蚀刻方法技术

本发明专利技术提供蚀刻方法。该方法是对第一区域和第二区域进行蚀刻的方法。所述第一区域具有：第一电介质膜与为氮化硅膜的第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜。所述第二区域具有单层的氧化硅膜。[解决手段]一个实施方式的方法包括：第一等离子体处理工序：在等离子体处理装置的处理容器内生成包含全氟烃气体和氧气的第一处理气体的等离子体；以及第二等离子体处理工序：在处理容器内生成包含氢气、三氟化氮气体和含碳气体的第二处理气体的等离子体。该方法中，第一等离子体处理工序中，静电卡盘的温度被设定为第一温度；第二等离子体处理工序中，静电卡盘的温度被设定为低于第一温度的第二温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及蚀刻方法，特别是涉及对第一区域和第二区域进行蚀刻的方法。所述第一区域具有：第一电介质膜与第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜。所述第二区域具有单层的氧化硅膜。
技术介绍
作为半导体装置的一种，已知有具有三维结构的NAND型闪速存储器。在具有三维结构的NAND型闪速存储器的制造中，进行如下工序：对氧化硅膜与氮化硅膜交替地设置而构成的多层膜进行蚀刻，在该多层膜中形成深孔。对于这样的蚀刻，记载于下述的专利文献1中。具体而言，专利文献1中记载了如下方法：将多层膜上具有掩膜的被处理体暴露于处理气体的等离子体中，从而进行该多层膜的蚀刻。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2013/0059450号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题作为蚀刻对象的被处理体具备：具有第一电介质膜与为氮化硅膜的第二电介质膜交替设置而构成的多层膜的第一区域；以及具有单层的氧化硅膜的第二区域。对这样的被处理体进行蚀刻，能够寻求在第一区域与第二区域两者形成孔和沟槽中任一种空间。另外，在该蚀刻中，能够寻求抑制蚀刻速率的降低，且在第一区域和第二区域形成良好形状的空间。用于解决问题的方案一个实施方式中，提供对被处理体的第一区域和第二区域进行蚀刻的方法。第一区域具有：第一电介质膜与第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜。第二电介质膜为氮化硅膜。第二区域具有单层的氧化硅膜。被处理体具有在该第一区域和第二区域上提供开口的掩膜。该方法包括：(i)将被处理体载置于等离子体处理装置的处理容器内设置的静电卡盘上的工序；(ii)在处理容器内生成包含全氟烃气体和氧气的第一处理气体的等离子体的工序(以下，称为“第一等离子体处理工序”)；(iii)在处理容器内生成包含氢气、三氟化氮气体和含碳气体的第二处理气体的等离子体的工序(以下，称为“第二等离子体处理工序”)。该方法中，在第一等离子体处理工序中，被处理体的温度被设定为第一温度；在第二等离子体处理工序中，被处理体的温度被设定为低于第一温度的第二温度。利用第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有第二区域的蚀刻速率高于第一区域的蚀刻速率的特性。另外，利用第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有如下特性：被处理体的温度为较高温时，能够降低沉积物在掩膜的附着，从而抑制掩膜开口的堵塞以及掩膜开口的闭塞。利用第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有第一区域的蚀刻速率高于第二区域的蚀刻速率的特性。另外，利用第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有如下特性：被处理体的温度为较低温时，第一区域的蚀刻速率变高并且能够降低掩膜的削减。由于利用第一处理气体的等离子体进行的蚀刻具有上述的特性，所以上述一个实施方式的方法中，第一等离子体处理工序实施后，第二区域形成的空间的深度变得深于第一区域形成的空间的深度。另外，第一等离子体处理工序中，由于静电卡盘的温度被设定为比较高温的第一温度，因此在被处理体的温度被设定为比较高温的状态下利用第一处理气体的等离子体进行蚀刻。因此，抑制了第一等离子体处理工序实施后掩膜开口的堵塞或掩膜开口的闭塞。另外，由于利用第二处理气体的等离子体进行的蚀刻具有上述的特性，
所以上述一个实施方式的方法中，实施第二等离子体处理工序之后，形成于第一区域的空间的深度与形成于第二区域的空间的深度的差异被降低或被消除。另外，第二等离子体处理工序中，由于静电卡盘的温度被设定为比较低温的第二温度，因此在被处理体的温度被设定在比较低温的状态下，利用第二处理气体的等离子体进行蚀刻。因此，作为第一区域的蚀刻速率得到高的蚀刻速率并且掩膜的削减被抑制。这样，通过本方法，第一等离子体处理工序中，掩膜开口的堵塞或掩膜开口的闭塞被抑制；第二等离子体处理工序中，掩膜的削减被抑制而掩膜的形状保持良好。结果，能够在第一区域与第二区域两方都形成良好形状的空间。另外，由于在第二等离子体处理工序中能够得到高的蚀刻速率，因此能够抑制蚀刻速率的降低。一个实施方式中，可以连续地实施第一等离子体处理工序与第二等离子体处理工序。即，一个实施方式中，在第一等离子体处理工序与第二等离子体处理工序之间任选设置不生成等离子体而将处理容器内的气体由第一处理气体置换成第二处理气体的期间或者不设置该期间。通过该实施方式，改善了生产率。一个实施方式中，第二处理气体还可以包含溴化氢气体。一个实施方式中，被处理体具有由硅或钨形成的基底层作为第一区域和第二区域的基底，第一等离子体处理工序和第二等离子体处理工序进行至基底层即将露出。即，实施第一等离子体处理工序和第二等离子体处理工序使得第一区域和第二区域在基底层上仅存少量。该实施方式的方法还包括在处理容器内生成包含全氟烃气体和氧气的第三处理气体的等离子体的工序(以下，称为“第三等离子体处理工序”)。第三等离子体处理工序中，静电卡盘的温度被设定为高于第一温度的第三温度。该实施方式的第三等离子体处理工序中所使用的第三处理气体的等离子体可以以实质上不蚀刻基底层的程度生成。另外，第三等离子体处理工序中，由于静电卡盘的温度被设定为高温的第三温度，所以被处理体的温度变高，活性种对于基底层的附着系数变小。因此，通过该实施方式，能够抑制在基底层露出期间的由蚀刻所导致的
基底层的损伤。一个实施方式中，也可以实施包括第一等离子体处理工序和第二等离子体处理工序的多次程序。专利技术的效果如以上说明，第一区域具有第一电介质膜与为氮化硅膜的第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜；第二区域具有单层的氧化硅膜；在对第一区域和第二区域进行蚀刻的技术中，能够抑制蚀刻速率的降低并且在第一区域和第二区域两者形成良好形状的空间。附图说明图1是表示一个实施方式的蚀刻方法的流程图。图2是表示能够适用图1所示的蚀刻方法的被处理体的一例的剖面图。图3是示意地表示图1所示的蚀刻方法的实施中能够利用的等离子体处理装置的一例的图。图4是表示图1所示的蚀刻方法的实施中在中途阶段的被处理体的状态的一例的剖面图。图5是表示图1所示的蚀刻方法的实施中在中途阶段的被处理体的状态的一例的剖面图。图6是表示图1所示的蚀刻方法实施后的被处理体的状态的一例的剖面图。附图标记说明10…等离子体处理装置、12…处理容器、PD…载置台、16…下部电极、18…静电卡盘、30…上部电极、50…排气装置、62…第一高频电源、64…第二高频电源、Cnt…控制部、W…晶圆、R1…第一区域、R2…第二区域、IL1…第一电介质膜、IL2…第二电介质膜、MSK…掩膜。具体实施方式以下，参照附图对各种实施方式详细地进行说明。需要说明的是，各附图中，对于相同或相当的部分标记相同的符号。图1是表示一个实施方式的蚀刻方法的流程图。图1所示的方法MT是对被处理体(以下，有时称为“晶圆W”)的第一区域和第二区域进行蚀刻，从而在第一区域和第二区域的两者形成孔或沟槽这样的空间的方法。该方法MT能够用于例如，具有三维结构的NAND闪速存储器的制造。图2是表示能够适用图1所示的蚀刻方法的被处理体的一例的剖面图。图2所示的晶圆W具有基底层UL、第一区域R1、第二区域R2和掩膜MSK。基底层UL是设置于基板上的层。基底层UL例如由硅或钨形成。更具体的一例中，基底层UL是多晶硅层。第一区域R1和第二区域R2设置于基底层UL的一主表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚀刻方法，其是对被处理体的第一区域和第二区域进行蚀刻的方法，该第一区域具有：第一电介质膜与第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜，该第二电介质膜为氮化硅膜；该第二区域具有单层的氧化硅膜；该被处理体具有在该第一区域和该第二区域上提供开口的掩膜，该方法包括：将所述被处理体载置于等离子体处理装置的处理容器内设置的静电卡盘上的工序；在所述处理容器内生成包含全氟烃气体和氧气的第一处理气体的等离子体的工序；以及在所述处理容器内生成包含氢气、三氟化氮气体和含碳气体的第二处理气体的等离子体的工序，在生成第一处理气体的等离子体的所述工序中，所述静电卡盘的温度被设定为第一温度；在生成第二处理气体的等离子体的所述工序中，所述静电卡盘的温度被设定为低于所述第一温度的第二温度。

【技术特征摘要】
2015.05.29 JP 2015-1095671.一种蚀刻方法，其是对被处理体的第一区域和第二区域进行蚀刻的方法，该第一区域具有：第一电介质膜与第二电介质膜交替层叠而构成的多层膜，该第二电介质膜为氮化硅膜；该第二区域具有单层的氧化硅膜；该被处理体具有在该第一区域和该第二区域上提供开口的掩膜，该方法包括：将所述被处理体载置于等离子体处理装置的处理容器内设置的静电卡盘上的工序；在所述处理容器内生成包含全氟烃气体和氧气的第一处理气体的等离子体的工序；以及在所述处理容器内生成包含氢气、三氟化氮气体和含碳气体的第二处理气体的等离子体的工序，在生成第一处理气体的等离子体的所述工序中，所述静电卡盘的温度被设定为第一温度；在生成第二处理气体的等离子体的所述工序中，所述静电卡盘的温度被设定为低于所述第一温度的第二温度。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽田石真之，三轮智典，金子雄基，
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