WO2020085469A1 - 硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物及びそれを用いたドライエッチング方法 - Google Patents

硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物及びそれを用いたドライエッチング方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020085469A1
WO2020085469A1 PCT/JP2019/041827 JP2019041827W WO2020085469A1 WO 2020085469 A1 WO2020085469 A1 WO 2020085469A1 JP 2019041827 W JP2019041827 W JP 2019041827W WO 2020085469 A1 WO2020085469 A1 WO 2020085469A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
dry etching
etching
gas composition
silicon
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/041827
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
清水　久志
惟人 加藤
Original Assignee
関東電化工業株式会社
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 関東電化工業株式会社 filed Critical 関東電化工業株式会社
Priority to EP19875912.8A priority Critical patent/EP3872842A4/en
Priority to US17/288,274 priority patent/US20210388264A1/en
Priority to CN201980070063.5A priority patent/CN112912994A/zh
Priority to KR1020217015497A priority patent/KR20210083291A/ko
Priority to JP2020538740A priority patent/JP6839331B2/ja
Publication of WO2020085469A1 publication Critical patent/WO2020085469A1/ja
Priority to US17/577,554 priority patent/US11795397B2/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/08—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31144—Etching the insulating layers by chemical or physical means using masks
    • 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
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/32055—Deposition of semiconductive layers, e.g. poly - or amorphous silicon layers
    • 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
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • 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
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • H01L21/32137—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas of silicon-containing layers
    • 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
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32139—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer using masks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • 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
    • H01J37/3244—Gas supply means

Definitions

  • the present invention relates to a dry etching gas composition containing a sulfur-containing fluorocarbon compound and a dry etching method using the same.
  • Patent Document 1 An etching gas composition containing a specific hydrofluorocarbon (1,1,4,4-tetrafluoro-1,3-butadiene) is effective as a means for solving the above problems.
  • an object of the present invention is to provide a novel etching gas composition containing a sulfur-containing compound and capable of selectively etching SiO 2 with respect to a low dielectric constant material (Low-k material (SiON, SiCN, SiOCN, SiOC)). Is to provide.
  • a dry etching method comprising the step of performing plasma etching using the dry etching gas composition described above, and selectively or separately etching other than (a6) the amorphous carbon film and (a7) the photoresist film.
  • etching is performed by converting the etching gas composition according to any one of [1] to [5] into plasma so that ions containing S or active species are generated. Dry etching method to be performed.
  • a novel etching gas composition containing a sulfur-containing compound and capable of selectively etching SiO 2 with respect to a low dielectric constant material Liow-k material (SiON, SiCN, SiOCN, SiOC)) is provided. To be done.
  • the dry etching gas composition in the present invention includes a mixed gas containing a saturated and cyclic sulfur-containing fluorocarbon compound represented by the following general formula (1), or a gas simple substance.
  • General formula (1) CxFySz (In the formula, x, y and z are 2 ⁇ x ⁇ 5, y ⁇ 2x + 2, 1 ⁇ z ⁇ 2)
  • Suitable compounds include, for example: Tetrafluorothiirane (C 2 F 4 S), 2,2,3,3,4,4-hexafluorothietane (C 3 F 6 S), 2,2,3-trifluoro-3- (trifluoromethyl) -thiirane (C 3 F 6 S), 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluorotetrahydrothiophene (C 4 F 8 S), 2,3-difluoro-2,3-bis (trifluoromethyl) -thiirane (C 4 F 8 S), 2,2-difluoro-3,3-bis (trifluoromethyl) -thiirane (C 4 F 8 S), 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-decafluorotetrahydro-2H-thiopyran (C 5 F 10 S), and the like
  • a sulfur-containing fluorocarbon compound represented by the general formula (1) having a purity of 95.0 vol% to 100.0 vol%. It is more preferable to use one having a purity of 99 vol% or more, and further preferable to use one having a purity of 99.9 vol% or more.
  • Impurity components contained include N 2 , O 2 , CO 2 , H 2 O, HF, HCl, SO 2 , CH 4 and the like. Among these impurity components, H 2 O, HF, HCl, SO Since 2 and the like have a high possibility of corroding the passage through which gas flows, it is preferable to remove them by refining as much as possible.
  • the sulfur-containing fluorocarbon compound represented by the general formula (1) is mixed with other fluorocarbon (FC) gas or hydrofluorocarbon (HFC) gas to be used in the general formula (1). It is possible to further increase the selection ratio of the etching target material with respect to the non-etching target material as compared with the case where the compound shown in (4) is not mixed. Further, in the case of etching the structure patterned by the non-etching target material, the vertical processing accuracy is also improved.
  • FC fluorocarbon
  • HFC hydrofluorocarbon
  • the etching target material is a Si-based material containing oxygen such as SiO 2
  • the compound represented by the general formula (1) is added to CF 4 , CHF 3 , C
  • an etching gas such as 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , C 4 F 6 , C 5 F 8 for selective etching and etching with high vertical processing accuracy.
  • the etching target material is a Si-based material containing nitrogen such as SiN
  • the gas compound represented by the general formula (1) is changed to CHF 3 , CH 2 F 2 , CH 3 F. It is preferable to mix with HFC gas such as the above and use for plasma etching for selective etching and etching with high vertical processing accuracy. In particular, when high selectivity is required, it is also effective to use HFC gas having 2 or more C atoms.
  • the composition containing the compound represented by the general formula (1) is selected from O 2 , O 3 , CO, CO 2 , NO, NO 2 , SO 2 and SO 3.
  • at least one oxygen-containing compound selected from the group consisting of: suppressing excessive deposition (deposit), improving the etching rate of the etching target, and selecting the etching target relative to the non-etching target material The effect of improving the property can be obtained.
  • At least one inert gas selected from the group consisting of N 2 , He, Ar, Ne and Xe is added to the composition containing the compound represented by the general formula (1). Gas can be added. Of these, He, Ar, and Xe are preferably used.
  • Examples of the etching gas used in the method of the present invention include the following.
  • the compound represented by the general formula (1) can be carried out with a purity of 90 vol% or more, preferably with a purity of 99 vol% or more, and particularly preferably with a purity of 99.999 vol% or more.
  • the compound represented by the general formula (1) is preferably 1 to 100 vol%.
  • an oxygen atom consisting of O 2 , O 3 , CO, CO 2 , NO, NO 2 , SO 2 and SO 3.
  • the proportion of the compound containing an oxygen atom is preferably 5 to 50%, and particularly preferably 10 to 35%, based on the total amount of the compound represented by the general formula (1) and the compound containing an oxygen atom. .
  • the proportion of the inert gas contained in the etching gas composition is preferably 1 to 80% by volume, and particularly preferably 50 to 75% by volume.
  • dry etching apparatus used for dry etching in the present invention
  • those used in the relevant technical field can be used without particular limitation.
  • devices such as a helicon wave system, a high frequency induction system, a parallel plate type system, a magnetron system, and a microwave system can be used.
  • the etching apparatus is an apparatus equipped with a vacuum container suitable for ion-assisted etching and capable of reproducing a low gas pressure condition.
  • a vacuum container suitable for ion-assisted etching and capable of reproducing a low gas pressure condition.
  • the particles in the plasma increase in straightness, and the ions irradiated to the substrate reach the substrate without being blocked by other particles, increasing the number of ions that are vertically incident on the substrate. It is advantageous for vertical machining.
  • the pressure in the vacuum container during etching is preferably adjusted to 100 Torr to 0.1 mTorr, more preferably 100 mTorr to 0.1 mTorr.
  • the etching apparatus used in the dry etching method according to the present invention is provided with a mechanism for introducing the compound represented by the general formula (1) as a gas and further adjusting the amount of introduction.
  • the plasma etching method according to the present invention uses a plurality of other gas compounds such as O 2 and Ar described above in addition to the gas compound represented by the general formula (1) depending on the purpose. Is effective, it is preferable to provide four or more mechanisms for introducing gas and adjusting the amount of gas introduced.
  • a parallel plate type capacitively coupled plasma etching apparatus manufactured by SAMCO was used as a plasma etching apparatus.
  • the composition of the deposition film was determined by SEM-EDX (scanning electron microscope / energy dispersive X-ray spectroscopy).
  • SiOm silicon oxide film
  • SiN silicon nitride film
  • SiN silicon nitride film
  • amorphous carbon film As the amorphous carbon film (ACL), a silicon wafer having 400 nm of ACL deposited by plasma CVD was used.
  • SiOC carbon-containing silicon film
  • BD-3 Black Diamond-3
  • SiON film a SiON film having a thickness of 500 nm deposited on a silicon wafer by plasma CVD was used.
  • SiCN film a SiCN film having a thickness of 500 nm deposited on a silicon wafer by plasma CVD was used.
  • SiOCN film a 500 nm SiOCN deposited on a silicon wafer by plasma CVD was used.
  • the sample film thickness during etching was measured with an optical interference type film thickness measuring device.
  • the etching conditions are shown in Tables 1 and 3 below.
  • the gas etching rate was calculated by the following formula.
  • a / B selection ratio A film etching rate (nm / min) / B film etching rate (nm / min)
  • BD-3 means black diamond 3.
  • Ar was always flown in an amount of 50 sccm
  • etching gas was always flown in an amount of 20 sccm
  • the amount (sccm) of oxygen (O 2 ) was changed.
  • the ACL etching started when the amount of oxygen exceeded 20% with respect to the total (x + y) of the etching gas (x) and oxygen (y).
  • Etching gas of Example (C 4 F 8 S) maximum is the etching rate of SiO 2 in the vicinity of SiO 2 etching rate rapidly increased O 2 ratio of 25% with the increase of O 2 ratio (approximately 80 nm / min)
  • the comparative example (C 4 F 8 ) also showed similar behavior with respect to the etching rate of SiO 2 .
  • the etching rate ratios of SiO 2 / BD-3, SiO 2 / SiON, SiO 2 / SiCN, and SiO 2 / SiOCN were obtained and summarized in FIG. As can be seen from FIG. 2, in both the example and the comparative example, a behavior was confirmed that the etching rate ratio was large when the O 2 ratio was 20%, but the etching rate ratio was small when the O 2 ratio was 33%. .
  • ACL / SiO 2 , ACL / SiN, ACL / polysilicon (Poly-Si), ACL / BD-3, ACL / SiON, and ACL at 33% of O 2 ratio were obtained.
  • the ratios of the etching rates of / SiCN and ACL / SiOCN were determined and summarized in FIG. As can be seen from FIG. 3, it was found that the etching gas of the example has a larger etching rate ratio with ACL for all materials than the etching gas of the comparative example.
  • the novel etching gas of the present invention has a high selectivity between SiO 2 and the Low-k material (SiON, SiCN, SiOCN, SiOC) as well as the conventional etching gas.
  • the etching rate of the ACL is not increased even if the O 2 ratio is increased by adopting the novel compound containing sulfur, the etching selectivity between the ACL and the Low-k material is different from that of the conventional etching gas. Big compared to.
  • the difference in the etching rate between the ACL and the Low-k material can be changed, and more precise etching can be performed.

Landscapes

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

Abstract

硫黄含有化合物を含む、低誘電率材料（Ｌｏｗ－ｋ材料（ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＯＣ））に対してＳｉＯ２を選択的にエッチングできる新規なエッチングガス組成物を提供すること。　一般式（１）：ＣｘＦｙＳｚ（式中、ｘ、ｙ及びｚは、２≦ｘ≦５、ｙ≦２ｘ、１≦ｚ≦２）で表され、飽和かつ環状の硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物。

Description

硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物及びそれを用いたドライエッチング方法
　本発明は、硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物及びそれを用いたドライエッチング方法に関する。
　半導体装置の微細化や３Ｄ化に伴い、エッチング工程に対する要求は年々厳しくなってきている。このような厳しい要求に応えうる新規なエッチング技術の開発が求められている。近年半導体デバイスの微細化に伴い増大する寄生容量を低減するために炭素を含むシリコン系膜としてＳｉＯＣで表されるような低誘電率材料が用いられるが、既存のＦＣガスやＨＦＣガスではシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を低誘電率材料に対して選択的にエッチングすることが難しく、実際のデバイス製造においてはドライエッチング時の低誘電率膜に対するダメージ（イオンの侵入やプラズマから生じる紫外光によって膜の組成や構造が変化し、誘電率など電気特性が変化する）が問題となっている。
　本出願人は、上記の問題を解決する手段として、特定のハイドロフルオロカーボン（１，１，４，４－テトラフルオロ－１，３－ブタジエン）を含むエッチングガス組成物が有効であることを提案している（特許文献１）。
特開２０１６－１４９４５１号公報
　そこで本発明の課題は、硫黄含有化合物を含む、低誘電率材料（Ｌｏｗ－ｋ材料（ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＯＣ））に対してＳｉＯ２を選択的にエッチングできる新規なエッチングガス組成物を提供することである。
　本発明によれば、以下のものが提供される。
　［１］
　一般式（１）：ＣｘＦｙＳｚ（式中、ｘ、ｙ及びｚは、２≦ｘ≦５、ｙ≦２ｘ、１≦ｚ≦２）で表され、飽和かつ環状の硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物。
　［２］
　前記硫黄含有フルオロカーボン化合物が２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロテトラヒドロチオフェン（Ｃ４Ｆ８Ｓ）である［１］に記載のドライエッチングガス組成物。
　［３］
　硫黄含有フルオロカーボン化合物を１～１００ｖｏｌ％の量で含む、［１］又は［２］に記載のドライエッチングガス組成物。
　［４］
　前記硫黄含有フルオロカーボン化合物に加えて、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、ＮＯ２、ＳＯ２及びＳＯ３からなる群から選ばれる少なくとも１種の酸素含有化合物を含む、［１］～［３］の何れか１項に記載のドライエッチングガス組成物。
　［５］
　前記硫黄含有フルオロカーボン化合物に加えて、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ及びＸｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の不活性ガスを含む、［１］～［４］の何れか１項に記載のドライエッチングガス組成物。
　［６］
　（ａ１）炭素を含むシリコン系膜、（ａ２）結晶シリコン膜、（ａ３）アモルファスシリコン膜、（ａ４）多結晶シリコン膜（ポリシリコン膜）、（ａ５）シリコン酸窒化膜、（ａ６）アモルファスカーボン膜、（ａ７）フォトレジスト膜、（ａ８）シリコン酸化膜及び（ａ９）シリコン窒化膜からなる群から選ばれる少なくとも２種以上を含む積層構造体を、［１］～［５］のいずれかに記載のドライエッチングガス組成物を用いてプラズマエッチングを行い、（ａ６）アモルファスカーボン膜及び（ａ７）フォトレジスト膜以外を個別又は同時に選択的にエッチングする工程を含むドライエッチング方法。
　［７］
　（ａ１）炭素を含むシリコン系膜、（ａ２）結晶シリコン膜、（ａ３）アモルファスシリコン膜、（ａ４）多結晶シリコン膜（ポリシリコン膜）、（ａ５）シリコン酸窒化膜、（ａ６）アモルファスカーボン膜、（ａ７）フォトレジスト膜及び（ａ８）シリコン酸化膜からなる群から選ばれる少なくとも２種以上を含む積層構造体を、［１］～［５］のいずれかに記載のドライエッチングガス組成物を用いてプラズマエッチングを行い、（ａ８）シリコン酸化膜のみを選択的にエッチングする工程を含むドライエッチング方法。
　［８］
　［６］又は［７］に記載のドライエッチング方法において、Ｓを含むイオン又は活性種が生成するように［１］～［５］のいずれかに記載のエッチングガス組成物をプラズマ化してエッチングを行うドライエッチング方法。
　［９］
　［６］～［８］のいずれかに記載のドライエッチング方法において、（ｂ１）シリコン酸化膜及び（ｂ２）シリコン窒化膜を同時にエッチング可能なプラズマ条件下で［１］～［５］のいずれかに記載のドライエッチングガス組成物によるエッチングを行うドライエッチング方法。
　本発明によれば、硫黄含有化合物を含む、低誘電率材料（Ｌｏｗ－ｋ材料（ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＯＣ））に対してＳｉＯ２を選択的にエッチングできる新規なエッチングガス組成物が提供される。 
エッチング試験の結果を示す図である。 本発明のエッチング組成物のＳｉＯ２選択性を示す図である。 エッチング試験の結果をＡＣＬのエッチングレートを基準として棒グラフとして示す図である。
　本発明におけるドライエッチングガス組成物には、下記一般式（１）に示される飽和かつ環状の硫黄含有フルオロカーボン化合物を含む混合ガス、もしくはガス単体が包含される。
　一般式（１）：ＣｘＦｙＳｚ
（式中、ｘ、ｙ及びｚは、２≦ｘ≦５、ｙ≦２ｘ＋２、１≦ｚ≦２）
　一般式（１）において、ドライエッチングガスの取り扱い易さの観点からx＝２～５、ｙ＝４～１０、ｚ＝１を満たすものを用いることが好ましい。好適な化合物としては、例えば、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 テトラフルオロチイラン（Ｃ２Ｆ４Ｓ）、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ２，２，３，３，４，４－ヘキサフルオロチエタン（Ｃ３Ｆ６Ｓ）、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ２，２，３－トリフルオロ－３－（トリフルオロメチル）－チイラン（Ｃ３Ｆ６Ｓ）、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 ２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロテトラヒドロチオフェン（Ｃ４Ｆ８Ｓ）、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ２，３－ジフルオロ－２，３－ビス（トリフルオロメチル）－チイラン（Ｃ４Ｆ８Ｓ）、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 ２，２－ジフルオロ－３，３－ビス（トリフルオロメチル）－チイラン（Ｃ４Ｆ８Ｓ）、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ２，２，３，３，４，４，５，５，６，６－デカフルオロテトラヒドロ－２Ｈ－チオピラン（Ｃ５Ｆ１０Ｓ）、などが挙げられる。
　本発明におけるドライエッチングガス組成物では、一般式（１）に示される硫黄含有フルオロカーボン化合物の純度は９５．０ｖｏｌ％～１００．０ｖｏｌ％のものを使用することが好ましい。純度が９９ｖｏｌ％以上のものを用いることがより好ましく、９９．９ｖｏｌ％以上のものを用いることがさらに好ましい。含まれる不純物成分としてはＮ２、Ｏ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、ＨＦ、ＨＣｌ、ＳＯ２、ＣＨ４等が挙げられるが、これらの不純物成分のうち、Ｈ２Ｏ、ＨＦ、ＨＣｌ、ＳＯ２などはガスを流通する経路を腐食する可能性が高いため、精製によって可能な限り除去することが好ましい。
　本発明におけるドライエッチングガス組成物では、一般式（１）に示される硫黄含有フルオロカーボン化合物をそのほかのフルオロカーボン（ＦＣ）ガスやヒドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）ガスと混合して使用することで、一般式（１）に示される化合物を混合しない場合に比べて、より非エッチング対象材料に対するエッチング対象材料の選択比を上げることが可能である。また、非エッチング対象材料によってパターニングされた構造をエッチングする場合においては、垂直加工精度も向上する。
上記のような非エッチング対象材料によってパターニングされた構造において、エッチング対象材料がＳｉＯ２などの酸素を含むＳｉ系材料の場合、一般式（１）に示される化合物を、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、Ｃ５Ｆ８などのエッチングガスと混合して用いることが、選択的なエッチング、垂直加工精度の良いエッチングには好ましい。特に、選択性の高さが要求されるような場合においては、Ｃの数の多いＣ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、Ｃ５Ｆ８との混合が好ましい。
　非エッチング対象材料によってパターニングされた構造において、エッチング対象材料がＳｉＮなどの窒素を含むＳｉ系材料の場合、一般式（１）に示されるガス化合物を、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３ＦなどのＨＦＣガスと混合してプラズマエッチングに用いることが、選択的なエッチング、垂直加工精度の良いエッチングには好ましい。特に、選択性の高さが要求されるような場合においては、Ｃの数が２以上のＨＦＣガスを用いることも有効である。
　本発明におけるドライエッチングガス組成物では、一般式（１）に示される化合物が含まれる組成物に対して、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、ＮＯ２、ＳＯ２及びＳＯ３からなる群から選ばれる少なくとも１種の酸素含有化合物を添加することで、過剰なデポジション（堆積物）を抑制する、エッチング対象物のエッチングレートを向上させる、非エッチング対象材料に対するエッチング対象物の選択性を向上させるといった効果が得られる。
　本発明におけるドライエッチングガス組成物では、一般式（１）に示される化合物が含まれる組成物に対して、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ及びＸｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の不活性ガスを添加することができる。このうちＨｅ、Ａｒ、Ｘｅを用いることが好ましい。
　本発明の方法で使用するエッチングガスの例としては、以下のものが挙げられる。
（ａ）一般式（１）に示される化合物は、純度９０ｖｏｌ％以上で実施することが出来、純度９９ｖｏｌ％以上で実施することが好ましく、純度９９．９９９ｖｏｌ％以上で実施することが特に好ましい。
（ｂ）エッチングに用いられるドライエッチング組成物において、一般式（１）に示される化合物は、１～１００ｖｏｌ％であることが好ましい。
（ｃ）エッチングに用いられるドライエッチング組成物において、一般式（１）に示される化合物以外に、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、ＮＯ２、ＳＯ２及びＳＯ３からなる酸素原子を含む化合物群から選択される少なくとも一つが含まれることが好ましく、特にＯ２を用いることが好ましい。酸素原子を含む化合物の割合は、一般式（１）に示される化合物と酸素原子を含む化合物の総量に対して、５～５０％であることが好ましく、１０～３５％であることが特に好ましい。
（ｄ）エッチングに用いられるドライエッチング組成物において、一般式（１）に示される化合物と、上記酸素原子を含む化合物群に加えて/又はそれに代えて希ガスまたはＮ２からなる不活性ガス群から選択される少なくとも一つが含まれることが好ましく、特にＡｒを用いることが好ましい。エッチングガス組成物に含まれる不活性ガスの割合は、１～８０ｖｏｌ％であることが好ましく、５０～７５ｖｏｌ％であることが特に好ましい。
　本発明におけるドライエッチングに用いるドライエッチング装置は、当該技術分野に用いられているものを特に制限なく利用できる。例えば、ヘリコン波方式、高周波誘導方式、並行平板タイプ方式、マグネトロン方式及びマイクロ波方式等の装置などが使用可能である。
　本発明におけるドライエッチング方法は、微細なＳｉ系材料のパターンウエハの垂直加工を行うものであるため、エッチング装置は、イオンアシストエッチングに適した、低ガス圧力条件を再現できる真空容器を備えた装置である必要がある。低圧力条件においては、プラズマ中の粒子の直進性が上がり、基板に照射されるイオンも他の粒子に阻害されることなく基板に到達するため、基板に対して垂直に入射するイオンが増え、垂直加工には有利である。本発明におけるドライエッチング方法においては、エッチング時の真空容器内の圧力は１００Ｔｏｒｒ～０．１ｍＴｏｒｒに調節されていることが好ましく、１００ｍＴｏｒｒ～０．１ｍＴｏｒｒに調節されていることがさらに好ましい。
　本発明におけるドライエッチング方法においては、一般式（１）に示される化合物を気体としてエッチング装置の真空容器に導入することが好ましい。そのため、本発明におけるドライエッチング方法に用いるエッチング装置には一般式（１）に示される化合物を気体として導入し、さらに、その導入量を調節するための機構を備えていることが好ましい。また、この機構については、本発明におけるプラズマエッチング方法が、一般式（１）に示されるガス化合物以外にも前述した別のガス化合物、例えば、Ｏ２、Ａｒなど、目的に応じて複数用いることが有効であるため、ガス導入、導入量を調節する機構も４つ以上備えていることが好ましい。
　本実施例（エッチング試験）ではプラズマエッチング装置としてＳＡＭＣＯ社製平行平板タイプの容量結合プラズマエッチング装置を用いた。デポ膜の組成は、ＳＥＭ－ＥＤＸ（走査型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法）により決定した。
　シリコン酸化膜（ＳｉＯｍ）（ｍは自然数を表す。）としては、プラズマＣＶＤによってシリコンウエハ上にＳｉＯ２膜を１０００ｎｍ堆積したものを使用した。シリコン窒化膜（ＳｉＮ）としては、熱ＣＶＤによってシリコンウエハ上にＳｉＮ膜を３００ｎｍ堆積したものを使用した。アモルファスカーボン膜（ＡＣＬ）としては、プラズマＣＶＤによってシリコンウエハ上にＡＣＬを４００ｎｍ堆積したものを使用した。炭素含有シリコン膜（ＳｉＯＣ）としてはシリコンウエハ上にＡｐｐｌｉｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社の登録商標であるＢｌａｃｋ　Ｄｉａｍｏｎｄ－３（以下ＢＤ－３）を５００ｎｍ堆積したものを使用した。ＳｉＯＮ膜としては、プラズマＣＶＤによってシリコンウエハ上にＳｉＯＮを５００ｎｍ堆積したものを使用した。ＳｉＣＮ膜としては、プラズマＣＶＤによってシリコンウエハ上にＳｉＣＮを５００ｎｍ堆積したものを使用した。ＳｉＯＣＮ膜としては、プラズマＣＶＤによってシリコンウエハ上にＳｉＯＣＮを５００ｎｍ堆積したものを使用した。
　エッチング時のサンプル膜厚は光干渉式膜厚測定器で測定した。エッチング条件は下記表１と表３に示す。ガスのエッチングレートは、以下の式で算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　Ａ／Ｂ選択比は、以下の式で算出した。
　Ａ／Ｂ選択比　＝　Ａ膜のエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）　÷　Ｂ膜のエッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）
［エッチング試験］
　シリコンウエハ上にそれぞれＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＡＣＬなどを堆積した異なるサンプルを用いて表１に示す条件でエッチング試験を行った。エッチングガスには、比較例として硫黄を含まないパーフルオロシクロブタン（１，１，２，２，３，３，４，４－オクタフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｆ８））と、本発明の実施例として硫黄を含む式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 で示されるパーフルオロチアシクロペンタン（２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロテトラヒドロチオフェン（Ｃ４Ｆ８Ｓ））を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　試験結果を図１に示す。図１においてＢＤ－３はブラックダイアモンド３を意味する。Ａｒは常に５０ｓｃｃｍの量で流し、エッチングガスは常に２０ｓｃｃｍの量で流し、酸素（Ｏ２）の量（ｓｃｃｍ）を変化させた。酸素の量がエッチングガス（ｘ）と酸素（ｙ）の合計（ｘ＋ｙ）に対して２０％を超えるあたりからＡＣＬのエッチングが始まった。
　実施例のエッチングガス（Ｃ４Ｆ８Ｓ）はＯ２比の増加とともにＳｉＯ２のエッチングレートが急激に増加しＯ２比が２５％付近でＳｉＯ２のエッチングレートが最大（ほぼ８０ｎｍ／ｍｉｎ）となるが、比較例（Ｃ４Ｆ８）もＳｉＯ２のエッチングレートに関しては同様な挙動を示した。また、実施例のエッチングガス（Ｃ４Ｆ８Ｓ）及び比較例のエッチングガス（Ｃ４Ｆ８）は共に、エッチングレートの値に差が見られるものの、Ｏ２比の増加とともにＳｉＮ、ＢＤ－３、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＣＮのエッチングレートが少しずつ増加しＯ２比が２０％を超えるあたりで急激に増加し始めるという同様な挙動を示した。
　実施例と比較例とで得られた結果について、ＳｉＯ２／ＢＤ－３、ＳｉＯ２／ＳｉＯＮ、ＳｉＯ２／ＳｉＣＮ、ＳｉＯ２／ＳｉＯＣＮのエッチングレートの比を求め、図２にまとめた。図２からもわかるように、実施例と比較例ともに、Ｏ２比が２０％ではエッチングレートの比が大きいが、Ｏ２比が３３％ではエッチングレートの比が小さくなるという挙動が確認できた。
　実施例と比較例とで得られた結果について、Ｏ２比の３３％におけるＡＣＬ／ＳｉＯ２、ＡＣＬ／ＳｉＮ、ＡＣＬ／ポリシリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）、ＡＣＬ／ＢＤ－３、ＡＣＬ／ＳｉＯＮ、ＡＣＬ／ＳｉＣＮ、ＡＣＬ／ＳｉＯＣＮのエッチングレートの比を求め、図３にまとめた。図３からわかるように、実施例のエッチングガスは比較例のエッチングガスに比べて全ての材料についてＡＣＬとのエッチングレート比が大きいことが分かった。
　以上の結果から、硫黄を含むエッチングガスを使用する本発明の実施例と、硫黄を含まない従来のエッチングガスを使用する比較例の間にはエッチングの挙動に顕著な相違があることがわかった。即ち、本発明の新規なエッチングガスは、ＳｉＯ２とＬｏｗ－ｋ材料（ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＯＣ））との間の選択性は従来のエッチングガスと同様に大きいと考えることができるが、本発明では硫黄を含む新規な化合物を採用したことによりＯ２比が増大してもＡＣＬのエッチングレートが増加しないので、ＡＣＬとＬｏｗ－ｋ材料との間のエッチング選択性が従来のエッチングガスに比べて大きい。また、本発明のエッチングガスと従来のエッチングガスとを併用することによって、ＡＣＬとＬｏｗ－ｋ材料との間のエッチングレートの差分を変動することができ、より精密なエッチングが可能となる。

Claims (9)

  1. 　一般式（１）：ＣｘＦｙＳｚ（式中、ｘ、ｙ及びｚは、２≦ｘ≦５、ｙ≦２ｘ、１≦ｚ≦２）で表され、飽和かつ環状の硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物。
  2. 　前記硫黄含有フルオロカーボン化合物が２，２，３，３，４，４，５，５－オクタフルオロテトラヒドロチオフェン（Ｃ４Ｆ８Ｓ）である請求項１に記載のドライエッチングガス組成物。
  3. 　硫黄含有フルオロカーボン化合物を１～１００ｖｏｌ％の量で含む、請求項１又は２に記載のドライエッチングガス組成物。
  4. 　前記硫黄含有フルオロカーボン化合物に加えて、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、ＮＯ２、ＳＯ２及びＳＯ３からなる群から選ばれる少なくとも１種の酸素含有化合物を含む、請求項１～３の何れか１項に記載のドライエッチングガス組成物。
  5. 　前記硫黄含有フルオロカーボン化合物に加えて、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ及びＸｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の不活性ガスを含む、請求項１～４の何れか１項に記載のドライエッチングガス組成物。
  6. 　（ａ１）炭素を含むシリコン系膜、（ａ２）結晶シリコン膜、（ａ３）アモルファスシリコン膜、（ａ４）多結晶シリコン膜（ポリシリコン膜）、（ａ５）シリコン酸窒化膜、（ａ６）アモルファスカーボン膜、（ａ７）フォトレジスト膜、（ａ８）シリコン酸化膜及び（ａ９）シリコン窒化膜からなる群から選ばれる少なくとも２種以上を含む積層構造体を、請求項１～５のいずれかに記載のドライエッチングガス組成物を用いてプラズマエッチングを行い、（ａ６）アモルファスカーボン膜及び（ａ７）フォトレジスト膜以外を個別又は同時に選択的にエッチングする工程を含むドライエッチング方法。
  7. 　（ａ１）炭素を含むシリコン系膜、（ａ２）結晶シリコン膜、（ａ３）アモルファスシリコン膜、（ａ４）多結晶シリコン膜（ポリシリコン膜）、（ａ５）シリコン酸窒化膜、（ａ６）アモルファスカーボン膜、（ａ７）フォトレジスト膜及び（ａ８）シリコン酸化膜からなる群から選ばれる少なくとも２種以上を含む積層構造体を、請求項１～５のいずれかに記載のドライエッチングガス組成物を用いてプラズマエッチングを行い、（ａ８）シリコン酸化膜のみを選択的にエッチングする工程を含むドライエッチング方法。
  8. 　請求項６又は７に記載のドライエッチング方法において、Ｓを含むイオン又は活性種が生成するように請求項１～５のいずれかに記載のエッチングガス組成物をプラズマ化してエッチングを行うドライエッチング方法。
  9. 　請求項６～８のいずれかに記載のドライエッチング方法において、（ｂ１）シリコン酸化膜及び（ｂ２）シリコン窒化膜を同時にエッチング可能なプラズマ条件下で請求項１～５のいずれかに記載のドライエッチングガス組成物によるエッチングを行うドライエッチング方法。
     
     
PCT/JP2019/041827 2018-10-26 2019-10-25 硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物及びそれを用いたドライエッチング方法 WO2020085469A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19875912.8A EP3872842A4 (en) 2018-10-26 2019-10-25 DRY ETCHING GAS COMPOSITION CONTAINING A SULFUR-CONTAINING FLUOROCARBON COMPOUND, AND DRY ETCHING METHOD USING SUCH DRY ETCHING GAS COMPOSITION
US17/288,274 US20210388264A1 (en) 2018-10-26 2019-10-25 Dry etching gas composition comprising sulfur-containing fluorocarbon compound and dry etching method using the same
CN201980070063.5A CN112912994A (zh) 2018-10-26 2019-10-25 包含含硫碳氟化合物的干蚀刻气体组合物和使用其的干蚀刻方法
KR1020217015497A KR20210083291A (ko) 2018-10-26 2019-10-25 황 함유 플루오로카본 화합물을 포함하는 드라이 에칭 가스 조성물 및 그것을 사용한 드라이 에칭 방법
JP2020538740A JP6839331B2 (ja) 2018-10-26 2019-10-25 硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物を用いたドライエッチング方法
US17/577,554 US11795397B2 (en) 2018-10-26 2022-01-18 Dry etching gas composition comprising sulfur-containing fluorocarbon compound and dry etching method using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-202117 2018-10-26
JP2018202117 2018-10-26

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/288,274 A-371-Of-International US20210388264A1 (en) 2018-10-26 2019-10-25 Dry etching gas composition comprising sulfur-containing fluorocarbon compound and dry etching method using the same
US17/577,554 Division US11795397B2 (en) 2018-10-26 2022-01-18 Dry etching gas composition comprising sulfur-containing fluorocarbon compound and dry etching method using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020085469A1 true WO2020085469A1 (ja) 2020-04-30

Family

ID=70332147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/041827 WO2020085469A1 (ja) 2018-10-26 2019-10-25 硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物及びそれを用いたドライエッチング方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20210388264A1 (ja)
EP (1) EP3872842A4 (ja)
JP (1) JP6839331B2 (ja)
KR (1) KR20210083291A (ja)
CN (1) CN112912994A (ja)
TW (1) TW202024047A (ja)
WO (1) WO2020085469A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0613351A (ja) * 1992-06-29 1994-01-21 Sony Corp ドライエッチング方法
KR20010010568A (ko) * 1999-07-21 2001-02-15 윤종용 황 함유 탄화불소 가스를 사용하는 산화막의 건식 에칭 방법
JP2016149451A (ja) 2015-02-12 2016-08-18 関東電化工業株式会社 ドライエッチングガス組成物及びドライエッチング方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3111661B2 (ja) * 1992-07-24 2000-11-27 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
JPH07106308A (ja) * 1993-10-08 1995-04-21 Sony Corp ドライエッチング方法
US8133819B2 (en) * 2008-02-21 2012-03-13 Applied Materials, Inc. Plasma etching carbonaceous layers with sulfur-based etchants
CN103633014B (zh) * 2012-08-21 2018-03-30 中国科学院微电子研究所 半导体器件制造方法
TWI612182B (zh) * 2013-09-09 2018-01-21 液態空氣喬治斯克勞帝方法研究開發股份有限公司 用蝕刻氣體蝕刻半導體結構的方法
KR102402769B1 (ko) * 2016-01-06 2022-05-26 삼성전자주식회사 반도체 장치
KR102504833B1 (ko) * 2017-11-16 2023-03-02 삼성전자 주식회사 식각 가스 혼합물과 이를 이용한 패턴 형성 방법과 집적회로 소자의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0613351A (ja) * 1992-06-29 1994-01-21 Sony Corp ドライエッチング方法
KR20010010568A (ko) * 1999-07-21 2001-02-15 윤종용 황 함유 탄화불소 가스를 사용하는 산화막의 건식 에칭 방법
JP2016149451A (ja) 2015-02-12 2016-08-18 関東電化工業株式会社 ドライエッチングガス組成物及びドライエッチング方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210388264A1 (en) 2021-12-16
US11795397B2 (en) 2023-10-24
JPWO2020085469A1 (ja) 2021-02-15
EP3872842A1 (en) 2021-09-01
JP6839331B2 (ja) 2021-03-03
US20220135882A1 (en) 2022-05-05
KR20210083291A (ko) 2021-07-06
EP3872842A4 (en) 2022-08-03
CN112912994A (zh) 2021-06-04
TW202024047A (zh) 2020-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7079872B2 (ja) 半導体構造物上に窒素含有化合物を堆積させる方法
KR102626466B1 (ko) 반도체 구조를 에칭시키기 위한 요오드-함유 화합물
KR102153246B1 (ko) 규소-함유 필름의 에칭을 위한 방법 및 에칭 가스
KR102480249B1 (ko) 에칭 기체로 반도체 구조를 에칭하는 방법
WO2016068004A1 (ja) プラズマエッチング方法
US10431472B2 (en) Gas composition for dry etching and dry etching method
US6955964B2 (en) Formation of a double gate structure
US20220135881A1 (en) Dry etching gas composition comprising sulfur-containing fluorocarbon compound having unsaturated bond and dry etching method using the same
JP2016149451A (ja) ドライエッチングガス組成物及びドライエッチング方法
US11437244B2 (en) Dry etching gas composition and dry etching method
Sun et al. Vertical sidewall of silicon nitride mask and smooth surface of etched-silicon simultaneously obtained using CHF3/O2 inductively coupled plasma
WO2020085469A1 (ja) 硫黄含有フルオロカーボン化合物を含むドライエッチングガス組成物及びそれを用いたドライエッチング方法
US20060166416A1 (en) Addition of ballast hydrocarbon gas to doped polysilicon etch masked by resist
JP2006100628A (ja) プラズマ処理方法
JPH04290429A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2008294011A (ja) フッ素化非晶質炭素膜及びその形成方法

Legal Events

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

Ref document number: 19875912

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020538740

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20217015497

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019875912

Country of ref document: EP

Effective date: 20210526