[发明专利]等离子体处理装置和等离子体处理方法

说明书

本发明提供一种在具有后混合结构的等离子体处理装置中能够得到良好的蚀刻形状的等离子体处理装置和等离子体处理方法。通过具有如下特征的等离子体处理装置来解决上述课题，该等离子体处理装置包括：处理容器；设置于所述处理容器内的保持基片的载置台；能够从与所述载置台相对的位置供给第一气体的第一气体供给部；将所述第一气体等离子体化的高频电源；以包围所述载置台的周围的方式设置的、遮挡被等离子体化了的所述第一气体的遮挡部；经由所述遮挡部将所述处理容器内排气的排气部；和能够对所述遮挡部与所述排气部之间的空间供给第二气体的第二气体供给部。

技术领域

本发明涉及等离子体处理装置和等离子体处理方法。

背景技术

等离子体蚀刻是为了将抗蚀剂掩模等的蚀刻掩模的图案转印到蚀刻对象膜而进行的，上述抗蚀剂掩模通过使用光刻技术形成在蚀刻对象膜上。形成在蚀刻对象膜的图案的极限尺寸依赖于抗蚀剂掩模的分辨率。

近年来，随着电子器件的高集成化，要求形成比抗蚀剂掩模的分辨率的极限更小尺寸的精细图案。关于形成这样的精细图案的方法，公知的是进行以下步骤的方法，即：在形成于蚀刻对象膜上的抗蚀剂掩模上成膜硅氧化膜的步骤；和将抗蚀剂掩模作为蚀刻掩模来进行等离子体蚀刻的步骤(例如，参照专利文献1)。

关于在抗蚀剂掩模上成膜硅氧化膜的方法，原子层沉积(ALD：Atomic LayerDeposition)法是众所周知的。ALD法中，通过反复进行：使作为成膜原料(前体)的含硅气体吸附在抗蚀剂掩模上的步骤；和向所吸附的含硅气体供给作为反应气体的由含氧气体生成的氧自由基的步骤，在抗蚀剂掩模上形成硅氧化膜。

另外，ALD法中，通过使用氨基硅烷类气体作为含硅气体，能够在抗蚀剂掩模上成膜共形的硅氧化膜(例如，参照专利文献2)。这是因为，通过氨基硅烷类气体与抗蚀剂的表面或者氧化膜的表面的羟基发生置换反应而被吸附，并且直至被氧化处理以前不会发生进一步的聚合反应。

另外，能够供给氨基硅烷类气体的等离子体处理装置具有使氨基硅烷类气体的供给配管与其他的处理气体(例如氧气)的供给配管分离的结构，也就是所谓的后混合结构。这是因为氨基硅烷类气体的反应性高，所以如果使用相同的配管供给氨基硅烷类气体和其他的处理气体，那么在配管内吸附了的氨基硅烷类气体会与其他的处理气体反应，而堆积反应生成物。在配管内所堆积的反应生成物成为颗粒的原因。另外，在配管内所堆积的反应生成物难以通过清洗来去除。而且，当配管的位置距等离子体区域近时，会成为异常放电的原因。

另外，即使是具有后混合结构的等离子体处理装置，在不供给氨基硅烷类气体而是供给其他处理气体的情况下，也有可能其他处理气体侵入到氨基硅烷类气体的供给配管。因此，为了防止其他处理气体侵入氨基硅烷类气体的供给配管，在不供给氨基硅烷类气体时，在氨基硅烷类气体的供给配管中流动不活泼气体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-080033号公报

专利文献2：日本特开2009-016814号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，当使用相同等离子体处理装置进行利用ALD法的成膜工序和蚀刻工序时，在蚀刻工序中，存在从氨基硅烷类气体的供给配管供给的不活泼气体作为添加气体发挥作用的情况。在蚀刻工序中，当不活泼气体作为添加气体发挥作用时，由于掩模选择比降低，或者LER(Line Edge Roughness：线边缘粗糙度)增大，有时不能得到良好的蚀刻形状。

因此，本发明的一个方式，其目的在于一种提供等离子体处理装置，在具有后混合结构的等离子体处理装置中，能够得到良好的蚀刻形状。

用于解决课题的技术手段