CN110546742B - 干式蚀刻气体组合物及干式蚀刻方法 - Google Patents

干式蚀刻气体组合物及干式蚀刻方法 Download PDF

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Abstract

使用含有通式(1)：CxHyFz所示的饱和或不饱和的氢氟碳化合物的干式蚀刻气体组合物，但1,1,2,2,3‑五氟环丁烷及1,1,2,2‑四氟环丁烷除外，式中，x、y及z为满足2≤x≤4、y+z≤2x+2及0.5＜z/y＜2的整数。通过使用所述含有氢氟碳的蚀刻气体组合物，可以相对于硅氧化膜、非硅系掩模材料或多晶硅膜、选择性地对含(b1)含氮的硅系膜进行蚀刻。

Description

干式蚀刻气体组合物及干式蚀刻方法
技术领域
本发明涉及含有氢氟碳气体的干式蚀刻气体组合物及使用了该组合物的干式蚀刻方法。
背景技术
目前，半导体设备为了高速化、省电化而在积极尝试微细化和新型材料的利用等，半导体设备的微细加工通过使用了氟碳(以下也称作“FC”)气体或氢氟碳(以下也称作“HFC”)气体等离子体的干式蚀刻来进行。
通常已知利用C4F8、C4F6、C5F8等具有碳数为2以上的环状结构或不饱和键的FC气体等离子体，相对于氮化硅膜(以下也称作“SiN”)、多晶硅(以下也称作“Poly-Si”)或抗蚀剂等，可以选择性地蚀刻硅氧化膜(以下也称作“(SiOm)(m表示自然数)”)(例如专利文献1～3)。
进而，对于HFC气体也是已知涉及硅氧化膜或氮化硅膜等的蚀刻作用。
例如，专利文献4中记载了使用含有由CxHyFz(式中，x表示3、4或5，y、z各自独立地表示正的整数，且y＞z)表示的饱和氟化烃的处理气体的等离子体蚀刻方法。在该文献中记载了利用该处理气体，相对于硅氧化膜，选择性地蚀刻氮化硅膜。该文献的实施例中，作为上述处理气体的具体例子，记载了2,2-二氟-正丁烷(C4H8F2)。
另外，专利文献5中记载了含有由CxHyFz(x＝3、4或5。另外，y+z≤2x且y＞z)表示的不饱和氟化烃的蚀刻气体，利用其能够对硅氧化膜或层叠在硅膜上的氮化硅膜高度选择性地进行蚀刻。该文献的实施例中，作为上述蚀刻气体的具体例子，记载了4-氟-1-丁烯(C4H7F1)、2-甲基-3-氟丙烯(C4H7F1)、1,1-二氟-2-甲基丙烯(C4H6F2)。
专利文献6中记载了由式：CaFbHc(式中，a、b及c分别表示正的整数，满足2≤a≤5、c＜b≥1、2a+2＞b+c、b≤a+c的关系。但a＝3、b＝4、c＝2的情况除外)表示的含氟不饱和烃，利用其对二氧化硅及氮化硅进行蚀刻。实施例中使用了五氟丙烯(C3H1F5)。
专利文献7中记载了使用选自反式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(C4H2F6)、顺式-1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯(C4H2F6)、六氟异丁烯(C4H2F6)、反式-1,1,2,2,3,4-六氟环丁烷(C4H2F6)、1,1,2,2,3-五氟环丁烷、1,1,2,2-四氟环丁烷及顺式-1,1,2,2,3,4-六氟环丁烷(C4H2F6)中的蚀刻气体。该文献中，通过使用这些气体，将含硅薄膜选择性地从无定形碳层上蚀刻下来。
专利文献8中记载了含有由CxHyFz表示、x为3～5中的整数且满足y+z≤2x和y≤z的、分子内具有不饱和键的氢氟碳气体的干式蚀刻气体组合物，通过将其作为蚀刻气体进行使用，选择性地对硅氧化膜或氮化硅膜进行蚀刻。该文献的实施例中，作为上述氢氟碳气体的具体例子，记载了1,1,4,4-四氟-1,3-丁二烯(C4H2F4)。
专利文献9中记载了由1,3,3,3-四氟丙烯(C3H2F4)组成的干式蚀刻气体对硅氧化膜或氮化硅膜选择性地进行蚀刻。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：US2004011763A1
专利文献2：日本特开2011-44740号公报
专利文献3：日本特开2011-86966号公报
专利文献4：US2011068086A1
专利文献5：US2014306146A1
专利文献6：US2014302683A1
专利文献7：WO2014070838A1
专利文献8：日本特开2016-149451号公报
专利文献9：日本特开2016-197713号公报
发明内容
如上所述，以往已知将氮化硅膜相对于其它膜选择性地进行蚀刻的技术。
但是，由近年的半导体制造的情况出发，需要在对其它的膜、特别是硅氧化膜、多晶硅膜或无定形碳膜(以下也称作“ACL”)等非硅系掩模材料几乎不会造成伤害的情况下、选择性地对氮化硅膜进行蚀刻的技术。
本发明人们为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现含有特定的氢氟碳的蚀刻气体组合物是有效的，从而完成了本发明。
具体地说，本发明提供一种干式蚀刻气体组合物，其含有由通式：CxHyFz(式中，x、y及z为满足2≤x≤4、y+z≤2x+2及0.5＜z/y＜2的整数)表示的饱和或不饱和的氢氟碳化合物(但1,1,2,2,3-五氟环丁烷及1,1,2,2-四氟环丁烷除外)作为HFC气体。
另外，本发明提供一种干式蚀刻方法，其为使用干式蚀刻气体组合物的干式蚀刻方法，其具有下述工序：使用上述干式蚀刻气体组合物对层叠结构体进行等离子体蚀刻，将(b1)含氮的硅系膜选择性地进行蚀刻，所述层叠结构体是层叠有(a1)硅氧化膜、(a2)非硅系掩模材料或(a3)多晶硅膜、以及(b1)含氮的硅系膜的层叠结构体，并且是(b1)含氮的硅系膜的至少一部分能够与所述干式蚀刻组合物接触的层叠结构体。
发明效果
使用了本发明的氢氟碳气体组合物的等离子体蚀刻解决了现有的问题、课题等，具有以下的优点。
相对于硅氧化膜、无定形碳膜或多晶硅膜，选择性地对氮化硅膜进行蚀刻。因此，可以减轻等离子体蚀刻对无定形碳或多晶硅等掩模材料或者SiO2层造成的伤害，因而能够抑制设备的特性劣化或合格率的下降。
一直以来，为了相对于无定形碳膜、多晶硅膜、硅氧化膜而高选择性地对氮化硅膜进行蚀刻，需要根据蚀刻对象将多种FC气体、HFC气体混合并控制混合比例等，但根据本发明，通过将特定的氢氟碳单独使用或者作为添加有O2或Ar的蚀刻气体组合物进行使用，实现了高选择性地对氮化硅膜进行蚀刻。
附图说明
图1的(a)及图1的(b)为依次表示按照本发明进行干式蚀刻的方法的工序图。
图2的(a)～图2的(c)为依次表示按照本发明进行干式蚀刻的另一方法的工序图。
具体实施方式
以下，对本发明的干式蚀刻气体组合物及使用了该组合物的干式蚀刻方法详细地进行说明。本发明的范围并非限定于以下说明的范围内，在不损害本发明主旨的范围内可进行变更。
本发明的干式蚀刻气体组合物含有由下式(1)所示的HFC气体。式中，x、y及z为满足2≤x≤4、y+z≤2x+2及0.5＜z/y＜2的整数。此外，式(1)为组成式。
CxHyFz (1)
式(1)所示的HFC气体也可以在分子内具有不饱和键，还可以没有不饱和键。不饱和键为C＝C及/或C≡C。
本发明中，可以使用1种或2种以上的式(1)所示的HFC气体。式(1)所示的HFC气体可以是链状结构或者可以是环状结构。式(1)所示的HFC气体优选为链状结构，该链状结构可以是直链状的，也可以是支链状的。将具有链状结构的化合物也称作链状化合物。
式(1)所示的HFC气体在是碳数为4的饱和化合物时，该HFC气体的优选的基本骨架为以下(4A)～(4C)所示者。
C-C-C-C (4A)
-C-C-C-C-(表示4元环结构) (4B)
-C-C-(C)-C-(表示3元环结构。以下()表示支链结构)(4C)
式(1)所示的HFC气体在是其碳数为4的不饱和化合物时，该HFC气体的优选的基本骨架为以下(4a)～(4o)所示者。
C＝C-C-C (4a)
C-C＝C-C (4b)
C-C-(C)＝C (4c)
C≡C-C-C (4d)
C-C≡C-C (4e)
C＝C-C＝C (4f)
C＝C＝C-C (4g)
-C-C＝C-C-(表示4元环结构) (4h)
-C＝C-(C)-C-(表示3元环结构) (4i)
-C-C-(C)-C＝(表示3元环结构) (4j)
-C-C＝(C)-C-(表示3元环结构) (4k)
C≡C-C＝C (4l)
-C＝C-C＝C-(表示4元环结构) (4m)
-C-C＝(C)-C＝(表示3元环结构) (4n)
C≡C-C≡C (4o)
式(1)所示的HFC气体在是其碳数为3的饱和化合物时，该HFC气体的优选的基本骨架为以下(3A)及(3B)所示者。
C-C-C (3A)
-C-C-C-(表示3元环结构)(3B)
式(1)所示的HFC气体在是其碳数为3的不饱和化合物时，该HFC气体的优选的基本骨架为以下(3a)～(3d)所示者。
C＝C-C (3a)
C≡C-C (3b)
C＝C＝C (3c)
-C＝C-C-(表示3元环结构)(3d)
式(1)所示的HFC气体在其碳数为2时，该HFC气体的优选的基本骨架为以下(2A)、(2a)及(2b)所示者。
C-C (2A)
C＝C (2a)
C≡C (2b)
作为式(1)所示的HFC气体，优选满足y+z＝2x-2、y+z＝2x或y+z＝2x+2的气体。另外，当x为4时，优选y为3以上且6以下、且z为3以上且6以下，x为3时，优选y为3以上且5以下、且z为3以上且5以下，x为2时，优选y为2以上且3以下、z为2以上且3以下。
作为式(1)所示的HFC气体，可优选地举出以下例子。
作为碳数为4者，可优选地举出式(1)为C4H3F3、C4H3F5、C4H4F4、C4H5F3、C4H4F6、C4H5F5或C4H6F4的气体。
作为碳数为3者，可优选地举出式(1)为C3H3F3、C3H3F5、C3H4F4或C3H5F3的气体。
作为碳数为2者，可优选地举出式(1)为C2H3F3或C2H2F2的气体。
例如，作为式(1)为C4H3F3者，可举出
1,1,2-三氟-1,3-丁二烯、
1,1,3-三氟-1,3-丁二烯、
1,1,4-三氟-1,3-丁二烯、
其它的环状结构者。
例如，作为式(1)为C4H3F5者，可举出
3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯、
2,3,4,4,4-五氟-1-丁烯、
1,3,4,4,4-五氟-1-丁烯、
1,2,4,4,4-五氟-1-丁烯、
1,1,4,4,4-五氟-1-丁烯、
2,3,3,4,4-五氟-1-丁烯、
1,3,3,4,4-五氟-1-丁烯、
1,2,3,4,4-五氟-1-丁烯、
1,1,3,4,4-五氟-1-丁烯、
1,2,3,3,4-五氟-1-丁烯、
1,1,3,3,4-五氟-1-丁烯、
1,1,2,3,4-五氟-1-丁烯、
其它的环状结构者(但1,1,2,2,3-五氟环丁烷除外)。
例如，作为式(1)为C4H4F4或C4H5F3者，可举出各种链状结构者或者环状结构者(但1,1,2,2-四氟环丁烷除外)。
例如，作为式(1)为C4H4F6的具体化合物，可举出
1,1,1,4,4,4-六氟丁烷、
1,1,1,3,4,4-六氟丁烷、
1,1,1,2,4,4-六氟丁烷、
1,1,1,3,3,4-六氟丁烷、
1,1,1,2,3,4-六氟丁烷、
1,1,1,2,2,4-六氟丁烷、
1,1,1,2,3,3-六氟丁烷、
1,1,1,2,2,3-六氟丁烷、
1,1,2,3,4,4-六氟丁烷、
1,1,2,2,4,4-六氟丁烷、
1,1,2,2,3,4-六氟丁烷、
1,1,2,3,3,4-六氟丁烷、
1,1,2,2,3,3-六氟丁烷、
1,2,2,3,3,4-六氟丁烷。
作为式(1)为C4H5F5的具体化合物，可举出
1,1,1,3,3-五氟丁烷、
1,1,1,2,3-五氟丁烷、
1,1,1,2,2-五氟丁烷、
1,1,1,4,4-五氟丁烷、
1,1,2,3,4-五氟丁烷、
1,1,2,3,3-五氟丁烷、
1,1,2,2,3-五氟丁烷、
1,1,2,3,4-五氟丁烷、
1,2,2,3,4-五氟丁烷、
1,2,2,3,3-五氟丁烷。
作为式(1)为C4H6F4的化合物，可举出各种直链结构者。
作为式(1)为C3H3F3的具体化合物，可举出
3,3,3-三氟-1-丙烯、
2,3,3-三氟-1-丙烯、
1,3,3-三氟-1-丙烯、
1,2,3-三氟-1-丙烯、
1,1,3-三氟-1-丙烯、
1,1,2-三氟-1-丙烯、
其它的环状结构者。
作为式(1)为C3H3F5及C3H4F4的具体化合物，可举出各种直链结构者。
作为式(1)为C3H5F3的具体化合物，可举出
1,1,1-三氟丙烷、
1,1,2-三氟丙烷、
1,1,3-三氟丙烷、
1,2,3-三氟丙烷、
1,2,2-三氟丙烷。
作为式(1)为C2H3F3的具体化合物，可举出
1,1,1-三氟乙烷、
1,1,2-三氟乙烷。
作为式(1)为C2H2F2的具体化合物，可举出
1,1-二氟乙烯、
(E)-1,2-二氟乙烯、
(Z)-1,2-二氟乙烯。
其中，从选择性地对氮化硅膜进行蚀刻这一本发明的效果高的方面或入手容易的方面出发，优选式(1)为选自C4H3F3、C4H3F5、C4H4F6、C4H5F5、C3H3F3、C3H5F3及C2H3F3中的至少一种的气体。
另外，式(1)中优选的z/y为3/5≤z/y≤5/3，尤其是y≤z的气体从形成于各膜表面的氢氟碳膜的耐等离子体性高、易于获得目标加工形状的方面出发是优选的。
进而，式(1)所示的链状者从选择性地对氮化硅膜进行蚀刻这一本发明的效果高的方面出发是优选的，特别优选基本骨架为选自上述(4A)、(4a)、(4f)、(3A)、(3a)及(2A)中的至少1种的气体。
另外，作为式(1)所示的化合物，从易于兼顾氮化硅膜的选择性蚀刻和加工速度的方面出发，优选末端具有CF3基或CF2＝CF基的结构。
作为特别优选的化合物，从易于兼顾氮化硅膜的选择性蚀刻和加工形状的方面出发，优选为选自1,1,2-三氟-1,3-丁二烯、3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯、1,1,1,4,4-五氟丁烷、1,1,1,4,4,4-六氟丁烷、3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,1-三氟乙烷及1,1,2-三氟乙烷中的至少一种，尤其优选1,1,2-三氟-1,3-丁二烯。
由上述各种结构所示的HFC气体多是公知物质，可以利用以往公知的方法制造和获得。例如，可利用Journal of the American Chemical Society,77,3640-2(1955)中记载的方法进行制造而获得。另外，还可以直接使用市售品，或者根据需要进行纯化后再使用。
本发明的蚀刻方法是使用了等离子体的干式蚀刻方法，其使用含有1种或2种以上的式(1)所示的HFC气体的干式蚀刻气体组合物来进行。蚀刻所用的干式蚀刻气体组合物中，式(1)所示的化合物的含有比例优选为1～100体积％、更优选为10～30体积％。特别是，干式蚀刻气体组合物中的氢氟碳化合物及氟碳化合物中式(1)化合物的比例优选为90体积％以上、更优选为99体积％以上、特别优选为99.999体积％以上。通过比例为上述范围内，本发明的效果进一步提高。特别是作为式(1)的化合物，优选选自1,1,2-三氟-1,3-丁二烯、3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯、1,1,1,4,4-五氟丁烷、1,1,1,4,4,4-六氟丁烷、3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,1-三氟乙烷及1,1,2-三氟乙烷中的至少1种的比例满足相对于上述氢氟碳及氟碳总量的优选比例。
本发明的等离子体蚀刻方法中使用的蚀刻气体组合物优选除了式(1)所示的HFC气体以外、还含有选自O2、O3、CO、CO2、NO、NO2、SO2及SO3组成的具有氧原子的化合物组中的至少1个。特别是在具有氧原子的化合物组中，更优选使用O2。具有氧原子的化合物组占蚀刻气体组合物的比例优选为5体积％以上且80体积％以下、更优选为5体积％以上且60体积％以下。
另外，蚀刻气体组合物中，优选在含有式(1)所示的HFC气体和上述的具有氧原子的化合物的基础上、或者取而代之上述的具有氧原子的化合物，含有选自N2、He、Ar、Ne及Xe组成的不活泼性气体组中的至少1个。特别是不活泼性气体组中，更优选使用Ar。
蚀刻气体组合物中，式(1)所示的HFC气体的混合比例优选为1～100体积％的范围。选自O2、O3、CO、CO2、NO、NO2、SO2及SO3组成的具有氧原子的化合物组中的气体的比例优选为1～80体积％的范围。另外，选自N2、He、Ar、Ne及Xe组成的不活泼性气体组中的气体的比例优选为1～80体积％的范围。特别在使用O2时，通过以式(1)所示的HFC气体的比例为5～50体积％、O2的比例为5～80体积％的比例进行混合，本发明的效果进一步提高。
本发明的等离子体蚀刻优选在压力为0.01～100Pa的范围内实施，特别是更优选在0.1～10Pa的范围内实施。
作为等离子体蚀刻装置，可以没有特别限制地使用本技术领域中已知的装置。例如，可以使用螺旋波方式、高频感应方式、平行平板型方式、磁控管方式及微波方式等的装置。
等离子体密度并无特别限定，优选在108离子/cm3以上、更优选在108～1013离子/cm3的高密度等离子体环境气体下进行蚀刻。
作为等离子体蚀刻的对象，例如可举出(a1)硅氧化膜、(a2)非硅系掩模材料或(a3)多晶硅膜与(b1)含氮的硅系膜的层叠结构体。作为(b1)含氮的硅系膜，可举出氮化硅膜、SiON膜、SiCN膜、SiOCN膜等，特别是从对于(a1)硅氧化膜、(a2)非硅系掩模材料或(a3)多晶硅膜的蚀刻选择性高的方面出发，优选氮化硅膜。另外，作为(a2)非硅系掩模材料，可以是以碳为主体的有机膜及无机膜中的任一种，作为以碳为主体的有机膜，可举出无定形碳膜、光致抗蚀剂，作为无机膜，可举出氮化钛膜。
可以是如图1的(a)所示以(b1)的膜(以下称作“第一层11”)为蚀刻面，或者可以如图2的(a)所示以(a1)～(a3)中的任一个膜(以下称作“第二层12”)为蚀刻面。
为图1的(a)所示的方式时，在层叠结构体10的第一层11的表面上配置形成有规定图案的掩模13，从该掩模13一侧开始进行干式蚀刻。该层叠结构体中，作为(b1)含氮的硅系膜的第一层11的至少1部分能够与含有式(1)所示的HFC气体的干式蚀刻组合物接触。式(1)所示的HFC气体如图1的(b)所示，选择性地对第一层11进行蚀刻，蚀刻进行至位于其下侧的第二层12的表面。式(1)所示的HFC气体由于不对第二层12进行蚀刻，因此蚀刻在第二层12的表面露出的时刻即停止。
为图2的(a)所示的方式时，在层叠结构体10的第二层12的表面上配置形成有规定图案的掩模13，使用能够选择性蚀刻第二层12的气体，如图2的(b)所示那样对该层12进行蚀刻。由此变得第一层11的至少1部分能够与含有式(1)所示的HFC气体的干式蚀刻组合物接触。接着，如图2的(c)所示，使用式(1)所示的HFC气体选择性地对第一层11进行蚀刻。此时，第二层12不被蚀刻。在图1及图2的方式中，掩模13可以由(a1)～(a3)中的任一者构成，或者还可以由不被式(1)的化合物所蚀刻的其它材料形成。或者，层叠结构体可以仅由(a1)～(a3)中的任一者所形成的掩模13和第一层11构成，也可以没有第二层12。
另外，图1及图2的方式中，还可以用(a1)～(a3)中的任一者来构成掩模13，用(a1)～(a3)以外的不被式(1)的化合物所蚀刻的其它材料来形成第二层12。另外，或者在图1及图2所记载的结构层叠体中，也可以层叠除掩模13、第一层11及第二层12以外的层。
图1及图2的方式中，从可进行选择性高的蚀刻的方面出发，均优选在蚀刻中使用将蚀刻气体组合物进行等离子体化所产生的碳数为2～4的离子或自由基。
作为可产生这种离子的等离子体条件，例如作为HFC气体使用1,1,2-三氟-1,3-丁二烯时，可举出1,1,2-三氟-1,3-丁二烯：10～20体积％、O2：20～60体积％、Ar：30～70体积％的范围。
另外，例如作为HFC气体使用3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯时，可举出3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯：10～20体积％、O2：20～50体积％、Ar：40～70体积％的范围。
另外，例如作为HFC气体使用1,1,1,4,4,4-六氟丁烷时，可举出1,1,1,4,4,4-六氟丁烷：10～30体积％、O2：10～30体积％、Ar：45～75体积％的范围。
另外，例如作为HFC气体使用1,1,1,4,4-五氟丁烷时，可举出1,1,1,4,4-五氟丁烷：10～30体积％、O2：5～30体积％、Ar：50～80体积％的范围。
另外，例如作为HFC气体使用3,3,3-三氟-1-丙烯时，可举出3,3,3-三氟-1-丙烯：10～30体积％、O2：5～35体积％、Ar：40～80体积％的范围。
另外，例如作为HFC气体使用1,1,1-三氟乙烷或1,1,2-三氟乙烷时，可举出1,1,1-三氟乙烷或1,1,2-三氟乙烷：10～30体积％、O2：0～30体积％、Ar：50～90体积％的范围。
使用上述任一种HFC化合物时，压力及RF输出功率都是采用在上述气体组成下能够产生碳数为1～5、优选碳数为2～4的离子或自由基的条件即可，例如可举出压力为1～10Pa、RF输出功率为300W的条件。
实施例
以下通过实施例及比较例更为详细地说明本发明，但本发明并非限定于这些。
本实施例中，作为等离子体蚀刻装置，使用平行平板型的电容耦合等离子体蚀刻装置。作为硅氧化膜(SiOm)(m表示自然数)，使用利用等离子体CVD在硅晶片上沉积有1000nm的SiO2膜的膜。作为含氮的硅系膜，使用作为氮化硅膜(SiN)的利用热CVD在硅晶片上沉积有300nm的SiN膜的膜。作为多晶硅膜，使用在硅晶片上沉积有100nm的SiO2膜的膜上、利用等离子体CVD沉积了300nm的Poly-Si膜的膜。作为无定形碳膜，使用利用等离子体CVD在硅晶片上沉积有400nm的ACL膜的膜。
等离子体蚀刻中的蚀刻速度的测定按照以下公式算出。
[数学式1]
样品的膜厚利用光干涉式膜厚测定器进行测定。
〔实施例1～9、比较例1～5〕
使用以表1记载的组成混合有表1所记载的蚀刻气体、O2、Ar的干式蚀刻气体组合物。在压力为10Pa、RF输出功率为300W的条件下产生等离子体，对SiO2膜、SiN膜、Poly-Si膜、ACL膜的各个样品进行蚀刻处理。各样品的蚀刻速度如表1记载的那样。将使用各样品的蚀刻速度、利用以下公式算出的选择比示于表1中。
[数学式2]
以下示出各实施例中所用蚀刻气体的来源，但本发明并不受下述获得方法及制造方法的任何限定。
C4H3F3(1,1,2-三氟-1,3-丁二烯)：利用Journal of the American ChemicalSociety,77,3640-2(1955)记载的方法制得。
C4H3F5(3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯)：自SynQuest Labs,Inc.购入。
C4H5F5(1,1,1,4,4-五氟丁烷)：自SynQuest Labs,Inc.购入。
C4H4F6(1,1,1,4,4,4-六氟丁烷)：利用Polish Journal of Chemistry,52,71(1978)记载的方法制得。
C3H3F3(3,3,3-三氟-1-丙烯)：自SynQuest Labs,Inc.购入。
C2H3F3(1,1,1-三氟乙烷)：自SynQuest Labs,Inc.购入。
C2H3F3(1,1,2-三氟乙烷)：自SynQuest Labs,Inc.购入。
表1
如表1所示，实施例1～8中均是在SiO2膜、SiN膜、poly-Si膜、ACL膜中仅SiN膜被蚀刻，相对于其它膜、SiN膜的选择性无限大。因而显示了，根据含有式(1)所示的化合物的蚀刻气体组合物，可以相对于SiO2膜、Poly-Si膜、ACL膜、高选择性地对SiN膜进行蚀刻。
另外，通过比较实施例的结果和比较例1～5的结果显示了，与现有的蚀刻气体相比，使用含有式(1)所示的化合物的蚀刻气体组合物的蚀刻中，可以相对于(a1)硅氧化膜、(a2)非硅系掩模材料及(a3)多晶硅膜、更有选择性地对(b1)含氮的硅系膜进行蚀刻。
产业上的可利用性
根据含有式(1)所示的HFC气体的蚀刻气体组合物，可以相对于其它膜、高选择性地对氮化硅膜进行蚀刻。由此，可以利用于在多晶硅或无定形碳等掩模材料或者硅氧化膜等与氮化硅膜的叠层结构中、选择性地对氮化硅膜进行蚀刻那样的微细加工中。

Claims (10)

1.一种干式蚀刻方法，其为使用干式蚀刻气体组合物的干式蚀刻方法，其中，
所述干式蚀刻气体组合物含有选自1,1,2-三氟-1,3-丁二烯、3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯、3,3,3-三氟-1-丙烯、1,1,1-三氟乙烷及1,1,2-三氟乙烷中的至少1种氢氟碳化合物，
所述方法具有下述工序：使用所述干式蚀刻气体组合物对层叠结构体进行等离子体蚀刻，相对于(a1)硅氧化膜、(a2)非硅系掩模材料或(a3)多晶硅膜、将(b1)含氮的硅系膜选择性地进行蚀刻，所述层叠结构体是层叠有(a1)硅氧化膜、(a2)非硅系掩模材料或(a3)多晶硅膜、以及(b1)含氮的硅系膜的层叠结构体，且是(b1)含氮的硅系膜的至少一部分能够与所述干式蚀刻气体组合物接触的层叠结构体，
所述干式蚀刻气体组合物中，作为氢氟碳化合物使用1,1,1-三氟乙烷或1,1,2-三氟乙烷时，为1,1,1-三氟乙烷或1,1,2-三氟乙烷：10～30体积％、O2：0～30体积％、Ar：50～90体积％的范围。
2.根据权利要求1所述的干式蚀刻方法，其中，所述干式蚀刻气体组合物中所述氢氟碳化合物含有1体积％以上且100体积％以下。
3.根据权利要求1或2所述的干式蚀刻方法，其中，所述干式蚀刻气体组合物在含有所述氢氟碳化合物的基础上，还含有选自O2、O3、CO、CO2、NO、NO2、SO2及SO3组成的具有氧原子的化合物组中的至少1种。
4.根据权利要求1或2所述的干式蚀刻方法，其中，所述干式蚀刻气体组合物除了所述氢氟碳化合物以外，还含有选自N2、He、Ar、Ne及Xe组成的不活泼性气体组中的至少1个。
5.根据权利要求1或2所述的干式蚀刻方法，其中，(b1)含氮的硅系膜为氮化硅膜。
6.根据权利要求1或2所述的干式蚀刻方法，其中，(a2)非硅系掩模材料为无定形碳膜、光致抗蚀剂或氮化钛膜。
7.根据权利要求1或2所述的干式蚀刻方法，其中，所述干式蚀刻气体组合物含有选自1,1,2-三氟-1,3-丁二烯、3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯、及3,3,3-三氟-1-丙烯中的至少1种氢氟碳化合物。
8.一种干式蚀刻方法，其为使用干式蚀刻气体组合物的干式蚀刻方法，其中，
所述干式蚀刻气体组合物为线状化合物且含有由C4H3F3、C4H3F5或C4H4F4所示的化合物，或者含有1,1,1,4,4-五氟丁烷或1,1,1,4,4,4-六氟丁烷，
所述方法具有下述工序：使用所述干式蚀刻气体组合物对层叠有(a1)硅氧化膜以及(b1)含氮的硅系膜、且(b1)含氮的硅系膜的至少一部分能够与所述干式蚀刻气体组合物接触的层叠结构体进行等离子体蚀刻，相对于(a1)硅氧化膜，将(b1)含氮的硅系膜选择性地进行蚀刻。
9.根据权利要求8所述的干式蚀刻方法，其中，所述干式蚀刻气体组合物含有1,1,1,4,4,4-六氟丁烷。
10.根据权利要求8所述的干式蚀刻方法，其中，所述干式蚀刻气体组合物含有1,1,1,4,4,4-六氟丁烷：10～30体积％、O2：10～30体积％、以及Ar：45～75体积％。
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