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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-15
(54)【発明の名称】モリブデンをエッチングする方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20241108BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 105A
H01L21/302 101B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024532154
(86)(22)【出願日】2022-12-06
(85)【翻訳文提出日】2024-05-29
(86)【国際出願番号】 US2022052015
(87)【国際公開番号】W WO2023107492
(87)【国際公開日】2023-06-15
(31)【優先権主張番号】63/287,371
(32)【優先日】2021-12-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】514028776
【氏名又は名称】トーキョー エレクトロン ユーエス ホールディングス，インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】ハン，ユン
(72)【発明者】
【氏名】ヴェンツェク，ピーター
(72)【発明者】
【氏名】パソス，ロベルト ロンゴ
(72)【発明者】
【氏名】ランジャン，アロック
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004AA02
5F004AA04
5F004AA05
5F004BA04
5F004BB12
5F004BB13
5F004BD04
5F004CA02
5F004CA03
5F004CA04
5F004DA01
5F004DA02
5F004DA04
5F004DA05
5F004DA11
5F004DA15
5F004DA16
5F004DA17
5F004DA18
5F004DA22
5F004DA23
5F004DA24
5F004DA25
5F004DA26
5F004DB03
5F004DB08
5F004EA03
5F004EA06
5F004EA07
5F004EA13
5F004EA28
5F004EA37
(57)【要約】
基板処理方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供することと、凹状フィーチャの側壁にエッチング保護層を形成するプラズマ励起成膜ガスに基板を曝露することと、エッチマスクに従って金属モリブデン層をエッチングするプラズマ励起エッチングガスに基板を曝露することとを含み、これらの曝露するステップは、交互に複数回行われる、基板処理方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板処理の方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供するステップと、
前記基板をプラズマ励起成膜ガスに曝露するステップであって、前記プラズマ励起成膜ガスは、前記凹状フィーチャの側壁にエッチング保護層を形成する、ステップと、
前記基板をプラズマ励起エッチングガスに曝露するステップであって、前記プラズマ励起エッチングガスは、前記エッチマスクに従って前記金属モリブデン層をエッチングする、ステップと、
を有し、
前記曝露する両ステップは、複数回交互に行われる、方法。
【請求項2】
前記プラズマ励起成膜ガスは、フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）またはハイドロフルオロカーボン（ＣｘＨｙＦｚ）を含み、フッ素原子に対する炭素原子の比は、１／４よりも大きく１以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記プラズマ励起成膜ガスは、硫黄含有ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記硫黄含有ガスは、ＳＯ２またはＣＯＳガスを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記プラズマ励起エッチングガスは、ハロゲン含有ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記ハロゲン含有ガスは、Ｆ２、ＣＦ４、ＮＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２、ＣＣｌ４またはＢＣｌ３ガスを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記プラズマ励起エッチングガスは、さらに、酸素含有ガスを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項8】
前記プラズマ励起エッチングガスは、さらに、アルゴンガスを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項9】
基板処理の方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供するステップと、
前記凹状フィーチャ内にエッチング保護層を成膜するステップであって、前記エッチング保護層は、酸化物層を含む、ステップと、
ブレイクスルーエッチングステップを実施するステップであって、前記ブレイクスルーエッチングステップでは、前記凹状フィーチャの底部で前記エッチング保護層を貫通してエッチングが行われる、ステップと、
前記基板をプラズマ励起エッチングガスに曝露するステップであって、前記プラズマ励起エッチングガスは、前記エッチマスクに従って前記金属モリブデン層をエッチングする、ステップと、
を有する、方法。
【請求項10】
前記エッチング保護層を成膜するステップは、前記基板をシリコン含有前駆体および酸化剤に曝露して、酸化ケイ素層を形成するステップを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項11】
前記エッチング保護層を成膜するステップは、前記基板をシリコン含有前駆体および酸化剤に交互に曝露して、酸化シリコン層を形成するステップを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項12】
前記プラズマ励起エッチングガスは、ハロゲン含有ガスを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項13】
前記ハロゲン含有ガスは、Ｆ２、ＣＦ４、ＮＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２、ＣＣｌ４またはＢＣｌ３ガスを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
基板処理の方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供するステップと、
前記エッチマスクの側壁にエッチング保護層を成膜するステップであって、前記エッチング保護層は、酸化物層を含む、ステップと、
前記基板をプラズマ励起エッチングガスに曝露するステップであって、前記プラズマ励起エッチングガスは、前記エッチマスクに従って前記金属モリブデン層をエッチングする、ステップと、
を有し、
前記成膜するステップおよび前記曝露するステップは、複数回交互に実施される、方法。
【請求項15】
前記基板を前記プラズマ励起エッチングガスに曝露するステップは、さらに、前記基板にバイアス信号を印加するステップを有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記エッチング保護層を成膜するステップは、前記基板をシリコン含有前駆体および酸化剤に曝露して、酸化ケイ素層を形成するステップを有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
前記エッチング保護層を成膜するステップは、前記基板をシリコン含有前駆体および酸化剤に交互に曝露して、酸化ケイ素層を形成するステップを有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項18】
前記プラズマ励起エッチングガスは、ハロゲン含有ガスを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項19】
さらに、ブレイクスルーエッチングステップを実施するステップを有し、前記ブレイクスルーエッチングステップでは、前記凹状フィーチャの底部で前記エッチング保護層を貫通してエッチングが行われる、請求項１４に記載の方法。
【請求項20】
前記成膜するステップおよび前記曝露するステップは、いずれも処理チャンバ内で実施され、当該方法は、さらに、前記成膜するステップの後であって前記曝露するステップの前に、チャンバプレコートステップを実施するステップを有し、
前記チャンバプレコートステップでは、前記処理チャンバの壁にコーティングが成膜される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年１２月８日に出願された米国仮特許出願第６３／２８７，３７１号明細書の利益を主張するものであり、この出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２１年１２月８日に出願された米国仮特許出願第６３／２８７，３７１号明細書の利益を主張するものであり、この出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、概して、半導体デバイスを製作する方法に関し、特定の実施形態では、モリブデンをドライエッチングする方法に関する。
【背景技術】
【0003】
半導体集積回路（ＩＣ）は、様々な材料の層を順次堆積させ、パターニングして、基板の上にモノシリック構造を形成することによって構築される電子部品のネットワークである。新しい技術ノードごとに部品密度がほぼ２倍になり、ＩＣの単価が下がる。パターニングの進歩によって可能になったように、数百個のトランジスタを１μｍ２の面積に詰め込んで、ハーフピッチが１５ｎｍ未満の金属線によって信号および電源に接続することができる。このような細線の抵抗は、主にエッジ付近の伝導に依存する。金属拡散バリアとして使用されるライナーおよび金属エッジに沿ったランダム電子散乱により、幅が減少するとともに抵抗が急激に上昇する狭幅効果（ＮＷＥ）が生じる。そのため、５ｎｍ未満のノードの場合、金属モリブデンは、酸化シリコン中の拡散率が低く（拡散バリアの必要性をなくす）、バルク平均自由行程が低く（エッジ散乱がより少ない）、融点が高く、熱膨張係数が低いため、最高密度配線レベルのワイヤとして興味深い金属である。モリブデンは、有望な特性を有する一方、モリブデンを大量のＩＣ製造に組み込むには、エッチプロファイル、エッチ速度並びにマスキング材料および下地層に対するエッチ選択性を良好に制御するドライエッチング方法が必要である。そのため、金属モリブデンのドライエッチングのプロセスにおけるさらなる革新が望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
基板処理方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供することと、凹状フィーチャの側壁にエッチング保護層を形成するプラズマ励起成膜ガスに基板を曝露することと、エッチマスクに従って金属モリブデン層をエッチングするプラズマ励起エッチングガスに基板を曝露することとを含み、これらの曝露するステップは、交互に複数回行われる、基板処理方法。
【0005】
基板処理方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供することと、凹状フィーチャ内にエッチング保護層を堆積させることであって、エッチング保護層は、酸化物層を含む、堆積させることと、凹状フィーチャの底部でエッチング保護層を貫通してエッチングするブレイクスルーエッチングステップを行うことと、エッチマスクに従って金属モリブデン層をエッチングするプラズマ励起エッチングガスに基板を曝露することとを含む基板処理方法。
【0006】
基板処理方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供することと、エッチマスクの側壁にエッチング保護層を堆積させることであって、エッチング保護層は、酸化物層を含む、堆積させることと、エッチマスクに従って金属モリブデン層をエッチングするプラズマ励起エッチングガスに基板を曝露することとを含み、堆積および曝露は、交互に複数回行われる、基板処理方法。
【0007】
本発明およびその利点のより詳細な理解のために、ここで、添付図面と併せて行われる以下の説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1A】ある実施形態による、モリブデン層をパターニングするためのプロセスフローを要約するフローチャートを例示する。
【図2A】不十分なプロセスウィンドウを有する異方性ドライエッチプロセスを使用して金属モリブデン層をパターニングした結果生じる望ましくないエッチング特性および欠陥を示す、半導体デバイスの断面図を例示する。
【図2B】不十分なプロセスウィンドウを有する異方性ドライエッチプロセスを使用して金属モリブデン層をパターニングした結果生じる望ましくないエッチング特性および欠陥を示す、半導体デバイスの断面図を例示する。
【図3A】ある実施形態による、金属モリブデン層をパターニングするためのガスパルス循環エッチ技術を要約するフローチャートを例示する。
【図4】ある実施形態による、金属モリブデン層をパターニングするためのＡＬＤベースの循環エッチ技術を要約するフローチャートを例示する。
【図5】ある実施形態による、循環エッチ技術の単一サイクルのフローチャートを例示する。
【発明を実施するための形態】
【0009】
金属モリブデンのサブトラクティブエッチングのためのドライエッチング方法の実施形態について本開示で説明する。本開示では、金属モリブデンとは、少量の不純物およびドーパントを含むモリブデンを含む元素モリブデンおよびその合金を指す。金属のサブトラクティブエッチングでは、パターン化されたエッチマスクが金属層の上に形成され、このパターンは、金属を貫通して延びる凹状フィーチャを直接エッチングして金属線のパターンを形成することにより、金属層に転写される。通常、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのドライエッチプロセスが使用される。エッチマスクを形成する前に、金属層は、層間誘電体（ＩＬＤ）層の平坦面の上に均一に形成される。サブトラクティブエッチングによって金属をパターニングした後、別のＩＬＤ層を形成して、凹状フィーチャを充填し、絶縁のために金属線を覆うことができる。従来の銅配線では、パターン化されたエッチマスクを使用して金属線のためのトレンチをＩＬＤ層にエッチングし、金属で過充填する、より複雑なダマシンプロセスフローが使用される。トレンチ間の誘電体表面の上に堆積されたすべての金属を含む過充填材料は、例えば、化学機械平坦化（ＣＭＰ）を使用して除去されて、ＩＬＤに嵌め込まれた金属線が形成される。当業者に知られているように、平面の上に金属を堆積させることは、１０ｎｍ～２０ｎｍ幅のトレンチをボイドフリー金属で充填することよりも単純である。さらに、ＣＭＰステップは、高価であるため、製作コストが高くなる。
【0010】
サブトラクティブエッチングによる金属のパターニングは、より単純でそれほど高価でないため、エッチプロセスが適切な製造基準を満たす限り、ダマシンエッチングよりも好ましい。例えば、エッチプロセスは、安定した製造を実現するために、エッチ速度、エッチ選択性、側壁プロファイル、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）および（例えば、ブリッジング欠陥およびラインブレーク欠陥の）欠陥密度の仕様を良好な制御で満たさなければならない。エッチ速度およびエッチ選択性の制御の改善に加えて、いくつかの利点、例えばアンダカットを低減するための横方向のエッチングの抑制、低いＬＥＲおよびより垂直なエッジプロファイルを提供する、モリブデンを含む金属層をパターニングするためのドライエッチプロセスについて本開示で説明する。
【0011】
ＩＬＤ層は、通常、酸化シリコンベースの誘電体である。銅は、酸化シリコン中に容易に拡散する汚染物質であるため、トレンチを銅で充填する前に、トレンチの内側を覆う連続的な拡散バリアが必要である。一般に、銅がＩＬＤ中に漏出し、配線構造の経時絶縁破壊（ＴＤＤＢ）寿命を劣化させる可能性のあるエッジおよびコーナーの孔または切れ目がないことを保証するために、十分に厚い（例えば、１．５ｎｍ～３ｎｍ）ライナーが形成される。ライナーは、主に２つの点で金属線の抵抗を増加させ得る。抵抗率の低いコア金属は、より抵抗率の高い金属または絶縁体を含むライナー材料によって置換され得る。加えて、コア金属およびライナーの界面における拡散電子散乱率が高くなると、線路抵抗がさらに増加し得る。エッジに沿った拡散散乱は、電子のバルク平均自由行程（λ）が線路の断面寸法よりも長い金属でより支配的である。エッジ効果である、幾何学的効果（断面積の低減）および散乱効果（界面におけるより高い散乱率）により、Ｗの減少に伴う金属線抵抗は、１／Ｗよりも急速に上昇する。ここで、Ｗは、ライナーを含む線幅を指す。例えば、ダマシンプロセスでは、Ｗは、トレンチ幅になる。これは、実効抵抗率ρ（Ｗ）がＷの減少とともに増加することを意味し、本開示で狭幅効果（ＮＷＥ）と呼ぶ望ましくない現象である。実効抵抗率ρ（Ｗ）は、Ｌ／（Ｗｔ）に正規化された線路抵抗であり、ここで、Ｌは、線の長さであり、ｔは、金属の厚さである。ＮＷＥに起因するρ（Ｗ）の増加の望ましくない結果は、より大きい抵抗降下（回路スピードの低下）およびより高温でのエレクトロマイグレーション（ＥＭ）の加速につながるより多くのジュール加熱を含む。銅は、拡散バリアライナーを必要とするため、強いＮＷＥを呈する。例えば、ρ（Ｗ）は、Ｗが１０ｎｍに低減されるとき、そのバルク抵抗率（ρｏ＝１６．８Ω－ｎｍ）よりも一桁上昇し得る。
【0012】
銅線の強いＮＷＥは、銅配線をスケーリングする際の懸念事項であり、少なくとも最も高密度に充填された金属線が配置される下層金属レベルにおいて、銅を適当な金属に置き換えることに関する研究を促進してきた懸念事項である。背景の段落で述べたように、モリブデンは、酸化シリコン中の拡散率が低いため、拡散バリアを必要としない。さらに、λ＝１１．２ｎｍと短いため、モリブデン線のエッジに沿った拡散散乱は、λ＝３９．９ｎｍの銅線のエッジに沿った拡散散乱ほど支配的ではない。幾何学的効果（断面積の低減）は、Ｗがライナー厚さのほぼ１０倍を下回るときに顕著になり、散乱効果（界面におけるより高い散乱率）は、Ｗがλ未満に低減されるときにρ（Ｗ）に深刻な影響を与える。実際に、異なる金属を比較するとき、ＮＷＥの散乱効果成分の大きさの指標としてρｏ×λを使用することが多い。測定基準ρｏ×λは、銅の場合、６７０Ω－ｎｍ２である。比較すると、モリブデンの場合、より高いρｏ＝５３．４Ω－ｎｍにもかかわらず、ρｏ×λは、６００Ω－ｎｍ２である。したがって、銅と比べてモリブデンではＮＷＥがそれほど深刻ではない。この特性並びにρｏが適度に低いこと、熱膨張係数が低いこと（５×１０－６／℃）、融点が高いこと（良好なＥＭ信頼性の指標）および酸化シリコンとの界面が安定していることなどの他の魅力的な特性のため、金属モリブデンが銅の代替として検討されている。
【0013】
ＩＣ設計における最も狭いピッチの配線レベルのため、ダマシン銅を、サブトラクティブエッチングを使用してパターン化されたバリアフリーの金属線に置き換えることは、技術スケーリングの性能、電力、面積およびコスト（ＰＰＡＣ）の目標を満たすために差し迫って必要とされ得るいくつかのアーキテクチャ変更の１つである。上記で解説したように、金属モリブデンは、この目的のために有望である。モリブデン配線をＩＣ製作フローに組み込むには、基板の上に金属モリブデンを含む金属層を形成し、金属層の上にパターン化されたエッチマスクを形成し、金属層を貫通して延びる凹状フィーチャのパターンをエッチングすることにより、金属層にパターンを転写するプロセスが必要である。本開示では、金属モリブデン層を貫通して延びる凹状フィーチャのパターンをエッチングし、下地層の主面の一部を露出させる方法の実施形態について説明する。本方法は、循環処理を採用して、垂直方向に進行するエッチフロントの制御を側壁プロファイルの制御から分離し、プロセス最適化の改善を実現する。例えば、循環プロセスの各サイクルは、側壁保護のための不動態化固体副生成物を堆積させるために最適化されたプロセスパラメータおよびガスのセットを使用する第１の部分と、金属モリブデンを選択的に除去して凹状フィーチャを垂直方向に拡張するために最適化されたプロセスパラメータおよびガスの異なるセットを使用する第２の部分とを含み得る。循環エッチングプロセスの堆積ステップとエッチングステップとを時間的に分離することにより、より広いプロセスウィンドウを提供する最適化の改善が可能になり、製造中にアンダカットおよびフッティング欠陥を無視できる滑らかな垂直側壁を実現することができる。
【0014】
図１Ａは、サブトラクティブエッチングを使用して金属モリブデン層をパターニングするためのプロセスフロー１００を要約するフローチャートを例示する。プロセスフロー１００は、金属モリブデンを含む金属線の層が、本開示で説明する実施形態を使用して組み込まれた半導体デバイス１１０の製作フローの一部であり得る。プロセスフロー１００の基本的なプロセスステップについて、図１Ｂ～図１Ｄに概略的に例示する半導体デバイス１１０の断面図を参照して説明する。
【0015】
図１Ａのフローチャートのボックス１０２に指示されるように、プロセスフロー１００は、下地層の上に形成された金属モリブデン層と、金属モリブデン層の上にパターン化されたエッチマスクとを有する基板を提供することを含む。ボックス１０４では、パターン化されたエッチマスクを通してサブトラクティブエッチプロセスを行って、金属モリブデンを含む金属線のパターンを形成する。サブトラクティブエッチプロセスは、循環エッチプロセスを含む。循環エッチプロセスの各サイクルは、金属モリブデン層の凹状フィーチャ内にエッチング保護層を堆積させることと、金属モリブデンを異方性エッチングすることとを含む。金属線が形成された後、ボックス１０６に指示されるように、エッチマスクの残存部分を除去することができる。
【0016】
図１Ｂは、図１Ａのフローチャートのボックス１０４に指示されるように、下地層１１４の上に金属モリブデン層１１６が形成され、金属モリブデン層１１６の上にエッチマスク１２２がパターン化された後の半導体デバイス１１０の断面図を例示する。下地層１１４は、誘電体層、例えば低誘電率酸化シリコンを含むＩＬＤ層またはＩＬＤ層中の絶縁エッチ停止層を含み得る。金属モリブデン層１１６は、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）などの適当な膜成長技術を使用して形成され得る。金属モリブデン層１１６を形成する前に、下地層１１４上に薄い接着層（図示せず）（例えば，ＴｉＮまたはＴａＮ）を任意選択で堆積させ得る。接着を促進することに加えて、接着層は、膜成長中に金属モリブデン層１１６の形態を改善するのに役立ち得る。下地層１１４の下の様々な他の層は、集合的に基板層１１２として示されている。
【0017】
エッチマスク１２２は、凹状フィーチャの第１のパターンであり、各凹状フィーチャ１２４は、垂直側壁と、金属モリブデン層１１６の主面の一部を露出させる底部とを有する。図１Ｂの例示的実施形態では、エッチマスク１２２は、パターン化されたハードマスク層１１８と、パターン化されたフォトレジスト層１２０とを含む。パターン化されたハードマスク層１１８は、金属モリブデン層１１６の上にハードマスク材料を堆積させ、その後、パターン化されたフォトレジスト層１２０をエッチマスクとして使用して、ハードマスク材料をエッチングすることによって形成することができる。パターン化されたフォトレジスト層１２０は、極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィなどの適当なリソグラフィ技術を使用して形成することができる。パターン化されたフォトレジスト層の最小ハーフピッチ（限界寸法）は、約５ｎｍ～約１５ｎｍであり得る。ハードマスク材料の例としては、酸化シリコン、窒化シリコン、窒化チタンなど、または複数の層の組み合わせが挙げられる。他のいくつかの実施形態では、パターン化されたハードマスク層１１８は、エッチマスク１２２から省略され得る。
【0018】
図１Ｃでは、パターン化されたエッチマスク１２２を通してサブトラクティブエッチプロセスを行い、金属モリブデン層１１６を異方的に除去して、図１Ｂの凹状フィーチャ１２４をさらに拡張して凹状フィーチャの第２のパターンを形成し、各凹状フィーチャ１２６は、垂直側壁と、下地層１１４の主面の一部を露出させる底部とを有する。エッチ化学作用の選択性に応じて、図１Ｃに例示するように、エッチマスク１２２の特定の部分が侵食される。上記のように、本開示で説明するエッチプロセスの実施形態は、図１Ｃに概略的に例示する垂直側壁を実現するために循環処理を採用する。循環エッチプロセスの各サイクルでは、処理は、側壁不動態化ステップと、金属モリブデンを垂直に除去するエッチングステップとの間で切り替わる。金属モリブデンをエッチングするためのこの方法のいくつかの異なる実施形態について、以下でさらに詳細に説明する。金属厚さは、約５０ｎｍ～約２００ｎｍであり、パターンの最小ハーフピッチは、約５ｎｍ～約１５ｎｍであるため、凹状フィーチャ１２６の縦横比は、プロセスを製造可能にするために側壁プロファイルを良好に制御しなければならない範囲にある。
【0019】
図１Ｄに例示するように、サブトラクティブエッチプロセスを完了した後、エッチマスク１２２の残留部分を除去することができる。一般に、カバー層１２８、例えば別のＩＬＤ層は、パターン化された金属モリブデン層１１６の上に形成され、金属線を覆い、線間の空間を充填する。
【0020】
図２Ａおよび図２Ｂは、図１Ｃを参照して説明したエッチステップ中に金属モリブデン層１１６の凹状フィーチャ１２６をエッチングするために使用される異方性ドライエッチプロセス（例えば、従来のＲＩＥプロセス）の不十分なプロセスウィンドウの結果として生じる望ましくないエッチング特性および欠陥を示す。
【0021】
一般に、基板は、処理チャンバ内でプラズマに曝露され、ハロゲン（例えば、塩素またはフッ素）ベースの化学物質がモリブデンをエッチングするために利用される。プラズマによって励起されたハロゲンラジカルがモリブデンと反応して、チャンバから排出され得る揮発性副生成物を形成する。従来のＲＩＥプロセスでは、基板にバイアス信号（例えば、ＤＣバイアスまたは無線周波（ＲＦ）バイアス）を印加し、ハロゲンに加えて炭素、水素および酸素などの元素を含有するプラズマ励起ガス状混合物を使用して、固体副生成物（例えば、酸化物およびポリマー）を形成する化学反応を起こすことによって異方性が実現される。固体副生成物は、凹状フィーチャの側壁を保護するために垂直面に選択的に堆積され、これは、側壁不動態化と呼ばれる技術である。不動態化層は、プラズマによって励起され、バイアス信号によって垂直に向けられた高エネルギーイオン（例えば、アルゴンイオン）を用いて凹状フィーチャの床部から固体副生成物をスパッタリングで除去することにより、側壁に選択的に形成される。加えて、表面にイオンを衝突させることがモリブデン原子間の結合を切断し、したがってハロゲンラジカルとの結合を促進することにより、そこでの反応速度を高める。したがって、垂直方向のエッチ速度が底面におけるイオン衝撃によって高まる一方、横方向のエッチ速度は側壁不動態化によって遅延する。
【0022】
安定した製造のために十分に広いプロセスウィンドウを提供するために、不動態化速度と除去速度との間で微妙なバランスを取らなければならない。横方向の寸法を積極的にスケーリングすると、凹状フィーチャ１２６の上部開口部が小さくなり、凹状フィーチャ１２６の縦横比が高くなる。したがって、従来のＲＩＥ法では、十分に広いプロセスウィンドウを開くことが一層困難になる。図２Ａは、リーンハロゲン化学物質を使用したときに金属モリブデン層に形成されるアンダカットまたは横方向のエッチの例を例示する。リーンハロゲン化学物質とは、相対的なハロゲン含有量が増加するため、除去が多くなり、不動態化が少なくなるガス状混合物を指す。図２Ａに概略的に例示するように、側壁不動態化が不十分であるため、横方向のエッチングが過剰となっている。横方向のエッチングと狭い線幅ｔの組み合わせは、ラインブレーク欠陥を起こすことさえある。図２Ｂは、側壁に固体副生成物の保護層を堆積させることによって側壁不動態化を促進するようにエッチ化学物質を調節したとき、テーパ状の側壁プロファイルおよび底部フッティング欠陥が形成される異なる例を例示する。図２Ｂに例示する例では、フッティングは、ブリッジング欠陥を引き起こすほど深刻である。
【0023】
さらに、劣悪な側壁プロファイル制御が不十分であると、側壁に沿った表面の粗さが増加することに留意されたい。これは、リソグラフィプロセスによって導入されたパターン化されたエッチマスク１２２の線のＬＥＲを越えて、エッチングされたパターンの金属線のＬＥＲを悪化させる。線路抵抗は、線幅（Ｗ）に依存するため、ＬＥＲが増加すると、抵抗率ρが固定であっても、短い金属線の抵抗の分散および平均値が増加する。ＮＭＥ、すなわちρ＝ρ（Ｗ）では、線抵抗に対するＬＥＲの効果が悪化する。加えて、ＬＥＲの高周波成分（すなわち約１ｎｍ以下のワイヤ長にわたる粗さ）は、反射角が入射角と等しい鏡面エッジ散乱とは対照的に、入射角と関係なくランダムな角度で電子を反射することにより、拡散エッジ散乱を増加させる。鏡面散乱は、電流の流れの方向に電子の運動量を保存するのに対して、拡散散乱は、運動量をランダム化し、それは、ρ（Ｗ）を増加させ、それにより不必要にＮＷＥが増加する。以下に説明する本発明の実施形態は、側壁不動態化および材料除去を調節する際により大きい柔軟性を提供し、そのため、側壁プロファイルおよび側壁プロファイル制御が改善される。
【0024】
ガスパルス循環エッチ技術３００を使用してプロセスフロー１００を実施する一実施形態について、図３Ａ～図３Ｆを参照して説明する。図３Ａは、ガスパルス循環エッチ技術３００を要約するフローチャートを例示し、図３Ｂ～図３Ｆは、ガスパルス循環エッチ技術３００を使用して金属モリブデン層をパターニングする様々な中間段階における半導体デバイス３２０の様々な断面図を例示する。
【0025】
図３Ａに例示するフローチャートのボックス３０２に指示され、図３Ｂの半導体デバイス３２０の断面図に示されるように、ガスパルス循環エッチ技術３００は、図１Ｂを参照して上述した基板と同様の入来基板を受け入れる。基板は、下地層３２４を含み、下地層３２４の上に金属モリブデン層３２６が形成される。パターン化されたエッチマスク３２２が金属モリブデン層３２６の上に形成される。このパターンは、各凹状フィーチャの床部として金属モリブデン層３２６の露出面を有する凹状フィーチャ３３４を含む。一実施形態では、パターン化されたエッチマスク３２２は、パターン化されたフォトレジスト層３３０と、ハードマスク層３２８、例えばオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）ハードマスク層３２８とを含む。ハードマスク層３２８は、フォトレジスト層３３０をマスキング層として使用してパターン化される。他のいくつかの実施形態では、パターン化されたフォトレジスト層３３０は、ハードマスク層３２８をパターニングするプロセス中に除去されたため、入来基板上に存在しない場合がある。
【0026】
いくつかの実施形態では、ガスパルス循環エッチ技術３００は、図３Ｃに例示する半導体デバイス３２０の断面図に見られるように、金属モリブデン層３２６の一部を異方性エッチングして凹状フィーチャ３３４を拡張し、拡張凹状フィーチャ３３６を形成する初期エッチングステップ（図３Ａのボックス３０４）を含む。初期エッチステップ（ボックス３０４）が拡張凹状フィーチャ３３６の形成を完了した後、ガスパルス循環エッチ技術３００におけるガスパルスサイクルを行うことができる。
【0027】
図３Ａのフローチャートに例示するように、各ガスパルスサイクル３１２は、２つの部分を含む。第１の部分は、堆積ステップ（ボックス３０６および図３Ｄ）であり、第２の部分は、エッチステップ（ボックス３１０および図３Ｆ）である。ある実施形態では、ガスパルス循環エッチ技術３００は、ボックス３０６の堆積ステップとボックス３１０のエッチステップとの間に挿入される任意選択のブレイクスルーエッチステップ（ボックス３０８および図３Ｅ）を有し、拡張凹状フィーチャ３３６の床部の上に堆積された材料の垂直下方にモリブデン表面を露出させることができる。
【0028】
ガスパルス循環エッチ技術３００の堆積ステップ（図３Ａ－ボックス３０６および図３Ｄ）中、基板は、プラズマ励起成膜ガスに曝露される。図３Ｄの半導体デバイス３２０の断面図に例示するように、プラズマ励起成膜ガスへの曝露により、凹状フィーチャ３３６の側壁および床部に沿ってエッチング保護層３４０が形成される。ガスパルス循環エッチ技術３００のボックス３０６の堆積ステップに使用されるプラズマプロセスパラメータおよびガスのセットは、側壁保護のための不動態化固体副生成物を堆積させるために最適化することができる。
【0029】
いくつかの実施形態では、成膜ガスは、炭素原子とフッ素原子との比が１／４より大きく且つ１以下であるフルオロカーボン（ＣｘＦｙ）またはハイドロフルオロカーボン（ＣｘＨｙＦｚ）を含む。成膜ガスであり得るフルオロカーボンの非限定的な例としては、Ｃ２Ｆ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８およびＣ４Ｆ６が挙げられる。成膜ガスであり得るハイドロフルオロカーボンの非限定的な例としては、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２およびＣＨ３Ｆが挙げられる。成膜ガスに含まれ得る追加のガスは、Ｈ２、Ｏ２および希釈不活性ガス（例えば、アルゴン、ヘリウムまたは窒素）である。プラズマプロセスパラメータは、約３０ｍＴｏｒｒ～約３００ｍＴｏｒｒのチャンバ圧力、約２５ＭＨｚ～約６０ＭＨｚの周波数で約５０Ｗ～約８００ＷのＲＦソース電力および約０．１ｋＨｚ～約１００ｋＨｚの周波数で約０Ｗ（ＲＦバイアスなし）～約１００ＷのパルスＲＦバイアス電力を含む。基板温度は、約０℃～約６０℃に制御される。これらの実施形態では、形成されたエッチング保護層３４０（図３Ｄに示す）は、Ｃ原子およびＨ原子を含む有機膜、例えばＣＨ３Ｆプラズマ解離から生成される化学種の堆積から生じる有機膜である。
【0030】
他のある実施形態では、成膜ガスは、硫黄含有ガス、例えば二酸化硫黄（ＳＯ２）、硫化カルボニル（ＣＯＳ）などを含む。様々な実施形態では、成膜ガスは、ＳＯ２またはＣＯＳ、すなわちＳＯ２若しくはＣＯＳのいずれかのみまたはＳＯ２とＣＯＳの両方を含む。成膜ガスに含まれ得る追加のガスは、Ｈ２、Ｏ２および希釈不活性ガス（例えば、アルゴン、ヘリウムまたは窒素）である。プラズマプロセスパラメータは、約３０ｍＴｏｒｒ～約３００ｍＴｏｒｒのチャンバ圧力、約２５ＭＨｚ～約６０ＭＨｚの周波数で約５０Ｗ～約８００ＷのＲＦソース電力および約０．１ｋＨｚ～約１００ｋＨｚの周波数で約０Ｗ（ＲＦバイアスなし）～約１００ＷのパルスＲＦバイアス電力を含む。基板温度は、約０℃～約６０℃に制御される。この実施形態では、形成されたエッチング保護層３４０（図３Ｄに示す）は、ＳＯ２／Ｏ２またはＳＯ２／Ｈ２プラズマ解離から生成される化学種の堆積から生じる、スルホン酸基および硫酸塩など、硫化物または高度に酸化された硫黄を含む基であり得る。
【0031】
様々な実施形態では、エッチング保護層３４０の堆積厚さは、材料の約１単層の厚さと約数単層の厚さとの間であり得る。換言すれば、厚さ範囲は、約０．３ｎｍ～約２ｎｍであり得る。
【0032】
エッチステップ（図３Ａ－ボックス３１０および図３Ｆ）中、基板は、プラズマ励起エッチングガスに曝露される。一般に、金属モリブデンを選択的に除去して凹状フィーチャを垂直方向に拡張するために、リーンハロゲン化学物質、塩素ベースまたはフッ素ベースの化学物質のいずれかが使用される。例えば、図３Ｆに例示するように、凹状フィーチャ３３６をさらに拡張して凹状フィーチャ３４２を形成する。エッチングガスであり得るフッ素を含むガスの非限定的な例としては、Ｆ２、ＣＦ４、ＮＦ３およびＳＦ６が挙げられる。エッチングガスであり得る塩素を含むガスの非限定的な例としては、Ｃｌ２、ＣＣｌ４およびＢＣｌ３が挙げられる。いくつかの実施形態では、ガス状混合物は、酸素も含み得る。いくつかの実施形態では、ガス状混合物は、アルゴンなどの不活性ガスをさらに含み得る。金属モリブデンは、異方的に除去され、除去は、水平面の上から優先的に起こる。異方性は、基板に垂直バイアス信号を印加し、垂直側壁に不動態化エッチング保護層を堆積させることによって実現される。上記で解説したように、バイアスは、イオン（例えば、アルゴンイオン）を垂直方向に加速し、モリブデン原子と衝突する。この衝突により、凹状フィーチャ、例えば凹状フィーチャ３４２の底面におけるエッチ速度が高まる。ＲＦバイアス信号は、ＤＣ、またはＲＦ、またはパルスＲＦ信号であり得る。いくつかの実施形態では、約０．１ｋＨｚ～約１００ｋＨｚの周波数で約３００Ｗ～約１２００ＷのパルスＲＦバイアス電力が使用され得る。他のプラズマプロセスパラメータは、約５ｍＴｏｒｒ～約１００ｍＴｏｒｒのチャンバ圧力および約２５ＭＨｚ～約６０ＭＨｚの周波数で約１００Ｗ～約８００ＷのＲＦソース電力を含む。基板温度は、約０℃～約６０℃に制御される。
【0033】
初期エッチステップ（ボックス３０４および図３Ｃ）は、ガスパルスサイクル３１２中に使用されるエッチステップ（ボックス３１０）のプロセスと同様のプロセスを使用して実行され得る。初期エッチステップは、例えば、Ｃｌ２などの炭素を含まないプラズマ励起エッチングガスを使用する非堆積ステップである。
【0034】
図３Ｄの断面図に例示するように、拡張凹状フィーチャ３３６の床部は、エッチング保護層３４０を形成するために堆積された固体副生成物によって覆われる。図３Ａ～図３Ｆを参照して説明したガスパルス循環エッチ技術３００の例示的実施形態では、任意選択のブレイクスルーエッチステップ（ボックス３０８および図３Ｅ）は、ボックス３０６の堆積ステップとボックス３１０のエッチステップとの間に挿入されて（図３Ａのフローチャートを参照されたい）、凹状フィーチャ３３６の垂直下方にモリブデン表面を露出させる。
【0035】
図３Ｅでは、任意選択のブレイクスルーエッチステップ（ボックス３０８）が行われて、金属モリブデン層３２６の表面の一部が再び環境に曝露される。この例示的実施形態では、ボックス３０８のブレイクスルーエッチは、例えば、高エネルギーアルゴンイオンを使用するスパッタエッチプロセスである。一般に、イオンは、プラズマシース内の垂直電界によって加速され、それは、パルスＲＦバイアス信号などのバイアス信号を印加することによって増強され得る。ある実施形態では、約０．１ｋＨｚ～約１００ｋＨｚの周波数で約５０Ｗ～約１２００ＷのパルスＲＦバイアス電力が基板に印加され得る。
【0036】
例示的実施形態は、任意選択のブレイクスルーエッチステップ（ボックス３０８）を使用して、凹状フィーチャ３３６の底部で水平面の上に形成されたエッチング保護層３４０の部分を除去するが、他のある実施形態では、各ガスパルスサイクル３１２のボックス３１０のエッチステップのプラズマパラメータは、エッチング保護層３４０を突破するように調節され得る。例えば、水平面からエッチング保護層３４０を除去するのに役立つように、ＲＦバイアス電力とともに酸素含有量を増加させ得る。エッチング保護層３４０内の有機ポリマーの一部は、酸素ラジカルによって酸化され得ることに留意されたい。したがって、酸素が側壁に沿った表面の一部からエッチング保護層３４０をアッシングし、その結果、側壁プロファイルの制御が失われるのを防ぐように注意しなければならない。凹状フィーチャ３３６の底部を覆うエッチング保護層３４０が除去されると、ボックス３１０のエッチステップは、凹状フィーチャ３３６をさらに下方に拡張して図３Ｆの凹状フィーチャ３４２を形成するように続行することができる。
【0037】
ガスパルス循環エッチ技術３００の上記の説明では、各ガスパルスサイクル３１２の様々なステップ、すなわちボックス３０６の堆積ステップおよびボックス３１０のエッチステップは、時間的に区別可能である。２つのステップを時間的に分離することは、プロセスの不動態化部分および材料除去部分のプロセスパラメータを独立して最適化する利点を提供するだけでなく、エッチングされた金属モリブデン層の新しく形成された側壁部分を不動態化する新しいエッチング保護層を有し、それにより各サイクル中に改善された垂直エッチプロファイルを提供する利点も提供する。
【0038】
いくつかの実施形態では、ガスパルスサイクル３１２の数は、プロセスレシピにおける所定の固定数であり得る。他のいくつかの実施形態では、処理は、下地層３２４が露出されたことを指示するエンドポイント信号が受信された後、プロセスコントローラによって終了され得る。いくつかの実施形態では、ガスパルス循環エッチ技術３００が実行された後にオーバーエッチステップが行われ得る。
【0039】
プロセスフロー１００を実施する別の実施形態では、堆積－エッチ循環エッチ技術が原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスを使用してエッチング保護層を形成する。ＡＬＤベースの循環エッチ技術４００は、図４に例示するフローチャートに要約されている。ＡＬＤベースの循環エッチ技術４００は、ガスパルス循環エッチ技術３００と同様であるが、エッチング保護層を形成する方法が異なる。加えて、任意選択のブレイクスルーエッチステップは、ＡＬＤベースの循環エッチ技術４００において任意選択ではない。これらの変更は、図４のフローチャートに太字で指示されている。
【0040】
エッチング保護層は、ＡＬＤベースの循環エッチ技術４００の各堆積－エッチサイクル４１２の堆積ステップ（ボックス４０６）においてＡＬＤ技術を使用して形成される。エッチング保護層は、ハロゲンラジカル（例えば、塩素ラジカルおよびフッ素ラジカル）を含有するプラズマに対して高いエッチ耐性を有する酸化物を含む薄い酸化物層である。一例では、酸化物層は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む。当業者に知られているように、ＡＬＤ技術では、堆積反応が２つの自己制限的半反応として行われる。一例では、酸化シリコン層は、プラズマ励起の有無にかかわらず、基板をシリコン前駆体（例えば、ＳｉＣｌ４またはＳｉＦ４）に曝露し、続いて酸化剤（例えば、プラズマ励起酸素ガス）に曝露することによって堆積させることができる。
【0041】
エッチング保護層は、金属モリブデン層の水平面を含む、基板の露出面全体にわたってコンフォーマルに形成することができる。したがって、ブレイクスルーエッチステップ（ボックス４０８）は、任意選択のステップとすることができない。ＡＬＤベースの循環エッチ技術４００の他のステップは、図３Ａ～図３Ｆを参照してガスパルス循環エッチ技術３００に関連して上述した。
【0042】
上述した循環エッチ技術における堆積ステップおよびエッチステップは、別個の処理チャンバで行うこともできるが、そのようなプロセスは、時間がかかり、高価である。本開示の実施形態では、循環エッチ技術、すなわちガスパルス循環エッチ技術３００およびＡＬＤベースの循環エッチ技術４００は、プロセスフローに組み込まれた適切なチャンバ調整ステップを用いて単一の処理チャンバで行うことができる。
【0043】
図５は、（ガスパルス循環エッチ技術３００の）ガスパルスサイクル３１２および（ＡＬＤベースの循環エッチ技術４００の）堆積－エッチサイクル４１２などの循環エッチプロセスの１サイクル５００のフローチャートを例示する。各サイクル５００は、時間的に分離された堆積ステップ５０２およびエッチステップ５０８を有する。処理の変動を低減するために、堆積ステップ５０２およびエッチステップ５０８は、プロセスコントローラによって決定される電力安定化期間およびガス流安定化期間を含む。図５のフローチャートに例示するように、プロセスに誘発される変動をさらに低減するために、他のいくつかの措置を講じることができる。各堆積ステップ５０２を行った後にガスパージステップ５０４を行って、汚染物質およびガス状反応副生成物を完全に除去することができる。同じく、各エッチステップ５０８を行った後に別のガスパージステップ５１０を行うことができる。いくつかの実施形態では、エッチステップ５０８が行われるたびに処理チャンバの初期状態が同一であることを保証するために、エッチステップ５０８前にチャンバプレコートステップ５０６を行うことができる。チャンバプレコートステップは、処理チャンバの壁にコーティングを堆積させる。コーティングは、プラズマプロセスを使用して堆積されたシリコン、酸化物（例えば、酸化シリコン）または炭素を含み得る。チャンバプレコートステップ５０６は、チャック上への堆積を回避するためにチャック（基板ホルダ）を覆うウェーハを用いて行われる。例えば、チャンバプレコートステップ５０６前にチャック上にブランクウェーハを配置し得る。これらの追加の予防措置は、金属モリブデンを大量のＩＣ製造に組み込むために必要な厳しいプロセス制御仕様を満たすのに役立つ。
【0044】
上記のように、不動態化部分を材料除去部分から分離することにより、金属モリブデンをパターニングするための循環エッチプロセスの説明した実施形態を使用することにより、いくつかの利点を得ることができる。その利点には、アンダカットの低減、低いＬＥＲ、垂直なエッジプロファイル並びにエッチ速度およびエッチ選択性の良好な制御が含まれる。それでもなお、本開示で説明する方法は、堆積とエッチングとの間の部分的な時間的重複を可能にすることが理解される（ガスパルスサイクル３１２がボックス３０８の任意選択のブレイクスルーエッチステップを含む実施形態では、エッチングは、ボックス３０８のブレイクスルーエッチステップを指す）。
【0045】
ここで、本発明の例示的実施形態を要約する。他の実施形態も、本明細書の全体および本明細書で出願される特許請求の範囲から理解され得る。
【0046】
例１．基板処理方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供することと、凹状フィーチャの側壁にエッチング保護層を形成するプラズマ励起成膜ガスに基板を曝露することと、エッチマスクに従って金属モリブデン層をエッチングするプラズマ励起エッチングガスに基板を曝露することとを含み、これらの曝露するステップは、交互に複数回行われる、基板処理方法。
【0047】
例２．プラズマ励起成膜ガスは、フルオロカーボン（ＣｘＦｙ）またはハイドロフルオロカーボン（ＣｘＨｙＦｚ）を含み、炭素原子とフッ素原子との比は、１／４より大きく且つ１以下である、例１に記載の方法。
【0048】
例３．プラズマ励起成膜ガスは、硫黄含有ガスを含む、例１または２のいずれか１つに記載の方法。
【0049】
例４．硫黄含有ガスは、ＳＯ２またはＣＯＳガスを含む、例１～３のいずれか１つに記載の方法。
【0050】
例５．プラズマ励起エッチングガスは、ハロゲン含有ガスを含む、例１～４のいずれか１つに記載の方法。
【0051】
例６．ハロゲン含有ガスは、Ｆ２、ＣＦ４、ＮＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２、ＣＣｌ４またはＢＣｌ３ガスを含む、例１～５のいずれか１つに記載の方法。
【0052】
例７．プラズマ励起エッチングガスは、酸素含有ガスをさらに含む、例１～６のいずれか１つに記載の方法。
【0053】
例８．プラズマ励起エッチングガスは、アルゴンガスをさらに含む、例１～７のいずれか１つに記載の方法。
【0054】
例９．凹状フィーチャの底部でエッチング保護層を貫通してエッチングするブレイクスルーエッチングステップを行うことをさらに含む、例１～８のいずれか１つに記載の方法。
【0055】
例１０．基板をプラズマ励起エッチングガスに曝露することは、基板にバイアス信号を印加することをさらに含む、例１～９のいずれか１つに記載の方法。
【0056】
例１１．基板処理方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供することと、凹状フィーチャ内にエッチング保護層を堆積させることであって、エッチング保護層は、酸化物層を含む、堆積させることと、凹状フィーチャの底部でエッチング保護層を貫通してエッチングするブレイクスルーエッチングステップを行うことと、エッチマスクに従って金属モリブデン層をエッチングするプラズマ励起エッチングガスに基板を曝露することとを含む基板処理方法。
【0057】
例１２．エッチング保護層を堆積させることは、基板をシリコン含有前駆体および酸化剤に曝露して、酸化シリコン層を形成することを含む、例１１に記載の方法。
【0058】
例１３．エッチング保護層を堆積させることは、基板をシリコン含有前駆体および酸化剤に交互に曝露して、酸化シリコン層を形成することを含む、例１１または１２のいずれか１つに記載の方法。
【0059】
例１４．プラズマ励起エッチングガスは、ハロゲン含有ガスを含む、例１１～１３のいずれか１つに記載の方法。
【0060】
例１５．ハロゲン含有ガスは、Ｆ２、ＣＦ４、ＮＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２、ＣＣｌ４またはＢＣｌ３ガスを含む、例１１～１４のいずれか１つに記載の方法。
【0061】
例１６．プラズマ励起エッチングガスは、酸素含有ガスをさらに含む、例１１～１５のいずれか１つに記載の方法。
【0062】
例１７．基板処理方法であって、凹状フィーチャにおいて金属モリブデン層の上にエッチマスクを含む基板を提供することと、エッチマスクの側壁にエッチング保護層を堆積させることであって、エッチング保護層は、酸化物層を含む、堆積させることと、エッチマスクに従って金属モリブデン層をエッチングするプラズマ励起エッチングガスに基板を曝露することとを含み、堆積および曝露は、交互に複数回行われる、基板処理方法。
【0063】
例１８．基板をプラズマ励起エッチングガスに曝露することは、基板にバイアス信号を印加することをさらに含む、例１７に記載の方法。
【0064】
例１９．エッチング保護層を堆積させることは、基板をシリコン含有前駆体および酸化剤に曝露して、酸化シリコン層を形成することを含む、例１７または１８のいずれか１つに記載の方法。
【0065】
例２０．エッチング保護層を堆積させることは、基板をシリコン含有前駆体および酸化剤に交互に曝露して、酸化シリコン層を形成することを含む、例１７～１９のいずれか１つに記載の方法。
【0066】
例２１．プラズマ励起エッチングガスは、ハロゲン含有ガスを含む、例１７～２０のいずれか１つに記載の方法。
【0067】
例２２．ハロゲン含有ガスは、Ｆ２、ＣＦ４、ＮＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２、ＣＣｌ４またはＢＣｌ３ガスを含む、例１７～２１のいずれか１つに記載の方法。
【0068】
例２３．プラズマ励起エッチングガスは、酸素含有ガスをさらに含む、例１７～２２のいずれか１つに記載の方法。
【0069】
例２４．凹状フィーチャの底部でエッチング保護層を貫通してエッチングするブレイクスルーエッチングステップを行うことをさらに含む、例１７～２３のいずれか１つに記載の方法。
【0070】
例２５．堆積および曝露は、両方とも処理チャンバ内で行われ、方法は、堆積後且つ曝露前に、チャンバプレコートステップを行うことをさらに含み、チャンバプレコートステップは、処理チャンバの壁にコーティングを堆積させる、例１７～２４のいずれか１つに記載の方法。
【0071】
本発明について、例示的な実施形態を参照して説明したが、本明細書は、限定的な意味で解釈されることを意図しない。例示的な実施形態の様々な修正形態および組み合わせ並びに本発明の他の実施形態は、本明細書を参照することで当業者に明らかになるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなあらゆる修正形態または実施形態を包含することを意図する。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図4】
【図5】
【国際調査報告】