JP2000038581A - エッチングガス - Google Patents
エッチングガスInfo
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- JP2000038581A JP2000038581A JP10206707A JP20670798A JP2000038581A JP 2000038581 A JP2000038581 A JP 2000038581A JP 10206707 A JP10206707 A JP 10206707A JP 20670798 A JP20670798 A JP 20670798A JP 2000038581 A JP2000038581 A JP 2000038581A
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- gas
- etching
- compd
- hydrogen
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＳＩ、ＴＦＴなどの半導体デバイスの製造
用途に適したエッチングガスを提供する。 【解決手段】 基板の上に堆積した膜の所定の部分を除
去するための、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガスを含有した
エッチングガスで、さらに、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガ
スと水素または水素含有化合物ガスとを含有したエッチ
ングガス。
用途に適したエッチングガスを提供する。 【解決手段】 基板の上に堆積した膜の所定の部分を除
去するための、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガスを含有した
エッチングガスで、さらに、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガ
スと水素または水素含有化合物ガスとを含有したエッチ
ングガス。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ、ＴＦＴな
どの半導体デバイスの製造用途に適したエッチングガス
に関する。
どの半導体デバイスの製造用途に適したエッチングガス
に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】半導
体工業を中心とした薄膜デバイス製造プロセス、光デバ
イス製造プロセスや超鋼材料製造プロセスでは、ＣＶＤ
法、スパッタリング法、ゾルゲル法、蒸着法を用いて種
々の薄膜、厚膜、粉体、ウイスカが製造されている。こ
れらを製造する際には膜、ウイスカや粉体を堆積させる
べき目的物上以外の反応器内壁、目的物を担持する冶具
等にも堆積物が生成する。不要な堆積物が生成するとパ
ーティクル発生の原因となるため良質な膜、粒子、ウイ
スカを製造することが困難になるため随時除去しなけれ
ばならない。また、半導体やＴＦＴ等において回路を構
成する各種の薄膜材料に回路パターンを形成するために
薄膜材料を部分的に取り除くガスエッチングを行う必要
があり、さらに、ＣＶＭ（ケミカルヴェーパーマシーニ
ング）においてはＳｉインゴット等をガスエッチングに
より切断する必要がある。
体工業を中心とした薄膜デバイス製造プロセス、光デバ
イス製造プロセスや超鋼材料製造プロセスでは、ＣＶＤ
法、スパッタリング法、ゾルゲル法、蒸着法を用いて種
々の薄膜、厚膜、粉体、ウイスカが製造されている。こ
れらを製造する際には膜、ウイスカや粉体を堆積させる
べき目的物上以外の反応器内壁、目的物を担持する冶具
等にも堆積物が生成する。不要な堆積物が生成するとパ
ーティクル発生の原因となるため良質な膜、粒子、ウイ
スカを製造することが困難になるため随時除去しなけれ
ばならない。また、半導体やＴＦＴ等において回路を構
成する各種の薄膜材料に回路パターンを形成するために
薄膜材料を部分的に取り除くガスエッチングを行う必要
があり、さらに、ＣＶＭ（ケミカルヴェーパーマシーニ
ング）においてはＳｉインゴット等をガスエッチングに
より切断する必要がある。
【０００３】現在、回路形成のためのエッチング及びＣ
ＶＤ装置等の薄膜形成装置のクリーニングには、Ｃ
Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、ＣＨＦ3、ＳＦ6、ＮＦ3などのガスが使用
されているが、これらは地球温暖化係数が高いことが問
題となっている。また、これらは比較的安定なガスであ
るため、エッチャントとして有用なＣＦ3・ラジカルや
Ｆ・ラジカル等を発生させるためには高いエネルギーが
必要であり、電力消費量が大きいこと、大量の未反応排
ガス処理が困難であるなどの問題がある。
ＶＤ装置等の薄膜形成装置のクリーニングには、Ｃ
Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、ＣＨＦ3、ＳＦ6、ＮＦ3などのガスが使用
されているが、これらは地球温暖化係数が高いことが問
題となっている。また、これらは比較的安定なガスであ
るため、エッチャントとして有用なＣＦ3・ラジカルや
Ｆ・ラジカル等を発生させるためには高いエネルギーが
必要であり、電力消費量が大きいこと、大量の未反応排
ガス処理が困難であるなどの問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための具体的手段】本発明者らは、鋭
意検討の結果、ＣＦ3ＯＯＣＦ3(以下、ＢＴＭＰと略記
する)からなるガスがエッチング能力に優れることを見
いだし本発明に至ったものである。
意検討の結果、ＣＦ3ＯＯＣＦ3(以下、ＢＴＭＰと略記
する)からなるガスがエッチング能力に優れることを見
いだし本発明に至ったものである。
【０００５】すなわち、本発明は、基板の上に堆積した
膜の所定の部分を除去するための、ＣＦ3ＯＯＣＦ3から
なるガスを含有したエッチングガスで、さらに、ＣＦ3
ＯＯＣＦ3からなるガスと水素または水素含有化合物ガ
スとを含有したエッチングガスを提供するものである。
膜の所定の部分を除去するための、ＣＦ3ＯＯＣＦ3から
なるガスを含有したエッチングガスで、さらに、ＣＦ3
ＯＯＣＦ3からなるガスと水素または水素含有化合物ガ
スとを含有したエッチングガスを提供するものである。
【０００６】以下、本発明を詳細に説明するが、本発明
のエッチングガスは、シリコンウエハ、金属板、硝子、
単結晶、多結晶などの基板上に堆積した、Ｂ、Ｐ、Ｗ、
Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｍｏ、Ｒ
ｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｃｒ
及びその化合物、具体的には酸化物、窒化物、炭化物及
びこれらの合金用のエッチングガスとして使用できる。
のエッチングガスは、シリコンウエハ、金属板、硝子、
単結晶、多結晶などの基板上に堆積した、Ｂ、Ｐ、Ｗ、
Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｍｏ、Ｒ
ｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｃｒ
及びその化合物、具体的には酸化物、窒化物、炭化物及
びこれらの合金用のエッチングガスとして使用できる。
【０００７】本発明のエッチングガスは、従来汎用され
ていたＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＳＦ6、ＮＦ 3などと比較すると
エッチング精度に優れている。さらに、加温したＳｉを
除害薬剤としたような乾式除害装置で容易に分解可能で
あり、環境負荷が少ないという優れた特徴を有する。ま
た、分子内に含有する酸素の効果から炭素系化合物の堆
積が起こらず、長寿命のＦラジカルを供給することが可
能であるという優れた特徴を有する。
ていたＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＳＦ6、ＮＦ 3などと比較すると
エッチング精度に優れている。さらに、加温したＳｉを
除害薬剤としたような乾式除害装置で容易に分解可能で
あり、環境負荷が少ないという優れた特徴を有する。ま
た、分子内に含有する酸素の効果から炭素系化合物の堆
積が起こらず、長寿命のＦラジカルを供給することが可
能であるという優れた特徴を有する。
【０００８】本発明のガスを用いたエッチング方法は、
プラズマエッチング、反応性プラズマエッチング、マイ
クロ波エッチングなどの各種ドライエッチング条件下で
実施可能であり、これらのエッチングガスとＨｅ、
Ｎ2、Ａｒなどの不活性ガスあるいはＨＩ、ＨＢｒ、Ｈ
Ｃｌ、ＣＯ、ＮＯ、Ｏ2、ＣＨ4、ＮＨ3、Ｈ2、Ｃ2Ｈ2な
どのガスと適切な割合で混合して使用しても良い。特
に、エッチングガスとして使用する場合は、等方的なエ
ッチングを促進するＦラジカル量を低減するために、本
発明において使用する上述のＢＴＭＰガスに対して水素
やＣＨ4、ＮＨ3、ＨＩ、ＨＢｒ、ＨＣｌなどの水素含有
化合物ガスを、流量比で０．０１倍量以上５倍量以下の
流量で混合して使用することが特に望ましい。５倍量よ
り多く水素含有化合物ガスを混合するとエッチングに有
効なＦラジカル量が著しく低下するため好ましくなく、
０．０１倍量未満では混合しても効果が認められない。
使用する場合の圧力は、異方性エッチングを行うため
に、ガス圧力は、５Ｔｏｒｒ以下の圧力で行うことが好
ましいが、０．０１Ｔｏｒｒ以下の圧力ではエッチング
速度が遅くなるために好ましくない。使用するガス流量
は、エッチング装置の反応器容量、ウエハサイズにもよ
るが、１０ＳＣＣＭ〜１０００ＳＣＣＭの間の流量でエ
ッチングすることが好ましい。また、エッチングする温
度は、４００℃以下が好ましい、４００℃以上では等方
的にエッチングが進行する傾向が有り必要とする加工精
度が得られないこと、また、レジストがエッチングされ
るために好ましくない。
プラズマエッチング、反応性プラズマエッチング、マイ
クロ波エッチングなどの各種ドライエッチング条件下で
実施可能であり、これらのエッチングガスとＨｅ、
Ｎ2、Ａｒなどの不活性ガスあるいはＨＩ、ＨＢｒ、Ｈ
Ｃｌ、ＣＯ、ＮＯ、Ｏ2、ＣＨ4、ＮＨ3、Ｈ2、Ｃ2Ｈ2な
どのガスと適切な割合で混合して使用しても良い。特
に、エッチングガスとして使用する場合は、等方的なエ
ッチングを促進するＦラジカル量を低減するために、本
発明において使用する上述のＢＴＭＰガスに対して水素
やＣＨ4、ＮＨ3、ＨＩ、ＨＢｒ、ＨＣｌなどの水素含有
化合物ガスを、流量比で０．０１倍量以上５倍量以下の
流量で混合して使用することが特に望ましい。５倍量よ
り多く水素含有化合物ガスを混合するとエッチングに有
効なＦラジカル量が著しく低下するため好ましくなく、
０．０１倍量未満では混合しても効果が認められない。
使用する場合の圧力は、異方性エッチングを行うため
に、ガス圧力は、５Ｔｏｒｒ以下の圧力で行うことが好
ましいが、０．０１Ｔｏｒｒ以下の圧力ではエッチング
速度が遅くなるために好ましくない。使用するガス流量
は、エッチング装置の反応器容量、ウエハサイズにもよ
るが、１０ＳＣＣＭ〜１０００ＳＣＣＭの間の流量でエ
ッチングすることが好ましい。また、エッチングする温
度は、４００℃以下が好ましい、４００℃以上では等方
的にエッチングが進行する傾向が有り必要とする加工精
度が得られないこと、また、レジストがエッチングされ
るために好ましくない。
【０００９】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、かかる実施例に制限されるものではない。
が、かかる実施例に制限されるものではない。
【００１０】実施例１〜１２、比較例１〜４ 実施例１〜１２、比較例１〜４は、本発明のガスをコン
タクトホール加工に適用し、層間絶縁膜（ＳｉＯ2）を
エッチングした例である。本実施例において使用したサ
ンプルは、図１（ａ）に示すように単結晶シリコンウエ
ハ１上にＳｉＯ 2層間絶縁膜２が形成され、さらに該Ｓ
ｉＯ2のエッチングマスクとして開口部を設けたレジス
ト・マスク３を形成したものである。
タクトホール加工に適用し、層間絶縁膜（ＳｉＯ2）を
エッチングした例である。本実施例において使用したサ
ンプルは、図１（ａ）に示すように単結晶シリコンウエ
ハ１上にＳｉＯ 2層間絶縁膜２が形成され、さらに該Ｓ
ｉＯ2のエッチングマスクとして開口部を設けたレジス
ト・マスク３を形成したものである。
【００１１】上記ウエハを１３．５６ＭＨｚの高周波電
力を供給する電源を備えたエッチング装置内に設置し、
レジスト開口部周辺の加工形状、ＳｉＯ2エッチング速
度の対レジスト比（対レジスト選択比）の測定を実施し
た。一例として、下記の条件でＳｉＯ2のエッチングを
行った。これらの結果を表１に示した。 （条件） 反応ガス流量 ：５０ＳＣＣＭ ガス圧 ：０．２Ｔｏｒｒ ＲＦパワー密度 ：２．２Ｗ／ｃｍ2
力を供給する電源を備えたエッチング装置内に設置し、
レジスト開口部周辺の加工形状、ＳｉＯ2エッチング速
度の対レジスト比（対レジスト選択比）の測定を実施し
た。一例として、下記の条件でＳｉＯ2のエッチングを
行った。これらの結果を表１に示した。 （条件） 反応ガス流量 ：５０ＳＣＣＭ ガス圧 ：０．２Ｔｏｒｒ ＲＦパワー密度 ：２．２Ｗ／ｃｍ2
【００１２】
【表１】
【００１３】このように本発明のエッチングガスを用い
ることにより高速なエッチングレートが得られ、かつレ
ジストに対しても高い選択性が得られる。また、レジス
トに対しては肩落ちがないエッチング特性を持つことが
精度の良い配線孔を形成するための加工には好ましい
が、本発明のガスを用いることにより肩落ちのない加工
形状が得られた（図１（ｂ）に示す）。なお、表１中の
ＣＤロスの○印は肩落ちがないことを示し、△印は肩落
ちが認められることを示す。
ることにより高速なエッチングレートが得られ、かつレ
ジストに対しても高い選択性が得られる。また、レジス
トに対しては肩落ちがないエッチング特性を持つことが
精度の良い配線孔を形成するための加工には好ましい
が、本発明のガスを用いることにより肩落ちのない加工
形状が得られた（図１（ｂ）に示す）。なお、表１中の
ＣＤロスの○印は肩落ちがないことを示し、△印は肩落
ちが認められることを示す。
【００１４】
【発明の効果】本発明のエッチングガスを用いることに
より、地球温暖化の問題が無く、加工形状に優れかつ高
速で良好なエッチングを行うことができる。
より、地球温暖化の問題が無く、加工形状に優れかつ高
速で良好なエッチングを行うことができる。
【図１】（ａ）は、実施例１〜１２、比較例１〜４で用
いたエッチング用サンプルの断面模式図を示し、（ｂ）
は、エッチング後の断面模式図を示す。
いたエッチング用サンプルの断面模式図を示し、（ｂ）
は、エッチング後の断面模式図を示す。
１ シリコンウエハ ２ ＳｉＯ2層間絶縁膜 ３ レジスト・マスク
Claims (2)
- 【請求項１】 基板の上に堆積した膜の所定の部分を除
去するための、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガスを含有した
エッチングガス。 - 【請求項２】 基板の上に堆積した膜の所定の部分を除
去するための、ＣＦ3ＯＯＣＦ3からなるガスと水素また
は水素含有化合物ガスとを含有したエッチングガス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206707A JP2000038581A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | エッチングガス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206707A JP2000038581A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | エッチングガス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000038581A true JP2000038581A (ja) | 2000-02-08 |
Family
ID=16527792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10206707A Pending JP2000038581A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | エッチングガス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000038581A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10872784B2 (en) | 2017-11-16 | 2020-12-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etching gas mixture, method of forming pattern by using the same, and method of manufacturing integrated circuit device by using the etching gas mixture |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP10206707A patent/JP2000038581A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10872784B2 (en) | 2017-11-16 | 2020-12-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Etching gas mixture, method of forming pattern by using the same, and method of manufacturing integrated circuit device by using the etching gas mixture |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040617 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041019 |