半导体装置的制造方法、基板处理装置和程序制造方法及图纸

本发明专利技术的课题是抑制回蚀时暴露出来的蚀刻对象膜以外的膜与蚀刻气体的反应。解决手段是进行以下工序：对于在表面形成了第一金属膜的开口部中埋入了第二金属膜的基板，供给含氧气体和含氟蚀刻气体来对所述第二金属膜进行回蚀的回蚀工序；和，将所述含氧气体和所述含氟蚀刻气体除去的除去工序。

Manufacturing method, substrate processing device and procedure of semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置的制造方法、基板处理装置和程序
本专利技术涉及半导体装置的制造方法、基板处理装置和程序。
技术介绍
具有3维结构的NAND型Flush存储卡的控制栅极、MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)的面向字线的电极中，一般使用钨(W)膜。该W膜最终要成为埋入孔穴中的状态，因而在其成膜时要将W完全嵌入孔穴中。这时，由于在不需要的部分也会成膜成W膜，因此，在W成膜工序后，进行回蚀工序，仅在所希望部分保留W膜。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-109419号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题W膜的回蚀(etchback)中，以往主要使用湿式清洗，但近年来，正在研究通过干式蚀刻来进行回蚀。但是，例如，在对W膜进行回蚀时，被回蚀的W膜的膜厚要比成膜了的W膜的膜厚大(厚)，因此，在W膜没有被埋入的部分，有时其他膜会暴露。暴露后的其他膜会与蚀刻气体反应而被削减，或者会形成异物。本专利技术的目的在于，提供一种技术可抑制回蚀时暴露出来的蚀刻对象膜以外的膜与蚀刻气体发生反应。解决课题的方法根据本专利技术的一个实施方式，提供一种技术，具有：对于在表面形成了第一金属膜的开口部中埋入了第二金属膜的基板，供给含氧气体和含氟蚀刻气体，对所述第二金属膜进行回蚀的回蚀工序，和将所述含氧气体和所述含氟蚀刻气体除去的除去工序。专利技术效果根据本专利技术，能够抑制回蚀时暴露出来的蚀刻对象膜以外的膜与蚀刻气体发生反应。附图说明[图1]是显示本专利技术的一个实施方式中的设备概略的图。[图2]是显示本专利技术的一个实施方式中的基板处理装置的纵型处理炉的概略的纵截面图。[图3]是图2中A-A线概略横截面图。[图4]是本专利技术的一个实施方式中的基板处理装置的控制器的概略构成图，是用框图来显示控制器的控制系统的图。[图5]是显示本专利技术的一个实施方式中的气体供给的时刻点的图。[图6]是显示根据本专利技术的一个实施方式进行评价时容纳在基板处理装置的处理室内的基板的种类和各个基板的位置关系的图。[图7]是显示根据本专利技术的一个实施方式进行评价(Si晶圆的XPS分析)的结果的图。[图8]是显示本专利技术的一个实施方式的气体供给的时刻点的变形例的图，(A)是显示变形例1的图，(B)是显示变形例2的图，(C)是显示变形例3的图，(D)是显示变形例4的图，(E)是显示变形例5的图，(F)是显示变形例6的图。具体实施方式例如，NAND型Flush存储卡中，如上所述，在对W膜进行回蚀时，在W膜未被埋入的部分，有时其他膜会暴露出来。作为其他膜，可以列举例如硅膜(Si膜)、氧化硅膜(SiO膜)、氮化硅膜(SiN膜)、氧化铝膜(AlO膜)等。此外，基板的背面等也会有从最初开始就暴露出来的部分。例如，在硅(Si)基板的情况下，在背面会暴露Si。需说明的是，在Si基板的情况下，硅601相当于Si基板。例如，如图1所示，在硅604上形成氧化铝膜603、氮化钛膜602，有时会埋入钨601。例如，在Si被暴露的情况下，会与蚀刻气体反应而使Si被削减，或者受到蚀刻的W与Si反应而使W进入到Si中。例如，在AlO被暴露的情况下，有时会与蚀刻气体中所含的元素反应而形成异物，该异物会残留在AlO内。作为蚀刻气体使用卤素系蚀刻气体时，异物主要由Al和卤族元素构成。例如，作为蚀刻气体使用含氟气体的三氟化氮(NF3)气体时，Al和F反应而形成AlF。AlF的蒸气压低因而可能会以固体的形态残留在AlO内。在此，专利技术人进行了认真研究，考虑在回蚀时与蚀刻气体同时流入含氧气体。例如，通过流入含氧气体，在Si暴露的部分Si和O反应而形成SiO，从而抑制与蚀刻气体的反应，抑制Si被削减，并且能够抑制被蚀刻了的W与Si反应而使W进入Si中的情况。这被认为是因为，Si与W反应而形成钨硅膜(硅化钨，WSi)，但SiO不与W反应。此外，能够抑制AlO与蚀刻气体反应，并抑制与蚀刻气体中所含元素反应而形成异物。以下进行详细说明。＜本专利技术的一个实施方式＞以下，对于本专利技术的一个实施方式，参照图2～4来进行说明。基板处理装10构成为半导体装置的制造工序中所使用的装置的一例。(1)基板处理装置的构成基板处理装置10具有设置了作为加热单元(加热机构、加热系统)的加热器207的处理炉202。加热器207为圆筒形状，并通过被作为保持板的加热器基座(未图示)支撑而垂直安装。在加热器207的内侧配设有外管203，其与加热器207以同心圆状构成反应容器(处理容器)。外管203由例如石英(SiO2)、碳化硅(SiC)等耐热材料构成，形成为上端闭塞、下端开口的圆筒形状。在外管203的下方，与外管203同心圆状地配设有集管(进口法兰)209。集管209由例如不锈钢(SUS)等金属构成，形成为上端和下端都开口的圆筒形状。在集管209的上端部与外管203之间，设置有作为密封构件的O型圈220a。通过集管209被加热器基座支撑，从而外管203成为被垂直安装的状态。在外管203的内侧配设有构成反应容器的内管204。内管204由例如石英(SiO2)、碳化硅(SiC)等耐热材料构成，形成为上端闭塞、下端开口的圆筒形状。主要地，由外管203、内管204和集管209构成处理容器(反应容器)。在处理容器的筒中空部(内管204的内侧)形成处理室201。处理室201构成为能够由后述的晶圆盒217以水平姿态在垂直方向上多段排列的状态容纳作为基板的晶圆200。在处理室201内设置有喷嘴410,420,430以贯通集管209的侧壁和内管204。喷嘴410,420,430分别与作为气体供给线路的气体供给管310,320,330连接。如此，在基板处理装置10设置有3根喷嘴410,420,430和3根气体供给管310,320,330，构成为能够向处理室201内供给多种类的气体。但是，本实施方式的处理炉202不限于上述的方式。在气体供给管310,320,330中，从上游侧开始依次分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)312,322,332。此外，在气体供给管310,320,330中，分别设置有作为开关阀的阀门314,324,334。在气体供给管310,320,330的阀门314,324,334的下游侧，分别连接有供给蚀刻气体的气体供给管610,620,630。在气体供给管610,620,630中，从上游侧开始依次分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的MFC612,622,632和作为开关阀的阀门614,624,634。此外，在气体供给管310,320,330的阀门314,324,334的下游侧，分别连接有供给非活性气体的气体供给管510,520,530。在气体供给管510,520,530中，从上游侧开始依次分别设置有作为流量控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的制造方法，具有：/n回蚀工序，对于在表面形成了第一金属膜的开口部中埋入了第二金属膜的基板，供给含氧气体和含氟蚀刻气体，对所述第二金属膜进行回蚀，和/n除去工序，将所述含氧气体和所述含氟蚀刻气体除去。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置的制造方法，具有：
回蚀工序，对于在表面形成了第一金属膜的开口部中埋入了第二金属膜的基板，供给含氧气体和含氟蚀刻气体，对所述第二金属膜进行回蚀，和
除去工序，将所述含氧气体和所述含氟蚀刻气体除去。


2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，
所述回蚀工序中，对于所述基板连续地供给所述含氧气体，同时，间断地多次供给所述含氟蚀刻气体。


3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，
所述回蚀工序中，依次进行：
对于所述基板供给所述含氧气体的工序，
对于所述基板同时供给所述含氧气体和所述含氟蚀刻气体的工序，和
对于所述基板供给所述含氧气体的工序。


4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，
所述回蚀工序中，依次进行：
对于所述基板同时供给所述含氧气体和所述含氟蚀刻气体的工序，和
对于所述基板供给所述含氧气体的工序。


5.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，
所述回蚀工序中，多次重复依次进行：
对于所述基板供给所述含氧气体的工序，
将所述含氧气体除去的工序，
对于所述基板供给所述含氟蚀刻气体的工序，和
将所述含氟蚀刻气体除去的工序。


6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，
所述回蚀工序中，依次进行：
对于所述基板供给所述含氧气体的工序，和
对于所述基板同时供给所述含氧气体和所述含氟蚀刻气体的工序。


7.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川有人，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：日本;JP