蚀刻方法和蚀刻装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及向被处理基板的表面供给处理气体进行蚀刻处理的技术。
【背景技术】
[0002]由于半导体器件正在向多样化发展，因此在半导体制造业界中，需要与各种新的工艺相适应。例如存在以下的工艺:使作为图案层的硅的壁部隔开间隔并平行排列，对被这些壁部划分了蚀刻区域的S12(氧化硅)层进行蚀刻，并在S1Jl的中途停止蚀刻。
[0003]作为对S1Ji进行蚀刻的方法，已知有例如:如专利文献I记载的利用HF(氟化氢)气体和NH3 (氨)气体的化学的氧化物去除处理(Chemical Oxide Removal)的方法。该方法是为了对形成于半导体晶圆(以下称为“晶圆”)的表面的S1Jl进行蚀刻，边加热晶圆边向处理容器内供给HF气体和NH3气体的方法。由于这些气体与S1 2反应而生成(NH4)2SiF6(硅氟化铵)，因此通过加热该(NH4)2SiF6并使其升华来去除S1 2。
[0004]当利用该方法进行在S1Jl的中途停止蚀刻的工艺时，有时要求蚀刻后的S1Jl的表面的粗糙(粗糙度)良好。另外如上述的例子这样，当沿着图案层对S1Jl进行蚀刻时，需要抑制会对应图案的疏密而在蚀刻速度上产生差别的微负载。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2009-156774号公报
【发明内容】
_8] 发明要解决的问题
[0009]本发明是鉴于上述问题而作出的，目的在于提供一种可以在对被图案层划分了蚀刻区域的S1Jl蚀刻至到达下层之前的中途阶段为止时，改善粗糙度和微负载的技术。_0] 用于解决问题的方案
[0011]本发明的蚀刻方法的特征在于，对被图案层划分了蚀刻区域的被处理基板上的氧化硅层进行蚀刻、到达该氧化硅层的下层之前停止蚀刻的方法中，进行以下的工序:
[0012]在真空气氛中对被处理基板进行加热的工序；和
[0013]从气体供给部向前述被处理基板间歇地多次供给预先混合了氟化氢气体与氨气的处理气体、及包含含有氮、氢、氟的化合物的处理气体中的至少一种的用于蚀刻的处理气体的工序。
[0014]本发明的存储介质的特征在于，其为存储了装置所使用的计算机程序的存储介质，所述装置在处理容器内对被处理基板在真空气氛下利用用于蚀刻的处理气体进行蚀刻，
[0015]为了实施上述蚀刻方法，前述计算机程序包含步骤组。
[0016]本发明的蚀刻装置的特征在于，其为对被图案层划分了蚀刻区域的被处理基板上的氧化硅层进行蚀刻、在到达该氧化硅层的下层之前停止蚀刻的方法所使用的装置，其具备:
[0017]具有载置被处理基板的载置部的处理容器；
[0018]为了对载置于前述载置部的被处理基板供给预先混合了氟化氢气体与氨气的处理气体、及包含含有氮、氢、氟的化合物的处理气体中的至少一种的用于蚀刻的处理气体，以面对被处理基板的方式而设置有多个气体供给孔的气体供给部；
[0019]用于对前述处理容器内进行真空排气的真空排气部；和
[0020]用于从前述气体供给部对前述被处理基板间歇地多次供给前述用于蚀刻的处理气体而输出控制信号的控制部。
[0021]发明的效果
[0022]本发明在对被图案层划分了蚀刻区域的S1Jl蚀刻至到达下层之前的中途阶段为止时，从气体供给部对被处理基板间歇地多次供给预先混合了 HF气体与NH3气体的处理气体。若使用HF气体和NH3气体，则生成作为反应产物的硅氟化铵，从应被蚀刻的S1 2的表面观察时，该反应产物起到了保护膜的作用。该保护膜的附着量根据图案的疏密而不同，但由于间歇地供给处理气体，因此即使保护膜附着于Si0j9表面，其也会在停止供给处理气体期间通过真空排气而挥发(升华)。因此，无论图案的疏密，蚀刻速度都均匀，因此能改善微负载。另外，由于预先混合HF气体与NH3气体并从气体供给部向被处理基板进行供给，因此能抑制附着于基板的表面的HF浓度的偏差，改善表面的粗糙(粗糙度)，并且对进一步改善微负载作出贡献。另外，即使使用包含NH4F、NH4FHF等含有氮、氢、氟的化合物的处理气体来代替上述的处理气体，也能够获得同样的效果。
【附图说明】
[0023]图1为表示本发明的实施方式所涉及的蚀刻装置的纵向剖视图。
[0024]图2为表示晶圆的表面附近的纵向剖视图。
[0025]图3为表示晶圆的蚀刻处理后的表面附近的纵向剖视图。
[0026]图4为表示本发明的实施方式的气体供给的推移的说明图。
[0027]图5为表示本发明的实施方式的作用的说明图。
[0028]图6为表示本发明的实施方式的作用的说明图。
[0029]图7为表示本发明的实施方式的作用的说明图。
[0030]图8为表不晶圆表面的蚀刻情况的说明图。
[0031]图9为表不晶圆表面的蚀刻情况的说明图。
[0032]图10为表不晶圆表面的蚀刻情况的说明图。
[0033]图11为表示本发明的实施方式的另一例的气体供给的推移的说明图。
[0034]图12为表示本发明的实施方式的另一例的晶圆表面附近的纵向剖视图。
[0035]图13为实施例与比较例涉及的蚀刻处理前的晶圆的剖视图。
[0036]图14为实施例涉及的蚀刻处理后的晶圆的剖视图。
[0037]图15为比较例涉及的蚀刻处理后的晶圆的剖视图。
[0038]图16为表不实施例涉及的晶圆表面的情况的立体图。
[0039]图17为表示比较例涉及的晶圆表面的情况的立体图。
[0040]附图标iP,说曰月
[0041]I处理容器
[0042]2载物台
[0043]3气体供给部
[0044]9控制部
[0045]26加热器
[0046]30扩散板
[0047]31气体供给孔
[0048]32分散室
[0049]33、34气体供给路径
[0050]35加热器
[0051]40 NH3供给管
[0052]50 HF 供给管
[0053]61 Si O2 层
[0054]62 壁部
[0055]63 沟部
[0056]64图案密的区域
[0057]65图案疏的区域
【具体实施方式】
[0058]对本发明的实施方式涉及的蚀刻装置进行说明。如图1所示，蚀刻装置具备横截面形状为大致圆形的真空室即处理容器I。处理容器I的侧面设有用于进行作为被处理基板的例如直径300mm晶圆W的交接的搬入搬出口 12，并且在搬入搬出口 12设有用于开关搬入搬出口 12的闸阀13。
[0059]在处理容器I的内部设有作为晶圆W的载置部的圆柱形状的载物台2，在载物台2的上表面，支撑销21例如在载物台2的周向上等间隔地在7个部位突出，该支撑销21用于对晶圆W隔着距载物台2的表面例如0.3mm的间隙进行支撑。另外，在周向上等间隔在3个部位设有贯通载物台2与处理容器I的底面的通孔22。在通孔22中设有晶圆W的交接用的顶出销24，该顶出销24以利用升降机构23相对于载物台2的上表面突出或没入的方式设置。另外，顶出销24的下部侧被用于使处理容器I气密的波纹管25覆盖。在该载物台2的内部，设有构成加热部的加热器26，以使载置于载物台2上的晶圆W加热至设定温度。
[0060]在处理容器I的底面设有排气口 14。排气口 14与排气管15相连接，自排气口 14侧起，设有压力调整阀16、开关阀17，并连接有作为真空排气机构的真空栗18。这些排气管15等的部分构成真空排气部。
[0061]处理容器I的上表面形成有开口部11，以堵塞开口部11的方式设有气体供给部3。在气体供给部3，以面对载物台2的载置面的方式设有扩散板30。扩散板30使用铝等导热系数高的材料并形成为圆板状，扩散板30构成为沿厚度方向贯通扩散板30的直径为0.5mm?2.0mm的气体供给孔31例如纵横地排列的冲孔板。扩散板30的上方形成有用于使向处理容器I内供给的处理气体分散的分散室32。
[0062]在气体供给部3中，以与分散室32连通的方式具备2条气体供给路径33、34。一条气体供给路径33的上端与NH3气体供给管40的下游端相连接，另一条气体供给路径34的上端与HF气体供给管50的下游端相连接。首先，若从NH3气体供给管40侧(NH3气体的供给系统)开始说明，在NH3气体供给管40上，自上游侧起依次设有NH3气体供给源41、流量调整部42、阀门V3、及阀门VI。NH3气体供给管40的处于阀门V3与阀门Vl之间的部分与作为载气(稀释气体)的N2 (氮)气体供给管43的下游端相连接，在N2气体供给管43上，自上游侧起依次设有N2气体供给源44、流量调整部45及阀门V5。另外，順3气体供给管40的处于NH3气体供给源41与流量调整部42之间的部分与旁路配管46的上游端相连接，旁路配管46的下游端与排气管15相连接。在旁路配管46上，自上游侧起设有流量调整部47与阀门V70
[0063]接着，对HF气体供给管50侧(HF气体的供给系统)进行说明，在HF气体供给管50上，自上游侧起依次设有HF气体供给源51、流量调整部52、阀门V4、及阀门V2。HF气体供给管50的处于阀门V4与阀门V2之间的部分与作