等离子处理方法技术

在本发明专利技术中，其目的在于提供一种能够选择性地除去含金属层的控制性高的等离子处理方法。一种等离子处理方法，对在所形成的图案上成膜且被含碳膜覆盖的含金属膜进行等离子蚀刻，在除去含碳膜后，通过基于从等离子产生的自由基的蚀刻，来除去含金属膜。来除去含金属膜。来除去含金属膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子处理方法


[0001]本专利技术涉及等离子处理方法。

技术介绍

[0002]近年来，对于半导体器件，来自市场的省电/高速化的要求提高，器件构造的复杂化、高集成化的倾向显著。例如，在逻辑器件中，研究了通过层叠的纳米线或纳米片来构成沟道GAA(Gate All Around，全环绕栅极)构造的FET的应用，在GAA
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FET的蚀刻工序中，除了用于Fin形成的垂直加工以外，还需要为了形成纳米线或纳米片而进行各向同性的加工。
[0003]在半导体器件的制造工序中，要求应对上述那样的半导体器件的复杂化。在半导体器件加工中使用的等离子蚀刻装置中，以GAA
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FET的加工为例，要求照射离子和自由基这两者来进行各向异性蚀刻的功能和仅照射自由基等中性粒子来进行各向同性蚀刻的功能这两者。
[0004]例如，在专利文献1中，提出了如下装置：将遮挡离子的入射的遮挡板设置在腔室内，在所述遮挡板的下方生成等离子，由此执行照射离子和自由基这两者的等离子处理，或者通过在所述遮挡板的上方生成等离子而执行仅基于自由基的处理。
[0005]在专利文献2中，提出了一种等离子处理方法，其通过等离子蚀刻将埋入在形成于孔或者槽的侧壁的图案中的膜的除所述图案以外的部分除去，所述等离子处理方法的特征在于，在除去所述孔或者槽的底面的所述膜之后，除去与所述孔或者槽的深度方向垂直的方向的所述膜。
[0006]此外，在专利文献3中，为了满足半导体器件的小型化要求，提出了通过在开口部的侧面沉积CF系沉积物的沉积物沉积步骤来调整开口部的尺寸的方法。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2018
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93226号公报
[0010]专利文献2：国际公开第2016/190036号
[0011]专利文献3：日本特开2009
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111330号公报

技术实现思路

[0012]‑
专利技术所要解决的课题
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[0013]近年来，设备结构的复杂化、高集成化的趋势变得更显著。例如在GAA
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FET的蚀刻工序中，为了稳定地制作目标的构造，仅凭借如专利文献2所示那样除去孔或者槽的底面的膜后除去与孔或者槽的深度方向垂直的方向的膜的方法、专利文献3所示的基于CF系沉积物沉积的开口部尺寸调整，不能说是充分的，期望能够仅除去孔或者槽的深度方向(第二方向)的金属栅极(功函数金属)膜，或者仅除去与孔或者槽的深度方向(第二方向)垂直的方向(第一方向)的金属栅极(功函数金属)膜。
[0014]本专利技术的目的在于提供一种能够选择性地除去含金属层的控制性高的等离子处
理方法。
[0015]更具体而言，其目的在于提供一种控制性高的等离子处理方法，仅能够除去孔或者槽的深度方向的金属栅极(功函数金属)膜，或者仅能够除去与孔或者槽的深度方向垂直的方向的金属栅极(功函数金属)膜。
[0016]‑
用于解决课题的手段
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[0017]为了解决上述课题，代表性的本专利技术所涉及的等离子处理方法之一如想那样达成，该等离子处理方法对在所形成的图案上成膜且被含碳膜覆盖的含金属膜进行等离子蚀刻，在除去含碳膜后，通过基于从等离子产生的自由基的蚀刻，来除去含金属膜。
[0018]‑
专利技术效果
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[0019]根据本专利技术，在除去含碳层之后，通过自由基蚀刻，能够选择性地除去含金属层的第一层。因此，为了稳定地制作复杂化、高集成化的发展设备的目标构造，能够提供控制性高的等离子处理方法。
附图说明
[0020]图1A是表示应用了本专利技术的第一实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0021]图1B是表示应用了本专利技术的第一实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0022]图1C是表示应用了本专利技术的第一实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0023]图2A是表示应用了本专利技术的第二实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0024]图2B是表示应用了本专利技术的第二实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0025]图2C是表示应用了本专利技术的第二实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0026]图2D是表示应用了本专利技术的第二实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0027]图3A是表示应用了本专利技术的第三实施例所涉及的等离子处理方法的试样的三维截面形状的一例的图。
[0028]图3B是表示应用了本专利技术的第三实施例所涉及的等离子处理方法的试样的三维截面形状的一例的图。
[0029]图3C是表示应用了本专利技术的第三实施例所涉及的等离子处理方法的试样的三维截面形状的一例的图。
[0030]图3D是表示应用了本专利技术的第三实施例所涉及的等离子处理方法的试样的三维截面形状的一例的图。
[0031]图4A是表示应用了本专利技术的第四实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0032]图4B是表示应用了本专利技术的第四实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面
形状的一例的图。
[0033]图4C是表示应用了本专利技术的第四实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0034]图4D是表示应用了本专利技术的第四实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0035]图5A是表示应用了本专利技术的第五实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0036]图5B是表示应用了本专利技术的第五实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0037]图5C是表示应用了本专利技术的第五实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0038]图5D是表示应用了本专利技术的第五实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。
[0039]图6是表示应用了本专利技术的第六实施方式所涉及的等离子处理装置的概略整体结构剖视图。
具体实施方式
[0040]以下，使用附图对实施方式进行说明。其中，在以下的说明中，有时对相同的结构要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。另外，附图为了使说明更加明确，存在与实际的方式相比示意性地表示的情况，但终究只是一例，并不限定本专利技术的解释。
[0041][第一实施方式][0042]图1A～图1C是表示应用了本专利技术的第一实施例所涉及的等离子处理方法的试样的截面形状的一例的图。图1A所示的试样例如为半导体晶片，由如下要素形成：Si(硅)、SiOx(硅氧化物)等的基底层204；包含Si、SiN(氮化硅)、SiOx等的多个柱状构造203；包含TiN(氮化钛、钛氮化物)、TaN(氮化钽、钽氮化物)、TiO(氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种等离子处理方法，对在所形成的图案上成膜且被含碳膜覆盖的含金属膜进行等离子蚀刻，其特征在于，在除去所述含碳膜后，通过基于从等离子产生的自由基的蚀刻，来除去所述含金属膜。2.一种等离子处理方法，对在所形成的图案上成膜且被含碳膜覆盖的含金属膜进行等离子蚀刻，其特征在于，在使沉积膜沉积在所述含金属膜之上后，通过反应离子蚀刻将所述含金属膜除去。3.根据权利要求1所述的等离子处理方法，其中，在使沉积膜沉积之后，通过反应离子蚀刻将所述图案的侧壁的含金属层除去。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的等离子处理方法，其中，所述含金属膜包含Ti、Ta、Al、Co、Ru、Cu、Mo、In、TiN、TaN、TiO或者AlO。5.根据权利要求1～3中的任一项所述的等离子处理方法，其中，所述含金属膜是全环绕栅极GAA构造的场效应晶体管FET中的功函数金属层的膜。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：高崎晃一，三浦真，佐竹真，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：