蚀刻装置的制作方法

1.本发明的实施方式涉及相对于由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻由氮化硅形成的第一区域的方法。


背景技术：

2.在半导体器件之类的电子器件的制造中，有时要求对由不同的材料形成的二个区域中的一个区域相对于另一个区域有选择地执行蚀刻。例如，要求相对由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻由氮化硅形成的第一区域的方法的技术。
3.为了相对由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻由氮化硅形成的第一区域，一般而言，执行使用氢氟烃气体的等离子体蚀刻。使用氢氟烃气体的等离子体蚀刻中，一边利用碳氟化合物的堆积物保护第二区域，一边利用等离子体中的活性种产生第一区域的蚀刻。专利文献1中记载了这样的等离子体蚀刻。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2003-229418号公报


技术实现要素：

7.发明想要解决的技术问题
8.在相对由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻由氮化硅形成的第一区域的处理中，要求比使用氢氟烃气体的等离子体蚀刻高的选择比。
9.另外，使用氢氟烃气体的等离子体蚀刻，如上所述使用堆积物保护第二区域，因此执行第一区域的蚀刻形成狭小的开口时，有时该开口被堆积物堵塞，停止第一区域的蚀刻。
10.因此，在相对由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻由氮化硅形成的第一区域的处理中，追求抑制堆积物的生成并且得到高选择比的技术。
11.用于解决技术问题的技术方案
12.在一个方式中，提供了一种相对于由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻由氮化硅形成的第一区域的方法.该方法包括：(i)在由等离子体处理装置的腔室主体提供的腔室内准备具有第一区域和第二区域的被加工物的步骤；(ii)在腔室内生成包含含氢气体的第一气体的等离子体，以使得通过氢的活性种将第一区域的一部分改性而形成改性区域的步骤(以下，称为“改性步骤”)；和(iii)在腔室内生成包含含氟气体的第二气体的等离子体，以使得利用氟的活性种除去改性区域的步骤(以下，称为“除去步骤”)。
13.在一个方式中，利用改性步骤中生成的氢的活性种将第一区域的一部分改性，成为利用氟的活性种能够容易地除去的改性区域。另一方面，由氧化硅形成的第二区域稳定，因此在氢的活性种中不被改性。因此，在除去步骤中，能够相对于第二区域有选择地除去改性区域。因此，根据该方法，能够相对于第二区域有选择地蚀刻第一区域。另外，在改性步骤和除去步骤中生成的等离子体中的活性种与氢氟烃气体的等离子体中的活性种相比较，具
有相当低的堆积性或者实际上没有堆积性。因此，通过该方法，能够抑制堆积物的生成。
14.在一个实施方式中，在腔室内，被加工物被搭载在包括电极的台上，能够对电极供给用于将离子引导至被加工物的高频、即偏置用的高频。在一个实施方式中，向该电极供给偏置用的高频。通过该实施方式，能够更加高效地进行第一区域的改性。在一个实施方式中，在生成第二气体的等离子体的步骤中，不向该电极供给偏置用的高频。即，该实施方式中，不利用离子的溅射蚀刻，而是利用改性区域与氟的活性种的化学反应来除去改性区域。
15.在一个实施方式中，第二气体可以包含nf3气体作为含氟气体。
16.在一个实施方式中，第二气体可以还包含氢。第二气体中的氢的原子数对第二气体中的氟的原子数的比率为8/9以上。利用该第二气体的等离子体，能够进一步提高第一区域的蚀刻的选择性。
17.在一个实施方式中，第二气体可以包含nf3气体作为含氟气体，还包含h2气体。
18.在一个实施方式中，第二气体中的h2气体的流量对该第二气体中的nf3气体的流量的比率为3/4以上。通过该第二气体的等离子体，能够进一步提高第一区域的蚀刻的选择性。
19.在一个实施方式中，第一气体包含h2气体作为含氢气体。
20.在一个实施方式中，可以依次执行各自包括改性步骤和除去步骤的多个流程。
21.在一个实施方式中，被加工物还包含由硅形成的第三区域。第一气体还包含含氧气体。该实施方式的改性步骤中，通过第一气体中的氧的活性种，第三区域的表面发生氧化，在通过除去步骤进行的蚀刻中，能够抑制第三区域的蚀刻。因此，相对于第二区域和第三区域有选择地蚀刻第一区域。在一个实施方式中，第一区域可以被设置成覆盖第二区域和第三区域。
22.在一个实施方式中，依次执行各自包括改性步骤和除去步骤的多个流程。被加工物还包含由硅形成的第三区域。在执行多个流程之前，第一区域被设置成覆盖第二区域和第三区域。多个流程包含一个以上的第一流程和一个以上的第二流程。一个以上的第一流程为多个流程中、在第三区域即将露出之前或者至第三区域露出为止执行的一个以上的流程。一个以上的第二流程为在多个流程中、在该一个以上的第一流程后执行的、用于使第三区域的表面氧化的一个以上的流程。在至少一个以上的第二流程中，第一气体还包含含氧气体。在该实施方式的改性步骤中，第三区域的表面发生氧化，在通过除去步骤进行的蚀刻中，能够抑制第三区域的蚀刻。因此，通过该实施方式，能够相对第二区域和第三区域有选择地蚀刻第一区域。
23.在一个以上的第一流程中，第一气体可以不包含含氧气体。多个流程还可以含有一个以上的第三流程。一个以上的第三流程为在多个流程中、在一个以上的第二流程之后执行的一个以上的流程。仅在一个以上的第三流程中、或者除了一个以上的第一流程之外还在一个以上的第三流程中，第一气体也可以不包含含氧气体。
24.在一个实施方式中，第一气体中的含有氧的气体的流量对第一气体中的含有氢的气体的流量的比率为3/100以上、9/100以下。通过该实施方式，能够实现相对于第三区域，以更高的选择比蚀刻第一区域。
25.在一个实施方式中，含氧气体可以为o2气体。
26.发明效果
27.如以上说明，在相对于由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻由氮化硅形成的第一区域的处理中，能够抑制堆积物的生成并且得到高选择比。
附图说明
28.图1是表示一个实施方式的方法的流程图。
29.图2是表示将应用一个实施方式的方法而得到的一个例子的被加工物的一部分放大的截面图。
30.图3是表示将应用一个实施方式的方法而得到的一个例子的被加工物的一部分放大的截面图。
31.图4是概略地表示在各种实施方式的方法中能够使用的等离子体处理装置的图。
32.图5的(a)是用于说明一个实施方式的方法的步骤st1的图，图5的(b)是表示一个实施方式的方法的步骤st1执行后的被加工物的状态的图。
33.图6的(a)是用于说明一个实施方式的方法的步骤st2的图，图6的(b)是表示一个实施方式的方法的步骤st2执行后的被加工物的状态的图，图6的(c)表示一个实施方式的方法结束时的被加工物的状态的图。
34.图7的(a)是表示一个实施方式的方法的步骤st1执行后的被加工物的状态的图，图7的(b)是表示一个实施方式的方法的步骤st2执行后的被加工物的状态的图，图7的(c)表示一个实施方式的方法结束时的被加工物的状态的图。
35.图8是表示另一实施方式的方法的流程图。
36.图9的(a)、图9的(b)分别是用于说明图8所示的方法的第一例中的第一流程的步骤st1、第二流程中的步骤st1的图，图9的(c)是表示通过第二流程中的步骤st1的执行将第三区域表面氧化后的状态的图。
37.图10的(a)、图10的(b)分别是用于说明图8所示的方法的第二例中的第一流程的步骤st1、第二流程中的步骤st1的图，图10的(c)是表示利用第二流程中的步骤st1的执行将第三区域表面氧化后的状态的图。
38.图11是表示又一实施方式的方法的流程图。
39.图12的(a)、图12的(b)、图12的(c)分别是用于说明图11所示的方法的第一流程的步骤st1、第二流程中的步骤st1、第三流程中的步骤st1的图。
40.图13的(a)、图13的(b)和图13的(c)是表示第一实验的结果的图表。
41.图14的(a)和图14的(b)是表示第二实验的结果的图表。
42.图15是表示第二实验的结果的图表。
43.图16的(a)是用于说明第三实验中各样品的要求的减少量的图，图16的(b)是表示第三实验中各样品的要求的减少量的表格。
44.图17是表示又一实施方式的方法的流程图。
45.图18是应用图17所示的方法的被加工物的一部分放大截面图。
46.图19是表示图17所示的方法的执行中的被加工物的一部分的状态的截面图。
47.图20是表示图17所示的方法的执行中的被加工物的一部分的状态的截面图。
48.图21是表示图17所示的方法的执行中的被加工物的一部分的状态的截面图。
49.图22是表示图17所示的方法的执行中的被加工物的一部分的状态的截面图。
50.图23是表示图17所示的方法的执行后的被加工物的一部分的状态的截面图。
51.图24是详细地表示图17所示的方法的一部分的步骤的流程图。
52.图25的(a)和图25的(b)是详细地表示图17所示的方法的一部分的步骤的流程图。
53.附图标记说明
54.10 等离子体处理装置
55.12 腔室主体
56.12c 腔室
57.14 台
58.16 静电卡盘
59.18 下部电极
60.30 高频电源
61.44 气体供给部
62.50 天线
63.70a、70b 高频电源
64.80 控制部
65.w 被加工物
66.r1 第一区域
67.r2 第二区域
68.r3 第三区域
69.mr1 改性区域
70.mr3 氧化区域。
具体实施方式
71.以下，参照附图，对各种实施方式执行详细地说明。此外，各附图中，对于相同或者相当的部分以相同的附图标记执行标记。
72.图1是表示一个实施方式的方法的流程图。图1所示的方法mt，为相对于由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻氮化硅形成的第一区域的方法。在一个实施方式中，方法mt相对于第二区域和由硅形成的第三区域有选择地蚀刻第一区域。在方法mt中，首先，在步骤stp中，在由等离子体处理装置的腔室主体提供的腔室内准备被加工物。
73.图2是表示将应用一个实施方式的方法而得到的一个例子的被加工物的一部分放大的截面图。图2所示的被加工物w具有第一区域r1和第二区域r2。被加工物w还可以具有第三区域r3。第一区域r1由氮化硅形成，第二区域r2由氧化硅形成，第三区域r3由硅形成。第三区域r3例如由多晶硅形成。如图2所示的被加工物w中，第一区域r1、第二区域r2和第三区域r3设置于基底层ul上。第一区域r1、第二区域r2和第三区域r3的被加工物w中的布局不限于图2所示的布局。
74.图3是表示将应用一个实施方式的方法而得到的另一个例子的被加工物的一部分放大的截面图。图3所示的被加工物w与图2所示的被加工物w同样具有第一区域r1和第二区域r2和第三区域r3。第二区域r2设置于第三区域r3的两侧，第三区域r3以相对第二区域r2隆起的方式执行设置。第一区域r1以覆盖第二区域r2和第三区域r3的方式设置。此外，图3
所示的被加工物w为在鳍式场效应管的制造过程中得到的中间产物，第三区域r3被用作提供源极区域、漏极区域和栅极区域的鳍式区域。
75.图4是概略地表示各种实施方式的方法中能够使用的等离子体处理装置的图。图4所示的等离子体处理装置10具有icp(inductively coupled plasma)型的等离子体源。等离子体处理装置10具有腔室主体12。腔室主体12例如由铝之类的金属形成。腔室主体12例如具有大致圆筒形状。腔室主体12提供其内部空间作为腔室12c。腔室12c被用作用于等离子体处理的空间。
76.在腔室主体12的底部设置有台14。台14保持搭载于在其上的被加工物w。台14可以由支承部13支承。支承部13在腔室12c内，从腔室主体12的底部向上方延伸。支承部13例如具有大致圆筒形状。支承部13例如能够由石英之类的绝缘材料形成。
77.台14具有静电卡盘16和下部电极18。下部电极18包含第一板18a和第二板18b。第一板18a和第二板18b例如可以由铝之类的金属形成。第一板18a和第二板18b例如可以具有大致圆盘形状。第二板18b设置于第一板18a上。第二板18b与第一板18a电连接。
78.静电卡盘16设置于第二板18b上。静电卡盘16具有绝缘层和内设于该绝缘层内的膜状的电极。直流电源22经由开关23与静电卡盘16的电极电连接。静电卡盘16产生由来自直流电源22的直流电源产生静电力。被加工物w被静电力吸附到静电卡盘16，被该静电卡盘16保持。
79.在使用等离子体处理装置10时，聚焦环fr以包围被加工物w的边缘和静电卡盘16的边缘的方式配置于第二板18b的外周边缘上。为了提高等离子体处理的均匀性而利用聚焦环fr。聚焦环fr例如能够由石英形成。
80.在第二板18b形成有流路24。从设置于腔室主体12的外部的温度调节器(例如，冷却单元)向流路24供给用于台14的温度调整的热交换介质、例如制冷剂。温度调节器为调节热交换介质的温度的装置。从温度调节器经由配管26a向流路24供给热交换介质。供给到流路24的热交换介质经由配管26b返回到温度调节器。通过热交换调节器向台14的流路24供给调整了其温度的热交换介质，由此对台14的温度、进而对被加工物w的温度进行调整。在等离子体处理装置10中，气体供给线路28通过台14延伸到静电卡盘16的上表面。将来自导热气体供给机构导热气体例如he气体经由气体供给线路28向静电卡盘16的上面与被加工物w的背面的之间供给。由此，促进台14与被加工物w的热交换。
81.在台14内也可以设置有加热器ht。加热器ht为加热元件。加热器ht埋设于例如第二板18b内或者静电卡盘16内。加热器ht与加热器电源hp连接。利用从加热器电源hp向加热器ht供给电力来调整台14的温度，进而调整被加工物的温度。
82.高频电源30经由匹配器32与台14的下部电极18连接。可以向下部电极18供给来自高频电源30高频。高频电源30产生用于将离子引导至搭载于台14上的被加工物w的高频、即偏置用的高频。偏置用的高频例如具有在400[khz]～40.68[mhz]的范围内的频率，一个例子中为13.56[mhz]的频率。匹配器32具有用于使高频电源30的输出阻抗与负载端(下部电极18端)的输出阻抗匹配的电路。此外，在等离子体处理装置10中，利用向下部电极18供给偏置用高频，为了等离子体，不使用其他的高频也可以生成等离子体。
[0083]
在等离子体处理装置10中，沿着腔室主体12的内壁可拆卸地设置有屏蔽件34。屏蔽件34也设置于支承部13的外周。屏蔽件34为用于防止在腔室主体12附着蚀刻副产物的部
件。屏蔽件34可以由在铝制基材的表面被覆y2o3之类的陶瓷而构成。
[0084]
在台14和腔室主体12的侧壁之间形成有排气通路。该排气通路与形成于腔室主体12的底部的排气口12e连接。排气装置38经由配管36与排气口12e连接。排气装置38包含压力调整器和涡轮分子泵之类的真空泵。在排气通路即在台14和腔室主体12的侧壁之间，设置有缓冲板40。缓冲板40在其厚度方向形成有贯通该缓冲板40的多个贯通孔。缓冲板40例如可以由在铝制基材的表面被覆y2o3之类的陶瓷构成。
[0085]
在腔室主体12的顶部开口。该开口由窗部件42关闭。窗部件42由石英之类的电介质形成。窗部件42例如呈板状。
[0086]
在腔室主体12的侧壁形成有气体导入口12i。气体供给部44经由配管46气体与导入口12i连接。气体供给部44向腔室12c供给后述的第一气体和第二气体。气体供给部44包含气体源组44a、流量控制器组44b和阀组44c。气体源组44a包含多个气体源。多个气体源包括：包含第一气体的1种以上的气体的源；和包含第二气体的1种气体以上的源。流量控制器组44b包含多个流量控制器。多个流量控制器均为质量流量控制器或者压力控制式的流量控制器。阀组44c包含多个阀。气体源组44a的多个气体源经由流量控制器组44b的多个流量控制器中对应的流量控制器和阀组44c的多个阀中对应的阀与气体导入口12i连接。此外，气体导入口12i也可以不形成于腔室主体12的侧壁而形成于在窗部件42之类的其他部位。
[0087]
在腔室主体12的侧壁形成有开口12p。在将被加工物w从腔室主体12的外部向腔室12c内搬入和将被加工物w从腔室12c向腔室主体12的外部搬出时，该开口12p为被加工物w通过的通路。在腔室主体12的侧壁安装有用于该开口12p的开闭的门阀48。
[0088]
在腔室主体12的顶部之上和窗部件42之上，设置有天线50和屏蔽部件60。天线50和屏蔽部件60设置于腔室主体12的外侧。在一个实施方式中，天线50具有内侧天线元件52a和外侧天线元件52b。内侧天线元件52a为涡旋状的线圈，在窗部件42的中央部分之上延伸。外侧天线元件52b为涡旋状的线圈，在窗部件42上且在内侧天线元件52a的外侧延伸。内侧天线元件52a和外侧天线元件52b各自由铜、铝、不锈钢之类的导体形成。
[0089]
内侧天线元件52a和外侧天线元件52b一起由多个夹持体54夹持着，由上述多个夹持体54支承。多个夹持体54均具有棒状的形状。多个夹持体54从内侧天线元件52a的中心附近向外侧天线元件52b的外侧以辐射状延伸。
[0090]
屏蔽部件60覆盖天线50。屏蔽部件60包含内侧屏蔽壁62a和外侧屏蔽壁62b。内侧屏蔽壁62a具有筒形状。内侧屏蔽壁62a以包围内侧天线元件52a的方式设置于内侧天线元件52a与外侧天线元件52b之间。外侧屏蔽壁62b具有筒形状。外侧屏蔽壁62b以包围外侧天线元件52b的方式设置于外侧天线元件52b的外侧。
[0091]
在内侧天线元件52a上，以封闭内侧屏蔽壁62a的开口的方式设置有圆盘状的内侧屏蔽板64a。在外侧天线元件52b上，以塞住内侧屏蔽壁62a和外侧屏蔽壁62b之间的开口的方式设置有环状板形状的外侧屏蔽板64b。
[0092]
此外，屏蔽部件60的屏蔽壁和屏蔽板的形状不限于上述的形状。屏蔽部件60的屏蔽壁的形状也可以为方管形状之类的其他形状。
[0093]
内侧天线元件52a、外侧天线元件52b分别与高频电源70a、高频电源70b连接。分别从高频电源70a、高频电源70b向内侧天线元件52a、外侧天线元件52b供给具有相同频率或者不同频率的高频。将来自高频电源70a的高频向内侧天线元件52a供给时，在腔室12c内产
生感应磁场，腔室12c内的气体被该感应磁场激发。由此，在被加工物w的中央区域的上方生成等离子体。另外，将来自高频电源70b的高频向外侧天线元件52b供给时，在腔室12c内产生感应磁场，腔室12c内的气体被该感应磁场激发。由此，在被加工物w的周边区域的上方，生成环状的等离子体。
[0094]
此外，有必要根据分别从高频电源70a、高频电源70b输出的高频，对内侧天线元件52a、外侧天线元件52b的电气长度进行调整。因此，内侧屏蔽板64a、外侧屏蔽板64b各自的高度方向的位置可以通过致动器68a、致动器68b独立地进行调整。
[0095]
等离子体处理装置10还具有控制部80。控制部80能够为具有处理器、存储器之类的存储部、输入装置、显示装置等的计算机。控制部80能够根据存储于存储部的控制程序和方案数据进行动作，来控制等离子体处理装置10的各种主要部分。具体而言，控制部80控制流量控制器组44b的多个流量控制器、阀组44c的多个阀、排气装置38、高频电源70a、高频电源70b、高频电源30、匹配器32、加热器电源hp之类的等离子体处理装置的各种主要部分。此外，在执行各种实施方式的方法时，控制部80能够根据控制程序和方案数据，来控制等离子体处理装置10的各种主要部分。
[0096]
以下，再参照图1，对方法mt详细地进行说明。另外，以下的说明中，参照图5的(a)、图5的(b)、图6的(a)、图6的(b)、图6的(c)、图7的(a)、图7的(b)和图7的(c)。图5的(a)是用于说明一个实施方式的方法的步骤st1的图，图5的(b)是表示一个实施方式的方法的步骤st1执行后的被加工物的状态的图。图6的(a)是用于说明一个实施方式的方法的步骤st2的图，图6的(b)是表示一个实施方式的方法的步骤st2执行后的被加工物的状态的图，图6的(c)表示一个实施方式的方法结束时的被加工物的状态的图。图7的(a)是表示一个实施方式的方法的步骤st1执行后的被加工物的状态的图，图7的(b)是表示一个实施方式的方法的步骤st2执行后的被加工物的状态的图，图7的(c)表示一个实施方式的方法结束时的被加工物的状态的图。
[0097]
如图1所示，在方法mt的步骤stp中，在由等离子体处理装置的腔室主体提供的腔室内，准备图2或者图3所示的被加工物w。被加工物w载置在具有下部电极的台上。使用等离子体处理装置10的情况下，被加工物w载置于台14上，由静电卡盘16保持。
[0098]
在方法mt中，在被加工物w载置于台14上的状态下，依次执行步骤st1和步骤st2。在步骤st1中，在腔室内生成第一气体的等离子体pl1。第一气体包含含氢气体。含氢气体例如可以为h2气体和/或nh3气体。
[0099]
在步骤st1中，如图5的(a)所示，从等离子体pl1向被加工物w的表面照射氢的活性种例如氢离子。在图5的(a)中，包围文字“h”的圆形的图形表示氢的活性种。向被加工物w的表面照射氢的活性种时，如图5的(b)所示，将第一区域r1的一部分、即包含该表面的第一区域r1的一部分改性，成为改性区域mr1。此外，对于图3的被加工物w，如图7的(a)所示，形成改性区域mr1。利用氟的活性种可以容易地除去改性区域mr1。另一方面，第二区域r2是稳定的，在氢的活性种中不被改性。
[0100]
在一个实施方式的步骤st1中，向台的下部电极供给偏置用的高频。在一个实施方式的步骤st1中，仅利用偏置用的高频即可生成等离子体。向下部电极供给偏置用的高频时，氢离子被较强地引导至加工物w，能够促进第一区域r1的改性，在第一区域r1的膜厚方向上，改性区域mr1的厚度变大。此外，在步骤st1中向下部电极供给的偏置用的高频的电力
被设定成使得无法产生利用溅射进行的蚀刻。
[0101]
在被加工物w具有第三区域r3的情况下，第一气体可以包含含氧气体。含氧气体例如可以为o2气体、co气体、co2气体、no气体、no2气体、n2o气体、so2气体中的任一或者包含上述气体中2种以上的混合气体。第一气体为包含含氧气体的情况下，如图5的(a)所示，向被加工物w的表面照射氧的活性种例如氧离子。在图5的(a)中，包围文字“o”的圆形的图形表示氧的活性种。向被加工物w的表面照射氧的活性种时，如图5的(b)所示，第三区域r3的一部分、即包含该表面的第三区域r3的一部分氧化，而成为氧化区域mr3。如此将第三区域r3的表面氧化时，能够抑制后述的步骤st2中的第三区域r3的蚀刻。
[0102]
在一个实施方式中，第一气体中的含氧气体对第一气体中的含氢气体的流量的比率可以为3/100以上、9/100以下。如上所述，设定第一气体中的含氧气体对第一气体中的含氢气体的流量的比率，由此在后述的步骤st2中能够进一步抑制包含氧化区域mr3的第三区域r3的蚀刻。另外，能够抑制后述的步骤st2中的第一区域r1的蚀刻率的降低。
[0103]
在使用等离子体处理装置10时，在步骤st1中，从气体供给部44向腔室12c供给包含含氢气体的第一气体。向腔室12c供给的第一气体，也可以包含含氧气体。包含于第一气体中的一种以上的气体的流量分别由流量控制器组44b的对应的流量控制器控制。另外，通过排气装置38将腔室12c的压力设定为指定的压力。另外，也可以向下部电极18供给来自高频电源30的偏置用的高频。在步骤st1中，为了生成等离子体，可以从高频电源70a、高频电源70b向内侧天线元件52a、外侧天线元件52b分别供给高频，但是也可以不供给。即，在步骤st1中，由于向下部电极18供给偏置用的高频，不使用其他的高频也可以生成等离子体。
[0104]
接下来的步骤st2中，在腔室内生成第二气体的等离子体pl2。第二气体包含含氟气体。含氟气体可以为含氟的任意气体。例如，含氟气体可以为nf3气体、sf6气体、碳氟化合物气体(例如，cf4气体)中的任一或者包含上述气体中的两种以上的气体的混合气体。第二气体除了含氟气体，也可以含有其他气体，例如o2气体和ar气体之类的稀有气体。
[0105]
在步骤st2中，如图6的(a)所示，从等离子pl2向被加工物w的表面照射的氟的活性种。在图6的(a)中，包围文字“f”的圆形的图形表示氟的活性种。向被加工物w的表面照射氟的活性种时，如图6的(b)所示，利用氟的活性种对改性区域mr1有选择地执行蚀刻以除去。此外，对于图3的被加工物w，如图7的(b)所示，除去改性区域。
[0106]
在一个实施方式的步骤st2中，不向台的下部电极供给偏置用的高频。在步骤st2中，在不台的下部电极供给偏置用的高频的情况下，作为氟的活性种不是氟离子，而主要是利用氟基进行蚀刻。即，不利用离子进行图案蚀刻，而利用基团进行蚀刻。由此，能够抑制第二区域r2和包含氧化区域mr3的第三区域r3的蚀刻。另外，利用改性区域mr1和氟的活性种的化学反应，将改性区域mr1除去。
[0107]
在一个实施方式的步骤st2中，第二气体可以含有氢。第二气体含有氢的情况下，第二气体中的氢的原子的数目对第二气体中的氟的原子数目的比率为8/9以上。另外，在第二气体中含氟气体为nf3气体、含氢气体为h2气体的情况下，第二气体中的h2气体的流量对第二气体中的nf3气体的流量的比率为3/4以上。以上述的方式设定第二气体中的氢的原子的数目对第二气体中的氟的原子数目的比率或者第二气体中的h2气体的流量对第二气体中的nf3气体的流量的比率时，氮化硅、氧化硅和硅几乎不会被蚀刻。但是，利用氢改性了的氮化硅能够被蚀刻。即，改性区域mr1被蚀刻。因此，能够进一步提高第一区域r1的蚀刻的选
择性。
[0108]
在使用等离子体处理装置10时，在步骤st2中，从气体供给部44向腔室12c供给包含含氟气体的第二气体。向腔室12c供给的第二气体也可以不包含含氢气体。包含于第二气体的一种以上的气体的流量分别由流量控制器组44b的对应的流量控制器控制。另外，利用排气装置38，将腔室12c的压力设定为指定的压力。另外，向内部天线元件52a供给来自高频电源70a的高频，向外部天线元件52b供给来自高频电源70b的高频。来自高频电源30的偏置用的高频不被供给到下部电极18，或者其功率比较小。
[0109]
如图1所示，在接下来的步骤stj中，判断是否满足停止条件。停止条件，在包含步骤st1和步骤st2的流程的执行次数达到规定次数时，判断为满足。在步骤stj中，判断为不满足停止条件的时候，再次执行步骤st1。另一方面，在判断为满足停止条件时，方法mt结束。在方法mt结束时，如图6的(c)所示，从如图2所示的被加工物w除去第一区域r1。或者，如图7的(c)所示，从图3所示的被加工物w除去第一区域r1。
[0110]
在方法mt中，利用在步骤st1中生成的氢的活性种对第一区域r1的一部分进行改性，成为通过氟的活性种能够容易地除去的改性区域mr1。另一方面，由氧化硅形成的第二区域r2是稳定的，因此在氢的活性种中不被改性。因此，在步骤st2中，相对于第二区域r2将改性区域mr1有选择地除去。因此，根据方法mt，相对于第二区域r2将第一区域r1有选择地蚀刻。另外，在步骤st1和步骤st2中生成的等离子体中的活性种，与氢氟烃气体的等离子体中的活性种相比，具有相当低的堆积性，或者，实际上没有堆积性。因此，根据方法mt，能够抑制堆积物的生成。
[0111]
另外，在被加工物w具有第三区域r3的情况下，如上所述，第一气体中包含含氧气体。由此，在步骤st1中，通过氧的活性种，第三区域r3的表面发生氧化，在步骤st2的蚀刻中，能够抑制包含氧化区域mr3的第三区域r3的蚀刻。因此，能够相对第二区域r2和第三区域r3将第一区域r1有选择地蚀刻。
[0112]
另外，如上所述，在一个实施方式中，将第一气体中的含氧气体的流量对第一气体中的含有氢气体的流量的比率设定为3/100以上、9/100以下。在该实施方式中，在步骤st2中，能够进一步抑制包含氧化区域mr3的第三区域r3的蚀刻。另外，能够抑制步骤st2中的第一区域r1的蚀刻率的降低。结果为能够相对于第三区域r3以更高的选择比蚀刻第一区域r1。
[0113]
以下，对另一实施方式的方法进行说明。图8是表示另一实施方式的方法的流程图。图8所示的方法mta，可以应用于如图3所示的被加工物w那样的、利用第一区域r1将第二区域r2和第三区域r3覆盖的被加工物。
[0114]
方法mta包含与方法mt的步骤stp相同的步骤stp。方法mta还包含依次执行的多个流程sq。多个流程sq各自包括与方法mt的步骤st1相同的步骤st1和与方法mt的步骤st2相同的步骤st2。
[0115]
多个流程sq包含一个以上的第一流程sq1和一个以上的第二流程sq2。一个以上的第一流程sq1为包含多个流程中最初执行的流程的一个以上的流程。一个以上的第二流程sq2为在多个流程sq中、一个以上的第一流程sq1之后执行的流程。一个以上的第二流程sq2为包含用于使第三区域r3的表面氧化的步骤st1的流程。
[0116]
方法mta包含步骤stj1和步骤stj2。在步骤stj1中，判断是否满足停止条件。在步
骤stj1中，停止条件在第一流程sq1的执行次数达到规定次数时，判断为满足。在步骤stj1中，判断为不满足停止条件时，再次执行第一流程sq1。另一方面，在步骤stj1中，判断满足停止条件时，处理向第二流程sq2的执行前进。
[0117]
在步骤stj2中，判断是否满足停止条件。在步骤stj2中，停止条件在第二流程sq2的执行次数达到规定次数时，判断为满足。在步骤stj2中，判断为不满足停止条件时，再次执行第二流程sq2。另一方面，判断为满足停止条件时，结束方法mta的执行。
[0118]
图9的(a)、图9的(b)分别是用于说明图8所示的方法的第一例中的第一流程的步骤st1、第二流程中的步骤st1的图，图9的(c)是表示通过第二流程中的步骤st1的执行将第三区域表面氧化后的状态的图。方法mta的第一例子中，执行一个以上的第一流程sq1，直到第三区域r3露出为止。方法mta的第一例子中，在一个以上的第一流程sq1的步骤st1使用的第一气体，不包含含氧气体。因此，如图9的(a)所示，一个以上的第一流程sq1的步骤st1中，不向被加工物w照射氧的活性种，而向被加工物w照射氢的活性种。
[0119]
方法mta的第一例子中，一个以上的第二流程sq2在第三区域r3刚露出之后即执行。一个以上的第二流程sq2的步骤st1中，第一气体除了含氢气体之外，还包含含氧气体。因此，方法mta的第一例子中，如图9的(b)所示，在第三区域r3露出之后紧接着在步骤st1中，向被加工物w照射氢的活性种和氧的活性种。其结果为，如图9的(c)所示，在第三区域r3的表面露出之后紧接着第三区域r3的表面发生氧化，形成氧化区域r3。因此，由步骤st2的氟的活性种的蚀刻来保护第三区域r3。根据上述方法mta的第一例子，能够相对于第二区域r2和第三区域r3有选择地蚀刻第一区域r1。
[0120]
图10的(a)、图10的(b)分别是用于说明图8所示的方法的第二例的第一流程的步骤st1、第二流程中的步骤st1的图。图10的(c)是表示利用第二流程中的步骤st1的执行来将第三区域表面氧化后的状态的图。方法mta的第二例子中，执行一个以上的第一流程sq1，直到第三区域r3即将露出之前。即，执行一个以上的第一流程sq1，直到形成以覆盖第三区域r3的方式仅残留第一区域r1的状态。在方法mta的第二例子中，在一个以上的第一流程sq1的步骤st1中使用的第一气体，不包含含氧气体。因此，如图10的(a)所示，在一个以上的第一流程sq1的步骤st1中，不向被加工物w照射氧的活性种，而向被加工物w照射氢的活性种。
[0121]
在方法mta的第二例子的一个以上的第二流程sq2中，第一气体除了含氢气体之外，还包含含氧气体。因此，在方法mta的第二例子中，从第三区域r3即将露出的时刻之后，如图10的(b)所示，向被加工物w照射氧的活性种。因此，如图10的(c)所示，在第三区域r3的表面露出之后紧接着第三区域r3的表面发生氧化。因此，在露出第三区域r3的表面紧接着的时刻之后，利用步骤st2的氟的活性种的蚀刻来保护第三区域r3。根据所述方法mta的第二例子，相对于第二区域r2和第三区域r3有选择地蚀刻第一区域r1。
[0122]
以下，还对又一实施方式的方法进行说明。图11是表示又一实施方式的方法的流程图。图11所示的方法mtb与方法mta同样地能够应用于如图3所示的被加工物w那样、利用第一区域r1覆盖第二区域r2和第三区域r3的被加工物。方法mtb除步骤stp、一个以上的第一流程sq1、步骤stj1、一个以上的第二流程sq2和步骤stj2之外，还包含一个以上的第三流程sq3和步骤stj3。
[0123]
在方法mtb中，一个以上的第二流程sq2在将第三区域r3的表面氧化之后结束。方
法mtb中，在步骤stj2中判断为满足停止条件时，处理向第三流程sq3的执行前进。在步骤stj3中，判断是否满足停止条件。停止条件在第三流程sq3的执行次数达到规定次数时，判断为满足。在步骤stj3中，判断为不满足停止条件时，再次执行第三流程sq2。另一方面，在步骤stj3中，判断为满足停止条件时，方法mtb的运行结束。
[0124]
图12的(a)、图12的(b)、图12的(c)分别是用于说明图11所示的方法的第一流程的步骤st1、第二流程中的步骤st1、第三流程中的步骤st1的图。在方法mtb中，执行一个以上的第一流程sq1，在第三区域r3即将露出之前那或者至第三区域r3露出为止。在一个以上的第一流程sq1的步骤st1中，第一气体不包含含氧气体。因此，如图12的(a)所示，在一个以上的第一流程sq1的步骤st1中，不向被加工物w照射氧的活性种，而向被加工物w照射氢的活性种。此外，在一个以上的第一流程sq1的步骤st1中，第一气体也可以包含含氧气体。
[0125]
在方法mtb中，在一个以上的流程sq1之后，为了将第三区域r3的表面氧化，而执行一个以上的第二流程sq2。在一个以上的第二流程sq2的步骤st1中，第一气体除了含氢气体之外，还包含含氧气体。因此，根据方法mtb的一个以上的第二流程sq2，如图12的(b)所示，在第三区域r3露出之后紧接着向被加工物w照射氧的活性种。方法mtb中，一个以上的第二流程sq2在将第三区域r3的表面氧化之后结束。
[0126]
在方法mtb中，在一个以上的流程sq2之后，执行一个以上的第三流程sq3。在一个以上的第三流程sq3的步骤st1中，第一气体不包含含氧气体。因此，如图12的(c)所示，在一个以上的第三流程sq3的步骤st1中，不向被加工物w照射氧的活性种，而向被加工物w照射氢的活性种。在方法mtb中，在一个以上的第二流程sq2中，在其露出之后紧接着将第三区域r3的表面氧化，所以，即使在一个以上的第三流程sq3的步骤st1中、第一气体不包含含氧气体，也能够利用步骤st2中的氟的活性种的蚀刻来保护第三区域r3。根据上述方法mtb，相对于第二区域r2和第三区域r3有选择地蚀刻第一区域r1。
[0127]
以下，对各种实验结果进行说明，但是本发明不限于这些实验。
[0128]
(第一实验)
[0129]
第一实验是为了引导向以下条件而进行的实验：当不通过氢的活性种将氮化硅改性时，就无法通过来自来自第二气体的等离子体的活性种进行蚀刻。在第一实验中，在等离子体处理装置10的腔室内，利用第二气体的等离子体对氮化硅膜、氧化硅膜和硅膜进行处理。第一实验中使用的第二气体为包含nf3气体、h2气体、o2气体和ar气体的气体。在第一实验中，将第二气体中的h2气体的流量设定为各种流量。以下，展示第一实验的其他参数。
[0130]
《第一实验的参数》
[0131]
·
腔室12c的压力：400[mtorr](53.33[pa])
[0132]
·
高频电源70a和70b的高频：27[mhz]、600[w]
[0133]
·
偏置用的高频：0[w]
[0134]
·
nf3气体的流量：45[sccm]
[0135]
·
o2气体的流量：300[sccm]
[0136]
·
ar气体的流量：100[sccm]
[0137]
·
处理时间：10[秒]
[0138]
在第一实验中，对利用使用第二气体的等离子体的处理而得到的氮化硅膜、氧化硅膜、硅膜各自的膜厚的减少量(长度)(即蚀刻量)进行了测量。图13的(a)、图13的(b)和图
13的(c)中图示表示第一实验的结果的图表。图13的(a)、图13的(b)和图13的(c)各自的图表中，横轴表示第二气体中的h2气体的流量。图13的(a)的图表的纵轴表示氮化硅膜的蚀刻量，图13的(b)的图表的纵轴表示氧化硅膜的蚀刻量，图13的(c)的图表的纵轴表示硅膜的蚀刻量。
[0139]
由图13的(a)、图13的(b)和图13的(c)可知，第二气体中的h2气体的流量为60sccm以上时，在第二气体的等离子体处理中，氮化硅膜、氧化硅膜和硅膜基本不被蚀刻。因此，在使用第二气体中的h2气体的流量对第二气体中的nf3气体的流量的比率为3/4以上的第二气体等离子体的处理中，确认氮化硅、氧化硅和硅没有被蚀刻。由此，在第二气体中的氧的原子数目对第二气体中的氟的原子数目的比率为8/9以上时，在使用第二气体的等离子体的处理中，确认氮化硅、氧化硅和硅没有被蚀刻。。
[0140]
(第二实验)
[0141]
第二实验中，使用等离子体处理装置10，对氮化硅膜、氧化硅膜和硅膜应用方法mt，求出第一气体中的o2气体对第一气体中的h2气体的比率与氮化硅膜对氧化硅膜和硅膜的蚀刻的选择比的关系。第二实验中包含步骤st1和步骤st2的流程的执行次数为6次。以下，展示第二实验的其他参数。
[0142]
《第二实验中步骤st1的参数》
[0143]
·
腔室12c的压力：30[mtorr](4[pa])
[0144]
·
高频电源70a和70b的高频：0[w]
[0145]
·
偏置用的高频：13.56[mhz]、50[w]
[0146]
·
h2气体的流量：100[sccm]
[0147]
·
处理时间：15[秒]
[0148]
《第二实验中步骤st2的参数》
[0149]
·
腔室12c的压力：400[mtorr](53.33[pa])
[0150]
·
高频电源70a和70b的高频：27[mhz]、600[w]
[0151]
·
偏置用的高频：0[w]
[0152]
·
nf3气体的流量：45[sccm]
[0153]
·
h2气体的流量：60[sccm]
[0154]
·
o2气体的流量：300[sccm]
[0155]
·
ar气体的流量：100[sccm]
[0156]
·
处理时间：10[秒]
[0157]
在第二实验中，对氮化硅膜、氧化硅膜、硅膜各自的膜厚的减少量(长度)(即蚀刻量)进行了测量。进而，根据氮化硅膜的蚀刻量和硅膜的蚀刻量，求出硅膜的蚀刻量对氮化硅膜的蚀刻量的比率、即硅膜对氮化硅膜的蚀刻的选择比。在图14的(a)、图14的(b)和图15中表示结果。在图14的(a)、图14的(b)和图15各自的图表中，横轴表示o2气体的流量对h2气体的流量的比率。图14的(a)的图表中，纵轴表示氮化硅膜的蚀刻量。在图14的(b)的图表中，纵轴表示氧化硅膜的蚀刻量和硅膜的蚀刻量。在图15的图表中，纵轴表示硅膜对氮化硅膜的蚀刻的选择比。
[0158]
从图14的(b)的图表可知，第一气体中的o2气体的流量对第一气体中的h2气体的流量的比率为3/100以上(比例为3％以上)时，确认硅膜的蚀刻量减少、即能够抑制硅膜的蚀
刻。另外，从图14的(a)的图表可知，第一气体中的o2气体的流量对第一气体中的h2气体的流量的比率为9/100以下(比例为9％以下)时，氮化硅膜的蚀刻量与第一气体中的o2气体的流量对第一气体中的h2气体的流量的比率为0时的氮化膜的蚀刻量大致相等。即，当第一气体中的o2气体的流量对第一气体中的h2气体的流量的比率为9/100以下时，氮化膜的蚀刻量没有大致减少。因此，如图15所示，如果第一气体中的o2气体的流量对第一气体中的h2气体的流量的比率为3/100以上、9/100以下时，确认硅膜对氮化硅膜的蚀刻的选择比成为高选择比。
[0159]
(第三实验)
[0160]
在第三实验中，使用等离子体处理装置10，将方法mt应用于与图3所示的被加工物w相同的实验样品1和实验样品2。在应用于实验样品1的方法mt中，第一气体中不包含o2气体。在应用于实验样品2的方法mt中，第一气体中不包含o2气体。另外，使用等离子体处理装置10，对与图3所示的被加工物w相同的比较样品，进行了包含含有氢氟烃气体的处理气体的等离子体处理。以下，表示应用于实验样品1的方法mt的参数、应用于实验样品2的方法mt的参数和应用于比较样品的等离子体处理的参数。此外，在应用于实验样品1的方法mt和应用于实验样品2的方法mt中，执行处理至第一区域r1被除去为止，包含步骤st1和步骤st2的流程的执行次数为33次。同样地，在对比较样品的等离子体处理中，也进行了处理至第一区域r1被除去为止。
[0161]
《第三实验的用于实验样品1的方法mt的步骤st1的参数》
[0162]
·
腔室12c的压力：30[mtorr](4[pa])
[0163]
·
高频电源70a和70b的高频：0[w]
[0164]
·
偏置用的高频：13.56[mhz]、50[w]
[0165]
·
h2气体的流量：100[sccm]
[0166]
·
o2气体的流量：0[sccm]
[0167]
·
处理时间：15[秒]
[0168]
《第三实验的用于实验样品1的方法mt的步骤st2的参数》
[0169]
·
腔室12c的压力：400[mtorr](53.33[pa])
[0170]
·
高频电源70a和70b的高频：27[mhz]、600[w]
[0171]
·
偏置用的高频：0[w]
[0172]
·
nf3气体的流量：45[sccm]
[0173]
·
h2气体的流量：60[sccm]
[0174]
·
o2气体的流量：300[sccm]
[0175]
·
ar气体的流量：100[sccm]
[0176]
·
处理时间：10[秒]
[0177]
《第三实验的用于实验样品2的方法mt的步骤st1的参数》
[0178]
·
腔室12c的压力：30[mtorr](4[pa])
[0179]
·
高频电源70a和70b的高频：0[w]
[0180]
·
偏置用的高频：13.56[mhz]、50[w]
[0181]
·
h2气体的流量：100[sccm]
[0182]
·
o2气体的流量：9[sccm]
[0183]
·
处理时间：15[秒]
[0184]
《第三实验的用于实验样品2的方法mt的步骤st2的参数》
[0185]
·
腔室12c的压力：400[mtorr](53.33[pa])
[0186]
·
高频电源70a和70b的高频：27[mhz]、600[w]
[0187]
·
偏置用的高频：0[w]
[0188]
·
nf3气体的流量：45[sccm]
[0189]
·
h2气体的流量：60[sccm]
[0190]
·
o2气体的流量：300[sccm]
[0191]
·
ar气体的流量：100[sccm]
[0192]
·
处理时间：10[秒]
[0193]
《应用于比较样品的等离子体处理的参数》
[0194]
·
腔室12c的压力：50[mtorr](6.666[pa])
[0195]
·
高频电源70a和70b的高频：27[mhz]、200[w]
[0196]
·
偏置用的高频：50[w]
[0197]
·
ch3f气体的流量：30[sccm]
[0198]
·
o2气体的流量：15[sccm]
[0199]
·
he气体的流量：500[sccm]
[0200]
图16的(a)是用于对第三实验中各样品要求的减少量执行说明的图。在图16的(a)中，以双点划线表示各样品的处理前的第二区域r2和第三区域r3，以实线表示各样品的处理后的第二区域r2和第三区域r3。在第三实验中，如图16的(a)所示，对各样品求出第二区域r2的减少量δl2和第三区域r3的减少量δl3。将其结果表示在图16的(b)的表中。从图16的(b)表示的比较样品的结果可知，使用包含氢氟烃气体的等离子体处理中，不仅第一区域r1被蚀刻，第二区域r2和第三区域r3也被蚀刻。另一方面，从图16的(b)的表所展示的实验样品1的结果可知，在方法mt中，通过使用包含含氢气体的第一气体的等离子体的改性，确认不对第二区域r2进行蚀刻，而对第一区域r1有选择地进行蚀刻。但是，在应用于实验样品1的方法mt中，第一气体不包含含氧气体，因此，第三区域r3被蚀刻。在应用了使用包含含氧气体的第一气体的方法mt的实验样品2中，确认能够不对第二区域r2和第三区域r3两者进行蚀刻，而对第一区域r1有选择地进行蚀刻。
[0201]
以下，对另一实施方式的方法进行说明。图17是表示另一实施方式的方法的流程图。在以下的说明中，与图17一起，参照图18～图25。在图17所示的方法mtc中，在具有第一区域的被加工物形成了第二区域之后，将含有上述步骤st1和步骤st2的流程执行1次以上。以下，对使用等离子体装置10执行的方法mtc进行说明，但是方法mtc，也可以使用等离子体处理装置10以外的等离子体处理装置来执行。
[0202]
在方法mtc的步骤stp中，在等离子体处理装置10的台14上载置如图18所示的被加工物w。图18所示的被加工物w具有基底层ul和区域el。区域el设置于基底层ul上。基底层ul的表面包含主面ul1。主面ul1为与方向dr垂直的面。在被加工物w载置于台14(静电卡盘16上)的状态下，方向dr与垂直方向对应。
[0203]
区域el包含多个凸区域(例如凸区域pj1、凸区域pj2)。区域el的多个凸区域各自从主面ul11向上方延伸。区域el的多个凸区域各自具有端面。凸区域pj1具有端面te1。凸区
域pj2具有端面te2。在如图18所示的被加工物w露出有区域el的多个凸区域的各自的端面。露出有凸区域pj1的端面te1和凸区域pj2的端面te2。
[0204]
多个凸区域的各自的高度为该端面与主面ul1之间的距离。凸区域pj1的高度tt1为端面te1与主面ul1之间的距离。凸区域pj2的高度tt2为端面te2与主面ul1之间的距离。区域el的多个凸区域各自的高度彼此不同。凸区域pj1比凸区域pj2低。即，凸区域pj1的高度tt1的值比凸区域pj2的高度tt2的值小。
[0205]
基底层ul例如由si(硅)形成。区域el例如由氮化硅形成。即，区域el的全部可以为由氮化硅形成的第一区域。或者，多个凸区域可以由彼此不同的材料形成。例如，多个凸区域中的一部分可以由与其他的凸区域的材料不同的材料形成。例如，凸区域pj1可以由氮化硅形成，其他的凸区域可以由硅之类的其他的一种以上的材料形成。此时，凸区域pj1为由氮化硅形成的第一区域。
[0206]
区域el的多个凸区域(凸区域pj1、凸区域pj2等)的端部(包含端面te1、端面te2等的端面的部分)，可以形成为根据距主面ul1的距离的大小使它们的宽度狭窄。即，区域el的多个凸区域的端部可以具有逐渐变尖的形状。区域el的多个凸区域的端面具有逐渐变尖的形状时，由多个凸区域的端部划定的开口的宽度变得比较大，因此，能够在很大程度上抑制在上述凸区域的端部形成的堆积物。
[0207]
如图17所示，步骤stp包含步骤st11和步骤st12。在步骤st11中，在如图18所示的被加工物w载置于台14上的状态下，在该被加工物w的表面上，第一膜sf1共形地形成。第一膜sf1由氧化硅形成。步骤st11的成膜方法为ald(atomic layer deposition)方法。图24表示了步骤st11的详细的流程图。如图24所示，步骤st11包含步骤st11a、步骤st11b、步骤st11c和步骤st11d。步骤st11a、步骤st11b、步骤st11c和步骤st11d构成流程sq11。在步骤st11中，流程sq11被执行一次以上。
[0208]
在步骤st11a中，从气体供给部44向其中收纳有被加工物w的腔室12c供给第三气体。第三气体包含氨基硅烷类气体、例如含有机的氨基硅烷类气体。含有机的氨基硅烷类气体例如使用氨基硅烷单体(h
3-si-r(r为含有机的氨基))。在步骤st11a中，不生成第三气体的等离子体。在步骤st11a中，第三气体中的分子(例如氨基硅烷单体)作为前驱体附着在被加工物w的表面。此外，第三气体包含的氨基硅烷类气体除氨基硅烷单体之外，也可以包含具有1～3个硅原子的氨基硅烷。另外，第三气体包含的氨基硅烷类气体也可以包含具有1～3个氨基的氨基硅烷。
[0209]
接下来的步骤st11b中，执行腔室12c的吹扫。即，在步骤st11b中，将第三气体排气。在步骤st11b中，可以向腔室12c供给作为吹扫气体的氮气或者稀有气体之类的不活泼气体。在步骤st11b中，能够除去过剩地附着于被加工物w上的分子。通过执行步骤st11b，被加工物w上的前驱体的层成为极薄的层(例如单分子层)。
[0210]
在步骤st11c中，在腔室12c内生成第四气体的等离子体。第四气体包含含氧气体。第四气体例如可以为含氧气体。在步骤st11c中，从气体供给部44向腔室12c供给第四气体。另外，利用排气装置38将腔室12c的压力设定为指定的压力。另外，从高频电源70a、高频电源70b向内侧天线元件52a、外侧天线元件52b分别供给高频。此外，也可以向下部电极18供给来自高频电源30的偏置用的高频。在步骤st11c中，第四气体被激发而生成等离子体。然后，将前驱体的层暴露于由等离子体形成的氧的活性种。由此，形成前驱体的层的硅氧化膜
(第一膜sf1或者其一部分)。
[0211]
接下来的步骤st11d中，执行腔室12c的吹扫。即，在步骤st11d中，将第四气体排气。在步骤st11d中，向腔室12c供给作为吹扫气体的氮气或者稀有气体之类的不活泼气体。
[0212]
接下来的步骤st11e中，判断是否结束流程sq11的执行。具体而言，在步骤st11e中，判断流程sq11的执行次数是否达到预先设定的次数。在步骤st11e中，判断为流程sq11的执行次数没有达到预先设定的次数时，再次执行流程sq11。另一方面，在步骤st11e中，判断为流程sq11的执行次数达到预先设定的次数时，步骤st11的执行结束。通过执行该步骤st11，如图19所示，在被加工物w的表面上，共形地形成第一膜sf1。第一膜sf1的膜厚由流程sq11的执行次数规定。即，第一膜sf1的膜厚由通过流程sq11执行一次而形成的硅氧化膜的膜厚与流程sq11执行的次数的乘积来表示。流程sq11的执行次数根据第一膜sf1的期望的膜厚设定。
[0213]
回到图17，在方法mtc中，接着，执行步骤st12。在步骤st12中，在第一膜sf1上形成第二膜sf2。第二膜sf2由氧化硅形成。在步骤st12中，以距其形成位置的主面ul1的距离越大、膜厚越大的方式形成第二膜sf2。例如，如图20所示，在凸区域pj2的端面te2上的第一膜sf1上形成的第二膜sf2的膜厚，比在凸区域pj1的端面te1上的第一膜sf1上形成的第二膜sf2的膜厚大。
[0214]
在步骤st12的成膜处理中，能够使用如图25的(a)所示的步骤st12a或者图25的(b)所示的步骤st12b。以下，对步骤st12a和步骤st12b进行说明。
[0215]
步骤st12a包含步骤st121和步骤st122。在步骤st121中，在腔室12c内生成第五气体的等离子体。第五气体包含硅原子，并且包含氯原子或者氢原子。第五气体包含sicl4气体或者sih4气体。第五气体例如为sicl4气体或者sih4气体、ar气体、和含氧气体的混合气体。在步骤st121中，从气体供给部44向腔室12c供给第五气体。另外，利用排气装置38将腔室12c的压力设定为指定的压力。另外，从高频电源70a、高频电源70b向内侧天线元件52a、外侧天线元件52b分别供给高频。此外，也可以向下部电极18供给来自高频电源30的偏置用的高频。在步骤st121中，第五气体被激发而生成等离子体。然后，利用来自等离子体的硅和氧，在第一膜sf1上形成第二膜sf2。接下来的步骤st122中，执行腔室12c的吹扫。步骤st122的吹扫，与步骤stst11b(应为st11b)的吹扫相同。
[0216]
步骤st12b包含步骤st125、步骤st126、步骤st127和步骤st128。步骤st125、步骤st126、步骤st127和步骤st128构成流程sq12。步骤st12b中，流程sq12被执行一次以上。
[0217]
在步骤st125中，向腔室12c供给第六气体。第六气体包含硅原子或氯原子。第六气体可以为包含sicl4气体和ar气体的混合气体。在步骤st125中，从气体供给部44向腔室12c供给第六气体。另外，利用排气装置38将腔室12c的压力设定为指定的压力。在步骤st125中，不生成等离子体。步骤st125中，第六气体中的含硅分子作为前驱体而附着在第一膜sf1的表面。接下来的步骤st126中，执行腔室12c的吹扫。步骤st126的吹扫，与步骤st11b的吹扫相同。通过执行步骤st126，能够除去过剩地附着于第一膜sf1的分子。
[0218]
接下来的步骤st127中，在腔室12c内生成第七气体的等离子体。第七气体包含含氧气体。第七气体例如为包含含氧气体和ar气体的混合气体。在步骤st127中，从气体供给部44向腔室12c供给第七气体。另外，利用排气装置38将腔室12c的压力设定为指定的压力。另外，从高频电源70a、高频电源70b向内侧天线元件52a、外侧天线元件52b分别供给高频。
此外，也可以向下部电极18供给来自高频电源30的偏置用的高频。在步骤st127中，第七气体被激发而生成等离子体。然后，将前驱体的层暴露于由等离子体形成的氧的活性种。由此，前驱体的层形成硅氧化膜(第二膜sf2或者其一部分)。接下来的步骤st128中，执行腔室12c的吹扫。步骤st128的吹扫与步骤st11b的吹扫相同。
[0219]
在接下来的步骤st129中，判断是否结束流程sq12的执行。具体而言，在步骤st129中，判断流程sq12的执行次数是否达到预先设定的次数。在步骤st129中，判断为流程sq12的执行次数没有达到预先设定的次数时，再次执行流程sq12。另一方面，在步骤st129中，判断为流程sq12的执行次数达到预先设定的次数时，步骤st12b的执行结束。第二膜sf2的膜厚由流程sq12的执行次数规定。即，第二膜sf2的膜厚，随着流程sq12的执行次数的增加而增大。流程sq12的执行次数根据第二膜sf2的期望的膜厚设定。
[0220]
回到图17，在方法mtc中，接着，执行步骤st13。在步骤st13中，执行对第一膜sf1和第二膜sf2的各向异性的蚀刻。由此，除去多个凸区域中一个以上的凸区域上的第一膜sf1和第二膜sf2。例如，如图12所示，除去凸区域pj1的端面te1上的第一膜sf1和第二膜sf2。
[0221]
在步骤st13中，在腔室12c内生成第八气体的等离子体。第八气体可以包含碳氟化合物类气体。碳氟化合物类气体包含碳氟化合物(c
xfy
)和/或氢氟烃化合物(c
xhyfz
)。碳氟化合物类气体例如可以包含cf4、c4f8、chf3中的一种以上。在步骤st13中，从气体供给部44向腔室12c供给第四气体。另外，利用排气装置38将腔室12c的压力设定为指定的压力。另外，从高频电源70a、高频电源70b向内侧天线元件52a、外侧天线元件52b分别供给高频。而且，向下部电极18供给来自高频电源30的偏置用的高频。由此，将来自等离子体的粒子引导至被加工物w，来进行第一膜sf1和第二膜sf2的各向异性的蚀刻。
[0222]
包含在距主面ul1的距离小的位置形成的第一膜sf1和第二膜sf2的复合膜较薄，包含在距主面ul1的距离大的位置形成的第一膜sf1和第二膜sf2的复合膜较厚。因此，在步骤st13中，能够除去多个凸区域的端面中、距主面ul1的距离小的一部分的端面上的复合膜。例如，如图21所示，除去凸区域pj1的端面te1上的第一膜sf1和第二膜sf2。凸区域pj2的端面te2上的第二膜sf2，其膜厚虽然薄，但是有残留。残留的第一膜sf1和第二膜sf2成为第二区域。
[0223]
接下来的步骤st14中，相对于第一膜sf1和第二膜sf2、即第二区域，有选择地蚀刻第一区域、即多个凸区域中露出有端面的凸区域。在步骤st14中，将包含上述步骤st1和步骤st2的流程执行一次以上。在步骤st1中，包含多个凸区域中露出有端面的凸区域的该端面的一部分区域被改性。例如，如图22所示，包含端面te1的凸区域pj1的一部分区域被改性，成为改性区域mx。接下来的步骤st2中，如图23所示，有选择地除去改性区域mx。
[0224]
该方法mtc，不仅能够用于如图18所示的被加工物w的一部分的凸区域的蚀刻，还能够用于例如鳍式场效应管的制造。在鳍式场效应管的制造中，被加工物具有鳍区域和多个栅极区域。鳍区域提供源极区域、漏极区域和通道区域。多个栅极区域排列于鳍状区域上。相邻的栅极区域之间，鳍状区域由硅氮化膜覆盖。在鳍式场效应管的制造中，一边保护多个栅极区域，一边在相邻的栅极区域之间执行除去硅氮化膜、使鳍状区域(源极区域和漏极区域)露出的处理。该处理是为形成与鳍状区域(源极区域和漏极区域)的连接而进行的。为了实现该处理，可以使用方法mtc。
[0225]
以上，对各种实施方式进行了说明，但是不限于上述实施方式，也能够构成各种变
形方式。上述的等离子体处理装置10为感应耦合型的等离子体处理装置，但是在各种实施方式和其变形方式的方法的各自中能够使用的等离子体处理装置也可以为ecr(electron cyclotron resonance)型的等离子体处理装置、电容耦合型的等离子体处理装置、或者在等离子体的生成中使用微波之类的表面波的等离子体处理装置。

技术特征：
1.一种蚀刻装置，其特征在于，包括：具有气体导入口和排气口的腔室；设置在所述腔室内的基片支承部，该基片支承部包括电极，可对该电极供给高频偏置电力；等离子体产生部；和进行下述的a控制～c控制的控制部，a控制，将包括由氮化硅形成的第一区域和由氧化硅形成的第二区域的基片放置在所述基片支承部上，b控制，供给所述高频偏置电力，从含氢的第一气体产生第一等离子体以对所述第一区域进行改性，c控制，停止所述高频偏置电力的供给，从含氟的第二气体产生第二等离子体以除去改性了的所述第一区域。2.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：所述控制部执行多个序列控制，各个序列控制依次包括b控制和c控制。3.如权利要求2所述的蚀刻装置，其特征在于：控制部还进行如下所述的d控制和e控制，d控制，当所述多个序列控制的重复次数达到规定次数时，判断为满足停止条件，e控制，当所述多个序列控制的重复次数没有达到规定次数时，判断为不满足停止条件。4.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：所述控制部在b控制中对感应耦合等离子体天线供给高频电力。5.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：所述等离子体产生部包括感应耦合等离子体天线，所述控制部在c控制中向所述感应耦合等离子体天线供给高频电力。6.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：所述等离子体产生器包括感应耦合等离子体天线，所述控制器在c控制中向所述感应耦合等离子体天线供给高频电力。7.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：所述a控制包括：a1控制，在氮化硅层上形成氧化硅层；和a2控制，对所述氧化硅层进行蚀刻以使所述氮化硅层的一部分露出，其中，所述氮化硅层的露出部分是所述第一区域，所述氧化硅层是所述第二区域。8.如权利要求7所述的蚀刻装置，其特征在于：所述a1控制包括：a11控制，将所述氮化硅层暴露于第三气体中以在所述氮化硅层上形成前驱体层；和a12控制，将所述前驱体层暴露于第四种气体中以形成氧化硅层。9.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：在所述b控制中，所述控制部通过所述气体导入口供给nf3气体。10.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：
在所述c控制中，所述控制部通过所述气体导入口供给氢，使得所述第二气体中的氢原子数对所述第二气体中的氟原子数的比率为8/9以上。11.如权利要求10所述的蚀刻装置，其特征在于：在所述c控制中，所述控制部通过所述气体导入口供应h2气体。12.如权利要求11所述的蚀刻装置，其特征在于：所述控制部通过所述气体导入口供给h2气体，使得所述第二气体中的h2气体的流量对所述第二气体中的nf3气体的流量的比率为3/4以上。13.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：在所述b控制中，所述控制部通过气体导入口供给h2气体。14.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：在所述c控制中，所述控制部通过所述气体导入口供给氧。15.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于：在所述c控制中，所述控制部通过所述气体导入口供给氢。16.如权利要求8所述的蚀刻装置，其特征在于：在所述a11控制中，所述控制部通过所述气体导入口供给含有机的氨基硅烷类气体。17.如权利要求8所述的蚀刻装置，其特征在于：在所述a12控制中，所述控制部通过所述气体导入口供给含有氧原子的气体。18.一种蚀刻装置，其用于相对于基片上的由氧化硅形成的第二区域有选择地蚀刻由氮化硅形成的第一区域，所述蚀刻装置的特征在于，包括：具有气体导入口和排气口的腔室；设置在所述腔室内的基片支承部，该基片支承部包括电极；向所述腔室供给气体的气体供给装置；对所述电极供给rf信号的rf供给部；和进行下述的a控制～e控制的控制部，a控制，将基片放置在基板支承部上，b控制，使用rf信号从含氢的第一气体形成第一等离子体，c控制，将基片暴露于所述第一等离子体以对所述第一区域进行改性，d控制，不利用所述rf信号地从含氟的第二气体形成第二等离子体，e控制，将基片暴露于所述第二等离子体以除去改性了的所述第一区域。

技术总结
本发明提供一种蚀刻装置，其包括：具有气体导入口和排气口的腔室；设置在所述腔室内的基片支承部，该基片支承部包括电极，可对该电极供给高频偏置电力；等离子体产生部；和进行下述的a控制～c控制的控制部，a控制，将包括由氮化硅形成的第一区域和由氧化硅形成的第二区域的基片放置在所述基片支承部上，b控制，供给所述高频偏置电力，从含氢的第一气体产生第一等离子体以对所述第一区域进行改性，c控制，停止所述高频偏置电力的供给，从含氟的第二气体产生第二等离子体以除去改性了的所述第一区域。区域。区域。


技术研发人员：田端雅弘 熊仓翔
受保护的技术使用者：东京毅力科创株式会社
技术研发日：2017.12.13
技术公布日：2022/3/8