[發(fā)明專利]蝕刻方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080035963.5
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN102473633A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 森川泰宏;鄒弘綱
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社愛發(fā)科
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 北京英特普羅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蝕刻方法，更詳細(xì)地說是涉及一種由硅構(gòu)成的被處理體的蝕刻方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著半導(dǎo)體裝置集成度的增加，單個元件的尺寸漸趨小型化。所以，對旨在保證元件分離或存儲單元容量面積的硅基板上所形成的溝道(槽)或通孔(孔)，要求其有很高的縱橫比(溝道(或通孔)的深度/溝道(或通孔)的直徑)。

以往對于在硅基板上形成溝道或通孔的方法，包括一種通過將含氟氣體等離子化并生成氟自由基而蝕刻硅基板的方法。在這種情況下，由于氟自由基與硅自發(fā)地進(jìn)行反應(yīng)，所以室溫的蝕刻為各向同性。因此，現(xiàn)在采用的是在蝕刻硅基板形成溝道或通孔的一部分后，在其側(cè)壁上形成保護(hù)膜，進(jìn)而進(jìn)行蝕刻的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開WO2006/003962.

發(fā)明概要

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

在上述現(xiàn)有方法中，是通過形成保護(hù)膜，來抑制側(cè)壁被蝕刻。但卻出現(xiàn)了問題，即因一邊重復(fù)執(zhí)行蝕刻工序和保護(hù)膜形成工序，一邊形成溝道或通孔，而在這些側(cè)壁上產(chǎn)生凹凸或類似情況。再有，硅基板的蝕刻，是在硅基板上形成規(guī)定形狀的掩膜后，對暴出掩膜的部分進(jìn)行的。此處，掩膜正下方部分，容易被氟自由基進(jìn)入，保護(hù)膜容易受到損傷。因此，還存在一個問題，即隨著蝕刻朝深度方向進(jìn)行，側(cè)壁也被蝕刻，而無法得到想要的形狀的溝道或通孔。

上述問題在要形成縱橫比高的溝道或通孔時變得顯著。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種蝕刻方法，其對于由硅構(gòu)成的被處理體，可以形成想要的縱橫比及形狀的溝道或通孔。

本發(fā)明的其他目的及優(yōu)點(diǎn)通過下述內(nèi)容將會變得顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容

解決技術(shù)問題的手段

本發(fā)明的第一方式，是在處理室內(nèi)產(chǎn)生等離子，蝕刻由設(shè)置在該處理室內(nèi)的基板電極上的硅構(gòu)成的被處理體的方法，其特征在于：具有使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序，其將含鹵化氫氣體導(dǎo)入所述處理室內(nèi)，蝕刻所述被處理體；使用含氟氣體的蝕刻工序，其將含氟氣體導(dǎo)入所述處理室內(nèi)，蝕刻所述被處理體；保護(hù)膜形成工序，其濺鍍與所述被處理體相向配置的固體材料，在所述被處理體上形成保護(hù)膜；保護(hù)膜去除工序，其向所述基板電極施加高頻偏壓功率，去除所述保護(hù)膜的一部分，其中將使用含氟氣體的蝕刻工序、保護(hù)膜形成工序及保護(hù)膜去除工序以此順序重復(fù)進(jìn)行。

在上述重復(fù)工序中，將使用含氟氣體的蝕刻工序、保護(hù)膜形成工序及保護(hù)膜去除工序以此順序重復(fù)即可，也可將使用含氟氣體的蝕刻工序和保護(hù)膜形成工序的任意一個為最開始。

本發(fā)明的第一方式，優(yōu)選最開始進(jìn)行所述使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序。即優(yōu)選在被處理體的表面上形成有規(guī)定形狀的掩膜，使用含鹵化氫氣體蝕刻該掩膜正下方的硅。

本發(fā)明的第一方式，在所述使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序之后，可將所述使用含氟氣體的蝕刻工序、所述保護(hù)膜形成工序及所述保護(hù)膜去除工序以此順序重復(fù)進(jìn)行。

再有，本發(fā)明的第一方式，可在將所述使用含氟氣體的蝕刻工序、所述保護(hù)膜形成工序及所述保護(hù)膜去除工序以此順序重復(fù)進(jìn)行之后，進(jìn)行所述使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序。

進(jìn)而，本發(fā)明的第一方式，也可交互進(jìn)行所述使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序、和將所述使用含氟氣體的蝕刻工序、所述保護(hù)膜形成工序及所述保護(hù)膜去除工序以此順序重復(fù)進(jìn)行的工序。

本發(fā)明的第二方式，是在處理室內(nèi)產(chǎn)生等離子，將由設(shè)置在該處理室內(nèi)的基板電極上的硅構(gòu)成的被處理體蝕刻的方法，其特征在于：具有使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序，其將含鹵化氫氣體導(dǎo)入所述處理室內(nèi)，蝕刻所述被處理體；保護(hù)膜形成工序，其濺鍍與所述被處理體相向設(shè)置的固體材料，在所述被處理體上形成保護(hù)膜；使用含氟氣體的蝕刻工序，其將含氟氣體導(dǎo)入所述處理室內(nèi)的同時向所述基板電極施加高頻偏壓功率，去除所述保護(hù)膜的一部分的同時蝕刻所述被處理體，其中將所述保護(hù)膜形成工序和所述使用含氟氣體的蝕刻工序以此順序重復(fù)進(jìn)行。

本發(fā)明的第二方式優(yōu)選最開始進(jìn)行所述使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序。即優(yōu)選在被處理體的表面形成有規(guī)定形狀的掩膜，使用含鹵化氫氣體蝕刻該掩膜正下方的硅。

本發(fā)明的第二方式，在所述使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序后，可將所述保護(hù)膜形成工序和所述使用含氟氣體的蝕刻工序以此順序重復(fù)進(jìn)行。

再有，本發(fā)明的第二方式，也可在將所述保護(hù)膜形成工序和所述使用含氟氣體的蝕刻工序以此順序重復(fù)進(jìn)行后，進(jìn)行所述使用含鹵化氫氣體的蝕刻工序。