对被处理体进行处理的方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及对被处理体进行处理的方法。
【背景技术】
[0002] 在具有鳍型场效应晶体管这样的元件的电子器件的制造中，为了形成接点而使用 SAC(Self_Aligned Contact:自对准接触）加工。
[0003] 作为SAC加工的对象的被处理体具有基底层、两个隆起区域、氮化区域和氧化区 域。基底层例如为多晶硅层。两个隆起区域例如为栅极，由多晶硅构成。这些隆起区域相互 离开地设置在基底层上。氮化区域为氮化硅制，设置成为覆盖两个隆起区域和基底层。氧 化区域为氧化硅制，设置成覆盖氮化区域。
[0004] 在SAC加工中，从氧化区域的表面通过两个隆起区域之间的区域到达基底层的孔 形成于氧化区域。一般来说，在SAC加工中，为了形成这样的开口，使用碳氟化合物气体的 等离子体将氧化区域蚀刻，将与基底层相接的氮化区域蚀刻。此外，在专利文献1中记载有 这样的SAC加工。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2000-307001号公报
【发明内容】
[0008] 发明想要解决的技术问题
[0009] 在利用碳氟化合物气体的等离子体进行的氧化区域的蚀刻中，孔的底、特别是在 氮化区域的角部产生由氧化硅形成的残渣。所以，所形成的孔的底的宽度变窄。即使为了 将这样的形状的孔加工得更深，要对氮化区域进行蚀刻，也无法充分进行该氮化区域的蚀 亥IJ。另外，隆起区域覆盖的氮化区域，特别是氮化区域的角部被碳氟化合物气体的等离子体 中的活性种例如氟的活性种削掉。
[0010] 因而，在SAC中，需要减少覆盖隆起区域的氮化区域的削减，并且对孔这样的开口 内的残渣和基底层正上方的氮化区域进行蚀刻 [0011] 用于解决技术问题的技术方案
[0012] -个方面中，提供一种对被处理体进行处理的方法。被处理体包括：基底层；在该 基底层上相互离开地设置的两个隆起区域；氮化硅制的氮化区域，其包括覆盖两个隆起区 域的第一部分和覆盖基底层的第二部分；和覆盖氮化区域的氧化硅制的氧化区域。本方法 是对被处理体进行处理而形成从氧化区域通过两个隆起区域之间到达基底层的开口的方 法。该方法包括：（1)在氧化区域形成在两个隆起区域之间使第二部分露出的开口的工序 (以下称为"第一工序；和（2)对开口内的氧化硅制的残渣和第二部分进行蚀刻的工序 (以下称为"第二工序"），将被处理体暴露于包含含氢气体和NF 3气体的混合气体的等离子 体中使残渣和第二部分变质而形成变质区域，将该变质区域除去。
[0013] 在该方法中，使残渣化学地变质为氟硅酸铵而形成变质区域，将该变质区域除去。 因而，能够除去孔底的残渣。另外，也能够使氮化硅制的第二部分变质为氟硅酸铵而除去。 并且，由于在现有的碳氟化合物气体的等离子体中不能除去残渣，所以至除去第二部分为 止，覆盖隆起区域的氮化区域即第一部分、特别是该第一部分的肩部被大幅削掉，但根据本 方法，由于残渣被除去，所以能够减少第二部分的除去中的第一部分的削减。
[0014] 在一实施方式中，第二工序所使用的混合气体可以包含H2气体和NF 3气体。根据 混合气体，能够将残渣和第二部分一并除去。
[0015] 在一实施方式中，第二工序包括：（2a)将被处理体暴露于包含NH3气体和NF 3气体 的混合气体的等离子体中形成变质区域，并将该变质区域除去的工序；和（2b)将被处理体 暴露于包含H2气体和NF 3气体的混合气体的等离子体中形成变质区域，并将该变质区域除 去的工序。
[0016] 为了使氧化硅变质为氟硅酸铵，需要利用混合气体生成氟化铵。在混合气体包含 NH3气体和NF 3气体的情况下，能够通过产生低解离的等离子体来生成氟化铵。因而，能够 减少成为氮化硅的削减的原因的氟和HF的活性种的产生量，能够相对于氮化硅以比较高 的选择性对氧化硅进行蚀刻。另一方面，在混合气体使用含H 2气体和NF 3气体的混合气体 的情况下，能够通过产生高解离的等离子体来生成氟化铵。在使用含H2气体和NF 3气体的 混合气体的情况下，在高解离的等离子体中生成比较多的氟和HF的活性种。因而，相对于 氮化硅的蚀刻的氧化硅的蚀刻选择性变低，但是能够提高氮化硅的蚀刻率。
[0017] 在上述实施方式中，残渣和第二部分的除去的初始阶段、特别在残渣的除去时，通 过使用含NH 3气体和NF3气体的混合气体，能够抑制在进行残渣的除去的期间中的第一部分 的削减。接着，通过使用含NH 3气体和NF 3气体的混合气体，能够提高第二部分的蚀刻率。 因而，能够进一步减少第一部分的削减，并将残渣和第二部分除去。
[0018] 在一实施方式中，可以通过对被处理体进行加热而将变质区域除去。或者，在一实 施方式中，可以将被处理体暴露于通过将正离子引到电容耦合型的等离子体处理装置的硅 制的上部电极而从该上部电极放出的二次电子中，从而将变质区域除去。
[0019] 在一实施方式中，第一工序包括：（la)在氮化区域上和氧化区域上形成保护膜的 工序（以下称为"第三工序"），即，将被处理体暴露于碳氟化合物气体的等离子体中，在氮 化区域上形成比形成于氧化区域上的保护膜比厚的保护膜；和（Ib)对氧化区域进行蚀刻 的工序（以下称为"第四工序"），即，将被处理体暴露于碳氟化合物气体的等离子体中。 在该实施方式中，在第三工序中向载置被处理体的载置台供给的高频偏置电力小于在第 四工序中向载置台供给的高频偏置电力，在第三工序中，被处理体的温度设定为60°C以上 250°C以下的温度。在一实施方式中，第三工序和第四工序可以交替反复进行。另外，在一 实施方式中，可以在第三工序中不将高频偏置电力供给到载置台。另外，在一实施方式中， 在第三工序中作为碳氟化合物气体可以使用包含C 4F6、C4F8和C 6F6之中至少一种的气体。
[0020] 在60°C以上250°C以下的温度环境下，形成于氮化区域上的碳氟化合物的保护膜 的厚度，比形成于氧化区域上的该保护膜的厚度大。另外，在被供给比较低的偏置电力的状 态下，氮化区域的蚀刻率变低。因而，根据所述实施方式，能够在第三工序中在氮化区域上 形成厚的保护膜，能够在第四工序中选择地对氧化区域进行蚀刻时抑制氮化区域的削减。
[0021] 在一实施方式中，第一工序包括：（Ic)将被处理体暴露于包含碳氟化合物气体的 处理气体的等离子体中的工序（以下称为"第五工序"），对氧化区域进行蚀刻且在该氧化 区域上形成包含碳氟化合物的堆积物；和（Id)利用堆积物中包含的碳氟化合物的自由基 对氧化区域进行蚀刻的工序（以下称为"第六工序"）。在该实施方式中，第五工序和第六 工序交替反复进行。
[0022] 在该实施方式中，氧化区域被第五工序中生成的碳氟化合物气体的等离子体蚀 亥IJ，在该氧化区域上形成堆积物。接着，在第六工序中使用堆积物中包含的碳氟化合物的自 由基进一步将氧化区域蚀刻。另外，在第六工序中，堆积物的量减少，因而再次进行第五工 序，由此进一步进行氧化区域的蚀刻。通过使该第五工序和第六工序交替反复进行，能够防 止氧化区域、即氧化硅膜的蚀刻的停止。其结果是能够继续进行氧化区域的蚀刻。
[0023] 在一实施方式中，在第六工序中，被处理体可以暴露于稀有气体的等离子体中。在 该实施方式中，稀有气体原子的离子与堆积物碰撞，由此该堆积物中的碳氟化合物自由基 对氧化区域进行蚀刻。此外，在一实施方式的第六工序中，实质上也可以不供给碳氟化合物 气体。
[0024] 一实施方式的方法还包括在第一部分和第二部分上形成另外的保护膜的工序，形 成该另外的保护膜的工序在第一工序与第二工序之间进行。形成另外的保护膜的工序中， 可以进行碳氟化合物气体的等离子体处理。即，另外的保护膜可以为含碳氟化合物的保护 膜。对保护膜的形成有帮助的分子的量在隆起区域的顶部附近多，在形成于氧化区域的开 口的深部变少。因而，保护膜的膜厚在隆起区域的顶部附近变大，在开口的深部附近变小。 因而，能够进一步抑制第一部分的削减，且对残渣和第二部分进行蚀刻。
[0025] -实施方式的方法还包括实施用于除去形成有所述开口的被处理体上的有机物 的灰化处理的工序。形成另外的保护膜的工序能够在实施灰化处理的工序与第二工序之间 实施。
[0026] 发明效果
[0027] 如以上说明的方式，在SAC加工中，能够减少覆盖隆起区域的氮化区域的削减，且 能够对孔这样的开口内的残渣和基底层正上方的氮化区域进行蚀刻。
【附图说明】
[0028] 图1是表示一实施方式所涉及的对被处理体进行处理的方法的流程图。
[0029] 图2是表不被处理体的一个例子的截面图。
[0030] 图3是概略地表示一实施方式所涉及的等离子体处理装置的图。
[0031] 图4是表示图1所示的工序Sl的一实施方式的流程图。
[0032] 图5是表不与图4所不的各工序相关的被处理体的截面的图。
[0033] 图6是表示与图4所示的各工序相关的被处理体的截面的图。
[0034] 图7是表不与图4所不的各工序相关的被处理体的截面的图。
[0035] 图8是表示图1所示的工序Sl的另一实施方式的流程图。
[0036] 图9是表不与图8所不的各工序相关的被处理体的截面的图。
[0037] 图10是表示图1所示的工序S3的一实施方式的流程图。
[0038] 图11是表示与图10所示的各工序相关的被处理体的截面图。
[0039] 图12是表示图1所示的工序S3的另一实施方式的流程图。
[0040] 图13是表示与图12所示的各工序相关的被处理体的截面的图。
[0041] 图14是表示与图12所示的各工序相关的被处理体的截面的图。
[0042] 图15是表示另一实施方式所涉及的对被处理体进行处理的方法的流程图。
[0043] 图16表不与图15所不的方法的若干工序相关的被处理体的截面的图。
[0044] 图17是表示又另一实施方式所涉及的对被处理体进行处理的方法的流程图。
[0045] 图18是表示又另一实施方式所涉及的对被处理体进行处理方法的流程图。
[0046] 图19是表示在实验例1、比较实验例1和比较实验例2中测量到的各种尺寸的图。
[0047] 附图标记说明
[0048] 10…等离子体处理装置；12···处理容器；ESC…静电吸盘；LE…下部电极；30…上 部电极；34···电极板；40…气体源组；50…排气装置；62…第一高频电源；64…第二高频 电源；70…电源；Cnt···控制部；W…晶片；100…基底层；102…隆起区域；104…氮化区域； 104a…第一部分；104b."第二部分；106…氧化区域；106b."残渣；104c、106c…变质区域。
【具体实施方式】
[0049] 以下，参照附图对各种的实施方式详细进行说明。其中，在各附图中，对