TWI822731B - 蝕刻方法及電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種蝕刻方法及電漿處理裝置，相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻被加工物的第1區域。一實施形態之方法，相對於包含矽及／或鍺的第2區域，選擇性蝕刻包含矽及氮的第1區域。此方法，藉由氫電漿，將包含第1區域之表面的第1區域之至少一部分改質而形成第1改質區域。藉由氧電漿，將包含第2區域之表面的第2區域之至少一部分改質而形成第2改質區域。藉由氟電漿，相對於第2改質區域，選擇性蝕刻第1改質區域。

Description

蝕刻方法及電漿處理裝置
本發明所揭露之實施形態，係關於一種蝕刻方法及電漿處理裝置。
在電子裝置的製造中，有時會要求由不同材料形成之二個區域中的一個區域相對於另一個區域被選擇性蝕刻。例如，二個區域中的第1區域，由氮化矽形成，二個區域中的第2區域，由氧化矽形成。
為了相對於由氧化矽形成的第2區域，選擇性蝕刻由氮化矽形成的第1區域，一般而言，施行使用氫氟碳化合物氣體之電漿蝕刻。使用氫氟碳化合物氣體之電漿蝕刻中，藉由氟碳化合物的沉積物保護第2區域，並藉由電漿中的活性物種蝕刻第1區域。關於此等電漿蝕刻，記載於專利文獻1。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2003-229418號公報
然而，第2區域，有使用由氧化矽以外之材料形成的情況。因此，要求使第1區域，相對於由與該第1區域之材料不同材料形成的第2區域被選擇性蝕刻。
第1態樣中，提供一種蝕刻方法，相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域。第1區域，包含矽及氮。第2區域，包含矽及/或鍺。此方法，包含如下步驟：(i)第1區域改質步驟，使用氫電漿將包含第1區域之表面的第1區域之至少一部分改質，從第1區域之至少一部分形成第1改質區域；(ii)第2區域改質步驟，使用氧電漿將包含第2區域之表面的第2區域之至少一部分改質，從第2區域之至少一部分形成第2改質區域；以及(iii)蝕刻步驟，使用氟電漿而相對於第2改質區域，選擇性蝕刻第1改質區域。
在第1態樣之方法，以氫的活性物種將第1區域之至少一部分改質，形成第1改質區域。第1改質區域，相較於第1區域，容易以氟的活性物種蝕刻。此外，以氧的活性物種將第2區域之至少一部分改質，形成第2改質區域。第2改質區域，相較於第2區域，不易以氟的活性物種蝕刻。因此，藉由氟的活性物種，相 對於第2改質區域，選擇性蝕刻第1改質區域。亦即，依此方法，則相對於第2區域，選擇性蝕刻第1區域。此外，在此方法中利用之電漿中的活性物種，具有相當低之沉積性，或實質上不具有沉積性。因此，依此方法，則被加工物上之沉積物的生成受到抑制。
一實施形態中，將第2區域之至少一部分改質的第2區域改質步驟，與將第1區域之至少一部分改質的第1區域改質步驟、及蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟中之至少一者同時進行。
一實施形態中，重複進行包含以下步驟之程序：將第1區域之至少一部分改質的第1區域改質步驟、將第2區域之至少一部分改質的第2區域改質步驟、及蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟。
一實施形態之方法，在上述程序的重複進行中，可變更將第1區域之至少一部分改質的第1區域改質步驟之進行時間長度、將第2區域之至少一部分改質的第2區域改質步驟之進行時間長度、及蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟之進行時間長度中的至少一者。
一實施形態中，上述程序可在包含露出第2區域之時間點的期間中進行。
一實施形態中，將第1區域之至少一部分改質的第1區域改質步驟、將第2區域之至少一部分改質的第2區域改質步驟、及蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟，係 在將被加工物載置於設置在電漿處理裝置之腔室中的支持台上之狀態下進行。上述程序進一步包含吹掃步驟：於蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟後，吹掃腔室中之內部空間。
在吹掃步驟之一實施形態，往內部空間供給含氫氣體。一實施形態中，在上述程序的進行中，連續地往內部空間供給含氫氣體。在一實施形態的吹掃步驟，並無電漿生成。
一實施形態中，將第1區域之至少一部分改質的第1區域改質步驟、及蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟，係在將加工物載置於設置在電漿處理裝置之腔室中的支持台上之狀態下進行。支持台，包含下部電極，該下部電極供給用於將離子吸入於被加工物之偏壓射頻電力。將第1區域之至少一部分改質的第1區域改質步驟中之偏壓射頻電力，較蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟中之偏壓射頻電力更大。一實施形態中，可在蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟，亦生成氫電漿。
一實施形態中，第1區域之蝕刻率相對於第2區域之蝕刻率的比，即選擇比，為10以上。亦即，蝕刻第1改質區域的蝕刻步驟中，第1改質區域之蝕刻率為，第2改質區域之蝕刻率的10倍以上。
第2態樣中，提供一種蝕刻方法，相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域。第1區域，包含矽及氮。第2區域，包含金屬。此方法，包含如下步驟：(i)第1區域改質步驟，使用氫電漿將包含第1區域之表面的第1 區域之至少一部分改質，從第1區域之至少一部分形成改質區域；以及(ii)蝕刻步驟，使用氟電漿蝕刻改質區域。
第2態樣之方法，以氫的活性物種將第1區域之至少一部分改質，形成改質區域。改質區域，相較於第1區域，容易以氟的活性物種蝕刻。另一方面，氫的活性物種幾乎未將第2區域改質。因此，藉由氟的活性物種，相對於第2區域，選擇性蝕刻改質區域。亦即，依此方法，則相對於第2區域，選擇性蝕刻第1區域。此外，在此方法中利用之電漿中的活性物種，具有相當低之沉積性，或實質上不具有沉積性。因此，依此方法，則被加工物上之沉積物的生成受到抑制。
一實施形態中，該方法，進一步包含第2區域改質步驟：使用氧電漿將包含第2區域之表面的第2區域之至少一部分改質。在蝕刻改質區域的該蝕刻步驟，相對於經改質的第2區域之至少一部分選擇性蝕刻改質區域。
第3電漿態樣中，提供一種電漿處理裝置，用於相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域。第1區域，包含矽及氮。第2區域，包含矽及/或鍺。電漿處理裝置，具備腔室、支持台、氣體供給部、電漿生成部、及控制部。腔室，提供內部空間。支持台，構成為在內部空間中支持被加工物。氣體供給部，構成為往內部空間供給氣體。電漿生成部，構成為在內部空間中激發氣體而生成電漿。控制部，構成為控制氣體供給部及電漿生成部。控制部，進行如下控制：(i)為了使用氫電漿將包含第1區域之表面的第1區域之至少一部分改質而形成第1改質區域，控制氣體供給部及電漿生成部，俾於內部空間中 生成含氫氣體之電漿；(ii)為了使用氧電漿將包含第2區域之表面的第2區域之至少一部分改質而形成第2改質區域，控制氣體供給部及電漿生成部，俾於內部空間中生成含氧氣體之電漿；以及(iii)為了使用氟電漿而相對於第2改質區域，選擇性蝕刻第1改質區域，控制氣體供給部及電漿生成部，俾於內部空間中生成含氟氣體之電漿。
第4態樣中，提供一種電漿處理裝置，用於相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域。第1區域，包含矽及氮。第2區域，包含金屬。電漿處理裝置，具備腔室、支持台、氣體供給部、電漿生成部、及控制部。腔室，提供內部空間。支持台，構成為在內部空間中支持被加工物。氣體供給部，構成為往內部空間供給氣體。電漿生成部，構成為在內部空間中激發氣體而生成電漿。控制部，構成為控制氣體供給部及電漿生成部。控制部，進行如下控制：(i)為了使用氫電漿將包含第1區域之表面的第1區域之至少一部分改質而形成改質區域，控制氣體供給部及電漿生成部，俾於內部空間中生成含氫氣體之電漿；以及(ii)為了使用氟電漿蝕刻選擇性地改質區域，控制氣體供給部及電漿生成部，俾於內部空間中生成含氟氣體之電漿。
第5態樣中，提供一種蝕刻方法，相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域。該方法，包含如下步驟：(i)第1區域改質步驟，使用第1電漿將包含第1區域之表面的第1區域之至少一部分改質，從第1區域之至少一部分形成第1改質區域；(ii)第2區域改質步驟，使用第2電漿將包含第2區域之表面的第2區域之至少一部分改質，從第2區域之至少一部分形成第2改質區 域；以及(iii)蝕刻步驟，使用第3電漿而相對於第2改質區域，選擇性蝕刻第1改質區域。第1電漿，將第1區域之至少一部分改質，俾使第3電漿所造成的第1改質區域之蝕刻率，較第3電漿所造成的第1區域之蝕刻率更為提高。第2電漿，將第2區域之至少一部分改質，俾使第3電漿所造成的第2改質區域之蝕刻率，較第3電漿所造成的第2區域之蝕刻率更為降低。
第6態樣中，提供一種電漿處理裝置，用於相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域。電漿處理裝置，具備腔室、支持台、氣體供給部、電漿生成部、及控制部。腔室，提供內部空間。支持台，構成為在內部空間中支持被加工物。氣體供給部，構成為往內部空間供給氣體。電漿生成部，構成為在內部空間中激發氣體而生成電漿。控制部，構成為控制氣體供給部及電漿生成部。控制部，進行如下控制：(i)為了使用第1電漿將包含第1區域之表面的第1區域之至少一部分改質而形成第1改質區域，控制氣體供給部及電漿生成部，俾於內部空間中生成第1電漿；(ii)為了使用第2電漿將包含第2區域之表面的第2區域之至少一部分改質而形成第2改質區域，控制氣體供給部及電漿生成部，俾於內部空間中生成第2電漿；以及(iii)為了使用第3電漿而相對於第2改質區域，選擇性蝕刻第1改質區域，控制氣體供給部及電漿生成部，俾於內部空間中生成第3電漿。第1電漿，將第1區域之至少一部分改質，俾使第3電漿所造成的第1改質區域之蝕刻率，較第3電漿所造成的第1區域之蝕刻率更為提高。第2電漿，將第2區域之至少一部分改質，俾使第3電漿所造成的第2改質區域之蝕刻率，較第3電漿所造成的第2區域之蝕刻率更為降低。
如同上述說明，可使被加工物的第1區域，相對於由與該第1區域之材料不同材料形成的第2區域，被選擇性蝕刻。
10:電漿處理裝置
12:腔室
12e:排氣口
12i:氣體導入口
12p:開口
12s:內部空間
13:支持部
14:支持台
16:靜電吸盤
18:下部電極
18a:第1板
18b:第2板
22:直流電源
23:開關
24:流路
26a、26b:配管
28:氣體供給管線
30:射頻電源
32:匹配器
34:屏蔽件
36:配管
38:排氣裝置
42:窗構件
44:氣體供給部
44a:氣體源群
44b:流量控制器群
44c:閥群
46:配管
48:閘閥
50:天線
52A:內側天線元件
52B:外側天線元件
54:夾持體
60:屏蔽構件
62A:內側屏蔽牆
62B:外側屏蔽牆
64A:內側屏蔽板
64B:外側屏蔽板
68A、68B:致動器
70A、70B:射頻電源
80:控制部
FR:對焦環
HP:加熱器電源
HT:加熱器
MK:區域
MR1、MR2:改質區域
MT:方法
P1、P2、P12、P31、P32:電漿
R1:第1區域
R2:第2區域
R3:第3區域
SQ:程序
W、W3、W4、W5:被加工物
STa、ST1~ST5:步驟
圖1係顯示實施形態之方法的流程圖。
圖2(a)係可應用圖1所示之方法的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖2(b)係說明圖1所示之方法的步驟ST1之圖；圖2(c)係圖1所示之方法的步驟ST1之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖3(a)係可應用圖1所示之方法的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖3(b)係說明圖1所示之方法的步驟ST1之圖；圖3(c)係說明圖1所示之方法的步驟ST2之圖；圖3(d)係圖1所示之方法的步驟ST1及步驟ST2之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖4(a)係可應用圖1所示之方法的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖4(b)係說明圖1所示之方法的步驟ST1及步驟ST2之圖；圖4(c)係圖1所示之方法的步驟ST1及步驟ST2之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖5(a)係說明圖1所示之方法的步驟ST3之圖；圖5(b)係圖1所示之方法的步驟ST3之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖5(c)係圖1所示的方法之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖6(a)係說明圖1所示之方法的步驟ST3之圖；圖6(b)係圖1所示之方法的步驟ST3之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖6(c)係圖1所示的方法之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖7(a)係說明圖1所示之方法的步驟ST3之圖；圖7(b)係圖1所示之方法的步驟ST3之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖7(c)係圖1所示的方法之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖8係概略顯示一實施形態之電漿處理裝置的圖。
圖9係與方法MT有關的時序圖。
圖10係與方法MT有關的時序圖。
圖11係與方法MT有關的時序圖。
圖12係與方法MT有關的時序圖。
圖13係與方法MT有關的時序圖。
圖14係與方法MT有關的時序圖。
圖15(a)係第3例之被加工物的部分放大剖面圖；圖15(b)係步驟ST1之進行後的第3例之被加工物的部分放大剖面圖；圖15(c)係步驟ST3之進行後的第3例之被加工物的部分放大剖面圖；圖15(d)係步驟ST2及步驟ST3之進行後的第3例之被加工物的部分放大剖面圖；圖15(e)為，步驟ST3之進一步進行後的第3例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖16(a)係第4例之被加工物的部分放大剖面圖；圖16(b)係步驟ST1及步驟ST2之進行後的第4例之被加工物的部分放大剖面圖；圖16(c)係步驟ST3之進行後的第4例之被加工物的部分放大剖面圖；圖16(d)係步驟ST1之進一步 進行後的第4例之被加工物的部分放大剖面圖；圖16(e)係步驟ST2及步驟ST3之進行後的第4例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖17(a)係第5例之被加工物的部分放大剖面圖；圖17(b)係步驟ST1之進行後的第5例之被加工物的部分放大剖面圖；圖17(c)係步驟ST1及步驟ST2之進行後的第5例之被加工物的部分放大剖面圖；圖17(d)係步驟ST3之進行後的第5例之被加工物的部分放大剖面圖；圖17(e)係步驟ST3之進行後的第5例之被加工物的部分放大剖面圖。
以下，參考附圖，茲就各種實施形態詳細地說明。另，對於各附圖中相同或相當之部分給予相同符號。
圖1為，顯示實施形態之方法的流程圖。圖1所示之方法MT為，相對於被加工物的第2區域選擇性蝕刻該被加工物的第1區域之方法。圖2(a)、圖3(a)、及圖4(a)為，可應用一實施形態之方法的一例之被加工物的部分放大剖面圖。圖2(a)、圖3(a)、及圖4(a)所示之被加工物W，具備第1區域R1及第2區域R2。被加工物W，例如具有略圓盤形狀。
第1區域R1及第2區域R2，由彼此不同之材料形成。作為第1例，第1區域R1包含矽及氮，第2區域R2包含矽及/或鍺。於第1例中，第1區域R1，例如，由氮 化矽、氮氧化矽、或碳氮化矽形成。於第1例中，第2區域R2，例如，由矽、鍺、或矽鍺形成。
作為第2例，第1區域R1包含矽及氮，第2區域R2包含金屬。於第2例中，第1區域R1，例如，由氮化矽、氮氧化矽、或碳氮化矽形成。於第2例中，第2區域R2，例如，由鈦、氮化鈦、氧化鈦、鎢、碳化鎢、釕、鉿、氧化鉿、鋯、氧化鋯、或鉭形成。另，若第1區域R1之材料及第2區域R2之材料彼此不同，即無限定。
在方法MT，使用電漿處理裝置。圖8為，概略顯示一實施形態之電漿處理裝置的圖。圖8所示之電漿處理裝置10，可使用於：相對於被加工物W的第2區域，選擇性蝕刻被加工物W的第1區域。電漿處理裝置10，具備ICP(Inductively Coupled Plasma，感應耦合電漿)型之電漿生成部。
電漿處理裝置10，具備腔室12。腔室12，例如由鋁等金屬形成。腔室12，例如具有略圓筒形狀。腔室12，提供內部空間12s。
於內部空間12s中，設置支持台14。支持台14，構成為固持搭載於其上方之被加工物W。支持台14，可藉由支持部13支持。支持部13，設置於內部空間12s中，從腔室12的底部往上方延伸。支持部13，例如具有略圓筒形狀。支持部13，例如由石英等絕緣材料形成。
支持台14，具備靜電吸盤16及下部電極18。下部電極18，包含第1板18a及第2板18b。第1板18a及第2板18b，例如由鋁等金屬形成。第1板18a及第2板18b，例如具有略圓盤形狀。第2板18b，設置於第1板18a上。第2板18b，與第1板18a電性連接。
靜電吸盤16，設置於第2板18b上。靜電吸盤16，具備本體及電極。靜電吸盤16之本體，由介電材料或絶緣體形成。靜電吸盤16之電極，係具有導電性的膜，設置於本體內。經由開關23，將靜電吸盤16之電極與直流電源22電性連接。若對靜電吸盤16之電極施加來自直流電源22的直流電壓，則在被加工物W與靜電吸盤16之間產生靜電引力。被加工物W，藉由靜電引力而吸附於靜電吸盤16，由靜電吸盤16固持。
在使用電漿處理裝置10時，對焦環FR，以包圍被加工物W之邊緣及靜電吸盤16之邊緣部的方式，配置於第2板18b之邊緣部上。對焦環FR，係為了改善電漿處理的均一性而利用。對焦環FR，例如由石英形成。
於第2板18b中，形成流路24。於流路24，為了進行支持台14的溫度調整，而從設置於腔室12之外部的供給器(例如急冷器單元)，供給熱交換媒體(例如冷媒)。供給器，可具有調整熱交換媒體之溫度的功能。從供給器經由配管26a，往流路24供給熱交換媒體。供給至流路24的熱交換媒體，經由配管26b返回供給器。往流路24供給的熱交換媒體，經由支持台14而調整載置於靜電吸盤16上之被加工物W的溫度。
在電漿處理裝置10，氣體供給管線28通過支持台14延伸至靜電吸盤16的頂面。將來自熱傳氣體供給機構之熱傳氣體，例如He氣體，經由氣體供給管線28而往靜電吸盤16的頂面與被加工物W的背面之間供給。熱傳氣體，促進支持台14與被加工物W的熱交換。
於支持台14內，可設置加熱器HT。加熱器HT，例如為電阻加熱元件。加熱器HT，嵌入至第2板18b內，或靜電吸盤16內。加熱器HT，與加熱器電源HP連接。藉由從加熱器電源HP對加熱器HT供給電力，而調整支持台14的溫度，並調整被加工物W的溫度。
將支持台14之下部電極18，經由匹配器32而與射頻電源30連接。對下部電極18，供給來自射頻電源30之偏壓射頻電力。偏壓射頻電力，具有適合將離子吸入於搭載在支持台14上之被加工物W的頻率。偏壓射頻電力的頻率，例如，為400〔kHz〕~40.68〔MHz〕之範圍內的頻率，在一例中為13.56〔MHz〕的頻率。匹配器32，具備用於將射頻電源30之輸出阻抗與負載側(下部電極18側)之阻抗匹配的電路。另，在電漿處理裝置10，藉由對下部電極18供給偏壓射頻電力，亦能夠以不使用生成電漿用之其他射頻電力的方式，生成電漿。亦即，射頻電源30，可構成一實施形態之電漿生成部。
在電漿處理裝置10，沿著腔室12之內壁以可任意裝卸的方式設置屏蔽件34。屏蔽件34，亦設置於支持部13之外周。屏蔽件34，係用於防止蝕刻副產物 附著於腔室12的構件。屏蔽件34，可藉由將Y2O3等陶瓷被覆於鋁製的母材之表面而構成。
於支持台14與腔室12的側壁之間，形成排氣路。此排氣路，與形成在腔室12的底部之排氣口12e連結。排氣口12e，經由配管36而與排氣裝置38連接。排氣裝置38，包含壓力調整器、及真空泵。壓力調整器，例如為自動壓力控制閥。真空泵，可包含渦輪分子泵及乾式泵等一個以上之減壓泵。於排氣路，亦即，於支持台14與腔室12的側壁之間，設置擋板40。擋板40，於其板厚方向形成貫通擋板40的複數貫通孔。擋板40，例如，可藉由將Y2O3等陶瓷被覆於鋁製的母材之表面而構成。
將腔室12的頂部開口。腔室12的頂部之開口，藉由窗構件42關閉。窗構件42，由石英等介電材料形成。窗構件42，例如呈板狀。作為一例，將窗構件42的底面與載置於靜電吸盤16上之被加工物W的頂面之間的距離，設定為120mm~180mm。
於腔室12的側壁，形成氣體導入口12i。氣體導入口12i，經由配管46而與氣體供給部44連接。氣體供給部44，往內部空間12s供給在方法MT利用之複數種氣體。氣體供給部44，包含氣體源群44a、流量控制器群44b、及閥群44c。氣體源群44a，包含複數氣體源。複數氣體源，包含在方法MT利用之複數種氣體的氣體源。流量控制器群44b，包含複數流量控制器。複數流量控制器，分別為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。閥群44c，包含複數閥。氣體源群44a 之複數氣體源，分別經由流量控制器群44b之複數流量控制器中的對應之流量控制器、及閥群44c之複數閥中的對應之閥，而與氣體導入口12i連接。另，氣體導入口12i，亦可不形成在腔室12的側壁，而形成在窗構件42等其他處。
於腔室12的側壁，形成開口12p。被加工物W，在內部空間12s與腔室12的外部之間搬運時，通過開口12p。開口12p，可藉由閘閥48開閉。閘閥48，沿著腔室12的側壁設置。
於腔室12的頂部上方、及窗構件42上方，設置天線50及屏蔽構件60。天線50及屏蔽構件60，設置於腔室12的外側。一實施形態中，天線50，具備內側天線元件52A及外側天線元件52B。內側天線元件52A，為渦流狀之線圈，在窗構件42之中央部上方延伸。外側天線元件52B，為渦流狀之線圈，在窗構件42上方，且在內側天線元件52A之外側延伸。內側天線元件52A及外側天線元件52B，分別由銅、鋁、不鏽鋼等導體形成。
內側天線元件52A及外側天線元件52B，一同由複數夾持體54夾持，藉由此等複數夾持體54支持。複數夾持體54，各自具有桿狀之形狀。複數夾持體54，從內側天線元件52A之中心附近放射狀地延伸至外側天線元件52B之外側。
屏蔽構件60，覆蓋天線50。屏蔽構件60，包含內側屏蔽牆62A及外側屏蔽牆62B。內側屏蔽牆62A，具有筒形。內側屏蔽牆62A，以包圍內側天線元件52A的方式，設置於內側天線元件52A與外側天線元件52B之間。外側屏蔽牆62B， 具有筒形。外側屏蔽牆62B，以包圍外側天線元件52B的方式，設置於外側天線元件52B之外側。
於內側天線元件52A之上方，以封閉內側屏蔽牆62A的開口之方式，設置圓盤狀的內側屏蔽板64A。於外側天線元件52B之上方，以封閉內側屏蔽牆62A與外側屏蔽牆62B之間的開口之方式，設置環狀板形的外側屏蔽板64B。
另，屏蔽構件60之屏蔽牆及屏蔽板的形狀，並未限定為上述形狀。屏蔽構件60之屏蔽牆的形狀，亦可為方管形狀等其他形狀。
將內側天線元件52A、外側天線元件52B，分別與射頻電源70A、射頻電源70B連接。從射頻電源70A、射頻電源70B，對內側天線元件52A、外側天線元件52B，分別供給具有相同頻率或不同頻率之電源射頻電力。若對內側天線元件52A供給來自射頻電源70A之電源射頻電力，則在內部空間12s中產生感應磁場，藉由該感應磁場激發內部空間12s中的氣體。藉此，在被加工物W的中央區域之上方生成電漿。若對外側天線元件52B供給來自射頻電源70B之電源射頻電力，則在內部空間12s中產生感應磁場，藉由該感應磁場激發內部空間12s中的氣體。藉此，在被加工物W的邊緣區域之上方，生成環狀之電漿。亦即，射頻電源70A及70B，可構成一實施形態之電漿生成部。
另，必須因應從射頻電源70A、射頻電源70B分別輸出之電源射頻電力，而調整內側天線元件52A、外側天線元件52B的電氣長度。因此，內側屏蔽板64A、 外側屏蔽板64B各自之高度方向的位置，係藉由致動器68A、致動器68B個別地調整。
電漿處理裝置10，可進一步具備控制部80。控制部80，可為具備處理器、記憶體等記憶部、輸入裝置、顯示裝置等之電腦。控制部80，可遵照儲存在記憶部的控制程式及配方資料而運作，控制電漿處理裝置10之各種要素。具體而言，控制部80，控制流量控制器群44b的複數流量控制器、閥群44c的複數閥、排氣裝置38、射頻電源70A、射頻電源70B、射頻電源30、匹配器32、加熱器電源HP等電漿處理裝置之各種要素。控制部80，遵照控制程式及配方資料，控制電漿處理裝置10之各種要素，藉而可進行方法MT。
以下，再度參考圖1，以使用電漿處理裝置10之情況為例，對方法MT予以說明。此外，下述說明中，參考圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)、圖3(a)、圖3(b)、圖3(c)、圖3(d)、圖4(a)、圖4(b)、圖4(c)、圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)、圖6(a)、圖6(b)、圖6(c)、圖7(a)、圖7(b)、及圖7(c)。圖2(b)為，說明圖1所示之方法的步驟ST1之圖；圖2(c)為，圖1所示之方法的步驟ST1之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。圖3(b)為，說明圖1所示之方法的步驟ST1之圖；圖3(c)為，說明圖1所示之方法的步驟ST2之圖；圖3(d)為，圖1所示之方法的步驟ST1及步驟ST2之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。圖4(b)為，說明圖1所示之方法的步驟ST1及步驟ST2之圖；圖4(c)為，圖1所示之方法的步驟ST1及步驟ST2之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。圖5(a)為，說明圖1所示之方法的步驟ST3 之圖；圖5(b)為，圖1所示之方法的步驟ST3之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖5(c)為，圖1所示的方法之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。圖6(a)為，說明圖1所示之方法的步驟ST3之圖；圖6(b)為，圖1所示之方法的步驟ST3之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖6(c)為，圖1所示的方法之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。圖7(a)為，說明圖1所示之方法的步驟ST3之圖；圖7(b)為，圖1所示之方法的步驟ST3之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖；圖7(c)為，圖1所示的方法之進行後的一例之被加工物的部分放大剖面圖。
此外，下述說明，參考圖9~圖14。圖9~圖14，分別為與方法MT有關的時序圖。在圖9~圖14之各自的時序圖中，橫軸表示時間。在圖9~圖14之各自的時序圖中，電源射頻電力，表示為了生成電漿而由射頻電源70A及射頻電源70B供給的電源射頻電力；偏壓射頻電力，表示從射頻電源30對下部電極18供給的偏壓射頻電力。在圖9~圖14之各自的時序圖中，各氣體之流量為0，表示未往內部空間12s供給該氣體；各氣體之流量較0更大，表示往內部空間12s供給該氣體。
方法MT，係在將被加工物W載置於支持台14上而以靜電吸盤16固持之狀態下進行。方法MT，包含步驟ST1及步驟ST3。一實施形態中，方法MT，進一步包含步驟ST2。在一實施形態之方法MT，將包含步驟ST1及步驟ST3，或包含步驟ST1、步驟ST2、及步驟ST3之程序SQ，進行1次或重複進行。程序SQ，例如進行1次以上200次以下之次數。
方法MT，可進一步包含步驟STa。步驟STa，係在程序SQ之進行前進行。例如，於被加工物W中，在以其他區域覆蓋第1區域R1之情況，為了蝕刻該其他區域，使第1區域R1露出，而進行步驟STa。在其他區域係由氧化矽形成之情況，於步驟STa中，藉由含氟氣體之電漿蝕刻該其他區域直至第1區域R1露出為止。於步驟STa中，控制部80，控制氣體供給部44，以將含氟氣體往內部空間12s供給。於步驟STa中，控制部80，控制排氣裝置38，以將內部空間12s中的壓力設定為指定的壓力。於步驟STa中，控制部80，控制射頻電源70A及70B，以生成含氟氣體之電漿。亦即，控制部80，控制射頻電源70A及70B，以供給電源射頻電力。於步驟STa中，控制部80，控制射頻電源30，以對下部電極18供給偏壓射頻電力。
抑或，在以第1區域R1覆蓋第2區域R2之情況，為了蝕刻第1區域R1，而進行步驟STa至第2區域R2露出為止，或至緊接第2區域R2露出前為止。此一情況，在步驟STa，進行包含步驟ST1及步驟ST3而不包含步驟ST2之其他程序。
程序SQ的步驟ST1，對被加工物W之表面供給來自第1電漿的活性物種。將程序SQ的1次進行期間中之步驟ST1的進行期間之時間長度，設定為1秒以上100秒以下之時間長度。步驟ST1，可與步驟ST2同時進行，亦可不與步驟ST2同時進行。在步驟ST1並未與步驟ST2同時進行之情況，如圖2(b)及圖3(b)所示，對被加工物W之表面供給來自電漿P1的活性物種。電漿P1，包含第1電漿而未包 含第2電漿。在步驟ST1與步驟ST2同時進行之情況，如圖4(b)所示，對被加工物W之表面供給來自電漿P12的活性物種。電漿P12，包含第1電漿及第2電漿。
藉由步驟ST1的進行，如圖2(c)、圖3(c)、及圖4(c)所示，將包含第1區域R1之表面的該第1區域R1之至少一部分改質，形成改質區域MR1(第1改質區域)。第1電漿，將第1區域R1之至少一部分改質，俾使後述第3電漿所造成的改質區域MR1之蝕刻率，較第3電漿所造成的第1區域R1之蝕刻率更為提高。在處理上述第1例及第2例之被加工物W的情況，第1電漿為含氫氣體之電漿。亦即，在處理第1例及第2例之被加工物W的情況，第1電漿為氫電漿。含氫氣體，例如為H2氣體及/或NH3氣體。
於步驟ST1中，控制部80，控制氣體供給部44，以將第1氣體往內部空間12s供給。如圖13所示，在步驟ST1並未與步驟ST2同時進行之情況，於步驟ST1中，並未往內部空間12s供給第2氣體。如圖9~圖12及圖14所示，在步驟ST1與步驟ST2同時進行之情況，將第1氣體，與第2氣體一同往內部空間12s供給。
於步驟ST1中，控制部80，控制排氣裝置38，以將內部空間12s中的壓力設定為指定的壓力。如圖9~圖14所示，於步驟ST1中，控制部80，可控制射頻電源30，以對下部電極18供給偏壓射頻電力。於步驟ST1中，控制部80，為了生成第1氣體之電漿，可控制射頻電源70A及70B以供給電源射頻電力，但亦可不供給電源射頻電力。亦即，於步驟ST1中，亦可藉由對下部電極18供給偏壓射頻電力，而以不使用其他高頻的方式生成電漿。步驟ST1中之電源射頻電力，可設定為較 步驟ST3中之電源射頻電力更小之電力。對於直徑300mm之被加工物W，將步驟ST1中之電源射頻電力，例如設定為0W~300W之電力，將步驟ST3中之電源射頻電力，例如設定為300W~2000W之電力。於步驟ST1中，偏壓射頻電力，設定為較後述步驟ST3中之偏壓射頻電力更大的電力。如此地，作為步驟ST1中的生成電漿用之主要射頻電力，藉由使用偏壓射頻電力，而使內部空間12s中之電漿密度變小，但改善第1區域R1的改質量(亦即，改質區域MR1之深度方向的厚度)之時間解析度。此外，作為生成電漿用之主要射頻電力，若使用電源射頻電力，則在內部空間12s中電漿的密度，具有對腔室12的中心軸線沿著徑方向變動之分布。另一方面，於步驟ST1中，作為生成電漿用之主要射頻電力，藉由使用偏壓射頻電力，而使內部空間12s中之電漿的密度，在徑方向中具有均一之分布。因此，作為於步驟ST1中生成電漿用之主要射頻電力，藉由使用偏壓射頻電力，而改善第1區域R1之改質的面內均一性。
程序SQ的步驟ST2，對被加工物W之表面供給來自第2電漿的活性物種。步驟ST2，可與步驟ST1及/或步驟ST3同時進行，亦可不與步驟ST1及步驟ST3之任一步驟同時進行。在步驟ST2並未與步驟ST1及步驟ST3之任一步驟同時進行的情況，如圖3(c)所示，對被加工物W之表面供給來自電漿P2的活性物種。電漿P2，包含第2電漿而未包含第1電漿。在步驟ST2與步驟ST1同時進行之情況，如圖4(b)所示，對被加工物W之表面供給來自電漿P12的活性物種。電漿P12，包含第1電漿及第2電漿。在步驟ST2與步驟ST3同時進行之情況，如圖5(a)所示，對被加工物W之表面供給來自電漿P31的活性物種。電漿P31，包含第2電漿 及第3電漿。另，圖6(a)所示之後述電漿P32，可包含第2電漿，亦可不包含第2電漿。
藉由步驟ST2的進行，如圖3(d)、圖4(c)、及圖5(b)所示，將包含第2區域R2之表面的該第2區域R2之至少一部分改質，形成改質區域MR2(第2改質區域)。第2電漿，將第2區域R2之至少一部分改質，俾使後述第3電漿所造成的改質區域MR2之蝕刻率，較第3電漿所造成的第2區域R2之蝕刻率更為降低。在處理上述第1例及第2例之被加工物W的情況，第2電漿為含氧氣體之電漿。亦即，在處理第1例及第2例之被加工物W的情況，第2電漿為氧電漿。含氧氣體，例如為O2氣體、CO氣體、CO2氣體、NO氣體、NO2氣體、N2O氣體、SO2氣體中之任一種，或包含其等中之二種以上氣體的混合氣體。
於步驟ST2中，控制部80，控制氣體供給部44，以將第2氣體往內部空間12s供給。步驟ST2，在並未與步驟ST1及步驟ST3之任一步驟同時進行的情況，於步驟ST2中，並未往內部空間12s供給第1氣體及第3氣體。如圖9~圖12及圖14所示，在步驟ST2與步驟ST1同時進行之情況，將第2氣體與第1氣體一同往內部空間12s供給。如圖9~圖14所示，在步驟ST2與步驟ST3同時進行之情況，將第2氣體與第3氣體一同往內部空間12s供給。
於步驟ST2中，控制部80，控制排氣裝置38，以將內部空間12s中的壓力設定為指定的壓力。如圖9~圖14所示，在步驟ST2與步驟ST3同時進行之情況，於步驟ST2中，控制部80，為了生成第2氣體之電漿，控制射頻電源70A及70B以供 給電源射頻電力。如圖9~圖14所示，在步驟ST2與步驟ST3同時進行之情況，於步驟ST2中，控制部80，將偏壓射頻電力設定為較步驟ST1中之偏壓射頻電力更低的電力(亦可為0〔W〕)。
在步驟ST2並未與步驟ST3同時進行之情況，於步驟ST2中，控制部80，可控制射頻電源30，以對下部電極18供給偏壓射頻電力。於步驟ST2中，控制部80，為了生成第2氣體之電漿，可控制射頻電源70A及70B以供給電源射頻電力，但亦可不供給電源射頻電力。亦即，在步驟ST2並未與步驟ST3同時進行之情況，於步驟ST2中，亦可藉由對下部電極18供給偏壓射頻電力，而以不使用其他高頻的方式生成電漿。
在程序SQ的步驟ST3，對被加工物W之表面供給來自第3電漿的活性物種。將程序SQ的1次進行期間中之步驟ST3的進行期間之時間長度，設定為1秒以上100秒以下之時間長度。步驟ST3，可與步驟ST2同時進行，亦可不與步驟ST2同時進行。在步驟ST3與步驟ST2同時進行之情況，於步驟ST3中，如圖5(b)所示，對被加工物W之表面供給來自電漿P31的活性物種。電漿P31，包含第2電漿及第3電漿。來自第2電漿的活性物種，如同前述，將第2區域R2之至少一部分改質而形成改質區域MR2。來自第3電漿的活性物種，對改質區域MR2選擇性蝕刻改質區域MR1。
在步驟ST3並未與步驟ST2同時進行之情況，於步驟ST3中，如圖6(b)所示，對被加工物W之表面供給來自電漿P32的活性物種。電漿P32，包含第3電漿。 來自第3電漿的活性物種，對已形成的改質區域MR2選擇性蝕刻改質區域MR1。另，電漿P32，除了包含第3電漿以外，可亦包含第2電漿。
在程序SQ不包含步驟ST2之情況，於步驟ST3中，如圖7(b)所示，並未形成改質區域MR2，相對於第2區域R2選擇性蝕刻改質區域MR1。另，可將程序SQ不包含步驟ST2的方法MT，對上述被加工物W的第2例應用。
第3電漿為第3氣體之電漿。第3氣體，係用於選擇性蝕刻改質區域MR1的氣體。在處理上述第1例及第2例之被加工物W的情況，第3氣體為含氟氣體，例如為NF3氣體、SF6氣體、氟碳化合物氣體(例如CF4氣體)中之任一種，或包含其等中之二種以上氣體的混合氣體。亦即，在處理第1例及第2例之被加工物W的情況，第3電漿為氟電漿。在步驟ST3，除了供給第3氣體以外，可亦往內部空間12s供給其他氣體。其他氣體，可為稀有氣體及/或含氫氣體。含氫氣體，例如為H2氣體及/或NH3氣體。使用含氫氣體之情況，於步驟ST3中，生成氫電漿，來自氫電漿之氟的活性物種與氟的活性物種結合，調整氟的活性物種之量。
於步驟ST3中，控制部80，控制氣體供給部44，以將第3氣體往內部空間12s供給。在步驟ST3並未與步驟ST2同時進行之情況，於步驟ST3中，並未往內部空間12s供給第2氣體。如圖9~圖14所示，在步驟ST3與步驟ST2同時進行之情況，將第3氣體，與第2氣體一同往內部空間12s供給。另，在步驟ST2與步驟ST1及步驟ST3同時進行之情況，如圖9~圖12及圖14所示，步驟ST3中的第2氣體之流量，可較步驟ST2中的第2氣體之流量更多。
於步驟ST3中，控制部80，控制排氣裝置38，以將內部空間12s中的壓力設定為指定的壓力。如圖9~圖14所示，於步驟ST3中，控制部80，為了生成第3氣體之電漿，控制射頻電源70A及70B，以供給電源射頻電力。於步驟ST3中，可對下部電極18供給偏壓射頻電力，但設定為較步驟ST1及步驟ST2中之偏壓射頻電力更低的電力。抑或，於步驟ST3中，將偏壓射頻電力，設定為0〔W〕。藉此，並非藉由離子所產生之物理性蝕刻，而係藉由來自第3電漿的自由基所產生之化學性蝕刻，蝕刻改質區域MR1。因此，改善改質區域MR1之蝕刻的選擇性。
如圖10~圖14所示，程序SQ，可進一步包含步驟ST4。另，如圖9所示，方法MT之程序SQ，亦可不包含步驟ST4。如圖10~圖14所示，將步驟ST4，於步驟ST3後進行。在步驟ST4，進行內部空間12s之吹掃。具體而言，在步驟ST4，將內部空間12s中的第3氣體(例如含氟氣體)排氣。在步驟ST4，往內部空間12s供給沖洗氣體。在圖9~圖13所示之時序圖中，沖洗氣體，可為第1氣體、惰性氣體、或第1氣體與惰性氣體的混合氣體。在圖14所示之時序圖，作為沖洗氣體，使用第1氣體。第1氣體，例如為含氫氣體。含氫氣體，例如為H2氣體及/或NH3氣體。惰性氣體，例如為氮氣及/或稀有氣體。於步驟ST4中，在沖洗氣體包含第1氣體之情況，步驟ST4中的第1氣體之流量與步驟ST1中的第1氣體之流量，可彼此相同。於步驟ST4中，在沖洗氣體包含第1氣體之情況，可於程序SQ內連續地供給第1氣體。
在步驟ST4，可生成沖洗氣體之電漿，亦可不生成沖洗氣體之電漿。亦即，於步驟ST4中，亦可不供給來自射頻電源70A之電源射頻電力、來自射頻電源70B之電源射頻電力、及來自射頻電源30之偏壓射頻電力。在步驟ST4，除了供給沖洗氣體，可亦往內部空間12s供給第2氣體，即含氧氣體，抑或不供給含氧氣體亦可。於步驟ST4中，在除了供給沖洗氣體亦往內部空間12s供給含氧氣體之情況，並無電漿生成。於步驟ST4中，在並未生成含氧氣體之電漿的情況，被加工物W的氧化損害受到抑制。於步驟ST4中，在除了供給沖洗氣體亦往內部空間12s供給含氧氣體之情況，步驟ST2中的含氧氣體之流量與步驟ST4中的含氧氣體之流量，可彼此相同。
於步驟ST4中，控制部80，控制氣體供給部44，以將沖洗氣體往內部空間12s供給。於步驟ST4中，控制部80，控制排氣裝置38，以將內部空間12s中的氣體排氣。如圖10、圖12、及圖13所示，於步驟ST4中，控制部80，可控制射頻電源70A及70B，以供給電源射頻電力。此外，如圖11及圖14所示，於步驟ST4中，控制部80，亦可控制射頻電源70A及70B，使其等不供給電源射頻電力。此外，如圖10~圖14所示，於步驟ST4中，控制部80，亦可控制射頻電源30，使其等不供給偏壓射頻電力。
在方法MT，於程序SQ之進行後，進行步驟ST5。在步驟ST5，判定是否滿足停止條件。在程序SQ的進行次數達到既定次數之情況，滿足停止條件。於步驟ST5中，若判定為未滿足停止條件，則再度進行程序SQ。藉由重複進行程序SQ，而如圖5(c)、圖6(c)、及圖7(c)所示，相對於第2區域R2選擇性蝕刻 第1區域R1，以使第2區域R2留下。於步驟ST5中，若判定為滿足停止條件，則方法MT結束。另，在程序SQ的進行次數為1次之情況，不需要步驟ST5。
在以方法MT處理上述第1例之被加工物W的情況，藉由步驟ST1的進行，以氫的活性物種將第1區域R1之至少一部分改質，形成改質區域MR1。改質區域MR1，相較於第1區域R1，容易以氟的活性物種蝕刻。此外，藉由步驟ST2的進行，以氧的活性物種將第2區域R2之至少一部分改質，形成改質區域MR2。改質區域MR2，相較於第2區域R2，不易以氟的活性物種蝕刻。因此，在步驟ST3，藉由氟的活性物種，對改質區域MR2選擇性蝕刻改質區域MR1。亦即，依方法MT，則相對於第2區域R2選擇性蝕刻第1區域R1。另，方法MT中的第1區域R1之蝕刻率，可為第2區域R2之蝕刻率的10倍以上。亦即，方法MT中的選擇比可為10以上。此外，在方法MT中利用之電漿中的活性物種，具有相當低之沉積性，或實質上不具有沉積性。因此，依方法MT，則被加工物W上之沉積物的生成受到抑制。
在以方法MT處理上述第2例之被加工物W的情況，亦同樣地，藉由氫的活性物種將第1區域R1之至少一部分改質，形成改質區域MR1。改質區域MR1，相較於第1區域R1，容易以氟的活性物種蝕刻。另一方面，氫的活性物種幾乎未將第2區域R2改質。因此，藉由氟的活性物種，相對於第2區域R2選擇性蝕刻改質區域MR1。亦即，依方法MT，則相對於第2區域R2選擇性蝕刻第1區域R1。此外，在方法MT中利用之電漿中的活性物種，具有相當低之沉積性，或實質上不具有沉積性。因此，依方法MT，則被加工物W上之沉積物的生成受到抑制。另，在 以方法MT處理第2例之被加工物W的情況中，亦可在程序SQ內進行步驟ST2。於步驟ST2中，將上述含氧氣體作為第2氣體使用。
一實施形態，在程序SQ的重複進行中，可變更步驟ST1之進行時間長度TD1、步驟ST2之進行時間長度TD2、及步驟ST3之進行時間長度TD3中的至少一者。在程序SQ不包含步驟ST2之情況，亦可變更步驟ST1之進行時間長度TD1及步驟ST3之進行時間長度TD3中的至少一者。
例如，相較於在尚未蝕刻第1區域R1、或藉由第1區域R1的蝕刻所形成之開口的寬高比小的情況進行之程序SQ中的相對於步驟ST1之進行時間長度TD1的步驟ST3之進行時間長度TD3的比值(TD3/TD1)，可使在藉由第1區域R1的蝕刻所形成之開口的寬高比大的情況進行之程序SQ中的相對於步驟ST1之進行時間長度TD1的步驟ST3之進行時間長度TD3的比值(TD3/TD1)更大。寬高比大的情況，改質區域MR1存在於深層之開口的底部，故來自第3氣體之電漿的自由基(例如氟自由基)不易到達。藉由如同上述地調整比值(TD3/TD1)，而可對存在於深層之開口的底部之改質區域MR1，供給較多的自由基。另，可藉由降低步驟ST1之進行時間長度(TD1)、增加步驟ST3之進行時間長度(TD1)、或其等雙方，而使TD3/TD1增加。
其他例子中，在應精密地控制蝕刻量的期間中進行之程序SQ中的步驟ST1之進行時間長度，可較在其他期間中進行之程序SQ中的步驟ST1之進行時間長 度更短。應精密地控制蝕刻量的期間，例如，為包含應抑制蝕刻而使其他區域露出時的期間(例如，包含第1區域R1之蝕刻終點的期間)。
此外，相較於在尚未蝕刻第1區域R1時、或藉由第1區域R1的蝕刻所形成之開口的寬高比小的情況進行之程序SQ中的步驟ST3設定之電源射頻電力，可使在寬高比大的情況進行之程序SQ中的步驟ST3設定之電源射頻電力更大。在電源射頻電力大之情況，生成的自由基之量變多，對深層之開口的底部亦可供給較多的自由基。
一實施形態中，以第1區域R1覆蓋第2區域R2。此一情況，可將包含步驟ST1~步驟ST3或包含步驟ST1~步驟ST4之程序SQ，在包含緊接第2區域R2露出後之時間點的期間、或包含露出第2區域R2之時間點的期間中進行。此一情況，為了蝕刻第1區域R1，而進行步驟STa至第2區域R2露出為止，或至緊接第2區域R2露出前為止。在步驟STa，進行包含步驟ST1及步驟ST3，或包含步驟ST1、步驟ST3、及步驟ST4但不包含步驟ST2之其他程序。依此一實施形態，藉由進行步驟STa，節省步驟ST2之進行時間長度；藉由進行程序SQ，而抑制第2區域R2之蝕刻。
以下，茲就對第3~第5例之被加工物進行的方法MT予以說明。圖15(a)為，第3例之被加工物的部分放大剖面圖；圖15(b)為，步驟ST1之進行後的第3例之被加工物的部分放大剖面圖；圖15(c)為，步驟ST3之進行後的第3例之被加工物的部分放大剖面圖；圖15(d)為，步驟ST2及步驟ST3之進行後的第3 例之被加工物的部分放大剖面圖；圖15(e)為，步驟ST3之進一步進行後的第3例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖15(a)所示的第3例之被加工物W3，為上述第1例之被加工物W的變形例。被加工物W3，具備第1區域R1及第2區域R2。於被加工物W3中，第1區域R1包含矽及氮，第2區域R2包含矽及/或鍺。於被加工物W3中，第1區域R1，由氮化矽、氮氧化矽、或碳氮化矽形成。於被加工物W3中，第2區域R2，例如，由矽、鍺、或矽鍺形成。
被加工物W3，進一步具備第3區域R3。第3區域R3，可由任意材料形成。第3區域R3，例如由氧化矽形成。第2區域R2，設置為對第3區域R3隆起。第1區域R1，設置為覆蓋第2區域R2及第3區域R3。另，被加工物W3，可為在Fin(鰭)式電場效應電晶體之製造途中可獲得的中間產物。此一情況，第2區域R2，作為提供源極區、汲極區、及通道區之鰭區而利用。
在對被加工物W3進行的方法MT，作為第1氣體使用上述含氫氣體，作為第2氣體使用上述含氧氣體，作為第3氣體使用上述含氟氣體。在對被加工物W3進行的方法MT之程序SQ中，步驟ST2，可與步驟ST1、步驟ST3、或步驟ST1與步驟ST3雙方同時進行。對被加工物W3進行的方法MT之程序SQ，可進一步包含步驟ST4。對被加工物W3進行的方法MT，例如遵照圖9~圖14之任一時序圖而進行。
藉由進行程序SQ的步驟ST1，而將包含第1區域R1之表面的一部分改質，如圖15(b)所示地形成改質區域MR1。藉由進行步驟ST3，如圖15(c)所示地蝕刻改質區域MR1。若蝕刻第1區域R1而第2區域R2露出，則藉由在程序SQ的步驟ST2中生成的活性物種將包含第2區域R2之表面的一部分改質，形成改質區域MR2。因此，即便進行步驟ST3，蝕刻改質區域MR1，仍如圖15(d)所示地以改質區域MR2保護第2區域R2，抑制第2區域R2之蝕刻。藉由重複進行程序SQ，而如圖15(e)所示，選擇性蝕刻第1區域R1，以留下第2區域R2。
另，於對被加工物W3進行的方法MT中，亦可將包含步驟ST1~步驟ST3或包含步驟ST1~步驟ST4之程序SQ，在包含緊接第2區域R2露出後之時間點的期間、或包含露出第2區域R2之時間點的期間中進行。此一情況，為了蝕刻第1區域R1，而進行步驟STa至第2區域R2露出為止，或至緊接第2區域R2露出前為止。在步驟STa，進行包含步驟ST1及步驟ST3，或包含步驟ST1、步驟ST3、及步驟ST4但不包含步驟ST2之其他程序。
圖16(a)為，第4例之被加工物的部分放大剖面圖；圖16(b)為，步驟ST1之進行後的第4例之被加工物的部分放大剖面圖；圖16(c)為，步驟ST3之進行後的第4例之被加工物的部分放大剖面圖；圖16(d)為，步驟ST1之進一步進行後的第4例之被加工物的部分放大剖面圖；圖16(e)為，步驟ST2及步驟ST3之進一步進行後的第4例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖16(a)所示的第4例之被加工物W4，為上述第1例之被加工物W的另一變形例。被加工物W4，具備第1區域R1及第2區域R2。於被加工物W4中，第1區域R1包含矽及氮，第2區域R2包含矽及/或鍺。於被加工物W4中，第1區域R1，由氮化矽、氮氧化矽、或碳氮化矽形成。於被加工物W4中，第2區域R2，例如，由矽、鍺、或矽鍺形成。
被加工物W4，進一步具備第3區域R3。第3區域R3，可由任意材料形成。第3區域R3，例如由氧化矽形成。於被加工物W4中，第1區域R1設置於第2區域R2上。於被加工物W4中，第3區域R3，設置於第1區域R1及第2區域R2之周圍。被加工物W4，進一步具備圖案化的區域MK。區域MK，設置於第3區域R3上。區域MK，例如為遮罩。區域MK，含有金屬。將區域MK圖案化以使其提供開口。第3區域R3，提供與區域MK之開口連續的開口，從該開口露出第1區域R1。
在獲得圖16(a)所示之狀態的剖面構造前，第3區域R3可覆蓋第1區域R1。此一情況，於方法MT中，進行步驟STa，以使第1區域R1露出之方式，於第3區域R3形成開口。在第3區域R3係由氧化矽形成之情況，於步驟STa，生成含氟氣體之電漿。含氟氣體，可為氟碳化合物氣體(例如C4F6氣體)。在步驟STa，除了利用含氟氣體，可進一步利用氧氣及稀有氣體等其他氣體。
在對被加工物W4進行的方法MT，作為第1氣體使用上述含氫氣體，作為第2氣體使用上述含氧氣體，作為第3氣體使用上述含氟氣體。在對被加工物W4進行的方法MT之程序SQ中，步驟ST2，可與步驟ST3、或步驟ST1與步驟ST3雙方 同時進行。對被加工物W4進行的方法MT之程序SQ，可進一步包含步驟ST4。對被加工物W4進行的方法MT，例如遵照圖9~圖14之任一時序圖而進行。
藉由進行程序SQ的步驟ST1，將包含第1區域R1之表面的一部分改質，如圖16(b)所示地形成改質區域MR1。藉由進行步驟ST3，如圖16(c)所示地蝕刻改質區域MR1。藉由進一步進行步驟ST1，如圖16(d)所示地從第1區域R1進一步形成改質區域MR1。於第2區域R2露出時，藉由在步驟ST2中生成的活性物種將包含第2區域R2之表面的一部分改質，如圖16(e)所示地形成改質區域MR2。因此，進行步驟ST3時，以改質區域MR2保護第2區域R2，抑制第2區域R2之蝕刻。
另，於對被加工物W4進行的方法MT中，亦可將包含步驟ST1~步驟ST3或包含步驟ST1~步驟ST4之程序SQ，在包含緊接第2區域R2露出後之時間點的期間、或包含露出第2區域R2之時間點的期間中進行。此一情況，為了蝕刻第1區域R1，而進行包含步驟ST1及步驟ST3，或包含步驟ST1、步驟ST3、及步驟ST4但不包含步驟ST2之程序，至第2區域R2露出為止，或至緊接第2區域R2露出前為止。
圖17(a)為，第5例之被加工物的部分放大剖面圖；圖17(b)為，步驟ST1之進行後的第5例之被加工物的部分放大剖面圖；圖17(c)為，步驟ST1及步驟ST2之進行後的第5例之被加工物的部分放大剖面圖；圖17(d)為，步驟ST3之 進行後的第5例之被加工物的部分放大剖面圖；圖17(e)為，步驟ST3之進行後的第5例之被加工物的部分放大剖面圖。
圖17(a)所示的第5例之被加工物W5，為上述第2例之被加工物W的另一變形例。被加工物W5，具備第1區域R1及第2區域R2。於被加工物W5中，第2區域R2，設置於第1區域R1上。於被加工物W5中，將第2區域R2圖案化以使其於第1區域R1上提供開口。於被加工物W5中，第1區域R1包含矽及氮，第2區域R2包含金屬。於被加工物W5中，第1區域R1，例如，由氮化矽、氮氧化矽、或碳氮化矽形成。於被加工物W5中，第2區域R2，例如，由鈦、氮化鈦、氧化鈦、鎢、碳化鎢、釕、鉿、氧化鉿、鋯、氧化鋯、或鉭形成。
在對被加工物W5進行的方法MT，作為第1氣體使用上述含氫氣體，作為第3氣體使用上述含氟氣體。在對被加工物W5進行的方法MT，可進行步驟ST2，亦可不進行步驟ST2。於對被加工物W5進行的方法MT中進行步驟ST2之情況，作為第2氣體使用上述含氧氣體。於對被加工物W5進行的方法MT中進行步驟ST2之情況，在程序SQ中，步驟ST2，可與步驟ST1、步驟ST3、或步驟ST1與步驟ST3雙方同時進行。對被加工物W5進行的方法MT之程序SQ，可進一步包含步驟ST5。對被加工物W5進行的方法MT，例如遵照圖9~圖14之任一時序圖而進行。
藉由進行程序SQ的步驟ST1，將包含第1區域R1之表面的一部分改質，如圖17(b)所示地形成改質區域MR1。在步驟ST1與步驟ST2同時進行之情況，如圖 17(c)所示，將包含第1區域R1之表面的一部分改質而形成改質區域MR1，將包含第2區域R2之表面的一部分改質而形成改質區域MR2。而後，藉由進行步驟ST3，而從圖17(b)所示之被加工物W5選擇性蝕刻改質區域MR1(參考圖17(d))。抑或，藉由進行步驟ST3，而從圖17(c)所示之被加工物W5選擇性蝕刻改質區域MR1(參考圖17(e))。因此，依對被加工物W5進行的方法MT，則相對於第2區域R2選擇性蝕刻第1區域R1。
以上，茲就各種實施形態進行說明，但並未限定為上述實施形態，可構成各種變形態樣。例如，上述實施形態之電漿處理裝置10，係電感耦合型之電漿處理裝置，但用於對第1區域R1及第2區域R2選擇性蝕刻的電漿處理裝置，亦可具備電容耦合型之電漿生成部、電子迴旋共振之電漿生成部、或使用微波等表面波之電漿生成部。此外，電漿處理裝置，亦可具備離子阱，在電漿與被加工物之間，補捉來自電漿的離子。
此外，上述實施形態，全部的步驟係利用電漿處理裝置10施行，但亦可將方法MT之至少一個步驟，藉由與以方法MT之其他步驟使用的電漿處理裝置不同之電漿處理裝置進行。抑或，將方法MT之全部的步驟，分別藉由不同之電漿處理裝置進行。
此外，作為上述第1氣體，亦可使用氦氣而不使用含氫氣體。亦即，於步驟ST1中，作為用於將第1區域R1改質以形成改質區域MR1的氣體之電漿，亦可使用氦氣之電漿。另，含氫氣體中的氫，藉由將第1區域中的矽與氮之間的結合切 斷，而可形成對其他區域容易選擇性蝕刻的改質區域MR1。然則，含氫氣體中的氫，依不同情況，而有在導入該氫之區域造成不允許的損害之情形。另一方面，氦，由於其化學反應性低，故可抑制對於導入該氦之區域的損害。此外，氦，藉由其離子半徑之與氫的離子半徑之相異，而可提高將該氦植入第1區域R1中之深度的控制性。
STa、ST1~ST5‧‧‧步驟
MT‧‧‧方法
SQ‧‧‧程序

Claims (17)

  1. 一種蝕刻方法，相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域，該第1區域包含矽及氮，該第2區域包含矽及/或鍺，該蝕刻方法包含如下步驟：第1區域改質步驟，使用氫電漿將包含該第1區域之表面的該第1區域之至少一部分改質，從該第1區域之該至少一部分形成第1改質區域；第2區域改質步驟，使用氧電漿將包含該第2區域之表面的該第2區域之至少一部分改質，從該第2區域之該至少一部分形成第2改質區域；以及蝕刻步驟，使用氟電漿而相對於該第2改質區域，選擇性蝕刻該第1改質區域。
  2. 如申請專利範圍第1項之蝕刻方法，其中，將該第2區域之該至少一部分改質的該第2區域改質步驟，與將該第1區域之該至少一部分改質的該第1區域改質步驟、及蝕刻該第1改質區域的該蝕刻步驟中之至少一者同時進行。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之蝕刻方法，其中，重複進行包含以下步驟之程序：將該第1區域之該至少一部分改質的該第1區域改質步驟、將該第2區域之該至少一部分改質的該第2區域改質步驟、及蝕刻該第1改質區域的該蝕刻步驟。
  4. 如申請專利範圍第3項之蝕刻方法，其中， 在該程序的重複進行中，變更將該第1區域之該至少一部分改質的該第1區域改質步驟之進行時間長度、將該第2區域之該至少一部分改質的該第2區域改質步驟之進行時間長度、及蝕刻該第1改質區域的該蝕刻步驟之進行時間長度中的至少一者。
  5. 如申請專利範圍第3項之蝕刻方法，其中，該第2區域，以該第1區域覆蓋。
  6. 如申請專利範圍第5項之蝕刻方法，其中，該程序，係在包含露出該第2區域之時間點的期間中進行。
  7. 如申請專利範圍第3項之蝕刻方法，其中，將該第1區域之該至少一部分改質的該第1區域改質步驟、將該第2區域之該至少一部分改質的該第2區域改質步驟、及蝕刻該第1改質區域的該蝕刻步驟，係在將該被加工物載置於設置在電漿處理裝置之腔室中的支持台上之狀態下進行；該程序，進一步包含吹掃步驟：於蝕刻該第1改質區域的該蝕刻步驟後，吹掃該腔室中之內部空間。
  8. 如申請專利範圍第7項之蝕刻方法，其中，在該吹掃步驟，往該內部空間供給含氫氣體。
  9. 如申請專利範圍第8項之蝕刻方法，其中， 於該程序的進行中，連續地往該內部空間供給該含氫氣體。
  10. 如申請專利範圍第7項之蝕刻方法，其中，於該吹掃步驟中，並無電漿生成。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之蝕刻方法，其中，將該第1區域之該至少一部分改質的該第1區域改質步驟及蝕刻該第1改質區域的該蝕刻步驟，係在將該被加工物載置於設置在電漿處理裝置之腔室中的支持台上之狀態下進行；該支持台，包含下部電極，該下部電極供給用於將離子吸入於被加工物之偏壓射頻電力；將該第1區域之該至少一部分改質的該第1區域改質步驟中之該偏壓射頻電力，較蝕刻該第1改質區域的該蝕刻步驟中之該偏壓射頻電力更大。
  12. 如申請專利範圍第11項之蝕刻方法，其中，於蝕刻該第1改質區域的該蝕刻步驟中，亦生成氫電漿。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之蝕刻方法，其中，該第1區域之蝕刻率相對於該第2區域之蝕刻率的比，即選擇比，為10以上。
  14. 一種蝕刻方法，相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域，該第1區域包含矽及氮，該第2區域包含金屬，該蝕刻方法包含如下步驟： 第1區域改質步驟，使用氫電漿將包含該第1區域之表面的該第1區域之至少一部分改質，從該第1區域之該至少一部分形成改質區域；第2區域改質步驟，其使用氧電漿將包含該第2區域之表面的該第2區域之至少一部分改質；以及蝕刻步驟，使用氟電漿蝕刻該改質區域；在蝕刻該改質區域的該蝕刻步驟，該改質區域被相對於經改質的該第2區域之該至少一部分而選擇性蝕刻。
  15. 一種電漿處理裝置，用於相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域，該第1區域包含矽及氮，該第2區域包含矽及/或鍺，該電漿處理裝置，包含：腔室，提供內部空間；支持台，構成為在該內部空間中支持該被加工物；氣體供給部，構成為往該內部空間供給氣體；電漿生成部，構成為在該內部空間中激發氣體而生成電漿；以及控制部，構成為控制該氣體供給部及電漿生成部；該控制部，進行如下控制：為了使用氫電漿將包含該第1區域之表面的該第1區域之至少一部分改質而形成第1改質區域，控制該氣體供給部及該電漿生成部俾於該內部空間中生成含氫氣體之電漿； 為了使用氧電漿將包含該第2區域之表面的該第2區域之至少一部分改質而形成第2改質區域，控制該氣體供給部及該電漿生成部俾於該內部空間中生成含氧氣體之電漿；以及為了使用氟電漿而相對於該第2改質區域，選擇性蝕刻該第1改質區域，控制該氣體供給部及該電漿生成部俾於該內部空間中生成含氟氣體之電漿。
  16. 一種蝕刻方法，相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域，該第1區域包含矽及氮，其包含如下步驟：第1區域改質步驟，使用第1電漿將包含該第1區域之表面的該第1區域之至少一部分改質，從該第1區域之該至少一部分形成第1改質區域；第2區域改質步驟，使用第2電漿將包含該第2區域之表面的該第2區域之至少一部分改質，從該第2區域之該至少一部分形成第2改質區域；以及蝕刻步驟，使用第3電漿而相對於該第2改質區域，選擇性蝕刻該第1改質區域；該第1電漿，將該第1區域之該至少一部分改質，俾使該第3電漿所造成的該第1改質區域之蝕刻率，較該第3電漿所造成的該第1區域之蝕刻率更為提高；該第2電漿，為氧電漿，將該第2區域之該至少一部分改質，俾使該第3電漿所造成的該第2改質區域之蝕刻率，較該第3電漿所造成的該第2區域之蝕刻率更為降低。
  17. 一種電漿處理裝置，用於相對於被加工物的第2區域，選擇性蝕刻該被加工物的第1區域，該第1區域包含矽及氮，其包含：腔室，提供內部空間； 支持台，構成為在該內部空間中支持該被加工物；氣體供給部，構成為往該內部空間供給氣體；電漿生成部，構成為在該內部空間中激發氣體而生成電漿；以及控制部，構成為控制該氣體供給部及電漿生成部；該控制部，進行如下控制：為了使用第1電漿將包含該第1區域之表面的該第1區域之至少一部分改質而形成第1改質區域，控制該氣體供給部及該電漿生成部俾於該內部空間中生成該第1電漿；為了使用第2電漿將包含該第2區域之表面的該第2區域之至少一部分改質而形成第2改質區域，控制該氣體供給部及該電漿生成部俾於該內部空間中生成該第2電漿；以及為了使用第3電漿而相對於該第2改質區域選擇性蝕刻該第1改質區域，控制該氣體供給部及該電漿生成部俾於該內部空間中生成該第3電漿；該第1電漿，將該第1區域之該至少一部分改質，俾使該第3電漿所造成的該第1改質區域之蝕刻率，較該第3電漿所造成的該第1區域之蝕刻率更為提高；該第2電漿，為氧電漿，將該第2區域之該至少一部分改質，俾使該第3電漿所造成的該第2改質區域之蝕刻率，較該第3電漿所造成的該第2區域之蝕刻率更為降低。
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