JP2002500444A - フッ素化されたカルボニル化合物を用いるエッチング及びクリニングの方法 - Google Patents
フッ素化されたカルボニル化合物を用いるエッチング及びクリニングの方法Info
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Abstract
Description
くは、この発明は、半導体材料のプラズマエッチング及び半導体の製造に使用さ
れる装置のクリニングのためのフッ素化されたカルボニル化合物に関する。
化/エッチング、ドーピング、及び熱処理の反復適用によって製造される。ここ
で特に興味があるのは、ウェハーの表面から材料を選択的に除去することを包含
するパターン化/エッチングである。より特定すると、特定の幾何学的パターン
でウェハー表面にフォトレジストを選択的に適用してから、そのウェハーを化学
エッチング剤に曝すことにより、材料が除去される。フォトレジストにより覆わ
れたウェハーの領域はエッチング剤から保護されるが、残った領域はエッチング
剤によりある程度まで除去される。結果として、材料は、フォトレジストにより
画定された幾何学的パターンに除去サレル。“エッチング”という用語は、この
材料の選択的除去を意味する。
ある。ウェットエッチングは、ウェハーの表面上の未保護材料と反応する液体腐
蝕性試薬を使用して、溶媒によって運び去られる可溶性生成物を形成することを
包含する。ドライエッチングは、ウェハーの未保護表面から材料を、その材料と
の反応により化学的に又はその表面に衝撃を与えることにより物理的に除去する
活力のあるガス分子、イオン、及び/又はフリーラジカルを用いるプラズマ及び
プラズマ発生方法を意味する。このプラズマ法は、半導体の製造に使用される反
応器や他の装置の表面をクリーニングするためにも使用できる。かくして、本明
細書においてエッチング及びエッチング剤に向けられる説明は、クリーニング用
途にも当てはまる。これらプラズマ法に普通に当てられる他の用語には、プラズ
マエッチング、反応性イオンエッチング、高密度プラズマエッチング、イオンミ
リング、反応性イオンミリング、化学的イオンビームエッチング、及びスパッタ
エッチングが含まれる。最近、産業界は、ウェットエッチングからドライエッチ
ングへと移行している。というのは、後者はより精密なパターン化コントロール
を与えるからである。
化学物質や生成する副生成物の使用及び廃棄で環境問題が浮上している。エッチ
ングでは、エッチング化学物質の一部は、反応しないで反応物から種々の反応副
生成物と一緒に流出物中に存在する傾向がある。 例えば、四フッ化炭素、ヘキサフルオロエタン、ペルフルオロプロパン、三フ
ッ化窒素、ビス(トリフルオロメチル)ジスルフィド、及び六フッ化硫黄のよう
なエッチング化学物質、及び四フッ化炭素及びヘキサフルオロエタンのようなそ
れらのペルフルオロ化副生成物は、比較的高い地球温暖化能を有している。地球
温暖化能(GWP) は、CO2 よりも地球温暖化の原因になる化合物の能力を意味す
る。GWP は、化合物の見積大気寿命及びその赤外線吸収能に基づいて計算される
値である。GWP は、100年層位 (100-year horizon) が最も普通である異なる
時間層位 (time horizon) について、Intergovernmental Panel on Climate Cha
nge (IPCC) によって報告される。本明細書で用いられる場合、GWP は、他に断
りがない限り100年層位に基づく。諸政府及び国際条約は、そのような高GWP
化学物質の排出が減少されるか又は排除されることを要求している。これら制限
の結果として、半導体製造のためのこれら化学物質の商業的入手性が影響を被っ
ている。
力は、(1)少量のGWP 化学物質しか大気中に放出しないようにエッチング及び
/又はクリーニング法を最適化する;(2)排出ストリームからエッチング及び
/又はクリーニング化学物質をリサイクルして、大気へ放出することなく適切に
廃棄又は再使用できるようにする;(3)未反応エッチング及び/又はクリーニ
ング化学物質流出物を焼却して無害にする化学反応又は燃焼箱により排出ストリ
ーム中のエッチング及び/又はクリーニング化学物質を減ずる;及び(4)エッ
チング及び/又はクリーニング義務のために種々の代替化学物質を選択又は開発
する、という4つのカテゴリーのうちのいずれか1つに入る。第1のアプローチ
に関して、エッチング及びクリーニング法を最適化して放出を減少させることが
継続的に進展しているが、許容できるレベルまで放出を減少させるまでに至って
いない。化学物質をリサイクル及び減ずるアプローチに関しては、放出を減少さ
せることができるが、原価コストが比較的高く、そしてやはり減少レベルが依然
として不充分な傾向がある。従って、伝統的なエッチング化学物質を環境的に許
容できる物質に置換することは、考慮すべき解決策であると考えられる。
放出しても地球温暖化の有意な原因にならないエッチング及びクリーニング組成
物の必要性が存在している。本発明は、中でもこの必要性を満足する。
ルボニル化合物のファミリーを特定するものである。より具体的には、そのフッ
素化カルボニル化合物のファミリーには、次の2つの式:
+z=2x+1)〕;
剤又はクリーニング剤としてのそれらの使用にも拘らず、低いGWP を有しかつプ
ラズマエッチング/クリーニングの間に低いGWP の副生成物を形成する傾向にあ
るので、未反応化合物及び反応副生成物の反応流出物は比較的環境に優しい。環
境的に許容できることに加えて、これらエッチング剤化合物は、驚いたことに、
プラズマエッチング条件下で種々の材料とよく反応する。そのような材料の例に
は、金属又は半金属の炭化物、ホウ化物、及びケイ化物、例えば、タングステン
ケイ化物のような誘電体;金属又は半金属の酸化物、及び窒化物、例えば、二酸
化ケイ素、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、ホウ素リンシリケートガラス (boro
nphosphorus silicate glass) 、及びフルオロシリケートガラスのような絶縁体
;インジウムホスファイドのような III〜V族の半導体化合物;シリコン、多結
晶性シリコン、タングステン、チタン、バナジウム、ゲルマニウム、シリコン−
ゲルマニウムのような元素状材料;及びそれらの2又はそれを越える組み合わせ
が含まれるが、それらに限定されない。
する方法を提供することである。1つの態様においては、その方法は、プラズマ
エッチング条件下で、ある材料を、約3000以下のGWP を有しかつn=1の式
(1)のエッチング化合物又は式(2)のエッチング剤化合物を含んでなるエッ
チング組成物に曝すことを含んでなる。別の態様では、その方法は、プラズマエ
ッチング条件下で、ある材料を、m及びn≧0の式(1)のエッチング剤化合物
又は式(2)のエッチング剤化合物を含んでなるエッチング組成物に曝すことを
含んでなる。別の態様では、その方法は、プラズマエッチング条件下で、非シリ
コン又は非二酸化ケイ素材料を、式(1)又は(2)のエッチング剤化合物を含
んでなるエッチング組成物に曝すことを含んでなる。
チャンバー及び他の半導体加工デバイスのような装置の表面から蓄積膜又は残渣
をクリーニングする方法を提供することである。好ましい態様においては、その
エッチング法は、プラズマエッチング条件下で、蓄積膜又は残渣を、伝統的な高
GWP エッチング剤化学物質を実質的に含まずかつ式(1)又は(2)のエッチン
グ剤化合物を含んでなるエッチング組成物に曝すことを含んでなる。
グ/クリーニング組成物を提供することである。好ましい態様においては、その
組成物は、式(1)又は(2)のエッチング剤化合物、及びそのエッチング剤化
合物とは異なる別の材料をそのエッチング剤化合物のエッチング特性を増進又は
改質するために含んでなる。
物を、エッチング/クリーニング組成物に使用するのに効果的なエッチング剤化
合物として特定したことに関連している。好ましい態様においては、エッチング
剤化合物は、式(1)(式中、R1及びR2の少なくとも1は、フッ素又はフッ素含
有基であり;そしてn=1である);又は、式(2)(式中、R4-7の少なくとも
1は、フッ素又はフッ素含有基である)のいずれかから選択される。より好まし
くは、このエッチング剤化合物は、式(1)(式中、n=1;m=0、1、2、
又は3;及び、R2及びR3=F ;これによって、式(1)は -CO-(CF2) m -CO-F
に簡略化される)から選択される。最も好ましい態様においては、このエッチン
グ剤化合物は、オキサリルフルオリド(m=0及びn=1の式(1))である。
、多種、多様な材料の表面と化学的に反応して揮発性の化合物を形成する傾向の
ある反応性種を生成させ得ることが見いだされた。今日まで、この能力は認めら
れていなかった。本発明での使用に極めて好ましい化合物であるオキサリルフル
オリド(C2O2F2又はF-CO-CO-F )は、Si上のSiO2をエッチングするエッチング組
成物において、エッチング剤用改質剤として使用されてきたが(米国特許第5,
445,712号及び同第5,376,234号明細書を参照されたい)、効果
的なエッチング剤自体としては認識されていなかった。加えて、本発明のもう1
つの好ましい化合物であるカルボニルジフルオリド(F-CO-F又はCO-F2 )は、Si
上のSiO2をエッチングするために酸素と組み合わされていたが(23.1 IBM J. De
velop 、 33(1979年、1月号)のJ.W.コーバン[J. W. Corban]、エリ
ック・ケイ[Eric Kay]著「シリコンのフルオロカーボン・プラズマエッチング
のある化学的様相とその化合物[Some Chemical Aspects of the Fluorocarbon
Plasma Etching of Silicon and its Compounds ]」を参照されたい)、広範囲
の非シリコン系又は非二酸化ケイ素系材料をエッチングするその能力は認識され
ていなかった。
ング組成物は、ペルフッ素化エッチング剤又は硫黄系エッチング剤の使用に起因
して、高GWP を有する傾向がある。これら在来エッチング剤の例と、本発明での
使用に好ましいエッチング剤化合物であるオキサリルフルオリド(C2O2F2)との
比較を示すと、下記のとおりである:
剤より環境上はるかに許容できるものであることは明白である。一つの好ましい
態様において、本発明の組成を持つエッチング組成物又は洗浄組成物では、在来
エッチング剤の使用が最小限に抑えられる。この組成物は、GWP が5000より
大きいペルフッ素化エッチング剤、及びペルフッ素化された側鎖を持ち、GWP が
1500より大きい硫黄系エッチング剤を実質的に含んでいないことが好ましい
。本明細書で用いられる「実質的に含まれていない」とは、エッチング組成物中
の容量濃度が約1%以下、好ましくは0.1%以下であることを意味する。この
エッチング剤化合物のGWP は、約1500以下であるのが好ましく、約1000
以下がさらに好ましく、そして約500以下がそれ以上に好ましい。最も好まし
い態様では、本発明のエッチング剤化合物は本質的にGWP を有していない。
洗浄組成物を処方することが可能である。本明細書で使用される組成物の「GWP
」とは、その組成物の構成成分のGWP の重量平均を意味する。例えば、GWP 10
00の化合物60重量%とGWP 500の化合物40重量%から成る組成物は、8
00のGWP を有することになろう。もう1つの好ましい態様では、そのエッチン
グ組成物のGWP は約3000以下であり、1500以下であるのがさらに好まし
く、約1000以下がそれよりさらに好ましく、約500以下がさらにそれ以上
に好ましく、そして約100以下であるのがそれよりさらにまた好ましい。
とんど寄与しないばかりでなく、反応流出液中には比較的少量の未反応エッチン
グ剤化合物しか存在しないと言うそのような効率で消費される傾向がある。さら
に、これらの化合物は、解離及び/又は反応して低GWP の流出液を生成させる。
流出液の「GWP 」とは、流出液の構成成分のGWP の重量平均を意味する。好まし
い態様において、その流出液はCF4 のような在来の高GWP 反応生成物を比較的少
量でしか含まない。例えば、オキサリルフルオリドは本質的に完全に反応するが
、その分解化合物として挙げられるものは、全て環境に対して比較的優しいHF、
CO2 及びCOである。その流出液のGWP は約5000以下であるのが好ましく、約
3000以下がさらに好ましく、約1500以下がなおも好ましく、約1000
以下がそれよりさらに好ましく、約500以下がまたそれ以上に好ましく、そし
て100以下がなおもそれ以上に好ましい。
物から形成される反応生成物の実質的な部分は、また、常用のスクラビング技術
と化学的システムを用いる水スクラビング処理によくなじむ。一般に使用される
エッチング剤であるCF4 、C2F6及びC3F8と比較すると、それらエッチング剤は極
く一部しか消費されず、それらペルフルオロカーボンは流出液中に実質的な量で
存在する。これらのペルフルオロカーボンは、(それらの上記GWP で示されるよ
うに)環境上許容することもできないし、スクラビングで容易に除去することも
できない。
それらの流出液をより効率的にスクラビングすることができると言う能力のため
に、地球温暖化にあずかる恐れがほとんどなしに、また複雑でコストの高い捕捉
/リサイクルシステム及び/又は減少システムを必要とすることなく使用するこ
とができる。
は商業的に入手可能な出発物質から容易に合成することができる。例えば、フラ
ンツ(Franz )に対して発行された米国特許第4,260,561号明細書には
、カルボニルジフルオリドのフッ化水素によるフッ素化で、対応するフッ素化カ
ルボニルジフルオリドを製造する方法が開示される。加えて、トクヤマ(Tokuya
ma)等に対して発行された特開平6−99358号公報には、オキサリルクロリ
ドを非プロトン系溶媒中でフッ化アルカリ金属を用いて反応させることにより、
オキサリルフルオリドを製造する方法が教示される。
種)の量は、所望とされる程度のエッチング能を付与するのに十分なものである
べきである。ほとんどの用途で、エッチング組成物におけるエッチング剤化合物
の濃度は約1容量%以上であればよいと考えられる。エッチング組成物において
、そのエッチング剤化合物は容量で約20%以上含まれるべきことが好ましく、
約50%以上含まれるべきことがさらに好ましい。
に加えて、他の成分も含んでいることができる。その追加成分は、エッチングを
助け及び/又は「選択性」を与えるために用いることができる。
度でエッチングすることができるエッチング組成物のそのような能力を意味する
。多種多様な物質と反応するこれらエッチング剤化合物の能力は、まさにそのエ
ッチング剤の組成物を洗浄のような用途に無差別に十分適合させるようにするけ
れども、その組成物があらゆるタイプの膜を除去することが望ましく、かつ等し
く存在する場合には、それはエッチング用途に対して十分な選択性を欠く可能性
がある。エッチング用途では、最低でも、エッチング組成物がホトレジストより
大きな速度で、そのホトレジストの下にある材料をエッチングするように、ある
程度の選択性が必要とされる。本発明で使用するためのエッチング剤化合物は、
この「ホトレジスト」選択性を有する。
る種の用途が存在する。このような選択性を付与するには、本発明のエッチング
組成物に、少なくとも1種のエッチング剤用改質剤を加えることが望ましいだろ
う。エッチング剤用改質剤とそれらの機能はこの技術分野で周知である(例えば
、J. VAC. SCI. TECHNOL. 、A14(4)(1996年7/8月号)のツァング(Zhan
g )等による「フルオロカーボン系高密度プラズマ[Fluorocarbon High Densit
y Plasmas ]VII 」、「選択的SiO2- 対-Si3N4系高密度プラズマエッチングプロ
セスの研究[Investigation of Selective SiO2-to-Si3N4 High Density Plasma
Etch Processes ]」を参照されたい)。従って、当業者であれば、所望とされ
る選択性を達成するために使用するエッチング剤用改質剤のタイプと量は決定可
能である。
有化合物のエッチング組成物に対する添加は、ある種特定の材料であって、それ
以外の材料にはないが、その特定材料の表面における重合を促進する傾向がある
。重合はエッチング速度を遅くする傾向がある。例えば、オキサリルフルオリド
は、それ単独では、材料間であまり大きな選択性を示さないが、他の水素含有ガ
スと共に使用されるときは、それは半導体の製造に使用される材料、例えば多結
晶性Si、単結晶Si、SiO2及びSi3N4 に対して有利なエッチング選択性を示す傾向
がある。窒素のエッチング組成物に対する添加は、同様の様式で、そのプラズマ
反応の化学を変え、それによってある種特定の表面上での重合を増進する傾向が
ある。酸素のような他の化合物には、SiO2のような酸素含有物質のエッチング速
度を速める傾向がある。
ボン、及び本発明のエッチング剤化合物とは異なる化合物より成る群から選ばれ
るが、R1、R2又はR4-7の少なくとも1つが水素である前記式(1)又は(2)か
ら選ばれる一般式を有する化合物を含んで成るものである。このエッチング剤用
改質剤は式(1)及び(2)に含まれるものでもないし、それがC2-C4 ペルフル
オロカーボンでもないことがさらに好ましい。このエッチング剤用改質剤は、O2 、H2、N2、CH4 及びC2-C4HFC類から選ばれるのがさらにそれ以上に好ましい。
ッチング剤化合物とは違って、本発明の組成物においては、HFC 類がそれらのGW
P と重合能がより低いことに起因して、エッチング剤用改質剤として好ましい。
さらに好ましい態様においては、エッチング剤用改質剤は、例えばペンタフルオ
ロプロパン、ヘキサフルオロプロパン、テトラフルオロエタン及びペンタフルオ
ロエタンの異性体のようなHFC である。それよりなおも好ましい態様では、HFC
は1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンか、1,1,1,3,3,3−
ヘキサフルオロプロパンのいずれかである。
所望とされる材料間選択性を付与するに足る量であるべきである。有効な選択性
は、エッチング剤用改質剤のエッチング組成物中濃度が容量で約0.1〜約99
%、さらに好ましくは約5〜約60%の範囲である場合に得られることが見いだ
された。 エッチング組成物に他の成分を含めることも好ましいだろう。例えば、特に蒸
気圧が低いエッチング組成物に揮発性を与えるには、エッチング剤化合物を、ア
ルゴン、ヘリウム又はその両者の混合物のような連行用キャリヤガスを用いてエ
ッチング装置に導入することが有益であろう(或いはまた、液体供給原料系を用
いて低蒸気圧エッチング組成物を導入することもできる)。さらに、材料表面の
イオン衝撃性を向上させるためには、例えばアルゴン、ヘリウム又はその両者の
混合物のような高イオン化エネルギーガスを、そのプロセスに加えることが望ま
しいだろう。
スの量は、所望とされる揮発性又は追加のイオン濃度を付与するに足る量である
べきである。ほとんどの用途で、容量で約0.1〜約99%、好ましくは約5〜
約60%のキャリヤガス又は高エネルギーガスを含んでいるエッチング組成物で
適切な結果が得られると考えられる。
ができる。一般的に言えば、基材をエッチングするには、1つ又は2つ以上のウ
ェハーをチャンバーに入れ、その圧力を真空ポンプで下げる。プラズマは、適切
なエッチング組成物を低圧チャンバーに導入し、次いでそのチャンバー中の内容
物にRF場を印加することによって形成される。この状態において、エッチング組
成物のエネルギーが与えられた種が、材料表面に衝突することによって物理的に
か、又は上記真空チャンバーから注入することができるSiF4のような揮発性物質
を形成することによって化学的に除去されるべき材料を攻撃する。このプロセス
は、所望量の材料がウェハー表面から除去されたときに停止される。プラズマエ
ッチングの概説は、W.カーン(W. KERN )著・「薄膜プロセス(THIN FILM PR
OCESS )」(1978年)及び「プラズマエッチング及びその入門(PLASMA ETC
HING & INTRODUCTION )」(B.M.マノス[B. M. Manos ]等の編集、198
9年)に与えられている。
し得る多数の運転条件が存在する。これらの条件には、例えばプラズマエッチン
グのタイプ(例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング及び高密度
エッチング)、エッチング組成物の流量、ウェハー温度、圧力、電力、時間及び
バイアス電圧がある。これらパラメーターの相互関係は、ハードウエアの配置と
エッチングされる材料の関数である。プラズマエッチング及び洗浄の当業者は、
従って、これらのパラメーターを、所望の材料を満足にエッチングするように変
えることができる。典型的な運転条件に、1分当たり約1〜約500標準立方セ
ンチメートル(sccm)のエッチングガス流量;約−200〜約200℃のウェハ
ー温度、約0.05〜約500ミリトルの圧力;約20〜約5000ワットの電
力;及びエッチング/洗浄されるウェハー又は物品を横断して印加される、約1
〜約500ボルトDCの範囲のバイアス電圧がある。エッチングの時間は除去され
るべき所望材料量に依存するが、数秒から数時間の範囲である。オキサリルフル
オリドの使用では、反応性イオンエッチング法を採用し、約1〜約200sccm、
好ましくは約5〜約100sccmのエッチングガス流量;約0.05〜約20ミリ
トル、好ましくは約0.1〜約10ミルトルの圧力;約0〜約150℃、好まし
くはほぼ室温のウェハー温度;約100〜約1000ワット、好ましくは約30
0〜約700ワットの電力;及び約10〜約200ボルトDC、好ましくは約25
〜約175ボルトDCのバイアス電圧を用いると、効果的なエッチングを達成でき
ることが見いだされた。 次の実施例は、本発明の実施の例証となるものである。
な運転条件下でのエッチング能を示すものである。この特定の条件と平均エッチ
ング速度とを下記の表1に示す。 試験は、アステックス(ASTeX :登録商標)源を備えるロック・ロード・プラ
ズマ・サーム型(lock load Plasma Therm)電子サイクロトロン共鳴(ECR )エ
ッチング装置中で、色々な材料で層状とされたウェハーを用いて行われた。各実
験において、そのチャンバーに単結晶シリコンウェハー、多結晶シリコンウェハ
ー(厚さ10,000Å;SiO2被覆Siウェハー上にLPCVD 法で蒸着)、二酸化ケ
イ素ウェハー(厚さ5000Å;Siウェハー上にLPCVD 法で蒸着)及び窒化ケイ
素ウェハー(Siウェハー上にLPCVD 法で蒸着;厚さ5000Å)を入れた。質量
流量計を用いて20sccmのオキサリルフルオリドの連続流を導入した。ウェハー
温度はほぼ室温であった。各実験について、ある特定のエッチング条件を表1に
示されるとおりに変えた。各試験において、エッチングを5分後に停止させ、そ
して除去された材料の量を楕円偏光測定法により各ウェハー上の7カ所の位置で
測定し、材料の平均除去量に基づいてエッチング速度を計算した。以下の表1は
、それらの結果を示すものである。
ルオリドを使用するプラズマエッチングで効率的にエッチングされることを示し
ている。さらに、それらの結果は、エッチングは広範囲の条件下で好結果を以て
遂行され得ること、及びこれらの条件は所望とされる結果を達成するように変更
可能であることを示している。 表1に記載される結果に加えて、これらの実験後にその真空チャンバーを調べ
たが、その器壁には沈着物は認められなかった。このことは、エッチング剤化合
物としてのオキサリルフルオリドのもう1つの利点、即ち装置の洗浄間時間がよ
り長いことを明らかにするものであった。
チングするのに十分な選択性を有し、従って半導体の製造に実用可能であること
を示すものである。シリコンウェハーをホトレジストで被覆し、パターン化し、
そして実施例5と同様の条件下でエッチングした。次いで、5分後にそのホトレ
ジストを除去した。得られた構造物を電子顕微鏡を用いて分析すると、シリコン
がホトレジストよりも大きい速度でエッチングされることが明らかになった。
よって選択性が高まることを示すものである。次の典型的な組成物は本発明の範
囲内のものであって、20容量%のオキサリルフルオリド及び80容量%の以下
に示されるエッチング剤用改質剤から成る:
ェハーの異なる基材、例えばSi上のSiO2をエッチングするのに適している。
Claims (29)
- 【請求項1】 プラズマエッチング条件下で、材料をエッチング組成物に曝
すことを含んでなる方法であって、該エッチング組成物が、約3000以下のGW
P を有し、かつ F-CO-[(CR1R2)m -CO]n -F 及び F-CO-R3-CO-F であって、 m=0、1、2、3、4、又は5; n=1; R1及びR2は、H 、F 又は Cx H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy
+z=2x+1); R3は、CR4=CR5 、R6R7C=C 又は C≡C を表わす(式中、R4-7は、H 、F 又は C x H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy+z=2x+1) である式からなる群から選択される式を有する少なくとも1のエッチング剤化合
物を含んでなる方法。 - 【請求項2】 エッチング組成物が約1500以下のGWP を有する、請求項
1記載の方法。 - 【請求項3】 エッチング組成物が約1000以下のGWP を有する、請求項
2記載の方法。 - 【請求項4】 エッチング剤化合物が、式 F-CO-[(CR1R2)m -CO]n -F を有
し、m=0、1、2、又は3;及びR1及びR2=F である、請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 エッチング剤化合物が、F-CO-CO-F 及び F-CO-(CF2) m -CO-
F からなる群から選択される式を有する、請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 エッチング剤化合物が、式F-CO-CO-F を有する、請求項5記
載の方法。 - 【請求項7】 エッチング組成物が、プラズマエッチングに選択性を付与す
るために、更に、少なくとも1種のエッチング剤用改質剤を含んでなる、請求項
1記載の方法。 - 【請求項8】 エッチング剤用改質剤が、O2、H2、N2、C1-C4 炭化水素、C1 -C4 ペルフルオロカーボン、及びC1-C5 ヒドロフルオロカーボンからなる群から
選択される、請求項7記載の方法。 - 【請求項9】 エッチング剤用改質剤が、ペンタフルオロプロパン、ヘキサ
フルオロプロパン、テトラフルオロエタン、及びペンタフルオロエタン、及びそ
れらの2又はそれを越える組み合わせからなる群から選択される少なくとも1の
ヒドロフルオロカーボンを含んでなる、請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 エッチング剤用改質剤が、前記エッチング剤化合物とは異
なる化合物であり、かつ F-CO-[(CR1R2)m -CO]n -F 及び F-CO-R3-CO-F であっ
て、 m=1、2、3、4、又は5; n=0又は1; R1及びR2は、H 、F 又は Cx H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy
+z=2x+1); R3は、CR4=CR5 、R6R7C=C 又は C≡C を表わす(式中、R4-7は、H 、F 又は C x H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy+z=2x+1)であり;そ
して R1、R2、及びR4-7の少なくとも1が水素又は水素含有基である 式からなる群から選択される、請求項7記載の方法。 - 【請求項11】 材料が、金属又は半金属の炭化物、ホウ化物、及びケイ化
物からなる群から選択される誘電体;金属又は半金属の酸化物、及び窒化物、ホ
ウ素リンシリケートガラス、及びフルオロシリケートガラスからなる群から選択
される絶縁体; III〜V族の半導体化合物;シリコン、多結晶性シリコン、タン
グステン、チタン、バナジウム、ゲルマニウム、及びシリコン−ゲルマニウムか
らなる群から選択される元素状材料;及びそれらの2又はそれを越える組み合わ
せからなる群から選択される、請求項1記載の方法。 - 【請求項12】 材料が、1又はそれを越える層の半導体を含んでなる、請
求項1記載の方法。 - 【請求項13】 プラズマエッチング条件下で、材料をエッチング組成物に
曝すことを含んでなる方法であって、該エッチング組成物が、5000を越える
GWP を有するフルオロカーボン化合物及びペルフルオロ化された側鎖を有しかつ
約1500を越えるGWP を有する硫黄をベースとする化合物を実質的に含まず、
かつ F-CO-[(CR1R2)m -CO]n -F 及び F-CO-R3-CO-F であって、 m=0、1、2、3、4、又は5; n=1; R1及びR2は、H 、F 又は Cx H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy
+z=2x+1); R3は、CR4=CR5 、R6R7C=C 又は C≡C を表わす(式中、R4-7は、H 、F 又は C x H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy+z=2x+1) である式からなる群から選択される式を有する少なくとも1のエッチング剤化合
物を含んでなる方法。 - 【請求項14】 エッチング組成物が、O2、H2、N2、CH4 、C1-C5 ヒドロフ
ルオロカーボンからなる群から選択されるエッチング剤用改質剤を更に含んでな
る、請求項13記載の方法。 - 【請求項15】 エッチング組成物を用いて、非シリコン又は非二酸化ケイ
素材料の表面をプラズマエッチングする方法であって、該エッチング組成物が、
F-CO-[(CR1R2) m -CO]n -F 及び F-CO-R3-CO-F であって、 m=0、1、2、3、4、又は5; n=0又は1; R1及びR2は、H 、F 又は Cx H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy
+z=2x+1); R3は、CR4=CR5 、R6R7C=C 又は C≡C を表わす(式中、R4-7は、H 、F 又は C x H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy+z=2x+1) である式からなる群から選択される式を有する少なくとも1のエッチング剤化合
物を含んでなる方法。 - 【請求項16】 エッチング組成物を用いて、材料の表面をプラズマエッチ
ングする方法であって、該エッチング組成物が、F-CO-[(CR1R2) m -CO]n -F 及
び F-CO-R3-CO-F であって、 m=1、2、3、4、又は5; n=1; R1及びR2は、H 、F 又は Cx H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy
+z=2x+1); R3は、CR4=CR5 、R6R7C=C 又は C≡C を表わす(式中、R4-7は、H 、F 又は C x H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy+z=2x+1) である式からなる群から選択される式を有する少なくとも1のエッチング剤化合
物を含んでなる方法。 - 【請求項17】 エッチング剤が、約250〜約300(・/分)のエッチ
ング速度、2.45GHzで約350ワットのプラズマ電力、約1mトルの圧力
、及び約41ボルトのDCバイアスで、Si3N4 をエッチングする、請求項16記
載の方法。 - 【請求項18】 表面をクリーニングしてそれに付着した残渣を除去する方
法であって、それをエッチング組成物と接触させることにより、前記表面をプラ
ズマクリーニングすることを含んでなり、前記エッチング組成物が、5000を
越えるGWP を有するフルオロカーボン化合物及びペルフルオロ化された側鎖を有
しかつ約1500を越えるGWP を有する硫黄をベースとする化合物を実質的に含
まず、かつ F-CO-[(CR1R2)m -CO]n -F 及び F-CO-R3-CO-F であって、 m=0、1、2、3、4、又は5; n=1; R1及びR2は、H 、F 又は Cx H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy
+z=2x+1); R3は、CR4=CR5 、R6R7C=C 又は C≡C を表わす(式中、R4-7は、H 、F 又は C x H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy+z=2x+1) である式からなる群から選択される式を有する少なくとも1のエッチング剤化合
物を含んでなる方法。 - 【請求項19】 エッチング剤化合物が、式 F-CO-[(CR1R2)m -CO]n -F 及
び F-CO-R3-CO-F であって、m=0、1、2、又は3;及びR1及びR2=F である
式からなる群から選択される式を有する、請求項18記載の方法。 - 【請求項20】 エッチング剤が、F-CO-CO-F 及び F-CO-(CF2) m -CO-F か
らなる群から選択される式を有する、請求項19記載の方法。 - 【請求項21】 エッチング剤が、式F-CO-CO-F を有する、請求項20記載
の方法。 - 【請求項22】 エッチング組成物であって: (A)F-CO-[(CR1R2) m -CO]n -F 及び F-CO-R3-CO-F であって、 m=0、1、2、3、4、又は5; n=1; R1及びR2は、H 、F 又は Cx H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy
+z=2x+1); R3は、CR4=CR5 、R6R7C=C 又は C≡C を表わす(式中、R4-7は、H 、F 又は C x H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy+z=2x+1) である式からなる群から選択される一般式を有する化合物;及び (B)前記組成物のエッチング特性を増進又は改質するための前記エッチン
グ剤化合物とは異なる第2成分 を含んでなる組成物。 - 【請求項23】 第2成分が前記組成物に選択性を付与するためのエッチン
グ剤用改質剤である、請求項22記載の組成物。 - 【請求項24】 エッチング剤用改質剤が、O2、H2、N2、CH4 、CF4 、及び
C1-C5 ヒドロフルオロカーボンからなる群から選択される、請求項23記載の組
成物。 - 【請求項25】 エッチング剤用改質剤が、ペンタフルオロプロパン、ヘキ
サフルオロプロパン、テトラフルオロエタン、及びペンタフルオロエタン、及び
それらの2又はそれを越える組み合わせからなる群から選択される少なくとも1
のヒドロフルオロカーボンを含んでなる、請求項25記載の組成物。 - 【請求項26】 エッチング剤用改質剤が、化合物(A)とは異なる化合物
であり、かつ F-CO-[(CR1R2)m -CO]n -F 及び F-CO-R3-CO-F であって、 m=1、2、3、4、又は5; n=0又は1; R1及びR2は、H 、F 又は Cx H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy
+z=2x+1); R3は、CR4=CR5 、R6R7C=C 又は C≡C を表わす(式中、R4-7は、H 、F 又は C x H y F z を表わす(式中、x=1又は2;及びy+z=2x+1)であり;そ
して R1、R2、及びR4-7の少なくとも1が水素又は水素含有基である 式からなる群から選択される式を有する、請求項23記載の組成物。 - 【請求項27】 第2成分が、エッチング組成物に揮発性を付与するキャリ
ヤガスである、請求項22記載の組成物。 - 【請求項28】 第2成分が、エッチング組成物のエッチング速度を増進す
る高イオン化ガスである、請求項22記載の組成物。 - 【請求項29】 第2成分が、He、Ar、及びそれらの組み合わせからなる群
から選択される、請求項22記載の組成物。
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