專利名稱：蝕刻處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成深寬比較大的孔洞等的蝕刻處理方法。
背景技術(shù)：
在使用等離子體蝕刻處理由半導(dǎo)體晶片制造的半導(dǎo)體設(shè)備中，要求形成與開口部的直徑相比徑深較大的圖案，例如，形成深寬比較大的孔洞。為了形成深寬比較大的孔洞，需要較多使用等離子體中的陽離子對對象膜的濺射，該情況下，如圖12所示，在對象膜120形成的孔洞121的底部滯留有陽離子122，由于該滯留的陽離子122對之后的陽離子123到達(dá)孔洞121的底部造成電阻礙，在孔洞121中可能會改變之后的陽離子123的路線。其結(jié)果，會產(chǎn)生孔洞121變形等問題。為此，開發(fā)了對孔洞的底部導(dǎo)入電子的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。由此，滯留在孔洞底部的陽離子被電中和，不會改變之后的陽離子的路線。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-1；34530號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，近年來，各部分的發(fā)展變得細(xì)微化，隨之要求在對象膜形成深寬比更大的孔洞，例如，深寬比為30以上的孔洞。深寬比為30以上時，即使使用所述方法，也存在無法防止孔洞變形的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種即使形成的圖案的深寬比較高也能夠防止圖案變形的蝕刻處理方法。為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明的第一方面記載的是在基板處理裝置中對載置在載置臺上的基板實施蝕刻處理的蝕刻處理方法，其中，所述基板處理裝置構(gòu)成為具有在內(nèi)部產(chǎn)生等離子體的處理室、配置在該處理室內(nèi)部的載置臺和與該載置臺相對配置在所述處理室內(nèi)部的電極，對所述處理室內(nèi)施加頻率較高的第1高頻電力，對所述載置臺施加頻率低于所述第1高頻電力的第2高頻電力，對所述電極施加直流電力，所述基板具有蝕刻對象膜和在該蝕刻對象膜形成的掩膜，該蝕刻處理方法特征在于具有對所述基板上的掩膜形成的圖案的形狀進(jìn)行改良的圖案形狀改良步驟，和使用所述圖案的形狀被改良后的掩膜將所述蝕刻對象膜用等離子體進(jìn)行蝕刻的對象膜蝕刻步驟，在所述圖案形狀改良步驟中，使用等離子體對所述掩膜實施蝕刻處理，在所述對象膜蝕刻步驟中，對所述電極施加所述直流電力，并且對所述載置臺至少以脈沖波狀施加所述第2高頻電力而形成沒有對所述載置臺施加所述第2高頻電力的狀態(tài)。本發(fā)明第二方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，也以脈沖波狀施加所述第1高頻電力，形成沒有對所述處理室內(nèi)部施加所述第1高頻電力的狀態(tài)。本發(fā)明第三方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第二方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，同步并且以脈沖波狀施加所述第1高頻電力和
4所述第2高頻電力。本發(fā)明第四方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第三方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，以比在所述基板產(chǎn)生的偏置電壓的電位低的電位對所述電極施加所述直流電力。本發(fā)明第五方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第四方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，對所述載置臺以頻率 IKHz 50KHz中的任一頻率的脈沖波狀施加所述第2高頻電力。本發(fā)明第六方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第五方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于所述頻率是IOKHz 50KHz中的任一個頻率。本發(fā)明第七方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第六方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，被以脈沖波狀施加的所述第2高頻電力的占空比為10% 90%中的任一個。本發(fā)明第八方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第七方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于所述占空比為50% 90%中的任一個。本發(fā)明第九方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第八方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，所述第2高頻電力未被施加在所述載置臺的狀態(tài)至少持續(xù)5微秒。本發(fā)明第十方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第九方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，在所述蝕刻對象膜形成的圖案的深寬比為30以上。本發(fā)明第十一方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第十方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于所述掩膜為有機(jī)膜，所述圖案形狀改良步驟具有使電子接觸通過等離子體蝕刻的所述掩膜而使所述掩膜硬化(固化)的掩膜硬化(固化)步
馬聚ο本發(fā)明第十二方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第十一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述掩膜硬化步驟中，對所述電極施加所述直流電力。本發(fā)明第十三方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第十二方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述掩膜硬化步驟中，施加的所述直流電力的電壓為-900V以下。本發(fā)明第十四方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第十一方面至第十三方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述掩膜硬化步驟中，從沉積氣體產(chǎn)生等離子體。本發(fā)明第十五方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第十方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于所述掩膜為無機(jī)膜。本發(fā)明第十六方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第十五方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于所述無機(jī)膜至少包含多晶硅膜。本發(fā)明第十七方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第十六方面中任意一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述圖案形狀改良步驟中，通過改良所述圖案的形狀，使所述掩膜的孔洞的形狀在從上方看時接近正圓形。本發(fā)明第十八方面記載的蝕刻處理方法，采用本發(fā)明第一方面至第十七方面中任一方面記載的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，從至少包含氦氣的混合氣體生成等離子體。根據(jù)本發(fā)明，因為能夠改良在基板上的掩膜形成的圖案的形狀，能夠防止在掩膜形成的圖案的形狀不良反映在蝕刻對象膜形成的圖案形狀上。此外，因為使用改良了圖案形狀的掩膜將蝕刻對象膜用等離子體蝕刻時，對電極施加直流電力，并且對載置臺以脈沖波狀施加第2高頻電力來形成沒有對載置臺施加第2高頻電力的狀態(tài)，因此能夠大量產(chǎn)生電子，同時造成基板上的鞘層被消除的狀態(tài)，并且將產(chǎn)生的電子切實導(dǎo)入蝕刻對象膜形成的圖案的底部。結(jié)果，即使形成的圖案的深寬比較大，也能夠防止圖案變形。


圖1是概略地表示實行本發(fā)明的第一實施方式的蝕刻處理方法的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示用現(xiàn)有的蝕刻處理方法在氧化膜形成的孔洞的形狀的圖，圖2 (A)是在氧化膜上形成孔洞的縱截面圖，圖2(B)是距離氧化膜表面深度300nm的孔洞的水平截面圖，圖2 (C)是距離氧化膜表面深度700nm的孔洞的水平截面圖，圖2 (D)是距離氧化膜表面深度1500nm的孔洞的水平截面圖，圖2 (E)是距離氧化膜表面深度2300nm的孔洞的水平截面圖，圖2(F)是氧化膜的孔洞形成前的掩膜的縱截面圖，圖2(G)是在圖2(F)的掩膜形成的孔洞的平面圖。圖3是概略地表示用本實施方式的蝕刻處理方法處理的晶片的一部分的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4是表示本實施方式的蝕刻處理方法的工序圖。圖5是用于說明本實施方式的蝕刻處理方法中掩膜的孔洞的形狀改良的圖，圖 5(A)是掩膜的孔洞附近的放大縱截面圖，圖5(B)是表示形狀改良前的掩膜的孔洞的平面圖，圖5(C)是表示形狀改良后的掩膜的孔洞的平面圖。圖6是用于說明本實施方式的蝕刻處理方法中掩膜的硬化的圖，圖6 (A)是掩膜的孔洞附近的放大縱截面圖，圖6 (B)是表示硬化前的掩膜的孔洞的平面圖，圖6 (C)是表示硬化后的掩膜的孔洞的平面圖。圖7是用于說明本實施方式的蝕刻處理方法中SiO2膜的孔洞的形成的圖，圖7㈧ 是用于說明S^2膜的蝕刻的圖，圖7(B)是用于說明孔洞的底部滯留的陽離子的電中和的圖。圖8是用于說明在本實施方式的蝕刻處理方法中施加的等離子體生成用的高頻電力和離子引入用的高頻電力，以及流過晶片表面附近的電流的圖。圖9是概略地表示用本發(fā)明的第二實施方式的蝕刻處理方法處理的晶片局部結(jié)構(gòu)的截面圖。圖10是表示本實施方式的蝕刻處理方法的工序圖。圖11是用于說明本實施方式的蝕刻處理方法中掩膜的孔洞的形狀改良的圖，圖 Il(A)是掩膜的孔洞附近的放大縱截面圖，圖Il(B)是表示形狀改良前的掩膜的孔洞的平面圖，圖Il(C)是表示形狀改良后的掩膜的孔洞的平面圖。圖12是用于說明現(xiàn)有的蝕刻處理方法中發(fā)生孔洞變形的縱截面圖。
6
圖13是用于說明第一實施方式的蝕刻處理方法中施加高頻電力的調(diào)制的圖，圖 13(A)表示離子引入用的高頻電力的施加的調(diào)制狀態(tài)，圖13⑶表示重復(fù)0N、0FF離子引入用的高頻電力時離子引入用的高頻電力的波形。圖14是用于說明孔洞開口上沉積物的吸附方式的圖，圖14(A)表示連續(xù)施加的情況，圖14(B)表示脈沖波狀施加的情況。圖15是用于說明連續(xù)施加的情況和脈沖波狀施加的情況下處理室內(nèi)電子密度的變化方式的圖。圖16是用于說明連續(xù)施加的情況和脈沖波狀施加的情況下處理室內(nèi)電子溫度的變化方式的圖。圖17是用于說明自由基的吸附方式的圖，圖17㈧表示連續(xù)施加的情況，圖17(B) 表示脈沖波狀施加的情況。圖18是用于說明在連續(xù)施加的情況下，使用包含He氣體作為稀有氣體的混合氣體時自由基的吸附方式的圖。符號說明
W，Wa晶片
10基板處理裝置
12基座
15處理室
18第1高頻電源
20第2高頻電源
40SiO2 膜
41碳膜
42SiON 膜
43BARC 膜
44，_51，60孔洞
45光致抗蝕膜
55等離子體生成用的高頻電力
56離子引入用的高頻電力
58多晶硅膜
59殘渣膜
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。首先，說明實行本發(fā)明第一實施方式的蝕刻處理方法的基板處理裝置。圖1是概略地表示實行本實施方式的蝕刻處理方法的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。 本基板處理裝置對作為基板的半導(dǎo)體設(shè)備用晶片(以下簡稱“晶片”)實施等離子體蝕刻處理。圖1中，基板處理裝置10例如具有直徑為300m的收容晶片w的腔室11，在該腔室 11內(nèi)部配置有載置半導(dǎo)體設(shè)備用的晶片W的圓柱狀的基座12。在基板處理裝置10中，由腔室11的內(nèi)部側(cè)壁和基座12的側(cè)面形成側(cè)方排氣通路13。在該側(cè)方排氣通路13的途中配置排氣板14。排氣板14是具有多個貫通孔的板狀部件，其作用是將腔室11內(nèi)部劃分為上部和下部的劃分板。在由排氣板14劃分的腔室11內(nèi)部的上部(以下稱為“處理室”)15如后所述產(chǎn)生等離子體。此外，在腔室11內(nèi)部的下部(以下稱為“排氣室(歧管)”)16連接有排出腔室11內(nèi)部的氣體的排氣管17。排氣板14捕捉或者反射處理室15產(chǎn)生的等離子體，防止泄漏到歧管16。在排氣管17連接有TMP (Turbo Molecular Pump渦輪分子泵)和DP (Dry pump干式泵)(均未圖示)，這些泵對腔室11內(nèi)部抽真空減壓。并且，腔室11內(nèi)部的壓力由APC閥 (未圖示)控制。腔室11內(nèi)部的基座12通過第1匹配器19連接有第1高頻電源18，并且通過第2 匹配器21連接有第2高頻電源20，第1高頻電源18將較高的頻率、例如40MHz的等離子體生成用的高頻電力(第1高頻電力)施加給基座12，第2高頻電源20將較低的頻率、例如 2MHz的離子引入用的高頻電力(第2高頻電力)施加給基座12。由此，基座12作為電極起作用。此外，第1匹配器19和第2匹配器21降低來自基座12的高頻電力的反射，使高頻電力對基座12的施加效率最大?；?2的上部呈現(xiàn)直徑較小的圓柱從直徑較大的圓柱的前端沿著同心軸突出的形狀，在該上部以圍繞直徑較小的圓柱的方式形成高低差。在直徑較小的圓柱的前端配置內(nèi)部具有靜電電極板22的陶瓷組成的靜電卡盤23。在靜電電極板22連接有第1直流電源 24，對靜電電極板22施加正電位的直流電力時，在晶片W的靜電卡盤23 —側(cè)的面(以下稱為“背面”。)產(chǎn)生負(fù)電位，在靜電電極板22和晶片W的背面之間產(chǎn)生電位差，通過該電位差產(chǎn)生的庫侖力或者強(qiáng)森-羅貝克力，晶片W被吸附保持在靜電卡盤23上。此外，在基座12的上部，以包圍被吸附保持在靜電卡盤23的晶片W的方式，聚焦環(huán)25被載置到基座12上部的高低差部分。聚焦環(huán)25由Si組成。即，因為聚焦環(huán)25由半導(dǎo)體組成，將等離子體的分布區(qū)域不僅在晶片W上還擴(kuò)大到該聚焦環(huán)25上，將晶片W的周邊邊緣部分上的等離子體的密度與該晶片W的中央部上的等離子體的密度維持為相同程度。由此，確保對晶片W的正面實施的等離子體蝕刻處理的均勻性。在腔室11的頂部，與基座12相對地配置噴頭26。噴頭沈例如具有由硅組成的上部電極板27、對該上部電極板27可裝卸地懸吊支撐的散熱板觀、和覆蓋該散熱板觀的蓋體四。上部電極板27由具有在厚度方向貫通的多個氣孔30的圓板狀部件組成，由半導(dǎo)體Si構(gòu)成。此外，在散熱板觀的內(nèi)部設(shè)置緩沖室31，該緩沖室31與處理氣體導(dǎo)入管32連接，處理氣體導(dǎo)入管32與處理氣體供給裝置(未圖示)連接。處理氣體供給裝置例如將各種氣體的流量比適當(dāng)調(diào)整生成混合氣體，將該混合氣體通過處理氣體導(dǎo)入管32、緩沖室31和氣孔30導(dǎo)入到處理室15內(nèi)部。此外，噴頭沈的上部電極板27連接有第2直流電源33，對上部電極板27施加負(fù)的電位的直流電力。此時，將陽離子打入上部電極板27，上部電極板27隨之放出(二次) 電子，改善處理室15內(nèi)部的等離子體中的電子密度分布。在基板處理裝置10中，被導(dǎo)入處理室15內(nèi)部的處理氣體被第1高頻電源18通過基座12對處理室15內(nèi)部施加的等離子體生成用的高頻電力激發(fā)成為等離子體。該等離子體中的陽離子通過第2高頻電源20對基座12施加的離子引入用的高頻電力被拉向晶片W， 對該晶片W實施等離子體蝕刻處理。但是，如上所述，例如通過等離子體蝕刻處理形成深寬比為30以上的孔洞的情況下，即使使用所述專利文獻(xiàn)1的方法，孔洞也會變形。對此，如圖2(A)所示，本發(fā)明者觀察通過現(xiàn)有的蝕刻處理方法變形的孔洞34中距離氧化膜35的表面的深度分別為300nm(深寬比相當(dāng)于4)、700nm(深寬比相當(dāng)于9)、 1500nm(深寬比相當(dāng)于20)和2300nm(深寬比相當(dāng)于30)的各水平截面36a 36d，其結(jié)果， 確認(rèn)如圖2(B) 圖2(E)所示，孔洞34不僅在底部附近變形，在較淺的部分也發(fā)生變形，并且各水平截面36a 36d中變形的傾向相同。此外，如圖2 (F)所示，本發(fā)明者在確認(rèn)孔洞34形成前的氧化膜35上的掩膜37的孔洞38的形狀時，確認(rèn)如圖2(G)所示，孔洞38在平面視圖中發(fā)生變形，該變形的傾向與各水平截面36a 36d的變形的傾向相同。對所述確認(rèn)事實深入思考的結(jié)果，本發(fā)明者得出以下見解孔洞34發(fā)生變形的主要原因為孔洞38的形狀不佳，通過等離子體蝕刻處理在氧化膜35形成孔洞34時，掩膜37 上的孔洞38的變形會反映到孔洞34上。本實施方式的蝕刻處理方法基于該見解，在氧化膜上形成孔洞之前，克服掩膜的孔洞的變形。以下，詳細(xì)說明本實施方式的蝕刻處理方法。圖3是概略地表示用本實施方式的蝕刻處理方法處理的晶片局部結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3中，晶片W包括作為基部的硅部39、在該硅部39上形成的例如厚度為^OOnm 的SiA膜40 (蝕刻對象膜)、在該SiA膜40上形成的例如厚度為900nm的碳膜41、在該碳膜41上形成的SiON膜42、在該SiON膜42上形成的BARC膜(反射防止膜)43、具有在該BARC膜43上形成并且使BARC膜43露出的孔洞44 (圖案)的光致抗蝕膜45。碳膜41、 SiON膜42、BARC膜43和光致抗蝕膜45均為有機(jī)類的膜(有機(jī)膜)。圖4是表示本實施方式的蝕刻處理方法的工序圖。圖4中，首先，將晶片W載置到腔室11內(nèi)部的基座12，吸附保持在靜電卡盤23上 (圖 4(A))。接著，用排氣管17對腔室11內(nèi)部減壓，將該內(nèi)部壓力用APC閥設(shè)定為例如 15mTorr (1. 96Pa)，將流量例如為300sccm的CO氣體和流量為例如300sccm的Ar (氬)氣體的混合氣體從噴頭沈?qū)胩幚硎?5內(nèi)部，不對上部電極板27施加直流電力，對處理室 15內(nèi)部施加例如200W的等離子體生成用的高頻電力，并且對基座12施加例如300W的離子引入用的高頻電力(圖案形狀改良步驟)。此時，如圖5(A)所示，通過等離子體生成用的高頻電力激發(fā)混合氣體產(chǎn)生等離子體，同時由于離子引入用的高頻電力在晶片W的表面上產(chǎn)生鞘層46。鞘層是因等離子體中的電子和陽離子到達(dá)晶片的速度不同而產(chǎn)生的等離子體粒子密度特別是電子密度較低的區(qū)域，使陽離子朝向晶片加速，同時阻止電子向晶片前進(jìn)。此處，因為離子引入用的高頻電力的輸出值較低，生成的鞘層46較薄，不會使等離子體中的陽離子47加速太多。從而，各陽離子47對光致抗蝕膜45較弱地濺射。此時， 構(gòu)成孔洞44變形的大部分的孔洞44的邊沿部4 和突出形狀44b被優(yōu)先地濺射除去。此外，等離子體中的自由基也與邊沿部4 和突出形狀44b優(yōu)先地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將其除去。結(jié)果，如圖5(B)所示，改良了變形孔洞44的形狀，接近圖5(C)所示的正圓形狀。改良所述孔洞44的形狀時，可以不對混合氣體混合所述CO氣體，而是混合例如& 氣體、CO2氣體、H2/N2氣體、NH3氣體的任意一種，此外，還可以根據(jù)需要進(jìn)一步添加稀有氣體例如Ar氣體和O2氣體。此外，腔室11內(nèi)部的壓力、施加的等離子體生成用高頻電力和離子引入用高頻電力的輸出值、混合氣體的流量也可以根據(jù)需要改變。例如，可以代替所述混合氣體，將流量為例如kccm的&氣體、流量為例如IOsccm的COS氣體、和流量為例如300sccm的Ar氣體的混合氣體導(dǎo)入處理室15內(nèi)部。進(jìn)而，還可以根據(jù)需要對上部電極板27施加直流電力。該情況下，能夠改善處理室15內(nèi)部的等離子體中的電子密度分布，在晶片W的整個表面大致均勻地實行孔洞44的形狀改良。改良所述孔洞44的形狀時，為了可靠地改良孔洞44的形狀，將光致抗蝕膜45蝕刻直至孔洞44的直徑大于所需的直徑。因為光致抗蝕膜45的膜厚隨之變薄，在SW2膜40 上通過等離子體的蝕刻形成后述的孔洞51時，可能存在孔洞51的深度達(dá)到要求值之前耗盡光致抗蝕膜45的危險。本實施方式的蝕刻處理方法中，與此相對，在孔洞44的形狀改良后，在SW2膜40 形成孔洞51之前，使光致抗蝕膜45、BARC膜43、Si0N膜42和碳膜41硬化(固化)。例如， 如圖4(B)所示，在光致抗蝕膜45等表面形成硬化(固化)層48。此處，改良孔洞44的形狀之后，用APC閥將腔室11內(nèi)部的壓力設(shè)定為例如 50mTorr (6. 671 )，將流量為例如IOOsccm的H2氣體、流量為例如40sccm的CF4氣體、流量為例如800SCCm的Ar氣體的混合氣體導(dǎo)入處理室15內(nèi)部，對上部電極板27施加例如-900V 的直流電力，對處理室15內(nèi)部施加例如300W的等離子體生成用的高頻電力，另一方面，對基座12不施加離子引入用的高頻電力(掩膜硬化步驟)。此時，如圖6 (A)所示，不僅從混合氣體產(chǎn)生等離子體，上部電極板27放出電子49， 處理室15內(nèi)部的電子密度提高。此外，因等離子體生成用的高頻電力在晶片W產(chǎn)生自偏電壓，因該自偏電壓在晶片W的表面上產(chǎn)生鞘層50。該鞘層50非常薄，基本不阻止電子49向晶片W前進(jìn)。從而，處理室15內(nèi)部的電子49到達(dá)光致抗蝕膜45和孔洞44中露出的BARC 膜43并與其接觸。一般而言有機(jī)類的膜與電子接觸時發(fā)生硬化，因此在光致抗蝕膜45和 BARC膜43的表面上形成硬化層48。進(jìn)而，電子49不僅與光致抗蝕膜45接觸，還摻雜到光致抗蝕膜45及其下形成的BARC膜43、SiON膜42和碳膜41中，使這些膜硬化。此外，因為CF4氣體為沉積氣體，CF4氣體的等離子體在與光致抗蝕膜45的反應(yīng)中生成沉積物，該沉積物吸附在光致抗蝕膜45和BARC膜43的表面、特別是孔洞44的內(nèi)部表面。由此，能夠使圖6(B)所示的直徑增大的孔洞44恢復(fù)為圖6(C)所示的具有所需直徑的孔洞44。所述光致抗蝕膜45等硬化時，也可以不使用所述吐氣體、CF4氣體和Ar氣體的混合氣體，而使用例如吐氣體和Ar氣體的混合氣體，吐氣體、COS氣體和Ar氣體的混合氣體， 以及COS氣體、CF4氣體和Ar氣體的混合氣體。此外，還可以根據(jù)需要改變腔室11內(nèi)部的壓力、施加的直流電力和等離子體生成用的高頻電力的輸出值、混合氣體的流量，例如，可以對上部電極板27施加-900V以下的直流電力。該情況下，能夠增加從上部電極板27放出的電子的量，同時能夠?qū)⒕琖和上部電極板27的電位差的絕對值確保為規(guī)定值以上。其結(jié)果，能夠增加到達(dá)并接觸光致抗蝕膜 45和BARC膜43的電子的數(shù)量。其中。本實施方式的蝕刻處理方法中，分別進(jìn)行一次所述孔洞44的形狀改良和光致抗蝕膜45等的硬化。而后，光致抗蝕膜45等被硬化后，如圖4(C)所示，在SW2膜40通過等離子體的蝕刻形成后述的孔洞51。此處，光致抗蝕膜45等被硬化后，將腔室11內(nèi)部的壓力用APC閥設(shè)定為例如 30mTorr (4. OOPa)，將流量為例如32sccm的C4F6氣體、流量為例如16sccm的C4F8氣體、流量為例如Msccm的CF4氣體、流量為例如600sccm的Ar氣體、和流量為例如36sccm的仏氣體的混合氣體導(dǎo)入處理室15內(nèi)部，對上部電極板27施加例如-300V的直流電力，對處理室 15內(nèi)部施加例如2200W的等離子體生成用的高頻電力，對基座12施加例如7800W的離子引入用的高頻電力(對象膜蝕刻步驟)。此時，如圖7(A)所示，從混合氣體產(chǎn)生等離子體，從上部電極板27放出電子53，但由于高輸出的離子引入用的高頻電力而在晶片W產(chǎn)生自偏電壓，因該自偏電壓在晶片W的表面上產(chǎn)生鞘層52。該鞘層52非常厚，基本阻止電子53向晶片W前進(jìn)，另一方面，使等離子體中的陽離子M較大地加速。從而，各陽離子M對孔洞44的底部較強(qiáng)地濺射，特別是， 在孔洞44內(nèi)部將BARC膜43、Si0N膜42、碳膜41蝕刻，而后對露出的SW2膜40進(jìn)行蝕刻。所述SiA膜40的蝕刻時，可以不使用所述C4F6氣體、C4F8氣體、CF4氣體、Ar氣體和A氣體的混合氣體，而使用例如C4F6氣體、Ar氣體和A氣體、C4F8氣體、Ar氣體和仏氣體的混合氣體，和C4F6氣體、C4F8氣體、Ar氣體和&氣體的混合氣體，此外還可以根據(jù)需要添加CF4氣體、C3F8氣體和COS氣體。此外，還可以根據(jù)需要改變腔室11內(nèi)部的壓力、施加的直流電力的輸出值、等離子體生成用的高頻電力和離子引入用的高頻電力的輸出值、混合氣體的流量。例如，可以將腔室11內(nèi)部的壓力設(shè)定為例如20mTorr (2. 671 )，將流量為例如50sCCm的C4F6氣體、流量為例如20sccm的C4F8氣體、流量為例如200sccm的Ar氣體、和流量為例如55sccm的仏氣體的混合氣體導(dǎo)入處理室15內(nèi)部，對上部電極板27施加例如-300V的直流電力，對處理室 15內(nèi)部施加例如1000W的等離子體生成用的高頻電力，對基座12施加例如7800W的離子引入用的高頻電力。此處，各陽離子M也對光致抗蝕膜45較強(qiáng)地濺射，因為光致抗蝕膜45被硬化，不會立刻消耗，此外，即使光致抗蝕膜45被消耗，由于在光致抗蝕膜45下形成的BARC膜43、 SiON膜42和碳膜41也被硬化，這些膜不會立刻消耗。由此，能夠維持光致抗蝕膜45等對于SW2膜40的選擇比，光抗蝕膜45等在整個規(guī)定期間內(nèi)能夠維持作為掩膜的功能。結(jié)果， 在SW2膜40上與孔洞44對應(yīng)的場所形成孔洞51。此處，SiO2膜40被蝕刻，孔洞51的深度增大時，通過鞘層52被加速并進(jìn)入孔洞51 的陽離子M滯留在孔洞51的底部。本實施方式的蝕刻處理方法中，為了將滯留的陽離子 M電中和，將電子53積極地導(dǎo)入孔洞51的底部。具體而言，將離子引入用的高頻電力和等離子體生成用的高頻電力以脈沖波狀施加(對象膜蝕刻步驟)。進(jìn)一步具體而言，控制為使同時施加離子引入用的高頻電力和等離子體生成用的高頻電力的第1期間，和不同時施加離子引入用的高頻電力和等離子體生成用的高頻電力的第2期間按規(guī)定的周期交替重復(fù)。 換言之，將來自第1高頻電源18的等離子體生成用的高頻電力調(diào)制后施加至基座12，同時將來自第2高頻電源20的離子引入用的高頻電力，在與等離子體生成用的高頻電力的調(diào)制相同的時刻調(diào)制并施加至基座12。圖13(A)所示的脈沖狀的調(diào)制是調(diào)制施加的典型例子。 其中，圖13(A)作為代表例子表示拉入用的高頻電力的施加調(diào)制狀態(tài)。圖13(A)中，施加離子引入用的高頻電力的期間為期間A，不施加離子引入用的高頻電力的期間為期間B。該典型示例中，重復(fù)離子引入用的高頻電力的開啟(ON)、關(guān)閉(OFF)。該情況下離子引入用的高頻電力的波形如圖13(B)所示。圖8是表示等離子體生成用的高頻電力、離子引入用的高頻電力和流過晶片表面附近的電流的關(guān)系的圖。圖8中，橫軸表示時間，縱軸表示電力值或者電流值。圖8中，等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56同步之后以脈沖波狀施加時，離子引入用的高頻電力56和等離子體生成用的高頻電力55的輸出值成為0，積極地造成未施加離子引入用的高頻電力56和等離子體生成用的高頻電力55的狀態(tài)。不被施加離子引入用的高頻電力56和等離子體生成用的高頻電力55時，如圖 7(B)所示，鞘層52消除了。此時，因為對上部電極板27繼續(xù)施加負(fù)電位的直流電力，陽離子對上部電極板27的入射而生成的電子53被對上部電極板27施加的負(fù)的直流電壓加速， 產(chǎn)生不會被鞘層52妨礙，高速進(jìn)入孔洞51的狀態(tài)。由此，孔洞51的底部滯留的陽離子M 被電中和。此處，被導(dǎo)入孔洞51底部的電子流作為流過晶片表面附近的電流被觀測到，如圖 8所示，流過晶片W表面附近的電流57，在離子引入用的高頻電力56和等離子體生成用的高頻電力陽的輸出值成為0之后，在非常少的時間、具體而言經(jīng)過5μ秒后的瞬間以尖峰狀流動，之后，電流57的電流值急劇下降?？梢哉J(rèn)為離子引入用的高頻電力56等輸出值為0之后，經(jīng)過5μ秒后流過電流 57，是由于離子引入用的高頻電力56等的輸出值為0后，到電子溫度充分降低、鞘層52消除為止需要5μ秒左右。另一方面，可以認(rèn)為電流57在瞬間流過，之后，電流57的電流值急劇降低，是由于從上部電極板27放出的電子53的生成所需的陽離子密度的急劇降低所造成。從而，為了將一定量的電子53導(dǎo)入孔洞51的底部將滯留的陽離子M電中和，使離子引入用的高頻電力56等的輸出值成為0的狀態(tài)、即不施加離子引入用的高頻電力56等的狀態(tài)至少持續(xù)5 μ秒即可。因此，在以脈沖波狀施加的等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力中，不需要使離子引入用的高頻電力56等的輸出值為0的狀態(tài)較長。換言之，也可以將等離子體生成用的高頻電力陽和離子引入用的高頻電力56的占空比設(shè)定得較高。具體而言，可以將占空比設(shè)定為10 % 90 %中的任一比例，優(yōu)選設(shè)定為50 % 90 %中的任一比例。該情況下，因為占空比最高也只有90%，能夠可靠地造成不施加離子引入用的高頻電力 56等的狀態(tài)，于是，能夠?qū)㈦娮?3可靠地導(dǎo)入孔洞51的底部。此外，因為在未施加離子引入用的高頻電力56的狀態(tài)下鞘層52消除了，因陽離子M所產(chǎn)生的濺射減少，SW2膜40的蝕刻效率降低，但是該情況下，占空比最低也只有50%，能夠適當(dāng)?shù)匾种飘a(chǎn)生鞘層52消除
12的狀態(tài)，防止SiO2膜40的蝕刻效率降低。其中，本實施方式的蝕刻處理方法中，將占空比設(shè)定為70%。此外，因為等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56的脈沖波的頻率(脈沖頻率)越高時，能夠提高電子53被導(dǎo)入孔洞51的底部的頻率，優(yōu)選該頻率較高。另一方面，該頻率過高時，無法將未施加離子引入用的高頻電力56的狀態(tài)維持到消除鞘層52所需要的時間以上。從而，等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56的脈沖波的頻率可以為IKHz 50KHz中的任一頻率，優(yōu)選為IOKHz 50KHz中的任一頻率。其中，本實施方式的蝕刻處理方法中，將該脈沖波的頻率設(shè)定為ΙΟΚΗζ。本實施方式的蝕刻處理方法中，即使在未施加離子引入用的高頻電力56等的狀態(tài)下，也繼續(xù)對上部電極板27施加負(fù)電位的直流電力，因此上部電極板27的電位也為負(fù)。 另一方面，如果不對基座12施加離子引入用的高頻電力56，在晶片W就基本不產(chǎn)生偏置電壓，因此晶片W附近的電位大致為0。從而，能夠?qū)⒕琖與上部電極板27的電位差的絕對值確保為規(guī)定值以上，由于該電位差將電子53導(dǎo)向晶片W，能夠促進(jìn)電子53對孔洞51的底部的導(dǎo)入。此外，通過繼續(xù)對上部電極板27施加負(fù)電位的直流電力，能夠從上部電極板 27繼續(xù)放出電子53，于是，能夠提高處理室15內(nèi)部的電子密度，由此，能夠提高電子53被導(dǎo)入孔洞51的底部的概率。其中，本實施方式的蝕刻處理方法中，將電子53導(dǎo)入孔洞51的底部時，使離子引入用的高頻電力56等的輸出值為0，但是只要能夠?qū)⒕琖和上部電極板27的電位差的絕對值確保為規(guī)定值以上，就能夠?qū)㈦娮?3導(dǎo)向晶片W，因此不一定要使離子引入用的高頻電力56等的輸出值為0。例如，對上部電極板27施加-300V的直流電力的情況下，可以使晶片W產(chǎn)生的偏置電壓高于-300V的方式設(shè)定離子引入用的高頻電力56的值。之后，繼續(xù)以脈沖波狀施加等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56，如圖4(D)所示，碳膜41被耗盡消失，在SiO2膜40上，例如，形成深寬比為30以上的孔洞51，在該孔洞51的底部露出硅部39時，結(jié)束本實施方式的蝕刻處理方法。根據(jù)本實施方式的蝕刻處理方法，因為改良了在光致抗蝕膜45形成的孔洞44的形狀，能夠防止在光致抗蝕膜45形成的孔洞44的形狀不佳(變形等)反映在SW2膜40上形成的孔洞51的形狀上。此外，因為光致抗蝕膜45等通過電子49被硬化，用等離子體對SiA膜40蝕刻時， 能夠防止在早期消耗光致抗蝕膜45，從而，能夠在SW2膜40上可靠地形成孔洞51。進(jìn)而，用等離子體對SW2膜40蝕刻時，對上部電極板27施加負(fù)電位的直流電力， 同時以脈沖波狀對基座12施加離子引入用的高頻電力56，造成未對基座12施加離子引入用的高頻電力56的狀態(tài)，因此能夠大量產(chǎn)生電子53，并且造成晶片W的表面上的鞘層52消除的狀態(tài)，從而，能夠?qū)㈦娮?3可靠地導(dǎo)入在SiO2膜40形成的孔洞51的底部。其結(jié)果，即使形成的孔洞51的深寬比較高，也能夠防止孔洞51的側(cè)部的膨脹和孔洞51的變形的產(chǎn)生。此外，因為本實施方式的蝕刻處理方法中，用等離子體對SW2膜40蝕刻時，也以脈沖波狀施加等離子體生成用的高頻電力55，造成未對處理室15內(nèi)部施加等離子體生成用的高頻電力陽的狀態(tài)，從而，能夠可靠地造成鞘層52消除的狀態(tài)。進(jìn)而，因為本實施方式的蝕刻處理方法中，使等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56同步以脈沖波狀施加，能夠造成等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56均未施加的狀態(tài)，從而，能夠進(jìn)一步可靠地造成鞘層52消除的狀態(tài)。但是，連續(xù)施加等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56時 (以下，稱為“連續(xù)施加的情況”。)，如圖14㈧所示，存在沉積物吸附在孔洞51的開口 63 的碳膜41形成突出部41a，開口 63變窄的情況。另一方面，如本實施方式所述使等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56同步以脈沖波狀施加(以下，稱為“脈沖波狀施加的情況”。)，如圖14(B)所示，不形成突出部41a，開口 63不會變窄。本發(fā)明者為了說明所述現(xiàn)象，進(jìn)行各種驗證時，確認(rèn)根據(jù)是否同步施加等離子體生成用的高頻電力陽和離子引入用的高頻電力56，等離子體生成時處理室15內(nèi)產(chǎn)生的電子密度和電子溫度發(fā)生變化。具體而言，如圖15所示，連續(xù)施加的情況下，電子密度不發(fā)生變化，維持為較高的值，與此相對，脈沖波狀施加的情況下，電子密度在離子引入用的高頻電力56等未施加時降低。此外確認(rèn)了隨著占空比減小，電子密度降低的時間變長。進(jìn)而，如圖16所示，確認(rèn)了連續(xù)施加的情況下，電子溫度(進(jìn)一步具體而言，混合氣體中的Ar 氣體激發(fā)時的發(fā)光強(qiáng)度)不發(fā)生變化，大致維持為恒定值，與此相對，脈沖波狀施加的情況下，電子溫度雖然瞬間上升，但與連續(xù)施加的情況相比低的時間較長，該時間隨著占空比減小而變長。即，可以確認(rèn)對于時間平均地考慮時，脈沖波狀施加的情況下的電子密度和電子溫度比連續(xù)施加的情況下的電子密度和電子溫度低。電子密度和電子溫度降低時，混合氣體解離為自由基無法進(jìn)展，解離度降低。解離度降低時自由基的吸附系數(shù)增大。此處，自由基的吸附系數(shù)是表示自由基與某一層碰撞時吸附在該層的容易度的指標(biāo)，吸附系數(shù)較高時自由基容易吸附在某一層。其中，可以認(rèn)為解離度降低時自由基的吸附系數(shù)增大是因為解離度降低表示自由基的能量較低，自由基的能量較低時自由基與某一層碰撞數(shù)次就會失去能量，容易留在該處。S卩，連續(xù)施加的情況下，因為電子密度和電子溫度較高，解離度上升，另一方面，吸附系數(shù)降低。其結(jié)果，如圖17㈧所示，因為混合氣體產(chǎn)生的自由基，特別是CF類的自由基 64與碳膜41的表面反復(fù)碰撞也僅逐漸失去能量，不會吸附在碳膜41的表面，該自由基64 到達(dá)開口 63才失去從碳膜41返回的能量，保持該狀態(tài)，作為沉積物吸附在開口 63附近的碳膜41上。由此，開口 63變窄。另一方面，脈沖波狀施加的情況下，因為電子密度和電子溫度較低，解離度降低， 另一方面，吸附系數(shù)增大。其結(jié)果，如圖17(B)所示，由于混合氣體產(chǎn)生的CF類的自由基64 與碳膜41的表面碰撞時容易失去能量，為保持該狀態(tài)吸附到碳膜41的表面，自由基64不會到達(dá)開口 63，開口 63不會變窄。S卩，由于本實施方式的蝕刻處理方法中，使等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56同步以脈沖波狀施加，混合氣體產(chǎn)生的自由基64的吸附系數(shù)增大，自由基64不會到達(dá)開口 63，而是吸附在碳膜41的表面。結(jié)果，開口 63不會變窄，陽離子M 能夠順利地進(jìn)入孔洞51，進(jìn)而，陽離子M不會與突出部41a碰撞改變前進(jìn)路線。由此，能夠可靠地防止孔洞51的側(cè)部的膨脹和孔洞51的變形的發(fā)生。因為自由基64的吸附系數(shù)越高開口 63變窄的可能性越低，優(yōu)選自由基64的吸附系數(shù)較高，但一般而言，因為高次的CF類氣體、例如C4F6氣體和C4F8氣體產(chǎn)生的CF類自由基的吸附系數(shù)比低次的CF類氣體、例如CF2氣體和CF4氣體的高，作為混合氣體中的CF類氣體，優(yōu)選使用C4F6氣體和C4F8氣體。其中，C4F6氣體和C4F8氣體的吸附系數(shù)為0. 1 0. 01 程度，CF2氣體和CF4氣體的吸附系數(shù)為0. 01 0. 0001程度。此外，脈沖波狀施加的情況下，占空比越低，電子密度和電子溫度也降低，CF類自由基的吸附系數(shù)增大，因此優(yōu)選占空比較低，例如為70%以下，更優(yōu)選50%以下。由此，能夠進(jìn)一步降低開口 63變窄的可能性。所述本實施方式的蝕刻處理方法中，通過等離子體的蝕刻形成孔洞51時，將C4F6 氣體、C4F8氣體、CF4氣體、Ar氣體和&氣體的混合氣體導(dǎo)入處理室15內(nèi)部，從該混合氣體產(chǎn)生等離子體，但也可以用He (氦)氣體作為稀有氣體代替Ar氣體混合。將Ar氣體的陽離子打入由硅組成的上部電極板27時，上部電極板27放出次級電子，而將He氣體的陽離子打入由硅組成的上部電極板27時，上部電極板27放出更多的次級電子。具體而言，硅對于He陽離子的打入的次級電子放出系數(shù)為0. 172，硅對于Ar陽離子的打入的次級電子放出系數(shù)為0. 024。從而，通過混合He氣體代替Ar氣體能夠增加上部電極板27放出的次級電子的量。結(jié)果，形成孔洞51時，在離子引入用的高頻電力和等離子體生成用的高頻電力均未施加的第2期間內(nèi)，能夠增加進(jìn)入該孔洞51的電子53的數(shù)量，可靠地進(jìn)行滯留在孔洞51的底部的陽離子M的電中和。本發(fā)明者確認(rèn)He氣體激發(fā)時，其電子溫度比Ar氣體激發(fā)時的電子溫度高。從而， 在混合氣體中混合He氣體時，解離度非常高，自由基的吸附系數(shù)大幅降低。自由基的吸附系數(shù)大幅降低時，如圖18所示，即使自由基65與碳膜41的表面反復(fù)碰撞也只逐漸失去能量，不會吸附在碳膜41的表面，即使自由基65到達(dá)開口 63也沒有失去能量，因此不會作為沉積物吸附在開口 63附近的碳膜41，在孔洞51內(nèi)朝向底部進(jìn)入。 之后，與孔洞51的側(cè)壁反復(fù)碰撞數(shù)次失去能量，保持該狀態(tài)作為沉積物吸附在孔洞51的側(cè)壁，形成沉積物薄膜41b。S卩，因為開口 63不會變窄，陽離子M不會與突出部41a碰撞改變前進(jìn)路線。此夕卜，因為He陽離子與Ar陽離子相比質(zhì)量大幅減小，例如，即使與孔洞51的側(cè)壁碰撞也不會將該側(cè)壁蝕刻。其結(jié)果，能夠防止孔洞51的側(cè)部的膨脹和孔洞51的變形的產(chǎn)生。以下，詳細(xì)說明本發(fā)明的第二實施方式的蝕刻處理方法。本實施方式的結(jié)構(gòu)、作用與所述第一實施方式基本相同，因此省略重復(fù)的結(jié)構(gòu)、作用，對以下不同的結(jié)構(gòu)、作用進(jìn)行說明。圖9是概略地表示用本實施方式的蝕刻處理方法處理的晶片局部結(jié)構(gòu)的截面圖。圖9中，晶片Wa包括作為基部的硅部39、在該硅部39上形成的例如厚度為^OOnm 的SiA膜40 (蝕刻對象膜)、在該SiA膜40上形成的多晶硅膜58、在該多晶硅膜58上形成的由SW2組成的殘渣膜59。多晶硅膜58和殘渣膜59具有使SW2膜40露出的孔洞60。 殘渣膜59由在多晶硅膜58形成孔洞60時使用的作為硬掩膜的3102膜的殘渣組成。此外， 多晶硅膜58和殘渣膜59均為無機(jī)類的膜(無機(jī)膜)。圖10是表示本實施方式的蝕刻處理方法的工序圖。圖10中，首先將晶片Wa載置到腔室11內(nèi)部的基座12，吸附保持在靜電卡盤23 (圖10(A))上。 接著，用排氣管17對腔室11內(nèi)部減壓，通過APC閥將該內(nèi)部的壓力設(shè)定為例如 40mTorr (5. 33Pa)，將流量為例如150sccm的HBr氣體、流量為例如5sccm的O2氣體、流量為例如7Sccm的NF3氣體的混合氣體從噴頭26導(dǎo)入處理室15內(nèi)部，對上部電極板27不施加直流電力，對處理室15內(nèi)部施加例如900W的等離子體生成用的高頻電力，并且對基座12 施加150W的離子引入用的高頻電力(圖案形狀改良步驟)。此時，如圖Il(A)所示，在激發(fā)混合氣體產(chǎn)生等離子體的同時，在晶片Wa的表面上產(chǎn)生鞘層61。此處，因為離子引入用的高頻電力的輸出值較低，生成的鞘層61較薄，不能對等離子體中的陽離子62加速較多。從而，各陽離子62對多晶硅膜58和殘渣膜59較弱地濺射。此時，構(gòu)成孔洞60的大部分變形的孔洞60的末端部60a和突出形狀60b被優(yōu)先地濺射除去。此外，等離子體中的自由基也與邊沿部60a和突出形狀60b優(yōu)先地進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)將其除去。其結(jié)果，改良了圖Il(B)所示的變形的孔洞60的形狀，接近圖Il(C)所示的正圓形狀。改良所述孔洞60的形狀時，也可以不在混合氣體中混合所述HBr氣體和NF3氣體， 而是混合例如CF4氣體、Cl2等鹵素類的氣體中的任一種，此外，還可以進(jìn)一步根據(jù)需要添加稀有氣體、例如Ar氣體和O2氣體。此外，可以根據(jù)需要改變腔室11內(nèi)部的壓力、施加的等離子體生成用的高頻電力和離子引入用的高頻電力的輸出值、混合氣體的流量。例如，將腔室11內(nèi)部的壓力設(shè)定為IOmTorr (1. 33Pa)，代替所述混合氣體，將流量為例如50sCCm的CF4氣體、流量為例如 400SCCm的Ar氣體、流量為例如20sCCm的O2氣體的混合氣體導(dǎo)入處理室15內(nèi)部，對上部電極板27不施加直流電力，對處理室15內(nèi)部施加例如250W的等離子體生成用的高頻電力， 并且對基座12施加例如500W的離子引入用的高頻電力。進(jìn)而，還可以根據(jù)需要對上部電極板27施加直流電力。該情況下，能夠改善處理室15內(nèi)部的等離子體中的電子密度分布，在晶片Wa的整個表面大致均勻地進(jìn)行孔洞60的形狀。接著，改良孔洞60的形狀之后，如圖10(B)所示，在SiO2膜40通過等離子體的蝕刻形成孔洞51。此時的處理條件，例如腔室11內(nèi)部的壓力、混合氣體的種類、構(gòu)成混合氣體的各種氣體的混合比例、對上部電極板27施加的直流電力的輸出值、等離子體生成用的高頻電力的輸出值、和離子引入用的高頻電力的輸出值與第一實施方式相同，特別是，以脈沖波狀施加離子引入用的高頻電力和等離子體生成用的高頻電力，包括其頻率和占空比在內(nèi)均與第一實施方式相同。由此，能夠?qū)粼诳锥?1底部的陽離子54電中和，同時形成孔洞51。此時，因為多晶硅膜58和殘渣膜59與光致抗蝕膜45等相比不容易用等離子體消耗，即使不使多晶硅膜58和殘渣膜59硬化，形成孔洞51時，也能夠充分記載為掩膜。之后，如圖10(C)所示，多晶硅膜58和殘渣膜59耗盡消失，在SiO2膜40上形成孔洞51，在該孔洞51的底部露出硅部39時，結(jié)束本實施方式的蝕刻處理方法。由于根據(jù)本實施方式的蝕刻處理方法，改良了在多晶硅膜58和殘渣膜59形成的孔洞60的形狀，能夠防止在多晶硅膜58和殘渣膜59形成的孔洞60的形狀不佳(變形等) 反映在SiO2膜40形成的孔洞51的形狀上。
此外，由于用等離子體對3丨02膜40進(jìn)行蝕刻時，對上部電極板27施加負(fù)電位的直流電力，同時以脈沖波狀對基座12施加離子引入用的高頻電力56，造成沒有對基座12施加離子引入用的高頻電力56的狀態(tài)，能夠?qū)㈦娮?3可靠地導(dǎo)入在SiO2膜40形成的孔洞51 的底部。其結(jié)果，即使形成的孔洞51的深寬比較高，也能夠防止孔洞51的側(cè)部的膨脹和孔洞51的變形的產(chǎn)生。

此外，本實施方式的蝕刻處理方法中，通過等離子體的蝕刻形成孔洞51時，將多晶硅膜58和殘渣膜59用作掩膜，但這些膜用等離子體蝕刻時的消耗量較小。從而，不需要使多晶硅膜58和殘渣膜59硬化，因此，能夠提高蝕刻處理方法的效率。所述各實施方式的蝕刻處理方法中，使等離子體生成用的高頻電力和離子引入用的高頻電力同步以脈沖波狀施加，但是只要能夠造成晶片W(Wa)的表面上的鞘層消除的狀態(tài)，不一定非要對所述高頻電力同步施加。此外，所述各實施方式的蝕刻處理方法中，用等離子體對SiO2膜40進(jìn)行蝕刻時， 不僅離子引入用的高頻電力，等離子體生成用的高頻電力也以脈沖波狀施加，但是只要能夠造成晶片W(Wa)的表面上的鞘層消除的狀態(tài)，不一定非要以脈沖波狀施加等離子體生成用的高頻電力。進(jìn)而，所述各實施方式的蝕刻處理方法適用于通過等離子體的蝕刻在SiO2膜40 即氧化膜上形成孔洞的情況，還可以應(yīng)用于通過等離子體的蝕刻在氮化膜、例如SiN膜上形成孔洞的情況。所述各實施方式的蝕刻處理方法應(yīng)用于對基座12施加等離子體生成用的高頻電力和離子引入用的高頻電力的基板處理裝置10，各實施方式的蝕刻處理方法還可以應(yīng)用于對上部電極板施加等離子體生成用的高頻電力、并且對基座施加離子引入用的高頻電力的
基板處理裝置。實行所述各實施方式的蝕刻處理方法的基板處理裝置實施蝕刻處理的基板不限于半導(dǎo)體設(shè)備用的晶片，也可以為包括IXD(Liquid Crystal Display 液晶顯示)等的 FPD (Flat Panel Display 平板顯示器)等使用的各種基板、光掩模、⑶基板、印刷基板等。以上，使用所述各實施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于所述各實施方式。本發(fā)明的目的還可以通過對計算機(jī)等供給記錄有實現(xiàn)所述各實施方式的功能的軟件的程序的存儲介質(zhì)，由計算機(jī)的CPU讀出存儲在存儲介質(zhì)的程序并執(zhí)行來達(dá)成。該情況下，從存儲介質(zhì)讀出的程序自身實現(xiàn)所述各實施方式的功能，程序以及存儲該程序的存儲介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。此外，作為供給程序的存儲介質(zhì)，可以為例如RAM、NV-RAM、軟盤、硬盤、磁光盤、 CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD(DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)等光盤、磁帶、非揮發(fā)性的存儲卡、其他ROM等能夠存儲所述程序的介質(zhì)?；蛘?，所述程序也可以通過從與互聯(lián)網(wǎng)、商用網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)等連接的未圖示的其他計算機(jī)和數(shù)據(jù)庫等下載對計算機(jī)供給。此外，通過執(zhí)行計算機(jī)的CPU讀出的程序，不僅能實現(xiàn)所述各實施方式的功能，還包含基于該程序的指示，由CPU上工作的OS (操作系統(tǒng))等進(jìn)行實際處理的一部分或者全部，通過該處理實現(xiàn)所述各實施方式的功能的情況。進(jìn)而，還包括從存儲介質(zhì)讀出的程序被寫入插入計算機(jī)的功能擴(kuò)展板卡和與計算機(jī)連接的功能擴(kuò)展單元具備的存儲器之后，基于該程序的指示，由該功能擴(kuò)展板卡和功能擴(kuò)展單元具備的CPU等進(jìn)行實際處理的一部分或者全部，通過該處理實現(xiàn)所述各實施方式的功能的情況。 所述程序的方式可以為由目標(biāo)代碼、解釋器 執(zhí)行的程序、對OS供給的腳本數(shù)據(jù)等方式。
權(quán)利要求
1.一種在基板處理裝置中對載置在載置臺上的基板實施蝕刻處理的蝕刻處理方法，其中，所述基板處理裝置具有在內(nèi)部產(chǎn)生等離子體的處理室；配置在該處理室內(nèi)部的所述載置臺；和與該載置臺相對配置在所述處理室內(nèi)部的電極，對所述處理室內(nèi)施加頻率較高的第1高頻電力，對所述載置臺施加頻率低于所述第1高頻電力的第2高頻電力，對所述電極施加直流電力，所述基板具有蝕刻對象膜和在該蝕刻對象膜形成的掩膜，該蝕刻處理方法的特征在于，具有對在所述基板上的掩膜形成的圖案的形狀進(jìn)行改良的圖案形狀改良步驟；和使用所述圖案的形狀被改良后的掩膜將所述蝕刻對象膜用等離子體進(jìn)行蝕刻的對象膜蝕刻步驟，在所述圖案形狀改良步驟中，使用等離子體對所述掩膜實施蝕刻，在所述對象膜蝕刻步驟中，對所述電極施加所述直流電力，并且對所述載置臺至少以脈沖波狀施加所述第2高頻電力而形成沒有對所述載置臺施加所述第2高頻電力的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，也以脈沖波狀施加所述第1高頻電力，形成沒有對所述處理室內(nèi)部施加所述第1高頻電力的狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，同步并且以脈沖波狀施加所述第1高頻電力和所述第2高頻電力。
4.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，以比在所述基板產(chǎn)生的偏置電壓的電位低的電位對所述電極施加所述直流電力。
5.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，對所述載置臺以頻率為IKHz 50KHz中的任一頻率的脈沖波狀施加所述第2高頻電力。
6.如權(quán)利要求5所述的蝕刻處理方法，其特征在于所述頻率為IOKHz 50KHz中的任一個頻率。
7.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，被以脈沖波狀施加的所述第2高頻電力的占空比為10% 90%中的任一個。
8.如權(quán)利要求7所述的蝕刻處理方法，其特征在于所述占空比為50% 90%中的任一個。
9.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，所述第2高頻電力未被施加在所述載置臺的狀態(tài)至少持續(xù) 5微秒。
10.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述對象膜蝕刻步驟中，在所述蝕刻對象膜形成的圖案的深寬比為30以上。
11.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于所述掩膜為有機(jī)膜，所述圖案形狀改良步驟具有使電子接觸通過等離子體蝕刻后的所述掩膜而使所述掩膜硬化的掩膜硬化步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的蝕刻處理方法，其特征在于 在所述掩膜硬化步驟中，對所述電極施加所述直流電力。
13.如權(quán)利要求12所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述掩膜硬化步驟中，施加的所述直流電力的電壓為-900V以下。
14.如權(quán)利要求11中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于 在所述掩膜硬化步驟中，從沉積性氣體產(chǎn)生等離子體。
15.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于 所述掩膜為無機(jī)膜。
16.如權(quán)利要求15所述的蝕刻處理方法，其特征在于 所述無機(jī)膜至少包括多晶硅膜。
17.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于在所述圖案形狀改良步驟中，通過改良所述圖案的形狀，使所述掩膜的孔洞的形狀，在從上方看時接近正圓。
18.如權(quán)利要求1 3中任何一項所述的蝕刻處理方法，其特征在于 在所述對象膜蝕刻步驟中，從至少包括氦氣的混合氣體產(chǎn)生等離子體。
全文摘要
本發(fā)明提供即使形成的圖案的深寬比也能夠防止圖案變形的蝕刻處理方法。在對處理室15內(nèi)部施加等離子體生成用的高頻電力55、對基座12施加離子引入用的高頻電力56、對上部電極板27施加負(fù)電位的直流電力的基板處理裝置10中，改良在晶片W上的光致抗蝕膜45形成的圖案44的形狀時，用等離子體對光致抗蝕膜45進(jìn)行蝕刻，使用該光致抗蝕膜45對SiO2膜40通過等離子體蝕刻時，對上部電極板27施加負(fù)電位的直流電力，同時以脈沖波狀施加等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56，造成未施加等離子體生成用的高頻電力55和離子引入用的高頻電力56的狀態(tài)。
文檔編號H01L21/027GK102194689SQ20111004737
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者岡本晉, 山﨑文生, 持木宏政, 西島貴史 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社