等离子体蚀刻方法技术

本发明专利技术所要解决的课题在于：避免由于从含金属掩模飞散的金属引起的蚀刻停止。解决课题的方法在于：等离子体蚀刻方法包括：保护膜形成工序，其利用第一处理气体，对形成于蚀刻对象膜上的具有规定的开口图案的含金属膜形成保护膜；和蚀刻工序，其将形成有保护膜的含金属膜作为掩模，利用第二处理气体的等离子体对蚀刻对象膜进行蚀刻。

Plasma etching method

【技术实现步骤摘要】
等离子体蚀刻方法
本专利技术的各方面和实施方式涉及等离子体蚀刻方法。
技术介绍
现有技术中，存在将含金属膜作为掩模来对蚀刻对象膜进行蚀刻的技术。例如，存在如下技术：隔着由含金属膜形成的掩模，利用包含CF4的处理气体的等离子体，对作为蚀刻对象膜的SiO2膜进行蚀刻。另外，还存在如下技术：使用包含CH2F2/N2的气体等的蚀刻气体来对Low-k膜进行蚀刻。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003－282539号公报专利文献2：日本特开2017－98323号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在上述的现有技术中，由于蚀刻从含金属掩模飞散的金属附着在掩模下层的蚀刻对象膜上，因此形成的凹部的形状劣化。例如，通过蚀刻所形成的凹部的关键尺寸(CriticalDimension，CD)缩小，通过蚀刻形成的凹部的侧壁成为锥形状，或者阻碍蚀刻。其结果，在上述的现有技术中，可能会发生蚀刻停止。解决技术问题的方法关于本专利技术的等离子体蚀刻方法，在一个实施方式中，包括：保护膜形成工序，其利用第一处理气体，对形成于蚀刻对象膜上的具有规定的开口图案的含金属膜形成保护膜；和蚀刻工序，其将形成有所述保护膜的所述含金属膜作为掩模，利用第二处理气体的等离子体对所述蚀刻对象膜进行蚀刻。另外，关于本专利技术的等离子体蚀刻方法，在一个实施方式中，包括：蚀刻工序，其将形成于蚀刻对象膜上的具有规定的开口图案的含金属膜作为掩模，利用处理气体的等离子体对所述蚀刻对象膜进行蚀刻；和高频电力施加工序，其在生成所述处理气体的等离子体的期间，间歇地施加用于引入所述等离子体中的离子的高频电力。专利技术效果根据本专利技术的等离子体蚀刻方法的一个方式，发挥能够避免由于从含金属掩模飞散的金属引起的蚀刻停止的效果。附图说明图1是表示第一实施方式的等离子体蚀刻装置的纵截面的一个例子的图。图2是表示第一实施方式中的由等离子体蚀刻装置进行的等离子体蚀刻处理的流程的一个例子的流程图。图3是表示比较例1和实施例1的处理结果的图。图4是表示第二实施方式中的由等离子体蚀刻装置进行的等离子体蚀刻处理的流程的一个例子的流程图。图5是表示本实施方式的高频电力施加工序的一个例子的图。图6是表示比较例2和实施例2的处理结果的图。附图标记说明1等离子体蚀刻装置10腔室15气体供给源20载置台25气体喷头32第一高频电源34第二高频电源52可变直流电源65排气装置100控制部具体实施方式下面，参照附图，对各种实施方式进行详细说明。此外，在各附图中，对相同或者相当的部分标注相同的附图标记。(第一实施方式)首先，根据图1对第一实施方式的等离子体蚀刻装置进行说明。图1是表示第一实施方式的等离子体蚀刻装置的纵截面的一个例子的图。本实施方式的等离子体蚀刻装置1是在腔室10内相对地配置有载置台20和气体喷头25的平行平板型的等离子体蚀刻装置(电容耦合型等离子体蚀刻装置)。载置台20具有保持被处理体的一个例子即半导体晶片(下面简单地称为“晶片W”。)的功能，并且作为下部电极发挥作用。气体喷头25具有以喷淋状向腔室10内供给气体的功能，并且作为上部电极发挥作用。腔室10由例如表面经铝阳极化处理(阳极氧化处理)的铝形成且为圆筒形。腔室10电接地。载置台20设置于腔室10的底部，载置晶片W。载置台20由例如铝(Al)、钛(Ti)、碳化硅(SiC)等形成。在载置台20的上表面设置有用于对晶片W进行静电吸附的静电卡盘106。静电卡盘106构成为在绝缘体106b中间夹着卡盘电极106a。卡盘电极106a与直流电压源112连接，从直流电压源112向卡盘电极106a供给直流电压。由此，利用库仑力将晶片W吸附到静电卡盘106。在静电卡盘106(晶片W)的周围配置有用于提高蚀刻的均匀性的导电性的聚焦环106c。聚焦环106c例如由硅形成。载置台20被支承体104支承。在支承体104的内部形成有制冷剂流路104a。制冷剂流路104a与制冷剂入口配管104b和制冷剂出口配管104c连接。从冷却器(chiller)107输出的冷却水或者盐水(brine)等的冷却介质在制冷剂入口配管104b、制冷剂流路104a和制冷剂出口配管104c中循环。由此，能够对载置台20和静电卡盘106进行冷却。导热气体供给源85通过气体供给线路130向静电卡盘106上的晶片W的背面供给氦气(He)、氩气(Ar)等的导热气体。根据上述结构，静电卡盘106利用在制冷剂流路104a中循环的冷却介质和向晶片W的背面供给的导热气体来进行温度控制。载置台20与用于供给双频叠加电力的电力供给装置30连接。电力供给装置30具有：用于供给第一频率的第一高频电力HF(用于生成等离子体的高频电力)的第一高频电源32；和用于供给低于第一频率的第二频率的第二高频电力LF(用于产生偏置电压的高频电力)的第二高频电源34。第一高频电源32经由第一匹配器33与载置台20电连接。第二高频电源34经由第二匹配器35与载置台20电连接。第一高频电源32对载置台20施加例如40MHz的第一高频电力HF。第二高频电源34对载置台20施加例如13MHz的第二高频电力LF。第二高频电力LF是用于引入等离子体中的离子的高频电力，也被称为“偏置电力”。此外，在本实施方式中，第一高频电力HF被施加到载置台20，但也可以施加到上部电极(气体喷头25)。第一匹配器33使负载阻抗与第一高频电源32的内部(或者输出)阻抗相匹配。第二匹配器35使负载阻抗与第二高频电源34的内部(或者输出)阻抗相匹配。第一匹配器33发挥如下作用：在腔室10内生成等离子体时使第一高频电源32的内部阻抗与负载阻抗表观上一致。第二匹配器35发挥如下作用：在腔室10内生成等离子体时使第二高频电源34的内部阻抗与负载阻抗表观上一致。气体喷头25由含硅物质例如硅形成，以隔着覆盖其周边部的屏蔽环(shieldring)40来封闭腔室10的顶部的开口的方式进行安装。气体喷头25经由低通滤波器51(LPF)与可变直流电源52电连接。可变直流电源52以负极在气体喷头25侧的方式连接，对气体喷头25施加负的直流电压。来自可变直流电源52的供电能够通过闭合/断开开关(ON/OFFswitch)53进行闭合/断开。低通滤波器51对来自第一高频电源32和第二高频电源34的高频进行滤波，优选由LR滤波器或者LC滤波器构成。此外，气体喷头25可以不与可变直流电源52电连接，而电接地。在气体喷头25形成有用于导入气体的气体导入口45。在气体喷头25的内部设置有从气体导入口45分支的中心侧的扩散室50a和边缘侧的扩散室50b。从气体供给源15输出的气体经由气体导入口45向扩散室50a、50b供给，在各扩散室50a、50b中扩散而从多个气体供给孔55导向载置台20。在腔室10的底面形成有排气口60，利用与排气口60连接的排气装置65对腔室10内进行排气。由此，能够将腔室10内维持在规定的真空度。在腔室10的侧壁设置有闸阀G。通过闸阀G的打开、关闭，将晶片W从腔室10搬入和搬出。在等离子体蚀刻装置1中设置有用于控制装置整体的动作的控制部100。控制部100具有CPU(CentralProcessingUnit)105、ROM(ReadOnlyMemory)110和R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体蚀刻方法，其特征在于，包括：保护膜形成工序，其利用第一处理气体，对形成于蚀刻对象膜上的具有规定的开口图案的含金属膜形成保护膜；和蚀刻工序，其将形成有所述保护膜的所述含金属膜作为掩模，利用第二处理气体的等离子体对所述蚀刻对象膜进行蚀刻。

【技术特征摘要】
2017.11.07 JP 2017-2143131.一种等离子体蚀刻方法，其特征在于，包括：保护膜形成工序，其利用第一处理气体，对形成于蚀刻对象膜上的具有规定的开口图案的含金属膜形成保护膜；和蚀刻工序，其将形成有所述保护膜的所述含金属膜作为掩模，利用第二处理气体的等离子体对所述蚀刻对象膜进行蚀刻。2.如权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于：至少交替地重复进行2次以上所述保护膜形成工序和所述蚀刻工序。3.如权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于：在具有规定的开口图案的所述含金属膜上形成有掩模膜，所述等离子体蚀刻方法还包括预蚀刻工序，所述预蚀刻工序在所述保护膜形成工序之前，将所述掩模膜作为掩模，对所述蚀刻对象膜进行蚀刻，直到露出所述含金属膜的上表面的至少一部分。4.如权利要求1或2所述的等离子体蚀刻方法，其特征在于：还包括图案形成工序，所述图案形成工序在所述保护膜形成工序之前，将具有规定的开口图案的掩模膜作为掩模，在形成于所述蚀刻对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜沼隆幸，
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