TWI491710B - Dry etchants and dry etching methods using them - Google Patents

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Tomonori Umezaki
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Description

乾式蝕刻劑及使用其之乾式蝕刻方法
本發明係關於一種氟化丙炔類之用途，更詳細而言係關於一種乾式蝕刻劑及使用其之半導體之乾式蝕刻方法。
如今，於半導體製造中需求極微細之處理技術，乾式蝕刻法代替濕式法而逐漸成為主流。乾式蝕刻法係於真空空間中產生電漿，於物質表面上以分子單位形成微細圖案之方法。
於二氧化矽(SiO2 )等半導體材料之蝕刻中，為增大相對於被用作基底材料之矽、多晶矽、氮化矽等的SiO2 之蝕刻速度，一直使用CF4 、CHF3 、C2 F6 、C3 F8 、C4 F8 等全氟碳(PFC)類或氫氟碳(HFC)類作為蝕刻劑。然而，該等PFC類或HFC類均係大氣壽命較長之物質，具有較高之全球暖化係數(GWP)，故於京都議定書(COP3)中成為被限制排放之物質。於半導體產業中，由於經濟性較高，故謀求可實現微細化之低GWP之代替物質。
專利文獻1中揭示有使用含有具有4~7個碳原子之全氟酮的反應性氣體作為清潔氣體或蝕刻氣體之方法。然而，由於該些全氟酮之分解物質中含有較多之高GWP之PFC、或含有沸點相對較高之物質，故未必適宜作為蝕刻氣體。
專利文獻2中揭示有使用具有2~6個碳原子之氫氟醚(HFE)作為乾式蝕刻氣體之方法。
此種背景下，謀求開發出具有更低之GWP、且於工業上亦容易製造之化合物，而對使用分子內具有雙鍵、三鍵之不飽和氟碳的作為蝕刻用途之應用進行了研究。作為與其相關之先前技術，專利文獻3中揭示有除了包含Ca F2a+1 OCF=CF2 之醚類以外，將CF3 CF=CFH、CF3 CH=CF2 等氟化烯烴類用於蝕刻Si膜、SiO2 膜、Si3 N4 膜或高熔點金屬矽化物膜之方法。
又，專利文獻4中揭示有一種電漿蝕刻方法，其特徵在於：使用六氟-2-丁炔、六氟-1,3-丁二烯及六氟丙烯等作為蝕刻氣體。
專利文獻5中揭示有以下方法：使用含有(a)選自由六氟丁二烯、八氟戊二烯、五氟丙烯或三氟丙炔所組成之群中之不飽和氟碳，(b)選自由單氟甲烷或二氟甲烷所組成之群中的氫氟甲烷及(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。
專利文獻6中揭示有使用碳數5或6之鏈狀全氟炔烴作為電漿反應氣體。
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9-192002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
PFC類或HFC類由於GWP較高，故為限制對象物質，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由於分解物質中含有較多之高GWP之PFC、或製造困難而不經濟，故謀求開發出對地球環境之影響較小、且具有所必需之性能的乾式蝕刻劑。又，電漿蝕刻之情形時，例如利用由CF4 之氣體所生成之F自由基將SiO2 等向性地蝕刻，但於要求微細加工之乾式蝕刻中，較佳為相較於等向性而對異向性蝕刻更具有指向性之蝕刻劑，進而期望開發出地球環境負荷較小、且經濟性較高之蝕刻劑。
又，迄今為止之使用蝕刻氣體之技術中，需要專利文獻5所記載般之複雜之步驟或裝置、有限之溫度條件或基板、對氣體之振動施加等操作，而有製程範圍較狹窄之問題。
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最適化而製程範圍較廣、不使用特殊裝置便可獲得良好之加工形狀的乾式蝕刻劑，及使用該乾式蝕刻劑之乾式蝕刻方法。
本發明者們反覆進行了潛心研究，結果發現了於乾式蝕刻中適合於異向性蝕刻、且對地球環境之影響更小之代替物質。具體而言發現，藉由將於作為氟化丙炔類之CF3 C≡CX(其中，X表示H、F、Cl、Br、I、CH3 、CFH2 或CF2 H)中添加O2 、O3 、CO、CO2 、COCl2 、COF2 等含氧氣體、鹵素氣體或鹵素化合物氣體之任一種而成之混合氣體，或者將該等氣體與N2 、He、Ar等惰性氣體添加而成之混合氣體用作乾式蝕刻劑，可獲得良好之加工形狀。
即，本發明具有以下特徵。
[第1發明]
一種乾式蝕刻劑，其含有：(A)化學式CF3 C≡CX(其中，X表示H、F、Cl、Br、I、CH3 、CFH2 或CF2 H)所示之氟化丙炔；(B)選自由O2 、O3 、CO、CO2 、COCl2 及COF2 所組成之群中之至少一種氣體；(C)選自由F2 、NF3 、Cl2 、Br2 、I2 及YFn (式中，Y表示Cl、Br或I；n表示整數，為1≦n≦5)所組成之群中之至少一種氣體；及(D)選自由CF4 、CHF3 、C2 F6 、C2 F5 H、C2 F4 H2 、C3 F8 、C3 F4 H2 、C3 ClF3 H及C4 F8 所組成之群中之至少一種氣體中的任一種。
[第2發明]
如第1發明之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔為3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CH)、1-氟-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CF)、1-氯-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CCl)、或1-溴-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CBr)。
[第3發明]
如第2發明之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔為3,3,3-三氟丙炔。
[第4發明]
如第1發明至第3發明中任一項之乾式蝕刻劑，其進而含有作為惰性氣體之選自由N2 、He、Ar、Ne及Kr所組成之群中之至少一種氣體。
[第5發明]
如第1發明至第4發明中任一項之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔之含有率為5~95體積%。
[第6發明]
一種乾式蝕刻方法，其包括：將如第1發明至第5發明中任一項之乾式蝕刻劑加以電漿化而產生電漿氣體；及使用所產生之電漿氣體，對選自由二氧化矽、氮化矽及碳化矽所組成之群中之至少一種矽系材料進行選擇性蝕刻。
[第7發明]
如第6發明之乾式蝕刻方法，其中乾式蝕刻劑包含(A)CF3 C≡CH，(E)選自由O2 、CO及COF2 所組成之群中之至少一種氧化性氣體以及Ar，且(A)CF3 C≡CH、(E)氧化性氣體及Ar之體積流量比分別為5~95%:1~50%:4~94%(其中，各氣體之體積流量比合計為100)。
[第8發明]
如第6發明之乾式蝕刻方法，其中乾式蝕刻劑包含(A)CF3 C≡CH，(E)選自由O2 、CO及COF2 所組成之群中之至少一種氧化性氣體，H2 以及Ar，且(A)CF3 C≡CH、(E)氧化性氣體、H2 及Ar之體積流量比分別為5~95%:1~50%:1~50%:3~93%(其中，各氣體之體積流量比合計為100)。
[第9發明]
如第6發明之乾式蝕刻方法，其中乾式蝕刻劑包含(A)選自由CF3 C≡CF、CF3 C≡CCl及CF3 C≡CBr所組成之群中之至少一種(A)1-鹵代-3,3,3-三氟丙炔，(F)選自由O2 、CO、H2 及COF2 所組成之群中之至少一種添加氣體以及Ar，且(A)1-鹵代-3,3,3-三氟丙炔、(F)添加氣體及Ar之體積流量比分別為5~95%:3~50%:2~92%(其中，各氣體之體積流量比合計為100)。
首先，對本發明之乾式蝕刻劑加以說明。
本發明之乾式蝕刻劑之特徵在於：含有化學式CF3 C≡CX所示之氟化丙炔作為有效成分，且混合使用其他的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。
本發明中作為乾式蝕刻劑之有效成分而使用之氟化丙炔CF3 C≡CX只要氟原子與碳原子數之比(F/C比)為1.34以下，則並無特別限定，具體可列舉X為H、F、Cl、Br、I、CH3 、CFH2 、CF2 H、CClH2 、CBrH2 、CCl2 H、CBr2 H、CClFH、CBrFH等之氟化丙炔。
作為乾式蝕刻劑之有效成分而使用之氟化丙炔CF3 C≡CX於分子內具有不飽和之三鍵，故具有大氣中之分解性，對全球暖化之作用與目前被用作乾式蝕刻劑之CF4 或CF3 H等PFC類或HFC類相比較特別低。即便係含有Cl或Br之含氟丙炔，亦由於該等之大氣壽命極短，故可預料臭氧破壞係數低至可忽視之程度。又，氟化丙炔CF3 C≡CX具有以下特徵：分子中之三鍵藉由單鍵而與三氟甲基(CF3 基)相連，頻繁產生蝕刻效率較高之CF3 + 離子，另一方面，三鍵部分形成聚合物而堆積。
為使蝕刻劑中之碳原子高分子化而防止被蝕刻材之側壁之非選擇性之蝕刻，較佳為F/C比以儘可能接近1之方式調整。
進而，對於含有Cl、Br或I之3,3,3-三氟丙炔類而言，可期待灰化處理效果，故可一邊將側壁上堆積之氟碳膜有效率地去除一邊進行異向性蝕刻。又，亦可於蝕刻結束後使用O2 等氧化性氣體進行灰化處理。
因此，作為氟化丙炔CF3 C≡CX，較佳為X為H時之3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CH)，或X為F、Cl或Br時之1-鹵代-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CF、CF3 C≡CCl、CF3 C≡CBr)，特佳為分子中之F/C比小至1之3,3,3-三氟丙炔。
又，本發明中使用之氟化丙炔CF3 C≡CX例如可利用日本專利特開2008-285471等先前公知之方法製造獲取。
本發明之乾式蝕刻劑可於各種乾式蝕刻條件下使用，較佳為根據對象膜之物性、生產性、微細精度等添加各種添加劑。
本發明中，乾式蝕刻劑中之氟化丙炔CF3 C≡CX之含量較佳為5~95體積%，特佳為將氟化丙炔CF3 C≡CX之含量設定為20~90體積%左右，將添加氣體之含量設定為10~80體積%左右。
作為添加氣體，可使用O2 、F2 等氧化性氣體或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」)。
於為提高生產性而提高蝕刻速度時，較佳為使用氧化性氣體作為添加氣體。具體可例示O2 、O3 、CO2 、CO、COCl2 、COF2 等含氧氣體，F2 、NF3 、Cl2 、Br2 、I2 、YFn(式中，Y表示Cl、Br或I，n表示整數，1≦n≦5)等鹵素氣體。進而，特佳為O2 、CO、COF2 、F2 、NF3 、Cl2 。該氣體亦可添加一種或將兩種以上混合添加。
氧化性氣體之添加量依存於輸出等之裝置之形狀、性能或對象膜特性，通常為流量之1/20~30倍。較佳為氟化丙炔CF3 C≡CX之流量之1/10~10倍。若以該量以上而添加時，有損及氟化丙炔CF3 C≡CX之優異之異向性蝕刻性能之情形。
特別是若添加氧，則可選擇性地加快金屬之蝕刻速率。即，可顯著提高相對於氧化物之金屬之蝕刻速度之選擇比，可實現金屬之選擇蝕刻。
於期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 、HI、HBr、HCl、CO、NO、NH3 、H2 所例示之還原性氣體。
還原性氣體之添加量為氟化丙炔CF3 C≡CX：還原性氣體(莫耳比)=10:1~1:5，較佳為5:1~1:1。當添加量過多時，有起蝕刻作用之F自由基明顯減少、生產性下降之情形。上述還原性氣體中特別是若添加H2 、C2 H2 ，則SiO2 之蝕刻速度不變化，相對於此Si之蝕刻速度下降，選擇性變高，故結果可相對於底層之矽而選擇性地蝕刻SiO2 。
僅使用三氟丙炔等氟化丙炔之情況下亦有充分效果，但為了可進一步提高異向性蝕刻，可添加CF4 、CHF3 、CH2 F2 、CH3 F、C2 F6 、C2 F4 H2 、C2 F5 H、C3 F4 H2 、C3 F5 H、C3 ClF3 H等氣體。
該等氣體之添加量較佳為相對於氟化丙炔CF3 C≡CX而為10倍以下。若為10倍以上，則有損及氟化丙炔CF3 C≡CX之優異之蝕刻性能之情形。
本發明之蝕刻劑視需要亦可在添加氧化性氣體之同時添加N2 、He、Ar、Ne、Kr等惰性氣體。該等惰性氣體亦可用作稀釋劑，特別是Ar，藉由與氟化丙炔CF3 C≡CX之協同效果而可獲得更高之蝕刻速率。
惰性氣體之添加量依存於輸出、排氣量等之裝置之形狀、性能或對象膜特性，較佳為氟化丙炔CF3 C≡CX之流量之1/10~30倍。
以下例示本發明之乾式蝕刻劑之較佳組成。又，各例中，各氣體之體積%合計為100%。
例如，於CF3 C≡CH：含氧氣體或含鹵素氣體(O2 、CO、COF2 、F2 、Cl2 等)之情況下，體積%較佳為設定為5~95%:5~95%，進而，特佳為設定為20~80%:20~80%。
於CF3 C≡CH：含氧氣體或含鹵素氣體(O2 、CO、COF2 、F2 、Cl2 等)：惰性氣體(Ar等)之情形下，體積%較佳為設定為5~95%:1~50%:4~94%，進而，特佳為設定為5~80%:10~40%:10~85%。
於CF3 C≡CH：含氧氣體或含鹵素氣體(O2 、CO、COF2 、F2 、Cl2 等)：還原性氣體(H2 等)之情況下，體積%較佳為設定為5~95%:1~50%:4~94%，進而，特佳為設定為10~80%:10~40%:10~80%。
於CF3 C≡CH：含氧氣體或含鹵素氣體(O2 、CO、COF2 、F2 、Cl2 等)：還原性氣體(H2 等)：惰性氣體(Ar等)之情況下，體積%較佳為設定為5~95%:1~50%:1~50%:3~93%，進而，特佳為設定為5~80%:5~40%:5~40%:10~85%。
於CF3 C≡CX(CF3 C≡CF、CF3 C≡CCl、CF3 C≡CBr)：氧化性氣體或還原性氣體(O2 、CO、COF2 、F2 、Cl2 、H2 等)之情況下，體積%較佳為設定為5~95%:5~95%，進而，特佳為設定為20~80%:20~80%。
又，於CF3 C≡CX(CF3 C≡CF、CF3 C≡CCl、CF3 C≡CBr)：氧化性氣體或還原性氣體(O2 、CO、COF2 、F2 、Cl2 、H2 等)：惰性氣體(Ar等)之情況下，體積流量比率較佳為設定為5~95%:3~50%:2~92%，進而，特佳為設定為10~80%:10~40%:10~80%。
繼而，對使用本發明之乾式蝕刻劑之蝕刻方法加以說明。
本發明之乾式蝕刻劑可應用於各種被加工物，可應用於疊層於矽晶圓、金屬板、玻璃、單晶、多晶等之基板上的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，具體而言為氧化物、氮化物、碳化物、氟化物、氧氟化物、矽化物及該等之合金之蝕刻等各種被加工物。特別對於半導體材料可有效應用，作為半導體材料，特別可列舉：矽、二氧化矽、氮化矽、碳化矽、氧氟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、氧氟化鉭，鉿、氧化鉿、矽氧化鉿、鉿鋯氧化物。
又，使用本發明之乾式蝕刻劑之蝕刻方法可無特別限定地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、微波蝕刻等之蝕刻方法或反應條件。
本發明之蝕刻方法係藉由以下方式而進行：於蝕刻處理裝置內產生作為對象之丙烯類之電漿，對位於裝置內之對象之被加工物之特定部位進行蝕刻。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等，將設有特定之開口部之阻劑塗佈於上部，以去除矽系氧化物或氮化矽膜之方式蝕刻阻劑開口部。
進行蝕刻時，關於壓力，為了進行異向性蝕刻，較佳於氣體壓力為0.133~133 Pa之壓力下進行蝕刻。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之壓力則有阻劑選擇比受損之情形。
關於進行蝕刻時之氟化丙炔CF3 C≡CX及含氧氣體、還原性氣體或含鹵素氣體(O2 、CO、H2 、COF2 、F2 、Cl2 等)、惰性氣體(Ar等)各自之體積流量比率，能以與上述體積%相同之比率進行蝕刻。
所使用之氣體流量係依存於蝕刻裝置之反應器容量、晶圓尺寸，較佳為10 SCCM~10000 SCCM之間之流量。
又，蝕刻溫度較佳為300℃以下，特別是為進行異向性蝕刻，較理想為設定為240℃以下。若為超過300℃之高溫，則進行等向性蝕刻之傾向增強，無法獲得所必需之加工精度，又，阻劑明顯被蝕刻，故欠佳。
進行蝕刻處理之反應時間並無特別限定，大致為5分~30分左右。然而，因依存於蝕刻處理後之過程，故較佳為業者一邊觀察蝕刻之狀況一邊適當進行調整。
藉由與氫或含氫之化合物氣體混合使用，或者使壓力、流量、溫度等變得適合，可提昇例如接觸孔之加工時的矽與矽氧化膜之蝕刻速度之選擇性。
實施例
以下，藉由實施例對本發明加以更詳細說明，但本發明不限定於該等實施例。
[實施例1~15]
藉由圖1所示之實驗裝置，將包含3,3,3-三氟丙炔CF3 C≡CH、添加氣體及視需要之惰性氣體的乾式蝕刻劑用於接觸孔加工。
如圖1所示，實驗裝置具備腔室1、接地線2、高頻電源3(13.56 MHz，2.2 W/cm2 )、第1氣體導入口4、第2氣體導入口5、第3氣體導入口6、藍寶石管7、壓力計8及排氣氣體管路9，自第1氣體導入口4、第2氣體導入口5及第3氣體導入口6將3,3,3-三氟丙炔CF3 C≡CH、添加氣體及惰性氣體分別導入至藍寶石管7中，於藍寶石管7內，使用高頻電源3將所導入之氣體激發而生成活性種，將所生成之活性種供給於設置於腔室1內之試樣固持器10上之試樣11，進行蝕刻。蝕刻時之腔室1之氣體壓係設定為1.33 Pa，基板溫度係設定為200℃。又，作為試樣11，使用在單晶矽晶圓上形成SiO2 或氮化矽層間絕緣膜，進而形成有設有開口部之阻劑‧遮罩作為該SiO2 或氮化矽之蝕刻遮罩者。蝕刻後，對阻劑開口部周邊之加工形狀、SiO2 或氮化矽蝕刻速度之對阻劑比實施測定。其結果示於表1中。
[比較例1~4]
於比較例1、比較例2及比較例3中將CF4 、C4 F6 (CF2 =CF-CF=CF2)、3,3,3-三氟丙炔CF3 C≡CH分別單獨用作乾式蝕刻劑，於比較例4中將3,3,3-三氟丙炔CF3 C≡CH與Ar混合而用作乾式蝕刻劑，除此使用，與實施例1~15同樣地實施接觸孔加工。將比較例1~4之阻劑開口部周邊之加工形狀、SiO2 或氮化矽蝕刻速度之對阻劑比之測定結果示於表1中。
如表1所示，比較例1~4中，對阻劑選擇比、縱橫比均較小，可見局部之頂部塌陷及側壁凹痕。
另一方面，於使用實施例1~4、6、11~15之於3,3,3-三氟丙炔CF3 C≡CH中添加有氧化性之添加氣體的乾式蝕刻劑(本發明之乾式蝕刻劑)時，與不使用氧化性氣體之比較例1或比較例4相比較，蝕刻速度、對阻劑選擇比或縱橫比更大，可獲得良好之接觸孔加工形狀。
於使用實施例7、9、10之於3,3,3-三氟丙炔CF3 C≡CH中添加有CF4 、C2 F6 、C4 F8 之添加氣體的乾式蝕刻劑(本發明之乾式蝕刻劑)時，亦為實用上可充分使用之蝕刻速度、對阻劑選擇比、縱橫比，可獲得良好之接觸孔加工形狀。
於使用實施例5、8之於3,3,3-三氟丙炔CF3 C≡CH中添加有作為第2氣體之CO、作為第3氣體之Ar的乾式蝕刻劑時，亦係蝕刻速度、對阻劑選擇比、縱橫比均較大，可獲得良好之接觸孔加工形狀。
特別是於乾式蝕刻劑中添加有H2 之實施例2、實施例3及實施例15中，可獲得良好之對阻劑選擇比。
進而，於使用氮化矽作為層間絕緣膜之實施例14或實施例15中，亦可獲得良好之接觸孔加工形狀。
[實施例16~29]
代替3,3,3-三氟丙炔CF3 C≡CH而使用氟化丙炔CF3 C≡CX(X=F、Cl、Br、I、CH3 、CFH2 、CF2 H)作為乾式蝕刻劑之有效成分，除此以外，與實施例1~15同樣地實施接觸孔加工。蝕刻後，對阻劑開口部周邊之加工形狀、SiO2 或氮化矽蝕刻速度之對阻劑比實施測定。其結果示於表2中。
[比較例5~6]
於比較例5中單獨使用CF4 作為乾式蝕刻劑，比較例6中將CF4 與O2 混合用作乾式蝕刻劑，除此以外，與實施例16~29同樣地實施接觸孔加工。將比較例5~6之阻劑開口部周邊之加工形狀、SiO2 或氮化矽蝕刻速度之對阻劑比之測定結果示於表2中。
如表2所示，比較例5~6中，對阻劑選擇比、縱橫比均較小，可見局部之頂部塌陷與側壁凹痕。
另一方面，於使用實施例19~23、25、28、29之於氟化丙炔CF3 C≡CX中添加有氧化性之添加氣體的乾式蝕刻劑(本發明之乾式蝕刻劑)時，蝕刻速度、對阻劑選擇比、縱橫比均較大，可獲得良好之接觸孔加工形狀。
於使用實施例24之於氟化丙炔CF3 C≡CX中添加有作為第2氣體之CO、作為第3氣體之Ar的乾式蝕刻劑(本發明之乾式蝕刻劑)時，亦係蝕刻速度、對阻劑選擇比、縱橫比均較大，可獲得良好之接觸孔加工形狀。
特別是於乾式蝕刻劑中添加有H2 之實施例28中，可獲得良好之對阻劑選擇比。
又，於乾式蝕刻劑中添加有CF4 、CH3 F之添加氣體的實施例26、27亦為實用上可充分使用之蝕刻速度、對阻劑選擇比、縱橫比，可獲得良好之接觸孔加工形狀。
如上所述，作為本發明之乾式蝕刻劑之有效成分的氟化丙炔CF3 C≡CX由於分子內具有1個不飽和三鍵，故具有大氣中之分解性，對全球暖化之作用與CF4 或CF3 H等PFC類或HFC類相比較亦特別低，因此於用作乾式蝕刻劑時，發揮對環境之負荷較輕之效果。進而，藉由與作為第二氣體之含氧氣體、含鹵素氣體或作為第三氣體之惰性氣體混合，可飛躍性地擴大製程範圍，於不實施特殊之基板之激發操作等的情況下亦可應對要求高縱橫比之加工。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但當然可於不偏離本發明主旨之範圍內根據業者之常識對以下實施形態加以適當變更、改良。
1．．．腔室
2．．．接地線
3．．．高頻電源
4．．．第1氣體導入口
5．．．第2氣體導入口
6．．．第3氣體導入口
7．．．藍寶石管
8．．．壓力計
9．．．排氣氣體管路
10．．．試樣固持器
11．．．試樣
圖1係實施例中使用之遙控電漿裝置之概略圖之一例。
1．．．腔室
2．．．接地線
3．．．高頻電源
4．．．第1氣體導入口
5．．．第2氣體導入口
6．．．第3氣體導入口
7．．．藍寶石管
8．．．壓力計
9．．．排氣氣體管路
10．．．試樣固持器
11．．．試樣

Claims (12)

  1. 一種乾式蝕刻劑，其特徵在於：其係用以蝕刻選自由二氧化矽及氮化矽所組成之群中之至少一種矽材料者，且含有(A)化學式CF3 C≡CX(其中，X表示H、F、Cl、Br、I、CH3 、CFH2 或CF2 H)所示之氟化丙炔，及下述氣體中之任一種：(B)選自由O2 、O3 、CO、CO2 、COCl2 及COF2 所組成之群中之至少一種氣體；(C)選自由F2 、NF3 、Cl2 、Br2 、I2 及YFn (式中，Y表示Cl、Br或I；n表示整數，且1≦n≦5)所組成之群中之至少一種氣體；(D)選自由CF4 、CHF3 、C2 F6 、C2 F5 H、C2 F4 H2 、C3 F8 、C3 F4 H2 、C3 ClF3 H及C4 F8 所組成之群中之至少一種氣體。
  2. 如請求項1之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔為3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CH)、1-氟-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CF)、1-氯-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CCl)、或1-溴-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CBr)。
  3. 如請求項1之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔為1-氟-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CF)、1-氯-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CCl)、1-溴-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CBr)、或1-碘-3,3,3-三氟丙炔(CF3 C≡CI)。
  4. 如請求項1之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔為3,3,3-三氟丙炔。
  5. 如請求項1之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔與(C)選自由F2 、NF3 、Cl2 、Br2 、I2 及YFn (式中，Y表示Cl、Br或I；n 表示整數，且1≦n≦5)所組成之群中之至少一種氣體組合使用。
  6. 如請求項1至5中任一項之乾式蝕刻劑，其進而含有惰性載氣的選自由N2 、He、Ar、Ne及Kr所組成之群中之至少一種氣體。
  7. 如請求項1至5中任一項之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔之含有率為5~95體積%。
  8. 如請求項6之乾式蝕刻劑，其中氟化丙炔之含有率為5~95體積%。
  9. 一種乾式蝕刻方法，其包括：將如請求項1至8中任一項之乾式蝕刻劑加以電漿化而產生電漿氣體；及使用所產生之電漿氣體，對選自由二氧化矽及氮化矽所組成之群中之至少一種矽系材料進行選擇性蝕刻。
  10. 如請求項9之乾式蝕刻方法，其中乾式蝕刻劑包含(A)CF3 C≡CH，(E)選自由O2 、CO及COF2 所組成之群中之至少一種氧化性氣體以及Ar，且(A)CF3 C≡CH、(E)氧化性氣體及Ar之體積流量比分別為5~95%：1~50%：4~94%(其中，各氣體之體積流量比合計為100)。
  11. 如請求項9之乾式蝕刻方法，其中乾式蝕刻劑包含(A)CF3 C≡CH，(E)選自由O2 、CO及COF2 所組成之群中之至少一種氧化性氣體，H2 及Ar，且(A)CF3 C≡CH、(E)氧化性氣體、H2 及Ar之體積流量比分別為5~95%：1~50%：1~50%：3~93%(其中，各氣體之體積流量比合計為100)。
  12. 如請求項9之乾式蝕刻方法，其中乾式蝕刻劑包含(A)選自由CF3 C≡CF、CF3 C≡CCl及CF3 C≡CBr所組成之群中之至少一種的(A)1-鹵代-3,3,3-三氟丙炔，(F)選自由O2 、CO、H2 及COF2 所組成之群中的至少一種添加氣體以及Ar，且(A)1-鹵代-3,3,3-三氟丙炔、(F)添加氣體及Ar之體積流量比分別為5~95%：3~50%：2~92%(其中，各氣體之體積流量比合計為100)。
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