TW202331838A - 沉積膜之形成方法 - Google Patents

沉積膜之形成方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202331838A
TW202331838A TW111140399A TW111140399A TW202331838A TW 202331838 A TW202331838 A TW 202331838A TW 111140399 A TW111140399 A TW 111140399A TW 111140399 A TW111140399 A TW 111140399A TW 202331838 A TW202331838 A TW 202331838A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
deposited film
forming
pattern
substrate
side wall
Prior art date
Application number
TW111140399A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI849546B (zh
Inventor
佐藤大輔
岡優希
谷脇萌
Original Assignee
日商昭和電工股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商昭和電工股份有限公司 filed Critical 日商昭和電工股份有限公司
Publication of TW202331838A publication Critical patent/TW202331838A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI849546B publication Critical patent/TWI849546B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本發明係提供能夠形成提升膜厚之均勻性的沉積膜之沉積膜之形成方法。沉積膜之形成方法，係在形成有圖案(22)之基板(21)上形成沉積膜之方法，具備沉積工程，其係在電極上載置基板(21)，使用對電極施加偏壓功率，使沉積氣體予以電漿化所獲得的電漿而在基板(21)上形成沉積膜(40)。而且，構成圖案(22)之材料為含碳材料、含矽材料及含金屬材料中之至少一種。再者，沉積氣體含有不飽和鹵化物(Halon)。該不飽和鹵化物係在分子內具有氟原子、溴原子及碳原子，並且碳原子之數量為2個或3個的作為不飽和化合物。施加於電極的偏壓功率之功率密度為超過0W/cm 2且0.5W/cm 2以下。

Description

沉積膜之形成方法
本發明係關於沉積膜之形成方法。
在半導體元件之製造過程中，有使用蝕刻裝置使氣體予以電漿化而產生電漿，對半導體基板進行蝕刻和沉積之情況。有助於蝕刻、沉積之反應的電漿之活性種(自由基)，具有藉由在被施加偏壓功率之對向電極之間產生的電位差，被拉引至被形成在上述對向電極間之電場之方向的性質。該性質被稱為各向異性。 當一使用蝕刻裝置進行沉積時，在被形成在半導體基板上之圖案的頭頂面及側壁面，以及半導體基板之表面之中未形成有圖案之部分，會堆積沉積，而形成覆蓋圖案之表面及半導體基板之表面的沉積膜。例如，在專利文獻1~3，揭示在形成有圖案之半導體基板上形成沉積膜的方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本國專利公開公報2009年第290079號 [專利文獻2]日本國專利公開公報2010年第153702號 [專利文獻3]日本國專利公開公報2012年第231162號
[發明所欲解決之課題]
但是，要對與上述電場之方向構成平行的圖案之側壁面，充分地堆積沉積，由於上述各向異性較為困難，故有比起覆蓋與上述電場之方向構成垂直的圖案之頭頂面及半導體基板之表面的沉積膜，覆蓋圖案之側壁面的沉積膜之膜厚變小之傾向。因此，在專利文獻1~3揭示的技術中，難以使沉積膜之膜厚均勻。
一般而言，沉積膜以膜厚均勻為佳。若以能夠形成膜厚均勻的沉積膜之方法進行沉積膜之形成時，除了提升沉積膜之膜厚之控制性外，可以抑制沉積膜之膜厚的偏差。 本發明係以提供能夠形成提升膜厚之均勻性的沉積膜之沉積膜之形成方法為課題。 [用以解決課題之手段]
為了解決上述課題，本發明之一態樣如同以下[1]~[10]。 [1]一種沉積膜之形成方法，其係在形成有圖案之基板上形成沉積膜之方法，具備沉積工程，該沉積工程係在電極上載置上述基板，使用對上述電極施加或不施加偏壓功率，使沉積氣體予以電漿化所獲得的電漿而在上述基板上形成沉積膜， 構成上述圖案之材料為含碳材料、含矽材料及含金屬材料中之至少一種， 上述沉積氣體含有在分子內具有氟原子、溴原子及碳原子，並且上述碳原子之數量為2個或3個的作為不飽和化合物的不飽和鹵化物(Halon)， 於施加上述偏壓功率之情況，施加於上述電極的上述偏壓功率之功率密度為超過0W/cm 2且0.5W/cm 2以下。
[2]如[1]記載之沉積膜之形成方法，其中，上述不飽和鹵化物之上述碳原子的數量為2個。 [3]如[1]或[2]記載之沉積膜之形成方法，其中，上述不飽和鹵化物係以化學式C 2H xBrF (3-x)表示的不飽和化合物，上述化學式中之x為0、1或2。
[4]如[1]至[3]中之任一項記載之沉積膜之形成方法，其中，上述沉積氣體進一步含有惰性氣體。 [5]如[4]記載之沉積膜之形成方法，其中，上述惰性氣體為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣和氙氣中之至少一種。 [6]如[1]至[5]中之任一項記載之沉積膜之形成法，其中，上述沉積氣體進一步含有從碳氟化合物、氫氟碳化物和氫氣中被選出之至少一種。
[7]如[6]記載之沉積膜之形成方法，其中，上述碳氟化合物為四氟化碳、六氟-1,3-丁二烯、八氟環丁烷及八氟環戊烯中的至少一種。 [8]如[6]記載之沉積膜之形成方法，其中，上述氫氟烴為三氟甲烷、二氟甲烷及氟甲烷中之至少一種。
[9]如[1]至[8]中之任一項記載之沉積膜之形成方法，其中，上述沉積膜具有頭頂部，其係被形成在上述圖案之頭頂面上的部分，和側壁部，其係被形成在上述圖案之側壁面上的部分，和底部，其係被形成在上述基板之表面中不形成上述圖案之部分的部分，上述頭頂部之膜厚對上述側壁部之膜厚的比，及上述底部之膜厚對上述側壁部之膜厚的比皆為0.7以上1.6以下。
[10]如[1]至[9]中之任一項記載之沉積膜之形成方法，其中，上述沉積膜具有側壁部，其係被形成在上述圖案之側壁面上的部分，上述側壁部之至少一部分被形成為掩埋相鄰接且相對的上述圖案之側壁面彼此的間隙。 [發明之效果]
若藉由本發明時，能夠形成提升膜厚之均勻性的沉積膜。
針對本發明之一實施型態以下說明。另外，本實施型態表示本發明之一例，本發明並非被限定於本實施型態者。再者，本實施型態能夠各種變更或施加改良，如此的變更或施加改良之型態也可含在本發明。
本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法，係在形成有圖案之基板上形成沉積膜之方法，具備沉積工程，其係在電極上載置基板，使用對電極施加或不施加偏壓功率，使沉積氣體予以電漿化所獲得的電漿而在基板上形成沉積膜。而且，構成圖案之材料為含碳材料、含矽材料及含金屬材料中之至少一種。再者，沉積氣體含有不飽和鹵化物(Halon)。該不飽和鹵化物係在分子內具有氟原子、溴原子及碳原子，並且碳原子之數量為2個或3個的不飽和化合物。而且，於施加偏壓功率之情況，施加於電極的偏壓功率之功率密度為超過0W/cm 2且0.5W/cm 2以下。 另外，不飽和鹵化物係指不飽和烴的氫原子之一部分或全部被鹵原子置換的鹵化不飽和烴之中，置換氫原子之鹵原子之一部分或全部為溴原子。
若以上述般之方法形成沉積膜時，能夠在形成有圖案之基板上形成提升膜厚之均勻性的沉積膜。即是，雖然沉積膜具有頭頂部，其係被形成在圖案之頭頂面(與基板之表面略平形的面)上的部分，和側壁部，其係被形成在圖案之側壁面(構成與基板之表面略垂直的面)上的部分，和底部，其係被形成在基板之表面中不形成圖案之部分的部分，但是若為本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法時，可以形成頭頂部和側壁部和底部均勻之厚度的沉積膜。
例如，能形成頭頂部之膜厚對側壁部之膜厚的比為0.3以上3.5以下，底部之膜厚對側壁部之膜厚的比為0.3以上2.8以下的沉積膜。指上述膜厚之比越接近1，沉積膜之膜厚越均勻(沉積膜之膜厚之均勻性越高)之意。
頭頂部之膜厚對側壁部之膜厚的比以0.3以上3.5以下為佳，以0.6以上3.2以下為較佳，以1.0以上3.0以下為更佳，以0.7以上1.6以下為特佳。 再者，底部之膜厚對側壁部之膜厚的比以0.3以上2.8以下為佳，以0.6以上2.7以下為較佳，以0.7以上2.5以下為更佳，以0.7以上1.6以下為進一步更佳，以0.8以上1.6以下為特佳。
另外，即使沉積膜為側壁部之至少一部分被形成掩埋相鄰接且相對的圖案之側壁面彼此之間隙的膜亦可。即是，針對沉積膜之側壁部，即使形成填充於相鄰接且相對的圖案之側壁面彼此之間隙亦可。
本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法可以利用於半導體元件之製造。雖然在半導體元件之製造過程中被形成的沉積膜為最後被除去者，但是具有用以進行期望的蝕刻加工的遮罩的作用。若沉積膜之膜厚均勻時，因可以縮小其遮罩之動作的偏差，故提升蝕刻加工的精度。
再者，雖然沉積膜以往以化學氣相生長法(CVD)形成為多，但是若為本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法時，因可以使用蝕刻裝置而形成沉積膜，故能夠刪減半導體元件之製造工程，可以提升生產性。而且，若為本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法時，即使使用蝕刻裝置，亦不會蝕刻圖案，可以形成沉積膜。依此，被形成在基板上的圖案形狀難崩塌。
另外，在本發明中之構成沉積膜之主成分為碳氟化合物和碳氟化合物的聚合物。該碳氟化合物和碳氟化合物之聚合物係藉由對沉積氣體中之不飽和鹵化物予以電漿化所獲得的沉積性自由基而生成者。
以下，針對本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法，一面參照圖面一面進一步詳細說明。 ＜基板＞ 雖然藉由本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法而形成沉積膜之基板之種類不特別被限定，但是可舉出例如矽基板等的半導體基板。
＜圖案＞ 圖案係使用光刻、納米壓印等之電路形成技術或電漿蝕刻所製作出的光罩而被形成。構成圖案之材料為含碳材料、含矽材料及含金屬材料中之至少一種。即使構成圖案之材料單獨使用1種亦可，併用2種以上亦可。
含碳材料係指具有碳原子的化合物，作為其例，可舉出非晶碳(C)、光阻。 光阻係指以溶解性為首的物性藉由光或電子束等而變化的感光性的組成物之意。例如，可舉出g線用、h線用、i線用、KrF用、ArF用、F2用、EUV用等的光阻。光阻之組成若為在半導體製造工程中一般被使用者則不特別限定，可舉出例如，包含由從鏈狀烯烴、環狀烯烴、含(甲基)丙烯醯基化合物、含環氧基化合物、矽氧烷、及多官能醇(例如，乙二醇)被選出之一種的單體合成的聚合物的組成物。另外，「(甲基)丙烯醯基」是指丙烯醯基和甲基丙烯醯基中的至少一方的基。
含矽材料係指具有矽原子之化合物或矽單體，作為具有矽原子的化合物之例，可舉出氧化矽、氮化矽等之矽化合物。 氧化矽係指以任意比例具有矽及氧的化合物，作為例，可以舉出二氧化矽(SiO 2)。雖然氧化矽之純度不特別被限定，但是以30質量%以上為佳，以60質量%以上為更佳，以90質量%以上為進一步更佳。
氧化矽係指以任意比例具有矽及氧的化合物，作為例，可以舉出Si 3N 4。雖然氮化矽之純度不特別被限定，但是以30質量%以上為佳，以60質量%以上為更佳，以90質量%以上為進一步更佳。 含金屬材料係指具有金屬原子或金屬離子之化合物、金屬單體或合金之意，作為具有金屬原子或金屬離子之化合物的例，可舉出金屬氧化物。作為金屬之例，可舉出鉿、鎢、鋁、鋯、鈷、錫、釕、鎳。
如圖2之例所示般，被形成在基板21上之圖案22之剖面，通常為略矩形，因具有構成與基板21之表面略平行之頭頂面31和基板21之表面略垂直之側壁面32，故在頭頂面31上和側壁面32上形成沉積膜40。再者，因在基板21之表面，存在無形成圖案22之部分，故在該部分上也形成沉積膜40。
在本實施型態中，被形成在基板21上之沉積膜40之中，將被形成在圖案22之頭頂面31上的部分設為頭頂部41，將被形成在圖案22之側壁面32上之部分設為側壁部42，將被形成在基板21之表面之中無形成圖案22之部分33的部分設為底部43。
＜沉積氣體＞ 在本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法中，將含有不飽和鹵化物之氣體當作沉積氣體使用。該不飽和鹵化物係在分子內具有氟原子、溴原子及碳原子，並且碳原子之數量為2個或3個的不飽和化合物。
在沉積膜之形成過程中，雖然使沉積氣體予以電漿化而使電漿發生，藉由有助於沉積之反應的電漿之活性種(沉積性自由基)而形成沉積膜，但是因不飽和鹵化物具有溴原子，故從沉積性自由基生成碳化溴化合物。
使用碳氟化合物氣體作為沈積氣體之情況，雖然從沉積性自由基生成碳化氟化合物，但是當比較碳化溴化合物和碳化氟化合物時，碳化溴化合物之沸點比較低，容易堆積沉積。依此，當與使用碳氟化合物氣體作為沉積氣體之情況相比時，朝圖案之側壁面的沉積的堆積量變多。
不飽和鹵化物之種類若為分子內具有氟原子、溴原子和碳原子且碳原子之數量為2個或3個的不飽和化合物，則不特別限定，例如，可舉出以化學式C 2H xBrF (3-x)表示，該化學式中的x為0、1、或2的不飽和鹵化物，或以化學式C 3H yBrF (5-y)表示，該化學式中之y為0以上4以下之整數的不飽和鹵化物。
作為以化學式C 2H xBrF (3-x)表示，該化學式中之x為0、1或2的不飽和鹵化物的例，可舉出溴三氟乙烯(C 2BrF 3)、(E)-1-溴-2-氟乙烯(C 2H 2BrF)、1-溴-1-氟乙烯(C 2H 2BrF)。
作為以化學式C 3H yBrF (5-y)表示，該化學式中之y為0以上4以下之整數的不飽和鹵化物的例，可舉出2-溴五氟丙烯C 3BrF 5)、溴氟環丙烯(C 3H 2BrF)、3-溴-2-氟丙烯 (C 3H 4BrF)、3-溴-3,3-二氟丙烯(C 3H 3BrF 2)、2-溴-3,3,3-三氟丙烯(C 3H 2BrF 3)、1-溴-2,3,3,3-四氟丙烯(C 3HBrF 4)。
即使在該些不飽和鹵化物之中，以碳原子之數量為2個的不飽和鹵化物為更佳，以化學式C 2H xBrF (3-x)表示，該化學式中的x為0、1或2的不飽和鹵化物為進一步更佳。 不飽和鹵化物即使單獨使用1種亦可，即使合併使用2種以上亦可。
沉積氣體即使為僅以不飽和鹵化物被形成的氣體亦可，即使為包含不飽和鹵化物和惰性氣體的混合氣體亦可。 雖然惰性氣體之種類不特別被限定，但是可舉出例如氮氣 (N 2)、氦氣 (He)、氖氣 (Ne)、氬氣 (Ar)、氪氣 (Kr) 和氙氣 (Xe)。該惰性氣體即使單獨使用1種亦可，即使合併使用2種以上亦可。
再者，即使沉積氣體為進一步含有從碳氟化合物、氫氟碳化合物和氫氣(H 2)被選出的至少一種(以下也有記載為「添加氣體」之情形)的混合氣體亦可。即是，即使沉積氣體為含有不飽和鹵化物和添加劑氣體的混合氣體亦可，即使為含有不飽和鹵化物和惰性氣體和添加劑氣體的混合氣體亦可。若沉積氣體含有添加劑氣體時，可以使沉積膜之形狀成為更良好。添加劑氣體即使單獨使用1種亦可，即使合併使用2種以上亦可。添加劑氣體之添加量以相對於不飽和鹵化物為0體積%以上200體積%以下為佳，以50體積%以上100體積以下為更佳。
作為碳氟化合物的例包括四氟化碳(CF 4)、六氟-1,3-丁二烯(C 4F 6)、八氟環丁烷(C 4F 8)和八氟環戊烯 (C 5F 8)。 作為氫氟碳化物的例，可舉出三氟甲烷(CHF 3)、二氟甲烷(CH 2F 2)和氟甲烷(CH 3F)。
沉積氣體中之不飽和鹵化物之濃度不特別被限定，可以設為超過0體積%且100體積%以下。但是，為了圖案難以被蝕刻，且使沉積性自由基生成更多，將沉積氣體中之不飽和鹵化物之濃度設為3體積%以上70體積以%以下為佳。再者，為了使沉積膜之膜厚的調整成為容易，以將沉積氣體中之不飽和鹵化物之濃度設為5體積%以上15體積%以下為更佳。
＜沉積工程＞ 本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法中之沉積工程係使用蝕刻裝置等，藉由使沉積氣體予以電漿化使電漿發生而被實施。使沉積氣體予以電漿化之電漿源的種類不特別被限定，若使用市售的電漿發生裝置即可。例如，可舉出感應耦合(ICP：Inductively Coupled Plasma)、電容耦合電漿(CCP：Capacitively Coupled Plasma)等的高頻放電電漿。
另外，之後詳述的圖1之電漿蝕刻裝置為將ICP設為電漿源的電漿蝕刻裝置。 再者，在本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法中，即使區分電漿產生室和設置基板之腔室，在腔室外之電漿產生室產生電漿亦可(即是，即使使用遠端電漿亦可)。
於實施沉積工程之時，在例如被配置在電漿蝕刻裝置之腔室內之至少1個電極中的第1電極(例如下部電極)之上，載置形成圖案之基板，對腔室內導入沉積氣體。而且，使沉積氣體予以電漿化而產生電漿，同時對第1電極施加特定的功率密度以下(包含功率密度0W/cm 2)之偏壓功率時，在基板上形成沉積膜。另外，在電漿產生裝置為ICP或CCP之情況，第1電極為ICP、CCP之下部電極。再者，電漿產生裝置為CCP之情況，具備與第1電極相向的第2電極，第2電極為CCP之上部電極。
本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法中之沉積氣體的使用量，例如，在電漿蝕刻裝置中進行沉積工程之朝腔室的沉積氣體的總流量，可因應腔室之內容積、排氣能力及製程壓力等而調整。
[沉積工程之條件] 本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法中之沉積工程的壓力條件雖然不特別被限定，但是從在基板之表面形成均勻的膜厚之沉積膜的觀點來看，以0.2Pa以上133.3Pa以下為佳，以1Pa以上13.3Pa以下為更佳，以1Pa以上10Pa以下進一步更佳，以1Pa以上5Pa以下為特佳。 雖然壓力高時，沉積膜之底部之膜厚容易成為不充分，但若為上述範圍內時，容易獲得充分的膜厚之底部，再者容易獲得與頭頂部及底部相同程度之膜厚的側壁部。
在電漿蝕刻裝置中，可以藉由例如對RF(radio frequency)線圈施加高頻的源功率而形成電場及磁場，使沉積氣體予以電漿化而產生電漿。雖然源功率之大小不特別被限定，以超過0W且3000W以下為佳，以100W以上1500W以下為更佳，以設為200W以上1000以下為進一步更佳。源功率之大小若為上述數值範圍內時，可以一面抑制圖案之蝕刻，一面以充分的速度形成均勻的膜厚之沉積膜。
電漿產生裝置為CCP之情況，存在第2電極之情況，施加於第2電極的功率的功率密度，以設為超過0W/cm 2且10W/cm 2以下為佳，以設為0.3W/cm 2以上5W/cm 2以下為更佳，以設為0.6W/cm 2以上3W/cm 2以下為進一步更佳。另外，施加於第2電極的功率之功率密度係被施加於第2電極之電極面的每單位面積的功率。
雖然本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法中之沉積工程的溫度條件不特別被被限定，但是沉積膜之形成時的基板之溫度以設為-20℃以上250℃以下為佳，以設為-20℃以上100℃以下為更佳，以設為0℃以上70℃以下為進一步更佳。沉積膜之形成時的基板之溫度若為上述數值範圍內時，沉積膜難剝離，並且沉積膜難被蝕刻。
沉積膜之形成時，必須將施加於電極(第1電極)的偏壓功率之功率密度設為0W/cm 2或超過0W/cm 2且0.5W/cm 2以下。而且，為了抑制於沉積膜之形成時進行蝕刻之情形，以將施加於電極(第1電極)的偏壓功率之功率密度設為超過0W/cm 2且0.3W/cm 2以下為佳，以設為超過0W/cm 2且0.2/cm 2W以下為更佳。另外，施加於電極(第1電極)的偏壓功率之功率密度係被施加於電極(第1電極)之電極面的每單位面積的功率。
該些沉積工程之條件，即是藉由適當設定源功率、偏壓功率、基板之溫度、壓力、沉積氣體中之不飽和鹵化物之濃度等而實施沉積工程，形成沉積膜，能夠更提升沉積膜之膜厚的均勻性。
[蝕刻裝置] 以下，一面參照圖1一面說明能夠實施本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法的電漿蝕刻裝置之一例。再者，使用圖1所示的電漿蝕刻裝置，針對在形成有圖案之基板之表面形成沉積膜之方法的例予以說明。圖1之電漿蝕刻裝置為將ICP設為電漿源之電漿蝕刻裝置。首先，針對圖1之電漿蝕刻裝置予以說明。
圖1之電漿蝕刻裝置具備在內部進行沉積膜之形成的腔室1、在腔室1之內部支持形成沉積膜之基板20的對向電極之下部電極2(相當於「第1電極」)，和對對向電極施加偏壓功率的偏壓功率用電源(無圖示)，和在腔室1之內部形成用以使沉積氣體予以電漿化之電場及磁場的RF線圈15，和對RF線圈15施加高頻之源功率的源功率用電源(無圖示)，和減壓腔室1之內部的真空泵13，和測定腔室1之內部之壓力的壓力計14，和擷取隨著電漿之產生的電漿發光之感測器16，和以感測器16被擷取的電漿發光加以分光且(從例如紫外光區至可見光區的波長之光)監視電漿發光之時間性變化的分光器17。
將基板20之一例表示於圖2。圖2為在表面上形成圖案22之矽製的基板21之示意性剖面圖。該圖案22係由含碳材料、含矽材料及含金屬材料之中之至少一種(例如，光阻、氧化矽、氮化矽、金屬氧化物等)構成。
作為感測器16可以使用例如CCD(Charge-Coupled Device)影像感測器。但是，即使取代設置感測器16和分光器17，以在腔室1設置窺探窗，從其窺探窗以目視觀察腔室1之內部，確認電漿發光之時間性變化亦可。
再者，腔室1具備對腔室1之內部供給沉積氣體的沉積氣體供給部。沉積氣體供給部具有供給不飽和鹵化物的不飽和鹵化物氣體供給部3，和供給惰性氣體之惰性氣體供給部4，和連接不飽和鹵化物氣體供給部3和腔室1之沉積氣體供給用配管11，和在沉積氣體供給用配管11之中間部連接惰性氣體供給部4之惰性氣體供給用配管12。
而且，於作為沉積氣體對腔室1供給不飽和鹵化物氣體之情況，從不飽和鹵化物氣體供給部3對沉積氣體供給用配管11送出不飽和鹵化物氣體，不飽和鹵化物氣體經由沉積氣體供給用配管11而被供給至腔室1。
供給沉積氣體之前的腔室1內之壓力，若為較沉積氣體之供給壓力以下，或沉積氣體之供給壓力更低壓時，則不特別被限定，但是以例如10 -5Pa以上且未達100kPa為佳，1Pa以上80kPa以下為更佳。
再者，於供給不飽和鹵化物氣體和惰性氣體之混合氣體作為沉積氣體之情況，從不飽和鹵化物氣體供給部3對沉積氣體供給用配管11送出不飽和鹵化物氣體，同時從惰性氣體供給部4對沉積氣體供給用配管11經由惰性氣體供給用配管12而送出惰性氣體。依此，在沉積氣體供給用配管11之中間部，不飽和鹵化物氣體和惰性氣體被混合而成為混合氣體，該混合氣體經由沉積氣體供給用配管11而被供給至腔室1。
另外，在供給不飽和鹵化物氣體和惰性氣體和上述添加劑氣體之混合氣體，作為沉積氣體之情況，若將沉積氣體供給部的構成，設為具有不飽和鹵化物氣體供給部3、惰性氣體供給部4、沉積氣體供給用配管11及惰性氣體供給用配管12，以及添加劑氣體供給部及添加劑氣體供給用配管的構成，進行與供給不飽和鹵化物氣體和惰性氣體的混合氣體，作為沉積氣體之情況相同操作即可。
使用如此的電漿蝕刻裝置而進行沉積膜之形成之情況，在被配置在於腔室1之內部的下部電極2之上載置基板20，藉由真空泵13，將腔室1之內部的壓力減壓至例如1Pa以上10Pa以下之後，藉由沉積氣體供給部對腔室1之內部供給沉積氣體。下部電極2係構成對向電極之兩個電極之中的一方。
而且，當對RF線圈15施加高頻(例如，13.56MHz)之源功率時，藉由在腔室1之內部形成電場及磁場，電子加速，該加速的電子與沉積氣體中之不飽和鹵化物分子衝突而重新生成離子和電子，其結果，引起放電，形成電漿。電漿之產生可以使用感測器16及分光器17進行確認。
當電漿產生時，在基板20之表面上形成沉積膜。一面參照圖2一面予以詳述。因電漿之活性種(沉積性自由基)係藉由在被施加特定的功率密度以下(包含功率密度0W/cm 2)之偏壓功率的對向電極之間產生的電位差，被拉引至被形成在對向電極間的電場之方向(即是，因具有各向異性)，故使用蝕刻裝置而形成沉積膜時，在圖案之側壁面難堆積沉積，要形成提升膜厚之均勻性的沉積膜並非容易。
但是，本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法時，因施加於下部電極2(第1電極)的偏壓功率之功率密度為0W/cm 2，或超過0W/cm 2且0.5W/cm 2以下，故各向異性變弱，也容易在圖案之側壁面堆積沉積。依此，圖案22之頭頂面31及側壁面32，以及基板21之表面之中無形成圖案22之部分33，均勻地形成沉積膜40。
即是，被形成在基板21上的沉積膜40之中，頭頂部41，其係作為被形成在頭頂面31上的部分；和側壁部42，其係作為被形成在側壁面32上的部分；和底部43，其係被形成在基板21之表面之中無形成圖案22之部分33的部分，如圖2所示般膜厚成為均勻。
另外，如上述般，即使沉積膜40係被形成為掩埋形成於側壁部42之至少一部分相鄰接且相對的圖案22、22之側壁面32、32之間的間隙G的膜亦可(參照圖3)。從圖3可知，在間隙G被填充沉積膜40(側壁部42)。側壁部42之中，被形成掩埋間隙G之部分，有側壁部42和底部43成為一體之情況。
以側壁部掩埋相鄰接且相對的圖案之側壁面彼此之間隙之方式，形成沉積膜之技術(以下，也有將以側壁部掩埋上述間隙之方式形成沉積膜之製程記載為「埋入」，將以掩埋上述間隙之方式被形成的側壁部記載為「埋入部」之情形)的利用例，可舉出作為半導體微細加工技術的雙重圖案化製作。
雙重圖案化中，雖然於埋入後進行蝕刻處理，除去堆積於原來的圖案122(由第1圖案122A和第2圖案122B構成)上的沉積膜140，當在埋入部之上面(與基板表面略平行的面)存在凹陷150時(參照圖4)，於蝕刻處理後，埋入部之上面低於第2圖案122B之上面(參照圖5)。
在雙重圖案化中，因將原來的圖案122A，和構成新的圖案的埋入部作為蝕刻遮罩，進一步蝕刻原來的圖案122B和基板上之下層膜120(參照圖6)，故當埋入部之上面低於第2圖案122B之上面時，蝕刻遮罩之厚度具有偏差。當蝕刻遮罩之厚度具有偏差時，因成為下層膜120之蝕刻後的形狀之偏差之主要原因，故較不理想。由於如此的理由，在埋入部之上面不存在凹陷，埋入部(側壁部42)之上面如圖3所示般呈平坦為佳。
雖然以側壁部掩埋間隙之方式，形成沉積膜之情況的沉積工程的條件，與上述沉積工程的條件相同，但是因有偏壓功率越強，埋入部之上面越容易成為平坦的傾向，故偏壓功率之功率密度以超過0W/cm 2且0.5W/cm 2以下為佳，以0.1W/cm 2以上0.5W/cm 2以下為更佳，以0.3 W/cm 2以上0.5W/cm 2以下進一步更佳。
再者，關於形成進行埋入之間隙的圖案，當圖案之高度對間隙之大小(寬度)的比(以下，記載為「深高比」)大時，難在圖案之側壁面堆積沉積，沉積難完全地掩埋間隙。依此，以深高比超過0且15以下為佳，以0.5以上5以下為更佳，以1以上3以下為進一步更佳。
而且，針對埋入之製程時間，如同下述般。將進行埋入之間隙的大小設為X(nm)，將側壁部之沉積速度設為Y(nm/s)。製程時間最少也需要沉積完全掩埋間隙之程度的時間，再者，不需要掩埋部之上面成為平坦之後的沉積。依此，製程時間以(X/2)/Y秒以上6×(X/2)/Y秒以下為佳，以2×(X/2)/Y秒以上5×(X/2)/Y秒以下為更佳，以3×(X/2)/Y秒以上4×(X/2)/Y秒以下為進一步更佳。即是，埋入之製程時間以側壁部稍微掩埋間隙所需的時間之1倍以上6倍以下為佳，以2倍以上5倍以下為更佳，以3倍以上4倍以下為進一步更佳。
而且，針對被形成再埋入部之上面的凹陷50之深度(凹陷量)如同下述。將凹陷量C對圖案22之高度H的比定義為凹陷比(參照圖7)。凹陷比以0以上0.1以下為佳，以0以上0.05以下為更佳，以0以上0.01以下為進一步更佳。
沉積膜40係源自作為沉積氣體的不飽和鹵化物。例如，在不飽和鹵化物為1-溴-1-氟乙烯之情況，1-溴-1-氟乙烯藉由電漿分解而生成CF 2，從該CF 2生成聚四氟乙烯。而且，生成的聚四氟乙烯堆積在基板21上而生成沉積膜40。
沉積氣體朝腔室1的供給量，或沉積氣體(混合氣體)中之不飽和鹵化物氣體的濃度，可以藉由以各被設置在沉積氣體供給用配管11及惰性氣體供給用配管12的質量流量控制器(無圖示)，分別控制不飽和鹵化物氣體及惰性氣體之流量而調整。
再者，本實施型態所涉及之沉積膜之形成方法可以在進行以下說明的深挖蝕刻之時使用。針對深挖蝕刻之一例，一面參照圖8~12一面予以說明。 在矽基板等的基板21上，成膜由作為深挖蝕刻所致的蝕刻之對象的蝕刻對象物(例如，氧化矽)構成的膜23，在其膜23上形成由例如含碳材料(例如光阻)構成的圖案22，而取得形成有圖案22之基板21(參照圖8)。
雖然對形成有該圖案22的基板21進行深挖蝕刻，但是首先進行第1蝕刻工程而在膜23轉印圖案22，形成凹部24(參照圖9)。接續於第1蝕刻工程，對形成有圖案22之基板21，進行第1沉積工程，而在圖案22之頭頂面上及側壁面上和凹部24之側面上形成沉積膜40(參照圖10)。在第1沉積工程中，使用例如含有溴三氟乙烯等之不飽和鹵化物的沉積氣體。
接著，接續於第1沉積工程，對形成有圖案22之基板21，進行第2蝕刻工程，進一步增大凹部24之深度(參照圖11)。此時，凹部24被深挖，同時被形成在圖案22之頭頂面上及側壁面上和凹部24之側面上的沉積膜40被除去。
接著，接續於第2蝕刻工程，對形成有圖案22之基板21，進行第2沉積工程，與第1沉積工程相同，在圖案22之頭頂面上及側壁面上和凹部24之側面上形成沉積膜40(參照圖12)。
如此一來，藉由交互重複進行蝕刻工程和沉積工程，能夠進行深挖蝕刻。在此時的蝕刻工程中，藉由被形成在圖案22之頭頂面上的沉積膜40，抑制圖案22之厚度的減少。再者，藉由被形成在凹部24之側面上的沉積膜40，抑制凹部24之側面被蝕刻且凹部24之徑向(即是，與深度方向正交之方向)的大小擴大之情形(內凹)。而且，由於圖案22之厚度的減少或凹部24之內凹被抑制，故若藉由該深挖蝕刻，容易形成一定形狀的凹部24。
在蝕刻工程中產生的內凹之量(以下，也有記載為「內凹量」)以較小為佳，以-30nm以上30nm以下為佳，以-10nm以上10nm以下為更佳，以-5nm以上5nm以下為進一步更佳。
在此，內凹量如同下述般地被定義。一面參照圖13一面予以說明。由作為深挖蝕刻所致的蝕刻之對象的蝕刻對象物構成的膜23被疊層在基板21上，在其膜23上形成圖案22。而且，在膜23，藉由蝕刻形成圖案22被轉印而構成的凹部24。該凹部24為在厚度方向貫通膜23的貫通孔。將該凹部24之頂部24t之直徑，即是圖案22和膜23之邊界部的直徑設為Dt，將凹部24之內凹部24b之直徑，即是產生內凹之凹部24之側面之中，在凹部24之徑向(相對於凹部24之深度方向正交之方向)最大被蝕刻之部分的直徑設為Db。此時，將從內凹部24b之直徑Db減去頂部24t之直徑Dt後的值定義為內凹量。
藉由蝕刻，在凹部24產生內凹之情況，有產生以下般的不良之虞。即是，於蝕刻後除去圖案22之後，將金屬等的配線材料25裝入至凹部24之內部之時，有在凹部24之內凹部24b等，產生被稱為空隙或接縫之間隙26之虞(參照圖14)。
於將金屬等的配線材料25裝入至凹部24之內部之後，雖然基板21被提供至研磨多餘的配線材料25之研磨工程或洗淨工程，但是當在凹部24內之配線材料25產生間隙26時，在研磨工程或研磨工程後的洗淨工程中，在研磨工程中被使用的研磨劑或在洗淨工程中被使用的洗淨劑容易成為殘留在間隙26內之異物(參照圖15)。因如此的異物，因會成為晶圓之產量下降或特性異常產生的原因，故較不理想。 [實施例]
以下表示實施例及比較例，更具體性地說明本發明。 (實施例1) 使用具有與圖1之電漿蝕刻裝置略相同之構成的Samco股份有限公司製作的ICP蝕刻裝置RIE-200iP，進行沉積膜對基板之表面的形成。
該基板具有與圖2之基板略相同的構成。即是，在矽基板上形成以氧化矽構成的線狀的圖案。該圖案之剖面形狀為略矩形，其厚度(高度)為300nm。該基板如下述般地被製作。
在矽基板上形成膜厚300nm之氧化矽膜，在該氧化矽膜上，形成以寬度250nm之線與間隙被圖案化的光阻圖案(無圖示)。光阻圖案係使用KrF上光阻而藉由光刻形成。將該光阻圖案作為遮罩使用，藉由電漿蝕刻，蝕刻氧化矽膜，形成以氧化矽構成的線狀圖案。之後，藉由氧電漿除去殘留的光阻圖案。
蝕刻裝置之腔室之內部的體積為46000cm 3，沉積氣體為溴三氟乙烯氣體和氬氣的混合氣體。藉由質量流量控制器，將溴三氟乙烯氣體的流量設為10sccm，將氬之流量設為90sccm，依此沉積氣體中之溴三氟乙烯氣體的濃度調整為20體積%。在此，sccm係在0℃，1氣壓之條件下被規格化的每1分鐘的體積流量(cm 3)。
將上述如此製作出的基板載置於被設置在腔室之內部的下部電極上。下部電極之電極面積為324cm 2。而且，將腔室之內部的製程壓力設為3Pa，將源功率設為500W，將偏壓功率設為50W，將基板之溫度設為20℃，並且分別隨時監視溴三氟乙烯氣體的流量、氬的流量、製程壓力、源功率及偏壓功率，一面確認各者的設定值和實行值無差異，一面進行10分鐘沉積膜之形成。電漿之發生係藉由以感測器或目視監視電漿發光之時間性變化而確認。另外，上述處理條件係留意圖案不被蝕刻而設定者。
當沉積膜之形成結束時，從蝕刻裝置之腔室取出基板，將取出的基板，使用鑽石刀具以切斷面成為觀察面之方式進行切出，製作出縱5mm×橫3mm程度之尺寸的矩形小片。日立先端科技股份有限公司製造之掃描電子顯微鏡(SEM)以倍率100000倍分析小片，測定沉積膜之膜厚。膜厚之測定係針對沉積膜之頭頂部、側壁部及底部而進行(參照圖2)。而且，分別算出頭頂部之膜厚對側壁部之膜厚的比，及底部之膜厚對側壁部之膜厚的比。將結果表示於表1。
(實施例2~14及比較例1~3) 除如表1記載之點外，將沉積氣體之種類及流量以及各種處理條件與實施例1相同進行沉積膜之形成。而且，與實施例1相同測定沉積膜之膜厚，算出膜厚之比。將結果表示於表1。另外，將記載於表1之沉積氣體的欄「C 2H 2BrF」係1-溴-1-氟乙烯，「C 4F 6」係六氟-1,3-丁二烯。
雖然比較例1係沉積氣體不含有不飽和鹵化物的例，但是因在圖案之頭頂面和側壁面之間的角部難堆積沉積，故在頭頂面上產生以屋簷狀堆積沉積的伸出部。再者，沉積膜之側壁部的膜厚比頭頂部及底部的膜厚小。此係起因於由於使用蝕刻裝置而形成沉積膜時，各向異性變強，故朝圖案之側壁面沉積的堆積性變低所引起。
雖然比較例2係相對於實施例2，偏壓功率比較大的例，但是進行蝕刻，頭頂部之膜厚薄，直至底部沉積膜不堆積而矽基板被蝕刻。 雖然比較例3也為偏壓功率大的例，但是與比較例2相同進行蝕刻。
對此，因實施例1~9，在圖案之頭頂面和側壁面之間的角度也充分堆積沉積，故在頭頂面上不產生屋簷狀地堆積沉積的伸出部。而且，即使針對頭頂部之膜厚對側壁部之膜厚的比，及底部之膜厚對側壁部之膜厚的比，也為接近1的數值，可知比起比較例1~3，形成頭頂部、側壁部、底部之厚度被形成均勻的沉積膜。
實施例10係相對於實施例9增長沉積時間，以側壁部掩埋被形成在相鄰接且相對的圖案之側壁面之間的間隙之方式，形成沉積膜的例。實施例10之沉積時間設為側壁部掩埋上述間隙所需之時間的1.5倍。
從表1可知實施例10與實施例1~9相同，比起比較例1~3形成頭頂部、側壁部、底部之厚度均勻的沉積膜。另外，側壁部之厚度設為上述間隙的50%。再者，底部之厚度被設置在設為不以側壁部掩埋上述間隙之部分的底部之厚度。
而且，針對實施例10，在測定被形成在埋入部之上面的凹陷之凹陷量之結果，為10nm。因此，因凹陷量對圖案之高度(300nm)的比即凹陷比為0.03，故確認出埋入部之上面為平坦。
另一方面，不施加偏壓功率(即是，偏壓功率之功率密度為0W/cm 2)實施11~14比起偏壓功率之功率密度為超過0W/cm 2且0.5W/cm 2以下的實施例1~10，頭頂部之膜厚對側壁部之膜厚的比，及底部之膜厚對側壁部之膜厚的比稍微較大。
(實施例15及參考例1) 實施例15為上述深挖蝕刻的實施例。實施例15使用的基板具有與圖9之基板略相同的構成。即是，在矽基板上形成厚度2μm之氧化矽膜。在氧化矽膜上進一步形成由光阻構成的圖案。該圖案具有在厚度方向貫通圖案之貫通孔(凹部)。該貫通孔之直徑為250nm。
對上述基板，進行交替重複蝕刻工程及沉積工程的深挖蝕刻。即是，依記載的順序，進行第1蝕刻工程、第1沉積工程、第2蝕刻工程、第2沉積工程及第3蝕刻工程。
在第1、第2、第3蝕刻工程中使用的蝕刻氣體係八氟環丁烷、氧氣和氬氣的混合氣體。再者，在第1、第2沉積工程中使用的沉積氣體為溴三氟乙烯的氣體。以下，記載為上述各工程之蝕刻條件及沉積條件。如下述般，第1、第2、第3蝕刻工程的蝕刻條件全部相同。再者，如同下述般，第1、第2沉積工程之沉積條件相同。
[第1、第2、第3蝕刻工程] 電漿源：電容耦合電漿 壓力：4Pa RF功率(27MHz)：1.85W/cm 2(每電極面積324cm 2的值) RF功率(2MHz)：6.17W/cm 2(每電極面積324cm 2的值) 八氟環丁烷的流量：20sccm 氧氣的流量：10sccm 氬的流量：400sccm 基板的溫度：20℃ 蝕刻時間：120秒
[第1、第2沉積工程] 電漿源：感應耦合電漿 壓力：1Pa 源功率：0.93W/cm 2(每電極面積324cm 2的值) 偏壓功率率：0.03W/cm 2(每電極面積324cm 2的值) 溴三氟乙烯的流量：20sccm 基板的溫度：40℃ 沉積時間：120秒
使用電子顯微鏡測定藉由深挖蝕刻被形成在實施例15之基板的凹部之頂部之直徑和內凹部之直徑(參照圖13)。其結果，凹部之頂部的直徑為222nm，凹部之內凹部的直徑為222nm。因此，內凹量為0nm。
參考例1係對與實施例15使用者相同的基板，在實施例15進行的深挖蝕刻之中，不進行沉積工程，僅進行360秒蝕刻工程。即使針對參考例1，亦與實施例15之情況相同，使用電子顯微鏡測定藉由蝕刻被形成在基板之凹部之頂部之直徑和內凹部之直徑。其結果，凹部之頂部的直徑為220nm，凹部之內凹部的直徑為255nm。因此，內凹量為35nm。 當比較實施例15和參考例1之內凹量時，與參考例1相比，實施例15之內凹量較小。依此，如實施例15般，若重複進行蝕刻工程和沉積工程時，確認出可以減少內凹量。
1:腔室 2:下部電極 3:不飽和鹵化物氣體供給部 4:惰性氣體供給部 11:沉積氣體供給用配管 12:惰性氣體供給用配管 13:真空泵 14:壓力計 15:RF線圈 16:感測器 17:分光器 20:基板 21:基板 22:圖案 31:頭頂面 32:側壁面 33:基板之表面中無形成圖案的部分 40:沉積膜 41:頭頂部 42:側壁部 43:底部
[圖1]為說明本發明所涉及之沉積膜之形成方法之一實施型態的電漿蝕刻裝置之一例的概略圖。 [圖2]為說明形成沉積膜之基板之一例的示意性剖面圖。 [圖3]為說明以側壁部掩埋相鄰接且相對之圖案之側壁面彼此之間隙之方式，形成沉積膜之基板之一例的示意性剖面圖。 [圖4]為說明在沉積膜之掩埋部之上面存在凹陷之例的示意性剖面圖。 [圖5]為說明對圖4之基板進行蝕刻處理之後之狀態的示意性剖面圖。 [圖6]為說明以將原來的圖案和掩埋部當作蝕刻遮罩的雙重圖案化蝕刻圖4之基板之後之狀態的示意性剖面圖。 [圖7]為針對被形成在掩埋部之上面之凹陷的深度予以說明的示意剖面圖。 [圖8]為說明被施予深挖蝕刻之基板之一例的示意性剖面圖。 [圖9]為被施予第1蝕刻工程之基板的示意性剖面圖。 [圖10]為被施予第1沉積工程之基板的示意性剖面圖。 [圖11]為被施予第2蝕刻工程之基板的示意性剖面圖。 [圖12]為被施予第2沉積工程之基板的示意性剖面圖。 [圖13]為說明藉由深挖蝕刻被形成之凹部之內凹部和內凹量的基板之示意剖面圖。 [圖14]為說明在被裝入至凹部之內部的配線材料產生間隙之狀態的基板之示意性剖面圖。 [圖15]為說明配線材料藉由研磨工程被研磨後之狀態的基板之示意性剖面圖。
1:腔室
2:下部電極
3:不飽和鹵化物氣體供給部
4:惰性氣體供給部
11:沉積氣體供給用配管
12:惰性氣體供給用配管
13:真空泵
14:壓力計
15:RF線圈
16:感測器
17:分光器
20:基板

Claims (10)

  1. 一種沉積膜之形成方法，其係在形成有圖案之基板上形成沉積膜的方法，具備沉積工程，該沉積工程係在電極上載置上述基板，使用對上述電極施加或不施加偏壓功率，使沉積氣體予以電漿化所獲得的電漿而在上述基板上形成沉積膜， 構成上述圖案之材料為含碳材料、含矽材料及含金屬材料中之至少一種， 上述沉積氣體含有在分子內具有氟原子、溴原子及碳原子，並且上述碳原子之數量為2個或3個的作為不飽和化合物的不飽和鹵化物(Halon)， 於施加上述偏壓功率之情況，施加於上述電極的上述偏壓功率之功率密度為超過0W/cm 2且0.5W/cm 2以下。
  2. 如請求項1之沉積膜之形成方法，其中 上述不飽和鹵化物之上述碳原子的數量為2個。
  3. 如請求項1或2之沉積膜之形成方法，其中 上述不飽和鹵化物係以化學式C 2H xBrF (3-x)表示的不飽和化合物，上述化學式中之x為0、1或2。
  4. 如請求項1或2之沉積膜之形成方法，其中 上述沉積氣體進一步含有惰性氣體。
  5. 如請求項4之沉積膜之形成方法，其中 上述惰性氣體為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣和氙氣中之至少一種。
  6. 如請求項1或2之沉積膜之形成方法，其中 上述沉積氣體進一步含有從碳氟化合物、氫氟碳化物和氫氣中被選出之至少一種。
  7. 如請求項6之沉積膜之形成方法，其中 上述碳氟化合物為四氟化碳、六氟-1,3-丁二烯、八氟環丁烷及八氟環戊烯中的至少一種。
  8. 如請求項6之沉積膜之形成方法，其中 上述氫氟烴為三氟甲烷、二氟甲烷及氟甲烷中之至少一種。
  9. 如請求項1或2之沉積膜之形成方法，其中 上述沉積膜具有頭頂部，其係被形成在上述圖案之頭頂面上的部分，和側壁部，其係被形成在上述圖案之側壁面上的部分，和底部，其係被形成在上述基板之表面中不形成上述圖案之部分的部分，上述頭頂部之膜厚對上述側壁部之膜厚的比，及上述底部之膜厚對上述側壁部之膜厚的比皆為0.7以上1.6以下。
  10. 如請求項1或2之沉積膜之形成方法，其中 上述沉積膜具有側壁部，其係被形成在上述圖案之側壁面上的部分，上述側壁部之至少一部分被形成為掩埋相鄰接且相對的上述圖案之側壁面彼此的間隙。
TW111140399A 2021-12-02 2022-10-25 沉積膜之形成方法 TWI849546B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-196385 2021-12-02
JP2021196385 2021-12-02
JP2022027236 2022-02-24
JP2022-027236 2022-02-24
JP2022092299 2022-06-07
JP2022-092299 2022-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202331838A true TW202331838A (zh) 2023-08-01
TWI849546B TWI849546B (zh) 2024-07-21

Family

ID=86611816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111140399A TWI849546B (zh) 2021-12-02 2022-10-25 沉積膜之形成方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4443478A1 (zh)
JP (1) JPWO2023100476A1 (zh)
KR (1) KR20240109252A (zh)
IL (1) IL313234A (zh)
TW (1) TWI849546B (zh)
WO (1) WO2023100476A1 (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US153702A (en) 1874-08-04 Improvement in safety-cans for oils
JP3160961B2 (ja) * 1991-10-02 2001-04-25 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
TW470861B (en) 1996-08-26 2002-01-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Chemical adsorption film, method of manufacturing the same, and chemical absorption solution used for the same
KR100290079B1 (ko) 1998-10-14 2001-05-15 이영일 내충격성이 우수한 자동차 범퍼 커버용 수지 조성물
JP6569578B2 (ja) * 2016-03-30 2019-09-04 日本ゼオン株式会社 プラズマエッチング方法
US10867788B2 (en) * 2016-12-28 2020-12-15 Asm Ip Holding B.V. Method of forming a structure on a substrate
SG11202003151VA (en) * 2017-11-02 2020-05-28 Showa Denko Kk Etching method and semiconductor manufacturing method
JP7016833B2 (ja) * 2019-05-17 2022-02-07 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置、およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
IL313234A (en) 2024-07-01
TWI849546B (zh) 2024-07-21
KR20240109252A (ko) 2024-07-10
WO2023100476A1 (ja) 2023-06-08
JPWO2023100476A1 (zh) 2023-06-08
EP4443478A1 (en) 2024-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3574680B2 (ja) キセノンを用いたプラズマエッチング
JP5642001B2 (ja) プラズマエッチング方法
JP2008526024A (ja) プラズマ処理装置用のシリコン電極及び炭化珪素電極の表面から黒色シリコン及び黒色炭化珪素を除去する方法
CN109690735B (zh) 用于高纵横比结构的剥离方法
JP2008519431A (ja) シリコンまたはシリコンカーバイド電極表面をプラズマエッチング処理中の形態改質から保護する方法
JPWO2014104290A1 (ja) ドライエッチング方法
JP5271267B2 (ja) エッチング処理を実行する前のマスク層処理方法
TWI810396B (zh) 乾式蝕刻方法
JP2010245101A (ja) ドライエッチング方法
US6391790B1 (en) Method and apparatus for etching photomasks
WO2001096955A2 (en) A method and apparatus for etching metal layers on substrates
JPWO2019087850A1 (ja) エッチング方法及び半導体の製造方法
JP2009064991A (ja) Ｈｉｇｈ−ｋ膜のドライエッチング方法
TWI677919B (zh) 電漿蝕刻方法
TW202331838A (zh) 沉積膜之形成方法
JP2008172184A (ja) プラズマエッチング方法、プラズマエッチング装置、制御プログラム及びコンピュータ記憶媒体
CN118266061A (zh) 沉积膜的形成方法
CN112687537B (zh) 金属硬掩膜刻蚀方法
US20050181608A1 (en) Method and apparatus for etching photomasks
CN116348990A (zh) 低应力含碳层的沉积
TWI819443B (zh) 金屬氧化物之圖案形成方法及半導體元件之製造方法
JP2003332304A (ja) ドライエッチング装置のクリーニング方法
Kim et al. The effect of SiCl4 additive gas on the Cl-based Al plasma etch procedure
JPH0121230B2 (zh)
JP5284679B2 (ja) プラズマエッチング方法