TWI444456B - Dry etchant and dry etching method - Google Patents

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Description

乾式蝕刻劑及乾式蝕刻方法
本發明係關於一種包含1,1,1,3-四氟丙烯之乾式蝕刻劑、及使用其之乾式蝕刻方法。
目前，於半導體製造中，尋求一種極其微細之處理技術，乾式蝕刻法正代替濕式法成為主流。乾式蝕刻法係使於真空空間中產生電漿，並使微細之圖案以分子單位形成於物質表面上之方法。
於二氧化矽(SiO2 )等半導體材料之蝕刻中，為了使相對於用作基材之矽、多晶矽、氮化矽等之SiO2 之蝕刻速度變大，而使用CF4 、CHF3 、C2 F6 、C3 F8 、C4 F8 等全氟碳(PFC，Perfluorocarbon)類或氫氟碳(HFC，Hydrofluorocarbon)類作為蝕刻劑。該等PFC類或HFC類均為大氣壽命較長之物質，且具有較高之全球暖化係數(GWP，Global Warming Potential)，因此於京都議定書(COP3)中成為限排物質。於半導體產業中，正尋求一種經濟性較高、且可實現微細化之低GWP之代替物質。
因此，於專利文獻1中，揭示有將含有具有4~7個碳原子之全氟酮(perfluoroketone)之反應性氣體作為PFC類或HFC類之代替物質，而用作清潔氣體或蝕刻氣體之方法。然而，因該等全氟酮之分解物質中包含較多高GWP之PFC、或包含沸點比較高之物質，故作為蝕刻氣體未必較佳。
於專利文獻2中，揭示有將具有2~6個碳原子之氫氟醚用作乾式蝕刻氣體之方法，但與專利文獻1相同，該等氫氟醚通常GWP亦較高，對於地球環境而言欠佳。
於此種背景下，要求開發一種具有更低之GWP、且工業上亦容易製造之化合物，並研究將分子內具有雙鍵、三鍵之不飽和氟碳用於蝕刻用途。
作為與此相關之先前技術，於專利文獻3中揭示有使用含有Ca F2a+1 OCF=CF2 之醚類，CF3 CF=CFH、CF3 CH=CF2 等氟化烯烴類對Si膜、SiO2 膜、Si3 N4 膜、或者高熔點金屬矽化物膜進行蝕刻之方法。
又，於專利文獻4中，揭示有以將六氟-2-丁炔、六氟-1,3-丁二烯及六氟丙烯等用作蝕刻氣體為特徵之電漿蝕刻方法。
於專利文獻5中揭示有如下之方法：使用包含a.選自由六氟丁二烯、八氟戊二烯、五氟丙烯及三氟丙炔所組成之群中之不飽和氟碳，b.一氟甲烷或二氟甲烷等氫氟甲烷，c.惰性之載氣的混合氣體，對包含氮化物層之非氧化物層上之氧化物層進行蝕刻。
又，於專利文獻6中，揭示有將碳數為5或6之鏈狀全氟炔烴用作電漿反應氣體，於專利文獻7中，揭示有作為乾式蝕刻氣體或CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)氣體有用、且作為含氟聚合物之原料亦有用之全氟烯烴化合物等的製造方法。
於專利文獻8中，揭示有1,3,3,3-四氟丙烯作為雷射輔助蝕刻中之輔助氣體。雷射輔助蝕刻係利用雷射光使材料熱活化，並且激發蝕刻劑而進行蝕刻之技術，基本上，其係激發方法與利用電能製造出反應性之氣體，並使該氣體與基板反應而形成所需之形狀的乾式蝕刻不同之技術。
又，於專利文獻9中，揭示有包含2,3,3,3-四氟丙烯之氣體作為針對氧化矽膜層之蝕刻劑。再者，2,3,3,3-四氟丙烯係亦作為汽車空調用冷媒而開發之物質，且係於常溫、乾燥狀態下具有燃燒範圍之可燃性氣體(利用依照ASTM E681-04之方法而測定)。另一方面，1,3,3,3-四氟丙烯係於相同條件之測定中不顯示燃燒範圍之安全性更高的物質。
進而，於非專利文獻1中，揭示有將六氟丙烯、六氟丁二烯等直鏈不飽和化合物用於氧化矽系材料層之蝕刻。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特表2004-536448號公報
專利文獻2：日本專利特開平10-140151號公報
專利文獻3：日本專利特開平10-223614號公報
專利文獻4：日本專利特開平9-191002號公報
專利文獻5：日本專利特表2002-530863號公報
專利文獻6：日本專利特開2003-282538號公報
專利文獻7：日本專利特開2009-269892號公報
專利文獻8：美國公開2008/191163號公報
專利文獻9：國際公開2009/122771號公報
非專利文獻
非專利文獻1：J.Appl.phys.Vol.42，5759-5764頁，2003年
PFC類或HFC類因GWP較高而為限制對象物質，作為該等之代替物質之全氟酮類、氫氟醚類或氫氟乙烯醚類的分解物質中含有較多高GWP之PFC或製造困難且不經濟，因此要求開發一種對地球環境之影響較小、且具有被認為必要之性能之乾式蝕刻劑。
關於蝕刻性能，於電漿蝕刻之情形時，若自例如CF4 之氣體生成F自由基而對SiO2 進行蝕刻，則等向性地進行蝕刻。於要求微細加工之乾式蝕刻中，較佳為與等向性相比，在異向性蝕刻中更具有指向性之蝕刻劑，更期待一種地球環境負荷較小、且經濟性較高之蝕刻劑。
又，於迄今為止之使用蝕刻氣體之技術中，需要如專利文獻5中所記載之複雜之步驟或裝置、限定之溫度條件或基板、對於氣體之附加振動等操作，而存在製程容許範圍狹小之問題。
本發明之目的在於提供一種藉由使氣體之分子結構及氣體組成適當化，製程容許範圍寬廣，可不使用特殊之裝置而獲得良好之加工形狀的乾式蝕刻劑、及使用其之乾式蝕刻方法。
本發明者等人反覆努力研究之結果，發現了1,3,3,3-四氟丙烯(CF3 CH=CFH)作為於乾式蝕刻中適合於異向性蝕刻，可獲得良好之加工形狀、且對於地球環境之影響更小之代替物質。
即，本發明提供以下之[發明1]~[發明8]中所記載之發明。
[發明1]
一種乾式蝕刻劑，其包含1,3,3,3-四氟丙烯、添加氣體、及惰性氣體。
[發明2]
如發明1之乾式蝕刻劑，其中添加氣體為氧化性或還原性氣體。
[發明3]
如發明2之乾式蝕刻劑，其中氧化性或還原性氣體為選自由H2 、O2 、O3 、CO、CO2 、COCl2 、COF2 、CF3 OF、NO2 、F2 、NF3 、Cl2 、Br2 、I2 、CH4 、C2 H2 、C2 H4 、C2 H6 、C3 H4 、C3 H6 、C3 H8 、HF、HI、HBr、HCl、NO、NH3 、及YFn(式中，Y表示Cl、Br、或者I，n表示整數，1≦n≦7)所組成之群中之至少一種氣體。
[發明4]
如發明1之乾式蝕刻劑，其中惰性氣體為選自由N2 、He、Ar、Ne、及Kr所組成之群中至少一種氣體。
[發明5]
如發明1之乾式蝕刻劑，其中1,3,3,3-四氟丙烯之含有率為1~45體積%。
[發明6]
如發明1至發明5中任一項之乾式蝕刻劑，其更包含選自由CF4 、CF3 H、CF2 H2 、CFH3 、C2 F6 、C2 F4 H2 、C2 F5 H、C3 F8 、C3 F7 H、C3 F6 H2 、C3 F5 H3 、C3 F4 H4 、C3 F3 H5 、C3 F5 H、C3 F3 H、C3 ClF3 H、C4 F8 、C4 F6 、C5 F8 、及C5 F10 所組成之群中之至少一種氣體。
[發明7]
一種乾式蝕刻方法，其係使用將如發明1至發明6中任一項之乾式蝕刻劑電漿化而獲得之電漿氣體，對選自由二氧化矽、氮化矽、多晶矽、非晶矽、及碳化矽所組成之群中之至少一種矽系材料選擇性地進行蝕刻。
[發明8]
一種乾式蝕刻方法，其係使用(A)1,3,3,3-四氟丙烯，(B)選自由H2 、O2 、CO、及COF2 所組成之群中之至少一種以上之氣體，及Ar，並將(A)、(B)、及Ar之體積流量比分別設為1~45%：1~50%：5~98%(其中，各氣體之體積流量比之合計為100%)，而對選自由二氧化矽、氮化矽、多晶矽、非晶矽及碳化矽所組成之群中之至少一種矽系材料選擇性地進行蝕刻。
如上所述，已知有將1,1,1,2,3-五氟丙烯、六氟-2-丁炔、六氟-1,3-丁二烯、六氟丙烯等用作蝕刻氣體之情形。該等氟化烯烴化合物因其本身具有較多之氟原子，且對於氧化矽系材料具有較高之蝕刻速度，故乍一看係較佳之方法，但因具有複數個雙鍵或三鍵部位，故製造該等化合物時略有困難。
又，於專利文獻3中揭示有作為本發明之對象之化合物之類似化合物即1,1,1,2,3-五氟丙烯，但並未記載實際進行了蝕刻之實施例，作為本發明之對象之化合物是否果真具有較高之選擇比、且對各種材料具有工業上可採用之程度之蝕刻速度，尚不明確。
另一方面，本發明之乾式蝕刻劑係包含向1,3,3,3-四氟丙烯(CF3 CH=CFH)中添加H2 、O2 、O3 、CO、CO2 、COCl2 、CF3 OF、COF2 、NO2 、F2 、NF3 、Cl2 、CH4 、C2 H2 、C2 H4 、C2 H6 、C3 H4 、C3 H6 、C3 H8 、HF、HI、HBr、HCl、NO、NH3 、及YFn(式中，Y表示Cl、Br、或者I，n表示整數，1≦n≦7)等添加氣體，及N2 、He、Ar等惰性氣體而成之混合氣體。使用1,3,3,3-四氟丙烯，且一面使特定之添加氣體及特定之惰性氣體共存一面進行蝕刻，藉此可選擇性較高、且以較高之蝕刻速度對矽系材料層高效率地進行蝕刻。1,3,3,3-四氟丙烯包含CF3 CH之結構，容易形成CF3 + ，而且因分子中具有容易高分子化之雙鍵及氫，因此有利於壁保護，且可達成異向性蝕刻。藉由使用特定量之添加氣體，亦獲得特佳之條件。尤其，藉由於蝕刻劑中混合含氧氣體、含鹵素氣體等氧化性氣體、還原性氣體，可飛躍性地擴大製程容許範圍，亦可無需特殊之基板之激發操作等而應對要求側蝕率較小、高縱橫比之加工。又，1,3,3,3-四氟丙烯因分子內具有一個不飽和雙鍵，故利用大氣中之OH自由基等之分解性較高，對全球暖化之推動作用亦明顯低於CF4 或CF3 H等PFC類或HFC類，因此於將其作為乾式蝕刻劑之情形時，取得對於環境之負荷較輕之效果。
如此，本發明之蝕刻劑係於實用方面亦可無障礙地使用，於工業方面、地球環境方面亦非常具有優勢之蝕刻劑。
以下，對本發明之乾式蝕刻劑進行詳細說明。
本發明之乾式蝕刻劑包含由化學式CF3 CH=CFH所表示之1,3,3,3-四氟丙烯。具體而言，其特徵在於：將一種或兩種以上之有機化合物或無機化合物作為添加氣體及惰性氣體與CF3 CH=CFH混合而使用(詳細情況將後述，所謂「添加氣體」，係表示O2 、F2 等氧化性氣體，或者H2 、CO等還原性氣體，本說明書中有時將該氣體稱為「氧化性氣體」、「含氧氣體」、「含鹵素氣體」、「還原性氣體」)。再者，關於1,3,3,3-四氟丙烯，存在立體異構物。雖然包含反式(E體)與順式(Z體)，但於本發明中可作為任一異構物或兩者之混合物而使用。
本發明中所使用之1,3,3,3-四氟丙烯可利用先前公知之方法而製造。例如，關於1,3,3,3-四氟丙烯之製造法，本發明者等人藉由如下方式而可獲得1,3,3,3-四氟丙烯：於氣相氟化觸媒存在下，使HF作用於日本專利第3465865號或日本專利第3821514號中能夠以工業規模獲得之1-氯-3,3,3-四氟丙烯。又，於日本專利第3465865號中，揭示有可於氣相中以觸媒方式分解1,1,3,3,3-五氟丙烷之方法。
1,3,3,3-四氟丙烯具有如下之特徵：藉由分子中具有雙鍵、且該雙鍵利用單鍵與三氟甲基(CF3 基)鍵結，而以高頻度產生蝕刻效率較高之CF3 + 離子，另一方面雙鍵部分高分子化並堆積。
為了蝕刻劑中之碳原子進行高分子化而防禦被蝕刻材之側壁之非選擇性蝕刻，較佳為F/C比儘可能接近1。本發明中所使用之1,3,3,3-四氟丙烯之分子中的F/C比為1.33而較小，且被蝕刻材之側壁容易藉由高分子之堆積而得到保護，因此可認為相對於利用F自由基之等向性蝕刻，提高異向性蝕刻之選擇性。於要降低F/C比時，較佳為包含氫之氟化丙烯類。作為此種氟化丙烯類，可列舉1,2,3,3,3-五氟丙烯、1,1,3,3,3-五氟丙烯、3,3,3-三氟丙烯等，但就F/C比或燃燒性等觀點而言，較佳為本發明中作為對象之CF3 CH=CFH。
本發明之蝕刻劑可於各種乾式蝕刻條件下使用，且可根據對象膜之物性、生產性、微細精度等而添加各種添加劑。
較佳為於本發明之蝕刻劑中，含有1~45體積%之1,3,3,3-四氟丙烯，並使添加氣體(氧化性氣體、含氧氣體、含鹵素氣體、還原性氣體)及惰性氣體分別於下述之體積%之範圍內混合。
作為惰性氣體，可列舉N2 、He、Ar、Ne、Kr等。該等惰性氣體亦可用作稀釋劑，尤其，藉由Ar與1,3,3,3-四氟丙烯之協同效果，可獲得更高之蝕刻率。
惰性氣體之添加量雖然取決於輸出功率、排氣量等裝置之形狀、性能或對象膜特性，但較佳為1,3,3,3-四氟丙烯之流量之1~50倍。
為了提高生產性，較佳為當欲提高蝕刻速度時添加氧化性氣體。具體而言，可列舉：O2 、O3 、CO、CO2 、COCl2 、COF2 、NO2 等含氧氣體，或F2 、NF3 、Cl2 、Br2 、I2 、YFn(Y=Cl、Br、I，1≦n≦7)等含鹵素氣體。其中，就可進一步加快金屬之蝕刻速度而言，較佳為O2 、COF2 、F2 、NF3 、Cl2 ，特佳為O2 。關於該氣體，可添加一種、或者亦可混合兩種以上而添加，且本領域從業人員可適當地調整。
氧化性氣體之添加量雖然取決於輸出功率等裝置之形狀、性能或對象膜之特性，但通常相對於1,3,3,3-四氟丙烯之流量為1/10~30倍，較佳為1/10~20倍。若以超過30倍之量而添加，則存在1,3,3,3-四氟丙烯之優異之異向性蝕刻性能受損的情形。於上述氧化性氣體之流量少於1/10之情形時，存在1,3,3,3-四氟丙烯進行高分子化而成之堆積物顯著增加之情形。作為氧化性氣體，尤其若添加氧氣，則可選擇性地加快金屬之蝕刻率。即，可顯著提高相對於氧化物之金屬之蝕刻速度的選擇比，從而可實現金屬之選擇蝕刻。
再者，本發明中，將N2 、He、Ar、Ne、Kr等惰性氣體與氧化性氣體一同添加。
如此，本發明之乾式蝕刻劑之較佳的實施形態之一係包含1,3,3,3-四氟丙烯、氧化性氣體、及惰性氣體者，以下將該蝕刻劑之較佳之組成與體積%一同表示。再者，各氣體之體積%之合計為100%。
例如，使1,3,3,3-四氟丙烯、氧化性氣體、及惰性氣體共存之情形時之體積%較佳為分別設定成該丙烯：氧化性氣體：惰性氣體=1~45%：1~50%：5~98%，進而，特佳為設定成4~40%：4~45%：15~92%。於氧化性氣體或惰性氣體分別混合存在兩種以上之情形時，能夠以各自之體積比成為上述比例之方式進行調整。
又，CF4 、CF3 H、CF2 H2 、CFH3 、C2 F6 、C2 F4 H2 、C2 F5 H、C3 F8 、C3 F7 H、C3 F6 H2 、C3 F5 H3 、C3 F4 H4 、C3 F3 H5 、C3 F5 H、C3 F3 H、C3 ClF3 H、C4 F8 、C4 F6 、C5 F8 、C5 F10 等氣體因可改變蝕刻氣體之F/C比，故可較佳地用於本發明之乾式蝕刻劑。該等化合物之添加量較佳為以不妨礙選擇性蝕刻之方式改變F/C比，且相對於1,3,3,3-四氟丙烯，較理想的是0.01~2體積倍。1,3,3,3-四氟丙烯以外之化合物之中，2,3,3,3-四氟丙烯等(C3 F4 H2 )不會改變F/C比，但對側壁保護等產生影響，因此可組合使用。
又，當希望減少促進等向性蝕刻之F自由基量時，有效的是添加CH4 、C2 H2 、C2 H4 、C2 H6 、C3 H4 、C3 H6 、C3 H8 、HF、HI、HBr、HCl、NO、NH3 、H2 中所例示之還原性氣體。
於還原性氣體之添加量過多之情形時，有時作用於蝕刻之F自由基量顯著減少，且生產性下降。尤其，若添加H2 、C2 H2 ，則相對於SiO2 之蝕刻速度不發生變化，而Si之蝕刻速度下降，且選擇性提高，因此可對於底層之矽選擇性地蝕刻SiO2 。
其次，對使用本發明之乾式蝕刻劑之蝕刻方法進行說明。
本發明之乾式蝕刻劑可應用於疊加在矽晶圓、金屬板、玻璃、單晶、多晶等基板上之B、P、W、Si、Ti、V、Nb、Ta、Se、Te、Mo、Re、Os、Ru、Ir、Sb、Ge、Au、Ag、As、Cr及其化合物，具體而言，氧化物、氮化物、碳化物、氟化物、氟氧化物、矽化物及該等之合金之蝕刻等之各種被加工物。
尤其，可有效地應用於半導體材料。作為半導體材料，可列舉：矽、二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氟氧化矽或碳氧化矽之矽系材料，鎢、錸、該等之矽化物、鈦或氮化鈦、釕或矽化釕、氮化釕、鉭、氧化鉭、氧基鉭氟化物、鉿、氧化鉿、氧基鉿矽化物、鉿鋯氧化物。
又，使用本發明之乾式蝕刻劑之蝕刻方法及反應條件並無特別限定，可使用反應性離子蝕刻(RIE，Reactive Ion Etching)、電子迴旋共振(ECR，Electron Cyclotron Resonance)電漿蝕刻、微波蝕刻等各種蝕刻方法、及反應條件。本發明中所使用之蝕刻方法係藉由使蝕刻處理裝置內產生作為對象之丙烯類之電漿，並對位於裝置內之對象之被加工物的特定部位進行蝕刻而進行。例如於半導體之製造中，於矽晶圓上形成矽系氧化物膜或氮化矽膜，並將設置有特定之開口部之抗蝕劑塗佈於其上部，然後以去除矽系氧化物或氮化矽膜之方式對抗蝕劑開口部進行蝕刻。
使用本發明之乾式蝕刻劑之蝕刻方法亦可應用於製造將機械要素零件、感測器、致動器、電子電路積層於一個矽基板、玻璃基板、有機材料等上而成之構造，即所謂之微機電系統(MEMS：Micro Electro Mechanical Systems之縮寫)時之蝕刻。又，藉由應用本發明之方法，亦可製造利用MEMS之磁記錄頭、壓力感測器、加速度傳感器等現有製品中之半導體。
關於進行蝕刻時之電漿產生裝置，並無特別限定，例如可較佳地使用高頻感應方式及微波方式之裝置等。
關於進行蝕刻時之壓力，為了高效率地進行異向性蝕刻，較佳為以氣體壓力為0.133~133 Pa之壓力進行蝕刻。若為低於0.133 Pa之壓力，則蝕刻速度變慢，另一方面，若為超過133 Pa之壓力，則存在抗蝕劑選擇比受損之情形。
進行蝕刻時之1,3,3,3-四氟丙烯、添加氣體、及惰性氣體各自之體積流量比率能夠以與上述體積%相同之比率進行蝕刻。
又，因使用之氣體流量取決於蝕刻裝置之尺寸，故本領域從業人員可根據該裝置而進行適當調整。
又，進行蝕刻時之溫度較佳為300℃以下，尤其，為了進行異向性蝕刻，較理想的是設定為240℃以下。若為超過300℃之高溫，則蝕刻等向性地進行之傾向增強，且無法獲得所需之加工精度，又，抗蝕劑被顯著蝕刻，故欠佳。
進行蝕刻處理之反應時間並無特別限定，但大概為5分鐘~30分鐘左右。然而，因取決於蝕刻處理後之過程，故較佳為本領域從業人員一面觀察蝕刻之狀況一面進行適當調整。
再者，藉由與上述還原性氣體等混合使用，或使壓力、流量、溫度等最佳化，可提高例如接觸孔之加工時之矽與氧化矽膜之蝕刻速度的選擇性。
實施例
以下，藉由實施例對本發明進行詳細說明，但本發明並不限定於此種實施例。
使將本發明之乾式蝕刻劑應用於接觸孔加工，並對層間絕緣膜(SiO2 )或氮化矽膜進行蝕刻之例示於[實施例1]~[實施例10]。又，作為比較例，將分別使用作為全氟碳之CF4 或F2 、及作為二烯烴之C4 F6 (CF2 =CF-CF=CF2 )之情形示作[比較例1]~[比較例12]。
將本實施例中所使用之實驗裝置之概略圖示於圖1。
自連接於反應室1內之上部電極5之氣體導入口6導入製程氣體後，將反應室1內之壓力設定為2 Pa，藉由高頻電源3(13.56 MHz、0.22 W/cm2 )而激發製程氣體，然後將所生成之活性種供給至下部電極4上所設置之試樣8而進行蝕刻。
作為試樣8，使用於單晶矽晶圓上形成5 μm之SiO2 膜或氮化矽膜，並於膜上塗佈設置有線寬為0.3 μm之開口部之抗蝕劑而成者。
針對試樣8，藉由C4 F6 、CF4 、F2 、及反-1,3,3,3-四氟丙烯(略記為1234ze(E))、或者1234ze(E)與2,3,3,3-四氟丙烯(略記為1234yf)之混合氣體(體積比80/20)之各氣體與氧氣的混合氣體，於2Pa之製程壓力下進行30分鐘蝕刻。
蝕刻處理後，對矽晶圓剖面進行SEM(Scanning Electron Microscope，掃描電子顯微鏡)觀察，藉此比較蝕刻速度、縱橫比及側蝕(側壁之削減量)之與開口部線寬之比率。側蝕率R(%)如圖2所示般，由R=(a/b)×100表示。將蝕刻試驗結果示於表1。
如根據表1而明確般，本發明之[實施例1]、[實施例2]、[實施例5]、[實施例7]、[實施例9]之乾式蝕刻劑與[比較例1]、[比較例2]、[比較例5]、[比較例6]、[比較例9]、[比較例11]所示之CF4 、C4 F6 ，F2 相比，對於SiO2 為高縱橫比、低側蝕率，且可獲得良好之接觸孔加工形狀。本發明之[實施例3]、[實施例4]、[實施例6]、[實施例8]、[實施例10]之乾式蝕刻劑與[比較例3]、[比較例4]、[比較例7]、[比較例8]、[比較例10]、[比較例12]所示之CF4 ，C4 F6 ，F2 相比，對於氮化矽為高縱橫比、低側蝕率，且可獲得良好之接觸孔加工形狀。又，如[實施例5]、[實施例6]、[實施例9]、[實施例10]所示，於使用1234ze(E)與1234yf之混合氣體之乾式蝕刻劑之情形時，與氧氣之反應性較高，具有可燃性，且使用時安全性存在問題之1234yf藉由與1234ze(E)混合，而可提高安全性，又，即便降低流量及氧氣流量，亦與其他實施例相同，獲得縱橫比、側蝕率良好之接觸孔加工形狀。
利用具有0.1 μm之開口寬度之試樣實施與上述試驗相同條件下的蝕刻試驗，獲得相同之結果。
根據以上之[實施例1]~[實施例10]之結果，可確認本發明之乾式蝕刻劑與[比較例1]~[比較例12]之先前已知之CF4 、C4 F6 相比，縱橫比、側蝕率較小，且可獲得良好之接觸孔加工形狀。
產業上之可利用性
本發明中作為對象之1,1,1,3-四氟丙烯與添加氣體及惰性氣體之混合氣體可用作乾式蝕刻劑。又，使用該乾式蝕刻劑之蝕刻方法亦可用作半導體之製造方法。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但當然可於不脫離本發明之宗旨之範圍內，根據本領域從業人員之常識，對以上之實施形態進行適當變更、改良。
1．．．反應室
3．．．高頻電源
4．．．下部電極
5．．．上部電極
6．．．氣體導入口
8．．．試樣
圖1係本發明中所使用之實驗裝置之概略圖。
圖2係表示藉由蝕刻處理而獲得之矽晶圓上之開口部之圖。
1．．．反應室
3．．．高頻電源
4．．．下部電極
5．．．上部電極
6．．．氣體導入口
8．．．試樣

Claims (7)

  1. 一種乾式蝕刻劑，其包含1,3,3,3-四氟丙烯、作為添加氣體之氧化性或還原性氣體、及惰性氣體。
  2. 如請求項1之乾式蝕刻劑，其中氧化性或還原性氣體為選自由H2 、O2 、O3 、CO、CO2 、COCl2 、COF2 、CF3 OF、NO2 、F2 、NF3 、Cl2 、Br2 、I2 、CH4 、C2 H2 、C2 H4 、C2 H6 、C3 H4 、C3 H6 、C3 H8 、HF、HI、HBr、HCl、NO、NH3 、及YFn(式中，Y表示Cl、Br、或者I，n表示整數，1≦n≦7)所組成之群中之至少一種氣體。
  3. 如請求項1之乾式蝕刻劑，其中惰性氣體為選自由N2 、He、Ar、Ne、及Kr所組成之群中之至少一種氣體。
  4. 如請求項1之乾式蝕刻劑，其中1,3,3,3-四氟丙烯之含有率為1~45體積%。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項之乾式蝕刻劑，其更包含選自由CF4 、CF3 H、CF2 H2 、CFH3 、C2 F6 、C2 F4 H2 、C2 F5 H、C3 F8 、C3 F7 H、C3 F6 H2 、C3 F5 H3 、C3 F4 H4 、C3 F3 H5 、C3 F5 H、C3 F3 H、C4 F8 、C4 F6 、C5 F8 、及C5 F10 所組成之群中之至少一種氣體。
  6. 一種乾式蝕刻方法，其係使用將如請求項1至請求項5中任一項之乾式蝕刻劑電漿化而獲得之電漿氣體，對選自由二氧化矽、氮化矽、多晶矽、非晶矽、及碳化矽所組成之群中之至少一種矽系材料選擇性地進行蝕刻。
  7. 一種乾式蝕刻方法，其係使用(A)1,3,3,3-四氟丙烯，(B)選自由H2 、O2 、CO、及COF2 所組成之群中之至少一種 以上之氣體，及Ar，並將(A)、(B)、及Ar之體積流量比分別設為1~45%：1~50%：5~98%(其中，各氣體之體積流量比之合計為100%)，而對選自由二氧化矽、氮化矽、多晶矽、非晶矽及碳化矽所組成之群中之至少一種矽系材料選擇性地進行蝕刻。
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