[发明专利]半导体制造装置及半导体制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造装置及半导体制造方法，更具体地说，涉及一种对基板进行蚀刻的半导体制造装置及半导体制造方法。

背景技术

为了制造半导体元件，需要蒸镀、照相、蚀刻、灰化及清洗等多种工艺。其中，蚀刻工艺是去除在晶片等半导体基板上所形成的薄膜中期望区域的薄膜的工艺，最近多采用通过等离子体蚀刻薄膜的方法。在这样的蚀刻工艺中重点考虑的要素中，1个是蚀刻选择比。蚀刻选择比表示了对其他薄膜不进行蚀刻而仅蚀刻想要蚀刻的薄膜的程度。

在薄膜中，氮化硅膜（Silicon Nitride、SiN）的蚀刻一般按照以下来进行。首先，将基板放置在工艺腔室内的卡盘（chuck）上，向工艺腔室内供给源气体，由这些气体，在工艺腔室内产生等离子体。等离子体与薄膜进行化学反应而在基板上去除薄膜。作为用于蚀刻氮化硅膜的源气体，常使用四氟化碳（CF₄、tetra fluoro methane）、三氟甲烷（CHF₃、trifluoro methane）以及氧气O₂。但是，使用上述装置构造及上述气体蚀刻氮化硅膜的情况下，即使卡盘的温度或工艺腔室内的压力之类工艺条件进行了各种变化，氮化硅膜相对于氧化硅膜或多晶硅膜的蚀刻选择比也很低，约为30：1至50：1左右。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004－172584号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在对基板执行蚀刻工艺时，能够提高氮化膜相对于其他薄膜的蚀刻选择比的半导体制造装置及半导体制造方法。

本发明所要解决的课题不限于此，本领域技术人员根据以下的记载能够明确地理解未提及的其他课题。

本发明提供一种半导体制造方法，用于蚀刻在基板上形成的氮化膜。根据一实施方式，按照半导体制造方法，将基板放置在工艺腔室内，在上述工艺腔室外部由第1源气体产生等离子体，将上述等离子体供给到上述工艺腔室，上述第1源气体包含二氟甲烷(difluoromethane)CH₂F₂、氮气N₂以及氧气O₂。

根据上述半导体制造方法，上述二氟甲烷CH₂F₂的供给量为10至500SCCM，上述氮气的供给量为100至2500SCCM，上述氧气的供给量为100至2500SCCM。另外，在蚀刻工艺进行时，放置了上述基板的基座的温度为0至70℃，上述工艺腔室内的压力为300至1000mTorr。另外，工艺进行时，为了产生上述等离子体而供给的电力为1000至3000W。

根据上述半导体制造方法，可以对向上述工艺腔室供给上述等离子体的通路供给第2源气体，上述第2源气体包含三氟化氮NF3。在蚀刻工艺进行时，上述三氟化氮的供给量大于0且为1000SCCM以下。

根据上述半导体制造方法，上述氮化膜可以是氮化硅膜。

根据其他的实施方式提供一种半导体制造方法，其提高了基板上氮化膜相对于其他种类膜的蚀刻选择比。在上述半导体制造方法中，由第1源气体产生等离子体，利用产生的等离子体对基板执行蚀刻工艺，上述第1源气体包含二氟甲烷CH₂F₂、氮气N₂以及氧气O₂。

根据上述半导体制造方法，上述其他种类的膜是氧化硅膜或多晶硅膜，在蚀刻工艺进行时，上述二氟甲烷在上述氧化硅膜或上述多晶硅膜上形成聚合物膜，通过用上述氮气和上述氧气去除上述聚合物膜，增加上述氮化硅膜相对于上述氧化硅膜或上述多晶硅膜的蚀刻选择比。

根据上述半导体制造方法，上述二氟甲烷CH₂F₂的供给量可以为10至500SCCM，上述氮气的供给量为100至2500SCCM，上述氧气的供给量可以为100至2500SCCM。另外，在蚀刻工艺进行时，放置了上述基板的基座的温度为0至70℃，上述工艺腔室内的压力可以为300至1000mTorr。另外，在蚀刻工艺进行时，为了产生上述等离子体而供给的电力可以为1000至3000W。

根据上述半导体制造方法，通过降低上述基座的温度来增加上述氮化硅膜相对于上述多晶硅膜的蚀刻选择比。

根据上述半导体制造方法，通过增加上述二氟甲烷与上述氧气的供给量来增加上述氮化硅膜相对于上述氧化硅膜的蚀刻选择比。