WO2011027515A1 - シリコン含有膜のエッチング方法 - Google Patents

シリコン含有膜のエッチング方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011027515A1
WO2011027515A1 PCT/JP2010/005234 JP2010005234W WO2011027515A1 WO 2011027515 A1 WO2011027515 A1 WO 2011027515A1 JP 2010005234 W JP2010005234 W JP 2010005234W WO 2011027515 A1 WO2011027515 A1 WO 2011027515A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
etching
silicon
film
volume
oxygen
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/005234
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊介 功刀
聡 真弓
崇 佐藤
Original Assignee
積水化学工業株式会社
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 積水化学工業株式会社 filed Critical 積水化学工業株式会社
Priority to CN201080041037.9A priority Critical patent/CN102498550B/zh
Priority to JP2011529785A priority patent/JP5002073B2/ja
Priority to KR1020127008237A priority patent/KR101200139B1/ko
Publication of WO2011027515A1 publication Critical patent/WO2011027515A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L21/302—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
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32825—Working under atmospheric pressure or higher

Definitions

  • the present invention relates to a method for etching a silicon-containing film such as silicon nitride using an etching gas obtained by converting a gas containing a fluorine-based component into plasma.
  • HF silicon-containing film etching using atmospheric pressure plasma
  • a technique is known in which HF is generated by adding water (H 2 O) to a fluorine-based raw material such as CF 4 , and etching is performed using HF
  • a silicon film such as amorphous silicon or crystalline silicon is oxidized with ozone to form silicon oxide (Formula 1), and water is added to a fluorine-based raw material such as CF 4 to generate plasma near atmospheric pressure.
  • HF is generated (Formula 2), and the silicon oxide is etched by this HF or its aqueous solution (Formula 3).
  • COF 2 and the like are generated in addition to HF.
  • COF 2 reacts with water to form HF (formula 4) and is used for etching silicon oxide (formula 3).
  • Si + 2O 3 ⁇ SiO 2 + 2O 2 (Formula 1) CF 4 + 2H 2 O ⁇ 4HF + CO 2 (Formula 2) SiO 2 + 4HF ⁇ SiF 4 + 2H 2 O (Formula 3) COF 2 + H 2 O ⁇ CO 2 + 2HF (Formula 4)
  • HF gas or HF aqueous solution has the property of penetrating and permeating many organic compounds. Therefore, in the case where an organic film such as a photoresist for pattern formation is provided on the substrate to be etched in addition to the silicon-containing film to be etched, plasma is obtained by adding water to a fluorine-based raw material such as CF 4. When etching is performed with the etched etching gas, HF permeates and permeates through the organic film. For this reason, the interfacial adhesion of the organic film is reduced, and in some cases, the organic film may float or peel off.
  • Silicon-containing materials such as silicon oxide, silicon nitride, and silicon (amorphous silicon, single crystal silicon, polysilicon) are not only HF but also carbonyl fluoride (COF 2 ), oxygen fluoride (OF 2 , O 2 F 2). Etching reaction is also caused by oxygen-containing fluorine-based active species such as). The reaction rate is usually higher for silicon oxide than for other silicon inclusions. Furthermore, silicon nitride other than silicon oxide and silicon-containing materials of silicon can be oxidized by nitrogen oxide.
  • the present invention has been made on the basis of the above knowledge, and in an etching method for etching the silicon-containing film in an object to be processed including a silicon-containing film that can be oxidized with nitrogen oxide (NOx) and an organic film, A generation step of generating an etching gas by introducing an etching source gas substantially free of hydrogen atoms into a plasma space near atmospheric pressure; An etching reaction step of bringing the etching gas into contact with the object to be processed; And the etching source gas contains 7 to 80% by volume of a fluorine-based source containing no hydrogen atom, 7 to 80% by volume of nitrogen (N 2 ), and 5 to 60% by volume of oxygen (O 2 ). It is characterized by.
  • the etching source gas having the above composition is converted into plasma (including decomposition, excitation, activation, and ionization), thereby containing oxygen-containing fluorine-based active species and nitrogen oxide (NOx), and almost or no HF.
  • Etching gas which does not contain at all can be generated.
  • an etching reaction of the silicon-containing film can be caused by oxygen-containing fluorine-based active species.
  • the silicon-containing film is oxidized with nitrogen oxide and converted into silicon oxide, and the etching rate for the oxygen-containing fluorine-based active species can be increased. Since the etching gas contains little or no HF, there is little or no penetration of HF into the organic film.
  • the etching rate can be reliably increased by setting the flow ratio of each component of the etching raw material gas within the above range. Therefore, the shortening of the etching process time can reduce the chance that the moisture in the atmospheric gas is adsorbed to the object to be processed. Therefore, coupled with the action of the etching raw material gas not containing hydrogen atoms, Floating and peeling can be more reliably suppressed or prevented.
  • the silicon-containing film includes any one of silicon (Si), silicon nitride (SiNx), silicon carbide (SiC), silicon oxynitride (SiON), silicon oxide carbide (SiOC), and silicon carbonitride (SiCN). It is preferable.
  • These silicon-containing materials Si, SiNx, SiC, SiON, SiOC, SiCN) usually have an etching reaction rate due to oxygen-containing fluorine-based active species smaller than that of silicon oxide, and can be oxidized with nitric oxide.
  • Silicon (Si) may be amorphous silicon, single crystal silicon, or polycrystalline silicon.
  • the volume flow ratio of nitrogen to the total of the fluorine source and oxygen in the etching source gas is 70:30 to 20:80, and the volume flow ratio of the fluorine source to oxygen is 75:25 to 40: 60 may be sufficient.
  • the volume flow ratio of the fluorine source material and oxygen in the etching source gas to nitrogen is preferably 60:40 to 30:70, and more preferably 50:50 to 40:60.
  • the volume flow rate ratio of the fluorine-based material and oxygen in the etching material gas is preferably 60:40 to 40:60, more preferably about 50:50. Accordingly, the etching rate can be reliably improved particularly when the silicon-containing film is made of silicon nitride.
  • the nitrogen content in the etching raw material gas is too high, the fluorine raw material and oxygen content will be too low, so the amount of oxygen-containing fluorine-based active species will be reduced and the etching rate will decrease. It is done. If the nitrogen content in the etching source gas is too low, the amount of nitrogen oxide produced is reduced, the oxidizing action of the silicon-containing film is weakened, and the etching rate is considered to decrease. Even if the content of the fluorine-based material in the etching material gas is too low or the content of oxygen is too low, the production rate of the oxygen-containing fluorine-based active species is reduced, so that the etching rate is considered to decrease.
  • the etching source gas may contain 20 to 80% by volume of the fluorine-based material, 7 to 60% by volume of nitrogen, and 5 to 60% by volume of oxygen, and 40 to 80% by volume of the fluorine-based material. %, Nitrogen 7 to 40% by volume, and oxygen 5 to 40% by volume.
  • a high etching rate can be ensured particularly when the silicon-containing film is made of silicon such as amorphous silicon.
  • the etching source gas contains 30% by volume or more, further 50% by volume or more of the fluorine-based material, and the remainder of the etching source gas contains nitrogen and oxygen.
  • N 2 : O 2 may be contained in a volume ratio of 10:90 to 90:10.
  • the temperature of the object to be processed is 50 ° C. or higher, preferably about 50 ° C. to 120 ° C., more preferably about 50 ° C. to 100 ° C.
  • the moisture in atmospheric gas such as air
  • sucks to a to-be-processed object. Therefore, it is possible to prevent HF from being generated by moisture and oxygen-containing fluorine-based active species in the etching gas on the surface of the object to be processed. Therefore, the floating and peeling of the organic film can be reliably suppressed or prevented.
  • the temperature of the object to be processed is preferably as high as possible within a range not exceeding the heat resistance capability of the organic film or the like constituting the object to be processed, and is about 100 ° C. Or may be heated to about 120 ° C. depending on the heat resistance of the organic film.
  • the organic film can be prevented from being denatured (changes in physical properties such as shrinkage).
  • the temperature at which the organic film is denatured is generally 100 ° C. to 200 ° C. or more although it depends on the components of the organic film.
  • the temperature of the object to be processed is preferably more than 50 ° C. to 100 ° C., more preferably 60 ° C. to 80 ° C. in the temperature adjustment step.
  • the etching rate of amorphous silicon or the like can be increased (see Example 8 and FIG. 7).
  • a processing object to be a TFT (Thin Film Transistor) used as a switching element of each pixel of a flat panel display includes an amorphous silicon film, a metal film, and an organic film that are sequentially stacked. Impurities are doped in the film portion of the amorphous silicon film on the metal film side.
  • the organic film serves as a mask when etching a portion of the metal film and the amorphous silicon film doped with the impurity (impurity doped amorphous silicon film).
  • the etching gas may be used when etching the impurity-doped amorphous silicon film.
  • the etching gas source gas contains 7 to 80% by volume of a fluorine-based material not containing hydrogen atoms, 7 to 80% by volume of nitrogen (N 2 ), and 5 to 60% by volume of oxygen (O 2 ).
  • the etching gas source gas contains 20 to 80% by volume of the fluorine-based source, 7 to 60% by volume of nitrogen (N 2 ), and 5 to 60% by volume of oxygen (O 2 ).
  • the source gas of the etching gas contains 40 to 80% by volume of the fluorine-based material, 7 to 40% by volume of nitrogen (N 2 ), and 5 to 40% by volume of oxygen (O 2 ).
  • the temperature of the object to be treated is preferably more than 50 ° C. to 100 ° C., more preferably 60 ° C. to 80 ° C.
  • the impurity-doped amorphous silicon film can be reliably etched, and the channel portion of the TFT can be formed.
  • the etching gas contains little or no HF and H 2 O, it is possible to prevent fluorine from being ionized and penetrating into the organic film. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the interfacial adhesion of the organic film. Therefore, the floating and peeling of the organic film can be prevented, and the adhesion state between the organic film and the metal film can be maintained.
  • the metal film can be prevented from being dissolved (etched) by HF. As a result, a good channel portion can be formed.
  • the etching source gas may contain moisture with a dew point temperature of ⁇ 40 ° C. or less, more preferably ⁇ 60 ° C. or less, and the moisture content of the etching source gas at this dew point temperature is substantially zero. Within the range, the etching source gas does not substantially contain hydrogen atoms.
  • the etching source gas may contain a diluent gas such as Ar or He in addition to the fluorine-based source, oxygen (O 2 ), and nitrogen (N 2 ). Air may be used as a substitute for at least part of oxygen and nitrogen.
  • fluorine-based raw materials not containing hydrogen atoms in addition to perfluorocarbons (PFC) such as CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 6 , C 3 F 8 , F 2 , SF 6 , NF 3 , XeF 2, etc. Is mentioned.
  • PFC perfluorocarbons
  • the oxygen-containing fluorine-based active species COF 2, OF 2, O 2 F 2 and the like.
  • the vicinity of atmospheric pressure refers to a range of 1.013 ⁇ 10 4 to 50.663 ⁇ 10 4 Pa, and 1.333 ⁇ 10 4 to 10.664 considering the ease of pressure adjustment and the simplification of the apparatus configuration.
  • ⁇ 10 4 Pa is preferable, and 9.331 ⁇ 10 4 to 10.397 ⁇ 10 4 Pa is more preferable.
  • the organic film may be a film that is coated and finally removed (for example, a mask layer) in a manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor device, and finally constitutes a part of the liquid crystal display device or the semiconductor device.
  • a mask layer for example, an insulating layer or a protective layer.
  • the organic film may be laminated on the front side of the silicon-containing film to be etched, or may constitute the immediate lower layer of the silicon-containing film. Examples of the organic film laminated on the front side of the silicon-containing film include a mask layer, an insulating layer, and a protective layer.
  • An insulating layer is an example of the organic film that forms the immediate lower layer of the silicon-containing film.
  • the mask layer is made of, for example, a photoresist.
  • an organic film which comprises an insulating layer and a protective layer an epoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin, a novolak resin etc. are mentioned, for example.
  • the silicon-containing film can be etched while suppressing or preventing the floating or peeling of the organic film to be processed.
  • 1 is a schematic configuration diagram of a plasma etching apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic block diagram which shows 2nd Embodiment of this invention.
  • 3 is a graph showing measurement results of etching rates of Example 1, Comparative Example 1-1, and Comparative Example 1-2.
  • 6 is a graph showing measurement results of the etching rate of a silicon nitride film with respect to the nitrogen content in an etching source gas in Example 2.
  • 10 is a graph showing measurement results of the etching rate of a silicon nitride film with respect to the flow rate ratio of CF 4 and oxygen in an etching raw material gas in Example 4.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
  • the workpiece 90 is, for example, a liquid crystal display device or a semiconductor device, but is not limited thereto.
  • the substrate 91 of the workpiece 90 is not particularly limited, and may be glass, a semiconductor wafer, or a continuous or single-wafer resin film.
  • a silicon-containing film 92 to be etched is coated on the upper surface of the base material 91.
  • the silicon-containing film 92 is made of, for example, silicon nitride.
  • An organic film 93 is stacked on the silicon-containing film 92 (front side).
  • the organic film 93 is made of, for example, a patterned photoresist. A portion of the silicon-containing film 92 that is not coated with the photoresist 93 becomes a portion to be etched.
  • the organic film 93 is not limited to a mask layer such as a photoresist, and may be an insulating layer or a protective layer made of an epoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin, a novolac resin, or the like.
  • the organic film 93 is not limited to being laminated on the front side of the silicon-containing film 92, and may constitute a layer immediately below the silicon-containing film 92.
  • the atmospheric pressure plasma etching apparatus 1 performs plasma etching on the workpiece 90 under atmospheric pressure.
  • the plasma etching apparatus 1 includes a support part 2 and an etching gas supply system 3.
  • a workpiece 90 is supported on the support 2.
  • the support part 2 is comprised with the stage, it is not limited to this, A roller conveyor and a belt conveyor may be sufficient, a some guide roll may be sufficient, and a manipulator (robot arm) may be sufficient.
  • a transport mechanism (not shown) may be connected to the stage 2 so that the workpiece 90 is transported.
  • the temperature of the workpiece 90 on the stage 2 is adjusted by the temperature adjusting means 4.
  • the temperature adjusting means 4 is incorporated in the stage 2, but may be arranged outside the stage 2.
  • the temperature adjusting means 4 may be an electric heater, a radiant heater, or a heat exchanger including a passage through which a temperature adjusting liquid is circulated.
  • the etching gas supply system 3 includes an etching source gas supply system 10 and a plasma generation unit 20.
  • the etching source gas supply system 10 includes a fluorine-based source supply unit 11, an oxygen supply unit 12, and a nitrogen supply unit 13.
  • the etching source gas supply system 10 plasmas an etching source gas containing a fluorine source, oxygen (O 2 ), and nitrogen (N 2 ). It supplies to the production
  • the fluorine-based material supply unit 11 supplies a fluorine-based material that does not contain hydrogen atoms.
  • the fluorine-based material is, for example, CF 4 .
  • fluorine-based raw material other perfluorocarbons (PFC) such as C 2 F 6 , C 3 F 6 , C 3 F 8 may be used instead of CF 4 , and SF 6 , NF 3 , XeF 2 and the like may be used. It may be used.
  • the oxygen supply unit 12 supplies oxygen (O 2 ).
  • the nitrogen supply unit 13 supplies nitrogen (N 2 ).
  • the etching source gas supply system 10 does not have a water (H 2 O) supply unit.
  • the etching source gas contains substantially (nearly or not at all) a hydrogen atom-containing substance such as water or a hydrogen-containing component.
  • the plasma generator 20 has a pair of electrodes 21 and 21 that face each other.
  • the electrodes 21 and 21 are constituted by parallel plate electrodes, but are not limited thereto, and may be coaxial cylindrical electrodes, a pair of roll electrodes, a roll electrode and a flat plate electrode or a cylindrical concave electrode. It may be a combination.
  • a solid dielectric layer (not shown) is provided on the opposing surface of at least one of the electrodes 21.
  • One of these electrodes 21 and 21 is connected to the power source 22 and the other is electrically grounded.
  • the supply voltage from the power supply 22 may be an intermittent wave such as a pulse or a continuous wave such as a sine wave.
  • An etching source gas supply system 10 is connected to the upstream end of the plasma space 23.
  • a connecting portion between the etching source gas supply system 10 and the plasma space 23 may be provided with a rectifier (not shown) for uniformly introducing the gas into the plasma space 23.
  • An ejection nozzle 24 is connected to the downstream end of the plasma space 23.
  • the ejection nozzle 24 is provided with a rectifying unit for uniformly blowing gas from the plasma space 23.
  • the nozzle 24 faces the workpiece 90 on the support unit 2.
  • the nozzle 24 may be integrated with the plasma generation unit 20.
  • a suction part (not shown) that sucks and discharges the processed gas into the nozzle 24 may be provided.
  • the plasma generator 20 and thus the nozzle 24 may be stationary with respect to the workpiece 90 or may be moved relative to the workpiece 90.
  • the plasma generation unit 20 and the nozzle 24 move relative to the workpiece 90, they may reciprocate between both ends of the workpiece 90 one or more times, or may move once in one direction in one way. .
  • CF 4 in the fluorine-based raw material supply unit 11, O 2 in the oxygen supply unit 12, and N 2 in the nitrogen supply unit 13 are mixed together at a predetermined flow ratio, and an etching raw material gas is mixed.
  • the volume content of each component of the etching source gas may be set in the range of CF 4 7% to 80%, N 2 7% to 80%, and O 2 5% to 60%.
  • the O 2 volume content of the etching source gas is preferably 45% or less, more preferably 30% or less, and even more preferably 20% or less.
  • the etching source gas (CF 4 + O 2 + N 2 ) is introduced into the plasma space 23 of the plasma generation unit 20 by the gas supply system 10 and is turned into plasma.
  • the following reactive species generation reaction occurs by plasma formation (generation process).
  • CF 4 + O 2 ⁇ COF 2 + F 2 (Formula 11)
  • CF 4 + O 2 ⁇ O 2 F 2 + CO 2 (Formula 12)
  • N 2 + O 2 ⁇ NOx (Formula 13)
  • the coefficients of the terms in the above formulas 11 to 13 are ignored (the same applies to formulas 21, 22, 31, and 41 to 45 described later).
  • an etching gas containing oxygen-containing fluorine-based active species such as carbonyl difluoride (COF 2 ), oxygen fluoride (OF 2 , O 2 F 2 ), and nitrogen oxide (NOx) is generated.
  • the etching gas contains little or no HF and water (H 2 O).
  • the etching gas is blown out from the blowing portion 24 and blown onto the workpiece 90.
  • each component of the etching gas comes into contact with a portion of the silicon-containing film 92 made of silicon nitride that is not covered with the organic film 93, and the following etching reaction occurs.
  • SiNx + COF 2 ⁇ SiF 4 + CO + N 2 (Formula 21)
  • SiNx + O 2 F 2 ⁇ SiF 4 + NOx (Formula 22)
  • the silicon-containing film 92 can be etched. Since the etching gas contains little or no HF and H 2 O, the penetration or permeation of HF into the organic film 93 does not occur at all. Therefore, it can avoid that the interface adhesive force of the organic film 93 falls, and can suppress or prevent that the organic film 93 floats or peels off. Therefore, only the portion to be etched of the silicon-containing film 92 can be etched cleanly.
  • the workpiece 90 is heated to 50 ° C. or more by the temperature adjusting means 4 in parallel with the etching gas spraying.
  • the temperature adjusting means 4 in parallel with the etching gas spraying.
  • a part of silicon nitride constituting the silicon-containing film 92 is oxidized by contact with NOx generated in Expression 13 (Expression 31), and becomes silicon oxide.
  • This silicon oxide is etched by reacting with an oxygen-containing fluorine-based active species (carbonyl difluoride, oxygen fluoride) (Formula 32 and Formula 33).
  • SiNx + NOx ⁇ SiO 2 + N 2 (Formula 31) SiO 2 + 2COF 2 ⁇ SiF 4 + 2CO 2 (Formula 32) SiO 2 + 2O 2 F 2 ⁇ SiF 4 + 3O 2 (Formula 33)
  • the etching reaction rate of silicon oxide represented by the formulas 32 and 33 is higher than the etching reaction rate of silicon nitride represented by the above-described formulas 21 and 22. Therefore, the etching rate of the silicon-containing film 92 can be increased by going through the oxidation reaction (Formula 31) with NOx. Since silicon nitride has a relatively high rate of the oxidation reaction (formula 31) with NOx, the effect of improving the etching rate is great. Thereby, the etching processing time can be shortened. Therefore, the opportunity for the moisture of the atmospheric gas to be adsorbed on the workpiece 90 during etching can be reduced, and the floating or peeling of the organic film can be more reliably suppressed or prevented.
  • the etching gas contains little or no HF and H 2 O, it is possible to avoid a partial condensation layer of water on the surface of the workpiece 90. Therefore, it is possible to avoid the oxidation reaction and thus the etching reaction from being hindered by the condensed layer. Furthermore, it is possible to avoid variations in the etching rate between the place where the condensed layer is formed and the place where the condensed layer is not formed. Therefore, surface roughness of the workpiece 90 can be prevented.
  • the silicon-containing film 92 to be etched is silicon nitride.
  • the silicon-containing film 92 is not limited to silicon nitride, and may be a silicon-containing material that can be oxidized by nitrogen oxide (NOx). It may be silicon such as amorphous silicon or polysilicon, and may be silicon carbide, silicon nitride oxide, silicon oxide carbide, silicon nitride carbide, or the like. Regardless of the film quality of the etching target, the volume content of each component of the etching source gas is set within the range of 7-80% fluorine-based material (CF 4 etc.), 7-80% N 2 and 5-60% O 2 Good.
  • the volume content of each component of the etching source gas is preferably CF 4 20% to 80%, N 2 7% to 60%, O 2 is 5% to 60%, more preferably CF 4 is 40% to 80%, N 2 is 7% to 40%, and O 2 is 5% to 40%.
  • the set temperature of the workpiece 90 is preferably more than 50 ° C. to 100 ° C., more preferably 60 ° C. to 80 ° C.
  • the silicon-containing film 92 is made of silicon such as amorphous silicon (a-Si)
  • the following etching reaction occurs by contact with the etching gas.
  • Si + 2COF 2 ⁇ SiF 4 + 2CO (Formula 23)
  • Si + 2O 2 F 2 ⁇ SiF 4 + 2O 2 (Formula 24)
  • the rate of etching reaction of silicon nitride represented by the above-mentioned formulas 21 and 22 and the rate of etching reaction of silicon represented by formulas 23 and 24 are such that the former becomes larger or smaller than the latter depending on the processing conditions. To do. For example, when the processing temperature is about 100 ° C., the etching reaction rate of silicon nitride is higher than the etching reaction rate of silicon. When the processing temperature is about 60 ° C., the etching reaction rate of silicon is higher than the etching reaction rate of silicon nitride.
  • silicon such as amorphous silicon is oxidized by reacting with NOx as shown in the following formula to be silicon oxide.
  • Si + NOx ⁇ SiO 2 + N 2 This silicon oxide is etched by reacting with oxygen-containing fluorine-based active species (COF 2 , OF 2 , O 2 F 2, etc.) (Formula 32 and Formula 33).
  • the silicon-containing film 92 is made of silicon carbide (SiC), silicon oxynitride (SiON), silicon oxycarbide (SiOC), or silicon carbonitride (SiCN), as shown in the following formulas 42 to 45, respectively. It reacts with NOx and is oxidized to silicon oxide. This silicon oxide is etched by reacting with oxygen-containing fluorine-based active species (COF 2 , OF 2 , O 2 F 2, etc.) (Formula 32 and Formula 33).
  • SiC silicon carbide
  • SiON silicon oxynitride
  • SiOC silicon oxycarbide
  • SiCN silicon carbonitride
  • the etching reaction rate of silicon oxide represented by the formula 32 and the formula 33 is determined depending on the oxygen-containing fluorine-based active species when each of the silicon-containing materials (Si, SiC, SiON, SiOC, SiCN, etc.) is processed under the processing conditions of the embodiment. Greater than the reaction rate etched directly. Therefore, the etching rate can be reliably increased even in these silicon-containing films (Si, SiC, SiON, SiOC, SiCN, etc.). Therefore, the etching processing time can be shortened, and the opportunity for the moisture of the atmospheric gas to be adsorbed to the object 90 during etching can be reduced. As a result, combined with the effect that the etching source gas does not substantially contain hydrogen atoms, it is possible to more reliably suppress or prevent the organic film from floating or peeling off.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment relates to channel etching of TFTs for flat panel displays.
  • the object to be processed 90A to be a TFT includes a glass substrate 91. On the glass substrate 91, a gate wiring 94, a gate insulating film 95, a semiconductor film 96, a metal film 97, and an organic film 93 are sequentially stacked from the substrate 91 side.
  • the gate wiring 94 is made of a refractory metal such as Cr or Ta.
  • the gate insulating film 95 is made of, for example, SiN.
  • the semiconductor film 96 is made of, for example, amorphous silicon.
  • the semiconductor film 96 includes a film portion 96a on the substrate 91 side and a film portion 96b on the metal film 97 side.
  • the film portion 96a is undoped amorphous silicon that is not doped with impurities.
  • the film portion 96b is n-type amorphous silicon doped with an impurity such as P.
  • the thickness of the semiconductor film 96 is, for example, about 200 nm to 300 nm.
  • the film thickness of the n-type amorphous silicon 96b is, for example, about 60 nm to 100 nm.
  • the metal film 97 serves as a TFT signal wiring.
  • the metal film 97 is made of a metal such as Ta or Al.
  • the organic film 93 is made of a photoresist. A portion of the metal film 97 corresponding to the channel portion is etched using the organic film 93 as a mask. As a result, the n-type amorphous silicon film 96b in the channel portion is exposed. In the second embodiment, the n-type amorphous silicon film 96b in the channel portion is a silicon-containing film to be etched.
  • an etching raw material gas containing CF 4 (fluorine raw material), O 2 , and N 2 is introduced into the discharge space 23 to be converted into plasma, thereby generating an etching gas.
  • the volume content of each component of the etching source gas is preferably CF 4 20% to 80%, N 2 7% to 60%, O 2 5% to 60%, and more preferably CF 4 40% to 80%. N 2 7% to 40% and O 2 5% to 40%.
  • the set temperature of the workpiece 90 is preferably more than 50 ° C. to 100 ° C., more preferably 60 ° C. to 80 ° C.
  • the etching source gas contains little or no water (H 2 O). Therefore, the etching gas contains little or no HF and water (H 2 O).
  • This etching gas is sprayed on the workpiece 90A.
  • the etching gas contacts the exposed portion of the n-type amorphous silicon film 96b.
  • an etching reaction of the amorphous silicon constituting the film 96b occurs (Formula 23, Formula 24, Formula 41, Formula 32, Formula 33).
  • the etching is stopped. Thereby, the n-type amorphous silicon film 96b in the channel portion can be etched, and the non-doped amorphous silicon film 96a can be left.
  • the temperature of the workpiece 90A during the etching of the amorphous silicon film 96b is preferably more than 50 ° C. to 100 ° C., more preferably 60 ° C. to 80 ° C. Thereby, the etching rate of amorphous silicon can be increased (see Example 8 and FIG. 7). In addition, the organic film 93 can be prevented from being thermally denatured.
  • the selection ratio of amorphous silicon to SiN can be increased by setting the temperature of the object to be processed 90A and the flow ratio of each component of the etching raw material gas within the above-described preferable range for amorphous silicon. Therefore, the SiN film 95 can be suppressed from being etched during channel etching.
  • the etching gas contains little or no HF and H 2 O, it can be avoided that fluorine is ionized and penetrates into the organic film 93, and the interface adhesion force of the organic film 93 is prevented from being lowered. Therefore, the organic film 93 can be prevented from floating and peeling off, and the adhesion state between the organic film 93 and the metal film 97 can be maintained. Further, the metal film 97 can be prevented from being dissolved (etched) by HF. Thereby, a good channel portion can be formed.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without changing the gist of the invention.
  • the organic film 93 may constitute the base material 91 of the workpiece 90. By drying the atmospheric gas around the workpiece 90, the moisture in the atmospheric gas may be suppressed or prevented from adsorbing on the workpiece 90.
  • the plasma etching apparatus 1 shown in FIG. 1 is a so-called remote type plasma processing apparatus in which the workpiece 90 is disposed outside the interelectrode space 23, but the workpiece 90 is disposed in the interelectrode space 23.
  • a so-called direct plasma processing apparatus in which plasma is directly irradiated onto the workpiece 90 may be used.
  • Example 1 the etching rate of the silicon nitride film was examined using a mixed gas of CF 4 , oxygen (O 2 ), and nitrogen (N 2 ) as an etching source gas.
  • the flow rate of each component of the etching source gas was as follows. CF 4 : 0.2 SLM O 2 : 0.2 SLM N 2 : 0.4 SLM Accordingly, the content of each component in the etching source gas, CF 4 25vol%, O 2 25vol%, was N 2 50 vol%.
  • the dew point temperature of the etching source gas was ⁇ 45 ° C. or lower, and the moisture content of the etching source gas was substantially zero.
  • the etching raw material gas (CF 4 + O 2 + N 2 ) was converted into plasma at atmospheric pressure by the plasma generator 20 to generate an etching gas.
  • the opening width of the ejection nozzle 24 (the dimension in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1) was 100 mm.
  • Example 1-1 As a comparative example, an etching raw material gas in which CF 4 , oxygen (O 2 ), and argon (Ar) are mixed is turned into plasma under the same plasma processing conditions as in Example 1, and the same fixing processing method, processing time as in Example 1, An etching reaction process was performed on the workpiece 90 having the same structure as in Example 1 under temperature conditions.
  • the flow rate of each component of the etching raw material gas was as follows. CF 4 : 0.2 SLM O 2 : 0.2 SLM Ar: 0.4 SLM
  • ozone (O 3 ) was further added to the etching gas.
  • Ozone was generated by an ozonizer using oxygen (O 2 ) as a raw material.
  • the flow rate of the output gas (O 2 + O 3 ) from the ozonizer was 0.2 SLM, and the ozone concentration was 200 g / m 3 .
  • an etching source gas (CF 4 : 0.2 SLM, O 2 : 0.2 SLM, Ar: 0.4 SLM) having the same composition as in Comparative Example 1-1 is used under the same plasma processing conditions as in Example 1, and the plasma generation unit 20 It turned into plasma.
  • the gas from the plasma generation unit 20 and the gas (O 2 + O 3 ) from the ozonizer are mixed, and this mixed gas is sprayed on the object 90 to be processed, and the same fixing treatment method, treatment time, and temperature conditions as in the first embodiment. Then, an etching reaction process was performed on the workpiece 90 having the same structure as that of Example 1.
  • FIG. 3 compares the etching rates of Example 1 and the above two Comparative Examples 1-1 and 1-2. According to Example 1, a high-speed etching rate about 25 times as large as that of Comparative Examples 1-1 and 1-2 could be obtained. It was confirmed that the effect of improving the etching rate was much greater when passing through the oxidizing action of nitrogen oxide (NOx) in Example 1 than via the oxidizing action of ozone in Comparative Example 1-2.
  • NOx nitrogen oxide
  • Example 2 the etching rate of the silicon nitride film was examined by changing the flow rate of nitrogen while changing the flow rates of CF 4 and O 2 in the etching source gas as follows.
  • the flow rate of each component of the etching source gas was as follows. CF 4 : 0.2 SLM O 2 : 0.2 SLM N 2 : 0 to 1.5 SLM That is, the content of each component of the etching source gas (CF 4 + O 2 + N 2 ) was adjusted in the range of CF 4 about 10 vol% to 50 vol%, O 2 about 10 vol% to 50 vol%, N 2 0 to about 80 vol%. .
  • the dew point temperature of the etching source gas was ⁇ 45 ° C. or lower, and the moisture content of the etching source gas was substantially zero.
  • the etching source gas was converted into plasma at atmospheric pressure by the plasma generator 20 to generate an etching gas.
  • the opening width of the ejection nozzle 24 (the dimension in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1) was 100 mm.
  • Example 2 The results of Example 2 are shown in FIG.
  • the content ratio of each component of the etching source gas CF 4 + O 2 + N 2
  • the etching rate of the same length could be obtained.
  • a relatively high etching rate could be obtained when CF 4 was about 10 vol% to 35 vol%, O 2 was about 10 vol% to about 35 vol%, and N 2 was about 30 vol% to about 80 vol%.
  • the etching rate was sufficiently high when the nitrogen content was in the range of about 40 vol% to 70 vol%. The etching rate could be maximized when the nitrogen content was in the range of about 50 vol% to 60 vol%.
  • Example 3 the object 90 including the organic film 93 was subjected to an etching process, and the influence on the organic film 93 was examined.
  • the silicon-containing film 92 was a silicon nitride film
  • the organic film 93 was an acrylic resin film.
  • the flow rate of each component of the etching source gas was as follows. CF 4 : 0.2 SLM O 2 : 0.2 SLM N 2 : 0.4 SLM Accordingly, the content of each component in the etching source gas, CF 4 25vol%, O 2 25vol%, was N 2 50 vol%.
  • the dew point temperature of the etching source gas was ⁇ 45 ° C. or lower, and the moisture content of the etching source gas was substantially zero.
  • the etching raw material gas (CF 4 + O 2 + N 2 ) was converted into plasma at atmospheric pressure by the plasma generator 20 to generate an etching gas.
  • the opening width of the ejection nozzle 24 (the dimension in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1) was 100 mm.
  • Table 1 summarizes the inspection results of the floating state and peeling state of the organic film 93 at each processing time and each object temperature.
  • the organic film was not lifted or peeled off even when the spraying time was about 10 seconds.
  • the etching reaction (formula 2 and formula 3) using HF generated by adding H 2 O to CF 4 and making it into plasma, even if the addition amount of H 2 O is about 0 ° C. at the dew point temperature, HF The organic film floats within a few seconds after the start of the etching gas spraying.
  • Example 4 the etching rate of silicon nitride was examined by changing the flow rate ratio of CF 4 and O 2 while keeping the overall flow rate of the etching source gas (CF 4 + O 2 + N 2 ) and the N 2 flow rate constant.
  • the total flow rate of the etching source gas was 8 SLM.
  • the total flow rate of CF 4 and O 2 was 0.4 SLM (constant).
  • the flow rate of N 2 was 0.4 SLM (constant).
  • the content of each component of the etching source gas was adjusted in the range of CF 4 about 12 vol% to about 45 vol%, O 2 about 5 vol% to about 38 vol%, and N 2 50 vol% (constant).
  • the dew point temperature of the etching source gas was ⁇ 45 ° C. or lower, and the moisture content of the etching source gas was substantially zero.
  • the etching source gas was converted into plasma at atmospheric pressure by the plasma generator 20 to generate an etching gas.
  • the opening width of the ejection nozzle 24 (the dimension in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1) was 100 mm.
  • FIG. 5 shows the measurement result of the etching rate with the flow rate ratio of CF 4 and O 2 as the horizontal axis.
  • a certain etching rate could be obtained within all the flow rate ratio ranges of Example 4.
  • Ratio of O 2 to the sum of CF 4 and O 2 could be obtained a relatively high etching rate in a range of 25vol% ⁇ 60vol%.
  • the etching rate was sufficiently high when the O 2 ratio was in the range of 40 vol% to 60 vol%. That is, a relatively high etching rate could be obtained in the range of about CF 4 20 vol% to 38 vol% and O 2 12 vol% to 30 vol% with respect to the total flow rate of the etching raw material gas.
  • the etching rate could be sufficiently increased in the range of about CF 4 20 vol% to 30 vol% and O 2 20 vol% to 30 vol% with respect to the total flow rate of the etching raw material gas.
  • the etching rate was relatively low. This is presumably because the production amount of oxygen-containing fluorine-based active species such as COF 2 , OF 2 and O 2 F 2 is reduced.
  • Example 5 silicon nitride was used as an etching target.
  • a sample 90 having a glass substrate 91 coated with silicon nitride was prepared. The size of the sample 90 was 50 mm ⁇ 50 mm. This sample 90 was placed on the stage 2 of the plasma etching apparatus 1 and an etching gas was sprayed thereon. The temperature of the sample 90 was 90 degreeC.
  • the flow rate of each component of the etching source gas was as follows. CF 4 : 0.3 SLM O 2 : 0.1 SLM N 2 : 0.2 SLM
  • the dew point temperature of the etching source gas was ⁇ 45 ° C. or lower, and the moisture content of the etching source gas was substantially zero.
  • the etching time was 60 seconds, and the etching was stopped when the film 92 was not completely removed.
  • the composition of the surface of the sample 90 before and after the etching treatment was analyzed by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). As XPS, model number AXIS-165 manufactured by Kratos was used.
  • FIG. 6 shows the measurement results of the XPS spectrum before and after the processing of the sample of Example 5.
  • the Si—N bond peak appeared remarkably before the treatment, but the Si—N bond peak almost disappeared after the treatment. Instead, the Si—O bond peak appeared remarkably. From the above results, it became clear that an oxidation reaction of silicon nitride occurred during etching.
  • Example 6 the relationship between the flow rate ratio of each component of the etching source gas (CF 4 + O 2 + N 2 ) and the etching rate was examined using silicon nitride (SiNx) as an etching target.
  • SiNx silicon nitride
  • the flow rates of the three components of the etching source gas were adjusted to each other as shown in Table 3 so that the total flow rate of the etching source gas was 1 SLM.
  • the dew point temperature of the etching source gas was ⁇ 45 ° C. or lower, and the moisture content of the etching source gas was substantially zero.
  • the set temperature of sample 90 was 100 ° C.
  • the relative moving speed between the plasma generation unit 20 and the sample substrate 90 was 10 mm / sec.
  • the plasma conditions of the plasma generation unit 20 were as follows.
  • Thickness of interelectrode gap 23 1 mm
  • Applied voltage and frequency between electrodes 21 and 21: Vpp 15 kV, 40 kHz
  • the opening width of the ejection nozzle 24 was 100 mm.
  • the measurement results of the etching rate of Example 6 are shown in Table 3.
  • the etching rates in Table 3 are the etching amounts when the sample 90 is moved one way in the left-right direction in FIG.
  • SiNx can be etched at a certain etching rate if CF 4 in the etching raw material gas is 7 to 80% by volume, N 2 is 7 to 80% by volume, and O 2 is 5 to 60% by volume.
  • a high etching rate could be secured if O 2 in the etching source gas was 45% by volume or less, preferably 30% by volume or less, more preferably 20% by volume or less.
  • Example 7 the relationship between the flow rate ratio of each component of the etching source gas (CF 4 + O 2 + N 2 ) and the etching rate was examined using amorphous silicon (a-Si) as an etching target.
  • a-Si amorphous silicon
  • Table 4 shows the measurement results of the etching rate of Example 7.
  • the etching rates in Table 4 are the etching amounts when the sample 90 is moved once in the left-right direction in FIG.
  • Example 8 amorphous silicon (a-Si) was used as an etching target.
  • This sample 90 was placed on the stage 2 of the plasma etching apparatus 1 and an etching gas was sprayed thereon. The temperature of the sample 90 was adjusted in the range of 30 ° C. to 100 ° C. by the heater 4.
  • the flow rate of each component of the etching source gas was as follows. CF 4 : 0.2 SLM O 2 : 0.2 SLM N 2 : 0.2 SLM
  • the dew point temperature of the etching source gas was ⁇ 45 ° C.
  • FIG. 7 shows the measurement results of the etching rate under each temperature condition. It was confirmed that the amorphous silicon can be etched even near room temperature (about 30 ° C.). When it exceeded 50 degreeC, the etching rate improved greatly. In particular, the etching rate was sufficiently high in the temperature range of 60 ° C. to 80 ° C. A sufficient etching rate was obtained even at temperatures exceeding 80 ° C. and 100 ° C. Therefore, when the silicon-containing film 92 to be etched is amorphous silicon, the temperature of the object to be processed is preferably more than 50 ° C. to 100 ° C., more preferably 60 ° C. to 80 ° C. in the temperature adjustment step. Furthermore, the floating and peeling of the mask 93 were hardly confirmed under any temperature condition.
  • the present invention can be applied, for example, to the manufacture of a polarizing film for a liquid crystal display device or a semiconductor device.
  • Plasma etching apparatus Support part 3 Etching gas supply system 4 Temperature control means 10 Etching raw material gas supply system 11 Fluorine raw material supply part 12 Oxygen supply part 13 Nitrogen supply part 20 Plasma generation part 21 Electrode 22 Power supply 23 Plasma space between electrodes 24 jet nozzles 90, 90A workpiece 91 substrate 92 silicon-containing film 93 organic film 94 gate gate wiring 95 gate insulating film 96 amorphous silicon film (silicon-containing film) 96a Non-doped amorphous silicon film 96b Impurity-doped amorphous silicon film 97 Metal film

Landscapes

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

Abstract

　有機膜の浮きや剥がれを防止しながら、シリコン含有膜をエッチングする。　水素原子を実質的に含有しないエッチング原料ガスを大気圧近傍のプラズマ空間２３に導入してエッチングガスを生成する。シリコン含有膜９２及び有機膜９３を含む被処理物９０にエッチングガスを接触させる。シリコン含有膜９２は、酸化窒素（ＮＯｘ）にて酸化可能である。エッチング原料ガスは、水素原子を含有しないフッ素系原料を７～８０体積％、窒素（Ｎ２）を７～８０体積％、酸素（Ｏ２）を５～６０体積％含有する。

Description

シリコン含有膜のエッチング方法
　この発明は、フッ素系成分を含むガスをプラズマ化して得たエッチングガスを用いて、窒化シリコン等のシリコン含有膜をエッチングする方法に関する。
　大気圧プラズマによるシリコン含有膜エッチングでは、ＣＦ４等のフッ素系原料に水（Ｈ２Ｏ）を添加することによって、ＨＦを生成し、ＨＦによってエッチングをおこなう手法が知られている（下記特許文献１～３参照）。
　例えば、特許文献１では、アモルファスシリコンや結晶シリコン等のシリコン膜をオゾンにて酸化して酸化シリコンとし（式１）、かつＣＦ４等のフッ素系原料に水を添加して大気圧近傍のプラズマ空間に通すことにより、ＨＦを生成し（式２）、このＨＦやその水溶液によって酸化シリコンをエッチングしている（式３）。上記プラズマ空間では、ＨＦの他、ＣＯＦ２等が生成される。ＣＯＦ２は、水と反応させてＨＦとし（式４）、酸化シリコンのエッチングに供される（式３）。
　　Ｓｉ＋２Ｏ３ → ＳｉＯ２＋２Ｏ２　　（式１）
　　ＣＦ４＋２Ｈ２Ｏ → ４ＨＦ＋ＣＯ２　（式２）
　　ＳｉＯ２＋４ＨＦ→ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ　（式３）
　　ＣＯＦ２＋Ｈ２Ｏ → ＣＯ２＋２ＨＦ　（式４）
特開２００７－２９４６４２号公報 特開２０００－５８５０８号公報 特開２００２－２７０５７５号公報
　ＨＦガス若しくはＨＦ水溶液は、多くの有機化合物に浸透、透過する性質を有している。そのため、被処理基材上にエッチング対象のシリコン含有膜に加えて、例えばパターン形成用のフォトレジスト等の有機膜が設けられている場合、ＣＦ４等のフッ素系原料に水を添加してプラズマ化させたエッチングガスにてエッチングを行なうと、有機膜中をＨＦが浸透、透過する。そのため、有機膜の界面密着力が低下し、場合によっては有機膜が浮いたり剥がれたりすることがある。特に、エッチングガス中の水が被処理物の表面に吸着すると、この水にＨＦが溶解して浸透、透過が促進され、有機膜の浮きや剥がれが顕著になる。一方、水の添加量を減らしたりＨＦの生成量を抑えたりすると、エッチングレートが減少してしまい、実用的ではない。
　酸化シリコン、窒化シリコン、シリコン（アモルファスシリコン、単結晶シリコン、ポリシリコン）等のシリコン含有物は、ＨＦだけでなく、２フッ化カルボニル（ＣＯＦ２）、フッ化酸素（ＯＦ２、Ｏ２Ｆ２）等の酸素含有フッ素系活性種によってもエッチング反応を起こす。その反応速度は、通常、酸化シリコンのほうが他のシリコン含有物より大きい。さらに、酸化シリコン以外の窒化シリコンやシリコンのシリコン含有物は、酸化窒素により酸化され得る。
　本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、酸化窒素（ＮＯｘ）にて酸化可能なシリコン含有膜及び有機膜を含む被処理物における前記シリコン含有膜をエッチングするエッチング方法において、
　水素原子を実質的に含有しないエッチング原料ガスを大気圧近傍のプラズマ空間に導入してエッチングガスを生成する生成工程と、
　前記エッチングガスを前記被処理物に接触させるエッチング反応工程と、
　を備え、前記エッチング原料ガスが、水素原子を含有しないフッ素系原料を７～８０体積％、窒素（Ｎ２）を７～８０体積％、酸素（Ｏ２）を５～６０体積％含有することを特徴とする。
　前記生成工程では、前記組成のエッチング原料ガスをプラズマ化（分解、励起、活性化、イオン化を含む）することにより、酸素含有フッ素系活性種と酸化窒素（ＮＯｘ）を含み、かつＨＦを殆ど又はまったく含まないエッチングガスを生成できる。
　前記エッチング反応工程では、酸素含有フッ素系活性種にて前記シリコン含有膜のエッチング反応を起こすことができる。更に、酸化窒素にて前記シリコン含有膜を酸化して酸化シリコンに変換し、酸素含有フッ素系活性種に対するエッチングレートを高くすることができる。エッチングガスにはＨＦが殆ど又はまったく含まれていないから、有機膜中へのＨＦの浸透、透過現象が殆ど又はまったく起きない。したがって、有機膜の界面密着力が低下するのを回避でき、有機膜の浮きや剥がれを抑制又は防止することができる。更に、上記酸化窒素による酸化作用ひいてはエッチングレート向上作用に加え、エッチング原料ガスの各成分の流量比を上記の範囲内にすることでエッチングレートを確実に高くできる。したがって、エッチング処理時間の短縮により、雰囲気ガス中の水分が被処理物に吸着する機会を減らすことができるため、エッチング原料ガスが水素原子を含有しないことの作用と相俟って、有機膜の浮きや剥がれをより確実に抑制又は防止できる。また、被処理物の表面に部分的に水の凝縮層が形成されるのを回避できる。したがって、酸化反応ひいてはエッチング反応が凝縮層により妨げられるのを回避できる。さらには、凝縮層が形成された箇所と凝縮層が形成されなかった箇所との間にエッチングレートのバラツキが生じるのを回避できる。よって、被処理物の表面荒れを防止できる。
　前記シリコン含有膜が、シリコン（Ｓｉ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化炭化シリコン（ＳｉＯＣ）、炭化窒化シリコン（ＳｉＣＮ）の何れか１つを含むことが好ましい。これらシリコン含有物（Ｓｉ、ＳｉＮｘ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ）は、通常、酸素含有フッ素系活性種によるエッチング反応速度が酸化シリコンより小さく、かつ酸化窒素にて酸化可能である。シリコン（Ｓｉ）は、アモルファスシリコンでもよく、単結晶シリコンでもよく、多結晶シリコンでもよい。
　前記エッチング原料ガスが、酸素を４５体積％以下、好ましくは３０体積％以下含有していてもよく、更には２０体積％以下含有していてもよい。このとき、前記エッチング原料ガスの残部が窒素及びフッ素系原料を含み、その体積比が窒素：フッ素系原料＝１０：９０～９０：１０であってもよい。これにより、前記シリコン含有膜が特に窒化シリコンからなる場合に高エッチングレートを確保できる。
　前記エッチング原料ガスの前記フッ素系原料及び酸素の合計と窒素の体積流量比が、７０：３０～２０：８０であり、かつ前記フッ素系原料と酸素の体積流量比が、７５：２５～４０：６０であってもよい。この場合、前記エッチング原料ガスの前記フッ素系原料及び酸素の合計と窒素の体積流量比は、好ましくは６０：４０～３０：７０であり、より好ましくは５０：５０～４０：６０である。さらにこの場合、前記エッチング原料ガスの前記フッ素系原料と酸素の体積流量比は、好ましくは６０：４０～４０：６０であり、より好ましくは５０：５０程度である。これによって、前記シリコン含有膜が特に窒化シリコンからなる場合にエッチングレートを確実に向上させることができる。前記エッチング原料ガス中の窒素の含有率が高すぎると、フッ素系原料及び酸素の含有率が低すぎることになるから、酸素含有フッ素系活性種の生成量が少なくなり、エッチングレートが低下すると考えられる。前記エッチング原料ガス中の窒素の含有率が低すぎると、酸化窒素の生成量が少なくなり、シリコン含有膜の酸化作用が弱くなり、エッチングレートが低下すると考えられる。前記エッチング原料ガス中の前記フッ素系原料の含有率が低すぎても、酸素の含有率が低すぎても、酸素含有フッ素系活性種の生成量が減るため、エッチングレートが低下すると考えられる。
　前記エッチング原料ガスが、前記フッ素系原料を２０～８０体積％、窒素を７～６０体積％、酸素を５～６０体積％含有していてもよく、更には前記フッ素系原料を４０～８０体積％、窒素を７～４０体積％、酸素を５～４０体積％含有していてもよい。これにより、前記シリコン含有膜が特にアモルファスシリコン等のシリコンからなる場合に高エッチングレートを確保できる。前記シリコン含有膜がアモルファスシリコン等のシリコンからなる場合、前記エッチング原料ガスが前記フッ素系原料を３０体積％以上、更には５０体積％以上含有し、かつ前記エッチング原料ガスの残部が窒素及び酸素をＮ２：Ｏ２＝１０：９０～９０：１０の体積比で含有していてもよい。
　前記被処理物の温度を５０℃以上にし、好ましくは５０℃～１２０℃程度、より好ましくは５０℃～１００℃程度にする温調工程を、更に実行することが好ましい。これにより、大気等の雰囲気ガス中の水分が被処理物に吸着するのを防止できる。したがって、被処理物の表面上で水分とエッチングガス中の酸素含有フッ素系活性種とによりＨＦが生成されるのを防止できる。よって、有機膜の浮きや剥がれを確実に抑制又は防止できる。
　前記シリコン含有膜が特に窒化シリコン等からなる場合、前記被処理物の温度は、該被処理物を構成する有機膜等の耐熱能力を超えない範囲内でなるべく高くするのが好ましく、１００℃程度まで加熱してもよく、有機膜の耐熱能力によって１２０℃程度まで加熱してもよい。これにより、エッチングレートを高く維持しつつ、被処理物に水分が吸着するのを確実に防止でき、ひいては有機膜の浮きや剥がれを一層確実に抑制又は防止できる。しかも、有機膜の変性（収縮などの物性変化）を防止することができる。ちなみに、有機膜が変性を来たす温度は、該有機膜の成分にもよるが、一般に１００℃～２００℃以上である。
　前記シリコン含有膜がアモルファスシリコン等からなる場合、前記温調工程において、前記被処理物の温度を５０℃超～１００℃にすることが好ましく、６０℃～８０℃にすることがより好ましい。これにより、アモルファスシリコン等のエッチングレートを高くすることができる（実施例８及び図７参照）。前記被処理物を常温より高くすることで、被処理物に水分が吸着するのを防止でき、有機膜の浮きや剥がれを抑制又は防止できる。しかも、有機膜の変性を確実に防止することができる。
　被処理物としては、例えば液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイや半導体装置が挙げられる。例えば、フラットパネルディスプレイの各画素のスイッチング素子として用いられるＴＦＴ（Thin Film Transistor）となるべき被処理物においては、順次積層されたアモルファスシリコン膜と金属膜と有機膜を含む。前記アモルファスシリコン膜の前記金属膜側の膜部分に不純物がドープされている。前記有機膜は、前記金属膜及び前記アモルファスシリコン膜のうち前記不純物がドープされた膜部分（不純物ドープアモルファスシリコン膜）をエッチングする際のマスクとなる。
　前記不純物ドープアモルファスシリコン膜をエッチングする際、前記エッチングガスを用いるとよい。前記エッチングガスの原料ガスは、水素原子を含有しないフッ素系原料を７～８０体積％、窒素（Ｎ２）を７～８０体積％、酸素（Ｏ２）を５～６０体積％含有する。好ましくは、前記エッチングガスの原料ガスが、前記フッ素系原料を２０～８０体積％、窒素（Ｎ２）を７～６０体積％、酸素（Ｏ２）を５～６０体積％含有する。より好ましくは、前記エッチングガスの原料ガスが、前記フッ素系原料を４０～８０体積％、窒素（Ｎ２）を７～４０体積％、酸素（Ｏ２）を５～４０体積％含有する。前記被処理物の温度は、好ましくは５０℃超～１００℃とし、より好ましくは６０℃～８０℃にする。これにより、前記不純物ドープアモルファスシリコン膜を確実にエッチングすることができ、ＴＦＴのチャネル部分を形成できる。しかも、エッチングガスにはＨＦ及びＨ２Ｏが殆ど又はまったく含まれていないため、フッ素がイオン化して前記有機膜に浸透するのを回避できる。したがって、有機膜の界面密着力が低下するのを回避できる。よって、有機膜の浮き及び剥がれを防止でき、有機膜と金属膜の密着状態を維持できる。更に、金属膜がＨＦによって溶解（エッチング）されるのを回避できる。この結果、良好なチャネル部分を形成できる。
　ここで、「水素原子を実質的に含有しない」とは、水素原子を全く含有しない場合に限られず、エッチング原料ガスが有機膜の浮き及び剥がれを招かない程度の微量の水分等の水素原子含有物を含む場合をも含む。例えば、エッチング原料ガスが、好ましくは露点温度－４０℃以下、より好ましくは－６０℃以下の水分を含有していてもよく、この露点温度のエッチング原料ガスの水分含有量は実質的にゼロの範囲に含まれ、エッチング原料ガスは水素原子を実質的に含有しない。
　エッチング原料ガスが、フッ素系原料、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）の他、Ａｒ、Ｈｅ等の希釈ガスを含んでいてもよい。酸素と窒素の少なくとも一部の代用として、空気を用いてもよい。
　水素原子を含有しないフッ素系原料としては、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８等のパーフルオロカーボン（ＰＦＣ）の他、Ｆ２、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２等が挙げられる。
　酸素含有フッ素系活性種としては、ＣＯＦ２、ＯＦ２、Ｏ２Ｆ２等が挙げられる。 
　大気圧近傍とは、１．０１３×１０４～５０．６６３×１０４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０４～１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４～１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。
　有機膜は、液晶表示装置や半導体装置等の製造工程で被膜され最終的には除去されるもの（例えばマスク層）であってもよく、最終的に液晶表示装置や半導体装置の一部を構成するもの（例えば絶縁層、保護層）であってもよい。有機膜は、エッチング対象のシリコン含有膜の表側に積層されていてもよく、シリコン含有膜の直下層を構成していてもよい。シリコン含有膜の表側に積層される有機膜としては、マスク層、絶縁層、保護層等が挙げられる。シリコン含有膜の直下層を構成する有機膜としては絶縁層が挙げられる。マスク層は、例えばフォトレジストにて構成される。絶縁層や保護層を構成する有機膜としては、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂等が挙げられる。
　本発明によれば、被処理物の有機膜の浮きや剥がれを抑制又は防止しつつ、シリコン含有膜をエッチングすることができる。
本発明の第１実施形態を示し、プラズマエッチング装置の概略構成図である。 本発明の第２実施形態を示す概略構成図である。 実施例１、比較例１－１、比較例１－２のエッチングレートの測定結果を示すグラフである。 実施例２における、エッチング原料ガス中の窒素含有率に対する窒化シリコン膜のエッチングレートの測定結果を示すグラフである。 実施例４における、エッチング原料ガス中のＣＦ４と酸素の流量比に対する窒化シリコン膜のエッチングレートの測定結果を示すグラフである。 実施例５における、窒化シリコンの処理前及び処理後の表面原子の分析結果を示すスペクトル図である。 実施例８における、アモルファスシリコンのエッチングレートの温度依存性の測定結果を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態を示したものである。被処理物９０は、例えば液晶表示装置や半導体装置であるが、これらに限定されるものではない。被処理物９０の基材９１は、特に限定がなく、ガラスでもよく、半導体ウェハでもよく、連続状又は枚葉状の樹脂フィルムでもよい。基材９１の上面には、エッチング対象のシリコン含有膜９２が被膜されている。シリコン含有膜９２は、例えば窒化シリコンにて構成されている。
　シリコン含有膜９２の上（表側）に、有機膜９３が積層されている。有機膜９３は、例えばパターニングされたフォトレジストにて構成されている。シリコン含有膜９２のうちフォトレジスト９３が被膜されていない部分が、エッチングされるべき部分になる。
　有機膜９３は、フォトレジスト等のマスク層に限定されるものではなく、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂等からなる絶縁層や保護層であってもよい。有機膜９３は、シリコン含有膜９２の表側に積層されるのに限られず、シリコン含有膜９２の直下層を構成していてもよい。
　大気圧プラズマエッチング装置１は、被処理物９０を大気圧近傍下でプラズマエッチングする。プラズマエッチング装置１は、支持部２と、エッチングガス供給系３を備えている。支持部２に被処理物９０が支持されている。支持部２は、ステージにて構成されているが、これに限定されるものではなく、ローラコンベアやベルトコンベアでもよく、複数のガイドロールでもよく、マニピュレータ（ロボットアーム）でもよい。ステージ２に搬送機構（図示せず）が接続され、被処理物９０が搬送されるようになっていてもよい。
　ステージ２上の被処理物９０は、温度調節手段４によって温度調節される。図において、温度調節手段４は、ステージ２内に組み込まれているが、ステージ２の外部に配置されていてもよい。温度調節手段４は、電熱ヒータでもよく、輻射ヒータでもよく、温調液を流通させる通路を含む熱交換器でもよい。
　エッチングガス供給系３は、エッチング原料ガス供給系１０と、プラズマ生成部２０を含む。エッチング原料ガス供給系１０は、フッ素系原料供給部１１と、酸素供給部１２と、窒素供給部１３を含み、フッ素原料と酸素（Ｏ２）と窒素（Ｎ２）を含むエッチング原料ガスをプラズマ生成部２０へ供給する。フッ素系原料供給部１１は、水素原子を含有しないフッ素系原料を供給する。上記フッ素系原料は、例えばＣＦ４である。フッ素系原料として、ＣＦ４に代えて、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８等の他のパーフルオロカーボン（ＰＦＣ）を用いてもよく、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２等を用いてもよい。酸素供給部１２は、酸素（Ｏ２）を供給する。窒素供給部１３は、窒素（Ｎ２）を供給する。
　エッチング原料ガス供給系１０は、水（Ｈ２Ｏ）の供給部を有さない。エッチング原料ガスには、水等の水素原子含有物ないしは水素含有成分が実質的に（殆ど又はまったく）含まれていない。
　プラズマ生成部２０は、互いに対向する一対の電極２１，２１を有している。図において、電極２１，２１は平行平板電極にて構成されているが、これに限定されるものではなく、同軸円筒電極でもよく、一対のロール電極でもよく、ロール電極と平板電極又は円筒凹面電極との組み合わせであってもよい。少なくとも一方の電極２１の対向面には固体誘電体層（図示せず）が設けられている。これら電極２１，２１のうち一方は、電源２２に接続され、他方は、電気的に接地されている。電源２２からの供給電圧は、パルス等の間欠波状でもよく、正弦波等の連続波でもよい。電源２２からの電圧供給によって電極２１，２１間の空間２３が大気圧近傍のプラズマ空間となる。プラズマ空間２３の上流端にエッチング原料ガス供給系１０が連なっている。エッチング原料ガス供給系１０とプラズマ空間２３との接続部には、ガスをプラズマ空間２３内に均一に導入するための整流部（図示せず）が設けられていてもよい。プラズマ空間２３の下流端に、噴出ノズル２４が連なっている。噴出ノズル２４には、プラズマ空間２３からのガスを均一に吹き出すための整流部が設けられていている。ノズル２４が、支持部２上の被処理物９０に面している。
　ノズル２４が、プラズマ生成部２０と一体になっていてもよい。ノズル２４に処理済みのガスを吸い込んで排出する吸引部（図示省略）が設けられていてもよい。
　被処理物９０の処理時には、プラズマ生成部２０ひいてはノズル２４が、被処理物９０に対し静止していてもよく、被処理物９０に対し相対移動してもよい。プラズマ生成部２０ひいてはノズル２４が、被処理物９０に対し相対移動する場合、被処理物９０の両端間を１又は複数回往復してもよく、片道一方向に１回だけ移動してもよい。
　上記構成のプラズマエッチング装置１において、フッ素系原料供給部１１のＣＦ４と、酸素供給部１２のＯ２と、窒素供給部１３のＮ２とを互いに所定の流量比で混合し、エッチング原料ガスを得る。エッチング原料ガスの各成分の体積含有率は、ＣＦ４　７％～８０％、Ｎ２　７％～８０％、Ｏ２　５％～６０％の範囲で設定するとよい。
　エッチング対象膜９２が特に窒化シリコンである場合、エッチング原料ガスのＯ２の体積含有率を、好ましくは４５％以下とし、より好ましくは３０％以下とし、更には２０％以下としてもよい。このとき、エッチング原料ガスの残部がＮ２及びＣＦ４（フッ素系原料）をＮ２：ＣＦ４＝１０：９０～９０：１０の体積比で含んでいてもよい。エッチング原料ガス中のＣＦ４（フッ素系原料）及びＯ２の合計とＮ２の体積流量比を、（ＣＦ４＋Ｏ２）：Ｎ２＝７０：３０～２０：８０とし、好ましくは（ＣＦ４＋Ｏ２）：Ｎ２＝６０：４０～３０：７０とし、より好ましは（ＣＦ４＋Ｏ２）：Ｎ２＝５０：５０～４０：６０としてもよい。エッチング原料ガス中のＣＦ４（フッ素系原料）とＯ２の体積流量比を、ＣＦ４：Ｏ２＝７５：２５～４０：６０とし、好ましくはＣＦ４：Ｏ２＝４０：６０～６０：４０とし、より好ましくはＣＦ４：Ｏ２＝５０：５０程度にしてもよい。
　エッチング原料ガス（ＣＦ４＋Ｏ２＋Ｎ２）は、ガス供給系１０によってプラズマ生成部２０のプラズマ空間２３に導入され、プラズマ化される。プラズマ化により、例えば以下の反応種生成反応が起きる（生成工程）。
　　ＣＦ４＋Ｏ２ → ＣＯＦ２＋Ｆ２　（式１１）
　　ＣＦ４＋Ｏ２ → Ｏ２Ｆ２＋ＣＯ２　（式１２）
　　Ｎ２＋Ｏ２ → ＮＯｘ　　（式１３）
　上記式１１～１３の各項の係数は無視している（後記の式２１、２２、３１、４１～４５において同じ）。
　これにより、２フッ化カルボニル（ＣＯＦ２）、フッ化酸素（ＯＦ２、Ｏ２Ｆ２）等の酸素含有フッ素系活性種、及び酸化窒素（ＮＯｘ）を含むエッチングガスが生成される。エッチングガスにはＨＦ及び水（Ｈ２Ｏ）が殆ど又はまったく含まれていない。
　上記エッチングガスが、噴出部２４から吹き出され、被処理物９０に吹き付けられる。これにより、窒化シリコンからなるシリコン含有膜９２のうち有機膜９３で覆われていない部分にエッチングガスの各成分が接触し、以下のエッチング反応が起きる。
　　ＳｉＮｘ＋ＣＯＦ２ → ＳｉＦ４＋ＣＯ＋Ｎ２　　（式２１）
　　ＳｉＮｘ＋Ｏ２Ｆ２ → ＳｉＦ４＋ＮＯｘ　　（式２２）
　このようにして、シリコン含有膜９２をエッチングすることができる。エッチングガスには、ＨＦ及びＨ２Ｏが殆ど又はまったく含有されていないため、有機膜９３へのＨＦの浸透、透過が殆ど又はまったく起きない。したがって、有機膜９３の界面密着力が低下するのを回避でき、有機膜９３が浮いたり剥がれたりするのを抑制又は防止できる。よって、シリコン含有膜９２のエッチングすべき部分だけをきれいにエッチングすることができる。
　好ましくは、上記エッチングガスの吹き付けと併行して、温度調節手段４により被処理物９０を５０℃以上に加熱する。これにより、大気中の水分が被処理物９０の表面に吸着するのを防止できる。よって、大気中の水分とエッチングガス中の酸素含有フッ素系活性種（２フッ化カルボニル、フッ化酸素）が反応してＨＦが生成されるのを防止することができる。ひいては、有機膜９３の浮きや剥がれを一層確実に防止できる。被処理物９０の設定温度の上限は、１２０℃とし、好ましくは１００℃とする。これによって、有機膜９３が熱で変質するのを防止できる。
　シリコン含有膜９２を構成する窒化シリコンの一部は、式１３にて生成されたＮＯｘとの接触によって酸化され（式３１）、酸化シリコンになる。この酸化シリコンが、酸素含有フッ素系活性種（２フッ化カルボニル、フッ化酸素）と反応してエッチングされる（式３２及び式３３）。
　　ＳｉＮｘ＋ＮＯｘ → ＳｉＯ２＋Ｎ２　　　（式３１）
　　ＳｉＯ２＋２ＣＯＦ２ → ＳｉＦ４＋２ＣＯ２　　（式３２）
　　ＳｉＯ２＋２Ｏ２Ｆ２→ ＳｉＦ４＋３Ｏ２　　（式３３）
　式３２及び式３３で表される酸化シリコンのエッチング反応速度は、上述した式２１及び式２２で表される窒化シリコンのエッチング反応速度より大きい。したがって、ＮＯｘによる酸化反応（式３１）を経由することで、シリコン含有膜９２のエッチングレートを高めることができる。窒化シリコンはＮＯｘによる上記酸化反応（式３１）の速度が比較的大きいため、エッチングレート向上の効果が大きい。これにより、エッチングの処理時間を短くすることができる。よって、エッチング中に雰囲気ガスの水分が被処理物９０に吸着する機会を減らすことができ、有機膜の浮きや剥がれを一層確実に抑制又は防止できる。
　エッチングガスにはＨＦ及びＨ２Ｏが殆ど又はまったく含まれていないから、被処理物９０の表面に部分的に水の凝縮層が形成されるのを回避できる。したがって、酸化反応ひいてはエッチング反応が凝縮層によって妨げられるのを回避できる。さらには、凝縮層が形成された箇所と凝縮層が形成されなかった箇所との間にエッチングレートのバラツキが生じるのを回避できる。よって、被処理物９０の表面荒れを防止できる。
　ここまでの実施形態では、エッチング対象のシリコン含有膜９２が窒化シリコンであるとして説明したが、シリコン含有膜９２は窒化シリコンに限られず、酸化窒素（ＮＯｘ）にて酸化可能なシリコン含有物であればよく、アモルファスシリコンやポリシリコン等のシリコンでもよく、炭化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化炭化シリコン、窒化炭化シリコン等であってもよい。エッチング対象の膜質にかかわらず、エッチング原料ガスの各成分の体積含有率をフッ素系原料（ＣＦ４等）７～８０％、Ｎ２　７～８０％、Ｏ２　５～６０％の範囲内で設定するとよい。
　エッチング対象膜９２が特にアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）等のシリコンである場合、エッチング原料ガスの各成分の体積含有率を、好ましくはＣＦ４　２０％～８０％、Ｎ２　７％～６０％、Ｏ２　５％～６０％とし、より好ましくはＣＦ４　４０％～８０％、Ｎ２　７％～４０％、Ｏ２　５％～４０％とする。また、被処理物９０の設定温度は、好ましくは５０℃超～１００℃とし、より好ましくは６０℃～８０℃とする。
　シリコン含有膜９２がアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）等のシリコンからなる場合、エッチングガスとの接触によって以下のエッチング反応が起きる。
　　Ｓｉ＋２ＣＯＦ２ → ＳｉＦ４＋２ＣＯ　　　（式２３）
　　Ｓｉ＋２Ｏ２Ｆ２ → ＳｉＦ４＋２Ｏ２　　（式２４）
　上述した式２１及び式２２で表される窒化シリコンのエッチング反応の速度と、式２３及び式２４で表されるシリコンのエッチング反応速度とは、処理条件によって前者が後者より大きくなったり小さくなったりする。例えば処理温度が１００℃程度のときは、窒化シリコンのエッチング反応の速度がシリコンのエッチング反応速度より大きい。処理温度が６０℃程度のときは、シリコンのエッチング反応の速度が窒化シリコンのエッチング反応速度より大きい。
　また、アモルファスシリコン等のシリコンは次式に示すようにＮＯｘと反応して酸化され、酸化シリコンになる。
　　Ｓｉ＋ＮＯｘ →ＳｉＯ２＋Ｎ２　　　　　　　（式４１）
　この酸化シリコンが酸素含有フッ素系活性種（ＣＯＦ２、ＯＦ２、Ｏ２Ｆ２等）と反応してエッチングされる（式３２及び式３３）。
　更に、シリコン含有膜９２が、炭化シリコン（ＳｉＣ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化炭化シリコン（ＳｉＯＣ）、炭化窒化シリコン（ＳｉＣＮ）からなる場合、それぞれ下記の式４２～式４５に示すようにＮＯｘと反応して酸化され、酸化シリコンになる。この酸化シリコンが酸素含有フッ素系活性種（ＣＯＦ２、ＯＦ２、Ｏ２Ｆ２等）と反応してエッチングされる（式３２及び式３３）。
　　ＳｉＣ＋ＮＯｘ →ＳｉＯ２＋Ｎ２＋ＣＯ２　　（式４２）
　　ＳｉＯＮ＋ＮＯｘ → ＳｉＯ２＋Ｎ２　　　　　（式４３）
　　ＳｉＯＣ＋ＮＯｘ → ＳｉＯ２＋Ｎ２＋ＣＯ２　（式４４）
　　ＳｉＣＮ＋ＮＯｘ → ＳｉＯ２＋Ｎ２＋ＣＯ２　（式４５）
　式３２及び式３３で表される酸化シリコンのエッチング反応速度は、上記実施形態の処理条件下では上記各シリコン含有物（Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ等）が酸素含有フッ素系活性種によって直接的にエッチングされる反応速度より大きい。したがって、これらシリコン含有膜（Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ等）においてもエッチングレートを確実に高めることができる。よって、エッチングの処理時間を短くすることができ、エッチング中に雰囲気ガスの水分が被処理物９０に吸着する機会を減らすことができる。ひいては、エッチング原料ガスが水素原子を実質的に含まないことの効果と相俟って、有機膜の浮きや剥がれを一層確実に抑制又は防止できる。
　図２は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態は、フラットパネルディスプレイ用のＴＦＴのチャネルエッチングに係る。
　ＴＦＴとなるべき被処理物９０Ａはガラス基板９１を含む。ガラス基板９１には、ゲート配線９４、ゲート絶縁膜９５、半導体膜９６、金属膜９７、有機膜９３が基板９１側から順次積層されている。ゲート配線９４は、例えばＣｒ、Ｔａ等の高融点金属にて構成されている。ゲート絶縁膜９５は、例えばＳｉＮにて構成されている。
　半導体膜９６は、例えばアモルファスシリコンにて構成されている。半導体膜９６は、基板９１側の膜部分９６ａと、金属膜９７側の膜部分９６ｂとを含む。膜部分９６ａは、不純物がドープされていない非ドープアモルファスシリコンである。膜部分９６ｂは、Ｐ等の不純物がドープされたｎ型アモルファスシリコンである。半導体膜９６の厚さは、例えば２００ｎｍ～３００ｎｍ程度である。ｎ型アモルファスシリコン９６ｂの膜厚は、例えば６０ｎｍ～１００ｎｍ程度である。
　金属膜９７は、ＴＦＴの信号配線となる。金属膜９７は、例えばＴａ、Ａｌ等の金属にて構成されている。有機膜９３は、フォトレジストからなる。金属膜９７のチャネル部分に対応する部分が、有機膜９３をマスクにしてエッチングされている。これにより、チャネル部分のｎ型アモルファスシリコン膜９６ｂが露出している。第２実施形態では、上記チャネル部分のｎ型アモルファスシリコン膜９６ｂが、エッチング対象のシリコン含有膜となる。
　プラズマエッチング装置１のエッチングガス供給系３において、ＣＦ４（フッ素系原料）、Ｏ２、Ｎ２を含むエッチング原料ガスを放電空間２３に導入してプラズマ化し、エッチングガスを生成する。上記エッチング原料ガスの各成分の体積含有率を、好ましくはＣＦ４　２０％～８０％、Ｎ２　７％～６０％、Ｏ２　５％～６０％とし、より好ましくはＣＦ４　４０％～８０％、Ｎ２　７％～４０％、Ｏ２　５％～４０％とする。ＣＦ４と、Ｎ２及びＯ２の合計との体積流量比を、ＣＦ４：（Ｎ２＋Ｏ２）＝３０：７０～８０：２０とし、好ましくはＣＦ４：（Ｎ２＋Ｏ２）＝５０：５０～８０：２０とし、Ｎ２とＯ２の体積流量比をＮ２：Ｏ２＝１０：９０～９０：１０としてもよい。被処理物９０の設定温度は、好ましくは５０℃超～１００℃とし、より好ましくは６０℃～８０℃とする。
　エッチング原料ガスには水（Ｈ２Ｏ）が殆ど又はまったく含まれていない。したがって、エッチングガスにはＨＦ及び水（Ｈ２Ｏ）が殆ど又はまったく含まれていない。このエッチングガスを被処理物９０Ａに吹き付ける。エッチングガスは、ｎ型アモルファスシリコン膜９６ｂの露出部分に接触する。これにより、膜９６ｂを構成するアモルファスシリコンのエッチング反応が起きる（式２３、式２４、式４１、式３２、式３３）。図２の二点鎖線にて示すように、エッチング深さがｎ型アモルファスシリコン膜９６ｂとノンドープアモルファスシリコン膜９６ａとの境付近に達したとき、エッチングを停止する。これにより、チャネル部分のｎ型アモルファスシリコン膜９６ｂをエッチングでき、ノンドープアモルファスシリコン膜９６ａを残置できる。
　アモルファスシリコン膜９６ｂのエッチング時における被処理物９０Ａの温度は、好ましくは５０℃超～１００℃とし、より好ましくは６０℃～８０℃に調節する。これによって、アモルファスシリコンのエッチングレートを高くすることができる（実施例８及び図７参照）。かつ、有機膜９３が熱変性を来すのを防止できる。
　被処理物９０Ａの温度及びエッチング原料ガスの各成分の流量比を上述したアモルファスシリコンに対する好適範囲に設定することによって、アモルファスシリコンのＳｉＮに対する選択比を大きくできる。したがって、チャネルエッチング時にＳｉＮ膜９５がエッチングされるのを抑制できる。
　エッチングガスにはＨＦ及びＨ２Ｏが殆ど又はまったく含まれていないため、フッ素がイオン化して有機膜９３に浸透するのを回避でき、有機膜９３の界面密着力が低下するのを回避できる。したがって、有機膜９３の浮き及び剥がれを防止でき、有機膜９３と金属膜９７の密着状態を維持できる。更に、金属膜９７がＨＦによって溶解（エッチング）されるのを回避できる。これにより、良好なチャネル部分を形成できる。
　本発明は、上記実施形態に限定されず、発明の要旨を変更しない限りにおいて種々の改変をなすことができる。
　例えば、有機膜９３が被処理物９０の基材９１を構成していてもよい。
　被処理物９０の周辺の雰囲気ガスを乾燥させることで、雰囲気ガス中の水分が被処理物９０に吸着するのを抑制又は防止してもよい。
　図１に示すプラズマエッチング装置１は、被処理物９０が電極間空間２３の外側に配置される所謂リモート式のプラズマ処理装置であったが、被処理物９０が電極間空間２３の内部に配置され、プラズマが被処理物９０に直接的に照射される所謂ダイレクト式のプラズマ処理装置であってもよい。
　以下、実施例を説明する。本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
　実施例１では、ＣＦ４、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）の混合ガスをエッチング原料ガスとして、窒化シリコン膜のエッチングレートを調べた。エッチング原料ガスの各成分の流量は以下の通りとした。
　　ＣＦ４　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｏ２　　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｎ２　　：　０．４ＳＬＭ
　したがって、エッチング原料ガスの各成分の含有率は、ＣＦ４　２５ｖｏｌ％、Ｏ２　２５ｖｏｌ％、Ｎ２　５０ｖｏｌ％であった。エッチング原料ガスの露点温度は－４５℃以下であり、エッチング原料ガスの水分含有量は実質ゼロであった。
［生成工程］
　上記のエッチング原料ガス（ＣＦ４＋Ｏ２＋Ｎ２）をプラズマ生成部２０によって大気圧下においてプラズマ化し、エッチングガスを生成した。プラズマ生成部２０のプラズマ放電条件は以下の通りであった。
　　電極間空間２３の厚さ：　１ｍｍ
　　電極２１，２１間の印加電圧：　Ｖｐｐ＝１３ｋＶ、４０ｋＨｚ、パルス波
　噴出ノズル２４の開口幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、１００ｍｍであった。
［エッチング反応工程］
　５ｃｍ角のガラス基材９１上に窒化シリコン膜９２が被膜された被処理物９０を、ステージ２に載せて噴出部２４の下方へ移動させた後、静止させた状態（固定処理方法）で、噴出部２４から上記エッチングガスを吹き付けた。処理時間は１分とした。被処理物９０の温度は室温とした。
　図３に示すように、窒化シリコン膜のエッチングレートを測定したところ、２８０ｎｍ／ｍｉｎになった。半導体装置や液晶表示装置の製造工程において十分に実用可能なエッチングレートであった。
［比較例１－１］
　比較例として、ＣＦ４、酸素（Ｏ２）、アルゴン（Ａｒ）を混合したエッチング原料ガスを、実施例１と同じプラズマ処理条件でプラズマ化し、かつ実施例１と同じ固定処理方法、処理時間、温度条件で実施例１と同一構造の被処理物９０に対しエッチング反応工程を行なった。エッチング原料ガスの各成分の流量は以下の通りであった。
　　ＣＦ４　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｏ２　　：　０．２ＳＬＭ
　　Ａｒ　　：　０．４ＳＬＭ
［比較例１－２］
　他の比較例として、エッチングガスに更にオゾン（Ｏ３）を添加した。オゾンは、酸素（Ｏ２）を原料としてオゾナイザーにて生成した。オゾナイザーからの出力ガス（Ｏ２＋Ｏ３）の流量は、０．２ＳＬＭであり、そのオゾン濃度は、２００ｇ／ｍ３であった。別途、上記比較例１－１と同じ組成のエッチング原料ガス（ＣＦ４：０．２ＳＬＭ、Ｏ２：０．２ＳＬＭ、Ａｒ：０．４ＳＬＭ）を実施例１と同じプラズマ処理条件でプラズマ生成部２０にてプラズマ化した。そして、プラズマ生成部２０からのガスとオゾナイザーからのガス（Ｏ２＋Ｏ３）とを混合し、この混合ガスを被処理物９０に吹き付け、実施例１と同じ固定処理方法、処理時間、温度条件で実施例１と同一構造の被処理物９０に対しエッチング反応工程を行なった。
　図３は、実施例１及び上記２つの比較例１－１，１－２のエッチングレートを比較したものである。実施例１によれば、比較例１－１，１－２に対し約２５倍の大きさの高速エッチングレートを得ることができた。実施例１の酸化窒素（ＮＯｘ）による酸化作用を経由するほうが、比較例１－２のオゾンによる酸化作用を経由するよりも、エッチングレートの向上効果がはるかに大きいことが確認された。
　実施例２では、以下のようにエッチング原料ガス中のＣＦ４及びＯ２の流量を一定とし、窒素の流量を変えて窒化シリコン膜のエッチングレートを調べた。エッチング原料ガスの各成分の流量は以下の通りとした。
　　ＣＦ４　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｏ２　　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｎ２　　：　０～１．５ＳＬＭ
すなわち、エッチング原料ガス（ＣＦ４＋Ｏ２＋Ｎ２）の各成分の含有率をＣＦ４　約１０ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％、Ｏ２　約１０ｖｏｌ％～５０ｖｏｌ％、Ｎ２　０～約８０ｖｏｌ％の範囲で調節した。エッチング原料ガス中のＣＦ４と酸素の体積流量比は、ＣＦ４：Ｏ２＝１：１であった。エッチング原料ガスの露点温度は－４５℃以下であり、エッチング原料ガスの水分含有量は実質ゼロであった。
［生成工程］
　上記エッチング原料ガスをプラズマ生成部２０によって大気圧下においてプラズマ化し、エッチングガスを生成した。プラズマ生成部２０のプラズマ放電条件は以下の通りであった。
　　電極間空間２３の厚さ：　１ｍｍ
　　電極２１，２１間の印加電圧：　Ｖｐｐ＝１３ｋＶ、４０ｋＨｚ、パルス波
　噴出ノズル２４の開口幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、１００ｍｍであった。
［エッチング反応工程］
　５ｃｍ角のガラス基材９１上に窒化シリコン膜９２が被膜された被処理物９０をステージ２に載せ、噴出部２４の下方を複数回往復して通過させながら（スキャン処理方法）、噴出部２４から上記エッチングガスを吹き付けた。被処理物９０の搬送速度は、４ｍ／ｍｉｎとした。被処理物９０の温度は室温とした。
　往復の片道移動を１スキャンとして５０回のスキャンを行なった。その後、窒化シリコン膜のエッチング量を測定し、これをスキャン回数（５０回）で割って、１スキャン当たりのエッチングレートを算出した。
　実施例２の結果を図４に示す。
　エッチング原料ガス（ＣＦ４＋Ｏ２＋Ｎ２）の各成分の含有率をＣＦ４　１０ｖｏｌ％～４０ｖｏｌ％程度、Ｏ２　１０ｖｏｌ％～４０ｖｏｌ％程度、Ｎ２　２０ｖｏｌ％～８０ｖｏｌ％程度にすると、ある程度の大きさのエッチングレートを得ることができた。ＣＦ４　１０ｖｏｌ％～３５ｖｏｌ％程度、Ｏ２　１０ｖｏｌ％～３５ｖｏｌ％程度、Ｎ２　３０ｖｏｌ％～８０ｖｏｌ％程度にすると比較的高いエッチングレートを得ることができた。さらに、窒素含有率が４０ｖｏｌ％～７０ｖｏｌ％程度の範囲でエッチングレートを十分に高くできた。窒素含有率が５０ｖｏｌ％～６０ｖｏｌ％程度の範囲でエッチングレートを最大にすることができた。
　実施例３では、有機膜９３を含む被処理物９０に対し、エッチング処理を行ない、有機膜９３への影響を調べた。被処理物９０として、５ｃｍ角のガラス基材９１上に窒化シリコン膜９２、有機膜９３の積層されたサンプルを用いた。シリコン含有膜９２は、窒化シリコン膜とし、有機膜９３は、アクリル樹脂膜とした。
　エッチング原料ガスの各成分の流量は以下の通りとした。
　　ＣＦ４　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｏ２　　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｎ２　　：　０．４ＳＬＭ
したがって、エッチング原料ガスの各成分の含有率は、ＣＦ４　２５ｖｏｌ％、Ｏ２　２５ｖｏｌ％、Ｎ２　５０ｖｏｌ％であった。エッチング原料ガスの露点温度は－４５℃以下であり、エッチング原料ガスの水分含有量は実質ゼロであった。
［生成工程］
　上記のエッチング原料ガス（ＣＦ４＋Ｏ２＋Ｎ２）をプラズマ生成部２０によって大気圧下においてプラズマ化し、エッチングガスを生成した。プラズマ生成部２０のプラズマ放電条件は以下の通りであった。
　　電極間空間２３の厚さ：　１ｍｍ
　　電極２１，２１間の印加電圧：　Ｖｐｐ＝１３ｋＶ、４０ｋＨｚ、パルス波
　噴出ノズル２４の開口幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、１００ｍｍであった。
［エッチング反応工程］
　窒化シリコン膜が被膜された被処理物９０を、ステージ２に載せて噴出部２４の下方へ移動させた後、静止させた状態（固定処理方法）で、噴出部２４から上記エッチングガスを吹き付けた。処理時間は、以下の６通りとした。
　　処理時間　：　５秒、１０秒、２０秒、６０秒、９０秒、１２０秒.
　被処理物９０の温度は、以下の３通りとした。被処理物９０の加熱は、ステージ２を介して行なった。
　　被処理物温度　：　　室温（ＲＴ）、５０℃、８０℃
　表１は、各処理時間及び各被処理物温度での有機膜９３の浮き及び剥がれ状況の検査結果をまとめたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　ＨＦ及び水分含有量が実質ゼロのエッチングガスを用いることにより、吹き付け時間が１０秒程度になっても有機膜の浮き及び剥がれは見られなかった。ちなみに、ＣＦ４にＨ２Ｏを添加しプラズマ化して生成したＨＦを用いたエッチング反応（式２、式３）では、Ｈ２Ｏの添加量が露点温度で０℃程度であっても、ＨＦを含むエッチングガスの吹き付け開始から数秒で有機膜の浮きが発生する。
　室温で処理時間が長くなると、大気中の水分が被処理物９０に吸着する可能性が高くなり、有機膜の浮き及び剥がれが起きた。しかし、被処理物９０を加熱することで、処理時間が長くなっても有機膜の浮き及び剥がれを抑制又は防止できることが確認された。
　実施例４では、エッチング原料ガス（ＣＦ４＋Ｏ２＋Ｎ２）の全体流量及びＮ２流量を一定とし、ＣＦ４とＯ２の流量比を変えて窒化シリコンのエッチングレートを調べた。エッチング原料ガスの全体流量は８ＳＬＭとした。ＣＦ４とＯ２の合計流量は０．４ＳＬＭ（一定）とした。Ｎ２の流量は０．４ＳＬＭ（一定）とした。エッチング原料ガスの各成分の含有率をＣＦ４　約１２ｖｏｌ％～約４５ｖｏｌ％、Ｏ２　約５ｖｏｌ％～約３８ｖｏｌ％、Ｎ２　５０ｖｏｌ％（一定）の範囲で調節した。ＣＦ４とＯ２の合計とＮ２の体積流量比は、（ＣＦ４＋Ｏ２）：Ｎ２＝５０：５０であった。エッチング原料ガスの露点温度は－４５℃以下であり、エッチング原料ガスの水分含有量は実質ゼロであった。
［生成工程］
　上記エッチング原料ガスをプラズマ生成部２０によって大気圧下においてプラズマ化し、エッチングガスを生成した。プラズマ生成部２０のプラズマ放電条件は以下の通りであった。
　　電極間空間２３の厚さ：　１ｍｍ
　　電極２１，２１間の印加電圧：　Ｖｐｐ＝１３ｋＶ、４０ｋＨｚ、パルス波
　噴出ノズル２４の開口幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、１００ｍｍであった。
［エッチング反応工程］
　５ｃｍ角のガラス基材９１上に窒化シリコン膜９２が被膜された被処理物９０を、ステージ２に載せて噴出部２４の下方へ移動させた後、静止させた状態（固定処理方法）で、噴出部２４から上記エッチングガスを吹き付け、エッチングレートを測定した。処理時間は１分とした。被処理物９０の温度は室温とした。
　図５は、エッチングレートの測定結果をＣＦ４とＯ２の流量比を横軸にして示したものである。実施例４のすべての流量比範囲内である程度のエッチングレートを得ることができた。ＣＦ４とＯ２の合計に対するＯ２の割合が２５ｖｏｌ％～６０ｖｏｌ％の範囲で比較的高いエッチングレートを得ることができた。更にＯ２の割合が４０ｖｏｌ％～６０ｖｏｌ％の範囲でエッチングレートを十分に高くできた。すなわち、エッチング原料ガスの全流量に対しＣＦ４　２０ｖｏｌ％～３８ｖｏｌ％程度、Ｏ２　１２ｖｏｌ％～３０ｖｏｌ％程度の範囲で比較的高いエッチングレートを得ることができた。更にエッチング原料ガスの全流量に対しＣＦ４　２０ｖｏｌ％～３０ｖｏｌ％程度、Ｏ２　２０ｖｏｌ％～３０ｖｏｌ％程度の範囲でエッチングレートを十分に高くできた。Ｏ２が少ない領域及びＣＦ４が少ない領域では、エッチングレートが比較的低くなった。これは、ＣＯＦ２、ＯＦ２、Ｏ２Ｆ２等の酸素含有フッ素系活性種の生成量が減るためと考えられる。
　実施例５では、窒化シリコンをエッチング対象とした。ガラス基板９１に窒化シリコンが被膜されたサンプル９０を用意した。サンプル９０の大きさは、５０ｍｍ×５０ｍｍであった。このサンプル９０をプラズマエッチング装置１のステージ２に設置し、エッチングガスを吹き付けた。
　サンプル９０の温度は、９０℃とした。
　エッチング原料ガスの各成分の流量は以下の通りとした。
　　ＣＦ４　：　０．３ＳＬＭ
　　Ｏ２　　：　０．１ＳＬＭ
　　Ｎ２　　：　０．２ＳＬＭ
　エッチング原料ガスの露点温度は－４５℃以下であり、エッチング原料ガスの水分含有量は実質ゼロであった。
　プラズマ生成部２０のプラズマ放電条件は以下の通りであった。
　　電極間ギャップ２３の厚さ：　１ｍｍ
　　投入電力：　３２５Ｗ（直流１３０Ｖ、２．５Ａをパルス変換）
　　電極２１，２１間の印加電圧及び周波数：　Ｖｐｐ＝１５ｋＶ、４０ｋＨｚ
　噴出ノズル２４の開口幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、１００ｍｍであった。
　エッチング時間は６０ｓｅｃとし、膜９２が完全に除去されていない段階でエッチングを停止した。
　エッチング処理前と処理後のサンプル９０の表面の組成をＸＰＳ（X-ray photoelectron Spectroscopy）にて分析した。ＸＰＳとして、Ｋｒａｔｏｓ社製、型番ＡＸＩＳ－１６５を用いた。
　分析結果を表２に示す。
　処理前のサンプルの表面組成は、酸素が３６．２４％、窒素が２４．６９％であったのに対し、処理後のサンプルの表面組成は、酸素が６２．５７％、窒素が１．８１％であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図６は、実施例５のサンプルの処理前と処理後のＸＰＳスペクトルの測定結果を示したものである。
　処理前はＳｉ－Ｎ結合のピークが顕著に現れていたが、処理後はＳｉ－Ｎ結合のピークが殆どなくなり、これに代えて、Ｓｉ－Ｏ結合のピークが顕著に現れた。
　以上の結果より、エッチング時に窒化シリコンの酸化反応が起きていることが明らかになった。
　実施例６では、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）をエッチング対象として、エッチング原料ガス（ＣＦ４＋Ｏ２＋Ｎ２）の各成分の流量比とエッチングレートとの関係を調べた。ガラス基板９１に窒化シリコンからなる膜９２が被膜されたサンプル９０を用意した。各サンプル９０の大きさは、５０ｍｍ×５０ｍｍであった。サンプル９０をプラズマエッチング装置１のステージ２に設置し、エッチングガスを吹き付けた。
　エッチング原料ガスの全体流量が１ＳＬＭになるよう、エッチング原料ガスの３つの成分の流量を表３に示すように互いに調節した。エッチング原料ガスの露点温度は－４５℃以下であり、エッチング原料ガスの水分含有量は実質ゼロであった。
　サンプル９０の設定温度は、１００℃とした。
　プラズマ生成部２０とサンプル基板９０との相対移動速度は、１０ｍｍ／ｓｅｃとした。
　プラズマ生成部２０のプラズマ条件は以下の通りであった。
　　電極間ギャップ２３の厚さ：　１ｍｍ
　　投入電力：　３２５Ｗ（直流１３０Ｖ、２．５Ａをパルス変換）
　　電極２１，２１間の印加電圧及び周波数：　Ｖｐｐ＝１５ｋＶ、４０ｋＨｚ
　噴出ノズル２４の開口幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、１００ｍｍであった。
　実施例６のエッチングレートの測定結果を表３に示す。表３のエッチングレートは、サンプル９０をプラズマ生成部２０に対し１回だけ図１の左右方向に片道移動させたときのエッチング量である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　上記の結果から、エッチング原料ガス中のＣＦ４を７～８０体積％、Ｎ２を７～８０体積％、Ｏ２を５～６０体積％にすれば、ＳｉＮｘをある程度のエッチングレートにてエッチングできることが確認された。更に、エッチング原料ガス中のＯ２を４５体積％以下、好ましくは３０体積％以下、より好ましくは２０体積％以下にすれば、高エッチングレートを確保できた。
　実施例７では、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）をエッチング対象として、エッチング原料ガス（ＣＦ４＋Ｏ２＋Ｎ２）の各成分の流量比とエッチングレートとの関係を調べた。ガラス基板９１にアモルファスシリコンからなる膜９２が被膜されたサンプル９０を用意した。サンプル９０をプラズマエッチング装置１のステージ２に設置し、エッチングガスを吹き付けた。その他の処理条件は、実施例６と同じとした。
　実施例７のエッチングレートの測定結果を表４に示す。表４のエッチングレートはサンプル９０をプラズマ生成部２０に対し１回だけ図１の左右方向に片道移動させたときのエッチング量である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　上記の結果から、エッチング原料ガス中のＣＦ４を７～８０体積％、Ｎ２を７～８０体積％、Ｏ２を５～６０体積％にすれば、アモルファスシリコンをある程度のエッチングレートにてエッチングできることが確認された。更に、エッチング原料ガス中のＣＦ４を２０体積％以上、Ｎ２を６０体積％以下にすれば高エッチングレートを確保できた。更に、エッチング原料ガス中のＣＦ４を４０体積％以上、Ｎ２を４０体積％以下、Ｏ２を４０体積％以下にすれば高エッチングレートを確実に得ることができた。
　実施例８では、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）をエッチング対象とした。ガラス基板９１にアモルファスシリコンからなる膜９２が被膜されたサンプル９０を用意した。サンプル９０の大きさは、５０ｍｍ×５０ｍｍであった。このサンプル９０をプラズマエッチング装置１のステージ２に設置し、エッチングガスを吹き付けた。ヒータ４によって、サンプル９０の温度を３０℃～１００℃の範囲で調節した。
　エッチング原料ガスの各成分の流量は以下の通りとした。
　　ＣＦ４　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｏ２　　：　０．２ＳＬＭ
　　Ｎ２　　：　０．２ＳＬＭ
　エッチング原料ガスの露点温度は－４５℃以下であり、エッチング原料ガスの水分含有量は実質ゼロであった。
　プラズマ生成部２０のプラズマ放電条件は以下の通りであった。
　　電極間ギャップ２３の厚さ：　１ｍｍ
　　投入電力：　３２５Ｗ（直流１３０Ｖ、２．５Ａをパルス変換）
　　電極２１，２１間の印加電圧及び周波数：　Ｖｐｐ＝１５ｋＶ、４０ｋＨｚ
　噴出ノズル２４の開口幅（図１の紙面と直交する方向の寸法）は、１００ｍｍであった。
　図７は、各温度条件におけるエッチングレートの測定結果を示したものである。
　常温近く（３０℃程度）でも、アモルファスシリコンをエッチングできることが確認された。
　５０℃を超えると、エッチングレートが大きく向上した。特に６０℃～８０℃の温度範囲ではエッチングレートを十分に高くできた。
　８０℃を超え、１００℃でも、十分なエッチングレートが得られた。
　よって、エッチング対象のシリコン含有膜９２がアモルファスシリコンである場合、温調工程において被処理物の温度を５０℃超～１００℃にすることが好ましく、６０℃～８０℃にすることがより好ましい。
　さらに、何れの温度条件においても、マスク９３の浮き及び剥がれは殆ど確認されなかった。
　本発明は、例えば液晶表示装置の偏光フィルムの製造や半導体装置の製造に適用できる。
１　　　プラズマエッチング装置
２　　　支持部
３　　　エッチングガス供給系
４　　　温度調節手段
１０　　エッチング原料ガス供給系
１１　　フッ素系原料供給部
１２　　酸素供給部
１３　　窒素供給部
２０　　プラズマ生成部
２１　　電極
２２　　電源
２３　　電極間のプラズマ空間
２４　　噴出ノズル
９０，９０Ａ　被処理物
９１　　基材
９２　　シリコン含有膜
９３　　有機膜
９４　　ゲートゲート配線
９５　　ゲート絶縁膜
９６　　アモルファスシリコン膜（シリコン含有膜）
９６ａ　ノンドープアモルファスシリコン膜
９６ｂ　不純物ドープアモルファスシリコン膜
９７　　金属膜

Claims (16)

  1. 　酸化窒素（ＮＯｘ）にて酸化可能なシリコン含有膜及び有機膜を含む被処理物における前記シリコン含有膜をエッチングするエッチング方法において、
    　水素原子を実質的に含有しないエッチング原料ガスを大気圧近傍のプラズマ空間に導入してエッチングガスを生成する生成工程と、
    　前記エッチングガスを前記被処理物に接触させるエッチング反応工程と、
    　を備え、前記エッチング原料ガスが、水素原子を含有しないフッ素系原料を７～８０体積％、窒素（Ｎ２）を７～８０体積％、酸素（Ｏ２）を５～６０体積％含有することを特徴とするシリコン含有膜のエッチング方法。
  2. 　前記エッチング原料ガスが、酸素を４５体積％以下含有することを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
  3. 　前記エッチング原料ガスが、酸素を３０体積％以下含有することを特徴とする請求項１又は２に記載のエッチング方法。
  4. 　前記フッ素系原料及び酸素の合計と窒素の体積流量比が、７０：３０～２０：８０であり、かつ前記フッ素系原料と酸素の体積流量比が、７５：２５～４０：６０であることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のエッチング方法。
  5. 　前記エッチング原料ガスの前記フッ素系原料及び酸素の合計と窒素の体積流量比が、６０：４０～３０：７０であることを特徴とする請求項４に記載のエッチング方法。
  6. 　前記エッチング原料ガスの前記フッ素系原料及び酸素の合計と窒素の体積流量比が、５０：５０～４０：６０であることを特徴とする請求項４又は５に記載のエッチング方法。
  7. 　前記エッチング原料ガスの前記フッ素系原料と酸素の体積流量比が、６０：４０～４０：６０であることを特徴とする請求項４～６の何れか１項に記載のエッチング方法。
  8. 　前記エッチング原料ガスが、前記フッ素系原料を２０体積％以上、窒素を６０体積％以下含有することを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
  9. 　前記エッチング原料ガスが、前記フッ素系原料を４０体積％以上、窒素を４０体積％以下、酸素を４０体積％以下含有することを特徴とする請求項８に記載のエッチング方法。
  10. 　前記シリコン含有膜が、シリコン（Ｓｉ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化炭化シリコン（ＳｉＯＣ）、炭化窒化シリコン（ＳｉＣＮ）の何れか１つを含むことを特徴とする請求項１～９の何れか１項に記載のエッチング方法。
  11. 　前記シリコン含有膜が、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）からなることを特徴とする請求項１～７の何れか１項に記載のエッチング方法。
  12. 　前記シリコン含有膜が、アモルファスシリコンからなることを特徴とする請求項１、８又は９に記載のエッチング方法。
  13. 　前記被処理物の温度を５０℃～１２０℃にする温調工程を、更に備えたことを特徴とする請求項１～１２の何れか１項に記載のエッチング方法。
  14. 　前記被処理物の温度を５０℃超～１００℃にすることを特徴とする請求項１２に記載のエッチング方法。
  15. 　前記被処理物の温度を６０℃～８０℃にすることを特徴とする請求項１２又は１４に記載のエッチング方法。
  16. 　前記被処理物が、順次積層されたアモルファスシリコンからなる前記シリコン含有膜と金属膜と前記有機膜を含み、前記シリコン含有膜の前記金属膜側の膜部分に不純物がドープされており、前記膜部分を前記エッチングガスにてエッチングすることを特徴とする請求項１２、１４又は１５に記載のエッチング方法。
PCT/JP2010/005234 2009-09-02 2010-08-25 シリコン含有膜のエッチング方法 WO2011027515A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080041037.9A CN102498550B (zh) 2009-09-02 2010-08-25 用于蚀刻含硅膜的方法
JP2011529785A JP5002073B2 (ja) 2009-09-02 2010-08-25 シリコン含有膜のエッチング方法
KR1020127008237A KR101200139B1 (ko) 2009-09-02 2010-08-25 실리콘 함유막의 에칭 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009203000 2009-09-02
JP2009-203000 2009-09-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011027515A1 true WO2011027515A1 (ja) 2011-03-10

Family

ID=43649073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/005234 WO2011027515A1 (ja) 2009-09-02 2010-08-25 シリコン含有膜のエッチング方法

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5002073B2 (ja)
KR (1) KR101200139B1 (ja)
CN (1) CN102498550B (ja)
TW (1) TWI430367B (ja)
WO (1) WO2011027515A1 (ja)

Cited By (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015529405A (ja) * 2012-09-20 2015-10-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 炭窒化ケイ素の選択的エッチング
US9865484B1 (en) 2016-06-29 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Selective etch using material modification and RF pulsing
US9881805B2 (en) 2015-03-02 2018-01-30 Applied Materials, Inc. Silicon selective removal
US9934942B1 (en) 2016-10-04 2018-04-03 Applied Materials, Inc. Chamber with flow-through source
US9947549B1 (en) 2016-10-10 2018-04-17 Applied Materials, Inc. Cobalt-containing material removal
US9966240B2 (en) 2014-10-14 2018-05-08 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US9978564B2 (en) 2012-09-21 2018-05-22 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US10026621B2 (en) 2016-11-14 2018-07-17 Applied Materials, Inc. SiN spacer profile patterning
US10032606B2 (en) 2012-08-02 2018-07-24 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing with DC assisted RF power for improved control
US10043684B1 (en) 2017-02-06 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Self-limiting atomic thermal etching systems and methods
US10043674B1 (en) 2017-08-04 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Germanium etching systems and methods
US10049891B1 (en) 2017-05-31 2018-08-14 Applied Materials, Inc. Selective in situ cobalt residue removal
US10062579B2 (en) 2016-10-07 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Selective SiN lateral recess
US10062587B2 (en) 2012-07-18 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Pedestal with multi-zone temperature control and multiple purge capabilities
US10062578B2 (en) 2011-03-14 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Methods for etch of metal and metal-oxide films
US10062575B2 (en) 2016-09-09 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Poly directional etch by oxidation
US10062585B2 (en) 2016-10-04 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Oxygen compatible plasma source
US10128086B1 (en) 2017-10-24 2018-11-13 Applied Materials, Inc. Silicon pretreatment for nitride removal
US10147620B2 (en) 2015-08-06 2018-12-04 Applied Materials, Inc. Bolted wafer chuck thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10163696B2 (en) 2016-11-11 2018-12-25 Applied Materials, Inc. Selective cobalt removal for bottom up gapfill
US10170336B1 (en) 2017-08-04 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Methods for anisotropic control of selective silicon removal
US10186428B2 (en) 2016-11-11 2019-01-22 Applied Materials, Inc. Removal methods for high aspect ratio structures
US10224210B2 (en) 2014-12-09 2019-03-05 Applied Materials, Inc. Plasma processing system with direct outlet toroidal plasma source
US10242908B2 (en) 2016-11-14 2019-03-26 Applied Materials, Inc. Airgap formation with damage-free copper
US10256079B2 (en) 2013-02-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US10256112B1 (en) 2017-12-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Selective tungsten removal
US10283321B2 (en) 2011-01-18 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma
US10283324B1 (en) 2017-10-24 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Oxygen treatment for nitride etching
US10297458B2 (en) 2017-08-07 2019-05-21 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
US10319649B2 (en) 2017-04-11 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopy (OES) for remote plasma monitoring
US10319600B1 (en) 2018-03-12 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US10319739B2 (en) 2017-02-08 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Accommodating imperfectly aligned memory holes
US10354889B2 (en) 2017-07-17 2019-07-16 Applied Materials, Inc. Non-halogen etching of silicon-containing materials
US10403507B2 (en) 2017-02-03 2019-09-03 Applied Materials, Inc. Shaped etch profile with oxidation
US10424464B2 (en) 2015-08-07 2019-09-24 Applied Materials, Inc. Oxide etch selectivity systems and methods
US10424485B2 (en) 2013-03-01 2019-09-24 Applied Materials, Inc. Enhanced etching processes using remote plasma sources
US10431429B2 (en) 2017-02-03 2019-10-01 Applied Materials, Inc. Systems and methods for radial and azimuthal control of plasma uniformity
US10468267B2 (en) 2017-05-31 2019-11-05 Applied Materials, Inc. Water-free etching methods
US10468285B2 (en) 2015-02-03 2019-11-05 Applied Materials, Inc. High temperature chuck for plasma processing systems
US10468276B2 (en) 2015-08-06 2019-11-05 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10490406B2 (en) 2018-04-10 2019-11-26 Appled Materials, Inc. Systems and methods for material breakthrough
US10497573B2 (en) 2018-03-13 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Selective atomic layer etching of semiconductor materials
US10504754B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
US10522371B2 (en) 2016-05-19 2019-12-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10541246B2 (en) 2017-06-26 2020-01-21 Applied Materials, Inc. 3D flash memory cells which discourage cross-cell electrical tunneling
US10541184B2 (en) 2017-07-11 2020-01-21 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopic techniques for monitoring etching
US10546729B2 (en) 2016-10-04 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US10566206B2 (en) 2016-12-27 2020-02-18 Applied Materials, Inc. Systems and methods for anisotropic material breakthrough
US10573527B2 (en) 2018-04-06 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Gas-phase selective etching systems and methods
US10573496B2 (en) 2014-12-09 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Direct outlet toroidal plasma source
US10593560B2 (en) 2018-03-01 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Magnetic induction plasma source for semiconductor processes and equipment
US10593523B2 (en) 2014-10-14 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment
US10615047B2 (en) 2018-02-28 2020-04-07 Applied Materials, Inc. Systems and methods to form airgaps
US10629473B2 (en) 2016-09-09 2020-04-21 Applied Materials, Inc. Footing removal for nitride spacer
US10672642B2 (en) 2018-07-24 2020-06-02 Applied Materials, Inc. Systems and methods for pedestal configuration
US10679870B2 (en) 2018-02-15 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus
US10699879B2 (en) 2018-04-17 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Two piece electrode assembly with gap for plasma control
US10727080B2 (en) 2017-07-07 2020-07-28 Applied Materials, Inc. Tantalum-containing material removal
US10755941B2 (en) 2018-07-06 2020-08-25 Applied Materials, Inc. Self-limiting selective etching systems and methods
US10854426B2 (en) 2018-01-08 2020-12-01 Applied Materials, Inc. Metal recess for semiconductor structures
US10872778B2 (en) 2018-07-06 2020-12-22 Applied Materials, Inc. Systems and methods utilizing solid-phase etchants
US10886137B2 (en) 2018-04-30 2021-01-05 Applied Materials, Inc. Selective nitride removal
US10892198B2 (en) 2018-09-14 2021-01-12 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved performance in semiconductor processing
US10903054B2 (en) 2017-12-19 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas distribution systems and methods
US10920319B2 (en) 2019-01-11 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Ceramic showerheads with conductive electrodes
US10920320B2 (en) 2017-06-16 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Plasma health determination in semiconductor substrate processing reactors
US10943834B2 (en) 2017-03-13 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Replacement contact process
US10964512B2 (en) 2018-02-15 2021-03-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus and methods
CN112921326A (zh) * 2021-01-22 2021-06-08 王修强 一种汽车零件压铸铝合金表面处理工艺
US11049755B2 (en) 2018-09-14 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
US11062887B2 (en) 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals
US11121002B2 (en) 2018-10-24 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for etching metals and metal derivatives
US11239061B2 (en) 2014-11-26 2022-02-01 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
US11257693B2 (en) 2015-01-09 2022-02-22 Applied Materials, Inc. Methods and systems to improve pedestal temperature control
US11276559B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US11276590B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
US11328909B2 (en) 2017-12-22 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Chamber conditioning and removal processes
US11417534B2 (en) 2018-09-21 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Selective material removal
US11437242B2 (en) 2018-11-27 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Selective removal of silicon-containing materials
US11594428B2 (en) 2015-02-03 2023-02-28 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
US11682560B2 (en) 2018-10-11 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Systems and methods for hafnium-containing film removal
US11721527B2 (en) 2019-01-07 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Processing chamber mixing systems

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9711359B2 (en) * 2015-08-13 2017-07-18 Lam Research Corporation Shadow trim line edge roughness reduction

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07331449A (ja) * 1994-06-06 1995-12-19 Yuzo Mori プラズマｃｖｍにおける残留不純物の低減法
JP2004319285A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Matsushita Electric Works Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2009099880A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Sekisui Chem Co Ltd プラズマエッチング装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6780782B1 (en) * 2003-02-04 2004-08-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Bi-level resist structure and fabrication method for contact holes on semiconductor substrates
US8524112B2 (en) * 2007-12-21 2013-09-03 Solvay Fluor Gmbh Process for the production of microelectromechanical systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07331449A (ja) * 1994-06-06 1995-12-19 Yuzo Mori プラズマｃｖｍにおける残留不純物の低減法
JP2004319285A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Matsushita Electric Works Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2009099880A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Sekisui Chem Co Ltd プラズマエッチング装置

Cited By (114)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10283321B2 (en) 2011-01-18 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma
US10062578B2 (en) 2011-03-14 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Methods for etch of metal and metal-oxide films
US10062587B2 (en) 2012-07-18 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Pedestal with multi-zone temperature control and multiple purge capabilities
US10032606B2 (en) 2012-08-02 2018-07-24 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing with DC assisted RF power for improved control
JP2015529405A (ja) * 2012-09-20 2015-10-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 炭窒化ケイ素の選択的エッチング
US11264213B2 (en) 2012-09-21 2022-03-01 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US10354843B2 (en) 2012-09-21 2019-07-16 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US9978564B2 (en) 2012-09-21 2018-05-22 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US10256079B2 (en) 2013-02-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US11024486B2 (en) 2013-02-08 2021-06-01 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US10424485B2 (en) 2013-03-01 2019-09-24 Applied Materials, Inc. Enhanced etching processes using remote plasma sources
US9966240B2 (en) 2014-10-14 2018-05-08 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US10593523B2 (en) 2014-10-14 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment
US10796922B2 (en) 2014-10-14 2020-10-06 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US10490418B2 (en) 2014-10-14 2019-11-26 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US10707061B2 (en) 2014-10-14 2020-07-07 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment
US11239061B2 (en) 2014-11-26 2022-02-01 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
US11637002B2 (en) 2014-11-26 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
US10573496B2 (en) 2014-12-09 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Direct outlet toroidal plasma source
US10224210B2 (en) 2014-12-09 2019-03-05 Applied Materials, Inc. Plasma processing system with direct outlet toroidal plasma source
US11257693B2 (en) 2015-01-09 2022-02-22 Applied Materials, Inc. Methods and systems to improve pedestal temperature control
US11594428B2 (en) 2015-02-03 2023-02-28 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
US10468285B2 (en) 2015-02-03 2019-11-05 Applied Materials, Inc. High temperature chuck for plasma processing systems
US12009228B2 (en) 2015-02-03 2024-06-11 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
US9881805B2 (en) 2015-03-02 2018-01-30 Applied Materials, Inc. Silicon selective removal
US10147620B2 (en) 2015-08-06 2018-12-04 Applied Materials, Inc. Bolted wafer chuck thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10607867B2 (en) 2015-08-06 2020-03-31 Applied Materials, Inc. Bolted wafer chuck thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10468276B2 (en) 2015-08-06 2019-11-05 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US11158527B2 (en) 2015-08-06 2021-10-26 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10424463B2 (en) 2015-08-07 2019-09-24 Applied Materials, Inc. Oxide etch selectivity systems and methods
US10424464B2 (en) 2015-08-07 2019-09-24 Applied Materials, Inc. Oxide etch selectivity systems and methods
US11476093B2 (en) 2015-08-27 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
US10504754B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US11735441B2 (en) 2016-05-19 2023-08-22 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10522371B2 (en) 2016-05-19 2019-12-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US12057329B2 (en) 2016-06-29 2024-08-06 Applied Materials, Inc. Selective etch using material modification and RF pulsing
US9865484B1 (en) 2016-06-29 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Selective etch using material modification and RF pulsing
US10629473B2 (en) 2016-09-09 2020-04-21 Applied Materials, Inc. Footing removal for nitride spacer
US10062575B2 (en) 2016-09-09 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Poly directional etch by oxidation
US9934942B1 (en) 2016-10-04 2018-04-03 Applied Materials, Inc. Chamber with flow-through source
US10541113B2 (en) 2016-10-04 2020-01-21 Applied Materials, Inc. Chamber with flow-through source
US10224180B2 (en) 2016-10-04 2019-03-05 Applied Materials, Inc. Chamber with flow-through source
US10062585B2 (en) 2016-10-04 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Oxygen compatible plasma source
US11049698B2 (en) 2016-10-04 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US10546729B2 (en) 2016-10-04 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US10319603B2 (en) 2016-10-07 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Selective SiN lateral recess
US10062579B2 (en) 2016-10-07 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Selective SiN lateral recess
US9947549B1 (en) 2016-10-10 2018-04-17 Applied Materials, Inc. Cobalt-containing material removal
US10186428B2 (en) 2016-11-11 2019-01-22 Applied Materials, Inc. Removal methods for high aspect ratio structures
US10163696B2 (en) 2016-11-11 2018-12-25 Applied Materials, Inc. Selective cobalt removal for bottom up gapfill
US10770346B2 (en) 2016-11-11 2020-09-08 Applied Materials, Inc. Selective cobalt removal for bottom up gapfill
US10026621B2 (en) 2016-11-14 2018-07-17 Applied Materials, Inc. SiN spacer profile patterning
US10242908B2 (en) 2016-11-14 2019-03-26 Applied Materials, Inc. Airgap formation with damage-free copper
US10600639B2 (en) 2016-11-14 2020-03-24 Applied Materials, Inc. SiN spacer profile patterning
US10566206B2 (en) 2016-12-27 2020-02-18 Applied Materials, Inc. Systems and methods for anisotropic material breakthrough
US10403507B2 (en) 2017-02-03 2019-09-03 Applied Materials, Inc. Shaped etch profile with oxidation
US10903052B2 (en) 2017-02-03 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Systems and methods for radial and azimuthal control of plasma uniformity
US10431429B2 (en) 2017-02-03 2019-10-01 Applied Materials, Inc. Systems and methods for radial and azimuthal control of plasma uniformity
US10043684B1 (en) 2017-02-06 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Self-limiting atomic thermal etching systems and methods
US10529737B2 (en) 2017-02-08 2020-01-07 Applied Materials, Inc. Accommodating imperfectly aligned memory holes
US10319739B2 (en) 2017-02-08 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Accommodating imperfectly aligned memory holes
US10325923B2 (en) 2017-02-08 2019-06-18 Applied Materials, Inc. Accommodating imperfectly aligned memory holes
US10943834B2 (en) 2017-03-13 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Replacement contact process
US10319649B2 (en) 2017-04-11 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopy (OES) for remote plasma monitoring
US11276559B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US11276590B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
US11915950B2 (en) 2017-05-17 2024-02-27 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
US11361939B2 (en) 2017-05-17 2022-06-14 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US10497579B2 (en) 2017-05-31 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Water-free etching methods
US10468267B2 (en) 2017-05-31 2019-11-05 Applied Materials, Inc. Water-free etching methods
US10049891B1 (en) 2017-05-31 2018-08-14 Applied Materials, Inc. Selective in situ cobalt residue removal
US10920320B2 (en) 2017-06-16 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Plasma health determination in semiconductor substrate processing reactors
US10541246B2 (en) 2017-06-26 2020-01-21 Applied Materials, Inc. 3D flash memory cells which discourage cross-cell electrical tunneling
US10727080B2 (en) 2017-07-07 2020-07-28 Applied Materials, Inc. Tantalum-containing material removal
US10541184B2 (en) 2017-07-11 2020-01-21 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopic techniques for monitoring etching
US10354889B2 (en) 2017-07-17 2019-07-16 Applied Materials, Inc. Non-halogen etching of silicon-containing materials
US10043674B1 (en) 2017-08-04 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Germanium etching systems and methods
US10593553B2 (en) 2017-08-04 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Germanium etching systems and methods
US10170336B1 (en) 2017-08-04 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Methods for anisotropic control of selective silicon removal
US10297458B2 (en) 2017-08-07 2019-05-21 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
US11101136B2 (en) 2017-08-07 2021-08-24 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
US10128086B1 (en) 2017-10-24 2018-11-13 Applied Materials, Inc. Silicon pretreatment for nitride removal
US10283324B1 (en) 2017-10-24 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Oxygen treatment for nitride etching
US10256112B1 (en) 2017-12-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Selective tungsten removal
US10903054B2 (en) 2017-12-19 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas distribution systems and methods
US11328909B2 (en) 2017-12-22 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Chamber conditioning and removal processes
US10861676B2 (en) 2018-01-08 2020-12-08 Applied Materials, Inc. Metal recess for semiconductor structures
US10854426B2 (en) 2018-01-08 2020-12-01 Applied Materials, Inc. Metal recess for semiconductor structures
US10964512B2 (en) 2018-02-15 2021-03-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus and methods
US10699921B2 (en) 2018-02-15 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus
US10679870B2 (en) 2018-02-15 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus
US10615047B2 (en) 2018-02-28 2020-04-07 Applied Materials, Inc. Systems and methods to form airgaps
US10593560B2 (en) 2018-03-01 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Magnetic induction plasma source for semiconductor processes and equipment
US11004689B2 (en) 2018-03-12 2021-05-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US10319600B1 (en) 2018-03-12 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US10497573B2 (en) 2018-03-13 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Selective atomic layer etching of semiconductor materials
US10573527B2 (en) 2018-04-06 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Gas-phase selective etching systems and methods
US10490406B2 (en) 2018-04-10 2019-11-26 Appled Materials, Inc. Systems and methods for material breakthrough
US10699879B2 (en) 2018-04-17 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Two piece electrode assembly with gap for plasma control
US10886137B2 (en) 2018-04-30 2021-01-05 Applied Materials, Inc. Selective nitride removal
US10872778B2 (en) 2018-07-06 2020-12-22 Applied Materials, Inc. Systems and methods utilizing solid-phase etchants
US10755941B2 (en) 2018-07-06 2020-08-25 Applied Materials, Inc. Self-limiting selective etching systems and methods
US10672642B2 (en) 2018-07-24 2020-06-02 Applied Materials, Inc. Systems and methods for pedestal configuration
US10892198B2 (en) 2018-09-14 2021-01-12 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved performance in semiconductor processing
US11049755B2 (en) 2018-09-14 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
US11062887B2 (en) 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals
US11417534B2 (en) 2018-09-21 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Selective material removal
US11682560B2 (en) 2018-10-11 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Systems and methods for hafnium-containing film removal
US11121002B2 (en) 2018-10-24 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for etching metals and metal derivatives
US11437242B2 (en) 2018-11-27 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Selective removal of silicon-containing materials
US11721527B2 (en) 2019-01-07 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Processing chamber mixing systems
US10920319B2 (en) 2019-01-11 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Ceramic showerheads with conductive electrodes
CN112921326A (zh) * 2021-01-22 2021-06-08 王修强 一种汽车零件压铸铝合金表面处理工艺

Also Published As

Publication number Publication date
TW201133619A (en) 2011-10-01
KR101200139B1 (ko) 2012-11-13
KR20120058595A (ko) 2012-06-07
TWI430367B (zh) 2014-03-11
CN102498550A (zh) 2012-06-13
CN102498550B (zh) 2014-07-16
JPWO2011027515A1 (ja) 2013-01-31
JP5002073B2 (ja) 2012-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5002073B2 (ja) シリコン含有膜のエッチング方法
JP5476152B2 (ja) 窒化シリコンのエッチング方法及び装置
US5620559A (en) Hydrogen radical processing
JP5167430B2 (ja) エッチング方法及び装置
JP4153961B2 (ja) シリコンのエッチング方法
WO2009113402A1 (ja) シリコン含有膜のエッチング方法および装置
CN102834902B (zh) 蚀刻方法及装置
US20090325388A1 (en) Method of semiconductor processing
WO2010035522A1 (ja) シリコン含有膜のエッチング方法および装置
EP2618367A1 (en) Silicon etching fluid and method for producing transistor using same
JP2010062433A (ja) シリコン含有膜のエッチング方法および装置
JP2009094209A (ja) シリコンのエッチング方法
JP2005347278A (ja) 放電プラズマ処理装置
JPS6286731A (ja) レ−ザ−ビ−ム照射Ｓｉ表面処理装置
JP5276223B2 (ja) エッチング方法及び装置
JP2010245405A (ja) シリコンの表面粗化方法
JP2012216582A (ja) シリコン含有物のエッチング方法
KR100212014B1 (ko) 반도체 소자의 비피에스지막 형성방법
JP2003197593A (ja) 基板処理方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080041037.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10813470

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011529785

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127008237

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10813470

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1