[發明專利]蝕刻方法和蝕刻裝置

有效

• 申請號: 201811610534.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109979815B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 淺田泰生;折居武彥;入江伸次;高橋信博;萩原彩乃;山口達也
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/67
• 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

本發明提供一種蝕刻方法和蝕刻裝置。在向沿著橫向按照含硅膜、多孔質膜、非蝕刻對象膜的順序相鄰地設置有含硅膜、多孔質膜、非蝕刻對象膜的基板供給蝕刻氣體而將含硅膜去除時，防止非蝕刻對象膜的蝕刻。實施如下工序：成膜工序，在該成膜工序中，供給成膜氣體(21、22)，在多孔質膜(15)的孔部(16)成膜穿過防止膜(23)，該穿過防止膜(23)用于防止對含硅膜(14)進行蝕刻的蝕刻氣體(24)穿過該孔部(16)而向非蝕刻對象膜(11)供給；以及蝕刻工序，在該蝕刻工序中，在形成有穿過防止膜(23)的狀態下，供給蝕刻氣體(24)而對含硅膜(14)進行蝕刻。

技術領域

本發明涉及在基板中對以與多孔質膜相鄰的方式形成的含硅膜進行蝕刻的技術。

背景技術

作為供構成半導體裝置的配線埋入的層間絕緣膜，具有由被稱為low-k膜的低介電常數膜構成的情況，作為該low-k膜，由例如多孔質膜構成。并且，在半導體裝置的制造工序中，具有對形成有這樣的多孔質膜的半導體晶圓(以下，記載為晶圓)進行蝕刻的情況。

在例如專利文獻1中記載有如下內容：對形成有作為low-k膜的層間絕緣膜的晶圓進行蝕刻，形成用于埋入配線的凹部。在該凹部內形成用于防止其暴露于大氣的覆膜，直到因供給成膜氣體而使配線埋入凹部內為止。另外，在專利文獻2中記載有如下技術：使用含有預定的量的二氧化碳的處理氣體的等離子體來對埋入到在作為多孔質膜的低介電常數膜形成的凹部的有機膜進行蝕刻的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2016-63141號公報

專利文獻2：日本特許第4940722號公報

發明內容

發明要解決的問題

在制造半導體裝置時，具有對晶圓進行去除多晶硅膜的處理的情況，該晶圓沿著橫向以依次相鄰的方式在其表面部形成有：多晶硅膜；作為多孔質膜的SiOCN膜；以及層疊體，該層疊體的上側由氧化硅膜形成，下側由SiGe(硅鍺)膜形成。若利用干蝕刻進行該多晶硅膜的去除處理，則在進行多晶硅膜的蝕刻的過程中，蝕刻氣體透過SiOCN膜，并向SiGe膜供給。更具體地說，SiOCN膜是多孔質膜，因此，蝕刻氣體從SiOCN膜的側方穿過該多孔質膜的孔部而向SiGe膜的側壁供給。SiGe膜并不是蝕刻的去除對象，但由于如此供給蝕刻氣體，該側壁就被蝕刻。

因此，具有以如下方式進行處理的情況：在利用使用例如等離子體的各向異性蝕刻去除了多晶硅膜的上部側之后，利用濕蝕刻去除多晶硅膜的下部側。對于該濕蝕刻所使用的蝕刻液，與上述的蝕刻氣體相比，SiOCN膜的透過性較低，因此，SiGe膜的蝕刻被抑制。不過，如此進行多個工序花費工夫，即使在濕蝕刻的工序中，隨著裝置的微細化，處理也變得不可能，另外，SiOCN膜的側壁的厚度具有變小的傾向，在該SiOCN膜的側壁的厚度將來進一步變小的情況下，蝕刻液相對于SiOCN膜的透過性有可能上升，而對SiGe膜進行蝕刻。上述的專利文獻1、2所記載的技術無法解決這樣的問題。

本發明是基于這樣的狀況做成的，其目的在于提供一種如下技術：在向沿著橫向依次相鄰地設置有含硅膜、多孔質膜、非蝕刻對象膜的基板供給蝕刻氣體而去除含硅膜(包括其是硅本身的情況)時，能夠防止非蝕刻對象膜被蝕刻。

用于解決問題的方案

本發明的蝕刻方法的特征在于，該蝕刻方法包括如下工序：成膜工序，在該成膜工序中，向沿著橫向按照含硅膜、多孔質膜、非蝕刻對象膜的順序相鄰地設置有含硅膜、多孔質膜、非蝕刻對象膜的基板供給成膜氣體，在所述多孔質膜的孔部成膜穿過防止膜，該穿過防止膜用于防止用于對所述含硅膜進行蝕刻的蝕刻氣體穿過該孔部而向所述非蝕刻對象膜供給；以及