TWI701735B - 蝕刻方法及蝕刻裝置 - Google Patents

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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種技術，可藉由乾式製程將鍺(Ge)對於其他材料選擇性地蝕刻。對包含鍺部分的被處理基板，將含有H2 氣體或NH3 氣體之蝕刻氣體以激發的狀態供給，蝕刻鍺部分。作為鍺部分，可列舉鍺膜。該被處理基板，具備鍺部分與含矽部分，可將鍺部分對於該含矽部分選擇性地蝕刻。作為含矽部分，可列舉矽、矽鍺、矽氮化膜、及矽氧化膜之任一種。

Description

蝕刻方法及蝕刻裝置
本發明係關於一種鍺(Ge)的蝕刻方法及蝕刻裝置。
近年，對於半導體積體電路裝置，要求運作之高速化。運作之高速化，主要受到電晶體等半導體元件之細微化、配線之低電阻化、層間絕緣膜之低介電常數化等而影響。然則，此等技術所帶來的運作之高速化，逐漸接近極限。因而，為了追求進一步的運作之高速化，取代既往以來使用的半導體材料即矽(以下亦稱作Si)，載子移動度更高的半導體材料即矽鍺(以下亦稱作SiGe)、鍺(以下亦稱作Ge)受到注目。
在將Ge或SiGe應用於半導體元件時，需要將其等以高選擇性蝕刻之技術。專利文獻1記載一種技術，使用F2 氣體、或F2 氣體與NH3 氣體，將SiGe對於Si選擇性地蝕刻。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開第2016－143781號公報
[本發明所欲解決的問題]
然則，專利文獻1記載之內容僅為SiGe的蝕刻，並非蝕刻Ge之技術。過去，在Ge的乾蝕刻，利用鹵素氣體、高溫之熱氧化處理，但對於其他材料的選擇性並不足夠。
因此，本發明之課題在於提供一種技術，可藉由乾式製程將鍺(Ge)對於其他材料選擇性地蝕刻。 [解決問題之技術手段]
為了解決上述問題，本發明提供一種蝕刻方法，其特徵在於：對包含鍺部分的被處理基板，將含有H2 氣體或NH3 氣體之蝕刻氣體以激發的狀態供給，蝕刻該鍺部分。
於該蝕刻方法中，作為該鍺部分，可使用鍺膜。
該被處理基板，包含該鍺部分與含矽部分，可將該鍺部分對於該含矽部分選擇性地蝕刻。作為該含矽部分，可列舉矽、矽鍺、矽氮化膜、及矽氧化膜之任一種。
在該蝕刻時，宜使壓力為6.7～133Pa之範圍。此外，在該蝕刻時，宜使該被處理基板的溫度為200～400℃之範圍。
於該蝕刻方法中，該蝕刻氣體，宜以電漿化的狀態供給。
此外，本發明提供一種蝕刻裝置，蝕刻包含鍺的被處理基板，具備：處理容器，收納該被處理基板；氣體供給部，往該處理容器內供給既定氣體；激發機構，激發該既定氣體；加熱機構，將該處理容器內加熱；排氣機構，將該處理容器內排氣而使其呈減壓狀態；以及控制部，控制該氣體供給部、該激發機構、該加熱機構、及該排氣機構；其特徵在於：該控制部，藉由該排氣機構將該處理容器內控制為既定減壓狀態，藉由該加熱機構將該處理容器內控制為既定溫度；從該氣體供給部供給蝕刻氣體，以該激發機構激發該蝕刻氣體；藉由激發的狀態之蝕刻氣體，在該處理容器內蝕刻該被處理基板的鍺。
於該蝕刻裝置中，該激發機構，宜為電漿產生機構。
本發明，提供一種記錄媒體，在電腦上運作，儲存有用於控制蝕刻裝置之程式，其特徵為：該程式，在實行時使電腦控制該蝕刻裝置，俾施行上述蝕刻方法。 [本發明之效果]
依本發明，可藉由乾式製程將鍺(Ge)對於其他材料選擇性地蝕刻。此外，依本發明，則可利用不使用氟(F)或氯(Cl)等鹵素族氣體的簡單氣體族蝕刻鍺(Ge)。
以下，參考附圖，茲就本發明之實施形態予以說明。
＜蝕刻方法之概要＞ 本案發明人等，對可蝕刻存在於被處理基板的鍺(Ge)部分之方法反覆研究。結果發現，可藉由如將含有H2 氣體或NH3 氣體之蝕刻氣體(以下亦單稱作蝕刻氣體)以激發的狀態對被處理基板供給之極為簡單的手法蝕刻Ge部分，且對於其他材料具有高選擇性。
此處，Ge部分典型地為Ge膜。Ge膜，係使用Ge原料氣體，藉由CVD法成膜。作為Ge原料氣體，可使用可應用在CVD法之含Ge化合物全部，並無特別限定，但作為典型的原料氣體，例如可列舉甲鍺烷(GeH4 )、乙鍺烷(Ge2 H6 )等鍺烷系化合物。藉由CVD法成膜的Ge膜，作為不可避免的雜質，含有氫(H)等。
蝕刻氣體，含有H2 氣體或NH3 氣體。蝕刻氣體，可僅為H2 氣體或NH3 氣體，亦可在H2 氣體或NH3 氣體含有其他惰性氣體，例如Ar氣體等稀有氣體。
蝕刻氣體之激發手法並無特別限定，但宜藉由電漿激發。電漿，可為在處理容器外藉由適當手法電漿化而導入處理容器的遠距離電漿，亦可在處理容器內產生。
蝕刻鍺部分時之被處理基板的溫度宜為200～400℃之範圍，處理壓力宜為0.05～1.0Torr(6.7～133Pa)之範圍。
如此地，藉由將含有H2 氣體或NH3 氣體之蝕刻氣體以激發(電漿化)的狀態供給，而可有效地蝕刻Ge部分，且對於其他材料具有高選擇性。尤其是，對於含矽物質具有高選擇性。作為此等含矽物質，可列舉矽(Si)、SiGe。例如，在Ge膜與SiGe膜或Si膜共存的情況，可幾乎不蝕刻SiGe膜或Si膜而僅蝕刻Ge膜。此處，SiGe膜係使用Ge原料氣體及Si原料氣體藉由CVD法成膜，Si膜係使用Si原料氣體藉由CVD法成膜。作為Si原料氣體，可使用可應用在CVD法之含Si化合物全部，並無特別限定，但作為典型的原料氣體，例如可列舉甲矽烷(SiH4 )、乙矽烷(Si2 H6 )等矽烷化合物。作為SiGe膜，對於90at％程度之富鍺仍能夠以高選擇性蝕刻Ge。此外，作為含矽物質，對於如矽氮化膜(SiN膜)、矽氧化膜(SiO2 膜)之絕緣膜仍能夠以高選擇性蝕刻Ge。
圖1為，顯示包含Ge部分的被處理基板之一例的剖面圖。本例的被處理基板，於半導體基體200上形成由SiO2 膜或SiN膜等構成之絕緣膜201，於其上方隔著非晶矽膜202使由Ge構成之Ge膜203成膜。Ge膜，未於絕緣膜201成膜，故形成作為Si晶種的非晶矽膜202。
絕緣膜201、非晶矽膜202、Ge膜203，皆可藉由CVD成膜。
藉由對此等被處理基板，將含有H2 氣體或NH3 氣體之蝕刻氣體以激發(電漿化)的狀態供給而蝕刻，而可幾乎不蝕刻非晶矽膜202及絕緣膜201地，以高選擇性蝕刻Ge膜203。
＜處理裝置之一例＞ 圖2為顯示實施本發明的一實施形態之蝕刻方法可使用的蝕刻裝置之一例的縱剖面圖，圖3為圖2所示之蝕刻裝置的水平剖面圖。
本例的蝕刻裝置100，具備下端開口之有頂棚的圓筒體狀之處理容器1。此處理容器1之全體，例如由石英形成，在此處理容器1內的上端部附近，設置石英製之頂板2，將其下側的領域密封。此外，於此處理容器1的下端開口部，隔著O型環等密封構件4而與成形為圓筒體狀之金屬製的歧管3連結。
歧管3支持處理容器1的下端，從此歧管3之下方，將石英製的晶圓舟5插入至處理容器1內，晶圓舟5多層地載置有作為被處理基板之複數片，例如50～100片半導體晶圓(矽晶圓)W。此晶圓舟5，具備3根桿6(參考圖3)，藉由形成在桿6的溝(未圖示)支持複數片晶圓W。
此晶圓舟5，隔著石英製的保溫筒7載置於平台8上，此平台8，支持在旋轉軸10上，旋轉軸10貫通將歧管3的下端開口部開啟關閉之金屬(不鏽鋼)製的蓋部9。
此外，於此旋轉軸10之貫通部，設置磁性流體密封件11，以氣密性地密封且可旋轉的方式支持旋轉軸10。此外，在蓋部9的周邊部與歧管3的下端部之間，夾設用於保持處理容器1內的密封性之密封構件12。
旋轉軸10，例如安裝於支持在晶舟升降部等升降機構(未圖示)之臂部13的前端，使晶圓舟5及蓋部9等一體化地升降，對處理容器1內插入移除。另，亦可將平台8往蓋部9側固定設置，以不旋轉晶圓舟5的方式施行晶圓W之處理。
此外，蝕刻裝置100，具備：蝕刻氣體供給機構15，往處理容器1內供給由H2 氣體或NH3 氣體構成之蝕刻氣體；以及惰性氣體供給機構17，往處理容器1內，作為沖洗氣體等，供給惰性氣體，例如N2 氣體或Ar氣體。
蝕刻氣體供給機構15，具備：蝕刻氣體供給源21；氣體配管22，從蝕刻氣體供給源21導入蝕刻氣體；以及氣體分散噴嘴23，對處理容器1內導入蝕刻氣體。
氣體分散噴嘴23，由石英構成，往內側貫通歧管3之側壁，向上方彎曲並垂直地延伸。在此等氣體分散噴嘴23的垂直部分，涵蓋與晶圓舟5之晶圓支持範圍對應的上下方向長度，以既定間隔分別形成複數個氣體噴吐孔23a。可從各氣體噴吐孔23a，在水平方向朝向處理容器1略均一地噴吐蝕刻氣體。圖3中，雖僅設置1根氣體分散噴嘴23，但亦可設置複數根。
惰性氣體供給機構17，具備：惰性氣體供給源27；氣體配管28，從惰性氣體供給源27導入惰性氣體；以及氣體噴嘴29，與該氣體配管28連接，由貫通歧管3之側壁而設的短石英管構成。
於氣體配管22、28，分別設置開閉閥22a、28a，及流量控制器22b、28b(例如，質量流量控制器等)。
於處理容器1之側壁的一部分，形成電漿產生機構30。電漿產生機構30，用於激發由H2 氣體或NH3 氣體構成之蝕刻氣體，亦即將其電漿化，而對處理容器1內供給。
電漿產生機構30，具備氣密性地熔接在處理容器1之外壁的電漿區隔壁32。電漿區隔壁32，例如係由石英形成。電漿區隔壁32剖面呈凹形，覆蓋形成在處理容器1之側壁的開口31。開口31，以於上下方向涵蓋支持在晶圓舟5之全部半導體晶圓W的方式，在上下方向形成為細長形。在藉由電漿區隔壁32劃定的內側空間，亦即電漿產生空間之內部，配置上述用於噴吐蝕刻氣體的分散噴嘴23。
此外，電漿產生機構30，進一步具備：一對電漿電極33，在電漿區隔壁32之兩側壁的外表面，沿著上下方向配置為彼此相對向，呈細長形；高頻電源35，經由供電線34而與一對電漿電極33連接，對一對電漿電極33供給高頻電力。高頻電源35，對一對電漿電極33，施加例如13.56MHz之高頻電壓。藉此，在由電漿區隔壁32劃定出的電漿產生空間內，形成高頻電場。從分散噴嘴23噴吐出之蝕刻氣體，在施加高頻電場的電漿產生空間內電漿化，將此電漿化之蝕刻氣體，經由開口31而往處理容器1的內部供給。
於電漿區隔壁32之外側，覆蓋其而安裝絕緣保護蓋36。於絕緣保護蓋36之內側部分，設置冷媒通路(未圖示)，藉由使冷卻的NH3 氣體等冷媒流通於冷媒通路，而冷卻電漿電極33。
在與開口31相對向的處理容器1之側壁部分，設置用於將處理容器1內真空排氣的排氣口37。此排氣口37與晶圓舟5對應而上下細長地形成。在處理容器1的與排氣口37對應之部分，以覆蓋排氣口37的方式安裝成形為剖面U字形之排氣口遮蓋構件38。此排氣口遮蓋構件38，沿著處理容器1之側壁往上方延伸。於排氣口遮蓋構件38之下部，連接通過排氣口37而將處理容器1排氣所用的排氣管39。於排氣管39，連接控制處理容器1內的壓力之壓力控制閥40、及包含真空泵等之排氣裝置41，藉由排氣裝置41經由排氣管39而將處理容器1內排氣。此外，包圍此處理容器1之外周，設置將此處理容器1及其內部的晶圓W加熱之筒體狀的加熱機構42。
蝕刻裝置100具備控制部50。控制部50，施行蝕刻裝置100的各構成部之控制，例如：閥22a、28a之開啟關閉所產生的各氣體之供給／停止；流量控制器22b、28b所產生的氣體流量之控制；排氣裝置41所產生之排氣控制；高頻電源35所產生的高頻電力之開啟(ON)／關閉(ON)控制；以及加熱機構42所產生之晶圓W的溫度之控制等。控制部50，具備：具有CPU(電腦)之施行上述控制的主控制部、輸入裝置、輸出裝置、顯示裝置、及記憶裝置。於記憶裝置裝設記錄媒體，其儲存有控制在蝕刻裝置100實行之處理所用的程式，即處理配方；主控制部，叫出儲存在記錄媒體之既定的處理配方，依據該處理配方，控制而以蝕刻裝置100施行既定處理。
＜蝕刻裝置100所產生之蝕刻方法＞ 接著，對於藉由此等蝕刻裝置100實施之蝕刻方法予以說明。
首先，使處理容器1內的溫度為200～400℃，將搭載有50～100片晶圓W之晶圓舟5搬入處理容器1內，使惰性氣體在處理容器1內流通，藉由排氣裝置41將處理容器1內排氣，並將處理容器1內調節壓力至0.05～1Torr(6.7～133Pa)。
接著，將處理容器1內排氣，並藉由電漿產生機構30將來自蝕刻氣體供給源21的由H2 氣體或NH3 氣體構成之蝕刻氣體電漿化。而後，將此電漿化之蝕刻氣體往處理容器1內供給，使其對成膜在晶圓W的鍺膜作用。此時之條件，宜為高頻(RF)功率：100～1000W；時間：1～100min。此外，蝕刻氣體的流量，在蝕刻氣體為NH3 氣體之情況，宜為1000～10000sccm，在蝕刻氣體為H2 氣體之情況，宜為500～5000sccm。
施行蝕刻既定時間，將鍺膜蝕刻既定量後，將閥22a關閉而結束蝕刻，其後，藉由排氣裝置41經由排氣管39將處理容器1內排氣，並藉由惰性氣體施行處理容器1內的沖洗。而後，使處理容器1內回到常壓後，使晶圓舟5下降將晶圓W從晶圓舟5搬出。
＜實驗例1＞ 接著，對實驗例1予以說明。 圖4為，顯示實驗例1之蝕刻處理前(Initial)的毯覆試樣之剖面的SEM照片。實驗例1中，準備如圖4所示之，在Si基體上，將熱氧化SiO2 膜、Ge膜或SiGe膜或Si膜以相同順序形成的毯覆試樣(以下稱作試樣)，利用圖2及圖3之蝕刻裝置對此等試樣施行蝕刻處理。
實驗例1中，準備複數試樣A～E，作為成膜在熱氧化SiO2 膜上的膜，藉由CVD法將Ge之含有率(at％)不同的5種膜成膜。具體而言，為下述5種膜：圖4(a)所示之具備含Ge濃度100％的鍺膜之試樣A，圖4(b)所示之具備含Ge濃度88％的矽鍺膜之試樣B，圖4(c)所示之具備含Ge濃度75％的矽鍺膜之試樣C，圖4(d)所示之具備含Ge濃度67％的矽鍺膜之試樣D，圖4(e)所示之具備含Si濃度100％的矽膜之試樣E。
另，上述試樣A～E，可能包含「不可避免的雜質」。「不可避免的雜質」，係指在製程中不可避免地混入的雜質，本例之情況主要為氫(H)。
接著，對於蝕刻條件予以說明。實驗例1中，對上述5種試樣A～E，將NH3 氣體、H2 氣體、O2 氣體、N2 氣體此4種氣體作為蝕刻氣體，施行蝕刻處理。 作為蝕刻條件，如同下述。 溫度：300℃ 壓力：0.2Torr(26.6Pa) 氣體流量：5slm(僅H2 氣體為2slm) RF功率：500W 處理時間：30分鐘 作為注意事項，蝕刻處理時的氣體流量，NH3 氣體、O2 氣體、N2 氣體分別為5slm(5000sccm)，而僅H2 氣體為2slm(2000sccm)。
[NH3 氣體電漿所產生之蝕刻] 圖5為，顯示實驗例1之NH3 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的試樣A～E之剖面的SEM照片。具體而言，分別於圖5(a)顯示試樣A，圖5(b)顯示試樣B，圖5(c)顯示試樣C，圖5(d)顯示試樣D，圖5(e)顯示試樣E的蝕刻處理後之剖面的SEM照片。
從圖5(a)所示之SEM照片，得知將NH3 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，將Ge膜完全蝕刻而去除。Ge膜，膜厚為100nm以上，因而若考慮蝕刻處理時間(30分鐘)，則得知至少具有3.3nm／分鐘之蝕刻率。此外，得知熱氧化SiO2 膜留下而未受到蝕刻。進一步，從圖5(b)～(e)所示之SEM照片，得知SiGe膜及Si膜留下而未受到蝕刻。
由上述內容，得知將NH3 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，僅蝕刻Ge膜，而熱氧化SiO2 膜、SiGe膜及Si膜並未受到蝕刻。由此得知，相對於SiGe膜及Si膜，進一步相對於SiO2 膜，以極高的選擇比選擇性地蝕刻Ge膜。尤其是，得知對於Ge為88at％之富鍺的SiGe膜，亦獲得高的蝕刻選擇性。
[H2 氣體電漿所產生之蝕刻] 圖6為，顯示實驗例1之H2 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的試樣A～E之剖面的SEM照片。具體而言，分別於圖6(a)顯示試樣A，圖6(b)顯示試樣B，圖6(c)顯示試樣C，圖6(d)顯示試樣D，圖6(e)顯示試樣E的蝕刻處理後之剖面的SEM照片。
從圖6(a)所示之SEM照片，得知將H2 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，將Ge膜完全蝕刻而去除。Ge膜，膜厚為100nm以上，因而若考慮蝕刻處理時間(30分鐘)，則得知至少具有3.3nm／分鐘之蝕刻率。此外，得知熱氧化SiO2 膜留下而未受到蝕刻。此外，從圖6(b)所示之SEM照片，得知Ge濃度88％的SiGe膜之表面雖局部地受到蝕刻，但仍以幾乎未蝕刻的狀態留下。進一步，從圖6(c)～圖6(e)所示之SEM照片，得知其他Ge濃度的SiGe膜及Si膜留下而未受到蝕刻。
由上述內容，得知將H2 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，主要蝕刻Ge膜；關於試樣B，雖僅蝕刻少許SiGe膜，但其蝕刻率非常低，幾乎未受到蝕刻；此外，試樣C、D的SiGe膜及Si膜並未受到蝕刻。由此得知，相對於SiGe膜及Si膜，進一步相對於SiO2 膜，選擇性地蝕刻Ge膜。尤其是，得知對於Ge為88at％之富鍺的SiGe膜，亦獲得高的蝕刻選擇性。
[O2 氣體電漿所產生之蝕刻] 圖7為，顯示實驗例1之O2 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的試樣A～E之剖面的SEM照片。具體而言，分別於圖7(a)顯示試樣A，圖7(b)顯示試樣B，圖7(c)顯示試樣C，圖7(d)顯示試樣D，圖7(e)顯示試樣E的蝕刻處理後之剖面的SEM照片。
從圖7(a)～圖7(e)所示之SEM照片，得知將O2 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，鍺膜、矽鍺膜及矽膜皆留下而未受到蝕刻。
由上述內容，得知將O2 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，鍺膜、矽鍺膜及矽膜皆未受到蝕刻。
[N2 氣體電漿所產生之蝕刻結果] 圖8，顯示實驗例1之N2 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的試樣A～E之剖面的SEM照片。具體而言，分別於圖8(a)顯示試樣A，圖8(b)顯示試樣B，圖8(c)顯示試樣C，圖8(d)顯示試樣D，圖8(e)顯示試樣E的蝕刻處理後之剖面的SEM照片。
從圖8(a)～圖8(e)所示之SEM照片，得知將N2 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，鍺膜、矽鍺膜及矽膜皆留下而未受到蝕刻。
由上述內容，得知將N2 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，鍺膜、矽鍺膜及矽膜皆未受到蝕刻。
＜實驗例2＞ 接著，對實驗例2予以說明。 圖9為，顯示實驗例2之蝕刻處理前(Initial)的試樣之剖面的SEM照片。實驗例2中，準備如圖9所示之，在Si基體上，將具備隔著略同間隔分隔之複數凹部(溝槽)的SiN膜、及Ge膜以相同順序形成之試樣，利用圖2及圖3之蝕刻裝置對此試樣施行蝕刻處理。
另，如圖9所示，實驗例2的試樣中，以未完全填入SiN膜之凹部(溝槽)的程度，形成Ge膜。然則，如此地製作出之Ge膜，可能包含「不可避免的雜質」。「不可避免的雜質」，係指在製程中不可避免地混入的微量雜質，本例之情況主要為氫(H)。
接著，對蝕刻條件予以說明。實驗例2中，對如同上述地製作出之試樣，將H2 氣體作為蝕刻氣體而施行蝕刻處理。 作為蝕刻條件，如同下述。 溫度：300℃ 壓力：0.2Torr(26.6Pa) 氣體流量：2slm(2000sccm) RF功率：500W 處理時間：20分鐘
圖10為，顯示實驗例2的H2 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的試樣之剖面的SEM照片。從圖10所示的SEM照片，得知將H2 氣體作為蝕刻氣體予以蝕刻處理的情況，SiN膜上的鍺膜從溝槽上部往下部在垂直方向受到蝕刻。此外，得知矽氮化膜留下而未受到蝕刻。
由上述內容，得知鍺膜之蝕刻具有非等向性。此外，得知對於矽氮化膜，選擇性地蝕刻鍺膜。
＜其他應用＞ 以上，雖對本發明之實施形態予以說明，但本發明，並未限定於上述實施形態，亦可在不脫離其意旨的範圍進行各種變形。
例如，上述實施形態，雖顯示將本發明之方法以縱式批次型裝置實施的例子，但並不限於此，亦可藉由橫式批次型裝置(將直放的晶圓在橫向排列複數片，將此等排列的複數片晶圓統一處理之類型的裝置)或單片型裝置(將橫放的晶圓逐片處理之類型)等其他各種蝕刻裝置實施。
此外，上述實施形態中，雖顯示藉由對一對電漿電極施加高頻電力而產生電漿的例子，但產生電漿之方法，並不限於此，亦可藉由其他電感耦合或微波等方式產生電漿。
進一步，作為被處理基板雖顯示使用半導體晶圓之情況，但並不限於此，自然亦可應用平板顯示器用的玻璃基板、陶瓷基板等其他基板。
1‧‧‧處理容器2‧‧‧頂板3‧‧‧歧管4‧‧‧密封構件5‧‧‧晶圓舟6‧‧‧桿7‧‧‧保溫筒8‧‧‧平台9‧‧‧蓋部10‧‧‧旋轉軸11‧‧‧磁性流體密封件12‧‧‧密封構件13‧‧‧臂部15‧‧‧蝕刻氣體供給機構17‧‧‧惰性氣體供給機構21‧‧‧蝕刻氣體供給源22、28‧‧‧氣體配管22a、28a‧‧‧閥22b、28b‧‧‧流量控制器23‧‧‧分散噴嘴23a‧‧‧氣體噴吐孔27‧‧‧惰性氣體供給源29‧‧‧氣體噴嘴30‧‧‧電漿產生機構31‧‧‧開口32‧‧‧電漿區隔壁33‧‧‧電漿電極34‧‧‧供電線35‧‧‧高頻電源36‧‧‧絕緣保護蓋37‧‧‧排氣口38‧‧‧排氣口遮蓋構件39‧‧‧排氣管40‧‧‧壓力控制閥41‧‧‧排氣裝置42‧‧‧加熱機構50‧‧‧控制部100‧‧‧蝕刻裝置200‧‧‧半導體基體201‧‧‧絕緣膜202‧‧‧非晶矽膜203‧‧‧鍺膜W‧‧‧晶圓(被處理基板)
【圖1】係本發明的一實施形態之被處理基板的概略剖面圖。 【圖2】係顯示實施本發明的一實施形態之蝕刻方法可使用的蝕刻裝置之一例的縱剖面圖。 【圖3】係圖2所示之蝕刻裝置的水平剖面圖。 【圖4】(a)~(e)係顯示實驗例1之蝕刻處理前(Initial)的毯覆試樣之剖面的SEM照片。 【圖5】(a)~(e)係顯示實驗例1之NH3 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的毯覆試樣之剖面的SEM照片。 【圖6】(a)~(e)係顯示實驗例1之H2 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的毯覆試樣之剖面的SEM照片。 【圖7】(a)~(e)係顯示實驗例1之O2 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的毯覆試樣之剖面的SEM照片。 【圖8】(a)~(e)係顯示實驗例1之N2 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的毯覆試樣之剖面的SEM照片。 【圖9】係顯示實驗例2之蝕刻處理前(Initial)的試樣之剖面的SEM照片。 【圖10】係顯示實驗例2之H2 氣體所進行之蝕刻處理後(Post Treatment)的試樣之剖面的SEM照片。
1‧‧‧處理容器
2‧‧‧頂板
3‧‧‧歧管
4‧‧‧密封構件
5‧‧‧晶圓舟
6‧‧‧桿
7‧‧‧保溫筒
8‧‧‧平台
9‧‧‧蓋部
10‧‧‧旋轉軸
11‧‧‧磁性流體密封件
12‧‧‧密封構件
13‧‧‧臂部
15‧‧‧蝕刻氣體供給機構
17‧‧‧惰性氣體供給機構
21‧‧‧蝕刻氣體供給源
22、28‧‧‧氣體配管
22a、28a‧‧‧閥
22b、28b‧‧‧流量控制器
23‧‧‧分散噴嘴
23a‧‧‧氣體噴吐孔
27‧‧‧惰性氣體供給源
29‧‧‧氣體噴嘴
30‧‧‧電漿產生機構
32‧‧‧電漿區隔壁
33‧‧‧電漿電極
34‧‧‧供電線
35‧‧‧高頻電源
36‧‧‧絕緣保護蓋
37‧‧‧排氣口
38‧‧‧排氣口遮蓋構件
39‧‧‧排氣管
40‧‧‧壓力控制閥
41‧‧‧排氣裝置
42‧‧‧加熱機構
50‧‧‧控制部
100‧‧‧蝕刻裝置
W‧‧‧晶圓(被處理基板)

Claims (8)

  1. 一種蝕刻方法，其特徵在於：將含有H2氣體或NH3氣體之蝕刻氣體，以激發的狀態供給至具有絕緣膜與不含矽之鍺膜的被處理基板，其中該絕緣膜包含含矽材料，而該鍺膜係形成在該絕緣膜之上；以及相對於該絕緣膜，選擇性地蝕刻該鍺膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其中，該絕緣膜，為矽、矽鍺、矽氮化膜、及矽氧化膜之任一種。
  3. 如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其中，在該蝕刻時，使壓力為6.7~133Pa之範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其中，在該蝕刻時，使該被處理基板的溫度為200~400℃之範圍。
  5. 如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其中，該蝕刻氣體，以電漿化的狀態供給。
  6. 一種蝕刻裝置，蝕刻被處理基板，具備：處理容器，收納具有絕緣膜與不含矽之鍺膜的該被處理基板，其中該絕緣膜包含含矽材料，而該鍺膜係形成在該絕緣膜之上；氣體供給部，往該處理容器內供給既定氣體； 激發機構，激發該既定氣體；加熱機構，將該處理容器內加熱；排氣機構，將該處理容器內排氣而使其呈減壓狀態；以及控制部，控制該氣體供給部、該激發機構、該加熱機構、及該排氣機構；其特徵在於：該控制部，藉由該排氣機構將該處理容器內控制為既定之減壓狀態，藉由該加熱機構將該處理容器內控制為既定溫度；從該氣體供給部供給含有H2氣體或NH3氣體之蝕刻氣體至該被處理基板，以該激發機構激發該蝕刻氣體；藉由激發的狀態之該蝕刻氣體，在該處理容器內，相對於該絕緣膜，選擇性地蝕刻該被處理基板的該鍺膜。
  7. 如申請專利範圍第6項之蝕刻裝置，其中，該激發機構為電漿產生機構。
  8. 一種記錄媒體，在電腦上運作，儲存有用於控制蝕刻裝置之程式，其特徵為：該程式，在實行時，使電腦控制該蝕刻裝置，俾施行如申請專利範圍第1至5項中任一項之蝕刻方法。
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