本发明涉及等离子体处理方法，尤其涉及mo(钼)以及ru(钌)等配线材料的图案的等离子体处理方法。
背景技术：
1、由于半导体元件等功能元件产品的微细化以及三维化，在半导体制造的干蚀刻工序中，门材料、层间膜、金属等各种材料的三维加工技术变得重要，要求以原子层水平控制形状而加工复杂的形状的技术。尤其是，在配线工序中也推进微细化，在以往使用的cu(铜)配线中将来配线电阻的增大成为课题，研究将mo(钼)以及ru(钌)等用作配线材料。
2、作为mo的蚀刻方法，在非专利文献1中，提出了对没有图案的mo膜交替地实施氧(o2)等离子体处理与氯(cl2)等离子体处理，从而每一个循环各将mo蚀刻多个原子层的方法。在使用该方法加工图案的情况下，通过o2处理氧化也向图案侧壁方向进展，氧化了的mo被cl2等离子体除去而各向同性地蚀刻，因此难以对图案沿垂直方向进行加工。
3、另外，作为mo图案的蚀刻方法，报告有使用包含氯气(cl2)与氧气(o2)的混合气体、或者包含溴化氢(hbr)与氧气(o2)的混合气体等包含卤素与氧的混合气体来进行等离子体蚀刻的方法。然而，如图2的(a)所示那样，在具有在形成于基板101之上的作为被蚀刻材料的mo图案102以及mo图案102之上形成的掩膜103的器件构造中，当使用包含卤素与氧的混合气体进行等离子体蚀刻时，容易向图案102的侧壁方向进行侧蚀刻，因此难以以成为垂直的截面形状的方式加工图案。并且，mo为容易氧化的性质，因此在蚀刻中、蚀刻后表面容易氧化，存在配线电阻增大这样的课题。于是，在非专利文献2中，提出了如下方法：为了防止mo图案102的侧壁被蚀刻，在mo图案102的加工的中途，如图2的(b)所示那样，在作为形成于基板101之上的mo图案102的侧壁保护膜而利用原子层成长(ald)形成了薄的sio2膜104后，利用使用cl2与o2的混合气体生成的等离子体进行加工。
4、现有技术文献
5、非专利文献
6、非专利文献1：yebin lee，其他3人，low-temperature plasma atomic layeretching of molybdenum via sequential oxidation and chlorination、journal ofvacuum science&technology a 40，022602(2022)；https：//doi.org/10.1116/6.0001603
7、非专利文献2：stefan decoster，其他7人，patterning challenges fordirectmetal etch of ruthenium and molybdenum at 32nm metal pitch and below、journal of vacuum science&technology b 40，032802(2022)；https：//doi.org/10.1116/6.0001791
技术实现思路
1、发明要解决的课题
2、如上所述，为了对mo或ru的微细的图案进行垂直加工，防止向侧壁方向的蚀刻而进行加工的技术变得重要。在以往的使用cl2或卤素与o2的混合气体的蚀刻中，向侧壁方向的蚀刻进展而缺乏各向异性从而无法垂直加工成为课题。另外，mo或ru表面非常容易氧化，因此在加工后残留的钼氧化物(moox)或钌氧化物(ruox)使配线电阻增加成为课题。
3、在非专利文献1中，通过对没有图案的mo膜交替地实施o2等离子体处理与cl2等离子体处理，从而每一个循环各蚀刻多个原子层。然而，在使用该方法加工了图案的情况下，由于o2处理，图案侧壁容易被氧化，氧化了的mo被cl2等离子体处理除去，因此也向图案的侧壁方向蚀刻，因此难以对图案向垂直方向进行加工。
4、在非专利文献2中，为了防止向图案侧壁方向的蚀刻，在图案加工中途中断蚀刻，将薄的硅氧化膜(sio2膜)104形成于包含图案102侧壁的图案表面。之后，将sio2膜104作为用于防止向侧壁方向的蚀刻的保护膜，将mo的蚀刻进行到期望的深度。
5、然而，在该方法中，在加工后需要除去保护膜104的sio2，但难以不蚀刻作为微细图案的mo图案102的侧壁的mo地仅将保护膜104的sio2除去。另外，在除去保护膜104的sio2的工序中，由于mo表面被氧化或者保护膜104的残渣、反应生成物残留于mo图案102间的槽200的槽底201而成为器件的不良、使配线电阻增大的原因成为课题。
6、在本发明中，目的在于将在加工后容易除去的材料形成为侧壁保护膜由此抑制mo加工时的侧蚀刻而进行垂直加工。另外，目的在于提供在mo的垂直加工工序中将形成于槽底的不需要的保护膜的除去与用于mo蚀刻的处理一起实施，由此在晶片面内以均匀的蚀刻速率蚀刻mo，并且效率良好地进行蚀刻的等离子体处理方法。并且，目的在于，在加工后不削去mo图案的侧壁地除去侧壁保护膜并且将形成于mo表面的氧化物等残留杂质除去，而形成没有不良以及损伤的mo图案。
7、用于解决课题的方案
8、一种等离子体处理方法，其将使用包含氧的气体与包含卤素的气体生成的等离子体向在载置于载台的晶片形成的作为被蚀刻材料的mo(钼)膜(或含钼膜)的图案或ru(钌)膜(或含钌膜)照射而加工并形成图案，其特征在于，
9、第一工序，将使用包含氧(o2)的气体与包含卤素的气体的混合气体生成的等离子体向mo膜或ru膜照射而形成图案；
10、第二工序，在第一工序后，利用使用了包含碳(c)的气体的等离子体在图案侧壁形成包含c的保护膜；
11、第三工序，在第二工序之后，利用使用包含氧(o)的气体生成的等离子体，针对第二工序中形成的图案侧壁的保护膜将图案底部的保护膜选择性地除去，并且将图案底部的mo膜或ru膜氧化；以及
12、第四工序，在第三工序后，使用包含卤素气体的气体生成等离子体，并对第三工序中氧化了的mo膜或ru膜进行蚀刻，
13、所述等离子体处理方法将第二工序至第四工序反复进行直到规定的深度。
14、等离子体处理方法还包括使用包含氢(h)的等离子体将第二工序中形成的包含c的保护膜以及第三工序及第四工序中形成于图案的变质层除去的第五工序。
15、发明效果
16、通过在图案侧壁形成包含c的保护膜，并蚀刻图案底部，从而能够沿垂直方向加工图案。另外，通过将附着于图案底部的不需要的包含c的保护膜氧化并除去，并且将图案底部的mo膜或ru膜氧化，从而能够效率良好地并且在晶片面内以均匀的蚀刻速率蚀刻mo膜或ru膜。并且，通过在将蚀刻实施到期望的深度后，利用包含氢(h2)的等离子体进行处理，从而能够在不进行侧壁的mo膜或ru膜的蚀刻的情况下，将图案侧壁的包含c的保护膜以及蚀刻残渣除去。
1.一种等离子体处理方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的等离子体处理方法，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理方法，其特征在于，
4.根据权利要求1或2所述的等离子体处理方法，其特征在于，
5.根据权利要求1或2所述的等离子体处理方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的等离子体处理方法，其特征在于，
