TWI749216B - 蝕刻方法及電漿蝕刻用材料 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種含矽氧化物之膜之蝕刻速度較快且可選擇性地對含矽氧化物之膜進行蝕刻之蝕刻方法、及電漿蝕刻用材料。
本發明之蝕刻方法之特徵在於：將包含鹵化烴之氣體、與包含C4F6O3之氣體導入至電漿反應室內，於上述電漿反應室內藉由電漿而形成活性種，進行含Si材料之蝕刻。
Description
本發明係關於一種蝕刻方法及電漿蝕刻用材料。
將含矽氧化物之膜選擇性地蝕刻之步驟係廣泛地用於積體電路(IC)、微機電系統(MEMS)、光學元件等之製造步驟中之製程步驟。
針對如氮化矽、光阻劑等之材料，提出有各種氟碳氣體作為將例如氧化矽膜、氮氧化矽膜等選擇性地電漿蝕刻之材料(例如參照專利文獻1)。又，為了實行選擇性較高之蝕刻，亦提出有於分子內具有氧原子之氧氟碳化物氣體(例如參照專利文獻2)。
[專利文獻1] 日本特表2015-533029號公報
[專利文獻2] 日本特開2005-39277號公報
於上述專利文獻1中所揭示之方法中，氟碳氣體藉由與氧氣等氧化劑一併使用，可同時向凹部(例如溝或孔)之底部及側壁形成氟碳系聚合物
並進行蝕刻。根據該方法，藉由控制氧化劑之導入量，控制堆積於凹部之側壁的氟碳聚合物之厚度，可同時保護側壁並於垂直方向進行蝕刻。然而，由於氟碳氣體與氧化劑為分子量、分子徑相異之不同分子，故難以將氟碳氣體與氧化劑兩者以所需之濃度均勻地導入至凹部之底部。因此，尤其難以於高縱橫比之凹部中實現選擇性蝕刻。
於上述專利文獻2中所揭示之蝕刻方法中，提出有使用氧氟碳化物系氣體。然而，專利文獻2中所揭示之氧氟碳化物氣體係分子內之氧原子數為2個以下，為了確保充分蝕刻速度而需要追加導入氧化劑。因此，難以將氧氟碳化物以及作為分子量、分子徑與該氧氟碳化物相異之不同分子的氧化劑兩者以所需之濃度均勻地導入至凹部之底部。進而，該方法雖然可實行蝕刻，但未發生向凹部之側壁之聚合物堆積，或堆積量較少，而有對凹部或基板造成損傷之虞。其結果為，並非蝕刻對象之遮罩材料與蝕刻對象材料之蝕刻之選擇性存在變低之傾向。
因此，期望一種含矽氧化物之膜之蝕刻速度較快且可選擇性地對含矽氧化物之膜進行蝕刻之蝕刻方法。
為了將含矽氧化物之膜選擇性地蝕刻，本發明人等發現了使用氧氟碳化物系氣體及鹵化烴之電漿蝕刻方法。
本發明係為了解決上述課題之至少一部分而完成者，可作為以下態樣或應用例而實現。
於本說明書中使用之情形時，用語「蝕刻」係指藉由離子撞擊而於垂直方向促進化學反應，由此沿著經遮蔽之構造之邊緣相對於基板成直角地形成垂直側壁的電漿蝕刻製程(即乾式蝕刻製程)(Manos and Flamm,Plasma Etching An Introduction,Academic Press,Inc.1989 pp.12-13)。蝕刻製程於
基板中製作通孔、溝、通孔、閘極溝、階梯式接點、電容器孔、接觸孔等或具有將該等組合之構造之開口部。於本說明書中，上述開口部亦稱為凹部。
用語「選擇性」意指某種材料之蝕刻速度、與其他材料之蝕刻速度之比率。用語「選擇性蝕刻」或「選擇性地蝕刻」意指於兩種材料間具有大於或小於1：1之蝕刻選擇性。
用語「附著係數」意指到達膜表面之分子中經化學吸附及/或物理吸附者之比例。附著係數係根據膜之表面狀態、所附著之分子之性質而變化。一般而言，分子量較大且分子徑較大之分子存在附著係數較小之傾向。
需注意的是，於說明書及申請專利範圍全文中，於不考慮該等之適當之化學計量比之情況下列舉SiN及SiO等含Si膜。作為含矽膜，可列舉：結晶Si、多晶矽(Poly-Si或Polycrystal-Si)、或非晶矽等純矽(Si)膜；氮化矽(SikNl)膜；或氧化矽(SinOm)膜；或該等之混合物；式中，k、l、m及n係涵蓋性地取1~6之範圍。較佳為氮化矽為SikNl(式中，k及l分別取0.5~1.5之範圍)。更佳為氮化矽為SilNl。較佳為氧化矽為SinOm(式中，n取0.5~1.5之範圍，m取1.5~3.5之範圍)。更佳為氧化矽為SiO2或SiO3。含矽膜亦可設為氧化矽基質之介電材料，例如SKW Associates,Inc.所製造之Black Diamond II材料或Black Diamond III材料等有機物基質或氧化矽基質之低介電常數(Low-k)介電材料。含矽膜亦可含有B、C、P、As及/或Ge等摻雜劑。含非晶碳之膜亦可含有金屬元素、B、P、As及/或Ge等摻雜劑。
[應用例1]
本發明之蝕刻方法之一態樣之特徵在於：將包含鹵化烴之氣體、與包含三氟乙酸酐(C4F6O3)之氣體導入至電漿反應室內，於上述電漿反應室內藉由電漿而形成活性種，進行含Si材料之蝕刻。
根據該應用例，使包含鹵化烴之氣體、與包含C4F6O3之氣體於
電漿反應室內混合，可實行精度高之蝕刻。又，由於C4F6O3之一分子內含有3個氧原子，故可於不追加氧化劑之情況下對遮罩材料將蝕刻對象材料選擇性地蝕刻。進而，主要可實行藉由鹵化烴之效果而於凹部側壁抑制氟碳聚合物之堆積的蝕刻，可對含Si材料基板之垂直方向實行精度高之蝕刻。
包含鹵化烴之氣體與包含C4F6O3之氣體的流量比並無特別限定，於使用C4F6作為鹵化烴之情形時，例如可設為9：1~7：3，較佳可設為9：1~8：2。於本說明書中，所謂「流量比」為每單位時間之體積流量之比率。
[應用例2]
於應用例1之蝕刻方法中，上述含Si材料可具有：第1膜，其由選自由SiN、非晶碳、摻雜有碳以外之元素之非晶碳、Si、金屬氮化物、金屬氧化物、有機光阻劑及金屬所組成之群中之至少一種材料所構成；及第2膜，其由選自由SiO、SiON、SiOC、SiOH、及SiOCH所組成之群中之至少一種材料所構成；且可將上述含Si材料中之上述第2膜選擇性地去除。
[應用例3]
於應用例1或應用例2之蝕刻方法中，上述鹵化烴可為下述通式(1)所表示之化合物。
CaXbHc．．．．．(1)
(上述通式(1)中，a為1以上且5以下，b為1以上且9以下，c為0以上且4以下，X為選自由氟原子、氯原子、溴原子及碘原子所組成之群中之一種鹵素原子)
a較佳為3以上且5以下，b較佳為1以上且9以下，c較佳為2以上且3以下，X較佳為氟原子及/或碘原子。
[應用例4]
於應用例1至應用例3中任一例之蝕刻方法中，上述鹵化烴可包含選自由CF4、CF3I、C2F3I、C3F5I、C3F7I、C2F6、C3F6、C3F8、C4F8、C4F6、C5F8、C6F6、CH3F、CHF3、CH2F2、C2HF5、C3HF5、C3H2F4、C3H2F6、C4HF7及C4H2F6所組成之群中之至少一種化合物。
根據該應用例，由於鹵化烴於分子內含有氟原子，故藉由與作為蝕刻對象之由選自由SiO、SiON、SiOC、SiOH、及SiOCH所組成之群中之至少一種材料所構成的第2膜之反應而形成揮發性之SiF4，從而可更有效率地實行蝕刻。進而，由於鹵化烴於分子內含有碳原子，故可藉由揮發性之碳氧化合物(CO、CO2等)之產生而去除蝕刻對象中之氧原子。
[應用例5]
於應用例1至應用例3中任一例之蝕刻方法中，上述鹵化烴可包含選自由C4F6及C4F8所組成之群中之至少一種化合物。
根據該應用例，藉由電漿激發所產生之鹵化烴及C4F6O3之活性種係附著係數較低，而可到達形成於作為蝕刻對象之含Si材料的凹部之底部。因此，可均勻且高精度地蝕刻至上述凹部之底部。
[應用例6]
於應用例1至應用例5中任一例之蝕刻方法中，可於上述電漿反應室內進而導入不活性氣體。
根據該應用例，電漿穩定性提高，電漿條件之控制變得容易。
[應用例7]
於應用例6之蝕刻方法中，上述不活性氣體可包含選自由N2、He、Ar、Ne、Kr及Xe所組成之群中之至少一種氣體。
[應用例8]
於應用例1至應用例7中任一例之蝕刻方法中，可於上述電漿反應室內進而導入氧化性氣體。
[應用例9]
於應用例8之蝕刻方法中，上述氧化性氣體可包含選自由O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NOF、SO2或COS所組成之群中之至少一種氣體。
根據該應用例，可更精密地控制形成於作為蝕刻對象之含Si材料的凹部堆積之聚合物之厚度，並控制蝕刻。
[應用例10]
於應用例1至應用例9中任一例之蝕刻方法中，上述含Si材料可具有深度對寬度之縱橫比為0.5：1~20：1之凹部。
[應用例11]
於應用例1至應用例9中任一例之蝕刻方法中，上述含Si材料可具有深度對寬度之縱橫比為21：1~300：1之凹部。
根據應用例10及11，與導入氟碳氣體及氧化劑之情形相比，導入至電漿反應室內之特定氣體流量單位之鹵素原子含量變多。即，與分別導入氟碳氣體與氧化劑之情形相比，導入分子內具有氧原子之三氟乙酸酐(C4F6O3)與鹵化烴之情況下，於所導入之氣體總量中所占之鹵素原子量變多。藉由每單位流量之鹵素原子含量較多，而蝕刻速度變快。又，於本應用例中蝕刻之選擇性亦較高，因此尤其適於縱橫比特別大的相對較深之凹部之蝕刻。就可實行高度且高精度之蝕刻之方面而言，亦適於縱橫比相對較小而較淺之凹部之蝕刻。
[應用例12]
於應用例1至應用例11中任一例之蝕刻方法中，
可使上述C4F6O3之純度為99.9重量%以上且未達100重量%，且含氧雜質為0重量ppm以上且100重量ppm以下。
[應用例13]
於應用例12之蝕刻方法中，可含有H2O作為上述含氧雜質，且上述H2O之含量為0.1重量ppb以上且20重量ppm以下。
根據該應用例，由於含氧雜質含量(尤其是H2O含量)較少，故可抑制C4F6O3之分解反應，減少伴隨於C4F6O3之分解的蝕刻性能之降低。
[應用例14]
於應用例12或應用例13之蝕刻方法中，可含有三氟乙酸作為上述含氧雜質，且上述三氟乙酸之含量為0.1重量ppb以上且20重量ppm以下。
根據該應用例，可藉由三氟乙酸所具有之氫原子而蝕刻遮罩材料(尤其是SiN)，抑制蝕刻之選擇性降低之現象。進而，於本應用例中含氧雜質含量(尤其是H2O含量)較少，因此可抑制C4F6O3之分解反應，亦減少伴隨於C4F6O3之分解的蝕刻性能之降低。
[應用例15]
於應用例1至應用例14中任一例之蝕刻方法中，上述C4F6O3可於導入至上述電漿反應室內之前，收納於具有表面粗糙度為0~6微米之內表面之金屬製容器中。表面粗糙度可藉由原子力顯微鏡(AFM)或雷射顯微鏡進行測定。
根據該應用例，附著於容器內表面之雜質混入至供給於電漿室內之C4F6O3中之疑慮較少。又，可減少由附著於容器內表面之雜質引起之C4F6O3之分解、及伴隨於分解之三氟乙酸之產生。藉此可抑制蝕刻性能之降
低。
[應用例16]
本發明之電漿蝕刻用材料之一態樣之特徵在於：含有C4F6O3及鹵化烴，且上述鹵化烴包含選自由CF4、CF3I、C2F3I、C3F5I、C3F7I、C2F6、C3F6、C3F8、C4F8、C4F6、C5F8、C6F6、CH3F、CHF3、CH2F2、C2HF5、C3HF5、C3H2F4、C3H2F6、C4HF7及C4H2F6所組成之群中之至少一種化合物。
根據該應用例，藉由將包含鹵化烴之氣體、與包含C4F6O3之氣體於電漿反應室內混合，可實行精度高之蝕刻。又，由於C4F6O3之分子內含有氧原子，故可相對於遮罩材料將蝕刻對象材料選擇性地蝕刻。進而，由於同時在形成於作為蝕刻對象之含Si材料之凹部側壁使氟碳聚合物堆積並實行蝕刻，故可對含Si材料基板之垂直方向實行精度高之蝕刻。
根據本發明之蝕刻方法，使包含鹵化烴之氣體、與包含C4F6O3之氣體於電漿反應室內均勻地混合，蝕刻速度較快，而可實行精度高之蝕刻。又，由於C4F6O3之分子內含有氧原子，故即便於未導入氧化性氣體之條件亦可相對於遮罩材料將蝕刻對象材料選擇性地蝕刻。進而，由於同時在凹部側壁使氟碳聚合物堆積並實行蝕刻，故可對含Si材料基板之垂直方向實行精度高之蝕刻。
11:被蝕刻處理體
12:被蝕刻處理體保持器
21:電漿反應室
22:壓力調整機構
23:溫度調節機構
31:鹵化烴容器
32:鹵化烴流量調整機構
33:C4F6O3容器
34:C4F6O3流量調整機構
35:不活性氣體容器
36:不活性氣體流量調整機構
37:氧化性氣體容器
38:氧化性氣體流量調整機構
41:匹配箱
42:電極
43:匹配箱
44:偏壓電源
45:真空泵
47:電漿產生用電源
圖1為本實施形態中較佳地使用之蝕刻裝置之概略構成圖。
以下，對本發明之較佳之實施形態進行詳細說明。再者，本發明並非僅限定於以下所記載之實施形態，應理解為亦包含在不變更本發明之主旨之範圍內所實施之各種變形例。
1.蝕刻方法
本實施形態之蝕刻方法係將包含鹵化烴之氣體、與包含C4F6O3之氣體導入至電漿反應室內，於上述電漿反應室內藉由電漿形成活性種，進行含Si材料之蝕刻之方法。又，於本實施形態之蝕刻方法中，可於上述電漿反應室內進而導入不活性氣體，亦可於上述電漿反應室內進而導入氧化性氣體。包含鹵化烴之氣體、包含C4F6O3之氣體、不活性氣體及氧化性氣體可於導入至電漿反應室之前進行混合，亦可於電漿反應室內進行混合。
以下，對本實施形態之蝕刻方法進行說明。
1.1.藉由包含鹵化烴之氣體及包含C4F6O3之氣體進行的蝕刻方法
本實施形態之蝕刻方法可用於含Si材料之蝕刻。此處，含Si材料為被蝕刻處理體，亦可為該被蝕刻處理體與相對較不易被蝕刻之材料(例如遮罩材料)之組合。作為被蝕刻處理體即含Si材料，只要為含有矽原子之材料則無特別限定，亦可為含有矽原子及氧原子之材料(例如含矽氧化物之膜)。含有矽原子及氧原子之材料亦可一部分由第1膜所被覆，該第1膜由選自由矽氮化物、非晶碳、摻雜非晶碳、Si、金屬氮化物、金屬氧化物、有機光阻劑及金屬所組成之群中之至少一種材料所構成。含有矽原子及氧原子之材料亦可為由選自由SiO、SiON、SiOC、SiOH、及SiOCH所組成之群中之至少一種材料所構成之第2膜。於被蝕刻處理體為矽氧化物之情形時，作為第1膜，尤佳為SiN、非晶碳及/或多晶矽。
以下，參照圖1並對本實施形態之蝕刻方法進行說明。圖1為本實施形態中較佳地使用之裝置之概略構成圖。
首先，如圖1所示，將為含Si材料之被蝕刻處理體11收容於電漿反應室21內。含Si材料根據用途而有所不同，可包含第1膜及第2膜。作為第1膜之具體例，可列舉包含SiN、非晶碳、摻雜非晶碳、Si、金屬氮化物、金屬氧化物、有機光阻劑、金屬或該等材料之所有組合之材料，但並不限於該等。作為第2膜之具體例，可列舉含有矽原子及氧原子之材料。作為含有矽原子及氧原子之材料，可列舉包含SiO、SiON、SiOC、SiOH、SiOCH或該等材料之所有組合之材料，但並不限於該等。該等被蝕刻處理體11亦可一部分由第2膜所被覆。被蝕刻處理體11可配置於被蝕刻處理體保持器12上。於電漿反應室21內可收容1~200個左右的用以進行蝕刻處理之被蝕刻處理體。
此時，藉由真空泵45與壓力調整機構22將電漿反應室21內之壓力調整為特定壓力，藉由溫度調節機構23將電漿反應室21內之溫度調整為特定溫度。壓力調整機構22可使用背壓閥或壓力調整閥，但並不限於該等。溫度調節機構23可使用利用循環式冷卻裝置(冷凍器)或電加熱器之溫度調節機構，但並不限於此。
電漿反應室21內之溫度可藉由溫度調節機構23設定為-20℃以上且200℃以下之範圍之溫度。電漿反應室21內之被蝕刻處理體11之溫度之下限值較佳為-20℃，更佳為0℃。電漿反應室21內之被蝕刻處理體11之溫度之上限值較佳為150℃，更佳為100℃。
電漿反應室21內之壓力之下限值較佳為0.1mTorr，更佳為1mTorr，進而較佳為10mTorr。電漿反應室21內之壓力之上限值較佳為1000Torr，更佳為100Torr，進而較佳為1Torr。
電漿反應室21例如可製成不鏽鋼製、或表面經被覆之不鏽鋼製，但並不限於此。
繼而，將包含鹵化烴之氣體與包含C4F6O3之氣體導入至電漿反
應室21內。如圖1所示，自包含鹵化烴之氣體之鹵化烴容器31經由包含鹵化烴之氣體之流量調節機構32而供給之氣體、與自包含C4F6O3之氣體之C4F6O3容器33經由包含C4F6O3之氣體之流量調整機構34而供給之氣體亦可於電漿反應室21之上游側合流後，導入至電漿反應室21內。亦可將包含鹵化烴之氣體與包含C4F6O3之氣體分別自流量調節機構32及34導入至電漿反應室21內，於電漿反應室21內進行混合。
包含鹵化烴之氣體與包含C4F6O3之氣體之流量比係根據鹵化烴之種類及特性、蝕刻對象材料之特性而不同。於使用C4F6作為鹵化烴之情形時，包含鹵化烴之氣體與包含C4F6O3之氣體的流量比例如為9：1~7：3，較佳為9：1~8：2。於本說明書中，所謂流量比為每單位時間之體積流量之比率。
此時，包含鹵化烴之氣體及/或包含C4F6O3之氣體能以氣體狀態或液體狀態導入至電漿反應室21內。於以氣體狀態導入之情形時，較佳地使用自鹵化烴容器31及/或C4F6O3容器33直接導出蒸氣之方法；將鹵化烴容器31及/或C4F6O3容器33內之材料之液滴滴加於加熱器上，將所產生之蒸氣導入之直接注射方法；或向鹵化烴容器31中導入載氣，藉由起泡而將鹵化烴之蒸氣伴隨地導入之方法；但並不限於該等。作為以起泡為目的而導入之載氣，可列舉Ar、He、N2、及該等之混合物，但並不限於此。於將包含鹵化烴之氣體及/或包含C4F6O3之氣體以液體狀態導入之情形時，較佳地使用在電漿反應室21內滴加液滴並使其蒸發之方法。流量調整機構32可根據包含鹵化烴之氣體之性狀、特性等而使用質量流量控制器、可變漏閥、或液體流量計，流量調整機構34可根據包含C4F6O3之氣體之性狀、特性等而使用質量流量控制器、可變漏閥、或液體流量計，但並不限於該等。
導入至電漿反應室21內的包含鹵化烴之氣體之流量係藉由流量調整機構32而設為例如0.1SCCM~2000SCCM之範圍內之氣體流量或液體流
量。導入至電漿反應室21內的包含C4F6O3之氣體之流量係藉由流量調整機構34而設為例如0.1SCCM~2000SCCM之範圍內之氣體流量或液體流量。上述流量可根據電漿反應室21之容量、被蝕刻處理體之個數、包含鹵化烴及/或C4F6O3之氣體之性狀等而變更。
於電漿反應室21內導入包含鹵化烴之氣體及/或包含C4F6O3之氣體之時間可根據電漿反應室21之容量、被封孔處理體之個數、氣體之性狀等而變更，例如可設為5秒至60分鐘之範圍。
鹵化烴較佳為下述通式(1)所表示之化合物。
CaXbHc．．．．．(1)
(上述通式(1)中，a為1以上且5以下，b為1以上且9以下，c為0以上且4以下，X為選自由氟原子、氯原子、溴原子、及碘原子所組成之群中之一種鹵素原子。a較佳為3以上且5以下，b較佳為1以上且9以下，c較佳為2以上且3以下，X較佳為氟原子及/或碘原子)
作為鹵化烴之具體例，可列舉CF4、CF3I、C2F3I、C3F5I、C3F7I、C2F6、C3F6、C3F8、C4F8、C4F6、C5F8、C6F6、CH3F、CHF3、CH2F2、C2HF5、C3HF5、C3H2F4、C3H2F6、C4HF7及C4H2F6等，可使用該等之一種或兩種以上。於鹵化烴與C4F6O3之分子量及/或分子徑近似之情形時，容易進行更均勻之蝕刻，而更佳。
於電漿反應室21內，藉由電漿形成活性種而進行含Si材料之蝕刻。導入至電漿反應室21內之包含鹵化烴及C4F6O3之混合氣體藉由電漿而形成活性種。電漿可藉由施加RF電力或DC電力而產生。電漿可藉由取25W~20000W之範圍之RF電力而產生。電漿係產生或存在於電漿反應室21內部。又，電漿亦可將RF電力施加於兩電極而由雙頻CCP產生，亦可由ICP模式產生。電漿之RF頻率可設為200kHz~1GHz之範圍。亦可於相同之電極連結不同頻率之各種
RF電源而利用。進而，亦可使用電漿RF脈衝化對電漿蝕刻反應進行控制。
1.2.不活性氣體之導入
為了維持電漿，可於電漿反應室21內進而導入不活性氣體。不活性氣體可設為He、N2、Ar、Xe、Kr、Ne或該等之組合。鹵化烴、C4F6O3及不活性氣體可於導入至電漿反應室21之前混合。鹵化烴、C4F6O3及不活性氣體亦可於分別導入至電漿反應室21後，於電漿反應室21內混合。亦可將鹵化烴及C4F6O3氣體間歇地導入至電漿反應室21內，同時將不活性氣體連續地導入至電漿反應室21內。所導入之不活性氣體量較佳為設為鹵化烴、C4F6O3及不活性氣體之合計量之0%v/v~99.5%v/v，更佳為設為10%v/v~99%v/v，尤佳為設為50%v/v~95%v/v。為了穩定地產生電漿並於電漿反應室21內產生活性種，尤佳為Ar氣體。
1.3.氧化性氣體之導入
亦可於電漿反應室21內進而導入氧化性氣體。於本發明中，由於C4F6O3之分子內含有3個氧原子，故即便不導入氧化性氣體亦可實施蝕刻。然而，為了更精密地控制蝕刻，可導入氧化性氣體。作為氧化性氣體，可使用選自由O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NOF、SO2或COS所組成之群中之至少一種氣體及該等之組合。鹵化烴、C4F6O3及氧化性氣體可於導入至電漿反應室21之前混合。亦可將氧化性氣體與鹵化烴及C4F6O3分開而單獨導入至電漿反應室21內。亦可將鹵化烴及C4F6O3氣體間歇地導入至電漿反應室21，同時將氧化性氣體連續地導入至電漿反應室21。所導入之氧化性氣體量可設為鹵化烴、C4F6O3及氧化性氣體之合計量之0%v/v~100%v/v(所謂100%，係指交替地導入氧化性氣體以外之氣體與純粹之氧化性氣體般而非連續地導入之情形。例如為重複以下步驟般之情形：於將鹵化烴及C4F6O3混合而導入一定時間後，停止鹵化烴及C4F6O3之供給，導入100%v/v之氧化性氣體)。
根據本實施形態之蝕刻方法，由於將包含具有在含矽材料之表面形成聚合物膜進行保護之功能之鹵化烴的氣體、與包含具有對含矽材料之表面進行蝕刻之功能之C4F6O3的氣體於電漿反應室內均勻地混合，故蝕刻速度較快，且可實行精度高之蝕刻。又，於對形成於作為蝕刻對象之含Si材料的凹部進行蝕刻之情形時，可同時保護該凹部之側壁並更具選擇性地對該凹部之底部進行蝕刻。該蝕刻方法由於可在不導入氧氣等氧化性氣體之情況下實施，故可於對含Si材料之凹部進行蝕刻時，對要實行蝕刻之部位供給均勻之組成比之活性種。因此，可實行均勻性高之蝕刻。於導入有氧化性氣體之情形時，亦可實施經更高精度地控制之蝕刻。
1.4.C4F6O3之純度
C4F6O3存在因其製造步驟而造成以雜質之形式含有三氟乙酸之情況。又，C4F6O3亦存在容易因含氧雜質而分解，以分解產物之形式生成三氟乙酸之情況。進而於電漿條件下存在如下問題，即，該等作為氧化性物質之含氧雜質亦被激發，產生氫、氫氧化自由基，而引起在製程上不需要之氧化還原反應。因此，C4F6O3之純度較佳為99.9重量%以上且未達100重量%。尤其含氧雜質對蝕刻性能降低產生之影響較大，故含氧雜質含量較佳為0重量ppm以上且100重量ppm以下。含氧雜質含量之上限值較佳為100重量ppm，更佳為50重量ppm，尤佳為5重量ppm。
含氧雜質中，H2O反應性尤其高，而且有自C4F6O3之填充步驟、填充容器、供給配管混入之可能性，控制H2O含量於控制蝕刻性能方面而言較為重要。因此，C4F6O3中之H2O含量較佳為0.1重量ppb以上且20重量ppm以下。C4F6O3中之H2O含量之上限值較佳為20重量ppm，更佳為1重量ppm，尤佳為100重量ppb。
又，若於C4F6O3中含有H2O，則容易產生三氟乙酸。三氟乙酸
亦與H2O同樣地使蝕刻性能降低。進而，三氟乙酸蝕刻SiN，因此降低蝕刻之選擇性。因此，C4F6O3中之三氟乙酸較佳為0.1重量ppb以上且20重量ppm以下。C4F6O3中之三氟乙酸含量之上限值較佳為20重量ppm，更佳為1重量ppm，尤佳為100重量ppb。
若如上所述般使用純度較高且含氧雜質量(尤其是H2O含量及三氟乙酸)較少之C4F6O3，則選擇性較高，可實行高性能之蝕刻。
1.5.C4F6O3之供給容器及容器內表面處理
於本實施形態之蝕刻方法，為了減少C4F6O3中之雜質，C4F6O3較佳為於導入至電漿反應室內之前，收納於具有表面粗糙度為0~6微米之內表面之金屬製容器中。具有表面粗糙度為0~6微米之內表面之金屬製容器係於容器清洗後之乾燥步驟中容易去除殘留於內表面之水分。因此，可於容器內水分濃度較低之狀態下填充C4F6O3，從而可將水分含量較低之C4F6O3供給至電漿反應室內。
為了製成具有表面粗糙度為0~6微米之內表面之金屬製容器，而使用例如包含防銹劑之研磨劑將金屬製容器之內部進行濕式研磨。作為金屬製容器，並無特別限定，可為不鏽鋼製、錳鋼製、或鉻鉬製。濕式研磨較佳為以金屬製容器之內表面之表面粗糙度成為6微米以下之方式進行。作為研磨劑，並無特別限定，可使用陶瓷製研磨劑、含氧化鋁之陶瓷製研磨劑、矽鋁研磨劑或該等之組合。研磨劑可僅使用一種，但若於利用第1研磨劑進行研磨後利用組成不同之第2研磨劑進行研磨，則更為有效。使用第2研磨劑進行之研磨亦可實施多次。研磨劑係可使1~50g左右懸浮於1升水中而使用，例如第1研磨劑可相對於1升水而使用5~10g左右，第2研磨劑可相對於1升水而使用10~20g，但並不限於此。較佳為使用陶瓷製研磨劑作為第1研磨劑，使用含氧化鋁之陶瓷製研磨劑作為第2研磨劑，但並不限於此，可使用任意研磨劑。
於研磨後清洗金屬製容器，並乾燥。清洗可僅以水清洗(尤其
是純水清洗)，但若在進行酸清洗後進行水清洗則更為有效。關於水清洗，亦可使用懸浮有球狀氧化鋁二氧化矽之水。關於酸清洗，只要包含檸檬酸氫二銨、磷酸二氫鈉、二磷酸氫鈉之至少一種則較佳，其中，尤佳為檸檬酸氫二銨。若為檸檬酸氫二銨、磷酸二氫鈉、二磷酸氫鈉之至少一種，則不易對金屬製容器內表面之防銹被膜造成不良影響，且清洗作業環境穩定，廢棄酸清洗液時之中和亦容易。尤其若為檸檬酸氫二銨，則由於不含有金屬原子、磷原子、硫原子，故對填充於金屬製容器內之材料造成污染之疑慮較低，亦不易對使用該材料之成膜步驟造成不良影響，於此方面而言較佳。乾燥步驟可藉由將氮氣、乾燥空氣等吹送至容器內部而實施，但並不特別限定於此，只要為不活性氣體即可。亦可使用加熱器對金屬製容器進行加熱，進而減少水分殘留量。
藉由經由以上之濕式研磨步驟、清洗步驟、乾燥步驟，可獲得內表面之表面粗糙度為0~6微米之表面粗糙度較低之金屬製容器。於表面粗糙度較低之金屬表面不易吸附水分。因此，於表面粗糙度較低之金屬製容器內水分殘留量較少。由此，藉由在表面粗糙度較低之金屬製容器內填充C4F6O3，可儲存水分含量較少、高純度之C4F6O3。若使用高純度之C4F6O3，則可實行高性能之電漿蝕刻。
1.6.作用效果
根據本實施形態之蝕刻方法，可將鹵化烴、與包含C4F6O3之氣體導入至電漿反應室內，並藉由電漿產生活性種。如此產生之活性種實行含Si材料之電漿蝕刻。尤其可對以SiO、SiON、SiOC、SiOH、及SiOCH為代表之具有矽原子與氧原子之膜以較高蝕刻速度進行蝕刻。因此，於對具有由選自由SiN、非晶碳、摻雜非晶碳、Si、金屬氮化物、金屬氧化物、有機光阻劑及金屬所組成之群中之至少一種材料所組成之第1膜以及含有矽原子及氧原子之第2膜的含Si材料進行蝕刻之情形時，能以較高之蝕刻速度將第2膜選擇性地去除。本實施形
態之蝕刻方法於對形成於含Si材料的凹部進行蝕刻之情形時，可同時藉由堆積於凹部之側壁的聚合物來保護該側壁，一面以高速僅對凹部之底部進行蝕刻。又，由於供給至凹部之底部的活性種之組成比穩定，故可實行均勻之蝕刻。基於以上內容，本實施形態之蝕刻方法適於具有高縱橫比之凹部之蝕刻，亦適於具有低縱橫比之凹部之蝕刻。
又，作為其他實施形態，可添加不活性氣體使電漿穩定，進而提高蝕刻之效率。作為另一實施形態，亦可添加氧化性氣體而更精密地控制蝕刻。
2.實施例
以下，基於實施例對本發明進行具體說明，但本發明並不限於該等實施例。
2.1.容器內表面處理
對用以儲存包含C4F6O3之氣體之金屬製容器進行容器內表面處理。容器內表面處理係按照濕式研磨步驟、清洗步驟、乾燥步驟之順序而實施。
於濕式研磨步驟中，於多個金屬製容器之內部將研磨劑與防銹劑以收容於內部之狀態水平地支撐。其次，將金屬製容器安裝於同時使其圍繞軸心順時針自轉並使其繞水平軸心逆時針公轉之濕式研磨裝置，進行濕式研磨。根據此種濕式研磨裝置，研磨劑因離心力而集中於公轉軌跡外側，從而金屬製容器內表面相對於該研磨劑而相對地旋轉移動。於是，金屬製容器內表面藉由與研磨劑接觸而被研磨。研磨劑可僅使用一種，但若於利用第1研磨劑進行研磨後利用組成不同之第2研磨劑進行研磨，則更為有效。利用第2研磨劑進行之研磨亦可實施多次。於本實施例中，於利用第1研磨劑進行之研磨後，金屬製容器之內表面之表面粗糙度為3~5微米左右。於利用第1研磨劑進行之研磨後實施利用第2研磨劑進行之研磨，結果金屬製容器之內表面之表面粗糙度
為1微米左右。
於繼濕式研磨步驟之後之清洗步驟中，於研磨步驟結束後之金屬製容器中填充球狀氧化鋁二氧化矽(粒徑5mm)與純水，使其繞軸心旋轉。
於旋轉後去除殘留於金屬製容器內之研磨劑及防銹劑。其次，利用純水對金屬製容器之內表面進行清洗，去除附著於在上述金屬容器內表面生成之防銹被膜之灰塵。進而使用酸洗液進一步去除純水無法去除之灰塵。其後，為了防止酸清洗液殘留於金屬製容器內，再次利用純水進行清洗。
於繼清洗步驟之後之乾燥步驟中，將金屬製容器以120℃進行烘烤。烘烤可於空氣中進行，但藉由一面利用乾燥氮氣進行沖洗一面進行，可進一步減少殘留水分量。
關於藉由以上處理所獲得之金屬製容器之內表面之表面粗糙度，藉由AFM(原子力顯微鏡)進行測定，結果表面粗糙度最大值(Rmax)為3微米。
<容器內表面處理條件>
˙所使用之金屬製容器：不鏽鋼製，內容量1L，圓筒型
˙所使用之金屬製容器之初期之表面粗糙度：15微米
˙所使用之第1研磨劑：粒徑5mm之球狀陶瓷製研磨劑，相對於1升水為5g
˙所使用之第2研磨劑：粒徑5mm之球狀含氧化鋁之陶瓷研磨劑，相對於1升水為15g
˙所使用之酸清洗液：0.1%檸檬酸氫二銨水溶液
˙烘烤條件：氮氣流通下，120℃，12小時
2.2.C4F6O3純度
下述實施例及比較例中所使用之C4F6O3之純度係如下表1所示。將對C4F6O3測定純度及雜質含量之結果示於表1。藉由將高純度且水分及三氟乙酸含量較
低之C4F6O3用於下述實施例1至實施例3，而獲得較高之蝕刻性能。
2.3.蝕刻速度之測定
關於特定條件下之氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽膜及非晶碳膜之蝕刻速度之測定，使用SemiLab公司製造之橢圓偏光計(機種名：SE-2000)、日立製作所公司製造之SEM(機種名：S-5200)。
2.4.蝕刻之選擇比之測定
藉由上述方法測定特定條件之氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽及非晶碳膜之蝕刻速度，將氧化矽膜之蝕刻速度除以氮化矽膜、多晶矽或非晶碳膜之蝕刻速度所得之值作為選擇比。
2.5.實施例1
使用圖1所示之裝置實施氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽及非晶碳膜之蝕刻，將結果示於表2及表3。鹵化烴、C4F6O3及不活性氣體係分別供給經質量流量控制器所控制之流量，於在導入至電漿反應室之前進行混合後，導入至電漿反應室21。鹵化烴及C4F6O3之合計流量係設為10SCCM，不活性氣體之流量係設為90SCCM。導入至電漿反應室21之氣體係藉由電漿而激發。電漿反應室21內之溫度係以成為25℃之方式藉由溫度調節機構而調整。電漿反應室21內之壓力係以成為30mTorr之方式藉由壓力調整機構而調整。
於電漿反應室21中，配置具有氧化矽膜、氮化矽膜、非晶碳膜
及多晶矽膜中之任一個膜之被蝕刻處理體，對各膜進行一定時間之蝕刻。於實行蝕刻後使用不活性氣體對電漿反應室21內進行沖洗。其後，使電漿反應室21內恢復至大氣壓，取出被蝕刻處理體。對所取出之被蝕刻處理體測定蝕刻速度。
關於蝕刻速度之測定，氧化矽膜、氮化矽膜及多晶矽膜係藉由橢圓偏光計測定經蝕刻之膜之厚度，算出實行蝕刻之單位時間之蝕刻速度。非晶碳膜係藉由掃描式電子顯微鏡(於本說明書中，亦稱為「SEM」)測定經蝕刻之膜之厚度，算出實行蝕刻之單位時間之蝕刻速度。
<實施例1之實驗條件>
˙電漿反應室：使用LAM RESEARCH公司製造之4520XLE。
˙溫度：25℃
˙被蝕刻處理體：氧化矽膜、氮化矽膜、非晶碳膜、多晶矽膜
˙處理容器內壓力：30mTorr
˙不活性氣體：氬氣(流量90SCCM)
˙鹵化烴：C4F6
˙鹵化烴(C4F6)及C4F6O3之合計流量：10SCCM(各自之流量係示於表2及表3中)
˙蝕刻時間：60秒
˙高頻電力：27MHz，750W
˙高頻偏壓電力：2MHz，1500W
於表2中示出使鹵化烴(六氟-1,3-丁二烯、C4F6)及C4F6O3之流量比變化之情形時的各被蝕刻處理體之蝕刻速度測定結果。於表3中示出根據表2所示之測定結果算出的蝕刻之選擇性。蝕刻之選擇性係以氧化矽膜之蝕刻速度除以氧化矽膜以外之膜之蝕刻速度所得的值表示。蝕刻之性能係基於蝕刻
速度及選擇性之觀點而評價。較佳為實行蝕刻速度較快且選擇性較高之蝕刻。
於實施例1中，即便不導入氧化性氣體，亦可較氮化矽膜、非晶碳膜或多晶矽膜而選擇性地蝕刻氧化矽膜。尤其於鹵化烴(C4F6)與C4F6O3之流量比為9：1~7：3之情形時，由於蝕刻速度較快且蝕刻之選擇性較高，故獲得蝕刻性能較高之結果。於鹵化烴(C4F6)與C4F6O3之流量比為9：1~8：2之情形時，由於蝕刻速度更快，故獲得蝕刻性能更高之結果。
2.6.實施例2
與實施例1同樣地，使用圖1所示之裝置實施氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽及非晶碳膜之蝕刻，將結果示於表4及表5。鹵化烴與C4F6O3之合計流量係設為6.0SCCM，不活性氣體之流量係設為94SCCM。
<實施例2之實驗條件>
˙電漿反應室：使用LAM RESEARCH公司製造之4520XLE。
˙溫度：25℃
˙被蝕刻處理體：氧化矽膜、氮化矽膜、非晶碳膜、多晶矽膜
˙處理容器內壓力：30mTorr
˙不活性氣體：氬氣(流量94SCCM)
˙鹵化烴：C4F6
˙鹵化烴(C4F6)及C4F6O3之合計流量：6.0SCCM(各自之流量係示於表4及表5中)
˙蝕刻時間：60秒
˙高頻電力：27MHz，750W
˙高頻偏壓電力：2MHz，1500W
於表4中示出使鹵化烴(C4F6)及C4F6O3之流量比變化之情形時的各被蝕刻處理體之蝕刻速度測定結果。於表5中示出根據表4所示之測定結果算出的蝕刻之選擇性。蝕刻之選擇性係以氧化矽膜之蝕刻速度除以氧化矽膜以外之膜之蝕刻速度所得的值表示。蝕刻速度未達0nm/min之情形係未實行蝕刻而實行了成膜之情形。關於蝕刻速度為0nm/min以下之情形，由於未進行蝕刻選擇性之運算，故於表5中以“-”表示。
於實施例2中，於在總氣體流量中所占之鹵化烴(C4F6)與C4F6O3之流量較實施例1更少之條件，即便不導入氧化性氣體，亦可較氮化矽膜、非晶碳膜或多晶矽膜而進一步選擇性地蝕刻氧化矽膜。
2.7.實施例3
與實施例1同樣地，使用圖1所示之裝置實施Low-k膜之蝕刻。鹵化烴與C4F6O3之合計流量係設為6.0SCCM，不活性氣體之流量係設為94SCCM。
<實施例3之實驗條件>
˙電漿反應室：使用LAM RESEARCH公司製造之4520XLE。
˙溫度：25℃
˙被蝕刻處理體：Low-k膜(自SKW Associates,Inc.公司購入之Black Diamond II(註冊商標)膜)
˙處理容器內壓力：30mTorr
˙不活性氣體：氬氣(流量94SCCM)
˙鹵化烴：C4F6(流量1.5SCCM)
˙C4F6O3之流量：4.5SCCM
˙蝕刻時間：60秒
˙高頻電力：27MHz，750W
˙高頻偏壓電力：2MHz，1500W
關於藉由上述條件所蝕刻之Low-k膜，使用XPS(X射線光電子分光光度計，Thermo Fisher Scientific公司製造之K-Alpha)測定損傷深度，結果損傷深度為低至30nm之值。於本說明書中，所謂「Low-k膜之損傷深度」，係指實施蝕刻後之Low-k膜中之碳組成比恢復至實施蝕刻之前的Low-k膜中之碳組成比之95%的深度。於Low-k膜因蝕刻而受到損傷之情形時，Low-k膜中之碳組成比減少。因此，由蝕刻造成之損傷到達Low-k膜中之何種深度係可藉由利用
XPS於深度方向測定Low-k膜中之碳組成比而確認。
作為評價蝕刻對Low-k膜之損傷的其他方法，有藉由FTIR(紅外分光光度計)對Low-k膜進行分析之方法。該方法係求出由FTIR所得的由Si-O-Si鍵所致之波數1060cm-1附近之強度、與由Si-CH3鍵所致之波數1270cm-1附近之強度的比率。於存在對Low-k膜之損傷之情形時，相對於由Si-O-Si鍵所致之波數1060cm-1附近之強度，由Si-CH3鍵所致之波數1270cm-1附近之強度變小。於本實施例中，可確認由Si-CH3鍵所致之波數1270cm-1附近之強度係與蝕刻前相比，於蝕刻後僅限於減少12.9%，損傷較少。
藉由與實施例1相同之方法測定上述Low-k膜之蝕刻速度，結果蝕刻速度為143nm/min，可獲得足夠快之蝕刻速度。
根據以上內容而確認，於實施例3中，可實施對Low-k膜之損傷較少且蝕刻速度足夠快之蝕刻。
2.8.實施例4
使用C4F8作為鹵化烴，除此以外，於與實施例1相同之條件實施氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽及非晶碳膜之蝕刻。其結果可知，獲得了與實施例1大致相同之結果，即便不導入氧化性氣體，亦可較氮化矽膜、非晶碳膜或多晶矽膜而選擇性地蝕刻氧化矽膜。
又，使用C4F8作為鹵化烴，除此以外，於與實施例3相同之條件實施Low-k膜之蝕刻。其結果確認到，獲得了與實施例3大致相同之結果，可實施對Low-k膜之損傷較少且蝕刻速度足夠快之蝕刻。
2.9.比較例1
使用作為鹵化烴而廣泛利用之C4F6代替C4F6O3，除此以外，藉由與實施例1相同之方式進行蝕刻。使用圖1所示之裝置實施氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽、及非晶碳膜之蝕刻，將結果示於表6及表7。鹵化烴(C4F6)之流量係設為
10SCCM，不活性氣體及氧化性氣體(O2)之合計流量係設為90SCCM。
<比較例1之實驗條件>
˙電漿反應室：使用LAM RESEARCH公司製造之4520XLE。
˙溫度：25℃
˙被蝕刻處理體：氧化矽膜、氮化矽膜、非晶碳膜、多晶矽膜
˙處理容器內壓力：30mTorr
˙不活性氣體：氬氣
˙氧化性氣體：氧氣
˙不活性氣體及氧化性氣體之合計流量：90SCCM(各自之流量係示於表8及表9中)
˙鹵化烴：C4F6(流量10SCCM)
˙蝕刻時間：60秒
˙高頻電力：27MHz，750W
˙高頻偏壓電力：2MHz，1500W
於表6中示出使不活性氣體及氧化性氣體之流量比變化之情形時的各被蝕刻處理體之蝕刻速度測定結果。於表7中示出根據表6所示之測定結果算出的蝕刻之選擇性。蝕刻之選擇性係以氧化矽膜之蝕刻速度除以氧化矽膜以外之膜之蝕刻速度所得的值表示。
於比較例1中，於未導入氧化性氣體(氧氣)之情形及導入量較少之情形(於本比較例中為氧氣流量6SCCM以下)時，完全未實行蝕刻，反而於作為被蝕刻對象之膜上堆積膜。若增加氧化性氣體導入量則實行蝕刻，但蝕刻速度及選擇性充分之範圍較少。例如蝕刻速度為600nm/min以上且氧化矽膜之蝕刻選擇性為10以上之範圍係限於氧化性氣體導入量為13SCCM~14SCCM之範圍。這表示為了獲得較高之蝕刻性能而必須調整氧化性氣體導入
量，蝕刻之控制較為困難。
2.10.比較例2
使用作為氧氟碳化物之全氟四氫呋喃(C4F8O)代替C4F6O3，將結果示於表8、表9。不使用氧化性氣體，使用C4F6作為鹵化烴。藉由與實施例1相同之方式，使用圖1所示之裝置實施氧化矽膜、氮化矽膜、多晶矽及非晶碳膜之蝕刻。鹵化烴與C4F8O之合計流量係設為10SCCM，不活性氣體之流量係設為90SCCM。
<比較例2之實驗條件>
˙電漿反應室：使用LAM RESEARCH公司製造之4520XLE。
˙溫度：25℃
˙被蝕刻處理體：氧化矽膜、氮化矽膜、非晶碳膜、多晶矽膜
˙處理容器內壓力：30mTorr
˙不活性氣體：氬氣(流量90SCCM)
˙鹵化烴：C4F6
˙鹵化烴(C4F6)及C4F8O之合計流量：10SCCM(各自之流量係示於表8及表9中)
˙蝕刻時間：60秒
˙高頻電力：27MHz，750W
˙高頻偏壓電力：2MHz，1500W
於表8中示出使鹵化烴(C4F6)及C4F8O之流量比變化之情形時的各被蝕刻處理體之蝕刻速度測定結果。於表9中示出根據表8所示之測定結果算出的蝕刻之選擇性。蝕刻之選擇性係以氧化矽膜之蝕刻速度除以氧化矽膜以外之膜之蝕刻速度所得的值表示。
於比較例2中確認到，儘管使用了於分子內具有氧氣之C4F8O，但於不導入氧化性氣體(氧氣)之情形時，蝕刻速度亦極為緩慢。認為其原因在於所導入之氧氟碳化物之分子內之氧原子數較少。
2.11.比較例3
於上述實施例1中，已示出導入作為鹵化烴之C4F6、與C4F6O3進行蝕刻所獲得之結果，但於本比較例中，示出在不導入C4F6之條件實施相同之蝕刻所獲得之結果。鹵化烴之流量係設為0SCCM，C4F6O3之流量係設為6~10SCCM，不活性氣體之流量係設為90~94SCCM。各自之流量係記載於表10及表11中。
<比較例3之實驗條件>
˙電漿反應室：使用LAM RESEARCH公司製造之4520XLE。
˙溫度：25℃
˙被蝕刻處理體：氧化矽膜、氮化矽膜、非晶碳膜、多晶矽膜
˙處理容器內壓力：30mTorr
˙不活性氣體：氬氣(流量90~94SCCM)
˙鹵化烴：無
˙蝕刻時間：60秒
˙高頻電力：27MHz，750W
˙高頻偏壓電力：2MHz，1500W
於表10中示出比較例3中之各被蝕刻處理體之蝕刻速度測定結果。於表11表出根據表10所示之測定結果算出的蝕刻之選擇性。蝕刻之選擇性係以氧化矽膜之蝕刻速度除以氧化矽膜以外之膜之蝕刻速度所得的值表示。
於比較例3中確認到，於僅使用C4F6O3且不導入鹵化烴之情形時，與導入鹵化烴之情形相比蝕刻速度較慢，選擇性亦較低。藉由與鹵化烴(C4F6)之混合，而於氧化矽膜表面形成適當厚度之氟碳聚合物膜，蝕刻速度變大。又，認為於氮化矽膜、非晶碳膜、多晶矽膜上堆積更厚之聚合物，而免受離子撞擊，藉此選擇性提高。
2.12.比較例4
與實施例3同樣地，使用圖1所示之裝置實施Low-k膜之蝕刻。使用作為鹵化烴之C4F6(流量為10SCCM)、氧氣(流量為13SCCM)、不活性氣體
(Ar，流量為77SCCM)。
<比較例4之實驗條件>
˙電漿反應室：使用LAM RESEARCH公司製造之4520XLE。
˙溫度：25℃
˙被蝕刻處理體：Low-k膜(自SKW Associates,Inc.公司購入之Black Diamond II(註冊商標)膜)
˙處理容器內壓力：30mTorr
˙不活性氣體：氬氣(流量77SCCM)
˙鹵化烴：C4F6(流量10SCCM)
˙氧氣：流量13SCCM
˙蝕刻時間：60秒
˙高頻電力：27MHz，750W
˙高頻偏壓電力：2MHz，1500W
對於藉由上述條件所蝕刻之Low-k膜，與實施例4同樣地使用XPS測定損傷深度，結果損傷深度為57.3nm而值大於實施例4。
對於藉由上述條件所蝕刻之Low-k膜，與實施例4同樣地利用FTIR進行分析。其結果為，於比較例4中，由Si-CH3鍵所致之波數1270cm-1附近之強度係與蝕刻前相比，於蝕刻後減少了24.9%。可確認相對於實施例4中之12.9%，本比較例4中損傷較大。
藉由與實施例4相同之方法測定上述Low-k膜之蝕刻速度，結果蝕刻速度為11nm/min，蝕刻速度極為緩慢。
於未使用C4F6O3之比較例4中，可確認對Low-k膜之損傷較大，且蝕刻速度較慢。
本發明不限於上述實施形態，可進行各種變形。例如，本發明
包含與實施形態中所說明之構成實質上相同之構成(例如功能、方法及結果相同之構成，或目的及效果相同之構成)。又，本發明包含將實施形態中所說明之構成之非本質部分進行替換而成之構成。又，本發明包含發揮與實施形態中所說明之構成相同之作用效果之構成、或可達成相同目的之構成。又，本發明包含對實施形態中所說明之構成附加公知技術而成之構成。
11‧‧‧被蝕刻處理體
12‧‧‧被蝕刻處理體保持器
21‧‧‧電漿反應室
22‧‧‧壓力調整機構
23‧‧‧溫度調節機構
31‧‧‧鹵化烴容器
32‧‧‧鹵化烴流量調整機構
33‧‧‧C4F6O3容器
34‧‧‧C4F6O3流量調整機構
35‧‧‧不活性氣體容器
36‧‧‧不活性氣體流量調整機構
37‧‧‧氧化性氣體容器
38‧‧‧氧化性氣體流量調整機構
41‧‧‧匹配箱
42‧‧‧電極
43‧‧‧匹配箱
44‧‧‧偏壓電源
45‧‧‧真空泵
47‧‧‧電漿產生用電源
Claims (16)
- 一種蝕刻方法，其將包含鹵化烴之氣體、與包含C4F6O3之氣體導入至電漿反應室內，於上述電漿反應室內藉由電漿而形成活性種，進行含Si材料之蝕刻。
- 如請求項1所述之蝕刻方法，其中，上述含Si材料具有：第1膜，其由選自由矽、氮化矽、非晶碳、摻雜非晶碳、金屬氮化物、金屬氧化物、有機光阻劑及金屬所組成之群中之至少一種材料所構成；及第2膜，其由選自由SiO、SiON、SiOC、SiOH、及SiOCH所組成之群中之至少一種材料所構成；且將上述含Si材料中之上述第2膜選擇性地去除。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，上述鹵化烴為下述通式(1)所表示之化合物，CaXbHc．．．．．(1)(上述通式(1)中，a為1以上且5以下，b為1以上且9以下，c為0以上且4以下，X為選自由氟原子、氯原子、溴原子、及碘原子所組成之群中之一種鹵素原子)。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，上述鹵化烴包含選自由CF4、CF3I、C2F3I、C3F5I、C3F7I、C2F6、C3F6、C3F8、C4F8、C4F6、C5F8、C6F6、CH3F、CHF3、CH2F2、C2HF5、C3HF5、C3H2F4、C3H2F6、C4HF7及C4H2F6所組成之群中之至少一種化合物。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，上述鹵化烴包含選自由C4F6及C4F8所組成之群中之至少一種化合物。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，於上述電漿反應室內進而導入不活性氣體。
- 如請求項6所述之蝕刻方法，其中，上述不活性氣體包含選自由 N2、He、Ar、Ne、Kr及Xe所組成之群中之至少一種氣體。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，於上述電漿反應室內進而導入氧化性氣體。
- 如請求項8所述之蝕刻方法，其中，上述氧化性氣體包含選自由O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NOF、SO2或COS所組成之群中之至少一種氣體。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，上述含Si材料具有深度對寬度之縱橫比為0.5：1~20：1之凹部。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，上述含Si材料具有深度對寬度之縱橫比為21：1~300：1之凹部。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，上述C4F6O3之純度為99.9重量%以上且未達100重量%，且含氧雜質為0重量ppm以上且100重量ppm以下。
- 如請求項12所述之蝕刻方法，其中，含有H2O作為上述含氧雜質，且上述H2O之含量為0.1重量ppb以上且20重量ppm以下。
- 如請求項12所述之蝕刻方法，其中，含有三氟乙酸作為上述含氧雜質，且上述三氟乙酸之含量為0.1重量ppb以上且20重量ppm以下。
- 如請求項1或2所述之蝕刻方法，其中，上述C4F6O3於導入至上述電漿反應室內之前，收納於具有表面粗糙度為0~6微米之內表面之金屬製容器中。
- 一種電漿蝕刻用材料，其含有C4F6O3及鹵化烴，且上述鹵化烴包含選自由CF4、CF3I、C2F3I、C3F5I、C3F7I、C2F6、C3F6、C3F8、C4F8、C4F6、C5F8、C6F6、CH3F、CHF3、CH2F2、C2HF5、C3HF5、C3H2F4、C3H2F6、C4HF7及C4H2F6所組成之群中之至少一種化合物。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US5626775A (en) * | 1996-05-13 | 1997-05-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Plasma etch with trifluoroacetic acid and derivatives |
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