蚀刻方法技术

本发明专利技术涉及一种蚀刻方法，当蚀刻具有涂布硅类绝缘膜的叠层绝缘膜时，抑制底膜的破损或劣化。将在氮化钛膜的底膜上叠层ＳＯＧ膜和ＴＥＯＳ膜的基板（Ｗ）容纳在处理室（Ｓ）内，并支撑在基座（１３）上。处理室（Ｓ）内维持为减压氛围，从上部电极（３０），将不含有Ｏ↓［２］气而含有Ｃ↓［４］Ｆ↓［８］气和Ｎ↓［２］气的蚀刻气体导入到处理室（Ｓ）内。通过高频电源将高频波施加在基座（１３）上，将处理室（Ｓ）内的气体等离子体化，对基板（Ｗ）上的叠层膜进行蚀刻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蚀刻叠层在基板上的硅类绝缘膜的蚀刻方法、用于执行该蚀刻方法的程序、计算机可读取的记录介质和等离子体处理装置。
技术介绍
例如在具有多层配线结构等的电子装置的制造工序中，例如在基板的底膜上形成多层硅类绝缘膜。然后，叠层该硅类绝缘膜而形成的叠层膜被蚀刻成沟或孔等规定形状。目前，该叠层膜的蚀刻例如使用含有CF(氟碳)类的反应气体的蚀刻气体从上层一层一层地蚀刻，但从生产率的观点出发，提出有一起蚀刻叠层膜的方法(例如参照专利文献1)。再者，为了除去蚀刻气体中剩余的碳，使用将O2气体添加到CF类的反应气体中的方法。可是，在电子装置中，如图10所示，在多层配线结构内，例如形成有上下方向错离的多个A1配线100。在A1配线100的上层隔着底膜101形成具有绝缘性的叠层膜102，而且在其上层形成有作为蚀刻掩模的抗蚀膜R。这时，为了消除由错离的A1配线100产生的影响，使叠层膜102的表面平坦化，叠层膜102中的一层使用SOG(Spin OnGlass)膜等的由涂布法得到的涂布绝缘膜103。该涂布绝缘膜103通过涂布液体状的涂布液并使之干燥而形成，根据部位不同膜厚有所差异，从而使上表面变得平坦。当利用如上述那样添加氧气的CF类蚀刻气体，蚀刻具有这类膜厚变动的涂布绝缘膜103的叠层膜102时，涂布绝缘膜103与其它绝缘膜104相比，蚀刻速度慢，所以全部叠层膜102的蚀刻时间受涂布绝缘膜103的厚度的影响大。因此，在涂布绝缘膜103厚的地方与薄的地方，叠层膜102的蚀刻时间大不相同。也就是，从叠层膜102表面的蚀刻开始到底膜101露出的时间，各A1配线100都大不相同。其结果是到全部叠层膜102的蚀刻结束的这段时间，一部分底膜101长时间曝露于蚀刻气体中。因此，非蚀刻对象的底膜101被削减，底膜101有破损或劣化的倾向。专利文献1日本特开2000-235973号公报
技术实现思路
本专利技术就是鉴于这样的观点而完成的，其目的在于当蚀刻含有硅类涂布绝缘膜的叠层膜时，抑制底膜的破损或劣化。为了达成上述目的，本专利技术涉及蚀刻形成在基板上的具有多层硅类绝缘膜的叠层膜的方法，其特征在于，上述叠层膜包括利用涂布法形成的涂布硅类绝缘膜，将含有氟化碳类气体和氮气且不含有氧气的蚀刻气体导入到处理室内，在该处理室内蚀刻基板上的叠层膜。另外，所谓硅类绝缘膜是含有硅的绝缘膜。再者，硅绝缘膜包括含有硅和氧的SiO2、SiOF、SiOC等氧化硅类的绝缘膜。如本专利技术那样，通过使用氮气作为蚀刻气体的一部分，可降低涂布硅类绝缘膜与除此之外的硅类绝缘膜的蚀刻速度的差。其结果是因为对涂布硅类绝缘膜的其它硅类绝缘膜的蚀刻速度相对提高，所以例如即使在涂布硅类绝缘膜上由部位不同存在膜厚差，也可降低叠层膜蚀刻结束，到达底膜的时刻的时间差。因此，一部分底膜没有长时间曝露于蚀刻气体中，可抑制底膜的破损或劣化。再者，因为涂布硅类绝缘膜和除此之外的硅类绝缘膜的蚀刻速度为同等程度的速度，所以可垂直进行蚀刻，改善蚀刻形状。另外，涂布法是将液体的涂布液涂布在基板上并使之干燥，形成膜的方法。上述涂布硅类绝缘膜也可以是SOG膜。再者，调整氮气的导入量，也可以调整上述涂布硅类绝缘膜与除此之外的硅类绝缘膜的蚀刻速度的比。由此，最优化涂布膜与除此之外的绝缘膜的蚀刻速度的比，可蚀刻叠层膜为规定的形状。除上述涂布硅类绝缘膜以外，上述叠层膜也可以含有利用化学气相成长法形成的CVD硅类绝缘膜。上述CVD硅类绝缘膜也可是硅氧化膜。上述氮气的导入量可调整为蚀刻气体全部流量的30～40％的流量。上述叠层膜的底膜也可以是氮类的金属膜。这时，根据蚀刻气体，叠层膜和底膜的蚀刻选择比上升。因此，更进一步抑制底膜的蚀刻，并抑制底膜的破损。另外，上述氮类的金属膜也可以是氮化钛。本专利技术的其他观点提供用于在计算机上实现项1～8任一项所述的蚀刻方法的程序。再者，本专利技术的另一观点提供记录有用于在计算机上实现项1～8任一项所述的蚀刻方法的程序的计算机可读取的记录介质。而且，本专利技术的另一观点还提供具有执行项1～8任一项所述的蚀刻方法的控制部的等离子体处理装置。因为本专利技术可抑制蚀刻时的底膜的破损或劣化，所以可提高装置的品质。附图说明图1是说明蚀刻装置的简要构成的纵截面图。图2是表示装置控制部的构成的方框图。图3是基板上的膜结构的纵截面图。图4是蚀刻后的膜结构的纵截面图。图5是表示N2气的流量比、与SOG膜和TEOS膜的蚀刻速度的关系的曲线图。图6是底膜具有凹凸的膜结构的纵截面图。图7是表示N2气的流量比、与抗蚀膜和叠层膜的削减量的关系的曲线图。图8是表示供给O2气时和供给N2气时的实际蚀刻状态的图。图9表示对供给O2气时和供给N2气时的氮化钛膜的蚀刻选择比的表。图10是用于说明到达底膜的蚀刻时间的不同的膜结构纵截面图。符号说明1蚀刻装置10处理容器13基座 30上部电极41～44气体供给源 S处理室W基板 具体实施例方式以下，说明本专利技术优选的实施方式。图1是表示实施本实施方式的蚀刻方法的蚀刻装置1的简要构成的纵截面说明图。蚀刻装置1例如具有略圆筒形状的处理容器10。在处理容器10内部形成有处理室S。处理容器10例如由铝合金形成，内壁面覆盖有氧化铝膜或钇氧化膜。在处理容器10内中央的底部隔着绝缘板11设置有圆柱状的基座支撑台12。基座支撑台12上支撑有载置基板W的基座13。基座13构成下部电极。基座13例如由铝合金形成。基座13的上部设置有保持基板W的静电卡盘14。静电卡盘14内部具有连接在电流电源15上的电极层16，从直流电源15将直流电压施加到电极层16上，产生库仑力，可将基板W吸附在基座13的上面。在基座支撑台12的内部形成环状的制冷剂室17。制冷剂室17通过配管17a、17b与设置在处理容器10外部的冷却装置(无图示)连通。通过配管17a、17b将冷却剂或冷却水循环供给到冷却剂室17，通过该循环供给可控制基座13上的基板W的温度。通过基座13和基座支撑台12内的气体供给线18通到静电卡盘14的上面，可将He气等传热气体供给到基板W与静电卡盘14之间。通过匹配器19，高频电源20电连接在基座13上。高频电源20可输出例如2MHz～20MHz左右频率的高频电压。基座13的上方设置有与基座13平行对向的上部电极30。在基座13与上部电极30之间形成有等离子体生成空间。上部电极30构成有在载置于基座13上的基板W上喷出规定的蚀刻气体的喷头。上部电极30例如具有圆板形状，在上部电极30上形成有将蚀刻气体导入到处理室S内的多数气体喷出孔30a。处理容器10的上面连接有通到上部电极30的气体喷出孔30a的供给管40。气体供给管40在中途分支，被连接在多个例如四个各气体供给源41、42、43、44上。在本实施方式中，例如第一气体供给源41内密封有C4F8气，第二气体供给源42内密封有N2气，第三气体供给源43内密封有Ar气，第四气体供给源44内密封有CO气。在通到气体供给管40的各气体供给源的支管上分别设置有质量流量控制器45。由此，可以以规定的流量比混合来自气体供给源41～44的气体并供给到处理室S。另外，各质量流量控制器45中的流量控制通过后述的装置控制部46进行。蚀刻装置1上设置有装置控制部46，控制用于执行直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚀刻方法，蚀刻形成在基板上的、具有多层硅类绝缘膜的叠层膜，其特征在于：所述叠层膜包括利用涂布法形成的涂布硅类绝缘膜，将含有氟化碳类气体和氮气且不含有氧气的蚀刻气体导入到处理室内，在该处理室内对基板上的叠层膜进行蚀刻。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菊池秋广，坂本雄一郎，角田崇司，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]