[发明专利]等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置

说明书

技术领域

本发明的各技术方案和实施方式涉及等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置。

背景技术

以往，在等离子体蚀刻装置中，将光致抗蚀剂作为掩模而进行蚀刻。在此，存在利用等离子体蚀刻装置来提高被用作掩模的光致抗蚀剂的特性的方法。例如，存在利用四氯化硅气体和甲烷气体中的至少一者的等离子体来将含硅堆积物作为保护层堆积在光致抗蚀剂上的方法。

专利文献1：日本特表2010－516059号公报

专利文献2：国际公开第2014/024833号

发明内容

发明要解决的问题

然而，在所述现有技术中，难以抑制由蚀刻形成的线条的粗糙且难以维持在蚀刻后残留的光致抗蚀剂的高度。因而，期望在抑制线条的粗糙的同时维持光致抗蚀剂的高度。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案提供一种等离子体蚀刻方法，其包括堆积工序和蚀刻工序。在堆积工序中，利用含有四氯化硅气体、甲烷气体以及氢气的第1处理气体的等离子体将含有硅和碳的保护层堆积在由基底层和具有规定图案的光致抗蚀剂依次层叠而成的被处理体的所述光致抗蚀剂上。在蚀刻工序中，将堆积有所述保护层的所述光致抗蚀剂作为掩模并利用与所述第1处理气体不同的第2处理气体的等离子体来对所述基底层进行蚀刻。

发明的效果

采用本发明的各技术方案和实施方式，能实现抑制由蚀刻形成的线条的粗糙且能够维持在蚀刻后残留的光致抗蚀剂的高度的等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置。

附图说明

图1是表示第1实施方式的等离子体蚀刻装置的一个例子的剖视图。

图2是示意性表示配置在第1实施方式的等离子体蚀刻装置的腔室的周围的多极磁体的俯视剖视图。

图3是用于说明第1实施方式的等离子体蚀刻装置的分块磁体(日文：セグメント磁石)的旋转动作和此时的磁场变化的图。

图4是表示第1实施方式中的被处理体的构造的一个例子的剖视图。

图5是表示第1实施方式的等离子体蚀刻方法的流程的一个例子的图。

图6是表示比较例1、实施例1以及实施例2中的处理结果的图。

图7是表示比较例2和实施例1、3中的处理结果的图。

图8是表示比较例3、4和实施例1、4中的处理结果的图。

图9是表示比较例3、4和实施例1、4中的处理结果的图。

图10是表示比较例3、4和实施例1、4中的处理结果的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明各种实施方式。此外，在各附图中，对于相同或等同的部分标注相同的附图标记。

本实施方式的等离子体处理方法的一例包括以下工序：堆积工序，在该堆积工序中，利用含有四氯化硅气体、甲烷气体以及氢气的第1处理气体的等离子体将含有硅和碳的保护层堆积在由基底层和具有规定图案的光致抗蚀剂依次层叠而成的被处理体的光致抗蚀剂上；以及蚀刻工序，在该蚀刻工序中，将堆积有保护层的光致抗蚀剂作为掩模并利用与第1处理气体不同的第2处理气体的等离子体来对基底层进行蚀刻。

另外，在本实施方式的等离子体处理方法的一例中，在堆积工序中，不对所述被处理体施加偏压。

另外，本实施方式的等离子体处理方法的一例在将所述保护层堆积在所述光致抗蚀剂上之后还包括固化工序，在该固化工序中，在对与所述被处理体相对地配置的、含有硅的上部电极施加了负的直流电压的状态下，利用含有氢气和非活性气体的第3处理气体的等离子体来使所述保护层固化，在所述蚀刻工序中，将堆积有固化了的所述保护层的所述光致抗蚀剂作为掩模并利用所述第2处理气体的等离子体来对所述基底层进行蚀刻。

另外，本实施方式的等离子体蚀刻装置的一例包括：腔室，其用于对被处理体进行等离子体蚀刻处理；排气部，其用于对腔室内进行减压；气体供给部，其用于向腔室内供给处理气体；以及控制部，其用于执行以下各工序：利用含有四氯化硅气体、甲烷气体以及氢气的第1处理气体的等离子体将含有硅和碳的保护层堆积在由基底层和具有规定图案的光致抗蚀剂依次层叠而成的被处理体的光致抗蚀剂上，将堆积有保护层的光致抗蚀剂作为掩模并利用与第1处理气体不同的第2处理气体的等离子体来对基底层进行蚀刻。

第1实施方式的等离子体蚀刻装置