[发明专利]蚀刻方法以及记录介质

说明书

一种蚀刻方法以及记录介质，不对非蚀刻对象的部分进行蚀刻，并且以高生产率充分地对氧化硅膜进行蚀刻。本蚀刻方法包括：第一变质工序，向热氧化膜的表面供给含有碱性气体和包含卤族元素的气体的混合气体，使氧化硅膜与混合气体发生化学反应，从而使热氧化膜变质而生成包含水分的反应生成物；第二变质工序，向热氧化膜与反应生成物的界面供给包含卤族元素的气体，利用反应生成物中包含的水分来使热氧化膜与包含卤族元素的气体发生化学反应，从而使热氧化膜变质而生成其它反应生成物；以及加热工序，对反应生成物和其它反应生成物进行加热来去除它们。

技术领域

本发明涉及一种半导体晶圆等基板上形成的氧化硅膜的蚀刻方法以及记录介质。

背景技术

在半导体元件的制造工艺中，公知一种以不使用等离子体的方式对半导体晶圆(以下称作“晶圆”)的表面存在的氧化硅膜进行干蚀刻的方法。所述干蚀刻方法包括变质工序和加热工序，在变质工序中，使收纳有晶圆的腔室内成为接近真空状态的低压状态，一边将晶圆的温度调整为规定温度一边向腔室内供给至少包含氟化氢气体(HF)的气体，来使氧化硅膜变质而生成反应生成物，在加热工序中，对上述反应生成物进行加热来使其气化(升华)，通过在使氧化硅膜的表面变质为反应生成物后利用加热来去除该反应生成物，来对氧化硅膜进行蚀刻(参照专利文献1、2)。在专利文献1、2所公开的干蚀刻方法中，在变质工序中，供给包含氟化氢气体和氨气(NH₃)的混合气体来使氧化硅膜变质而生成反应生成物。

上述干蚀刻方法例如应用于对图1所示的构造的晶圆W的氧化膜102进行蚀刻的工序中。如图1所示，在晶圆W的Si层100的表面形成有层间绝缘膜101。另外，在层间绝缘膜101形成有槽H(例如接触孔)，在该槽H的底部形成有氧化硅膜102。此外，在槽H的侧壁部形成有作为绝缘体的SiN膜103。

专利文献1：日本特开2007-180418号公报

专利文献2：日本特开2009-94307号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在对形成于晶圆W的槽H的底部的氧化硅膜102进行蚀刻的情况下，在包括专利文献1、2所记载的蚀刻方法在内的以往的干蚀刻方法中，变质工序中的氧化硅膜102与混合气体的反应随着处理时间而变慢，氧化硅膜102相对于处理时间的变质量变为饱和状态(Saturation)。

这种现象是由于因混合气体中的氨气与氧化硅膜102的反应而生成的反应生成物(氟硅酸铵)引起的。如图2所示，反应生成物104与变质工序中的氧化硅膜102的变质处理时间成正比，逐渐在槽H内形成得较厚。在混合气体通过像这样较厚地形成于槽H内的反应生成物104中的情况下，混合气体的通过速度下降，使得混合气体难以到达槽H的底部的氧化硅膜102。由此，在槽H的底部，氧化硅膜102难以发生变质，即使在之后的加热工序中使反应生成物104升华，也残留有不需要的氧化硅膜102。

如上所述，虽然氧化硅膜102与混合气体的变质反应随着变质处理时间的经过而变慢，但是通过延长变质处理时间能够使槽H的底部的周缘部的氧化硅膜102全部变质。但是，当延长变质处理时间时，有时存在非蚀刻对象的部分进行变质反应等问题。

此外，为了充分去除氧化硅膜102，有时还需要将变质工序和加热工序重复进行多次，但是由于在从变质工序转移到加热工序时需要输送到其它加热用腔室之类的工序，因此若变质工序和加热工序的执行次数多则会导致生产率下降。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种不对非蚀刻对象的部分进行蚀刻，并且能够以高生产率充分地对氧化硅膜进行蚀刻的蚀刻方法。

用于解决问题的方案