被处理体的处理方法技术

本发明专利技术提供一种被处理体的处理方法，通过该方法，即使掩模的开口的纵横比高，也能够使形成于被处理体上的氧化硅膜的膜厚偏差降低。在一个实施方式的方法中，反复进行包括以下步骤的流程来形成氧化硅膜：(a)在等离子体处理装置的处理容器内，生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体，从而在被处理体上形成反应前驱体的第一步骤；(b)在第一步骤之后，在处理容器内生成稀有气体的等离子体的第二步骤；(c)在第二步骤之后，在处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜的第三步骤；和(d)在第三步骤之后，在处理容器内生成稀有气体的等离子体的第四步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及被处理体的处理方法，尤其涉及包含掩模的制作的方法。
技术介绍
在半导体器件等电子器件的制造工艺中，在被蚀刻层上形成掩模，并且进行蚀刻以将该掩模的图案转印到被蚀刻层。作为掩模，通常使用抗蚀剂掩模。抗蚀剂掩模由光刻技术形成。因此，形成于被蚀刻层的图案的极限尺寸受到由光刻技术形成的抗蚀剂掩模的分辨极限的影响。然而，近年来，伴随电子器件的高集成化，要求形成尺寸比抗蚀剂掩模的分辨极限小的图案。因此，如专利文献1记载的那样，提出了通过在抗蚀剂掩模上沉积氧化硅膜，从而缩小由该抗蚀剂掩模划分而成的开口的宽度的技术。具体而言，在专利文献1中记载的技术中，通过原子层沉积法(ALD法)在抗蚀剂掩模上形成氧化硅膜。更具体而言，对收纳有被处理体的处理容器内交替地供给包含有机硅的源气体和被活性化了的氧簇。作为源气体使用氨基硅烷气体。但是，在使用通过ALD法那样的成膜方法形成于包含掩模的表面的被处理体的表面上的氧化硅膜来缩小掩模的开口宽度的技术中，需要降低因被处理体的表面上的位置导致的氧化硅膜的膜厚的偏差。即，在氧化硅膜的形成中，要求在被处理体的表面上的高的面内均匀性和氧化硅膜的共形的覆盖性。在此，共形的覆盖性是指，掩模的上表面之上的氧化硅膜的膜厚、沿着划分开口的掩模侧面形成的氧化硅膜的膜厚(宽度)和开口的底面上的氧化硅膜的膜厚相互的差异小。但是，当掩模的开口的纵横比变高时，与在掩模的上表面之上形成的氧化硅膜的膜厚相比，沿着划分开口的掩模侧面形成的氧化硅膜的膜厚和开
口的底面上的氧化硅膜的膜厚变小。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011－82560号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题在于，即使掩模的开口的纵横比高，也能够使形成于被处理体上的氧化硅膜的膜厚的偏差降低。用于解决问题的技术方案在一个方式中，提供具有掩模的被处理体的处理方法。在该被处理体的处理方法中，反复进行以下流程来形成氧化硅膜：(a)在等离子体处理装置的处理容器内生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体，从而在被处理体上形成反应前驱体的第一步骤；(b)在第一步骤之后，在处理容器内生成稀有气体的等离子体的第二步骤；(c)在第二步骤之后，在处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜的第三步骤；和(d)在第三步骤之后，在处理容器内生成稀有气体的等离子体的第四步骤。在上述方法中，在流程中的第一步骤中包含硅的前驱体形成于被处理体上，在该流程中的第三步骤中该前驱体发生氧化。因此，根据该方法，具有与流程的反复次数相应的膜厚的氧化硅膜形成于被处理体上。因此，根据该方法，能够将掩模的开口宽度调整至所期望的宽度。并且，根据该方法，在第一步骤和第三步骤之间的第二步骤中，利用稀有气体原子的活性种使前驱体表面上的结合活性化。另外，在第四步骤中，氧化硅膜的表面的结合被活性化。由此，能够消除氧化硅膜中的Si－O的网中的氧缺损。因此，使形成的氧化硅膜致密化。即，具有高密度且具有薄的膜厚的氧化硅膜，通过一次流程而共形地形成于被处理体的表面上。通过该流程的反复，即使是具有提供高纵横比的开口的掩模的被处理体，也能够在该被处理体的表面上形成具有高面内均匀性和共形的覆盖性的氧化硅膜。即，形成于被处理体的
表面上的氧化硅膜的膜厚的偏差降低。另外，卤化硅气体例如SiCl4气体、SiBr4气体、SiF4气体或SiH2Cl4气体，在常温下处于气化状态。因此，根据一个实施方式的方法，不使用具有气化器的专用的成膜装置，也能够使含硅的前驱体在低温下沉积在掩模上。在一个实施方式中，第一步骤、第二步骤、第三步骤和第四步骤依次连续执行，在第一步骤、第二步骤、第三步骤和第四步骤中生成稀有气体的等离子体。根据该实施方式，在第一步骤与第三步骤之间、第三步骤与下一个第一步骤之间，不需要另外进行处理容器内的空间的清洁。另外，用于使等离子体稳定化的期间也能够省略。因此，生产能力得到改善。在一个实施方式中，在第四步骤中对处理容器内供给的稀有气体的流量，大于在第三步骤中对处理容器内供给的稀有气体的流量。在该实施方式中，能够将在第三步骤中使用的氧气从处理容器内的空间高速排出。因此，生产能力得到进一步改善。另外，在第四步骤中对处理容器内供给的稀有气体的流量为在第三步骤中对处理容器内供给的稀有气体的流量的5倍以上的流量。在第四步骤使用该流量的稀有气体，能够从处理容器内进一步高速地排出在第三步骤中使用过的氧气。另外，在其他实施方式中，在第一步骤与第二步骤之间、第二步骤与第三步骤之间、第三步骤与第四步骤之间和第四步骤与第一步骤之间还可以执行对处理容器内的空间进行清洁的步骤。此外，进行清洁的步骤中的“清洁”是为了防止卤化硅气体和氧气同时存在于处理容器内而以置换处理容器内的气体为目的进行的，可以是使不活泼气体在处理容器内流动的气体清洁、真空吸引的清洁、或者包含气体清洁和真空吸引的清洁双方的清洁。在一个实施方式中，在第一步骤中设定成以下的高压低功率的条件：处理容器内的压力为13.33Pa以上的压力，等离子体生成用的高频电源的功率为100W以下。通过在这样的高压且低功率的条件下生成等离子体，能够抑制过剩的卤元素的活性种的产生。由此，能够抑制第一掩模的损伤和/或已经生成的氧化硅膜的损伤。另外，能够减少被
处理体上的位置引起的氧化硅膜的膜厚的偏差。并且，在存在有掩模密集设置的区域和稀疏设置的区域的情况下，即掩模的图案存在疏密的情况下，能够减少在双方的区域形成的氧化硅膜的膜厚的偏差。另外，在一个实施方式的第一步骤中，不对支承被处理体的载置台施加用于吸引离子的偏置电力。根据该实施方式，对于凹凸部的掩模形状，分别形成于掩模的上表面和侧面以及该掩模的基底的表面的氧化硅膜的膜厚的均匀性得到进一步提高。在一个实施方式中，被处理体还包括被蚀刻层、设置在该被蚀刻层上的有机膜和设置在该有机膜上的含硅的防反射膜，掩模为设置在防反射膜上的抗蚀剂掩模。该实施方式的方法还包括：(e)在上述流程执行之后，利用在处理容器内产生的等离子体来除去防反射膜的表面上的氧化硅制的区域的步骤；(f)利用在处理容器内产生的等离子体来蚀刻防反射膜的步骤；和(g)利用在处理容器内产生的等离子体来蚀刻有机膜的步骤。根据该实施方式，在包含抗蚀剂掩模的表面的被处理体的表面上形成有氧化硅膜，该抗蚀剂掩模的开口的宽度得到调整，之后除去防反射膜上的氧化硅制的区域。接着，通过蚀刻防反射膜和有机膜，形成被蚀刻层的蚀刻用的掩模。在一个实施方式中，等离子体处理装置可以为电容耦合型的等离子体处理装置，该实施方式的方法还包括在上述流程执行之前，在处理容器内产生等离子体，对等离子体处理装置的上部电极施加负的直流电压，由此对掩模照射二次电子的步骤。根据该实施方式，能够将抗蚀剂掩模改性，抑制由后续的步骤导致的抗蚀剂掩模的损伤。在另外的实施方式中，被处理体还包括被蚀刻层和设置在该被蚀刻层上的有机膜，掩模设置在有机膜上，该实施方式的方法还包括：(h)利用在处理容器内产生的等离子体，对在其上具有抗蚀剂掩模的防反射膜进行蚀刻，由该防反射膜形成掩模的步骤；和(i)利用在处理容器内产生的等离子体，蚀刻有机膜的步骤。在该实施方式的方法中，上述流程在蚀刻防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括掩模的被处理体的处理方法，其特征在于，反复进行包含以下步骤的流程来形成氧化硅膜：在等离子体处理装置的处理容器内生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体，在被处理体上形成反应前驱体的第一步骤；在所述第一步骤之后，在所述处理容器内生成稀有气体的等离子体的第二步骤；在所述第二步骤之后，在所述处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜的第三步骤；和在所述第三步骤之后，在所述处理容器内生成稀有气体的等离子体的第四步骤。

【技术特征摘要】
2015.01.30 JP 2015-0166111.一种包括掩模的被处理体的处理方法，其特征在于，反复进行包含以下步骤的流程来形成氧化硅膜：在等离子体处理装置的处理容器内生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体，在被处理体上形成反应前驱体的第一步骤；在所述第一步骤之后，在所述处理容器内生成稀有气体的等离子体的第二步骤；在所述第二步骤之后，在所述处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜的第三步骤；和在所述第三步骤之后，在所述处理容器内生成稀有气体的等离子体的第四步骤。2.如权利要求1所述的被处理体的处理方法，其特征在于：所述第一步骤、所述第二步骤、所述第三步骤和所述第四步骤依次连续地执行，在所述第一步骤、所述第二步骤、所述第三步骤和所述第四步骤中均生成所述稀有气体的等离子体。3.如权利要求2所述的被处理体的处理方法，其特征在于：在所述第四步骤中对所述处理容器内供给的所述稀有气体的流量，大于在所述第三步骤中对所述处理容器内供给的所述稀有气体的流量。4.如权利要求3所述的被处理体的处理方法，其特征在于：在所述第四步骤中对所述处理容器内供给的所述稀有气体的流量为在所述第三步骤中对所述处理容器内供给的所述稀有气体的流量的5倍以上的流量。5.如权利要求1所述的被处理体的处理方法，其特征在于：在所述第一步骤与所述第二步骤之间、所述第二步骤与所述第三
\t步骤之间、所述第三步骤与所述第四步骤之间和所述第四步骤与所述第一步骤之间，还包括对所述处理容器内的空间进行清洁的步骤。6.如权利要求1～5中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于：在所述第一步骤中设定成以下所述的高压低功率的条件：所述处理容器内的压力为13.33Pa以上的压力，等离子体生成用的高频电源的功率为100W以下。7.如权利要求1～6中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于：在所述第一步骤中，不对支承所述被处理体的载置台施加用于吸引离子的偏置电力。8.如权利要求1～7中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于：所述卤化硅气体为SiCl4气体。9.如权利要求1～8中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于：所述被处理体还包括被蚀刻层、设置在该被蚀刻层上的有机膜和设置在该有机膜上的含硅的防反射膜，所述掩模为设置在所述防反射膜上的抗蚀剂掩模，所述被处理体的处理方法还包括：在所述流程执行之后，利用在所述处理容器内产生的...

【专利技术属性】
技术研发人员：木原嘉英，久松亨，大石智之，本田昌伸，
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