TWI434343B

TWI434343B - Etching method, etching system and etching device

Info

Publication number: TWI434343B
Application number: TW097113337A
Authority: TW
Inventors: 戶澤茂樹; 村木雄介
Original assignee: 東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2014-04-11
Also published as: JP2008263093A; KR20080092837A; US9105586B2; KR101389187B1; US20080254636A1; TW200901313A

Description

蝕刻方法、蝕刻系統及蝕刻裝置

本發明，係有關於對被形成在基板上之氧化矽膜作蝕刻並形成到達接觸部之儲存節點孔(storage node hole)又或是接觸孔等之孔的蝕刻方法、蝕刻系統以及蝕刻裝置。

近來，隨著半導體裝置之高積體化，圖案尺寸係顯著地細微化，例如，在DRAM之製造工程中，被形成為圓筒形狀之電容器電極係日益變細，且，為了使電容量增加，其高度係日益增高。又，儲存節點孔之縱橫比係成為極高。又，關於接觸孔，亦日益朝向高縱橫比而進行。

關於將此種高縱橫比之儲存節點孔或是接觸孔形狀性良好地來形成之技術，例如係被揭示於日本特開2002－313952號公報中。然而，當形成此種深度為深的孔時，會有孔在到達接觸部之前便變細，而使得其中之接觸材料與接觸部之間無法得到充分之接觸的問題。又，就算是孔形狀係為良好，當孔徑為小的情況時，亦有無法得到充分的接觸之虞。

本發明，係以提供一種：當在氧化矽膜上形成到達接觸部之高縱橫比的孔時，能夠形成使孔內之接觸材料與接觸部之間可以取得充分之接觸的孔之蝕刻方法、蝕刻系統以及蝕刻裝置為目的。

本發明之第1觀點，係提供一種蝕刻方法，其特徵為，具備有：準備被處理體的工程，該被處理體，係具備有在基板上由包含有B以及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部；和對前述第2氧化膜與第1氧化膜作蝕刻，而形成到達前述接觸部之孔的工程；和藉由HF含有氣體所致的乾製程，來對前述第1氧化膜作蝕刻，以使前述第1氧化膜之前述接觸部上方區域的孔部分擴廣的工程。

在上述第1觀點中，前述形成孔之工程，係可藉由電漿蝕刻而實行，前述將接觸部上方區域之孔部分擴廣的工程，係可藉由無電漿蝕刻來進行。又，前述將接觸部上方區域之孔部分擴廣的工程，係可藉由在前述HF含有氣體所致之乾製程之後，將基板加熱，而進行之。進而，前述將接觸部上方區域之孔部分擴廣之工程，係可在減壓下進行。

本發明之第2觀點，係為提供一種蝕刻方法，其特徵為，係具備有：對於具備有在基板上由包含有B以及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部，並進而被形成有經過前述第2氧化膜與前述第1氧化膜而到達前述接觸部之孔的構造物，藉由HF含有氣體所致的乾製程，來對前述第1氧化膜作蝕刻，以使前述第1氧化膜之前述接觸部上方區域的孔部分擴廣的工程。

在上述第2觀點中，前述藉由HF含有氣體所致之乾製程而進行的蝕刻，係可藉由無電漿蝕刻來進行。又，係可在前述HF含有氣體所致之乾製程之後，將基板加熱。又，前述HF含有氣體所致之乾製程，係可在減壓下進行。

本發明之第3觀點，係為提供一種蝕刻系統，其特徵為，係以對於具備有在基板上由包含有B以及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部的被處理體，來形成有經過前述第2氧化膜與前述第1氧化膜而到達前述接觸部之孔的方式而被構成，並具備有：對前述第2氧化膜與第1氧化膜作蝕刻，而形成到達前述接觸部之孔的第1蝕刻裝置；和藉由HF含有氣體所致的乾製程，來對前述第1氧化膜作蝕刻，以使前述第1氧化膜之前述接觸部上方區域的孔部分擴廣的第2蝕刻裝置；和在前述第1蝕刻裝置與前述第2蝕刻裝置之間，搬送被處理體之搬送機構。

在上述第3觀點中，前述第2蝕刻裝置，係可設為在減壓下進行蝕刻者。又，前述第2蝕刻裝置，係可設為具備有進行前述乾製程所致之蝕刻的蝕刻處理部、和於其後而進行加熱處理之加熱處理部者。

本發明之第4觀點，係為提供一種蝕刻裝置，其特徵為，係以對於具備有在基板上由包含有B以及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部的被處理體，來對前述第2氧化膜與前述第1氧化膜作蝕刻而形成到達前述接觸部之孔，而後進行用以將前述第1氧化膜之前述接觸部上方區域的孔部分擴廣之蝕刻的方式而被構成，並藉由HF含有氣體所致的乾製程，來對前述第1氧化膜作蝕刻。

在上述第4觀點中，係可設為在減壓下進行蝕刻。又，係可設為具備有進行前述乾製程所致之蝕刻的蝕刻處理部、和於其後而進行加熱處理之加熱處理部的構成。

本發明之第5觀點，係為提供一種記憶媒體，係為被記憶有在電腦上動作並對蝕刻系統作控制之程式的電腦可讀取之記憶媒體，其特徵為：前述程式，在實行時，係以使其進行上述第1觀點之蝕刻方法的方式，來在電腦處對前述蝕刻系統作控制。

以下，針對本發明之理想實施形態，一面參考添附圖面而作說明。

圖1，係為用以對本發明之其中一種實施形態的蝕刻方法作說明之流程圖，圖2A、B、C係為用以對各工程作說明之工程剖面圖。

首先，作為被處理體，準備如圖2A所示一般，在半導體基板200之表面上被形成有由包含有B以及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜201，並進而在其上，被形成有由TEOS、HDP膜等之不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜202，且更進而在較第1氧化膜201以及第2氧化膜202之界面為更下方處，被形成有接觸部203的矽晶圓(以下，單純稱為晶圓)W(步驟1)。作為此種包含有B以及P之至少其中一者的矽氧化物，係可列舉有：包含B以及P之兩者的BPSG(Boro－Phospho Silicate Glass)膜、包含有B之BSG(Boro Silicate Glass)膜、包含有P之PSG(Phospho Silicate Glass)膜等。

接下來，如圖2B所示一般，藉由電漿蝕刻，並將光阻膜等作為蝕刻遮罩，來形成從第2氧化膜202起經過第1氧化膜201而到達接觸部203處的高縱橫比之孔204(步驟2)。此時之蝕刻，係藉由光微影法，並將形成有圖案之光阻層等作為遮罩，而藉由通常所使用之處理氣體的電漿來進行。

然而，當藉由蝕刻來形成高縱橫比之孔204的情況時，隨著蝕刻的進行，會有孔徑變小的傾向，當進行蝕刻直到到達接觸部203的情況時，如圖3所示一般，會有在接觸部203之近旁處孔徑變小的情形。於此種情況，當將接觸材料埋入至孔內時，在接觸材料與接觸部203之間的接觸面積會變小，而有無法得到充分的接觸之虞。又，當孔徑為小的情況時，就算是孔形狀係為良好，亦會有接觸成為不充分之虞。

於此，藉由使用有HF含有氣體的無電漿蝕刻，對由包含有B以及P之至少一者的矽氧化物所成之第1氧化膜201進行蝕刻(步驟3)。在此蝕刻中，不包含有B以及P之第2氧化膜202係幾乎不會被蝕刻，而包含有以及P之至少一者的第1氧化膜201係被選擇性的蝕刻。此時之蝕刻係為等向性的進行，並如圖2C所示一般，在接觸部203之上方被形成有朝向橫方向而擴展一般的形狀之廣幅孔部分204a。亦即是，藉由此HF含有氣體所致的蝕刻，第2氧化膜202內之孔204的形狀係幾乎不會變化，而能夠僅在接觸部203近旁將孔徑擴寬。又，HF含有氣體所致之蝕刻，相較於通常之電漿蝕刻，係能夠提昇蝕刻速率。又，由於係為無電漿，因此，亦能夠得到不會對基底或是相鄰接之元件部分等造成傷害的優點。

如此這般，藉由在接觸部203之近旁形成廣幅孔部分204a，當將接觸材料205埋入至孔204內時，係如同圖4 所示一般，能使接觸材料205與接觸部間之接觸面積變廣，而能夠得到良好的接觸。

第1氧化膜201被HF所蝕刻的原因，係因為構成第1氧化膜201之BPSG、BSG、PSG膜等的包含有B以及P之至少其中一者的矽氧化物吸著有水分，而在此水分的存在下被供給HF氣體時，此些所產生反應之所致。另一方面，構成第2氧化膜202之之不包含有B以及P的TEOS、HDP膜等之矽氧化物，由於係幾乎不會吸著有水分，因此，就算是被供給有HF，蝕刻亦不會進行。

作為包含有HF之氣體，係可單獨使用HF，亦可為將HF氣體與N₂ 氣體或是Ar氣體等之惰性氣體作混合後者。進而，亦可包含有其他之蝕刻氣體。

此種蝕刻，在形成高縱橫比之儲存節點孔或是接觸孔上，係為有效。

接下來，針對用以實施此種蝕刻方法之蝕刻系統的其中一例作具體說明。圖5，係為展示此種蝕刻系統之概略構成的模式圖。此蝕刻系統10，係具備有：對於第1氧化膜201以及第2氧化膜202，藉由電漿蝕刻來形成孔204之電漿蝕刻裝置11；和對由包含有B以及P之至少其中一者的矽氧化物所成之第1氧化膜201，以由HF含有氣體所致的無電漿製程來進行蝕刻之HF含有氣體蝕刻裝置12；和在此些之間而將晶圓W以被收容的狀態來作搬送之搬送機構13；和用以對電漿蝕刻裝置11之處理、HF含有氣體蝕刻裝置12之處理、以及搬送機構13之搬送處理作控制的控制部14。

作為電漿蝕刻裝置11，例如係可使用：利用有平行平板電極之電容耦合型者、或是感應耦合型者等之在此技術領域中所通常使用者。

作為HF含有氣體蝕刻裝置12，係可使用如圖6所示一般之裝置。此裝置，係具備有：將晶圓W搬入搬出之搬入搬出部61、和鄰接於搬入搬出部61而被設置之裝載鎖定室62、和進行實際之蝕刻處理的蝕刻處理部63、和在蝕刻結束後進行加熱處理之熱處理部64。

此HF含有氣體蝕刻裝置12，對於裝載鎖定室62與蝕刻處理部63和熱處理部64，係分別設置有2個，對於搬入搬出部61，裝載鎖定室62、熱處理部64、蝕刻處理部63，係依此順序而在一直線上被並列設置。另外，在搬入搬出部61與裝載鎖定室62之間、裝載鎖定室62與熱處理部64之間、熱處理部64與蝕刻處理部63之間，係被設置有閘閥(未圖示)，藉由此，該些之間係成為可作開閉。

搬入搬出部61，係具備有具有可將晶圓W作搬送之搬送機構(未圖示)的搬送室71，搬送室71之長度方向的側部處，係被設置有例如3個的載置台72，在此些之載置台72處，係分別被配置有可將晶圓W複數並列收容的載體C。又，鄰接於搬送室71，係被設置有使晶圓W旋轉並光學性地求取出偏心量(Eccentricity)而進行對位的定位器73。搬送室71內之搬送機構，係成為能夠在此些之3個的載體C、定位器73以及2個的裝載鎖定室62之間，將晶圓W一枚一枚地作搬送。

裝載鎖定室62，係於內部具備有搬送機構(未圖示)，並被構成為能夠在大氣狀態與真空狀態之間作切換。而後，將其內部設為大氣狀態，並開啟搬入搬出部61側之閘閥，藉由搬送室71之搬送機構來將晶圓W從載體C而搬送至裝載鎖定室62之搬送機構處，並關閉搬入搬出部61側之閘閥，而進行真空抽取使其成為與熱處理部64相同之真空度，而後，開啟熱處理部64側之閘閥以及熱處理部64與蝕刻處理部63之間的閘閥，而成為能夠藉由搬送機構來將晶圓W搬送至蝕刻處理部63處。又，將藉由熱處理部64而進行了熱處理之後的晶圓W，藉由搬送機構來送回至裝載鎖定室62，並關閉熱處理部64側之閘閥，而將其中設為大氣狀態，而後，開啟搬入搬出部61側之閘閥，而成為能夠將晶圓W搬送至搬入搬出部61處。

蝕刻處理部63，係如圖7所示一般，具備有將晶圓W作收容之密閉構造的處理室80，在處理室80內，係被設置有將晶圓W以水平狀態來作載置的載置台81。在載置台81處，係被設置有將晶圓W調節為所期望之溫度的調溫機構82。在處理室80之側壁處，係被設置有用以在其與熱處理部64之間將晶圓W作搬入搬出的搬入搬出口(未圖示)。

又，在蝕刻處理部63中，於處理室80處，係被連接有：作為蝕刻氣體，而供給氟化氫(HF)氣體之HF氣體供給管線85、和對處理室80內作為稀釋氣體而供給惰性氣體、例如氮(N₂ )氣之N₂ 氣體供給管線86、和排氣管線87。HF氣體供給管線85係被連接於HF氣體供給源90，在HF氣體供給管線85處，係被設置有可進行開閉以及對HF氣體之流量作調節的流量調節閥91。N₂ 氣體供給管線86係被連接於N₂ 氣體供給源95，在N₂ 氣體供給管線86處，係被設置有可進行開閉以及對N₂ 氣體之流量作調節的流量調節閥96。

在處理室80之天花板處，係被設置有用以將通過HF氣體供給管線85以及N₂ 氣體供給管線86所被供給之HF氣體以及N₂ 氣體，對被載置於載置台81處之晶圓W的全面作均勻的供給之蓮蓬頭97。

在排氣管87處，係被設置有壓力控制器100以及用以進行強制排氣之排氣幫浦101。經由一面使排氣幫浦101動作，一面對壓力控制器100作調整，成為能夠將處理室80內之壓力控制在特定的減壓狀態。

熱處理部64，係如圖8所示一般，具備有將晶圓W作收容之密閉構造的處理室110，在處理室110內，係被設置有將晶圓W以水平狀態來作載置的載置台111。在載置台111處，係被設置有用以將晶圓W加熱為特定之溫度的加熱器112。在處理室110之側壁處，係被設置有用以在其與蝕刻處理部63之間將晶圓W作搬入搬出的搬入搬出口(未圖示)、和用以在其與裝載鎖定室62之間將晶圓W作搬入搬出之搬入搬出口(未圖示)。

又，在熱處理部64處，係被連接有：對處理室110內作為處理環境氣體而供給惰性氣體、例如N₂ 氣體之N₂ 氣體供給管線115、和將處理室110內作排氣之排氣管線116。N₂ 氣體供給管線115係被連接於N₂ 氣體供給源120，在N₂ 氣體供給管線115處，係被設置有可進行開閉以及對N₂ 氣體之供給流量作調節的流量調節閥121。

在處理室110之天花板處，係被設置有用以將通過N₂ 氣體供給管線115所被供給之N₂ 氣體，對被載置於載置台111處之晶圓W的全面作均勻的供給之蓮蓬頭122。

在排氣管116處，係被設置有壓力控制器125以及用以進行強制排氣之排氣幫浦126。經由一面使排氣幫浦126動作，一面對壓力控制器125作調整，成為能夠將處理室110內之壓力控制在特定的減壓狀態。

控制部14，係具備有對蝕刻系統10之電漿蝕刻裝置11、HF含有氣體蝕刻裝置12、搬送裝置13實際作控制的具備有微處理器(電腦)之製程控制器15。在製程控制器15處，係被連接有由作業員為了對蝕刻系統作管理而進行指令之輸入操作等之鍵盤；或是將蝕刻系統10之動作狀況作可視化顯示之顯示器等所成的使用者介面16。又，在製程控制器15處，係被連接有記憶部17，在該記憶部17中，係記憶有：用以在製程控制器15的控制下來實現以蝕刻系統10所實行之各種處理的控制程式、或是因應於處理條件而使蝕刻系統10之各構成部實行特定之處理的控制程式(亦即是配方)、並進而儲存有各種資料庫。配方，係被記憶在記憶部17中之記憶媒體處。記憶媒體係可為硬碟等之被固定設置者，亦可為CDROM、DVD、快閃記憶體等之可搬動者。又，亦可為由其他之裝置而例如藉由專用線路等來將配方作適宜傳輸者。

而，因應於需要，藉由以從使用者介面16而來之指示等而將任意之配方從記憶部17中讀出並在製程控制器15處作實行，能夠在製程控制器15之控制下，進行在蝕刻系統10處之所期望的處理。

在如此這般所構成之蝕刻系統10中，當如圖2A、B、C所示一般而進行蝕刻時，首先，係藉由搬送機構13，來將收容有晶圓之載體C搬入至電漿蝕刻裝置11之搬入搬出部(未圖示)。而後，將晶圓1枚1枚的取出，並藉由特定之處理氣體來對第1氧化膜201以及第2氧化膜202施加電漿蝕刻，而形成到達接觸部203處之孔204。此時之處理條件，係因應於裝置的類型以及處理氣體之種類等而被適宜決定。

將藉由電漿蝕刻而形成了孔204後之晶圓W，收容於載體C中。在如此這般而對於特定枚數之晶圓W而施加了電漿蝕刻後，藉由搬送機構13，而將載體C搬送至HF含有氣體蝕刻裝置12處。

在HF含有氣體蝕刻裝置12處，係將載體C載置於搬入搬出部61之載置台72上，並藉由搬送室71內之搬送機構來從載體C而取出1枚的晶圓W，並搬入至裝載鎖定室62內。若是晶圓W被搬入了裝載鎖定室62內，則閘閥係被關閉，裝載鎖定室62之內部係成為密閉狀態，並藉由對其進行真空排氣，而使其成為與蝕刻處理部63之處理室80以及熱處理部64之處理室110相同的減壓狀態，並成為能夠將閘閥開啟並與此些相通連。

在此狀態下，晶圓W首先係被搬入至蝕刻處理部63之處理室80內。而後，在使裝置形成面成為上面的狀態下，被載置於載置台841上。而後，將閘閥關閉，使處理室80成為密閉狀態，並藉由調溫機構，來將晶圓W調溫至例如40℃以下之特定溫度。又，處理室80內，係經由排氣幫浦101與壓力控制器100之調整，而例如被控制為400~4000Pa(3~30Torr)。

在此狀態下，將HF氣體以及因應於需要而作為稀釋氣體之N₂ 氣體，供給至處理室80內。此時，藉由流量調整閥91，而將HF氣體之供給量調整為1000~3000mL/min(sccm)。另外，藉由除了身為蝕刻氣體之HF氣體之外，亦將N₂ 氣體供給至處理室80內，載置台81內之調溫機構82的熱，係有效率地被傳導至晶圓W，而能夠對晶圓W進行正確的溫度控制。當供給N₂ 氣體時，係將其供給量調整為500~3000mL/min(sccm)。

藉由如此這般地在減壓下來供給HF氣體，由包含有B以及P之至少其中一者的矽氧化物所成之第1氧化膜201，係與HF氣體產生反應，而使蝕刻進行。此時，作為反應生成物，係會產生氟矽酸系之反應生成物，但是，如上述一般，由於包含有以及P之至少其中一者的矽氧化物，係會吸著水分，因此，在水的存在下，反應係被促進，而以高蝕刻速率來進行蝕刻。

在此種HF含有氣體所致之乾蝕刻結束後，流量調整閥91係被關閉，HF氣體之供給係被停止。此時，N₂ 氣體之供給係繼續，藉由此，處理室80內係藉由N₂ 氣體而被洗淨。

在藉由此蝕刻處理部63而進行了處理後，由於HF氣體而產生之反應生成物，係由於水分之存在，而成為易於揮發的狀態，並成為可在處理室80內作某種程度的揮發，但是，為了將殘存於蝕刻面處之反應生成物除去的目的，係將蝕刻處理後之晶圓W搬送至熱處理部64處。此時，處理室80與處理室110之間的閘閥係開啟，而使此些相通連，在此狀態下，藉由裝載鎖定室62內之搬送機構，來將處理室80內之晶圓W搬送至熱處理部64之處理室110處。

在熱處理部64處，晶圓W係在將裝置形成面作為上面的狀態下，被載置於處理室110內之載置台111上。而後，閘閥係被關閉，處理室110係成為密閉狀態，而開始熱處理工程。此時，係藉由加熱器112，而將晶圓W之溫度設為100~400℃之特定的溫度。又，處理室110內，係經由排氣幫浦126與壓力控制器125之調整，而例如被控制為133~400Pa(1~3Torr)。而後，將N₂ 氣體以特定之流量來供給至處理室110內。此時之N2氣體的供給量，例如係被調整為500~3000mL/min(sccm)。藉由此，被設置在載置台111處之加熱器112的熱，係有效率地被傳達至晶圓W處，而使晶圓W之溫度被正確地作控制。

若是此種熱處理結束，則流量調整閥121係被關閉，N₂ 氣體之供給係被停止。而後，熱處理部64與裝載鎖定室62之間的閘閥係被開啟，晶圓W係從熱處理部64而被搬送至裝載鎖定室62處。而後，將閘閥關閉，使裝載鎖定室62成為密閉狀態，並使其成為大氣壓狀態，而後，使裝載鎖定室62與搬入搬出部61相通連，並將晶圓W收容於搬入搬出部62之載體C內。若是如上述一般而結束了特定枚數之晶圓W的處理，則將收容有處理後之晶圓W的載體C，藉由搬送機構13來從蝕刻裝置10搬出。

在如上述一般之蝕刻處理中，係藉由電漿蝕刻，來形成經過第2氧化膜202以及第1氧化膜201並到達接觸部203處的孔204，而後，藉由進行HF含有氣體所致之乾蝕刻，來將第1氧化膜201之接觸部203的近旁部分作蝕刻，而在接觸部203之近旁，形成寬幅為廣之孔部分204a。另一方面，在幾乎沒有水分之吸著的由不包含有B以及P之TEOS、HDP膜等之矽氧化物所成的第2氧化膜202處，蝕刻係幾乎不會進行。故而，孔204之對應於第2氧化膜202的部分之形狀，係幾乎不會改變，而能夠在接觸部203之近旁處，形成寬幅為廣之孔部分204a，而能夠於其後之將接觸材料埋入至孔204內時，確保良好的接觸。

如上述一般，包含有B以及P之至少其中一者的矽氧化物，由於係會吸著水分，因此，在此水分之存在下，若是供給HF氣體，則此些係產生反應。故而，包含有B以及P之至少其中一者的矽氧化物，係藉由HF包含氣體而被蝕刻。另一方面，不包含有B以及P之矽氧化物，由於係幾乎不會吸著有水分，因此，就算是供給HF，蝕刻亦幾乎不會進行。若是藉由上述實施形態，則係準備被處理體，該被處理體，係具備有在基板上由包含有B或是P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部。而後，在被處理體處，形成到達前述接觸部之孔，而後，藉由HF包含氣體所致的乾製程，來對前述第1氧化膜作蝕刻。藉由此，能夠幾乎不使被形成在第2氧化膜處之孔被擴廣，而能夠將前述接觸部上方區域的孔部分擴廣。故而，當在孔內埋入接觸材料時，能夠使接觸材料與接觸部間之接觸面積增加，而能夠取得良好的接觸。

另外，本發明，係並不被限定於上述實施形態，而可作各種之變形。例如，在上述實施形態中，在形成孔時，雖係使用有電漿蝕刻，但是，係並不限定於此。又，作為被使用於稀釋氣體等之惰性氣體，雖係使用了N₂ 氣體，但是，亦可使用其他之惰性氣體，例如Ar氣體、He氣體、Xe氣體等之其他的惰性氣體。

又，在上述實施形態中，雖並未在應用上作特定，而進行了原理性的說明，但是，只要是包含有在上述實施形態中所做了說明的工程，則係能夠適用於各種之裝置形成中。

本發明，係在半導體裝置之製造工程中，能夠對形成高縱橫比之孔、例如形成儲存節點孔或是接觸孔並對接觸部取得接觸的用途中，作全般的適用。

10‧‧‧蝕刻系統

11‧‧‧電漿蝕刻裝置

12‧‧‧HF含有氣體蝕刻裝置

13‧‧‧搬送機構

14‧‧‧控制部

15‧‧‧製程控制器

16‧‧‧使用者介面

17‧‧‧記憶部

61‧‧‧搬入搬出部

62‧‧‧裝載鎖定是

63‧‧‧蝕刻處理部

64‧‧‧熱處理部

71‧‧‧搬送室

72‧‧‧載置台

73‧‧‧定位器

80‧‧‧處理室

81‧‧‧載置台

82‧‧‧調溫機構

85‧‧‧HF氣體供給管線

86‧‧‧N₂ 氣體供給管線

87‧‧‧排氣管線

90‧‧‧HF氣體供給源

91‧‧‧流量調節閥

95‧‧‧N₂ 氣體供給源

96‧‧‧流量調節閥

97‧‧‧蓮蓬頭

100‧‧‧壓力控制器

101‧‧‧排氣幫浦

110‧‧‧處理室

111‧‧‧載置台

112‧‧‧加熱器

115‧‧‧N₂ 氣體供給管線

116‧‧‧排氣管線

120‧‧‧N₂ 氣體供給源

121‧‧‧流量調節閥

122‧‧‧蓮蓬頭

125‧‧‧壓力控制器

126‧‧‧排氣幫浦

200‧‧‧半導體基板

201‧‧‧第1氧化膜

202‧‧‧第2氧化膜

203‧‧‧接觸部

204‧‧‧孔

204a‧‧‧寬幅為廣之孔部分

205‧‧‧接觸材料

C‧‧‧載體

W‧‧‧晶圓

圖1，係為用以對本發明之其中一種實施形態的蝕刻方法作說明之流程圖。

圖2A、B、C，係為用以對本發明之其中一種實施形態的蝕刻方法之各工程作說明之工程剖面圖。

圖3，係為展示在到達接觸部前便變細之蝕刻孔的剖面圖。

圖4，係為展示被形成有寬幅為廣之孔部分，並在孔內被埋入有接觸材料後之狀態的剖面圖。

圖5，係為展示用以實施本發明之蝕刻方法的蝕刻系統之概略構成的模式圖。

圖6，係為展示在圖5之蝕刻系統中所搭載之HF含有氣體蝕刻裝置的概略構成之剖面圖。

圖7，係為展示在圖6之HF含有氣體蝕刻裝置中所搭載之蝕刻處理部的剖面圖。

圖8，係為展示在圖6之HF含有氣體蝕刻裝置中所搭載之熱處理部的剖面圖。

Claims

一種蝕刻方法，其特徵為，具備有：準備被處理體的工程，該被處理體，係具備有在基板上由包含有B及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部；和對前述第2氧化膜與第1氧化膜作蝕刻，而形成到達前述接觸部之孔的工程；和將前述被處理體收容於在內部設置有溫調機構之腔內，並對於前述腔內供給HF氣體和惰性氣體，而使前述溫調機構之熱導熱至前述前述被處理體處，以一面對於前述被處理體之溫度作控制，一面藉由乾製程來對前述第1氧化膜作蝕刻，以使前述第1氧化膜之前述接觸部上方區域的孔部分擴廣的工程。
如申請專利範圍第1項所記載之蝕刻方法，其中，前述形成孔之工程，係藉由電漿蝕刻而實行，前述將接觸部上方區域之孔部分擴廣的工程，係藉由無電漿蝕刻來進行。
如申請專利範圍第1項或第2項所記載之蝕刻方法，其中，前述將接觸部上方區域之孔部分擴廣的工程，係在前述由HF氣體和惰性氣體所致之乾製程之後，將基板加熱。
如申請專利範圍第1項或第2項所記載之蝕刻方法，其中，前述將接觸部上方區域之孔部分擴廣的工程，係在減壓下進行。
如申請專利範圍第1項所記載之蝕刻方法，其中，在前述乾製程結束後，停止前述HF氣體之供給，且持續前述惰性氣體之供給，而經由前述惰性氣體來將前述腔內作洗淨。
一種蝕刻方法，其特徵為：對於具備有在基板上由包含有B以及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部，並進而被形成有經過前述第2氧化膜與前述第1氧化膜而到達前述接觸部之孔的構造物，將前述構造物收容於在內部設置有溫調機構之腔內，並對於前述腔內供給HF氣體和惰性氣體，而使前述溫調機構之熱導熱至前述前述構造物體處，以一面對於前述構造物之溫度作控制，一面藉由乾製程來對前述第1氧化膜作蝕刻，以使前述第1氧化膜之前述接觸部上方區域的孔部分擴廣。
如申請專利範圍第6項所記載之蝕刻方法，其中，前述藉由以HF氣體和惰性氣體所致之乾製程而進行的蝕刻，係藉由無電漿蝕刻來進行。
如申請專利範圍第6項或第7項所記載之蝕刻方法，其中，在由前述HF氣體和惰性氣體所致之乾製程之後，將前述構造物加熱。
如申請專利範圍第6項或第7項所記載之蝕刻方法，其中，前述由HF氣體和惰性氣體所致之乾製程，係在減壓下進行。
如申請專利範圍第6項所記載之蝕刻方法，其中，在前述乾製程結束後，停止前述HF氣體之供給，且持續前述惰性氣體之供給，而經由前述惰性氣體來將前述腔內作洗淨。
一種蝕刻系統，其特徵為：係對於具備有在基板上由包含有B及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部的被處理體，來形成經過前述第2氧化膜與前述第1氧化膜而到達前述接觸部之孔，該蝕刻系統，並具備有：對前述第2氧化膜與第1氧化膜作蝕刻，而形成到達前述接觸部之孔的第1蝕刻裝置；和將前述被處理物收容於在內部設置有溫調機構之腔內，並對於前述腔內供給HF氣體和惰性氣體，而使前述溫調機構之熱導熱至前述前述構造物體處，以一面對於前述構造物之溫度作控制，一面藉由乾製程來對前述第1氧化膜作蝕刻，以使前述第1氧化膜之前述接觸部上方區域的孔部分擴廣的第2蝕刻裝置；和在前述第1蝕刻裝置與前述第2蝕刻裝置之間，搬送被處理體之搬送機構。
如申請專利範圍第11項所記載之蝕刻系統，其中，前述第2蝕刻裝置，係在減壓下進行蝕刻。
如申請專利範圍第11項或第12項所記載之蝕刻系統，其中，前述第2蝕刻裝置，係具備有進行前述乾製程所致之蝕刻的蝕刻處理部、和於其後而進行加熱處理之加熱處理部。
如申請專利範圍第11項所記載之蝕刻系統，其中，前述蝕刻系統，係更進而具備有對於前述第1蝕刻裝置和前述第2蝕刻裝置以及前述搬送機構作控制之控制部，前述第2蝕刻裝置，係具備有：收容被處理體之腔；和被設置在前述腔內，並將被處理體溫調為所期望的溫度之溫調機構；和被與前述腔作連接，並對於前述腔內供給前述HF氣體之HF氣體供給管線；和被與前述腔作連接，並對於前述腔內供給前述惰性氣體之惰性氣體供給管線，前述控制部，係以將前述HF氣體和前述惰性氣體對於前述腔內而同時作供給的方式，來控制前述第2蝕刻裝置。
如申請專利範圍第14項所記載之蝕刻系統，其中，前述控制部，係在前述乾製程結束後，以停止前述HF氣體之供給，且持續前述惰性氣體之供給，而經由前述惰性氣體來將前述腔內作洗淨的方式，來控制前述第2蝕刻裝置。
如申請專利範圍第14項所記載之蝕刻系統，其中，前述第2蝕刻裝置，係具備有被設置在前述腔內並載置被處理體之載置台，前述溫調機構，係被設置在前述載置台處。
一種蝕刻裝置，其特徵為：係對於具備有在基板上由包含有B以及P之至少一方的矽氧化物所成之第1氧化膜，和被形成於該第1氧化膜上，由不包含有B以及P之矽氧化物所成之第2氧化膜，且更進而包含有被形成於較前述第1氧化膜以及第2氧化膜之界面為更下方處之接觸部的被處理體，來對前述第2氧化膜與前述第1氧化膜作蝕刻而形成到達前述接觸部之孔，而後進行用以將前述第1氧化膜之前述接觸部上方區域的孔部分擴廣之蝕刻，並且，係將前述被處理物收容於在內部設置有溫調機構之腔內，並對於前述腔內供給HF氣體和惰性氣體，而使前述溫調機構之熱導熱至前述前述構造物體處，以一面對於前述構造物之溫度作控制，一面藉由乾製程來對前述第1氧化膜作蝕刻。
如申請專利範圍第17項所記載之蝕刻裝置，其中，係在減壓下進行蝕刻。
如申請專利範圍第17項或第18項所記載之蝕刻裝置，其中，係具備有進行前述乾製程所致之蝕刻的蝕刻處理部、和於其後而進行加熱處理之加熱處理部。
如申請專利範圍第17項所記載之蝕刻裝置，其中，前述蝕刻裝置，係具備有：收容被處理體之腔；和被設置在前述腔內，並將被處理體溫調為所期望的溫度之溫調機構；和被與前述腔作連接，並對於前述腔內供給前述HF氣體之HF氣體供給管線；和被與前述腔作連接，並對於前述腔內供給前述惰性氣體之惰性氣體供給管線：和以將前述HF氣體和前述惰性氣體對於前述腔內而同時作供給的方式，來進行控制之控制部。
如申請專利範圍第20項所記載之蝕刻系統，其中，前述控制部，係在前述乾製程結束後，以停止前述HF氣體之供給，且持續前述惰性氣體之供給，而經由前述惰性氣體來將前述腔內作洗淨的方式，來進行控制。
如申請專利範圍第20項所記載之蝕刻裝置，其中，前述蝕刻裝置，係具備有被設置在前述腔內並載置被處理體之載置台，前述溫調機構，係被設置在前述載置台處。