TWI754002B - 電漿處理方法及電漿處理裝置 - Google Patents

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TWI754002B
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種電漿處理方法及電漿處理裝置，改善成為電漿處理的對象之膜的選擇比及蝕刻特性。本發明提供之電漿處理方法，包含如下步驟：高頻電力施加步驟，對腔室之上部電極施加高頻電力；塗布步驟，將含有含碳氣體的氣體供給至該腔室之內部，藉由產生之電漿，以碳膜塗布該腔室之內部；以及蝕刻步驟，於該塗布步驟後，將含有含氟碳化合物氣體的氣體供給至該腔室之內部，藉由產生之電漿，蝕刻覆蓋形成在被處理體的電極之第2含矽膜上的第1含矽膜。

Description

電漿處理方法及電漿處理裝置
本發明係關於一種電漿處理方法及電漿處理裝置。
電漿處理裝置中，若對配置於腔室內部的電極等施加高頻電力，則腔室內部的構件之表面因電漿而受到損耗。尤其是，在對上部電極施加高頻電力的情況，相較於對下部電極施加高頻電力的情況，在腔室之頂棚部附近產生電漿，故容易損耗上部電極之表面。因此，撞出構成上部電極之構件的矽，有因產生此副產物而對被處理體之蝕刻特性造成不良影響的情況。
因而，為了在電漿處理前預先從電漿保護腔室之內部的構件，前人提出藉由含氧氣體及含矽氣體的電漿，使氧化矽膜對腔室內部的構件之表面成膜(例如， 參考專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開第2016-12712號公報
然而，專利文獻1中，停留在可抑制腔室之內部的構件之損耗，對於被處理體上之成為電漿處理的對象之膜的特性改善並未進行任何考量。
對於上述課題，在一方面中，本發明之目的在於改善成為電漿處理的對象之膜的選擇比及蝕刻特性。
為了解決上述課題，依本發明之一態樣，提供一種電漿處理方法，包含如下步驟：高頻電力施加步驟，對腔室之上部電極施加高頻電力；塗布步驟，將含有含碳氣體的第1氣體供給至該腔室之內部，藉由從該第1氣體產生之電漿，以碳膜塗布該上部電極的表面；以及蝕刻步驟，於該塗布步驟後，將含有含氟碳化合物氣體的第2氣體供給至該腔室之內部，藉由從該第2氣體產生之電漿，蝕刻覆蓋形成在被處理體的電極之含氮化矽膜上的含氧化矽膜。
依本發明之一方面，則可改善成為電漿處理的對象之膜的選擇比及蝕刻特性。
以下，參考附圖，茲就用於實施本發明之形態予以說明。另，本說明書及附圖中，對於實質上相同之構成給予相同符號，藉而省略重複的說明。
[電漿處理裝置之全體構成] 首先，參考圖1，並對本發明之一實施形態的電漿處理裝置10之全體構成予以說明。圖1，顯示本發明之一實施形態的電漿處理裝置10之全體構成。本實施形態中，作為電漿處理裝置10之一例，列舉電容耦合型電漿蝕刻裝置。
電漿處理裝置10，係電容耦合型電漿蝕刻裝置，具備略圓筒狀的腔室12。腔室12之內壁面，例如由經陽極氧化處理的鋁構成。腔室12接地。
於腔室12之底部上，設置略圓筒狀的支持部14。支持部14，例如，由絕緣材料構成。支持部14，在腔室12內，從腔室12之底部往鉛直方向延伸。此外，於腔室12內，設置載置台PD。載置台PD，係由支持部14支持。
載置台PD，於其頂面中保持被處理體之一例即晶圓W。載置台PD，具備下部電極LE及靜電吸盤ESC。下部電極LE，包含第1板18a及第2板18b。第1板18a及第2板18b，例如由鋁等金屬構成，呈略圓盤形狀。第2板18b，設置於第1板18a上，與第1板18a電性連接。
於第2板18b上，設置靜電吸盤ESC。靜電吸盤ESC，具備將導電膜即電極配置於一對絕緣層或絕緣片間的構造。靜電吸盤ESC之電極，經由開關23而與直流電源22電性連接。此靜電吸盤ESC，藉由以來自直流電源22之直流電壓產生的庫侖力等靜電力，吸附晶圓W。藉此，靜電吸盤ESC，可保持晶圓W。
於第2板18b之邊緣部上，以包圍晶圓W之周緣及靜電吸盤ESC的方式配置對焦環87(F/R)。對焦環87，係為了改善蝕刻之均一性而設置。對焦環87，由依蝕刻對象之膜的材料適宜選擇的材料所構成，本實施形態中，由矽形成。此外，於對焦環87之外周側，以覆蓋載置台PD之側面的方式配置覆蓋環86(C/R)。覆蓋環86，由石英(SiO2 )形成。在載置台PD之底部的側面，於覆蓋環86之下端部，設置環狀的矽環85(Si Ring)。
於第2板18b之內部，設置冷媒流路24。冷媒流路24，構成溫度調節機構。於冷媒流路24，從設置於腔室12之外部的急冷器單元經由配管26a供給冷媒。供給至冷媒流路24的冷媒，經由配管26b返回急冷器單元。如此地，在冷媒流路24與急冷器單元之間，使冷媒循環。藉由控制此冷媒的溫度，而控制以靜電吸盤ESC支持之晶圓W的溫度。
於電漿處理裝置10，設置熱傳氣體供給管線28。熱傳氣體供給管線28，將來自熱傳氣體供給機構的熱傳氣體，例如He氣體，往靜電吸盤ESC之頂面與晶圓W之底面間供給。
電漿處理裝置10，具備上部電極30。上部電極30，在載置台PD的上方中，與該載置台PD相對向而配置，下部電極LE與上部電極30，彼此略平行地設置。在上部電極30與下部電極LE之間，提供用於對晶圓W施行電漿處理的處理空間S。
上部電極30，可包含電極板34及電極支持體36。電極板34面向處理空間S，於電極板34設置複數個氣孔34a。此電極板34，本實施形態中係由矽構成。上部電極30，藉由絕緣性遮蔽構件32，而支持在腔室12之上部。一實施形態中，上部電極30，形成為從載置台PD的頂面，亦即，從晶圓載置面算起之鉛直方向的距離為可變。
電極支持體36，以可任意裝卸的方式支持電極板34。電極支持體36，例如由鋁等導電性材料形成。電極板34，具備形成在中央的矽構件(以下亦稱作「內部單元81(Inner-CEL)」)。此外，電極板34，具備在內部單元81之外周側，於絕緣性遮蔽構件32與內部單元81之間包夾絶緣體而形成的矽構件(以下亦稱作「外部單元82(Outer-CEL)」)。
內部單元81，具備：中央部之內部單元(C)81C(Inner-CEL(C：Center，中心))、最外周部之內部單元(E)81E(Inner-CEL(E：Edge，邊緣))、及其間之內部單元(M) 81M(Inner-CEL(M：Middle，中間))。內部單元(C)81C呈圓盤狀，外部單元82呈環狀。
電極支持體36，可具備水冷構造。於電極支持體36之內部，設置氣體擴散室36a。從此氣體擴散室36a，使與氣孔34a連通的複數個氣體流通孔36b往下方延伸。此外，於電極支持體36，形成往氣體擴散室36a導入處理氣體之氣體導入口36c，在此氣體導入口36c，連接氣體供給管38。
於絕緣性遮蔽構件32之底面，在外部單元82之外周側，包夾絶緣體而設置環狀的矽構件(以下亦稱作「接地環83(GND Ring)」)。接地環83之外周的頂棚面至腔室12之側壁的處理空間S側之部分，由石英環84(Qz Ring)覆蓋。
氣體供給管38，經由閥群42及流量控制部44而與氣體供給部40連接。氣體供給部40，包含複數個氣體源。一例中，氣體供給部40，在乾式清洗步驟供給含氧氣體。作為含氧氣體之一例，列舉O2 氣體。
此外，一例中，氣體供給部40，在塗布步驟供給含有含碳氣體的氣體。作為含碳氣體之一例，列舉碳氫化合物氣體、氫氟碳化合物氣體、或氟碳化合物氣體。具體而言，含碳氣體，可包含CH4 氣體、CH3 F氣體、C4 F6 氣體、C4 F8 氣體、C5 F8 氣體、或C6 F6 氣體中之至少任一種。在塗布步驟供給之含有含碳氣體的氣體， 亦可為CH4 氣體與惰性氣體的混合氣體。
此外，一例中，氣體供給部40，在蝕刻步驟供給含有含氟碳化合物氣體的氣體。作為含有含氟碳化合物氣體的氣體之一例，列舉對C4 F6 氣體添加惰性氣體的氣體等。作為具體的一例，亦可在蝕刻步驟供給對C4 F6 氣體添加Ar氣體的氣體。 作為另一例，亦可在蝕刻步驟供給對C4 F6 氣體添加Ar氣體的氣體後，僅供給不含C4 F6 氣體的Ar氣體，並將此等供給重複既定次數。作為惰性氣體，除了添加Ar氣體以外，亦可添加He氣體、Ne氣體、或Xe氣體之任一種。
閥群42包含複數個閥，流量控制部44包含質量流量控制器等複數個流量控制器。氣體供給部40之複數個氣體源，分別經由閥群42之對應的閥及流量控制部44之對應的流量控制器，而與氣體供給管38連接。
亦可在腔室12的底部側，且於支持部14與腔室12的側壁之間，設置排氣板。排氣板，例如藉由將陶瓷被覆於鋁材而形成。於腔室12且係此排氣板之下方，設置排氣口12e。排氣口12e，經由排氣管52而與排氣裝置50相連接。排氣裝置50，具備渦輪分子泵等真空泵，可將腔室12內的空間減壓至期望的真空度。此外，於腔室12之側壁設置晶圓W之搬出入口12g，可藉由閘閥54開啟關閉此搬出入口12g。
此外，電漿處理裝置10，進一步具備第1高頻電源62及第2高頻電源64。第1高頻電源62，為產生電漿產生用之高頻電力HF的高頻電力部之一例。第1高頻電源62，例如產生60MHz頻率之高頻電力HF。第1高頻電源62，經由匹配器66而與上部電極30連接。匹配器66，係用於將第1高頻電源62的輸出阻抗與負載側(上部電極30側)的輸入阻抗匹配之電路。
第2高頻電源64，產生用於將離子導入晶圓W之高頻偏壓電力LF。第2高頻電源64，例如產生20MHz頻率之高頻偏壓電力LF。第2高頻電源64，經由匹配器68而與下部電極LE連接。匹配器68，係用於將第2高頻電源64的輸出阻抗與負載側(下部電極LE側)的輸入阻抗匹配之電路。
電漿處理裝置10，進一步具備電源70。電源70，與上部電極30相連接。電源70，對上部電極30，施加用於往電極板34導入存在於處理空間S內的正離子之電壓。一例中，電源70，可為產生負的直流電壓之直流電源。另一例中，電源70，亦可為產生較低頻率的交流電壓之交流電源。從電源70對上部電極施加之電壓，可為-150V以下之電壓。亦即，藉由電源70對上部電極30施加之電壓，可為絕對值150以上之負的電壓。若從電源70對上部電極30施加此等電壓，則存在於處理空間S的正離子，碰撞電極板34。藉此，從電極板34釋出二次電子及/或矽。釋出的矽，與存在於處理空間S內的氟之活性種結合，減少氟之活性種的量。
此外，一實施形態中，電漿處理裝置10，可進一步具備控制部100。控制部100，係具備處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等的電腦，控制電漿處理裝置10之各部。控制部100，使用輸入裝置，操作者可為了管理電漿處理裝置10而進行指令之輸入操作等；此外，藉由顯示裝置，可將電漿處理裝置10之運作狀況視覺化顯示。進一步，於控制部100之記憶部，收納有用於以處理器控制在電漿處理裝置10實行之各種處理的控制程式、及用於因應處理條件而使電漿處理裝置10之各部實行處理的程式，亦即，收納有處理配方。
[電漿處理] 接著，參考圖2及圖3，並對於在上述構成之電漿處理裝置10施行的包含塗布步驟之電漿處理的一例予以說明。圖2為，顯示本實施形態的包含塗布步驟之電漿處理的一例之流程圖。圖3，顯示本實施形態的SAC(Self Aligned Contact，自對準接觸)製程之剖面的一例。
本實施形態的電漿處理，在SAC製程中，如圖2所示，首先，施行腔室12之清洗步驟(程序S10~S16)。接著，施行腔室12之塗布步驟(程序S18~S22)。接著，施行製品晶圓之蝕刻步驟(程序S24~S36)。另，各步驟，係由控制部100控制。
SAC製程，如圖3所示，為了在形成於晶圓W的矽(Si)基板150上之閘極電極140間將接觸洞H開口，而將閘極電極140上的SiO2 膜120蝕刻為光阻110之圖案。此時，藉由先以成為蝕刻阻擋件之Si3 N4 膜130覆蓋閘極電極140，即便接觸洞H的形成位置偏移，接觸洞H與閘極電極140仍不成為短路。
SAC製程中，若對上部電極30施加既定功率以上之高頻電力RF(Radio Freque ncy，射頻)，則蝕刻的貫穿性能惡化。其中一個原因為，藉由對上部電極30施加高頻電力RF，而在電漿中主要因離子作用將形成上部電極30的矽撞出，使其往處理空間S飛散，到達至洞H而沉積。
因而，本實施形態的包含塗布步驟之電漿處理中，在用於形成接觸洞H之蝕刻前，以碳膜於腔室12內預塗布，防止矽往處理空間S飛散而附著於晶圓W上。進一步，藉由在蝕刻步驟中對上部電極30施加高頻電力RF，而將藉由電漿之作用從預塗布在上部電極30之碳膜撞出的碳，往處理空間S供給。藉此，可追求對於Si3 N4 膜130之SiO2 膜120的選擇比之改善、及用於形成接觸洞H的蝕刻特性之改善。此一結果，可藉由最佳的碳膜塗布條件，兼顧閘極電極140之損耗抑制與蝕刻特性之改善。
回到圖2，說明本處理之細節。本處理一開始，則控制部100，控制腔室12之清洗步驟。具體而言，控制部100，搬入虛設晶圓(程序S10)。將虛設晶圓，載置於載置台PD上，藉由該載置台PD保持。接著，控制部100，從第1高頻電源62對上部電極30施加電漿產生用之高頻電力HF，從第2高頻電源64對下部電極LE施加偏壓導入用之高頻電力LF(程序S12)。接著，控制部100，供給含氧氣體以作為清洗氣體(程序S14)。作為含氧氣體，例如供給O2 氣體。接著，控制部100，藉由主要以高頻電力HF使含氧氣體電離及解離而產生的電漿，清洗腔室12之內部(程序S16)。
清洗步驟中，藉由清洗腔室12之內部，而將在前次的塗布步驟中塗布腔室12之內部時的碳膜、在蝕刻步驟中產生之副產物的沉積物去除。然則，在腔室12為新產品的情況或接近新產品的情況等，不必清洗腔室12之內部的情況，可省略程序S14及程序S16之清洗處理。
接著，控制部100，控制腔室12之塗布步驟。具體而言，控制部100，供給含有含碳氣體的氣體以作為塗布氣體(程序S18)。作為含碳氣體，例如供給CH4 氣體及Ar氣體。接著，控制部100，藉由主要以高頻電力HF從含有含碳氣體的氣體產生之電漿，在腔室12之內部使碳沉積，以形成的碳膜塗布腔室12之內部(程序S20)。接著，控制部100，搬出虛設晶圓(程序S22)。
以下顯示程序S20之塗布步驟的條件。 ＜塗布步驟：塗布條件＞ 腔室內壓力：40mTorr(5.33Pa) 電漿產生用之高頻電力HF：1000W 偏壓導入用之高頻電力LF：1000W 處理氣體： CH4 氣體：45sccm~55sccm Ar氣體：450sccm~550sccm 從以上的條件來看，塗布步驟中，對於Ar氣體的CH4 氣體之比率，為0.09~0.11的範圍內。
接著，控制部100，控制腔室12之蝕刻步驟。首先，控制部100，搬入製品晶圓(程序S24)。接著，控制部100，供給含有含氟碳化合物氣體的氣體以作為蝕刻氣體(程序S26)。作為含有含氟碳化合物氣體的氣體，例如供給C4 F6 氣體、Ar氣體、及O2 氣體。
此處，對於在下述狀態下施行之蝕刻予以說明，省略關於其之前的步驟之說明：蝕刻SiO2 膜120，直至圖3所示的在覆蓋閘極電極140之Si3 N4 膜130上留下些許SiO2 膜120。
接著，控制部100，藉由主要以高頻電力HF從含有含氟碳化合物氣體的氣體產生之電漿，形成含有從碳膜撞出的碳之沉積物(程序S28：沉積步驟)。
以下顯示程序S28之沉積步驟的條件。 ＜蝕刻步驟：沉積條件＞ 腔室內壓力：30mTorr(4.00Pa) 電漿產生用之高頻電力HF：100W 偏壓導入用之高頻電力LF：350W 處理氣體： C4 F6 氣體：8.46sccm~10.34sccm Ar氣體：1350sccm~1650sccm O2 氣體：7.2sccm~8.8sccm 接著，控制部100，供給惰性氣體(程序S30)。作為惰性氣體，例如供給Ar氣體。
接著，控制部100，藉由主要以高頻電力HF從惰性氣體產生之電漿，使沉積物所含有的碳與電漿處理空間S中的氟碳化合物之自由基反應，蝕刻SiO2 膜120 (程序S32：蝕刻步驟)。藉此，可選擇性地蝕刻覆蓋閘極電極140之Si3 N4 膜130上的SiO2 膜120。亦即，可改善對於Si3 N4 膜130之SiO2 膜120的選擇比。
以下顯示程序S32之蝕刻步驟的條件。 ＜蝕刻步驟：蝕刻條件＞ 腔室內壓力：30mTorr(4.00Pa) 電漿產生用之高頻電力HF：100W 偏壓導入用之高頻電力LF：350W 處理氣體： Ar氣體：1350sccm~1650sccm 另，在從程序S28之沉積步驟往程序S32之蝕刻步驟轉移之間，電漿持續產生而並未淬火。
接著，控制部100，判定重複次數n是否為20以上(程序S34)。將重複次數n的初始值設定為1。控制部100，在判定為重複次數n不為20以上的情況，於重複次數n加上1(程序S36)，回到程序S26。藉此，重複程序S28之沉積步驟與程序S32之蝕刻步驟，直至重複次數n成為20為止。藉此，可改善蝕刻特性。程序S34中，控制部100，在判定為重複次數n為20以上的情況，結束本處理。另，重複次數不限為20，亦可為2次以上。控制部100，亦可使n=1。
如同上述說明，本實施形態的包含塗布步驟之電漿處理，在SAC製程中，在晶圓W的蝕刻前以碳膜預塗布腔室12之內部。藉此，在塗布步驟後之蝕刻步驟中，對上部電極30施加既定功率以上之高頻電力RF(Radio Frequency，射頻)的情況，由於以碳膜塗布腔室12之內部，而可防止上部電極30的矽往處理空間S飛散而附著於晶圓W上之情形。
進一步，在蝕刻步驟中從覆蓋上部電極30之碳膜撞出碳，將碳往處理空間S供給。藉此，可改善蝕刻對象膜的選擇比與蝕刻特性。此一結果，若依本實施形態，則可藉由最佳的碳膜塗布條件，追求兼顧閘極電極140之損耗抑制與蝕刻特性之改善。以下，使用圖4及圖5，對於實際之塗布效果予以說明。
[碳膜之塗布] 圖4，顯示以上述塗布條件施行之本實施形態的塗布處理之沉積率(nm/min)的一例。首先，茲就關於中央部的內部單元(C)81C、最外周部的內部單元(E)81E、及其等之間的內部單元(M)81M之成膜率(Depo Rate：每1分鐘沉積之碳量)的實驗結果予以說明。
實驗之結果，內部單元(C)81C(I-CEL(C))的成膜率為44.2(nm/min)。此外，內部單元(M)81M(I-CEL(M))的成膜率為40.6(nm/min)。此外，內部單元(E)81E(IC EL(E))的成膜率為29.8(nm/min)。此外，外部單元82的成膜率為29.4(nm/min)。
此外，接地環83的成膜率為13.3(nm/min)。石英環84的成膜率為27.3(nm/ min)。矽環85的成膜率為2.3(nm/min)。覆蓋環86的成膜率為55.5(nm/min)。對焦環87的成膜率為13.7(nm/min)。
從以上實驗結果來看，得知由石英形成之石英環84及覆蓋環86，容易沉積碳膜。另一方面，由矽形成之內部單元(C)81C、內部單元(M)81M、內部單元(E)81 E、外部單元82、及對焦環87，相較於由石英形成之上述構件，不易沉積碳膜。進一步，得知接地之接地環83及矽環85的矽構件，相較於內部單元(C)81C、內部單元(M)81M、內部單元(E)81E、外部單元82、及對焦環87的矽構件，不易沉積碳膜。
此處，在蝕刻時撞出上部電極30之形成電極板34的矽，若附著於晶圓W，則對蝕刻處理造成不良影響。因而，重點在於使上部電極30之內部單元81及外部單元82的碳膜之厚度，增厚為抑制矽往晶圓W飛噴的程度。實驗結果中，在上部電極30之內部單元81及外部單元82的構件，碳膜沉積約30(nm/min)以上。從上述內容，得知在上部電極30之內部單元81及外部單元82的構件，將碳膜充分地塗布為在下一個步驟之蝕刻步驟使矽不往處理空間S飛噴的程度。
[效果] 接著，參考圖5，並對於閘極電極140之損耗抑制與蝕刻特性的兼顧予以說明。圖5的左側，顯示比較例之未施行塗布步驟的情況之蝕刻步驟後的SAC製程之結果的一例。圖5的右側，顯示本實施形態之施行塗布步驟的情況之蝕刻步驟後的SAC製程之結果的一例。
依此等結果，在比較例之未施行塗布步驟的情況之蝕刻步驟後的SAC製程之結果中，洞的深度為143.6nm。此外，Si3 N4 膜的損耗(SiN loss)為9.0nm，選擇比(Sel.)(對Si3 N4 膜選擇性地蝕刻SiO2 膜之比例)為9.9。此外，觀察影像，則Si3 N4 膜之肩部(Shoulder)遭受損害，肩部崩塌。
相對於此，本實施形態之施行塗布步驟的情況之蝕刻步驟後的SAC製程之結果中，洞的深度為145.0nm。此外，Si3 N4 膜的損耗為7.6nm，對於Si3 N4 膜之SiO2 膜的選擇比為11.9。此外，Si3 N4 膜之肩部並未遭受損害，肩部並未崩塌。
從上述內容，得知SiN loss及選擇比(Sel.)中，本實施形態之具有塗布步驟的情況之蝕刻結果，相較於比較例之不具有塗布步驟的情況之蝕刻結果，改善約10%。
從上述內容，得知藉由在蝕刻步驟前設置碳膜之塗布步驟，而可防止矽從上部電極30飛散。此外，蝕刻步驟，往處理空間S供給沉積物中的碳，使供給的碳與處理空間S中的氟碳化合物之自由基反應，蝕刻SiO2 膜。藉此，可改善對於Si3 N4 膜之SiO2 膜的選擇比，使Si3 N4 膜之肩部的損害消失。
[變形例] 最後，對圖2之變形例簡單地予以說明。圖6為，顯示本實施形態之變形例的包含塗布步驟之電漿處理的一例之流程圖。對於與圖2之電漿處理相同的處理內容之程序，給予相同編號。
依此，在程序S10~S24之處理後，控制部100，供給含有含氟碳化合物氣體的氣體以作為蝕刻氣體(程序S26)。作為含有含氟碳化合物氣體的氣體，例如供給C4 F6 氣體、Ar氣體、及O2 氣體。
接著，控制部100，使從碳膜撞出的碳，與電漿處理空間S中的氟碳化合物之自由基反應，蝕刻SiO2 膜120(程序S40：蝕刻步驟)。藉此，可選擇性地蝕刻覆蓋閘極電極140之Si3 N4 膜130上的SiO2 膜120。亦即，可改善對於Si3 N4 膜130之SiO2 膜120的選擇比。
以上，依變形例的電漿處理，亦於蝕刻步驟前包含碳膜之塗布步驟，對在蝕刻步驟中供給之含有含氟碳化合物氣體的氣體加入從碳膜中撞出的碳。藉此， 可對Si3 N4 膜130選擇性地蝕刻SiO2 膜120。如此地，藉由改善蝕刻的選擇比，可使Si3 N4 膜130之肩部的形狀良好，改善蝕刻特性。
另，變形例之蝕刻步驟，不重複施行沉積步驟(圖2的程序S28)與蝕刻步驟(圖2的程序S32)。然而，藉由將沉積步驟與蝕刻步驟重複數十次，可更為改善蝕刻特性。
另，SiO2 膜120，係含氧化矽膜之一例，為第1含矽膜之一例；Si3 N4 膜130，係含氮化矽膜之一例，為第2含矽膜之一例。
以上，雖藉由上述實施形態說明電漿處理方法及電漿處理裝置，但本發明之電漿處理方法及電漿處理裝置並未限定於上述實施形態，可在本發明之範圍內進行各種變形及改良。上述複數實施形態所記載的事項，可在不相矛盾之範圍組合。
例如，含碳氣體可為C4 F6 、C5 F8 、C6 F6 等高次氟碳化合物氣體Cx Fy 。 此外，例如，本發明，不僅可應用在圖1之平行平板型雙頻施加裝置，亦可應用在其他電漿處理裝置。作為其他電漿處理裝置，亦可為電容耦合型電漿(CCP：Capacitively Coupled Plasma)裝置、電感耦合型電漿(ICP：Inductively Coupled Plasma)處理裝置、使用輻射狀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、表面波電漿處理裝置等。然則，對上部電極施加高頻電力HF或微波電力。
本說明書中，作為被處理體，雖對半導體晶圓W進行說明，但並不限於此一形態，亦可為使用在LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)、FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)等的各種基板、光罩、CD基板、印刷基板等。
10‧‧‧電漿處理裝置12‧‧‧腔室12e‧‧‧排氣口12g‧‧‧搬出入口14‧‧‧支持部18a‧‧‧第1板18b‧‧‧第2板22‧‧‧直流電源23‧‧‧開關24‧‧‧冷媒流路26a、26b‧‧‧配管28‧‧‧熱傳氣體供給管線30‧‧‧上部電極32‧‧‧絕緣性遮蔽構件34‧‧‧電極板34a‧‧‧氣孔36‧‧‧電極支持體36a‧‧‧氣體擴散室36b‧‧‧氣體流通孔36c‧‧‧氣體導入口38‧‧‧氣體供給管40‧‧‧氣體供給部42‧‧‧閥群44‧‧‧流量控制部50‧‧‧排氣裝置52‧‧‧排氣管54‧‧‧閘閥62‧‧‧第1高頻電源64‧‧‧第2高頻電源66、68‧‧‧匹配器70‧‧‧電源81、81C、81E、81M‧‧‧內部單元82‧‧‧外部單元83‧‧‧接地環84‧‧‧石英環85‧‧‧矽環86‧‧‧覆蓋環87‧‧‧對焦環100‧‧‧控制部110‧‧‧光阻120‧‧‧SiO2膜130‧‧‧Si3N4膜140‧‧‧閘極電極150‧‧‧矽基板ESC‧‧‧靜電吸盤H‧‧‧接觸洞HF‧‧‧高頻電力LE‧‧‧下部電極LF‧‧‧偏壓電力PD‧‧‧載置台RF‧‧‧高頻電力S‧‧‧處理空間S10~S40‧‧‧程序W‧‧‧晶圓
【圖1】係顯示一實施形態的電漿處理裝置之一例的圖。 【圖2】係顯示一實施形態的包含塗布步驟之電漿處理的一例之流程圖。 【圖3】係顯示一實施形態的SAC製程之剖面的一例之圖。 【圖4】係顯示一實施形態的塗布處理之結果的一例之圖。 【圖5】係顯示一實施形態的塗布處理之效果的一例之圖。 【圖6】係顯示一實施形態的變形例之包含塗布步驟之電漿處理的一例之流程圖。
120‧‧‧SiO2膜
130‧‧‧Si3N4膜
140‧‧‧閘極電極

Claims (6)

  1. 一種電漿處理方法，包含如下步驟：高頻電力施加步驟，對腔室之上部電極施加高頻電力；塗布步驟，將含有含碳氣體的第1氣體供給至該腔室之內部，藉由從該第1氣體產生之電漿，以碳膜塗布該上部電極的表面；以及蝕刻步驟，於該塗布步驟後，將含有含氟碳化合物氣體的第2氣體供給至該腔室之內部，藉由從該第2氣體產生之電漿，將覆蓋形成於被處理體的電極之含氮化矽膜上的含氧化矽膜予以蝕刻；該第1氣體，係CH4氣體與惰性氣體的混合氣體；CH4氣體對於該惰性氣體之比率為0.09~0.11。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中，包含清洗步驟，於該塗布步驟前，將含氧氣體供給至該腔室之內部，藉由從該含氧氣體產生之電漿，清洗該腔室之內部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理方法，其中，該腔室之內部的構件之至少一部分，含有矽。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理方法，其中，該蝕刻步驟，供給該第2氣體，藉由從該第2氣體產生之電漿，使含有從該碳膜撞出的碳之沉積物沉積後，供給惰性氣體，藉由從該惰性氣體產生之電漿，使該沉積物所含有的碳與氟碳化合物之自由基反應而進行蝕刻。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理方法，其中，該蝕刻步驟，將供給該第2氣體之步驟、與供給該惰性氣體之步驟，重複既定次數。
  6. 一種電漿處理裝置，包含：氣體供給部，供給氣體；高頻電力部，供給高頻電力；以及控制部，控制藉由以該高頻電力從該氣體產生之電漿所施行的處理；該控制部，控制如下處理：高頻電力施加處理，對腔室之上部電極施加高頻電力；塗布處理，將含有含碳氣體的第1氣體供給至該腔室之內部，藉由從該第1氣體產生之電漿，以碳膜塗布該上部電極的表面；以及蝕刻處理，於該塗布處理後，將含有含氟碳化合物氣體的第2氣體供給至該腔室之內部，藉由從該第2氣體產生之電漿，將覆蓋形成在被處理體的電極之含氮化矽膜上的含氧化矽膜予以蝕刻；該第1氣體，係CH4氣體與惰性氣體的混合氣體；CH4氣體對於該惰性氣體之比率為0.09~0.11。
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