等离子体蚀刻方法及等离子体蚀刻装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及等离子体蚀刻方法及等离子体蚀刻装置。课题在于改善槽的形状。等离子体蚀刻方法包括：第1工序、第2工序和第3工序。第1工序对在掩膜上形成的具有规定的图案的光致抗蚀膜进行等离子体处理。第2工序沿着被等离子体处理的光致抗蚀膜的图案用等离子体对掩膜进行蚀刻，使形成于掩膜的下层的有机膜露出。第3工序用包含O2、COS和Cl2的混合气体的等离子体对有机膜进行蚀刻。

【技术实现步骤摘要】
等离子体蚀刻方法及等离子体蚀刻装置
本专利技术涉及等离子体蚀刻方法及等离子体蚀刻装置。
技术介绍
已知在利用等离子体的蚀刻工序中在被处理膜上形成槽的情况下，由于槽的侧壁以超过必要的程度被削去，槽的中间的空间鼓起而产生弓形。由于微细化的发展，该弓形的问题明显化而难以按照设计控制槽的宽度。作为其对策，下述专利文献1中公开了向蚀刻气体中添加cos (羰基硫)的技术。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2012 - 204668号公报
技术实现思路
_6] 专利技术要解决的问题 然而，在蚀刻工序中在被处理膜上形成槽的情况下，如果槽的侧壁是垂直的则在槽的底(角部)发生反应产物(沉积物)堆积，对于之后形成的器件的性能带来影响。通过使槽的侧壁带有规定的角度的倾斜(锥形)而容易去除反应产物(沉积物)。另外，产生在之后的使膜堆积在槽的侧壁的工序中膜容易附着等优点。但是，一直以来难以抑制弓形的产生并且形成规定的锥形。 另外，上述专利文献1的技术中，能够某种程度抑制弓形的产生，但是还没有达到能够在槽的侧壁形成规定的锥形。 _9] 用于解决问题的方案 本专利技术的一个方面的等离子体蚀刻方法在基板上依次形成不含有Si (硅)的有机膜、掩膜、抗蚀膜，前述抗蚀膜具有规定的图案，将前述抗蚀膜作为掩模对前述掩膜进行蚀刻而形成掩模，将前述抗蚀膜和掩膜作为掩模，用包含02 (氧气)、C0S和Cl2 (氯气)的混合气体的等离子体对前述有机膜进行蚀刻。 专利技术的效果 通过本专利技术的各个方面和实施方式，实现了能够改善槽的形状的等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置。 【附图说明】 图1为表示实施方式的蚀刻装置的一例的纵向剖视图。 图2为用于说明用实施方式的蚀刻装置蚀刻的半导体晶圆的结构的一例的示意图。 图3为表示处理气体与槽的形状的关系的一例的示意图。 图4为表示实施方式的蚀刻方法的顺序的一例的流程图。 图5为表示使用包含COS气体和Cl2气体的处理气体进行蚀刻时的、槽的剖面的实验结果的一例的图。 图6为用于说明锥形角度的定义的示意图。 图7为表示对应于COS气体与Cl2气体的流量的比的锥形角度的计算结果的一例的图。 图8为表示对应于COS气体与Cl2气体的流量的比的锥形角度的变化的一例的曲线图。 图9为表示使用包含COS气体、Cl2气体和02气体的处理气体进行蚀刻时的、槽的剖面的实验结果的一例的图。 图10为表示对应于02气体的流量相对于COS气体的流量与Cl2气体的流量的总计的比的、CD比和锥形角度的计算结果的一例的图。 图11为表示对应于02气体的流量相对于C0S气体的流量与Cl2气体的流量的总计的比的、CD比和锥形角度的变化的一例的曲线图。 【具体实施方式】 首先，对于本专利技术的实施方式，边参照附图边进行说明。 图1为表示实施方式的蚀刻装置的一例的纵向剖视图。本实施方式的等离子体蚀刻装置以电容耦合型平行平板等离子体蚀刻装置的形式构成，具有例如由表面经阳极氧化处理的铝形成的大致圆筒状的腔室(处理容器)10。该腔室10进行了保护接地。 在腔室10的底部，隔着由陶瓷等形成的绝缘板12配置有圆柱状的基座支撑台14，在该基座支撑台14上设有例如由铝形成的基座16。基座16构成下部电极，在其上堆叠有作为被处理基板的半导体晶圆W。在该半导体晶圆W上形成有作为本专利技术的蚀刻对象的有机膜。 在基座16的上表面设有用静电力吸附保持半导体晶圆W的静电卡盘18。该静电卡盘18具有用A1203等电介体的绝缘层夹着由导电膜形成的电极20而成的结构。电极20与直流电源22电连接。并且，通过来自直流电源22的直流电压产生的库伦力等静电力，半导体晶圆W被静电卡盘18吸附保持。 在静电卡盘18 (半导体晶圆W)的周围且基座16的上表面,配置有用于提闻蚀刻的均一性的、例如由硅形成的导电性的聚焦环(校正环)24。在基座16和基座支撑台14的侧面设有例如由石英形成的圆筒状的内壁部件26。 在基座支撑台14的内部例如在圆周上设有冷却介质室28。在该冷却介质室28中，由设置于外部的没有图示的致冷单元通过配管30a，30b循环供给规定温度的冷却介质例如冷却水，从而能够通过冷却介质的温度控制基座16上的半导体晶圆W的处理温度。 进而，来自没有图示的导热气体供给机构的冷热传输用气体(冷却气体)例如He气，通过气体供给线路32被供给至静电卡盘18的上表面与半导体晶圆W的背面之间。通过这样的构成能够将半导体晶圆W控制在规定的温度。 在作为下部电极的基座16的上方，上部电极34面向基座16平行地设置。并且，在上部电极34和下部电极16间的空间生成等离子体。 该上部电极34被绝缘性保护部件42支撑在腔室10的上部，构成与基座16相对的面并且具有多个气体排出孔37。另外，上部电极34具有由导电性材料例如铝形成的水冷结构的电极支撑体38。在电极支撑体38的内部设有气体扩散室40，与气体排出孔37连通的多个气体通流孔41由该气体扩散室40向下方延伸。 在电极支撑体38上形成有向气体扩散室40导入处理气体的气体导入口 62，该气体导入口 62与气体供给管64连接，气体供给管64与供给处理所需要的气体的气体供给源66连接。气体供给管64与多个气体配管连接，这些气体配管设有流量控制器和开闭阀(均没有图示)。并且，处理所需要的气体从气体供给源66经由气体供给管64到达气体扩散室40，通过气体通流孔41和气体排出孔37淋浴状地被排出至等离子体生成空间。S卩，上部电极34作为用于供给处理气体的喷头而起作用。 上部电极34通过低通滤波器(LPF) 51与可变直流电源50电连接。可变直流电源50按照负极为上部电极34侧的方式进行连接，对上部电极34施加负的电压。来自可变直流电源50的供电能够通过开/闭(on/off)开关52而开/闭。低通滤波器(LPF)51阻隔后述的来自第1和第2高频电源的高频，优选由LR滤波器或LC滤波器构成。 设置圆筒状的接地导体10a，从腔室10的侧壁起延伸至位置比上部电极34的高度靠上方处。 作为下部电极的基座16通过第1匹配器46与第1高频电源48电连接。第1高频电源48输出27?100MHz的频率例如60MHz的高频电力。第1匹配器46使第1高频电源48的内部(或输出)阻抗与负荷阻抗匹配，起到在腔室10内生成等离子体时使第1高频电源48的输出阻抗与负荷阻抗表观上一致的作用。 另外，作为下部电极的基座16通过第2匹配器88与第2高频电源90也电连接。通过由该第2高频电源90向作为下部电极的基座16供给高频电力，对半导体晶圆W施加高频偏压而向半导体晶圆W引入离子。第2高频电源90输出400kHz?20MHz范围内的频率例如13.56MHz的高频电力。第2匹配器88用于使第2高频电源90的内部(或输出)阻抗与负荷阻抗匹配，起到在腔室10内生成等离子体时使第2高频电源90的内部阻抗与腔室10内的包含等离子体的负荷阻抗表观上一致的作用。 在腔室10的底部设置有排气口 80，该排气口 80经由排气管82与排气装置84相连接。排气装置84具有涡轮分子泵等真空泵，能够将腔室10内减压至所希望的真空度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体蚀刻方法，其特征在于，在基板上依次形成不含有Si即硅的有机膜、掩膜、抗蚀膜，所述抗蚀膜具有规定的图案，将所述抗蚀膜作为掩模对所述掩膜进行蚀刻而形成掩模，将所述抗蚀膜和掩膜作为掩模，用包含O2即氧气、COS即羰基硫和Cl2即氯气的混合气体的等离子体对所述不含有Si的有机膜进行蚀刻。

【技术特征摘要】
2013.06.28 JP 2013-1371181.一种等离子体蚀刻方法，其特征在于，在基板上依次形成不含有Si即硅的有机膜、掩膜、抗蚀膜，所述抗蚀膜具有规定的图案，将所述抗蚀膜作为掩模对所述掩膜进行蚀刻而形成掩模，将所述抗蚀膜和掩膜作为掩模，用包含O2即氧气、COS即羰基硫和Cl2即氯气的混合气体的等离子体对所述不含有Si的有机膜进行蚀刻。2.根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于，所述COS的流量相对于Cl2的流量的比为0.35?0.5的范围。3.根据权利要求2所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于，所述COS的流量相对于Cl2的流量的比为0.35?0.45的范围。4.根据权利要求1?3的任一项所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于，所述O2的流量相对于COS的流量和Cl2的流量的总计的比为1.5?2.7的范围。5.根据权利要求4所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于，所述O2的流量相对于COS的流量和Cl2流量的总计的比为1.7?1.9的范围。6.一种等离子体蚀刻方法，其特征在于，包括: 第I工序:对在掩膜上形成的具有规定的图案的光致抗蚀膜进行等离子体处理； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井孝幸，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP