[發(fā)明專利]蝕刻方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480022312.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN105122432B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高橋信博;高橋哲朗;守谷修司;松本雅至;松永淳一郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/3065
• 分類號(hào): H01L21/3065
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對(duì)在基板上形成的規(guī)定的材料的膜進(jìn)行蝕刻的蝕刻方法。

背景技術(shù)

近來(lái)，在半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中，作為替代干蝕刻、濕蝕刻的能夠精細(xì)化蝕刻的方法，被稱作化學(xué)氧化物去除處理(Chemical Oxide Removal：COR)的干蝕刻技術(shù)受到關(guān)注(例如專利文獻(xiàn)1、2)。在對(duì)作為氧化物的氧化硅(SiO₂)進(jìn)行蝕刻的情況下，單獨(dú)使用氟化氫(HF)氣體，或者使用HF氣體和氨(NH₃)氣體的混合氣體。

COR是對(duì)氧化物進(jìn)行蝕刻的技術(shù)，但其是在不在腔室內(nèi)生成等離子體的情況下進(jìn)行蝕刻的低損傷的蝕刻技術(shù)，因此，最近，研究將該技術(shù)應(yīng)用于氮化硅(SiN)膜的蝕刻。作為在不在腔室內(nèi)生成等離子體的情況下對(duì)SiN膜進(jìn)行蝕刻時(shí)的蝕刻氣體，研究HF氣體+F₂氣體(例如專利文獻(xiàn)3)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2005－39185號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2008－160000號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2010－182730號(hào)公報(bào)

然而，在半導(dǎo)體晶圓中，SiN膜大多與多晶硅(poly－Si)膜、Si基板等Si、SiO₂膜相鄰，在這樣的狀態(tài)下利用HF氣體和F₂氣體對(duì)SiN膜進(jìn)行蝕刻時(shí)，在低溫條件下，SiO₂膜被作為反應(yīng)生成物而生成的NH₃氣體和HF氣體蝕刻，在高溫條件下，poly－Si被蝕刻。因此，存在難以相對(duì)于SiO₂膜和poly－Si膜以高選擇比對(duì)SiN膜進(jìn)行蝕刻這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠利用不在腔室內(nèi)生成等離子體的方法相對(duì)于氧化硅膜和/或多晶硅膜以高選擇比來(lái)對(duì)氮化硅膜進(jìn)行蝕刻的蝕刻方法。

即，本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供一種蝕刻方法，其中，該蝕刻方法包括以下工序：將在表面上具有氮化硅膜且具有與所述氮化硅膜相鄰地設(shè)置的多晶硅膜和/或氧化硅膜的被處理基板配置在腔室內(nèi)；將含F(xiàn)氣體和O₂氣體以至少將O₂氣體激勵(lì)后的狀態(tài)向所述腔室內(nèi)供給；以及利用這些氣體相對(duì)于所述多晶硅膜和/或所述氧化硅膜選擇性地對(duì)所述氮化硅膜進(jìn)行蝕刻。

在本發(fā)明的第一技術(shù)方案中，也可以是，還供給非活性氣體來(lái)進(jìn)行蝕刻處理。在該情況下，作為所述非活性氣體，能夠優(yōu)選使用N₂氣體和/或Ar氣體。

在進(jìn)行所述蝕刻方法時(shí)，既可以是，將所述含F(xiàn)氣體和所述O₂氣體在所述腔室外一并利用等離子體激勵(lì)之后導(dǎo)入到所述腔室內(nèi)，也可以是，將所述含F(xiàn)氣體和所述O₂氣體在所述腔室外單獨(dú)地利用等離子體激勵(lì)之后單獨(dú)地導(dǎo)入到所述腔室內(nèi)，還可以是，將所述含F(xiàn)氣體在沒有被激勵(lì)的情況下導(dǎo)入到所述腔室內(nèi)，將所述O₂氣體在所述腔室外利用等離子體激勵(lì)之后導(dǎo)入到所述腔室內(nèi)。

另外，也可以是，在所述蝕刻之前，向所述被處理基板供給氧等離子體而對(duì)所述被處理基板的表面進(jìn)行預(yù)氧化處理。

在進(jìn)行所述蝕刻時(shí)，作為所述含F(xiàn)氣體，能夠使用被非活性氣體稀釋后的F₂氣體。作為所述非活性氣體，能夠優(yōu)選使用N₂氣體和/或Ar氣體。在該情況下，能夠使F₂氣體與O₂氣體之間的體積比在1：2～1：1000的范圍內(nèi)。

在進(jìn)行所述蝕刻時(shí)，作為所述含F(xiàn)氣體，也能夠使用ClF₃氣體。在該情況下，能夠使ClF₃氣體與O₂氣體之間的體積比在1：4～1：1000的范圍內(nèi)。

并且，在進(jìn)行所述蝕刻時(shí)，能夠使在所述腔室內(nèi)載置所述被處理基板的載置臺(tái)的溫度在10℃～200℃的范圍內(nèi)。并且，在進(jìn)行所述蝕刻時(shí)，能夠使所述腔室內(nèi)的壓力在13Pa～1333Pa的范圍內(nèi)。

另外，本發(fā)明的第二技術(shù)方案提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其是在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的、存儲(chǔ)有用于控制蝕刻裝置的程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，其中，在執(zhí)行所述程序時(shí)，使計(jì)算機(jī)控制所述蝕刻裝置，以便進(jìn)行第1技術(shù)方案的蝕刻方法。

采用本發(fā)明，能夠不在腔室內(nèi)生成等離子體的情況下以高蝕刻速率且相對(duì)于與SiN膜相鄰地設(shè)置的SiO₂膜和/或poly－Si膜以高選擇比來(lái)對(duì)被處理基板的表面的SiN膜進(jìn)行蝕刻。

附圖說(shuō)明