[發明專利]蝕刻方法及等離子體處理裝置

在審

• 申請號: 202011215778.6
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112786440A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 橫山喬大;戶村幕樹;木原嘉英;須田隆太郎;大類貴俊
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01J37/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 白麗

本發明的蝕刻方法包括在等離子體處理裝置的腔室內準備基板的工序。基板包括含硅膜。蝕刻方法還包括通過來自在腔室內由處理氣體形成的等離子體的化學物種來對含硅膜進行蝕刻的工序。處理氣體包含鹵素元素及磷。

技術領域

本發明的示例性實施方式涉及一種蝕刻方法及等離子體處理裝置。

背景技術

在電子設備的制造中，對基板的含硅膜進行等離子體蝕刻。在對含硅膜進行等離子體蝕刻時，使用包含氟碳化物氣體的處理氣體。在美國專利申請公開第2016/0343580號說明書中記載有這種等離子體蝕刻。

發明內容

本發明提供一種在含硅膜的等離子體蝕刻時抑制橫向蝕刻的技術。

在一示例性實施方式中，提供一種蝕刻方法。蝕刻方法包括在等離子體處理裝置的腔室內準備基板的工序。基板包括含硅膜。蝕刻方法還包括通過來自在腔室內由處理氣體形成的等離子體的化學物種來對含硅膜進行蝕刻的工序。處理氣體包含鹵素元素及磷。

根據一示例性實施方式，變得能夠在含硅膜的等離子體蝕刻時抑制橫向蝕刻。

附圖說明

圖1是一示例性實施方式的蝕刻方法的流程圖。

圖2是可以適用圖1所示的蝕刻方法的一例基板的局部放大剖視圖。

圖3是概略地表示一示例性實施方式的等離子體處理裝置的圖。

圖4(a)是適用圖1所示的蝕刻方法的一例基板的局部放大剖視圖，圖4(b)是通過從不包含磷的處理氣體形成的等離子體進行蝕刻的一例基板的局部放大剖視圖。

圖5(a)是可以適用圖1所示的蝕刻方法的另一例基板的局部放大剖視圖，圖5(b)是適用圖1所示的蝕刻方法的另一例基板的局部放大剖視圖。

圖6是表示在第1實驗中所求出的處理氣體中的PF₃氣體的流量與硅氧化膜的蝕刻速率的關系的圖表。

圖7是表示在第1實驗中所求出的處理氣體中的PF₃氣體的流量與形成于硅氧化膜上的開口的最大寬度的關系的圖表。

圖8是表示在第3實驗中所求出的PF3氣體的流量的比例和蝕刻速率之比的圖表。

具體實施方式

以下，對各種示例性實施方式進行說明。

在一示例性實施方式中，提供一種蝕刻方法。蝕刻方法包括在等離子體處理裝置的腔室內準備基板的工序。基板包括含硅膜。蝕刻方法還包括通過來自在腔室內由處理氣體形成的等離子體的化學物種來對含硅膜進行蝕刻的工序。處理氣體包含鹵素元素及磷。

根據上述實施方式，包含硅和在處理氣體中所包含的磷的保護膜形成于側壁面上，所述側壁面劃分通過蝕刻而形成于含硅膜上的開口。在側壁面被該保護膜保護的同時，對含硅膜進行蝕刻。因此，變得能夠在含硅膜的等離子體蝕刻時抑制橫向蝕刻。

在一示例性實施方式中，蝕刻方法還可以包括在劃分通過蝕刻而形成的開口的側壁面上形成保護膜的工序。該保護膜包含處理氣體中所包含的磷。

在一示例性實施方式中，蝕刻工序和形成保護膜的工序可以同時進行。

在一示例性實施方式中，處理氣體可以包含PF₃、PCl₃、PF₅，PCl₅，POCl₃、PH₃、PBr₃或PBr₅中的至少一個作為包含磷的分子。

在一示例性實施方式中，處理氣體還可以包含碳及氫。