TW202328400A - 蝕刻氣體及使用其之蝕刻方法 - Google Patents

蝕刻氣體及使用其之蝕刻方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202328400A
TW202328400A TW111141011A TW111141011A TW202328400A TW 202328400 A TW202328400 A TW 202328400A TW 111141011 A TW111141011 A TW 111141011A TW 111141011 A TW111141011 A TW 111141011A TW 202328400 A TW202328400 A TW 202328400A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
volume
etching
etching gas
acl
sio
Prior art date
Application number
TW111141011A
Other languages
English (en)
Inventor
江藤友亮
中村新吾
松永𨺓行
Original Assignee
日商大金工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商大金工業股份有限公司 filed Critical 日商大金工業股份有限公司
Publication of TW202328400A publication Critical patent/TW202328400A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31144—Etching the insulating layers by chemical or physical means using masks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

一種蝕刻氣體，其含有C 7F 8與C 7F 7H及/或C 6F 5H，及將蝕刻氣體總量設為100體積%，含有60~99.9體積%之C 7F 8，蝕刻氣體係非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)之蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)較大之新穎蝕刻氣體。

Description

蝕刻氣體及使用其之蝕刻方法
本發明有關蝕刻氣體及使用其之蝕刻方法。
作為使用地球暖化係數(GWP)為4665之比較低的八氟甲苯的蝕刻氣體，於非專利文獻1中記載有由八氟甲苯、Ar及O 2所成之組成的蝕刻氣體。 [先前技術文獻] [非專利文獻]
[非專利文獻1] Materials Express, Vol. 10, No. 6, 2020, 903-908
[發明欲解決之課題]
本揭示之目的在於提供一種新穎蝕刻氣體，其非晶質碳層(ACL)之蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)之蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)較大。 [用以解決課題之手段]
本揭示包含以下構成。
項1. 一種蝕刻氣體，其特徵為含有C 7F 8、C 7F 7H及/或C 6F 5H。
項2. 一種蝕刻氣體，其特徵為將蝕刻氣體的總量設定為100體積%，含有60~99.9體積%C 7F 8。
項3. 如1或2之蝕刻氣體，其中進一步含有含氧化合物。
項4. 如項3之蝕刻氣體，其中前述含氧化合物含有水。
項5. 如項4之蝕刻氣體，其中將前述蝕刻氣體的總量設定為100體積%，前述水的含量為0.01~200體積ppm。
項6. 如項1~5之任1項之蝕刻氣體，其中進一步含有惰性氣體。
項7. 一種蝕刻方法，其特徵為以項1~6之任1項之蝕刻氣體之氣體電漿，蝕刻含有表面的全部或一部分形成非晶質碳層(ACL)的氧化矽膜(SiO 2膜)之矽氧系材料。 [發明效果]
依據本揭示，可提供一種新穎蝕刻氣體，其非晶質碳層(ACL)之蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)之蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)較大。
本說明書中，「含有」係包含「包括(comprise)」、「實質上僅由~構成(consist essentially of)」、及「僅由~構成(consist of)」之任一者的概念。
又，本說明書中，數值範圍以「A~B」表示時，意指A以上B以下。
於3DNAND快閃記憶體之製造步驟中，於形成SiO 2等之絕緣膜的接觸孔的步驟中，有必要相對遮罩的非晶質碳層(ACL)，選擇性蝕刻氧化矽膜(SiO 2)。該蝕刻雖使用全氟碳化合物(PFC)，但過去以來謀求SiO 2相對於ACL之蝕刻選擇比充分且抑制不良之技術。
非專利文獻1中，八氟甲苯為30sccm、Ar為30sccm、O 2為30~60 sccm範圍內，與O 2的流量較小之情況相比，顯示SiO 2/ACL蝕刻選擇比(蝕刻速度比)較高。然而，非專利文獻1中，未揭示將八氟甲苯與其他蝕刻氣體併用，或更提高八氟甲苯之含量。
相對於此，本揭示藉由使用C 7F 8，同時將C 7F 8與特定之蝕刻氣體併用，或提高C 7F 8之含量，可相對於非晶質碳層(ACL)選擇性蝕刻氧化矽膜(SiO 2)。
又，藉由代替c-C 4F 8(GWP 100=9540)、CHF 3(GWP 100=12400)等，而使用C 7F 8(GWP 100=4665)，亦有助於防止地球暖化。
1.蝕刻氣體(第1態樣) 本揭示之第1態樣之蝕刻氣體(特別是乾蝕刻氣體)含有C 7F 8與C 7F 7H及/或C 6F 5H。
作為本揭示之第1態樣的蝕刻氣體中使用的C 7F 8未特別限制，可以使用任何者。具體舉例為八氟甲苯、八氟-1,3,5-環庚三烯、1,2,3,4,5-五氟-5-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、1,2,3,5,5-五氟-4-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、1,2,4,5,5-五氟-3-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、1,2-二氟-3-(三氟甲基)-4-(1,2,2-三氟乙烯基)環丁烷-1,3-二烯等。該等C 7F 8可單獨使用，亦可組合使用2種以上。且，該等C 7F 8可使用習知或市售品。
本揭示之第1態樣之蝕刻氣體中，C 7F 8的含量，基於非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)等之觀點，將本揭示之第1態樣的蝕刻氣體總量設定為100體積%，較佳為0.01~99.9體積%，根據所含成分而異，但亦可為10~99.9體積%、20~99.9體積%、30~99.9體積%、40~99.9體積%、50~99.8體積%、60~99.7體積%、70~99.6體積%等。例如與後述惰性氣體併用時，C7F8之含量較少(例如40~70體積%，較佳42~60體積%等)較佳，在未與後述惰性氣體併用時，C 7F 8之含量較多(例如60~99.7體積%，較佳為70~99.6體積%，更佳為80~99.4體積%)較佳。又，本揭示之第1態樣之蝕刻氣體中，含有數種C 7F 8時，較佳其總量在上述範圍內。
本揭示之第1態樣之蝕刻氣體中，含有C 7F 7H及/或C 6F 5H作為其他蝕刻氣體。藉此，容易調整非晶質碳層(ACL)之蝕刻速度，進而容易提高與氧化矽膜(SiO2)之蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)。
含有C 6F 5H作為其他蝕刻氣體時，作為C 6F 5H未特別限制，可使用任意者。具體舉例為五氟苯、五氟-1,3,5-環己烷三烯、五氟苯、五氟-1,3,5-環己烷三烯、1,2,3,4-四氟-5-(氟亞甲基)環戊烷-1,3-二烯、5-(二氟亞甲基)-1,2,3-三氟環戊烷-1,3-二烯、5-(二氟亞甲基)-1,2,4-三氟環戊烷-1,3-二烯、3-(二氟亞甲基)-1,2-二氟-4-(氟亞甲基)環丁烷-1-烯、3,4-雙(二氟亞甲基)-1-氟環丁烷-1-烯等。該等C 6F 5H可單獨使用，亦可組合使用2種以上。該等C 6F 5H可使用習知或市售品。
含有C 7F 7H作為其他蝕刻氣體時，作為C 7F 7H未特別限制，可使用任何異構體。具體舉例為2H-七氟甲苯、3H-七氟甲苯、4H-七氟甲苯、二氟甲基五氟苯、(E)-1-(1,2-二氟乙烯基)-2,3,4,5,5-五氟環戊烷-1,3-二烯、(Z)-1-(1,2-二氟乙烯基)-2,3,4,5,5-五氟環戊烷-1,3-二烯、1-(2,2-二氟乙烯基)-2,3,4,5,5-五氟環戊烷-1,3-二烯、1,2,3,5-四氟-4-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、2,3,5,5-四氟-1-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、2,4,5,5-四氟-1-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、1,2,5,5-四氟-4-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、(E)-2-(1,2-二氟乙烯基)-1,3,4,5,5-五氟環戊烷-1,3-二烯、(Z)-2-(1,2-二氟乙烯基)-1,3,4,5,5-五氟環戊烷-1,3-二烯、2-(2,2-二氟乙烯基)-1,3,4,5,5-五氟環戊烷-1,3-二烯、1,2,5,5-四氟-3-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、1,2,4,5-四氟-3-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、1,3,5,5-四氟-2-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、1,4,5,5-四氟-2-(1,2,2-三氟乙烯基)環戊烷-1,3-二烯、1-(二氟甲基)-3,4-二氟-2-(1,2,2-三氟乙烯基)環丁烷-1,3-二烯、3-氟-1-(三氟甲基)-2-(1,2,2-三氟乙烯基)環丁烷-1,3-二烯、3-氟-2-(三氟甲基)-1-(1,2,2-三氟乙烯基)環丁烷-1,3-二烯、(Z)-1-(1,2-二氟乙烯基)-3,4-二氟-2-(三氟甲基)環丁烷-1,3-二烯、(E)-1-(1,2-二氟乙烯基)-3,4-二氟-2-(三氟甲基)環丁烷-1,3-二烯、1-(2,2-二氟乙烯基)-3,4-二氟-2-(三氟甲基)環丁烷-1,3-二烯等。該等C 7F 7H可單獨使用，亦可組合使用2種以上。該等C 7F 7H可使用習知或市售品。
本揭示第1態樣之蝕刻氣體中，C 7F 7H及/或C 6F 5H之含量，基於非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)等之觀點，將本揭示第1態樣之蝕刻氣體的總量設定為100體積%，較佳為0.01~30體積%，更佳為0.02~20體積%，又更佳為0.03~10體積%，特佳為0.05~5體積%。又，本揭示第1態樣之蝕刻氣體中，包含複數種C 7F 7H及/或C 6F 5H時，其總量較佳設為上述範圍內。
本揭示第1態樣之蝕刻氣體中，藉由添加其他蝕刻氣體，亦可賦予該效果。
作為其他蝕刻氣體，例如若添加CF 2H 2、C 2F 2H 2、C 2F 2H 4、C 3F 4H 2等之氫氟碳化合物(HFC)則可調整非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度，若添加CF 4、C 2F 6、C 3F 8、C 4F 8、C 3F 6、C 4F 6、C 5F 8等之全氟碳化合物(PFC)則可調整氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度。又，若添加CF 3I、C 2F 5I及C 3F 7I等之碘化物則可調整氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度，且容易解離，故可降低電漿之電子溫度，藉此，可提高非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度，容易提高非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)。該等其他蝕刻氣體可單獨使用，亦可組合使用2種以上。且，該等其他蝕刻氣體可使用習知或市售品。該等其他蝕刻氣體若為蝕刻中使用的氣體則未限制。
本揭示第1態樣之蝕刻氣體包括其他蝕刻氣體時，其他蝕刻氣體之含量，基於非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)等之觀點，將本揭示第1態樣之蝕刻氣體總量設定為100體積%，較佳為0.01~30體積%，更佳為0.02~20體積%，又更佳為0.03~10體積%，特佳為0.05~5體積%。又，本揭示第1態樣之蝕刻氣體中，含有複數種其他蝕刻氣體時，其總量較佳在上述範圍內。
其次，本揭示第1態樣之蝕刻氣體可含有氧化合物。
藉由使本揭示第1態樣之蝕刻氣體含有氧化合物，容易增大非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)。且，本揭示第1態樣之蝕刻氣體包含上述其他蝕刻氣體時，特佳包括氧化合物。
作為氧化合物，舉例為例如O 2；O 3；NO；N 2O；NO 2；SO 2；COS；CO；CO 2；H 2O(水)等。該等氧化合物可單獨使用，亦可組合使用2種以上。其中基於以少量即可增大非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)之觀點，較佳為O 2。
本揭示第1態樣之蝕刻氣體含有氧化合物時，將本揭示第1態樣之蝕刻氣體總量設定為100體積%，較佳為0~20體積%，更佳為0.01~15體積%，又更佳為0.1~10體積%，特佳為1~7體積%。又，本揭示第1態樣之蝕刻氣體中，含有複數種氧化合物時，其總量較佳在上述範圍內。藉此，可增大SiO 2/ACL。且，藉由將氧化合物的含量設為0~20體積%而容易調整蝕刻速度。
又，含有H 2O(水)作為氧化合物時，該H 2O (水)的含量，將本揭示第1態樣之蝕刻氣體的總量設定為100體積%，較佳為0.01~200體積ppm，更佳為0.1~150體積ppm，又更佳為1~100體積ppm。藉此，可進而提高非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)。又，本揭示第1態樣之蝕刻氣體中H 2O(水)的含量由卡爾·費雪水分計測定。
又，本揭示第1態樣之蝕刻氣體可根據需要含有惰性氣體。
惰性氣體舉例為稀有氣體、氮等之1種或2種以上，進而作為稀有氣體，可舉例氦、氖、氬、氙、氪等，基於非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)等之觀點，較佳為稀有氣體，更佳為氬。該等惰性氣體可單獨使用，亦可組合使用2種以上。且該等惰性氣體可使用習知或市售品。
該等惰性氣體可使電漿的電子溫度及電子密度變化，可控制氟碳自由基及氟碳離子之平衡，可調整氧化矽膜(SiO 2膜)的蝕刻速度，亦可增大非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ ACL)。
本揭示第1態樣之蝕刻氣體含有惰性氣體時，惰性氣體的含量，將本揭示第1態樣之蝕刻氣體總量設定為100體積%，較佳為1~60體積%，更佳為10~58體積%，又更佳為20~57體積%，特佳為30~55體積%。又，本揭示第1態樣之蝕刻氣體中，含有複數種惰性氣體時，其總量較佳在上述範圍內。藉此，可增大非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度噢氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ ACL)。
本揭示第1態樣之蝕刻氣體可進而包含以下添加氣體。
藉由含有F 2、NF 3等之成為氟源的氣體，使CH 2片段的一部分氟化，藉由生成CHF、CF­ 2等，可提高蝕刻速度。
又，藉由包含H 2或NH 3，可獲得良好的蝕刻形狀。
該等添加氣體成分的含量較佳為不損及本揭示效果之範圍，例如將本揭示第1態樣之蝕刻氣體總量設定為100體積%，為0~10體積%，特佳為0~5體積%。
本揭示第1態樣之較佳蝕刻氣體及其體積比如下所示。 ‧C 7F 8/C 7F 7H 60~99.7體積%(較佳70~99.6體積%，更佳80~99.4體積%)/0.3~40體積%(較佳0.4~30體積%，更佳0.6~20體積%)。 ‧C 7F 8/C 7F 7H/O 260-99.7體積%(較佳70~99.6體積%，更佳80~99.4體積%)/0.02~20體積%(較佳0.03~10體積%，更佳0.05~5體積%) /0.01~15體積%(較佳0.1~10體積%，更佳1~7體積%)。 ‧C 7F 8/C 7F 7H/O 2/Ar 40~70體積%(較佳41~65體積%，更佳42~60體積%)/ 0.02~20體積%(較佳0.03~10體積%，更佳0.05~5體積%)/ 0.01~15體積%(較佳0.1~10體積%，更佳1~7體積%)/10~58體積%(較佳20~57體積%，更佳為30~55體積%)。 ‧C 7F 8/C 6F 5H 60~99.7體積%(較佳70~99.6體積%，更佳80~99.4體積%)/0.3~40體積%(較佳0.4~30體積%，更佳0.6~20體積%)。 ‧C 7F 8/C 6F 5H/O 260~99.7體積%(較佳70~99.6體積%，更佳80~99.4體積%)/0.02~20體積%(較佳0.03~10體積%，更佳0.05~5體積%) /0.01~15體積%(較佳0.1~10體積%，更佳1~7體積%)。 ‧C 7F 8/C 6F 5H/O 2/Ar 40~70體積%(較佳41~65體積%，更佳42~60體積%)/ 0.02~20體積%(較佳0.03~10體積%，更佳0.05~5體積%)/ 0.01~15體積%(較佳0.1~10體積%，更佳1~7體積%)/10~58體積%(較佳20~57體積%)，更佳30~55體積%)。
滿足此等條件之本揭示第1態樣之蝕刻氣體，如上述，由於係可相對於非晶質碳層(ACL)選擇性地蝕刻氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻氣體，故可使用於蝕刻含有表面的全部或一部分形成有非晶質碳層(ACL)之氧化矽膜(SiO 2膜)的矽氧系材料。具體而言，非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)較佳為3.0以上，更佳為3.0~5.0，又更佳為3.1~4.0。
此等非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)可藉由C 7F 8之含量、其他蝕刻氣體之種類及含量、氧化合物之含量、惰性氣體之含量等予以調整。特別是，藉由減少氧化合物的含量，例如設為0~20體積%而容易調整。
2.蝕刻氣體(第2態樣) 本揭示第2態樣之蝕刻氣體(特別是乾蝕刻氣體)，將蝕刻氣體總量設定為100體積%，C 7F 8含有60~99.9體積%。
本揭示第2態樣之蝕刻氣體中使用的C 7F 8，可採用上述第1態樣說明者。較佳具體例亦同。
本揭示第2態樣之蝕刻氣體中，C 7F 8之含量，將本揭示第2態樣之蝕刻氣體總量設定為100體積%，為60~99.9體積%，較佳為70~99.6體積%，更佳為80~99.4體積%。本揭示第2態樣之蝕刻氣體中，C 7F 8的含量未達60體積%時，無法相對於非晶質碳層(ACL)選擇性蝕刻氧化矽膜(SiO 2)。又，本揭示第2態樣之蝕刻氣體中，含有複數種C 7F 8時，其總量較佳在上述範圍內。
本揭示第2態樣之蝕刻氣體中藉由添加C 7F 7H、C 6F 5H、其他蝕刻氣體等，亦可賦予其效果。且，本揭示第2態樣之蝕刻氣體中，亦可包含氧化合物、惰性氣體、添加氣體等。
本揭示第2態樣之蝕刻氣體中使用之C 7F 7H、C 6F 5H、其他蝕刻氣體、氧化合物、惰性氣體及添加氣體，可採用上述第1態樣中說明之氣體。較佳之具體例及含量亦同。
本揭示第2態樣之較佳蝕刻氣體及其體積比如下所示。 ‧C 7F 8/C 7F 7H 60~99.9體積%(較佳70~99.6體積%，更佳80~99.4體積%)/0.1~40體積%(較佳0.4~30體積%，更佳0.6~20體積%)。 ‧C 7F 8/C 7F 7H/O 260~99.9體積%(較佳70~99.6體積%，更佳80~99.4體積%)/0.02~20體積%(較佳0.03~10體積%，更佳0.05~5體積%) /0.01~15體積%(較佳0.1~10體積%，更佳1~7體積%)。 ‧C 7F 8/C 6F 5H 60~99.9體積%(較佳70~99.6體積%，更佳80~99.4體積%)/0.3~40體積%(較佳0.4~30體積%，更佳0.6~20體積%)。 ‧C 7F 8/C 6F 5H/O 260~99.9體積%(較佳70~99.6體積%，更佳80~99.4體積%)/0.02~20體積%(較佳0.03~10體積%，更佳0.05~5體積%) /0.01~15體積%(較佳0.1~10體積%，更佳1~7體積%)。
滿足此等條件之本揭示第2態樣之蝕刻氣體，如上述，由於係可相對於非晶質碳層(ACL)選擇性蝕刻氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻氣體，故可使用於用以蝕刻含有表面之全部或一部分形成有非晶質碳層(ACL)之氧化矽膜(SiO 2膜)的矽氧系材料。具體而言，非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)較佳為3.0以上，更佳為3.0~5.0，又更佳為3.1~4.0。
此等非晶質碳層(ACL)的蝕刻速度與氧化矽膜(SiO 2)的蝕刻速度之比(SiO 2/ACL)可藉由C 7F 8含量、其他蝕刻氣體之種類及含量、氧化合物之含量、惰性氣體之含量等而調整。特別是藉由減少氧化合物的含量，例如設為0~20體積%而可容易調整。
3.蝕刻方法 以如此之本揭示的蝕刻氣體之氣體電漿，可蝕刻含有於表面之全部或一部分形成有非晶質碳層(ACL)之氧化矽膜(SiO 2膜)的矽氧系材料。蝕刻方法(特別是乾蝕刻方法)之條件，除了使用本揭示之蝕刻氣體以外，可與以往方法相同。
又，作為蝕刻條件，例如可為如下： *流量5~2000sccm，較佳10~1000sccm； *放電功率200~20000W，較佳400~10000W； *偏壓功率25~15000W，較佳100~10000W； *壓力30mTorr以下(3.99Pa以下)，較佳2~10mTorr (0.266~1.33Pa)； *電子密度10 9~10 13cm -3，較佳10 10~10 12cm -3； *電子溫度2~9eV，較佳3~8eV； *晶圓溫度-40~100℃，較佳-30~50℃； *腔室壁溫度-30~300℃，較佳為20~200℃。
又，只要未特別指明，則壓力表示錶壓。
且，放電功率及偏壓功率係隨腔室大小及電極大小等而異。以小口徑晶圓用之電感耦合電漿(ICP)蝕刻裝置(腔室容積3500cm 3)於氧化矽膜等上蝕刻接觸孔等圖型時之較佳蝕刻條件可如以下： *放電功率200~1000W，較佳300~600W； *偏壓功率50~500W，較佳100~300W。
以上已說明本揭示之實施形態，但在不偏離申請專利範圍之精神及範圍下，可對形態及細節進行各種變更。 [實施例]
以下，使用實施例及比較例具體說明本發明，但本發明不用說亦不限於該等。
實施例1~5及比較例1~2 測定在ICP(感應偶合電漿)、放電功率1000W、偏壓功率300W、壓力10mTorr、電子密度8×10 10~2×10 11cm -3、電子溫度5~7eV]之蝕刻條件，於矽基板上形成之1000μm厚之氧化矽(SiO 2)膜(SiO 2)與於矽基板上形成之5000μm厚之非晶質碳膜(ACL)的蝕刻速度，將此時之SiO 2膜與ACL膜之蝕刻速度之比設為對ACL選擇比(SiO 2膜的蝕刻速度/ACL膜的蝕刻速度)。又，SiO 2膜係依常用方法形成，ACL膜係依據已報導者(Producer(註冊商標)APF TMPECVD-Applied Materials)形成。結果示於表1。又，表1中亦顯示以卡爾費雪水分計測定之水含量。
又表1中，C 7F 8表示八氟甲苯，C 7F 7H表示六氟甲苯，C 6F 5H表示五氟甲苯。

Claims (7)

  1. 一種蝕刻氣體，其特徵為，含有C 7F 8、C 7F 7H及/或C 6F 5H。
  2. 一種蝕刻氣體，其特徵為，將蝕刻氣體的總量設定為100體積%，含有60~99.9體積%C 7F 8。
  3. 如請求項1或2的蝕刻氣體，其中，進一步含有含氧化合物。
  4. 如請求項3的蝕刻氣體，其中，前述含氧化合物含有水。
  5. 如請求項4的蝕刻氣體，其中，將前述蝕刻氣體的總量設定為100體積%，前述水的含量為0.01~200體積ppm。
  6. 如請求項1~5之任1項的蝕刻氣體，其中，進一步含有惰性氣體。
  7. 一種蝕刻方法，其特徵為，以請求項1~6之任1項的蝕刻氣體之氣體電漿，蝕刻含有表面的全部或一部分形成非晶質碳層(ACL)的氧化矽膜(SiO 2膜)之矽氧系材料。
TW111141011A 2021-11-01 2022-10-28 蝕刻氣體及使用其之蝕刻方法 TW202328400A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-178863 2021-11-01
JP2021178863A JP7385142B2 (ja) 2021-11-01 2021-11-01 エッチングガス及びそれを用いたエッチング方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202328400A true TW202328400A (zh) 2023-07-16

Family

ID=86159421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111141011A TW202328400A (zh) 2021-11-01 2022-10-28 蝕刻氣體及使用其之蝕刻方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7385142B2 (zh)
KR (1) KR20240090562A (zh)
CN (1) CN118160076B (zh)
TW (1) TW202328400A (zh)
WO (1) WO2023074511A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3731133B2 (ja) * 1995-12-28 2006-01-05 セイコーエプソン株式会社 表面処理方法
JP4018793B2 (ja) * 1998-02-13 2007-12-05 東京エレクトロン株式会社 プラズマ成膜方法及び半導体デバイス
CN101015044A (zh) * 2004-05-31 2007-08-08 独立行政法人产业技术综合研究所 干式蚀刻气体及干式蚀刻方法
JP2006049771A (ja) 2004-08-09 2006-02-16 Tokyo Electron Ltd エッチングガス，エッチング方法及びエッチングガスの評価方法
JP2008016697A (ja) 2006-07-07 2008-01-24 Renesas Technology Corp 半導体装置の製造方法
CN101983417B (zh) * 2008-03-31 2013-04-24 日本瑞翁株式会社 等离子体蚀刻方法
JP6408903B2 (ja) 2014-12-25 2018-10-17 東京エレクトロン株式会社 エッチング処理方法及びエッチング処理装置
JP7387377B2 (ja) 2019-10-18 2023-11-28 キオクシア株式会社 プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置
JP7365895B2 (ja) 2019-12-25 2023-10-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法および基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7385142B2 (ja) 2023-11-22
CN118160076A (zh) 2024-06-07
JP2023067527A (ja) 2023-05-16
WO2023074511A1 (ja) 2023-05-04
KR20240090562A (ko) 2024-06-21
CN118160076B (zh) 2024-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6327295B2 (ja) ドライエッチング方法
JP6696429B2 (ja) プラズマエッチング方法
TWI810396B (zh) 乾式蝕刻方法
KR101422155B1 (ko) 드라이 에칭제 및 그것을 사용한 드라이 에칭 방법
JP6544215B2 (ja) ドライエッチング方法
JP5850043B2 (ja) エッチングガスおよびエッチング方法
JP2016219786A (ja) ドライエッチング方法、ドライエッチング剤及び半導体装置の製造方法
TW201835383A (zh) 乾式蝕刻劑、乾式蝕刻方法及半導體裝置之製造方法
JP2002319574A (ja) 窒化シリコン膜の除去方法
KR20210022257A (ko) 플라즈마 식각 방법
JPWO2018037799A1 (ja) プラズマエッチング方法
TW403955B (en) Dry-etching method
TW202328400A (zh) 蝕刻氣體及使用其之蝕刻方法
JPWO2018186364A1 (ja) 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
JP2020136584A (ja) エッチングガス及びそれを用いたエッチング方法
JPH10189553A (ja) ドライエッチング方法
WO2001027987A1 (fr) Gaz de gravure a sec
KR20240093218A (ko) 플라즈마 식각 방법
JPH10199865A (ja) ドライエッチング用ガス組成物およびドライエッチング方法
JPH10199866A (ja) ドライエッチング法
JP2004336038A (ja) 多孔質誘電体薄膜のエッチング方法及び該薄膜を備えたデバイス
JP2014192322A (ja) エッチング方法