[发明专利]等离子蚀刻方法、等离子蚀刻装置及计算机存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及将ArF光致抗蚀剂作为掩模来蚀刻形成于被处理基板的、含有Si的防反射膜的等离子蚀刻方法、等离子蚀刻装置及计算机存储介质。 

背景技术

以往，在半导体装置的制造工序中，借助光致抗蚀剂掩模进行等离子蚀刻处理，将硅氧化膜等被蚀刻膜形成为目标图案。另外，在该等离子蚀刻中，为了应对电路图案的微细化，大多采用利用波长更短的光进行曝光的ArF光致抗蚀剂。 

在将上述ArF光致抗蚀剂用作掩模来进行等离子蚀刻的情况下，由于ArF光致抗蚀剂的抗等离子性较低，因此，提出有用于减轻等离子体对ArF光致抗蚀剂的损伤的提案。作为该技术公知有这样的技术，即，在蚀刻形成于ArF光致抗蚀剂下层的防反射膜时，采用由含有CF₄等CF类气体和O₂气体的混合气体等构成的蚀刻气体，以低压进行等离子蚀刻(例如参照专利文献1)。 

专利文献1：日本特开2006-32721号公报 

在将上述ArF光致抗蚀剂作为掩模的等离子蚀刻中，在抑制ArF光致抗蚀剂的损伤(表面粗糙)时，存在无法获得较高的蚀刻速率及充分的选择比这样的问题。特别是，以往不存在能够在抑制ArF光致抗蚀剂的损伤(表面粗糙)的同时、以较高的蚀刻速率及充分的选择比对含有硅的防反射膜(Si-ARC)进行等离子蚀刻的技术，期望开发该技术。 

发明内容

本发明即是应对上述以往情况而做成的，其目的在于提供能够在抑制ArF光致抗蚀剂的损伤(表面粗糙)的同时、以较高的蚀刻速率及充分的选择比对含有硅的防反射膜(Si-ARC)进行等离子蚀刻的等离子蚀刻方法、等离子蚀刻装置及计算机存储介质。 

技术方案1的等离子蚀刻方法使用一种等离子蚀刻装置，该等离子蚀刻装置包括配置在处理室内且载置基板的下部电极、与上述下部电极相对地配置在上述处理室内的上部电极、用于向上述处理室内供给处理气体的处理气体供给机构、用于对上述下部电极与上述上部电极之间施加高频电力的高频电源，使用该等离子蚀刻装置将形成于上述基板上的ArF光致抗蚀剂作为掩模，利用上述处理气体的等离子体对位于上述ArF光致抗蚀剂的下层的、含有Si的防反射膜进行蚀刻，该等离子蚀刻方法的特征在于，作为上述处理气体，使用含有CF类气体和/或CHF类气体、CF₃I气体、氧气的混合气体，而且，对上述上部电极施加直流电压。 

根据技术方案1所述的等离子蚀刻方法，技术方案2的等离子蚀刻方法的特征在于，对上述上部电极施加的直流电压的电压值的范围为-1000V～-300V。 

根据技术方案1或2所述的等离子蚀刻方法，技术方案3的等离子蚀刻方法的特征在于，上述处理气体为CF₄气体、CF₃I气体和氧气的混合气体，CF₃I气体流量相对于CF₄气体流量和CF₃I气体流量之和的比(CF₃I气体流量/(CF₄气体流量+CF₃I气体流量))为0.1～0.3。 

根据技术方案1～3中任一项所述的等离子蚀刻方法，技术方案4的等离子蚀刻方法的特征在于，对上述下部电极施加电 力值为100W～300W的偏压用的高频电力。 

根据技术方案1～4中任一项所述的等离子蚀刻方法，技术方案5的等离子蚀刻方法的特征在于，在对上述含有Si的防反射膜进行蚀刻之前，进行处理上述ArF光致抗蚀剂的处理工序。 

根据技术方案5所述的等离子蚀刻方法，技术方案6的等离子蚀刻方法的特征在于，上述处理工序是将H₂气体、或者H₂气体和N₂气体、或者H₂气体和Ar气体作为处理气体，将该处理气体等离子化后作用于上述ArF光致抗蚀剂的等离子处理。