蚀刻方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蚀刻方法。
【背景技术】
[0002]伴随图案的精细化，提高通过蚀刻形成的图案的尺寸的精度正在逐渐变得重要。尤其是，蚀刻的图案的长宽比变大时，形成图案的尺寸精度变差。因此，专利文献I中公开了用于改善下述被称为微负载(micro loading)的现象技术，所述微负载现象为在加工图案的长宽比增大时所形成的图案的尺寸精度变差、蚀刻速度降低的现象。
[0003]另外，伴随图案的精细化，也提出了使蚀刻图案的CD(Critical Diment1n，临界尺寸)收缩(shrink)，从而减小蚀刻的图案的尺寸的技术。在下一时代，为了进一步实现精细化，控制使CD收缩时的图案的纵与横的CD收缩量变得非常重要。通常而言，优选控制图案的纵与横的⑶收缩比为I比I。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特表2003-506866号公报
【发明内容】
_7] 发明要解决的问题
[0008]但是，通常而言，例如在椭圆状的孔图案的情况下，长径的收缩量大于短径的收缩量，难以控制长径与短径的CD收缩比为I比I。
[0009]对于上述课题，从一个方面来说，目的在于提供能够控制蚀刻图案的CD收缩比的蚀刻方法。
_0] 用于解决问题的方案
[0011]为了解决上述课题，根据一个方式，提供一种蚀刻方法，其为对基板上的蚀刻对象膜进行蚀刻处理的方法，其包括如下步骤:供给包含含卤素气体、氢气、非活性气体以及氧气的处理气体并且利用由该处理气体生成的等离子体，对在蚀刻对象膜上形成有图案的掩模进行处理，利用由蚀刻气体生成的等离子体对进行了前述处理的蚀刻对象膜进行蚀刻。_2] 发明的效果
[0013]本发明的一个方式中，能够控制蚀刻图案的CD收缩比。
【附图说明】
[0014]图1为示出一实施方式中的蚀刻装置的整体结构的一个例子的图。
[0015]图2为示出一实施方式中的蚀刻对象膜的一个例子的图。
[0016]图3为示出一实施方式中的蚀刻方法的一个例子的流程图。
[0017]图4为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0018]图5为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0019]图6为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0020]图7为示出一实施方式中的掩模处理时间与CD偏差(bias)的关系的图。
[0021]图8为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0022]图9为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0023]图10为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0024]图11为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0025]图12为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0026]图13为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0027]图14为示出一实施方式中的各蚀刻步骤的CD收缩量的一个例子的图。
[0028]图15为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0029]图16为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0030]图17为示出实行了一实施方式中的蚀刻方法的结果的一个例子的图。
[0031]附图标记说曰月
[0032]10:腔室
[0033]16:基座(下部电极)
[0034]34:上部电极
[0035]66:处理气体供给源
[0036]89:第I _频电源
[0037]90:第2高频电源
[0038]100:控制部
[0039]110:氮化钛(TiN)膜
[0040]112:氧化硅膜
[0041]114:多晶硅膜
[0042]116:有机膜
[0043]118:防反射膜(S1-ARC)
[0044]224:第3高频电源
【具体实施方式】
[0045]以下，针对为了实施本发明的方式，参照附图进行说明。需要说明的是，在本说明书和附图中，针对实质上相同的结构，通过附以相同的符号而省略重复说明。
[0046][蚀刻装置的整体结构]
[0047]首先，针对本发明的实施方式中的蚀刻装置的整体结构，参照图1进行说明。图1为示出一实施方式中的蚀刻装置的整体结构的一个例子的图。
[0048]本实施方式中所述的蚀刻装置，以电容耦合型平行平板等离子体蚀刻装置的形式构成，具有例如:由表面经过阳极氧化处理的铝形成的的大致圆筒状的腔室10。腔室10被接地。在腔室10的底部，隔着由陶瓷等形成的绝缘板12配置有圆柱状的基座支撑台14，在该基座支撑台14之上设置有例如由铝形成的基座16。基座16构成下部电极，其上部载置有作为基板的一个例子的半导体晶圆W(以下称为“晶圆W”。)。
[0049]基座16的上表面设置有用静电力来吸附保持晶圆W的静电卡盘18。该静电卡盘18具有用一对绝缘层或绝缘片材夹着由导电膜形成的电极20的结构，电极20与直流电源22连接。利用由来自直流电源22的直流电压产生的库仑力等静电力，晶圆W被吸附保持于静电卡盘18。在静电卡盘18周围的基座16的上表面，配置有用于提高蚀刻的均匀性的聚焦环24。
[0050]在基座支撑台14的内部例如在圆周上设置有制冷剂室28。该制冷剂室中，由设置在外部的没有图示的冷水机组，通过配管循环供给规定温度的制冷剂、例如为冷却水，能够利用制冷剂的温度来控制基座上的晶圆W的处理温度。进而，来自没有图示的导热气体供给机构的导热气体例如He气体，通过气体供给路径32被供给至静电卡盘18的上表面与晶圆W的背面之间。
[0051]在作为下部电极的基座16的上方，以与基座16相对的方式平行地设有上部电极34。上部电极34与下部电极(基座16)之间的空间成为等离子体生成空间。上部电极34形成与下部电极(基座16)上的晶圆W相对、与等离子体生成空间相接触的面即相对面。
[0052]上部电极34介由绝缘性遮蔽部件42被支撑在腔室10的上部。上部电极34由电极板36和可自由拆装地支撑电极板36的电极支撑体38构成。电极板36构成基座16的相对面且具有多个气体孔37。电极板36优选由焦耳热不高的低电阻的导电体或半导体形成。电极支撑体38由导电性材料例如表面经阳极氧化处理的铝形成，具有水冷结构。电极支撑体38的内部设置有气体扩散室40，与气体孔37连通的多个气体流通孔41由该气体扩散室40向下方延伸。
[0053]在电极支撑体38形成有向气体扩散室40导入处理气体的气体导入口 62，该气体导入口 62与气体供给管64连接，气体供给管64与处理气体供给源66连接。由处理气体供给源66输出的蚀刻气体，经由气体供给管64到达气体扩散室40，经由气体流通孔41和气体孔37被喷淋状地导入至等离子体生成空间。即，上部电极34作为用于供给处理气体的喷头而起作用。
[0054]由第I高频电源89经由整合器87对作为下部电极的基座16施加第I高频(RF)电力。另外，由第2高频电源90经由整合器88对基座16施加第2高频电力。进而，由第3高频电源224介由整合器225对上部电极34施加第3高频电力。需要说明的是，本实施方式的蚀刻装置中，输出用于形成等离子体的高频电力的高频电源优选为第3高频电源，用于输出引入离子的高频电力的高频电源优选为第I高频电源和第2高频电源。
[0055]可变直流电源50介由上述整合器225连接在上部电极34上，通过ON/OFF开关52，能够实现给电的ON/OFF。可变直流电源50的极性、电流/电压、ON/OFF开关52的ON/OFF，通过控制器51来进行控制。
[0056]腔室10的底部经由排气管与排气装置84连接。排气装置84具有涡轮分子泵等真空泵，能够将腔室10内部减压至所期望的真空度。另外，在腔室10的侧壁上设置有晶圆W的输入输出口 85，该输入输出口 85能够通过闸阀86开闭。
[0057]所述结构的蚀刻装置的各构成部通过控制部100来控制。控制部100具有CPUlOl (Central Processing Unit，中央处理单元)、R0M102 (Read Only Memory，只读存储器)、RAM103 (Random Access Memory,随机存取存储器)等。CPU101依照R0M102等记忆区域中储存的各种制程来实行蚀刻处理。在制程中记载了，作为相对于工艺条件的装置控制信息的工艺时间、处理室内温度(上部电极温度、处理室的侧壁温度、ESC温度等)、压力(气体的排气)、高频电力、电压、各种工艺气体流量、导热气体流