蚀刻方法和等离子体处理装置与流程

文档序号:32653573发布日期:2022-12-23 20:27阅读:101来源:国知局
蚀刻方法和等离子体处理装置与流程

1.本公开的例示性的实施方式涉及一种蚀刻方法和等离子体处理装置。


背景技术:

2.专利文献1公开了一种通过针对基板的等离子体处理、来相对于由氮化硅构成的第二区域选择性地蚀刻由氧化硅构成的第一区域的方法。第二区域具有凹部。第一区域以填埋凹部并且覆盖第二区域的方式设置。通过由包含碳氟化合物的处理气体生成的等离子体来蚀刻第一区域。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2016-157793号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种能够提高蚀刻选择比的蚀刻方法和等离子体处理装置。
8.用于解决问题的方案
9.在一个例示性的实施方式中,蚀刻方法包括以下工序:准备基板,所述基板包括包含硅和氮的第一区域、以及包含硅和氧的第二区域;以及将所述第一区域和所述第二区域暴露于由包含碳、氟及钨的处理气体生成的等离子体中,由此在所述第一区域上形成含钨保护层,同时蚀刻所述第二区域。
10.发明的效果
11.根据一个例示性的实施方式,提供一种能够提高蚀刻选择比的蚀刻方法和等离子体处理装置。
附图说明
12.图1是概要性地表示一个例示性的实施方式所涉及的等离子体处理装置的图。
13.图2是概要性地表示一个例示性的实施方式所涉及的等离子体处理装置的图。
14.图3是一个例示性的实施方式所涉及的蚀刻方法的流程图。
15.图4是能够应用图3的方法的一例的基板的局部放大截面图。
16.图5是表示一个例示性的实施方式所涉及的蚀刻方法的一个工序的截面图。
17.图6是通过执行一个例示性的实施方式所涉及的蚀刻方法而得到的一例的基板的局部放大截面图。
18.图7是表示向主体部中的电极提供的rf电力和向相向电极提供的rf电力的时间变化的时序图的一例。
19.图8是能够应用图3的方法的一例的基板的局部放大截面图。
20.图9是通过执行一个例示性的实施方式所涉及的蚀刻方法而得到的一例的基板的
局部放大截面图。
21.图10是表示进行蚀刻的工序的一例的图。
22.图11是表示在第一实验和第二实验中通过执行蚀刻方法而得到的基板的截面的tem图像的图。
23.图12是表示在第三实验和第四实验中通过执行蚀刻方法而得到的基板的截面的例子的图。
具体实施方式
24.下面,对各种例示性的实施方式进行说明。
25.在一个例示性的实施方式中,蚀刻方法包括以下工序:准备基板,所述基板包括包含硅和氮的第一区域、以及包含硅和氧的第二区域;以及将所述第一区域和所述第二区域暴露于由包含碳、氟及钨的处理气体生成的等离子体,由此在所述第一区域上形成含钨保护层,同时蚀刻所述第二区域。
26.根据上述蚀刻方法,能够提高第二区域相对于第一区域的蚀刻选择比。另外,根据上述蚀刻方法,在第一区域上形成含钨保护层,因此尤其能够保护第一区域的肩部分。其结果,该肩部分不易倾斜,因此能够较大地确保第一区域的上表面中的平坦部分的面积。
27.可以是,在进行所述蚀刻的工序中,在所述第二区域被去除之后,在所述第一区域上残留有所述含钨保护层。
28.可以是,所述处理气体包含含有碳和氟的气体、以及含钨气体。
29.可以是,所述含钨气体包括六氟化钨气体。
30.可以是,所述含有碳和氟的气体包括碳氟化合物气体。
31.可以是,所述处理气体包含氧。在该情况下,不易在第一区域上形成含碳膜。
32.可以是,所述第一区域具有凹部,所述第二区域填埋在所述凹部内。在该情况下,能够通过蚀刻第二区域,来形成凹部。
33.可以是,进行所述蚀刻的工序是在自对准接触工序中进行的。
34.可以是,在进行所述蚀刻的工序中,向等离子体处理装置供给高频电力和偏置电力以生成所述等离子体,进行所述蚀刻的工序包括以下工序:(a)将所述高频电力设为第一电力,并将所述偏置电力设为第二电力,由此在所述第一区域上优先地沉积含钨沉积物;(b)迁移工序,将所述高频电力设为比所述第一电力低的第三电力,并将所述偏置电力设为所述第二电力;以及(c)将所述高频电力设为所述第三电力,并将所述偏置电力设为比所述第二电力高的第四电力,由此蚀刻所述第二区域。
35.可以是,将包括所述(a)~(c)的循环重复地实施两次以上。
36.在一个例示性的实施方式中,蚀刻方法包括以下工序:准备基板,所述基板包括具有露出的上表面的硅氮化物和具有露出的上表面的硅氧化物;将所述硅氧化物和所述硅氮化物暴露于由包含六氟化钨气体的处理气体生成的等离子体中,由此在所述硅氮化物上形成含有钨氮化物的保护层;以及将所述硅氧化物和所述硅氮化物暴露于由包含六氟化钨气体的处理气体生成的等离子体中,由此相对于所述硅氮化物优先地蚀刻所述硅氧化物。
37.可以是,所述处理气体包括碳氟化合物气体。
38.在一个例示性的实施方式中,等离子体处理装置具备:腔室;基板支承器,其用于
在所述腔室内支承基板,所述基板包括包含硅和氮的第一区域、以及包含硅和氧的第二区域;气体供给部,其构成为向所述腔室内供给包含碳、氟及钨的处理气体;等离子体生成部,其构成为使得在所述腔室内由所述处理气体生成等离子体;以及控制部,其中,所述控制部构成为控制所述气体供给部和所述等离子体生成部,以将所述第一区域和所述第二区域暴露于所述等离子体中,由此在所述第一区域上形成含钨保护层,同时蚀刻所述第二区域。
39.下面,参照附图来详细地说明各种例示性的实施方式。此外,在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。
40.图1和图2是概要性地表示一个例示性的实施方式所涉及的等离子体处理装置的图。
41.在一个实施方式中,等离子体处理系统包括等离子体处理装置1和控制部2。等离子体处理装置1包括等离子体处理腔室10、基板支承部11以及等离子体生成部12。等离子体处理腔室10具有等离子体处理空间。另外,等离子体处理腔室10具有用于向等离子体处理空间供给至少一种处理气体的至少一个气体供给口、以及用于从等离子体处理空间排出气体的至少一个气体排出口。气体供给口与后述的气体供给部20连接,气体排出口与后述的排气系统40连接。基板支承部11配置于等离子体处理空间内,所述基板支承部11具有用于支承基板的基板支承面。
42.等离子体生成部12构成为由被供给到等离子体处理空间内的至少一种处理气体生成等离子体。在等离子体处理空间形成的等离子体可以是电容耦合等离子体(ccp:capacitively coupled plasma)、电感耦合等离子体(icp:inductively coupled plasma)、ecr等离子体(electron-cyclotron-resonance plasma:电子回旋共振等离子体)、螺旋波激励等离子体(hwp:helicon wave plasma)或表面波等离子体(swp:surface wave plasma)等。另外,可以使用包括ac(alternating current:交流)等离子体生成部和dc(direct current:直流)等离子体生成部的各种类型的等离子体生成部。在一个实施方式中,在ac等离子体生成部中使用的ac信号(ac电力)具有100khz~10ghz的范围内的频率。因而,ac信号包括rf(radio frequency:射频)信号和微波信号。在一个实施方式中,rf信号具有200khz~150mhz的范围内的频率。
43.控制部2对用于使等离子体处理装置1执行在本公开中叙述的各种工序的计算机可执行的命令进行处理。控制部2能够构成为控制等离子体处理装置1的各要素,以执行在此叙述的各种工序。在一个实施方式中,也可以使控制部2的一部分或全部包括于等离子体处理装置1。控制部2例如可以包括计算机2a。计算机2a例如可以包括处理部(cpu:central processing unit:中央处理单元)2a1、存储部2a2以及通信接口2a3。处理部2a1能够构成为基于保存于存储部2a2的程序来进行各种控制动作。存储部2a2可以包括ram(random access memory:随机存取存储器)、rom(read only memory:只读存储器)、hdd(hard disk drive:硬盘驱动器)、ssd(solid state drive:固态驱动器)或者它们的组合。通信接口2a3可以经由lan(local area network:局域网)等通信线路来与等离子体处理装置1之间进行通信。
44.下面,对等离子体处理系统的结构例进行说明。
45.等离子体处理系统包括电容耦合等离子体处理装置1和控制部2。电容耦合等离子体处理装置1包括等离子体处理腔室10、气体供给部20、电源30以及排气系统40。另外,等离
子体处理装置1包括基板支承部11和气体导入部。气体导入部构成为向等离子体处理腔室10内导入至少一种处理气体。气体导入部包括喷淋头13。基板支承部11配置于等离子体处理腔室10内。喷淋头13配置于基板支承部11的上方。在一个实施方式中,喷淋头13构成等离子体处理腔室10的顶部(ceiling)的至少一部分。等离子体处理腔室10具有由喷淋头13、等离子体处理腔室10的侧壁10a以及基板支承部11规定出的等离子体处理空间10s。等离子体处理腔室10具有用于向等离子体处理空间10s供给至少一种处理气体的至少一个气体供给口和用于从等离子体处理空间排出气体的至少一个气体排出口。侧壁10a接地。喷淋头13及基板支承部11与等离子体处理腔室10的壳体电绝缘。
46.基板支承部11包括主体部111和环组件112。主体部111具有用于支承基板(晶圆)w的中央区域(基板支承面)111a和用于支承环组件112的环状区域(环形支承面)111b。主体部111的环状区域111b在俯视时包围主体部111的中央区域111a。基板w配置于主体部111的中央区域111a上,环组件112以包围主体部111的中央区域111a上的基板w的方式配置于主体部111的环状区域111b上。在一个实施方式中,主体部111包括基台和静电吸盘。主体部111包括导电性构件。主体部111的导电性构件作为电极发挥功能。静电吸盘配置在基台上。静电吸盘的上表面具有基板支承面111a。环组件112包括一个或多个环状构件。一个或多个环状构件中的至少一个环状构件是边缘环。另外,基板支承部11可以包括构成为将静电吸盘、环组件112以及基板中的至少一方调节为目标温度的温度调节模块。温度调节模块可以包括加热器、传热介质、流路或它们的组合。在流路中流通如盐水、气体这样的传热流体。另外,基板支承部11可以包括构成为向基板w的背面与基板支承面111a之间供给传热气体的传热气体供给部。
47.喷淋头13构成为向等离子体处理空间10s内导入来自气体供给部20的至少一种处理气体。喷淋头13具有至少一个气体供给口13a、至少一个气体扩散室13b以及多个气体导入口13c。被供给到气体供给口13a的处理气体通过气体扩散室13b而从多个气体导入口13c被导入到等离子体处理空间10s内。另外,喷淋头13包括导电性构件。喷淋头13的导电性构件与基板支承部11相向,作为电极(下面,有时称为相向电极)发挥功能。此外,也可以是,气体导入部除了包括喷淋头13以外,还包括安装于形成在侧壁10a的一个或多个开口部的一个或多个边侧气体注入部(sgi:side gas injector)。
48.气体供给部20可以包括至少一个气体源21和至少一个流量控制器22。在一个实施方式中,气体供给部20构成为将至少一种处理气体从各自对应的气体源21经由各自对应的流量控制器22供给到喷淋头13。各流量控制器22例如可以包括质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。并且,气体供给部20可以包括用于将至少一种处理气体的流量进行调制或脉冲化的一个或一个以上的流量调制设备。
49.电源30包括经由至少一个阻抗匹配电路来与等离子体处理腔室10耦合的rf电源31。rf电源31构成为向基板支承部11的导电性构件和/或喷淋头13的导电性构件供给如源rf信号和偏置rf信号这样的至少一种rf信号(rf电力)。由此,由被供给到等离子体处理空间10s的至少一种处理气体形成等离子体。因而,rf电源31能够作为构成为在等离子体处理腔室10中由一种或一种以上的处理气体生成等离子体的等离子体生成部的至少一部分发挥功能。另外,通过向基板支承部11的导电性构件供给偏置rf信号,来在基板w产生偏置电位,从而能够将形成的等离子体中的离子成分吸引到基板w。
50.在一个实施方式中,rf电源31包括第一rf生成部31a和第二rf生成部31b。第一rf生成部31a经由至少一个阻抗匹配电路来与基板支承部11的导电性构件和/或喷淋头13的导电性构件耦合,第一rf生成部31a构成为生成等离子体生成用的源rf信号(源rf电力)。在一个实施方式中,源rf信号具有13mhz~150mhz的范围内的频率。在一个实施方式中,第一rf生成部31a可以构成为生成具有不同的频率的多个源rf信号。所生成的一个或多个源rf信号被供给到基板支承部11的导电性构件和/或喷淋头13的导电性构件。第二rf生成部31b经由至少一个阻抗匹配电路来与基板支承部11的导电性构件耦合,第二rf生成部31b构成为生成偏置rf信号(偏置rf电力)。在一个实施方式中,偏置rf信号具有比源rf信号的频率低的频率。在一个实施方式中,偏置rf信号具有400khz~13.56mhz的范围内的频率。在一个实施方式中,第二rf生成部31b可以构成为生成具有不同的频率的多个偏置rf信号。所生成的一个或多个偏置rf信号被供给到基板支承部11的导电性构件。另外,在各种实施方式中,也可以将源rf信号和偏置rf信号中的至少一方脉冲化。
51.另外,电源30也可以包括与等离子体处理腔室10耦合的dc电源32。dc电源32包括第一dc生成部32a和第二dc生成部32b。在一个实施方式中,第一dc生成部32a与基板支承部11的导电性构件连接,所述第一dc生成部32a构成为生成第一dc信号。所生成的第一偏置dc信号被施加到基板支承部11的导电性构件。在一个实施方式中,也可以将第一dc信号施加到如静电吸盘内的电极那样的其它电极。在一个实施方式中,第二dc生成部32b与喷淋头13的导电性构件连接,第二dc生成部32b构成为生成第二dc信号。所生成的第二dc信号被施加到喷淋头13的导电性构件。在各种实施方式中,也可以将第一dc信号和第二dc信号中的至少一方脉冲化。此外,可以除设置rf电源31外还设置第一dc生成部32a和第二dc生成部332b,也可以设置第一dc生成部32a来替代第二rf生成部31b。
52.排气系统40能够与例如设置于等离子体处理腔室10的底部的气体排出口10e连接。排气系统40可以包括压力调整阀和真空泵。通过压力调整阀来调整等离子体处理空间10s内的压力。真空泵可以包括涡轮分子泵、干泵或它们的组合。
53.图3是一个例示性的实施方式所涉及的蚀刻方法的流程图。图3所示的蚀刻方法mt(下面,称为“方法mt”)能够由上述实施方式的等离子体处理装置1来执行。方法mt能够应用于基板w。
54.图4是能够应用图3的方法的一例的基板的局部放大截面图。如图4所示,在一个实施方式中,基板w包括第一区域r1和第二区域r2。第一区域r1可以具有至少一个凹部r1a。第一区域r1也可以具有多个凹部r1a。各凹部r1a可以是用于形成接触孔的凹部。第二区域r2可以填埋在凹部r1a内。第二区域r2也可以被设置为覆盖第一区域r1。
55.第一区域r1包含硅。第一区域r1也可以包含氮和碳中的至少一方。第一区域r1可以包含硅氮化物(sin
x
)。第一区域r1也可以包含碳化硅(sic)。第一区域r1还可以包含硅氮碳化物(sicn)。第一区域r1也可以包含硅。第一区域r1即可以是例如通过cvd等成膜得到的区域,也可以是通过将硅氮化或碳化得到的区域。第一区域r1也可以包括包含硅氮化物(sin
x
)的第一部分和包含碳化硅(sic)的第二部分。在该情况下,第一部分具有凹部r1a。
56.第二区域r2包含硅和氧。第二区域r2可以包含硅氧化物(sio
x
)。第二区域r2即可以是例如通过cvd等成膜得到的区域,也可以是通过将硅氧化得到的区域。第二区域r2可以具有凹部r2a。凹部r2a具有比凹部r1a的宽度大的宽度。
57.基板w可以包括基底区域ur和设置在基底区域ur上的至少一个隆起区域ra。基底区域ur和至少一个隆起区域ra被第一区域r1覆盖。基底区域ur可以包含硅。多个隆起区域ra位于基底区域ur上。第一区域r1的凹部r1a位于多个隆起区域ra之间。各隆起区域ra可以形成晶体管的栅极区。
58.基板w可以包括掩模mk。掩模mk设置在第二区域r2上。掩模mk可以包含金属或硅。掩模mk可以具有开口op。开口op与第二区域r2的凹部r2a对应。
59.下面,以使用上述实施方式的等离子体处理装置1将方法mt应用于基板w的情况为例,参照图3~图6来对方法mt进行说明。图5是表示一个例示性的实施方式所涉及的蚀刻方法的一个工序的截面图。图6是通过执行一个例示性的实施方式所涉及的蚀刻方法得到的一例的基板的局部放大截面图。在使用等离子体处理装置1的情况下,能够通过由控制部2对等离子体处理装置1的各部的控制,来在等离子体处理装置1中执行方法mt。在方法mt中,如图2所示,对配置于等离子体处理腔室10内的基板支承部11(基板支承器)上的基板w进行处理。
60.如图3所示,方法mt包括工序st1和工序st2。能够将工序st1和工序st2依次执行。
61.在工序st1中,准备图4所示的基板w。能够在等离子体处理腔室10内由基板支承部11来支承基板w。基板w即可以作为等离子体蚀刻的结果而成为图4所示的形状,也可以在被提供到等离子体处理腔室10时就为图4所示的形状。在工序st1中,第一区域r1的上表面和第二区域r2的上表面可以露出。即,在工序st1中,硅氮化物的上表面和硅氧化物的上表面可以露出。
62.在工序st2中,如图5所示,将第一区域r1和第二区域r2暴露于由包含碳、氟及钨的处理气体生成的等离子体中,由此蚀刻第二区域r2。在蚀刻中使用掩模mk。可以如以下这样进行蚀刻。首先,由气体供给部20向等离子体处理腔室10内供给包含碳、氟及钨的处理气体。接着,由等离子体生成部12使得在等离子体处理腔室10内由处理气体生成等离子体。控制部2控制气体供给部20和等离子体生成部12,以将第一区域r1和第二区域r2暴露于等离子体中,由此在第一区域r1上形成含钨保护层,同时蚀刻第二区域r2。
63.处理气体可以包含含有碳和氟的气体、以及含钨气体。含有碳和氟的气体可以包括碳氟化合物气体和氢氟碳化合物气体中的至少一种气体。碳氟化合物(c
xfy
)气体可以包括cf4气体、c3f8气体、c4f8气体以及c4f6气体中的至少一种气体。可以使用较多地包含f的c
xfy
气体、例如c4f8气体,来替代作为控制碳沉积的气体的含氧气体(例如o2气)。也可以使用例如c4f6气体与c4f8气体的混合气体,来替代c4f6气体与含氧气体的混合气体。氢氟碳化合物(c
xhyfz
)气体可以包括ch2f2气体、chf3气体以及ch3f气体中的至少一种气体。
64.含钨气体可以包括卤化钨气体。卤化钨气体可以包括六氟化钨(wf6)气体、六溴化钨(wbr6)气体、六氯化钨(wcl6)气体以及wf5cl气体中的至少一种气体。含钨气体也可以包括六羰基钨(w(co)6)气体。
65.处理气体即可以包含氧,也可以不包含氧。处理气体可以包含含氧气体。含氧气体可以包括o2气、co气体以及co2气体中的至少一种气体。处理气体例如也可以包含氩等稀有气体。
66.在工序st2中,基板支承部11的温度可以为100℃以上,也可以为120℃以上,还可以为130℃以上,也可以超过130℃,可以为140℃以上,也可以为150℃以上。另外,基板支承
部11的温度可以为250℃以下,也可以为200℃以下。
67.在工序st2中,等离子体处理腔室10内的压力可以为1mtorr(0.13pa)以上,也可以为10mtorr(1.3pa)以上。另外,等离子体处理腔室10内的压力可以为50mtorr(6.7pa)以下,也可以为30mtorr(4.0pa)以下。
68.在工序st2中,如图5所示,能够在第一区域r1上形成含钨膜dp(含钨保护层)。含钨膜dp尤其能够保护第一区域r1的凹部r1a中的肩部分sh。其结果,肩部分sh变得不易倾斜,因此能够较大地确保第一区域r1的上表面中的平坦部分的面积。含钨膜dp可以包含氮。含钨膜dp可以包含钨氮化物(wn
x
)。可以在含钨膜dp上形成有含碳膜。含碳膜可以包含氟。由含钨膜dp及含碳膜来抑制第一区域r1的蚀刻。第二区域r2不被含钨膜dp覆盖,因此第二区域r2被蚀刻。通过蚀刻第二区域r2,如图6所示,形成接触孔hl。接触孔hl与第一区域r1的凹部r1a对应。像这样,工序st2可以是在自对准接触(sac)工序中进行的。在凹部r1a内的第二区域r2被去除之后,在第一区域r1上残留有含钨膜dp。在工序st2之后,能够通过清洗来去除含钨膜dp。
69.根据上述方法mt,能够提高第二区域r2相对于第一区域r1的蚀刻选择比。例如,能够将包含硅氧化物(sio
x
)的第二区域r2相对于包含硅氮化物(sin
x
)的第一区域r1的选择比设为5以上。认为其理由如下,但不受理论约束。通过等离子体中的包含氟的活性种来蚀刻包含硅氧化物的第二区域r2。例如,当wf
x
与sio
x
发生反应时,生成wo
x
或wo
xfy
。由此,蚀刻sio
x
。另一方面,等离子体中的包含钨的活性种与第一区域r1的硅氮化物发生反应,在第一区域r1的上表面沉积钨氮化物。或者,等离子体中的包含钨的活性种与第一区域r1的硅氮化物发生反应,将第一区域r1的上表面的至少一部分改性,该改性部分包含钨氮化物。例如,当wf
x
与sin
x
发生反应时,生成wn
x
和sif
x
。wn
x
即可以包含于第一区域r1的上表面的沉积层,也可以包含于将第一区域r1的上表面改性而得到的层。由此,在第一区域r1上形成包含钨氮化物的含钨膜dp。在等离子体中的包含钨的活性种以较高的能量入射的部分、即第一区域r1的上表面处,被优先地沉积含钨膜dp,或者第一区域r1的上表面的硅氮化物优先地被改性。通过含钨膜dp,抑制第一区域r1的蚀刻。其结果,第二区域r2相对于第一区域r1的蚀刻选择比提高。
70.并且,根据上述方法mt,含钨膜dp作为蚀刻掩模发挥功能,因此无需在含钨膜dp上形成厚的含碳膜。厚的含碳膜可能引起接触孔的堵塞(闭塞)。因此,在上述方法mt中,抑制由含碳膜引起的接触孔hl的堵塞。
71.在处理气体包含氧的情况下,不易在第一区域r1上形成含碳膜。因此,抑制由含碳膜引起的接触孔hl的堵塞。另一方面,当处理气体包含氧时,由于第一区域r1的表面的氧化,在第一区域r1的表面形成硅氧化物。其结果,第一区域r1的表面被蚀刻。在处理气体不包含氧的情况下,抑制这样的第一区域r1的蚀刻。其结果,第二区域r2相对于第一区域r1的蚀刻选择比进一步提高。
72.图7是表示对基板支承部11的主体部111中的电极施加的偏置电力和对相向电极施加的rf电力的时间变化的时序图的一例。该时序图与方法mt中的工序st2相关联。在工序st2中,可以对主体部111中的电极施加偏置电力。偏置电力例如可以是rf电力lf。以下的记载是用于300毫米直径的基板的电力的例子。rf电力lf可以为10w以上且300w以下,也可以为30w以上且200w以下,还可以为50w以上且100w以下。rf电力lf的频率可以为100khz以上
且40.68mhz以下。当rf电力lf小时,抑制等离子体中的离子对第一区域r1的蚀刻。在工序st2中,可以对相向电极施加rf电力hf。rf电力hf可以为50w以上且1000w以下,也可以为80w以上且800w以下,还可以为100w以上且500w以下。rf电力hf的频率可以为27mhz以上且100mhz以下。可以以周期cy周期性地施加rf电力lf和rf电力hf。此外,也可以对基板支承部11的导电性构件供给偏置电力。另外,也可以对包括一个或多个线圈的天线供给rf电力hf。
73.等离子体的离子能量可以为50ev以上且700ev以下,也可以为100ev以上且600ev以下,还可以为120ev以上且500ev以下。当离子能量大时,能够增大含钨膜dp的厚度。此外,本公开的离子能量可以是向基板上表面入射的平均离子能量,也可以以向基板上表面入射的离子能量的分布的方式来表现。
74.周期cy能够包括第一期间pa、第二期间pb以及第三期间pc。在第一期间pa中,rf电力lf维持为低电力l1(第二电力。例如小于100w),rf电力hf维持为高电力h2(第一电力。例如超过100w)。在第一期间pa中,促进含钨膜dp和含碳膜的沉积。在第二期间pb中,rf电力lf维持为低电力l1,rf电力hf维持为低电力l2(第三电力。例如小于200w)。低电力l2比高电力h2小,且比低电力l1大。在第三期间pc中,rf电力lf维持为高电力h1(第四电力。例如超过50w),rf电力hf维持为低电力l2。高电力h1比低电力l1大,且比高电力h2小。在第三期间pc中,促进第二区域r2的蚀刻。第二期间pb是从第一期间pa向第三期间pc的迁移期间。在工序st2中,可以将与包括第一期间pa、第二期间pb和第三期间pc的周期cy对应的一个循环重复地实施两次以上。
75.第一期间pa在周期cy中所占的比例比第三期间pc在周期cy中所占的比例小。第一期间pa在周期cy中所占的比例即可以为10%以上,也可以小于50%。当第一期间pa所占的比例大时,第二区域r2相对于第一区域r1的蚀刻选择比变大。当第一期间pa所占的比例小时,抑制接触孔hl的堵塞。第三期间pc在周期cy中所占的比例可以为50%以上。当第三期间pc所占的比例大时,第二区域r2相对于第一区域r1的蚀刻选择比变大。规定周期cy的频率能够是1khz以上且1mhz以下。周期cy的时间长度是规定周期cy的频率的倒数。
76.图8是能够应用图3的方法的一例的基板的局部放大截面图。如图8所示,在一个实施方式中,基板w包括第一区域r1和第二区域r2。基板w可以包括基底区域ur。第一区域r1可以设置于第二区域r2上。第二区域r2可以设置于基底区域ur上。第一区域r1、第二区域r2以及基底区域ur分别可以是膜。第一区域r1可以作为掩模发挥功能。第一区域r1可以具有至少一个开口op1。第一区域r1也可以具有多个开口op1。各开口op1可以是用于形成接触孔的开口。开口op1的尺寸可以为200nm以下。开口op1的尺寸也可以为15nm以上。第一区域r1包含硅和氮。第一区域r1也可以不包含氮。第二区域r2包含硅和氧。基底区域ur可以包含硅和氮。基底区域ur可以包含硅氮化物(sin
x
)。
77.图9是通过执行一个例示性的实施方式所涉及的蚀刻方法所得到的一例的基板的局部放大截面图。当将方法mt应用于图8的基板w时,如图9所示,在第二区域r2形成与开口op1对应的凹部rs。凹部rs可以是接触孔。凹部rs的底部可以到达基底区域ur。在工序st2中,如图9所示,能够在第一区域r1上形成含钨膜dp。
78.根据上述方法mt,能够提高第二区域r2相对于第一区域r1的蚀刻选择比。另外,在工序st2中,能够减少含有碳和氟的气体的流量,因此能够抑制在凹部rs的侧壁沉积含碳膜。因此,能够使凹部rs的侧壁接近垂直。并且,能够增大工序st2中的蚀刻速率,因此能够
将蚀刻时间例如缩短为一半左右。
79.图10是表示进行蚀刻的工序的一例的图。在方法mt中,进行蚀刻的工序st2可以包括第一工序st21和第二工序st22。能够将第一工序st21和第二工序st22依次执行。进行蚀刻的工序st2也可以还包括第一工序st21与第二工序st22之间的第三工序st23。
80.在一个例示性的实施方式中,可以是,在第一工序st21中,向等离子体处理装置1供给偏置电力(第五电力),由此在第一区域r1上形成含钨膜dp(第一含钨沉积物)(参照图5)。含钨膜dp的厚度可以为2nm以上且5nm以下。偏置电力可以是向基板支承部11的主体部111中的电极施加的rf电力lf。以下的记载是用于300毫米直径的基板的电力的例子。rf电力lf可以为50w以上或300w以上。当增大rf电力lf时,等离子体的离子能量变大,因此能够增大含钨膜dp的厚度。rf电力lf可以为500w以下,也可以为800w以下。当减小rf电力lf时,能够减小第一区域r1的减少量(蚀刻量)。在第一工序st21中,可以不向等离子体处理装置1供给向相向电极施加的rf电力hf。第一工序st21中的其它工艺条件(处理气体的种类、各气体的流量比、处理时间、温度和压力等)可以与上述的工序st2中的工艺条件相同。第一工序st21中的处理气体可以包含氧、碳、氟和钨。可以在第一工序st21中蚀刻第二区域r2。
81.可以是,在第三工序st23中,将含钨膜dp暴露于由包含含氢气体的处理气体生成的等离子体中(氢等离子体处理)。包含含氢气体的处理气体可以与第一工序st21的处理气体不同。含氢气体可以包括h2气、sih4气体和ch4气体中的至少一种。第三工序st23的处理气体也可以还包含氩等稀有气体。第三工序st23的时间可以为5秒以上且15秒以下。当第三工序st23的时间长时,由氢自由基引起的第一区域r1的减少量变大。
82.可以是,在第二工序st22中,向等离子体处理装置1供给高频电力和偏置电力,由此在含钨膜dp上进一步形成含钨膜dp(第二含钨沉积物),同时蚀刻第二区域r2。高频电力可以是向相向电极施加的rf电力hf。第二工序st22中的偏置电力(第六电力)可以比第一工序st21中的偏置电力(第五电力)低。当在各工序中偏置电力变化的情况下,各工序中的偏置电力可以是偏置电力的平均值。第二工序st22中的工艺条件可以与上述的工序st2中的工艺条件相同。第二工序st22中的处理气体可以包含氧、碳、氟和钨。
83.在另一个例示性的实施方式中,也可以是,在第一工序st21中,处理气体包含含氢气体,由此在第一区域r1上形成含钨膜dp(第一含钨沉积物)。含氢气体的例子可以与第三工序st23的含氢气体的例子相同。处理气体中包含的气体的例子可以与上述的工序st2的处理气体中包含的气体的例子相同。第一工序st21中的其它工艺条件(各气体的流量比、处理时间、温度、压力以及施加电力等)可以与上述的工序st2中的工艺条件相同。第一工序st21中的处理气体可以包含氢、碳、氟和钨。可以在第一工序st21中蚀刻第二区域r2。
84.也可以是,在第二工序st22中,处理气体包含含氧气体,由此进一步形成含钨膜dp(第二含钨沉积物),同时蚀刻第二区域r2。第二工序st22中的工艺条件(处理气体的种类、各气体的流量比、处理时间、温度、压力以及施加电力等)可以与上述的工序st2中的工艺条件相同。第二工序st22中的处理气体可以包含氧、碳、氟和钨。
85.通常,在具有比较小的尺寸的开口中,包含钨的活性种难以被输送到开口内,因此含钨膜的厚度可能变小。与此相对,根据包括第一工序st21的方法mt,能够与掩模mk的开口op的尺寸(凹部r2a的宽度)无关地形成具有高的膜厚均匀性的含钨膜dp。因此,在具有比较大的尺寸的开口op和具有比较小的尺寸的开口op这两方的开口中均能够提高第二区域r2
相对于第一区域r1的蚀刻选择比。并且,根据包括第一工序st21的方法mt,能够增大含钨膜dp的厚度。当在第一工序st21中处理气体包含含氢气体的情况下,即使不增大第一工序st21中的rf电力lf,也能够增大含钨膜dp的厚度。推测这是因为被含氢气体还原的钨通过cvd而沉积。
86.在进行第三工序st23的情况下、或者当在第一工序st21中处理气体包含含氢气体的情况下,能够增大含钨膜dp中的钨的组成比。推测这是因为氧化钨被氢还原而生成金属钨。
87.也可以是,在第一工序st21之后,不进行第二工序st22,而使用不包含含钨气体的处理气体来蚀刻第二区域r2。
88.以上,对各种例示性的实施方式进行了说明,但不限定于上述的例示性的实施方式,可以进行各种追加、省略、置换以及变更。另外,能够将不同的实施方式中的要素进行组合来形成其它实施方式。
89.例如,应用方法mt的工序st2的对象不限定于自对准接触(sac)工序。工序st2也可以应用于期望高的蚀刻选择比的其它工序。
90.另外,例如,也可以使用含钼气体,来作为含钨气体的补充或者替代。含钼气体可以包括卤化钼。卤化钼气体可以包括六氟化钼(mof6)气体和六氯化钼(mocl6)气体中的至少一种。
91.下面,对为了评价方法mt而进行的各种实验进行说明。下面说明的实验并不用于限定本公开。
92.(第一实验)
93.在第一实验中,准备了基板w,该基板w包括包含硅氮化物(sin
x
)的第一区域r1和包含硅氧化物(sio
x
)的第二区域r2。之后,使用等离子体处理装置1对基板w实施了工序st2。在工序st2中,处理气体是碳氟化合物气体、氧气以及六氟化钨气体(wf6)的混合气体。另外,六氟化钨气体(wf6)的流量比比碳氟化合物气体的流量比高,且比氧气的流量比高。
94.(第二实验)
95.在第二实验中,除了在工序st2中从处理气体中去除六氟化钨气体(wf6)以外,执行与第一实验的方法相同的方法。
96.(实验结果)
97.对在第一实验和第二实验中被执行了方法后的基板w的截面的tem图像进行了观察。图11的(a)是表示在第一实验中通过执行蚀刻方法而得到的基板的截面的tem图像的图。图11的(b)是表示在第二实验中通过执行蚀刻方法而得到的基板的截面的tem图像的图。在图11的(a)中,确认到了形成于第一区域r1上的膜dp(图中的黑色部分)。根据tem-edx的结果,确认了图11的(a)中的与膜dp对应的部分含有钨。另一方面,在图11的(b)中,在第一区域r1上未确认到含钨膜。并且,在图11的(a)中,通过蚀刻形成的凹部的底部(第二区域r2的上表面)变得平坦。另一方面,在图11的(b)中,通过蚀刻形成的凹部的底部(第二区域r2的上表面)倾斜。因此,可知,在第一实验中,能够通过蚀刻将凹部的底部加工为期望的形状。
98.(第三实验)
99.在第三实验中,准备了图8的基板w,该基板w包括包含硅氧化物(sio
x
)的第二区域
r2、包含硅氮化物(sin
x
)的第一区域r1、以及包含硅氮化物(sin
x
)的基底区域ur。之后,使用等离子体处理装置1对基板w实施了工序st2。由此,在第二区域r2形成了凹部rs。在工序st2中,处理气体是碳氟化合物气体、氧气、六氟化钨气体(wf6)以及氩气体的混合气体。另外,六氟化钨气体(wf6)的流量比比碳氟化合物气体的流量比高,且比氧气的流量比高。在工序st2中,施加了图7所示的rf电力hf和rf电力lf。
100.(第四实验)
101.在第四实验中,在工序st2中,除了从处理气体中去除六氟化钨气体(wf6)、并使工序st2的rf电力hf和rf电力lf固定以外,执行了与第三实验的方法相同的方法。即,在工序st2中,处理气体是碳氟化合物气体、氧气以及氩气的混合气体。
102.(截面)
103.对在第三实验和第四实验中被执行了方法后的基板w的截面的tem图像进行了观察。图12的(a)和(b)是表示在第三实验中通过执行蚀刻方法而得到的基板的截面的例子的图。图12的(a)表示形成有密集的图案的区域的截面。图12的(b)表示形成有孤立的图案的区域的截面。在图12的(a)和(b)中,确认到了形成于第一区域r1上的含钨膜dp和含碳膜cdp。含碳膜cdp以覆盖含钨膜dp的方式形成。在形成于第二区域r2的凹部rs的侧壁仅确认到了极薄的含碳膜cdp。
104.图12的(c)和(d)是表示在第四实验中通过执行蚀刻方法而得到的基板的截面的例子的图。图12的(c)表示形成有密集的图案的区域的截面。图12的(d)表示形成有孤立的图案的区域的截面。在图12的(c)和(d)中,在第一区域r1上未确认到含钨膜dp,确认到了含碳膜cdp。另外,在形成于第二区域r2的凹部rs的侧壁确认到了含碳膜cdp。
105.在图12的(a)中,从第二区域r2的底面的尺寸减去第二区域r2的顶面的尺寸所得到的值为4.0nm。在图12的(c)中,从第二区域r2的底面的尺寸减去第二区域r2的顶面的尺寸所得到的值为5.1nm。在图12的(b)中,从第二区域r2的底面的尺寸减去第二区域r2的顶面的尺寸所得到的值为8.5nm。在图12的(d)中,从第二区域r2的底面的尺寸减去第二区域r2的顶面的尺寸所得到的值为12.4nm。因而,相比于第四实验,在第三实验中,凹部rs的侧壁接近垂直。认为这是因为:在第四实验中,由于形成于凹部rs的侧壁的含碳膜cdp而使蚀刻难以直线性地进展。
106.(蚀刻选择比)
107.通过测定第一区域r1的蚀刻量和第二区域r2的蚀刻量,来计算出了第二区域r2相对于第一区域r1的蚀刻选择比。在第三实验中,图12的(a)的区域中的蚀刻选择比为3.7。在第四实验中,图12的(c)的区域中的蚀刻选择比为2.7。在第三实验中,图12的(b)的区域中的蚀刻选择比为4.5。在第四实验中,图12的(d)的区域中的蚀刻选择比为4.2。因而,可知:与第四实验相比,在第三实验中,能够提高蚀刻选择比。认为这是因为:在第三实验中,由于含钨膜dp而使得第一区域r1不易被蚀刻。
108.(第五实验)
109.在第五实验中,准备了具有图4的构造的基板w。基板w包括包含硅氮化物(sin
x
)的第一区域r1和包含硅氧化物(sio
x
)的第二区域r2。基板w具备具有比较大的尺寸的开口op(下面称为长图案)和具有比较小的尺寸的开口op(下面称为短图案)。之后,使用等离子体处理装置1对基板w实施了第一工序st21和第二工序st22(参照图10)。
110.在第一工序st21中,在第一区域r1上形成含钨膜dp,同时蚀刻第二区域r2,在凹部r1a内形成了具有约20nm的深度的狭缝(slit)(参照图5)。在第一工序st21中,处理气体是碳氟化合物气体、氧(o2)气、氩气和六氟化钨气体(wf6)的混合气体。另外,六氟化钨气体(wf6)的流量比比碳氟化合物气体的流量比高,且比氧气的流量比高。向等离子体处理装置1供给的rf电力hf为0w。向等离子体处理装置1供给的rf电力lf为400w。因此,等离子体的离子能量比较大。
111.在第二工序st22中,在第一区域r1上形成含钨膜dp,同时蚀刻第二区域r2,在凹部r1a内形成了具有约70nm的深度的狭缝。在第二工序st22中,处理气体是碳氟化合物气体、氧气、氩气和六氟化钨气体(wf6)的混合气体。另外,六氟化钨气体(wf6)的流量比比碳氟化合物气体的流量比高,且比氧气的流量比高。按照图7的时序图向等离子体处理装置1供给rf电力hf和rf电力lf。在第一期间pa中,高电力h2为800w,低电力l1为50w。在第三期间pc中,低电力l2为0w,高电力h1为100w。因此,第二工序st22中的rf电力lf的平均值比第一工序st21中的rf电力lf低。
112.(第六实验)
113.在第六实验中,准备了与第五实验相同的基板w。之后,使用等离子体处理装置1对基板w实施了工序st2。工序st2包括蚀刻工序和沉积工序。蚀刻工序和沉积工序依次进行。
114.在蚀刻工序中,在第一区域r1上形成含钨膜dp,同时蚀刻第二区域r2,在凹部r1a内形成了具有约20nm的深度的狭缝(参照图5)。蚀刻工序的工艺条件与第五实验的第二工序st22的工艺条件(bsl条件)相同。
115.在沉积工序中,在含钨膜dp上形成沉积膜,同时蚀刻第二区域r2,在凹部r1a内形成了具有约70nm的深度的狭缝。沉积工序包括第六实验的蚀刻工序和含碳膜沉积工序。在含碳膜沉积工序中,处理气体是一氧化碳(co)气体和氩气的混合气体。向等离子体处理装置1供给的rf电力hf为800w。向等离子体处理装置1供给的rf电力lf为0w。
116.(实验结果)
117.对在第五实验和第六实验中被执行了蚀刻后的基板w的截面的tem图像进行了观察。在第五实验中,在长图案中,第一工序st21后的第一区域r1的减少量(蚀刻量)为4.9nm,第二工序st22后的第一区域r1的减少量为7.3nm。因此,由于第二工序st22,第一区域r1的减少量增加了2.4nm。
118.另一方面,在第六实验中,在长图案中,蚀刻工序后的第一区域r1的减少量为2.8nm,沉积工序后的第一区域r1的减少量为3.8nm。因此,由于沉积工序,第一区域r1的减少量增加了1.0nm。
119.在第五实验中,在短图案中,第一工序st21后的第一区域r1的减少量为6.7nm,第二工序st22后的第一区域r1的减少量为10.2nm。因此,由于第二工序st22,第一区域r1的减少量增加了3.5nm。
120.另一方面,在第六实验中,在短图案中,蚀刻工序后的第一区域r1的减少量为4.3nm,沉积工序后的第一区域r1的减少量为10.4nm。因此,由于沉积工序,第一区域r1的减少量增加了6.1nm。因而,相比于第六实验,在第五实验中,在短图案中,能够减小由第二工序st22引起的第一区域r1的减少量的增加量。推测是因为,在第五实验中,第一工序st21中的等离子体的离子能量高,因此能够在短图案中形成厚的含钨膜dp。
121.在第五实验中,在第二工序st22后,短图案中的狭缝的宽度(凹部r1a的宽度)为12.8nm,长图案中的狭缝的宽度为9.4nm。因此,短图案中的狭缝的宽度与长图案中的狭缝的宽度之差lts为3.4nm。
122.另一方面,在第六实验中,在第二工序st22后,短图案中的狭缝的宽度为13.8nm,长图案中的狭缝的宽度为8.7nm。因此,短图案中的狭缝的宽度与长图案中的狭缝的宽度之差lts为5.1nm。因而,相比于第六实验,在第五实验中,能够减小差lts。
123.(第七实验)
124.在第七实验中,准备了与第五实验相同的基板w。之后,使用等离子体处理装置1对基板w实施了第一工序st21(参照图10)。在第五实验中,第一工序st21的处理气体包含氧气,与此相对,在第七实验中,第一工序st21的处理气体包含氢(h2)气。
125.在第一工序st21中,在第一区域r1上形成含钨膜dp,同时蚀刻第二区域r2,在凹部r1a内形成了具有约20nm的深度的狭缝(参照图5)。在第一工序st21中,处理气体是碳氟化合物气体、氢气、氩气和六氟化钨气体(wf6)的混合气体。另外,六氟化钨气体(wf6)的流量比比碳氟化合物气体的流量比高,且比氢气的流量比低。向等离子体处理装置1供给的rf电力hf为200w。向等离子体处理装置1供给的rf电力lf为100w。
126.(实验结果)
127.对在第七实验中被执行了蚀刻后的基板w的截面的tem图像进行了观察。在第七实验中,在长图案中,第一工序st21后的第一区域r1的减少量为2.7nm,比第五实验中的第一工序st21后的第一区域r1的减少量(4.9nm)小。
128.在第五实验中,在第一工序st21后形成于第一区域r1上的含钨膜dp的厚度为4.3nm。在第七实验中,在第一工序st21后形成于第一区域r1上的含钨膜dp的厚度为4.9nm。因而,与第五实验相比,在第七实验中,含钨膜dp的厚度变大。
129.通过x射线光电子能谱法(xps),对在第五实验和第七实验中被实施了第一工序st21后的基板w进行了形成于第一区域r1上的含钨膜dp的分析。在第五实验中,钨的组成比为2.4atom%。在第七实验中,钨的组成比为5.0atom%。因而,相比于第五实验,在第七实验中,含钨膜dp中的钨的组成比变大。推测这是因为wo3被氢还原而生成金属钨。
130.(第八实验)
131.在第八实验中,准备了与第五实验相同的基板w。之后,使用等离子体处理装置1对基板w实施了第一工序st21和第二工序st22(参照图10)。第八实验的第一工序st21的工艺条件与第七实验的第一工序st21的工艺条件相同。第八实验的第二工序st22的工艺条件与第五实验的第二工序st22的工艺条件(bsl条件)相同。
132.(实验结果)
133.对在第八实验中被执行了蚀刻后的基板w的截面的tem图像进行了观察。在长图案中,第八实验中的第二工序st22后的第一区域r1的减少量为3.9nm,与第六实验中的沉积工序后的第一区域r1的减少量(3.8nm)等同。在短图案中,第八实验中的第二工序st22后的第一区域r1的减少量为9.5nm,与第六实验中的沉积工序后的第一区域r1的减少量(10.4nm)等同。
134.在第八实验中,在第二工序st22后,短图案中的狭缝的宽度(凹部r1a的宽度)为12.6nm,长图案中的狭缝的宽度为8.3nm。因此,短图案中的狭缝的宽度与长图案中的狭缝
的宽度之差lts为4.3nm。因而,相比于第六实验,在第八实验中,能够减小差lts。
135.在第八实验中,未像第六实验那样执行沉积工艺,因此第八实验的工艺时间比第六实验的工艺时间短。
136.(第九实验)
137.在第九实验中,准备了与第五实验相同的基板w。之后,除了实施第三工序st23以外,与第五实验同样地使用等离子体处理装置1对基板w实施了第一工序st21、第三工序st23以及第二工序st22(参照图10)。
138.在第三工序st23中,进行了将含钨膜dp暴露于由氢气生成的等离子体中的处理(氢等离子体处理)。向等离子体处理装置1供给的rf电力hf为300w。向等离子体处理装置1供给的rf电力lf为0w。第三工序st23的处理时间为5秒。
139.(实验结果)
140.对在第九实验中被执行了蚀刻后的基板w的截面的tem图像进行了观察。在第九实验中,在长图案中,第一工序st21后的第一区域r1的减少量为4.9nm,第二工序st22后的第一区域r1的减少量为6.3nm。因此,由于第二工序st22,第一区域r1的减少量增加了1.4nm。
141.在第九实验中,在短图案中,第一工序st21后的第一区域r1的减少量为6.7nm,第二工序st22后的第一区域r1的减少量为9.4nm。因此,由于第二工序st22,第一区域r1的减少量增加了2.7nm。相比于第五实验,在第九实验中,在短图案中,能够减小由第二工序st22引起的第一区域r1的减少量的增加量。
142.在第九实验中,在第二工序st22后,短图案中的狭缝的宽度(凹部r1a的宽度)为12.7nm,长图案中的狭缝的宽度为9.8nm。因此,短图案中的狭缝的宽度与长图案中的狭缝的宽度之差lts为2.9nm。
143.在第九实验中,在第三工序st23之后,形成于第一区域r1上的含钨膜dp的厚度约为5.6nm。因而,相比于第五实验,在第九实验中,含钨膜dp的厚度变大。
144.通过x射线光电子能谱法(xps),对在第九实验中被实施了第一工序st21和第三工序st23后的基板w进行了形成于第一区域r1上的含钨膜dp的分析。在第九实验中,钨的组成比为12.5atom%。因而,相比于第五实验,在第九实验中,含钨膜dp中的钨的组成比变大。推测这是因为wo3被氢还原而生成金属钨。
145.(附记1)
146.一种蚀刻方法,包括以下工序:
147.准备基板,所述基板包括包含硅和氮的第一区域、以及包含硅和氧的第二区域;以及
148.将所述第一区域和所述第二区域暴露于由包含碳、氟及钨的处理气体生成的等离子体中,由此在所述第一区域上形成含钨保护层,同时蚀刻所述第二区域。
149.(附记2)
150.根据附记1所记载的蚀刻方法,
151.在进行所述蚀刻的工序中,在所述第二区域被去除之后,在所述第一区域上残留有所述含钨保护层。
152.(附记3)
153.根据附记1或2所记载的蚀刻方法,
154.所述处理气体包含含有碳和氟的气体、以及含钨气体。
155.(附记4)
156.根据附记3所记载的蚀刻方法,
157.所述含钨气体包括六氟化钨气体。
158.(附记5)
159.根据附记3或4所记载的蚀刻方法,
160.所述含有碳和氟的气体包括碳氟化合物气体。
161.(附记6)
162.根据附记1至5中的任一项所记载的蚀刻方法,
163.所述处理气体包含氧。
164.(附记7)
165.根据附记1至6中的任一项所记载的蚀刻方法,
166.所述第一区域具有凹部,所述第二区域填埋在所述凹部内。
167.(附记8)
168.根据附记7所记载的蚀刻方法,
169.进行所述蚀刻的工序是在自对准接触工序中进行的。
170.(附记9)
171.根据附记1至8中的任一项所记载的蚀刻方法,
172.在进行所述蚀刻的工序中,向等离子体处理装置供给高频电力和偏置电力以生成所述等离子体,
173.进行所述蚀刻的工序包括以下工序:
174.(a)将所述高频电力设为第一电力,并将所述偏置电力设为第二电力,由此在所述第一区域上优先地沉积含钨沉积物;
175.(b)迁移工序,将所述高频电力设为比所述第一电力低的第三电力,并将所述偏置电力设为所述第二电力;
176.(c)将所述高频电力设为所述第三电力,并将所述偏置电力设为比所述第二电力高的第四电力,由此蚀刻所述第二区域。
177.(附记10)
178.根据附记9所记载的蚀刻方法,
179.将包括所述(a)~(c)的循环重复地实施两次以上。
180.(附记11)
181.一种蚀刻方法,包括以下工序:
182.准备基板,所述基板包括具有露出的上表面的硅氮化物和具有露出的上表面的硅氧化物;
183.将所述硅氧化物和所述硅氮化物暴露于由包含六氟化钨气体的处理气体生成的等离子体中,由此在所述硅氮化物上形成含有钨氮化物的保护层;以及
184.将所述硅氧化物和所述硅氮化物暴露于由包含六氟化钨气体的处理气体生成的等离子体中,由此相对于所述硅氮化物优先地蚀刻所述硅氧化物。
185.(附记12)
186.根据附记11所记载的蚀刻方法,
187.所述处理气体包含碳氟化合物气体。
188.(附记13)
189.一种等离子体处理装置,具备:
190.腔室;
191.基板支承器,其用于在所述腔室内支承基板,所述基板包括包含硅和氮的第一区域、以及包含硅和氧的第二区域;
192.气体供给部,其构成为向所述腔室内供给包含碳、氟及钨的处理气体;
193.等离子体生成部,其构成为使得在所述腔室内由所述处理气体生成等离子体;以及
194.控制部,
195.其中,所述控制部构成为控制所述气体供给部和所述等离子体生成部,以将所述第一区域和所述第二区域暴露于所述等离子体中,由此在所述第一区域上形成含钨保护层,同时蚀刻所述第二区域。
196.(附记14)
197.一种蚀刻方法,包括以下工序:
198.准备基板,所述基板包括包含硅的第一区域、以及包含硅和氧的第二区域;以及
199.将所述第一区域和所述第二区域暴露于由包含碳、氟及钨的处理气体生成的等离子体中,由此在所述第一区域上形成含钨保护层,同时蚀刻所述第二区域,
200.其中,进行所述蚀刻的工序包括第一工序和第二工序,
201.在所述第一工序中,向等离子体处理装置供给偏置电力,由此在所述第一区域上形成第一含钨沉积物,所述偏置电力为第五电力,
202.在所述第二工序中,向所述等离子体处理装置供给高频电力和偏置电力,由此在所述第一含钨沉积物上形成第二含钨沉积物,同时蚀刻所述第二区域,所述第二工序中的所述偏置电力为比所述第五电力低的第六电力。
203.(附记15)
204.根据附记14所记载的蚀刻方法,
205.进行所述蚀刻的工序包括所述第一工序与所述第二工序之间的第三工序,
206.在所述第三工序中,将所述第一含钨沉积物暴露于由包含含氢气体的处理气体生成的等离子体中。
207.(附记16)
208.一种蚀刻方法,包括以下工序:
209.准备基板,所述基板包括包含硅的第一区域、以及包含硅和氧的第二区域;以及
210.将所述第一区域和所述第二区域暴露于由包含碳、氟及钨的处理气体生成的等离子体中,由此在所述第一区域上形成含钨保护层,同时蚀刻所述第二区域,
211.进行所述蚀刻的工序包括第一工序和第二工序,
212.在所述第一工序中,所述处理气体包含含氢气体,由此在所述第一区域上形成第一含钨沉积物,
213.在所述第二工序中,所述处理气体包含含氧气体,由此在所述第一含钨沉积物上
形成第二含钨沉积物,同时蚀刻所述第二区域。
214.根据以上的说明,应当理解的是,在本说明书中以说明为目的对本公开的各种实施方式进行了说明,并且能够不脱离本公开的范围和主旨地进行各种变更。因而,本说明书中公开的各种实施方式并不用于限定,真正的范围和主旨由所附的权利要求书表示。
215.附图标记说明
216.1:等离子体处理装置;2:控制部;10:等离子体处理腔室;11:基板支承部;12:等离子体生成部;20:气体供给部;dp:含钨膜(含钨保护层);r1:第一区域;r2:第二区域;w:基板。
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