JP2017059824A - ドライエッチング方法、半導体素子の製造方法及びチャンバークリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フッ素又は塩素を含有する含ハロゲン物質と一酸化窒素(NO)との混合ガス、フッ化ニトロシル(NOF)又は塩化ニトロシル(NOCl)を含む前処理ガスを、貴金属元素を含む材料と反応させ、前記材料の表面に固体化合物を形成する第1工程と、さらに、前記材料の表面の固体化合物にβ−ジケトンを反応させて、前記材料をエッチングする第2工程と、を有することを特徴とするドライエッチング方法を用いる。
【選択図】図1
Description
図2は、実施例・比較例で用いた反応装置1の概略図である、チャンバー2内には、ヒーターとしての機能を有するステージ3が設置されている。また、チャンバー2の周囲にもヒーターが設置されており、チャンバー壁を加熱できるようになっている。ステージ3上に設置した試料4に対しドライエッチング剤を接触させ、試料4をエッチングすることができる。チャンバー上部に設置されたガス導入口5からドライエッチング剤を導入した状態で、チャンバー2内のガスはガス排出ライン6を経由して排出される。また、チャンバー内には圧力計7が設置されている。
チャンバーを開放し、再び試料4の重量を測定しエッチング速度を計算したところ、Ptのエッチング量は3.5nmであった。
第1の工程の流通ガスとしてF2及びNOを、それぞれ75体積%及び25体積%で混合し、総流量を100sccmとして流通させた以外は実施例1と同じ条件でエッチングを行った。その結果、Ptのエッチング量は3.0nmであった。
第1の工程の流通ガスとしてF2及びNOを、それぞれ25体積%及び75体積%で混合し、総流量を100sccmとして流通させた以外は実施例1と同じ条件でエッチングを行った。その結果、Ptのエッチング量は3.7nmであった。
第1の工程の後に第2の工程を行うサイクルを2サイクル繰り返した以外は実施例3と同じ条件でエッチングを行った。その結果、Ptのエッチング量は6.9nmであった。
第1の工程の流通ガスとしてF2及びNOの代わりにCl2及びNOをそれぞれ、50体積%で混合し、総流量を100sccmとして流通させた以外は実施例1と同じ条件でエッチングを行った。その結果、Ptのエッチング量は2.5nmであった。
第1の工程の流通ガスとしてF2及びNOの代わりにNOF単体を100sccmで流通した以外は実施例1と同じ条件でエッチングを行った。その結果、Ptのエッチング量は3.7nmであった。
第1の工程の流通ガスとしてF2及びNOの代わりにNO単体を100sccmで流通した以外は実施例1と同じ条件でエッチングを行った。その結果、Ptのエッチング量は0.1nm以下であった。
第1の工程の流通ガスとしてF2及びNOの代わりにF2単体を100sccmで流通した以外は実施例1と同じ条件でエッチングを行った。その結果、Ptのエッチング量は0.1nm以下であった。
ステージ3を300℃まで加熱し、流通ガスとしてHFAc単体のみを100sccmで30分間流通させた。なお、チャンバー内圧力は700torrとした。それ以外は実施例1と同じ条件でエッチングを行った。すなわち、第1の工程を行わずに第2の工程のみ行った。その結果、Ptのエッチング量は0.1nm以下であった。
ステージ3を120℃に加熱し、F2及びNOをそれぞれ、50体積%で混合した前処理ガスを、総流量を100sccmとして流通させた。チャンバー内圧力は200torrとした。該ガスを30分間にわたり流通させた後、内部を真空排気した。すなわち、実施例1と同じ条件で、第1の工程のみを行い、第2の工程を行わなかった。その結果、Pt板の表面にPtとNとFとOの化合物が生成し、Pt板の重量の増加が観察され、Ptのエッチングはできなかった。
実施例1で用いたPt板に代えて、Au製の板(形状1cm×1cm、厚さ0.1mm、純度99%以上)と、Ru製の板(形状1cm×1cm、厚さ0.1mm、純度99%以上)を用いる以外は実施例1と同じ条件でエッチングを行った。その結果、Auのエッチング量は2.5nmであり、Ruのエッチング量は10nmであり、エッチングが進行することを確認した。
2.チャンバー
3.ステージ
4.試料
5.ガス導入口
6.ガス排出ライン
7.圧力計
11.貴金属元素を含む材料
12.前処理ガス
13.貴金属元素材料の表面の固体化合物
14.β−ジケトン
15.錯体
Claims (11)
- フッ素又は塩素を含有する含ハロゲン物質と一酸化窒素(NO)との混合ガスと、フッ化ニトロシル(NOF)と、塩化ニトロシル(NOCl)とからなる群から選ばれる少なくとも一つを含む前処理ガスを、貴金属元素を含む材料と反応させ、前記材料の表面に固体化合物を形成する第1工程と、
さらに、前記材料の表面の固体化合物にβ−ジケトンを反応させて、前記材料をエッチングする第2工程と、
を有し、
前記貴金属元素が、Au、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru及びOsからなる群より選ばれる1種以上の元素であることを特徴とするドライエッチング方法。 - 前記含ハロゲン物質が、F2、Cl2、ClF、BrF、BrCl、ICl、ClF3、BrF3、IF3、ClF5、BrF5、IF5、IF7及びI2Cl6からなる群より選ばれる1種以上の物質であることを特徴とする請求項1に記載のドライエッチング方法。
- 前記含ハロゲン物質がF2又はCl2である請求項2に記載のドライエッチング方法。
- 前記β−ジケトンが、ジピバロイルメタン、ヘキサフルオロアセチルアセトン、トリフルオロアセチルアセトン及びアセチルアセトンからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のドライエッチング方法。
- 前記β−ジケトンがヘキサフルオロアセチルアセトンである請求項4に記載のドライエッチング方法。
- 前記貴金属元素が、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru及びOsからなる群より選ばれる1種以上の白金族元素であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のドライエッチング方法。
- 前記第1工程における反応温度が、50℃以上150℃以下であり、
前記第2工程における反応温度が、200℃以上400℃以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載のドライエッチング方法。 - F2又はCl2とNOとを含む混合ガスと、NOFと、NOClとからなる群から選ばれる少なくとも一つを含む前処理ガスを、Ptを含む材料と、50℃以上150℃以下で反応させ、前記Ptを含む材料の表面に固体化合物を形成する第1工程と、
さらに、前記Ptを含む材料の表面の固体化合物にヘキサフルオロアセチルアセトンを200℃以上400℃以下で反応させて、前記Ptを含む材料をエッチングする第2工程と、
を有することを特徴とするドライエッチング方法。 - 前記材料が、薄膜状であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のドライエッチング方法。
- 半導体基板に、貴金属元素を含む層を形成する工程と、
前記貴金属元素を含む層上に、所定のパターンを有するマスクを形成する工程と、
前記貴金属元素を含む層に、請求項1〜9のいずれか1項に記載のドライエッチング方法を適用して、前記パターンを転写する工程と、
を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - フッ素又は塩素を含有する含ハロゲン物質と一酸化窒素(NO)との混合ガスと、フッ化ニトロシル(NOF)と、塩化ニトロシル(NOCl)とからなる群から選ばれる少なくとも一つを含む前処理ガスを、チャンバー内に付着した貴金属元素を含む材料と反応させ、前記材料の表面に固体化合物を形成する第1工程と、
さらに、前記材料の表面の固体化合物にβ−ジケトンを反応させて、前記材料をエッチングする第2工程と、
を有し、
前記貴金属元素が、Au、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru及びOsからなる群より選ばれる1種以上の元素であることを特徴とするチャンバークリーニング方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018181104A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 関東電化工業株式会社 | ドライエッチング方法またはドライクリーニング方法 |
TWI686860B (zh) * | 2017-03-28 | 2020-03-01 | 日商中央硝子股份有限公司 | 乾蝕刻方法、半導體元件之製造方法及腔室清潔方法 |
WO2021192210A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 株式会社日立ハイテク | 半導体製造方法 |
KR20220083637A (ko) | 2020-12-10 | 2022-06-20 | 주식회사 히타치하이테크 | 반도체 제조 방법 및 반도체 제조 장치 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7063117B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-05-09 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法及びエッチング装置 |
KR20210139395A (ko) * | 2019-05-15 | 2021-11-22 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 금속 제거 방법, 드라이 에칭 방법, 및 반도체 소자의 제조 방법 |
WO2024019025A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | セントラル硝子株式会社 | ドライエッチング方法、クリーニング方法及び半導体デバイスの製造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1068094A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-03-10 | Samsung Electron Co Ltd | 遷移金属薄膜用蝕刻ガス混合物およびこれを用いた遷移金属薄膜の蝕刻方法 |
JPH11330050A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-30 | Sharp Corp | 誘電体素子の形成方法 |
JP2000138202A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法及び製造装置 |
JP2001176807A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造装置、製造方法およびクリーニング方法 |
JP2013194307A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Central Glass Co Ltd | 成膜装置内の金属膜のドライクリーニング方法 |
US20130270227A1 (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Lam Research Corporation | Layer-layer etch of non volatile materials |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8315181B2 (en) * | 2009-08-28 | 2012-11-20 | At&T Intellectual Property I, Lp | System and method for mapping potential internet protocol television interference |
-
2016
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1068094A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-03-10 | Samsung Electron Co Ltd | 遷移金属薄膜用蝕刻ガス混合物およびこれを用いた遷移金属薄膜の蝕刻方法 |
JPH11330050A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-30 | Sharp Corp | 誘電体素子の形成方法 |
JP2000138202A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法及び製造装置 |
JP2001176807A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造装置、製造方法およびクリーニング方法 |
JP2013194307A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Central Glass Co Ltd | 成膜装置内の金属膜のドライクリーニング方法 |
US20130270227A1 (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Lam Research Corporation | Layer-layer etch of non volatile materials |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11584989B2 (en) | 2017-03-27 | 2023-02-21 | Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. | Dry etching method or dry cleaning method |
CN110462790A (zh) * | 2017-03-27 | 2019-11-15 | 关东电化工业株式会社 | 干蚀刻方法或干式清洗方法 |
JPWO2018181104A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2020-02-06 | 関東電化工業株式会社 | ドライエッチング方法またはドライクリーニング方法 |
EP3605587A4 (en) * | 2017-03-27 | 2020-12-30 | Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. | DRY ETCHING PROCEDURE OR DRY CLEANING PROCESS |
WO2018181104A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 関東電化工業株式会社 | ドライエッチング方法またはドライクリーニング方法 |
CN110462790B (zh) * | 2017-03-27 | 2023-11-17 | 关东电化工业株式会社 | 干蚀刻方法或干式清洗方法 |
US11814726B2 (en) | 2017-03-27 | 2023-11-14 | Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. | Dry etching method or dry cleaning method |
TWI686860B (zh) * | 2017-03-28 | 2020-03-01 | 日商中央硝子股份有限公司 | 乾蝕刻方法、半導體元件之製造方法及腔室清潔方法 |
US11049729B2 (en) | 2017-03-28 | 2021-06-29 | Central Glass Company, Limited | Dry etching method, semiconductor device manufacturing method, and chamber cleaning method |
WO2021192210A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 株式会社日立ハイテク | 半導体製造方法 |
JPWO2021192352A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | ||
WO2021192352A1 (ja) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | 株式会社日立ハイテク | 半導体製造方法 |
US11915939B2 (en) | 2020-03-27 | 2024-02-27 | Hitachi High-Tech Corporation | Semiconductor fabricating method |
KR20220083637A (ko) | 2020-12-10 | 2022-06-20 | 주식회사 히타치하이테크 | 반도체 제조 방법 및 반도체 제조 장치 |
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