半导体装置的制造方法、基板处理装置和程序与流程

本发明涉及半导体装置的制造方法、基板处理装置和程序。

背景技术：

具有3维结构的nand型flush存储卡的控制栅极、mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)的面向字线的电极中，一般使用钨(w)膜。该w膜最终要成为埋入孔穴中的状态，因而在其成膜时要将w完全嵌入孔穴中。这时，由于在不需要的部分也会成膜成w膜，因此，在w成膜工序后，进行回蚀工序，仅在所希望部分保留w膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-109419号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

w膜的回蚀(etchback)中，以往主要使用湿式清洗，但近年来，正在研究通过干式蚀刻来进行回蚀。但是，例如，在对w膜进行回蚀时，被回蚀的w膜的膜厚要比成膜了的w膜的膜厚大(厚)，因此，在w膜没有被埋入的部分，有时其他膜会暴露。暴露后的其他膜会与蚀刻气体反应而被削减，或者会形成异物。

本发明的目的在于，提供一种技术可抑制回蚀时暴露出来的蚀刻对象膜以外的膜与蚀刻气体发生反应。

解决课题的方法

根据本发明的一个实施方式，提供一种技术，具有：

对于在表面形成了第一金属膜的开口部中埋入了第二金属膜的基板，供给含氧气体和含氟蚀刻气体，对所述第二金属膜进行回蚀的回蚀工序，和

将所述含氧气体和所述含氟蚀刻气体除去的除去工序。

发明效果

根据本发明，能够抑制回蚀时暴露出来的蚀刻对象膜以外的膜与蚀刻气体发生反应。

附图说明

[图1]是显示本发明的一个实施方式中的设备概略的图。

[图2]是显示本发明的一个实施方式中的基板处理装置的纵型处理炉的概略的纵截面图。

[图3]是图2中a-a线概略横截面图。

[图4]是本发明的一个实施方式中的基板处理装置的控制器的概略构成图，是用框图来显示控制器的控制系统的图。

[图5]是显示本发明的一个实施方式中的气体供给的时刻点的图。

[图6]是显示根据本发明的一个实施方式进行评价时容纳在基板处理装置的处理室内的基板的种类和各个基板的位置关系的图。

[图7]是显示根据本发明的一个实施方式进行评价(si晶圆的xps分析)的结果的图。

[图8]是显示本发明的一个实施方式的气体供给的时刻点的变形例的图，(a)是显示变形例1的图，(b)是显示变形例2的图，(c)是显示变形例3的图，(d)是显示变形例4的图，(e)是显示变形例5的图，(f)是显示变形例6的图。

具体实施方式

例如，nand型flush存储卡中，如上所述，在对w膜进行回蚀时，在w膜未被埋入的部分，有时其他膜会暴露出来。作为其他膜，可以列举例如硅膜(si膜)、氧化硅膜(sio膜)、氮化硅膜(sin膜)、氧化铝膜(alo膜)等。此外，基板的背面等也会有从最初开始就暴露出来的部分。例如，在硅(si)基板的情况下，在背面会暴露si。需说明的是，在si基板的情况下，硅601相当于si基板。例如，如图1所示，在硅604上形成氧化铝膜603、氮化钛膜602，有时会埋入钨601。

例如，在si被暴露的情况下，会与蚀刻气体反应而使si被削减，或者受到蚀刻的w与si反应而使w进入到si中。例如，在alo被暴露的情况下，有时会与蚀刻气体中所含的元素反应而形成异物，该异物会残留在alo内。作为蚀刻气体使用卤素系蚀刻气体时，异物主要由al和卤族元素构成。例如，作为蚀刻气体使用含氟气体的三氟化氮(nf3)气体时，al和f反应而形成alf。alf的蒸气压低因而可能会以固体的形态残留在alo内。

在此，发明人进行了认真研究，考虑在回蚀时与蚀刻气体同时流入含氧气体。例如，通过流入含氧气体，在si暴露的部分si和o反应而形成sio，从而抑制与蚀刻气体的反应，抑制si被削减，并且能够抑制被蚀刻了的w与si反应而使w进入si中的情况。这被认为是因为，si与w反应而形成钨硅膜(硅化钨，wsi)，但sio不与w反应。此外，能够抑制alo与蚀刻气体反应，并抑制与蚀刻气体中所含元素反应而形成异物。以下进行详细说明。

＜本发明的一个实施方式＞

以下，对于本发明的一个实施方式，参照图2～4来进行说明。基板处理装10构成为半导体装置的制造工序中所使用的装置的一例。

(1)基板处理装置的构成

基板处理装置10具有设置了作为加热单元(加热机构、加热系统)的加热器207的处理炉202。加热器207为圆筒形状，并通过被作为保持板的加热器基座(未图示)支撑而垂直安装。

在加热器207的内侧配设有外管203，其与加热器207以同心圆状构成反应容器(处理容器)。外管203由例如石英(sio2)、碳化硅(sic)等耐热材料构成，形成为上端闭塞、下端开口的圆筒形状。在外管203的下方，与外管203同心圆状地配设有集管(进口法兰)209。集管209由例如不锈钢(sus)等金属构成，形成为上端和下端都开口的圆筒形状。在集管209的上端部与外管203之间，设置有作为密封构件的o型圈220a。通过集管209被加热器基座支撑，从而外管203成为被垂直安装的状态。

在外管203的内侧配设有构成反应容器的内管204。内管204由例如石英(sio2)、碳化硅(sic)等耐热材料构成，形成为上端闭塞、下端开口的圆筒形状。主要地，由外管203、内管204和集管209构成处理容器(反应容器)。在处理容器的筒中空部(内管204的内侧)形成处理室201。

处理室201构成为能够由后述的晶圆盒217以水平姿态在垂直方向上多段排列的状态容纳作为基板的晶圆200。

在处理室201内设置有喷嘴410,420,430以贯通集管209的侧壁和内管204。喷嘴410,420,430分别与作为气体供给线路的气体供给管310,320,330连接。如此，在基板处理装置10设置有3根喷嘴410,420,430和3根气体供给管310,320,330，构成为能够向处理室201内供给多种类的气体。但是，本实施方式的处理炉202不限于上述的方式。

在气体供给管310,320,330中，从上游侧开始依次分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(mfc)312,322,332。此外，在气体供给管310,320,330中，分别设置有作为开关阀的阀门314,324,334。在气体供给管310,320,330的阀门314,324,334的下游侧，分别连接有供给蚀刻气体的气体供给管610,620,630。在气体供给管610,620,630中，从上游侧开始依次分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的mfc612,622,632和作为开关阀的阀门614,624,634。此外，在气体供给管310,320,330的阀门314,324,334的下游侧，分别连接有供给非活性气体的气体供给管510,520,530。在气体供给管510,520,530中，从上游侧开始依次分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的mfc512,52,532和作为开关阀的阀门514,524,534。

在气体供给管310,320,330的前端部分别连结连接喷嘴410,420,430。喷嘴410,420,430构成为“l”字型喷嘴，设置成其水平部贯通集管209的侧壁和内管204。喷嘴410,420,430的垂直部设置于以在内管204的径向向外突出且在垂直方向上延伸的方式形成的管形状(槽形状)的预备室201a的内部，在预备室201a内沿着内管204的内壁向着上方(晶圆200的排列方向的上方)来设置。

喷嘴410,420,430设置为从处理室201的下部区域延伸至处理室201的上部区域，在与晶圆200相对的位置分别设置有多个气体供给孔410a,420a,430a。由此，从喷嘴410,420,430的气体供给孔410a,420a,430a分别向晶圆200供给处理气体。从内管204的下部至上部设置多个这样的气体供给孔410a,420a,430a，各自具有相同的开口面积，进而以相同的开口间距来设置。但是，气体供给孔410a,420a,430a不限于上述方式。例如，还可以从内管204的下部向着上部开口面积渐渐增大。由此，能够使得从气体供给孔410a,420a,430a供给的气体流量更加均匀。

在从后述的晶圆盒217的下部至上部的高度的位置上，设置有多个喷嘴410,420,430的气体供给孔410a,420a,430a。因此，从喷嘴410,420,430的气体供给孔410a,420a,430a向处理室201内供给的处理气体被供给至在从晶圆盒217的下部至上部容纳的晶圆200的全部范围，即被容纳在晶圆盒217中的晶圆200的全部范围。喷嘴410,420,430只要设置成从处理室201的下部区域至上部区域延伸即可，优选设置成延伸至晶圆盒217的顶部附近。

从气体供给管310将作为处理气体的含有金属元素的原料气体(含金属气体、原料气体)经由mfc312、阀门314、喷嘴410供给至处理室201内。作为原料，使用例如含有作为金属元素的钨(w)且作为卤素系原料(卤素化物)的含氟原料气体的六氟化钨(wf6)。

从气体供给管320，还原气体经由mfc322、阀门324、喷嘴420供给至处理室201内。作为还原气体，能够使用例如作为含有氢元素(h)的含h气体的氢(h2)气。

从气体供给管330，氧化气体经由mfc332、阀门334、喷嘴430供给至处理室201内。作为氧化气体，可以使用例如作为含有氧元素(o)的含o气体的氧(o2)气。

从气体供给管510,520,530，作为非活性气体的例如氮(n2)气分别经由mfc512,522,532、阀门514,524,534、喷嘴410,420,430供给至处理室201内。需说明的是，以下，作为非活性气体使用n2气体的例子进行说明，但作为非活性气体除了n2气体以外，还可以使用例如氩(ar)气体、氦(he)气体、氖(ne)气体、氙(xe)气体等惰性气体。

从气体供给管610,620,630，蚀刻气体分别经由mfc612,622,632、阀门614,624,634、喷嘴410,420,430供给至处理室201内。作为蚀刻气体，能够使用例如作为含有卤族元素的卤素系蚀刻气体的、作为含有氟元素的含氟蚀刻气体的三氟化氮(nf3)。

气体供给系统主要由气体供给管310,320,330,610,620,630、mfc312,322,332，612,622,632、阀门314,324,334，614,624,634、喷嘴410,420,430构成，但也可以仅将喷嘴410,420,430看作气体供给系统。在从气体供给管310,330流入原料气体时，主要由气体供给管310,330、mfc312,332、阀门314,334构成原料气体供给系统，但也可以考虑将喷嘴410,430纳入原料气体供给系统。在从气体供给管320流入还原气体时，主要由气体供给管320、mfc322、阀门324构成还原气体供给系统，但也可以考虑将喷嘴420纳入还原气体供给系统。在从气体供给管610,620,630流入蚀刻气体时，主要由气体供给管610,620,630、mfc612,622,632、阀门614,624,634构成蚀刻气体供给系统，但也可以考虑将喷嘴410,420,430纳入蚀刻气体供给系统。非活性气体供给系统主要由气体供给管510,520,530、mfc512,52,532、阀门514,524,534构成。也可以将非活性气体供给系统称为吹扫气体供给系统、稀释气体供给系统或载流气体供给系统。

本实施方式中的气体供给的方法是经由喷嘴410,420,430来搬送气体，喷嘴410,420,430配置在由内管204的内壁和多枚晶圆200的端部所确定的圆环状的纵长空间内(即，圆筒状空间内)的预备室201a内。而且，从在喷嘴410,420,430的与晶圆相对的位置设置的多个气体供给孔410a,420a,430a向内管204内喷出气体。更详细地，通过喷嘴410的气体供给孔410a、喷嘴420的气体供给孔420a以及喷嘴430的气体供给孔430a向着与晶圆200的表面平行方向(即，水平方向)喷出原料气体等。

排气孔(排气口)204a是在内管204的侧壁与喷嘴410,420,430相对的位置(即，与预备室201a成180度的相反侧的位置)上形成的贯通孔，例如，是在垂直方向细长地开设的狭缝状贯通孔。因此，从喷嘴410,420,430的气体供给孔410a,420a,430a向处理室201内供给的流过晶圆200的表面上的气体(即，残留的气体(残留气体))，经由排气孔204a，流入由内管204和外管203之间所形成的空隙构成的排气路206内。而且，流向排气路206内的气体会流入排气管231内并排出至处理炉202外。

排气孔204a设置在与多个晶圆200相对的位置(优选与晶圆盒217的从上部至下部相对的位置)，从气体供给孔410a,420a,430a供给至处理室201内的晶圆200附近的气体在向着水平方向，即与晶圆200的表面平行的方向流动后，经由排气孔204a流向排气路206内。即，处理室201中残留的气体经由排气孔204a对着晶圆200的主面平行地排气。需说明的是，排气孔204a不限于构成为狭缝状的贯通孔的情形，也可以由多个孔来构成。

在集管209中设置有将处理室201内的气氛排气的排气管231。排气管231从上游侧开始依次与作为检测处理室201内压力的压力检测器(压力检测部)的压力传感器245、apc(autopressurecontroller，压力自动调节器)阀门243、作为真空排气装置的真空泵246连接。对于apc阀门243，通过在真空泵246开动的状态下开关阀，从而能够进行处理室201内的真空排气以及真空排气的停止，进而通过在真空泵246开动的状态下调节阀开度，能够调整处理室201内的压力。排气系统，即排气线路主要由排气孔204a、排气路206、排气管231、apc阀门243以及压力传感器245构成。需说明的是，还可以考虑将真空泵246纳入排气系统。

在集管209的下方设置有作为炉口盖体的密封帽219，其能够将集管209的下端开口气密地闭塞。密封帽219构成为从垂直方向下侧与集管209的下端抵接。密封帽219由例如sus等金属构成，形成为圆盘状。在密封帽219的上表面设置有作为与集管209的下端抵接的密封构件的o型圈220b。在密封帽219中的与处理室201的相反侧，设置有使容纳晶圆200的晶圆盒217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯通密封帽219而与晶圆盒217相连接。旋转机构267构成为通过使晶圆盒217旋转而使晶圆200旋转。密封帽219构成为借助垂直设置在外管203外部的作为升降机构的晶圆盒升降机115而能够在垂直方向上升降。晶圆盒升降机115构成为通过使密封帽219升降而能够将晶圆盒217搬入处理室201内和搬出处理室201外。晶圆盒升降机115作为将晶圆盒217以及容纳在晶圆盒217内的晶圆200向处理室201内外搬送的搬送装置(搬送机构)而构成。

作为基板支撑装置的晶圆盒217构成为能够将多枚(例如25～200枚)晶圆200以水平姿态且相互中心对齐的状态在垂直方向上整齐排列并多段地支撑，即，隔着间隔而排列。晶圆盒217例如由石英、sic等耐热材料构成。在晶圆盒217的下部，例如由石英、sic等耐热材料构成的隔热板218以水平姿态多段(未图示)地被支撑。通过这样的构成，使得来自加热器207的热变得难以传导至密封帽219侧。但是，本实施方式不限于上述方式。例如，也可以不在晶圆盒217的下部设置隔热板218，而设置作为由石英、sic等耐热材料构成的筒状构件而构成的隔热筒。

如图3所示，构成为：在内管204内设置有作为温度检测器的温度传感器263，基于温度传感器263检测到的温度信息来调整向加热器207的通电量，从而使得处理室201内的温度达到所希望的温度分布。温度传感器263与喷嘴410,420,430同样地构成为“l”型，沿着内管204的内壁设置。

如图4所示，作为控制部(控制单元)的控制器121构成为具有cpu(centralprocessingunit，中央处理器)121a、ram(randomaccessmemory，随机储存器)121b、存储装置121c和i/o接口121d的计算机。ram121b、存储装置121c、i/o接口121d以能够经由内部总线与cpu121a进行数据交换的方式构成。控制器121与例如作为触摸面板等而构成的输入输出装置122连接。

存储装置121c例如由闪存、hdd(harddiskdrive，硬盘驱动器)等构成。在存储装置121c内，以能够读取的方式储存着控制基板处理装置的动作的控制程序、记载了后述半导体装置的制造方法的过程、条件等的制程配方。制程配方是按使控制器121执行后述的半导体装置的制造方法中的各工序(各步骤)并得到预定结果的方式进行组合而得到的，作为程序来发挥功能。以下，也将这样的制程配方、控制程序等简单地总称为程序。本说明书中在使用“程序”这样的术语时，包括仅为单独制程配方的情形，包括仅为单独控制程序的情形，也包括制程配方和控制程序组合的情形。ram121b构成为将由cpu121a读出的程序、数据等临时保存的存储区域(工作区域)。

i/o接口121d与上述的mfc312,322,332,512,52,532,612,622,632、阀门314,324,334,514,524,534,614,624,634、压力传感器245、apc阀门243、真空泵246、加热器207、温度传感器263、旋转机构267、晶圆盒升降机115等连接。

cpu121a构成为从存储装置121c读出控制程序并执行，同时对应来自输入输出装置122的操作指令等，从存储装置121c读出配方等。cpu121a还构成为，按照读出的配方的内容，控制由mfc312,322,332,512,52,532,612,622,632进行的各种气体的流量调整动作、阀门314,324,334,514,524,534,614,624,634的开关动作、apc阀门243的开关动作以及由apc阀门243进行的基于压力传感器245的压力调整动作、基于温度传感器263的加热器207的温度调整动作、真空泵246的起动及停止、由旋转机构267进行的晶圆盒217的旋转及旋转速度调整动作、由晶圆盒升降机115进行的晶圆盒217的升降动作、晶圆200向晶圆盒217内的容纳动作等。

控制器121能够通过将存储在外部存储装置(例如，磁带、软盘、硬盘等磁盘、cd、dvd等光盘、mo等光磁盘、usb存储器、存储卡等半导体存储器)123中的上述程序安装到计算机中来构成。存储装置121c、外部存储装置123构成为能够由计算机读取的记录介质。以下，将这些简单地总称为记录介质。在本说明书中，记录介质包括仅为单独的存储装置121c的情形，包括仅为单独的外部存储装置123单体的情形，或者包括其二者的情形。需说明的是，向计算机提供程序，可以不使用外部存储装置，还可以利用互联网、专线通信方式来进行。

(2)基板处理工序

作为半导体装置(设备)的制造工序的一个工序，对于在作为硅基板的晶圆200上设置的图案(即在表面依次形成alo膜、氮化钛膜(tin膜)的图案)的孔穴中埋入w膜的w成膜工序和对w膜进行回蚀的回蚀工序的一例，使用图5来进行说明。w成膜工序和回蚀工序使用上述的基板处理装置10的处理炉202来进行。以下的说明中，构成基板处理装置10的各部的动作由控制器121来进行控制。

根据本实施方式的半导体装置的制造工序(基板处理工序)包括：

对于在表面形成有第一金属膜(例如tin膜)的开口部(孔穴)中埋入了第二金属膜(例如w膜)的晶圆200，供给含氧气体(例如o2气体)和含氟气体(例如nf3气体)，对w膜进行回蚀的回蚀工序，和

将o2气体和nf3气体除去的除去工序。

需说明的是，本说明书中，在使用“晶圆”这样的术语时，包括意味着“晶圆自身”的情形、意味着“晶圆与在其表面形成的预定层、膜等的层叠体(集合体)”的情形(即，包括表面上所形成的预定层、膜等在内而称为晶圆的情形)。此外，本说明书中，在使用“晶圆表面”这样的术语时，包括意味着“晶圆自身的表面(露出面)”的情形、意味着“在晶圆上形成的预定层、膜等的表面，即，作为层叠体的晶圆的最外表面”的情形。需说明的是，本说明书中，在使用“基板”这样的术语时，与使用“晶圆”的术语时的情形意思相同。

(晶圆搬入)

将多枚晶圆200装填于晶圆盒217(晶圆装载)，所述晶圆200具有在表面依次形成了alo膜、氮化钛膜(tin膜)的图案的孔穴，如图1所示，将支撑多枚晶圆200的晶圆盒217由晶圆盒升降机115抬升，搬入处理室201内(晶圆盒搭载)。在该状态下，密封帽219处于通过o型圈220将反应管203的下端开口闭塞的状态。

(压力调整和温度调整)

由真空泵246进行真空排气，以使得处理室201内达到所希望的压力(真空度)。这时，处理室201内的压力由压力传感器245测定，并基于该测定的压力信息对apc阀门243进行反馈控制(压力调整)。真空泵246至少在直至对晶圆200进行的处理结束之前的期间维持经常开动的状态。此外，由加热器207进行加热，使得处理室201内达到所希望的温度。这时，基于温度传感器263检测的温度信息对加热器207的通电量进行反馈控制以使得处理室201内达到所希望的温度分布(温度调整)。由加热器207进行的处理室201内的加热至少在对晶圆200进行的处理结束之前的期间持续进行。

[w成膜工序(wdeposition，沉积钨)]

执行形成w膜的步骤。

(wf6气体和h2气体供给)

打开阀门314,324，分别在气体供给管310,320内流入wf6气体、h2气体。wf6气体、h2气体分别由mfc312,324调整流量，分别从喷嘴410,420的气体供给孔410a,420a供给至处理室201内，从排气管231排气。这时,对晶圆200供给wf6气体和h2气体。这时，也可以同时打开阀门514,524，在气体供给管510,520内流入n2气体等非活性气体。在气体供给管510,520内流过的n2气体由mfc512,522调整流量，与wf6气体、h2气体一起供给至处理室201内并从排气管231排气。这时，为了防止wf6气体和h2气体侵入喷嘴430内，打开阀门534，在气体供给530内流入n2气体。n2气体经由气体供给管330、喷嘴430供给至处理室201内，从排气管231排气。

这时，调整apc阀门243，使得处理室201内的压力例如为10～6630pa范围内的压力。由mfc312控制的wf6气体的供给量例如为0.01～5slm的范围内的供给量，由mfc322控制的h2气体的供给流量例如为0.1～50slm的范围内的流量，但还可以根据所希望膜厚来确定。对于晶圆200供给wf6气体和h2气体的时间(即，气体供给时间(照射时间))根据所希望膜厚来确定。这时，加热器207的温度设定为使得晶圆200的温度为例如100℃～500℃的范围内的温度，优选为150℃～450℃的范围内的温度。

流入处理室201内的wf6气体和h2气体在气相中反应(气相反应)或者在基板表面反应(表面反应)，在晶圆200上形成w膜。这时，w膜被埋入到在晶圆200上形成的孔穴中，进而，在晶圆200的表面形成的tin膜上也形成w膜。

(除去残留气体)

形成预定膜厚的w膜后，关闭阀门314,324，停止供给wf6气体和h2气体。这时，apc阀门243保持打开状态，由真空泵246对处理室201内进行真空排气，将在处理室201内残留的wf6气体和h2气体从处理室201排除。这时，阀门514,524,534保持打开状态，维持向处理室201内供给n2气体。n2气体作为吹扫气体来发挥作用，能够提高将残留在处理室201内的未反应的或贡献于w膜的形成后的wf6气体和h2气体从处理室201排除的效果。

[回蚀工序(etchback)]

接下来，执行对w膜进行回蚀的步骤。

(o2气体供给(连续供给))

打开阀门334，在气体供给管330内流入o2气体。o2气体由mfc332调整流量，从喷嘴430的气体供给孔430a分别供给至处理室201内，从排气管231排气。这时，对晶圆200供给o2气体。这时，还可以同时打开阀门534，在气体供给管530内流入n2气体等非活性气体。流入气体供给管530内的n2气体由mfc532调整流量，与wf6气体、h2气体一起供给至处理室201内，从排气管231排气。这时，为了防止wf6气体和h2气体侵入喷嘴430内，打开阀门514,524，在气体供给管510,520内流入n2气体。n2气体经由气体供给管310,320、喷嘴410,420供给至处理室201内，从排气管231排气。

这时，调整apc阀门243，使得处理室201内的压力例如为1～399pa范围内的压力。由mfc332控制的o2气体的供给量例如为0.1～30slm范围内的供给量。对于晶圆200供给o2气体的时间(即，气体供给时间(照射时间))例如为1～3600秒范围内的时间。这时，加热器207的温度设定为使晶圆200的温度例如为300～600℃的范围内的温度，优选为350～500℃的范围内的温度。

(nf3气体供给(间断供给))

在使o2气体流动的状态下，间断(脉冲式)地多次供给nf3气体。具体而言，打开阀门614,624,634，分别在气体供给管610,620,630内流入nf3气体。nf3气体分别由mfc612,622,632调整流量，分别从喷嘴410,420,430的气体供给孔410a,420a,430a供给至处理室201内，从排气管231排气。这时，对晶圆200供给o2气体和nf3气体。这时，在气体供给管510,520,530内流入n2气体时，与o2气体和nf3气体一起供给至处理室201内，从排气管231排气。

这时，调整apc阀门243，将供给nf3气体期间的处理室201内的压力调整为例如1～3990pa的范围内的压力。由mfc612,622,632控制的nf3气体的供给量例如为0.1～10slm的范围内的供给量。对晶圆200供给nf3气体的时间(即，气体供给时间(照射时间)为，使1次脉冲例如为0.1～60秒的范围内的时间。此外，nf3气体的累积照射时间(总照射时间)例如为0.1～3600秒的范围内的时间。这时，加热器207的温度设定为与o2供给步骤相同的温度。

在预定膜厚的回蚀结束后，关闭阀门614,624,634，停止供给nf3气体，最后，进行上述的o2供给步骤。

(后吹扫和大气压复原)

从气体供给管510,520,530分别向处理室201内供给n2气体，从排气管231排气。n2气体作为吹扫气体来发挥作用，由此用非活性气体吹扫处理室201内，将残留在处理室201内的气体、副生成物从处理室201内除去(后吹扫)。然后，将处理室201内的气氛置换为非活性气体(非活性气体置换)，使处理室201内的压力复原为常压(大气压复原)。

(晶圆搬出)

然后，由晶圆盒升降机115降下密封帽219，打开反应管203的下端。接着，将处理后的晶圆200以由晶圆盒217支撑的状态从反应管203的下端搬出到反应管203的外部(晶圆盒卸载)。然后，从晶圆盒217中取出处理后的晶圆200(晶圆释放)。

使用图6、7，对评价结果进行说明。如图6所示，根据本实施方式的评价中，将评价用的si晶圆(裸晶圆)容纳于晶圆盒217使其置于处理室201的中心附近。在si晶圆的上层容纳了在si晶圆上形成了sio2膜的sio2/si晶圆。在si晶圆的下层容纳了在si晶圆上依次形成了tin膜、w膜的w/tin/si晶圆，进而在其下层容纳了在si晶圆上形成了tin膜的tin/si晶圆。在sio2/si晶圆的更上层和tin/si晶圆的更下层容纳假片(dummy)，进行了评价。

图7是si晶圆的xps(x-rayphotoelectionspectroscopy，x射线光电子能谱)的分析结果。将回蚀时没使用(未添加)含氧气体时的评价作为比较例而显示(虚线)，与根据本实施方式的评价(实线)进行比较而显示。表示w4f的xps光谱，横轴表示结合能(b.e.(ev))，纵轴表示钨(w4f)的强度(intensity)。由这些结果可知，在仅由nf3气体进行蚀刻时，在si上附着w。这意味着：w/tin/si晶圆被蚀刻而气体化的w含有物(w系气体)与暴露的si反应，w附着在si之上。另一方面，本实施方式中的评价(nf3气体)中添加了o2气体时，在si上没有检测出w。这被认为是，由于所添加的o2气体而使si氧化，转化为sio，抑制了与上述的气体化的w含有物的反应。由此，通过在蚀刻气体中添加含氧气体，能够抑制与蚀刻气体反应而气体化的w含有物与暴露的其他膜的反应。

(3)根据本实施方式的效果

根据本实施方式，可以得到以下所示的1个或多个效果。

(a)在供给蚀刻气体时，通过添加含氧气体，能够提高回蚀效率，能够提高生产率。

(b)回蚀时，当si暴露时，通过si与o反应而形成sio，从而能够抑制与蚀刻气体的反应，从而抑制si被削减。

(c)回蚀时，当alo暴露时，能够抑制alo与蚀刻气体反应，抑制与蚀刻气体所含的元素反应而形成的异物。

(d)回蚀时，通过连续供给含氧气体，即使蚀刻对象膜以外的膜因蚀刻气体而被削减了，通过快速使其氧化也能够将与蚀刻气体的反应抑制到最小限度。

(e)回蚀时，通过供给含氧气体，能够获得高安全性。

(f)回蚀时，通过间断供给含氧气体，能够逐次少量进行蚀刻，因此，即使蚀刻对象膜以外的膜因蚀刻气体而被削减，通过快速使其氧化也能够将与蚀刻气体的反应抑制到最小限度。

(g)在回蚀开始时，通过在蚀刻气体之前向处理室内供给含氧气体，使暴露的si氧化，形成不与w反应的sio，能够抑制蚀刻气体照射(供给)时所产生的含w物(w、wx、wf6等)与si反应。

(h)在回蚀结束时，通过在停止蚀刻气体后向处理室内供给含氧气体，能够使si维持sio的状态以抑制以下情况：残留的蚀刻气体与w反应而形成wfx(wf6等)，该wfx与si反应的情况。

(i)通过从全部喷嘴向处理室内供给蚀刻气体，能够提高蚀刻气体在处理室内的分布的均匀性，即使在容纳多个基板的处理炉内，仍能提高基板间的回蚀均匀性。

以下，对上述实施方式的变形例进行说明。省略与上述实施方式同样部分的详细说明，对于不同部分进行说明。

＜变形例1＞

上述实施方式的变形例1中，如图8(a)所示，在进行上述的回蚀工序中的o2气体供给(连续供给)步骤时一起供给1次nf3气体。即，在处理室201内不流入nf3气体的状态下流入o2气体，经过预定时间后开始供给nf3气体，经过预定时间后，停止供给nf3气体，再次在处理室201内不流入nf3气体的状态下向处理室201内供给o2气体。流入nf3气体的时间比流入o2气体的时间短。根据本变形例，能够获得上述实施方式的效果中的1个或多个效果。

＜变形例2＞

上述实施方式的变形例2中，如图8(b)所示，在进行上述的回蚀工序中的o2气体供给(连续供给)步骤时一起供给1次nf3气体。即，在相同的时刻点在处理室201内开始流入nf3气体和o2气体，经过预定时间后，停止nf3气体的供给，在处理室201内不流入nf3气体的状态下向处理室201内供给o2气体。流入nf3气体的时间比流入o2气体的时间短。

根据本变形例，能够获得上述实施方式的效果中的1个或多个效果，同时能够进一步获得如下效果。

(j)通过在与含氧气体相同时刻点开始流入蚀刻气体，能够缩短处理时间。

＜变形例3＞

上述实施方式的变形例3中，如图8(c)所示，交替地n1次重复o2气体的供给和nf3气体的供给。这时，各气体的供给之间，以与w成膜工序中的除去残留气体步骤同样的过程，将处理室201内的残留气体除去。即，以相互不混合的方式间断供给o2气体和nf3气体。

根据本变形例，能够获得上述实施方式的效果中的1个或多个效果，同时能够进一步获得如下效果。

(k)通过间断供给含氧气体和蚀刻气体，存在在不流入含氧气体的状态下向处理室201流入蚀刻气体的时刻点，因此能够更加提高蚀刻效率。

＜变形例4＞

上述实施方式的变形例4中，如图8(d)所示，在进行上述回蚀工序中的o2气体供给(连续供给)步骤时一起供给1次nf3气体。即，在处理室201内不流入nf3气体的状态下流入o2气体，经过预定时间后，开始供给nf3气体，经过预定时间后，在相同的时刻点停止供给nf3气体和o2气体。流入nf3气体的时间比流入o2气体的时间短。

根据本变形例，能够获得上述实施方式的效果中的1个或多个效果，同时能够进一步获得如下效果。

(l)通过在相同时刻点停止蚀刻气体和含氧气体的供给，从而能够缩短处理时间。

＜变形例5＞

上述实施方式的变形例5中，如图8(e)所示，重复n2次变形例4。这时，每一次循环后，以与w成膜工序中除去残留气体步骤同样的过程，将处理室201内的残留气体除去。即，在处理室201内不流入nf3气体的状态下流入o2气体，经过预定时间后，开始供给nf3气体，经过预定时间后，在相同的时刻点停止供给nf3气体和o2气体。然后，在将处理室201内的残留气体除去后，再次在处理室201内不流入nf3气体的状态下开始流入o2气体。流入nf3气体的时间比流入o2气体的时间短。

根据本变形例，能够获得上述实施方式的效果中的1个或多个效果，同时能够进一步获得如下效果。

(m)能够更高效地排出与蚀刻气体反应而生成的wfx(wf6等)。

＜变形例6＞

上述实施方式的变形例6中，如图8(f)所示，在进行上述的回蚀工序中的o2气体供给(连续供给)步骤时一起连续供给nf3气体。即，以相同的时刻点开始向处理室201内流入nf3气体和o2气体，经过预定时间后，以相同时刻点停止供给nf3气体和o2气体。流入nf3气体的时间与流入o2气体的时间为相同长度。根据本变形例，能够获得上述实施方式的效果中的1个或多个效果。

上述实施方式中，对于回蚀w膜的例子进行了说明，但不限于此，在对tin膜、氮化钽膜(tan膜)、钴膜(co膜)、其他金属膜、金属氮化膜、金属碳化膜等含有金属元素的膜进行蚀刻时，也能够适用。

上述实施方式中，作为含氧气体，对使用o2气体的例子进行了说明，但不限于此，也可以使用一氧化氮(no)、氧化亚氮(n2o)、水(h2o)、臭氧(o3)等。

上述实施方式中，作为蚀刻气体，对使用含氟气体的nf3气体的例子进行了说明，但不限于此，也可以使用含有卤族元素的其他气体。尤其是，优选对于氧化膜的蚀刻速率低的气体。

此外，上述实施方式中，对于适用于nand型flush存储卡的控制栅极的例子进行了说明，但不限于此，也可以适用于mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor)的面向字线的电极等。

以上，对于本发明的各种典型实施方式和变形例进行了说明，但本发明不限于这些实施方式和实施例，可以进行适当组合来使用。

工业上的利用可能性

根据本发明，能够抑制回蚀时暴露出来的蚀刻对象膜以外的膜与蚀刻气体的反应。

符号说明

10：基板处理装置，

121：控制器，

200：晶圆(基板)，

201：处理室。