專利名稱：蝕刻方法、蝕刻裝置及計算機可讀存儲介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蝕刻方法、蝕刻裝置及計算機可讀存儲介質(zhì)。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體集成電路裝置的制造中包括對硅(Si)膜進行蝕刻的エ藝。對硅膜進行蝕刻時，作為蝕刻氣體，如專利文獻I記載的那樣，使用含有溴化氫(HBr)氣體、三氟化氫(HF3)氣體的氣體。現(xiàn)有專利文獻專利文獻
專利文獻I :日本特開2010-245101號公報

發(fā)明內(nèi)容
_6] 發(fā)明要解決的問題然而，含有HBr氣體、HF3氣體的氣體使得抗蝕膜、有機膜也被蝕刻。因此，現(xiàn)狀是若使用抗蝕膜、有機膜作為掩模，對半導(dǎo)體集成電路裝置的多層結(jié)構(gòu)體中存在的硅膜進行蝕刻的情況下，幾乎得不到充分的掩模選擇比。另外，硅膜上存在厚的硅氧化物膜的多層結(jié)構(gòu)體的情況下，作為蝕刻裝置，使用面向硅氧化物膜的蝕刻裝置。然而，面向硅氧化物膜的蝕刻裝置不搭載HBr氣體、HF3氣體。因此，難以將厚的硅氧化物膜下的硅膜ー并蝕刻。本發(fā)明提供即使對多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜，也可以使用抗蝕膜、有機膜作為掩模而進行蝕刻，并且，還可以將硅膜以及存在于該硅膜下的硅氧化物膜一并蝕刻的蝕刻方法、蝕刻裝置以及使蝕刻裝置執(zhí)行該蝕刻方法的計算機可讀存儲介質(zhì)。用作解決問題的方案本發(fā)明的第一實施方式的蝕刻方法是對包含硅氧化物膜及形成于該硅氧化物膜上的硅膜的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻的蝕刻方法，對前述多層結(jié)構(gòu)體中的前述硅膜及前述硅氧化物膜進行蝕刻吋，使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，將前述多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜及前述硅氧化物膜ー并蝕刻。本發(fā)明的第二實施方式的蝕刻方法為對包含硅氧化物膜、形成于該硅氧化物膜上的硅膜以及形成于該硅膜上的硅氮化物膜的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻的蝕刻方法，對前述多層結(jié)構(gòu)體中的前述硅氮化物膜、前述硅膜及前述硅氧化物膜進行蝕刻時，使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，將前述多層結(jié)構(gòu)體中的硅氮化物膜、前述硅膜及前述硅氧化物膜一并蝕刻。本發(fā)明的第三實施方式的蝕刻方法是對包含第一硅氧化物膜、形成于該第一硅氧化物膜上的硅膜、形成于該硅膜上的硅氮化物膜以及形成于該硅氮化物膜上的第二硅氧化物膜的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻的蝕刻方法，對前述多層結(jié)構(gòu)體中的前述第二硅氧化物膜、前述硅氮化物膜、前述硅膜及前述第一硅氧化物膜進行蝕刻時，使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，將前述多層結(jié)構(gòu)體中的前述第二硅氧化物膜、前述硅氮化物膜、前述硅膜以及前述第一硅氧化物膜一并蝕刻。本發(fā)明的第四實施方式的蝕刻裝置是對包含硅氧化物膜及形成于該硅氧化物膜上的硅膜的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻的蝕刻裝置，使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模對前述多層結(jié)構(gòu)體中的前述硅膜及前述硅氧化物膜進行蝕刻時，向前述多層結(jié)構(gòu)體供給包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體。本發(fā)明的第五實施方式的計算機可讀存儲介質(zhì)為存儲有在計算機上運行、控制蝕刻裝置的程序的計算機可讀存儲介質(zhì)，前述程序在執(zhí)行吋，使計算機控制前述蝕刻裝置，以進行第一 第三實施方式中的任一個實施方式的蝕刻方法。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，提供即使對多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜，也可以使用抗蝕膜、有機膜作為掩模而進行蝕刻，并且，還可以將硅膜以及存在于該硅膜下的硅氧化物膜一并蝕刻的蝕刻方法、蝕刻裝置以及使蝕刻裝置執(zhí)行該蝕刻方法的計算機可讀存儲介質(zhì)。


圖I為表示正在制造半導(dǎo)體集成電路裝置的階段的多層結(jié)構(gòu)體(半導(dǎo)體晶圓)的截面2的㈧圖 (F)圖為表示本發(fā)明的一個實施方式的蝕刻方法的ー個例子的截面3的(A)圖為表示抗蝕膜的蝕刻速率的圖，(B)圖為表示硅膜的蝕刻速率的4的(A)圖為表示抗蝕膜的蝕刻速率的圖，(B)圖為表示硅氮化物膜的蝕刻速率的圖，(C)圖為表示硅氧化物膜的蝕刻速率的5為表示能夠執(zhí)行本發(fā)明的一個實施方式的蝕刻方法的蝕刻裝置的簡要截面圖附圖標記說明I...硅基板、2...第一硅氧化物膜、3...硅膜、4...硅氮化物膜、5...第二硅氧化物膜、6...抗蝕膜
具體實施例方式以下，參照附圖針對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。予以說明，全部附圖中，相同的部分附上相同的附圖標記。圖I為表示正在制造半導(dǎo)體集成電路裝置的階段的多層結(jié)構(gòu)體(半導(dǎo)體晶圓)的截面圖如圖I所不,娃基板I上形成有第一娃氧化物膜2。第一娃氧化物膜2上形成有娃 膜3。硅膜3上形成有硅氮化物膜4。硅氮化物膜4上形成有第二硅氧化物膜5。本發(fā)明的一個實施方式的蝕刻方法中，使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模對多層結(jié)構(gòu)體中存在的硅膜3進行蝕刻。進而，本例中，對于硅膜3下存在的第一硅氧化物膜2，也與硅膜3—并蝕刻。
圖2A 圖2F為表示本發(fā)明的一個實施方式的蝕刻方法的ー個例子的截面圖。首先，如圖2A所示，使用光刻法在第二硅氧化物膜5上形成作為蝕刻的掩模的抗蝕膜6。對于抗蝕膜6，也可以為有機膜。接著，將形成有抗蝕膜6的多層結(jié)構(gòu)體搬入蝕刻裝置的處理室內(nèi)。關(guān)于蝕刻裝置的一個例子稍后敘述，例如，為平行平板型的等離子體蝕刻裝置。多層結(jié)構(gòu)體載置于處理室內(nèi)的載置臺上。載置臺為下電扱。載置臺上方設(shè)置有噴頭。噴頭向處理室內(nèi)供給氣體，例如，蝕刻氣體、吹掃氣體等，并且作為上電極起作用。接著，向蝕刻裝置的處理室內(nèi)中供給包含ニ氟甲烷(CH2F2)氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體。本例中，向處理室內(nèi)供給在ニ氟甲烷(CH2F2)氣體中混合有氮氣(N2)氣體和作為稀釋氣體的氬氣(Ar)氣體的氣體。接著，在上電極和下電極之間施加電場，使處理室內(nèi)產(chǎn)生等離子體。由此，經(jīng)過規(guī)定時間后，首先，第二硅氧化物膜5被蝕刻(圖2B)。進而，經(jīng)過規(guī)定時間后，硅氮化物膜4被蝕刻(圖2C)。進而，經(jīng)過規(guī)定時間后，硅膜3被蝕刻(圖2D)。進而，經(jīng)過規(guī)定時間后，第一硅氧化物膜2被蝕刻(圖2E)。進而，本例中，蝕刻進行至硅基板I中(圖2F)。圖3A為表示抗蝕膜6的蝕刻速率的圖，圖3B為表示硅膜3的蝕刻速率的圖。圖3A及圖3B為通過以下的蝕刻條件而得到的結(jié)果。CH2F2 流量50sccmAr 流量300sccmN2 流量200sccm處理壓力5. 32Pa (O. 04Torr)上電極與下電極之間的距離35mm上電極功率2400W下電極功率IOOOff如圖3A所示，抗蝕膜(PR) 6的蝕刻速率為_15. 3nm/min。這表明抗蝕膜6上沉積有沉積物，膜厚増加。相對地，如圖3B所示，(聚)硅膜3的蝕刻速率為73. 4nm/min。這樣，通過使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，抗蝕膜6與硅膜3之間產(chǎn)生較大的蝕刻速率的差。因此，能夠獲得充分的掩模選擇比。圖4A為表不抗蝕膜6的蝕刻速率的圖，圖4B為表不娃氮化物膜4的蝕刻速率的圖，圖4C為表示硅氧化物膜2、5的蝕刻速率的圖。圖4A 圖4C為通過以下的蝕刻條件而得到的結(jié)果。CH2F2 流量50sccmAr 流量200sccmN2 流量200sccm處通壓力6.65Pa (O. 05Torr)上電極與下電極之間的距離35mm上電極功率500W下電極功率500W
如圖4A所示，抗蝕劑(PR)膜6的蝕刻速率為_1. Wmin0其為比圖3A所示的結(jié)果還小的值，表明抗蝕膜6上沉積有沉積物，膜厚増加。相對地，如圖4B所示，硅氮化物(SiN)膜4的蝕刻速率為69. lnm/min。另外,如圖4C所示,娃氧化物(Ox)膜2、5的蝕刻速率為74. lnm/min。這樣，通過使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，抗蝕膜6與硅膜3之間以及抗蝕膜6與硅氧化物膜2、5之間產(chǎn)生較大的蝕刻速率的差。因此，能夠獲得充分的掩模選擇比。根據(jù)這樣的一個實施方式的蝕刻方法，通過使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，抗蝕膜6幾乎未被蝕刻，或者，反而在抗蝕膜6上沉積有沉積物，導(dǎo)致膜厚増加。因此，可以得到以下優(yōu)點使用抗蝕膜6或有機膜作為蝕刻的掩模，能夠?qū)Υ嬖谟诙鄬咏Y(jié)構(gòu)體中的深處的硅膜3進行蝕刻，進而對存在于硅膜3下的第一硅氧化物膜2，也可以與硅膜 3 ー并蝕刻。接著，說明能夠執(zhí)行本發(fā)明的一個實施方式的蝕刻方法的蝕刻裝置的ー個例子。圖5為表示能夠執(zhí)行本發(fā)明的一個實施方式的蝕刻方法的蝕刻裝置的簡要截面圖。如圖5所示，蝕刻裝置100為平行平板型的等離子體蝕刻裝置。蝕刻裝置100具備處理室102和向處理室102供給蝕刻氣體等氣體的氣體供給源103，所述處理室102使用蝕刻氣體對被處理體進行處理，在本例中為對半導(dǎo)體晶圓W進行處理。晶圓W形成有例如如圖2A所示那樣的多層結(jié)構(gòu)體。處理室102內(nèi)中設(shè)置有載置晶圓W的載置臺104以及與載置臺104對向配置的、向處理室102的內(nèi)部噴出蝕刻氣體等處理氣體的處理氣體噴出部，在本例中為噴頭105。噴頭105構(gòu)成平行平板的上電極，介由匹配器106與第一高頻電源107連接。第一高頻電源107輸出例如40MHz以上、例如60MHz的高頻電壓。另ー方面，載置臺104構(gòu)成平行平板的下電極，在本例中，介由匹配器108連接于第二高頻電源109。第二高頻電源109輸出例如2MHz 20MHz的范圍、例如13. 56MHz的頻率的高頻電壓。另外，處理室102介由排氣ロ 110與排氣裝置111連接。處理室102以可將內(nèi)部減壓至所希望的真空度的真空容器的方式構(gòu)成。排氣裝置111對以真空容器方式構(gòu)成的處理室102的內(nèi)部進行排氣，將處理室102的內(nèi)部減壓至所希望的真空度。利用包含例如微處理器(計算機)的エ藝控制器112控制蝕刻裝置100。エ藝控制器112連接著用戶界面113及存儲部114。用戶界面113包含用于操縱者管理蝕刻裝置100而進行命令輸入操作等的鍵盤、可視化表示蝕刻裝置100的運行狀況的顯示器等。存儲部114中存儲有通過エ藝控制器112的控制而實現(xiàn)蝕刻裝置100所執(zhí)行的處理的控制程序、使蝕刻裝置100的各構(gòu)成部按照處理條件執(zhí)行處理的程序，即制程(recipe)。制程例如存儲于存儲部114中的存儲介質(zhì)中。存儲介質(zhì)可以是硬盤、半導(dǎo)體存儲器，也可以為CD-ROM、DVD、閃速存儲器等可移動存儲介質(zhì)。另外，還可以介由例如專用線路從其它裝置適當傳送制程。通過如下操作，使蝕刻裝置100基于控制器112的控制按照上述的一個實施方式執(zhí)行蝕刻方法。根據(jù)需要，按照來源于用戶界面113的指示等從存儲部114讀出制程，エ藝控制器112按照所讀出的制程執(zhí)行處理。為了能夠按照上述的一個實施方式執(zhí)行蝕刻方法，氣體供給源103具備CH2F2氣體供給部103a、N2氣體供給部103b、Ar氣體供給部103c。上述的一個實施方式的蝕刻方法能夠使用這樣的蝕刻裝置100執(zhí)行。以上，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，可以提供即使對多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜，也可以使用抗蝕膜、有機膜作為掩模而進行蝕刻，并且，還可以將存在于硅膜以及該硅膜下的硅氧化物膜一并蝕刻的蝕刻方法及蝕刻裝置。予以說明，本發(fā)明不受上述的一個實施方式的限定，可以做各種變形。另外，對于本發(fā)明的實施方式，上述的一個實施方式不是唯一的實施方式。例如,上述的一個實施方式中，顯不了 使用抗蝕膜6或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，將多層結(jié)構(gòu)體中的第二硅氧化物膜5、硅氮化物膜4、硅膜3及第ー硅氧化物膜2 —并蝕刻的例子。 但是，即使在沒有第二硅氧化物膜5的情況下，使用抗蝕膜6或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，也可以將多層結(jié)構(gòu)體中的硅氮化物膜4、硅膜3及第ー硅氧化物膜2 —并蝕刻。進而，即使在沒有硅氮化物膜4的情況下，使用抗蝕膜6或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，也可以將多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜3及第一硅氧化物膜2 —并蝕刻。另外，第二硅氧化物膜5為硅氧化物以外的膜的情況、硅氮化物為硅氮化物以外的膜的情況下，向處理室供給可以對該膜進行蝕刻的蝕刻氣體，該膜的蝕刻結(jié)束后，將蝕刻氣體切換成包含CH2F2氣體的蝕刻氣體，可以對多層結(jié)構(gòu)體中的硅氮化物膜4、硅膜3及第ー硅氧化物膜2 —并蝕刻。
權(quán)利要求
1.一種蝕刻方法，其特征在于，其是對包含硅氧化物膜及形成于該硅氧化物膜上的硅膜的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻的蝕刻方法， 對所述多層結(jié)構(gòu)體中的所述硅膜及所述硅氧化物膜進行蝕刻吋， 使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，將所述多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜及所述硅氧化物膜ー并蝕刻。
2.一種蝕刻方法，其特征在于，其是對包含硅氧化物膜、形成于該硅氧化物膜上的硅膜以及形成于該硅膜上的硅氮化物膜的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻的蝕刻方法， 對所述多層結(jié)構(gòu)體中的所述硅氮化物膜、所述硅膜及所述硅氧化物膜進行蝕刻吋， 使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，將所述多層結(jié)構(gòu)體中的硅氮化物膜、所述硅膜及所述硅氧化物膜ー并蝕刻。
3.一種蝕刻方法，其特征在于，其是對包含第一硅氧化物膜、形成于該第一硅氧化物膜上的硅膜、形成于該硅膜上的硅氮化物膜及形成于該硅氮化物膜上的第二硅氧化物膜的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻的蝕刻方法， 對所述多層結(jié)構(gòu)體中的所述第二硅氧化物膜、所述硅氮化物膜、所述硅膜及所述第一硅氧化物膜進行蝕刻吋， 使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，將所述多層結(jié)構(gòu)體中的所述第二硅氧化物膜、所述硅氮化物膜、所述硅膜及所述第一硅氧化物膜ー并蝕刻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的蝕刻方法，其特征在于，所述蝕刻氣體在所述CH2F2氣體中還包含N2氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述的蝕刻方法，其特征在于，所述蝕刻氣體在所述CH2F2氣體中還包含作為稀釋氣體的Ar氣體。
6.一種蝕刻裝置，其特征在于，其是對包含硅氧化物膜及形成于該硅氧化物膜上的硅膜的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻的蝕刻裝置， 使用抗蝕膜或有機膜作為蝕刻的掩模對所述多層結(jié)構(gòu)體中的、所述硅膜及所述硅氧化物膜進行蝕刻吋， 向所述多層結(jié)構(gòu)體供給包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體。
7.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，其存儲有在計算機上運行、控制蝕刻裝置的程序， 所述程序在執(zhí)行吋，使計算機控制所述蝕刻裝置，以進行權(quán)利要求I 5中任一項所述的蝕刻方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蝕刻方法、蝕刻裝置及計算機可讀存儲介質(zhì)，所述蝕刻方法是即使對多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜，也可以使用抗蝕膜、有機膜作為掩模而進行蝕刻，并且，還可以將硅膜以及存在于該硅膜下的硅氧化物膜一并蝕刻的蝕刻方法。該方法對包含硅氧化物膜(2)以及形成于該硅氧化物膜(2)上的硅膜(3)的多層結(jié)構(gòu)體進行蝕刻，對多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜(3)及硅氧化物膜(2)進行蝕刻時，使用抗蝕膜(6)或有機膜作為蝕刻的掩模，使用包含CH2F2氣體的蝕刻氣體作為蝕刻氣體，將多層結(jié)構(gòu)體中的硅膜(3)及硅氧化物膜(2)一并蝕刻。
文檔編號C23F1/12GK102683196SQ20121006755
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者秋庭亞輝 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社