蚀刻方法技术

本发明专利技术提供一种利用含有碳和卤素原子的气体进行蚀刻时，能够提高蚀刻处理在基板面内的均匀性的蚀刻方法。该方法从气体供给部（４）向晶片（Ｗ）供给含有１分子中碳原子数为２以下的碳和氟的第一气体的处理气体进行蚀刻时，以第一气体室（４５）的供给量多于第二气体室（４６）的供给量的方式供给处理气体，另外、向晶片（Ｗ）供给含有１分子中碳原子数为３以上的碳和氟的第二气体的处理气体进行蚀刻时，以第二气体室（４６）的供给量多于第一气体室（４５）的供给量的方式供给处理气体。该气体供给部（４）能够从与作为基板的半导体晶片（Ｗ）中心区域相对的第一气体室（４５）和与晶片（Ｗ）周边区域相对的第二气体室（４６），独立地向晶片（Ｗ）供给处理气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用含有碳和卤素的气体，对形成在例如半导体晶片等基板上的被蚀刻膜进行蚀刻的技术。
技术介绍
在半导体器件或LCD基板的制造过程中，包括进行薄膜形状加工的蚀刻工序，作为进行此工序的装置，使用了各式各样的装置。作为其中一个例子，例如有平行平板型的等离子体蚀刻装置，在此装置中，例如在腔室内配置有由一对上部电极和下部电极组成的平行平板电极，在将处理气体导入腔室内的同时，在一个的电极上施加高频，在电极间形成高频电场，由该高频电场形成处理气体的等离子体，例如对半导体晶片W(下面称为“晶片W”)进行蚀刻处理。在此，例如在半导体器件中，作为层间绝缘膜或栅极绝缘膜等被研究或实用的低介电常数膜(所谓Low-k膜)，有含有硅(Si)和氧(O)以硅氧化膜(SiO膜)为基底、添加碳的SiOC膜，以及添加碳和氢的SiOCH膜等，而在对这样的膜进行蚀刻的情况下，使用了含有例如碳(C)和氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)等卤素的气体作为处理气体。在蚀刻中，由蚀刻剂进行蚀刻的孔洞(凹部)的蚀刻作用和在上述孔洞的侧壁上形成聚合物而保护该侧壁的聚合物化作用同时进行。例如在使用含有碳和氟的气体(下面称为“CF类气体”)作为处理气体，蚀刻以SiO为基底的膜的情况下，由于CF类气体等离子体化生成的CF活性种，起着蚀刻作用和聚合物化作用两方面的作用。在此作为上述CF类气体的一个例子，可以举出CF4气体、CHF3气体、C2F6气体、C3F8气体、C4F8气体、C4F6气体、C5F8气体等，其中都是蚀刻作用大的气体或聚合物化作用大的气体，蚀刻的对象膜即使是同样的膜，根据与底膜或抗蚀剂膜的膜厚比等的变化，可以从上述CF类气体中选择最适合的气体品种。在例如已经叙述的平行平板型等离子体蚀刻装置中，为了提高蚀刻速度或蚀刻后加工尺寸等的蚀刻特性在晶片面内的均匀性，从在具有多个气体喷出孔的喷淋头型上构成的上部电极，向例如晶片W的中心区域和周边区域变化流量地供给处理气体。但是，对于上述CF类气体的各种气体，还没有办法决定向中心区域和周边区域供给的统一流量比，为了进行上述面内均匀性高的蚀刻处理，在决定上述中心区域和周边区域的供给流量比之前，存在试行错误是必然的，决定该流量比的条件需要手续和时间。因此在专利文献1中，叙述了用含有C5F8气体的混合气体进行抗蚀剂和TEOS的蚀刻处理，从形成同心圆的喷淋头的两个气体吐出口导入不同流量比的混合气体，通过减少只导入周边区域的气体的氧流量，以改善周边区域的蚀刻速度选择比(TEOS/抗蚀剂)的降低技术。但是，在该文献1的技术中，在用上述CF类气体进行蚀刻处理时，对于决定晶片W中心区域流量和周边区域流量的统一流量比的方法没有任何记载。专利文献1日本专利特开2002-184764号公报
技术实现思路
鉴于如上所述的事实，本专利技术的目的是提供一种在使用含有碳和卤素的气体进行蚀刻时，能够提高蚀刻处理在基板面内的均匀性。由此，本专利技术涉及一种蚀刻方法，利用能够从与基板中心区域相对的中心区域和与基板周边区域相对的周边区域独立地向基板供给处理气体的气体供给部、和含有1分子中碳原子数为2以下的碳和卤素的第一气体的处理气体，对基板的被蚀刻膜进行蚀刻，其特征在于将上述气体供给部的气体供给面在单位面积上单位时间内的第一气体供给量，以中心区域多于周边区域的方式，从该气体供给部供给处理气体，同时对基板的被蚀刻膜进行蚀刻。另外，本专利技术涉及一种蚀刻方法，利用能够从与基板中心区域相对的中心区域和与基板周边区域相对的周边区域独立地向基板供给处理气体的气体供给部、和含有1分子中碳原子数为3以上的碳和卤素的第二气体的处理气体，对基板的被蚀刻膜进行蚀刻，其特征在于 将上述气体供给部的气体供给面在单位面积上单位时间内的第二气体供给量，以周边区域多于中心区域的方式，从该气体供给部供给处理气体，同时对基板的被蚀刻膜进行蚀刻。利用能够从与基板中心区域相对的中心区域和与基板周边区域相对的周边区域独立地向基板供给处理气体的气体供给部、和含有1分子中碳原子数为2以下的碳和卤素的第一气体的处理气体以及含有1分子中碳原子数为3以上的碳和卤素的第二气体的处理气体，对基板的被蚀刻膜进行蚀刻，其特征在于在气体供给部的中心区域和周边区域内，第二气体与第一气体的混合比相同，当上述第一气体供给的卤素原子总数多于第二气体供给的卤素原子总数时，将所述气体供给部的气体供给面在单位面积上单位时间内混合气体的供给量，以中心区域多于周边区域的方式，从该气体供给部供给处理气体，当上述第一气体供给的卤素原子总数少于第二气体供给的卤素原子总数时，将上述气体供给部的气体供给面在单位面积上单位时间内混合气体的供给量，以周边区域多于中心区域的方式，从该气体供给部供给处理气体，同时对基板的被蚀刻膜进行蚀刻处理。在此将第一气体和第二气体的混合气体供给量，以中心区域多于周边区域或者周边区域多于中心区域的方式，从气体供给部供给处理气体的工序，是通过调节处理气体流量和稀释气体的处理气体稀释率中至少一方进行的。另外，本专利技术涉及一种蚀刻方法，利用能够从与基板中心区域相对的中心区域和与基板周边区域相对的周边区域独立地向基板供给处理气体的气体供给部、和含有1分子中碳原子数为2以下的碳和卤素的第一气体的处理气体以及含有1分子中碳原子数为3以上的碳和卤素的第二气体的处理气体，对基板的被蚀刻膜进行蚀刻，其特征在于向气体供给部的中心区域，供给以第一混合比混合第一气体和第二气体得到的第一处理气体，向气体供给部的周边区域，供给以第二混合比混合第一气体和第二气体得到的第二处理气体， 当上述第一气体供给的卤素原子总数多于第二气体供给的卤素原子总数时，将所述气体供给部的气体供给面在单位面积上单位时间内混合气体的供给量，以所述第一处理气体供给量多于所述第二处理气体供给量的方式，从该气体供给部供给气体，当上述第一气体供给的卤素原子总数少于第二气体供给的卤素原子总数时，将上述气体供给部的气体供给面在单位面积上单位时间内混合气体的供给量，以上述第一处理气体供给量少于上述第二处理气体供给量的方式，从该气体供给部供给气体，同时对基板的被蚀刻膜进行蚀刻。本专利技术涉及一种蚀刻方法，利用能够从与基板中心区域相对的中心区域和与基板周边区域相对的周边区域独立地向基板供给处理气体的气体供给部、和含有1分子中碳原子数为2以下的碳和卤素的第一气体的处理气体以及含有1分子中碳原子数为3以上的碳和卤素的第二气体的处理气体，对基板的被蚀刻膜进行蚀刻，其特征在于将上述气体供给部的气体供给面在单位面积上单位时间内的第一气体供给量，以中心区域多于周边区域的方式，从该气体供给部供给处理气体，将上述气体供给部的气体供给面在单位面积上单位时间内的第二气体供给量，以周边区域多于中心区域的方式，从该气体供给部供给处理气体，同时对基板的被蚀刻膜进行蚀刻。一种蚀刻方法，利用能够从与基板中心区域相对的中心区域和与基板周边区域相对的周边区域独立地向基板供给处理气体的气体供给部、和含有1分子中碳原子数为2以下的碳和卤素的第一气体的处理气体以及含有1分子中碳原子数为3以上的碳和卤素的第二气体的处理气体，对基板的被蚀刻膜进行蚀刻，其特征在于当气体供给部中心区域和周边区域内第一气体供给量相同时，将上述气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚀刻方法，利用能够从与基板中心区域相对的中心区域和与基板周边区域相对的周边区域独立地向基板供给处理气体的气体供给部、和含有１分子中碳原子数为２以下的碳和卤素的第一气体的处理气体，对基板的被蚀刻膜进行蚀刻，其特征在于：将所述气体供 给部的气体供给面在单位面积上单位时间内的第一气体供给量，以中心区域多于周边区域的方式，从该气体供给部供给处理气体，同时对基板的被蚀刻膜进行蚀刻。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田原慈，西野雅，
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]