104]<實驗例I的處理條件>
[0105]?步驟 ST2
[0106]處理容器內(nèi)的壓力:500mTorr
[0107]即3氣體流量:120sccm
[0108]H2氣體流量:300sccm
[0109]N2氣體流量:300sccm
[0110]Ar 氣體流量:100sccm
[0111]第一高頻電源62的高頻電力:1000W
[0112]第二高頻電源64的高頻偏置電力:0W
[0113]晶片的溫度:0°C
[0114]處理時間:45秒
[0115]?步驟 ST3
[0116]處理容器內(nèi)的壓力:50mTorr
[0117]N2氣體流量:400sccm
[0118]第一高頻電源62的高頻電力:300W
[0119]第二高頻電源64的高頻偏置電力:0W
[0120]晶片的溫度:0°C
[0121]處理時間:30秒
[0122]<實驗例2的處理條件>
[0123]?步驟 ST2
[0124]處理容器內(nèi)的壓力:500mTorr
[0125]即3氣體流量:120sccm
[0126]H2氣體流量:300sccm
[0127]N2氣體流量:300sccm
[0128]Ar 氣體流量:100sccm
[0129]第一高頻電源62的高頻電力:1000W
[0130]第二高頻電源64的高頻偏置電力:0W
[0131]晶片的溫度:0°C
[0132]處理時間:45秒
[0133]?步驟 ST3
[0134]處理容器內(nèi)的壓力:50mTorr
[0135]Ar 氣體流量:400sccm
[0136]第一高頻電源62的高頻電力:300W
[0137]第二高頻電源64的高頻偏置電力:0W
[0138]晶片的溫度:0°C
[0139]處理時間:30秒
[0140]<比較實驗例I的處理條件>
[0141]?步驟 ST2
[0142]處理容器內(nèi)的壓力:500mTorr
[0143]即3氣體流量:120sccm
[0144]H2氣體流量:300sccm
[0145]N2氣體流量:300sccm
[0146]Ar 氣體流量:100sccm
[0147]第一高頻電源62的高頻電力:1000W
[0148]第二高頻電源64的高頻偏置電力:0W
[0149]晶片的溫度:0°C
[0150]處理時間:45秒
[0151]?加熱處理
[0152]處理容器內(nèi)的壓力:5Torr
[0153]晶片的溫度:180°C
[0154]處理時間:180秒
[0155]對實施了上述的實驗例1、2和參考實驗例I的處理的晶片W測定第二區(qū)域104的寬度方向中心附近的膜厚的變化量，即蝕刻量Dl (圖10)。另外，測定位于掩模108的下方的第一區(qū)域106的寬度的變化量，即側(cè)向蝕刻量D2(圖10)。其結(jié)果，在實驗例1、2中，第二區(qū)域104的蝕刻量Dl分別為1.6nm、1.6nm，第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2分別為4nm、lnm。相對于此，比較實驗例I中，第二區(qū)域104的蝕刻量Dl為1.6nm，第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2為13nm。
[0156]比較通過實驗例1、2的處理得到的第二區(qū)域104的蝕刻量Dl與通過比較實驗例I的處理得到的第二區(qū)域104的蝕刻量D1，兩者的蝕刻量為相同程度。根據(jù)該結(jié)果確認了通過步驟ST3能夠與加熱處理同樣抑制由氮化硅構(gòu)成的區(qū)域的蝕刻并且除去變質(zhì)區(qū)域。另夕卜，比較通過實驗例1、2的處理得到的第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2與通過比較實驗例I的處理得到的第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2，通過實驗例1、2的處理得到的第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2小于通過比較實驗例I的處理得到的第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2。根據(jù)該結(jié)果確認了在步驟ST3中能夠以比加熱處理高的各向異性除去第一區(qū)域106的變質(zhì)區(qū)域。
[0157]另外，比較通過實驗例I的處理得到的第二區(qū)域104的蝕刻量Dl與通過實驗例2的處理得到的第二區(qū)域104的蝕刻量D1，兩者為相同程度。另一方面，比較通過實驗例I的處理得到的第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2與通過實驗例2的處理得到的第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2，通過實驗例2的處理得到的第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2小于通過實驗例I的處理得到的第一區(qū)域106的側(cè)向蝕刻量D2。根據(jù)該結(jié)果確認了，在作為步驟ST3的處理氣體使用Ar氣體的實驗例2中，以比作為步驟ST3的處理氣體使用N2氣體的實驗例2高的各向異性除去第一區(qū)域106的變質(zhì)區(qū)域。
【主權(quán)項】
1.一種在等離子體處理裝置的處理容器內(nèi)，從具有由氧化硅構(gòu)成的氧化區(qū)域的被處理體有選擇地蝕刻該氧化區(qū)域的方法，其特征在于，包括: 在所述處理容器內(nèi)，生成含有氫、氮和氟的氣體的等離子體，使所述氧化區(qū)域變質(zhì)而形成變質(zhì)區(qū)域的步驟；和 在所述形成變質(zhì)區(qū)域的步驟之后，通過在所述處理容器內(nèi)對所述被處理體照射二次電子而除去所述變質(zhì)區(qū)域的步驟，在該步驟中，在所述處理容器內(nèi)生成包括陽離子的等離子體且對所述等離子體處理裝置的上部電極施加負的直流電壓，由此使所述陽離子與該上部電極碰撞，使得從該上部電極放出所述二次電子。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 在所述形成變質(zhì)區(qū)域的步驟中，生成含有H2、隊和NF 3的氣體或者含有NH 3和NF 3的氣體的等離子體。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于: 在所述除去變質(zhì)區(qū)域的步驟中，在所述處理容器內(nèi)生成不活潑氣體的等離子體。4.如權(quán)利要求1?3中任一項所述的方法，其特征在于: 所述形成變質(zhì)區(qū)域的步驟和所述除去變質(zhì)區(qū)域的步驟反復多次。5.如權(quán)利要求1?4中任一項所述的方法，其特征在于: 所述被處理體還包括由氮化硅構(gòu)成的氮化區(qū)域， 在所述除去變質(zhì)區(qū)域的步驟之后，還包括: 在所述氮化區(qū)域上，形成比形成于所述氧化區(qū)域上的保護膜厚的保護膜的步驟，在該步驟中，將所述被處理體暴露于碳氟化合物氣體的等離子體中； 蝕刻所述氧化區(qū)域的步驟，在該步驟中，將所述被處理體暴露于碳氟化合物氣體的等離子體中， 在所述形成保護膜的步驟中對載置所述被處理體的載置臺供給的高頻偏置電力，小于在對所述氧化區(qū)域進行蝕刻的步驟中對所述載置臺供給的高頻偏置電力， 在所述形成保護膜的步驟中，所述被處理體的溫度設定為60°C以上250°C以下的溫度。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于: 在所述形成保護膜的步驟中，不對所述載置臺供給高頻偏置電力。7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于: 所述氮化區(qū)域被埋入所述氧化區(qū)域內(nèi)， 所述形成保護膜的步驟和所述蝕刻氧化區(qū)域的步驟，在通過所述形成變質(zhì)區(qū)域的步驟和所述除去變質(zhì)區(qū)域的步驟而使所述氮化區(qū)域露出之后進行。8.如權(quán)利要求5?7中任一項所述的方法，其特征在于: 在所述形成保護膜的步驟中，作為所述碳氟化合物氣體能夠使用含有C4F6、C4Fs和C6F6中的至少一種的氣體。9.如權(quán)利要求5?8中任一項所述的方法，其特征在于: 所述形成保護膜的步驟和所述蝕刻氧化區(qū)域的步驟交替反復進行。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 在所述除去變質(zhì)區(qū)域的步驟之后，還包括: 將所述被處理體暴露于含有碳氟化合物氣體的處理氣體的等離子體中的步驟，在該步驟中，蝕刻所述氧化區(qū)域且在該氧化區(qū)域上形成含有碳氟化合物的堆積物；和利用所述堆積物中所含有的碳氟化合物的自由基蝕刻所述氧化區(qū)域的步驟， 所述將被處理體暴露于碳氟化合物氣體的等離子體的步驟和所述利用碳氟化合物的自由基蝕刻所述氧化區(qū)域的步驟交替反復進行。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于: 在所述利用碳氟化合物的自由基蝕刻所述氧化區(qū)域的步驟中，將所述被處理體暴露于稀有氣體的等離子體中。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于: 在所述利用碳氟化合物的自由基蝕刻所述氧化區(qū)域的步驟中，不供給碳氟化合物氣體。13.如權(quán)利要求9?11中任一項所述的方法，其特征在于: 所述被處理體還包括由氮化硅構(gòu)成的氮化區(qū)域，該氮化區(qū)域被埋入所述氧化區(qū)域內(nèi)，所述將被處理體暴露于含有碳氟化合物氣體的處理氣體的等離子體中的步驟和所述利用碳氟化合物的自由基蝕刻所述氧化區(qū)域的步驟，在通過所述形成變質(zhì)區(qū)域的步驟和所述除去變質(zhì)區(qū)域的步驟而使所述氮化區(qū)域露出之后進行。
【專利摘要】本發(fā)明不降低生產(chǎn)量地有選擇地蝕刻由氧化硅構(gòu)成的區(qū)域。本發(fā)明提供一種在等離子體處理裝置的處理容器內(nèi)從具有由氧化硅構(gòu)成的氧化區(qū)域的被處理體有選擇地蝕刻該氧化區(qū)域的方法。該方法包括：(a)在處理容器內(nèi)，生成含有氫、氮和氟的氣體的等離子體，使上述氧化區(qū)域變質(zhì)而形成變質(zhì)區(qū)域的步驟；和(b)在形成變質(zhì)區(qū)域的步驟之后，通過在處理容器內(nèi)對被處理體照射二次電子而除去變質(zhì)區(qū)域的步驟，在該步驟中，通過在處理容器內(nèi)生成具有陽離子的等離子體且對等離子體處理裝置的上部電極施加負的直流電壓，由此使陽離子與該上部電極碰撞，使得從該上部電極放出二次電子。
【IPC分類】H01L21/311
【公開號】CN105097497
【申請?zhí)枴緾N201510232383
【發(fā)明人】渡邊光
【申請人】東京毅力科創(chuàng)株式會社
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年5月8日
【公告號】EP2942806A1, US20150325415