TW202425053A - 基板處理方法及電漿處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種提昇蝕刻選擇比之技術。
本發明所揭示之蝕刻方法係於在腔室內將基板載置於基板支持部上，且處理氣體被供給至腔室內之狀態下，重複循環。基板包括由含矽之材料形成之第1區域、及由與第1區域之材料不同之材料所形成之第2區域。處理氣體包含鎢及用以蝕刻第1區域之成分。循環包括第1～第3步驟。第1步驟中之源高頻電力之功率位準大於第2～第3步驟之各者中之源高頻電力之功率位準。第3步驟中之電偏壓之位準大於第1步驟中之電偏壓之位準。第2步驟中之電偏壓之位準大於零。
Description
本發明之示例性實施方式係關於一種基板處理方法及電漿處理裝置。
下述專利文獻1揭示有一種使用由處理氣體形成之電漿，將基板之第1區域相對於該基板之第2區域選擇性地進行蝕刻之方法。第1區域由氧化矽形成，第2區域由氮化矽形成。處理氣體包含氟碳。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-157793號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明提供一種提昇蝕刻選擇比之技術。
[解決問題之技術手段]
於一示例性實施方式中，提供一種基板處理方法。基板處理方法包括於電漿處理裝置之腔室內將基板提供至基板支持部上之步驟(a)。基板包括由含矽之材料形成之第1區域、及由與該第1區域之該材料不同之材料所形成之第2區域。基板處理方法進而包括向腔室內供給處理氣體之步驟(b)。處理氣體包含鎢及用以蝕刻第1區域之成分。基板處理方法進而包括在實施步驟(b)期間重複循環之步驟。循環包括步驟(c1)，其係將用以於腔室內由處理氣體產生電漿之源高頻電力之功率位準設定為位準L
S1，並將供給至基板支持部之電偏壓之位準設定為位準L
B1。循環進而包括步驟(c2)，其係於步驟(c1)之後，將源高頻電力之功率位準設定為位準L
S2，並將電偏壓之位準設定為位準L
B2。循環包括步驟(c3)，其係於步驟(c2)之後，將源高頻電力之功率位準設定為位準L
S3，並將電偏壓之位準設定為位準L
B3。位準L
S1大於位準L
S2及位準L
S3。位準L
B3大於位準L
B1。位準L
B2大於零。
[發明之效果]
根據一示例性實施方式，提供一種提昇蝕刻選擇比之技術。
以下，對各種示例性實施方式進行說明。
於一示例性實施方式中，提供一種基板處理方法。基板處理方法包括於電漿處理裝置之腔室內將基板提供至基板支持部上之步驟(a)。基板包括由含矽之材料形成之第1區域、及由與該第1區域之該材料不同之材料所形成之第2區域。基板處理方法進而包括向腔室內供給處理氣體之步驟(b)。處理氣體包含鎢及用以蝕刻第1區域之成分。基板處理方法進而包括在實施步驟(b)期間重複循環之步驟。循環包括步驟(c1)，其係將用以於腔室內由處理氣體產生電漿之源高頻電力之功率位準設定為位準L
S1，並將供給至基板支持部之電偏壓之位準設定為位準L
B1。循環進而包括步驟(c2)，其係於步驟(c1)之後，將源高頻電力之功率位準設定為位準L
S2，並將電偏壓之位準設定為位準L
B2。循環包括步驟(c3)，其係於步驟(c2)之後，將源高頻電力之功率位準設定為位準L
S3，並將電偏壓之位準設定為位準L
B3。位準L
S1大於位準L
S2及位準L
S3。位準L
B3大於位準L
B1。位準L
B2大於零。
於上述基板處理方法之步驟(c1)中，供給具有相對較大之功率位準之源高頻電力，並於第2區域上形成含鎢之沈積物。於步驟(c2)中，離子藉由具有位準L
B2之電偏壓吸引至沈積物而使沈積物改質。於步驟(c3)中，供給具有相對較大之位準之電偏壓，將高能量之離子吸引至基板，以蝕刻第1區域。於步驟(c3)中，第2區域受經改質之沈積物保護。故而，根據上述基板處理方法，蝕刻選擇比得到提昇。
於另一示例性實施方式中，提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置包括腔室、基板支持部、氣體供給部、高頻電源、偏壓電源、及控制部。基板支持部設置於腔室內。氣體供給部構成為向腔室內供給處理氣體。處理氣體包含鎢及用以蝕刻含矽材料之成分。高頻電源構成為供給源高頻電力，以於腔室內由處理氣體產生電漿。偏壓電源電性耦合於基板支持部。控制部構成為在基板載置於基板支持部上之狀態下，控制氣體供給、高頻電源及偏壓電源，從而轉至步驟(b)及步驟(c)。步驟(b)係自氣體供給部向腔室內供給處理氣體。步驟(c)係於實施步驟ST(b)期間實施。於步驟(c)中，重複循環。循環包括步驟(c1)，其係將源高頻電力之功率位準設定為位準L
S1，並將自偏壓電源供給至基板支持部之電偏壓之位準設定為位準L
B1。循環包括步驟(c2)，其係於步驟(c1)之後，將源高頻電力之功率位準設定為位準L
S2，並將電偏壓之位準設定為位準L
B2。循環包括步驟(c3)，其係於步驟(c2)之後，將源高頻電力之功率位準設定為位準L
S3，並將電偏壓之位準設定為位準L
B3。位準L
S1大於位準L
S2及位準L
S3。位準L
B3大於位準L
B1。位準L
B2大於零。
以下，參照圖式對各種示例性實施方式詳細地進行說明。再者，在各圖式中，對相同或相當之部分附加相同之符號。
圖1係用以說明電漿處理系統之構成例之圖。於一實施方式中，電漿處理系統包括電漿處理裝置1及控制部2。電漿處理系統係基板處理系統之一例，電漿處理裝置1係基板處理裝置之一例。電漿處理裝置1包括電漿處理腔室10、基板支持部11、及電漿產生部12。電漿處理腔室10具有電漿處理空間。又，電漿處理腔室10具有：至少1個氣體供給口，其用於將至少一種處理氣體供給至電漿處理空間；及至少1個氣體排出口，其用於將氣體自電漿處理空間排出。氣體供給口與下述之氣體供給部20連接，氣體排出口與後述之排氣系統40連接。基板支持部11配置於電漿處理空間內，具有用以支持基板之基板支持面。
電漿產生部12構成為由供給至電漿處理空間內之至少一種處理氣體產生電漿。於電漿處理空間內形成之電漿可為電容耦合電漿(CCP：Capacitively Coupled Plasma)、感應耦合電漿(ICP：Inductively Coupled Plasma)、ECR電漿(Electron-Cyclotron-resonance plasma，電子回旋共振電漿)、螺旋波激發電漿(HWP：Helicon Wave Plasma)、或表面波電漿(SWP：Surface Wave Plasma)等。
控制部2處理使電漿處理裝置1執行本發明中所描述之各種步驟之電腦可執行命令。控制部2可構成為控制電漿處理裝置1之各元件以執行本文所述之各種步驟。於一實施方式中，控制部2之一部分或全部可包含於電漿處理裝置1中。控制部2可包括處理部2a1、記憶部2a2、及通訊介面2a3。控制部2例如藉由電腦2a來實現。處理部2a1可構成為藉由自記憶部2a2讀出程式，並執行所讀出之程式來進行各種控制動作。該程式可預先儲存於記憶部2a2，亦可於需要時經由媒體來獲取。所獲取之程式儲存於記憶部2a2，由處理部2a1自記憶部2a2讀出並執行。媒體可為電腦2a可讀取之各種記憶媒體，亦可為與通訊介面2a3連接之通訊線路。處理部2a1可為CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)。記憶部2a2可包括RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動器)、SSD(Solid State Drive，固態硬碟)、或其等之組合。通訊介面2a3可經由LAN(Local Area Network，區域網路)等通訊線路而與電漿處理裝置1之間進行通訊。
以下，對作為電漿處理裝置1之一例之電容耦合型電漿處理裝置之構成例進行說明。圖2係用以說明電容耦合型電漿處理裝置之構成例之圖。
電容耦合型電漿處理裝置1包括電漿處理腔室10、氣體供給部20、電源系統30、及排氣系統40。又，電漿處理裝置1包括基板支持部11及氣體導入部。氣體導入部構成為將至少一種處理氣體導入電漿處理腔室10內。氣體導入部包括簇射頭13。基板支持部11配置於電漿處理腔室10內。簇射頭13配置於基板支持部11之上方。於一實施方式中，簇射頭13構成電漿處理腔室10之頂部(ceiling)之至少一部分。電漿處理腔室10具有由簇射頭13、電漿處理腔室10之側壁10a、及基板支持部11所界定之電漿處理空間10s。電漿處理腔室10接地。基板支持部11與電漿處理腔室10之殼體電性絕緣。
基板支持部11包括本體部111及環總成112。本體部111具有用以支持基板W之中央區域111a、及用以支持環總成112之環狀區域111b。晶圓係基板W之一例。於俯視下，本體部111之環狀區域111b包圍本體部111之中央區域111a。基板W配置於本體部111之中央區域111a上，環總成112以包圍本體部111之中央區域111a上之基板W之方式配置於本體部111之環狀區域111b上。因此，中央區域111a亦稱作用以支持基板W之基板支持面，環狀區域111b亦稱作用以支持環總成112之環支持面。
於一實施方式中，本體部111包括基台1110及靜電吸盤1111。基台1110包括導電性構件。靜電吸盤1111配置於基台1110上。靜電吸盤1111包含陶瓷構件1111a及配置於陶瓷構件1111a內之靜電電極1111b。陶瓷構件1111a具有中央區域111a。於一實施方式中，陶瓷構件1111a亦具有環狀區域111b。再者，環狀靜電吸盤或環狀絕緣構件之類之包圍靜電吸盤1111之其他構件亦可具有環狀區域111b。於該情形時，環總成112可配置於環狀靜電吸盤或環狀絕緣構件上，亦可配置於靜電吸盤1111及環狀絕緣構件兩者上。
環總成112包括1個或複數個環狀構件。於一實施方式中，1個或複數個環狀構件包括1個或複數個邊緣環及至少1個蓋環。邊緣環由導電性材料或絕緣材料形成，蓋環由絕緣材料形成。
又，基板支持部11可包括調溫模組，該調溫模組構成為將靜電吸盤1111、環總成112及基板中之至少一者調節為目標溫度。調溫模組可包括加熱器、傳熱介質、流路1110a、或該等之組合。流路1110a中流動有如鹽水或氣體之類之傳熱流體。於一實施方式中，流路1110a形成於基台1110內，1個或複數個加熱器配置於靜電吸盤1111之陶瓷構件1111a內。又，基板支持部11可包括構成為向基板W之內面與中央區域111a之間之間隙供給傳熱氣體之傳熱氣體供給部。
簇射頭13構成為將來自氣體供給部20之至少1種處理氣體導入電漿處理空間10s內。簇射頭13具有至少1個氣體供給口13a、至少1個氣體擴散室13b、及複數個氣體導入口13c。供給至氣體供給口13a之處理氣體通過氣體擴散室13b自複數個氣體導入口13c被導入至電漿處理空間10s內。又，簇射頭13包括至少1個上部電極。再者，氣體導入部亦可除簇射頭13之外，還包括形成於側壁10a之1個或複數個開口部上安裝的1個或複數個側部氣體注入部(SGI：Side Gas Injector)。
氣體供給部20可包括至少1個氣體源21及至少1個流量控制器22。於一實施方式中，氣體供給部20構成為將至少一種處理氣體自各者對應之氣體源21經由各者對應之流量控制器22供給至簇射頭13。各流量控制器22例如可包括質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。進而，氣體供給部20亦可包括對至少一種處理氣體之流量進行調變或脈衝化之至少1個流量調變器件。
排氣系統40例如可與設置於電漿處理腔室10之底部之氣體排出口10e連接。排氣系統40可包括壓力調節閥及真空泵。電漿處理空間10s內之壓力藉由壓力調節閥來調節。真空泵可包含渦輪分子泵、乾式真空泵或其等之組合。
電源系統30包括高頻電源31及偏壓電源32。高頻電源31構成一實施方式之電漿產生部12。高頻電源31構成為產生源高頻電力RF。源高頻電力RF具有源頻率f
RF。即，源高頻電力RF具有其頻率為源頻率f
RF之正弦波狀之波形。源頻率f
RF可為13 MHz～100 MHz範圍內之頻率。高頻電源31經由匹配器33而與高頻電極電性連接，構成為向高頻電極供給源高頻電力RF。高頻電極可設置於基板支持部11內。高頻電極可為設置於基台1110之導電性構件或陶瓷構件1111a內之至少一個電極。或，高頻電極亦可為上部電極。當向高頻電極供給源高頻電力RF時，由腔室10內之氣體產生電漿。
匹配器33具有可變阻抗。匹配器33之可變阻抗設定為減少來自源高頻電力RF之負載之反射。匹配器33例如可藉由控制部2來控制。
偏壓電源32電性耦合於基板支持部11。偏壓電源32與基板支持部11內之偏壓電極電性連接，並構成為向偏壓電極供給電偏壓EB。偏壓電極可為設置於基台1110之導電性構件或陶瓷構件1111a內之至少1個電極。偏壓電極可與高頻電極共通。當向偏壓電極供給電偏壓EB時，來自電漿之離子被吸引至基板W。
電偏壓EB具有波形週期，並自偏壓電源32週期性地供給至偏壓電極。電偏壓EB之波形週期由偏壓頻率界定。偏壓頻率例如為100 kHz以上、50 MHz以下之頻率。電偏壓EB之波形週期之時間長度為偏壓頻率之倒數。
電偏壓EB可為具有偏壓頻率之偏壓高頻電力。即，電偏壓EB可具有其頻率為偏壓頻率之正弦波狀之波形。於該情形時，偏壓電源32經由匹配器34而與偏壓電極電性連接。匹配器34之可變阻抗設定為減少來自偏壓高頻電力之負載之反射。
或，電偏壓EB可包括電壓脈衝。電壓脈衝於波形週期內施加至偏壓電極。電壓脈衝係以與波形週期之時間長度相同長度之時間間隔週期性地施加至偏壓電極。電壓脈衝之波形可為矩形波、三角波、或任意之波形。電壓脈衝之電壓之極性設定為可使基板W與電漿之間產生電位差，從而將來自電漿之離子饋入至基板W。電壓脈衝可為負電壓脈衝或負直流電壓脈衝。於電偏壓EB包含電壓脈衝之情形時，電漿處理裝置1亦可不具備匹配器34。
再者，以下，會對電偏壓EB之位準進行記載。於電偏壓EB為偏壓高頻電力之情形時，電偏壓EB之位準係偏壓高頻電力之功率位準。於電偏壓EB包含電壓脈衝之情形時，電偏壓EB之位準係電壓脈衝之負電壓位準之絕對值。
以下，參照圖3～圖9。圖3係一示例性實施方式之基板處理方法之流程圖。圖4係可應用圖3所示方法之一例基板之局部放大剖視圖。圖5及圖6之各者係於圖3所示方法之對應步驟中獲得之一例基板之局部放大剖視圖。圖7～圖9之各者係與圖3之方法中之循環相關聯的一例之時序圖。
圖3所示之基板處理方法(以下，稱作「方法MT」)可利用電漿處理裝置1來實行。方法MT可應用於基板W。基板W包括第1區域及第2區域。第1區域由含矽之材料形成。第2區域由與第1區域之材料不同之材料所形成。第1區域之材料可為氧化矽。第2區域之材料可為氮化矽、矽鍺、碳化鎢、或碳化矽。
如圖4所示，於一實施方式中，基板W包括第1區域R1及第2區域R2。第2區域R2提供至少1個凹部R2a。第2區域R2亦可提供複數個凹部R2a。各凹部R2a可為用以形成接觸孔之凹部。第1區域R1可嵌埋於凹部R2a內。第1區域R1可設置為覆蓋第2區域R2。
於一實施方式中，第1區域R1包含矽及氧。第1區域R1亦可包含矽氧化物(SiO
x)。第1區域R1可具有凹部R1a。凹部R1a具有大於凹部R2a之寬度的寬度。
於一實施方式中，第2區域R2包含矽及氮。第1區域R1亦可包含矽氮化物(SiN
x)。第2區域R2可包括含矽氮化物(SiN
x)之第1部分、及含碳化矽(SiC)之第2部分。於該情形時，第1部分可提供凹部R2a。
基板W進而可包括基底區域UR及複數個隆起區域RA。複數個隆起區域RA設置於基底區域UR上。基底區域UR及至少複數個隆起區域RA被第2區域R2覆蓋。基底區域UR可包含矽。第2區域R2之凹部R2a位於相鄰之兩個隆起區域RA之間。各隆起區域RA可形成電晶體之閘極區域。
基板W進而可包括遮罩MK。遮罩MK設置於第1區域R1上。遮罩MK可包含金屬或矽。遮罩MK提供開口OP。開口OP與第1區域R1之凹部R1a相對應。
如圖3所示，方法MT包括步驟STa、步驟STb、及步驟STc。於步驟STa中，將基板W提供至基板支持部11上。基板W載置於靜電吸盤1111上，並由靜電吸盤1111保持。
步驟STb於步驟STa之後實施。於步驟STb中，向腔室10內供給處理氣體。處理氣體包含鎢及用以蝕刻第1區域R1之成分。處理氣體可包含鹵化鎢氣體或含鎢氣體，作為含有鎢之氣體成分。鹵化鎢氣體可包含六氟化鎢(WF
6)氣體、六溴化鎢(WBr
6)氣體、六氯化鎢(WCl
6)氣體、及WF
5Cl氣體中之至少一種。含鎢氣體可包含六羰基鎢(W(CO)
6)氣體。
處理氣體進而可包含含氟氣體、含氧氣體、及含氫氣體中之至少一種。含氟氣體可包含氟碳氣體及氫氟碳氣體中之至少一種。氟碳(C
xF
y)氣體可包含CF
4氣體、C
3F
8氣體、C
4F
8氣體及C
4F
6氣體中之至少一種。氫氟碳(C
xH
yF
z)氣體可包含CH
2F
2氣體、CHF
3氣體、及CH
3F氣體中之至少一種。含氧氣體可包含O
2氣體、CO氣體、及CO
2氣體中之至少一種。含氫氣體例如可包含H
2氣體。處理氣體例如可包含氬氣等稀有氣體。
於步驟STb中，控制部2控制氣體供給部20以向腔室10內供給處理氣體。於步驟STb中，控制部2控制排氣系統40以將腔室10內之壓力設定為指定壓力。
步驟STc於實施步驟STb期間實施。於步驟STc中，重複循環CY。步驟STc中之循環CY之重複次數為至少2次。如圖7～圖8所示，循環CY包括步驟STc1～STc3。循環CY進而可包括步驟STc4。於步驟STc1～STc4之各者中，控制部2控制高頻電源31及偏壓電源32，從而設定源高頻電力RF之功率位準及電偏壓EB之位準。
於步驟STc1中，源高頻電力RF之功率位準設定為位準L
S1，電偏壓EB之位準設定為位準L
B1。步驟STc2係於步驟STc1之後實施或於步驟STc1後即刻實施。於步驟STc2中，源高頻電力RF之功率位準設定為位準L
S2，電偏壓EB之位準設定為位準L
B2。步驟STc3係於步驟STc2之後實施或於步驟STc2後即刻實施。於步驟STc3中，源高頻電力RF之功率位準設定為位準L
S3，電偏壓EB之位準設定為位準L
B3。步驟STc4係於步驟STc3之後實施或於STc3後即刻實施。於步驟STc4中，源高頻電力RF之功率位準設定為位準L
S4，電偏壓EB之位準設定為位準L
B4。
如圖7～圖9所示，位準L
S1大於位準L
S2及位準L
S3。位準L
B3大於位準L
B1。又，如圖7及圖8所示，位準L
B2大於零。又，位準L
B2可小於位準L
B3。
於步驟STc1中，供給具有相對較大之功率位準之源高頻電力RF，並於第2區域R2上形成含鎢之沈積物DP。於步驟STc2中，離子藉由具有位準L
B2之電偏壓EB而自電漿吸引至沈積物DP而使沈積物DP改質。於步驟STc3中，供給具有相對較大之位準之電偏壓EB，將高能量之離子自電漿吸引至基板W，以蝕刻第1區域R1。其結果，於第1區域R1形成凹部HL。於步驟STc3中，如圖5及圖6所示，第2區域R2受經改質之沈積物DP保護。因此，根據方法MT，蝕刻選擇比得到提昇。即，相對於第2區域R2之蝕刻，第1區域R1之蝕刻之選擇比得到提昇。
又，於方法MT中，由於第2區域R2受沈積物DP保護，故而包括其肩部SH之第2區域R2之蝕刻受到抑制。又，於方法MT中，即使沈積物DP之厚度較小亦可保護第2區域R2。其結果，可抑制由沈積物DP所引起之堵塞，並且對第1區域R1進行蝕刻，以形成凹部HL。又，可抑制凹部HL之寬度隨著凹部深度之增加而減小。
於方法MT中，位準L
S4及位準L
B4之各者可為零或大致為零，即實質上為零。即，於步驟STc4中，亦可不產生電漿。於步驟STc4中，於步驟STc3之蝕刻時產生之副產物自腔室10內排出。
於一實施方式中，循環CY中之步驟STc3之時間長度可較循環CY中之步驟STc2之時間長度長。又，於循環CY包括步驟STc4之情形或不包括步驟STc4之情形中之任一情形時，步驟STc2之時間長度占循環CY之時間長度之比率均可為未達20%。又，於循環CY包括步驟STc4之情形或不包括步驟STc4之情形中之任一情形時，步驟STc3之時間長度占循環CY之時間長度之比率均可大於25%，並可為70%以下。又，於循環CY包括步驟STc4之情形或不包括步驟STc4之情形中之任一情形時，步驟STc1之時間長度占循環CY之時間長度之比率均可大於10%，並可小於75%。
如圖7及圖8所示，位準L
S2可大於零。如圖9所示，位準L
S2可為零或大致為零，即實質上為零。又，如圖7～圖9所示，位準L
S3可為零或大致為零，即實質上為零。由於位準L
S3實質上為零，故離子及/或自由基易於被垂直地饋入至凹部HL。
如圖7及圖9所示，位準L
B1可大於零。步驟STc1中之電偏壓EB之位準越大，越能將含鎢物饋入至凹部HL之深處，並且於基板W之深處亦能夠形成沈積物DP。或，如圖8所示，位準L
B1可為零或大致為零，即實質上為零。於步驟ST1中之電偏壓EB之位準實質上為零之情形時，可於基板W之上部形成相對較多之沈積物DP。
於一實施方式中，如圖7所示，位準L
B1與位準L
B2可彼此大致相等。又，於一實施方式中，於電偏壓EB為偏壓高頻電力之情形時，位準L
B1亦可為未達位準L
S1之20%。
再者，如圖9所示，位準L
B2可為零或大致為零。於該情形時，於步驟STc1中，產生離子及自由基，於步驟STc2中，電漿中之電子溫度及離子溫度降低，從而活性種朝橫向之移動受到抑制，於步驟STc3中，離子被饋入至基板W。其結果，於步驟STc3中，離子之入射角度相對於垂直於基板W之入射角度之擴展受到抑制。
又，於一實施方式中，步驟STc中之基板支持部11之溫度可為30℃以上、250℃以下。
以下，參照圖10及圖11(a)～圖11(e)。圖10係另一示例性實施方式之基板處理方法之流程圖。圖11(a)係可應用圖10之方法之一例基板之局部放大剖視圖，圖11(b)～圖11(e)之各者係於圖10之方法之對應步驟中獲得之一例基板之局部放大剖視圖。
圖10所示之基板處理方法(以下，稱作「方法MTA」)可應用於圖11(a)所示之基板W。圖11(a)所示之基板W包括基底區域UR、層LA、第1區域R1A、層LB、第1區域R1B、及第2區域R2。
基底區域UR例如由矽鍺等含矽膜所形成。層LA形成於基底區域UR上。層LA例如由氮化矽形成。第1區域R1A形成於層LA上。第1區域R1A例如由氧化矽形成。層LB形成於第1區域R1A上。層LB例如由氮化矽形成。第1區域R1B形成於層LB上。第1區域R1B例如由氧化矽形成。第2區域R2形成於第1區域R1B上。第2區域R2例如由碳化鎢形成。第2區域R2作為遮罩發揮功能，並可提供複數個開口OP。複數個開口OP包括開口OPw及OPn，使第1區域R1B部分地露出。開口OPw之寬度大於開口OPn之寬度。
於方法MTA之步驟STa中，與方法MT之步驟STa同樣地將基板W提供至基板支持部11上。
繼而，於方法MTA中實施步驟STb。於方法MTA之步驟STb中，與方法MT之步驟STb同樣地向腔室10內供給處理氣體。方法MTA中所使用之處理氣體與方法MT之步驟STb中所使用之處理氣體相同。
於方法MTA中，步驟STc於實施步驟STb期間實施。於方法MTA之步驟STc中，與方法MT之步驟STc同樣地重複循環CY。其結果，如圖11(b)所示，第1區域R1B被蝕刻。
繼而，於方法MTA中實施步驟STd。於步驟STd中，蝕刻層LB。層LB之蝕刻使用所選擇之蝕刻氣體。蝕刻氣體可包含氫氟碳氣體。於步驟STd中，由蝕刻氣體產生電漿，並藉由來自電漿中之活性種來蝕刻層LB(參照圖11(c))。於步驟STd中，控制部2可控制氣體供給部20、排氣系統40、高頻電源31、及偏壓電源32。
繼而，於方法MTA中，再次實施步驟STb及步驟STc。其結果，如圖11(d)所示，第1區域R1A被蝕刻。
繼而，於方法MTA中，實施步驟STe。於步驟STe中，蝕刻層LA。層LA之蝕刻使用所選擇之蝕刻氣體。蝕刻氣體可包含氫氟碳氣體。於步驟STe中，由蝕刻氣體產生電漿，並藉由來自電漿中之活性種來蝕刻層LB(參照圖11(e))。於步驟STe中，控制部2可控制氣體供給部20、排氣系統40、高頻電源31、及偏壓電源32。
於方法MTA中，於循環CY之步驟STc1及步驟STc2中在第2區域R2上形成沈積物DP。沈積物DP於循環CY之步驟STc3、步驟STd、及步驟STe中之蝕刻中保護第2區域R2。因此，根據方法MTA，第2區域R2之蝕刻受到抑制。又，於方法MTA中，即使沈積物DP之厚度較小亦可保護第2區域R2。其結果，可抑制由沈積物DP所引起之堵塞，並且對自開口OP曝露之基板W內之區域進行蝕刻。又，可抑制與開口OP連續而形成於基板W上之凹部之寬度隨著該凹部之深度之增加而減小。又，可抑制與開口OPw及開口OPn之各者連續而形成於基板W上之凹部之寬度的縮小及放大，並且進行基板W之蝕刻。
以上對各種示例性實施方式進行了說明，但並不受上述示例性實施方式之限定，可進行各種追加、省略、替換、及變更。又，可組合不同實施方式中之元件以形成其他實施方式。
例如，方法MT及方法MTA可使用與電漿處理裝置1不同之電漿處理裝置來實施。
此處，將本發明所包含之各種示例性實施方式記載於以下[E1]～[E12]。
[E1]一種基板處理方法，其包括：
步驟(a)，其係於電漿處理裝置之腔室內將基板提供至基板支持部上，其中該基板包括由含矽之材料形成之第1區域、及由與該第1區域之該材料不同之材料所形成之第2區域；
步驟(b)，其係向上述腔室內供給處理氣體，其中該處理氣體包含鎢及用以蝕刻上述第1區域之成分；及
步驟(c)，其係於實施上述(b)期間重複循環，
上述循環包括：
步驟(c1)，其係將用以於上述腔室內由上述處理氣體產生電漿之源高頻電力之功率位準設定為位準L
S1，並將供給至上述基板支持部之電偏壓之位準設定為位準L
B1；
步驟(c2)，其係於上述(c1)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準設定為位準L
S2，並將上述電偏壓之上述位準設定為位準L
B2；及
步驟(c3)，其係於上述(c2)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準設定為位準L
S3，並將上述電偏壓之上述位準設定為位準L
B3；
上述位準L
S1大於上述位準L
S2及上述位準L
S3，
上述位準L
B3大於上述位準L
B1，
上述位準L
B2大於零。
[E2]
如[E1]所記載之基板處理方法，其中上述位準L
S2大於零。
[E3]
如[E1]或[E2]所記載之基板處理方法，其中上述位準L
S3實質上為零。
[E4]
如[E1]至[E3]中任一項所記載之基板處理方法，其中上述位準L
B2小於上述位準L
B3。
[E5]
如[E1]至[E4]中任一項所記載之基板處理方法，其中上述位準L
B1實質上為零。
[E6]
如[E1]至[E5]中任一項所記載之基板處理方法，其中於上述循環中，上述(c3)之時間長度較上述(c2)之時間長度長。
[E7]
如[E1]至[E6]中任一項所記載之基板處理方法，其中上述處理氣體包含鹵化鎢氣體或六氟化鎢氣體。
[E8]
如[E7]所記載之基板處理方法，其中上述處理氣體進而包含含氟氣體、含氧氣體、及含氫氣體中之至少一種。
[E9]
如[E1]至[E8]中任一項所記載之基板處理方法，其中上述第1區域之上述材料為氧化矽。
[E10]
如[E1]至[E9]中任一項所記載之基板處理方法，其中上述第2區域之上述材料為氮化矽、矽鍺、碳化鎢、或碳化矽。
[E11]
如[E1]至[E10]中任一項所記載之基板處理方法，其中上述循環進而包括：
步驟(c4)，其係於上述(c3)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準及上述電偏壓之上述位準設定為實質上為零。
[E12]一種電漿處理裝置，其具備：
腔室；
基板支持部，其設置於上述腔室內；
氣體供給部，其構成為向上述腔室內供給處理氣體，其中該處理氣體包含鎢及用以蝕刻含矽材料之成分；
高頻電源，其構成為供給源高頻電力，以於上述腔室內由上述處理氣體產生電漿；
偏壓電源，其電性耦合於上述基板支持部；及
控制部；
上述控制部構成為在基板載置於上述基板支持部上之狀態下，控制上述氣體供給、上述高頻電源、及上述偏壓電源，而促使
自上述氣體供給部向上述腔室內供給處理氣體之步驟(b)、及
於實施上述(b)期間重複循環之步驟(c)，
上述循環包括：
步驟(c1)，其係將上述源高頻電力之功率位準設定為位準L
S1，並將自上述偏壓電源供給至上述基板支持部之電偏壓之位準設定為位準L
B1；
步驟(c2)，其係於上述(c1)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準設定為位準L
S2，並將上述電偏壓之上述位準設定為位準L
B2；及
步驟(c3)，其係於上述(c2)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準設定為位準L
S3，並將上述電偏壓之上述位準設定為位準L
B3；
上述位準L
S1大於上述位準L
S2及上述位準L
S3，
上述位準L
B3大於上述位準L
B1，
上述位準L
B2大於零。
根據以上說明，可理解於本說明書中出於說明之目的描述了本發明之各種實施方式，可在不脫離本發明之範圍及主旨之情形下進行各種變更。故而，本說明書所揭示之各種實施方式不意欲進行限定，真正之範圍及主旨由所附之申請專利範圍示出。
1:電漿處理裝置
2:控制部
2a:電腦
2a1:處理部
2a2:記憶部
2a3:通訊介面
10:電漿處理腔室
10a:側壁
10e:氣體排出口
10s:電漿處理空間
11:基板支持部
12:電漿產生部
13:簇射頭
13a:氣體供給口
13b:氣體擴散室
13c:氣體導入口
20:氣體供給部
21:氣體源
22:流量控制器
30:電源系統
31:高頻電源
32:偏壓電源
33:匹配器
34:匹配器
40:排氣系統
111:本體部
111a:中央區域
111b:環狀區域
112:環總成
1110:基台
1110a:流路
1111:靜電吸盤
1111a:陶瓷構件
1111b:靜電電極
CY:循環
DP:沈積物
EB:電偏壓
HL:凹部
LA:層
LB:層
L
B1:位準
L
B2:位準
L
B3:位準
L
B4:位準
L
S1:位準
L
S2:位準
L
S3:位準
L
S4:位準
MK:遮罩
MT:方法
MTA:方法
OP:開口
Opn:開口
Opw:開口
R1:第1區域
R1a:凹部
R1A:第1區域
R1B:第1區域
R2:第2區域
R2a:凹部
RA:隆起區域
RF:源高頻電力
SH:肩部
STa:提供基板
STb:供給處理氣體
STc:重複循環
STc1:步驟
STc2:步驟
STc3:步驟
STc4:步驟
STd:蝕刻層LB
STe:蝕刻層LA
UR:基底區域
W:基板
圖1係用以說明電漿處理系統之構成例之圖。
圖2係用以說明電容耦合型電漿處理裝置之構成例之圖。
圖3係一示例性實施方式之基板處理方法之流程圖。
圖4係可應用圖3之方法之一例基板之局部放大剖視圖。
圖5係於圖3所示方法之對應步驟中獲得之一例基板之局部放大剖視圖。
圖6係於圖3所示方法之對應步驟中獲得之一例基板之局部放大剖視圖。
圖7係與圖3之方法中之循環相關聯的一例之時序圖。
圖8係與圖3之方法中之循環相關聯的一例之時序圖。
圖9係與圖3之方法中之循環相關聯的一例之時序圖。
圖10係根據另一示例性實施方式之基板處理方法之流程圖。
圖11之(a)係可應用圖10之方法之一例基板之局部放大剖視圖，圖11之(b)～圖11之(e)之各者係於圖10之方法之對應步驟中獲得之一例基板之局部放大剖視圖。
MT:方法
STa:提供基板
STb:供給處理氣體
STc:重複循環
Claims (12)
- 一種基板處理方法，其包括： 步驟(a)，其係於電漿處理裝置之腔室內將基板提供至基板支持部上，其中該基板包括由含矽之材料形成之第1區域、及由與該第1區域之該材料不同之材料所形成之第2區域； 步驟(b)，其係向上述腔室內供給處理氣體，其中該處理氣體包含鎢及用以蝕刻上述第1區域之成分；及 步驟(c)，其係於實施上述(b)期間重複循環， 上述循環包括： 步驟(c1)，其係將用以於上述腔室內由上述處理氣體產生電漿之源高頻電力之功率位準設定為位準L S1，並將供給至上述基板支持部之電偏壓之位準設定為位準L B1； 步驟(c2)，其係於上述(c1)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準設定為位準L S2，並將上述電偏壓之上述位準設定為位準L B2；及 步驟(c3)，其係於上述(c2)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準設定為位準L S3，並將上述電偏壓之上述位準設定為位準L B3； 上述位準L S1大於上述位準L S2及上述位準L S3， 上述位準L B3大於上述位準L B1， 上述位準L B2大於零。
- 如請求項1之基板處理方法，其中上述位準L S2大於零。
- 如請求項1之基板處理方法，其中上述位準L S3實質上為零。
- 如請求項1之基板處理方法，其中上述位準L B2小於上述位準L B3。
- 如請求項1之基板處理方法，其中上述位準L B1實質上為零。
- 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其中於上述循環中，上述(c3)之時間長度較上述(c2)之時間長度長。
- 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其中上述處理氣體包含鹵化鎢氣體或六氟化鎢氣體。
- 如請求項7之基板處理方法，其中上述處理氣體進而包含含氟氣體、含氧氣體、及含氫氣體中之至少一種。
- 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其中上述第1區域之上述材料為氧化矽。
- 如請求項9之基板處理方法，其中上述第2區域之上述材料為氮化矽、矽鍺、碳化鎢、或碳化矽。
- 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其中上述循環進而包括： 步驟(c4)，其係於上述(c3)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準及上述電偏壓之上述位準設定為實質上為零。
- 一種電漿處理裝置，其具備： 腔室； 基板支持部，其設置於上述腔室內； 氣體供給部，其構成為向上述腔室內供給處理氣體，其中該處理氣體包含鎢及用以蝕刻包含矽之材料之成分； 高頻電源，其構成為供給源高頻電力，以於上述腔室內由上述處理氣體產生電漿； 偏壓電源，其電性耦合於上述基板支持部；及 控制部； 上述控制部構成為在基板載置於上述基板支持部上之狀態下，控制上述氣體供給、上述高頻電源、及上述偏壓電源，而促使 自上述氣體供給部向上述腔室內供給處理氣體之步驟(b)、及 於實施上述(b)期間重複循環之步驟(c)， 上述循環包括： 步驟(c1)，其係將上述源高頻電力之功率位準設定為位準L S1，並將自上述偏壓電源供給至上述基板支持部之電偏壓之位準設定為位準L B1； 步驟(c2)，其係於上述(c1)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準設定為位準L S2，並將上述電偏壓之上述位準設定為位準L B2；及 步驟(c3)，其係於上述(c2)之後，將上述源高頻電力之上述功率位準設定為位準L S3，並將上述電偏壓之上述位準設定為位準L B3； 上述位準L S1大於上述位準L S2及上述位準L S3， 上述位準L B3大於上述位準L B1， 上述位準L B2大於零。
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