JP2010177666A - 選択的エッチングおよび二フッ化キセノンの形成 - Google Patents
選択的エッチングおよび二フッ化キセノンの形成 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010177666A JP2010177666A JP2010013751A JP2010013751A JP2010177666A JP 2010177666 A JP2010177666 A JP 2010177666A JP 2010013751 A JP2010013751 A JP 2010013751A JP 2010013751 A JP2010013751 A JP 2010013751A JP 2010177666 A JP2010177666 A JP 2010177666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- silicon
- xef
- fluorine
- etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 69
- BLIQUJLAJXRXSG-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-3-(trifluoromethyl)pyrrolidin-1-ium-3-carboxylate Chemical compound C1C(C(=O)O)(C(F)(F)F)CCN1CC1=CC=CC=C1 BLIQUJLAJXRXSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 37
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 28
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 11
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000005360 phosphosilicate glass Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910010380 TiNi Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 89
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 40
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 17
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- GALOTNBSUVEISR-UHFFFAOYSA-N molybdenum;silicon Chemical compound [Mo]#[Si] GALOTNBSUVEISR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- FRIKWZARTBPWBN-UHFFFAOYSA-N [Si].O=[Si]=O Chemical compound [Si].O=[Si]=O FRIKWZARTBPWBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 48
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 29
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 24
- -1 etc. Substances 0.000 abstract description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 49
- 230000008569 process Effects 0.000 description 46
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 31
- 239000010408 film Substances 0.000 description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 21
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 15
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 description 4
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- IGELFKKMDLGCJO-UHFFFAOYSA-N xenon difluoride Chemical compound F[Xe]F IGELFKKMDLGCJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZWAWYSBJNBVQHP-UHFFFAOYSA-N xenon trioxide Chemical compound O=[Xe](=O)=O ZWAWYSBJNBVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N aluminum copper Chemical compound [Al].[Cu] WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(dinaphthalen-2-ylamino)phenyl]phenyl]-n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N(C=3C=CC(=CC=3)C=3C=CC(=CC=3)N(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3)=CC=C21 QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- JOHWNGGYGAVMGU-UHFFFAOYSA-N trifluorochlorine Chemical compound FCl(F)F JOHWNGGYGAVMGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/02—Local etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/12—Gaseous 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
- H01L21/04—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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
【解決手段】半導体堆積チャンバーおよび半導体用具、微小電気機械システム(MEMS)における装置、およびイオン注入システムのための洗浄もしくはエッチングにおいて、例えばケイ素、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコウム、ハフニウム、バナジウム、タンタル、ニオブ、ホウ素、リン、ゲルマニウム、ヒ素およびそれらの混合物を、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ニッケル、アルミニウム、TiNi合金、フォトレジスト、リンケイ酸ガラス等およびそれらの混合物から、選択的に除去する場合に、Xeをフッ素含有化学物質と反応させてXeF2を形成しエッチング剤として用いる。
【選択図】図1
Description
本出願は、2005年11月22日出願の、表題が「二フッ化キセノンを用いた窒化チタンの選択的エッチング」である米国特許出願第11/285056号の部分継続出願である。
堆積チャンバーの洗浄において見られる、石英、即ち、SiO2およびSiNでコーティングされた表面からTiN膜を選択的に除去できること、
適度な温度で石英表面からTiN膜を除去できること、ならびに
遠隔プラズマ中でフッ素原子の攻撃により通常生じる負の効果なしで、遠隔プラズマ中でペルフルオロエッチング剤を活性化してSiO2およびSiN表面からTiN膜を除去できること、
が挙げられる。
チャンバー内に第1の材料および第2の材料を含む構造体を供給すること、
キセノン(Xe)、不活性ガスおよびフッ素含有化学物質を含むエッチングガスを該チャンバー中に供給すること、
この構造体を該エッチングガスと接触させ、そして第1の材料を揮発性種へと選択的に転化すること、ならびに
この揮発性種を該チャンバーから除去すること、
を含む第1の材料を第2の材料に対して選択的にエッチングする方法を開示しており、ここで、第1の材料は、ケイ素、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコウム、ハフニウム、バナジウム、タンタル、ニオブ、ホウ素、リン、ゲルマニウム、ヒ素およびそれらの混合物からなる群から選ばれ;また第2の材料は二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ニッケル、アルミニウム、TiNi合金、フォトレジスト、リンケイ酸ガラス、ホウ素リンケイ酸ガラス、ポリイミド、金、銅、白金、クロム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素およびそれらの混合物からなる群から選ばれる。
NF3、C2F6、CF4、C3F8、SF6、上流プラズマ発生器から発生されるF原子含有プラズマ、およびそれらの混合物からなる群から選ばれるフッ素含有化学物質をチャンバーへ供給すること;および
キセノンをフッ素含有化学物質と該チャンバー内で反応させることによって二フッ化キセノンを形成すること、
を含む、チャンバー中で二フッ化キセノンを形成する方法を開示している。
種々の温度および圧力での堆積材料のエッチングにおけるXeF2の有効性
この実施例では、XeF2をエッチング剤として用いて、種々の温度および圧力で、TiN、SiO2、およびSiNのエッチング速度を測定した。実験試料は、TiN、SiO2およびSiNの薄膜でコーティングしたSiウエハから調製した。エッチング速度は、最初の膜厚と、エッチングまたは処理条件に所定時間曝した後の膜厚との間の薄膜の厚さ変化によって計算した。
SiのSIO2に対する選択的エッチング
この実施例では、MKS Astron遠隔プラズマ発生器を反応チャンバーの上部に取り付けた。Astron発生器の出口と試料片との距離は約15cm(6インチ)であった。遠隔プラズマ発生器をオンにし、しかしながら、反応チャンバー中の台座加熱器はオフにした。チャンバーを室温で維持した。遠隔プラズマを用いたSiとSiO2両方の基材のエッチング速度を測定した。
SiO2に対するモリブデン(Mo)の選択的エッチング
長さ2.5m、直径25cmの大きな円筒形のSSエッチングチャンバーを用いて、MEMS用途における他の一般的な犠牲材料:モリブデン(Mo)のエッチング速度を測定した。遠隔プラズマを、水冷したMKS Astron AX7670 6 slpm装置を用いて発生させた。このプラズマ源を、4cmの内径を備えた10cmの長さの移送管によってチャンバーと連結した。試料を、この管の充填/取出し端から61cm(2フィート)離れたところに配置した。
XeおよびNF3の反応を通したXeF2のその場形成
この実施例では実施例2の手順を踏襲した。6slpm MKS Astron eX遠隔プラズマ発生器を取り付けた、Applied MaterialsのP5000 DxZ2 PECVDチャンバーを、フーリエ変換赤外スペクトル(FTIR)検討のために用いた。このFTIR測定は、チャンバーポンプの下流で、周囲圧力で行なった。5.6mの経路長さのセルを150℃で用いた。機器の分解能は2cm−1であった。
TiNとSiO2のエッチング速度への遠隔プラズマおよび温度の効果
この実施例では、遠隔プラズマ発生器と台座加熱器の両方をオンにし、種々の基材温度で遠隔プラズマを用いてTiNとSiO2両方のエッチング速度の測定を可能にしたこと以外は、実施例2の手順に従った。
図11は、SiO2に対するTiNのエッチング選択性を示し、このグラフは、Arに比較して、NF3プロセスガスへのXeの添加で、TiNの選択性が約110℃よりも高い温度で、また120℃よりも高い温度で急激に、上昇し始めることを示している。
Claims (25)
- 第2の材料に対して第1の材料を選択的にエッチングする方法であって、
チャンバー内に第1の材料および第2の材料を含む構造体を供給すること、
キセノン(Xe)、不活性ガスおよびフッ素含有化学物質を含むエッチングガスを該チャンバー中に供給すること、
この構造体を前記の該エッチングガスと接触させ、そして第1の材料を揮発性種へと選択的に転化すること、ならびに
この揮発性種を該チャンバーから除去すること、
(ここで、第1の材料は、ケイ素、モリブデン、タングステン、チタン、ジルコウム、ハフニウム、バナジウム、タンタル、ニオブ、ホウ素、リン、ゲルマニウム、ヒ素およびそれらの混合物からなる群から選ばれ;また第2の材料は二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ニッケル、アルミニウム、TiNi合金、フォトレジスト、リンケイ酸ガラス、ホウ素リンケイ酸ガラス、ポリイミド、金、銅、白金、クロム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素およびそれらの混合物からなる群から選ばれる)を含む方法。 - 前記のフッ素含有化学物質が、F2、NF3、C2F6、CF4、C3F8、SF6、上流プラズマ発生器から発生されたF原子を含むプラズマ、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項1記載の方法。
- 前記のフッ素含有化学物質が上流プラズマ発生器から発生されたF原子を含むプラズマである、請求項1記載の方法。
- 前記の不活性ガスがXe、Ar、Heおよびそれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項1記載の方法。
- 前記のチャンバーが遠隔プラズマ発生器を含んでいる、請求項1記載の方法。
- 前記のチャンバー内の温度が周囲温度〜500℃の範囲である、請求項1記載の方法。
- 前記のチャンバー内の圧力が0.1〜10Torrである、請求項1記載の方法。
- Xeとフッ素含有化学物質とのモル比が1:10〜10:1である、請求項1記載の方法。
- 前記の構造体が半導体装置または半導体処理チャンバーである、請求項1記載の方法。
- 前記の構造体が微小電気機械装置である、請求項1記載の方法。
- 前記の構造体がイオン注入システム中のイオン注入器用具である、請求項1記載の方法。
- チャンバー中で二フッ化キセノンを形成する方法であって、
Xeガスを該チャンバー中に供給すること、
NF3、C2F6、CF4、C3F8、SF6、上流プラズマ発生器から発生されたF原子を含むプラズマ、およびそれらの混合物からなる群から選ばれるフッ素含有化学物質を該チャンバーに供給すること、ならびに
該チャンバー中でキセノンを該フッ素含有化学物質と反応させることによって二フッ化キセノンを形成すること、を含む方法。 - 前記のフッ素含有化学物質が上流プラズマ発生器から発生されたF原子を含むプラズマである、請求項12記載の方法。
- Xeとフッ素含有化学物質とのモル比が1:10〜10:1である、請求項12記載の方法。
- 前記のチャンバーがプラズマ発生器を含んでいる、請求項12記載の方法。
- 前記のプラズマ発生器が遠隔プラズマ発生器である、請求項15記載の方法。
- 前記のチャンバー内の温度が周囲温度〜500℃の範囲である、請求項12記載の方法。
- 前記のチャンバー内の圧力が0.1〜10Torrである、請求項12記載の方法。
- 二酸化ケイ素、窒化ケイ素もしくは二酸化ケイ素−窒化ケイ素に対してケイ素、モリブデンもしくはケイ素−モリブデンを選択的にエッチングする方法であって、
ケイ素、モリブデンもしくはケイ素−モリブデンおよび二酸化ケイ素、窒化ケイ素もしくは二酸化ケイ素−窒化ケイ素を含む構造体をチャンバー中に供給すること;
キセノン(Xe)、不活性ガスおよびフッ素含有化学物質を含むエッチングガスを該チャンバー中に供給すること;
この構造体を該エッチングガスと接触させ、そして該ケイ素、モリブデンもしくはケイ素−モリブデンを揮発性種へと選択的に転化すること;ならびに
この揮発性種を該チャンバーから除去すること、を含む方法。 - 前記のフッ素含有化学物質が、F2、NF3、C2F6、CF4、C3F8、SF6、上流プラズマ発生器から発生されたF原子を含むプラズマ、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項19記載の方法。
- 前記のフッ素含有化学物質が上流プラズマ発生器から発生されたF原子を含むプラズマである、請求項19記載の方法。
- 前記の不活性ガスがXe、Ar、Heおよびそれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項19記載の方法。
- 前記のチャンバーが遠隔プラズマ発生器を含んでいる、請求項19記載の方法。
- 前記の構造体が半導体装置または半導体処理チャンバーである、請求項19記載の方法。
- 前記の構造体がイオン注入システム中のイオン注入器用具である、請求項19記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/360,588 US8278222B2 (en) | 2005-11-22 | 2009-01-27 | Selective etching and formation of xenon difluoride |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010177666A true JP2010177666A (ja) | 2010-08-12 |
Family
ID=42371448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010013751A Pending JP2010177666A (ja) | 2009-01-27 | 2010-01-26 | 選択的エッチングおよび二フッ化キセノンの形成 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010177666A (ja) |
KR (1) | KR20100087678A (ja) |
CN (2) | CN101847570B (ja) |
CA (1) | CA2690697A1 (ja) |
TW (1) | TWI475611B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012093455A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Hoya Corp | インプリント用モールドの製造方法 |
JP2016151642A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 三井化学株式会社 | ペリクル膜の製造方法、ペリクルの製造方法、およびフォトマスクの製造方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL2014497B1 (en) * | 2015-03-20 | 2017-01-19 | Asm Int Nv | Method for cleaning deposition apparatus. |
CN105537207B (zh) * | 2015-12-11 | 2018-09-25 | 上海交通大学 | 一种高温用石英管的清洗方法 |
CN109463005B (zh) * | 2016-06-03 | 2023-12-15 | 恩特格里斯公司 | 二氧化铪和二氧化锆的气相蚀刻 |
JP6957252B2 (ja) * | 2017-07-20 | 2021-11-02 | 岩谷産業株式会社 | 切断加工方法 |
JP7066263B2 (ja) * | 2018-01-23 | 2022-05-13 | 株式会社ディスコ | 加工方法、エッチング装置、及びレーザ加工装置 |
CN110718459A (zh) * | 2018-07-13 | 2020-01-21 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 非等离子体刻蚀方法及刻蚀设备 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007150305A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-14 | Air Products & Chemicals Inc | 二フッ化キセノンを用いた窒化チタンの選択的エッチング |
WO2007127865A2 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Advanced Technology Materials, Inc. | Cleaning of semiconductor processing systems |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5002632A (en) * | 1989-11-22 | 1991-03-26 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for etching semiconductor materials |
US5384009A (en) * | 1993-06-16 | 1995-01-24 | Applied Materials, Inc. | Plasma etching using xenon |
US6018065A (en) * | 1997-11-10 | 2000-01-25 | Advanced Technology Materials, Inc. | Method of fabricating iridium-based materials and structures on substrates, iridium source reagents therefor |
JP4475548B2 (ja) * | 1998-03-20 | 2010-06-09 | サーフィス テクノロジー システムズ ピーエルシー | ミクロメカニカルデバイスを製造する方法と装置 |
US6736987B1 (en) * | 2000-07-12 | 2004-05-18 | Techbank Corporation | Silicon etching apparatus using XeF2 |
US6818566B2 (en) * | 2002-10-18 | 2004-11-16 | The Boc Group, Inc. | Thermal activation of fluorine for use in a semiconductor chamber |
-
2010
- 2010-01-21 CA CA2690697A patent/CA2690697A1/en not_active Abandoned
- 2010-01-22 TW TW099101850A patent/TWI475611B/zh active
- 2010-01-26 JP JP2010013751A patent/JP2010177666A/ja active Pending
- 2010-01-27 CN CN2010101044846A patent/CN101847570B/zh active Active
- 2010-01-27 CN CN2012100285454A patent/CN102592994A/zh active Pending
- 2010-01-27 KR KR1020100007532A patent/KR20100087678A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007150305A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-14 | Air Products & Chemicals Inc | 二フッ化キセノンを用いた窒化チタンの選択的エッチング |
WO2007127865A2 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Advanced Technology Materials, Inc. | Cleaning of semiconductor processing systems |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012093455A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Hoya Corp | インプリント用モールドの製造方法 |
JP2016151642A (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-22 | 三井化学株式会社 | ペリクル膜の製造方法、ペリクルの製造方法、およびフォトマスクの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100087678A (ko) | 2010-08-05 |
TW201029065A (en) | 2010-08-01 |
CN101847570A (zh) | 2010-09-29 |
CA2690697A1 (en) | 2010-07-27 |
CN101847570B (zh) | 2012-11-07 |
TWI475611B (zh) | 2015-03-01 |
CN102592994A (zh) | 2012-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8278222B2 (en) | Selective etching and formation of xenon difluoride | |
JP2007150305A (ja) | 二フッ化キセノンを用いた窒化チタンの選択的エッチング | |
TWI475611B (zh) | 選擇性蝕刻及二氟化氙的形成 | |
KR100644176B1 (ko) | 고 유전상수 재료에 대해 증착실을 세정하는 방법 | |
JP6871233B2 (ja) | シリコン含有膜をエッチングするための方法 | |
KR100667723B1 (ko) | 고유전율 물질의 에칭 방법 및 고유전율 물질용 증착챔버의 세정 방법 | |
DE69320963T2 (de) | Plasmareinigungsverfahren zum entfernen von rückständen in einer plasmabehandlungskammer | |
CA1235630A (en) | Etching techniques | |
TW201912619A (zh) | 用於蝕刻多個堆疊層之化學過程 | |
CN112981369B (zh) | 室清洁和半导体蚀刻气体 | |
US20050241671A1 (en) | Method for removing a substance from a substrate using electron attachment | |
JP2006041523A (ja) | フッ素利用率を増大させる方法 | |
JP2009050854A (ja) | 窒化チタンの除去方法 | |
WO2016181723A1 (ja) | ドライエッチング方法、ドライエッチング剤及び半導体装置の製造方法 | |
JP2006324663A (ja) | 汚染されたツール部品の清浄化方法 | |
JP2007531289A (ja) | 表面堆積物を除去するための遠隔チャンバ方法 | |
JP2008244292A (ja) | プラズマ処理装置の処理性能安定化方法 | |
JP2005051236A (ja) | フルオロカーボンエッチングプラズマ中における次亜フッ素酸塩、フルオロペルオキシド及び(又は)フルオロトリオキシドの酸化剤としての使用 | |
US11814726B2 (en) | Dry etching method or dry cleaning method | |
JP2008091882A (ja) | 清浄工程の終点の検出 | |
JP4320389B2 (ja) | Cvdチャンバーのクリーニング方法およびそれに用いるクリーニングガス | |
KR20180011138A (ko) | 에칭 및 챔버 세정을 위한 공정 및 이를 위한 가스 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110825 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110830 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20111129 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20111202 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120703 |