[发明专利]蚀刻方法

说明书

本发明提供一种蚀刻方法，能够保护对含硅膜的蚀刻的耐性优异的掩模。一个实施方式的蚀刻方法在腔室主体内配置被加工物的状态下执行。蚀刻方法包括：在被加工物上形成钨膜的步骤；和对被加工物的含硅膜进行蚀刻的步骤。形成钨膜的步骤包括：向被加工物供给含钨的前体气体的步骤；和为了向被加工物上的前体供给氢的活性种，而生成氢气的等离子体的步骤。在对含硅膜进行蚀刻的步骤中，在腔室主体内生成含氟、氢和碳的处理气体的等离子体。

技术领域

本公开的实施方式涉及蚀刻方法。

背景技术

在电子设备的制造步骤中，利用等离子体对含硅膜进行蚀刻。含硅膜由氧化硅、氮化硅之类的含硅材料形成。例如，在具有三维结构的NAND型闪存的制造中，对作为含硅膜包括交替层叠的多个氧化硅膜和多个氮化硅膜的多层膜进行蚀刻。在含硅膜的蚀刻中，作为掩模使用含无定形碳之类的碳的掩模。掩模中形成有开口。

专利文献1记载了多层膜的蚀刻。在专利文献1所记载的蚀刻中，生成氢氟碳化合物气体的等离子体，利用来自等离子体的氟的活性种，对多层膜进行蚀刻。在多层膜的蚀刻中，在掩模上形成含碳的沉积物，利用该沉积物保护掩模。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2013/0059450号说明书

发明内容

发明想要解决的技术问题

要求在上述的多层膜和单一的氧化硅膜之类的含硅膜上，形成高纵横比的开口或形成深的开口。为了在含硅膜上形成这样的开口，需要在该含硅膜的蚀刻过程中提供具有更优异的蚀刻耐性的掩模的保护。

用于解决技术问题的技术方案

在一个方面，提供一种含硅膜的蚀刻方法。含硅膜具有单一的氧化硅膜或交替层叠的多个氧化硅膜和多个氮化硅膜。蚀刻方法在具有含硅膜的被加工物配置在等离子体处理装置的腔室主体内的状态下执行。被加工物还具有设置在含硅膜上的掩模。掩模含碳，在掩模形成有开口。该蚀刻方法包括：在被加工物上形成钨膜的步骤；和对含硅膜进行蚀刻的步骤。形成钨膜的步骤包括：为了在被加工物上沉积含钨的前体，而向被加工物供给含钨的前体气体的步骤；和为了向被加工物上的前体供给氢的活性种，而生成氢气的等离子体的步骤。在对含硅膜进行蚀刻的步骤中，为了对含硅膜进行蚀刻，而在腔室主体内生成含氟、氢和碳的处理气体的等离子体。

在一个方面的蚀刻方法中，在掩模上形成钨膜。因此，在蚀刻过程中，掩模被具有比含碳物质更优异的蚀刻耐性的材料保护。但是，在通过不利用等离子体的原子层沉积法形成钨膜时，为了发生用于除去前体中的杂质的反应，被加工物的温度通常被设定为250℃以上的温度。另一方面，在一个方面的蚀刻方法中，利用来自氢气的等离子体的氢的活性种除去前体中的杂质形成钨膜，所以执行形成钨膜的步骤时的被加工物的温度可以设定为低的温度。此处，被加工物的温度越低，含硅膜的蚀刻速率越高。因此，在一个方面的蚀刻方法中，通过将执行形成钨膜的步骤时的被加工物的温度和执行对含硅膜进行蚀刻的步骤时的被加工物的温度被设定为较低的温度，能够使执行形成钨膜的步骤时的被加工物的温度和执行对含硅膜进行蚀刻的步骤时的被加工物的温度之差减少。所以，在形成钨膜的步骤和对含硅膜进行蚀刻的步骤之间，无需改变被加工物的温度，或者能够缩短改变被加工物的温度的时间。结果是，能够提高包括形成钨膜和蚀刻含硅膜在内的处理的生成能力(throughput)。

在一个实施方式中，交替反复执行形成钨膜的步骤和对含硅膜进行蚀刻的步骤。

在一个实施方式的形成钨膜的步骤中，交替反复执行供给前体气体的步骤和生成氢气的等离子体的步骤。

在一个实施方式的形成钨膜的步骤和对含硅膜进行蚀刻的步骤中，被加工物的温度被设定为0℃以下的温度。在一个实施方式的形成钨膜的步骤和对含硅膜进行蚀刻的步骤中，被加工物的温度被设定为-20℃以下的温度。