本發(fā)明涉及半導體器件的制造方法、襯底處理裝置及記錄介質(zhì)。

背景技術：

1、作為半導體器件的制造工序的一個工序，存在進行對在襯底的表面露出的膜進行蝕刻的處理的情況(例如，參見專利文獻1)。

2、伴隨半導體器件的規(guī)?；?、加工尺寸的微細化、復雜化發(fā)展，需要重復進行多次包含上述蝕刻處理在內(nèi)的高精度的圖案化工序，這成為成本增加的原因之一。對此，存在在原子層水平進行上述蝕刻處理的技術(以下，也稱為原子層蝕刻)，這樣的具有高控制性的工藝作為工序數(shù)量削減中有效的技術受到關注。以往，與原子層蝕刻相關的技術主要是使用等離子體的方法。

3、現(xiàn)有技術文獻

4、專利文獻

5、專利文獻1：日本特開2019-160962號公報

技術實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的課題

2、在以往的由蝕刻氣體進行的膜的蝕刻中，蝕刻量取決于蝕刻氣體的分壓(≈供給量)。因此，蝕刻量因反應系統(tǒng)中產(chǎn)生氣體的壓力分布而產(chǎn)生差異。例如，在對在槽的內(nèi)部形成的膜進行蝕刻的情況下，即使是相同的處理時間，在難以被供給氣體的深槽的底部形成的膜與在容易被供給氣體的槽的開口部附近形成的膜相比，其蝕刻量也會變少。像這樣，在由以往的蝕刻氣體進行的膜的蝕刻處理中，蝕刻量的控制性存在問題。

3、因而，本發(fā)明的目的在于提供提高蝕刻量的控制性的技術。

4、用于解決課題的手段

5、根據(jù)本發(fā)明的一方案，提供通過將非同時地進行下述工序的循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)，從而對在襯底的表面露出的第1膜進行蝕刻的技術：

6、(a)向襯底供給第1氣體，從而在所述第1膜的表面的至少一部分形成第1改性層的工序；和

7、(b)向所述襯底供給分子結構與所述第1氣體不同的第2氣體，從而通過使所述第2氣體與所述第1改性層反應、及利用所述第2氣體使所述第1改性層活化中的至少一者生成蝕刻種，使用該蝕刻種對所述第1膜的至少一部分進行蝕刻的工序。

8、本發(fā)明的具體涉及下述項：

9、<1>、半導體器件的制造方法，其中，通過將非同時地進行下述工序的循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)從而對在襯底的表面露出的第1膜進行蝕刻：

10、(a)向所述襯底供給第1氣體，從而在所述第1膜的表面的至少一部分形成第1改性層的工序；和

11、(b)向所述襯底供給分子結構與所述第1氣體不同的第2氣體，從而通過使所述第2氣體與所述第1改性層反應及利用所述第2氣體使所述第1改性層活化中的至少一者生成蝕刻種，使用該蝕刻種對所述第1膜的至少一部分進行蝕刻的工序。

12、<2>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(a)中，使所述第1氣體的分子的至少一部分物理吸附或化學吸附于所述第1膜的表面的至少一部分，從而形成所述第1改性層。

13、<3>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(a)中，通過所述第1氣體的分子的至少一部分與所述第1膜的表面的至少一部分的原子或分子的化學反應而生成化合物，從而形成所述第1改性層。

14、<4>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(b)中，在與所述第2氣體與所述第1膜的反應相比所述第2氣體與所述第1改性層的反應支配性地發(fā)生的條件下，向所述襯底供給所述第2氣體。

15、<5>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(b)中，在所述第2氣體與所述第1改性層的反應進行而所述第2氣體與所述第1膜的反應未進行的條件下，向所述襯底供給所述第2氣體。

16、<6>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(b)中，在與由所述第2氣體引起的所述第1膜的活化相比、由所述第2氣體引起的所述第1改性層的活化處于支配性地位的條件下，向所述襯底供給所述第2氣體。

17、<7>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(b)中，在由所述第2氣體引起的所述第1改性層的活化進行而由所述第2氣體引起的所述第1膜的活化未進行的條件下，向所述襯底供給所述第2氣體。

18、<8>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(b)中，在與所述第2氣體與所述第1膜的反應相比、由所述蝕刻種引起的所述第1膜的至少一部分的蝕刻支配性地發(fā)生的條件下，向所述襯底供給所述第2氣體。

19、<9>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(b)中，在由所述蝕刻種引起的所述第1膜的至少一部分的蝕刻進行而所述第2氣體與所述第1膜的反應未進行的條件下，向所述襯底供給所述第2氣體。

20、<10>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在(b)中，進一步在至少一部分被蝕刻的所述第1膜的表面的至少一部分形成第2改性層。

21、<11>、根據(jù)<10>所述的半導體器件的制造方法，其中，在第2循環(huán)以后的(a)中，通過向所述襯底供給所述第1氣體從而使所述第1氣體與所述第2改性層反應以將所述第2改性層除去，在所述第2改性層被除去的所述第1膜的表面的至少一部分形成所述第1改性層。

22、<12>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，所述第1膜包括含氮膜、過渡金屬膜或半導體膜。

23、<13>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述襯底的表面還露出有第2膜，

24、通過將所述循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)，從而相對于所述第2膜而言選擇性地對所述第1膜進行蝕刻。

25、<14>、根據(jù)<13>所述的半導體器件的制造方法，其中，所述第1膜包括含氮膜、過渡金屬膜或半導體膜，所述第2膜包括含氧膜或非過渡金屬膜。

26、<15>、根據(jù)<14>所述的半導體器件的制造方法，其中，所述含氮膜包括硅類含氮膜、硼類含氮膜或金屬類含氮膜。

27、<16>、根據(jù)<14>所述的半導體器件的制造方法，其中，所述含氧膜包括硅類含氧膜或金屬類含氧膜。

28、<17>、根據(jù)<13>所述的半導體器件的制造方法，其中，通過將所述循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)，從而相對于所述第2膜而言以5：1以上的選擇性對所述第1膜進行蝕刻。

29、<18>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，所述第1氣體包括含硅氣體、含金屬氣體、含氧氣體、含氮及氫氣體、含硼氣體、含磷氣體、含鹵素氣體中的一者以上，

30、所述第2氣體包括含鹵素氣體、乙酰丙酮類氣體中的一者以上。

31、<19>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在非等離子體的氣氛下將所述循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)。

32、<20>、根據(jù)<1>所述的半導體器件的制造方法，其中，在所述第1氣體及所述第2氣體中的至少任一者單獨存在的情況下所述第1膜的蝕刻反應難以繼續(xù)進行的條件下，將所述循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)。

33、<21>、襯底處理方法，其中，通過將非同時地進行下述工序的循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)從而對在襯底的表面露出的第1膜進行蝕刻：

34、(a)向所述襯底供給第1氣體，從而在所述第1膜的表面的至少一部分形成第1改性層的工序；和

35、(b)向所述襯底供給分子結構與所述第1氣體不同的第2氣體，從而通過使所述第2氣體與所述第1改性層反應及利用所述第2氣體使所述第1改性層活化中的至少一者生成蝕刻種，使用該蝕刻種對所述第1膜的至少一部分進行蝕刻的工序。

36、<22>、襯底處理裝置，其具有：

37、處理室，其供襯底被處理；

38、第1氣體供給系統(tǒng)，其向所述處理室內(nèi)的襯底供給第1氣體；

39、第2氣體供給系統(tǒng)，其向所述處理室內(nèi)的襯底供給分子結構與所述第1氣體不同的第2氣體；；

40、溫度調(diào)節(jié)器，其對所述處理室內(nèi)的襯底的溫度進行調(diào)節(jié)；和

41、控制部，其構成為能夠?qū)λ龅?氣體供給系統(tǒng)、所述第2氣體供給系統(tǒng)及所述溫度調(diào)節(jié)器進行控制以在所述處理室內(nèi)進行通過將非同時地進行下述處理的循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)從而對在所述襯底的表面露出的第1膜進行蝕刻的處理：

42、(a)向襯底供給所述第1氣體，從而在所述第1膜的表面的至少一部分形成第1改性層的處理；和

43、(b)向所述襯底供給所述第2氣體，從而通過使所述第2氣體與所述第1改性層反應及利用所述第2氣體使所述第1改性層活化中的至少一者生成蝕刻種，使用該蝕刻種對所述第1膜的至少一部分進行蝕刻的處理。

44、<23>、計算機可讀取的記錄介質(zhì)，其記錄有下述程序，所述程序通過計算機使襯底處理裝置在所述襯底處理裝置的處理室內(nèi)執(zhí)行通過將非同時地進行下述步驟的循環(huán)進行規(guī)定次數(shù)從而對在襯底的表面露出的第1膜進行蝕刻的步驟：

45、(a)向襯底供給第1氣體，從而在所述第1膜的表面的至少一部分形成第1改性層的步驟；和

46、(b)向所述襯底供給分子結構與所述第1氣體不同的第2氣體，從而通過使所述第2氣體與所述第1改性層反應及利用所述第2氣體使所述第1改性層活化中的至少一者生成蝕刻種，并使用該蝕刻種對所述第1膜的至少一部分進行蝕刻的步驟。

47、發(fā)明效果

48、根據(jù)本發(fā)明，能夠提供提高蝕刻量的控制性的技術。