TW201705273A

TW201705273A - 蝕刻有機膜之方法

Info

Publication number: TW201705273A
Application number: TW105111967A
Authority: TW
Inventors: 李忠鍾; 勝沼隆幸; 本田昌伸
Original assignee: 東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-18
Publication date: 2017-02-01
Also published as: CN106067417A; US20160307775A1; EP3086356A1; EP3086356B1; TWI686863B; JP2016207772A; CN106067417B; JP6438831B2; KR20160124670A; KR102390726B1; US9735027B2

Abstract

在有機膜之電漿蝕刻中改善硬遮罩的形狀。一實施形態的方法係在收納有被處理體之電漿處理裝置的處理容器內，生成含有氫氣及氮氣的處理氣體之電漿。藉由處理氣體之電漿的生成，來將從硬遮罩露出之有機膜的一部分區域改變為改質區域。接著，在處理容器內生成稀有氣體之電漿。藉由稀有氣體之電漿來去除改質區域，而使得從該改質區域所釋放出之物質沉積於硬遮罩表面上。此方法係交互地反覆處理氣體之電漿的生成及稀有氣體之電漿的生成。

Description

蝕刻有機膜之方法

本發明之實施形態係關於一種蝕刻有機膜的方法。

在所謂半導體元件之電子元件的製造中，為了將遮罩圖案轉印於被蝕刻層，係使用電漿蝕刻。例如，藉由將阻劑遮罩圖案轉印於含Si反射防止膜，來得到硬遮罩，而為了將有機膜轉印至該硬遮罩，便有使用電漿蝕刻之情事。

有機膜之電漿蝕刻係記載於例如日本特開2003-168676號公報。此公報所記載之電漿蝕刻係藉由在電漿處理裝置之處理容器內生成含有氫氣及氮氣之處理氣體的電漿，來蝕刻有機膜。具體而言，係藉由與從氮氣所得到之氮活性基的反應，來使得構成有機膜之碳轉變為氰分子(CN)，而藉由與氫活性基的反應，來使得氰分子轉變為高揮發性之反應生成物(HCN)。此公報所記載之電漿蝕刻係藉由揮發該等反應生成物，來抑制反應生成物朝被處理體上再附著，並蝕刻有機膜。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：日本特開2003-168676號公報

上述電漿蝕刻係在有機膜的蝕刻中，讓硬遮罩被削蝕。例如，硬遮罩會被削蝕，又，使得硬遮罩之膜厚減少。由於其結果會使得硬遮罩的形狀劣化，故會讓相對於有機膜之圖案的轉印精度下降。

從而，在有機膜的電漿蝕刻中，便需要改善硬遮罩的形狀。

一態樣中，係提供一種蝕刻被處理體之有機膜的方法。被處理體係於有機膜上具有硬遮罩。此方法係包含：(a)在收納有被處理體之電漿處理裝置的處理容器內，生成含有氫氣及氮氣的處理氣體之電漿，並使得從硬遮罩露出之有機膜的一部份區域改變為改質區域的工序；以及(b)在處理容器內生成稀有氣體之電漿，並去除改質區域，且讓從該改質區域所釋放出之物質沉積於硬遮罩表面上的工序。此方法係交互地反覆生成處理氣體之電漿的該工序以及生成稀有氣體之電漿的該工序。

上述一態樣相關之方法係生成處理氣體之電漿而將有機膜的一部分區域改變為變質區域，而藉由稀有氣體所供給之活性基來去除變質區域。此時從變質區域所釋放出之物質，亦即反應生成物會沉積於硬遮罩上。接著在生成處理氣體之電漿時，此反應生成物會被部分地去除。藉由反覆此般之處理氣體之電漿的生成以及稀有氣體之電漿的生成，便可以沉積於硬遮罩表面上的反應生成物來改善硬遮罩的形狀，且蝕刻有機膜。

一實施形態係在處理容器內將被處理體載置於含有下部電極之載置台上。在生成稀有氣體之電漿的該工序係可將供給至下部電極之高頻偏壓的每單位面積的功率設定為0.028W/cm²以下的功率。根據此實施形態，便可進一步地抑制因來自稀有氣體之電漿的活性基所導致之硬遮罩的損傷。

在一實施形態之生成處理氣體的電漿的該工序係不將高頻偏壓供給至下部電極。根據此實施形態，便可在生成處理氣體之電漿的該工序中，實質上不進行有機膜的蝕刻而形成變質區域。

一實施形態係可將以處理氣體中之氫氣流量：處理氣體中之氮氣流量來表示之流量比設定為1：3~9：1的範圍內之流量比。藉由使用相關流量比之氫氣與氮氣，便可有效率地進行有機膜之蝕刻以及反應生成物朝硬遮罩之供給。

一實施形態中之方法亦可進一步地含有：在處理容器內生成碳化氫氣體之電漿的工序。沉積於硬遮罩上的上述反應生成物的量係在硬遮罩之圖案較密的區域較多，而在硬遮罩之圖案較散的區域則較少。另一方面，從碳氫氣體生成而沉積於硬遮罩上的碳化氫及/或碳的量係在硬遮罩之圖案較密的區域較少，而在硬遮罩之圖案較散的區域則較多。從而，根據此實施形態，便可在包含形成有圖案較散之硬遮罩的區域與形成有圖案較密之硬遮罩的區域的情況，降低在該等區域中硬遮罩上所形成之沉積物的量之差異。

如上述說明，便可在有機膜之蝕刻中，改善硬遮罩的形狀。

10‧‧‧電漿處理裝置

12‧‧‧處理容器

PD‧‧‧載置台

ESC‧‧‧靜電夾具

LE‧‧‧下部電極

30‧‧‧上部電極

40‧‧‧氣體源群

50‧‧‧排氣裝置

62‧‧‧第1高頻電源

64‧‧‧第2高頻電源

Cnt‧‧‧控制部

W‧‧‧晶圓

OF‧‧‧有機膜

HM‧‧‧硬遮罩

TR‧‧‧變質區域

DP‧‧‧沉積物

圖1係顯示一實施形態相關之蝕刻有機膜的方法之流程圖。

圖2係顯示被處理體之一範例的剖面圖。

圖3係概略地顯示可用於實施圖1所示之方法的電漿處理裝置之一範例的圖式。

圖4係顯示實行圖1所示之方法時之被處理體的狀態之剖面圖。

圖5係顯示實行圖1所示之方法時之被處理體的狀態之剖面圖。

圖6係顯示實行圖1所示之方法時之被處理體的狀態之剖面圖。

圖7係顯示實行圖1所示之方法時之被處理體的狀態之剖面圖。

圖8係顯示實行圖1所示之方法時之被處理體的狀態之剖面圖。

圖9係顯示其他實施形態相關之蝕刻有機膜的方法的流程圖。

圖10係顯示被處理體之一範例的剖面圖。

圖11係顯示有機膜之蝕刻速率的圖表。

以下，便參照圖式，就各種實施形態來詳細說明。另外，各圖式中係對相同或相當的部分附加相同的符號。

圖1係顯示一實施形態相關之蝕刻有機膜的方法之流程圖。圖1所示之方法MT係為了將硬遮罩之圖案轉印至被處理體之有機膜而蝕刻有機膜之方法。圖2係顯示被處理體之一範例的剖面圖。圖2所示之被處理體係可具有晶圓之形態。以下，便將方法MT中所處理的被處理體稱為晶圓W。晶圓W如圖2所示，係具有基底層UL、有機膜OF以及硬遮罩HM。基底層UL雖不特別限定，但可為例如多晶矽層、氧化矽層般之層。

有機膜OF係設置於基底層UL上。有機膜OF係含有所謂烴之碳的膜。硬遮罩HM係設置於有機膜OF上。硬遮罩HM雖不限定，但可例如由含Si反射防止膜所構成。硬遮罩HM係具有提供開口之圖案。具有此般圖案之硬遮罩HM係例如藉由光微影之阻劑遮罩的製作以及電漿蝕刻來加以形成。

圖1所示之方法MT係首先將晶圓W搬入至電漿處理裝置之處理容器內。圖3係概略地顯示可用於實施圖1所示之方法的電漿處理裝置的一範例之圖式。圖3所示之電漿處理裝置10係電容耦合型電漿蝕刻裝置，且具備有略圓筒狀之處理容器12。處理容器12內壁面係例如由經陽極氧化處理之鋁所構成。此處理容器12係保全接地。

處理容器12底部上係設置有略圓筒狀之支撐部14。支撐部14係例如由絕緣材料所構成。支撐部14會在處理容器12內從該處理容器12底部延伸於垂直方向。又，處理容器12內係設置有載置台PD。載置台PD係藉由支撐台14來被加以支撐。

載置台PD會在其上面保持晶圓W。載置台PD係具有下部電極LE及靜電夾具ESC。下部電極LE係包含第1板體18a以及第2板體18b。第1板體18a以及第2板體18b係例如由所謂鋁之金屬所構成，並成為略圓盤形狀。第2板體18b係設置於第1板體18a上，並電性連接於第1板體18a。

第2板體18b上係設置有靜電夾具ESC。靜電夾具ESC係具有將膜狀電極配置於一對絕緣層或絕緣薄板間的構造。靜電夾具ESC之電極係透過開關23來電性連接有直流電源22。此靜電夾具ESC會藉由來自直流電源22之直流電壓所產生的庫倫力等之靜電力來吸附晶圓W。藉此，靜電夾具ESC便可保持晶圓W。

第2板體18b周緣部上係以圍繞晶圓W邊緣及靜電夾具ESC的方式來配置有聚焦環FR。聚焦環FR係為了提升蝕刻均勻性而加以設置。聚焦環FR係由依蝕刻對象膜之材料所適當選擇的材料所構成，例如可由石英所構成。

第2板體18b內部係設置有冷媒流道24。冷媒流道24係構成溫控機構。冷媒流道24係從設置於處理容器12外部之冷卻單元而透過配管26a來供給有冷媒。供給至冷媒流道24的冷媒會透過配管26b來回到冷卻單元。如此般，便會在冷媒流道24與冷卻單元之間循環有冷媒。藉由控制此冷媒之溫度，來控制靜電夾具ESC所支撐之晶圓W的溫度。

又，電漿處理裝置10係設置有氣體供給管線28。氣體供給管線28會將來自導熱氣體供給機構之導熱氣體，例如He氣體供給至靜電夾具ESC上面與晶圓內面之間。

又，電漿處理裝置10係具備有上部電極30。上部電極30係在載置台PD上方對向配置於該載置台PD。下部電極LE與上部電極30會互相設置為略平行。上部電極30與下部電極LE之間係提供有用以對晶圓W進行電漿處理之處理空間S。

上部電極30會透過絕緣性遮蔽構件32來被處理容12上部所支撐。一實施形態中，上部電極30係可構成為能改變起自載置台PD上面，亦即晶圓載置面的垂直方向之距離。上部電極30係可含有電極板34及電極支撐體36。電極板34會面對處理空間S，該電極板34係設置有複數氣體噴出孔34a。此電極板34在一實施形態中係由矽所構成。

電極支撐體36係裝卸自如地支撐電極板34者，可由例如所謂鋁的導電性材料所構成。此電極支撐體36係可具有水冷構造。電極支撐體36內部係設置有氣體擴散室36a。從此氣體擴散室36a來連通於氣體噴出孔34a的複數氣體流通孔36b會朝下方延伸。又，電極支撐體36係形成有將處理氣體導入至氣體擴散室36a的氣體導入口36c，此氣體導入口36c係連接有氣體供給管38。

氣體供給管38係透過閥群42及流量控制器群44來連接有氣體源群40。氣體源群40係含有複數氣體源。一範例中，氣體源群40係含有氫氣(H₂氣體)源、氮氣(N₂氣體)源、稀有氣體源以及碳化氫氣體源。稀有氣體係可使用所謂He氣體、Ne氣體、Ar氣體、Kr氣體之任意的稀有氣體。又，碳化氫氣體係例示有CH₄氣體。

閥群42係含有複數閥，流量控制器群44係含有所謂質流控制器之複數流量控制器。氣體源群40之複數氣體源會分別透過對應於閥群42之閥及對應於流量控制器群44之流量控制器，來連接於氣體供給管38。

又，電漿處理裝置10係沿著處理容器12內壁來裝卸自如地設置有沉積保護體46。沉積保護體46亦設置於支撐部14外周。沉積保護體46係防止蝕刻副產物(沉積)會附著於處理容器12之情事者，且可藉由於鋁材披覆Y₂O₃等的陶瓷來加以構成。

處理容器12底部側及支撐部14與處理容器12側壁之間係設置有排氣板48。排氣板48係可例如藉由於鋁材披覆Y₂O₃等的陶瓷來加以構成。此排氣板48下方及處理容器12係設置有排氣口12e。排氣口12e係透過排氣管52來連接有排氣裝置50。排氣裝置50係具有渦輪分子泵等的真空泵，且可將處理容器12內之空間減壓至所欲真空度。又，處理容器12側壁係設置有晶圓W之搬出入口12g，此搬出入口12g係可藉由閘閥54來加以開閉。

又，電漿處理裝置10係進一步地具備有第1高頻電源62及第2高頻電源64。第1高頻電源62係產生電漿生成用之高頻(High Frequency Wave)的電源，會產生27~100MHz頻率之高頻，例如60MHz之高頻。第1高頻電源62會透過匹配器66來連接於上部電極30。匹配器66係具有用以匹配第1高頻電源62之輸出阻抗與負載側(上部電極30側)的輸入阻抗之電路。另外，第1高頻電源62亦可透過匹配器66來連接於下部電極LE。

第2高頻電源64係產生用以將離子吸引至晶圓W之高頻偏壓的電源，會產生400kHz~13.56MHzz之範圍內的頻率之高頻，例如13.56MHz之高頻。第2高頻電源64會透過匹配器68來連接於下部電極LE。匹配器68係具有用以匹配第2高頻電源64之輸出阻抗與負載側(下部電極LE側)的輸入阻抗之電路。

又，電漿處理裝置10係進一步地具備有電源70。電源70係連接於上部電極30。電源70會將用以吸引處理空間S內所存在之正離子至電極板34的電壓施加至上部電極30。在一範例中，電源70係產生負直流電壓之直流電源。在其他範例中，電源70亦可為產生較低頻之交流電壓的交流電源。

又，一實施形態中，電漿處理裝置10係可進一步地具備有控制部Cnt。此控制部Cnt係具備有處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等的電腦，並控制電漿處理裝置10之各部。此控制部Cnt係可使用輸入裝置來讓操作者為了管理電漿處理處理裝置10而進行指令的輸入操作等，又，可藉由顯示裝置來將電漿處理裝置10之運作狀況可視化而加以顯示。進一步地，控制部Cnt之記憶部係儲存有藉由處理器來控制電漿處理裝置10所實行之各種處理用之控制程式以及對應於處理條件而讓電漿處理裝置10之各部實行處理用的程式，亦即處理配方。一實施形態中，控制部Cnt會依照方法MT或後述其他實施形態的方法用之處理配方來控制電漿處理裝置10之各部。

回到圖1，就方法MT來加以說明。以下說明中除了圖1之外亦參照圖4至圖8。圖4~圖8係顯示實行圖1所示之方法時或實行後之被處理體的狀態之剖面圖。另外，圖4係顯示實行第1次之工序ST1後的被處理體之狀態，圖5係顯示實行第1次之工序ST2後的被處理體之狀態，圖6係顯示在實行第1次以後所進行之工序ST1後的被處理體之狀態，圖7係顯示在實行第1次以後所進行之工序ST2後的被處理體之狀態，圖8係顯示方法MT結束後之被處理體的狀態。以下，便說明使用電漿處理裝置10來實行方法MT的範例。

如上述，方法MT係首先將晶圓W搬入至電漿處理裝置10之處理容器內。然後，晶圓W係被載置於靜電夾具ESC上，且藉由該靜電夾具ESC來被加以保持。

方法MT係接著交互地反覆工序ST1及工序ST2。工序ST1係在處理容器12內生成處理氣體之電漿。此處理氣體係含有氫氣及氮氣。一實施形態中，以處理氣體中之氫氣流量：處理氣體中之氮氣流量來表示的流量比係設定為1：3~9：1之範圍內的流量比。

工序ST1係將上述處理氣體供給至處理容器12內。又，作動排氣裝置50，來將處理容器12內之壓力設定為既定壓力。又，將來自第1高頻電源62之高頻供給至上部電極30。另外，一實施形態之工序ST1中，係不會將來自第2高頻電源64之高頻偏壓供給至下部電極LE。亦即，工序ST1係可在無偏壓的狀態下來加以進行。

此工序ST1係將來自處理容器12內所生成的電漿之活性基，例如氫自由基及氮自由基供給至有機膜OF全區域中從硬遮罩HM露出的區域。然後，所供給之活性基會與有機膜OF中之碳反應，而如圖4所示，形成變質區域TR。

接著的工序ST2係在處理容器12內生成稀有氣體之電漿。稀有氣體在一範例中係Ar氣體，但亦可使用任意之稀有氣體。工序ST2係將稀有氣體供給至處理容器12內。又，作動排氣裝置50，來將處理容器12內之壓力設定為既定壓力。又，將來自第1高頻電源62之高頻供給至上部電極30。進一步地，將來自第2高頻電源64之高頻偏壓供給至下部電極LE。一實施形態之工序ST2係將晶圓W之每單位面積的高頻偏壓功率設定為0.028W/cm²以下之功率。

此工序ST2係使得來自處理容器12內所生成之稀有氣體的電漿之離子相對於晶圓W而被吸引。被吸引至晶圓W的離子會衝撞變質區域TR。其結果，便會使得構成變質區域TR之物質從晶圓W被釋放。藉此，如圖5所示，變質區域TR便會被去除。又，從變質區域TR所釋放出之物質，亦即反應生成物會附著於硬遮罩HM表面而形成沉積物DP。另外，反應生成物亦會附著於蝕刻所形成之有機膜OF側壁面。

方法MT係在接著的工序STJ中，判斷是否滿足停止條件。停止條件係判斷滿足含有工序ST1及工序ST2之機制的反覆次數已達到既定次數時者。工序STJ中，係於判斷未滿足停止條件時，便會再次實行工序ST1。

第2次以後的工序ST1亦與第1次的工序ST1同樣地生成處理氣體之電漿。第2次以後的工序ST1亦將有機膜OF全區域中從硬遮罩HM露出的區域改變為變質區域TR。又，第2次以後的工序ST2係藉由處理容器12內所生成之活性基來部分地去除沉積物DP。其結果便如圖6所示，會藉由殘留之沉積物DP來改善硬遮罩HM的形狀。在接著的工序ST2中亦與第1次的工序ST2同樣地生成稀有氣體之電漿。其結果，便會使得變質區域TR被去除。又，構成變質區域TR的反應生成物會沉積於硬遮罩HM表面上，而形成沉積物DP。

在反覆此般含有工序ST1及工序ST2之機制，而於工序STJ中判斷為滿足停止條件時，便結束方法MT。在結束方法MT時，如圖8所示，晶圓W便會成為有機膜OF被蝕刻至露出基底層UL的狀態。

根據相關方法MT，便可如上述般，藉由沉積物DP來改善硬遮罩HM的形狀，且蝕刻有機膜OF。又，由於會藉由沉積物DP來保護硬遮罩HM，故可抑制所謂在有機膜OF的蝕刻中之硬遮罩HM的膜厚減少之損傷。

一實施形態之工序ST1如上述，係不對下部電極LE供給有高頻偏壓。根據此實施形態，便可在工序ST1中實質上不進行有機膜OF之蝕刻，而形成變質區域TR。

又，一實施形態之工序ST1如上述，係可將以處理氣體中之氫氣流量：處理氣體中之氮氣流量來表示的流量比設定為1：3~9：1之範圍內的流量比。藉由使用相關流量比之氫氣及氮氣，便可有效率地進行有機膜OF之蝕刻以及反應生成物朝硬遮罩HM上之供給。

又，一實施形態如上述，係可在工序ST2中將供給至下部電極LE之高頻偏壓的晶圓W之每單位面積功率設定為0.028W/cm²以下的功率。根據此實施形態，便可進一步地抑制因來自稀有氣體之活性基所導致的硬遮罩HM之損傷。

以下，便就其他實施形態相關之蝕刻有機膜的方法來加以說明。圖9係顯示其他實施形態相關之蝕刻有機膜的方式之流程圖。圖9所示之方法MT2係在於含有工序ST1及工序ST2的機制進一步地含有工序STa的點上，來與方法MT有所不同。工序STa係在處理容器12內生成碳化氫氣體之電漿。

工序STa係將碳化氫氣體供給至處理容器12內。碳化氫氣體係例如CH₄氣體。此碳化氫氣體亦可藉由稀有氣體來被加以稀釋。又，工序STa係作動排氣裝置50，來將處理容器12內之壓力設定為既定壓力。又，將來自第1高頻電源62之高頻供給至上部電極30。另外，一實施形態之工序STa中，係不會將來自第2高頻電源64之高頻偏壓供給至下部電極LE。亦即，工序STa係可在無偏壓狀態下來加以進行。根據此工序STa，便可除了來自上述變質區域TR之反應生成物之外，另外將來自碳化氫氣體之碳化氫及/或碳沉積於晶圓W表面，而形成沉積物DP。

在此，參照圖10。圖10係顯示被處理體之一範例的剖面圖。圖10所示之晶圓W會與圖2所示之晶圓W同樣地具有基底層UL、有機膜OF以及硬遮罩HM。又，圖10所示之晶圓W係具有密集區域RD及分散區域RC，該等區域係在硬遮罩HM之圖案的密度上有所不同。具體而言，密集區域RD中之硬遮罩HM的圖案會較分散區域RC中之硬遮罩HM的圖案要密集地形成。

沉積於硬遮罩HM上之上述反應生成物的量係在密集區域RD較多，而在分散區域RC則較少。另一方面，從碳化氫所生成而沉積於硬遮罩HM上的碳化氫及/或碳的量係在密集區域RD較少，而在分散區域RC則較多。從而，方法MT2便可藉由從碳化氫氣體所生成之碳化氫及/或碳的量來降低沉積於密集區域RD之硬遮罩HM上的反應生成物之量與沉積於分散區域RC之硬遮罩HM上的反應生成物的量之差異。從而，根據方法MT2，便可提升在具有密集區域RD及分散區域RC之晶圓W中的有機膜OF之蝕刻的面內均勻性。

以下，便就為了評價而進行的實驗來加以說明。

實驗例1係使用電漿蝕刻裝置10，並將氫氣與氮氣之流量比設定為各種流量比，來蝕刻有機膜。以下，便顯示實驗例1之條件。

<條件>

●處理容器12內之壓力：100mTorr(13.33Pa)

●第1高頻電源62之高頻功率：1500W

●第2高頻電源64之高頻偏壓功率：1200W

然後，實驗例1係求出了所設定之各流量比的有機膜之蝕刻速率。於圖11顯示其結果。圖11中，橫軸係表示氫氣流量(sccm)：氮氣流量(sccm)，亦即流量比，縱軸係表示蝕刻速率。如圖11所示，確認了在氫氣流量：氮氣流量為225：75~30：270，亦即3：1~9：1的範圍內時，有機膜之蝕刻速率會較高。特別是，確認了在氫氣流量為氮氣流量的50%以下時，有機膜之蝕刻速率會變高。由此實驗結果看來，藉由將工序ST1中以氫氣流量：氮氣流量來表示的比設定為3：1~9：1之範圍內的比，便可效率良好地形成變質區域TR，而推測可在接著的工序ST2中相對於硬遮罩HM而效率良好地供給反應生成物。

實驗例2係藉由使用電漿處理裝置10，並將工序ST2中之高頻偏壓功率設定為各種功率而實行方法MT，來蝕刻圖2所示之晶圓的有機膜。以下，便顯示實驗例2之條件。另外，在工序ST2之高頻偏壓功率為10W時，便實行112次以下所示之條件的含有工序ST1及工序ST2的機制。又，在工序ST2之高頻偏壓功率為20W時，便實行74次以下所示之條件的含有工序ST1及工序ST2的機制。又，在工序ST2之高頻偏壓功率為50W時，便實行57次以下所示之條件的含有工序ST1及工序ST2的機制。

<條件>

●工序ST1之處理容器12內的壓力：50mTorr(6.666Pa)

●工序ST1之氫氣流量：100sccm

●工序ST1之氮氣流量：200sccm

●工序ST1之第1高頻電源62的高頻功率：200W

●工序ST1之第2高頻電源64的高頻偏壓功率：0W

●工序ST1之實行時間：12秒

●工序ST2之處理容器12內的壓力：50mTorr(6.666Pa)

●工序ST2之Ar氣體流量：300sccm

●工序ST2之第1高頻電源62的高頻功率：100W

●工序ST2之實行時間：6秒

然後，便求出了初期狀態之晶圓的硬遮罩HM之膜厚Hi(參照圖2)、初期狀態之晶圓的硬遮罩HM之底部寬度CDi(參照圖2)、有機膜蝕刻後的硬遮罩HM膜厚Hp(參照圖8)、有機膜蝕刻後的硬遮罩HM之底部寬度CDp(參照圖8)。另外，如圖8所示，係求出硬遮罩HM與沉積物DP之複合體的寬度來作為有機膜蝕刻後之寬度CDp。其結果，在工序ST2之高頻偏壓功率為50W時，膜厚Hi與膜厚Hp之差為11.0nm，寬度CDi與寬度CDp之差為4.3nm。從而，便確認了在工序ST2之高頻偏壓功率為50W時，硬遮罩HM之損傷會較大。另一方面，在工序ST2之高頻偏壓功率為20W及10W時，膜厚Hi與膜厚Hp之差為0.5nm以下，寬度CDi與寬度CDp之差為1.3nm以下。從而，便確認了在工序ST2之高頻偏壓功率為20W以下，亦即0.028W/cm²以下的功率時，可較大地抑制硬遮罩HM的損傷。

以上，雖已就各種實施形態來加以說明，但並不限定於上述實施形態而可構成各種變形態樣。例如，雖上述電漿處理裝置10係電容耦合型之電漿處理裝置，但對於方法MT及方法MT2的實施係可使用如感應耦合型之電漿處理裝置，或使用所謂微波之表面波的電漿處理裝置般的任意電漿處理裝置。

ST1‧‧‧生成處理氣體之電漿

ST2‧‧‧生成稀有氣體之電漿

STJ‧‧‧滿足停止條件？

Claims

一種方法，係蝕刻被處理體之有機膜的方法，該被處理體係於該有機膜上具有硬遮罩；該方法係包含：在收納有該被處理體之電漿處理裝置的處理容器內，生成含有氫氣及氮氣的處理氣體之電漿，並使得從該硬遮罩露出之該有機膜的一部份區域改變為改質區域的工序；以及在該處理容器內生成稀有氣體之電漿，並去除該改質區域，且讓從改質區域所釋放出之物質沉積於該硬遮罩表面上的工序；交互地反覆生成處理氣體之電漿的該工序以及生成稀有氣體之電漿的該工序。
如申請專利範圍第1項之方法，其中該被處理體係在該處理容器內被載置於含有下部電極的載置台上；生成稀有氣體之電漿的該工序係將供給至該下部電極之高頻偏壓的每單位面積功率設定為0.028W/cm²以下的功率。
如申請專利範圍第2項之方法，其中生成處理氣體之電漿的該工序係不將高頻偏壓供給至該下部電極。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中以該處理氣體中之該氫氣流量：該處理氣體中之該氮氣流量來表示之流量比係設定為1：3~9：1的範圍內之流量比。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其係進一步地包含：在該處理容器內生成碳化氫氣體之電漿的工序。
如申請專利範圍第4項之方法，其係進一步地包含：在該處理容器內生成碳化氫氣體之電漿的工序。