對被處理體進(jìn)行處理的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實施方式涉及對被處理體進(jìn)行處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在具有鰭型場效應(yīng)晶體管這樣的元件的電子器件的制造中，為了形成接點而使用 SAC(Self_Aligned Contact:自對準(zhǔn)接觸）加工。
[0003] 作為SAC加工的對象的被處理體具有基底層、兩個隆起區(qū)域、氮化區(qū)域和氧化區(qū) 域?；讓永鐬槎嗑Ч鑼印蓚€隆起區(qū)域例如為柵極，由多晶硅構(gòu)成。這些隆起區(qū)域相互 離開地設(shè)置在基底層上。氮化區(qū)域為氮化硅制，設(shè)置成為覆蓋兩個隆起區(qū)域和基底層。氧 化區(qū)域為氧化硅制，設(shè)置成覆蓋氮化區(qū)域。
[0004] 在SAC加工中，從氧化區(qū)域的表面通過兩個隆起區(qū)域之間的區(qū)域到達(dá)基底層的孔 形成于氧化區(qū)域。一般來說，在SAC加工中，為了形成這樣的開口，使用碳氟化合物氣體的 等離子體將氧化區(qū)域蝕刻，將與基底層相接的氮化區(qū)域蝕刻。此外，在專利文獻(xiàn)1中記載有 這樣的SAC加工。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-307001號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
[0009] 在利用碳氟化合物氣體的等離子體進(jìn)行的氧化區(qū)域的蝕刻中，孔的底、特別是在 氮化區(qū)域的角部產(chǎn)生由氧化硅形成的殘渣。所以，所形成的孔的底的寬度變窄。即使為了 將這樣的形狀的孔加工得更深，要對氮化區(qū)域進(jìn)行蝕刻，也無法充分進(jìn)行該氮化區(qū)域的蝕 亥IJ。另外，隆起區(qū)域覆蓋的氮化區(qū)域，特別是氮化區(qū)域的角部被碳氟化合物氣體的等離子體 中的活性種例如氟的活性種削掉。
[0010] 因而，在SAC中，需要減少覆蓋隆起區(qū)域的氮化區(qū)域的削減，并且對孔這樣的開口 內(nèi)的殘渣和基底層正上方的氮化區(qū)域進(jìn)行蝕刻 [0011] 用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0012] -個方面中，提供一種對被處理體進(jìn)行處理的方法。被處理體包括：基底層；在該 基底層上相互離開地設(shè)置的兩個隆起區(qū)域；氮化硅制的氮化區(qū)域，其包括覆蓋兩個隆起區(qū) 域的第一部分和覆蓋基底層的第二部分；和覆蓋氮化區(qū)域的氧化硅制的氧化區(qū)域。本方法 是對被處理體進(jìn)行處理而形成從氧化區(qū)域通過兩個隆起區(qū)域之間到達(dá)基底層的開口的方 法。該方法包括：（1)在氧化區(qū)域形成在兩個隆起區(qū)域之間使第二部分露出的開口的工序 (以下稱為"第一工序；和（2)對開口內(nèi)的氧化硅制的殘渣和第二部分進(jìn)行蝕刻的工序 (以下稱為"第二工序"），將被處理體暴露于包含含氫氣體和NF 3氣體的混合氣體的等離子 體中使殘渣和第二部分變質(zhì)而形成變質(zhì)區(qū)域，將該變質(zhì)區(qū)域除去。
[0013] 在該方法中，使殘渣化學(xué)地變質(zhì)為氟硅酸銨而形成變質(zhì)區(qū)域，將該變質(zhì)區(qū)域除去。 因而，能夠除去孔底的殘渣。另外，也能夠使氮化硅制的第二部分變質(zhì)為氟硅酸銨而除去。 并且，由于在現(xiàn)有的碳氟化合物氣體的等離子體中不能除去殘渣，所以至除去第二部分為 止，覆蓋隆起區(qū)域的氮化區(qū)域即第一部分、特別是該第一部分的肩部被大幅削掉，但根據(jù)本 方法，由于殘渣被除去，所以能夠減少第二部分的除去中的第一部分的削減。
[0014] 在一實施方式中，第二工序所使用的混合氣體可以包含H2氣體和NF 3氣體。根據(jù) 混合氣體，能夠?qū)堅偷诙糠忠徊⒊ァ?br>[0015] 在一實施方式中，第二工序包括：（2a)將被處理體暴露于包含NH3氣體和NF 3氣體 的混合氣體的等離子體中形成變質(zhì)區(qū)域，并將該變質(zhì)區(qū)域除去的工序；和（2b)將被處理體 暴露于包含H2氣體和NF 3氣體的混合氣體的等離子體中形成變質(zhì)區(qū)域，并將該變質(zhì)區(qū)域除 去的工序。
[0016] 為了使氧化硅變質(zhì)為氟硅酸銨，需要利用混合氣體生成氟化銨。在混合氣體包含 NH3氣體和NF 3氣體的情況下，能夠通過產(chǎn)生低解離的等離子體來生成氟化銨。因而，能夠 減少成為氮化硅的削減的原因的氟和HF的活性種的產(chǎn)生量，能夠相對于氮化硅以比較高 的選擇性對氧化硅進(jìn)行蝕刻。另一方面，在混合氣體使用含H 2氣體和NF 3氣體的混合氣體 的情況下，能夠通過產(chǎn)生高解離的等離子體來生成氟化銨。在使用含H2氣體和NF 3氣體的 混合氣體的情況下，在高解離的等離子體中生成比較多的氟和HF的活性種。因而，相對于 氮化硅的蝕刻的氧化硅的蝕刻選擇性變低，但是能夠提高氮化硅的蝕刻率。
[0017] 在上述實施方式中，殘渣和第二部分的除去的初始階段、特別在殘渣的除去時，通 過使用含NH 3氣體和NF3氣體的混合氣體，能夠抑制在進(jìn)行殘渣的除去的期間中的第一部分 的削減。接著，通過使用含NH 3氣體和NF 3氣體的混合氣體，能夠提高第二部分的蝕刻率。 因而，能夠進(jìn)一步減少第一部分的削減，并將殘渣和第二部分除去。
[0018] 在一實施方式中，可以通過對被處理體進(jìn)行加熱而將變質(zhì)區(qū)域除去?；蛘?，在一實 施方式中，可以將被處理體暴露于通過將正離子引到電容耦合型的等離子體處理裝置的硅 制的上部電極而從該上部電極放出的二次電子中，從而將變質(zhì)區(qū)域除去。
[0019] 在一實施方式中，第一工序包括：（la)在氮化區(qū)域上和氧化區(qū)域上形成保護(hù)膜的 工序（以下稱為"第三工序"），即，將被處理體暴露于碳氟化合物氣體的等離子體中，在氮 化區(qū)域上形成比形成于氧化區(qū)域上的保護(hù)膜比厚的保護(hù)膜；和（Ib)對氧化區(qū)域進(jìn)行蝕刻 的工序（以下稱為"第四工序"），即，將被處理體暴露于碳氟化合物氣體的等離子體中。 在該實施方式中，在第三工序中向載置被處理體的載置臺供給的高頻偏置電力小于在第 四工序中向載置臺供給的高頻偏置電力，在第三工序中，被處理體的溫度設(shè)定為60°C以上 250°C以下的溫度。在一實施方式中，第三工序和第四工序可以交替反復(fù)進(jìn)行。另外，在一 實施方式中，可以在第三工序中不將高頻偏置電力供給到載置臺。另外，在一實施方式中， 在第三工序中作為碳氟化合物氣體可以使用包含C 4F6、C4F8和C 6F6之中至少一種的氣體。
[0020] 在60°C以上250°C以下的溫度環(huán)境下，形成于氮化區(qū)域上的碳氟化合物的保護(hù)膜 的厚度，比形成于氧化區(qū)域上的該保護(hù)膜的厚度大。另外，在被供給比較低的偏置電力的狀 態(tài)下，氮化區(qū)域的蝕刻率變低。因而，根據(jù)所述實施方式，能夠在第三工序中在氮化區(qū)域上 形成厚的保護(hù)膜，能夠在第四工序中選擇地對氧化區(qū)域進(jìn)行蝕刻時抑制氮化區(qū)域的削減。
[0021] 在一實施方式中，第一工序包括：（Ic)將被處理體暴露于包含碳氟化合物氣體的 處理氣體的等離子體中的工序（以下稱為"第五工序"），對氧化區(qū)域進(jìn)行蝕刻且在該氧化 區(qū)域上形成包含碳氟化合物的堆積物；和（Id)利用堆積物中包含的碳氟化合物的自由基 對氧化區(qū)域進(jìn)行蝕刻的工序（以下稱為"第六工序"）。在該實施方式中，第五工序和第六 工序交替反復(fù)進(jìn)行。
[0022] 在該實施方式中，氧化區(qū)域被第五工序中生成的碳氟化合物氣體的等離子體蝕 亥IJ，在該氧化區(qū)域上形成堆積物。接著，在第六工序中使用堆積物中包含的碳氟化合物的自 由基進(jìn)一步將氧化區(qū)域蝕刻。另外，在第六工序中，堆積物的量減少，因而再次進(jìn)行第五工 序，由此進(jìn)一步進(jìn)行氧化區(qū)域的蝕刻。通過使該第五工序和第六工序交替反復(fù)進(jìn)行，能夠防 止氧化區(qū)域、即氧化硅膜的蝕刻的停止。其結(jié)果是能夠繼續(xù)進(jìn)行氧化區(qū)域的蝕刻。
[0023] 在一實施方式中，在第六工序中，被處理體可以暴露于稀有氣體的等離子體中。在 該實施方式中，稀有氣體原子的離子與堆積物碰撞，由此該堆積物中的碳氟化合物自由基 對氧化區(qū)域進(jìn)行蝕刻。此外，在一實施方式的第六工序中，實質(zhì)上也可以不供給碳氟化合物 氣體。
[0024] 一實施方式的方法還包括在第一部分和第二部分上形成另外的保護(hù)膜的工序，形 成該另外的保護(hù)膜的工序在第一工序與第二工序之間進(jìn)行。形成另外的保護(hù)膜的工序中， 可以進(jìn)行碳氟化合物氣體的等離子體處理。即，另外的保護(hù)膜可以為含碳氟化合物的保護(hù) 膜。對保護(hù)膜的形成有幫助的分子的量在隆起區(qū)域的頂部附近多，在形成于氧化區(qū)域的開 口的深部變少。因而，保護(hù)膜的膜厚在隆起區(qū)域的頂部附近變大，在開口的深部附近變小。 因而，能夠進(jìn)一步抑制第一部分的削減，且對殘渣和第二部分進(jìn)行蝕刻。
[0025] -實施方式的方法還包括實施用于除去形成有所述開口的被處理體上的有機(jī)物 的灰化處理的工序。形成另外的保護(hù)膜的工序能夠在實施灰化處理的工序與第二工序之間 實施。
[0026] 發(fā)明效果
[0027] 如以上說明的方式，在SAC加工中，能夠減少覆蓋隆起區(qū)域的氮化區(qū)域的削減，且 能夠?qū)走@樣的開口內(nèi)的殘渣和基底層正上方的氮化區(qū)域進(jìn)行蝕刻。
【附圖說明】
[0028] 圖1是表示一實施方式所涉及的對被處理體進(jìn)行處理的方法的流程圖。
[0029] 圖2是表不被處理體的一個例子的截面圖。
[0030] 圖3是概略地表示一實施方式所涉及的等離子體處理裝置的圖。
[0031] 圖4是表示圖1所示的工序Sl的一實施方式的流程圖。
[0032] 圖5是表不與圖4所不的各工序相關(guān)的被處理體的截面的圖。
[0033] 圖6是表示與圖4所示的各工序相關(guān)的被處理體的截面的圖。
[0034] 圖7是表不與圖4所不的各工序相關(guān)的被處理體的截面的圖。
[0035] 圖8是表示圖1所示的工序Sl的另一實施方式的流程圖。
[0036] 圖9是表不與圖8所不的各工序相關(guān)的被處理體的截面的圖。
[0037] 圖10是表示圖1所示的工序S3的一實施方式的流程圖。
[0038] 圖11是表示與圖10所示的各工序相關(guān)的被處理體的截面圖。
[0039] 圖12是表示圖1所示的工序S3的另一實施方式的流程圖。
[0040] 圖13是表示與圖12所示的各工序相關(guān)的被處理體的截面的圖。
[0041] 圖14是表示與圖12所示的各工序相關(guān)的被處理體的截面的圖。
[0042] 圖15是表示另一實施方式所涉及的對被處理體進(jìn)行處理的方法的流程圖。
[0043] 圖16表不與圖15所不的方法的若干工序相關(guān)的被處理體的截面的圖。
[0044] 圖17是表示又另一實施方式所涉及的對被處理體進(jìn)行處理的方法的流程圖。
[0045] 圖18是表示又另一實施方式所涉及的對被處理體進(jìn)行處理方法的流程圖。
[0046] 圖19是表示在實驗例1、比較實驗例1和比較實驗例2中測量到的各種尺寸的圖。
[0047] 附圖標(biāo)記說明
[0048] 10…等離子體處理裝置；12···處理容器；ESC…靜電吸盤；LE…下部電極；30…上 部電極；34···電極板；40…氣體源組；50…排氣裝置；62…第一高頻電源；64…第二高頻 電源；70…電源；Cnt···控制部；W…晶片；100…基底層；102…隆起區(qū)域；104…氮化區(qū)域； 104a…第一部分；104b."第二部分；106…氧化區(qū)域；106b."殘渣；104c、106c…變質(zhì)區(qū)域。
【具體實施方式】
[0049] 以下，參照附圖對各種的實施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。其中，在各附圖中，對