被处理体的处理方法

被处理体的处理方法
【专利摘要】本发明提供一种被处理体的处理方法，通过该方法，即使掩模的开口的纵横比高，也能够使形成于被处理体上的氧化硅膜的膜厚偏差降低。在一个实施方式的方法中，反复进行包括以下步骤的流程来形成氧化硅膜：(a)在等离子体处理装置的处理容器内，生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体，从而在被处理体上形成反应前驱体的第一步骤；(b)在第一步骤之后，在处理容器内生成稀有气体的等离子体的第二步骤；(c)在第二步骤之后，在处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜的第三步骤；和(d)在第三步骤之后，在处理容器内生成稀有气体的等离子体的第四步骤。
【专利说明】
被处理体的处理方法
技术领域
[0001] 本发明设及被处理体的处理方法，尤其设及包含掩模的制作的方法。
【背景技术】
[0002] 在半导体器件等电子器件的制造工艺中，在被蚀刻层上形成掩模，并且进行蚀刻 W将该掩模的图案转印到被蚀刻层。作为掩模，通常使用抗蚀剂掩模。抗蚀剂掩模由光刻技 术形成。因此，形成于被蚀刻层的图案的极限尺寸受到由光刻技术形成的抗蚀剂掩模的分 辨极限的影响。
[0003] 然而，近年来，伴随电子器件的高集成化，要求形成尺寸比抗蚀剂掩模的分辨极限 小的图案。因此，如专利文献1记载的那样，提出了通过在抗蚀剂掩模上沉积氧化娃膜，从而 缩小由该抗蚀剂掩模划分而成的开口的宽度的技术。
[0004] 具体而言，在专利文献1中记载的技术中，通过原子层沉积法(ALD法)在抗蚀剂掩 模上形成氧化娃膜。更具体而言，对收纳有被处理体的处理容器内交替地供给包含有机娃 的源气体和被活性化了的氧簇。作为源气体使用氨基硅烷气体。
[0005] 但是，在使用通过ALD法那样的成膜方法形成于包含掩模的表面的被处理体的表 面上的氧化娃膜来缩小掩模的开口宽度的技术中，需要降低因被处理体的表面上的位置导 致的氧化娃膜的膜厚的偏差。即，在氧化娃膜的形成中，要求在被处理体的表面上的高的面 内均匀性和氧化娃膜的共形的覆盖性。在此，共形的覆盖性是指，掩模的上表面之上的氧化 娃膜的膜厚、沿着划分开口的掩模侧面形成的氧化娃膜的膜厚（宽度)和开口的底面上的氧 化娃膜的膜厚相互的差异小。但是，当掩模的开口的纵横比变高时，与在掩模的上表面之上 形成的氧化娃膜的膜厚相比，沿着划分开口的掩模侧面形成的氧化娃膜的膜厚和开口的底 面上的氧化娃膜的膜厚变小。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[000引专利文献1:日本特开2011-82560号公报

【发明内容】

[0009] 发明要解决的技术问题
[0010] 本发明要解决的技术问题在于，即使掩模的开口的纵横比高，也能够使形成于被 处理体上的氧化娃膜的膜厚的偏差降低。
[0011] 用于解决问题的技术方案
[0012] 在一个方式中，提供具有掩模的被处理体的处理方法。在该被处理体的处理方法 中，反复进行W下流程来形成氧化娃膜：（a)在等离子体处理装置的处理容器内生成包含面 化娃气体的第一气体的等离子体，从而在被处理体上形成反应前驱体的第一步骤；（b)在第 一步骤之后，在处理容器内生成稀有气体的等离子体的第二步骤；（C)在第二步骤之后，在 处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化娃膜的第=步骤;和(d)在第= 步骤之后，在处理容器内生成稀有气体的等离子体的第四步骤。
[0013] 在上述方法中，在流程中的第一步骤中包含娃的前驱体形成于被处理体上，在该 流程中的第=步骤中该前驱体发生氧化。因此，根据该方法，具有与流程的反复次数相应的 膜厚的氧化娃膜形成于被处理体上。因此，根据该方法，能够将掩模的开口宽度调整至所期 望的宽度。
[0014] 并且，根据该方法，在第一步骤和第=步骤之间的第二步骤中，利用稀有气体原子 的活性种使前驱体表面上的结合活性化。另外，在第四步骤中，氧化娃膜的表面的结合被活 性化。由此，能够消除氧化娃膜中的Si-O的网中的氧缺损。因此，使形成的氧化娃膜致密 化。即，具有高密度且具有薄的膜厚的氧化娃膜，通过一次流程而共形地形成于被处理体的 表面上。通过该流程的反复，即使是具有提供高纵横比的开口的掩模的被处理体，也能够在 该被处理体的表面上形成具有高面内均匀性和共形的覆盖性的氧化娃膜。即，形成于被处 理体的表面上的氧化娃膜的膜厚的偏差降低。
[001引另外，面化娃气体例如SiCU气体、SiBr巧体、SiF巧体或51出此气体，在常溫下处 于气化状态。因此，根据一个实施方式的方法，不使用具有气化器的专用的成膜装置，也能 够使含娃的前驱体在低溫下沉积在掩模上。
[0016] 在一个实施方式中，第一步骤、第二步骤、第=步骤和第四步骤依次连续执行，在 第一步骤、第二步骤、第=步骤和第四步骤中生成稀有气体的等离子体。根据该实施方式， 在第一步骤与第=步骤之间、第=步骤与下一个第一步骤之间，不需要另外进行处理容器 内的空间的清洁。另外，用于使等离子体稳定化的期间也能够省略。因此，生产能力得到改 善。
[0017] 在一个实施方式中，在第四步骤中对处理容器内供给的稀有气体的流量，大于在 第=步骤中对处理容器内供给的稀有气体的流量。在该实施方式中，能够将在第=步骤中 使用的氧气从处理容器内的空间高速排出。因此，生产能力得到进一步改善。另外，在第四 步骤中对处理容器内供给的稀有气体的流量为在第=步骤中对处理容器内供给的稀有气 体的流量的5倍W上的流量。在第四步骤使用该流量的稀有气体，能够从处理容器内进一步 高速地排出在第=步骤中使用过的氧气。
[0018] 另外，在其他实施方式中，在第一步骤与第二步骤之间、第二步骤与第=步骤之 间、第=步骤与第四步骤之间和第四步骤与第一步骤之间还可W执行对处理容器内的空间 进行清洁的步骤。此外，进行清洁的步骤中的"清洁"是为了防止面化娃气体和氧气同时存 在于处理容器内而W置换处理容器内的气体为目的进行的，可W是使不活泼气体在处理容 器内流动的气体清洁、真空吸引的清洁、或者包含气体清洁和真空吸引的清洁双方的清洁。
[0019] 在一个实施方式中，在第一步骤中设定成W下的高压低功率的条件:处理容器内 的压力为13.33PaW上的压力，等离子体生成用的高频电源的功率为IOOWW下。通过在运样 的高压且低功率的条件下生成等离子体，能够抑制过剩的面元素的活性种的产生。由此，能 够抑制第一掩模的损伤和/或已经生成的氧化娃膜的损伤。另外，能够减少被处理体上的位 置引起的氧化娃膜的膜厚的偏差。并且，在存在有掩模密集设置的区域和稀疏设置的区域 的情况下，即掩模的图案存在疏密的情况下，能够减少在双方的区域形成的氧化娃膜的膜 厚的偏差。
[0020] 另外，在一个实施方式的第一步骤中，不对支承被处理体的载置台施加用于吸引 离子的偏置电力。根据该实施方式，对于凹凸部的掩模形状，分别形成于掩模的上表面和侧 面W及该掩模的基底的表面的氧化娃膜的膜厚的均匀性得到进一步提高。
[0021] 在一个实施方式中，被处理体还包括被蚀刻层、设置在该被蚀刻层上的有机膜和 设置在该有机膜上的含娃的防反射膜，掩模为设置在防反射膜上的抗蚀剂掩模。该实施方 式的方法还包括：（e)在上述流程执行之后，利用在处理容器内产生的等离子体来除去防反 射膜的表面上的氧化娃制的区域的步骤；（f)利用在处理容器内产生的等离子体来蚀刻防 反射膜的步骤;和(g)利用在处理容器内产生的等离子体来蚀刻有机膜的步骤。根据该实施 方式，在包含抗蚀剂掩模的表面的被处理体的表面上形成有氧化娃膜，该抗蚀剂掩模的开 口的宽度得到调整，之后除去防反射膜上的氧化娃制的区域。接着，通过蚀刻防反射膜和有 机膜，形成被蚀刻层的蚀刻用的掩模。
[0022] 在一个实施方式中，等离子体处理装置可W为电容禪合型的等离子体处理装置， 该实施方式的方法还包括在上述流程执行之前，在处理容器内产生等离子体，对等离子体 处理装置的上部电极施加负的直流电压，由此对掩模照射二次电子的步骤。根据该实施方 式，能够将抗蚀剂掩模改性，抑制由后续的步骤导致的抗蚀剂掩模的损伤。
[0023] 在另外的实施方式中，被处理体还包括被蚀刻层和设置在该被蚀刻层上的有机 膜，掩模设置在有机膜上，该实施方式的方法还包括：化)利用在处理容器内产生的等离子 体，对在其上具有抗蚀剂掩模的防反射膜进行蚀刻，由该防反射膜形成掩模的步骤;和（i) 利用在处理容器内产生的等离子体，蚀刻有机膜的步骤。在该实施方式的方法中，上述流程 在蚀刻防反射膜的步骤与蚀刻有机膜的步骤之间执行。另外，该实施方式的方法还包括在 上述流程执行之后，利用在处理容器内产生的等离子体来除去有机膜的表面上的氧化娃制 的区域的步骤。在该实施方式的方法中，在包含由防反射膜形成的掩模的被处理体的表面 上形成氧化娃膜，来调整该掩模的开口的宽度，之后除去有机膜上的氧化娃膜的区域。接 着，蚀刻有机膜，由此形成被蚀刻层的蚀刻用的掩模。
[0024] 在一个实施方式中，等离子体处理装置为电容禪合型的等离子体处理装置，该实 施方式的方法还包括在蚀刻防反射膜的步骤之前，在处理容器内产生等离子体，对等离子 体处理装置的上部电极施加负的直流电压，由此对掩模照射二次电子的步骤。根据该实施 方式，能够将抗蚀剂掩模改性，抑制由后续的步骤导致的抗蚀剂掩模的损伤。
[0025] 另外，一个实施方式的方法还包括在蚀刻防反射膜的步骤执行后且上述流程执行 前，在被处理体上形成氧化娃制的保护膜的步骤。根据该实施方式，能够保护有机膜不受第 =步骤中生成的氧气的等离子体的影响。
[0026] 在一个实施方式中，等离子体处理装置为电容禪合型的等离子体处理装置，在形 成氧化娃制的保护膜的步骤中，在处理容器内生成等离子体且对等离子体处理装置的娃制 的上部电极施加负的直流电压。在该实施方式中，从上部电极释放娃。并且，从处理容器内 的暴露于等离子体的部件中释放氧。接着，释放出的娃和氧结合，由此形成氧化娃制的保护 膜。
[0027] 在一个实施方式中，在形成氧化娃制的保护膜的步骤中，在处理容器内生成包含 面化娃气体和氧气的混合气体的等离子体。根据该实施方式，通过等离子体CVD法，形成氧 化娃制的保护膜。
[0028] 在一个实施方式中，等离子体处理装置为电容禪合型的等离子体处理装置，在形 成氧化娃制的保护膜的步骤中，对等离子体处理装置的氧化娃制的上部电极供给等离子体 生成用的高频电力，由此生成包含氨气和稀有气体的混合气体的等离子体。在该实施方式 中，利用从上部电极释放出的氧化娃来形成保护膜。
[00巧]发明效果
[0030] 如W上说明的那样，即使掩模的开口的纵横比高，也能够使形成于被处理体上的 氧化娃膜的膜厚的偏差降低。
【附图说明】
[0031] 图1是表示一个实施方式的被处理体的处理方法的流程图。
[0032] 图2是表示等离子体处理装置的一个例子的图。
[0033] 图3是表示被处理体的初始状态和图1所示的方法的各步骤执行后的被处理体的 状态的截面图。
[0034] 图4是关于图1所示的方法中的等离子体的生成和清洁的时序图。
[0035] 图5是表示另一个实施方式的被处理体的处理方法的流程图。
[0036] 图6是关于图5所示的方法中的等离子体的生成和稀有气体的气体流量的时序图。
[0037] 图7是表示包含图1所示的方法或者图5所示的方法的被处理体的处理方法的一个 实施方式的流程图。
[0038] 图8是表示图7所示的方法的各步骤执行后的被处理体的状态的截面图。
[0039] 图9是表示图7所示的方法的各步骤执行后的被处理体的状态的截面图。
[0040] 图10是表示包含图1所示的方法或者图5所示的方法的被处理体的处理方法的另 一个实施方式的流程图。
[0041] 图11是表示图10所示的方法的各步骤执行后的被处理体的状态的截面图。
[0042] 图12是表示图10所示的方法的各步骤执行后的被处理体的状态的截面图。
[0043] 图13是表示实验例4~6和比较实验例3的流程每次的处理时间的图表。
[0044] 图14是表示实验例7~11中使用的晶片的图。
[0045] 图15是表示实验例12的结果的图表。
[0046] 附图标记说明
[0047] 10…等离子体处理装置；12…处理容器;PD…载置台；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 ??吨源;Cnt…控制部;W…晶片;MK…掩模;UR…基底区域;SB…衬底;EL…被 蚀刻层;OL…有机膜;AL…防反射膜;M1…掩模;SX、SX2…氧化娃膜。
【具体实施方式】
[0048] 下面，参照附图对各种实施方式进行详细说明。另外，在各附图中对相同或相当的 部分标注相同的附图标记。
[0049] 图1是表示一个实施方式的被处理体的处理方法的流程图。图1所示的方法MTA是 缩小被处理体（W下称为"晶片r)的抗蚀剂掩模的开口宽度的方法。在一个实施方式的方 法MTA中，能够使用单一的等离子体处理装置来执行一系列的步骤。
[0050] 图2是表示等离子体处理装置的一例的图。图2中概略地示出了被处理体的处理方 法的各种实施方式中能够利用的等离子体处理装置10的截面结构。如图2所示，等离子体处 理装置10是电容禪合型等离子体蚀刻装置，具有处理容器12。处理容器12具有大致圆筒形 状。处理容器12例如由侣构成，对其内壁面实施了阳极氧化处理。该处理容器12被安全接 地。
[0051] 在处理容器12的底部上设置有大致圆筒状的支承部14。支承部14例如由绝缘材料 构成。构成支承部14的绝缘材料能够如石英那样含有氧。支承部14在处理容器12内从处理 容器12的底部沿着铅垂方向延伸。此外，在处理容器12内设置有载置台PD。载置台PD由支承 部14支承。
[0052] 载置台PD在其上表面保持晶片W。载置台PD具有下部电极LE和静电吸盘ESC。下部 电极LE包含第一板18a和第二板18b。第一板18a和第二板18b例如由侣等金属构成，呈大致 圆盘形状。第二板18b设置于第一板18a上，与第一板18a电连接。
[0053] 在第二板18b上设置有静电吸盘ESC。静电吸盘ESC具有将作为导电膜的电极配置 在一对绝缘层或绝缘片之间的结构。直流电源22经由开关23与静电吸盘ESC的电极电连接。 该静电吸盘ESC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吸附晶片W。由 此，静电吸盘ESC能够保持晶片W。
[0054] 在第二板1^3的周缘部上W包围晶片W的边缘和静电吸盘ESC的方式配置有聚焦环 FR。聚焦环FR是为了提高蚀刻的均匀性而设置的。聚焦环FR由根据蚀刻对象的膜的材料而 适当选择的材料构成，例如能够由石英构成。
[0055] 在第二板18b的内部设置有制冷剂流路24。制冷剂流路24构成溫度调整机构。从设 置于处理容器12外部的制冷单元经由配管26a向制冷剂流路24供给制冷剂。被供给到制冷 剂流路24的制冷剂经由配管26b返回到制冷单元。运样，W使制冷剂循环的方式将其供给到 制冷剂流路24。通过控制该制冷剂的溫度，来控制由静电吸盘ESC支承的晶片W的溫度。
[0056] 另外，在等离子体处理装置10设置有气体供给线路28。气体供给线路28将来自传 热气体供给机构的传热气体，例如化气供给到静电吸盘ESC的上表面与晶片W的背面之间。
[0057] 另外，在等离子体处理装置10设置有作为加热元件的加热器HT。加热器HT例如埋 设于第二板18b内。加热器电源HP与加热器HT连接。通过从加热器电源HP向加热器HT供给电 力，来调整载置台PD的溫度，从而调整载置在该载置台PD上的晶片W的溫度。另外，加热器HT 也可W内置于静电吸盘ESC中。
[0058] 另外，等离子体处理装置10具有上部电极30。上部电极30在载置台PD的上方与该 载置台PD相对配置。下部电极LE与上部电极30设置成相互大致平行。在该上部电极30与下 部电极LE之间设置有用于对晶片W进行等离子体处理的处理空间S。
[0059] 上部电极30隔着绝缘性遮蔽部件32被支承于处理容器12的上部。绝缘性遮蔽部件 32由绝缘材料构成，例如能够如石英那样含有氧。上部电极30能够包括电极板34和电极支 承体36。电极板34面对处理空间S，在该电极板34设置有多个气体排出孔34a。该电极板34在 一个实施方式中由娃构成。另外，在另一个实施方式中，电极板34能够由氧化娃构成。
[0060] 电极支承体36W能够拆装的方式支承电极板％，例如能够由侣等导电性材料构 成。该电极支承体36能够具有水冷结构。在电极支承体36的内部设置有气体扩散室36a。与 气体排出孔34a连通的多个气体通流孔36b从该气体扩散室36a向下方延伸。此外，在电极支 承体36形成有将处理气体导向气体扩散室36a的气体导入口 36c，该气体导入口 36c与气体 供给管38连接。
[0061 ] 气体源组40经由阀口组42和流量控制器组44与气体供给管38连接。气体源组40具 有多个气体源。多个气体源能够包括面化娃气体源、氧气源、氮气源、碳氣化合物气体源和 稀有气体源。作为面化娃气体，例如能够使用SiCl4气体。另外，作为面化娃气体，也可W使 用Si化巧体、SiF巧体或SiHsCU气体。另外，作为碳氣化合物气体，能够使用CF巧体、C4F6 气体、C4的气体等任意的碳氣化合物气体。另外，作为稀有气体能够使用化气体、Ar气体等任 意的稀有气体。另外，作为非活性气体无特别限定，能够使用氮气。
[0062] 阀口组42包括多个阀口，流量控制器组44包括质量流量控制器等多个流量控制 器。气体源组40的多个气体源分别经由阀口组42的对应的阀口和流量控制器组44的对应的 流量控制器与气体供给管38连接。因此，等离子体处理装置10能够将从选自气体源组40的 多个气体源中的一个W上的气体源供给来的气体，W单独调整了的流量，供给到处理容器 12内。
[0063] 此外，在等离子体处理装置10中，沿着处理容器12的内壁W能够拆装的方式设置 有沉积物屏蔽件46。沉积物屏蔽件46还设置于支承部14的外周。沉积物屏蔽件46是防止蚀 刻副生成物(沉积物）附着于处理容器12的部件，能够通过使Y2化等陶瓷覆盖在侣材上而构 成。沉积物屏蔽能够由Y2化W外的例如石英那样含有氧的材料构成。
[0064] 在处理容器12的底部侧并且在支承部14与处理容器12的侧壁之间设置有排气板 48。排气板48例如能够通过使Y2化等陶瓷覆盖在侣材上而构成。在该排气板48的下方并且在 处理容器12内设置有排气口 12e。排气装置50经由排气管52与排气口 12e连接。排气装置50 具有满轮高真空累等真空累，能够将处理容器12内的空间减压至所期望的真空度。此外，在 处理容器12的侧壁设置有晶片W的搬入搬出口 12g，该搬入搬出口 1?能够由闽阀54进行开 闭。
[0065] 另外，等离子体处理装置10还包括第一高频电源62和第二高频电源64。第一高频 电源62是产生等离子体生成用的第一高频电力的电源，其产生27MHz~IOOMHz的频率，在一 个例子中产生40MHz的高频电力。第一高频电源62通过匹配器66与上部电极30连接。匹配器 66是用于使第一高频电源62的输出阻抗与负载侧(下部电极LE侧）的输入阻抗匹配的电路。 另外，第一高频电源62也可W经由匹配器66与下部电极LE连接。
[0066] 第二高频电源64是产生用于将离子吸引到晶片W的第二高频电力即高频偏置电力 的电源，其产生400k化~13.56MHz的范围内的频率，在一个例子中是3.2MHz的高频偏置电 力。第二高频电源64经由匹配器68与下部电极LE连接。匹配器68是用于使第二高频电源64 的输出阻抗与负载侧(下部电极LE侧)的输入阻抗匹配的电路。
[0067] 另外，等离子体处理装置10还包括电源70。电源70与上部电极30连接。电源70对上 部电极30施加用于将存在于处理空间S内的正离子吸引到电极板34的电压。在一个例子中， 电源70是产生负的直流电压的直流电源。如果从电源70对上部电极30施加运样的电压，贝U 存在于处理空间S内的正离子冲撞电极板34。由此，从电极板34释放二次电子。
[0068] 另外，在一个实施方式中，等离子体处理装置10还包括控制部化t。该控制部化t是 包括处理器、存储部、输入装置、显示装置等的计算机，其用于控制等离子体处理装置10的 各部分。具体而言，控制部化t与阀口组42、流量控制器组44、排气装置50、第一高频电源62、 匹配器66、第二高频电源64、匹配器68、电源70、加热器电源HP和制冷单元连接。
[0069] 控制部化t根据基于所输入的处理方案的流程而工作，发送控制信号。利用来自控 制部化t的控制信号，能够控制从气体源组供给的气体的选择和流量、排气装置50的排气、 来自第一高频电源62和第二高频电源64的功率供给、来自电源70的电压施加、加热器电源 HP的功率供给、来自制冷单元的制冷剂流量和制冷剂溫度。另外，在本说明书中公开的被处 理体的处理方法的各步骤，能够通过控制部Cnt的控制使等离子体处理装置10的各部分工 作来执行。
[0070] 再次参照图1，对方法MTA进行详细说明。W下，对使用等离子体处理装置10来实施 方法MTA的例子进行说明。此外，在W下的说明中，参照图3、图4。图3是表示被处理体的初始 状态和图1所示的方法的各步骤执行后的被处理体的状态的截面图。图4是关于图1所示的 方法中的等离子体的生成和清洁的时序图。在图4中，表示有关于面化娃气体的等离子体、 氧气的等离子体和稀有气体的等离子体的时序图。图4的关于等离子体的时序图中，高 化igh)电平（图中用标记)表示生成各气体的等离子体，低化OW)电平（图中用"L"标记） 表示不生成各气体的等离子体。另外，图4也表示有关于清洁得时序图。在关于清洁的时序 图中，高电平（图中用标记)表示进行清洁，低电平（图中图中用"L"标记)表示不进行清 洁。
[0071] 在图1所示的方法MTA中，首先，准备图3的(a)所示的晶片W。晶片W包括基底区域UR 和掩模MK。基底区域UR是掩模MK的基底，是包含被蚀刻层的区域。在方法MTA中，将运样的晶 片W收纳于等离子体处理装置10的处理容器12内，载置于载置台PD上。
[0072] 而且，在方法MTA中，反复执行流程SQA。流程SQA包括步骤STAl、步骤STA2、步骤 STA3和步骤STA4。流程SQA还包括执行清洁的步骤STPl、步骤STP2、步骤STP3和步骤STP4。
[0073] 如图1所示，在步骤STAl中，在处理容器12内生成包含面化娃气体的第一气体的等 离子体。在一个实施方式中，第一气体包含面化娃气体和稀有气体，在步骤STAl中，如图4所 示，生成面化娃气体的等离子体和稀有气体的等离子体。具体而言，在步骤STAl中，从选自 气体源组40的多个气体源中的气体源，将面化娃气体和稀有气体供给到处理容器12内。另 夕h从第一高频电源62供给高频电力。并且，使排气装置50工作，由此将处理容器12内的空 间的压力设定为规定的压力。由此，生成第一气体的等离子体。第一气体作为面化娃气体例 如包含SiCU。此外，第一气体还能够包含Ar气体或化气体等稀有气体。另外，第一气体作为 面化娃气体也可W包含Si化4气体、SiF4气体或Si出CU气体。
[0074] 当在步骤STAl中生成第一气体的等离子体时，生成第一气体所包含的面化娃的离 解种等反应前驱体。生成的前驱体附着于晶片W，如图3的(b)所示，在晶片W的表面上形成含 娃膜SF。
[0075] 如图1和图4所示，在接下来的步骤STPl中，对处理容器12内的空间进行清洁。具体 而言，在步骤STAl中供给的第一气体被排出。在步骤STPl中，也可W向等离子体处理装置的 处理容器内供给氮气等不活泼气体作为清洁气体。即，在步骤STPl中，执行使不活泼气体在 处理容器内流动的气体清洁、真空吸引的清洁、或者包括气体清洁和真空吸引的清洁双方。 在该步骤STPl中，还将过剩地附着于晶片W上的前驱体除去。
[0076] 在接下来的步骤STA2中，在处理容器12内，生成Ar气体或者化气体等的稀有气体 的等离子体。具体而言，在步骤STA2中，从选自气体源组40的多个气体源中的气体源，将稀 有气体供给到处理容器12内。另外，从第一高频电源62供给高频电力。并且，通过使排气装 置50工作，将处理容器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，生成稀有气体的等离子 体。在接下来的步骤STP2中，与步骤STPl同样地对处理容器12内的空间进行清洁。
[0077] 在接下来的步骤STA3中，在处理容器12内生成包含氧气的第二气体的等离子体。 在一个实施方式中，第二气体除了氧气之外，还包含Ar气体或者化气体等稀有气体，在步骤 STA3中，如图4所示，生成氧气的等离子体和稀有气体的等离子体。具体而言，在步骤STA3 中，从选自气体源组40的多个气体源中的气体源，将第二气体供给到处理容器12内。另外， 从第一高频电源62供给高频电力。并且，通过使排气装置50工作，将处理容器12内的空间的 压力设定成规定的压力。
[0078] 在上述的步骤STAl中形成的含娃膜SF中的前驱体，包括娃和面元素的结合例如娃 和氯的结合。娃和面元素的结合能比娃和氧的结合能低。因此，通过执行步骤STA3,含娃膜 SF中的面元素被置换成氧。由此，图3的（C)所示，在晶片W的表面上形成氧化娃膜SX。
[0079] 在接下来的步骤STP3中，与步骤STPl和步骤STP2同样地进行处理容器12内的空间 的清洁。在接下来的步骤STA4中，与步骤STA2同样地在处理容器12内生成稀有气体的等离 子体。在接下来的步骤STP4中，与步骤STP1、步骤STP2和步骤STP3同样地进行处理容器12内 的空间的清洁。
[0080] 在接下来的步骤STJ中，判断是否结束流程SQA的执行。具体而言，步骤STJ中，判断 流程SQA的执行次数是否达到规定次数。流程SQA的执行次数决定形成于晶片W的表面上的 氧化娃膜SX的膜厚。即，由通过流程SQA的执行形成的氧化娃膜的膜厚与流程SQA的执行次 数之积，实质上决定最终形成于晶片W的表面上的氧化娃膜SX的膜厚。因此，可W根据形成 于晶片W的表面上的氧化娃膜的所期望的膜厚来设定流程SQA的执行次数。
[0081] 在步骤STJ中判断流程SQA的执行次数未达到规定次数的情况下，流程SQA的执行 从步骤STAl开始再次反复。并且，如图3的（d)所示，进一步形成含娃膜SF，之后，含娃膜SF被 氧化，如图3的（e)所示，进一步形成氧化娃膜SX。另一方面，在步骤STJ中判断流程SQA的执 行次数达到规定次数的情况下，流程SQA的执行结束。通过运样的流程SQA的反复，如图3的 (f)所示，在晶片W的表面上形成具有所期望的膜厚的氧化娃膜SX。
[0082] 在该方法MTA中，能够将氧化娃膜SX的膜厚调整为与流程SQA的执行次数对应的所 期望的膜厚，因此，能够将掩模MK的开口的宽度调整为所期望的宽度。
[0083] 另外，根据方法MTA，在步骤STAl与步骤STA3之间的步骤STA2中，利用稀有气体原 子的活性种，使含娃膜SF的前驱体表面中的结合活性化。另外，在步骤STA4中，使氧化娃膜 SX的表面的结合活性化。由此，能够消除氧化娃膜SX中的Si-O的网中的氧缺损。因此，使形 成的氧化娃膜SX致密化。即，通过一次的流程SQA，在晶片W的表面上共形地形成具有较高的 密度且具有较小的膜厚的氧化娃膜SX。通过反复进行该流程SQA，即使是具有提供W高纵横 比形成的开口的掩模MK的晶片W，也能够在该晶片W的表面上共形地形成具有高的面内均匀 性和共形的覆盖性的氧化娃膜SX。即，使得形成于晶片W的表面上的氧化娃膜SX的膜厚的偏 差降低。
[0084] 更具体而言，如图3的（f)所示，氧化娃膜SX包括区域R1、区域R2和区域R3。区域R3 是在掩模MK的侧面即形成开口 OP的侧壁面上沿该侧面延伸的区域。区域Rl在掩模MKl的上 表面之上和区域R3上延伸。另外，区域R2在与相邻的区域R3之间且基底区域UR的表面上延 伸。根据方法MTA，即使是具备具有高纵横比的开口OP的掩模MK的晶片W，也能够降低区域 RU区域R2和区域R3各自的氧化娃膜的膜厚T1、T2、T3的差异。
[0085] 另外，在该流程SQA的步骤STAl中，使用面化娃气体作为前驱体用的气体。一般来 说，作为前驱体用的气体使用氨基硅烷系气体，但是，氨基硅烷为具有高沸点的液体源。另 一方面，在步骤STAl中使用的前驱体用的气体为面化娃气体，例如SiCU气体、SiBr4气体、 SiF4气体、或者Si出CU气体，在常溫下为气化状态。因此，在步骤STAl中，不使用具有气化器 的专用成膜装置，就能够使含娃的前驱体在低溫下沉积在晶片W上。
[0086] 此外，步骤STAl执行时的处理容器12内的压力没有限定，但是在一个实施方式中， 设定为13.33Pa( IOOmTorr) W上的压力。另外，步骤STAl执行时的第一高频电源62的高频电 力设定为IOOWW下的功率。在运样的高压且低功率的条件下生成等离子体，能够抑制面化 娃气体的过剩的解离。即，能够抑制面元素的活性种的过剩的产生。此外，作为生产抑制了 过剩解离的同样的等离子体状态的方法，可W使用第二高频电源64。由此，能够抑制掩模MK 的损伤和/或已形成的氧化娃膜的损伤。另外，能够降低区域R1、区域R2和区域R3的膜厚的 差异。并且，在存在有掩模MK密集设置的区域和稀疏设置的区域的情况下，即掩模MK的图案 疏密地存在的情况下，能够降低形成于双方区域的氧化娃膜的膜厚的差异。
[0087] 另外，在一个实施方式中，在步骤STAl执行时，对下部电极LE几乎不供给或者完全 不供给来自第二高频电源64的高频偏置电力。运是由于当施加偏置电力时产生各向异性成 分。如上所述，使偏置电力为最小限度，能够使前驱体各向同性地附着于晶片W。其结果是， 在掩模MK的上表面和侧面W及在该掩模MKl的基底的表面各自形成的氧化娃膜的膜厚的均 匀性进一步提高。此外，在使用第二高频电源64生成等离子体的情况下，为了使前驱体各向 同性地附着，需要选择使离子能成为最小限度的条件。另外，步骤STA3的执行将在步骤STAl 中附着的前驱体置换成氧化娃膜，因此需要与上述的步骤STAl同样的各向同性的反应。因 此，在步骤STA3中，对下部电极LE也几乎不供给或完全不供给来自第二高频电源64的高频 偏置电力。
[0088] W下，对被处理体的处理方法的另一个实施方式进行说明。图5是表示另一个实施 方式的被处理体的处理方法的流程图。图6是关于图5所示的方法中的等离子体的生成和稀 有气体的气体流量的时序图。图6中，与图4同样表示关于面化娃气体的等离子体、氧气的等 离子体和稀有气体的等离子体的时序图。在图6的关于等离子体的时序图中，高电平（图中 用标记)表示生成各气体的等离子体，低电平（图中用"L"标记)表示不生成各气体的等 离子体。另外，图6中，也表示关于向等离子体处理装置的处理容器内供给的稀有气体的流 量的时序图。关于稀有气体的流量的时序图中，表示电平越高稀有气体的流量越高。
[0089] 图5所示的方法MTB与方法MTA同样地反复执行流程SQB，由此在晶片W的表面上形 成氧化娃膜SX。此外，方法MTB的步骤STJ是与方法MTA的步骤STJ同样地判断流程执行的结 束的步骤。
[0090] 流程SQB包括步骤STB1、步骤STB2、步骤STB3和步骤STB4。步骤STBl是与流程SQA的 步骤STAl同样的步骤，在该步骤STBl中，在等离子体处理装置10的处理容器12内生成第一 气体的等离子体。步骤STB2是与流程SQA的步骤STA2同样的步骤，在该步骤STB2中，在处理 容器12内生成稀有气体的等离子体。步骤STB3是与流程SQA的步骤STA3同样的步骤，在该步 骤STB3中，在处理容器12内生成第二气体的等离子体。另外，步骤STB4是与流程SQA的步骤 STA4同样的步骤，在该步骤STB4中，在处理容器12内生成稀有气体的等离子体。
[0091] 但是，流程S地中，步骤STBl、步骤STB2、步骤STB3和步骤STB4依次被连续执行。即， 在流程S地中，不执行流程SQA中的步骤STPl、步骤STP2、步骤STP3和步骤STP4那样的清洁。
[0092] 另外，在流程SQB中，如图6所示，在步骤STB1、步骤STB2、步骤STB3和步骤STB4中生 成稀有气体的等离子体。即，在流程S地的整个执行期间中，对处理容器12内供给稀有气体， 生成该稀有气体的等离子体。在一个实施方式中，在最初执行的流程S地的步骤STBl的执行 之前，对处理容器12内供给稀有气体，之后供给等离子体生成用的高频电力，由此生成稀有 气体的等离子体。之后，也可W对处理容器12内供给面化娃气体，生成第一气体的等离子 体。
[0093] 在包含该流程SQB的方法MTB中，在步骤STBl中供给到处理容器12内的面化娃气 体，在步骤STB2的稀有气体的等离子体生成中，被从处理容器12内的空间排出。在一个实施 方式的步骤STB2中，利用发光分光测量(OES)来测量处理容器12内的等离子体的发光，在基 于面化娃气体的发光成为大致观察不到的状态时，能够使该步骤STB2结束。另外，在步骤 STB3中供给到处理容器12内的氧气，在步骤STB4的稀有气体的等离子体的生成中，被从处 理容器12内的空间排出。在一个实施方式的步骤STB4中，利用OES测量处理容器12内的等离 子体的发光，在基于氧气的发光成为大致观察不到的状态时，能够使该步骤STB4结束。
[0094] 根据上述说明变得明确，在方法MTB中，不需要另外进行清洁。并且，能够省略用于 使等离子体稳定化的期间。即，在利用等离子体的各步骤的执行前，不需要确保用于使等离 子体稳定化的期间。因此，根据方法MTB，能够改善生产能力。
[00%]在该方法MTB中，在流程SQB的整个执行期间中供给的稀有气体的流量可W固定， 也可W变更。在一个实施方式中，如图6所示，在步骤STB4中对处理容器12内供给的稀有气 体的流量，设定为比在步骤STB3中对处理容器12内供给的稀有气体的流量大的流量。由此， 能够将在步骤STB3中使用的氧气从处理容器12内的空间高速排出。因此，能够进一步改善 生产能力。
[0096] 另外，在一个实施方式中，在步骤STB4中对处理容器12内供给的稀有气体的流量 可W设定为在步骤STB3中对处理容器12内供给的稀有气体的流量的5倍W上的流量。在步 骤STB4中使用该流量的稀有气体，由此，能够将在步骤STB3中使用的氧气从处理容器12内 的空间更加高速地排出。
[0097] W下，对包含方法MTA或者方法MTB的被处理体的处理方法的一个实施方式进行说 明。图7是表示包含图1所示的方法或者图5所示的方法的被处理体的处理方法的一个实施 方式的流程图。另外，图8和图9是表示图7所示的方法的各步骤的执行后的被处理体的状态 的截面图。
[0098] 在图7所示的方法MTl中，首先，在步骤STl中准备晶片W。在步骤STl中准备的晶片 W，如图8的（a)所示，作为基底区域RU具有衬底SB、被蚀刻层化、有机膜化和防反射膜AL,还 具有掩模MKl。被蚀刻层化设置在衬底SB上。被蚀刻层化是由相对于有机膜化能够有选择地 被蚀刻的材料构成的层，作为该被蚀刻层化使用绝缘膜。例如，被蚀刻层化能够由氧化娃 (Si〇2)构成。此外，被蚀刻层化可W由多结晶娃等其它的材料构成。有机膜化设置在被蚀刻 层化上。有机膜化为含碳的层，例如SOH(旋涂硬掩模)层。防反射膜AL是含娃的防反射膜，设 置在有机膜化上。
[0099] 掩模MKl设置在防反射膜AL上。掩模MKl是由抗蚀剂材料构成的抗蚀剂掩模，通过 光刻技术对抗蚀剂层进行图案形成来制作。掩模MKl覆盖防反射膜AL的一部分。此外，掩模 MKl划分出使防反射膜AL露出一部分的开口 0P1。掩模MKl的图案例如是线和间隔图案（line and space pattern)。此外，掩模MKl可W具有包含俯视时为圆形的开口的图案。或者，掩模 Ml可W具有包含俯视时为楠圆形的开口的图案。
[0100] 在步骤STl中，准备图8的(a)所示的晶片W，将该晶片W收纳于等离子体处理装置10 的处理容器12内，载置在载置台PD上。
[0101] 在方法MTl中，接着执行步骤ST2。在步骤ST2中，对晶片W照射二次电子。具体而言， 对处理容器12内供给氨气和稀有气体，通过从第一高频电源62供给高频电力，生成等离子 体。另外，由电源70对上部电极30施加负的直流电压。由此，处理空间S中的正离子被吸引到 上部电极30,该正离子与上部电极30冲撞。通过正离子与上部电极30冲撞，从上部电极30释 放二次电子。通过对晶片W照射释放出的二次电子，将掩模MKl改性。另外，在施加于上部电 极30的负的直流电压的绝对值的电平较高的情况下，正离子与电极板34冲撞，由此作为该 电极板34的构成材料的娃与二次电子一起被释放。被释放出的娃与暴露在等离子体中的从 等离子体处理装置10的结构部件释放出的氧结合。该氧例如从支承部14、绝缘性遮蔽部件 32和沉积物屏蔽件46等部件释放。通过运样的娃和氧的结合，生成氧化娃化合物，该氧化娃 化合物沉积在晶片W上覆盖并保护掩模MK1。通过运样的改性和保护的效果，抑制掩模MKl在 后续步骤中的损伤。另外，在步骤ST2中通过照射二次电子来改性并形成保护膜，因此需要 使第二高频电源64的偏置电力成为最小限度。
[0102] 接着，在方法MTl中执行步骤ST3。在步骤ST3中，执行上述的方法MTA或者方法MTB。 由此，如图8的(b)所示，在掩模MKl的表面上和防反射膜AL上形成氧化娃膜SX。
[0103] 在方法MTl中，接着执行步骤ST4。在步骤SW中，蚀刻氧化娃膜SX，将区域Rl和区域 R2除去。为了除去运些区域Rl和区域R2,需要各向异性的蚀刻条件。因此，在步骤SW中，从 选自气体源组40的多个气体源中的气体源，将包含碳氣化合物气体的处理气体供给到处理 容器12内。另外，从第一高频电源62供给高频电力而生成等离子体。另外，从第二高频电源 64供给高频偏置电力。并且，通过使排气装置50工作，将处理容器12内的空间的压力设定成 规定的压力。由此，生成碳氣化合物气体的等离子体。生成的等离子体中的含氣的活性种， 因高频偏置电力而被在铅垂方向上被吸引，由此优先对区域Rl和区域R2进行蚀刻。其结果， 如图8的（C)所示，除去区域Rl和区域R2,由剩下的区域R3形成掩模MS。掩模MS与掩模MKl - 起形成构成为使掩模MKl的开口 OPl的宽度缩小的掩模MK2。由掩模MK2提供比开口 OPl的宽 度小的宽度的开口 0P2。
[0104] 在接下来的步骤ST5中，蚀刻防反射膜AL。具体而言，从选自气体源组40的多个气 体源中的气体源，将包含碳氣化合物气体的处理气体供给到处理容器12内。另外，从第一高 频电源62供给高频电力。从第二高频电源64供给高频偏置电力。并且，通过使排气装置50工 作，将处理容器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，生成碳氣化合物气体的等离子 体。生成了的等离子体中的含氣的活性种，对防反射膜AL的整个区域中的从掩模MK2露出的 区域进行蚀刻。由此，如图9的（a)所示，从防反射膜AL形成掩模ALM。之后，可W除去掩模 M2。
[0105] 在接下来的步骤ST6中，蚀刻有机膜化。具体而言，从选自气体源组40的多个气体 源中的气体源，将包含氧气的处理气体供给到处理容器12内。另外，从第一高频电源62供给 高频电力。从第二高频电源64供给高频偏置电力。并且，通过使排气装置50工作，将处理容 器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，生成包含氧气的处理气体的等离子体。生成 的等离子体中的氧的活性种，对有机膜化的整个区域中的从掩模ALM露出的区域进行蚀刻。 由此，如图9的（b)所示，从有机膜化形成掩模OLM。该掩模OLM提供的开口 OP3的宽度与开口 0P2(参照图7的山））的宽度大致相同。此外，作为蚀刻有机膜化的气体可W使用包含氮气和 氨气的处理气体。
[0106] 接下来，在步骤S17中，蚀刻被蚀刻层化。具体而言，从选自气体源组40的多个气体 源中的气体源，将处理气体供给到处理容器12内。处理气体能够根据构成被蚀刻层化的材 料适当选择。例如，在被蚀刻层化由氧化娃构成的情况下，处理气体能够包含碳氣化合物气 体。另外，从第一高频电源62供给高频电力。从第二高频电源64供给高频偏置电力。并且，通 过使排气装置50工作，将处理容器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，生成等离子 体。生成的等离子体中的活性种，对被蚀刻层化的整个区域中的从掩模OLM露出的区域进行 蚀刻。由此，如图9的（C)所示，掩模OLM的图案被转印到被蚀刻层化。根据该方法MTl，能够使 用单一的等离子体处理装置10执行步骤ST2~步骤ST7,即从基于抗蚀剂掩模进行的掩模的 制作至被蚀刻层的蚀刻为止的所有步骤。
[0107] W下，对包含方法MTA或者方法MTB的被处理体的处理方法的另一个实施方式进行 说明。图10是表示包含图1所示的方法或者图5所示的方法的被处理体的处理方法的另一个 实施方式的流程图。另外，图11和图12是表示图10所示的方法的各步骤的执行后的被处理 体的状态的截面图。
[0108] 在图10所示的方法MT2中，首先，执行步骤ST21。步骤ST21是与方法MTl的步骤STl 同样的步骤。因此，在步骤ST21中，准备图11的(a)所示的晶片W即与图8的(a)所示的晶片同 样的晶片W，将该晶片W收纳在处理容器12内，载置在载置台PD上。
[0109] 接着，在方法MT2中，执行与方法MTl的步骤ST2同样的步骤ST22。即，对晶片W照射 二次电子，将掩模MKl改性。另外，在施加于上部电极30的负的直流电压的绝对值的电平高 的情况下，关于步骤ST2如上所述，利用电极板34的瓣射，由从该电极板34释放出的娃与从 暴露于等离子体中的等离子体处理装置10的构成部件释放出的氧的结合生成氧化娃化合 物，该氧化娃化合物沉积在晶片W上，可W保护掩模MKl。
[0110] 接下来，在步骤ST23中，蚀刻防反射膜AL。具体而言，从选自气体源组40的多个气 体源中的气体源，将含碳氣化合物气体的处理气体供给到处理容器12内。另外，从第一高频 电源62供给高频电力。从第二高频电源64供给高频偏置电力。并且，通过使排气装置50工 作，将处理容器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，生成碳氣化合物气体的等离子 体。生成的等离子体中的含氣的活性种，对防反射膜AL的整个区域中的从掩模MKl露出的区 域进行蚀刻。由此，如图11的(b)所示，从防反射膜AL形成掩模ALM2。
[0111] 在接下来的步骤ST24中，在图11的（b)所示的晶片W的表面上形成有保护膜PF。该 保护膜PF是为了保护有机膜化不受在之后的方法MTA或者方法MTB执行时生成的氧的活性 种的影响而形成的。
[0112] 在一个实施方式中，上部电极30的电极板34由娃构成。在该实施方式的步骤ST24 中，从选自气体源组40的多个气体源中的气体源，将例如包含氨气和稀有气体的混合气体 供给到处理容器12内。另外，从第一高频电源62供给高频电力。另外，通过使排气装置50工 作，将处理容器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，在处理容器12内生成等离子 体。并且，从电源70对上部电极30施加负的直流电压。由此，等离子体中的正离子冲撞电极 板34,从该电极板34释放出娃。另外，从暴露于等离子体中的等离子体处理装置10的部件释 放出氧。如上所述释放出的氧与从电极板34释放出的娃结合，生成氧化娃，该氧化娃沉积在 晶片W上，如图11的（C)所示，形成保护膜PF。
[0113] 在另一个实施方式的步骤ST24中，从选自气体源组40的多个气体源中的气体源， 将包含面化娃气体和氧气的混合气体供给到处理容器12内。另外，从第一高频电源62供给 高频电力。并且，通过使排气装置50工作，将处理容器12内的空间的压力设定成规定的压 力。由此，生成氧化娃，该氧化娃沉积在晶片W上，如图11的（C)所示，形成保护膜PF。
[0114] 另外，在另一个实施方式中，上部电极30的电极板34由氧化娃构成。在该实施方式 的步骤ST24中，从选自气体源组40的多个气体源中的气体源，将例如包含氨气和稀有气体 的混合气体供给到处理容器12内。另外，从第一高频电源62对上部电极30供给高频电力。并 且，通过使排气装置50工作，将处理容器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，在处 理容器12内生成等离子体。另外，因在上部电极30的附近生成的銷层电压，等离子体中的电 荷粒子冲撞电极板34。由此，从电极板34释放出氧化娃，该氧化娃沉积在晶片W上，如图11的 (C)所示，形成保护膜PF。此外，在该步骤ST24中使氧化娃沉积而形成保护膜，因此，第二高 频电源64的偏置电力需要为最小限度。
[0115] 在方法MT2中，接着，执行步骤ST25。在步骤ST25中，执行上述方法MTA或者方法 MTB。由此，如图11的（d)所示，在晶片W的表面上形成氧化娃膜SX2。氧化娃膜SX2包含区域 Rl、区域R2和区域R3。区域R3是在掩模MK1和掩模ALM2的侧面上沿该侧面延伸的区域。区域 R3从形成于有机膜化上的保护膜PF的表面延伸至区域Rl的下侧。区域Rl在掩模MKl的上表 面之上和区域R3上延伸。另外，区域R2在相邻的区域R3之间且在有机膜化的表面上（即，有 机膜化上的保护膜PF上)延伸。
[0116] 在方法MT2中，接着，执行步骤ST26。在步骤ST26中，将氧化娃膜SX2蚀刻，从而除去 区域Rl和区域R2。具体而言，从选自气体源组40的多个气体源中的气体源，将包含碳氣化合 物气体的处理气体供给到处理容器12内。另外，从第一高频电源62供给高频电力。从第二高 频电源64供给高频偏置电力。并且，通过使排气装置50工作，将处理容器12内的空间的压力 设定成规定的压力。由此，生成碳氣化合物气体的等离子体。生成的等离子体中的含氣的活 性种，因高频偏置电力而在铅垂方向上被吸引，由此优先蚀刻区域Rl和区域R2。其结果是， 如图12的（a)所示，区域Rl和区域R2被除去，从剩余的区域R3形成掩模MS2。掩模MS2与掩模 ALM2-起形成构成为使MKl的开口 OPl的宽度缩小的掩模MK22。由该掩模MK22，提供比开口 OPl的宽度小的宽度的开口 0P2。
[0117] 接下来，在步骤ST27中，蚀刻有机膜化。具体而言，从选自气体源组40的多个气体 源中的气体源，将包含氧气的处理气体供给到处理容器12内。另外，从第一高频电源62供给 高频电力。从第二高频电源64供给高频偏置电力。并且，通过使排气装置50工作，将处理容 器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，生成包含氧气的处理气体的等离子体。生成 的等离子体中的氧的活性种，对有机膜化的整个区域中的从掩模MK22露出的区域进行蚀 亥Ij。由此，如图12的(b)所示，从有机膜OL形成掩模0LM。该掩模OLM提供的开口 0P3的宽度成 为与开口 0P2(参照图12的(a))的宽度大致相同。
[0118] 接着，在步骤ST28中，蚀刻被蚀刻层化。具体而言，从选自气体源组40的多个气体 源中的气体源，将处理气体供给到处理容器12内。处理气体能够根据构成被蚀刻层化的材 料适当选择。例如，在被蚀刻层化由氧化娃构成的情况下，处理气体能够包含碳氣化合物气 体。另外，从第一高频电源62供给高频电力。从第二高频电源64供给高频偏置电力。并且，通 过使排气装置50工作，将处理容器12内的空间的压力设定成规定的压力。由此，生成等离子 体。生成的等离子体中的活性种，对被蚀刻层化的整个区域中的从掩模OLM露出的区域进行 蚀刻。由此，图12的(C)所示，掩模OLM的图案被转印到被蚀刻层化。
[0119] 根据该方法MT2,能够使用单一的等离子体处理装置10执行步骤ST22~步骤ST28 即从基于抗蚀剂掩模进行的掩模的制作至被蚀刻层的蚀刻的所有步骤。
[0120] W上，对各种实施方式进行了说明，但是不限于上述的实施方式，能够构成各种变 形方式。例如，在上述的实施方式中，使用电容禪合型的等离子体处理装置10,但只要采用 从方法MT 1和方法MT2各自中省略了从上部电极释放二次电子、娃或者氧化娃的步骤的方 法，就能够使用具有任意的等离子体源的等离子体处理装置进行实施。作为那样的等离子 体处理装置，例如例示了感应禪合型的等离子体处理装置、使用微波等的表面波的等离子 体处理装置。
[0121 ] W下，对为了评价上述的方法MTA和方法MTB而进行的各种实验进行说明。
[0122] (实验例1~2和比较实验例1)
[0123] 在实验例1中，通过方法MTA在直径300mm的晶片的平坦的表面上形成了氧化娃膜。 另外，在实验例2中，通过方法MTB在直径300mm的晶片的平坦的表面上形成了氧化娃膜。并 且，在比较实验例1中，通过从方法MTA中省略了步骤STA2、步骤STP2、步骤STA4和步骤STP4 的方法，在直径300mm的晶片的平坦的表面上形成了氧化娃膜。
[0124] 在实验例1中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，实验例1中的流程 SQA的执行次数为60次。
[0125] <步骤STAl的条件〉
[0126] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0127] ? SiC；U 气体流量：14sccm [01巧]? Ar气体流量：200sccm
[0129] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30): 60MHz、IOOW
[0130] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0131] .处理时间：2秒
[0132] <步骤STA2的条件〉
[0133] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0134] ? Ar 气体流量：200sccm
[0135] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30): 60MHz、IOOW
[0136] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0137] .处理时间：10秒
[013引 < 步骤STA3的条件〉
[0139] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0140] ? 〇2 气体流量：200sccm
[0141] ? Ar 气体流量：200sccm
[0142] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0143] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0144] ?处理时间：5秒
[0145] <步骤STA4的条件〉
[0146] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0147] ? Ar 气体流量：1300sccm
[014引 ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0149] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0150] ?处理时间：20秒
[0151] 另外，在实验例2中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，实验例2中的 流程S地的执行次数为60次。
[0152] <步骤STBl的条件〉
[0153] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0154] ? SiC；U 气体流量：3sccm [01巧]? Ar气体流量：200sccm
[0156] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0157] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W [015引.处理时间：30秒
[0159] <步骤STB2的条件〉
[0160] ?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0161 ] ? Ar 气体流量：200sccm
[0162] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30): 60MHz、IOOW
[0163] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0164] ?处理时间：60秒
[01化] < 步骤STB3的条件〉
[0166] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0167] ? 〇2 气体流量：200sccm
[0168] ? Ar 气体流量：200sccm
[0169] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0170] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0171] .处理时间：5秒
[0172] <步骤STB4的条件〉
[0173] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0174] ? Ar 气体流量：200sccm
[0175] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30): 60MHz、IOOW
[0176] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0177] .处理时间：60秒
[0178] 另外，在比较实验例1中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，比较实验 例I中的流程的执行次数为60次。
[0179] <步骤STAl的条件〉
[0180] ?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0181] ? 81〇4气体流量：20sccm
[0182] ? Ar 气体流量：200sccm
[0183] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30): 60MHz、IOOW
[0184] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0185] .处理时间：5秒
[0186] <步骤STA3的条件〉
[0187] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[018引 ? 02气体流量：200sccm
[0189] ? Ar 气体流量：200sccmsccm
[0190] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0191] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0192] .处理时间：5秒
[0193] 然后，求出在实验例1、实验例2和比较实验例1中形成的氧化娃膜的面内均匀性 (%)。此夕h面内均匀性由(魁乂一1抑)/(2乂4￥6)乂100定义。在此，114沪是通过在晶片的多 个位置测定氧化娃膜的膜厚而得到的多个膜厚的最大值，"MIN"该多个膜厚的最小值， "AVE"是该多个膜厚的平均值。求出如上述方式定义的面内均匀性的结果，在实验例1中形 成的氧化娃膜的面内均匀性为2.5%。另外，在实验例2中形成的氧化娃膜的面内均匀性为 3.5%。另一方面，在比较实验例1中形成的氧化娃膜的膜厚的面内均匀性为34%。根据运些 结果确认，在实验例1和实验例2中，与比较实验例1相比，能够大幅提高氧化娃膜的膜厚的 面内均匀性。即，能够确认出：根据在前驱体的形成与前驱体的氧化之间将晶片暴露于稀有 气体的等离子体中的方法MTA和方法MTB，能够大幅地提高形成的氧化娃膜的膜厚的面内均 匀性。
[0194] (实验例3和比较实验例2)
[01M]在实验例3中，通过方法MTA在直径300mm的晶片的平坦的表面上形成了氧化娃膜。 另外，在比较实验例2中，通过从方法MTA中省略了步骤STPl、步骤STP2、步骤STP3和步骤 STP4的方法，在直径300mm的晶片的平坦的表面上形成了氧化娃膜。
[0196] 在实验例3中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，实验例3中的流程 SQA的执行次数为60次。
[0197] <步骤STAl的条件〉
[019引 ?处理容器内压力：200mTorr(26.6Wa)
[0199] ? SiC；U 气体流量：14sccm
[0200] ? Ar 气体流量：200sccm
[0201] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30): 60MHz、IOOW
[0202] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0203] .处理时间：2秒
[0204] <步骤STA2的条件〉
[02化]?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0206] ? Ar 气体流量：200sccm
[0207] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[020引 ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0209].处理时间：10秒 脚0] <步骤51八3的条件〉
[0211] ?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0212] ? 〇2 气体流量：200sccm
[0213] ? Ar 气体流量：200sccm
[0214] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0215] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0216] .处理时间：5秒 脚7] <步骤STA4的条件〉
[021引 ?处理容器内压力：200mTorr(26.6Wa)
[0219] ? Ar 气体流量：1300sccm
[0220] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0221] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0222] .处理时间：20秒
[0223] 另外，在比较实验例2中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，比较实验 例2中的流程的执行次数为60次。
[0224] <步骤STAl的条件〉
[0225] ?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0226] ? 81〇4气体流量：20sccm
[0227] ? Ar 气体流量：200sccm
[022引 ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0229] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0230] .处理时间：5秒 [0231 ] <步骤STA3的条件〉
[0232] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Pa)
[0233] ? 〇2 气体流量：200sccm
[0234] ? Ar 气体流量：200sccm
[0235] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0236] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0237] .处理时间：5秒
[0238] 然后，求出晶片的中屯、位置的在实验例3和比较实验例2中形成的氧化娃膜的密 度。另外，求出晶片的中屯、位置的在实验例3和比较实验例2中形成的氧化娃膜的膜厚。其结 果是，在实验例3中形成的氧化娃膜的密度为2.65(g/cm 3)，该氧化娃膜的膜厚为22.Onm。另 一方面，在比较实验例2中形成的氧化娃膜的密度为2.55(g/cm 3)，该氧化娃膜的膜厚为 28.6nm。根据运些实验结果能够确认出：在实验例3中，与比较实验例2相比，能够形成密度 高的致密的氧化娃膜。
[0239] (实验例4~6和比较实验例3)
[0240] 在实验例4中，通过方法MTA在直径300mm的晶片的平坦的表面上形成了氧化娃膜。 在实验例5和实验例6中，通过方法MTB，在直径300mm的晶片的平坦的表面上形成了氧化娃 膜。但是，在实验例5的步骤STB4中，将Ar气体的流量设定为200sccm，在实验例6的步骤STB4 将Ar气体的流量设定为1300sccm。在比较实验例3中，通过从方法MTA中省略了步骤STA2和 步骤STA4的方法，在直径300mm的晶片的平坦的表面上形成了氧化娃膜。此外，在实验例4~ 6和比较实验例3中，设定各步骤的条件，使得氧化娃膜的膜厚成为大致相等。
[0241] 具体而言，在实验例4中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，实验例4 中的流程SQA的执行次数为60次。另外，步骤STPl~步骤STP4各自的执行时间为10秒。另外， 在步骤STAl~步骤STA4的各步骤的执行前，作为用于使等离子体稳定化的期间，确保有7秒 的时间。
[0242] <步骤STAl的条件〉
[0243] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0244] ? 81〇4气体流量：3sccm
[0245] ? Ar 气体流量：200sccm
[0246] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0247] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W [024引.处理时间：30秒
[0249] <步骤STA2的条件〉
[02加]?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0巧1] ? Ar气体流量：200sccm
[0252] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0253] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0254] ?处理时间：60秒
[0巧5] <步骤STA3的条件〉
[0256] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0257] ? 〇2 气体流量：200sccm
[0258] ? Ar 气体流量：200sccm
[0巧9] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0260] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[O%1].处理时间：5秒 [0262] <步骤STA4的条件〉
[0%3] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0264] ? Ar 气体流量：200sccm
[0265] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0%6] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[O%7].处理时间：60秒
[0268]另外，在实验例5中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，实验例5中的 流程S地的执行次数为60次。
[0269] <步骤STBl的条件〉
[0270] ?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0271] ? 81〇4气体流量：3sccm
[0272] ? Ar 气体流量：200sccm
[0273] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0274] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0275] .处理时间：2秒
[0276] <步骤STB2的条件〉
[0277] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0278] ? Ar 气体流量：200sccm
[0279] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0280] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0281] .处理时间：60秒
[0282] <步骤STB3的条件〉
[0283] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0284] ? 〇2 气体流量：200sccm [02化]? Ar气体流量：200sccm
[0286] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0287] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W [028引.处理时间：5秒
[0289] <步骤STB4的条件〉
[0巧0] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0巧1] ? Ar气体流量：200sccm
[0巧2] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0293] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0巧4].处理时间：60秒
[0295] 另外，在实验例6中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，实验例6中的 流程S地的执行次数为60次。
[0296] <步骤STBl的条件〉
[0巧7] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0298] ? 81〇4气体流量：14sccm
[0299] ? Ar 气体流量：200sccm
[0300] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0301] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0302] .处理时间：2秒
[0303] <步骤STB2的条件〉
[0304] ?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0305] ? Ar 气体流量：200sccm
[0306] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0307] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W [030引.处理时间：10秒
[0309] <步骤STB3的条件〉
[0310] ?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0311 ] ? 〇2 气体流量 200sccm
[0312] ? Ar 气体流量：200sccm
[0313] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0314] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0315] ?处理时间：5秒 [0；316] <步骤SlM的条件〉
[0317] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[031 引? Ar 气体流量：1300sccm
[0319] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0320] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0321] .处理时间：20秒
[0322] 另外，在比较实验例3中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，比较实验 例3中的流程的执行次数为60次。另外，在比较实验例3中，步骤STPl和步骤STP3各自的执行 时间为30秒。另外，在步骤STAl和步骤STA3各步骤的执行前，作为用于使等离子体稳定化的 期间，确保有7秒的时间。
[0323] <步骤STAl的条件〉
[0324] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0325] ? SiC；U 气体流量：3sccm
[03%] ? Ar 气体流量：200sccm
[0327] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0328] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0329] .处理时间：5秒
[0330] <步骤STA3的条件〉
[0331] ?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0332] ? 〇2 气体流量：200sccm
[0333] ? Ar 气体流量：200sccm
[0334] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W [03巧]?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0336] .处理时间：5秒
[0337] 图13表示在实验例4~6和比较实验例3中每1次流程的处理时间的图表。如图13所 示，在基于方法MTA进行的实验例4中，因包含生成稀有气体的等离子体的步骤STA2和STA4 的影响，每1次流程的处理时间大于比较实验例3的处理时间。另一方面，在基于方法MTB进 行的实验例5中，每1次流程的处理时间与实验例4相比大幅缩短。并且，基于方法MTB且在步 骤STB4中使用大流量的稀有气体的实验例6中，每1次流程的处理时间与实验例5相比大幅 缩短。
[033引（实验例7~11)
[0339] 在实验例7~11中，通过方法MTB，如图14所示，在基底区域UR上具有抗蚀剂掩模RM 的晶片上形成有氧化娃膜SX。抗蚀剂掩模RM具有线和间隔图案，线的宽度Wl为45nm。另外， 抗蚀剂掩模RM的线的高度Hl为90nm。另外，实验例7~11中，线的宽度Wl和间隔的宽度W2之 tt 即W1:W2各自为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5。
[0340] 在实验例7~11中，将各步骤的条件设定为W下所示的条件。此外，实验例7~11中 的流程S地的执行次数为60次。
[0；341] <步骤STBl的条件〉
[0342] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0343] ? 81〇4气体流量：14sccm
[0344] ? Ar 气体流量：200sccm
[0345] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0%6] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0；347].处理时间：2秒
[0348] <步骤STB2的条件〉
[0349] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[03加]? Ar气体流量：200sccm
[0351] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30): 60MHz、IOOW
[0352] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W [0巧3].处理时间：10秒
[0354] <步骤STB3的条件〉
[03巧]?处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0356] ? 〇2 气体流量 200sccm
[0357] ? Ar 气体流量：200sccm
[0巧引 ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[0359] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0360] ?处理时间：5秒
[0361] <步骤STB4的条件〉
[0362] ?处理容器内压力：2〇〇mTorr(26.6Wa)
[0363] ? Ar 气体流量：1300sccm
[0364] ?第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W [03化]?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0366] .处理时间：20秒
[0367] 然后，对于在实验例7~11各自中分别形成的氧化娃膜，求出形成于抗蚀剂掩模RM 的上表面之上的氧化娃膜SX的膜厚T1、形成于基底区域UR上的氧化娃膜SX的膜厚T2和形成 于抗蚀剂掩模RM的侧面上的氧化娃膜SX的膜厚（宽度)T3。此外，求出在晶片的中屯、和边缘 的膜厚Tl、膜厚T2和膜厚T3。其结果是如表1所示。
[036引【表1】
[0。乂)1
[0370] 根据表1可W知道:在实验例7~11中，与抗蚀剂掩模RM的图案的疏密无关地，在晶 片的中屯、和边缘的任一位置均形成具有大致相同的膜厚的氧化娃膜SX。即，能够确认出：在 实验例7~11中，与抗蚀剂掩模RM的图案的疏密无关地形成有具有高面内均匀性的氧化娃 膜SX。另外，在实验例7~11中，与抗蚀剂掩模RM的图案的疏密无关，在晶片的中屯、和边缘的 任一位置的氧化娃膜的膜厚Tl、膜厚T2和膜厚T3彼此的差异小。即，能够确认出：在实验例7 ~11中，即使是具有提供高纵横比的开口的抗蚀剂掩模RM，也能够在该晶片的表面上具有 共形的覆盖性地形成氧化娃膜。
[0371] (实验例12)
[0372] 在实验例12中，调查了在步骤STB4中变得观察不出基于步骤STB3中使用的氧气而 产生的发光的时间与在步骤STB4中使用的Ar气体的流量的关系。具体而言，在下述所示的 条件下执行步骤STB3和步骤STB4,在步骤STB4执行时通过OES观察处理容器内的发光，求出 变得观察不出基于氧气而产生的发光的时间。
[0373] <步骤STB3的条件〉
[0374] .处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0375] . 〇2气体流量200sccm
[0376] . Ar气体流量：200sccm
[0377] .第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、500W
[037引 ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0379] .处理时间：5秒
[0380] <步骤STB4的条件〉
[0381] .处理容器内压力：2〇OmTorr(26.6Wa)
[0382] . Ar气体流量：1300sccm
[0383] .第一高频电源62的高频电力(供给到上部电极30):60MHz、100W
[0384] ?第二高频电源64的高频偏置电力：13.56MHz、0W
[0385] .处理时间：可变参数
[0386] 图15图示了表示实验例12的结果的图表。在图15中横轴表示步骤STB4中的Ar气体 的流量，纵轴表示从步骤STB4的开始时刻至观察不到基于氧气而产生的发光的时间为止的 时间。即，纵轴表示步骤STB4所必需的处理时间。如图15所示，能够确认出：随着步骤STB4的 Ar气体的流量从200sccm起变大，即随着步骤STB4的Ar气体的流量变为比步骤STB3的Ar气 体的流量大，在步骤STB4中氧气被排出的时间即在步骤STB4中必需的处理时间缩短。另外， 能够确认出：通过将步骤STB4的Ar气体的流量设定为lOOOsccmW上，即将步骤STB4的Ar气 体的流量设定为步骤STB3的Ar气体的流量的5倍W上的流量，能够缩短在步骤STB4中氧气 被排出的时间即在步骤STB4中必需的处理时间。
【主权项】
1. 一种包括掩模的被处理体的处理方法，其特征在于，反复进行包含以下步骤的流程 来形成氧化硅膜： 在等离子体处理装置的处理容器内生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体，在被 处理体上形成反应前驱体的第一步骤； 在所述第一步骤之后，在所述处理容器内生成稀有气体的等离子体的第二步骤； 在所述第二步骤之后，在所述处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成 氧化硅膜的第三步骤;和 在所述第三步骤之后，在所述处理容器内生成稀有气体的等离子体的第四步骤。2. 如权利要求1所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 所述第一步骤、所述第二步骤、所述第三步骤和所述第四步骤依次连续地执行， 在所述第一步骤、所述第二步骤、所述第三步骤和所述第四步骤中均生成所述稀有气 体的等离子体。3. 如权利要求2所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 在所述第四步骤中对所述处理容器内供给的所述稀有气体的流量，大于在所述第三步 骤中对所述处理容器内供给的所述稀有气体的流量。4. 如权利要求3所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 在所述第四步骤中对所述处理容器内供给的所述稀有气体的流量为在所述第三步骤 中对所述处理容器内供给的所述稀有气体的流量的5倍以上的流量。5. 如权利要求1所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 在所述第一步骤与所述第二步骤之间、所述第二步骤与所述第三步骤之间、所述第三 步骤与所述第四步骤之间和所述第四步骤与所述第一步骤之间，还包括对所述处理容器内 的空间进行清洁的步骤。6. 如权利要求1~5中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 在所述第一步骤中设定成以下所述的高压低功率的条件：所述处理容器内的压力为 13.33Pa以上的压力，等离子体生成用的高频电源的功率为100W以下。7. 如权利要求1~6中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 在所述第一步骤中，不对支承所述被处理体的载置台施加用于吸引离子的偏置电力。8. 如权利要求1~7中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 所述卤化硅气体为SiCl4气体。9. 如权利要求1~8中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 所述被处理体还包括被蚀刻层、设置在该被蚀刻层上的有机膜和设置在该有机膜上的 含娃的防反射膜， 所述掩模为设置在所述防反射膜上的抗蚀剂掩模， 所述被处理体的处理方法还包括： 在所述流程执行之后，利用在所述处理容器内产生的等离子体来除去所述防反射膜的 表面上的氧化硅制的区域的步骤； 利用在所述处理容器内产生的等离子体来蚀刻所述防反射膜的步骤;和 利用在所述处理容器内产生的等离子体来蚀刻所述有机膜的步骤。10. 如权利要求9所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 所述等离子体处理装置为电容耦合型的等离子体处理装置， 还包括在所述流程执行之前，在所述处理容器内产生等离子体，对所述等离子体处理 装置的上部电极施加负的直流电压，由此对所述掩模照射二次电子的步骤。11. 如权利要求1~8中任一项所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 所述被处理体还包括被蚀刻层和设置在该被蚀刻层上的有机膜，所述掩模设置在所述 有机膜上， 所述被处理体的处理方法还包括： 利用在所述处理容器内产生的等离子体，对在其上具有抗蚀剂掩模的防反射膜进行蚀 亥IJ，由该防反射膜形成所述掩模的步骤;和 利用在所述处理容器内产生的等离子体，蚀刻所述有机膜的步骤， 所述流程在蚀刻所述防反射膜的所述步骤与蚀刻所述有机膜的所述步骤之间执行， 该被处理体的处理方法还包括在所述流程执行之后，利用在所述处理容器内产生的等 离子体来除去所述有机膜的表面上的氧化硅制的区域的步骤。12. 如权利要求11所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 所述等离子体处理装置为电容耦合型的等离子体处理装置， 还包括在蚀刻所述防反射膜的所述步骤之前，在所述处理容器内产生等离子体，对所 述等离子体处理装置的上部电极施加负的直流电压，由此对所述掩模照射二次电子的步 骤。13. 如权利要求11或12所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 还包括在蚀刻所述防反射膜的所述步骤执行后且所述流程执行前，在所述被处理体上 形成氧化硅制的保护膜的步骤。14. 如权利要求13所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 所述等离子体处理装置为电容耦合型的等离子体处理装置， 在形成所述氧化硅制的保护膜的所述步骤中，在所述处理容器内生成等离子体且对所 述等离子体处理装置的硅制的上部电极施加负的直流电压。15. 如权利要求13所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 在形成所述氧化硅制的保护膜的所述步骤中，在所述处理容器内生成包含卤化硅气体 和氧气的混合气体的等离子体。16. 如权利要求13所述的被处理体的处理方法，其特征在于： 所述等离子体处理装置为电容耦合型的等离子体处理装置， 在形成所述氧化硅制的保护膜的所述步骤中，对所述等离子体处理装置的氧化硅制的 上部电极供给等离子体生成用的高频电力，由此生成包含氢气和稀有气体的混合气体的等 离子体。
【文档编号】H01L21/02GK105845550SQ201610067618
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】木原嘉英, 久松亨, 大石智之, 本田昌伸
【申请人】东京毅力科创株式会社