[发明专利]等离子体处理用气体、等离子体处理方法及等离子体处理装置

说明书

[课题]提供：可以抑制对地球温室效应的影响，并且可以执行吞吐量高的等离子体处理的等离子体处理装置等。[解决方法]本发明的等离子体处理装置100具备：腔室(1)，其在内部生成等离子体；载置台(2)，其配置在腔室内、用于载置基板S；和，气体供给源(3)(3a～3d)，其向腔室内供给用于生成等离子体的气体，该装置通过交替重复执行使用等离子体对基板进行蚀刻的蚀刻处理S2、和使用等离子体于通过蚀刻处理形成的凹部形成保护膜的保护膜形成处理S3，从而对基板进行深度蚀刻。特征在于，保护膜形成处理S3中，作为为了生成等离子体而供给的气体，由气体供给源(3b)、(3c)向腔室内供给C₄F₈与2,3,3,3‑四氟丙烯的混合气体。

技术领域

本发明涉及等离子体处理用气体、等离子体处理方法及等离子体处理装置。特别是本发明涉及可以抑制对地球温室效应的影响、并且可以执行吞吐量高的等离子体处理的等离子体处理用气体，等离子体处理方法及等离子体处理装置。

背景技术

以往，作为可以以高长宽比蚀刻Si等基板的方法，使用被称作Bosch工艺法的深度蚀刻(例如，参照专利文献1)。

深度蚀刻为如下的等离子体处理方法：通过交替重复执行使用SF₆等蚀刻用气体的等离子体对基板进行蚀刻的蚀刻处理，和使用c-C₄F₈(以下，本说明书及权利要求中，简称为“C₄F₈”)等保护膜形成用气体的等离子体、在通过前述蚀刻处理形成的凹部上形成保护膜的保护膜形成处理，从而以高长宽比对基板进行蚀刻。

通常用作深度蚀刻的保护膜形成用气体的C₄F₈的地球温室效应系数高达9540(IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)第5次评价报告书中记载。以CO₂为1时的100年间对温室效应的影响)，因此大量使用时，有会促进地球的温室效应的问题。

因此，作为深度蚀刻的保护膜形成用气体，提出了使用地球温室效应系数低至小于1(IPCC第5次评价报告书中记载。以CO₂为1时的100年间对温室效应的影响)的2,3,3,3-四氟丙烯(也称作HFO-1234yf。化学式：CF3-CF＝CH2)代替C₄F₈的方案(例如，参照专利文献2)。

然而，使用2,3,3,3-四氟丙烯作为深度蚀刻的保护膜形成用气体时，可知在深度蚀刻的保护膜形成处理中，于等离子体处理装置的腔室内，作为膜组合物的CF聚合物会大量沉积。腔室内被CF聚合物污染时，有基板的批内、批间的工艺稳定性劣化的担忧。

因此，对多个基板执行深度蚀刻时，在一个基板的深度蚀刻结束后，到开始下一基板的深度蚀刻之间，使用O₂等清洁用气体的等离子体执行的腔室内的清洁处理所要的时间变长，结果有吞吐量降低的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6529943号公报

专利文献2：日本专利第6438511号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是为了解决上述现有技术的问题而做出的，课题在于，提供：可以抑制对地球温室效应的影响、并且可以执行吞吐量高的等离子体处理的等离子体处理用气体，等离子体处理方法及等离子体处理装置。

用于解决问题的方案

为了解决前述课题，本发明人等进行了深入研究，结果发现：使用C₄F₈与2,3,3,3-四氟丙烯的混合气体作为深度蚀刻的保护膜形成用气体即可，从而完成了本发明。