[發明專利]等離子體蝕刻方法和等離子體蝕刻系統

有效

• 申請號: 201710679727.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107731681B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 齊藤英樹;松井久;宇賀神肇
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/3213
• 分類號: H01L21/3213;H01J37/32
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種等離子體蝕刻方法，其用于對包括由氧化物半導體構成的半導體膜和形成在其上的將下層Ti膜、Al膜和上層Ti膜層疊而成的Ti/Al/Ti層疊膜的基板中的所述Ti/Al/Ti層疊膜進行等離子體蝕刻，所述等離子體蝕刻方法的特征在于，包括：

將基板搬入第一等離子體蝕刻裝置的處理容器內，不利用O₂氣體和含氟氣體而利用含氯氣體對所述Ti/Al/Ti層疊膜的所述上層Ti膜和所述Al膜進行第一等離子體蝕刻的步驟；

接著，將所述第一等離子體蝕刻后的基板在保持于真空狀態下搬入第二等離子體蝕刻裝置的處理容器內，利用含氟氣體對所述Ti/Al/Ti層疊膜的所述下層Ti膜進行第二等離子體蝕刻的步驟；和

在將所述第二等離子體蝕刻后的基板保持于所述第二等離子體蝕刻裝置的所述處理容器內的狀態下，利用O₂氣體的等離子體或O₂氣體和含氟氣體的等離子體進行用于抑制腐蝕的后處理的步驟。

2.如權利要求1所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于：

所述含氯氣體為Cl₂氣體。

3.如權利要求1或2所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于：

所述含氟氣體為CF₄氣體。

4.如權利要求1或2所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于：

所述第一等離子體蝕刻裝置，在將所述基板在處理容器內載置在基板載置臺之上并在所述基板的周圍配置有鋁制的犧牲材料的狀態下進行等離子體蝕刻。

5.如權利要求1或2所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于：

所述第一等離子體蝕刻裝置和所述第二等離子體蝕刻裝置利用感應耦合等離子體進行等離子體蝕刻。

6.一種等離子體蝕刻系統，其用于對包括由氧化物半導體構成的半導體膜和形成在其上的將下層Ti膜、Al膜和上層Ti膜層疊而成的Ti/Al/Ti層疊膜的基板中的所述Ti/Al/Ti層疊膜進行等離子體蝕刻，所述等離子體蝕刻系統的特征在于，包括：

第一等離子體蝕刻裝置，其具有收納所述基板的處理容器，用于在所述處理容器內，不利用O₂氣體和含氟氣體而利用含氯氣體對所述Ti/Al/Ti層疊膜的所述上層Ti膜和所述Al膜進行第一等離子體蝕刻；

第二等離子體蝕刻裝置，其具有收納所述基板的處理容器，用于在所述第一等離子體蝕刻后利用含氟氣體對所述Ti/Al/Ti層疊膜的所述下層Ti膜進行第二等離子體蝕刻，并且利用O₂氣體的等離子體或O₂氣體和含氟氣體的等離子體對所述第二等離子體蝕刻后的所述基板進行用于抑制腐蝕的后處理；和

真空搬送室，其與所述第一等離子體蝕刻裝置以及所述第二等離子體蝕刻裝置連接，所述真空搬送室中被保持為真空，用于在保持真空的狀態下由設置在所述真空搬送室中的搬送機構在所述第一等離子體蝕刻裝置與所述第二等離子體蝕刻裝置之間搬送所述基板。

7.如權利要求6所述的等離子體蝕刻系統，其特征在于：

所述含氯氣體為Cl₂氣體。

8.如權利要求6或7所述的等離子體蝕刻系統，其特征在于：

所述含氟氣體為CF₄氣體。

9.如權利要求6或7所述的等離子體蝕刻系統，其特征在于：

所述第一等離子體蝕刻裝置包括：

在所述處理容器內載置基板的基板載置臺；和

配置在所述基板的周圍的鋁制的犧牲材料。

10.如權利要求6或7所述的等離子體蝕刻系統，其特征在于：

所述第一等離子體蝕刻裝置和所述第二等離子體蝕刻裝置包括生成感應耦合等離子體的等離子體生成機構。

11.如權利要求6或7所述的等離子體蝕刻系統，其特征在于：

所述真空搬送室與三個所述第一等離子體蝕刻裝置以及兩個所述第二等離子體蝕刻裝置連接。