CN116137226A - 蚀刻方法和蚀刻装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够抑制基板间的蚀刻量的分布的蚀刻方法和蚀刻装置。收纳在真空槽中的多个基板分别具备第1处理对象和第2处理对象。第1处理对象为硅氧化物层(53),第2处理对象为硅氮化物层(51)或者被硅氧化物层(53)覆盖的硅层(52)。蚀刻方法包括下述工序:第1工序,将NH3气体和HF气体导入至真空槽,由此对第1处理对象进行蚀刻;以及第2工序,在第1工序后,将由包含NH3气体的气体生成的等离子体和NF3气体供给至真空槽,由此对第2处理对象进行蚀刻。

Description

蚀刻方法和蚀刻装置
技术领域
本发明涉及蚀刻方法和蚀刻装置。
背景技术
已知有通过蚀刻除去在硅基板的表面形成的自然氧化膜的氧化膜除去装置。氧化膜除去装置中,利用使用微波生成的等离子体中包含的自由基而生成自然氧化膜的蚀刻剂,利用所生成的蚀刻剂将自然氧化膜变成含硅的络合物。络合物的热分解温度低于自然氧化膜的热分解温度。并且,氧化膜除去装置通过对络合物和硅基板一起进行加热而使络合物从硅基板上气化。由此,氧化膜除去装置从硅基板除去自然氧化膜。氧化膜除去装置能够一次处理多个硅基板(例如参见专利文献1)。
另外,已知还可以在不利用使用微波生成的等离子体的情况下与上述氧化膜除去装置同样地实行蚀刻。通过变更蚀刻中使用的气体种类,能够在不使用等离子体的情况下进行氧化膜的除去。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/002393号
发明内容
发明所要解决的课题
另外,在为同时对多个基板进行处理的分批式装置的情况下,在装置的处理槽内从基板的外周部吹送用于生成蚀刻剂的多种气体。从外周部吹送的蚀刻剂进行蚀刻反应而被基板表面消耗、同时被推进到设置于处理槽内的排气部,因此根据所消耗的量,在处理槽内的处理中蚀刻剂浓度产生分布。由此,基板表面的蚀刻速度也产生分布,目标蚀刻量产生分布。
需要说明的是,这样的课题不仅在作为蚀刻对象的基板具备硅氧化物层时产生,而且在具备硅氮化物层时也会产生。另外还已知,处理对象的表面积越大,越具有显著的影响。
另外,在使用等离子体的蚀刻中,蚀刻剂的生成中使用的自由基通过与其他气体、或者所诱导的自由基诱导管内或分散机构的壁的碰撞而丧失激发状态。因此,在多个硅基板中,根据氧化膜除去装置中的自由基诱导管内或分散机构的形状,在硅基板间被激发的自由基的到达量产生分布。由此,氧化膜的蚀刻量在硅基板间也具有分布。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的蚀刻方法中,收纳在真空槽中的多个基板分别具备第1处理对象和第2处理对象,上述第1处理对象为硅氧化物层,上述第2处理对象为硅氮化物层或者被上述硅氧化物层覆盖的硅层,该方法包括下述工序:第1工序,将NH3气体和HF气体导入至上述真空槽,由此对上述第1处理对象进行蚀刻;以及第2工序,在上述第1工序后,将由包含NH3气体的气体生成的等离子体和NF3气体供给至上述真空槽,由此对上述第2处理对象进行蚀刻。
根据上述蚀刻方法,由于在第1工序中使用NH3气体和HF气体进行第1处理对象的蚀刻,因此与第1工序和第2工序这两工序中使用等离子体进行蚀刻的情况相比,在基板间的蚀刻量不容易产生分布。
在上述蚀刻方法中,向上述真空槽导入NH3气体的NH3气体导入口和向上述真空槽导入HF气体的HF气体导入口中的至少一者为对象口,该方法可以包括变更工序,在上述第1工序之前,改变上述对象口的位置,由此改变上述基板的中心与上述对象口之间的距离。根据该蚀刻方法,通过改变对象口与基板的中心之间的距离,能够改变基板的面内的蚀刻量的分布。
上述蚀刻方法中,向上述基板导入NH3气体的NH3气体导入口和向上述基板导入HF气体的HF气体导入口的任意一者为对象口,该方法可以包括设定工序,在上述第1工序之前,在多个上述对象口独立地设定由各上述对象口供给的气体的流量。
根据上述蚀刻方法,能够设定由各对象口供给的气体的流量,因此通过变更由1个对象口导入的气体的流量、或者改变由第1对象口供给的气体的流量与由第2对象口供给的气体的流量之比等,能够改变基板的面内的蚀刻分布。
上述蚀刻方法中,上述设定工序可以保持由全部的上述对象口导入的气体的总流量、并且改变由各上述对象口导入的上述气体的流量。根据该蚀刻方法,由于在不改变导入至真空槽的气体的总流量的情况下改变由对象口导入的气体的流量,因此能够在抑制真空槽内的压力的变动的同时改变基板的面内的气体的分布。由此,能够改变基板的面内的蚀刻量的分布。
用于解决上述课题的蚀刻装置中,基板具备第1处理对象和第2处理对象,上述第1处理对象为硅氧化物层,上述第2处理对象为硅氮化物层或者被上述硅氧化物层覆盖的硅层,该蚀刻装置具备:收纳多个上述基板的真空槽;第1处理部,将NH3气体和HF气体导入至上述真空槽,由此对上述第1处理对象进行蚀刻;以及第2处理部,在上述第1处理对象的蚀刻后,将由包含NH3气体的气体生成的等离子体和NF3气体导入至上述真空槽,由此对上述第2处理对象进行蚀刻。
根据上述蚀刻装置,由于第1处理部使用NH3气体和HF气体进行第1处理对象的蚀刻,因此与第1处理部和第2处理部这两者使用等离子体进行蚀刻的情况相比,在基板间蚀刻量不容易产生分布。
上述蚀刻装置可以具备向上述真空槽导入NH3气体的NH3气体导入口、以及向上述真空槽导入HF气体的HF气体导入口,上述NH3气体导入口和上述HF气体导入口中的至少一者为对象口,上述蚀刻装置具备多个上述对象口的候选物,上述基板的中心与1个上述候选物之间的距离和上述中心与其他上述候选物之间的距离可以不同。
根据上述蚀刻装置,由于具备多个对象口的候选物,因此在选择第1候选物为对象口的情况与选择第2候选物为对象口的情况之间,可能会改变对象口与基板的中心之间的距离。由此,在选择第1候选物为对象口的情况与选择第2候选物为对象口的情况之间,可能会改变基板的面内的蚀刻量的分布。
上述蚀刻装置可以具备向上述真空槽导入NH3气体的NH3气体导入口、以及向上述真空槽导入HF气体的HF气体导入口,上述NH3气体导入口和上述HF气体导入口中的至少一者为对象口,上述蚀刻装置可以进一步具备移动机构,使所述对象口移动,以变更上述基板的中心与上述对象口之间的距离。
根据上述蚀刻装置,移动机构使对象口移动,由此能够改变对象口与基板的中心之间的距离,由此能够改变基板的面内的蚀刻量的分布。
上述蚀刻装置可以具备向上述真空槽导入NH3气体的NH3气体导入口、以及向上述真空槽导入HF气体的HF气体导入口,上述NH3气体导入口和上述HF气体导入口中的任一者为对象口,上述蚀刻装置具备多个上述对象口,上述蚀刻装置可以针对各上述对象口分别具备1个对由该对象口供给的气体的流量进行控制的流量控制部。根据该蚀刻装置,由于针对1个对象口具备1个流量控制部,因此能够提高由各对象口供给的气体的流量的组合自由度。
上述蚀刻装置中,上述流量控制部可以对上述气体的上述流量进行控制,以保持由全部的上述对象口导入的气体的总流量、并且改变由各上述对象口导入的上述气体的流量。
根据上述蚀刻装置,由于流量控制部在不改变气体的总流量的情况下改变由对象口导入的气体的流量,因此能够在抑制真空槽内的压力的变动的同时改变基板的面内的气体的分布。由此能够改变基板的面内的蚀刻量的分布。
用于解决上述课题的蚀刻装置具备:收纳多个基板的真空槽;向上述真空槽导入NH3气体的第1气体导入口;向上述真空槽导入HF气体的第2气体导入口;以及变更上述第1气体导入口和上述第2气体导入口之间的距离的机构。
根据上述蚀刻装置,由于能够变更导入NH3气体的第1气体导入口与用于导入HF的第2气体导入口的距离,因此能够变更在真空槽内合成进行硅氧化物层的蚀刻的蚀刻剂的位置,由此能够调整基板面内的蚀刻分布。
上述蚀刻装置中可以具备用于导入NF3气体的第3气体导入口、以及用于导入藉由放电管放电后的NH3气体的第4气体导入口。
根据上述蚀刻装置,对于在未使用等离子体的蚀刻中未被蚀刻的硅氮化物层、硅层,可以组合使用等离子体的蚀刻,可提高氮化硅膜层、硅层的蚀刻选择性的自由度。
上述蚀刻装置中,由1条流路导入的NH3气体被分支到2个以上的上述第1气体导入口,并且由1条流路导入的HF气体被分支到2个以上的上述第2气体导入口,该蚀刻装置具备下述机构:通过选择NH3气体和HF气体的分支,来改变选择上述2个以上的上述第1气体导入口的NH3气体导入口的对象口与选自上述2个以上的上述第2气体导入口的HF气体导入口之间的距离。
根据上述蚀刻装置,能够变更导入NH3气体的第1气体导入口与用于导入HF的第2气体导入口的距离,因此能够变更在真空槽内合成进行硅氧化物层的蚀刻的蚀刻剂的位置,从而能够调整基板面内的蚀刻分布。
上述蚀刻装置中,由1条流路导入的NH3气体可被分支到具有不同的传导率的流路,并且由1条流路导入的HF气体可被分支到具有不同的传导率的流路。
根据上述蚀刻装置,不仅能够预先调整基于导入口的距离的蚀刻剂的位置,而且还能够预先调整用于生成蚀刻剂的气体的分布,因此能够使基板面内的蚀刻分布调整进一步具有自由度。
上述蚀刻装置中,由1条流路导入的NH3气体可被分支到2个以上的上述第1气体导入口,并且由1条流路导入的HF气体可被分支到2个以上的上述第2气体导入口,每个分支出的流路可以分别具备1个流量控制部。
根据上述蚀刻装置,通过使各导入口分别具备1个流量控制部,能够进行用于生成更精细的蚀刻剂的气体分布的调整,能够使基板面内的分布调整具有自由度。
上述蚀刻装置中,第1气体导入口和第2气体导入口按照通过被配置在与上述基板的法线正交的平面上而使得由上述第1气体导入口和上述第2气体导入口分别导入的气体与上述基板平行且相互平行地流动的方式进行设置,该装置可以具备以与设置于上述真空槽内的上述基板的法线平行的轴为中心使上述第1气体导入口和上述第2气体导入口旋转移动的机构。
根据上述蚀刻装置,能够连续地设定导入口的位置关系和角度,能够进一步精细地变更在真空槽内合成蚀刻剂的位置。
用于解决上述课题的蚀刻方法,包括对收纳在真空槽中的多个基板进行的下述处理:通过将NH3气体和HF气体导入至上述真空槽而实行的第1处理;以及通过将由包含上述NH3气体的气体生成的等离子体和NF3气体供给至上述真空槽而实行的第2处理。
上述蚀刻方法中,上述第1处理的对象可以为硅氧化物层,上述第2处理的对象可以为硅氮化物层或者被上述硅氧化物层覆盖的硅层。
根据上述蚀刻方法,对于在未使用等离子体的蚀刻中未被蚀刻的硅氮化物层、硅层,可以组合使用等离子体的蚀刻,可提高氮化硅膜层、硅层的蚀刻选择性的自由度。
上述蚀刻方法中,在第1处理后可以实施上述第2处理。
根据上述蚀刻方法,第1处理不会再经受在第1处理中经受的因自由基所引起的蚀刻的分布。
在上述蚀刻方法中,在上述第1处理中,由1条流路导入的NH3气体被分支到2个以上的上述第1气体导入口、并且由1条流路导入的HF气体被分支到2个以上的上述第2气体导入口,通过选择NH3气体和HF气体的分支,可以改变从上述2个以上的第1气体导入口选择的NH3气体导入口的对象口与从上述2个以上的第2气体导入口选择的HF气体导入口的对象口之间的距离。
根据上述蚀刻方法,可以变更导入NH3气体的第1气体导入口与用于导入HF的第2气体导入口的距离,因此可以变更在真空槽内合成进行硅氧化物层的蚀刻的蚀刻剂的位置,由此可以调整基板面内的蚀刻分布。
在上述蚀刻方法中,上述由1条流路导入的NH3气体被分支到具有不同的传导率的流路、并且上述由1条流路导入的HF气体被分支到具有不同的传导率的流路,NH3气体和HF气体可以以各自不同的流量由上述NH3气体导入口的对象口和上述HF气体导入口的对象口导入。
根据上述蚀刻方法,不仅可预先调整基于导入口的距离的蚀刻剂的位置,而且还可预先调整用于生成蚀刻剂的气体的分布,因此能够使基板面内的蚀刻分布调整进一步具有自由度。
在上述蚀刻方法中,在上述第1处理中,由1条流路导入的NH3气体被分支到2个以上的上述第1气体导入口、并且由1条流路导入的HF气体被分支到2个以上的上述第2气体导入口,通过选择NH3气体和HF气体的分支,可以改变从上述2个以上的第1气体导入口选择的NH3气体导入口的对象口与从上述2个以上的第2气体导入口选择的HF气体导入口的对象口之间的距离。此外,可以通过每个分支出的流路分别具备1个流量控制部,将NH3气体和HF气体以各自不同的流量由上述NH3气体导入口的对象口和上述HF气体导入口的对象口导入。
根据上述蚀刻方法,能够进一步精细地预先调整用于生成蚀刻剂的气体的分布,因此能够使基板面内的蚀刻分布调整进一步具有自由度。
在上述蚀刻方法中,在上述第1处理中,由第1气体导入口导入NH3气体、并且由第2气体导入口导入HF气体,上述第1气体导入口和上述第2气体导入口可以按照通过被配置在与上述基板的法线正交的平面上而使得由上述第1气体导入口和上述第2气体导入口分别导入的气体与上述基板平行且相互平行地流动的方式进行配置。此外,通过以与设置于上述真空槽内的上述基板的法线平行的轴为中心使上述第1气体导入口和上述第2气体导入口旋转移动,可以变更上述第1气体导入口和上述第2气体导入口之间的距离、并且变更NH3气体的导入角度和HF气体的导入角度。
根据上述蚀刻方法,能够连续地设定导入口的位置关系和角度,能够进一步精细地变更在真空槽内合成蚀刻剂的位置。
附图说明
图1是示出一个实施方式中的蚀刻装置的构成的装置构成图。
图2是示出图1所示的蚀刻装置所具备的处理腔室的构成的装置构成图。
图3是示出图2所示的处理腔室所具备的NH3气体导入口的候选物和HF气体导入口的候选物的示意图。
图4是示出NH3气体导入口的候选物和HF气体导入口的候选物与基板的关系的示意图。
图5是用于说明一个实施方式中的蚀刻方法的时序图。
图6是示出蚀刻方法中的一个工序的流程图。
图7是示出蚀刻方法中的一个工序的流程图。
图8是示出蚀刻方法中的一个工序的流程图。
图9是示出硅氧化物层相对于硅层的选择比的图。
图10是示出硅氮化物层相对于硅层的选择比的图。
图11是示出基板中的位置与蚀刻量的关系的图。
图12是示出导入口间距离与蚀刻量之比的关系的图。
图13是示出蚀刻装置的变更例中的NH3气体导入口的候选物和HF气体导入口的候选物的示意图。
具体实施方式
参照图1至图12,对蚀刻方法和蚀刻装置的一个实施方式进行说明。
[蚀刻装置]
参照图1至图4,对蚀刻装置进行说明。
图1所示的蚀刻装置10被构成为能够同时蚀刻多个基板。基板具备第1处理对象和第2处理对象。第1处理对象为硅氧化物层。第2处理对象为硅氮化物层、或者为被作为第1处理对象的硅氧化物层覆盖的硅层。
蚀刻装置10具备处理腔室11和搬出搬入腔室12。处理腔室11是收纳基板的真空槽的一例。在处理腔室11中进行基板的蚀刻。搬出搬入腔室12中,将处理腔室11中的蚀刻处理前的基板从搬出搬入腔室12的外部搬入,并且将蚀刻处理后的基板搬出到搬出搬入腔室12的外部。
闸阀13位于处理腔室11与搬出搬入腔室12之间。闸阀13具有开放的状态和关闭的状态。通过将闸阀13开放,处理腔室11所界定的空间与搬出搬入腔室12所界定的空间相连。与之相对,通过将闸阀13关闭,处理腔室11所界定的空间与搬出搬入腔室12所界定的空间被隔开。
处理腔室11具备第1加热部11A和排气部11B。第1加热部11A对位于处理腔室11内的多个基板同时进行加热。第1加热部11A例如通过将处理腔室11所界定的空间的温度调整为规定的腔室温度而将位于空间内的基板的温度调整为规定的基板温度。腔室温度与基板温度可以为相互相同的温度,也可以为相互不同的温度。排气部11B将处理腔室11内减压至规定的压力。
蚀刻装置10具备氮(N2)气体供给部21、氨(NH3)气体供给部22,23、氟化氢(HF)气体供给部24和三氟化氮(NF3)气体供给部25。NH3气体、HF气体和NF3气体是用于生成对基板进行蚀刻的蚀刻剂的气体,N2气体是与NH3气体、HF气体、NF3气体一起被供给至供给对象的载气。
各供给部21,22,23,24,25例如为质量流量控制器,与储藏各供给部21,22,23,24,25所供给的气体的储瓶连接。质量流量控制器为流量控制部的一例。各供给部21,22,23,24,25与供给部21,22,23,24,25的供给对象之间设有阀。通过将阀开放,各供给部21,22,23,24,25所供给的气体流入到供给对象。与之相对,通过将阀闭塞,各供给部21,22,23,24,25所供给的气体不会流入到供给对象。
蚀刻装置10具备放电管26、导波管27和微波源28。微波源28藉由导波管27振荡出的微波被照射至放电管26。上述供给部21,22,23,24,25中,NH3气体供给部22和N2气体供给部21与放电管26连接。通过在NH3气体和N2气体被供给至放电管26的状态下对放电管26照射微波,使NH3气体和N2气体被激发。即,由NH3气体和N2气体的混合气体生成等离子体。通过混合气体的激发生成H*、NH*、NH2 *和N2 *
N2气体供给部21和NH3气体供给部22通过1个配管与放电管26连接。
NH3气体供给部23、HF气体供给部24和NF3气体供给部25与处理腔室11连接。NH3气体供给部23、HF气体供给部24和NF3气体供给部25通过单独的配管与处理腔室11连接。
通气用气体供给部12A与搬出搬入腔室12连接。通气用气体供给部12A将用于对蚀刻处理后的基板进行冷却的通气用气体供给至搬出搬入腔室12内。通气用气体例如可以为N2气体。通气用气体供给部12A例如为质量流量控制器,与储藏通气用气体的储瓶连接。
蚀刻装置10进一步具备控制部10C。控制部10C对蚀刻装置10所具备的各部的驱动进行控制。由此,控制部10C能够利用蚀刻装置10进行第1处理对象和第2处理对象的蚀刻。
控制部10C具备存储部10CM。在存储部10CM中存储有工艺方案(Process Recipe)。工艺方案中包含构成工艺方案的多个工艺步骤。工艺方案包含各工艺步骤中的处理腔室11、搬出搬入腔室12和与处理腔室11连接的各部的动作的相关设定值。控制部10C在读取工艺方案后,在每一工艺步骤读取该工艺步骤中确定的设定值,生成与所读取的设定值对应的指令。
控制部10C控制NH3气体供给部23和HF气体供给部24的驱动,由此将NH3气体和HF气体导入至处理腔室11中。之后,控制部10C控制NH3气体供给部22、NF3气体供给部25和微波源28的驱动,由此将由包含NH3气体的气体生成的等离子体和NF3气体供给至处理腔室11中。由此,控制部10C实行在蚀刻装置10中实施的蚀刻方法所包含的第1工序即第1处理、以及第2工序即第2处理。
这样,本实施方式的蚀刻装置10中,第1处理部的一例包含NH3气体供给部23和HF气体供给部24。第2处理部的一例包含NH3气体供给部22、NF3气体供给部25、放电管26、导波管27和微波源28。
图2示出了处理腔室11的结构。需要说明的是,图2中,为了便于说明处理腔室11所具备的除第1加热部11A以外的功能部,省略了第1加热部11A的图示。
如图2所示,蚀刻装置10具备支承基板S的支承部10A。支承部10A以在基板S间空出间隙G进行堆叠的状态支承多个基板S。需要说明的是,图2中,支承部10A位于处理腔室11内,蚀刻装置10具备能够使支承部10A在搬出搬入腔室12与处理腔室11之间移动的机构。由此,在闸阀13开放的状态下,蚀刻装置10将支承部10A从搬出搬入腔室12移动至处理腔室11、或者从处理腔室11移动至搬出搬入腔室12。
基板S例如具有圆形。如上所述,基板S具备第1处理对象和第2处理对象。在第2处理对象为硅层的情况下,第2处理对象由多晶硅形成。这种情况下,第1处理对象为多晶硅的氧化物。多个基板S以在多个基板S堆叠的方向上空出间隙G的状态被支承部10A支承。间隙G例如为5mm以上且20mm以下。
气体分散管11C位于处理腔室11内。气体分散管11C具有用于将供给至气体分散管11C的气体分散在处理腔室11内的多个孔。
在处理腔室11安装有与气体分散管11C分开的喷淋头11D。喷淋头11D具有导入口。由于喷淋头11D的导入口在处理腔室11所界定的空间内露出,因此由喷淋头11D的导入口向处理腔室11导入各种气体。
NH3气体供给部22藉由放电管26与喷淋头11D连接。另外,NF3气体供给部25在不藉由放电管26和喷淋头11D的情况下与气体分散管11C连接。
NH3气体供给部23、HF气体供给部24和NF3气体供给部25分别与各自的配管连接,NH3气体供给部23和HF气体供给部24在不藉由放电管26的情况下与喷淋头11D连接。
处理腔室11具备旋转部11E。在支承部10A位于处理腔室11内的情况下,旋转部11E构成为能够与支承部10A连接。旋转部11E在与支承部10A连接的状态下以支承部10A的中心轴为旋转轴使支承部10A旋转。旋转部11E在针对第1处理对象和第2处理对象的蚀刻的开始到结束使支承部10A旋转。因此,在基板S中,基板S的径向上的规定位置的蚀刻量在基板S的周向上大致固定。
图3示意性示出了用于向处理腔室11导入各种气体的导入口。需要说明的是,图3中示意性示出了与1片基板S相对应的多个气体导入口。
蚀刻装置10具备向处理腔室11导入NH3气体的NH3气体导入口、以及向处理腔室11导入HF气体的HF气体导入口。NH3气体导入口和HF气体导入口中的至少一者为对象口。NH3气体导入口为第1气体导入口的一例,HF气体导入口是第2气体导入口的一例。蚀刻装置10具备多个对象口的候选物。基板S的中心SC与1个候选物之间的距离和基板S的中心SC与其他候选物之间的距离不同。
本公开的蚀刻装置10中,由于具备多个对象口的候选物,因此在选择第1候选物为对象口的情况与选择第2候选物为对象口的情况之间,能够改变对象口与基板的中心之间的距离。由此,在选择第1候选物为对象口的情况与选择第2候选物为对象口的情况之间能够改变基板的面内的蚀刻量的分布。
在图3所示的示例中,NH3气体导入口和HF气体导入口这两者为对象口。蚀刻装置10具备多个作为NH3气体导入口的候选物的第1候选物31、并且具备多个作为HF气体导入口的候选物的第2候选物32。各第1候选物31为用于将NH3气体导入至处理腔室11的孔,是形成于喷淋头11D的孔。各第2候选物32是用于将HF气体导入至处理腔室11的孔,是形成于喷淋头11D的孔。需要说明的是,图3中,为了便于图示,省略了喷淋头11D的图示,并且示意性图示出各候选物31,32。
本例中,蚀刻装置10具备第1候选物组和第2候选物组。第1候选物组中,沿着1个方向连续地配置第1个第1候选物31、第2个第1候选物31、第3个第1候选物31。第2候选物组中,第1个第2候选物32、第2个第2候选物32、第3个第2候选物32连续地配置。在第1候选物组连接有NH3气体供给部23。图3的示例中,用于将NH3气体供给至第1候选物31的流路由连接NH3气体供给部23的1条流路分支出3条流路,并且分支后的各流路与1个第1候选物31连接。在第2候选物组连接有HF气体供给部24。用于将HF气体供给至第2候选物32的流路由连接HF气体供给部24的1条流路分支出3条流路,并且分支后的各流路与1个第2候选物32连接。
在与基板S所扩展的平面平行的面上,第1个第1候选物31与第1个第2候选物32之间的距离为第1距离L1,第3个第1候选物31与第1个第2候选物32之间的距离为第2距离L2。第1距离L1与第2距离L2不同。本例中,第1距离L1比第2距离长。
本例中,选择第1候选物组中的位于图3中的最左侧的第1候选物31为NH3气体导入口,并且选择第2候选物组中的位于图3中的最左侧的第2候选物32为HF气体导入口。由NH3气体导入口向处理腔室11内供给NH3气体,并且由HF气体导入口向处理腔室11内供给HF气体。
从与基板S所延伸的面对置的视角观察,排气部11B与第1候选物31和第2候选物32对置。由此,基板S介于第1候选物31及第2候选物32与排气部11B之间。因此,由NH3气体导入口导入至处理腔室11内的NH3气体藉由基板S朝向排气部11B流动,并且由HF气体导入口导入至处理腔室11内的HF气体藉由基板S朝向排气部11B流动。
另外,蚀刻装置10具备N2气体导入口33和NF3气体导入口34。N2气体供给部21与N2气体导入口33连接。N2气体供给部21和NH3气体供给部22与N2气体导入口33连接。在本例中,N2气体导入口33位于第1候选物组与第2候选物组之间。NF3气体供给部25与NF3气体导入口34连接。在本例中,NF3气体导入口34位于与第1候选物组、第2候选物组和N2气体导入口33分开的位置。NF3气体导入口34为第3气体导入口的一例,N2气体导入口33为第4气体导入口的一例。
图4示出了被支承部10A支承的多个基板S、以及各基板S与气体导入口的关系。另外,下文中记载了对于从第1候选物组选择的NH3气体的对象口与从第2候选物组选择的HF气体的对象口之间的距离进行设定的方法。
如图4所示,蚀刻装置10中,在每个基板S具备上述第1候选物组(即多个第1候选物31)、第2候选物组(即多个第2候选物32)、N2气体导入口33和NF3气体导入口34。换言之,第1候选物组、第2候选物组、1个N2气体导入口33和2个NF3气体导入口34与各基板S关联。1个基板S的蚀刻中,从与该基板S关联的选自多个第1候选物31的NH3气体导入口、选自多个第2候选物32的HF气体导入口、N2气体导入口33和NF3气体导入口34导入的气体主要有助于该基板S的蚀刻。
与1个基板S关联的第1候选物组、第2候选物组、N2气体导入口33和NF3气体导入口34例如位于该基板S所扩展的平面上。或者,在多个基板S堆叠的方向上,与1个基板S关联的第1候选物组、第2候选物组、N2气体导入口33和NF3气体导入口34位于该基板S的上方、并且位于比位于该基板S的正上方的基板S靠下方的位置。
蚀刻装置10可以进一步具备移动机构,使对象口移动,以变更选自第1候选物组的对象口与选自第2候选物组的对象口之间的距离。由此,通过利用移动机构使对象口移动,能够改变选自第1候选物组的对象口与选自第2候选物组的对象口之间的距离,因此能够改变基板S的面内的蚀刻量的分布。
在图4所示的示例中,对于作为对象口之一的NH3气体导入口,在对象口的移动前选择第1候选物组中的在图4中位于中央的第2个第1候选物31作为NH3气体导入口。蚀刻装置10例如切换位于NH3气体供给部23与作为供给对象的NH3气体导入口之间的阀的开闭,由此选自在图4中位于第1候选物组的最左边的第1个第1候选物31作为NH3气体导入口。由此,NH3气体导入口从移动前的位置移动到移动后的位置。
需要说明的是,蚀刻装置10通过切换位于NH3气体供给部23与作为供给对象的NH3气体导入口之间的阀,可以将第1候选物组中的图4中的最左侧的第1候选物31和图4中的位于中央的第1候选物31这两者选择为NH3气体导入口。由此也能够变更NH3气体导入口的位置、并且变更NH3气体导入口的数目。
蚀刻装置10可以具备多个NH3气体供给部23。这种情况下,NH3气体供给部23的数目可以与第1候选物31的数目为相同的数目,也可以比第1候选物31的数目少。
在蚀刻装置10具备多个NH3气体供给部23的情况下,蚀刻装置10例如可以切换用于向处理腔室11供给NH3气体的NH3气体供给部23。由此,蚀刻装置10能够将NH3气体导入口从移动前的位置移动到移动后的位置。蚀刻装置10通过由与第1候选物组中的图4中最左侧的第1候选物31连接的NH3气体供给部23切换成与第1候选物组中的图4中最右侧的第1候选物31连接的NH3气体供给部23,可以切换NH3气体导入口的位置。
或者,蚀刻装置10也可以由与第1候选物组中的图4中最左侧的第1候选物31连接的NH3气体供给部23和与图4中最右侧的第1候选物31连接的NH3气体供给部23这两方供给NH3气体。由此,2个第1候选物31分别被选择为NH3气体导入口。作为结果,也能够变更NH3气体导入口的位置、并且变更NH3气体导入口的数目。
这种情况下,在蚀刻装置10中,在仅将NH3气体导入口设定为对象口的情况下,针对各对象口分别具备1个对由该对象口供给的NH3气体的流量进行控制的NH3气体供给部23。由于针对1个NH3气体导入口具备1个NH3气体供给部23,因此能够提高由各NH3气体导入口供给的气体的流量中的组合的自由度。
NH3气体供给部23可以按照改变由各对象口导入的NH3气体的流量比的方式控制NH3气体的流量。例如,在流量的控制前,将由图4中的最左侧的NH3气体导入口导入的NH3气体的流量设定为流量A、并且将由图4中的最右侧的NH3气体导入口导入的NH3气体的流量设定为流量B的情况下,NH3气体的总流量为流量(A+B)。接下来,可以将与最左侧的NH3气体导入口连接的NH3气体供给部23的设定值变更为流量(A-α)、并且将与最右侧的NH3气体导入口连接的NH3气体供给部23的设定值变更为流量(B+α)。
需要说明的是,例如,通过在与各对象口连接的分支出的气体流路中预先设定规定的传导率,能够设定由各对象口导入的NH3气体的流量比。另外,也可以使该传导率可变。
这种情况下,能够改变基板S的面内的气体的分布。由此,能够改变基板S的面内的蚀刻量的分布。
另外,或者蚀刻装置10可以由2个NH3气体供给部23供给NH3气体,并且一个NH3气体供给部23可以朝向2个第1候选物31供给NH3气体。由此,蚀刻装置10能够使用2个NH3气体供给部23由3个NH3气体导入口向处理腔室11中导入NH3气体。
另一方面,在图4所示的示例中,对于作为对象口之一的HF气体导入口,在对象口的移动前选择第2候选物组中的在图4中的中央的第2候选物32作为HF气体导入口。蚀刻装置10例如切换位于HF气体供给部24与作为供给对象的HF气体导入口之间的阀的开闭,由此选择第2候选物组中的在图4中位于最左侧的第2候选物32作为HF气体导入口。由此,HF气体导入口从移动前的位置移动到移动后的位置。
需要说明的是,蚀刻装置10通过切换位于HF气体供给部24与作为供给对象的HF气体导入口之间的阀,可以将第2候选物组中的任意2个第2候选物32的两者选择为HF气体导入口。由此也能够变更HF气体导入口的位置、并且变更HF气体导入口的数目。
另外,蚀刻装置10可以与NH3气体供给部23同样地具备多个HF气体供给部24。这种情况下,可以具备与第2候选物32相同数目的HF气体供给部24,也可以使HF气体供给部24比第2候选物32少。
[蚀刻方法]
参照图5至图8对蚀刻方法进行说明。
图5是示出由各供给部21,22,23,24,25供给气体的时刻和由微波源28超声放电管26进行微波振荡的时刻的时序图。
如图5所示,在进行基板S的蚀刻时,首先,控制部10C对NH3气体供给部23的驱动、N2气体供给部21和HF气体供给部24的驱动进行控制(时刻t1)。由此,NH3气体供给部23开始进行NH3气体的供给,因此由所选择的第1候选物31向NH3气体导入口导入NH3气体。另外,HF气体供给部24开始进行HF气体的供给,由此,由所选择的第2候选物32向HF气体导入口导入HF气体。另外,N2气体供给部21开始进行N2气体的供给,由此,由N2气体导入口33导入N2气体。
从时刻t1起直到经过规定的期间为止持续进行各气体的供给后,控制部10C对NH3气体供给部23的驱动、N2气体供给部21的驱动和HF气体供给部24的驱动进行控制(时刻t2)。由此,NH3气体供给部23停止NH3气体的供给,因此停止NH3气体的导入。另外,HF气体供给部24停止HF气体的供给,由此停止HF气体的导入。另外,N2气体供给部21停止N2气体的供给,由此停止N2气体的导入。
从时刻t2起经过了规定的期间后,控制部10C对于NH3气体供给部22的驱动、N2气体供给部21的驱动和NF3气体供给部25的驱动进行控制(时刻t3)。在放电管26中,N2气体以及被激发后的NH3气体通过N2气体导入口33被导入至处理腔室11。
另外,NF3气体供给部25与气体分散管11C连接,由此,将NF3气体由NF3气体导入口34导入至处理腔室11。或者,NF3气体供给部25与喷淋头11D连接,由此,可以由第1候选物31和第2候选物32中的至少1者向处理腔室11导入NF3气体。
由此,NH3气体供给部22开始NH3气体的供给、并且N2气体供给部21进行N2气体的供给,因此NH3气体和N2气体的混合气体被供给至放电管26。另外,由于NF3气体供给部25开始进行NF3气体的供给,因此从气体分散管11C所具有的气体导入口34导入NF3气体。
从时刻t3起经过了规定的期间后,控制部10C对微波源28的驱动进行控制(时刻t4)。由于,由于微波源28进行微波的振荡,因此微波通过导波管27而被照射至放电管26,由此由上述混合气体生成等离子体。由混合气体生成的等离子体中包含作为受激态物质的一例的氢自由基(H*)。因此,在时刻t4以后,从N2气体导入口33导入H*
从时刻t4起经过了规定的期间后,控制部10C对NH3气体供给部22的驱动、N2气体供给部21的驱动、NF3气体供给部25和微波源28的驱动进行控制(时刻t5)。由此,NH3气体供给部22停止NH3气体的供给,因此停止NH3气体的导入。另外NF3气体供给部25停止NF3气体的供给,由此停止NF3气体的导入。另外,N2气体供给部21停止N2气体的供给,由此停止N2气体的导入。另外,微波源28停止微波的振荡。
图6至图8针对蚀刻方法中包含的各工序示出了基板S中包含的第1处理对象和第2处理对象的状态。需要说明的是,图6示出了时刻t1的基板S的状态,图7示出了时刻t4的基板S的状态,并且图8示出了时刻t5的基板S的状态。
如图6所示,基板S的一例具备硅氮化物层51、硅层52和硅氧化物层53。硅层52是第1处理对象的一例,硅氧化物层53是第2处理对象的一例。硅氮化物层51具有凹部,并且硅层52位于凹部内。硅氧化物层53位于硅层52上。硅氧化物层53例如为通过将硅层52暴露于大气中而形成的自然氧化膜。硅层52由多晶硅形成。硅层52中,改性硅层52A位于硅氧化物层53所相接的面上。改性硅层52A不是由硅氧化物形成的层,另一方面是通过将硅层52暴露于大气中而利用大气中的氧进行了改性的部分。
在时刻t1,将NH3气体和HF气体导入至处理腔室11。由此,在处理腔室11内,由NH3气体和HF气体生成第1蚀刻剂E1。通过从时刻t1起到时刻t2为止将第1蚀刻剂E1供给至基板S,硅氧化物层53被蚀刻。由此,上述的从时刻t1起到时刻t2为止的期间为硅氧化物层53被蚀刻的第1工序。
蚀刻方法可以包括变更工序,在第1工序之前,通过改变对象口的位置而改变基板S的中心SC与对象口之间的距离。由此,能够改变基板S的面内的蚀刻量的分布。
另外,蚀刻方法可以包括设定工序,在第1工序之前,在多个对象口独立地设定由各对象口供给的气体的流量。由此能够设定由各对象口供给的气体的流量。因此,能够通过变更由1个对象口导入的气体的流量、或者变更由第1对象口供给的气体的流量与由第2对象口供给的气体的流量之比等而改变基板S的面内的蚀刻的分布。
需要说明的是,设定工序可以改变由各对象口导入的气体的流量。由此在不改变导入至处理腔室11的气体的总流量的情况下改变由对象口导入的气体的流量。因此,能够在抑制处理腔室11内的压力的变动的同时改变基板S的面内的气体的分布。由此,能够改变基板S的面内的蚀刻量的分布。
如图7所示,在时刻t4,将由NH3气体和N2气体的混合气体生成的等离子体中的受激态物质和NF3气体导入至处理腔室11,由此由受激态物质和NF3气体生成第2蚀刻剂E2。通过从时刻t4起到时刻t5为止向基板S供给第2蚀刻剂E2,对改性硅层52A进行蚀刻。
如图8所致,通过直到时刻t5为止向基板S供给第2蚀刻剂E2,对改性硅层52A进行蚀刻。由此,上述的从时刻t4起到时刻t5为止的期间为对作为硅层52的一部分的改性硅层52A进行蚀刻的第2工序。
需要说明的是,在时刻t5之后,通过第2蚀刻剂E2与改性硅层52A发生反应而生成的包含硅的反应生成物至少位于硅层52上。因此,通过利用第1加热部11A对实施了基于第1工序的处理和基于第2工序的处理的基板S进行加热,硅层52上的反应生成物挥发。
[作用]
参照图9至图12,对蚀刻方法和蚀刻装置的作用进行说明。图9示出了硅氧化物层53相对于硅层52的选择比。选择比是硅氧化物层53的蚀刻量相对于硅层52的蚀刻量之比。图10示出了硅氧化物层53相对于硅氮化物层51的选择比。选择比是硅氧化物层53的蚀刻量相对于硅氮化物层51的蚀刻量之比。
在使用难以维持被活化的状态的受激态物质的情况下,在多个基板S间,被活化的受激态物质的供给量产生偏差,因此使基板S间的蚀刻量产生偏差。关于这一点,根据本公开的第1工序,由于在第1蚀刻剂E1的生成中使用NH3气体和HF气体,因此与在蚀刻剂的生成中使用受激态物质的情况相比,基板S间的第1蚀刻剂E1的生成量不容易产生偏差。因此可抑制基板S间的蚀刻量产生偏差。
而且,如图9所示,在通过蚀刻条件的一例实施第1工序的情况下,在第1工序中,确认到硅氧化物层53相对于硅层52的选择比为107.1。与之相对,在通过蚀刻条件的一例实施第2工序的情况下,在第2工序中,确认到硅氧化物层53相对于硅层52的选择比为5.0。
另一方面,如图10所示,在通过蚀刻条件的一例实施第1工序的情况下,在第1工序中,确认到硅氧化物层53相对于硅氮化物层51的选择比为52.5。与之相对,在通过蚀刻条件的一例实施第2工序的情况下,在第2工序中,确认到硅氧化物层53相对于硅氮化物层51的选择比为3.9。
这样,无论第2蚀刻对象是硅层52还是硅氮化物层51,对于作为第1处理对象的硅氧化物层53,利用第1工序均能够得到比第2工序更高的选择比。另外,利用第2工序,也能够对第1处理对象和第2处理对象这两者进行蚀刻。
图11示出第1工序中的基板S的面内的蚀刻量(E/A)的分布。需要说明的是,图11中,作为蚀刻对象,使用半径为150mm、并且在表面整体形成了具有同样厚度的硅氧化物层的基板。图11中示出了从基板的中心起直到在基板的径向上分开147mm的位置为止的蚀刻量。
另外,图11中,将从与基板所扩展的平面相对的视角观察时的NH3气体导入口与HF气体导入口之间的距离即导入口间距离变更为第1距离、第2距离、第3距离这3种。第1距离到第3距离中,第1距离最短、第3距离最长。图11中,将导入口间距离设定为第1距离时的蚀刻量由虚线表示。另外,将导入口间距离设定为第2距离时的蚀刻量由实线表示。另外,将导入口间距离设定为第3距离时的蚀刻量由单点划线表示。需要说明的是,在变更导入口间距离的情况下,变更处理腔室11内的NH3气体导入口的位置和HF气体导入口的位置这两者。
如图11所示,在将导入口间距离设定为第1距离时,确认到基板的中心处的蚀刻量最小,距基板的中心的距离越大,蚀刻量越增大。另外确认到,距基板的中心的距离的绝对值相等时,蚀刻量也相等。即,将导入口间距离设定为第1距离时,确认到表示蚀刻量与基板上的位置的关系的图具有向下凸的形状。
将导入口间距离设定为第2距离时,确认到基板的中心处的蚀刻量最大,距基板的中心的距离越大,蚀刻量越减小。另外确认到,距基板的中心的距离的绝对值相等时,蚀刻量也相等。即,将导入口间距离设定为第2距离时,确认到表示蚀刻量与基板上的位置的关系的图具有向上凸的形状。
将导入口间距离设定为第3距离时,与将导入口间距离设定为第2距离的情况同样地确认到表示蚀刻量与基板上位置的关系的图具有向上凸的形状。其中确认到,设定为第3距离时的蚀刻量的最大值大于设定为第2距离时的蚀刻量的最大值。另外确认到,设定为第3距离时的蚀刻量的最小值小于设定为第2距离时的蚀刻量的最小值。
这样,能够通过变更NH3气体导入口和HF气体导入口中的至少一者与基板的中心之间的距离而变更基板的面内的蚀刻量的分布。
图12是示出在与图11同样的蚀刻处理中仅变更导入口间距离的6例中的导入口间距离与蚀刻量之比的关系的图。需要说明的是,图12中的蚀刻量之比是基板的中心处的蚀刻量相对于离开基板的中心147mm的位置的蚀刻量之比。因此,蚀刻量之比小于1的情况下,表示蚀刻量与基板上的位置的关系的图显示出向下凸的形状,另一方面,蚀刻量之比大于1的情况下,表示蚀刻量与基板上的位置的关系的图显示出向上凸的形状。
如图12所示,在蚀刻条件的一例中,确认到在导入口间距离为25mm以下的范围,蚀刻量之比小于1。与之相对,确认到在导入口间距离为30mm以上的范围,蚀刻量之比大于1。通过像这样变更导入口间距离、即导入口与基板的中心之间的距离,能够调整基板的面内的蚀刻量。
如以上所说明,根据蚀刻方法和蚀刻装置的一个实施方式,能够得到以下记载的效果。
(1)由于在第1工序中使用NH3气体和HF气体进行第1处理对象的蚀刻,因此与在第1工序和第2工序这两工序中使用等离子体进行蚀刻的情况相比,在基板S间蚀刻量不容易产生分布。
(2)通过改变对象口与基板S的中心SC之间的距离,能够改变基板S的面内的蚀刻量的分布。
(3)能够对由各对象口供给的气体的流量进行设定。因此,通过变更由1个对象口导入的气体的流量、或者变更由第1对象口供给的气体的流量与由第2对象口供给的气体的流量之比等,能够改变基板S的面内的蚀刻的分布。
(4)由于改变由对象口导入至处理腔室11的气体的流量,因此能够改变基板S的面内的气体的分布。由此能够改变基板S的面内的蚀刻量的分布。特别是通过在与各对象口连接的分支出的气体流路中预先设定规定的传导率,能够在不必使所有的对象口具备流量控制部的情况下改变由各对象口供给的气体的流量中的组合。
(5)通过利用移动机构使对象口移动,能够改变对象口与基板S的中心SC之间的距离,由此能够改变基板S的面内的蚀刻量的分布。
(6)由于针对1个对象口具备1个供给部23,24,因此能够提高由各对象口供给的气体的流量中的组合的自由度。
需要说明的是,上述实施方式可以如下变更来实施。
[对象口]
·在蚀刻装置10中,NH3气体导入口和HF气体导入口中的仅任一者可以为对象口。例如,在NH3气体导入口为对象口的情况下,处理腔室11中的HF气体导入口的位置固定。与之相对,在HF气体导入口为对象口的情况下,处理腔室11中的NH3导入口的位置固定。
·将对象口由第1候选物变为第2候选物的变更操作可以由蚀刻装置10的使用者来进行。变更操作例如可以为切换上述阀的开闭的操作,也可以为将NH3气体供给部23或HF气体供给部24的连接目标由第1候选物切换成第2候选物的操作。
[流量控制部]
·如上所述,在1个NH3气体供给部23与多个配管连接、并且各配管与1个第1候选物31连接的情况下,多个配管中包含具有第1传导率的配管和具有第2传导率的配管。第1传导率与第2传导率不同。这种情况下,即使NH3气体供给部23中的设定值相同,作为NH3气体供给部23供给NH3气体的配管,可以通过选择具有第1传导率的配管的情况和选择具有第2传导率的配管的情况来变更NH3气体的流量。
·在1个HF气体供给部24与多个配管连接、并且各配管与1个第2候选物32连接的情况下,多个配管中包含具有第1传导率的配管和具有第2传导率的配管。第1传导率与第2传导率不同。这种情况下,即使HF气体供给部24中的设定值相同,作为HF气体供给部24供给HF气体的配管,可以通过选择具有第1传导率的配管的情况和选择具有第2传导率的配管的情况来变更HF气体的流量。
·图4中,在与多个第1候选物31分别连接的分支流路(图4的示例中为3个分支流路)和与多个第2候选物32分别连接的分支流路(图4的示例中为3个分支流路)可以分别各具备1个质量流量控制器(流量控制部)。
[移动机构]
·如图13所示,蚀刻装置10可以具备第1移动机构41和第2移动机构42。第1移动机构41和第2移动机构42在处理腔室11内配置在与排气部11B对置的位置。第1移动机构41具备第1旋转部41A、第1喷嘴41B和NH3气体导入口41C。旋转部41A、第1喷嘴41B和NH3气体导入口41C设置于处理腔室11内。第1旋转部41A被构成为能够以沿着与处理腔室11的延伸方向平行的方向延伸的旋转轴作为中心进行旋转、即能够旋转移动。第1喷嘴41B与第1旋转部41A连接。NH3气体导入口41C位于第1喷嘴41B的前端。NH3气体供给部23与第1旋转部41A连接。通过第1旋转部41A和第1喷嘴41B向NH3气体导入口41C供给NH3气体。
第2移动机构42具备第2旋转部42A、第2喷嘴42B和HF气体导入口42C。第2旋转部42A、第2喷嘴42B和HF气体导入口42C设置于处理腔室11内。第2旋转部42A被构成为能够以沿着与处理腔室11的延伸方向平行的方向延伸的旋转轴作为中心进行旋转、即能够旋转移动。第2喷嘴42B与第2旋转部42A连接。NHF气体导入口42C位于第2喷嘴42B的前端。HF气体供给部24与第2旋转部42A连接。通过第2旋转部42A和第2喷嘴42B向HF气体导入口42C供给HF气体。
NH3气体导入口41C是第1气体导入口的一例,HF气体导入口42C是第2气体导入口的一例。NH3气体导入口41C和HF气体导入口42C分别位于与基板S的法线正交的平面上。NH3气体导入口41C按照由NH3气体导入口41C导入的NH3气体的流动方向与基板S所扩展的平面平行的方式构成。HF气体导入口42C按照由HF气体导入口42C导入的HF气体的流动方向与基板S所扩展的平面平行、并且与NH3气体的流动方向相互平行的方式构成。
通过利用第1移动机构41进行第1旋转部41A的旋转和利用第2移动机构42进行第2旋转部42A的旋转中的至少一者能够改变NH3气体导入口41C与HF气体导入口42C之间的距离。另外,通过利用第1移动机构41进行第1旋转部41A的旋转,能够变更针对基板S导入NH3气体的角度。另外,通过利用第2移动机构42进行第2旋转部42A的旋转,能够变更针对基板S导入HF气体的角度。
另外,利用第1移动机构41,通过第1旋转部41A的旋转,能够改变NH3气体导入口41C与基板S的中心SC之间的距离。利用第2移动机构42,通过第2旋转部42A的旋转,能够改变HF气体导入口42C与基板S的中心SC之间的距离。利用蚀刻装置10,通过使用第1移动机构41和第2移动机构42中的至少一者,能够改变基板S的面内的蚀刻量的分布。
需要说明的是,各旋转部41A,42A的旋转量、即处理腔室11内的导入口41C,42C的位置可以由控制部10C变更,也可以由蚀刻装置10的使用者变更。
[第1工序]
·第1工序中,可以除去硅氧化物层53的全部,也可以使硅氧化物层53的一部分残留在基板S上。需要说明的是,在第1工序中硅氧化物层53的一部分残留在基板S上的情况下,可以在第2工序中将硅氧化物层53的一部分与硅层52或硅氮化物层51一起除去。
·第1工序也可以在第2工序后进行。
附图标记说明
10…蚀刻装置
11…处理腔室
21…N2气体供给部
22,23…NH3气体供给部
24…HF气体供给部
25…NF3气体供给部
26…放电管
27…导波管
28…微波源

Claims (22)

1.一种蚀刻方法,其中,
收纳在真空槽中的多个基板分别具备第1处理对象和第2处理对象,
所述第1处理对象为硅氧化物层,
所述第2处理对象为硅氮化物层或者被所述硅氧化物层覆盖的硅层,
该蚀刻方法包括下述工序:
第1工序,将NH3气体和HF气体导入至所述真空槽,由此对所述第1处理对象进行蚀刻;以及
第2工序,在所述第1工序后,将由包含NH3气体的气体生成的等离子体和NF3气体供给至所述真空槽,由此对所述第2处理对象进行蚀刻。
2.根据权利要求1所述的蚀刻方法,其中,
向所述真空槽导入NH3气体的NH3气体导入口和向所述真空槽导入HF气体的HF气体导入口中的至少一者为对象口,
该蚀刻方法包括变更工序,在所述第1工序之前,改变所述对象口的位置,由此改变所述基板的中心与所述对象口之间的距离。
3.根据权利要求1所述的蚀刻方法,其中,
向所述基板导入NH3气体的NH3气体导入口和向所述基板导入HF气体的HF气体导入口中的任一者为对象口,
该蚀刻方法包括设定工序,在所述第1工序之前,在多个所述对象口独立地设定由各所述对象口供给的气体的流量。
4.根据权利要求3所述的蚀刻方法,其中,所述设定工序中,通过预先设定由所述对象口导入的气体的气体流路的传导率而改变由各所述对象口导入的所述气体的流量。
5.一种蚀刻装置,其中,
基板具备第1处理对象和第2处理对象,
所述第1处理对象为硅氧化物层,
所述第2处理对象为硅氮化物层或者被所述硅氧化物层覆盖的硅层,
该蚀刻装置具备:
收纳多个所述基板的真空槽;
第1处理部,将NH3气体和HF气体导入至所述真空槽,由此对所述第1处理对象进行蚀刻;以及
第2处理部,在所述第1处理对象的蚀刻后,将由包含NH3气体的气体生成的等离子体和NF3气体导入至所述真空槽,由此对所述第2处理对象进行蚀刻。
6.根据权利要求5所述的蚀刻装置,其具备:
向所述真空槽导入NH3气体的NH3气体导入口;以及
向所述真空槽导入HF气体的HF气体导入口,
所述NH3气体导入口和所述HF气体导入口中的至少一者为对象口,
所述蚀刻装置具备多个所述对象口的候选物,
所述基板的中心与1个所述候选物之间的距离和所述中心与其他所述候选物之间的距离不同。
7.根据权利要求5所述的蚀刻装置,其具备:
向所述真空槽导入NH3气体的NH3气体导入口;以及
向所述真空槽导入HF气体的HF气体导入口,
所述NH3气体导入口和所述HF气体导入口中的至少一者为对象口,
所述蚀刻装置进一步具备移动机构,使所述对象口移动,以变更所述基板的中心与所述对象口之间的距离。
8.根据权利要求5所述的蚀刻装置,其具备:
向所述真空槽导入NH3气体的NH3气体导入口;以及
向所述真空槽导入HF气体的HF气体导入口,
所述NH3气体导入口和所述HF气体导入口中的任一者为对象口,
所述蚀刻装置具备多个所述对象口,
所述蚀刻装置针对各所述对象口分别具备1个对由该对象口供给的气体的流量进行控制的流量控制部。
9.根据权利要求8所述的蚀刻装置,其中,所述流量控制部对所述气体的所述流量进行控制,以保持由全部的所述对象口导入的气体的总流量、并且改变由各所述对象口导入的所述气体的流量。
10.一种蚀刻装置,其具备:
收纳多个基板的真空槽;
向所述真空槽导入NH3气体的第1气体导入口;
向所述真空槽导入HF气体的第2气体导入口;以及
变更所述第1气体导入口与所述第2气体导入口之间的距离的机构。
11.根据权利要求10所述的蚀刻装置,其进一步具备:
用于导入NF3气体的第3气体导入口;以及
用于导入藉由放电管放电后的NH3气体的第4气体导入口。
12.根据权利要求10所述的蚀刻装置,其中,
由1条流路导入的NH3气体被分支到2个以上的所述第1气体导入口,并且由1条流路导入的HF气体被分支到2个以上的所述第2气体导入口,
该蚀刻装置具备下述机构:通过选择NH3气体和HF气体的分支,从而改变从所述2个以上的所述第1气体导入口选择的NH3气体导入口的对象口与从所述2个以上的所述第2气体导入口选择的HF气体导入口的对象口之间的距离。
13.根据权利要求12所述的蚀刻装置,其中,
由1条流路导入的NH3气体被分支到具有不同的传导率的流路,并且,
由1条流路导入的HF气体被分支到具有不同的传导率的流路。
14.根据权利要求10所述的蚀刻装置,其中,
由1条流路导入的NH3气体被分支到2个以上的所述第1气体导入口,并且由1条流路导入的HF气体被分支到2个以上的所述第2气体导入口,
每个分支出的流路分别具备1个流量控制部。
15.根据权利要求10所述的蚀刻装置,其中,
所述第1气体导入口和所述第2气体导入口按下述方式设置:通过被配置在与所述基板的法线正交的平面上,使得由所述第1气体导入口和所述第2气体导入口分别导入的气体与所述基板平行且相互平行地流动,
该蚀刻装置具备以与设置于所述真空槽内的所述基板的法线平行的轴为中心使所述第1气体导入口和所述第2气体导入口旋转移动的机构。
16.一种蚀刻方法,其包括对收纳在真空槽中的多个基板进行的下述处理:
通过将NH3气体和HF气体导入至所述真空槽而实行的第1处理,以及
通过将由包含NH3气体的气体生成的等离子体和NF3气体供给至所述真空槽而实行的第2处理。
17.根据权利要求16所述的蚀刻方法,其中,
所述第1处理的对象为硅氧化物层,
所述第2处理的对象为硅氮化物层或者被所述硅氧化物层覆盖的硅层。
18.根据权利要求17所述的蚀刻方法,其中,在所述第1处理后实施所述第2处理。
19.根据权利要求16所述的蚀刻方法,其中,
在所述第1处理中,
由1条流路导入的NH3气体被分支到2个以上的第1气体导入口,并且由1条流路导入的HF气体被分支到2个以上的第2气体导入口,
通过选择NH3气体和HF气体的分支,从而改变从所述2个以上的第1气体导入口选择的NH3气体导入口的对象口与从所述2个以上的第2气体导入口选择的HF气体导入口的对象口之间的距离。
20.根据权利要求19所述的蚀刻方法,其中,
所述由1条流路导入的NH3气体被分支到具有不同的传导率的流路,并且所述由1条流路导入的HF气体被分支到具有不同的传导率的流路,
NH3气体和HF气体以各自不同的流量由所述NH3气体导入口的对象口和所述HF气体导入口的对象口导入。
21.根据权利要求16所述的蚀刻方法,其中,
在所述第1处理中,
由1条流路导入的NH3气体被分支到2个以上的第1气体导入口,并且由1条流路导入的HF气体被分支到2个以上的第2气体导入口,
通过选择NH3气体和HF气体的分支,从而改变从所述2个以上的第1气体导入口选择的NH3气体导入口的对象口与从所述2个以上的第2气体导入口选择的HF气体导入口的对象口之间的距离,
通过每个分支出的流路分别具备1个流量控制部,将NH3气体和HF气体以各自不同的流量由所述NH3气体导入口的对象口和所述HF气体导入口的对象口导入。
22.根据权利要求16所述的蚀刻方法,其中,
在所述第1处理中,由第1气体导入口导入NH3气体,并且由第2气体导入口导入HF气体,
所述第1气体导入口和所述第2气体导入口按下述方式设置:通过被配置在与所述基板的法线正交的平面上,使得由所述第1气体导入口和所述第2气体导入口分别导入的气体与所述基板平行且相互平行地流动,
通过以与设置于所述真空槽内的所述基板的法线平行的轴为中心使所述第1气体导入口和所述第2气体导入口旋转移动,从而变更所述第1气体导入口与所述第2气体导入口之间的距离、并且变更NH3气体的导入角度和HF气体的导入角度。
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