TWI765581B - 乾蝕刻方法、半導體元件之製造方法，及清潔方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供不使用電漿而可選擇性且以充分蝕刻速度蝕刻含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬之蝕刻對象物之乾蝕刻方法。乾蝕刻方法具備將含有溴或碘與氟之化合物的鹵氟化物之蝕刻氣體與具有利用蝕刻氣體蝕刻之對象的蝕刻對象物之被蝕刻構件(12)接觸，不使用電漿而將蝕刻對象物蝕刻之乾蝕刻步驟。蝕刻對象物含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬。

Description

乾蝕刻方法、半導體元件之製造方法，及清潔方法
本發明有關乾蝕刻方法、半導體元件之製造方法及清潔方法。
含有鈦(Ti)、銦(In)、錫(Sn)等之金屬的材料有時使用作為半導體元件之硬遮罩或電極材料。為了利用含前述金屬之材料作為半導體元件材料時，需要將含前述金屬之材料微細加工為期望形狀之技術，但含前述金屬之材料多數係幾乎不具有蒸氣壓之難蝕刻材料。 因此，以往以藉由使接觸含有氧化劑、螯合劑、氟化物離子之溶液而去除含前述金屬之材料之濕蝕刻法的微細加工為主流(例如參考專利文獻1)。 然而，若採用濕蝕刻法作為半導體元件之蝕刻製程，則亦會蝕刻到半導體元件中本來不應被蝕刻之部分，而有失去半導體元件之特性之虞。
另一方面，自半導體元件之表面或半導體元件之製造裝置之腔室內面等，藉乾蝕刻法去除構成半導體元件之材料的方法為已知。例如專利文獻2中，揭示去除伴隨用以製造半導體元件之處理而堆積於腔室內面之金屬堆積物之方法。專利文獻2中揭示之方法係藉由對半導體元件之製造裝置之腔室內同時供給氟氣以外之鹵素單體氣體與氟氣，而於腔室內生成鹵氟化物，使該含有鹵氟化物之蝕刻氣體與金屬堆積物接觸而去除金屬堆積物之方法。 然而，專利文獻2揭示之方法由於鹵氟化物生成時需要高溫，故有對半導體元件之製造裝置產生較大負荷之問題。且，由於蝕刻氣體為鹵氟化物與未反應之鹵素單體氣體之混合氣體，故有無法獲得充分蝕刻速度之虞。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公表公報2008年第536312號 [專利文獻2]日本專利公開公報2001年第267241號
[發明欲解決之課題]
本發明之課題在於提供不使用電漿而可選擇性且以充分蝕刻速度蝕刻含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬之蝕刻對象物之乾蝕刻方法、半導體元件之製造方法及清潔方法。 [用以解決課題之手段]
為了解決上述課題，本發明之一態樣係如以下之[1]~[11]。 [1]一種乾蝕刻方法，其具備將含有溴或碘與氟之化合物的鹵氟化物之蝕刻氣體與具有利用前述蝕刻氣體蝕刻之對象的蝕刻對象物之被蝕刻構件接觸，不使用電漿而將前述蝕刻對象物蝕刻之乾蝕刻步驟，前述蝕刻對象物含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬。
[2]如[1]之乾蝕刻方法，其中前述鹵氟化物係選自一氟化溴、三氟化溴、五氟化溴、五氟化碘及七氟化碘之至少一種。 [3]如[1]或[2]之乾蝕刻方法，其中前述蝕刻氣體係含有前述鹵氟化物與惰性氣體之混合氣體。
[4]如[1]至[3]中任一項之乾蝕刻方法，其中前述蝕刻氣體中含有之鹵素單體氣體之含量未達5體積%。 [5]如[1]至[4]中任一項之乾蝕刻方法，其中前述乾蝕刻步驟係於40℃以上250℃以下之溫度條件進行。 [6]如[1]至[4]中任一項之乾蝕刻方法，其中前述乾蝕刻步驟係於80℃以上150℃以下之溫度條件進行。 [7]如[1]至[6]中任一項之乾蝕刻方法，其中前述乾蝕刻步驟係於1Pa以上100kPa以下之壓力條件進行。
[8]如[1]至[7]中任一項之乾蝕刻方法，其中前述被蝕刻構件具有並非利用前述蝕刻氣體蝕刻之對象的非蝕刻對象物與前述蝕刻對象物， 前述非蝕刻對象物具有選自銅、鎳、鈷及光阻劑之至少一種， 相對於前述非蝕刻對象物而選擇性蝕刻前述蝕刻對象物。 [9]如[1]至[8]中任一項之乾蝕刻方法，其中前述蝕刻對象物係選自前述金屬之單體、前述金屬之氧化物、前述金屬之氮化物、前述金屬之氮氧化物及前述金屬之氧氟化物之至少一種。
[10]一種半導體元件之製造方法，其係使用如[1]至[9]中任一項之乾蝕刻方法製造半導體元件的半導體元件之製造方法， 前述被蝕刻構件係具有前述蝕刻對象物之半導體基板， 且該製造方法具備藉由前述蝕刻自前述半導體基板去除前述蝕刻對象物之至少一部分之處理步驟。
[11]一種清潔方法，其係使用如[1]至[9]中任一項之乾蝕刻方法清潔半導體元件之製造裝置之腔室內面之清潔方法， 前述被蝕刻構件係前述腔室，前述腔室於其內面具有伴隨前述半導體元件之製造裝置之運轉而附著之附著物，前述附著物係前述蝕刻對象物， 且該清潔方法具備藉由前述蝕刻自前述腔室之內面去除前述附著物之清潔步驟。 [發明效果]
依據本發明，可不使用電漿而可選擇性且以充分蝕刻速度蝕刻含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬元素之蝕刻對象物。
以下針對本發明之一實施形態加以說明。又，本實施形態係顯示本發明之一例，本發明並非限定於本實施形態。又，本實施形態可加入各種變更或改良，該加入各種變更或改良之形態亦可包含於本發明。
本實施形態之乾蝕刻方法具備將含有溴(Br)或碘(I)與氟(F)之化合物的鹵氟化物之蝕刻氣體與具有利用蝕刻氣體蝕刻之對象的蝕刻對象物之被蝕刻構件接觸，不使用電漿而將蝕刻對象物蝕刻之乾蝕刻步驟。而且蝕刻對象物含有選自鈦(Ti)、銦(In)及錫(Sn)之至少一種金屬。
蝕刻氣體與蝕刻對象物接觸時，蝕刻氣體中之鹵氟化物與蝕刻對象物中之前述金屬反應，生成前述金屬之氟化物。由於前述金屬之氟化物具有揮發性，故藉由前述金屬之氟化物揮發而進行蝕刻對象物之蝕刻。
因此，依據本實施形態之乾蝕刻方法，可不使用電漿而可選擇性且以充分蝕刻速度蝕刻含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬之蝕刻對象物。亦即，相對於並非利用蝕刻氣體之蝕刻對象的非蝕刻對象物而可選擇性蝕刻蝕刻對象物。關於非蝕刻對象物於後文詳述。
又，依據本實施形態之乾蝕刻方法，由於不使用電漿而可對蝕刻對象物蝕刻，故並無必要使用昂貴的電漿產生裝置進行蝕刻。因此，可以低成本進行蝕刻對象物之蝕刻。又，由於不使用電漿，故構成蝕刻裝置之構件(例如腔室)、連接至蝕刻裝置之配管、構成後述之半導體元件之製造裝置之構件(例如腔室)、連接至後述半導體元件之製造裝置之配管等不易發生腐蝕。
本實施形態之乾蝕刻方法可利用於半導體元件之製造、及半導體元件之製造裝置的腔室內面之清潔。 亦即，本實施形態之半導體元件之製造方法係使用本實施形態之乾蝕刻方法製造半導體元件的半導體元件之製造方法，被蝕刻構件係具有前述蝕刻對象物之半導體基板，且該製造方法具備藉由蝕刻自半導體基板去除前述蝕刻對象物之至少一部分之處理步驟。
舉例本實施形態之半導體元件之製造方法之一例。該例之製造方法具備：於半導體基板表面形成由蝕刻對象物所成之層的成膜步驟，於該蝕刻對象物之層上形成具有特定圖型之遮罩之遮罩形成步驟，藉由本實施形態之乾蝕刻方法進行形成有遮罩之蝕刻對象物之層的蝕刻之處理步驟。由於藉由處理步驟去除蝕刻對象物之層中未被遮罩被覆之部分，故將上述圖型轉印至蝕刻對象物之層上，獲得半導體元件。
又，本實施形態之清潔方法係使用本實施形態之乾蝕刻方法清潔半導體元件之製造裝置之腔室內面之清潔方法，被蝕刻構件係腔室。腔室於其內面具有伴隨半導體元件之製造裝置之運轉而附著之附著物，該附著物係前述蝕刻對象物。而且，本實施形態之清潔方法具備藉由蝕刻自腔室之內面去除附著物之清潔步驟。
因例如前述本實施形態之半導體元件之製造方法之一例中的成膜步驟及處理步驟，而有於進行該等成膜步驟及處理步驟之腔室內面附著由前述蝕刻對象物所成之不要的附著物之情況。因此，若於成膜步驟結束後與處理步驟結束後之一者或兩者的時點，實施前述清潔步驟，則可藉由蝕刻自腔室內面去除附著物。
以下針對本實施形態之乾蝕刻方法、半導體元件之製造方法及清潔方法進一步詳細說明。 [鹵氟化物] 鹵氟化物之種類若為溴或碘與氟之化合物則未特別限定，但較佳為選自一氟化溴(BrF)、三氟化溴(BrF3 )、五氟化溴(BrF5 )、五氟化碘(IF5 )及七氟化碘(IF7 )之至少一種。該等鹵氟化物中，基於處理性及取得容易性之觀點，更佳為選自五氟化溴及七氟化碘之至少一種。
[蝕刻氣體] 蝕刻氣體係含有鹵氟化物之氣體。蝕刻氣體可僅由鹵氟化物所成之氣體，亦可為含有鹵氟化物與其他種氣體之混合氣體。蝕刻氣體為含有鹵氟化物與其他種氣體之混合氣體時，蝕刻氣體中所含之鹵氟化物之含量，為了以充分蝕刻速度對蝕刻對象物進行蝕刻，較佳為1體積%以上，更佳為5體積%以上，又更佳為10體積%以上。
蝕刻氣體為含有鹵氟化物與其他種氣體之混合氣體時，作為其他種氣體可使用惰性氣體。亦即蝕刻氣體可為含有鹵氟化物與惰性氣體之混合氣體。作為惰性氣體可使用選自氮氣(N2 )、氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)及氙(Xe)之至少一種。蝕刻氣體中含有之惰性氣體含量，並未特別限定，但可為超過0體積%且90體積%以下。
又，蝕刻氣體中，亦可含有鹵素單體氣體，亦即氟氣(F2 )、氯氣(Cl2 )、溴氣(Br2 )、碘氣(I2 )等。但，為了以充分蝕刻速度對蝕刻對象物進行蝕刻，蝕刻氣體中含有之鹵素單體氣體之含量較佳儘可能低濃度。具體而言，蝕刻氣體中含有之鹵素單體氣體之含量較佳未達5體積%，更佳為1體積%以下，又更佳為1000體積ppm以下。
[乾蝕刻步驟之溫度條件] 本實施形態之乾蝕刻方法之乾蝕刻步驟之溫度條件，若為可使鹵氟化物於蝕刻時之壓力下以氣體狀存在則未特別限定，但較佳為40℃以上250℃以下，更佳為45℃以上且未達250℃，又更佳為50℃以上200℃以下。此處所謂前述溫度條件之溫度，係被蝕刻構件之溫度，亦可使用蝕刻裝置之腔室內之載台溫度。
溫度條件若為40℃以上，則鹵氟化物可以氣體狀存在，同時更容易提高蝕刻對象物之蝕刻速度。另一方面，溫度條件若為250℃以下，則有可不需要過多時間及能量即可進行蝕刻，對蝕刻裝置或半導體元件之製造裝置之負荷小，可抑制本來不應被蝕刻之部分(例如後述之非蝕刻對象物)被蝕刻等之優點。
[乾蝕刻步驟之壓力條件] 本實施形態之乾蝕刻方法之乾蝕刻步驟之壓力條件，若為可使鹵氟化物於蝕刻時之壓力下以氣體狀存在則未特別限定，但較佳為1Pa以上100kPa以下，更佳為1kPa以上90kPa以下，再更佳為2kPa以上80kPa以下，特佳為5kPa以上50kPa以下。蝕刻氣體之流量只要對應於腔室大小或使腔室內減壓之排氣設備之能力，以將腔室內之壓力保持為一定之方式適當設定即可。
[蝕刻對象物] 藉由蝕刻氣體被蝕刻之蝕刻對象物含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬，可為前述金屬之單體，亦可為前述金屬之化合物。或者，蝕刻對象物亦可為含有前述金屬之單體及前述金屬之化合物之至少一者之混合物。
作為含有前述金屬之單體及前述金屬之化合物之至少一者之混合物的例，舉例為前述金屬與其他金屬之合金、前述金屬單體及前述金屬之化合物之至少一者與其他材質之材料的混合物、前述金屬單體及前述金屬之化合物之至少一者與雜質之混合物等。該等混合物較佳合計含有10莫耳%以上之前述金屬單體及前述金屬之化合物，更佳含有20莫耳%以上，又更佳含有30莫耳%以上。
作為前述金屬之化合物，舉例為前述金屬之氧化物、前述金屬之氮化物、前述金屬之氮氧化物、前述金屬之氧氟化物。所謂前述金屬之氧化物、前述金屬之氮化物、前述金屬之氮氧化物、前述金屬之氧氟化物分別意指由前述金屬與氧原子(O)所成之化合物、由前述金屬與氮原子(N)所成之化合物、由前述金屬與氧原子與氮原子所成之化合物、由前述金屬與氧原子與氟原子所成之化合物。前述金屬之氧化物、前述金屬之氮化物、前述金屬之氮氧化物、前述金屬之氧氟化物的形態並未特別限定，可為例如膜狀、箔狀、粉末狀、粒子狀、塊狀。
前述金屬之化合物中之前述金屬與氧原子、氮原子、氟原子之比率並未特別限定，但前述金屬之氧化物較佳係以例如Mx Oy (M係選自鈦、銦及錫之至少一種金屬，x及y分別獨立為1以上之整數)表示之化合物，且為前述金屬較佳含有10莫耳%以上，更佳15莫耳%以上，又更佳20莫耳%以上之化合物。具體而言舉例為以MO、M2 O3 、MO2 、MO3 、M3 O4 、M2 O5 表示之化合物等。
前述金屬之氮化物較佳係以例如Ma Nb (M係選自鈦、銦及錫之至少一種金屬，a及b分別獨立為1以上之整數)表示之化合物，且為前述金屬較佳含有10莫耳%以上，更佳15莫耳%以上，又更佳20莫耳%以上之化合物。具體而言舉例為以MN、M2 N、M3 N2 、M3 N4 、M4 N、M7 N3 、M16 N2 表示之化合物。
前述金屬之氮氧化物較佳係以例如Mc Nd Oe (M係選自鈦、銦及錫之至少一種金屬，c、d及e分別獨立為1以上之整數)表示之化合物，且為前述金屬較佳含有10莫耳%以上，更佳15莫耳%以上，又更佳20莫耳%以上之化合物。
前述金屬之氧氟化物較佳係以例如Mf Fg Oh (M係選自鈦、銦及錫之至少一種金屬，f、g及h分別獨立為1以上之整數)表示之化合物，且為前述金屬較佳含有10莫耳%以上，更佳15莫耳%以上，又更佳20莫耳%以上之化合物。
蝕刻氣體中之鹵氟化物例如五氟化溴氣體於特定之反應溫度與含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬之蝕刻對象物反應，而產生推測為金屬之氟化物等之反應生成物。金屬氟化物之推定構造係隨鹵氟化物與蝕刻對象物之組合而異，但認為係例如Mq Fr 或Mq Os Ft 等。但，M係選自鈦、銦及錫之至少一種金屬，q、r、s及t分別獨立為1以上之整數。金屬氟化物由於與前述金屬之單體、前述金屬之氧化物、前述金屬之氮化物、前述金屬之氮氧化物相比，蒸氣壓較高，故於蝕刻中溫度條件及壓力條件會揮發、去除。
[非蝕刻對象物] 具有選自銅、鎳、鈷及光阻劑之至少一種的非蝕刻對象物由於與鹵氟化物之反應極其慢或因與鹵氟化物之反應生成之反應生成物之蒸氣壓較低，故幾乎不進行蝕刻。
因此，具有蝕刻對象物與非蝕刻對象物之被蝕刻構件於使用本實施形態之乾蝕刻方法進行蝕刻時，可相對於非蝕刻對象物選擇性地對蝕刻對象物進行蝕刻。因此，由於本實施形態之蝕刻方法可利用於利用經圖型化之非蝕刻對象物作為遮罩，將蝕刻對象物加工為特定形狀(例如將被蝕刻構件所具有之膜狀蝕刻對象物加工為特定膜厚)等之方法中，故對於半導體元件之製造可適當地使用。且，由於非蝕刻對象物未被蝕刻，故可抑制半導體元件中本來不應被蝕刻之部分被蝕刻，可防止藉由蝕刻而使半導體元件特性喪失。
光阻劑意指以溶解性為代表之物性因光或電子束等而變化之感光性之組成物。舉例為例如g線用、h線用、i線用、KrF用、ArF用、F2 用、EUV用等之光阻劑。光阻劑之組成若為半導體製造步驟中一般使用者，則未特別限定，但舉例為例如含有由選自鏈狀烯烴、環狀烯烴、苯乙烯、乙烯基酚、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、環氧、三聚氰胺及二醇之至少一種單體所合成之聚合物的組成物。又，(甲基)丙烯酸意指丙烯酸及甲基丙烯酸之一者或兩者，(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之一者或兩者。
其次，邊參考圖1，邊說明可實施本實施形態之蝕刻方法之蝕刻裝置之構成之一例與使用該蝕刻裝置之乾蝕刻方法之一例。圖1之蝕刻裝置係不使用電漿之無電漿蝕刻裝置。首先，針對圖1之蝕刻裝置加以說明。
圖1之蝕刻裝置具備於內部進行蝕刻之腔室10、將欲蝕刻之被蝕刻構件12支持於腔室10內部之載台11、測定被蝕刻構件12之溫度的溫度計14、用以排出腔室10內部之氣體的排氣用配管13、設置於排氣用配管13之使腔室10內部減壓之真空泵15、及測定腔室10之內部壓力之壓力計16。
圖1之蝕刻裝置具備於腔室10之內部供給蝕刻氣體之蝕刻氣體供給部。該蝕刻氣體供給部具有供給鹵氟化物氣體之鹵氟化物氣體供給部1、供給惰性氣體之惰性氣體供給部2、連接鹵氟化物氣體供給部1與腔室10之鹵氟化物氣體供給用配管5、及將惰性氣體供給部2連接於鹵氟化物氣體供給用配管5之中間部的惰性氣體供給用配管6。
進而，於鹵氟化物氣體供給用配管5設置測定鹵氟化物氣體之壓力的壓力計7與控制鹵氟化物氣體流量之鹵氟化物氣體流量控制裝置3。進而，於惰性氣體供給用配管6設置控制惰性氣體壓力之惰性氣體壓力控制裝置8與控制惰性氣體流量之惰性氣體流量控制裝置4。
接著，對腔室10供給作為蝕刻氣體之鹵氟化物氣體時，自鹵氟化物氣體供給部1對鹵氟化物氣體供給用配管5送出鹵氟化物氣體，藉此經由鹵氟化物氣體供給用配管5對腔室10供給鹵氟化物氣體。
又，供給作為蝕刻氣體之鹵氟化物氣體與惰性氣體之混合氣體時，自鹵氟化物氣體供給部1對鹵氟化物氣體供給用配管5送出鹵氟化物氣體，同時自惰性氣體供給部2對鹵氟化物氣體供給用配管5經由惰性氣體供給用配管6送出惰性氣體。藉此，於鹵氟化物氣體供給用配管5之中間部使鹵氟化物氣體與惰性氣體混合成為混合氣體，該混合氣體經由鹵氟化物氣體供給用配管5供給至腔室10。
又，鹵氟化合物氣體供給部1及惰性氣體供給部2之構成並未特別限定，可為例如氣瓶或氣缸等。且作為鹵氟化物氣體流量控制裝置3及惰性氣體流量控制裝置4可利用例如質量流量控制器或流量計等。
對腔室10供給蝕刻氣體時，較佳邊將蝕刻氣體之供給壓力(亦即圖1中之壓力計7之值)保持於特定值邊進行供給。亦即蝕刻氣體之供給壓力較佳為10Pa以上1.0MPa以下，更佳為100Pa以上0.5MPa以下，又更佳為500Pa以上0.3MPa以下。蝕刻氣體之供給壓力若為上述範圍內，則對腔室10供給蝕刻氣體可順利進行同時對於圖1之蝕刻裝置所具有之零件(例如前述各種裝置或前述配管)的負荷亦小。
又，供給至腔室10內之蝕刻氣體壓力，基於對被蝕刻構件12之表面均一蝕刻之觀點，較佳為1Pa以上100kPa以下，更佳為1kPa以上90kPa以下，又更佳為2kPa以上80kPa以下，特佳為5kPa以上50kPa以下。腔室10內之蝕刻氣體壓力若為上述範圍，則由於使前述金屬氟化物之揮發順利進行，故獲得充分之蝕刻速度並且與非蝕刻對象物之蝕刻速度比，亦即蝕刻選擇比容易提高。
供給蝕刻氣體前之腔室10內之壓力若為蝕刻氣體之供給壓力以下或比蝕刻氣體供給壓力低之低壓則未特別限定，但例如較佳為10-5 Pa以上且未達100kPa，更佳為1Pa以上80kPa以下。
蝕刻氣體之供給壓力與供給蝕刻氣體前之腔室10內之壓力的壓差較佳為1.0MPa以下，更佳為0.5MPa以下，又更佳為0.3MPa以下。壓差若為上述範圍內，則對腔室10之蝕刻氣體供給容易順利進行。
對腔室10供給蝕刻氣體時，較佳邊將蝕刻氣體溫度保持於特定值而供給。亦即蝕刻氣體之供給溫度較佳為10℃以上250℃以下。 進行蝕刻時之被蝕刻構件12之溫度較佳設為40℃以上250℃以下，更佳設為45℃以上且未達250℃，又更佳設為50℃以上200℃以下。且，根據非蝕刻對象物之種類等，亦有設為80℃以上150℃以下之情況。若為該溫度範圍內，則被蝕刻構件12具有之蝕刻對象物之蝕刻可順利進行並且對於蝕刻裝置之負荷小，容易增長蝕刻裝置壽命。
蝕刻之處理時間(以下有時亦記為「蝕刻時間」)可根據被蝕刻構件12具有之蝕刻對象物欲蝕刻至何種程度而任意設定，但若考慮半導體元件製造製程之生產效率，則較佳為60分鐘以內，更佳為40分鐘以內，又更佳為30分鐘以內。又，所謂蝕刻之處理時間，係指自於腔室10內部導入蝕刻氣體起至為了結束蝕刻而使腔室10內部之蝕刻氣體排氣之時間。
本實施形態之乾蝕刻方法可使用如圖1之蝕刻裝置之半導體元件製造步驟所使用之一般無電漿蝕刻裝置進行，可使用之蝕刻裝置之構成並未特別限定。 例如鹵氟化物氣體供給用配管5與被蝕刻構件12之位置關係若為可使蝕刻氣體與被蝕刻構件12接觸，則未特別限定。且，關於腔室10之溫度調節機構之構成，由於只要可將被蝕刻構件12之溫度調節於任意溫度即可，故可為於載台11上直接具備溫度調節機構之構成，亦可為以外附之溫度調節器自腔室10外側對腔室10進行加溫或冷卻。
又，圖1之蝕刻裝置的材質若為對使用之鹵氟化物具有耐腐蝕性且可減壓至特定壓力者則未特別限定。例如與蝕刻氣體接觸之部分可使用鎳、鎳基合金、鋁、不鏽鋼、鉑等之金屬、及氧化鋁等之陶瓷、及氟樹脂等。作為鎳基合金之具體例舉例為INCONEL(註冊商標)、HASTELLOY(註冊商標)、MONEL(註冊商標)等。且作為氟樹脂舉例為例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、四氟乙烯・全氟烷氧基乙烯共聚物(PFA)、聚偏氟化乙烯(PVDF)、鐵氟龍(註冊商標)、VITON(註冊商標)、KALREZ(註冊商標)等。
再者，如前述，亦可含有鹵素單體氣體，只要蝕刻氣體中為未達5體積%之濃度即可，但使用含有鹵素單體氣體之蝕刻氣體進行蝕刻時，可使用例如圖2所示之蝕刻裝置。針對圖2之蝕刻裝置加以說明。但由於圖2之蝕刻裝置之構成及使用圖2之蝕刻裝置的蝕刻方法與圖1之蝕刻裝置之情況大致相同，故關於同樣部分省略說明，僅說明不同部分。
圖2之蝕刻裝置具備對腔室10內部供給蝕刻氣體之蝕刻氣體供給部。圖2之蝕刻裝置之蝕刻氣體供給部具有供給鹵氟化物之氣體的鹵氟化物氣體供給部1、供給惰性氣體之惰性氣體供給部2、供給鹵素單體氣體之鹵素單體氣體供給部17、連接鹵氟化物氣體供給部1與腔室10之鹵氟化物氣體供給用配管5、將惰性氣體供給部2連接於鹵氟化物氣體供給用配管5之中間部的惰性氣體供給用配管6、及將鹵素單體氣體供給部17連接於惰性氣體供給用配管6之中間部的鹵素單體氣體供給用配管19。於鹵素單體氣體供給用配管19設置控制鹵素單體氣體流量之鹵素單體氣體流量控制裝置18。
又，供給作為蝕刻氣體之鹵氟化物氣體與鹵素單體氣體之混合氣體時，自鹵氟化物氣體供給部1對鹵氟化物氣體供給用配管5送出鹵氟化物氣體，同時自鹵素單體氣體供給部17對鹵氟化物氣體供給用配管5經由鹵素單體氣體供給用配管19及惰性氣體供給用配管6送出鹵素單體氣體。藉此，於鹵氟化物氣體供給用配管5之中間部使鹵氟化物氣體與鹵素單體氣體混合成為混合氣體，該混合氣體經由鹵氟化物氣體供給用配管5供給至腔室10。
同樣地，供給作為蝕刻氣體之鹵氟化物氣體與惰性氣體與鹵素單體氣體之混合氣體時，自鹵氟化物氣體供給部1對鹵氟化物氣體供給用配管5送出鹵氟化物氣體，同時自惰性氣體供給部2對鹵氟化物氣體供給用配管5經由惰性氣體供給用配管6送出惰性氣體，進而自鹵素單體氣體供給部17對鹵氟化物氣體供給用配管5經由鹵素單體氣體供給用配管19及惰性氣體供給用配管6送出鹵素單體氣體。藉此，於鹵氟化物氣體供給用配管5之中間部使鹵氟化物氣體與惰性氣體與鹵素單體氣體混合成為混合氣體，該混合氣體經由鹵氟化物氣體供給用配管5供給至腔室10。 又，鹵素單體氣體供給部17之構成並未特別限定，可為例如氣瓶或氣缸等。且作為鹵素單體氣體流量控制裝置18可利用質量流量控制器或流量計等。 [實施例]
以下顯示實施例、比較例及參考例更詳細說明本發明。又，以下實施例、比較例及參考例所使用之五氟化溴及七氟化碘之純度係藉由Thermo Fisher Scientific公司製之傅里葉轉換紅外線分光光度計Nicolet iS5及日立高科技股份有限公司製之雙光束分光光度計U-2900進行分析，確認純度均為99質量%以上。
(實施例1-1) 使用具有與圖1之蝕刻裝置大致同樣構成之蝕刻裝置，進行蝕刻對象物之蝕刻。關於實施例1-1所用之試驗片(被蝕刻構件)，邊參考圖3加以說明。
準備於一邊2吋之正方形狀之矽基板21上成膜膜厚517nm之氧化鈦(TiO2 )膜22者(KSD WORLD股份有限公司製)，於該氧化鈦膜22上，使用油脂(DAIKIN工業股份有限公司製之DEMNUM GREASE L-200)接著尺寸1吋×2吋之長方形狀之鎳基板23，將其作為試驗片。鎳基板23係如圖3所示以覆蓋氧化鈦膜22之大致一半部分之方式接著。
將該試驗片載置於蝕刻裝置之腔室內部之載台上，將載台溫度升溫至150℃。其次將流量50mL/min之五氟化溴氣體與流量450mL/min之氬氣混合作成混合氣體，將該混合氣體設為蝕刻氣體。接著，將該蝕刻氣體以流量500mL/min供給至腔室內部，流通10分鐘進行蝕刻。藉此，將氧化鈦膜22中未被鎳基板23覆蓋之露出部分進行蝕刻。蝕刻氣體流通時之腔室內部之壓力設為10kPa，五氟化溴氣體之分壓設為1kPa。蝕刻氣體流通結束後結束載台之加熱，以氬氣置換腔室內部。
蝕刻結束後打開腔室取出試驗片，自取出之試驗片卸除鎳基板23，接著面以乙醇洗淨去除油脂。接著使用KEYENCE股份有限公司製之原子力顯微鏡VN-8010，測定被鎳基板23覆蓋而未被蝕刻之氧化鈦膜22之覆蓋面22a與未被鎳基板23覆蓋而被蝕刻之氧化鈦膜22之蝕刻面22b之階差大小。藉由將測定之階差大小(nm)除以蝕刻時間(min)而算出蝕刻速度(nm/min)。結果示於表1。
又，利用原子力顯微鏡之階差大小的測定條件如以下。 測定壓力：大氣壓(101.3kPa) 測定溫度：28℃ 測定環境：大氣中 掃瞄範圍：寬80.0μm、高20.0μm、角度0°
Figure 02_image001
(實施例1-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化鈦之蝕刻速度。結果示於表1。 (實施例1-3) 除了載台溫度設為50℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化鈦之蝕刻速度。結果示於表1。
(實施例1-4) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面，及將載台溫度設為50℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化鈦之蝕刻速度。結果示於表1。 (實施例1-5) 使用具有與圖2之蝕刻裝置大致相同構成之蝕刻裝置，以含有鹵素單體氣體之蝕刻氣體進行蝕刻之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化鈦之蝕刻速度。結果示於表1。又，使用之蝕刻氣體係流量50mL/min之五氟化溴氣體與流量25mL/min之氟氣(F2 氣體)與流量425mL/min之氬氣混合之混合氣體。
(實施例1-6) 除了將流量50mL/min之五氟化溴氣體與流量25mL/ min之溴氣與流量425mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例1-5同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化鈦之蝕刻速度。結果示於表1。 (實施例1-7) 除了將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量25mL/min之碘氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例1-5同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化鈦之蝕刻速度。結果示於表1。
(比較例1-1) 除了將流量50mL/min之氟氣(F2 氣體)與流量450mL/ min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化鈦之蝕刻速度。結果示於表1。
(實施例2-1) 除了替代矽基板21上之氧化鈦膜22而使用成膜有膜厚500nm之氮化鈦(TiN)膜者(KSD WORLD股份有限公司製)之方面以外，與實施例1-1同樣製作試驗片(參考圖3)。接著除了將載台溫度設為130℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表2。
Figure 02_image003
(實施例2-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表2。 (實施例2-3) 除了將腔室內部壓力設為3kPa之方面以外，與實施例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表2。
(實施例2-4) 除了將腔室內部壓力設為3kPa之方面以外，與實施例2-2同樣進行試驗片之蝕刻，算出氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表2。 (實施例2-5) 除了將腔室內部壓力設為50kPa之方面以外，與實施例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表2。 (實施例2-6) 除了將腔室內部壓力設為50kPa之方面以外，與實施例2-2同樣進行試驗片之蝕刻，算出氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表2。
(比較例2-1) 除了將流量50mL/min之氟氣(F2 氣體)與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表2。
(實施例3-1) 準備於一邊2吋之正方形狀之矽基板上成膜膜厚500nm之銅(Cu)膜者作為試驗片。除了將該具有銅膜之試驗片與實施例2-1所用之試驗片兩者設為被蝕刻構件，將該兩片試驗片排列載置於腔室內之載台上之方面以外，與實施例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出蝕刻對象物之氮化鈦與非蝕刻對象物之銅的蝕刻速度。結果示於表3。
Figure 02_image005
(實施例3-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例3-1同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出氮化鈦與銅之蝕刻速度。結果示於表3。 (實施例3-3) 準備於一邊2吋之正方形狀之矽基板上成膜膜厚500nm之鎳(Ni)膜者作為試驗片。除了將該具有鎳膜之試驗片與實施例2-1所用之試驗片兩者設為被蝕刻構件，將該兩片試驗片排列載置於腔室內之載台上之方面以外，與實施例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出蝕刻對象物之氮化鈦與非蝕刻對象物之鎳的蝕刻速度。結果示於表3。
(實施例3-4) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例3-3同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出氮化鈦與鎳之蝕刻速度。結果示於表3。 (實施例3-5) 準備於一邊2吋之正方形狀之矽基板上成膜膜厚500nm之鈷(Co)膜者作為試驗片。除了將該具有鈷膜之試驗片與實施例2-1所用之試驗片兩者設為被蝕刻構件，將該兩片試驗片排列載置於腔室內之載台上之方面以外，與實施例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出蝕刻對象物之氮化鈦與非蝕刻對象物之鈷的蝕刻速度。結果示於表3。
(實施例3-6) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例3-5同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出氮化鈦與鈷之蝕刻速度。結果示於表3。 (實施例3-7) 準備於一邊2吋之正方形狀之矽基板上塗佈光阻劑(東京應化工業股份有限公司製之TSCR(註冊商標))並曝光使之硬化，形成膜厚1000nm之光阻劑膜者作為試驗片。除了將該具有光阻劑膜之試驗片與實施例2-1所用之試驗片兩者設為被蝕刻構件，將該兩片試驗片排列載置於腔室內之載台上之方面以外，與實施例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出蝕刻對象物之氮化鈦與非蝕刻對象物之光阻劑的蝕刻速度。結果示於表3。
(實施例3-8) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例3-7同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出氮化鈦與光阻劑之蝕刻速度。結果示於表3。
(比較例3-1) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例3-1同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出氮化鈦與銅之蝕刻速度。結果示於表3。 (比較例3-2) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例3-3同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出氮化鈦與鎳之蝕刻速度。結果示於表3。
(比較例3-3) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例3-5同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出氮化鈦與鈷之蝕刻速度。結果示於表3。 (比較例3-4) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例3-7同樣進行試驗片之蝕刻，分別算出氮化鈦與光阻劑之蝕刻速度。結果示於表3。
(實施例4-1) 除了替代矽基板21上之氧化鈦膜22而使用成膜有膜厚500nm之氧氮化鈦膜者(KSD WORLD股份有限公司製)之方面以外，與實施例1-1同樣製作試驗片(參考圖3)。接著除了將載台溫度設為100℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表4。
Figure 02_image007
(實施例4-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例4-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表4。
(比較例4-1) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例4-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧氮化鈦之蝕刻速度。結果示於表4。
(實施例5-1) 除了替代矽基板21上之氧化鈦膜22而使用成膜有膜厚500nm之氧氟化鈦膜者(KSD WORLD股份有限公司製)之方面以外，與實施例1-1同樣製作試驗片(參考圖3)。接著除了將載台溫度設為100℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧氟化鈦之蝕刻速度。結果示於表4。 (實施例5-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例5-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧氟化鈦之蝕刻速度。結果示於表4。
(比較例5-1) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例5-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧氟化鈦之蝕刻速度。結果示於表4。
(實施例6-1) 除了替代矽基板21上之氧化鈦膜22而使用成膜有膜厚500nm之鈦(Ti)膜者(KSD WORLD股份有限公司製)之方面以外，與實施例1-1同樣製作試驗片(參考圖3)。接著除了將載台溫度設為80℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出鈦之蝕刻速度。結果示於表4。 (實施例6-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例6-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出鈦之蝕刻速度。結果示於表4。
(比較例6-1) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例6-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出鈦之蝕刻速度。結果示於表4。
(實施例7-1) 除了替代矽基板21上之氧化鈦膜22而使用成膜有膜厚500nm之氧化錫(SnO2 )膜者(KSD WORLD股份有限公司製)之方面以外，與實施例1-1同樣製作試驗片(參考圖3)。接著除了將載台溫度設為160℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化錫之蝕刻速度。結果示於表5。
Figure 02_image009
(實施例7-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例7-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化錫之蝕刻速度。結果示於表5。
(實施例7-3) 除了載台溫度設為250℃之方面以外，與實施例7-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化錫之蝕刻速度。結果示於表5。 (實施例7-4) 除了載台溫度設為250℃之方面以外，與實施例7-2同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化錫之蝕刻速度。結果示於表5。
(比較例7-1) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例7-3同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化錫之蝕刻速度。結果示於表5。
(實施例8-1) 除了替代矽基板21上之氧化鈦膜22而使用成膜有膜厚500nm之氧化銦(In2 O3 )膜者(KSD WORLD股份有限公司製)之方面以外，與實施例1-1同樣製作試驗片(參考圖3)。接著除了將載台溫度設為160℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化銦之蝕刻速度。結果示於表5。 (實施例8-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例8-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化銦之蝕刻速度。結果示於表5。
(比較例8-1) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例8-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化銦之蝕刻速度。結果示於表5。
(實施例9-1) 除了替代矽基板21上之氧化鈦膜22而使用成膜有膜厚500nm之氧化銦錫膜者(KSD WORLD股份有限公司製)之方面以外，與實施例1-1同樣製作試驗片(參考圖3)。接著除了將載台溫度設為160℃之方面以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化銦錫之蝕刻速度。結果示於表5。 (實施例9-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例9-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化銦錫之蝕刻速度。結果示於表5。
(比較例9-1) 除了將流量50mL/min之氟氣與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與實施例9-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出氧化銦錫之蝕刻速度。結果示於表5。
(參考例1-1) 準備與實施例3-3所用之具有鎳膜之試驗片同樣之試驗片。接著，除了將載台溫度設為250℃以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出鎳之蝕刻速度。結果示於表6。
Figure 02_image011
(參考例1-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與參考例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出鎳之蝕刻速度。結果示於表6。
(參考例2-1) 準備與實施例3-5所用之具有鈷膜之試驗片同樣之試驗片。接著，除了將載台溫度設為250℃以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出鈷之蝕刻速度。結果示於表6。 (參考例2-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與參考例2-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出鈷之蝕刻速度。結果示於表6。
(參考例3-1) 準備與實施例3-1所用之具有銅膜之試驗片同樣之試驗片。接著，除了將載台溫度設為120℃以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出銅之蝕刻速度。結果示於表6。 (參考例3-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與參考例3-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出銅之蝕刻速度。結果示於表6。
(參考例4-1) 準備與實施例3-7所用之具有光阻劑膜之試驗片同樣之試驗片。接著，除了將載台溫度設為120℃以外，與實施例1-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出光阻劑之蝕刻速度。結果示於表6。 (參考例4-2) 除了鹵氟化物氣體設為七氟化碘，將流量50mL/min之七氟化碘氣體與流量450mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面及將載台溫度設為100℃之方面以外，與參考例4-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出光阻劑之蝕刻速度。結果示於表6。 (參考例4-3) 除了將流量50mL/min之五氟化溴氣體與流量25mL/ min之氟氣與流量425mL/min之氬氣混合之混合氣體作為蝕刻氣體之方面以外，與參考例4-1同樣進行試驗片之蝕刻，算出光阻劑之蝕刻速度。結果示於表6。
如實施例1-1~實施例1-4所示，藉由使用含有五氟化溴或七氟化碘之蝕刻氣體，可蝕刻氧化鈦。且，使用含有5體積%之鹵素單體氣體之蝕刻氣體的實施例1-5~實施例1-7，與實施例1-1、實施例1-2相比，氧化鈦之蝕刻速度稍微降低。另一方面，使用氟氣與氬氣之混合氣體作為蝕刻氣體之比較例1-1，無法進行氧化鈦之蝕刻。推測原因是鹵素單體氣體與氧化鈦反應，形成鈍態膜。
如實施例2-1~實施例2-6所示，藉由使用含有五氟化溴或七氟化碘之蝕刻氣體，進行氮化鈦之蝕刻。另一方面，使用氟氣與氬氣之混合氣體作為蝕刻氣體之比較例2-1，無法進行氮化鈦之蝕刻。
如實施例3-1~實施例3-8所示，使用含有五氟化溴或七氟化碘之蝕刻氣體同時對蝕刻對象物的氮化鈦與非蝕刻對象之銅、鎳、鈷或光阻劑進行蝕刻時，可僅對蝕刻對象物的氮化鈦選擇性蝕刻，非蝕刻對象物幾乎不被蝕刻。另一方面，使用氟氣與氬氣之混合氣體作為蝕刻氣體之比較例3-1~比較例3-4，不用說是非蝕刻對象物，蝕刻對象物的蝕刻亦幾乎未進行。
如實施例4-1、4-2、5-1、5-2、6-1、6-2、7-1、7-2、7-3、7-4、8-1、8-2、9-1及9-2所示，藉由使用含有五氟化溴或七氟化碘之蝕刻氣體，可蝕刻氧氮化鈦、氧氟化鈦、鈦、氧化錫、氧化銦及氧化銦錫。另一方面，使用氟氣與氬氣之混合氣體作為蝕刻氣體之比較例4-1~比較例9-1，蝕刻對象物均幾乎未進行蝕刻。
如參考例1-1、1-2、2-1、2-2、3-1、3-2、4-1及4-2所示，即使使用含有五氟化溴或七氟化碘之蝕刻氣體，鎳、鈷、銅及光阻劑亦幾乎未被蝕刻。由該等可了解若實施上述各實施例之蝕刻，則非蝕刻對象物之鎳、鈷、銅、光阻劑不被蝕刻，而可選擇性蝕刻氧化鈦、氮化鈦、氧氮化鈦、氧氟化鈦、鈦、氧化錫、氧化銦、氧化銦錫。
另一方面，如參考例4-3所示，使用含有氟氣之混合氣體作為蝕刻氣體時，光阻劑之蝕刻稍有進行。由此，提示蝕刻氣體中含有鹵素單體氣體時，對蝕刻對象物與非蝕刻對象物之蝕刻選擇性帶來影響。
1:鹵氟化物氣體供給部 2:惰性氣體供給部 3:鹵氟化物氣體流量控制裝置 4:惰性氣體流量控制裝置 5:鹵氟化物氣體供給用配管 6:惰性氣體供給用配管 7,16:壓力計 8:惰性氣體壓力控制裝置 10:腔室 11:載台 12:被蝕刻構件 13:排氣用配管 14:溫度計 15:真空泵 17:鹵素單體氣體供給部 18:鹵素單體氣體流量控制裝置 19:鹵素單體氣體供給用配管 21:矽基板 22:氧化鈦膜 23:鎳基板
[圖1]係說明本發明之乾蝕刻方法之一實施形態之蝕刻裝置的一例之概略圖。 [圖2]係說明本發明之乾蝕刻方法之一實施形態之蝕刻裝置的另一例之概略圖。 [圖3]係說明實施例、比較例及參考例所用之試驗片之圖。
1:鹵氟化物氣體供給部
2:惰性氣體供給部
3:鹵氟化物氣體流量控制裝置
4:惰性氣體流量控制裝置
5:鹵氟化物氣體供給用配管
6:惰性氣體供給用配管
7,16:壓力計
8:惰性氣體壓力控制裝置
10:腔室
11:載台
12:被蝕刻構件
13:排氣用配管
14:溫度計
15:真空泵

Claims (10)

  1. 一種乾蝕刻方法，其具備將含有溴或碘與氟之化合物的鹵氟化物之蝕刻氣體與具有利用前述蝕刻氣體蝕刻之對象的蝕刻對象物之被蝕刻構件接觸，不使用電漿而將前述蝕刻對象物蝕刻之乾蝕刻步驟，前述蝕刻對象物含有選自鈦、銦及錫之至少一種金屬，前述蝕刻氣體中含有之鹵素單體氣體之含量未達5體積%。
  2. 如請求項1之乾蝕刻方法，其中前述鹵氟化物係選自一氟化溴、三氟化溴、五氟化溴、五氟化碘及七氟化碘之至少一種。
  3. 如請求項1或2之乾蝕刻方法，其中前述蝕刻氣體係含有前述鹵氟化物與惰性氣體之混合氣體。
  4. 如請求項1或2之乾蝕刻方法，其中前述乾蝕刻步驟係於40℃以上250℃以下之溫度條件進行。
  5. 如請求項1或2之乾蝕刻方法，其中前述乾蝕刻步驟係於80℃以上150℃以下之溫度條件進行。
  6. 如請求項1或2之乾蝕刻方法，其中前述乾蝕刻步驟係於1Pa以上100kPa以下之壓力條件進行。
  7. 如請求項1或2之乾蝕刻方法，其中前述被蝕刻構件具有並非利用前述蝕刻氣體蝕刻之對象的非蝕刻對象物與前述蝕刻對象物，前述非蝕刻對象物具有選自銅、鎳、鈷及光阻劑之至少一種，相對於前述非蝕刻對象物而選擇性蝕刻前述蝕刻對象 物。
  8. 如請求項1或2之乾蝕刻方法，其中前述蝕刻對象物係選自前述金屬之單體、前述金屬之氧化物、前述金屬之氮化物、前述金屬之氮氧化物及前述金屬之氧氟化物之至少一種。
  9. 一種半導體元件之製造方法，其係使用如請求項1至8中任一項之乾蝕刻方法製造半導體元件的半導體元件之製造方法，前述被蝕刻構件係具有前述蝕刻對象物之半導體基板，且該製造方法具備藉由前述蝕刻自前述半導體基板去除前述蝕刻對象物之至少一部分之處理步驟。
  10. 一種清潔方法，其係使用如請求項1至8中任一項之乾蝕刻方法清潔半導體元件之製造裝置之腔室內面之清潔方法，前述被蝕刻構件係前述腔室，前述腔室於其內面具有伴隨前述半導體元件之製造裝置之運轉而附著之附著物，前述附著物係前述蝕刻對象物，且該清潔方法具備藉由前述蝕刻自前述腔室之內面去除前述附著物之清潔步驟。
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