等離子體蝕刻方法和等離子體蝕刻裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種等離子體蝕刻方法，其用于使用等離子體蝕刻裝置隔著硬掩模對被處理基板的金屬層進(jìn)行蝕刻，連續(xù)交替地多次反復(fù)實施以下兩個工序：作為所述蝕刻氣體，使用由O2氣體、CF4氣體和HBr氣體的混合氣體構(gòu)成的第1蝕刻氣體的第1工序；和作為所述蝕刻氣體，使用由O2和CF4氣體的混合氣體構(gòu)成的第2蝕刻氣體的第2工序，并且對下部電極施加第1頻率的第1頻率電力和比第1頻率低的第2頻率的第2高頻電力，且脈沖狀地施加第1高頻電力。
【專利說明】等離子體蝕刻方法和等離子體蝕刻裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及等離子體蝕刻方法和等離子體蝕刻裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] -直以來，在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，采用使蝕刻氣體等離子體化并作用于被 處理基板（半導(dǎo)體晶片），對形成于被處理基板的鎢（W)等的金屬膜進(jìn)行蝕刻的等離子體蝕 刻（例如，參照專利文獻(xiàn)1)。另外，作為這種等離子體蝕刻，已知有在處理腔室內(nèi)以相對的 方式配置有上部電極和下部電極，對這些電極之間施加高頻電力而產(chǎn)生等離子體的所謂電 容耦合型的等離子體蝕刻裝置。已知有使所施加的高頻電力為脈沖狀，由此防止在絕緣膜 上形成接觸孔時的充電損傷的技術(shù)（例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-173986號公報
[0006] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2009-283893號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
[0008] 然而，有時利用上述等離子體蝕刻隔著例如由氧化硅膜等構(gòu)成的硬掩模對例如鎢 (W)等的金屬膜進(jìn)行蝕刻。在這種等離子體蝕刻中，一直以來使用由02和CF4的混合氣體 構(gòu)成的蝕刻氣體。
[0009] 但是，如上所述，在隔著由氧化硅膜等構(gòu)成的硬掩模對鎢膜進(jìn)行蝕刻的情況下，存 在難以獲得硬掩模對鎢膜的蝕刻選擇比（用硬掩模的蝕刻速度除以鎢膜的蝕刻速度），蝕 刻選擇比變成1左右這樣的問題。另外，例如，在圖案存在疏密的情況下、即在存在圖案配 置得密集的部分和圖案配置得稀疏的部分的情況下，存在難以同時良好地維持圖案配置得 密集的部分的蝕刻形狀（弓彎形狀等）和圖案配置得稀疏的部分的蝕刻形狀（錐形形狀 等）這樣的問題。
[0010] 本發(fā)明是用于解決上述情況而完成的，提供一種能夠提高硬掩模對金屬膜的蝕刻 選擇比，并且在圖案存在疏密的情況下，也能夠使蝕刻形狀良好的等離子體蝕刻方法和等 離子體蝕刻裝置。
[0011] 用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0012] 本發(fā)明的一方面的等離子體蝕刻方法，其用于使用等離子體蝕刻裝置隔著硬掩模 對被處理基板的金屬層進(jìn)行蝕刻，上述等離子體蝕刻裝置包括：收納被處理基板的處理腔 室；配置于上述處理腔室內(nèi)，用于載置上述被處理基板的下部電極；配置于上述處理腔室 內(nèi)，與上述下部電極相對的上部電極；對上述處理腔室內(nèi)供給規(guī)定的蝕刻氣體的蝕刻氣體 供給機(jī)構(gòu)；和對上述處理腔室內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣機(jī)構(gòu)，上述等離子體蝕刻方法的特征在于： 連續(xù)交替地多次反復(fù)實施以下兩個工序：作為上述蝕刻氣體，使用由〇 2氣體、CF4氣體和HBr 氣體的混合氣體構(gòu)成的第1蝕刻氣體的第1工序；和作為上述蝕刻氣體，使用由〇2和cf4氣 體的混合氣體構(gòu)成的第2蝕刻氣體的第2工序，并且，對上述下部電極施加第1頻率的第1 高頻電力和比上述第1頻率低的第2頻率的第2高頻電力，且脈沖狀地施加上述第1高頻 電力。
[0013] 本發(fā)明的一方面的等離子體蝕刻裝置，其特征在于，包括：收納被處理基板的處理 腔室；配置于上述處理腔室內(nèi)，用于載置上述被處理基板的下部電極；配置于上述處理腔 室內(nèi)，與上述下部電極相對的上部電極；對上述處理腔室內(nèi)供給規(guī)定的蝕刻氣體的蝕刻氣 體供給機(jī)構(gòu)；對上述處理腔室內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣機(jī)構(gòu)；對上述下部電極施加第1頻率的第1 高頻電力的第1高頻電力供給機(jī)構(gòu)；和對上述下部電極施加比上述第1頻率低的第2頻率 的第2高頻電力的第2高頻電力供給機(jī)構(gòu)，上述等離子體蝕刻裝置具有控制部，該控制部進(jìn) 行控制使得：連續(xù)交替地多次反復(fù)實施以下兩個工序：作為上述蝕刻氣體，使用由〇 2氣體、 CF4氣體和HBr氣體的混合氣體構(gòu)成的第1蝕刻氣體的第1工序；和作為上述蝕刻氣體，使 用由02和CF 4氣體的混合氣體構(gòu)成的第2蝕刻氣體的第2工序，并且，對上述下部電極脈沖 狀地施加上述第1高頻電力，上述等離子體蝕刻裝置隔著硬掩模對上述被處理基板的金屬 層進(jìn)行蝕刻。
[0014] 發(fā)明效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠提高硬掩模對金屬膜的蝕刻選擇比，在圖案存在 疏密的情況下，也能夠使蝕刻形狀良好的等離子體蝕刻方法和等離子體蝕刻裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1是示意地表示本發(fā)明的實施方式所涉及的等離子體蝕刻裝置的概略結(jié)構(gòu)的 圖。
[0017] 圖2是示意地表示本發(fā)明的實施方式所涉及的半導(dǎo)體晶片的截面結(jié)構(gòu)的圖。
[0018] 圖3是用于說明高頻電力的施加狀態(tài)的圖表。
[0019] 圖4是用于說明圖案的密集部分中的弓彎（bowing)和稀疏部分中的錐形角的圖。

【具體實施方式】
[0020] 下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。圖1是示意地表示實施方式所涉 及的等離子體蝕刻裝置的概略截面結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的等離子體蝕刻裝置110具有氣密 地構(gòu)成、例如收納直徑為300mm的晶片W的圓筒狀的處理腔室111 (筒狀容器），在處理腔室 111內(nèi)的下方配置有載置半導(dǎo)體晶片W的圓板形狀的載置臺112。處理腔室111具有圓管 狀的側(cè)壁113和覆蓋側(cè)壁113的上方的端部的圓板狀的蓋114。
[0021] 另外，在處理腔室111內(nèi)的載置臺112的周圍配置有具有多個排氣孔的環(huán)狀的緩 沖板134。另一方面，處理腔室111的底部與未圖示的TMP (Turbo Molecular Pump,潤輪分 子泵）和DP (Dry Pump，干泵）等排氣機(jī)構(gòu)連接，隔著緩沖板134進(jìn)行排氣，能夠?qū)⑻幚砬皇?111內(nèi)的壓力保持在規(guī)定的減壓氛圍。
[0022] 載置臺112,經(jīng)由第1匹配器116與第1高頻電源115連接，且經(jīng)由第2匹配器118 與第2高頻電源117連接。第1高頻電源115對載置臺112施加等離子體生成用的較高頻 率、例如80MHz以上150MHz以下（在本實施方式中，100MHz)的高頻電力。另外，第2高頻 電源117對載置臺112施加頻率比第1高頻電源115低的偏置電力。在本實施方式中，第 2高頻電源117的高頻電力的頻率為13. 56MHz。
[0023] 在載置臺112的上部配置有在內(nèi)部具有電極板119的靜電卡盤120。靜電卡盤120 由圓板狀的陶瓷部件構(gòu)成，電極板119與直流電源121連接。當(dāng)對電極板119施加正直流電 壓時，在半導(dǎo)體晶片W的靜電卡盤120側(cè)的一面（背面）產(chǎn)生負(fù)的電位，從而在電極板119 和晶片W的背面之間產(chǎn)生電場，利用因該電場而產(chǎn)生的庫侖力，將半導(dǎo)體晶片W吸附保持在 靜電卡盤120上。
[0024] 另外，在載置臺112以圍繞所吸附保持的半導(dǎo)體晶片W的方式載置有聚焦環(huán)122。 聚焦環(huán)122例如由石英等構(gòu)成。
[0025] 在處理腔室111內(nèi)的上方以與載置臺112相對的方式配置有噴頭123 (移動電 極）。噴頭123具有：具有多個氣孔124的圓板狀的導(dǎo)電性的上部電極板125 ;以能夠拆卸 的方式吊支該上部電極板125的冷卻板126 ;進(jìn)一步吊支冷卻板126的軸127 ;和配置于軸 127的上端的處理氣體接收部128。噴頭123經(jīng)由蓋114和側(cè)壁113接地，作為施加于處理 腔室111內(nèi)的等離子體生成電力的接地電極發(fā)揮作用。此外，在上部電極板125以覆蓋與 載置臺112的相對面的方式配置石英部件125a。
[0026] 軸127具有在上下方向上貫通內(nèi)部的氣體流路129，冷卻板126在內(nèi)部具有緩沖室 130。氣體流路129連接處理氣體接收部128和緩沖室130,各氣孔124將緩沖室130和處 理腔室111內(nèi)連通。在噴頭123中，氣孔124、處理氣體接收部128、氣體流路129和緩沖室 130構(gòu)成處理氣體導(dǎo)入系統(tǒng)。該處理氣體導(dǎo)入系統(tǒng)將供給到處理氣體接收部128的處理氣 體（蝕刻氣體）導(dǎo)入處理腔室111內(nèi)的、存在于噴頭123與載置臺112之間的處理空間。
[0027] 在噴頭123中，上部電極板125的外徑被設(shè)定成比處理腔室111的內(nèi)徑略小，因 此，噴頭123不接觸側(cè)壁113。噴頭123以在處理腔室111內(nèi)動配合的方式配置。另外，軸 127貫通蓋114,該軸127的上部與配置于等離子體蝕刻裝置110的上方的升降機(jī)構(gòu)（未圖 示）連接。升降機(jī)構(gòu)使軸127在圖中的上下方向上移動，但是，此時，噴頭123在處理腔室 111內(nèi)沿著該處理腔室111的中心軸像活塞那樣上下移動。由此，能夠調(diào)整作為存在于噴頭 123與載置臺112之間的處理空間的距離的間隙。
[0028] 波形管131例如是由不銹鋼構(gòu)成的自由伸縮的壓力隔壁，其一端與蓋114連接，另 一端與噴頭123連接。而且，波形管131具有將處理腔室111內(nèi)與處理腔室111外部遮蔽 的密封功能。另外，在處理腔室111的外側(cè)，由永久磁鐵構(gòu)成的多個扇形磁鐵135以包圍處 理腔室111周圍的方式配置成環(huán)狀，能夠在處理腔室111的內(nèi)部形成磁場。
[0029] 在等離子體蝕刻裝置110中，供給到處理氣體接收部128的蝕刻氣體經(jīng)由處理氣 體導(dǎo)入系統(tǒng)被導(dǎo)入處理空間，所導(dǎo)入的蝕刻氣體被施加于處理空間的高頻電力和由磁鐵 135產(chǎn)生的磁場作用激勵而變成等離子體。等離子體中的陽離子被因施加于載置臺112的 偏置電力而產(chǎn)生的負(fù)的偏置電位吸引向載置于載置臺112的半導(dǎo)體晶片W，由此對半導(dǎo)體 晶片W實施蝕刻處理。
[0030] 上述結(jié)構(gòu)的等離子體蝕刻裝置110的動作由具有CPU等的控制部150統(tǒng)一控制。 該控制部150具有操作部151和存儲部152。
[0031] 操作部151由工序管理者用于管理等離子體蝕刻裝置110而進(jìn)行指令的輸入操作 的鍵盤、以及將等離子體蝕刻裝置110的運轉(zhuǎn)狀況可視化顯示的顯示器等構(gòu)成。
[0032] 在存儲部152收納有方案，該方案存儲有用于在控制部150的控制下實現(xiàn)在等離 子體蝕刻裝置110中執(zhí)行的各種處理的控制程序（軟件）和處理條件數(shù)據(jù)等。而且，相應(yīng) 于需要，根據(jù)來自操作部151的指示等從存儲部152讀取任意的方案使控制部150執(zhí)行，由 此，在控制部150的控制下，在等離子體蝕刻裝置110中進(jìn)行所期望的處理。另外，控制程序 和處理條件數(shù)據(jù)等的方案也能夠利用收納于計算機(jī)可讀取的計算機(jī)存儲介質(zhì)（例如硬盤、 CD、軟盤、半導(dǎo)體存儲器等）等的狀態(tài)的方案，或者從其它的裝置經(jīng)由例如專用線路隨時傳 送并在線利用。
[0033] 接著，說明在上述結(jié)構(gòu)的等離子體蝕刻裝置110中對形成于半導(dǎo)體晶片W的鎢（W) 層等進(jìn)行蝕刻的步驟。首先，打開設(shè)置于處理腔室111的未圖示的閘閥，利用未圖示的搬運 機(jī)器人等將半導(dǎo)體晶片W通過未圖示的負(fù)載室搬入處理腔室111內(nèi)，并載置于載置臺112。 然后，使搬運機(jī)器人向處理腔室111外退出，關(guān)閉閘閥。接著，利用未圖示的排氣機(jī)構(gòu)對處 理腔室111內(nèi)排氣。
[0034] 在處理腔室111內(nèi)成為規(guī)定的真空度后，從處理氣體供給系統(tǒng)向處理腔室111內(nèi) 導(dǎo)入規(guī)定的蝕刻氣體，處理腔室111內(nèi)被保持在規(guī)定的壓力例如〇. 665Pa(5mTorr)以下，在 此狀態(tài)下，從第1高頻電源115、第2高頻電源117向載置臺112供給高頻電力。此時，從直 流電源121對靜電卡盤120的電極板119施加規(guī)定的直流電壓，半導(dǎo)體晶片W由庫侖力等 吸附在靜電卡盤6上。
[0035] 在此情況下，如上所述通過對作為下部電極的載置臺112施加高頻電力，在作為 上部電極的噴頭123與作為下部電極的載置臺112之間形成電場。由此，在半導(dǎo)體晶片W 所存在的處理空間中產(chǎn)生放電，利用由此而等離子體化的蝕刻氣體，對半導(dǎo)體晶片W實施 規(guī)定的等離子體蝕刻。
[0036] 接著，當(dāng)規(guī)定的等離子體處理結(jié)束時，停止高頻電力的供給和蝕刻氣體的供給，按 照與上述步驟相反的步驟，將半導(dǎo)體晶片W從處理腔室111內(nèi)搬出。
[0037] 圖2示意地放大表示本實施方式中的半導(dǎo)體晶片的截面構(gòu)造。如圖2(a)所示，在 半導(dǎo)體晶片的最上層形成有圖案化為規(guī)定圖案的作為硬掩模的氧化硅膜301，在該氧化硅 膜301的下側(cè)形成有作為金屬膜的鎢（W)層302。另外，在鎢（W)層302的下側(cè)形成有由其 它材料構(gòu)成的基層膜（TiN膜）303。此外，圖2中，左側(cè)表示圖案形成得密集的部分，右側(cè)表 示圖案形成得稀疏的部分。
[0038] 然后，從圖2(a)所示的狀態(tài)，將氧化硅膜301作為掩模，將鎢（W)層302等離子體 蝕刻成規(guī)定的圖案，形成圖2(b)所示的狀態(tài)。此時，通過等離子體蝕刻，氧化硅膜301也被 蝕刻，其剩余的厚度減少。
[0039] (實施例1)
[0040] 作為實施例1，使用圖1所示的等離子體蝕刻裝置110,作為硅基板（半導(dǎo)體晶片） 使用直徑300mm的基板，隔著形成于其之上并圖案化為規(guī)定圖案的硬掩模（由氧化硅膜構(gòu) 成），對形成于半導(dǎo)體晶片的鎢（W)層進(jìn)行等離子體蝕刻。等離子體蝕刻的條件如下所示， 分別連續(xù)地反復(fù)實施四次第1工序與第2工序。此外，第四個（最后）的第2工序?qū)⑽g刻 時間延長至26秒。
[0041] (第1工序）
[0042] 處理腔室內(nèi)壓力：0· 655Pa(5mTorr)以下
[0043] 處理氣體：02/CF4/HBr = 35/30/30sccm
[0044] 第1高頻：頻率100MHz、電力600W、脈沖周期10kHz、占空比50%
[0045] 第2高頻：頻率13. 56MHz、電力200W
[0046] 處理時間：3秒鐘
[0047] 載置臺溫度：60°C
[0048] (第2工序）
[0049] 處理腔室內(nèi)壓力：0· 655Pa(5mTorr)以下
[0050] 處理氣體：02/CF4 = 35/50sccm
[0051] 第1高頻：頻率100MHz、電力600W、脈沖周期10kHz、占空比50%
[0052] 第2高頻：頻率I3· 56MHz、電力2〇OW
[0053] 處理時間：16秒鐘
[0054] 載置臺溫度：60°C
[0055] 以電力600W、脈沖周期10kHz、占空比50%施加上述實施例中的第1高頻。在此情 況下，成為縱坐標(biāo)為高頻電力、橫坐標(biāo)為時間的圖3(b)的圖表所示的電力波形那樣的電力 的施加狀態(tài)。而且，該情況下的有效電力如圖3(a)的圖表所示，與以電力300W連續(xù)施加高 頻電力的情況相同。
[0056] 接著，作為比較例1，按照以下的等離子體蝕刻條件，與實施例1同樣使用圖1所 示的等離子體蝕刻裝置110,作為硅基板（半導(dǎo)體晶片）使用直徑300_的基板，隔著形成 于其之上并圖案化為規(guī)定圖案的硬掩模（由氧化硅膜構(gòu)成），對形成于半導(dǎo)體晶片的鎢（W) 層進(jìn)行等離子體蝕刻。
[0057] (比較例1)
[0058] 處理腔室內(nèi)壓力：0· 655Pa(5mTorr)以下
[0059] 處理氣體：02/CF4 = 20/25sccm
[0060] 第1高頻：頻率100MHz、電力300W
[0061] 第2高頻：頻率13. 56MHz、電力250W
[0062] 處理時間：70. 3秒鐘
[0063] 載置臺溫度：60°C
[0064] 下面，作為比較例2,除第1高頻（頻率100MHz)電力為600W以外，其余按照與上 述比較例1同樣的蝕刻條件進(jìn)行等離子體蝕刻。
[0065] 在上述比較例1、2中，具有在圖案配置得密集的部分中，其蝕刻形狀產(chǎn)生弓彎，在 圖案配置得稀疏的部分中，其蝕刻形狀容易產(chǎn)生錐形的傾向。即，如圖4(a)所示，在圖案配 置得密集的部分，顯示鎢層302的側(cè)壁部被削掉，相鄰的圖案的間隔擴(kuò)大的傾向。
[0066] 此外，在圖4中，A表示作為硬掩模的氧化硅膜301底部中與相鄰的圖案的間隔。 另外，B表不鶴層302中與相鄰的圖案的間隔（最大值）。另外，C表不鶴層302底部中與 相鄰的圖案的間隔。在此情況下，作為表示弓彎的程度的弓彎指數(shù)，能夠使用B-A的值。 [0067] 另外，如圖4(b)所示，在圖案配置得稀疏的部分，鎢層302的側(cè)壁部不垂直，傾斜 地成為錐形狀。在此情況下，根據(jù)圖4中所示的錐形角F，能夠評價其形狀，該錐形角F越接 近90度越為優(yōu)選的形狀。此外，圖4所示的304表示堆積在鎢層302的側(cè)壁部的堆積物。 在圖案配置得稀疏的部分中，鎢層302的被蝕刻量增多，因此，堆積物304的量也增多，其側(cè) 壁形狀變成錐形狀。
[0068] 在此，在按比較例1、2的等離子體蝕刻條件進(jìn)行了蝕刻的情況下，例如，通過增加 氧氣流量，能夠增加堆積物的量，能夠減少圖案配置得密集的部分中的弓彎量。但是，在此 情況下，圖案配置得稀疏的部分中的堆積物也增加，所以，該部分中的錐形角變小，側(cè)壁形 狀脫離垂直的狀態(tài)。
[0069] 測定上述實施例1以及比較例1、比較例2中的蝕刻選擇比（用鎢層302的蝕刻速 度除以氧化硅膜301的蝕刻速度）、圖案密集部分的弓彎指數(shù)和圖案稀疏部分的錐形角，如 下所示。
[0070] (實施例）
[0071] 蝕刻選擇比：1.6
[0072] 弓彎指數(shù)：_0· lnm
[0073] 錐形角：49度
[0074] (比較例1)
[0075] 蝕刻選擇比：1.0
[0076] 弓彎指數(shù)：0· 3nm
[0077] 錐形角：34. 7度
[0078] (比較例2)
[0079] 蝕刻選擇比：0.8
[0080] 弓彎指數(shù)：8. 8nm
[0081] 錐形角：38. 3度
[0082] 如上所述，在實施例中，與比較例1、比較例2相比，能夠確認(rèn)在蝕刻選擇比、弓彎 指數(shù)、錐形角均良好的狀態(tài)下進(jìn)行等離子體蝕刻。此外，推測：如實施例那樣，在使用脈沖狀 的商頻電力的情況下蝕刻選擇比提商的原因在于，在關(guān)閉商頻電力時，尚子主體的掩1旲的 濺射量減少，另一方面，在關(guān)閉高頻電力時，由于壽命長的氟自由基的作用，也能夠?qū)︽u層 進(jìn)行蝕刻。此外，脈沖頻率例如優(yōu)選1kHz?100kHz的頻率范圍。另外，占空比優(yōu)選20? 70%左右的范圍。
[0083] 另外，在實施例中，交替地連續(xù)反復(fù)實施堆積物堆積的第1工序和堆積物不堆積 的第2工序，由此，能夠抑制在圖案配置得密集的部分中的弓彎的產(chǎn)生，并且能夠抑制在圖 案配置得稀疏的部分中的錐形角的減少。另外，如果考慮氣體的切換時間，則這些第1工 序、第2工序的時間優(yōu)選為2秒以上，更優(yōu)選為3秒以上。另外，在實施例中，使第1工序與 第2工序的比例為3:16,但該比例優(yōu)選為在第1工序中堆積的堆積物體在第2工序中被完 全除去之前能夠再次進(jìn)行第1工序的定時，例如優(yōu)選為1:3至1:8左右。
[0084] 此外，本發(fā)明并不限于上述的實施方式和實施例，當(dāng)然能夠具有各種變形。例如， 在實施例中，對從堆積物堆積的第1工序開始等離子體蝕刻的情況進(jìn)行了說明，但也可以 從第2工序開始等離子體蝕刻。
[0085] 工業(yè)上的可利用性
[0086] 本發(fā)明能夠用于半導(dǎo)體裝置的制造領(lǐng)域等。因此，具有工業(yè)上的可利用性。
[0087] 附圖標(biāo)記說明
[0088] 111……處理腔室；112……載置臺；115……第1高頻電源；117……第2高頻電
【權(quán)利要求】
1. 一種等離子體蝕刻方法，其用于使用等離子體蝕刻裝置隔著硬掩模對被處理基板的 金屬層進(jìn)行蝕刻， 所述等離子體蝕刻裝置包括： 收納被處理基板的處理腔室； 配置于所述處理腔室內(nèi)，用于載置所述被處理基板的下部電極； 配置于所述處理腔室內(nèi)，與所述下部電極相對的上部電極； 對所述處理腔室內(nèi)供給規(guī)定的蝕刻氣體的蝕刻氣體供給機(jī)構(gòu)；和 對所述處理腔室內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣機(jī)構(gòu)， 所述等離子體蝕刻方法的特征在于： 連續(xù)交替地多次反復(fù)實施以下兩個工序： 作為所述蝕刻氣體，使用由〇2氣體、CF4氣體和HBr氣體的混合氣體構(gòu)成的第1蝕刻氣 體的第1工序；和 作為所述蝕刻氣體，使用由〇2和CF4氣體的混合氣體構(gòu)成的第2蝕刻氣體的第2工序， 并且，對所述下部電極施加第1頻率的第1高頻電力和比所述第1頻率低的第2頻率 的第2高頻電力，且脈沖狀地施加所述第1高頻電力。
2. 如權(quán)利要求1所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于： 所述金屬層由鎢層形成，所述硬掩模由氧化硅層形成。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于： 所述第1頻率為80MHz以上150MHz以下。
4. 如權(quán)利要求1?3中任一項所述的等離子體蝕刻方法，其特征在于： 以1kHz?100kHz的脈沖頻率脈沖狀地施加所述第1高頻電力。
5. -種等離子體蝕刻裝置，其特征在于，包括： 收納被處理基板的處理腔室； 配置于所述處理腔室內(nèi)，用于載置所述被處理基板的下部電極； 配置于所述處理腔室內(nèi)，與所述下部電極相對的上部電極； 對所述處理腔室內(nèi)供給規(guī)定的蝕刻氣體的蝕刻氣體供給機(jī)構(gòu)； 對所述處理腔室內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣機(jī)構(gòu)； 對所述下部電極施加第1頻率的第1高頻電力的第1高頻電力供給機(jī)構(gòu)；和 對所述下部電極施加比所述第1頻率低的第2頻率的第2高頻電力的第2高頻電力供 給機(jī)構(gòu)， 所述等離子體蝕刻裝置具有控制部，該控制部進(jìn)行控制使得： 連續(xù)交替地多次反復(fù)實施以下兩個工序： 作為所述蝕刻氣體，使用由〇2氣體、CF4氣體和HBr氣體的混合氣體構(gòu)成的第1蝕刻氣 體的第1工序；和 作為所述蝕刻氣體，使用由〇2和CF4氣體的混合氣體構(gòu)成的第2蝕刻氣體的第2工序， 并且，對所述下部電極脈沖狀地施加所述第1高頻電力， 所述等離子體蝕刻裝置隔著硬掩模對所述被處理基板的金屬層進(jìn)行蝕刻。
【文檔編號】H01L21/3065GK104067375SQ201380005955
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月1日
【發(fā)明者】北村彰規(guī), 安田健太, 石田俊介 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社