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CN111066129B - 蚀刻处理方法和蚀刻处理装置 - Google Patents

蚀刻处理方法和蚀刻处理装置 Download PDF

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CN111066129B
CN111066129B CN201980004391.5A CN201980004391A CN111066129B CN 111066129 B CN111066129 B CN 111066129B CN 201980004391 A CN201980004391 A CN 201980004391A CN 111066129 B CN111066129 B CN 111066129B
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etching
wafer
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silicon
etching object
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木原嘉英
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Tokyo Electron Ltd
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    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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Abstract

蚀刻处理方法包括:准备化合物的步骤;和在存在所述化合物的环境下对蚀刻对象进行蚀刻的步骤。对蚀刻对象进行蚀刻的步骤包含在该蚀刻对象含有氮化硅SiN时,在氢H和氟F存在的环境下蚀刻该蚀刻对象的步骤,且包含在该蚀刻对象含有硅Si时,在存在氮N、氢H和氟F的环境下蚀刻该蚀刻对象的步骤。该化合物含有构成比氟化氢HF强的酸的阴离子的元素,或者含有构成比氨NH3强的碱的阳离子的元素。

Description

蚀刻处理方法和蚀刻处理装置
技术领域
本发明涉及蚀刻处理方法和蚀刻处理装置。
背景技术
已知有一种在低温环境下对层叠了硅氧化膜和氮化硅膜的半导体晶片蚀刻高深宽比的孔的方法(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-207840号公报。
专利文献2:日本特开2015-79876号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
在使用含氢气体对含有氮化硅SiN的蚀刻对象进行蚀刻时产生的反应生成物成为蚀刻的阻碍因素,而在蚀刻时的尺寸控制上引起问题。虽然公开有通过加热到200℃以上而使上述反应生成物挥发的方法(参照专利文献2),但在本发明中提供不进行加热就能够除去上述反应生成物的进行蚀刻的蚀刻处理方法和蚀刻处理装置。
用于解决技术问题的方法
本发明的一方式的蚀刻处理方法包括:准备化合物的步骤;和在存在所述化合物的环境下对蚀刻对象进行蚀刻的步骤。对蚀刻对象进行蚀刻的步骤包含在该蚀刻对象含有氮化硅SiN时,在氢H和氟F存在的环境下蚀刻该蚀刻对象的步骤,且包含在该蚀刻对象含有硅Si时,在存在氮N、氢H和氟F的环境下蚀刻该蚀刻对象的步骤。该化合物含有构成比氟化氢HF强的酸的阴离子的元素,或者含有构成比氨NH3强的碱的阳离子的元素。
发明效果
依照本发明,能够适当地对蚀刻对象进行蚀刻。
附图说明
图1是表示蚀刻处理装置10的一例的纵截面图。
图2是表示控制装置51的一例的图。
图3是表示将使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面所附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为15的气体进行了分析的结果的曲线图。
图4是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为16的气体进行了分析的结果的曲线图。
图5是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为17的气体进行了分析的结果的曲线图。
图6是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为19的气体进行了分析的结果的曲线图。
图7是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为20的气体进行了分析的结果的曲线图。
图8是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为47的气体进行了分析的结果的曲线图。
图9是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为85的气体进行了分析的结果的曲线图。
图10是表示将使用实施例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片与使用比较例2的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片比较而得的比较结果的图。
图11是表示将使用实施例2的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片与使用比较例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片比较而得的比较结果的图。
图12是表示将使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面关于氟F进行了XPS分析的结果的曲线图。
图13是表示将使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面关于氮N进行了XPS分析的结果的曲线图。
图14是表示将使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面关于氟F进行了XPS分析的结果的曲线图。
图15是表示将使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面关于氮N进行了XPS分析的结果的曲线图。
图16是表示将使用比较例4、实施例3、实施例4和实施例5的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面进行了XPS分析的结果的曲线图。
图17是表示将使用比较例4、实施例3、实施例6和实施例7的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面进行了XPS分析的结果的曲线图。
图18是表示将使用比较例5、实施例8和实施例9的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片比较而得的结果的图。
具体实施方式
下面,基于附图,对公开的蚀刻处理方法和蚀刻处理装置的实施例进行详细说明。
(蚀刻处理装置10的整体结构)
图1是表示蚀刻处理装置10的一例的纵截面图。蚀刻处理装置10是电容耦合型等离子体处理装置,具有腔室1、排气装置2和闸阀3。腔室1由铝形成,形成为圆筒形,表面进行了阳极氧化处理。腔室1电接地。在腔室1的内部形成有处理空间5。腔室1将处理空间5与外部的气氛隔离。在腔室1还形成有排气口6和开口部7。排气口6形成于腔室1的底面。开口部7形成于腔室1的侧壁。排气装置2经由排气口6与腔室1的处理空间5连接。排气装置2经由排气口6从处理空间5排出气体。闸阀3打开开口部7,或者关闭开口部7。
蚀刻处理装置10还包括载置台8。载置台8配置于处理空间5,设置于腔室1的底部。载置台8具有支承台11和静电吸盘12。支承台11由例如铝Al、钛Ti、碳化硅SiC的导体形成。支承台11支承于腔室1。在支承台11的内部形成有制冷剂流路14。静电吸盘12配置于支承台11的上侧,且配置于支承台11。静电吸盘12包括静电吸盘主体15和吸盘电极16。静电吸盘主体15由绝缘体形成。静电吸盘12通过在静电吸盘主体15的内部埋设吸盘电极16而形成。蚀刻处理装置10还包括直流电压源17。直流电压源17与吸盘电极16电连接,对吸盘电极16供给直流电流。
蚀刻处理装置10还包括冷却器21、制冷剂入口配管22和制冷剂出口配管23。冷却器21经由制冷剂入口配管22及制冷剂出口配管23,与制冷剂流路14连接。冷却器21将例如冷却水或盐水的冷却媒体冷却,使已冷却的冷却媒体经由制冷剂入口配管22及制冷剂出口配管23在制冷剂流路14中循环,对载置台8的静电吸盘12进行冷却。
蚀刻处理装置10还包括传热气体供给源25和传热气体供给通路26。传热气体供给通路26以一端形成于静电吸盘12的上表面的方式形成。传热气体供给源25将例如氦气He或氩气Ar的传热气体供给到传热气体供给通路26,在载置于载置台8的晶片27与静电吸盘12之间供给传热气体。
蚀刻处理装置10还包括气体喷淋头31和遮挡环32。气体喷淋头31由导体形成,形成为圆板状。气体喷淋头31以与载置台8对置且沿气体喷淋头31的下表面的平面相对于沿载置台8的上表面的平面大致平行的方式配置。气体喷淋头31还以关闭形成于腔室1的顶部的开口的方式配置。遮挡环32由绝缘体形成,形成为环状。遮挡环32覆盖气体喷淋头31的周缘部。气体喷淋头31经由遮挡环32支承于腔室1以使得气体喷淋头31与腔室1绝缘。气体喷淋头31电接地。此外,也可以为气体喷淋头31与可变直流电源连接,施加规定的直流电压。
在气体喷淋头31形成有中心侧扩散室33、边缘侧扩散室34、气体导入口35和多个气体供给孔36。中心侧扩散室33形成于气体喷淋头31的内部的中央。边缘侧扩散室34形成于气体喷淋头31的内部的边缘侧,形成于气体喷淋头31的缘与中心侧扩散室33之间。气体导入口35形成于比气体喷淋头31的中心侧扩散室33和边缘侧扩散室34靠上侧处,与中心侧扩散室33和边缘侧扩散室34分别连通。多个气体供给孔36形成于比气体喷淋头31的中心侧扩散室33和边缘侧扩散室34靠下侧处,与中心侧扩散室33和边缘侧扩散室34连通,且与处理空间5连通。
蚀刻处理装置10还包括处理气体供给源37。处理气体供给源37与气体导入口35连接。处理气体供给源37将规定的处理气体供给到气体导入口35。处理气体含有混合了四氟化碳CF4和氢H2的混合气体。处理气体还添加有规定的化合物。作为该化合物,例示氯气Cl2、四氯化硅SiCl4、溴化氢HBr、碘化氢HI。此外,也可以将四氟化碳CF4置换为六氟化硫SF6、四氟化硫SF4。
载置台8的支承台11作为下部电极被利用,气体喷淋头31作为上部电极被利用。蚀刻处理装置10还包括电功率供给装置41。电功率供给装置41包括第1高频电源42、第1匹配器43、第2高频电源44和第2匹配器45。第1高频电源42经由第1匹配器43与载置台8连接。第1高频电源42将第1频率(例如,40MHz)的第1高频以规定的电功率供给到载置台8的支承台11。第1匹配器43使第1高频电源42的内部(或者输出)阻抗与负载阻抗匹配。第1匹配器43在处理空间5中生成了等离子体时发挥作用以使得第1高频电源42的内部阻抗与负载阻抗看起来一致。
第2高频电源44经由第2匹配器45与载置台8连接。第2高频电源44将比第1频率低的第2频率(例如,0.3MHz)的第2高频以规定的电功率供给到载置台8。第2匹配器45使第2高频电源44的内部(或者输出)阻抗与负载阻抗匹配。第2匹配器45在处理空间5生成了等离子体时发挥作用,以使得第2高频电源44的内部阻抗与负载阻抗一致。此外,在本实施方式中,第1高频和第2高频被施加到载置台8,不过也可以施加到气体喷淋头31。
蚀刻处理装置10还包括控制装置51。图2是表示控制装置51的一例的图。控制装置51由计算机90实现。计算机90包括CPU(Central Processing Unit:中央处理器)91、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)92和ROM(Read Only Memory:只读存储器)93。CPU91基于安装于计算机90的程序进行动作,控制计算机90的各部,并控制蚀刻处理装置10。ROM93记录有在计算机90启动时由CPU91执行的BOOT程序或依赖于计算机90的硬件的程序。
计算机90还包括辅助存储装置94、通信接口95、输入输出接口96和介质接口97。辅助存储装置94记录由CPU91执行的程序和由该程序使用的数据。作为辅助存储装置94,例示HDD(Hard Disk Drive:硬盘)、SSD(Solid State Drive:固态硬盘)。CPU91将该程序从辅助存储装置94读取并装载到RAM92,执行该装载了的程序。
通信接口95经由例如LAN(Local Area Network:局域网)的通信线路与蚀刻处理装置10之间进行通信。通信接口95经由通信线路将从蚀刻处理装置10接收到信息发送到CPU91,将CPU91生成的数据经由通信线路发送到蚀刻处理装置10。
计算机90还包括例如键盘的输入装置和例如显示器的输出装置。CPU91用输入输出接口96控制输入装置和输出装置。输入输出接口96将用输入装置输入的信号发送到CPU91,将由CPU91生成数据输出到输出装置。
介质接口97读取存储于非临时的有形的存储介质98的程序或者数据。作为存储介质98,例示光学存储介质、光磁存储介质、磁带介质、磁存储介质或者半导体存储器。作为光学存储介质,例示了DVD(Digital Versatile Disc:数字多功能光盘),PD(Phase changerewritableDisk:相变式可擦写光盘)。作为光磁存储介质,例示了MO(Magneto-Opticaldisk:磁光盘)。
CPU91执行经由介质接口97从存储介质98读取的程序,不过在作为其他例子,也可以经由通信接口95从其他装置获取的程序。
(蚀刻处理方法)
蚀刻处理方法使用蚀刻处理装置10来执行。在蚀刻处理方法中,首先,控制装置51通过控制闸阀3,来打开开口部7。成为被处理体的晶片27在开口部7被打开时,经由开口部7被送入腔室1的处理空间5,并被载置到载置台8。控制装置51在晶片27载置于载置台8后,通过控制直流电压源17,对吸盘电极16施加直流电压。在直流电压被施加到吸盘电极16时,晶片27被库仑力保持在静电吸盘12。控制装置51还通过控制闸阀3来关闭开口部7。控制装置51在开口部7被关闭时,通过控制排气装置2,从处理空间5排出气体以使处理空间5的气氛成为规定的真空度。
控制装置51在晶片27被保持于静电吸盘12时,通过控制传热气体供给源25,将传热气体供给到传热气体供给通路26,将传热气体供给到静电吸盘12与晶片27之间。控制装置51还通过控制冷却器21,使被冷却成规定温度的制冷剂在制冷剂流路14中循环,对静电吸盘12进行冷却。此时,晶片27利用被供给到静电吸盘12与晶片27之间的传热气体,从静电吸盘12对晶片27进行传热,由此进行温度调节以使得晶片27的温度包含于规定的温度范围。
控制装置51在将晶片27的温度调节为规定的温度时,通过控制处理气体供给源37,将规定的组成的处理气体供给到气体导入口46。处理气体在被供给到气体导入口46后,被供给到中心侧扩散室33和边缘侧扩散室34,在中心侧扩散室33和边缘侧扩散室34扩散。处理气体在中心侧扩散室33和边缘侧扩散室34扩散后,经由多个气体供给孔36以喷淋状被供给到腔室1的处理空间5,填充到处理空间5。
控制装置51通过控制第1高频电源42和第2高频电源44,将等离子体激励用的第1高频和偏置用的第2高频供给到载置台8。在处理空间5中,通过对载置台8供给第1高频,产生等离子体,生成自由基或离子、光、电子。通过对载置台8供给第2高频,等离子体中的离子向着晶片27被加速。晶片27由在处理空间5产生的等离子体所含的自由基或离子蚀刻。
控制装置51在蚀刻了晶片27后,通过控制第1高频电源42和第2高频电源44,来停止对处理空间5供给高频电功率。控制装置51还通过控制直流电压源17,来对吸盘电极16施加与吸附晶片27时正负相反的直流电压。通过将相反的直流电压施加到吸盘电极16,晶片27被除电而从静电吸盘12被剥离。控制装置51还通过控制闸阀3来打开开口部7。晶片27在没有被保持于静电吸盘12的情况下,开口部7被打开时,经由开口部7从腔室1的处理空间5被送出。
已知有对含有氮化硅SiN的蚀刻对象使用氟化碳系的气体进行等离子体蚀刻,由此在蚀刻对象的表面形成改性层的技术。关于该改性层,已知通过将蚀刻对象加热至200℃程度而能够分解或者升华。
在已述的蚀刻处理方法中,在氢H和氟F存在的气氛下晶片27被蚀刻。在已述的蚀刻处理方法中,晶片27含有二氧化硅SiO2时,推断为进行由下面的化学反应式表示的化学反应。
Si(OH)4+HF→SiF(OH)3+H2O-0.40eV
SiF(OH)3+HF→SiF2(OH)2+H2O-0.78eV
SiF2(OH)2+HF→SiF3(OH)+H2O-1.11eV
SiF3(OH)+HF→SiF4+H2O-1.38eV
通过这样的化学反应,在氢H和氟F存在的气氛下晶片27被蚀刻时,生成四氟化硅SiF4。四氟化硅SiF4的挥发性高。因此,在晶片27仅由二氧化硅SiO2形成的情况下,晶片27被氟化氢HF蚀刻时,四氟化硅SiF4难以附着到晶片27的表面。
在已述的蚀刻处理方法中,在晶片27含有氮化硅SiN时,推断为进行由下面的化学反应式表示的化学反应。
Si(NH2)4+HF→SiF(NH2)3+NH3-1.08eV
SiF(NH2)3+HF→SiF2(NH2)2+NH3-2.03eV
SiF2(NH2)2+HF→SiF3(NH2)+NH3-2.77eV
SiF3(NH2)+HF→SiF4+NH3-3.04eV
SiF4+HF+NH3→(NH4)SiF5-3.90eV
(NH4)SiF5+HF+NH3→(NH4)2SiF6-4.80eV
关于该化学反应,与在氢H和氟F存在的气氛下二氧化硅SiO2被蚀刻时同样,生成四氟化硅SiF4。依照该化学反应,在氢H和氟F存在的气氛下晶片27被蚀刻时,还生成氨NH3。依照该化学反应,还推断为生成因四氟化硅SiF4和氨NH3导致的六氟硅酸铵(NH4)2SiF6(以下,也记为“盐AFS”。)。
图3是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻了的晶片27的表面附着的副生成物通过TDS(Thermal Desorption Spectroscopy:升温脱附分析)分析关于质量数m/z为15的气体进行了分析的结果的曲线图。在比较例1的蚀刻处理方法中,晶片27含有氮化硅SiN,在以下的工艺条件下,蚀刻了晶片27。此外,TDS分析涉及1个未处理的晶片和2个已处理的晶片,共计进行了3次。
处理空间5的压力:80mTorr
第1高频的频率:100MHz
第1高频的电功率:2500W(实际有效)
第2高频的频率:400kHz
第2高频的电功率:1000W
处理气体的组成:SF6/H2
晶片的温度:-60℃
图3的曲线图示出了将使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27加热到200℃程度时,质量数m/z为15的气体从晶片27的表面产生的情形。作为质量数m/z为15的气体,推断为NH+。因此,图3的曲线图表示推断为通过比较例1的蚀刻处理方法而附着到晶片27的表面的副生成物为含有NH+的化合物。
图4是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为16的气体进行了分析的结果的曲线图。图4的曲线图示出了将使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27加热到200℃程度时,质量数m/z为16的气体从晶片27的表面产生的情形。作为质量数m/z为16的气体,推断为NH2 +。因此,图4的曲线图示出推断为通过比较例1的蚀刻处理方法而附着于晶片27的表面的副生成物为含有NH2 +的化合物。
图5是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为17的气体进行了分析的结果的曲线图。图5的曲线图示出了将使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27加热到200℃程度时,质量数m/z为17的气体从晶片27的表面产生的情形。作为质量数m/z为17的气体,推断为NH3 +。因此,图5的曲线图示出推断为通过比较例1的蚀刻处理方法而附着于晶片27的表面的副生成物为含有NH3 +的化合物。此外,400℃附近的峰值,根据对未处理的晶片进行的观察,推测为由基片导致的。
图6是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为19的气体进行了分析的结果的曲线图。图6的曲线图示出了将使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27加热至200℃程度时,质量数m/z为19的气体从晶片27的表面产生的情形。作为质量数m/z为19的气体,推断为F+。因此,图6的曲线图示出推断为通过比较例1的蚀刻处理方法而附着于晶片27的表面的副生成物为含有F+的化合物。
图7是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为20的气体进行了分析的结果的曲线图。图7的曲线图示出将使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27加热至200℃程度时,质量数m/z为20的气体从晶片27的表面产生的情形。作为质量数m/z为20的气体,推断为HF+。因此,图7的曲线图示出推断为通过比较例1的蚀刻处理方法而附着于晶片27的表面的副生成物为含有HF+的化合物。
图8是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为47的气体进行了分析的结果的曲线图。图8的曲线图示出了将使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27加热至200℃程度时,质量数m/z为47的气体从晶片27的表面产生的情形。作为质量数m/z为47的气体,推断为SiF+。因此,图8的曲线图示出推断为通过比较例1的蚀刻处理方法而附着于晶片27的表面的副生成物为含有SiF+的化合物。
图9是表示将在使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27的表面附着的副生成物通过TDS关于质量数m/z为85的气体进行了分析的结果的曲线图。图9的曲线图示出了将使用比较例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片27加热至200℃程度时,质量数m/z为85的气体从晶片27的表面产生的情形。作为质量数m/z为85的气体,推断为SiF3 +。因此,图9的曲线图示出推断为通过比较例1的蚀刻处理方法而附着于晶片27的表面的副生成物为含有SiF3 +的化合物。
图3~图9示出推断为通过比较例1的蚀刻处理方法而附着于晶片27的表面的副生成物为含有NH+、NH2 +、NH3 +、F+、HF+、SiF+和SiF3 +的化合物。即,图3~图9示出通过比较例1的蚀刻处理方法生成的副生成物为盐AFS。
图10是表示将使用实施例1的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片101与使用比较例2的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片102比较而得的比较结果的图。晶片101具有硅衬底、硅氮化膜和光致抗蚀剂。硅氮化膜由氮化硅SiN形成。硅氮化膜形成于硅衬底的一个表面上。光致抗蚀剂形成有规定图案的开口。光致抗蚀剂以硅氮化膜被夹在硅衬底与光致抗蚀剂之间的方式形成于硅氮化膜之上。
在实施例1的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片101。此外,添加的氯气Cl2的流量由相对于处理气体的总流量的比例表示。
处理空间5的压力:25mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:4.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:7kW
处理气体的组成:CF4/H2/15%Cl2
晶片的温度:-60℃
晶片102与晶片101同样地形成。在比较例2的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片102。即,在比较例2的蚀刻处理方法中,在处理气体没有添加氯气Cl2,而其他条件与实施例1的蚀刻处理方法相同。
处理空间5的压力:25mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:4.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:7kW
处理气体的组成:CF4/H2
晶片的温度:-60℃
图10示出了晶片101的截面,示出了晶片102的截面。图10的比较结果,示出形成于晶片101的蚀刻孔103的底面的尺寸比形成于晶片102的蚀刻孔104的底面的尺寸大。在蚀刻孔的开口部的尺寸不变的情况下,蚀刻孔的底面的尺寸越大,表示蚀刻孔的截面形状越接近矩形形状,越小,表示蚀刻孔的截面形状越接近前端细的形状。即,图10的比较结果,示出将实施例1的蚀刻处理方法与比较例2的蚀刻处理方法比较,能够形成底面的尺寸大的蚀刻孔,能够更适当地蚀刻晶片101。由此,图10的比较结果,示出实施例1的蚀刻处理方法与比较例2的蚀刻处理方法相比较,能够使含盐AFS的蚀刻的副生成物附着于晶片的量降低。
图11是表示将使用实施例2的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片105与使用比较例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片106比较而得的比较结果的图。晶片105与晶片101同样地形成。实施例2的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片105。
处理空间5的压力:25mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:4.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:0kW
处理气体的组成:CF4/H2/15%Cl2
晶片的温度:-60℃
晶片106与晶片101同样地形成。比较例3的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片106。即,比较例3的蚀刻处理方法中,不在处理气体中添加氯气Cl2,而其他条件与实施例2的蚀刻处理方法相同。
处理空间5的压力:25mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:4.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:0kW
处理气体的组成:CF4/H2
晶片的温度:-60℃
图11示出了晶片105的截面,示出了晶片106的截面。图11的比较结果,示出在形成于晶片105的蚀刻孔107的内壁面附着的副生成物的量比在形成于晶片106的蚀刻孔108的内壁面附着的副生成物的量少。即,图11的比较结果,示出实施例2的蚀刻处理方法与比较例3的蚀刻处理方法相比较,能够减少附着于蚀刻孔的内壁面的副生成物的量。由此,图11的比较结果,示出实施例2的蚀刻处理方法与比较例3的蚀刻处理方法相比较,能够抑制蚀刻孔的弧弯的程度。
图12是表示将使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面关于氟F进行了XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy:X射线光电子能谱)分析的结果的曲线图。该晶片含有氮化硅SiN。比较例4的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片。
处理空间5的压力:80mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:2.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:1kW
处理气体的组成:CF4/H2
晶片的温度:-70℃
图12示出在使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面存在规定量的氟F,示出含有氟F的规定量的副生成物附着于晶片的表面。
图13是表示将使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面关于氮N进行了XPS分析的结果的曲线图。图13示出在使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面存在规定量的氮N,示出含有氮N的规定量的副生成物附着于晶片的表面。
图14是表示将使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面关于氟F进行了XPS分析的结果的曲线图。该晶片与比较例4的蚀刻处理方法中使用的晶片同样地形成,含有氮化硅SiN。实施例3的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片。
处理空间5的压力:80mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:2.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:1kW
处理气体的组成:CF4/H2/5%Cl2
晶片的温度:-70℃
图14示出在使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面存在规定量的氟F,示出含有氟F的规定量的副生成物附着于晶片的表面。图12和图14示出在使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物的氟F,比在使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物的氟F少。
图15是表示将使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面关于氮N进行了XPS分析的结果的曲线图。图15示出在使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面存在规定量的氮N,示出含有氮N的规定量的副生成物附着于晶片的表面。图13和图15示出在使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物的氮N,比在使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面附着的副生成物的氮N少。即,图12、图13、图14和图15示出使用实施例3的蚀刻处理方法与比较例4的蚀刻处理方法相比较,能够降低附着于晶片的表面的副生成物的量。此外,在图13和图15中,在397eV附近发现的峰值,被推测为由所使用的晶片的组成导致。
盐AFS被推测为在氯气Cl2入射时,进行由下面的化学反应式表示的化学反应、分解、升华。
(NH4)2SiF6[-2688kJ/mol]+Cl2[0kJ/mol]+760kJ/mol(7.8eV)
→NH4Cl[-314kJ/mol]+SiF4↑[-1614kJ/mol]
→NH3↑[-46kJ/mol]+HCl↑[-92kJ/mol]+SiF4↑[-1614kJ/mol]+SiCl4↑[-657kJ/mol]
即,推测为已述的实施例的蚀刻处理方法,通过使由蚀刻生成的盐AFS分解,能够降低附着于晶片的表面的副生成物的量。
实施方式的蚀刻处理方法包括:准备氯气Cl2的步骤;和在存在氯气Cl2的气氛下蚀刻晶片27的步骤。这样的蚀刻处理方法,在比盐AFS分解或者升华的温度(例如,200℃)低的温度下晶片27被蚀刻了的情况下,也能够使附着于晶片27的盐AFS分解,降低附着于晶片27的盐AFS的量。蚀刻处理方法通过降低附着于晶片27的盐AFS的量,能够适当地蚀刻晶片27。
此外,需要使盐AFS分解而生成组成物不在该处停留而挥发被除去。即,优选通过盐AFS分解而生成的成分中,晶片的温度高于以蒸气压较低的SiF4或SiCl4等的卤化硅为代表的含硅的反应生成物挥发的温度。更优选盐AFS的分解中引起化学反应的晶片的表面的温度高。比反应生成物挥发的温度高,是指比反应生成物的蒸气压曲线表示的温度高。反应生成物中含有多个种类的情况下,选择温度高的种类。
关于晶片的温度,从通过使被冷却为规定的温度的制冷剂循环而冷却的静电吸盘12经由传热气体将热传递至晶片,由此来被调节。此处,晶片暴露于由等离子体激励用的第1高频电源42产生的等离子体,来自等离子体的光或被偏置用的第2高频电源44加速的离子被照射到晶片,因此存在如下情况,即晶片的温度,尤其是晶片的面对等离子体的表面温度,变得高于已调节的温度。因此,也可以当能够测量蚀刻处理中的实际的晶片的温度,或者根据工艺条件能够推测晶片的调节温度与实际的晶片的表面温度的温度差时,在晶片的表面温度成为比反应生成物的蒸气压曲线所示的温度高的温度的范围内降低用于调节晶片的温度的设定温度。
另外,在实施方式的蚀刻处理方法中,晶片27配置于载置台8的支承台11与气体喷淋头31之间。此时,对载置台8的支承台11和气体喷淋头31,施加在处理空间5生成等离子体的第1高频和使等离子体加速的偏置用的第2高频。这样的蚀刻处理方法,通过用这样的等离子体对晶片进行蚀刻,能够在晶片形成高深宽比的蚀刻孔,能够适当地蚀刻晶片27。
另外,在实施方式的蚀刻处理方法中,晶片27的表面温度高于含硅的反应生成物的蒸气压曲线表示的温度,包含于100℃以下的范围。这样的蚀刻处理方法,例如,在晶片27设置有会被高温破坏的器件的情况下,能够从晶片27除去附着于晶片27的盐AFS,能够适当地蚀刻晶片27。
此外,在已述的实施例的蚀刻处理方法中,在晶片27的温度为100℃以下时蚀刻了晶片27,不过也可以在晶片27的温度为100℃以上时蚀刻晶片27。在这样的情况下,蚀刻处理方法也能够从晶片27除去附着于晶片27的盐AFS,能够适当地蚀刻晶片27。
此外,在已述的实施例的蚀刻处理方法中,蚀刻具有氮化硅SiN的晶片,或者具有将多个硅氧化膜和多个硅氮化膜层叠而成的多层膜的晶片,不过也可以蚀刻没有形成这样的氮化硅SiN或多层膜的蚀刻对象。作为蚀刻对象,例示了含有氮化硅SiN和二氧化硅SiO2的蚀刻对象、由氮化碳化硅SiCN、氮化酸化硅SiON形成的蚀刻对象。实施方式的蚀刻处理方法在蚀刻这样的蚀刻对象的情况下,也能够降低附着于蚀刻对象的盐AFS的量,能够适当地蚀刻蚀刻对象。
此外,在已述的实施例的蚀刻处理方法中,在处理气体中添加了氯气Cl2,不过也可以添加含氯Cl的其他化合物。含氯Cl的其他化合物是与氯气Cl2相比氯的价数多的氯化物。作为该氯化物,例示四氯化硅SiCl4。作为该氯化物,还例示三氯氢硅SiHCl3、六氯乙硅烷Si2Cl6、四氯化碳CCl4、三氯甲烷CHCl3、三氯化溴BCl3、三氯化磷PCl3、五氯化磷PCl5、三氯氧磷POCl3和三氯化氮NCl3。另外,含氯Cl的其他化合物,可以为与氯气Cl2相比使氯自由基或者氯离子解离的解离能量低的氯化物。作为其他氯化物,例示氯化氢HCl、二氯氢硅SiH2Cl2、二氯甲烷CH2Cl2、一氯甲烷CH3Cl、三氟化氯ClF3、二氯化硫S2Cl2、氯化亚砜SOCl2、磺酰氯SO2Cl2、碳酰氯COCl2、一氯化溴BrCl和一氯化碘ICl。
图16是表示将使用比较例4、实施例3、实施例4和实施例5的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面进行了XPS分析的结果的曲线图。该晶片含有氮化硅SiN。实施例4的蚀刻处理方法的工艺条件中,将实施例3的蚀刻处理方法的工艺条件中的处理气体的组成置换为CF4/H2/2.5%SiCl4,其他条件与实施例3的蚀刻处理方法的工艺条件相同。实施例5的蚀刻处理方法的工艺条件中,将实施例3的蚀刻处理方法的工艺条件中的处理气体的组成置换为CF4/H2/5%SiCl4,其他条件与实施例3的蚀刻处理方法的工艺条件相同。
图16的曲线图示出使用实施例4和实施例5的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面的氟F的量,比使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面的氟F的量少。图16的曲线图示出利用添加了含氯Cl的其他化合物的处理气体的情况下,实施方式的蚀刻处理方法能够降低附着于晶片27的表面的盐AFS的量。即,图16的曲线图示出利用添加了含氯Cl的其他化合物的处理气体的情况下,实施方式的蚀刻处理方法能够适当地蚀刻晶片27。
图16的曲线图还示出使用实施例4和实施例5的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面的氟F的量,比使用实施例3的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面的氟F的量少。即,图16的曲线图示出利用添加了四氯化硅SiCl4的处理气体的情况下,与添加了氯气Cl2的处理气体比较,实施方式的蚀刻处理方法能够更适当地蚀刻蚀刻对象。
图16的曲线图还示出使用实施例5的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面的氟F的量,比使用实施例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面的氟F的量少。即,图16的曲线图示出处理气体中添加四氯化硅SiCl4的量多时,实施方式的蚀刻处理方法能够进一步降低附着于蚀刻对象的表面的盐AFS的量。
图18是表示将使用比较例5、实施例8和实施例9的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片109~111比较而得结果的图。使用比较例5的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片109,具有硅衬底、多层膜和光致抗蚀剂。多层膜通过将多个硅氧化膜与多个硅氮化膜交替地层叠来形成。多个硅氧化膜由二氧化硅SiO2形成。多个硅氮化膜由氮化硅SiN形成。多层膜形成于硅衬底的一个表面上。光致抗蚀剂形成有规定图案的开口。光致抗蚀剂以多层膜被夹在硅衬底与光致抗蚀剂之间的方式形成于多层膜之上。在比较例5的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片109。
处理空间5的压力:20mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:4.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:5kW
处理气体的组成:CF4/H2/O2
晶片的温度:-40℃
使用实施例8的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片110与晶片109同样地形成。在实施例8的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片110。即,在实施例8的蚀刻处理方法中,在处理气体中添加了氯气Cl2,其他条件与比较例5的蚀刻处理方法相同。
处理空间5的压力:20mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:4.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:5kW
处理气体的组成:CF4/H2/O2/2%Cl2
晶片的温度:-40℃
使用实施例9的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片111与晶片109同样地形成。在实施例9的蚀刻处理方法中,在以下的工艺条件下蚀刻了晶片111。即,在实施例9的蚀刻处理方法中,在处理气体中添加了四氯化硅SiCl4,其他条件与比较例5的蚀刻处理方法相同。
处理空间5的压力:20mTorr
第1高频的频率:40MHz
第1高频的电功率:4.5kW
第2高频的频率:0.4MHz
第2高频的电功率:5kW
处理气体的组成:CF4/H2/O2/1%SiCl4
晶片的温度:-40℃
图18从左侧起示出了晶片109的截面、晶片110的截面、晶片111的截面。图18的比较结果示出与形成于晶片109的蚀刻孔112的弧弯的程度相比,形成于晶片110的蚀刻孔113的弧弯的程度被抑制了。此外,图18的比较结果示出与形成于晶片109的蚀刻孔112的弧弯的程度相比,形成于晶片111的蚀刻孔114的弧弯的程度被抑制了。即,图18的比较结果示出将实施例8的蚀刻处理方法和实施例9的蚀刻处理方法与比较例5的蚀刻处理方法比较,能够进一步抑制蚀刻孔的弧弯的程度。
图18的比较结果还示出实施例9的蚀刻处理方法中使用的四氯化硅SiCl4的量比实施例8的蚀刻处理方法中使用的氯气Cl2的量少。即,图18的比较结果示出将实施例9的蚀刻处理方法与实施例8的蚀刻处理方法比较,能够进一步减少处理气体中添加的氯化物的量。由此,图18的比较结果示出在利用添加了四氯化硅SiCl4的处理气体的情况下,与添加了氯气Cl2的处理气体比较,能够抑制处理气体所含的蚀刻剂气体的分压降低。
此外,在已述的实施例的蚀刻处理方法中,在处理气体中添加了含氯Cl的化合物,不过也可以添加与氯Cl不同的其他含卤素的分子气体或化合物。作为该卤素,例示溴Br和碘I,作为分子气体,例示溴气Br2和碘气I2,作为化合物,例示溴化氢HBr和碘化氢HI。作为化合物,还例示三氟碘甲烷CF3I、七氟化碘IF7、五氟化碘IF5、二氯氢硅SiH2Cl2、三氯氢硅SiHCl3、六氯乙硅烷Si2Cl6、四氯化碳CCl4、三氯甲烷CHCl3、二氯甲烷CH2Cl2、一氯甲烷CH3Cl、三氯化溴BCl3、三氯化磷PCl3、五氯化磷PCl5、三氯氧磷POCl3、三氯化氮NCl3、三氟化氯ClF3、二氯化硫S2Cl2、氯化亚砜SOCl2、磺酰氯SO2Cl2、碳酰氯COCl2、一氯化溴BrCl、一氯化碘ICl、五氟化溴BrF5和三氟化溴BrF3
另外,处理气体中添加的化合物并不限定于此,也可以为作为卤素含有氯Cl、溴Br、碘I的至少一者的卤素的卤化碳(CX4等。X为任意的元素(以下,同样))、卤化硅(SiX4等)、卤化溴(BX3等)、卤化硫(S2X2等)、卤化磷(PX3等)、三卤氧磷(POX3等)、卤化亚砜(SOX2等)、偏磷酰卤(PO2X2等)、碳酰卤(COX2等)。例如,作为含有氯Cl、溴Br、碘I的至少一者的卤素的卤化碳,可以举出CHBrClF或C2HCl2F3等,作为卤化硅,可以举出SiClF3或SiH3I、Si3Cl8等。
图17是表示将使用比较例4、实施例3、实施例6和实施例7的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面进行了XPS分析的结果的曲线图。该晶片含有氮化硅SiN。实施例6的蚀刻处理方法的工艺条件中,将实施例3的蚀刻处理方法的工艺条件中的处理气体的组成置换为CF4/H2/HBr,其他条件与实施例3的蚀刻处理方法的工艺条件相同。实施例7的蚀刻处理方法的工艺条件中,将实施例3的蚀刻处理方法的工艺条件中的处理气体的组成置换为CF4/H2/HI,其他条件与实施例3的蚀刻处理方法的工艺条件相同。
图17的曲线图示出使用实施例6和实施例7的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面的氟F的量,比使用比较例4的蚀刻处理方法蚀刻后的晶片的表面的氟F的量少。图17的曲线图示出在利用添加了含溴Br或者碘I的其他化合物的处理气体的情况下,实施方式的蚀刻处理方法也能够降低附着于蚀刻对象的表面的盐AFS的量。即,图17的曲线图示出在利用添加了含溴Br或者碘I的其他化合物的处理气体的情况下,实施方式的蚀刻处理方法也能够适当地蚀刻晶片27。
此外,在已述的蚀刻处理方法中,蚀刻了硅氮化膜的这样的含硅Si和氮N的蚀刻对象,不过也可以蚀刻不含氮N而含硅Si的蚀刻对象。作为这样的蚀刻对象,例示硅氧化膜、碳化硅,含硅低电介质膜、单晶硅、多晶硅、无定形硅等的含硅膜。此时,处理气体还混合有含氮N的化合物。作为该化合物,例示氨NH3、三氟化氮NF3。在该情况下,作为蚀刻的副生成物生成盐AFS。因此,蚀刻处理方法通过分解盐AFS,而能够降低附着于蚀刻对象的表面的副生成物的量,能够适当地蚀刻蚀刻对象。
此外,在已述的蚀刻处理方法中,使用电容耦合型等离子体(CCP:CapacitivelyCoupled Plasma)蚀刻晶片27,不过也可以使用其他等离子体。作为等离子体,例示电感耦合型等离子体(ICP:Inductively Coupled Plasma)、使用径向缝隙天线的等离子体。作为等离子体,还例示电子回旋共振等离子体(ECR:Electron Cyclotron Resonance Plasma)、螺旋波激励型等离子体(HWP:Helicon Wave Plasma)。
此外,在已述的实施例的蚀刻处理方法中,使用了等离子体,不过也可以使用液体。在该情况下,蚀刻处理方法能够降低附着于蚀刻对象的表面的盐AFS的量,能够适当地蚀刻蚀刻对象。
此外,在已述的实施例的蚀刻处理方法中,在蚀刻对象被蚀刻的环境中添加了含卤素的化合物,不过也可以添加不含卤素的化合物。该化合物含有构成比氟化氢HF强的酸的阴离子(共轭碱)的元素,或者含有构成比氨NH3强的碱的阳离子(共役酸)的元素。作为该强酸,例示磷酸H3PO4、硝酸HNO3、酢酸AcOH、硫化氢H2S。作为该强碱,氢氧化铯CsOH、氢氧化钾KOH、氢氧化钠NaOH、氢氧化锂LiOH、吡啶、苯胺和肼N3H4。在该情况下,蚀刻处理方法也能够降低附着于蚀刻对象的表面的盐AFS的量,能够适当地蚀刻蚀刻对象。
应当认为,本次公开的实施方式在所有方面均是例示而并非限制性的。上述的实施方式在不超出所附的权利要求的范围及其主旨的情况下,能够以各种方式进行省略、置换、改变。
附图标记说明
10:蚀刻处理装置
1:腔室
5:处理空间
8:载置台
11:支承台
12:静电吸盘
21:冷却器
27:晶片
31:气体喷淋头
37:处理气体供给源
41:电功率供给装置
42:第1高频电源
44:第2高频电源

Claims (19)

1. 一种蚀刻处理方法,其特征在于,包括:
准备化合物的步骤;和
在存在所述化合物的环境下对蚀刻对象进行蚀刻的步骤,
所述对蚀刻对象进行蚀刻的步骤包含:在所述蚀刻对象含有氮化硅SiN时,在存在氢H和氟F的环境下蚀刻所述蚀刻对象的步骤,
所述化合物含有构成比氟化氢HF强的酸的阴离子的元素,或者含有构成比氨NH3强的碱的阳离子的元素,
所述强的酸是选自由磷酸H3PO4、硝酸HNO3、醋酸AcOH和硫化氢H2S构成的集合中的至少一种酸,
所述强的碱是选自由氢氧化铯CsOH、氢氧化钾KOH、氢氧化钠NaOH、氢氧化锂LiOH、吡啶、苯胺和肼N3H4构成的集合中的至少一种碱。
2. 一种蚀刻处理方法,其特征在于,包括:
准备化合物的步骤;和
在存在所述化合物的环境下对蚀刻对象进行蚀刻的步骤,
所述对蚀刻对象进行蚀刻的步骤包含:在所述蚀刻对象含有硅Si时,在存在氮N、氢H和氟F的环境下蚀刻所述蚀刻对象的步骤,
所述化合物含有构成比氟化氢HF强的酸的阴离子的元素,或者含有构成比氨NH3强的碱的阳离子的元素,
所述强的酸是选自由磷酸H3PO4、硝酸HNO3、醋酸AcOH和硫化氢H2S构成的集合中的至少一种酸,
所述强的碱是选自由氢氧化铯CsOH、氢氧化钾KOH、氢氧化钠NaOH、氢氧化锂LiOH、吡啶、苯胺和肼N3H4构成的集合中的至少一种碱。
3.一种蚀刻处理方法,其特征在于,包括:
准备化合物的步骤;
准备用于载置蚀刻对象的载置台和对所述蚀刻对象与所述载置台之间供给传热气体的传热气体供给源的步骤;
利用所述传热气体,从所述载置台向所述蚀刻对象进行传热,以将所述蚀刻对象的温度设为比卤化硅挥发的温度高且小于200°C的范围内的温度的步骤;和
在存在所述化合物的环境下蚀刻所述蚀刻对象的步骤,
蚀刻所述蚀刻对象的所述步骤包含:在所述蚀刻对象含有氮化硅SiN时,在存在氢H和氟F的环境下蚀刻所述蚀刻对象的步骤,
所述化合物含有选自由氯Cl、溴Br和碘I构成的集合的至少一种卤素。
4.一种蚀刻处理方法,其特征在于,包括:
准备化合物的步骤;
准备用于载置蚀刻对象的载置台和对所述蚀刻对象与所述载置台之间供给传热气体的传热气体供给源的步骤;
利用所述传热气体,从所述载置台向所述蚀刻对象进行传热,以将所述蚀刻对象的温度设为比卤化硅挥发的温度高且小于200°C的范围内的温度的步骤;和
在存在所述化合物的环境下蚀刻所述蚀刻对象的步骤,
蚀刻所述蚀刻对象的所述步骤包含:在所述蚀刻对象含有硅Si时,在存在氮N、氢H和氟F的环境下蚀刻所述蚀刻对象的步骤,
所述化合物含有选自由氯Cl、溴Br和碘I构成的集合的至少一种卤素。
5.如权利要求3或4所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述蚀刻对象在填充有含所述化合物的处理气体的处理空间中被蚀刻。
6.如权利要求5所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述化合物含有作为所述卤素的氯Cl。
7.如权利要求6所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述化合物为氯Cl2
8.如权利要求6所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述化合物是与氯Cl2相比氯的价数多的氯化物。
9.如权利要求8所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述氯化物是选自由四氯化硅SiCl4、三氯氢硅SiHCl3、六氯乙硅烷Si2Cl6、四氯化碳CCl4、三氯甲烷CHCl3、三氯化硼BCl3、三氯化磷PCl3、五氯化磷PCl5、三氯氧磷POCl3、三氯化氮NCl3构成的集合的至少一种氯化物。
10.如权利要求6所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述化合物是与氯Cl2相比使氯自由基或者氯离子解离的解离能量低的氯化物。
11.如权利要求10所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述氯化物是选自由氯化氢HCl、二氯氢硅SiH2Cl2、二氯甲烷CH2Cl2、一氯甲烷CH3Cl、三氟化氯ClF3、二氯化硫S2Cl2、氯化亚砜SOCl2、磺酰氯SO2Cl2、碳酰氯COCl2、一氯化溴BrCl和一氯化碘ICl构成的集合的至少一种氯化物。
12.如权利要求5所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述化合物是选自由氯Cl2、四氯化硅SiCl4、溴气体Br2、碘气体I2、氯化氢HCl、溴化氢HBr、碘化氢HI、三氟碘甲烷CF3I、七氟化碘IF7、五氟化碘IF5、二氯氢硅SiH2Cl2、三氯氢硅SiHCl3、六氯乙硅烷Si2Cl6、四氯化碳CCl4、三氯甲烷CHCl3、二氯甲烷CH2Cl2、一氯甲烷CH3Cl、三氯化硼BCl3、三氯化磷PCl3、五氯化磷PCl5、三氯氧磷POCl3、三氯化氮NCl3、三氟化氯ClF3、二氯化硫S2Cl2、氯化亚砜SOCl2、磺酰氯SO2Cl2、碳酰氯COCl2、一氯化溴BrCl、一氯化碘ICl、五氟化溴BrF5和三氟化溴BrF3构成的集合的至少一种卤化物。
13.如权利要求5所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述化合物是选自由包含氯Cl、溴Br、碘I中的至少一者的卤化碳、卤化硅、卤化溴、卤化硫、卤化磷、三卤氧磷、卤化亚砜、偏磷酰卤、碳酰卤构成的集合的至少一种卤化物。
14.如权利要求5所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述蚀刻对象配置于一对电极之间,
对所述一对电极施加用于在所述处理空间生成等离子体的生成用高频和使所述等离子体加速的偏置用高频,
所述蚀刻对象被所述等离子体蚀刻。
15.如权利要求5所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述蚀刻对象的温度设为比所述卤化硅挥发的温度高且100°C以下的范围内的温度。
16.如权利要求5所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述蚀刻对象含有氮化硅SiN和二氧化硅SiO2
17.如权利要求16所述的蚀刻处理方法,其特征在于:
所述蚀刻对象通过将含有氮化硅SiN的多个氮化硅层和含有二氧化硅SiO2的多个硅氧化膜层层叠而形成。
18.一种蚀刻处理装置,其特征在于,包括:
形成有能够对含有氮化硅SiN或硅Si的蚀刻对象进行蚀刻的处理空间的腔室;
将含有化合物的处理气体供给到所述处理空间的气体供给源;
载置所述蚀刻对象的载置台;和
对所述蚀刻对象与所述载置台之间供给传热气体的传热气体供给源,
所述化合物含有构成比氟化氢HF强的酸的阴离子的元素,或者含有构成比氨NH3强的碱的阳离子的元素,
所述蚀刻处理装置还包括控制装置,所述控制装置进行控制,以使得利用所述传热气体,从所述载置台向所述蚀刻对象进行传热,以将所述蚀刻对象的温度设为比卤化硅挥发的温度高且小于200°C的范围内的温度。
19.如权利要求18所述的蚀刻处理装置,其特征在于:
所述强的酸包含磷酸H3PO4、硝酸HNO3、醋酸AcOH和硫化氢H2S,
所述强的碱包含氢氧化铯CsOH、氢氧化钾KOH、氢氧化钠NaOH、氢氧化锂LiOH、吡啶、苯胺和肼N3H4
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