蚀刻方法及等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术所公开的蚀刻方法包括：(a)使用第1等离子体对氮化钛膜进行蚀刻的工序；及(b)使用第2等离子体对氮化钛膜进行蚀刻的工序。第1等离子体由第1处理气体生成，第2等离子体由第2处理气体生成。第1处理气体及第2处理气体中的一者包含含氯气体及氟碳气体，另一者包含含氯气体且不含氟碳气体。反复执行包括(a)及(b)的循环。关于循环的反复，在氮化钛膜在其膜厚方向上局部被蚀刻的状态下停止。方向上局部被蚀刻的状态下停止。方向上局部被蚀刻的状态下停止。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻方法及等离子体处理装置


[0001]本专利技术的示例性实施方式涉及一种蚀刻方法及等离子体处理装置。

技术介绍

[0002]等离子体蚀刻是为了加工基板的膜而进行的日本特表2004
‑
519838号公报(以下，称为“专利文献1”)中公开了一种对氮化钛膜的等离子体蚀刻。具体而言，专利文献1公开了如下内容：在对氮化钛膜的等离子体蚀刻中，使用由包含氯和氟碳的气体生成的等离子体。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供如下技术：抑制通过氮化钛膜的局部蚀刻而获得的底面的粗糙度，减少由图案的密度产生的氮化钛膜的蚀刻速率之差。
[0004]在一种示例性实施方式中，提供一种蚀刻方法。蚀刻方法包括：(a)使用第1等离子体对氮化钛膜进行蚀刻的工序。蚀刻方法还包括：(b)使用第2等离子体对氮化钛膜进行蚀刻的工序。第1等离子体由第1处理气体生成，第2等离子体由第2处理气体生成。第1处理气体及第2处理气体中的一者包含含氯气体及氟碳气体。第1处理气体及第2处理气体中的另一者包含含氯气体且不含氟碳气体。在蚀刻方法中，反复执行包括(a)及(b)的循环。关于循环的反复，在氮化钛膜在其膜厚方向上局部被蚀刻的状态下停止，以使该氮化钛膜在其上表面与下表面之间提供底面。
[0005]根据一种示例性实施方式，可抑制通过氮化钛膜的局部蚀刻而获得的底面的粗糙度，可减少由图案的密度产生的氮化钛膜的蚀刻速率之差。
附图说明
[0006]图1是一种示例性实施方式的蚀刻方法的流程图。
[0007]图2是作为一例的基板的局部放大剖视图。
[0008]图3(a)～图3(c)分别是在图1中所示的蚀刻方法的相对应的工序中制作的基板的局部放大剖视图。
[0009]图4是示意性地表示一种示例性实施方式的等离子体处理装置的图。
具体实施方式
[0010]以下，对各种示例性实施方式进行说明。
[0011]在一种示例性实施方式中，提供一种蚀刻方法。蚀刻方法包括：(a)使用第1等离子体对氮化钛膜进行蚀刻的工序。蚀刻方法还包括：(b)使用第2等离子体对氮化钛膜进行蚀刻的工序。第1等离子体由第1处理气体生成，第2等离子体由第2处理气体生成。第1处理气体及第2处理气体中的一者包含含氯气体及氟碳气体。第1处理气体及第2处理气体中的另一者包含含氯气体且不含氟碳气体。在蚀刻方法中，反复执行包括(a)及(b)的循环。关于循环的反复，在氮化钛膜在其膜厚方向上局部被蚀刻的状态下停止，以使该氮化钛膜在其上
表面与下表面之间提供底面。
[0012]在基于由包含含氯气体且不含氟碳气体的处理气体生成的等离子体的蚀刻中，由图案的密度产生的氮化钛膜的蚀刻速率之差小。然而，在基于由包含含氯气体且不含氟碳气体的处理气体生成的等离子体的蚀刻中，通过氮化钛膜的局部蚀刻而获得的底面的粗糙度变大。另一方面，在基于由包含含氯气体及氟碳气体的处理气体生成的等离子体的蚀刻中，通过氮化钛膜的局部蚀刻而获得的底面的粗糙度得到抑制。然而，在基于由包含含氯气体及氟碳气体的处理气体生成的等离子体的蚀刻中，由图案的密度产生的氮化钛膜的蚀刻速率之差变大。在上述实施方式中，交替地进行基于由第1处理气体生成的第1等离子体的氮化钛膜的等离子体蚀刻和基于由第2处理气体生成的第2等离子体的氮化钛膜的等离子体蚀刻。因此，根据上述实施方式，可抑制通过氮化钛膜的局部蚀刻而获得的底面的粗糙度，可减少由图案的密度产生的氮化钛膜的蚀刻速率之差。
[0013]在一种示例性实施方式中，具有氮化钛膜的基板还可以具有相变材料层。氮化钛膜设置于相变材料层上。在该实施方式中，蚀刻方法还可以包括：使用由第3处理气体生成的第3等离子体，对氮化钛膜中的底面与下表面之间的部分及相变材料层的厚度方向上的一部分进行蚀刻的工序。
[0014]在一种示例性实施方式中，第3处理气体可以包含含溴气体。根据该实施方式，能够抑制相变材料层的损伤的同时对相变材料层进行蚀刻。
[0015]在一种示例性实施方式中，相变材料层可以由锗、锑及碲形成。
[0016]在一种示例性实施方式中，蚀刻方法还可以包括：使用由第4处理气体生成的第4等离子体，进一步对相变材料层进行蚀刻的工序。
[0017]在一种示例性实施方式中，第4处理气体可以包含氢气及烃气。
[0018]在一种示例性实施方式中，循环中的(a)的时间长度和(b)的时间长度可以分别是1秒以上且3秒以下。根据该实施方式，可更有效地抑制通过氮化钛膜的局部蚀刻而获得的底面的粗糙度，可更有效地减少由图案的密度产生的氮化钛膜的蚀刻速率之差。
[0019]在另一种示例性实施方式中，可提供一种等离子体处理装置。等离子体处理装置具备腔室、基板支撑器、气体供给部、等离子体生成部及控制部。基板支撑器构成为在腔室内支撑基板。气体供给部构成为在腔室内供给第1处理气体及第2处理气体。等离子体生成部构成为由腔室内的气体生成等离子体。控制部构成为控制气体供给部和等离子体生成部。第1处理气体及第2处理气体中的一者包含含氯气体及氟碳气体。第1处理气体及第2处理气体中的另一者包含含氯气体且不含氟碳气体。控制部反复执行包括第1控制及第2控制的控制循环。控制部所执行的第1控制包括如下：控制气体供给部及等离子体生成部，以在腔室内由第1处理气体生成第1等离子体来对被基板支撑器支撑的基板的氮化钛膜进行蚀刻。控制部所执行的第2控制包括如下：控制气体供给部及等离子体生成部，以在腔室内由第2处理气体生成第2等离子体来对氮化钛膜进行蚀刻。关于控制循环的反复，在氮化钛膜在其膜厚方向上局部被蚀刻的状态下停止，以使该氮化钛膜在其上表面与下表面之间提供底面。
[0020]以下，参考附图，对各种示例性实施方式进行详细说明。另外，在各附图中，对相同或相当的部分标注相同的符号。
[0021]图1是一种示例性实施方式的蚀刻方法的流程图。图1中所示的蚀刻方法(以下，称
为“方法MT”)是为了对基板的氮化钛膜进行蚀刻而执行的。
[0022]图2是作为一例的基板的局部放大剖视图。方法MT能够适用于图2中所示的基板W。基板W具有氮化钛膜TNF。基板W还可以具有层PCL。层PCL为相变材料层。氮化钛膜TNF设置于层PCL上。包括层PCL的基板W例如用于制造相变存储器。层PCL由硫族合金形成。层PCL可以包含锗(Ge)、锑(Sb)及碲(Te)。层PCL的组成例如为Ge2Sb2Te5。
[0023]基板W还可以具有掩模MK。掩模MK设置于氮化钛膜TNF上。掩模MK具有转印到氮化钛膜TNF上的图案。即，掩模MK被图案化，以提供图案和空间。掩模MK具有提供较宽的空间的区域、即在其中以相对低的密度设置有图案的区域(以下，称为“粗区域”)。并且，掩模MK具有提供较窄的空间的区域、即在其中以相对高的密度设置有图案的区域(以下，称为“密区域”)。
[0024]掩模MK由在工序ST1及工序ST2中具有比后述的工序ST1及工序ST2中的氮化钛膜TNF的蚀刻速率低的蚀刻速率的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻方法，其包括：(a)使用第1等离子体对氮化钛膜进行蚀刻的工序；及(b)使用第2等离子体对所述氮化钛膜进行蚀刻的工序，所述第1等离子体由第1处理气体生成，所述第2等离子体由第2处理气体生成，所述第1处理气体及所述第2处理气体中的一者包含含氯气体及氟碳气体，所述第1处理气体及所述第2处理气体中的另一者包含含氯气体且不含氟碳气体，反复执行包括所述(a)及所述(b)的循环，关于所述循环的所述反复，在所述氮化钛膜在其膜厚方向上局部被蚀刻的状态下停止，以使该氮化钛膜在其上表面与下表面之间提供底面。2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其中，具有所述氮化钛膜的基板还具有相变材料层，所述氮化钛膜设置于所述相变材料层上，所述蚀刻方法还包括：使用由第3处理气体生成的第3等离子体，对所述氮化钛膜中的所述底面与所述下表面之间的部分及所述相变材料层的厚度方向上的一部分进行蚀刻的工序。3.根据权利要求2所述的蚀刻方法，其中，所述第3处理气体包含含溴气体。4.根据权利要求2或3所述的蚀刻方法，其中，所述相变材料层由锗、锑及碲形成。5.根据权利要求2至4中任一项所述的蚀刻方法，其还包括：使用由第4处理气体生成的第4等离子体，进一步对所述相变材料层进行蚀刻的工序。6.根据权利要求5所述的蚀刻方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅子龙一，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：