[发明专利]等离子体蚀刻方法和控制程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用等离子体蚀刻被处理基板的等离子体蚀刻方法和控制程序。 

背景技术

历来，在半导体装置的制造工序中，隔着掩模层进行等离子体蚀刻，将硅氧化膜等形成为预期的图案。此外，在这种等离子体蚀刻中，随着半导体装置的电路的精细化，需要以高的精度进行更精细的加工。 

作为上述的以高精度进行精细加工的一种技术，例如存在如下技术：作为通过等离子体蚀刻形成接触孔时的掩模，使用非晶碳、SOH(Spin On Hardmask：旋涂式硬掩模)等硬掩模。在对这种非晶碳、SOH等含碳(C)膜进行等离子体蚀刻的情况下，多使用O₂类的等离子体进行蚀刻，例如已知使用CO和O₂的混合气体作为蚀刻气体(例如，参照专利文献1)。 

但是，如上所述，例如在使用CO和O₂的混合气体作为蚀刻气体对非晶碳进行等离子体蚀刻的情况下，当蚀刻图案精细化，例如接触孔的直径变小时，容易产生侧壁的形状向外侧方向弯曲的所谓的弓弯(bowing)。因此，在使用产生有弓弯的非晶碳等的掩模对硅氧化膜进行等离子体蚀刻时，存在硅氧化膜的孔的形状产生误差的问题。此外，在形成接触孔等孔的情况下，在孔径小于0.8μm时弓弯变得显著。 

专利文献1：日本特开2007-294943号公报 

发明内容

本发明是为了解决以上问题而完成的，其目的在于提供一种等离子体蚀刻方法和控制程序，其与现有技术相比，能够抑制弓弯的产生，并且能以高精度进行更精细的加工。 

本发明的第一方面的等离子体蚀刻方法使用等离子体，对从下侧起依次至少叠层有被蚀刻膜、成为上述被蚀刻膜的掩模的有机膜、和 含硅膜的被处理基板进行蚀刻，该等离子体蚀刻方法的特征在于：在对上述有机膜进行蚀刻而形成上述被蚀刻膜的掩模图案时，至少包括：第一有机膜蚀刻工序，其对上述有机膜的一部分进行蚀刻；处理(treatment)工序，其在上述第一有机膜蚀刻工序之后，将上述含硅膜和上述有机膜暴露在稀有气体的等离子体中；和第二有机膜蚀刻工序，其在上述处理工序之后，对上述有机膜的残留部分进行蚀刻。 

本发明的第二方面的等离子体蚀刻方法是第一方面的等离子体蚀刻方法，其特征在于：上述稀有气体的等离子体是Ar气体单一气体的等离子体。 

本发明的第三方面的等离子体蚀刻方法是第二方面的等离子体蚀刻方法，其特征在于：在上述处理工序中，使偏置用高频电力作用于上述被处理基板。 

本发明的第四方面的等离子体蚀刻方法是第一方面～第三方面中任一方面的等离子体蚀刻方法，其特征在于：对上述有机膜进行蚀刻而形成上述被蚀刻膜的掩模图案的工序由上述第一有机膜蚀刻工序、上述处理工序和上述第二有机膜蚀刻工序这三个工序构成。 

本发明的第五方面的等离子体蚀刻方法是第一方面～第四方面中任一方面的等离子体蚀刻方法，其特征在于：上述有机膜是非晶碳膜。 

本发明的第六方面的等离子体蚀刻方法是第一方面～第五方面中任一方面的等离子体蚀刻方法，其特征在于：上述含硅膜为SiON膜、SiC膜、SiN膜中的任意一种。 

本发明的第七方面的控制程序的特征在于：在计算机上运作，在执行时，控制等离子体蚀刻装置，使得第一方面～第六方面中任一方面所述的等离子体蚀刻方法被进行。 

本发明的第八方面的计算机存储介质存储有在计算机上运作的控制程序，该计算机存储介质的特征在于：上述控制程序在执行时，控制等离子体蚀刻装置，使得第一方面～第六方面中任一方面所述的等离子体蚀刻方法被进行。 

发明的效果 

本发明提供一种等离子体蚀刻方法和控制程序，其与现有技术相比，能够抑制弓弯的产生，并且能以高精度进行更精细的加工。 

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的等离子体蚀刻装置的结构的图。 

图2是表示本发明的一个实施方式的等离子体蚀刻方法的工序的图。 

图3是用于说明本发明的一个实施方式中的弓弯抑制机构的图。 

图4是示意地表示本发明一个实施例与比较例中的蚀刻形状的图。 

图5是示意地表示处理工序的偏置用高频电力和蚀刻形状的关系的调查结果的图。 

图6是表示处理工序的偏置用高频电力和弓弯CD的关系的图表。 

图7是示意地表示处理工序的上部电极施加高频电力和蚀刻形状的关系的调查结果的图。