蚀刻方法及等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于提供一种提高掩膜选择比，并且抑制形成于被蚀刻膜的各开口的形状产生差异的技术。作为解决本发明专利技术课题的手段为提供一种蚀刻方法，其特征在于，包括下述工序：工序(A)，准备基板，所述基板具有第1膜和第2膜交替地层叠的层叠膜以及上述层叠膜上的掩膜；以及工序(B)，通过包含含有碳和氟的气体的处理气体的等离子体，将上述层叠膜进行蚀刻，上述含有碳和氟的气体具有C的不饱和键和CF3基。基。基。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻方法及等离子体处理装置


[0001]本公开涉及蚀刻方法以及等离子体处理装置。

技术介绍

[0002]专利文献1公开将高深宽比的孔、槽等开口进行蚀刻的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2016
‑
122774号公报

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]本公开提供提高掩膜选择比，并且抑制形成于被蚀刻膜的各开口的形状产生差异的技术。
[0008]用于解决课题的方案
[0009]根据本公开的一方式，可提供一种蚀刻方法，其特征在于，包括下述工序：工序(A)，准备基板，所述基板具有第1膜和第2膜交替地层叠而成的层叠膜、以及上述层叠膜上的掩膜，以及工序(B)，通过包含含有碳和氟的气体的处理气体的等离子体，对上述层叠膜进行蚀刻，上述含有碳和氟的气体具有C的不饱和键和CF3基。
[0010]专利技术的效果
[0011]根据一侧面，能够提高掩膜选择比，并且抑制形成于被蚀刻膜的各开口的形状产生差异。
附图说明
[0012]图1为表示实施方式涉及的等离子体处理装置的一例的截面示意图。
[0013]图2为表示实施方式涉及的蚀刻方法的一例的图。
[0014]图3为表示作为实施方式涉及的被蚀刻膜的层叠膜和掩膜结构的图。
[0015]图4为表示实施方式涉及的开口部的一例的图。
[0016]图5为表示蚀刻的问题的一例的图。<br/>[0017]图6为用于说明开口部的蚀刻的机理的图。
[0018]图7为利用附着系数表示相对于被蚀刻膜的开口部，自由基到达的深度的一例的图。
[0019]图8为表示气体种类与掩膜上的沉积物附着位置的关系的一例的图。
[0020]图9为表示实施方式涉及的前体的生成和基板上的表面反应模型的图。
[0021]图10为表示实施方式涉及的各个气体种类的结构的图。
[0022]图11为表示实施方式涉及的掩膜选择比以及图案的中心部分与周边部分的深度差的图。
[0023]图12为表示实施方式涉及的掩膜选择比以及层叠膜的蚀刻速率的图。
[0024]图13为表示层叠膜的蚀刻速率相对于实施方式涉及的基板的表面温度，以及掩膜选择比相对于实施方式涉及的基板的表面温度的图。
[0025]图14为表示实施方式涉及的各个气体种类的掩膜选择比和层叠膜的蚀刻速率的表。
具体实施方式
[0026]在蚀刻工艺中，多个孔(或线)使用被图案形成的掩膜，进行被蚀刻膜的蚀刻。此时，被图案形成的孔(或线)在一定区域中，密集地形成，但是在蚀刻结束后，该区域的中心部分和周边部分中，蚀刻深度会产生差异。(Inner
‑
Outer loading现象)该现象在掩膜的选择比高，即，沉积性高的条件下成为显著的问题，成为电路不良的原因。因此，要求图案的中心部分和周边部分的掩膜正面宽度尺寸成为相同的蚀刻方法。另外，所谓掩膜选择比，是指被蚀刻膜的蚀刻速率相对于蚀刻工艺中的掩膜的蚀刻速率(掩膜E/R)的比率。
[0027]本实施方式为由包含含有氢的气体以及含有碳和氟的气体的气体生成等离子体，通过生成的等离子体，将氧化硅膜(SiOx)和氮化硅膜(SiN)的层叠膜(ON层)进行蚀刻的方法，上述含有碳和氟的气体包含具有C的双键和CF3基的多元氢氟烃气体。
[0028]供给至掩膜图案的各个疏密区域的活性种、生成的反应生成物的量产生差异，图案区域的中心部分与外周部分的正面宽度的关键尺寸(Critical dimension)(CD)尺寸不同。由此，被蚀刻膜的蚀刻后的形状会产生差异。因此，尽量使用附着于掩膜的沉积物变得均匀并且垂直那样的碳气体。由氢氟烃气体生成的自由基与由氟碳气体生成的自由基相比附着系数高，越是高分子附着系数越大。C的双键有助于在掩膜上沉积，CF3基有助于确保ON层的蚀刻速率(ON E/R)，因此获得高掩膜选择比。
[0029]根据本实施方式涉及的蚀刻方法，能够抑制形成于被蚀刻膜的各开口的形状产生差异。
[0030]以下，参照附图对于具体实施方式进行说明。在各附图中，同一构成部分附上同一符号，有时省略重复的说明。
[0031][等离子体处理装置][0032]首先，对于本实施方式涉及的蚀刻方法所使用的等离子体处理装置1的一例，一边参照图1一边进行说明。图1为表示实施方式涉及的等离子体处理装置1的一例的截面示意图。图1所示的等离子体处理装置1为容量结合型的装置。
[0033]等离子体处理装置1具有腔室10。腔室10在其中提供内部空间10s。腔室10包含腔室主体12。腔室主体12具有大致圆筒形状。在腔室主体12的内侧提供内部空间10s。腔室主体12由例如铝形成。在腔室主体12的内壁面上，设置有具有耐腐蚀性的膜。具有耐腐蚀性的膜由氧化铝(aluminum oxide)、氧化钇这样的陶瓷形成，可以为被阳极氧化处理的氧化膜。
[0034]在腔室主体12的侧壁形成有通路12p。基板W在内部空间10s与腔室10的外部之间被运输时，通过通路12p。通路12p能够通过闸阀12g进行开闭。闸阀12g沿腔室主体12的侧壁来设置。
[0035]在腔室主体12的底部上设置有支承部13。支承部13具有大致圆筒形状，由绝缘材料形成。支承部13在内部空间10s中从腔室主体12的底部向上方延伸。在支承部13上，设置
有包围基板的周围的边缘环25(也称为聚焦环)。边缘环25具有大致圆筒形状，可以由硅等形成。
[0036]等离子体处理装置1进一步具备载置台14。载置台14被支承部13所支承。载置台14设置于内部空间10s。载置台14在腔室10内，即内部空间10s中，以支承基板W的方式构成。
[0037]载置台14具有下部电极18和一个例示的实施方式涉及的静电卡盘20。载置台14可以进一步具有电极板16。电极板16由例如铝这样的导体形成，具有大致圆盘形状。下部电极18设置于电极板16上。下部电极18由例如铝这样的导体形成，具有大致圆盘形状。下部电极18与电极板16电连接。下部电极18的外周面和电极板16的外周面被支承部13所包围。
[0038]静电卡盘20设置于下部电极18上。静电卡盘20的电极介由开关20s与直流电源20p连接。如果对于电极施加来自直流电源20p的电压，则由于静电引力而基板W保持于静电卡盘20。静电卡盘20支承基板W和边缘环25。
[0039]在下部电极18的内部设置有流路18f。在流路18f中，从设置于腔室10的外部的冷却单元介由配管22a来供给热交换介质(例如冷却介质)。供给至流路18f的热交换介质介由配管22b回到冷却单元。在等离子体处理装置1中，载置于静电卡盘20上的基板W的温度通过热交换介质与下部电极18的热交换来调整。
[0040]在等离子体处理装置1中，设置有传热气体供给线24。传热气体供给线24将来自传热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻方法，其特征在于，包括下述工序：工序(A)，准备基板，所述基板具有第1膜和第2膜交替地层叠而成的层叠膜、以及所述层叠膜上的掩膜；以及工序(B)，通过包含含有碳和氟的气体的处理气体的等离子体，对所述层叠膜进行蚀刻，所述含有碳和氟的气体具有C的不饱和键和CF3基。2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，所述含有碳和氟的气体在所述等离子体内离解为具有所述C的不饱和键的碳片段和具有所述CF3基的氟碳片段，所述碳片段在所述工序(B)中优先附着于所述掩膜的上方，所述氟碳片段利用所述工序(B)的蚀刻而通过所述掩膜，被输送直至形成于所述层叠膜的凹部的底部，将所述层叠膜进一步蚀刻。3.根据权利要求2所述的蚀刻方法，其特征在于，所述凹部的深宽比为40以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的蚀刻方法，其特征在于，所述含有碳和氟的气体为氟碳气体或氢氟烃气体。5.根据权利要求4所述的蚀刻方法，其特征在于，所述氢氟烃气体为C3H2F4气体。6.根据权利要求1～5中任一项所述的蚀刻方法，其特征在于，所述处理气体包含含有氢的气体...

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