[发明专利]半导体制造装置及半导体制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造装置及半导体制造方法，更具体地说，涉及一种对基板进行蚀刻的半导体制造装置及半导体制造方法。

背景技术

为了制造半导体元件，需要蒸镀、照相、蚀刻、灰化及清洗等多种工艺。其中，蚀刻工艺是去除在晶片等半导体基板上所形成的薄膜中期望区域的薄膜的工艺，最近多采用通过等离子体蚀刻薄膜的方法。在这样的蚀刻工艺中重点考虑的要素中，1个是蚀刻选择比。蚀刻选择比表示了对其他薄膜不进行蚀刻而仅蚀刻欲蚀刻的薄膜的程度。

在薄膜中，氮化硅膜（Silicon Nitride、SiN）的蚀刻一般按照以下来进行。首先，将基板放置在工艺腔室内的卡盘（chuck）上，向工艺腔室内供给源气体，由这些气体，在工艺腔室内产生等离子体。等离子体与薄膜进行化学反应而在基板上去除薄膜。作为用于蚀刻氮化硅膜的源气体，常使用四氟化碳（CF₄、tetra fluoro methane）、三氟甲烷（CHF₃、trifluoro methane）以及氧气O₂。但是，使用上述装置构造及上述气体蚀刻氮化硅膜的情况下，即使卡盘的温度或工艺腔室内的压力之类工艺条件进行了各种变化，氮化硅膜相对于氧化硅膜或多晶硅膜的蚀刻选择比也很低，约为30：1至50：1左右。

另外，一般在进行蚀刻工艺期间，氮化硅膜相对于氧化硅膜的蚀刻选择比与氮化硅膜相对于多晶硅膜的蚀刻选择比的相对大小维持不变，不会大幅度地变更。但是，随着蚀刻工艺的进行，在基板上形成的薄膜的状态变更的情况下，以上述蚀刻方法进行工艺时，会使蚀刻低效率地进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本国特开2004－172584号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在对基板执行蚀刻工艺时，能够提高氮化膜相对于其他薄膜的蚀刻选择比的半导体制造装置及半导体制造方法。

另外，本发明的目的在于，提供一种在蚀刻工艺进行的途中，能够调节氮化硅膜相对于氧化硅膜的蚀刻选择比与氮化硅膜相对于多晶硅膜的蚀刻选择比的相对大小的半导体制造装置及半导体制造方法。

本发明要解决的课题不限于此，本领域技术人员从以下的记载中能明确理解未提及的其他课题。

本发明提供一种半导体制造方法，用于蚀刻在基板上形成的氮化膜。根据本发明的一实施方式，在工艺腔室中形成的基座上放置基板，在上述工艺腔室的外部由第1源气体产生等离子体，将上述等离子体供给到上述工艺腔室，上述第1源气体包含二氟甲烷CH₂F₂、氮气N₂以及氧气O₂，在工艺进行的途中，变更上述氧气的供给量或上述工艺腔室的温度。

根据本发明的上述半导体制造方法，可以使上述氧气的供给量和上述工艺腔室温度中的任一个增加，而使余下的另一个减少。

根据本发明的上述半导体制造方法，上述工艺腔室的温度调节包括上述基座的温度调节。

根据本发明的上述半导体制造方法，上述氧气的供给量在100至2000SCCM的范围和2000至2500SCCM的范围之间变更，上述工艺腔室的温度在40℃至70℃的范围和10℃至40℃的范围之间变更。

在变更上述氧气的供给量或上述工艺腔室的温度时，可以将上述二氟甲烷的供给量维持恒定。

在变更上述氧气的供给量或上述工艺腔室的温度时，可以变更上述氮气气体的供给量。

根据本发明的上述半导体制造方法，在上述工艺进行时，上述基座的温度为0至70℃，上述二氟甲烷CH₂F₂气体的供给量为10至500SCCM，上述氮气N₂气体的供给量为100至2500SCCM，上述氧气O₂气体的供给量为100至2500SCCM。另外，上述工艺腔室内的压力为300至1000mTorr。另外，在工艺进行时，为了产生上述等离子体而供给的电力为1000至3000W。

根据本发明的上述半导体制造方法，当变更上述氧气的供给量或上述工艺腔室的温度时，上述电力的大小也可变更。

另外，可以对向上述工艺腔室供给上述等离子体的通路供给第2源气体，上述第2源气体包含三氟化氮NF₃。在蚀刻工艺进行时，上述三氟化氮的供给量大于0且为1000SCCM以下。