等离子体蚀刻方法和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和等离子体蚀刻装置。一种等离子体蚀刻方法，其对包含蚀刻对象膜和被图案化的掩模的被处理体进行等离子体蚀刻，所述方法具有：第1工序：使用前述掩模对前述蚀刻对象膜进行等离子体蚀刻；和第2工序：利用含硅气体的等离子体使含硅膜沉积在通过前述第1工序蚀刻了的前述蚀刻对象膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。

Plasma etching method and device

【技术实现步骤摘要】
等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置本申请是申请日为2014年5月9日、申请号为201480027582.0、专利技术名称为“等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置。
技术介绍
近年，伴随着半导体装置的高集成化，半导体装置的制造过程中所要求的布线、分离宽度等的电路图案逐渐微细化。一般而言，电路图案是使用形成有图案的掩模对处理对象膜进行蚀刻来形成的。为了形成微细的电路图案，需要减小掩模图案的最小尺寸并且需要将小尺寸的开口部准确地转印到处理对象膜。然而，例如：对由非晶碳层膜(以下，称为ACL膜)等形成的有机系掩模进行蚀刻时，有时会产生非晶碳膜的截面的一部分扩大即弧状弯曲(bowing)。如果发生弧状弯曲，则有时会产生如下问题等：被蚀刻的ACL膜倒塌而开口部被阻塞，结果变得不能够对处理对象膜进行蚀刻。专利文献1公开了：使用氧气(O2)和氧硫化碳(COS)气体作为处理气体而抑制弧状弯曲的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-204999号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，专利文献1公开的方法中，虽然能够抑制弧状弯曲，但依然没有解决上述问题。对于上述课题，本专利技术的一个方式提供可以得到良好蚀刻形状的等离子体蚀刻方法。用于解决问题的方案根据本专利技术的一个方式，提供一种等离子体蚀刻方法，其对包含蚀刻对象膜和被图案化的掩模的被处理体进行等离子体蚀刻，所述方法具有：第1工序：使用前述掩模对前述蚀刻对象膜进行等离子体蚀刻；和第2工序：利用含硅气体的等离子体在通过前述第1工序蚀刻了的前述蚀刻对象膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。专利技术的效果根据本专利技术的一个方式，能够提供可以得到良好蚀刻形状的等离子体蚀刻方法。附图说明图1为本实施方式所述的等离子体蚀刻装置的一个例子的结构示意图。图2为本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的一个例子的流程图。图3A为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。图3B为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。图3C为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。图3D为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。图3E为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。图4A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的一个例子的SEM图像。图4B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的一个例子的SEM图像。图5A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图5B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图5C为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图5D为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图6A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图6B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图6C为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图6D为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图7A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图7B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图8A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。图8B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。具体实施方式以下，参照附图针对本专利技术的实施方式进行说明。需要说明的是，本说明书和附图中，通过对实质上相同的结构附以相同的符号而省略重复说明。(等离子体蚀刻装置)首先，对能够实施后述的本实施方式的等离子体蚀刻方法的、等离子体蚀刻装置的整体结构进行说明。另外，在本说明书中，以在腔室内相对配置上部电极和下部电极(基座)、并从上部电极向腔室内供给处理气体的平行平板型的等离子体蚀刻装置为例来进行说明。图1中表示本实施方式的等离子体蚀刻装置的一例的结构示意图。等离子体蚀刻装置1具有例如：由铝等导电性材料形成的腔室10、和用于向该腔室10内供给处理气体的气体供给源15。处理气体根据掩模的种类、处理对象膜(蚀刻对象膜)的种类等适当地进行选择。腔室10被电接地，在腔室10内设有下部电极20和与该下部电极20相对且平行配置的上部电极25。下部电极20也作为用于载置作为被处理体的、形成有单层膜或层叠膜等的半导体晶圆W(以下，称作晶圆W)的载置台发挥作用。在下部电极20上连接有用于供给双频叠加电力的电力供给装置30。电力供给装置30包括：用于供给第1频率的第1高频电力(等离子体产生用高频电力)的第1高频电源32、和用于供给比第1频率低的第2频率的第2高频电力(偏置电压产生用高频电力)的第2高频电源34。第1高频电源32通过第1匹配器33与下部电极20电连接。第2高频电源34通过第2匹配器35与下部电极20电连接。第1匹配器33和第2匹配器35分别用于使负载阻抗与第1高频电源32和第2高频电源34的内部阻抗(或输出阻抗)相匹配。当在腔室10内生成等离子体时，分别使第1高频电源32和第2高频电源34的内部阻抗与负载阻抗表观上一致的方式发挥作用。上部电极25隔着覆盖其周缘部的屏蔽环40被安装于腔室10的顶部。上部电极25也可以如图1所示被电接地。或者，也可以构成为将上部电极25与未图示的可变直流电源相连接，并施加规定的直流(DC)电压。在上部电极25上形成有用于从气体供给源15导入气体的气体导入口45。另外，在上部电极25的内部设有使从气体导入口45导入的气体扩散的扩散室50。另外，在上部电极25上形成有用于将来自该扩散室50的气体向腔室10内供给的多个气体供给孔55。利用气体供给孔55，向载置于下部电极20的晶圆W与上部电极25之间供给处理气体。即，来自气体供给源15的处理气体首先经由气体导入口45向扩散室50供给。然后，处理气体在扩散室50内被分配到各个气体供给孔55，并被从该气体供给孔55向下部电极20排出。根据以上，该结构的上部电极25也作为供给气体的气体喷头而发挥作用。在腔室10的底面上形成有排气口60，通过与排气口60连接的排气装置65进行排气，能够将腔室10内维持为规定的真空度。在腔室10的侧壁上设有闸阀G。闸阀G在进行由腔室10输入输出晶圆W时开闭输入输出口。在等离子体蚀刻装置1中设有用于控制装置整体的动作的控制部100。控制部100具有：CPU(Ce本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体蚀刻方法，其为对被处理体进行等离子体蚀刻的等离子体蚀刻方法，/n所述被处理体包含：/n蚀刻对象膜，其包含氧化膜、在所述氧化膜上形成的非晶碳层膜；以及/n在所述蚀刻对象膜上形成的被图案化成规定图案的无机膜的掩模，/n所述方法包括：/n第1工序：使用所述掩模对所述蚀刻对象膜进行等离子体蚀刻；和/n第2工序：对于通过所述第1工序被蚀刻成所述蚀刻对象膜的开口部的一部分宽度大于所述无机膜的掩模的开口部的宽度的所述蚀刻对象膜的侧壁部，利用含硅气体的等离子体在被蚀刻了的所述蚀刻对象膜的侧壁部的至少一部分，以所述蚀刻对象膜的开口部成为垂直形状、或者、所述蚀刻对象膜的开口部的一部分宽度与所述无机膜的掩模的开口部的宽度成为相同尺寸的方式沉积含硅膜。/n

【技术特征摘要】
20130515 JP 2013-1029691.一种等离子体蚀刻方法，其为对被处理体进行等离子体蚀刻的等离子体蚀刻方法，
所述被处理体包含：
蚀刻对象膜，其包含氧化膜、在所述氧化膜上形成的非晶碳层膜；以及
在所述蚀刻对象膜上形成的被图案化成规定图案的无机膜的掩模，
所述方法包括：
第1工序：使用所述掩模对所述蚀刻对象膜进行等离子体蚀刻；和
第2工序：对于通过所述第1工序被蚀刻成所述蚀刻对象膜的开口部的一部分宽度大于所述无机膜的掩模的开口部的宽度的所述蚀刻对象膜的侧壁部，利用含硅气体的等离子体在被蚀刻了的所述蚀刻对象膜的侧壁部的至少一部分，以所述蚀刻对象膜的开口部成为垂直形状、或者、所述蚀刻对象膜的开口部的一部分宽度与所述无机膜的掩模的开口部的宽度成为相同尺寸的方式沉积含硅膜。


2.根据权利要求1所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述第2工序在所述氧化膜暴露起实行。


3.根据权利要求1或2所述的等离子体蚀刻方法，其中，
所述含硅气体包含：四氯化硅或四氟化硅、和还原性气体。


4.根据权利要求1～3中的任一项所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述第1工序包含如下工序：
利用包含氧气和氧硫化碳气体的处理气体的等离子体、使用包含所述无机膜的所述掩模对所述非晶碳层膜进行蚀刻。


5.根据权利要求1～4中的任一项所述的等离子体蚀刻方法，其还具有：
第3工序：使用包含所述非晶碳层膜的掩模对所述氧化膜进行等离子体蚀刻；和
第4工序：利用含硅气体的等离子体在通过所述第3工序蚀刻了的所述氧化膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。


6.根据权利要求5所述的等离子体蚀刻方法，其中，所述第3工序使用包含碳氟化合物系气体的处理气体的等离子体进行等离子体蚀刻。


7.根据权利要求5所述的等离子体蚀刻方法，其中，重复进行所述第3工序和所述第4工序。


8.根据权利要求1～7中的任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：北垣内圭二，小林史弥，户村幕树，
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