TWI685014B

TWI685014B - 蝕刻方法及蝕刻裝置

Info

Publication number: TWI685014B
Application number: TW105113217A
Authority: TW
Inventors: 下田學; 丸山穗高; 佐藤孝紀; 浦川理史; 小笠原正宏
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2020-02-11
Also published as: JP2016213427A; TW201707041A; JP6516603B2

Abstract

目的為讓蝕刻形狀良好。

提供一種蝕刻方法，為蝕刻基板上所形成之矽膜的蝕刻方法，係具有將含有溴化氫(HBr)氣體、三氟化氮(NF₃)氣體及氧(O₂)氣之氣體供給至腔室內，藉由供給氣體所產生之電漿來蝕刻矽膜的複數工序，該複數工序中，會階段性地減少該溴化氫氣體的流量，將該氧氣的流量對應於該溴化氫氣體的減少來調整。

Description

蝕刻方法及蝕刻裝置

本發明係關於一種蝕刻方法及蝕刻裝置。

提案有一種供給溴化氫(HBr)氣體、三氟化氮(NF₃)氣體及氧(O₂)氣，藉由該等氣體所生成之電漿來蝕刻含多晶矽之被蝕刻層的蝕刻方法(例如，參照專利文獻1)。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

(專利文獻1)日本特開2013-258244號公報

然而，以蝕刻來在矽膜形成孔洞的情況，在縱寬比高如15以上時，所蝕刻之孔洞前端會產生扭曲現象(以下稱為「扭曲(Twisting)」)，使得蝕刻形狀變差。近年來，因針對元件微細化及高縱寬比的蝕刻之需要，讓扭曲的課題日益顯著化。

針對上述課題，本發明一面相中，目的在於讓蝕刻形狀變得良好。

為解決上述課題，依一樣態，乃提供一種蝕刻方法，為蝕刻基板上所形成之矽膜的蝕刻方法，係具有將含有溴化氫(HBr)氣體、三氟化氮(NF₃)氣體及氧(O₂)氣之氣體供給至腔室內，藉由供給氣體所產生之電漿來蝕刻矽膜的複數工序；該複數工序中，會階段性地減少該溴化氫氣體的流量；將該氧氣的流量對應於該溴化氫氣體的減少來調整。

依一面相，便可使蝕刻形狀變得良好。

1‧‧‧蝕刻裝置

10‧‧‧腔室

11‧‧‧遮罩

12‧‧‧聚矽膜

13‧‧‧基底膜

15‧‧‧氣體供給源

20‧‧‧載置台20(下部電極)

25‧‧‧氣體噴淋頭(上部電極)

30‧‧‧電力供給裝置

100‧‧‧控制部

106‧‧‧靜電夾具

圖1係顯示一實施形態相關之蝕刻裝置的縱剖面之圖式。

圖2係用以說明扭曲相對於理想蝕刻之圖式。

圖3係顯示一實施形態與比較例之蝕刻時的氣體供給之時序圖。

圖4係顯示一實施形態與比較例之縱寬比及扭曲的關係之圖式。

圖5係顯示一實施形態與比較例之蝕刻形狀的圖式。

圖6係顯示一實施形態相關之蝕刻方法一範例的圖式。

圖7係顯示一實施形態變形例相關之LF的底部CD值與扭曲值關係一範例之圖式。

圖8係顯示一實施形態變形例相關之扭曲值一範例的圖式。

圖9係顯示一實施形態變形例相關之蝕刻方法效果一範例的圖式。

以下，便參照圖式，就用以實施本發明之形態來加以說明。另外，本說明書及圖式中，就實質上相同的構成係賦予相同符號來省略重複說明。

[蝕刻裝置的整體構成]

首先，就本發明一實施形態相關之蝕刻裝置1一範例，參照圖1來加以說明。圖1係顯示本實施形態相關之蝕刻裝置1的縱剖面一範例。本實施形態相關之蝕刻裝置1係在腔室10內對向配置了載置台20及氣體噴淋頭25之平行平板型電漿處理裝置(電容耦合型電漿處理裝置)。載置台20係具有保持半導體晶圓等之被處理基板(以下僅稱為「晶圓W))功能，並作為下部電極之功能。氣體噴淋頭25係具有將氣體噴淋狀地供給至腔室10內之功能，並作為上部電極之功能。

腔室10係由例如表面經耐酸鋁處理(陽極氧化處理)之鋁所構成，為圓筒形。腔室10會電性接地。載置台20係設於腔室10底部，並載置晶圓W。晶圓W係蝕刻對象之基板一範例，晶圓W係在聚矽膜上形成有遮罩。

載置台20係由例如由鋁(Al)或鈦(Ti)、碳化矽(SiC)等所形成之支撐體104，及形成於載置台20上面而設有用以靜電吸附晶圓W之靜電夾具106所構成。靜電夾具106為在例如氧化鋁(Al₂O₃)等之介電體所構成的絕緣體106b之間夾設有夾具電極106a之構造。

夾具電極106a係連接有直流電壓源112，從直流電壓源112會供給直流電流至夾具電極106a。藉此，便會以庫倫力來讓晶圓W吸附於靜電夾具106表面。

支撐體104內部係形成有冷媒流道104a。冷媒流道1044係連接有冷媒入口配管104b及冷媒出口配管104c。從冷卻器107所輸出之例如冷卻水或鹽水(brine)等之冷卻媒體會循環於冷媒入口配管104b、冷媒流道104a及冷媒出口配管104c。藉此，載置台20及靜電夾具106便會被加以冷卻。

傳熱氣體供給源85會將氦氣(He)或氬氣(Ar)等之傳熱氣體通過氣體供給管線130而供給至靜電夾具106上之晶圓W內面。藉由相關構成，靜電夾具106便會因循環於冷媒流道104a之冷卻媒體、供給於晶圓W內面之傳熱氣體而被加以溫度控制。此結果，便可讓晶圓W控制在既定溫度。又，亦可藉由使用加熱源來成為加熱晶圓W之構成。

載置台20係連接有供給雙頻率重疊電力之電力供給裝置30。電力供給裝置30具有供給第1頻率的電漿產生用高頻電力HF(High Frequency)之第1高頻電源32，及供給較第1頻率要低的第2頻率之偏壓用高頻電力LF(Low Frequency)之第2高頻電源34。第1高頻電源32係透過第1匹配器33電性連接至載置台20。第2高頻電源34係透過第2匹配器35電性連接至載置台20。第1高頻電源32會施加例如100MHz之電漿激發用高頻電力HF至載置台20。第2高頻電源34會施加例如13.56MHz之偏壓用高頻電力LF至載置台20。另外，本實施形態中，雖施加高頻電力HF至載置台20，但亦可施加至氣體噴淋頭25。

第1匹配器33會將負荷阻抗整合於第1高頻電源32內部(或輸出)阻抗。第2匹配器35會將負荷阻抗整合於第2高頻電源34內部(或輸出)阻抗。第1匹配器33在腔室10內生成電漿時，會以第1高頻電源32之內部阻抗與負荷阻抗看起來一致的方式來發揮功能。第2匹配器35在腔室10內生成電漿時，會以第2高頻電源34之內部阻抗與負荷阻抗看起來一致的方式來發揮功能。

氣體噴淋頭25係透過絕緣其周緣部之絕緣構件以封閉腔室10頂部之開口的方式來加以組裝。氣體噴淋頭25如圖1所示，亦可電性接地。又，亦可連接可變直流電源來將既定直流(DC)電壓施加至氣體噴淋頭25。

氣體噴淋頭25形成有導入氣體之導體導入口45。氣體噴淋頭25內部係設有從氣體導入口45所分歧之中央側擴散室50a及邊緣側擴散室50b。氣體供給源15所輸出之氣體會透過氣體導入口45被供給至擴散室50a,50b，並分別在擴散室50a,50b擴散而從多數氣體供給孔55朝載置台20被導入。

腔室10底面係形成有排氣口60，排氣口60係藉由透過排氣管所連接的排氣裝置65來讓腔室10內被加以排氣。藉此，便可將腔室10內維持在既定真空度。腔室10側壁係設有閘閥G，藉由閘閥G的開閉便可從腔室10進行晶圓W之搬入及搬出。

蝕刻裝置1係設有控制裝置整體動作之控制部100。控制部100係具有CPU(Central Processing Unit)105、ROM(Read Only Memory)110及RAM(Random Access Memory)115。CPU105會依照儲存於該等記憶區域之各種配方，來實行後述蝕刻等的所欲處理。配方係記載有裝置針對程序條件之控制資訊的程序時間、壓力(氣體排氣)、高頻電力或電壓、各種氣體流量、腔室內溫度(上部電極溫度、腔室側壁溫度、靜電夾具溫度等)、冷卻器107溫度等。另外，該等程式或顯示處理條件之配方亦可記憶在硬碟或半導體記憶體。又，配方亦可於收納在CD-ROM、DVD等可由電腦讀取之記憶媒體的狀態下設置在記憶區域的既定位置。

蝕刻處理時，會控制閘閥G的開閉，讓晶圓W搬入至腔室10，並載置於載置台20。藉由從直流電壓源112供給直流電流至夾具電極106a，便可藉由庫倫力來讓晶圓W被吸附、保持於靜電夾具106。

接著，將蝕刻氣體、電漿激發用高頻電力HF及偏壓用高頻電力LF供給至腔室10內，以產生電漿。藉由所產生的電漿來對晶圓W施以電漿蝕刻處理。

蝕刻處理後，從直流電壓源112對夾具電極106a施加正負相反於晶圓W吸附時的直流電壓HV來去除晶圓W的電荷，讓晶圓W從靜電夾具106剝離。控制閘閥G的開閉來將晶圓W從腔室10搬出。

[蝕刻方法]

針對本發明一樣態之蝕刻方法來加以說明。例如，圖2(a)所示，以矽氧化膜(SiO₂)為遮罩11來蝕刻被蝕刻對象膜之聚(多晶)矽膜12。然而，被蝕刻對象膜不限於聚矽膜12，亦可為非晶矽膜、單晶層。被蝕刻對象膜亦可為矽氧化膜或矽氮化膜(SiN)。遮罩11可為氧化膜，亦可為氮化膜。聚矽膜12之基底膜13舉出有例如矽氧化膜、矽氮化膜等。

圖2(a)係顯示蝕刻前基板上所形成之膜構成一範例，圖2(b)係顯示蝕刻後於聚矽膜12所形成之孔洞的蝕刻形狀剖面一範例。

縱寬比係定義為聚矽膜12之頂部CD(top CD)與聚矽膜12之深度D的比。例如，縱寬比為15~20左右中，即便在如圖2(b)般能獲得良好蝕刻形狀的情況，但近年來所要求之縱寬比25~30卻無法獲得良好的蝕刻形狀。特別是在30以上尤為顯著。其結果，如圖2(c)所示，蝕刻孔洞之前端(孔洞底側)便會產生有扭曲(彎曲、撓曲)現象之扭曲(Twisting)。以下，便比較比較例及本實施形態之程序條件，並針對用以解決扭曲課題之程序條件及基於該程序條件之本發明一樣態之蝕刻方法來加以說明。

圖2(a)之膜構成的蝕刻中，會進行蝕刻聚矽膜12的主蝕刻及蝕刻基底膜13的過蝕刻。蝕刻氣體係使用例如溴化氫(HBr)氣體、三氟化氮(NF₃)氣體及氧氣(O₂)(第1程序條件)。第1程序條件藉由該等氣體所生成之電漿會透過遮罩11來蝕刻聚矽膜12。接著，在第1程序條件下，進行蝕刻基底膜13的過蝕刻。本實施形態相關之蝕刻方法適於製造例如3D NAND快閃記憶體等之三維層積半導體記憶體的製造。

另外，本實施形態相關之蝕刻方法會在10秒左右實行藉由CF₄氣體及O₂氣體所產生之電漿而透過遮罩11來去除聚矽膜12上之自然氧化膜的工序後，接著便蝕刻聚矽膜12。

[比較例相關之蝕刻方法]

以下，便針對比較例相關之蝕刻方法來加以說明。比較例中，蝕刻聚矽膜12時之程序條件一範例如以下所示。

‧壓力 80mT(10.7Pa)

‧高頻電力HF 400W

‧高頻電力LF 2350W脈衝波(頻率0.1kHz，Duty比30%)

‧氣體 HBr/NF₃/O₂

‧蝕刻時間 90秒

‧載置台20溫度 65℃

比較例相關之蝕刻中，係在主蝕刻聚矽膜12後，過蝕刻基底膜13例如30%左右。比較例中，如圖3(a)所示之主蝕刻及過蝕刻中均以既定流量來供給HBr氣體、NF₃氣體及O₂氣體。

上述程序條件之電漿蝕刻中，在縱寬比15左右的情況，如圖2(b)所示，聚矽膜12的蝕刻形狀會被加工為幾乎垂直。然而，縱寬比在高如20時，便會產生如圖2(c)所示般之扭曲，使得蝕刻形狀變差。

圖4(a)係顯示上述程序條件中比較例相關之蝕刻結果一範例。如圖4(a)所示，縱寬比在15以下中，扭曲雖為不會成為問題的程度，但縱寬比超過15時，便會開始產生扭曲，縱寬比到達25以上時，扭曲便會顯著化。尤其隨著近年來元件的微細化，縱寬比為25以上之蝕刻中的扭曲課題便成為無法容許的程度。

扭曲的原因之一應該是因為以下反應式(1)所示之矽Si與蝕刻工序中所產生之反應生成物的SiBr_xO_y或SiOF_x等過度地附著於孔洞側壁而妨礙離子的方向性，而導致變化。

Si+HBr+O₂+NF₃→SiF_xBr_y↑+SiF₄↑+NH₃↑+SiBr_xO_y↓+SiOF_x↓…(1)

依反應式(1)，SiF_xBr_y、SiF₄、NH₃為揮發性物質，會被排氣至腔室10外，但SiBr_xO_y、SiOF_x為沉積性物質，會附著在孔洞側部等。

上述程序條件中，載置台20之溫度為65℃。相對於此，將載置台20溫度控制在100℃之高溫，不改變上述程序條件中之其他條件而實行主蝕刻→過蝕刻時，孔洞側壁等所附著之沉積物的量會變少，使得孔洞的蝕刻進行，導致產生孔洞側部變寬的撓曲(Bowing)，而無法得到良好的蝕刻形狀。

[本實施形態相關之蝕刻方法]

於是，本實施形態相關之蝕刻方法中，除了上述程序條件中將載置台20的溫度控制在100℃外，如圖3(b)所示，會在蝕刻工序中改變氣體的流量。具體而言，係將NF₃氣體流量控制為固定，改變HBr氣體及O₂氣體的流量。

本實施形態之蝕刻方法中，如圖2(b)所示，係分為將聚矽膜12之主蝕刻概略三等分為第1~第3步驟，及將基底膜13的過蝕刻之第4步驟的4個步驟來控制各氣體流量。氣體流量控制係由控制部100來加以進行。

具體而言，圖3(b)之第1步驟中，HBr氣體、NF₃氣體及O₂氣體的流量係設定為初始值。HBr氣體主要係用以促進蝕刻之氣體，係主要的蝕刻氣體。NF₃氣體主要係用以去除附著在遮罩11之沉積物的氣體。O₂氣體主要是用保護遮罩11或聚矽膜12之孔洞側壁的氣體。

撓曲在增加HBr氣體的流量時容易產生，又，HBr氣體相對於O₂氣體之流量比提高時會容易產生。於是，為了在聚矽膜12之蝕刻中抑制撓曲，不僅要減少HBr氣體的流量，較佳是要提高O₂氣體相對於HBr氣體的流量比。

具體而言，如圖3(b)所示，第1及第2步驟中HBr氣體的流量係控制為較第3及第4步驟中HBr氣體的流量要多。藉此，便能促進第1及第2步驟中之蝕刻。又，HBr氣體的流量在第2~第4步驟中係控制為階段性地減少。藉此，便能階段性地控制蝕刻，來抑制孔洞所形成之撓曲。第1及第2步驟中HBr氣體的流量可為相同，亦可為階段性減少及增加。

再者，第2步驟中O₂氣體的流量控制為較第1步驟中O₂氣體的流量要為增加，便能提高O₂氣體相對HBr氣體的流量比，來保護聚矽膜12所形成之孔洞壁部。

再者，第3及第4步驟中O₂氣體的流量會較第2步驟中O₂氣體的流量稍微要少。又，第3及第4步驟中O₂氣體的流量可相同於第2步驟中O₂氣體的流量，亦可階段性地減少，亦可增加。又，此處，在第2步驟~第4步驟中，係階段性地減少HBr氣體的流量。藉此，便會階段性地提高第2~第4步驟中O₂氣體相對於HBr氣體之流量比。藉此，可更有效果地抑制撓曲。

如此一來，本實施形態中，便會對應於HBr氣體的流量來改變O₂氣體的流量。具體而言，為了抑制撓曲會以慢慢提高O₂氣體相對於HBr氣體之流量比的方式來加以控制。另外，圖3(b)中，O₂氣體在第3及第4步驟中係控制為相同流量，但不限於此。例如，如圖3(c)所示，從第1步驟~第4步驟會階段性地提高O₂氣體相對於HBr氣體的流量比來抑制撓曲的發生，並可抑制撓曲。蝕刻步驟較佳是至少有2個步驟以上來蝕刻，3個步驟以上更佳。此HBr氣體與O₂氣體的流量比控制會因載置台20溫度及樣本的結構而改變。

又，NF₃氣體的流量如圖3(b)所示，可在所有步驟中控制為固定。又，不限於此，亦可在例如第1及第2步驟中控制為固定，在第3及第4步驟中控制為慢慢增加。又，亦可控制為對應於NF₃氣體流量增加來增加O₂氣體的流量。藉此，便可去除附著於遮罩11之沉積部，並促進保護孔洞側壁之保護膜的形成。又，亦可取代NF₃氣體而供給SF₆(六氟化硫)氣體。

本實施形態相關之蝕刻結果一範例顯示於圖4(b)。如圖3(a)所示，與各氣體的流量會控制為固定，且載置台20溫度控制在100℃之比較例的結果圖4(a)的情況相比，得知抑制了撓曲的發生。尤其是圖4(b)中，即便縱寬比為25仍可防止撓曲的發生。

如以上所說明，依本實施形態相關之蝕刻方法，可將載置台溫度控制在例如100℃之高溫，在複數蝕刻步驟(第1~第4步驟)中改變蝕刻氣體的流量。亦即，供給至腔室10內的氣體中，會階段性地減少HBr氣體。又，本蝕刻方法中，隨著蝕刻的進展，係以提高O₂氣體相對於HBr氣體之流量比的方式來控制O₂氣體的流量。再者，NF₃氣體的流量在所有步驟中係控制為固定，或隨著O₂氣體流量增加而增加。藉此，便能抑制蝕刻中扭曲的發生(參照圖2(c))及撓曲的發生(參照圖5(a))，可如圖5(b)所示將聚矽膜12之孔洞蝕刻形狀形成為概略垂直。

參照圖6來簡單地說明本實施形態相關之蝕刻方法的流程。本處理開始時，控制部100會供給CF₄氣體及O₂氣體至腔室10內，藉由CF₄氣體及O₂氣體所產生之電漿來去除基板上之遮罩10的自然氧化膜(步驟S10)。

接著，控制部100會將HBr氣體、NF₃氣體及O₂氣體供給至腔室10內，藉由HBr氣體、NF₃氣體及O₂氣體所產生的電漿來蝕刻聚矽膜12(步驟S12)。然而，亦可添加非活性氣體等其他氣體至HBr氣體、NF₃氣體及O₂氣體。

接著，控制部100會判斷蝕刻之第1步驟是否結束(步驟S14)。控制部100在判斷第1步驟結束的情況，會在第2~第4步驟中階段性地減少HBr氣體的流量(步驟S16)。接著，在第2~第4步驟中階段性地提高O氣體相對於HBr氣體的流量(步驟S18)，並結束本處理。藉此，便可讓聚矽膜12所形成之孔洞的蝕刻形狀變的良好。

[變形例]

接著，就上述實施形態變形例相關之蝕刻方法來加以說明。本變形例中，為了改善扭曲，係將偏壓用高頻電力LF之控制區域加以適當化。

具體而言，例如，以往偏壓用高頻電力LF之控制區域上限值係未達1500W。相對於此，本變形例中，控制部100會將偏壓用高頻電力LF控制為較以往要高的4000W~10000W的範圍。例如，圖7係顯示本實施形態變形例相關之蝕刻方法及扭曲狀態一範例。

本變形例之蝕刻方法所使用之程序條件如下。

‧壓力 30mT(4.00Pa)~90mT(12.0Pa)

‧高頻電力HF 300~700W

‧高頻電力LF 3000W、4500W、7000W(脈衝波(頻率0.1kHz，Duty比 20%))

‧氣體 HBr/NF₃/O₂

‧蝕刻時間 90秒

‧載置台20溫度 65℃~100℃

另外，偏壓用高頻電力LF之脈衝波頻率可為0.1kHz~50kHz範圍。又，Duty比可為5%~30%範圍。

圖7係顯示以3000W、4500W、7000W之各功率來施加偏壓用高頻電力LF脈衝波情況的結果。圖7的橫軸為底部CD。如圖8所示，底部CD為聚矽膜12所形成之孔洞底部的直徑。與圖7的橫軸所示之大值(Large)相比，中間值小上12%，小值(Small)小上25%。

圖7縱軸為扭曲值。扭曲值係以偏差(3σ)來顯示圖8一範例所示之孔洞底部形狀(佔有區域)至孔洞間距離之差異。圖8範例中，在偏壓用高頻電力LF較低的情況(Low Power)，與相較於其而偏壓用高頻電力LF較高情況(High Power)相比，扭曲值會變高。

依圖7之結果，在施加3000W偏壓用高頻電力LF脈衝波情況，底部CD越接近「Small」，則扭曲值越會變差。這是因為底部CD越小，則電漿中的離子在細小孔洞內移動時，會如圖9(a)之(1)所示難以到達孔洞底部，在到達孔洞底部前便彎曲而產生扭曲之故。

相對於此，在施加4500W及7000W偏壓用高頻電力LF脈衝波的情況，與施加3000W偏壓用高頻電力LF脈衝波情況相比，即便底部CD成為「Small」，扭曲值仍難以惡化。亦即，能改善離子因在孔洞底部附近彎曲而產生的扭曲。這是因為因偏壓用高頻電力LF值變大，如圖9(b)所示，使得離子能量變高，而提高了離子的直進性，可增加到達孔洞底部附近的離子數量之故。

另外，偏壓用高頻電力LF為脈衝波，會重複施加偏壓用高頻電力LF的ON期間及未施加偏壓用高頻電力LF的OFF期間。藉此，在偏壓用高頻電力LF為ON的期間會促進蝕刻，在偏壓用高頻電力LF為OFF的期間則可將孔洞內之氣體朝孔洞外排氣。藉此，變可防止圖9(a)之(2)所示之遮罩膜11的間口因蝕刻時的反應產物而變窄之遮罩堵塞。又，可防止圖9(a)之(3)所示之孔洞側面附著反應產物而使得孔洞內部分變窄之頸縮。藉此，離子便能容易進一步地到達孔洞底部。

如以上所說明，依本變形例相關之蝕刻方法，藉由施加4000W以上之偏壓用高頻電力LF之脈衝波，便能提高電漿中之離子能量，讓離子容易到達孔洞底部。藉此，便能改善扭曲，讓蝕刻形狀良好，可促進孔洞之蝕刻。此結果，可對縱寬比20~25，較佳是25以上之孔洞或溝施以良好的蝕刻。

另外，本變形例相關之蝕刻方法如圖3(b)所示，係進行上述實施形態之HBr氣體、NF₃氣體、O₂氣體的控制，並進行偏壓用高頻電力LF之控制即可。或者，如圖3(a)所示，亦可讓上述實施形態之HBr氣體、NF₃氣體、O₂氣體控制為固定，並進行偏壓用高頻電力LF之控制。

以上，已藉由上述實施形態來說明蝕刻方法及蝕刻裝置，但本發明相關之蝕刻方法及蝕刻裝置並不限於上述實施形態，在本發明範圍內可為各種變形及改良。上述實施形態所記載之事項在不矛盾的範圍下可加以組合。

例如，基板溫度較佳為100℃以上，更佳為100℃~200℃的範圍。基板溫度可為載置台20溫度(表面溫度)或靜電夾具106溫度。

又，使用本發明相關之蝕刻方法的蝕刻裝置不僅電容耦合型電漿(CCP：Capacitively Coupled Plasma)裝置，亦可適用其他蝕刻裝置。其他蝕刻裝置可為感應耦合型電漿(ICP：Inductively Coupled Plasma)、使用幅線槽孔天線之電漿處理裝置、螺旋波激發型電漿(HWP：Helicon Wave Plasma)裝置、電子迴旋共振電漿(ECR：Electron Cyclotron Resonance Plasma)裝置等。

又，本發明相關之蝕刻裝置所處理之基板不限於晶圓，亦可為例如平面顯示器(Flat Panel Display)用之大型基板、EL元件或太陽電池用基板。

Claims

一種蝕刻方法，為蝕刻基板上所形成之矽膜的蝕刻方法，係具有將含有溴化氫(HBr)氣體、三氟化氮(NF₃)氣體及氧(O₂)氣之氣體供給至腔室內，藉由供給氣體所產生之電漿來蝕刻矽膜的複數工序；該複數工序中，會階段性地減少該溴化氫氣體的流量；將該氧氣的流量對應於該溴化氫氣體的減少來調整；在該複數工序中的包含最後工序之2個以上的工序中階段性地減少該溴化氫氣體的流量。
如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其係階段性地提高該氧氣的流量。
如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其係階段性地提高氧氣相對於該溴化氫氣體之流量比。
如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其係讓該三氟化氮氣體的流量為固定或增加；該三氟化氮氣體的流量為增加的情況，會讓該氧氣的流量對應於該三氟化氮氣體的增加而增加。
如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其係將該基板溫度調整至100℃~200℃。
如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其中該偏壓用高頻電力之脈衝波頻率為0.1kHz~50kHz，佔空比為5%~30%。
一種蝕刻裝置，係具有控制部，會蝕刻基板上所形成之矽膜的蝕刻裝置，該控制部會在將含有溴化氫(HBr)氣體、三氟化氮(NF₃)氣體及氧(O₂)氣之氣體供給至腔室內，藉由供給氣體所產生之電漿來蝕刻矽膜的複數工序中，階段性地減少該溴化氫氣體的流量；將該氧氣的流量對應於該溴化氫氣體的減少來調整；在該複數工序中的包含最後工序之2個以上的工序中階段性地減少該溴化氫氣體的流量。
一種蝕刻方法，為蝕刻基板上所形成之矽膜的蝕刻方法，係具有將含有溴化氫(HBr)氣體、三氟化氮(NF₃)氣體及氧(O₂)氣之氣體供給至腔室內，藉由供給氣體所產生之電漿來蝕刻矽膜的複數工序；該複數工序中，會階段性地減少該溴化氫氣體的流量，將該氧氣的流量對應於該溴化氫氣體的減少來調整，並施加4000W以上之偏壓用高頻電力LF的脈衝波；在該複數工序中的包含最後工序之2個以上的工序中階段性地減少該溴化氫氣體的流量。
一種蝕刻裝置，係具有控制部，會蝕刻基板上所形成之矽膜的蝕刻裝置，該控制部係具有將含有溴化氫(HBr)氣體、三氟化氮(NF₃)氣體及氧(O₂)氣之氣體供給至腔室內，藉由供給氣體所產生之電漿來蝕刻矽膜的複數工序；該複數工序中，會階段性地減少該溴化氫氣體的流量，將該氧氣的流量對應於該溴化氫氣體的減少來調整，並施加4000W以上之偏壓用高頻電力LF的脈衝波；在該複數工序中的包含最後工序之2個以上的工序中階段性地減少該溴化氫氣體的流量。