JP7208318B2 - 処理装置 - Google Patents
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まず、本発明の一実施形態にかかる基板処理システム1の構成例について、図1を参照しながら説明する。図1は、一実施形態にかかる基板処理システム1の構成例を示す。基板処理システム1は、in-situで基板を処理するプロセスチャンバPC(以下、単に「PC」という。)1と、ex-situで基板を処理するプロセスチャンバPC2とを有する。PC1とPC2とは、別体の異なるチャンバである。
(PC1:エッチング装置)
図2を参照しながら、一実施形態にかかるPC1及びPC2の構成例について簡単に説明する。図2は、一実施形態にかかる基板処理システム1(PC1及びPC2を含む)の縦断面を示す。ただし、図2は、PC1及びPC2の一構成例であり、これらの構成に限るものではない。例えば、PC1は、容量結合型プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)装置の構成例であるが、かかる装置だけでなく、その他の基板処理装置に適用可能である。その他の基板処理装置としては、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)、ラジアルラインスロットアンテナを用いたCVD(Chemical Vapor Deposition)装置、ヘリコン波励起型プラズマ(HWP:Helicon Wave Plasma)装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ(ECR:Electron Cyclotron Resonance Plasma)装置等が挙げられる。
PC2は、有天井の円筒状の外壁22と、外壁22の内側に設けられた内壁24とを有している。外壁22及び内壁24は、例えば石英から形成されている。内壁24の内側の処理室30には、複数の基板Wが収容されている。PC2は、複数の基板に対して一括して成膜処理を施す。外壁22と内壁24とは、環状空間26を隔て、互いに離れており、各々の下端部においてベース材28に接合されている。
次に、図3を参照しながら、エッチングパターンに形成されるボーイング形状について説明する。図3(a)に示すように、シリコン基板125上には、シリコン酸化膜(SiO2)126、シリコン窒化膜(SiN)127及びポリシリコンマスク128が形成されている。
図4は、本実施形態にかかる基板処理方法を示す。図4の[a]は、シリコン基板125上のシリコン酸化膜126のエッチング前の状態を示す。シリコン基板125上に、シリコン酸化膜126、シリコン窒化膜127及びポリシリコンマスク128が形成されている。なお、ポリシリコンマスク128は、アモルファスシリコンマスク、金属含有マスクであってもよい。また、シリコン窒化膜127はなくてもよい。
本実施形態にかかる基板処理方法では、まず、シリコン基板125がPC1に搬入される。PC1は、シリコン窒化膜127及びシリコン酸化膜126をエッチングする。その際、図4の[b]に示すように、PC1は、シリコン酸化膜126を途中までエッチングする(第1のエッチング工程)。このとき「途中までエッチングする」とは、シリコン酸化膜126を概ね半分エッチングする場合に限らず、ボーイング形状が発生する前まで(ボーイングが発生しない間)、シリコン酸化膜126をエッチングすることができる。
次に、基板125はPC1から搬出され、PC2に搬入される。図4の[c]に示すように、PC2は、エッチングされたシリコン酸化膜126上にカーボン膜130を成膜する。これにより、シリコン酸化膜126に形成されたパターンの内壁に均一にカーボン膜130が成膜される(成膜工程)。なお、シリコン酸化膜126上に成膜される膜は、カーボン膜130に限らず、カーボン含有膜であってもよい。
図4に戻り、成膜後、基板125がPC2から搬出され、PC1に搬入される。図4の[d]に示すように、PC1は、シリコン酸化膜126を更にエッチングする(第2のエッチング工程)。フルエッチングでは、カーボン膜130がシリコン酸化膜126の側壁を保護膜し、エッチングパターンにボーイング形状が生じることを抑制する。
次に、図4の[e]に示すように、PC1は、第2のエッチング工程後にアッシング処理を行い、カーボン膜130を除去する(第2のアッシング工程)。アッシングには、酸素ガスから生成される酸素プラズマが用いられてもよい。
図6には、一実施形態にかかる基板処理方法を実行したときの効果の一例を示す。図6の[b]は、ハーフエッチング後(図4の[b])のパターンを示し、図6の[f]は、カーボン膜を成膜していない場合のフルエッチング後のパターンを示し、図6の[e]は、1nmの厚さのカーボン膜を成膜した場合のフルエッチング後(図4の[d])のパターンを示す。図6の[h]は、1nmの厚さのカーボン膜を成膜し、さらにモノシラン(SiH4)によるトリートメントを行った後にフルエッチングした後のパターンを示す。なお、図6は、シリコン窒化膜127が積層されていない場合の例を示す。
次に、本実施形態の変形例1にかかる基板処理方法について、図7及び図8を参照しながら説明する。図7は、本実施形態の変形例1にかかる基板処理方法を示す。図8には、一実施形態の変形例1にかかる基板処理方法を実行したときの効果の一例を示す。
本実施形態の変形例1にかかる基板処理方法の効果及びカーボン膜の厚さによる効果の一例について図8を参照して説明する。なお、図8は、シリコン窒化膜127が積層されている場合の例を示す。
次に、本実施形態の変形例2にかかる基板処理方法について、図9を参照しながら説明する。図9は、本実施形態の変形例2にかかる基板処理方法を実行したときの効果の一例を示す。上記実施形態及びその変形例1にかかる基板処理方法は、保護膜としてカーボン膜を成膜したが、変形例2にかかる基板処理方法は、カーボン膜の代わりにシリコン膜を成膜する。
2:搬送機構
12:載置台
14:高周波電源
16:シャワーヘッド
22:外壁
24:内壁
30:処理室
40:制御部
42:記憶部
52:搬送装置
125:シリコン基板
126:シリコン酸化膜
127:シリコン窒化膜
128:ポリシリコンマスク
130:カーボン膜
131:反応生成物
PC1,PC2:プロセスチャンバ
TC:トランスファーチャンバ
T:トップCD(Top CD)
B:ボーイングCD(Bowing CD)
Claims (19)
- チャンバと、
前記チャンバ内にガスを供給するガス供給手段と、
前記チャンバ内のガスを排気する排気手段と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
(a)前記チャンバ内でシリコン酸化膜とシリコン窒化膜とを含む積層膜であるエッチング対象膜をマスクを介してプラズマエッチングして、前記エッチング対象膜に第1の深さを有する第1の凹部を形成する工程、
(b)炭化水素ガスを含む成膜ガスからプラズマを生成して、前記チャンバ内で前記(a)により形成した前記第1の凹部の側壁に、前記第1の凹部の上部側よりも前記第1の凹部の底部側で薄い保護膜を形成する工程、及び
(c)前記チャンバ内で前記保護膜が形成された前記第1の凹部の底部にある前記エッチング対象膜をプラズマエッチングして、前記エッチング対象膜に前記第1の深さよりも深い第2の深さを有する第2の凹部を形成し、前記積層膜の下地層を露出させる工程、
を含む処理を実行する、処理装置。 - 前記制御部は、前記(a)の後かつ前記(b)の前に、酸素プラズマにより前記エッチング対象膜の上のマスクに付着した反応生成物を除去する第1のアッシング工程をさらに実行する、
請求項1に記載の処理装置。 - 前記制御部は、前記(a)を前記第1の凹部の側壁にボーイング形状が発生する前まで実行する、
請求項1又は2に記載の処理装置。 - 前記制御部は、前記(a)の後かつ前記(b)の前に、酸素プラズマにより前記エッチング対象膜の上のマスクに付着した反応生成物を除去する第1のアッシング工程をさらに実行する、
請求項1~3のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記制御部は、前記(c)の後に、前記保護膜を除去する第2のアッシング工程をさらに実行する、
請求項4に記載の処理装置。 - 前記制御部は、前記第1のアッシング工程及び/又は前記第2のアッシング工程を前記チャンバ内で実行する、
請求項5に記載の処理装置。 - 前記制御部は、前記(b)の後かつ前記(c)の前に、モノシランの単一ガス又はモノシランを含む混合ガスによるトリートメントを行うトリートメント工程をさらに実行する、
請求項1~6のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記マスクは、ポリシリコン、アモルファスカーボン、アモルファスシリコン及び金属含有材料からなる群より選ばれる少なくとも1つを含む、
請求項1~7のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記マスクは、アモルファスカーボン又はアモルファスシリコンである、
請求項1~8のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記保護膜はカーボンを含む、
請求項1~9のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記保護膜はシリコンを含む、
請求項1~10のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記保護膜は、カーボン膜とシリコン膜との積層膜を2層以上含む、
請求項1~11のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記制御部は、前記(b)において、前記カーボン膜を先に成膜し、その後に前記シリコン膜を成膜する、
請求項12に記載の処理装置。 - 前記制御部は、前記チャンバ内で前記(b)をプロセス条件を変えて連続して実行することにより、前記保護膜を形成した後に、前記チャンバ内で前記(c)を実行する、
請求項12に記載の処理装置。 - 前記保護膜の厚さは、1nm~2nmである、
請求項1~14のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記(a)及び前記(c)工程は、フッ化炭素を含むエッチングガスから生成したプラズマにより前記エッチング対象膜をエッチングする、
請求項1~15のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記制御部は、前記(b)と前記(c)とを含むサイクルを複数回繰り返し、前記第2の深さよりも深い第3の深さを有する第3の凹部を形成する、
請求項1~16のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記チャンバは、容量結合型プラズマ装置である、
請求項1~17のいずれか一項に記載の処理装置。 - 前記チャンバは、誘導結合型プラズマ装置である、
請求項1~17のいずれか一項に記載の処理装置。
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FI129628B (en) * | 2019-09-25 | 2022-05-31 | Beneq Oy | Method and apparatus for processing a substrate surface |
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004335526A (ja) | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
JP2006523030A (ja) | 2003-04-09 | 2006-10-05 | ラム リサーチ コーポレーション | ガス化学反応の周期的変調を用いたプラズマエッチング方法 |
JP2008126374A (ja) | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 高アスペクト比の開口を有するシリコン構造体、その製造方法、その製造装置、及びその製造プログラム |
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Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6488778B1 (en) * | 2000-03-16 | 2002-12-03 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for controlling wafer environment between thermal clean and thermal processing |
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JP2003133293A (ja) | 2001-10-30 | 2003-05-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
WO2006055984A2 (en) * | 2004-11-22 | 2006-05-26 | Applied Materials, Inc. | Substrate processing apparatus using a batch processing chamber |
JP2007180493A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-07-12 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
SG140538A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-28 | Lam Res Corp | Method for plasma etching performance enhancement |
JP5074009B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2012-11-14 | Sppテクノロジーズ株式会社 | 高アスペクト比の開口を有するシリコン構造体用エッチングマスクの製造方法及びその装置並びにその製造プログラム |
JP2009170751A (ja) | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP5604063B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2014-10-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び記憶媒体 |
KR101330650B1 (ko) * | 2009-08-14 | 2013-11-19 | 가부시키가이샤 알박 | 에칭 방법 |
JP5473962B2 (ja) * | 2011-02-22 | 2014-04-16 | 東京エレクトロン株式会社 | パターン形成方法及び半導体装置の製造方法 |
KR101867998B1 (ko) * | 2011-06-14 | 2018-06-15 | 삼성전자주식회사 | 패턴 형성 방법 |
JP2012233259A (ja) * | 2012-06-25 | 2012-11-29 | Tokyo Electron Ltd | アモルファスカーボン膜の成膜方法、それを用いた半導体装置の製造方法、およびコンピュータ読取可能な記憶媒体 |
JP6045975B2 (ja) * | 2012-07-09 | 2016-12-14 | 東京エレクトロン株式会社 | カーボン膜の成膜方法および成膜装置 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006523030A (ja) | 2003-04-09 | 2006-10-05 | ラム リサーチ コーポレーション | ガス化学反応の周期的変調を用いたプラズマエッチング方法 |
JP2004335526A (ja) | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Elpida Memory Inc | 半導体装置の製造方法 |
JP2008126374A (ja) | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 高アスペクト比の開口を有するシリコン構造体、その製造方法、その製造装置、及びその製造プログラム |
JP2008060566A5 (ja) | 2007-08-21 | 2010-09-24 | ||
JP2013021192A (ja) | 2011-07-12 | 2013-01-31 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法 |
JP2014003085A (ja) | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Tokyo Electron Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマ処理装置 |
WO2014046083A1 (ja) | 2012-09-18 | 2014-03-27 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
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