等離子體蝕刻方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子體蝕刻方法。
【背景技術】
[0002]目前，已知等離子體蝕刻方法(例如，專利文獻I)。在這樣的等離子體蝕刻方法中，向配置有被處理體的處理容器內導入包含氟碳化合物的處理氣體，對處理容器內的電極間施加使處理氣體等離子體化的第一高頻電力和用于將離子引入被處理體的第二高頻電力且頻率比第一高頻電力低的該第二高頻電力，利用所生成的等離子體，對被處理體進行蝕刻。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本特許3681533號

【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明想要解決的技術問題
[0007]但是，在利用等離子體蝕刻形成深的孔或者槽的情況下(比較例:圖6的(A))，觀察到孔H扭曲的現(xiàn)象。在比較例中，實施兩步驟蝕刻。即，中比較例中，作為處理氣體使用六氟-1,3-丁二烯(C4F6)、二氟甲烷(CH2F2)、氧氣(02)、一氧化碳(CO)，在第一步驟中，對電極施加第一高頻電力，并且以周期性地切換第二高頻電力的接通和斷開的方式對電極施加第二高頻電力，在第二步驟中，對電極施加第一高頻電力，并且以使所述第二高頻電力連續(xù)接通的方式對所述電極施加所述第二高頻電力，在各個步驟中，第一高頻電力的接通和斷開與第二高頻電力的接通和斷開同步。
[0008]本發(fā)明是鑒于這樣的課題而完成的，目的是提供能夠抑制因蝕刻而形成的孔或者槽扭曲的等離子體蝕刻方法。
[0009]用于解決技術課題的技術方案
[0010]為了解決上述的課題，一個方面是一種蝕刻方法，將含有氟碳化合物的處理氣體導入被處理體所配置的處理容器內，在上述處理容器內的電極間施加使處理氣體等離子體化的第一高頻電力(適合從27MHz?10MHz選擇的頻率)和用于將離子引入上述被處理體的第二高頻電力，該第二高頻電力的頻率比第一高頻電力低(適合從400kHz?13.56MHz選擇的頻率)，利用生成的等離子體對上述被處理體進行蝕刻，上述被處理體包括:多層膜，其包括具有彼此不同的介電常數(shù)且交替地層疊的第一膜和第二膜;和設置在上述多層膜上的掩模，上述蝕刻方法包括:第一步驟，對上述電極施加所述第一高頻電力，并且以周期地切換上述第二高頻電力的接通和斷開的方式對上述電極施加上述第二高頻電力；和第二步驟，對上述電極施加上述第一高頻電力，并且以使上述第二高頻電力連續(xù)接通的方式對上述電極施加上述第二高頻電力，交替實施上述第一步驟和上述第二步驟，以使得由上述處理氣體產(chǎn)生的附著在因蝕刻而形成的孔或者槽的內壁上的附著物從上述孔或者槽的開口入口附近擴展至深部。
[0011]該情況下，當附著物覆蓋因蝕刻而形成的孔或者槽的內表面時，利用附著物保護內表面不受進入孔內的離子影響，抑制內表面(?面)的蝕刻，抑制孔、槽扭曲。
[0012]—個實施方式，其特征在于，實施上述第一步驟的第一期間Tl和實施上述第二步驟的第二期間T2各自設定為第一期間Tl = 10秒?60秒、第二期間T2 = 10秒?60秒。根據(jù)本實施方式，能夠保護內表面不受進入孔內的離子影響，抑制內表面(側面)的蝕刻，并且抑制孔、槽扭曲。
[0013]另一個實施方式，其特征在于，上述含有氟碳化合物的處理氣體含有C4F6氣體、CH2F2氣體和O2氣體。
[0014]另一實施方式，其特征在于，在上述第一步驟和上述第二步驟中，上述第一高頻電力的接通和斷開與上述第二高頻電力的接通和斷開同步。該情況下，與不同步的情況比較，能夠使等離子體穩(wěn)定。
[0015]另一個實施方式中，可以第一膜是氧化硅膜，第二膜是氮化硅膜，也可以第一膜是氧化硅膜，第二膜是多晶硅膜。另一實施方式中，也可以第一膜和第二膜層疊合計24層以上。另一實施方式中，也可以掩模由無定形碳制。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制因蝕刻形成的孔或者槽產(chǎn)生扭曲。
【附圖說明】
[0018]圖1是表示等離子體處理裝置(等離子體蝕刻裝置)的概要的圖。
[0019]圖2是比較例的等離子體蝕刻方法中的高頻電力(合成波形的包絡線)的時序圖(A)、開關脈沖(Al)、在進行開關時施加的高頻脈沖(A2)、開關脈沖與高頻脈沖的合成波形(A3)的時序圖
[0020]圖3是表示比較例的氟碳化合物的狀態(tài)(A)和附著物的附著方式(B)的圖。
[0021 ]圖4是實施例的等離子體蝕刻方法中的高頻電力(合成波形的包絡線)的時序圖(A)、開關脈沖(Al)、在進行開關時施加的高頻脈沖(A2)、開關脈沖與高頻脈沖的合成波形(A3)的時序圖。
[0022]圖5是表示實施例的氟碳化合物的狀態(tài)(A)和附著物的附著方式(B)的圖。
[0023]圖6是表示比較例(A)和實施例(B)的蝕刻狀態(tài)的被處理體的縱截面構成圖。
[0024]附圖標記的說明
[0025]12...處理容器;H...孔(或者槽)；102...蝕刻對象層;106...掩模。
【具體實施方式】
[0026]以下，針對實施方式的等離子體蝕刻方法進行說明。對同一要素使用同一附圖標記，省略重復說明。
[0027]圖1是表示用于進行實施方式的等離子體蝕刻方法的等離子體處理裝置的概要的圖。
[0028]如圖1所示，等離子體處理裝置10是電容耦合型等離子體蝕刻裝置，具有處理容器12。處理容器12具有大致圓筒形狀。處理容器12例如由鋁構成，其內壁面被實施陽極氧化處理。該處理容器12被安全接地。
[0029]在處理容器12的底部上設置有大致圓筒狀的支承部14。支承部14例如由絕緣材料構成。支承部14在處理容器12內從處理容器12的底部起在鉛垂方向上延伸。此外，在處理容器12內設置有載置臺H)。載置臺H)被支承部14支承。
[0030]載置臺PD在其上表面保持被處理體即晶片W(基板)。載置臺H)包括下部電極LE和靜電卡盤ESC。下部電極LE包括第一板18a和第二板18b。第一板18a和第二板18b例如由鋁等金屬構成，呈大致圓盤形狀。第二板18b設置在第一板18a上，與第一板18a電連接。
[0031 ]在第二板18b上設置有靜電卡盤ESC。靜電卡盤ESC具有在一對絕緣層或者絕緣片間配置有導電膜即電極的結構。
[0032]直流電源22經(jīng)由開關23與靜電卡盤ESC的電極電連接。該靜電卡盤ESC利用由來自直流電源22的直流電壓生成的庫倫力等的靜電力吸附晶片W。由此，靜電卡盤ESC能夠保持晶片W。
[0033]在第二板18b的周緣部上以包圍晶片W的邊緣和靜電卡盤ESC的方式配置有聚能環(huán)FR。聚能環(huán)FR是為了提高蝕刻的均勻性而設置的。聚能環(huán)FR由根據(jù)蝕刻對象的膜的材料適當選擇的材料構成，例如能夠由石英構成。
[0034]在第二板18b的內部設置有制冷劑流路24。制冷劑流路24構成溫度調節(jié)機構。從設置在處理容器12的外部的冷卻裝置經(jīng)由配管26a對制冷劑流路24供給制冷劑。供給到制冷劑流路24的制冷劑經(jīng)由配管26b返回冷卻裝置。這樣，以在制冷劑流路24中循環(huán)的方式供給制冷劑。通過控制該制冷劑的溫度，能夠控制被靜電卡盤ESC支承的晶片W的溫度。
[0035]此外，在等離子體處理裝置10設置有氣體供給線路28。氣體供給線路28將來自傳熱氣體供給機構的傳熱氣體例如He氣體供給到靜電卡盤ESC的上表面與晶片W的背面之間。
[0036]此外，在等離子體處理裝置10設置有作為加熱元件的加熱器HT。加熱器HT例如埋入第二板18b內。加熱器電源HP與加熱器HT連接。通過從加熱器電源HP對加熱器HT供給電力，能夠調節(jié)載置臺ro的溫度，并且能夠調節(jié)載置在該載置臺ro上的晶片w的溫度。此外，加熱器HT也可以內置在靜電卡盤ESC內。
[0037]此外，等離子體處理裝置10包括上部電極30。上部電極30在載置臺PD的上方與該載置臺ro相對地配置。下部電極LE和上部電極30彼此大致平行地設置，構成平行平板型的等離子體處理裝置。在這些上部電極30與下部電極LE之間提供用于對晶片W進行等離子體處理的處理空間S。
[0038]上部電極30隔著絕緣性遮蔽部材32被支承在處理容器12的上部。一實施方式中，上部電極30從載置臺ro的上表面即晶片載置面起在鉛垂方向上的距離可變。上部電極30能夠包括電極板34和電極支承體36 O電極板34面向處理空間S，在該電極板34設置有多個氣體排出孔34a。在一實施方式中，該電極板34由硅構成。
[0039 ]電極支承體36是以可拆裝的方式支承電極板34的部件，例如能夠由鋁等導電性材料構成。該電極支承體36具有水冷結構。在電極支承