プラズマエッチングにおける原子レベルダメージ低減のための低周波電圧を用いたウエハ局所帯電抑制手法の開発

摘要

近年、半導体デバイスの微細化・3次元化に伴い、その製造工程に原子レベルの加工精度が求められるようになった。例えばFinFET製造工程においては、Fin形状を原子レベルで維持しながら、Fin上に積層された膜を除去する工程がある。その時Finがプラズマに暴露され、化学的反応のほか、イオン照射による物理的なスパッタリングが原因となり、Finにダメージが生じる虞がある。このイオン起因のダメージは、ウエハ表面の局所的な帯電により軌道が曲げられたイオンが Fin 先端に集中することや、斜めに入射することで増加する場合がある。そのため、原子レベルの形状制御実現には、ウエハ表面の局所的な帯電を抑制する必要がある。これまで、ウエハ表面帯電制御手法としてはパルスプラズマ技術があったが、本研究では、非パルスプラズマが優位なプロセスにおけるウエハ表面帯電制御手法として、ウエハに低周波電圧を印加する新たな手法を検討した。