[發明專利]等離子體蝕刻方法和等離子體蝕刻裝置

有效

• 申請號: 201510097179.1
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104900511B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 中川顯
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308;H01J37/32
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,張會華

1.一種等離子體蝕刻方法，在該等離子體蝕刻方法中，使用等離子體蝕刻裝置在蝕刻對象膜上形成孔，該等離子體蝕刻裝置包括：處理容器，其用于容納被處理體，能夠對該處理容器的內部進行真空排氣；下部電極，其配置在所述處理容器內并作為所述被處理體的載置臺發揮作用；上部電極，其以與所述下部電極相對的方式配置在所述處理容器內；處理氣體供給單元，其用于向所述處理容器內供給至少含有C_xF_y氣體和質量比Ar氣體的質量輕的稀有氣體的處理氣體；等離子體生成用高頻電力施加單元，其用于向所述上部電極和所述下部電極中的至少一者施加等離子體生成用的高頻電力；以及第1直流電源，其用于向所述上部電極施加負的直流電壓，其特征在于，

在該等離子體蝕刻方法中，交替地重復在第1條件下將所述等離子體生成用高頻電力施加單元導通而生成被供給到所述處理容器內的所述處理氣體的等離子體的工序和在第2條件下將所述等離子體生成用高頻電力施加單元斷開而使所述處理容器內的處理氣體的等離子體消失的工序，并以使所述第2條件下的所述負的直流電壓的絕對值大于所述第1條件下的所述負的直流電壓的絕對值的方式自所述第1直流電源施加電壓，從而對所述蝕刻對象膜進行蝕刻而形成孔，

其中，等離子體消失期間為30μsec～150μsec，

通過使所述高頻電力的施加導通和斷開而生成的高頻脈沖的占空比為10％～60％。

2.根據權利要求1所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于，

所述C_xF_y氣體是C₄F₆氣體或C₄F₈氣體，所述處理氣體至少含有所述C₄F₆氣體和所述C₄F₈氣體中的一種氣體。

3.根據權利要求1或2項所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于，

所述處理氣體進一步含有O₂氣體。

4.根據權利要求1所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于，

所述處理氣體進一步含有NF₃氣體。

5.根據權利要求1所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于，

所述質量比Ar氣體的質量輕的稀有氣體是He氣體或Ne氣體。

6.一種等離子體蝕刻方法，在該等離子體蝕刻方法中，使用等離子體蝕刻裝置在第1絕緣層和第2絕緣層上形成孔，該等離子體蝕刻裝置包括：處理容器，其用于容納被處理體，該被處理體具有交替地層疊所述第1絕緣層和所述第2絕緣層而成的層疊膜、形成在所述第1絕緣層上的掩模層，能夠對該處理容器的內部進行真空排氣；下部電極，其配置在所述處理容器內并作為所述被處理體的載置臺發揮作用；上部電極，其以與所述下部電極相對的方式配置在所述處理容器內；處理氣體供給單元，其用于向所述處理容器內供給至少含有C_xF_y氣體和質量比Ar氣體的質量輕的稀有氣體的處理氣體；等離子體生成用高頻電力施加單元，其用于向所述上部電極和所述下部電極中的至少一者施加等離子體生成用的高頻電力；以及直流電源，其用于向所述上部電極施加負的直流電壓，其特征在于，

該等離子體蝕刻方法具有利用第1等離子體對所述第1絕緣層進行蝕刻的第1等離子體蝕刻工序和利用第2等離子體對所述第2絕緣層進行蝕刻的第2等離子體蝕刻工序，

在所述第2等離子體蝕刻工序中，交替地重復在第1條件下將所述等離子體生成用高頻電力施加單元導通而生成被供給到所述處理容器內的所述處理氣體的所述第2等離子體的工序和在第2條件下將所述等離子體生成用高頻電力施加單元斷開而使所述處理容器內的處理氣體的所述第2等離子體消失的工序，并以使所述第2條件下的所述負的直流電壓的絕對值大于所述第1條件下的所述負的直流電壓的絕對值的方式自所述直流電源施加電壓，從而對所述第2絕緣層進行蝕刻而形成孔，

其中，等離子體消失期間為30μsec～150μsec，

通過使所述高頻電力的施加導通和斷開而生成的高頻脈沖的占空比為10％～60％。