리 용기(31) 내의 전체압이 변화한다.
처리 용기(31) 내의 상부측에는, 스테이지(41)에 대향하도록, 에칭 가스 공급부인 가스 샤워 헤드(46)가 마련되어 있다. 가스 샤워 헤드(46)에는, 가스 공급로(51 내지 54)의 하류측이 접속되어 있고, 가스 공급로(51 내지 54)의 상류측은, 유량 조정부(55)를 각각 통해서 가스 공급원(56 내지 59)에 접속되어 있다. 각 유량 조정부(55)는, 밸브 및 매스 플로 컨트롤러를 구비하고 있다. 따라서, 가스 공급원(56 내지 59)으로부터 공급되는 가스에 대해서는, 당해 유량 조정부(55)에 의해 하류측으로 공급되는 유량이 조정된다.
가스 공급원(56, 57, 58, 59)으로부터는, F2 가스, ClF3 가스, Ar 가스, N2 가스가 각각 공급된다. 따라서 가스 샤워 헤드(46)로부터는 처리 용기(31) 내에, 이들 F2 가스, ClF3 가스, Ar 가스, N2 가스를 각각 공급할 수 있다. 이상과 같은 구성이기 때문에, 가스 공급로(51, 52)에 각각 개재 설치되는 유량 조정부(55)의 동작에 의해, F2/ClF3 유량비를 조정할 수 있고, 또한, 가스 공급로(52)에 개재 설치되는 유량 조정부(55) 및 배기관(43)에 개재 설치되는 밸브(44)의 동작에 의해, 처리 용기(31) 내의 ClF3 가스의 분압을 조정할 수 있다. 즉, 이들 F2/ClF3 유량비 및 처리 용기(31) 내의 ClF3 가스의 분압을, 앞서 서술한 각 처리 예의 값으로 하여 당해 각 처리를 실시할 수 있다. 상기 유량 조정부(55) 및 밸브(44)는, 조정부로서 구성되어 있다.
그런데, 도 4에 도시하는 바와 같이 에칭 장치(3)는, 컴퓨터인 제어부(30)를 구비하고 있고, 이 제어부(30)는, 프로그램, 메모리, CPU를 구비하고 있다. 프로그램에는, 앞서 서술한 각 구체예에서 설명하는 처리가 행해지도록 명령(각 스텝)이 내장되어 있고, 이 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체, 예를 들어 콤팩트 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크, DVD 등에 저장되어, 제어부(30)에 인스톨된다. 제어부(30)는, 당해 프로그램에 의해 에칭 장치(3)의 각 부에 제어 신호를 출력하여, 각 부의 동작을 제어한다. 구체적으로는 예를 들어, 앞서 서술한 각 유량 조정부(55)에 의한 하류측에 공급하는 각 가스의 유량의 조정, 밸브(44)의 개방도의 조정 등의 동작이 포함된다.
상기 에칭 장치(3)의 처리 용기(31) 내에 도 1 등에서 도시한 웨이퍼(W)가 반송되고, 스테이지(41)에 적재되어서 당해 웨이퍼(W)의 온도가 조정되어, 당해 온도는 바람직하게는 -40℃ 내지 20℃로 된다. 그리고 처리 용기(31) 내가 원하는 압력(전체압)으로 된 상태에서, F2 가스, ClF3 가스, Ar 가스 및 N2 가스가 처리 용기(31) 내에 공급되어, 에칭 처리가 행하여진다. 각 가스의 분압 및 F2/ClF3 유량비에 대해서, 상술한 바와 같이 원하는 값으로 된다.
처리 용기(31) 내에 반송되는 웨이퍼(W)에 따라, 에칭 장치(3)의 유저가 수동으로 F2/ClF3 유량비 및 처리 용기(31) 내의 ClF3 가스의 분압에 대해서 설정해도 된다. 단, 상기 제어부(30)가 자동으로 이들 파라미터의 설정을 행하도록 해도 된다. 이 파라미터 설정에 대해서 구체적으로 설명하면, 예를 들어 에칭의 전처리를 행하는 장치에 마련되는 제어부로부터, 상기 제어부(30)에 에칭 장치(3)에 반송되는 웨이퍼(W)의 형상을 특정하기 위한 정보가 송신되도록 한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 예를 들어 도 2에서 도시한 웨이퍼(W) 형상, 도 5의 상단에 도시한 웨이퍼(W) 형상, 도 6의 상단에 도시한 웨이퍼(W) 형상 중 어느 형상으로 되는지가, 전처리를 행하는 타 장치의 처리 레시피에 의해 전환된다고 하자. 그 경우는, 에칭 장치(3)에 반송되는 웨이퍼(W)가 어느 처리 레시피로 처리되었는지를 특정하는 정보가 제어부(30)에 송신되어, 당해 제어부(30)가 당해 정보를 취득하도록 한다.
그리고, 제어부(30)는, 처리 용기(31) 내의 ClF3 가스의 분압에 대해서는 제1 범위 내의 값으로 설정하고, 또한 F2/ClF3 유량비에 대해서는 상기 정보에 기초하여 구체예 1에서 설명한 값, 구체예 2에서 설명한 값, 구체예 3에서 설명한 값 중 어느 것으로 할지를 선택, 결정한다. 그 결정한 값으로 에칭이 이루어짐으로써, 각 도면에서 설명한 바와 같이 ISO 에칭양, DENSE 에칭양이 각각 제어되어, 각 적층체(15)의 형상이 균일해진다.
또한 상기한 바와 같이, F2/ClF3 유량비를 타 장치로부터의 정보에 기초하여 결정하는 대신에, 처리 용기(31) 내의 ClF3 가스의 분압에 대해서 제1 범위의 값, 제2 범위의 값, 제3 범위의 값 중에서 선택함으로써도, 상기 대소 관계를 제어할 수 있다. 그 때문에, 제어부(10)에 의한 당해 ClF3 가스의 분압의 선택이 행하여져서, 상기 에칭양의 대소 관계가 제어되도록 해도 된다. 즉 구체예 1, 구체예 6, 구체예 7에서 설명한 것 중 어느 처리 조건에서 처리를 행할지를 제어부(30)가 결정하도록 해도 된다.
또한, 예를 들어 타 장치의 처리 레시피에 의해 제1 오목부(21)에 면하는 SiGe막(12)의 에칭양이 변화하여, 당해 SiGe막(12)에 대해서 톱, 미들, 보텀의 측벽에 대해서 도 1에 도시한 위치 관계로 될지, 도 7에 도시한 위치 관계로 될지, 도 8에 도시한 위치 관계로 될지가 변화하는 것으로 하자. 제어부(30)에 의해, ClF3 가스의 분압에 대해서는 제1 범위 내의 값으로 설정됨과 함께, F2/ClF3 유량비에 대해서는 상기 처리 레시피에 대한 정보에 기초하여, 앞서 서술한 기준값으로 할지, 기준값보다도 소정의 양만큼 큰 값으로 할지, 기준값보다도 소정의 양만큼 낮은 값으로 할지가 결정되어도 된다. 즉 구체예 1, 구체예 4, 구체예 5에서 설명한 것 중 어느 처리 조건에서 처리를 행할지를 제어부(30)가 결정하여, F2/ClF3 유량비가 전환된다. 즉, 처리 용기(31)에 격납되는 웨이퍼(W)에 따라서 당해 F2/ClF3 유량비가 조정되어, 제1 오목부(21)에 면하는 각 단의 SiGe막의 에칭 형상이 제어되게 된다.
그런데 실험 결과의 다른 이용 예를 나타낸다. 도 4 중의 점선은, 실험에서 얻어진 F2/ClF3 유량비와, 에칭양의 톱-미들의 대응 관계에 대해서, 1차 함수로서 근사해서 나타낸 것이다. 이 1차 함수가 제어부(30)의 메모리에 기억되어 있는 것으로 한다. 그리고 예를 들어 하나의 웨이퍼(W)에 대해서 ClF3 가스의 분압이 0.4mTorr이면서 또한 F2/ClF3 유량비에 대해서는 임의의 제1 유량비로 처리된 것으로 한다. 이 하나의 웨이퍼(W)의 검사를 행하여, 에칭양의 톱-미들에 관한 측정값(a1)을 얻는다.
그리고 상기 1차 함수에서, 에칭양의 톱-미들이 0으로 되는 점(b1)과 측정값(a1)에 대응하는 점의 F2/ClF3 유량비의 변위량(c1)을 판독하여, 후속 웨이퍼(W)를 처리함에 있어서 톱-미들이 제로가 되도록, 제1 유량비로부터 c1만큼 어긋나게 한 유량비(제2 유량비로 함)로 설정한다. 즉, F2/ClF3 유량비를 어긋나게 한 분만큼, 1차 함수에 따라서 에칭양의 톱-미들의 값이 변위하는 것으로 간주하고, 후속 웨이퍼(W)의 톱-미들이 0nm로 되도록 앞서 처리된 웨이퍼(W)로부터 얻어진 톱-미들로부터 F2/ClF3 유량비를 정한다. 상기 제2 유량비의 결정은, 예를 들어 제어부(30)에 의해 행하여진다. 톱-미들을 0nm로 하도록 나타냈지만, 마찬가지로 하여 미들-보텀을 0nm로 하도록 제어가 행하여져도 된다. 이렇게 상기 실험에 기초한 웨이퍼(W)의 형상 제어로서는, 도 5 내지 도 8 등에서 도시한 에칭 전의 웨이퍼(W)의 형상에 기초해서 행하는 것에 한정되지 않는다.
이상과 같이 에칭 장치(3)에서 행하여지는 각 에칭 처리에 대해서는, 제1 오목부(21)에 면하는 SiGe막의 에칭양, 제2 오목부(22)에 면하는 각 SiGe막(12)의 에칭양의 대소 관계가 제어된다. 보다 상세하게는, 어느 에칭양을 크게 할지, 등량으로 할지가 선택 가능하다. 그에 의해, 에칭 후의 적층체(15)의 형상이 서로 균일해지는, 즉 원하는 형상으로 되도록 제어된다. 또한, 제1 오목부(21)에 면하는 각 단의 SiGe막(12)에 관한 톱, 미들, 보텀의 각 에칭양에 대해서도 제어되어, 이 톱, 미들, 보텀의 형상, 보다 구체적으로는 이들의 각 높이의 SiGe막(12)의 측벽의 위치에 대해서도 제어할 수 있다.
또한, 앞서 서술한 각 예에서는 에칭 후의 제1 측방 오목부(23), 제2 측방 오목부(24)의 각 깊이가 균일해짐으로써, 적층체(15)의 형상을 균일하게 하고 있지만, 이들 측방 오목부(23, 24) 중 어느 것을 크게 하도록 처리 조건의 선택을 행해도 된다. 즉, 에칭양을 제어함에 있어서, 각 적층체(15)의 형상이 서로 균일해지도록 행하는 것에 한정되지는 않는다. 또한, 이미 설명한 예와 같이 SiGe막(12)의 사이에 Si막(13)이 개재하는 구성이 아니어도 되며, 마스크막(14)과 기체(11) 사이에는 SiGe막(12)만이 마련된 구성이어도 된다. 또한 제1 오목부(21), 제2 오목부(22)는, 세로 방향으로 개구되는 것에 한정되지 않고, 가로 방향으로 개구되어 있어도 된다. 즉, 오목부의 측벽이란 오목부의 저부에서 보았을 때의 측벽이며, 가로 방향으로 위치하는 것에 한정되는 것은 아니다.
본 예에서는 SiGe막에 대한 에칭성이 비교적 낮은 제2 불소 함유 가스로서 F2 가스를 사용하고, SiGe막에 대한 에칭성이 비교적 높은 제1 불소 함유 가스로서 ClF3 가스를 사용하고 있지만, 이러한 가스의 조합으로 하는 것에 한정되지 않는다. 구체적으로는 예를 들어 제2 불소 함유 가스로서는 HF 가스를 사용해도 되고, 제1 불소 함유 가스로서 ClF3 가스 대신에 SF6 가스, IF5 가스나 IF7 가스를 사용해도 된다. 또한, 에칭 대상인 게르마늄 함유막으로서는 SiGe막에 한정되지 않고, 게르마늄막이어도 된다.
또한, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 특허 청구 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태에서 생략, 치환, 변경, 조합이 이루어져도 된다.

Claims (14)

  1. 게르마늄 함유막인 측벽에 의해 구성되는 오목부를 구비하는 기판을 처리 용기 내에 격납하는 공정과,
    상기 처리 용기 내에 제1 불소 함유 가스 및 제2 불소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스를 공급하여, 상기 측벽에 대해서 에칭하는 에칭 공정과,
    상기 에칭 공정에 포함되고, 당해 처리 용기 내에서의 상기 제1 불소 함유 가스의 분압 및 상기 처리 용기 내에 공급하는 당해 제1 불소 함유 가스에 대한 상기 제2 불소 함유 가스의 유량의 비율 중 적어도 하나를 조정하여, 에칭 후의 상기 측벽의 형상을 제어하는 형상 제어 공정
    을 포함하고,
    상기 오목부는,
    제1 측벽에 의해 구성되고, 제1 폭을 갖는 제1 오목부와,
    제2 측벽에 의해 구성되고, 상기 제1 폭보다도 큰 제2 폭을 갖는 제2 오목부를 포함하고,
    상기 형상 제어 공정은,
    상기 에칭 공정에서의 상기 제1 측벽의 에칭양과, 상기 제2 측벽의 에칭양 각각의 크기를 제어하는 것인 에칭 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 불소 함유 가스는 삼불화염소 가스이며,
    상기 형상 제어 공정은, 상기 제1 불소 함유 가스의 분압에 대해서,
    상기 처리 용기 내에 공급하는 당해 제1 불소 함유 가스에 대한 상기 제2 불소 함유 가스의 유량의 비율에 따라, 상기 제1 측벽의 에칭양과 상기 제2 측벽의 에칭양 각각의 크기를 변경 가능한 제1 범위에서의 분압으로서 에칭을 행하는 공정을 포함하는, 에칭 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 처리 용기에 격납되는 기판에 따라, 상기 유량의 비율을 결정하는 공정을 포함하는, 에칭 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제1 범위는, 0.267×10-1Pa보다 크고, 0.933×10-1Pa보다 작은 범위인, 에칭 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 불소 함유 가스는 삼불화염소 가스이며,
    상기 형상 제어 공정은, 상기 제1 불소 함유 가스의 분압에 대해서, 상기 제1 측벽의 에칭양에 비하여 상기 제2 측벽의 에칭양이 커지는 제2 범위에서의 분압으로서 에칭을 행하는 공정을 포함하는, 에칭 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 범위는 0.933×10-1Pa 이상인, 에칭 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 불소 함유 가스는 삼불화염소 가스이며,
    상기 형상 제어 공정은, 상기 제1 불소 함유 가스의 분압에 대해서, 상기 제2 측벽의 에칭양에 비하여 상기 제1 측벽의 에칭양이 커지는 제3 범위에서의 분압으로 조정하는 공정을 포함하는, 에칭 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제3 범위는 0.267×10-1Pa 이하인, 에칭 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 불소 함유 가스는 삼불화염소 가스이며,
    상기 형상 제어 공정은, 상기 제1 불소 함유 가스의 분압에 대해서,
    상기 처리 용기 내에 공급하는 당해 제1 불소 함유 가스에 대한 상기 제2 불소 함유 가스의 유량의 비율에 따라 상기 제1 측벽의 에칭양과 상기 제2 측벽의 에칭양 각각의 크기를 변경 가능한 제1 범위, 상기 제1 측벽의 에칭양에 비하여 상기 제2 측벽의 에칭양이 커지는 제2 범위, 상기 제2 측벽의 에칭양에 비하여 상기 제1 측벽의 에칭양이 커지는 제3 범위 중,
    상기 처리 용기에 격납되는 기판에 따라서 선택된 범위 내의 분압으로 되도록 행하여지는, 에칭 방법.
  12. 제1항, 제4항, 제5항, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부의 측벽은 복수단의 상기 게르마늄 함유막과, 당해 게르마늄 함유막의 사이에 개재 삽입되는 개재 삽입 막에 의해 구성되고,
    상기 형상 제어 공정은, 상기 유량의 비율을 조정하여, 상기 측벽에서의 각 단의 게르마늄 함유막의 에칭 후의 형상을 제어하는 공정을 포함하는, 에칭 방법.
  13. 제1항, 제4항, 제5항, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 게르마늄 함유막은 SiGe막인, 에칭 방법.
  14. 게르마늄 함유막인 측벽에 의해 구성되는 오목부를 구비하는 기판을 격납하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내에 제1 불소 함유 가스 및 제2 불소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스를 공급하여, 상기 측벽에 대해서 에칭하기 위한 에칭 가스 공급부와,
    상기 에칭 후의 상기 측벽의 형상을 제어하기 위해서, 당해 에칭 중에서의 상기 처리 용기 내에서의 상기 제1 불소 함유 가스의 분압 및 상기 처리 용기 내에 공급하는 당해 제1 불소 함유 가스에 대한 상기 제2 불소 함유 가스의 유량의 비율 중 적어도 하나를 조정하는 조정부와,
    제어부
    를 포함하고,
    상기 오목부는,
    제1 측벽에 의해 구성되고, 제1 폭을 갖는 제1 오목부와,
    제2 측벽에 의해 구성되고, 상기 제1 폭보다도 큰 제2 폭을 갖는 제2 오목부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제1 측벽의 에칭양과, 상기 제2 측벽의 에칭양 각각의 크기를 제어하는 에칭 장치.
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