JP2020136584A - エッチングガス及びそれを用いたエッチング方法 - Google Patents
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Abstract
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項1.1,1,2-トリフルオロエタン及び不活性ガスを含有し、
前記1,1,2-トリフルオロエタンの含有量が、前記1,1,2-トリフルオロエタン及び不活性ガスの総量を100体積%として、1〜15体積%である、エッチングガス。
項2.1,1,2-トリフルオロエタン、不活性ガス及び酸素化合物を含有し、
前記1,1,2-トリフルオロエタンの含有量が、前記1,1,2-トリフルオロエタン、不活性ガス及び酸素化合物の総量を100体積%として、1〜20体積%である、エッチングガス。
項3.多結晶シリコン膜(Poly-Si膜)及びシリコン酸化膜(SiO2膜)を含有するシリコン系材料をエッチングする、項1又は2に記載のエッチングガス。
項4.1,1,2-トリフルオロエタンを含有し、
多結晶シリコン膜(Poly-Si膜)及びシリコン酸化膜(SiO2膜)を含有するシリコン系材料をエッチングする、エッチングガス。
項5.多結晶シリコン膜(Poly-Si膜)及びシリコン酸化膜(SiO2膜)を含む膜をエッチングした場合に、Poly-Si膜のエッチング速度とSiO2膜のエッチング速度との比(SiO2膜/Poly-Si膜)が0.70〜1.30である、項1〜4のいずれか1項に記載のエッチングガス。
項6.シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜(SiO2膜)を含む膜をエッチングした場合に、シリコン窒化膜のエッチング速度とSiO2膜のエッチング速度との比(SiO2膜/シリコン窒化膜)が0.40〜1.20である、項1〜5のいずれか1項に記載のエッチングガス。
項7.さらに、不活性ガスを含有する、項3〜6のいずれか1項に記載のエッチングガス。
項8.前記不活性ガスが希ガス及び窒素よりなる群から選ばれる少なくとも1種である、項1、2、3又は7に記載のエッチングガス。
項9.さらに、酸素化合物を含有する、項1及び3〜8のいずれか1項に記載のエッチングガス。
項10.項1〜9のいずれか1項に記載のエッチングガスのガスプラズマで、多結晶シリコン膜(Poly-Si膜)及びシリコン酸化膜(SiO2膜)を含有するシリコン系材料をエッチングする、エッチング方法。
本開示のエッチングガス(特にドライエッチングガス)は、1,1,2-トリフルオロエタン(CHF2CH2F)を含有する。
・CHF2CH2F及びArの2成分のみ、CHF2CH2F: Arが1〜15体積%: 85〜99体積%(好ましくは2〜12体積%: 88〜98体積%、より好ましくは5〜9.9体積%: 90.1〜95体積%)。
・CHF2CH2F、Ar及びO2の3成分、CHF2CH2F: Ar: O2が1〜20体積%: 30〜98体積%: 1〜50体積%(好ましくは2〜15体積%: 45〜93体積%: 5〜40体積%、より好ましくは5〜9.9体積%: 60.1〜85体積%: 10〜30体積%)。
* 放電電力200〜20000W、好ましくは400〜10000W;
* バイアス電力25〜15000W、好ましくは100〜10000W;
* 圧力100mTorr以下(13.33Pa以下)、好ましくは2〜50mTorr(0 .267〜6.66Pa);
* 電子密度109〜1013cm-3、好ましくは1010〜1012cm-3;
* 電子温度2〜9eV、好ましくは3〜8eV;
* ウェハー温度-40〜100℃、好ましくは-30〜50℃;
* チャンバー壁温度-30〜300℃、好ましくは20〜200℃。
図1に示すような誘導結合型プラズマエッチング装置を用いて、放電電力1000W;バイアス電力300W;圧力1Pa;CHF2CH2F及びArの2成分からなるエッチングガスを用いた全ガス流量50sccmのエッチング条件で、シリコン酸化膜(SiO2膜;厚み2293nm)、多結晶シリコン膜(Poly-Si膜;厚み380nm)及びシリコン窒化膜(Si3N4;厚み215nm)の個片をステージに置き、エッチング前後の膜厚を分光エリプソメトリにより計測し、これらの膜のエッチング速度を評価した。結果を表1に示す。
図1に示すような誘導結合型プラズマエッチング装置を用いて、放電電力1000W;バイアス電力300W;圧力1Pa;CHF2CH2F、Ar及びO2(酸素流量5sccm)の3成分からなるエッチングガスを用いた全ガス流量50sccmのエッチング条件で、シリコン酸化膜(SiO2膜;厚み2293nm)、多結晶シリコン膜(Poly-Si膜;厚み380nm)及びシリコン窒化膜(Si3N4;厚み215nm)の個片をステージに置き、エッチング前後の膜厚を分光エリプソメトリにより計測し、これらの膜のエッチング速度を評価した。結果を表2に示す。
図1に示すような誘導結合型プラズマエッチング装置を用いて、放電電力1000W;バイアス電力300W;圧力1Pa;CHF2CH2F、Ar及びO2(酸素流量10sccm)の3成分からなるエッチングガスを用いた全ガス流量50sccmのエッチング条件で、シリコン酸化膜(SiO2膜;厚み2293nm)、多結晶シリコン膜(Poly-Si膜;厚み380nm)及びシリコン窒化膜(Si3N4;厚み215nm)の個片をステージに置き、エッチング前後の膜厚を分光エリプソメトリにより計測し、これらの膜のエッチング速度を評価した。結果を表3に示す。
図1に示すような誘導結合型プラズマエッチング装置を用いて、放電電力1000W;バイアス電力300W;圧力1Pa;CHF2CH2F、Ar及びO2(酸素流量15sccm)の3成分からなるエッチングガスを用いた全ガス流量50sccmのエッチング条件で、シリコン酸化膜(SiO2膜;厚み2293nm)、多結晶シリコン膜(Poly-Si膜;厚み380nm)及びシリコン窒化膜(Si3N4;厚み215nm)の個片をステージに置き、エッチング前後の膜厚を分光エリプソメトリにより計測し、これらの膜のエッチング速度を評価した。結果を表4に示す。
Claims (10)
前記1,1,2-トリフルオロエタンの含有量が、前記1,1,2-トリフルオロエタン及び不活性ガスの総量を100体積%として、1〜15体積%である、エッチングガス。
前記1,1,2-トリフルオロエタンの含有量が、前記1,1,2-トリフルオロエタン、不活性ガス及び酸素化合物の総量を100体積%として、1〜20体積%である、エッチングガス。
多結晶シリコン膜(Poly-Si膜)及びシリコン酸化膜(SiO2膜)を含有するシリコン系材料をエッチングする、エッチングガス。
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WO2022234647A1 (ja) * | 2021-05-07 | 2022-11-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
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US20180277387A1 (en) * | 2014-08-06 | 2018-09-27 | American Air Liquide, Inc. | Gases for low damage selective silicon nitride etching |
WO2018186364A1 (ja) * | 2017-04-06 | 2018-10-11 | 関東電化工業株式会社 | ドライエッチングガス組成物及びドライエッチング方法 |
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