高频电力的值设为1500ffo
[0087]其结果为，在现有蚀刻中面内均匀性为13.8 %，而脉冲蚀刻中面内均匀性为9.5%，大幅提高。如此，由实验证明了，通过使等离子体生成状态和等离子体非生成状态以规定周期交替重复，能够使晶片面内的蚀刻速率变得均匀。另外，该比较测定中的等离子体生成期间A(500 μ sec)和调制频率的频率(IkHz)，与上述说明的最适于防止充电损伤的等离子体生成期间Α(2 μ sec以上100 μ sec以下，优选为2 μ sec以上50 μ sec以下)和调制频率的频率(5kHz?250kHz)不同。但是，很容易想到，如果是最适于防止充电损伤的等离子体生成期间A和调制频率，则也能够达到蚀刻速率的面内均匀性的提高。
[0088]另外，在上述实施方式中，对脉冲等离子体进行了说明，但是即使不是脉冲等离子体，只要等离子体生成状态和实质上的等离子体非生成状态以规定周期交替重复，就可以是本发明的一个方式。
[0089]另外，上述实施方式的等离子体处理装置是在基座12上施加主要用于生成等离子体的第一高频和主要用于引入离子的第二高频的RF下部双频施加型。但是，作为其他实施方式，也可是向下部电极施加一个用于生成等离子体的高频的类型的装置，省略图示。另夕卜，也可以是向上部电极施加用于生成等离子体的高频的类型的装置，省略图示。在该情况下，也可以将用于引入离子的高频施加在下部电极上。另外，用于生成等离子体的高频的频率范围优选为30MHz?300MHz。
[0090]进一步，本发明也能够应用于等离子体CVD、等离子体氧化、等离子体氮化、派射等其他等离子体处理装置。另外，本发明中的被处理体并不限于半导体晶片，也能够是用于平板显示器的各种基板、光掩模、CD基板、印刷基板等。
【主权项】
1.一种等离子体蚀刻方法，其使用等离子体蚀刻装置，在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理，该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器；在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极；在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极；向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部；和向所述第一电极施加具有10MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部，该等离子体蚀刻方法的特征在于，包括: 通过周期地重复第一期间和第二期间，对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤， 在所述第一期间中，来自所述第一高频供电部的高频电力以从所述处理气体生成等离子体的第一振幅被施加于所述第一电极，在所述第二期间中，所述高频电力以不生成等离子体的第二振幅被施加于所述第一电极， 所述第一期间的长度为2 μ sec?50 μ sec，所述第二期间的长度为2 μ sec以上，所述周期的长度为4 μ sec?200 μ sec。
2.—种等离子体蚀刻方法，其使用等离子体蚀刻装置，在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理，该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器；在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极；在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极；向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部；向所述第一电极施加具有10MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部；和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部，该等离子体蚀刻方法的特征在于，包括: 通过周期地重复第一期间和第二期间，对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤， 在所述第一期间中，来自所述第一高频供电部的高频电力以从所述处理气体生成等离子体的第一振幅被施加于所述第一电极，在所述第二期间中，所述高频电力以不生成等离子体的第二振幅被施加于所述第一电极， 所述第一期间的长度为2 μ sec?50 μ sec，所述第二期间的长度为2 μ sec以上，所述周期的长度为4 μ sec?200 μ sec。
3.—种等离子体蚀刻方法，其使用等离子体蚀刻装置，在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理，该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器；在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极；在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极；向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部；和向所述第一电极施加具有30MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部，该等离子体蚀刻方法的特征在于，包括: 通过周期地重复第一期间和第二期间，对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤， 在所述第一期间中，在所述处理容器内从所述处理气体持续地生成等离子体，在所述第二期间中，不生成等离子体， 所述第一期间的长度为2 μ sec?50 μ sec，所述第二期间的长度为2 μ sec以上，所述周期的长度为4 μ sec?200 μ sec。
4.一种等离子体蚀刻方法，其使用等离子体蚀刻装置，在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理，该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器；在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极；在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极；向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含O2气体的所述处理气体的处理气体供给部；向所述第一电极施加具有10MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部；和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部，该等离子体蚀刻方法的特征在于，包括: 通过周期地重复第一期间和第二期间，对在栅极氧化膜上具有多晶硅膜的半导体基板进行蚀刻的步骤， 在所述第一期间中，在所述处理容器内从所述处理气体持续地生成等离子体，在所述第二期间中，不生成等离子体， 所述第一期间的长度为2 μ sec?50 μ sec，所述第二期间的长度为2 μ sec以上，所述周期的长度为4 μ sec?200 μ sec。
5.—种等离子体蚀刻方法，其使用等离子体蚀刻装置，在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理，该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器；在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极，该半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜；在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极；向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含N2气体、O 2气体和CO气体的所述处理气体的处理气体供给部；向所述第一电极施加具有10MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部；和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部，该等离子体蚀刻方法的特征在于: 第一期间和第二期间以4 μ sec?200 μ sec的周期交替地重复， 在该第一期间中被施加于所述第一电极的所述第一高频具有生成等离子体的第一振幅，并且该第一期间在每个周期为2 μ sec?50 μ sec， 在该第二期间中被施加于所述第一电极的所述第一高频具有实质上不生成等离子体的第二振幅，并且该第二期间在每个周期为2 μ sec以上。
6.—种等离子体蚀刻方法，其使用等离子体蚀刻装置，在处理空间中生成处理气体的等离子体对半导体基板实施蚀刻处理，该等离子体蚀刻装置包括:能够真空排气的处理容器；在所述处理容器内载置所述半导体基板的第一电极，该半导体基板具有作为被蚀刻膜的有机膜；在所述处理容器内与所述第一电极平行地相对并接地的第二电极；向所述第一电极与所述第二电极之间的所述处理空间供给包含N2气体、O 2气体和CO气体的所述处理气体的处理气体供给部；向所述第一电极施加具有10MHz以上的频率的第一高频的第一高频供电部；和向所述第一电极施加具有适于离子引入的频率的第二高频的第二高频供电部，该等离子体蚀刻方法的特征在于: 在所述半导体基板的等离子体蚀刻期间，第一期间和第二期间以4 μ sec?200 μ sec的周期交替地重复， 在该第一期间中在所述处理容器内持续地生成所述处理气体的等离子体，该第一期间在每个周期为2 μ sec?50 μ sec， 在该第二期间中实质上不生成等离子体，该第二期间在每个周期为2 μ sec以上。
【专利摘要】本发明提供等离子体蚀刻方法，能够大幅改善充电损伤的发生，实现等离子体处理的稳定性和可靠性的提高。在能够真空排气的处理容器(10)内相对地平行配置上部电极(38)和下部电极(12)，由第一高频电源(32)通过第一匹配器(34)向下部电极(12)施加第一高频。控制部(68)以使得用于生成等离子体的第一高频具有生成等离子体的第一振幅的第一期间、和具有实质上不生成等离子体的第二振幅的第二期间以规定的周期交替重复的方式控制第一高频电源(32)。
【IPC分类】H01L21-306, H01J37-32
【公开号】CN104810272
【申请号】CN201510206545
【发明人】松土龙夫, 桧森慎司, 今井范章, 大瀬刚, 阿部淳, 胜沼隆幸
【申请人】东京毅力科创株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2008年8月15日
【公告号】CN101370349A, EP2026374A2, EP2026374A3, US8703002, US20090047795, US20130122714