等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置。
【背景技术】
[0002]近年，伴随着半导体装置的高集成化，半导体装置的制造过程中所要求的布线、分离宽度等的电路图案逐渐微细化。一般而言，电路图案是使用形成有图案的掩模对处理对象膜进行蚀刻来形成的。
[0003]为了形成微细的电路图案，需要减小掩模图案的最小尺寸并且需要将小尺寸的开口部准确地转印到处理对象膜。
[0004]然而，例如:对由非晶碳层膜(以下，称为ACL膜)等形成的有机系掩模进行蚀刻时，有时会产生非晶碳膜的截面的一部分扩大即弧状弯曲(bowing)。如果发生弧状弯曲，则有时会产生如下问题等:被蚀刻的ACL膜倒塌而开口部被阻塞，结果变得不能够对处理对象膜进行蚀刻。
[0005]专利文献I公开了:使用氧气(O2)和氧硫化碳(COS)气体作为处理气体而抑制弧状弯曲的技术。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2011-204999号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的问题
[0010]但是，专利文献I公开的方法中，虽然能够抑制弧状弯曲，但依然没有解决上述问题。
[0011]对于上述课题，本发明的一个方式提供可以得到良好蚀刻形状的等离子体蚀刻方法。
_2] 用于解决问题的方案
[0013]根据本发明的一个方式，提供一种等离子体蚀刻方法，其对包含蚀刻对象膜和被图案化的掩模的被处理体进行等离子体蚀刻，所述方法具有:第I工序:使用前述掩模对前述蚀刻对象膜进行等离子体蚀刻；和第2工序:利用含硅气体的等离子体在通过前述第I工序蚀刻了的前述蚀刻对象膜的侧壁部的至少一部分沉积含硅膜。
_4] 发明的效果
[0015]根据本发明的一个方式，能够提供可以得到良好蚀刻形状的等离子体蚀刻方法。
【附图说明】
[0016]图1为本实施方式所述的等离子体蚀刻装置的一个例子的结构示意图。
[0017]图2为本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的一个例子的流程图。
[0018]图3A为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。
[0019]图3B为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。
[0020]图3C为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。
[0021]图3D为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。
[0022]图3E为用于说明本实施方式的等离子体蚀刻方法的一个例子的示意图。
[0023]图4A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的一个例子的SM图像。
[0024]图4B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的一个例子的SM图像。
[0025]图5A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0026]图5B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0027]图5C为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0028]图f5D为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0029]图6A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0030]图6B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0031]图6C为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0032]图6D为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0033]图7A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0034]图7B为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0035]图8A为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
[0036]图SB为用于说明本实施方式所述的等离子体蚀刻方法的效果的其它例子的SEM图像。
【具体实施方式】
[0037]以下，参照附图针对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本说明书和附图中，通过对实质上相同的结构附以相同的符号而省略重复说明。
[0038](等离子体蚀刻装置)
[0039]首先，对能够实施后述的本实施方式的等离子体蚀刻方法的、等离子体蚀刻装置的整体结构进行说明。另外，在本说明书中，以在腔室内相对配置上部电极和下部电极(基座)、并从上部电极向腔室内供给处理气体的平行平板型的等离子体蚀刻装置为例来进行说明。
[0040]图1中表示本实施方式的等离子体蚀刻装置的一例的结构示意图。
[0041]等离子体蚀刻装置I具有例如:由铝等导电性材料形成的腔室10、和用于向该腔室10内供给处理气体的气体供给源15。处理气体根据掩模的种类、处理对象膜(蚀刻对象膜)的种类等适当地进行选择。
[0042]腔室10被电接地，在腔室10内设有下部电极20和与该下部电极20相对且平行配置的上部电极25。
[0043]下部电极20也作为用于载置作为被处理体的、形成有单层膜或层叠膜等的半导体晶圆W(以下，称作晶圆W)的载置台发挥作用。
[0044]在下部电极20上连接有用于供给双频叠加电力的电力供给装置30。电力供给装置30包括:用于供给第I频率的第I高频电力(等离子体产生用高频电力)的第I高频电源32、和用于供给比第I频率低的第2频率的第2高频电力(偏置电压产生用高频电力)的第2高频电源34。第I高频电源32通过第I匹配器33与下部电极20电连接。第2高频电源34通过第2匹配器35与下部电极20电连接。
[0045]第I匹配器33和第2匹配器35分别用于使负载阻抗与第I高频电源32和第2高频电源34的内部阻抗(或输出阻抗)相匹配。当在腔室10内生成等离子体时，分别使第I高频电源32和第2高频电源34的内部阻抗与负载阻抗表观上一致的方式发挥作用。
[0046]上部电极25隔着覆盖其周缘部的屏蔽环40被安装于腔室10的顶部。上部电极25也可以如图1所示被电接地。或者，也可以构成为将上部电极25与未图示的可变直流电源相连接，并施加规定的直流(DC)电压。
[0047]在上部电极25上形成有用于从气体供给源15导入气体的气体导入口 45。另外，在上部电极25的内部设有使从气体导入口 45导入的气体扩散的扩散室50。另外，在上部电极25上形成有用于将来自该扩散室50的气体向腔室10内供给的多个气体供给孔55。利用气体供给孔55，向载置于下部电极20的晶圆W与上部电极25之间供给处理气体。SP，来自气体供给源15的处理气体首先经由气体导入口 45向扩散室50供给。然后，处理气体在扩散室50内被分配到各个气体供给孔55，并被从该气体供给孔55向下部电极20排出。根据以上，该结构的上部电极25也作为供给气体的气体喷头而发挥作用。
[0048]在腔室10的底面上形成有排气口 60，通过与排气口 60连接的排气装置65进行排气，能够将腔室10内维持为规定的真空度。
[0049]在腔室10的侧壁上设有闸阀G。闸阀G在进行由腔室10输入输出晶圆W时开闭输入输出口。
[0050]在等离子体蚀刻装置I中设有用于控制装置整体的动作的控制部100。控制部100具有:CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)105、以及 ROM (Read Only Memory:只读存储器)110和RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)115的存储区域。
[0051]CPU105按照存储于这些存储区域的各种制程执行等离子体蚀刻处理。在制程中记载有与工艺条件相对应的作为装置的控制信息的工艺时间、压力(气体的排气)、高频电力、电压、各种工艺气体流量、腔室内温度(例如，上部电极温度、腔室的侧壁温度、ESC温度)等。另外，这些程序、表示处理条件的制程既可以存储于硬盘、半导体存储器，也可以构成为在收纳于CD - ROM、DVD等便携性的能够由计算机读取的存储介质的状态下设置于存储区域的规定位置。
[0052]利用作为一个例子进行了说明的本实施方式所述的等离子体蚀刻装置1，实施后述的等离子体蚀刻方法。此时，首先，打开闸阀G，用未图示的搬送臂等将形成有规定处理对象膜的晶圆W搬入腔室10，并载置于下部电极20上。接着，通过控制部100控制各部生成所期望的等离子体。通过利用生成的等离子体的作用实行所期望的等离子体蚀刻，从而能够实施后述的等离子体蚀刻方法。以上，针对本实施方式所述的等离子体蚀刻装置I的整体结构进行了说明。
[0053](等离子体蚀刻