[发明专利]蚀刻方法和等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及蚀刻方法和等离子体处理装置。

背景技术

在半导体器件的制造过程中，有时要在氧化硅膜上形成接触孔(日文：コンタクトホール)。另外，半导体器件的微细化不断发展，作为形成接触孔的技术而使用一种SAC(Self－Aligned Contact：自对位接触)技术。

SAC技术是作为在例如位于两个栅极之间的氧化硅膜上形成接触孔的技术而使用的。具体而言，将覆盖两个栅极的氮化硅膜设于该栅极与氧化硅膜之间。通过使该氮化硅膜作为蚀刻阻挡层发挥作用，从而在位于两个栅极之间的区域的氧化硅膜上自对位(日文：自己整合)地形成接触孔。在这样的SAC技术中，如日本特开2000－307001号公报所记载的那样，通常在氧化硅膜的蚀刻中使用碳氟化合物气体的等离子体。

专利文献1：日本特开2000－307001号公报

发明内容

发明要解决的问题

如所述SAC技术那样，在半导体器件的制造过程中，有时相对于由氮化硅构成的区域而选择性地对由氧化硅构成的区域进行蚀刻。然而，碳氟化合物气体的等离子体不仅会对由氧化硅构成的区域进行蚀刻，还会对由氮化硅构成的区域进行蚀刻。例如，在以往的SAC技术中，在对氧化硅膜进行蚀刻且使氮化硅膜暴露时，有可能产生将该氮化硅膜削去这样的现象。

因而，在由氧化硅构成的区域的选择性蚀刻中，需要抑制由氮化硅构成的区域被削去。

用于解决问题的方案

在一技术方案中，提供一种相对于由氮化硅构成的第2区域而对由氧化硅构成的第1区域选择性地进行蚀刻的蚀刻方法。该方法包括以下工序：(a)在第2区域上形成比形成在第1区域上的保护膜厚的保护膜的工序(以下，称作“工序(a)”)，在该工序中，将具有该第1区域和该第2区域的被处理体暴露在碳氟化合物气体的等离子体中；以及(b)对第1区域进行蚀刻的工序(以下，称作“工序(b)”)，在该工序中，将所述被处理体暴露在碳氟化合物气体的等离子体中。在该方法中，将在工序(a)中向载置有被处理体的载置台供给的高频偏置电力设定为小于在工序(b)中向载置台供给的高频偏置电力。例如，在工序(a)中，也可以不向载置台供给高频偏置电力。另外，在该方法的工序(a)中，将所述被处理体的温度设定为60℃～250℃的温度。

在60℃～250℃的温度环境下，形成在第2区域上的碳氟化合物系的保护膜的厚度厚于形成在第1区域上的该保护膜的厚度。另外，在被供给了较低的偏置电力的状态下，第2区域的蚀刻速度变低。因而，采用所述方法，能够在工序(a)中在第2区域上形成较厚的保护膜，从而能够抑制在工序(b)中对第1区域选择性地进行蚀刻时第2区域被削去。

在一技术方案中，也可以将第2区域埋入到第1区域内。该技术方案的方法还包括以下工序：(c)生成含有氢、氮以及氟的气体的等离子体而使第1区域变质以形成变质区域的工序(以下，称作“工序(c)”)；以及(d)去除变质区域的工序(以下，称作“工序(d)”)。在该技术方案的方法中，在通过工序(c)和工序(d)而使第2区域暴露之后，进行工序(a)和工序(b)。在该技术方案中，通过工序(c)和工序(d)将第1区域的氧化硅变质为氟硅酸铵(ammonium fluorosilicate)，通过工序(d)将由该氟硅酸铵构成的变质区域去除。由于在这些工序(c)和工序(d)中选择性地作用于第1区域，因此能够在抑制第2区域的损伤的同时使第2区域暴露。在执行该工序(c)和工序(d)之后，执行工序(a)和工序(b)，由此，即使在第2区域暴露之后，也能够在抑制该第2区域的损伤的同时对第1区域进行蚀刻。此外，在工序(d)中，既可以对被处理体进行加热，也可以将被处理体暴露在非活性气体的等离子体中。

在一技术方案中，作为所述碳氟化合物气体，也可以使用含有C₄F₆、C₄F₈以及C₆F₆中的至少一者的气体。另外，在一技术方案中，也可以交替地重复工序(a)和工序(b)。