处理具有掩模的被处理体的方法技术

本发明专利技术涉及处理具有掩模的被处理体的方法。[课题]为了调节掩模的开口宽度，不使用专用的成膜装置而在低温下形成氧化硅膜。[解决手段]一个实施方式的方法中重复进行下述排序以形成氧化硅膜，所述排序包括如下工序：(a)第一工序：在容纳有被处理体的等离子体处理装置的处理容器内，生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体，形成反应前体；(b)第二工序：对处理容器内的空间进行吹扫；(c)第三工序：在处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜；以及(d)第四工序：对处理容器内的空间进行吹扫。

【技术实现步骤摘要】
处理具有掩模的被处理体的方法本申请是申请日为2015年9月29日、申请号为2015106348520、专利技术名称为“处理具有掩模的被处理体的方法”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术的实施方式涉及处理被处理体的方法，尤其是涉及包括掩模的制作的方法。
技术介绍
在半导体器件之类的电子器件的制造工艺中，在被蚀刻层上形成掩模，为了将该掩模的图案转印至被蚀刻层而进行蚀刻。作为掩模，一般而言，使用抗蚀剂掩模。抗蚀剂掩模利用光刻技术形成。因此，被蚀刻层中形成的图案的极限尺寸受利用光刻技术形成的抗蚀剂掩模的分辨率极限的影响。但是，伴随着近年的电子器件的高集成化，逐渐变得要求形成尺寸小于抗蚀剂掩模的分辨率极限的图案。因此，如专利文献1记载的那样提出了，通过在抗蚀剂掩模上使氧化硅膜沉积而缩小由该抗蚀剂掩模划分的开口宽度的技术。具体而言，专利文献1记载的技术中，利用原子层沉积法(ALD法)在抗蚀剂掩模上形成氧化硅膜。更具体而言，向容纳有被处理体的处理容器内交互地供给包含有机硅的源气体与活性化的氧种。作为源气体，使用氨基硅烷气体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-82560号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题氨基硅烷在常温下为液体，因此为了利用专利文献1记载的ALD法，需要使氨基硅烷气化的装置。因此，专用的成膜装置成为必需。进而，使用氨基硅烷气体的成膜中，被处理体的温度必需保持在高温。由此，有时对被处理体造成损伤，另外，有时被制造的电子器件的特性例如电特性劣化。因此，为了调节掩模的开口宽度，需要不使用专用的成膜装置而在低温下形成氧化硅膜。用于解决问题的方案一个方式中，提供处理具有掩模的被处理体的方法。该方法重复进行下述排序以形成氧化硅膜，所述排序包括下述工序：(a)第一工序：在容纳有被处理体的等离子体处理装置的处理容器内，生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体，形成反应前体；(b)第二工序：对处理容器内的空间进行吹扫；(c)第三工序：在处理容器内生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜；以及(d)第四工序：对处理容器内的空间进行吹扫。卤化硅气体：例如SiCl4气体、SiBr4气体、SiF4气体、或SiH2Cl2气体在常温下为气化状态。因此，根据一个方式所述的方法，可以不使用具有气化器的专用的成膜装置而使包含硅的前体在低温下沉积在掩模上。另外，该方法中，在第二工序中进行吹扫，接着，在第三工序中前体中的卤元素被氧取代而形成氧化硅膜。之后，在第四工序中进行吹扫。需要说明的是，第二工序和第四工序中的吹扫是为了防止卤化硅气体和氧气同时地存在于处理容器内而以置换处理容器内的气体为目的而进行的，可以为将非活性气体流入处理容器内进行气体吹扫或利用抽真空进行吹扫的任一种。因此，与ALD法同样地，通过实行1次包含第一～第四工序的排序，能够在掩模上以比较均匀的膜厚形成膜厚较薄的氧化硅膜。即，通过实行1次的排序，能够在掩膜的侧壁部和上部以均匀的状态即保形地形成膜厚较薄的氧化硅膜。因此，该方法在调节掩模开口宽度的控制性上优异。进而，掩模被氧化硅膜覆盖，因此该掩模的LER(LineEdgeRoughness，线边缘粗糙度)也得到改善。另外，本方法中可以利用重复进行排序的次数而调节要形成的氧化硅膜的膜厚。因此，可以将掩模的开口宽度调节成所期望的开口宽度。一个实施方式中，第一工序中也可以设定为处理容器内的压力为13.33Pa以上的压力、等离子体生成用的高频电源的功率为100W以下的高压低功率的条件。通过以这样的高压且低功率的条件生成等离子体，能够抑制过剩的卤元素的活性种的产生。由此，可以抑制掩模的损伤和/或已经形成的氧化硅膜的损伤。另外，可以减少掩模上的各区域中的氧化硅膜的膜厚的差异。进而，存在在密集地设置有掩模的区域和稀疏地设置有掩模的区域的情况下即在掩模的图案中存在疏密的情况下，能够减小两者的区域中形成的氧化硅膜的膜厚的差异。另外，一个实施方式中，不对支撑被处理体的载置台施加用于引入离子的偏置电力。根据该实施方式，相对于凹凸部的掩模形状在掩模的上表面和侧面、以及该掩模的底层的表面分别形成的氧化硅膜的膜厚的均匀性进一步改善。一个实施方式中，被处理体还具有被蚀刻层、该被蚀刻层上设置的有机膜、以及该有机膜上设置的含硅防反射膜，掩模为在防反射膜上设置的抗蚀剂掩模。该实施方式的方法包含：(e)实行包含第一～第四工序的排序后，利用在同一处理容器内产生的等离子体去除防反射膜的表面上的氧化硅制的区域的工序；(f)利用处理容器内产生的等离子体对防反射膜进行蚀刻的工序；以及(g)利用处理容器内产生的等离子体对有机膜进行蚀刻的工序。根据该实施方式，抗蚀剂掩模上形成有氧化硅膜，调节该抗蚀剂掩模的开口的宽度，然后去除防反射膜上的氧化硅制的区域。并且，通过蚀刻防反射膜和有机膜，形成被蚀刻层的蚀刻用的掩模。一个实施方式中，等离子体处理装置可以为电容耦合型的等离子体处理装置，该实施方式的方法也可以还包括下述工序：在实行包含第一～第四工序的排序前，通过在处理容器内使等离子体产生、对前述等离子体处理装置的上部电极施加负的直流电压，对掩模照射二次电子。根据该实施方式，可以改性抗蚀剂掩模，从而抑制由于后续的工序导致的抗蚀剂掩模的损伤。其它实施方式中，被处理体还具有被蚀刻层和在该被蚀刻层上设置的有机膜，掩模被设置在有机膜上，该实施方式的方法还包含：(h)利用处理容器内产生的等离子体对在其上具有抗蚀剂掩模的防反射膜进行蚀刻且由该防反射膜形成前述掩模的工序；(i)利用处理容器内产生的等离子体对有机膜进行蚀刻的工序。该实施方式的方法中，包含第一～第四工序的排序在蚀刻防反射膜的工序与蚀刻有机膜的工序之间实行。另外，该实施方式的方法还包含：在实行包含第一～第四工序的排序后，利用同一处理容器内产生的等离子体去除有机膜的表面上的氧化硅制的区域的工序。该实施方式的方法中，在由防反射膜形成的掩模上形成氧化硅膜，调节该掩模的开口的宽度，然后去除有机膜上的氧化硅膜的区域。并且，通过蚀刻有机膜，形成被蚀刻层的蚀刻用的掩模。一个实施方式中，等离子体处理装置为电容耦合型的等离子体处理装置，该实施方式的方法也可以还包括下述工序：在蚀刻防反射膜的工序前，通过在处理容器内使等离子体产生、对等离子体处理装置的上部电极施加负的直流电压，从而对抗蚀剂掩模照射二次电子。根据该实施方式，可以改性抗蚀剂掩模、抑制由于后续的工序导致的抗蚀剂掩模的损伤。另外，一个实施方式的方法可以还包含：在实行蚀刻防反射膜的工序后、且在实行包含第一～第四工序的排序前，在被处理体上形成氧化硅制的保护膜的工序。根据该实施方式，可以保护有机膜不受第三工序中生成的氧气的等离子体的影响。一个实施方式中，等离子体处理装置为电容耦合型的等离子体处理装置，形成氧化硅制的保护膜的工序中，也可以在处理容器内生成等离子体，且对等离子体处理装置的硅制的上部电极施加负的直流电压。该实施方式中，由上部电极放出硅。另外，处理容器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理被处理体的方法，其包括：/n向等离子体处理装置的处理容器内提供被处理体的工序，所述被处理体包括：由氧化硅或多晶硅构成的被蚀刻层、所述被蚀刻层上的有机膜、所述有机膜上的含硅防反射膜、和所述含硅防反射膜上的掩模MK1；/n在所述被处理体的表面形成氧化硅膜来调节所述掩模MK1的开口的宽度的工序，其中包括：生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体而形成反应前体，使所述反应前体附着于所述被处理体的表面；和生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜的工序；并且所述氧化硅膜具有区域R1、区域R2和区域R3，所述区域R3为在所述掩模MK1的侧面上沿所述侧面延展的区域，所述区域R1是在所述掩模MK1的上表面之上和所述区域R3上延展的区域，所述区域R2是在相邻的所述区域R3之间、且在所述含硅防反射膜的表面上延展的区域；/n去除所述氧化硅膜中的所述区域R1和所述区域R2，从而形成掩模MK2的工序；/n使用所述掩模MK2，对所述含硅防反射膜中的、由所述掩模MK2露出的区域进行蚀刻，从而形成包含所述含硅防反射膜的掩模ALM的工序；/n使用所述掩模ALM，对所述有机膜中的、由所述掩模ALM露出的区域进行蚀刻，从而形成包含所述有机膜的掩模OLM的工序；以及/n使用所述掩模OLM，从而对所述被蚀刻层进行蚀刻的工序。/n...

【技术特征摘要】
20141007 JP 2014-2066141.一种处理被处理体的方法，其包括：
向等离子体处理装置的处理容器内提供被处理体的工序，所述被处理体包括：由氧化硅或多晶硅构成的被蚀刻层、所述被蚀刻层上的有机膜、所述有机膜上的含硅防反射膜、和所述含硅防反射膜上的掩模MK1；
在所述被处理体的表面形成氧化硅膜来调节所述掩模MK1的开口的宽度的工序，其中包括：生成包含卤化硅气体的第一气体的等离子体而形成反应前体，使所述反应前体附着于所述被处理体的表面；和生成包含氧气的第二气体的等离子体，形成氧化硅膜的工序；并且所述氧化硅膜具有区域R1、区域R2和区域R3，所述区域R3为在所述掩模MK1的侧面上沿所述侧面延展的区域，所述区域R1是在所述掩模MK1的上表面之上和所述区域R3上延展的区域，所述区域R2是在相邻的所述区域R3之间、且在所述含硅防反射膜的表面上延展的区域；
去除所述氧化硅膜中的所述区域R1和所述区域R2，从而形成掩模MK2的工序；
使用所述掩模MK2，对所述含硅防反射膜中的、由所述掩模MK2露出的区域进行蚀刻，从而形成包含所述含硅防反射膜的掩模ALM的工序；
使用所述掩模ALM，对所述有机膜中的、由所述掩模ALM露出的区域进行蚀刻，从而形成包含所述有机膜的掩模OLM的工序；以及
使用所述掩模OLM，从而对所述被蚀刻层进行蚀刻的工序。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掩模ALM在对所述被蚀刻层进行蚀刻的工序中被去除。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述等离子体处理装置是电容耦合型的等离子体处理装置，在调节所述开口的工序之前，进而包括通过在所述处理容器内使等离子体产生、对所述等离子体处理装置的上部电极施加负的直流电压，从而对抗蚀剂掩模照射二次电子的工序。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述卤化硅气体在常温下为气化状态。


5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述卤化硅气体为SiCl4气体、SiBr4气体、SiF4气体、或SiH2Cl4气体。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在使所述反应前体附着于所述被处理体的表面的工序中，将所述处理容器内的压力设定为13.33Pa以上的压力、将等离子体生成用的高频电源的功率设定为100W以下。


7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在使所述反应前体附着于所述被处理体的表面的工序中，用于引入离子的偏置电力未被施加于支撑所述被处理体的载置台。


8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在形成所述掩模ALM的工序中，利用由包含碳氟化合物气体的处理气体生成的等离子体，对于由所述掩模MK2露出的区域进行蚀刻。


9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在形成所述掩模OLM的工序中，利用由包含氧气的处理气体、或包含氮气和氢气的处理气体生成的等离子体，对于由所述掩模ALM露出的区域进行蚀刻。


10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在同一处理容器内、不必由所述处理容器内将所述被处理体搬出而连续地进行提供被处理体的工序、调节开口的宽度的工序、形成掩模MK2的工序、形成掩模ALM的工序、形成掩模OLM的工序、以及蚀刻的工序。


11.一种处理被处理体的方法，其包括：
提供被处理体的工序，所述被处理体包括：由氧化硅或多晶硅构成的被蚀刻层、所述被蚀刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：木原嘉英，久松亨，本田昌伸，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP