專(zhuān)利名稱：：基板處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及基板處理方法，特別是涉及在保護(hù)掩膜層的同時(shí)、對(duì)蝕刻對(duì)象層進(jìn)行蝕刻的基板處理方法。
背景技術(shù)：
：公知有在硅基材上層疊有氧化膜、由有機(jī)膜構(gòu)成的下層抗蝕膜、反射防止膜(BARC膜)等的半導(dǎo)體器件用的晶圓。特別是在蝕刻氧化膜時(shí)，下層抗蝕膜起到掩膜的作用。近年來(lái)，在半導(dǎo)體器件小型化的進(jìn)程中，需要更微細(xì)地形成晶圓表面的電路圖案。為了形成該微細(xì)的電路圖案，在半導(dǎo)體器件的制造過(guò)程中，需要在減小作為掩膜層的下層抗蝕膜中的圖案的最小尺寸的同時(shí)，將較小尺寸的開(kāi)口部(孔、溝槽)正確地復(fù)制到作為處理對(duì)象層的氧化膜上。但是，要求的孔或溝槽(以下簡(jiǎn)稱作“孔”)的開(kāi)口部的尺寸變小，深寬比變大，而掩膜層的膜厚存在變薄的傾向，在蝕刻過(guò)程中存在這樣的問(wèn)題，即，在孔的上部形狀(俯視圖)中產(chǎn)生線條痕跡(striation)，隨之在處理對(duì)象層的孔的底部形狀中產(chǎn)生畸變(distortion)。另一方面，在蝕刻時(shí)，由于無(wú)法充分地確保掩膜層的膜厚，因此，會(huì)有在形成于處理對(duì)象層的孔截面中產(chǎn)生彎曲形狀(鼓起的形狀)這樣的問(wèn)題。這些都會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的成品率降低。作為公開(kāi)有防止該孔形狀的變形或畸變的以往技術(shù)的公知文獻(xiàn)，可列舉專(zhuān)利文獻(xiàn)1及專(zhuān)利文獻(xiàn)2。專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)有以防止圖案蝕刻后的絕緣膜的側(cè)壁暴露于氧等離子體為目的的技術(shù)，即，一種抗蝕圖案的灰化方法，該方法利用通過(guò)供給氧等離子體進(jìn)行的灰化處理，自層間絕緣層除去在對(duì)層間絕緣層進(jìn)行圖案蝕刻時(shí)用作掩膜層的抗蝕圖案，其中，在供給氧等離子體的同時(shí)供給碳的狀態(tài)下進(jìn)行灰化。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2是以提供在半導(dǎo)體制造的絕緣膜加工過(guò)程中可獲得彎曲較少的垂直加工形狀的蝕刻方法為目的而做成的，其中記載有這樣的蝕刻方法，即，通過(guò)對(duì)氣體流量或者0、F及N在內(nèi)壁面的消耗量與蝕刻時(shí)間一同進(jìn)行控制，來(lái)調(diào)整在蝕刻初期過(guò)剩的0、F或N自由基入射量，從而抑制過(guò)剩的0、F或N自由基入射量，由此，可獲得穩(wěn)定的蝕刻形狀。專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2004-119539號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2001-110784號(hào)公報(bào)但是，上述以往技術(shù)均無(wú)法滿足使形成于處理對(duì)象層上的孔的上表面形狀整齊、消除孔的截面形狀的畸變方面的要求，而且，在抑制孔截面的彎曲形狀的方面，也不一定能夠滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種基板處理方法，能夠在處理對(duì)象層上形成上表面形狀整齊、并且底部形狀沒(méi)有畸變的、具有良好的垂直加工形狀的孔。其目的還在于提供一種基板處理方法，能夠防止孔側(cè)壁面的一部分?jǐn)U大而產(chǎn)生彎曲形狀，從而可在處理對(duì)象層上形成良好的垂直加工形狀的孔。為了達(dá)到上述目的，技術(shù)方案1所述的基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括第1蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorrd.33XIOPa)150mTorr(2.0XIOPa)的條件下蝕刻上述中間層；第2蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有COS(羰基硫)氣體的氣體蝕刻上述掩膜層。為了達(dá)到上述目的，技術(shù)方案2所述的基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括處理對(duì)象層蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有C6F6氣體的氣體蝕刻上述處理對(duì)象層。為了達(dá)到上述目的，技術(shù)方案3所述的基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括處理對(duì)象層蝕刻步驟，在該處理對(duì)象層蝕刻步驟中，利用作為處理氣體使用含有C4F6氣體的氣體進(jìn)行的前蝕刻步驟、及作為處理氣體使用向上述含有C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而成的含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟來(lái)蝕刻上述處理對(duì)象層。為了達(dá)到上述目的，技術(shù)方案4所述的基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括第1蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorrd.33XIOPa)150mTorr(2.0XIOPa)的條件下蝕刻上述中間層；第2蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻上述掩膜層；第3蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有C6F6氣體的氣體蝕刻上述處理對(duì)象層。為了達(dá)到上述目的，技術(shù)方案5所述的基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括第1蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorrd.33XIOPa)150mTorr(2.0XIOPa)的條件下蝕刻上述中間層；第2蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻上述掩膜層；第4蝕刻步驟，利用作為處理氣體使用含有C4F6氣體的氣體進(jìn)行的前蝕刻步驟、及作為處理氣體使用向上述含有C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而成的含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟來(lái)蝕刻上述處理對(duì)象層。在技術(shù)方案1、4或5所述的基板處理方法的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案6所述的基板處理方法的特征在于，在上述第2蝕刻步驟中，使上述COS氣體流量為全處理氣體流量的3%5%。在技術(shù)方案1、4或5所述的基板處理方法的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案7所述的基板處理方法的特征在于，在上述第2蝕刻步驟中，使處理壓力為20mTorr(2.66Pa)以下。在技術(shù)方案2或4所述的基板處理方法的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案8所述的基板處理方法的特征在于，在上述處理對(duì)象層蝕刻步驟及上述第3蝕刻步驟中，使上述含有C6F6氣體的氣體中的上述C6F6氣體的流量為全處理氣體流量的2%以上。在技術(shù)方案8所述的基板處理方法的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案9所述的基板處理方法的特征在于，上述含有C6F6氣體的氣體還含有C4F6氣體及C4F8氣體。在技術(shù)方案2或4所述的基板處理方法的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案10所述的基板處理方法的特征在于，在上述處理對(duì)象層蝕刻步驟及上述第3蝕刻步驟中，使處理壓力為20mTorr(2.66Pa)以下。在技術(shù)方案3或5所述的基板處理方法的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案11所述的基板處理方法的特征在于，在上述處理對(duì)象層蝕刻步驟及上述第4蝕刻步驟中，使上述后蝕刻步驟中的上述COS氣體的流量為全處理氣體流量的2%5%。在技術(shù)方案3、5或11所述的基板處理方法的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案12所述的基板處理方法的特征在于，在上述處理對(duì)象層蝕刻步驟及上述第4蝕刻步驟中，將上述后蝕刻步驟延長(zhǎng)規(guī)定時(shí)間地執(zhí)行蝕刻。在技術(shù)方案12所述的基板處理方法的基礎(chǔ)上，技術(shù)方案13所述的基板處理方法的特征在于，上述規(guī)定時(shí)間為上述處理對(duì)象層的總蝕刻時(shí)間的10%30%。為了達(dá)到上述目的，技術(shù)方案14所述的存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行基板處理方法的程序、能夠由計(jì)算機(jī)讀取，該基板處理方法對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層上形成圖案形狀，其特征在于，上述基板處理方法包括第1蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorr(1.33XIOPa)150mTorr(2.0X10Pa)的條件下蝕刻上述中間層；第2蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻上述掩膜層；第3蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有C6F6氣體的氣體蝕刻上述處理對(duì)象層。為了達(dá)到上述目的，技術(shù)方案15所述的存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行基板處理方法的程序、能夠由計(jì)算機(jī)讀取，該基板處理方法對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層上形成圖案形狀，其特征在于，上述基板處理方法包括第1蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorr(1.33XIOPa)150mTorr(2.0X10Pa)的條件下蝕刻上述中間層；第2蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻上述掩膜層；第4蝕刻步驟，利用作為處理氣體使用含有C4F6氣體的氣體進(jìn)行的前蝕刻步驟、及作為處理氣體使用向上述含有C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而成的含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟來(lái)蝕刻上述處理對(duì)象層。采用技術(shù)方案1所述的基板處理方法，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorrd.33XIOPa)150mTorr(2.0XIOPa)的條件下蝕刻中間層，作為處理氣體使用含有COS(羰基硫)氣體的氣體蝕刻掩膜層，因此，形成于處理對(duì)象層的孔的上表面形狀整齊而不出現(xiàn)線條痕跡，并且，能夠形成底部形狀沒(méi)有畸變的良好的垂直加工形狀的孔。采用技術(shù)方案2所述的基板處理方法，作為處理氣體使用含有C6F6氣體的氣體來(lái)蝕刻處理對(duì)象層，因此，能夠避免產(chǎn)生形成于處理對(duì)象層的孔側(cè)壁面的一部分?jǐn)U大的彎曲形狀，而形成良好的垂直加工形狀的孔。采用技術(shù)方案3所述的基板處理方法，包括如下的處理對(duì)象層蝕刻步驟利用作為處理氣體使用含有C4F6氣體的氣體進(jìn)行的前蝕刻步驟、及作為處理氣體使用向上述含有C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而成的含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟來(lái)蝕刻處理對(duì)象層，因此，避免孔形狀走樣及產(chǎn)生彎曲形狀，并且，能夠不縮小底部直徑地形成垂直加工形狀優(yōu)良的孔。采用技術(shù)方案4所述的基板處理方法及技術(shù)方案14所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorrd.33XIOPa)150mTorr(2.0XIOPa)的條件下蝕刻中間層，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻掩膜層，之后，作為處理氣體使用含有C6F6氣體的氣體來(lái)蝕刻處理對(duì)象層，因此，形成于處理對(duì)象層的孔的上表面形狀整齊而不出現(xiàn)線條痕跡，并且，抑制底部形狀的畸變，而且，能夠避免產(chǎn)生孔側(cè)壁面的一部分?jǐn)U大的彎曲形狀而形成良好的垂直加工形狀的孔。采用技術(shù)方案5所述的基板處理方法及技術(shù)方案15所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體蝕刻中間層，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻掩膜層，之后，利用作為處理氣體使用含有C4F6氣體的氣體進(jìn)行的前蝕刻步驟、及作為處理氣體使用向含有C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而成的含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟來(lái)蝕刻處理對(duì)象層，因此，能夠避免形成于處理對(duì)象層的孔的上表面形狀走樣及產(chǎn)生彎曲形狀，并且，能夠不縮小底部直徑地形成垂直加工形狀優(yōu)良的孔。采用技術(shù)方案6所述的基板處理方法，在第2蝕刻步驟中，使COS氣體流量為全處理氣體流量的3%5%，因此，能夠避免因孔的開(kāi)口部被磨削而導(dǎo)致上表面開(kāi)口面積擴(kuò)大，以及能避免孔的側(cè)壁面的磨損，從而形成良好的垂直加工形狀的孔。采用技術(shù)方案7所述的基板處理方法，在第2蝕刻步驟中，使處理壓力為20mTorr(2.66Pa)以下的低壓，因此，可獲得良好的垂直形狀的孔。采用技術(shù)方案8所述的基板處理方法，在處理對(duì)象層蝕刻步驟及第3蝕刻步驟中，使含有C6F6氣體的氣體中的C6F6氣體的流量為全處理氣體流量的2%以上，因此，能夠抑制產(chǎn)生彎曲形狀，從而形成良好的垂直加工形狀的孔。采用技術(shù)方案9所述的基板處理方法，含有C6F6氣體的氣體還含有C4F6氣體及C4F8氣體，因此，孔的垂直加工形狀中的孔內(nèi)寬度擴(kuò)大，抗彎曲效果升高。采用技術(shù)方案10所述的基板處理方法，在處理對(duì)象層蝕刻步驟及第3蝕刻步驟中，使處理壓力為20mTorr(2.66Pa)以下的低壓，因此，可獲得良好的垂直形狀的孔。采用技術(shù)方案11所述的基板處理方法，在處理對(duì)象層蝕刻步驟及第4蝕刻步驟中，使后蝕刻步驟中的COS氣體的流量為全處理氣體流量的2%5%，因此，能夠利用COS氣體的平滑效果防止孔的入口部分直徑擴(kuò)大。采用技術(shù)方案12所述的基板處理方法，在處理對(duì)象層蝕刻步驟及第4蝕刻步驟中，將后蝕刻步驟延長(zhǎng)規(guī)定時(shí)間地執(zhí)行過(guò)蝕刻，因此，能夠擴(kuò)大孔的底部直徑而獲得更加良好的垂直形狀的孔。采用技術(shù)方案13所述的基板處理方法，規(guī)定時(shí)間為處理對(duì)象層的總蝕刻時(shí)間的10%30%，因此，能夠在所需最小限度的蝕刻時(shí)間內(nèi)形成垂直加工形狀更加優(yōu)良的孔。圖1是概略表示執(zhí)行本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理系統(tǒng)的構(gòu)造的俯視圖。圖2是沿著圖1中的線II-II的剖視圖。圖3是概略表示在圖1的基板處理系統(tǒng)中被實(shí)施等離子處理的半導(dǎo)體晶圓的構(gòu)造的剖視圖。圖4是表示作為本發(fā)明的第1實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理的流程圖。圖5是表示第2實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理的流程圖。圖6是表示第2實(shí)施方式的基板處理方法的工序圖。圖7是表示在實(shí)施例及比較例中頂部CD值(臨界尺寸，criticaldimension)相對(duì)于實(shí)施過(guò)蝕刻后的過(guò)蝕刻量的變化的圖。圖8是表示在實(shí)施例及比較例中底部CD值相對(duì)于實(shí)施過(guò)蝕刻后的過(guò)蝕刻量的變化的圖。具體實(shí)施例方式下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，對(duì)執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。該基板處理系統(tǒng)包括多個(gè)處理組件，該多個(gè)處理組件構(gòu)成為對(duì)作為基板的半導(dǎo)體晶圓W(以下簡(jiǎn)稱作“晶圓W”)實(shí)施采用等離子體的蝕刻處理。圖1是概略表示執(zhí)行本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理系統(tǒng)的構(gòu)造的俯視圖。在圖1中，基板處理系統(tǒng)10包括對(duì)作為被處理基板的晶圓W實(shí)施RIE(ReactionIonEtching)處理的、作為基板處理裝置的2個(gè)處理裝運(yùn)舟皿(processship)11、和與2個(gè)處理裝運(yùn)舟皿11分別連接的、作為矩形的共用輸送室的大氣輸送室(以下稱作“裝載組件”)13。除上述處理裝運(yùn)舟皿11之外，在裝載組件13上還連接有3個(gè)晶圓傳送盒載置臺(tái)15，其分別載置有例如容納25枚晶圓W的、作為基板容納容器的晶圓傳送盒14;定位器16，其將自晶圓傳送盒14搬出的晶圓W的位置預(yù)對(duì)準(zhǔn)；和后處理室(AfterTreatmentChamber)17，其對(duì)實(shí)施了RIE處理后的晶圓W進(jìn)行后處理。2個(gè)處理裝運(yùn)舟皿11與裝載組件13的長(zhǎng)度方向上的側(cè)壁連接，并且，配置為隔著裝載組件13而與3個(gè)晶圓傳送盒載置臺(tái)15相對(duì)，定位器16配置在裝載組件13的長(zhǎng)度方向上的一端，后處理室17配置在裝載組件13的長(zhǎng)度方向上的另一端。裝載組件13具有關(guān)節(jié)式雙臂型的輸送臂機(jī)構(gòu)19，其配置在裝載組件13的內(nèi)部，作為輸送晶圓W的基板輸送單元；和裝載口20，其與各晶圓傳送盒載置臺(tái)15相對(duì)應(yīng)，是配置于側(cè)壁的晶圓W投入口、即作為3個(gè)晶圓傳送盒連接口。在裝載口20處分別設(shè)有開(kāi)閉門(mén)。輸送臂機(jī)構(gòu)19自載置于晶圓傳送盒載置臺(tái)15上的晶圓傳送盒14將晶圓W經(jīng)由裝載口20取出，將該取出的晶圓W送入處理裝運(yùn)舟皿11、定位器16、后處理室17中，或?qū)⒃摼AW從其中搬出。處理裝運(yùn)舟皿11具有對(duì)晶圓W實(shí)施RIE處理的、作為真空處理室的處理組件25、和內(nèi)置有相對(duì)于該處理組件25交接晶圓W的聯(lián)桿式單爪型的輸送臂26的裝載鎖定組件2。處理組件25具有圓筒狀的處理室容器(以下稱作“腔室”)和配置在該腔室內(nèi)的上部電極及下部電極，該上部電極和下部電極之間的距離被設(shè)定為用于對(duì)晶圓W實(shí)施RIE處理的適當(dāng)?shù)拈g隔。另外，下部電極在其頂部具有利用庫(kù)侖力等吸附晶圓W的ESC(靜電卡盤(pán)，Electrostaticchuck)0在處理組件25中，向腔室內(nèi)部導(dǎo)入處理氣體、例如氟類(lèi)氣體、溴類(lèi)氣體等，通過(guò)使上部電極和下部電極之間產(chǎn)生電場(chǎng)，使導(dǎo)入的處理氣體等離子化而產(chǎn)生離子及自由基，利用該離子及自由基對(duì)晶圓W實(shí)施RIE處理，蝕刻晶圓W上的例如聚硅層。在處理裝運(yùn)舟皿11中，裝載組件13的內(nèi)部壓力維持為大氣壓，而處理組件25的內(nèi)部壓力維持為真空。因此，在裝載鎖定組件27上，在與處理組件25連接的連結(jié)部具有真空門(mén)閥29，并且，在與裝載組件13連接的連結(jié)部具有大氣門(mén)閥60，從而構(gòu)成為能夠調(diào)整其內(nèi)部壓力的真空預(yù)備輸送室。在裝載鎖定組件27的內(nèi)部，在大致中央部設(shè)置有輸送臂26，在比該輸送臂26靠處理組件25—側(cè)的位置設(shè)置有第1緩沖器31，在比輸送臂26靠裝載組件13—側(cè)的位置設(shè)置有第2緩沖器32。第1緩沖器31及第2緩沖器32配置在配置于輸送臂26前端部的、用于支承晶圓W的支承部(爪)33所移動(dòng)的軌道上，通過(guò)使實(shí)施了RIE處理后的晶圓W暫時(shí)退避到支承部33的軌道上方，能夠在處理組件25中順暢地調(diào)換未進(jìn)行RIE處理的晶圓W和RIE處理完畢的晶圓W。另外，基板處理系統(tǒng)10包括控制處理裝運(yùn)舟皿11、裝載組件13、定位器16及后處理室17(以下統(tǒng)稱作“各構(gòu)成要件”)的動(dòng)作的系統(tǒng)控制器(未圖示)、和配置在裝載組件13的長(zhǎng)度方向上的一端的操作控制器40。系統(tǒng)控制器根據(jù)作為與RIE處理、晶圓W的輸送處理相對(duì)應(yīng)的程序的制程程序來(lái)控制各構(gòu)成要件的動(dòng)作，操作控制器40具有例如由LCD(LiquidCrystalDisplay)構(gòu)成的狀態(tài)顯示部，該狀態(tài)顯示部用于顯示各構(gòu)成要件的動(dòng)作狀況。圖2是沿著圖1中的線II-II的剖視圖。在圖2中，處理組件12具有腔室22、配置在該腔室22內(nèi)的晶圓W的載置臺(tái)23、作為在腔室22的上方與載置臺(tái)23相對(duì)地配置的上部電極的簇射頭24、排出腔室22內(nèi)的氣體等的渦輪分子泵(TMP，TurboMolecularPump)25、和配置在腔室22與渦輪分子泵25之間的、作為控制腔室22內(nèi)壓力的可變式蝶形閥的可變壓力控制閥(APC，AdaptivePressureControl)46。在簇射頭24上通過(guò)第1匹配器(Matcher)28連接有第1高頻電源37，在載置臺(tái)23上通過(guò)第2匹配器(Matcher)36連接有第2高頻電源35。第1高頻電源37將較高的頻率、例如60MHz的高頻電力作為激發(fā)用電力施加于簇射頭24，第2高頻電源35將較低的頻率、例如2MHz的高頻電力作為偏壓施加于載置臺(tái)23。匹配器28、36分別降低高頻電力自簇射頭24或載置臺(tái)23的反射，使高頻電力的供給效率為最大。簇射頭24由圓板狀的氣體供給部30構(gòu)成，氣體供給部30具有緩沖室42。緩沖室42通過(guò)氣體通氣孔34與腔室22內(nèi)連通。緩沖室32連接于CF類(lèi)氣體的各氣體供給系統(tǒng)(未圖示)。CF類(lèi)氣體供給系統(tǒng)向緩沖室32分別供給CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體。另外，氧類(lèi)氣體供給系統(tǒng)向緩沖室32供給O2氣體、COS氣體。供給來(lái)的CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體以及O2氣體、COS氣體通過(guò)氣體通氣孔34被供給到腔室22內(nèi)。在處理組件12的腔室22內(nèi)，如上所述，通過(guò)對(duì)處理空間S施加高頻電力，將從簇射頭24被供給到處理空間S的處理氣體做成高密度的等離子體而產(chǎn)生離子、自由基，利用該離子、自由基對(duì)基板實(shí)施蝕刻。圖3是概略表示在圖1的基板處理系統(tǒng)中被實(shí)施蝕刻處理等的半導(dǎo)體晶圓的構(gòu)造的剖視圖。在圖3中，晶圓W具有形成在硅基材50表面上的氧化膜51、依次層疊在該氧化膜51上的ACL膜(非晶碳膜)52、反射防止膜(BARC膜)53及光致抗蝕劑膜54。硅基材50是由硅構(gòu)成的圓盤(pán)狀的薄板，例如被實(shí)施熱氧化處理等而在表面形成有氧化(SiO2)膜51，在氧化膜51上形成有ACL膜52。ACL膜52起到下層抗蝕膜的作用。在ACL膜52上，通過(guò)例如涂敷處理形成有反射防止膜(BARC膜)53。BARC膜53由含有色素的高分子樹(shù)脂構(gòu)成，防止透射過(guò)光致抗蝕劑膜54后的ArF準(zhǔn)分子激光被ACL膜52或氧化膜51反射而再次到達(dá)光致抗蝕劑膜54；上述色素吸收某特定波長(zhǎng)的光，例如吸收朝向光致抗蝕劑膜54照射的ArF準(zhǔn)分子激光。光致抗蝕劑膜54使用例如旋涂器(省略圖示)形成在BARC膜53上。光致抗蝕劑膜54由正性感光性樹(shù)脂構(gòu)成，在被ArF準(zhǔn)分子激光照射時(shí)變性為堿可溶性。相對(duì)于該構(gòu)造的晶圓W，與翻轉(zhuǎn)為規(guī)定圖案的圖案相對(duì)應(yīng)的ArF準(zhǔn)分子激光被利用步進(jìn)器(省略圖示)照射于光致抗蝕劑膜54，光致抗蝕劑膜54中的被照射了ArF準(zhǔn)分子激光的部分變性為堿可溶性。之后，向光致抗蝕劑膜54滴下強(qiáng)堿性的顯影液，除去變性為堿可溶性的部分。由此，可自光致抗蝕劑膜54除去與翻轉(zhuǎn)為規(guī)定圖案的圖案相對(duì)應(yīng)的部分，因此，在晶圓W上，留下在形成有呈規(guī)定圖案的孔的位置具有開(kāi)口部55的光致抗蝕劑膜54。之后，開(kāi)口部55被按順序復(fù)制于作為反射防止膜的BARC膜53、作為下層抗蝕膜的ACL膜52上，最終在氧化膜51上形成具有規(guī)定開(kāi)口部的孔。但是，為了滿足半導(dǎo)體器件近年來(lái)的小型化要求，需要在晶圓W上形成上表面形狀整齊、底部形狀沒(méi)有畸變、且能抑制產(chǎn)生彎曲形狀的良好的垂直加工形狀的孔，但在應(yīng)用較薄的中間層或掩膜層的近年來(lái)的晶圓W的蝕刻步驟中，并不一定容易對(duì)處理對(duì)象層形成上表面形狀整齊的良好的垂直加工形狀的孔。本發(fā)明人為了確立如下的基板處理方法進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，S卩，該基板處理方法用于對(duì)具有作為中間層的BARC膜53、作為掩膜層的ACL膜52的晶圓W形成上表面形狀(俯視圖)整齊、底部形狀沒(méi)有畸變(distortion)、且抑制產(chǎn)生彎曲形狀的具有良好的垂直加工形狀的孔。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將CF富氣用作處理氣體而以較高的壓力蝕刻處理BARC膜53，之后，使用含有COS(羰基硫)氣體的氣體蝕刻ACL膜52，能降低俯視圖中的線條痕跡的產(chǎn)生，并且，能夠抑制底部形狀的畸變，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。另外還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將含有C6F6氣體的氣體用作處理氣體來(lái)蝕刻氧化膜51，能確保掩膜的剩余量，抑制產(chǎn)生彎曲形狀，從而能夠形成良好的垂直加工形狀的孔，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。下面，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的基板處理方法。在基板處理系統(tǒng)10的處理組件1217中，基板處理系統(tǒng)10的系統(tǒng)控制器根據(jù)作為基板處理用程序的基板處理制程程序來(lái)執(zhí)行本處理。該基板處理方法具有第1蝕刻步驟，在高壓氣氛、例如lOOmTorr(1.33X10Pa)150mTorr(2.0X10Pa)氣氛下，使用現(xiàn)有的CF類(lèi)氣體、即CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體來(lái)蝕刻作為中間層的BARC膜53；第2蝕刻步驟，使用含有COS氣體的氣體蝕刻作為下層抗蝕膜的ACL膜52；第3(處理對(duì)象層)蝕刻步驟，使用含有C6F6氣體的氣體蝕刻作為處理對(duì)象層的氧化膜51。圖4是表示作為第1實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理的流程圖。在基板處理時(shí)，首先，準(zhǔn)備在硅基材50上依次層疊氧化膜51、ACL膜52、BARC膜53及光致抗蝕劑膜54，并且光致抗蝕劑膜54具有使反射防止膜53的一部分以開(kāi)口寬度例如為70nm露出的開(kāi)口部55的晶圓W。然后，將該晶圓W搬入到處理組件(PM)12(參照?qǐng)D2)的腔室22內(nèi)，載置在載置臺(tái)23上(步驟S1)。接著，利用APC閥46等將PM12的腔室22內(nèi)的壓力設(shè)定為例如120mTorr(l.60X10Pa)，將晶圓W的上部溫度設(shè)定為例如95°C、下部溫度設(shè)定為20°C。然后，從簇射頭24的氣體供給部30向腔室22內(nèi)供給將CF4氣體例如220sCCm、CHF3氣體例如30sccm、C4F8氣體30sccm、02氣體(7+12)seem混合而成的混合氣體(CF富氣)(步驟S2)。然后，對(duì)上部電極施加300W激發(fā)用電力，對(duì)載置臺(tái)23施加300W偏壓電力。此時(shí)，CF4氣體、CHF3氣體、C4F8氣體及02氣體受對(duì)處理空間S施加的高頻電力激發(fā)而成為等離子體，產(chǎn)生離子、自由基，這些離子、自由基與BARC膜53的表面或者開(kāi)口部側(cè)壁面沖撞、反應(yīng)，在BARC膜53上堆積沉積層，并且，蝕刻BARC膜53而形成與光致抗蝕劑膜54的開(kāi)口部55相對(duì)應(yīng)的開(kāi)口部(步驟S3)。此時(shí)，在基于高壓及CF富氣的富氣沉積條件下，在BARC膜53上沉積充分的沉積層，在保持開(kāi)口部形狀的同時(shí)蝕刻BARC膜53。這樣，在蝕刻BARC膜53之后，利用APC閥等將腔室內(nèi)的壓力設(shè)定為例如20mTorr(2.66Pa)。另外，將晶圓W的上部溫度設(shè)定為例如95°C、下部溫度設(shè)定為20°C。然后，從簇射頭24的氣體供給部30向腔室內(nèi)供給將750sCCm02氣體、30sCCmC0S氣體(COS氣體流量相對(duì)于全處理氣體流量的比例4.0%)混合而成的含有COS氣體的氣體(步驟S4)。然后，對(duì)作為上部電極的簇射頭24施加500W的激發(fā)用電力，使偏壓電力為500W。此時(shí)，02氣體及COS氣體利用對(duì)處理空間S施加的高頻電力成為等離子體，產(chǎn)生離子、自由基。這些離子、自由基與ACL膜52沖撞、反應(yīng)，蝕刻該部分(步驟S5)。此時(shí)，顯現(xiàn)出基于COS氣體的平滑作用，能夠避免孔的入口部分的直徑擴(kuò)大。在此，作為能避免孔的入口部分的直徑擴(kuò)大的理由，可認(rèn)為是因?yàn)榇嬖赾os氣體所含有的S元素。僅利用C0氣體或02氣體無(wú)法獲得形狀平滑效果。接著，在蝕刻BARC膜53及ACL膜52之后，利用APC閥等將腔室內(nèi)的壓力設(shè)定為例如20mTorr(2.66Pa)。另外，將晶圓W的上部溫度設(shè)定為例如95°C、下部溫度設(shè)定為例如20°C。然后，從簇射頭24的氣體供給部30向腔室內(nèi)供給將C6F6氣體例如12sCCm、C4F6氣體25sccm、C4F8氣體20sccm、Ar氣體200sccm、02氣體85sccm混合而成的含有C6F6氣體的氣體(步驟S6)。然后，對(duì)上部電極施加1100W的激發(fā)用電力，而且，對(duì)載置臺(tái)23施加4500W偏壓電力。此時(shí)，C6F6氣體、C4F6氣體、C4F8氣體、Ar氣體、02氣體利用對(duì)處理空間S施加的高頻電力成為等離子體，產(chǎn)生離子、自由基。這些離子、自由基與氧化膜51沖撞、反應(yīng)，蝕刻該部分(步驟S7)。此時(shí)，在ACL膜52上堆積因C6F6氣體產(chǎn)生的沉積層，在確保起到掩膜層的作用的這些膜的膜厚剩余量的同時(shí)進(jìn)行蝕刻，因此，不會(huì)使孔側(cè)面鼓起，能避免彎曲形狀，從而形成垂直加工形狀良好的孔。這樣，將在氧化膜51上形成有上表面形狀整齊、底部形狀沒(méi)有畸變、也沒(méi)有彎曲形狀的孔的晶圓W架設(shè)在作為另外裝置的等離子灰化機(jī)(Asher)上，來(lái)除去作為掩膜層的ACL膜，完成本處理(步驟S8)。采用本實(shí)施方式，使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的CF富氣，使處理壓力為lOOmTorrd.33X10Pa)150mTorr(2.0X10Pa)的高壓而蝕刻BARC膜53之后，使用含有COS氣體的氣體蝕刻ACL膜52，之后，使用含有C6F6的氣體蝕刻氧化膜51，因此，能夠使按順序?qū)盈B在硅基材50上的氧化膜51、ACL膜52、BARC膜53及光致抗蝕劑膜54分別在相對(duì)應(yīng)的起到掩膜作用的膜上堆積需要量的沉積層以確保掩膜剩余量，同時(shí)進(jìn)行蝕刻，因此，最終能夠在氧化膜51上形成孔的俯視形狀整齊、無(wú)線條痕跡、避免底部形狀畸變及側(cè)壁面擴(kuò)大的彎曲形狀的產(chǎn)生的垂直加工形狀優(yōu)良的孔。在本實(shí)施方式中，利用在蝕刻BARC膜53時(shí)應(yīng)用CF富氣和在高壓氣氛下進(jìn)行的蝕刻、與蝕刻ACL膜52時(shí)應(yīng)用含有COS氣體的氣體的配合效果，消除形成于氧化膜51上的孔的俯視線條痕跡，抑制孔底部的畸變。即，在本實(shí)施方式中，蝕刻BARC膜53時(shí)的高壓、CF富氣以及蝕刻ACL膜52時(shí)應(yīng)用含有COS氣體的氣體是必要條件，在其中任一個(gè)條件不滿足的情況下，均無(wú)法獲得上述作用效果。作為根據(jù)上述3個(gè)條件消除形成于氧化膜51上的孔的俯視線條痕跡、抑制底部形狀畸變的機(jī)理，可以如下地考慮。即，通過(guò)在蝕刻BARC膜53時(shí)使用CF富氣，使CHF3氣體或C4F8氣體相對(duì)于BARC膜53上的光致抗蝕劑膜54的選擇比提高，由此，蝕刻BARC膜53時(shí)的孔形狀良好。另外，在光致抗蝕劑膜54上易于堆積基于CF氣體的沉積層而確保掩膜剩余量，能夠在確保掩膜層的層厚的同時(shí)進(jìn)行蝕刻，由此，讓BARC膜53的孔形狀穩(wěn)定。另外，通過(guò)在lOOmTorrd.33X10Pa)150mTorr(2.0X10Pa)的高壓條件下蝕刻BARC膜53，進(jìn)一步促進(jìn)沉積層堆積作用，提高了上述孔形狀穩(wěn)定效果。而且，通過(guò)在蝕刻ACL膜52時(shí)應(yīng)用含有COS氣體的氣體，顯現(xiàn)出ACL膜52表面的平滑效果，利用它們的配合效果而使俯視圖穩(wěn)定，形成底部形狀沒(méi)有畸變的優(yōu)良的垂直加工形狀的孔。在本實(shí)施方式中，通過(guò)在蝕刻氧化膜51時(shí)將C6F6氣體、C4F6氣體、C4F8氣體、Ar氣體、02氣體的混合氣體用作處理氣體，在ACL膜52上易于堆積因C6F6氣體產(chǎn)生的沉積層，能在確保作為掩膜的剩余量的同時(shí)進(jìn)行蝕刻，因此，能夠避免在形成于氧化膜51上的孔中產(chǎn)生彎曲形狀，從而形成垂直加工形狀良好的孔。另外，作為產(chǎn)生彎曲形狀的機(jī)理，可以認(rèn)為是在掩膜的膜厚不充分的情況下，自傾斜方向照射于孔截面的蝕刻劑以較大的角度沖撞于孔截面，由此會(huì)損耗內(nèi)壁面。在作為掩膜的ACL膜的膜厚充分的情況下，消耗ACL膜的內(nèi)壁面，不消耗氧化膜，因此，在氧化膜中不會(huì)出現(xiàn)彎曲形狀。在本實(shí)施方式中，在同一個(gè)PM內(nèi)連續(xù)地執(zhí)行BARC膜53的蝕刻、ACL膜52的蝕刻及氧化膜51的蝕刻，由此提高了生產(chǎn)率。接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的變形例(第2實(shí)施方式)。第2實(shí)施方式的基板處理方法中不進(jìn)行使用第1實(shí)施方式的含有C6F6氣體的氣體蝕刻氧化膜51的步驟(第3蝕刻步驟)，而是進(jìn)行由將含有C4F6氣體的氣體用作處理氣體的前蝕刻步驟、和將向含有C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而制成的含有COS氣體的氣體用作處理氣體的后蝕刻步驟構(gòu)成的第4蝕刻步驟。另外，使用CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體蝕刻BARC膜53的步驟(第1蝕刻步驟)、和使用含有COS氣體的氣體蝕刻ACL膜52的步驟(第2蝕刻步驟)與上述第1實(shí)施方式相同。下面，以與第1實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心地說(shuō)明第2實(shí)施方式。圖5是表示作為本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理的流程圖，圖6是表示本實(shí)施方式的基板處理方法的工序圖。在圖5中，將晶圓W搬入到PM12的腔室22內(nèi)(步驟S11)，調(diào)整腔室22內(nèi)的壓力，導(dǎo)入CF富氣(步驟S12)，施加激發(fā)用電力及偏壓電力來(lái)蝕刻BARC膜53(步驟S13)，接著，再次調(diào)整腔室22內(nèi)的壓力，導(dǎo)入02氣體及COS氣體(步驟S14)，之后，施加所需的電力來(lái)蝕刻ACL膜52(步驟S15)，到此為止的步驟與第1實(shí)施方式的步驟S1步驟S5同樣。接著，對(duì)ACL膜52被蝕刻后的晶圓W實(shí)施用于將ACL膜52的開(kāi)口部復(fù)制于例如由Si02膜構(gòu)成的氧化膜51的蝕刻。即，利用APC閥等將收容有ACL膜52被蝕刻后的晶圓W(圖6(A))的腔室內(nèi)的壓力設(shè)定為例如20mTorr(2.66Pa)，將晶圓W的上部溫度設(shè)定為例如60°C、下部溫度設(shè)定為例如40°C。然后，從簇射頭24的氣體供給部30向腔室內(nèi)供給將C4F6氣體例如60sCCm、Ar氣體200SCCm、02氣體70SCCm混合而成的含有C4F6氣體的氣體(步驟S16)。然后，對(duì)上部電極施加500W的激發(fā)用電力，而且，作為偏壓電力對(duì)載置臺(tái)23施加4500W。此時(shí)，C4F6氣體、Ar氣體及02氣體利用對(duì)處理空間S施加的高頻電力成為等離子體，產(chǎn)生離子、自由基(圖6(B))。產(chǎn)生的離子與ACL膜52及該ACL膜52的開(kāi)口部55底部的氧化膜51沖撞、反應(yīng)，蝕刻該部分(前蝕刻步驟)(步驟S17)。相對(duì)于氧化膜51的選擇性良好，以較高的蝕刻速率(以下簡(jiǎn)稱ER)進(jìn)行蝕刻，在氧化膜51上形成基于ACL膜52的開(kāi)口寬度的開(kāi)口部(圖6(C))。但是，由于氧化膜51很厚，因此如果在該條件下繼續(xù)蝕刻，有可能孔形狀走樣，CD值變大。因而，在本實(shí)施方式中，在利用含有C4F6氣體的氣體蝕刻氧化膜51的過(guò)程中，向含有c4F6氣體的氣體中添加cos氣體，產(chǎn)生將含有C4F6氣體的氣體與COS氣體的混合氣體等離子化而產(chǎn)生的離子(圖6(D))，在該條件下對(duì)氧化膜51實(shí)施后蝕刻，在氧化膜51中形成與ACL膜52的開(kāi)口部相對(duì)應(yīng)的開(kāi)口寬度的開(kāi)口部(步驟S18)。此時(shí)，在ACL膜52的上表面及開(kāi)口部55的側(cè)壁面上形成因C4F6氣體及COS氣體產(chǎn)生的保護(hù)膜，在利用該保護(hù)膜確保ACL膜52的剩余膜量的同時(shí)進(jìn)行蝕刻。因而，可避免孔側(cè)面鼓起的彎曲形狀而形成垂直加工形狀良好的孔(圖6(E))。這樣，將在氧化膜51上形成有頂部形狀沒(méi)有走樣、沒(méi)有底部形狀的畸變也沒(méi)有彎曲形狀的孔的晶圓W架設(shè)在作為另外裝置的等離子灰化機(jī)(Asher)上，來(lái)除去剩余的ACL膜52(步驟S19)，完成本處理。采用本實(shí)施方式，利用將包含C4F6氣體、Ar氣體及02氣體的含有C4F6氣體的氣體用作處理氣體的前蝕刻步驟、和采用向該含有該C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而制成的含有COS氣體的氣體的后蝕刻步驟來(lái)蝕刻作為處理對(duì)象層的氧化膜51，因此，在前蝕刻步驟中，能夠以較高的ER蝕刻氧化膜51而將ACL膜52的開(kāi)口部復(fù)制于氧化膜51，而且，在后蝕刻步驟中，利用含有COS氣體的氣體的平滑效果，防止開(kāi)口部的頂部形狀走樣、CD值擴(kuò)大及彎曲形狀的產(chǎn)生，而且，能夠避免底部直徑縮小，從而形成垂直加工形狀優(yōu)良的孔。在本實(shí)施方式的后蝕刻步驟中，能發(fā)揮防止孔的頂部形狀畸變及CD值擴(kuò)大的平滑效果的機(jī)理并不一定明確，可以認(rèn)為這是由于作為處理氣體中的c4F6氣體與COS氣體的反應(yīng)生成物的CS、CFS以膜狀附著在開(kāi)口部的側(cè)壁面及底面上，由該CS、CFS構(gòu)成的膜起到保護(hù)膜的作用，特別是保護(hù)側(cè)壁不受到離子的沖撞。在本實(shí)施方式的后蝕刻步驟中，由于在孔的底部也形成有保護(hù)膜，因此，采用含有COS氣體的氣體的后蝕刻步驟中對(duì)于氧化膜51的蝕刻選擇比低于不采用COS氣體的前蝕刻步驟中的選擇比。即，前蝕刻步驟是蝕刻優(yōu)先的步驟，雖然有可能導(dǎo)致孔的頂部形狀走樣、CD值擴(kuò)大等，但是能夠以較高的ER高效地蝕刻氧化膜51而形成孔。另一方面，后蝕刻步驟是平滑優(yōu)先的步驟，雖然其ER低于前蝕刻步驟，但是能夠在防止孔的頂部形狀走樣、CD值擴(kuò)大、彎曲形狀的產(chǎn)生等的同時(shí)、形成垂直加工形狀優(yōu)良的孔。在本實(shí)施方式中，自前蝕刻步驟過(guò)渡到后蝕刻步驟的時(shí)機(jī)、即導(dǎo)入COS氣體的時(shí)機(jī)較為重要，可根據(jù)作為掩膜的ACL膜52的余留量(剩余厚度)、目標(biāo)CD值、深寬比、ER、蝕刻所需時(shí)間等綜合判斷而進(jìn)行決定。具體地講，預(yù)先以同樣的條件實(shí)施蝕刻同樣的氧化膜的試驗(yàn)，由此，優(yōu)選預(yù)先決定COS氣體導(dǎo)入的時(shí)機(jī)，使得在作為掩膜的ACL膜52完全消失之前完成蝕刻氧化膜51。例如，在ACL膜52的余留量為初始的50%左右、例如為500nm左右的時(shí)刻添加COS氣體，由此，能較佳地進(jìn)行將前蝕刻步驟過(guò)渡到后蝕刻步驟的處理。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選后蝕刻步驟中的COS氣體導(dǎo)入量相對(duì)于全處理氣體流量為2%5%。在COS氣體添加量小于2%時(shí)，孔直徑擴(kuò)大，在其大于5%時(shí)，蝕刻停止。另外，在本實(shí)施方式中，如果從開(kāi)始蝕刻氧化膜51之初添加COS氣體，則氧化膜51的ER降低，而作為掩膜的ACL膜52的ER不會(huì)下降相應(yīng)的程度，因此，有可能導(dǎo)致ACL膜52在氧化膜51的蝕刻結(jié)束之前消失，無(wú)法蝕刻氧化膜51的狀況。在本實(shí)施方式中，通過(guò)采用后蝕刻步驟，能夠避免氧化膜51中的孔的CD值擴(kuò)大，因此，在蝕刻BARC膜53及ACL膜52時(shí)，追加預(yù)先以氧化膜51的蝕刻步驟獲得的效果而采用較高的ER，由此，也能夠謀求縮短總蝕刻時(shí)間。在本實(shí)施方式中，優(yōu)選在實(shí)施后蝕刻步驟之后以與后蝕刻步驟相同的條件過(guò)蝕刻(以下簡(jiǎn)稱0E)規(guī)定時(shí)間。由此，底部CD值擴(kuò)大，頂部CD值與底部CD值之差更小而垂直加工形狀更加良好。0E時(shí)間是氧化膜51的總蝕刻時(shí)間的例如10%30%。在0E時(shí)間小于總蝕刻時(shí)間的10%時(shí)，有可能無(wú)法充分獲得底部CD值擴(kuò)大效果，即使大于30%，底部CD值的擴(kuò)大效果也不會(huì)增大相應(yīng)的程度。下面，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。表1及表2表示本發(fā)明的具體實(shí)施例中的氧化膜51蝕刻步驟(第1蝕刻步驟)及ACL膜52蝕刻步驟(第2蝕刻步驟)中的相對(duì)于孔的形狀改良效果的處理壓力、CF富氣及COS氣體相關(guān)性。表114<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>在此，壓力表示處理室內(nèi)壓力(mTorr)，HF及LF分別表示對(duì)上部電極施加的激發(fā)用電力(W)及對(duì)載置臺(tái)施加的偏壓電力(W)。另夕卜，CF4、CHF3、C4F8、02表示各自的氣體流量(單位sccm)。另外，02氣體流量中的“7+8”、“7+12”分別表示“(從中央部的02導(dǎo)入量)+(從端部的02導(dǎo)入量)”。另外，*1表示作為處理氣體含有ar氣體150sccm。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在此，壓力表示處理室內(nèi)壓力(mTorr)，HF及LF分別表示對(duì)上部電極施加的激發(fā)用電力(W)及對(duì)載置臺(tái)施加的偏壓電力(W)。另外，02、COS表示各自的氣體流量(單位seem)，COS氣體中的括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示COS氣體流量相對(duì)于全處理氣體流量的比例。另外，形狀效果表示形成于ACL膜52上的俯視圖及截面形狀的觀察結(jié)果，◎表示發(fā)現(xiàn)較大的改良效果，〇表示發(fā)現(xiàn)改良效果，在實(shí)際應(yīng)用上沒(méi)有問(wèn)題，A表示發(fā)現(xiàn)形狀改良效果，但并不充分，X表示未發(fā)現(xiàn)改良效果，在實(shí)際應(yīng)用上存在問(wèn)題。另外，表1和表2是連續(xù)的處理，將一連串的處理作為同一個(gè)實(shí)施例、同一個(gè)比較例來(lái)表示。在表1及表2中，實(shí)施例13及比較例1、2表示蝕刻BARC膜53時(shí)的處理壓力相關(guān)性，實(shí)施例13滿足處理壓力為本發(fā)明的范圍100mTOrr(1.33X10Pa)150mTorr(2.0X10Pa)，因此，可獲得孔形狀的改良效果，形成有俯視圖中沒(méi)有線條痕跡、底部形狀中沒(méi)有畸變的孔。在實(shí)施例13中可知，蝕刻BARC膜時(shí)的處理壓力特別優(yōu)選為120mTorr(l.6X10Pa)150mTorr(2.0X10Pa)。另一方面，比較例1及2在蝕刻BARC膜53時(shí)的處理壓力不滿足本發(fā)明的范圍，因此，在俯視圖的孔形狀中存在線條痕跡，未發(fā)現(xiàn)形狀改良效果。實(shí)施例46及比較例3和4表示蝕刻ACL膜52時(shí)的COS氣體相關(guān)性，實(shí)施例46及比較例4將含有COS氣體的氣體用作處理氣體，因此，發(fā)現(xiàn)了形狀改良效果。在此，在COS氣體流量為全處理氣體流量的3%5%的情況下，可獲得極為良好的形狀改良效果，形成有俯視圖整齊、底部形狀中沒(méi)有畸變的孔。相對(duì)于此，在COS氣體流量為全處理氣體流量的10%的比較例4中，并不一定能獲得充分的形狀改良效果，在孔的底部形狀中發(fā)現(xiàn)畸變。由此可知，COS氣體流量相對(duì)于全處理氣體流量的比例優(yōu)選為3%5%。另一方面，由于比較例3不應(yīng)用COS氣體，因此，俯視圖中的孔的圓形形狀錯(cuò)亂，未發(fā)現(xiàn)形狀改良效另外，比較例5、6表示未將CF富氣用作蝕刻BARC膜時(shí)的處理氣體的情況，與實(shí)施例2形成對(duì)比。即，與實(shí)施例2相比，比較例5未采用CHF3氣體及C4F8氣體，而應(yīng)用Ar氣體。另外，比較例6未像實(shí)施例2中那樣應(yīng)用CHF3氣體及C4F8氣體，而僅應(yīng)用CF4氣體。比較例5及6均未在蝕刻BARC膜53過(guò)程中采用CF富氣，因此，未獲得形狀改良效果。在此，CF富氣是指不僅含有CF4氣體、除CF4氣體之外還含有CHF3氣體及C4F8氣體的氣體。接著，對(duì)與BARC膜53蝕刻步驟(第1蝕刻步驟)及ACL膜52蝕刻步驟(第2蝕刻步驟)連續(xù)的氧化膜51蝕刻步驟(第3蝕刻步驟)中的相對(duì)于孔的形狀改良效果的C6F6氣體相關(guān)性進(jìn)行說(shuō)明。表3表示表1及表2中的與實(shí)施例2的第1蝕刻步驟及第2蝕刻步驟連續(xù)地進(jìn)行的第3蝕刻步驟中的相對(duì)于孔的形狀改良效果的C6F6氣體相關(guān)性。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在此，各實(shí)施例及比較例中的處理壓力為20mTorr(2.66Pa)，使對(duì)上部電極施加的激發(fā)用電力為1100(ff)、對(duì)載置臺(tái)施加的偏壓電力為4500(ff)。C6F6、C4F6、C4F8、Ar、02表示各自的氣體流量(單位sCCm)，C6F6中的括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示C6F6氣體流量相對(duì)于全氣體量的比例。另外，孔的形狀判定(抗彎曲效果)以ACL膜的剩余膜量(ACL剩余膜)與孔內(nèi)的形狀(孔內(nèi)寬度)來(lái)判定，◎表示抗彎曲效果較大，〇表示充分發(fā)現(xiàn)抗彎曲效果，A表示發(fā)現(xiàn)抗彎曲效果但并不充分，X表示未發(fā)現(xiàn)抗彎曲效果。在表3中，實(shí)施例710在蝕刻氧化膜51時(shí)應(yīng)用C6F6氣體，因此，在ACL膜52上堆積沉積層，在確保起到掩膜層的作用的這些膜的膜厚的同時(shí)進(jìn)行蝕刻，由此，孔的截面形狀與比較例7相比更加穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)了抗彎曲效果。還可知，能夠抬高氧化膜51中的開(kāi)口截面最大的肩部位置，由此，也發(fā)現(xiàn)了抗彎曲效果。在此，C6F6相對(duì)于全處理氣體流量的比例優(yōu)選為2%以上，具體地講優(yōu)選為2%5%。比較例7在蝕刻氧化膜51時(shí)未應(yīng)用C6F6，因此，在ACL膜52的剩余膜量較多的情況下，孔內(nèi)寬度縮窄，在擴(kuò)寬孔內(nèi)寬度時(shí)，無(wú)法確保ACL膜的剩余膜量，無(wú)法獲得沒(méi)有彎曲的形狀。實(shí)施例8將實(shí)施例7中的C4F6氣體的一部分替換為C4F8氣體，通過(guò)添加C4F8氣體，能夠擴(kuò)寬孔內(nèi)寬度。通過(guò)將C4F6氣體的一部分調(diào)換為C4F8氣體，能夠在確保ACL膜的剩余膜量的同時(shí)、擴(kuò)寬孔內(nèi)寬度，因此，能夠避免彎曲形狀。即，在本實(shí)施方式中，在蝕刻氧化膜51時(shí)，用作處理氣體的含有C6F6氣體的氣體除含有C6F6氣體之外還含有C4F6氣體，優(yōu)選還含有C4F8氣體。可認(rèn)為通過(guò)含有C4F8氣體，能夠使氧化膜蝕刻的選擇比降低一些，由此，孔側(cè)壁被磨削一定程度而孔內(nèi)寬度擴(kuò)大。另外，由于利用C6F6氣體獲得充分的選擇比，因此，也可以利用C4F8氣體將選擇比降低一些。表4表示在氧化膜蝕刻步驟中，與前蝕刻步驟連續(xù)地進(jìn)行后蝕刻步驟的實(shí)施例、同不進(jìn)行后蝕刻步驟的比較例中的孔形狀的差異。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在表4中，實(shí)施例1113中，相對(duì)于ACL膜52的蝕刻結(jié)束、ACL膜52中的⑶值為95nmllOnm的范圍的晶圓W，使室內(nèi)壓力為20mTorr(2.66Pa)，作為處理氣體使用含有C4F6氣體60sccm、Ar氣體200sccm、及02氣體70sccm的C4F6氣體混合氣體，使激發(fā)用電力為500W、偏壓電力為4500W，實(shí)施蝕刻時(shí)間為210sec的前蝕刻，之后，向上述C4F6氣體混合氣體中添加流量為lOsccm的COS氣體，分別實(shí)施210sec、269sec及328sec的后蝕刻。頂部CD及底部CD分別是試驗(yàn)結(jié)束之后、即后蝕刻步驟結(jié)束之后的頂部CD測(cè)定值及底部CD測(cè)定值。另外，前蝕刻步驟結(jié)束之后的頂部CD值分別為120nm。另外，比較例810使用分別與上述實(shí)施例1113同樣的晶圓W，分別僅實(shí)施實(shí)施例1113中的前蝕刻360sec、396sec及432sec，頂部CD及底部CD分別是試驗(yàn)結(jié)束后的頂部CD測(cè)定值及底部CD測(cè)定值。在表4中可知，實(shí)施了后蝕刻的實(shí)施例1113中的試驗(yàn)結(jié)束后的頂部CD值分別為115nm、115nm及117nm，與前蝕刻步驟結(jié)束后的頂部⑶值相比，⑶值不擴(kuò)大。相對(duì)于此，可知比較例810中的試驗(yàn)結(jié)束后的頂部⑶值分別為136nm、135nm及133nm，與實(shí)施例1113中的前蝕刻步驟結(jié)束后的頂部CD值相比，CD值分別擴(kuò)大。由該結(jié)果可知，通過(guò)與前蝕刻步驟連續(xù)地實(shí)施采用含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟，能夠在防止頂部CD值擴(kuò)大的同時(shí)蝕刻氧化膜51。接著，說(shuō)明過(guò)蝕刻的具體例子。圖7是表示在實(shí)施例1113及比較例810中頂部⑶值相對(duì)于實(shí)施過(guò)蝕刻(以下稱為0E)后的0E量的變化的圖，圖8是表示在實(shí)施例1113及比較例810中底部CD值相對(duì)于實(shí)施過(guò)蝕刻(0E)后的0E量變化的圖。在此，實(shí)施例1113中的0E是在實(shí)施例1113中后蝕刻步驟結(jié)束之后，以與后蝕刻步驟相同的條件實(shí)施氧化膜51的總蝕刻時(shí)間的10%30%的0E，比較例810中的0E是在比較例810中蝕刻步驟(前蝕刻步驟)結(jié)束之后，以同樣(前蝕刻步驟)的條件實(shí)施氧化膜51的總蝕刻時(shí)間的10%30%的0E。在圖7及圖8中可知，在不應(yīng)用含有COS氣體的氣體的比較例中，即使0E量增加，頂部CD值及底部CD值均幾乎不變，但在實(shí)施應(yīng)用含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟的實(shí)施例中，在增加了0E量的情況下，頂部CD值幾乎不變，底部CD值逐漸增加。由此可知，通過(guò)采用使用含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟，在后蝕刻步驟的條件下實(shí)施0E，能夠在防止頂部CD值擴(kuò)大的同時(shí)擴(kuò)大底部CD值，而且，通過(guò)調(diào)節(jié)0E時(shí)間，能夠調(diào)整底部CD值的擴(kuò)大幅度。在上述各實(shí)施方式中，被實(shí)施等離子處理的基板并不限定于半導(dǎo)體器件用的晶圓，也可以是包括LCD(LiquidCrystalDisplay)等的FPD(FlatPanelDisplay)等所采用的各種基板、光掩摸、CD基板、印刷電路板等。另外，通過(guò)將存儲(chǔ)有實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施方式的功能的軟件的程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)供給到系統(tǒng)或裝置中，由該系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)(或者CPU、MPU等)讀取并執(zhí)行容納于存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序代碼，也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。在這種情況下，自存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼自身會(huì)實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施方式的功能，該程序代碼及存儲(chǔ)該程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。另外，作為用于供給程序代碼的存儲(chǔ)介質(zhì)，例如可以采用軟盤(pán)(注冊(cè)商標(biāo))、硬盤(pán)、光磁盤(pán)、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等光盤(pán)、磁盤(pán)、非易失式存儲(chǔ)卡、ROM等?；蛘?，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載程序代碼。另外，通過(guò)執(zhí)行計(jì)算機(jī)讀取的程序代碼，不僅能實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施方式的功能，也包括這樣的情況，即，根據(jù)該程序代碼的指示，在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的0S(操作系統(tǒng))等進(jìn)行實(shí)際處理的一部分或者全部，利用該處理實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施方式的功能。還包括這樣的情況，S卩，自存儲(chǔ)介質(zhì)讀取的程序代碼被記入到插入于計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展板、與計(jì)算機(jī)連接的功能擴(kuò)展單元所具有的存儲(chǔ)器之后，根據(jù)該程序代碼的指示，由使擴(kuò)張板、擴(kuò)張單元具有該擴(kuò)張功能的CPU等來(lái)進(jìn)行實(shí)際處理的一部分或者全部，利用該處理實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施方式的功能。權(quán)利要求一種基板處理方法，該基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括第1蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為100mTorr～150mTorr的條件下蝕刻上述中間層；第2蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻上述掩膜層。2.一種基板處理方法，該基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括處理對(duì)象層蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有C6F6氣體的氣體蝕刻上述處理對(duì)象層。3.一種基板處理方法，該基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括處理對(duì)象層蝕刻步驟，在該處理對(duì)象層蝕刻步驟中，利用作為處理氣體使用含有C4F6氣體的氣體進(jìn)行的前蝕刻步驟、及作為處理氣體使用向上述含有C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而成的含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟來(lái)蝕刻上述處理對(duì)象層。4.一種基板處理方法，該基板處理方法用于對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括第1蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorr150mTorr的條件下蝕刻上述中間層；第2蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻上述掩膜層；第3蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有C6F6氣體的氣體蝕刻上述處理對(duì)象層。5.一種基板處理方法，該基板處理方法對(duì)在處理對(duì)象層上層疊有掩膜層及中間層的基板實(shí)施蝕刻處理，借助上述中間層及掩膜層在上述處理對(duì)象層形成圖案形狀，其特征在于，包括第1蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為IOOmTorr150mTorr的條件下蝕刻上述中間層；第2蝕刻步驟，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻上述掩膜層；第4蝕刻步驟，利用作為處理氣體使用含有C4F6氣體的氣體進(jìn)行的前蝕刻步驟、及作為處理氣體使用向上述含有C4F6氣體的氣體中添加COS氣體而成的含有COS氣體的氣體進(jìn)行的后蝕刻步驟來(lái)蝕刻上述處理對(duì)象層。6.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的基板處理方法，其特征在于，在上述第2蝕刻步驟中，使上述COS氣體流量為全處理氣體流量的3%5%。7.根據(jù)權(quán)利要求1、4或5所述的基板處理方法，其特征在于，在上述第2蝕刻步驟中，使處理壓力為20mTorr以下。8.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的基板處理方法，其特征在于，在上述處理對(duì)象層蝕刻步驟及上述第3蝕刻步驟中，使上述含有C6F6氣體的氣體中的上述C6F6氣體的流量為全處理氣體流量的2%以上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理方法，其特征在于，上述含有C6F6氣體的氣體還含有C4F6氣體及C4F8氣體。10.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的基板處理方法，其特征在于，在上述處理對(duì)象層蝕刻步驟及上述第3蝕刻步驟中，使處理壓力為20mTorr以下。11.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的基板處理方法，其特征在于，在上述處理對(duì)象層蝕刻步驟及上述第4蝕刻步驟中，使上述后蝕刻步驟中的上述COS氣體的流量為全處理氣體流量的2%5%。12.根據(jù)權(quán)利要求3、5或11所述的基板處理方法，其特征在于，在上述處理對(duì)象層蝕刻步驟及上述第4蝕刻步驟中，將上述后蝕刻步驟延長(zhǎng)規(guī)定時(shí)間地執(zhí)行過(guò)蝕刻。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基板處理方法，其特征在于，上述規(guī)定時(shí)間為上述處理對(duì)象層的總蝕刻時(shí)間的10%30%。全文摘要本發(fā)明提供基板處理方法。該基板處理方法能夠在處理對(duì)象層上形成上表面形狀整齊而不出現(xiàn)線條痕跡、并且在底部形狀中沒(méi)有畸變、且防止產(chǎn)生彎曲形狀而具有良好的垂直加工形狀的孔。作為處理氣體使用含有CF4氣體、CHF3氣體和C4F8氣體的混合氣體，在處理壓力為100mTorr(1.33×10Pa)～150mTorr(2.0×10Pa)的條件下蝕刻作為中間層的BARC膜(53)，接著，作為處理氣體使用含有COS氣體的氣體蝕刻作為下層抗蝕層的ACL膜(52)，之后，作為處理氣體使用含有C6F6氣體的氣體蝕刻作為處理對(duì)象層的氧化膜(51)。文檔編號(hào)H01L21/00GK101800160SQ20091026167公開(kāi)日2010年8月11日申請(qǐng)日期2009年12月24日優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日發(fā)明者伊藤雅大,小笠原正宏,李誠(chéng)泰申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社