蚀刻方法、蚀刻装置和环部件制造方法及图纸

本发明专利技术的蚀刻方法包括：将基板搬入处理容器内并载置于载置台的工序；蚀刻工序，以包围基板的方式配置有环部件的状态下，从与基板对置的气体供给部喷淋状地排出处理气体，并且使处理气体等离子体化，对被蚀刻膜进行蚀刻，其中，所述环部件至少表面部的主成分与被蚀刻膜的主成分为相同材质；和经由排气通道对所述处理容器内抽真空的工序。由此能够抑制基板的周端部附近的等离子体的活性种分布的偏差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将处理气体等离子体化来对基板进行蚀刻的蚀刻方法、蚀刻装置和上述蚀刻方法所使用的环部件。
技术介绍
在形成半导体装置的多层配线结构的工序中，有时进行等离子体蚀刻处理，该等离子体蚀刻处理是在形成于例如由Si (硅)构成的半导体晶片(以下称为“晶片”)上的各种膜上，形成由槽或通孔构成的嵌入(damascene)结构的凹部。进行上述等离子体蚀刻处理的装置具备载置上述晶片的载置台和在载置于该载置台上的晶片的外周设置的聚焦环。该聚焦环是为了使等离子体在上述晶片表面上以高的均匀性分布而设置的。并且，可以认为为了这样获得等离子体分布的高均匀性，构成为该聚 焦环的电导率等电特性与晶片的电导率等电特性接近是非常有效的。因此，有时上述聚焦环由与构成上述晶片的材质相同的Si均匀地构成。在晶片表面露出的被蚀刻膜的材质是各种各样的。并且，在构成该被蚀刻膜的材质与构成聚焦环的材质不同的情况下，由于等离子体的活性种对每种材质的反应度不同，所以在晶片与聚焦环的边界附近，等离子体所含的活性种对于晶片的径向内侧分布不均匀。其结果是，本专利技术的专利技术人发现晶片的外缘部的蚀刻速率相对于晶片的中央部的蚀刻速率增大或减小。在日本特开2006-140423号公报和日本特开2008-78208号公报中记载了具备聚焦环的等离子体蚀刻装置，但是并未记载解决上述问题的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种在将处理气体等离子体化、对基板上的被蚀刻膜进行干式蚀刻时能够进行均匀性高的蚀刻处理的技术。本专利技术的蚀刻方法为对基板上的被蚀刻膜进行干式蚀刻的方法，其特征在于，包括将基板搬入处理容器内并载置于载置台的工序；蚀刻工序，在以包围基板的方式配置有环部件的状态下，从与基板对置的气体供给部喷淋状地排出处理气体，并且使处理气体等离子体化，对被蚀刻膜进行蚀刻，其中，所述环部件至少表面部的主成分与被蚀刻膜的主成分为相同材质；和经由排气通道对所述处理容器内抽真空的工序，其中，所述被蚀刻膜为除硅膜和硅氧化膜外的膜(即不为硅膜和硅氧化膜的膜)。本专利技术的另一种蚀刻方法为对基板上的被蚀刻膜进行干式蚀刻的方法，其特征在于，包括向以包围载置在处理容器内的载置台的基板的方式设置的环部件供给成膜气体，在该环部件表面形成主成分与后续在所述处理容器内进行蚀刻的基板上的被蚀刻膜的主成分为相同材质的膜的工序；接着将基板搬入所述处理容器内并载置于载置台的工序；然后，在以包围基板的方式配置有上述环部件的状态下，从与基板对置的气体供给部喷淋状地排出处理气体，并且使处理气体等离子体化，对被蚀刻膜进行蚀刻的工序；和经由排气通道对处理容器内抽真空的工序。在所述环部件的表面进行成膜的工序，例如在进行蚀刻的所述处理容器内进行。又一种蚀刻方法为对基板上的被蚀刻膜进行干式蚀刻的方法，其特征在于，包括将以包围载置在处理容器内的载置台上的基板的方式设置的环部件更换为至少表面部的主成分和后续在所述处理容器内进行蚀刻的基板上的被蚀刻膜的主成分为相同材质的环部件的工序；接着将基板搬入所述处理容器内并载置于载置台的工序；然后，在以包围基板的方式配置有上述更换后的环部件的状态下，从与基板对置的气体供给部喷淋状地排出处理气体，并且使处理气体等离子体化，对被蚀刻膜进行蚀刻的工序；和经由排气通道对处理容器内抽真空的工序。本专利技术的蚀刻装置为在真空氛围下对基板上的被蚀刻膜进行干式蚀刻的装置，其特征在于，具备处理容器，其内部设置有用于载置基板的载置台；气体供给部，与所述载置台对置，喷淋状地排出处理气体；用于使所述处理气体等离子体化的单元；以包围所述载置台上的基板的方式设置的环部件；向所述气体供给部供给蚀刻用的气体的蚀刻气体供给源；成膜气体供给源，向气体供给部供给气体，该气体用于在所述环部件的表面形成主成分与基板上的被蚀刻膜的主成分相同的材质的膜；和控制部，其输出控制信号，使得在将基 板搬入处理容器内之前，从成膜气体供给源经由气体供给部向处理容器内供给成膜气体，使所述环部件的表面成膜。本专利技术的环部件为以包围基板的方式配置的环部件，其特征在于用于上述蚀刻方法。根据本专利技术，将表面部的主成分与基板的被蚀刻膜的主成分为相同材质的环部件以包围该基板的方式配置，将处理气体等离子体化，对被蚀刻膜进行蚀刻。由此，能够抑制基板的中央部和基板的外缘部之间的等离子体的活性种的分布存在偏差，能够进行均匀性高的蚀刻处理。附图说明图I是本专利技术的等离子体蚀刻装置的纵截侧面图。图2是在上述等离子体蚀刻装置中被蚀刻的晶片表面的纵截侧面图。图3是表示上述等离子体蚀刻装置中的处理顺序的工序图。图4是表示上述等离子体蚀刻装置中的处理顺序的工序图。图5是表示晶片W和聚焦环被蚀刻的状况的说明图。图6是本专利技术的半导体制造装置的平面图。图7是上述半导体制造装置中设置的载置台的纵截侧面图。图8是表示在上述载置台与搬送单元之间交接晶片的方式的说明图。图9是表示上述半导体制造装置中设置的聚焦环待机模块的纵截侧面图。图10是表示聚焦环的其他构成例的纵截侧面图。图11是表示模拟的结果的说明图。图12是表示模拟的结果的说明图。图13是表示模拟的结果的说明图。图14是表示模拟的结果的说明图。具体实施例方式(第一实施方式)下面，对本专利技术的等离子体蚀刻装置I进行说明。该等离子体蚀刻装置I是磁控管方式的反应性离子蚀刻装置。图中10是例如由铝等导电性部件构成的气密的处理容器，该处理容器10接地。另外，该处理容器10中，兼做为气体喷头的上部电极2与兼做为下部电极的载置台3彼此相对地设置，该气体喷头是用于导入进行蚀刻的处理气体的气体供给部。载置台3上载置有作为基板的、由硅构成的晶片W。在处理容器10的底部连接有排气管11，该排气管11上连接有真空排气单元，例如连接有涡轮分子泵或干式泵等真空泵12。并且，在处理容器10的侧壁设置有开口部13a，该开口部13a具备自由开关的闸门阀13，并且用于搬入或搬出晶片W。在上述上部电极2的下表面，穿设有气体供给路21，例如穿设有经由配管和缓冲室21a连通的多个气体排出口 22，构成为能够向载置于上述载置台3上的晶片W排出规定的处理气体。上述气体供给路21的基端侧与气体供给系统23连接。气体供给系统23具备用于在后述的聚焦环4的表面形成各种膜的成膜用的处理气体的供给源；和用于对晶片W进行蚀刻的蚀刻用的处理气体的供给源。关于从各气体供给源供给的处理气体后面详述。气体供给系统23具备阀或流量调节部等的供给控制装置等，能够向处理容器10内供给各处理气体。 另外，在上部电极2连接有用于通过匹配器25供给高频电力的高频电源部26。其中，上部电极2与处理容器10的侧壁部分通过绝缘部件27绝缘。上述载置台3具备由导电性部件例如铝等构成的主体部分30 ;和在该主体部分30上设置的静电卡盘31。在该静电卡盘31的内部设置有例如箔状的电极31a，在该电极31a上经由开关32连接有直流电源33，通过施加直流电压(卡盘电压)，利用静电力晶片W被静电吸附在静电卡盘31的表面。在主体部分30内设置有用于进行调温的调温单元(未图示)，通过该调温单元的调温作用和来自等离子体的热，晶片W被维持在预先设定的温度。另外，在静电卡盘31的表面穿设有多个排出口 34，该排出口 34用于向晶片W的背面喷射用于提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木步太，康松润，守屋刚，寺泽伸俊，冈部祥明，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：