WO2021241143A1 - ドライエッチング方法、半導体素子の製造方法、及びクリーニング方法 - Google Patents

ドライエッチング方法、半導体素子の製造方法、及びクリーニング方法 Download PDF

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Definitions

  • Patent Document 1 proposes a method of plasma etching copper using iodine halide as an etching gas.
  • the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that an expensive plasma generator is required because etching needs to be performed using plasma. It is an object of the present invention to provide a dry etching method, a method for manufacturing a semiconductor element, and a cleaning method capable of etching an object to be etched containing copper without using plasma.
  • the content of the inert gas contained in the etching gas is not particularly limited, but can be more than 0% by volume and 99% by volume or less, and from the viewpoint of ease of handling of the etching gas, 60 More preferably, it is by volume% or more and 97% by volume or less.
  • the pressure condition of the dry etching step in the dry etching method according to the present embodiment is not particularly limited as long as the halogen fluoride can be present in a gaseous state at the temperature and pressure at the time of etching, but is 50 Pa or more and 80 kPa. It is preferably 200 Pa or more and 70 kPa or less, more preferably 500 Pa or more and 60 kPa or less.
  • the halogen fluoride gas is supplied by sending the halogen fluoride gas from the halogen fluoride gas supply unit 1 to the halogen fluoride gas supply pipe 5.
  • Halogen fluoride gas is supplied to the chamber 10 via the pipe 5.
  • the supply pressure of the etching gas is preferably 1 kPa or more and 1.0 MPa or less, more preferably 10 kPa or more and 0.5 MPa or less, and further preferably 30 kPa or more and 0.3 MPa or less.
  • the supply pressure of the etching gas is within the above range, the etching gas is smoothly supplied to the chamber 10, and the load on the parts (for example, the various devices and the piping) of the etching device of FIG. 1 is small. ..
  • the supply temperature of the etching gas is preferably 10 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
  • the temperature of the member 12 to be etched at the time of etching is 140 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. Within this temperature range, the etching of the object to be etched of the member 12 to be etched proceeds smoothly, the load on the etching apparatus is small, and the life of the etching apparatus tends to be long.
  • fluororesin examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA), polyvinylidene fluoride (PVDF), and Teflon.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PCTFE polychlorotrifluoroethylene
  • PFA tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • Teflon Teflon
  • Example 1 Etching (plasmaless etching) of the member to be etched was performed using an etching apparatus having substantially the same configuration as the etching apparatus of FIG. 1.
  • the test piece (member to be etched) used in Example 1 will be described with reference to FIG.
  • Example 21 Etching was performed in the same manner as in Example 1 except that a copper (II) fluoride powder (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., average particle size 0.3 ⁇ m, purity 99.5%) was used as an etching target. When the distribution of the etching gas was completed, the inside of the chamber was replaced with argon, the etching target was taken out, and the mass of the etching target was measured.
  • a copper (II) fluoride powder manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., average particle size 0.3 ⁇ m, purity 99.5%
  • Example 26 Etching is performed in the same manner as in Example 25, except that the halogen fluoride is iodine heptafluoride and the mixed gas obtained by mixing iodine heptafluoride gas having a flow rate of 50 mL / min and argon having a flow rate of 450 mL / min is used as the etching gas.
  • the halogen fluoride is iodine heptafluoride
  • the mixed gas obtained by mixing iodine heptafluoride gas having a flow rate of 50 mL / min and argon having a flow rate of 450 mL / min is used as the etching gas.
  • the mass reduction rate of the object to be etched was calculated. The results are shown in Table 2.

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Abstract

プラズマを用いることなく、銅を含有するエッチング対象物をエッチングすることができるドライエッチング方法を提供する。ドライエッチング方法は、臭素又はヨウ素とフッ素との化合物であるハロゲンフッ化物を含有するエッチングガスを、エッチングガスによるエッチングの対象であるエッチング対象物を有する被エッチング部材（１２）に接触させ、プラズマを用いずにエッチング対象物をエッチングするドライエッチング工程を備える。エッチング対象物は銅を含有する。また、ドライエッチング工程を１４０℃以上３００℃以下の温度条件で行う。

Description

ドライエッチング方法、半導体素子の製造方法、及びクリーニング方法
　本発明は、ドライエッチング方法、半導体素子の製造方法、及びクリーニング方法に関する。
　銅（Ｃｕ）は、エレクトロマイグレーション耐性が高いことに加えて、電気抵抗率が低いことから、半導体素子の配線材料として汎用される。ただし、銅とエッチングガスの反応生成物の多くは、蒸気圧を殆ど持たないため、銅のドライエッチングは容易ではなかった。
日本国特許公報　第３３８１０７６号
　例えば特許文献１には、エッチングガスとしてハロゲン化ヨウ素を用いて銅をプラズマエッチングする方法が提案されている。しかしながら、特許文献１に開示の技術では、プラズマを用いてエッチングを行う必要があるため、高価なプラズマ発生装置が必要となるという問題があった。
　本発明は、プラズマを用いることなく、銅を含有するエッチング対象物をエッチングすることができるドライエッチング方法、半導体素子の製造方法、及びクリーニング方法を提供することを課題とする。
　前記課題を解決するため、本発明の一態様は以下の［１］～［１５］の通りである。
［１］　臭素又はヨウ素とフッ素との化合物であるハロゲンフッ化物を含有するエッチングガスを、前記エッチングガスによるエッチングの対象であるエッチング対象物を有する被エッチング部材に接触させ、プラズマを用いずに前記エッチング対象物をエッチングするドライエッチング工程を備え、
　前記エッチング対象物が銅を含有し、
　前記ドライエッチング工程を１４０℃以上３００℃以下の温度条件で行うドライエッチング方法。
［２］　前記エッチングガスが、前記ハロゲンフッ化物のガスのみからなるガス、又は、前記ハロゲンフッ化物と不活性ガスを含有する混合ガスである［１］に記載のドライエッチング方法。
［３］　前記不活性ガスが、窒素ガス、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、及びキセノンから選ばれる少なくとも一種である［２］に記載のドライエッチング方法。
［４］　前記エッチングガス中に含有される前記ハロゲンフッ化物の含有量が１体積％以上９０体積％以下である［１］～［３］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
［５］　前記ハロゲンフッ化物が、五フッ化臭素及び七フッ化ヨウ素の少なくとも一方である［１］～［４］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
［６］　前記エッチングガス中に含有される酸素ガスの含有量が１体積％以下である［１］～［５］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
［７］　前記ドライエッチング工程を５０Ｐａ以上８０ｋＰａ以下の圧力条件で行う［１］～［６］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
［８］　前記エッチング対象物は、酸素原子、窒素原子、及びハロゲン原子のうち少なくとも一種の原子と銅とを含有する銅化合物、並びに、銅の単体の少なくとも一方を含有する［１］～［７］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
［９］　前記ドライエッチング工程を２１０℃以上２８０℃以下の温度条件で行う［１］～［８］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
［１０］　前記被エッチング部材は、前記エッチングガスによるエッチングの対象ではない非エッチング対象物と、前記エッチング対象物とを有し、
　前記非エッチング対象物に比べ前記エッチング対象物を選択的にエッチングする［１］～［９］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
［１１］　前記非エッチング対象物は、酸化ケイ素、フォトレジスト、及びアモルファスカーボンから選ばれる少なくとも一種である［１０］に記載のドライエッチング方法。
［１２］　前記非エッチング対象物のエッチング速度に対する前記エッチング対象物のエッチング速度の比であるエッチング選択比が５以上である［１０］又は［１１］に記載のドライエッチング方法。
［１３］　［１］～［１２］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法を用いて半導体素子を製造する半導体素子の製造方法であって、
　前記被エッチング部材が、前記エッチング対象物を有する半導体基板であり、
　前記半導体基板から前記エッチング対象物の少なくとも一部を前記ドライエッチング方法により除去する処理工程を備える半導体素子の製造方法。
［１４］　前記処理工程によって前記半導体基板上に銅配線を形成する［１３］に記載の半導体素子の製造方法。
［１５］　［１］～［１２］のいずれか一項に記載のドライエッチング方法を用いて、半導体素子の製造装置のチャンバーの内面をクリーニングするクリーニング方法であって、
　前記被エッチング部材が前記チャンバーであり、前記チャンバーは、その内面に、前記半導体素子の製造装置の稼働に伴って付着した付着物を有しており、前記付着物が前記エッチング対象物であり、
　前記チャンバーの内面から前記付着物を前記ドライエッチング方法により除去するクリーニング工程を備えるクリーニング方法。
　本発明によれば、プラズマを用いることなく、銅を含有するエッチング対象物をエッチングすることができる。
本発明に係るドライエッチング方法の一実施形態を説明するエッチング装置の一例の概略図である。 実施例１等で用いた試験片を説明する図である。
　本発明の一実施形態について以下に説明する。なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。
　本実施形態に係るドライエッチング方法は、臭素（Ｂｒ）又はヨウ素（Ｉ）とフッ素（Ｆ）との化合物であるハロゲンフッ化物を含有するエッチングガスを、エッチングガスによるエッチングの対象であるエッチング対象物を有する被エッチング部材に接触させ、プラズマを用いずにエッチング対象物をエッチングするドライエッチング工程を備える。エッチング対象物は銅（Ｃｕ）を含有する。そして、本実施形態に係るドライエッチング方法においては、ドライエッチング工程を１４０℃以上３００℃以下の温度条件で行う。以下、プラズマを用いないエッチング方法を「プラズマレスエッチング」と記すこともある。
　エッチングガスを被エッチング部材に接触させると、エッチングガス中のハロゲンフッ化物とエッチング対象物中の銅とが反応して、銅のフッ化物が生成する。銅のフッ化物は揮発性を有するため、銅のフッ化物が揮発することによりエッチング対象物のエッチングが進行する。
　よって、本実施形態に係るドライエッチング方法によれば、プラズマを用いることなく、銅を含有するエッチング対象物を選択的に且つ十分なエッチング速度でエッチングすることができる。すなわち、エッチングガスによるエッチングの対象ではない非エッチング対象物に比べ、エッチング対象物を選択的にエッチングすることができる。非エッチング対象物については、後に詳述する。
　また、本実施形態に係るドライエッチング方法によれば、プラズマを用いることなくエッチング対象物をエッチングすることができるので、高価なプラズマ発生装置を用いてエッチングを行う必要がない。そのため、被エッチング部材のエッチングを低コストで行うことができる。また、プラズマを用いないことから、エッチング装置を構成する部材（例えばチャンバー）、エッチング装置に接続する配管、後述する半導体素子の製造装置を構成する部材（例えばチャンバー）、後述する半導体素子の製造装置に接続する配管などに腐食が生じにくい。
　なお、本発明の実施形態におけるエッチングとは、被エッチング部材が有するエッチング対象物の一部又は全部を除去して被エッチング部材を所定の形状（例えば三次元形状）に加工すること（例えば、銅からなる膜状のエッチング対象物を所定の膜厚に加工すること）を意味するとともに、エッチング対象物からなる残留物、堆積物を被エッチング部材から除去してクリーニングすることやエッチバックなどを意味する。
　本実施形態に係るドライエッチング方法は、半導体素子の製造や、半導体素子の製造装置のチャンバーの内面のクリーニングに利用することができる。
　すなわち、本実施形態に係る半導体素子の製造方法は、本実施形態に係るドライエッチング方法を用いて半導体素子を製造する半導体素子の製造方法であって、被エッチング部材が、エッチング対象物を有する半導体基板であり、半導体基板からエッチング対象物の少なくとも一部を上記本実施形態に係るドライエッチング方法により除去する処理工程を備える。
　例えば、本実施形態に係るドライエッチング方法は、半導体素子の半導体基板上への銅配線の形成や、過剰な銅膜を除去するためのエッチバックに対して使用することができる。従来、銅配線の形成はＣＭＰ（化学的機械研磨）スラリーやウェットエッチング液を用いる湿式プロセスによって行われることが多かったが、湿式プロセスよりもエッチングガスを用いるドライエッチングの方が、微細加工性に優れている。そのため、本実施形態に係るドライエッチング方法は、半導体素子のさらなる微細化や高集積化に対する貢献が期待できる。
　また、本実施形態に係るドライエッチング方法を用いて半導体素子を製造するに際して、後述する非エッチング対象物自身を半導体素子の構造体又はレジストとして利用する場合は、非エッチング対象物として、ハロゲンフッ化物と実質的に反応しない材料又はハロゲンフッ化物との反応が極めて遅い材料が用いられる。このような非エッチング対象物の具体例としては、酸化ケイ素（例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ2））、フォトレジスト、アモルファスカーボンから選ばれる少なくとも一種の材料を使用できる。
　また、本実施形態に係るドライエッチング方法は、前述したように、クリーニングにも利用することができる。すなわち、本実施形態に係るクリーニング方法は、本実施形態に係るドライエッチング方法を用いて半導体素子の製造装置のチャンバーの内面をクリーニングするクリーニング方法であって、被エッチング部材がチャンバーである。チャンバーは、その内面に、半導体素子の製造装置の稼働に伴って付着した付着物を有しており、この付着物がエッチング対象物である。そして、本実施形態に係るクリーニング方法は、チャンバーの内面から付着物を上記本実施形態に係るドライエッチング方法により除去するクリーニング工程を備える。
　例えば、銅を含有するエッチング対象物からなる膜を半導体基板上に形成する工程や、銅を含有するエッチング対象物からなり且つ半導体基板上に形成された膜をエッチングする工程を、銅を含有しない材料で内面が構成されているチャンバー内で行った後に、チャンバーの内面に付着した銅を含有する付着物を、本実施形態に係るドライエッチング方法によって除去してクリーニングすることができる。
　以下、本実施形態に係るドライエッチング方法、半導体素子の製造方法、及びクリーニング方法について、さらに詳細に説明する。
〔ハロゲンフッ化物〕
　ハロゲンフッ化物の種類は、臭素又はヨウ素とフッ素との化合物であれば特に限定されるものではないが、一フッ化臭素（ＢｒＦ）、三フッ化臭素（ＢｒＦ3）、五フッ化臭素（ＢｒＦ5）、一フッ化ヨウ素（ＩＦ）、三フッ化ヨウ素（ＩＦ3）、五フッ化ヨウ素（ＩＦ5）、及び七フッ化ヨウ素（ＩＦ7）から選ばれる少なくとも一種が好ましい。これらのハロゲンフッ化物の中でも、安定性及び気化の容易さの観点から、三フッ化臭素、五フッ化臭素、五フッ化ヨウ素、及び七フッ化ヨウ素から選ばれる少なくとも一種がより好ましく、五フッ化臭素及び七フッ化ヨウ素から選ばれる少なくとも一種がさらに好ましい。
〔エッチングガス〕
　エッチングガスは、ハロゲンフッ化物を含有するガスである。エッチングガスは、ハロゲンフッ化物のガスのみからなるガスであってもよいし、ハロゲンフッ化物と他種のガスを含有する混合ガスであってもよい。エッチングガスがハロゲンフッ化物と他種のガスを含有する混合ガスである場合には、エッチングガス中に含有されるハロゲンフッ化物の含有量は、十分なエッチング速度でエッチング対象物をエッチングするためには、１体積％以上であることが好ましく、５体積％以上であることがより好ましく、１０体積％以上であることがさらに好ましい。また、エッチングガス中に含有されるハロゲンフッ化物の含有量は、エッチングの安定性や排ガス処理の容易性の観点から、９０体積％以下であることが好ましく、６０体積％以下であることがより好ましく、４０体積％以下であることがさらに好ましい。
　エッチングガスがハロゲンフッ化物と他種のガスを含有する混合ガスである場合、他種のガスとして不活性ガスを用いることが好ましい。すなわち、エッチングガスは、ハロゲンフッ化物と不活性ガスを含有する混合ガスであってもよい。不活性ガスとしては、窒素ガス（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、及びキセノン（Ｘｅ）から選ばれる少なくとも一種を用いることができる。エッチングガス中に含有される不活性ガスの含有量は、特に限定されるものではないが、０体積％超過９９体積％以下とすることができ、エッチングガスの取り扱いの容易性の観点から、６０体積％以上９７体積％以下がより好ましい。
　エッチングガス中に含有される酸素ガス（Ｏ2）の含有量は、１体積％以下であることが好ましく、１０００体積ｐｐｍ未満であることがより好ましく、３００体積ｐｐｍ未満であることがさらに好ましい。酸素ガスの含有量が１体積％以下であれば、銅の表面に酸化銅膜が形成されにくいため、銅のエッチング速度が高くなりやすい。また、酸化銅膜から内部に酸素原子が拡散することによりエッチング残渣が発生したり配線抵抗が増大したりする問題が生じにくい。
〔ドライエッチング工程の圧力条件〕
　本実施形態に係るドライエッチング方法におけるドライエッチング工程の圧力条件は、ハロゲンフッ化物がエッチング時の温度及び圧力において気体状で存在することができるならば特に限定されるものではないが、５０Ｐａ以上８０ｋＰａ以下とすることが好ましく、２００Ｐａ以上７０ｋＰａ以下とすることがより好ましく、５００Ｐａ以上６０ｋＰａ以下とすることがさらに好ましい。
　例えば、チャンバー内に被エッチング部材を配し、チャンバーにエッチングガスを流通させながらエッチングを行うことができるが、エッチングガスの流通時のチャンバー内の圧力は１０Ｐａ以上１００ｋＰａ以下とすることができる。エッチングガスの流量は、チャンバーの大きさやチャンバー内を減圧する排気設備の能力に応じて、チャンバー内の圧力が一定に保たれるように適宜設定すればよい。
〔ドライエッチング工程の温度条件〕
　本実施形態に係るドライエッチング方法におけるドライエッチング工程の温度条件は、１４０℃以上３００℃以下とする必要がある。ここで、温度条件の温度とは、被エッチング部材の温度であるが、エッチング装置のチャンバー内に設置された、被エッチング部材を支持するステージの温度を使用することもできる。
　ドライエッチング工程の温度条件が１４０℃以上であれば、ハロゲンフッ化物が気体状で存在することができるとともに、銅のエッチング速度がより高くなりやすい。なお、ドライエッチング工程の温度条件は、１６０℃以上とすることが好ましく、２００℃超過とすることがより好ましい。特に２１０℃以上であれば、銅化合物のエッチング速度が高まり、エッチング工程の効率の向上に大きく寄与し易い。
　一方、ドライエッチング工程の温度条件が３００℃以下であれば、過大な時間とエネルギーを要することなくエッチングを行うことができる、エッチング装置や半導体素子の製造装置への負荷が小さい、本来エッチングされるべきではない部分（例えば、後述する非エッチング対象物）がエッチングされることを抑制することができる等の利点がある。なお、ドライエッチング工程の温度条件は、２８０℃以下とすることが好ましく、２６０℃以下とすることがより好ましい。
　ハロゲンフッ化物は、プラズマの非存在下且つ３００℃以下の温度条件下では、酸化ケイ素、フォトレジスト、アモルファスカーボン等の非エッチング対象物とはほとんど反応しない。そのため、被エッチング部材がエッチング対象物と非エッチング対象物の両方を有する場合には、本実施形態に係るドライエッチング方法を用いれば、非エッチング対象物をほとんどエッチングすることなくエッチング対象物を選択的にエッチングすることができる。よって、本実施形態に係るドライエッチング方法は、パターニングされた非エッチング対象物をマスクとして利用して、エッチング対象物を所定の形状へ加工する方法などに利用可能である。
　さらに、エッチング対象物及び非エッチング対象物の温度が３００℃以下であれば、エッチング選択性が高くなりやすい。例えば、非エッチング対象物のエッチング速度に対するエッチング対象物のエッチング速度の比であるエッチング選択比が、５以上となりやすい。エッチング選択比は、１０以上であることがより好ましく、２０以上であることがさらに好ましい。
〔被エッチング部材〕
　本実施形態に係るドライエッチング方法によりエッチングする被エッチング部材は、エッチングガスによるエッチングの対象であるエッチング対象物を有するが、エッチングガスによるエッチングの対象ではない非エッチング対象物は有していてもよいし有していなくてもよい。
　被エッチング部材がエッチング対象物と非エッチング対象物を有する場合は、被エッチング部材は、エッチング対象物で形成されている部分と非エッチング対象物で形成されている部分とを有する部材でもよいし、エッチング対象物と非エッチング対象物の混合物で形成されている部材でもよい。また、被エッチング部材は、エッチング対象物、非エッチング対象物以外のものを有していてもよい。
　また、被エッチング部材の形状は特に限定されるものではなく、例えば、板状、箔状、膜状、粉末状、塊状であってもよい。被エッチング部材の例としては、前述した半導体基板が挙げられる。
〔エッチング対象物〕
　エッチングガスによりエッチングされるエッチング対象物は、銅を含有するが、酸素原子、窒素原子、及びハロゲン原子のうち少なくとも一種の原子と銅とを含有する銅化合物（例えば、銅の酸化物、銅の窒化物、銅の酸窒化物、ハロゲン化銅）、並びに、銅の単体の少なくとも一方を含有していてもよい。詳述すると、エッチング対象物は、例えば、銅の単体からなるものであってもよいし、前記銅化合物からなるものであってもよいし、銅の単体を含有する混合物からなるものであってもよいし、前記銅化合物を含有する混合物からなるものであってもよい。
　エッチング対象物中の銅の含有量は、１モル％以上であることが好ましく、１０モル％以上であることがより好ましく、４０モル％以上であることがさらに好ましい。また、エッチング対象物全体の形状や、エッチング対象物のうち銅単体のみで形成されている部分の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、箔状、膜状、粉末状、塊状であってもよい。
〔非エッチング対象物〕
　被エッチング部材は、前述したように、エッチングガスによるエッチングの対象ではない非エッチング対象物を有していてもよい。非エッチング対象物は、本実施形態に係るエッチング方法ではほとんどエッチングされないので、エッチングガスによるエッチング対象物のエッチングを非エッチング対象物よって抑制することができる。
　よって、本実施形態に係るエッチング方法は、パターニングされた非エッチング対象物をマスクとして利用して、エッチング対象物を所定の形状に加工する（例えば、被エッチング部材が有する膜状のエッチング対象物を所定の膜厚に加工する）などの方法に利用することができるので、半導体素子の製造に対して好適に使用可能である。
　また、非エッチング対象物がほとんどエッチングされないので、半導体素子のうち本来エッチングされるべきでない部分がエッチングされることを非エッチング対象物よって抑制することができ、エッチングにより半導体素子の特性が失われることを防止することができる。
　非エッチング対象物は、ハロゲンフッ化物と実質的に反応しない材料、又は、ハロゲンフッ化物との反応が極めて遅い材料であり、例えば、酸化ケイ素、フォトレジスト、及びアモルファスカーボンから選ばれる少なくとも一種である。
　フォトレジストは、溶解性をはじめとする物性が光や電子線などによって変化する感光性の組成物のことを意味する。例えば、ｇ線用、ｈ線用、ｉ線用、ＫｒＦ用、ＡｒＦ用、Ｆ2用、ＥＵＶ用などのフォトレジストが挙げられる。フォトレジストの組成は、半導体製造工程で一般的に使用されるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、鎖状オレフィン、環状オレフィン、スチレン、ビニルフェノール、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリレート、エポキシ、メラミン、及びグリコールから選ばれる少なくとも一種のモノマーから合成されるポリマーを含有する組成物が挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸及びメタクリル酸の一方又は両方を意味し、（メタ）アクリレートはアクリレート及びメタクリレートの一方又は両方を意味する。
　次に、図１を参照しながら、本実施形態に係るドライエッチング方法を実施可能なエッチング装置の構成の一例と、該エッチング装置を用いた銅のドライエッチング方法の一例を説明する。図１のエッチング装置は、プラズマを用いないプラズマレスエッチング装置である。まず、図１のエッチング装置について説明する。
　図１のエッチング装置は、内部でエッチングが行われるチャンバー１０と、エッチングする被エッチング部材１２をチャンバー１０の内部に支持するステージ１１と、被エッチング部材１２の温度を測定する温度計１４と、チャンバー１０の内部のガスを排出するための排気用配管１３と、排気用配管１３に設けられチャンバー１０の内部を減圧する真空ポンプ１５と、チャンバー１０の内部の圧力を測定する圧力計１６と、を備えている。
　また、図１のエッチング装置は、チャンバー１０の内部にエッチングガスを供給するエッチングガス供給部を備えている。このエッチングガス供給部は、ハロゲンフッ化物のガスを供給するハロゲンフッ化物ガス供給部１と、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部２と、ハロゲンフッ化物ガス供給部１とチャンバー１０を接続するハロゲンフッ化物ガス供給用配管５と、ハロゲンフッ化物ガス供給用配管５の中間部に不活性ガス供給部２を接続する不活性ガス供給用配管６と、を有している。
　さらに、ハロゲンフッ化物ガス供給用配管５には、ハロゲンフッ化物ガスの圧力を測定する圧力計７と、ハロゲンフッ化物ガスの流量を制御するハロゲンフッ化物ガス流量制御装置３と、が設けられている。さらに、不活性ガス供給用配管６には、不活性ガスの圧力を制御する不活性ガス圧力制御装置８と、不活性ガスの流量を制御する不活性ガス流量制御装置４と、が設けられている。
　そして、エッチングガスとしてハロゲンフッ化物ガスをチャンバー１０に供給する場合には、ハロゲンフッ化物ガス供給部１からハロゲンフッ化物ガス供給用配管５にハロゲンフッ化物ガスを送り出すことにより、ハロゲンフッ化物ガス供給用配管５を介してハロゲンフッ化物ガスがチャンバー１０に供給されるようになっている。
　また、エッチングガスとしてハロゲンフッ化物ガスと不活性ガスの混合ガスを供給する場合には、ハロゲンフッ化物ガス供給部１からハロゲンフッ化物ガス供給用配管５にハロゲンフッ化物ガスを送り出すとともに、不活性ガス供給部２からハロゲンフッ化物ガス供給用配管５に不活性ガス供給用配管６を介して不活性ガスを送り出す。これにより、ハロゲンフッ化物ガス供給用配管５の中間部においてハロゲンフッ化物ガスと不活性ガスが混合されて混合ガスとなり、この混合ガスがハロゲンフッ化物ガス供給用配管５を介してチャンバー１０に供給されるようになっている。
　なお、ハロゲンフッ化物ガス供給部１及び不活性ガス供給部２の構成は特に限定されるものではなく、例えば、ボンベやシリンダーなどであってもよい。また、ハロゲンフッ化物ガス流量制御装置３及び不活性ガス流量制御装置４としては、例えば、マスフローコントローラーやフローメーターなどが利用できる。
　エッチングガスをチャンバー１０へ供給する際には、エッチングガスの供給圧力（すなわち、図１における圧力計７の値）を所定値に保持しつつ供給することが好ましい。すなわち、エッチングガスの供給圧力は、１ｋＰａ以上１．０ＭＰａ以下であることが好ましく、１０ｋＰａ以上０．５ＭＰａ以下であることがより好ましく、３０ｋＰａ以上０．３ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。エッチングガスの供給圧力が上記範囲内であれば、チャンバー１０へのエッチングガスの供給が円滑に行われるとともに、図１のエッチング装置が有する部品（例えば、前記各種装置や前記配管）に対する負荷が小さい。
　また、チャンバー１０内に供給されたエッチングガスの圧力は、被エッチング部材１２の表面を均一にエッチングするという観点から、５０Ｐａ以上８０ｋＰａ以下であることが好ましく、５００Ｐａ以上６０ｋＰａ以下であることがより好ましい。チャンバー１０内のエッチングガスの圧力が上記範囲内であれば、十分なエッチング速度が得られるとともに、非エッチング対象物とのエッチング速度比、すなわちエッチング選択比が高くなりやすい。
　エッチングガスを供給する以前のチャンバー１０内の圧力は、エッチングガスの供給圧力以下、又は、エッチングガスの供給圧力よりも低圧であれば特に限定されるものではないが、例えば、１Ｐａ以上１０ｋＰａ未満であることが好ましく、１０Ｐａ以上５ｋＰａ以下であることがより好ましい。
　エッチングガスの供給圧力と、エッチングガスを供給する以前のチャンバー１０内の圧力との差圧は、１．０ＭＰａ以下であることが好ましく、０．５ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．３ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。差圧が上記範囲内であれば、チャンバー１０へのエッチングガスの供給が円滑に行われやすい。
　エッチングガスをチャンバー１０へ供給する際には、エッチングガスの温度を所定値に保持しつつ供給することが好ましい。すなわち、エッチングガスの供給温度は、１０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。
　エッチングを行う際の被エッチング部材１２の温度は、１４０℃以上３００℃以下とする。この温度範囲内であれば、被エッチング部材１２が有するエッチング対象物のエッチングが円滑に進行するとともに、エッチング装置に対する負荷が小さく、エッチング装置の寿命が長くなりやすい。
　エッチングの処理時間（以下、「エッチング時間」と記すこともある）は、被エッチング部材１２が有するエッチング対象物をどの程度エッチングしたいかによって任意に設定できるが、半導体素子製造プロセスの生産効率を考慮すると、３０分以内であることが好ましく、２０分以内であることがより好ましく、１０分以内であることがさらに好ましい。なお、エッチングの処理時間とは、チャンバー１０の内部にエッチングガスを導入してから、エッチングを終えるためにチャンバー１０の内部のエッチングガスを排気するまでの時間を指す。
　本実施形態に係るドライエッチング方法は、図１のエッチング装置のような、半導体素子製造工程に使用される一般的なプラズマレスエッチング装置を用いて行うことができ、使用可能なエッチング装置の構成は特に限定されない。
　例えば、ハロゲンフッ化物ガス供給用配管５と被エッチング部材１２との位置関係は、エッチングガスを被エッチング部材１２に接触させることができるならば、特に限定されない。また、チャンバー１０の温度調節機構の構成についても、被エッチング部材１２の温度を任意の温度に調節できればよいので、ステージ１１上に温度調節機構を直接備える構成でもよいし、外付けの温度調節器でチャンバー１０の外側からチャンバー１０に加温又は冷却を行ってもよい。
　また、図１のエッチング装置の材質は、使用するハロゲンフッ化物に対する耐腐食性を有し、且つ、所定の圧力に減圧できるものであれば特に限定されない。例えば、エッチングガスに接触する部分には、ニッケル、ニッケル基合金、アルミニウム、ステンレス鋼、白金等の金属や、アルミナ等のセラミックや、フッ素樹脂等を使用することができる。ニッケル基合金の具体例としては、インコネル（登録商標）、ハステロイ（登録商標）、モネル（登録商標）等が挙げられる。また、フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テフロン（登録商標）、バイトン（登録商標）、カルレッツ（登録商標）等が挙げられる。
　以下に実施例及び比較例を示して、本発明をより詳細に説明する。なお、以下の実施例及び比較例で使用する五フッ化臭素及び七フッ化ヨウ素の純度は、Ｔｈｅｒｍｏ　Ｆｉｓｈｅｒ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製のフーリエ変換赤外分光光度計Ｎｉｃｏｌｅｔ　ｉＳ５、株式会社日立ハイテクサイエンス製のダブルビーム分光光度計Ｕ－２９００、及び株式会社島津製作所製のガスクロマトグラフＧＣ－２０１４により分析し、いずれも純度が９９質量％以上であることを確認した。
（実施例１）
　図１のエッチング装置と略同様の構成を有するエッチング装置を用いて、被エッチング部材のエッチング（プラズマレスエッチング）を行った。実施例１において用いた試験片（被エッチング部材）について、図２を参照しながら説明する。
　一辺２インチの正方形状のシリコン基板２１上に膜厚１００ｎｍのチタン（Ｔｉ）膜２２を成膜し、そのチタン膜２２上に膜厚６００ｎｍの銅膜２３を成膜したもの（ケイ・エス・ティ・ワールド株式会社製）を用意し、その銅膜２３上に、寸法１インチ×２インチの長方形状の二酸化ケイ素基板２４を、グリース（ダイキン工業株式会社製のデムナムグリースＬ－２００）を用いて接着し、これを試験片とした。二酸化ケイ素基板２４は、図２に示すように、銅膜２３の略半分の部分を覆うように接着した。
　この試験片をエッチング装置のチャンバーの内部のステージ上に載置し、ステージの温度を１６０℃に昇温した。次に、流量５０ｍＬ／ｍｉｎの五フッ化臭素ガスと流量４５０ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合して混合ガスとし、この混合ガスをエッチングガスとした。そして、このエッチングガスをチャンバーの内部に流量５００ｍＬ／ｍｉｎで供給し、１０分間流通させてエッチングを行った。これにより、銅膜２３のうち二酸化ケイ素基板２４に覆われていない露出部分がエッチングされた。エッチングガスの流通時のチャンバーの内部の圧力は１０ｋＰａ、五フッ化臭素ガスの分圧は１ｋＰａとした。エッチングガスの流通が終了したらステージの加熱を終え、チャンバーの内部をアルゴンで置換した。
　なお、エッチングガス中に含有される酸素ガスの含有量をガスクロマトグラフィーにより測定したところ、１００体積ｐｐｍ未満であった。測定条件は以下のとおりである。
　　　測定機器　：株式会社島津製作所製ＧＣ－２０１４
　　　ＧＣカラム　　　　　：Ｓｈｉｎｃａｒｂｏｎ　ＳＴ　６ｍ
　　　キャリアガス　　　　：Ｈｅ（２０ｍＬ／ｍｉｎ）
　　　ＧＣサンプルループ　：５ｍＬ
　　　インジェクション温度：１５０℃
　　　カラム温度　　　　　：５０℃
　　　検出器　　　　　　　：熱伝導度型検出器（ＴＣＤ）
　　　検出温度　　　　　　：２００℃
　　　カレント電流　　　　：１８０ｍＡ
　エッチングが終了したらチャンバーを開放して試験片を取り出し、取り出した試験片から二酸化ケイ素基板２４を取り外して、接着面をエタノールで洗浄してグリースを除去した。そして、株式会社キーエンス製の原子間力顕微鏡ＶＮ－８０１０を用いて、二酸化ケイ素基板２４に覆われていてエッチングされていない銅膜２３のカバー面２３ａと、二酸化ケイ素基板２４に覆われておらずエッチングされた銅膜２３のエッチング面２３ｂとの段差の大きさを測定した。測定された段差の大きさ（ｎｍ）をエッチング時間（ｍｉｎ）で除することにより、銅のエッチング速度（ｎｍ／ｍｉｎ）を算出した。結果を表１に示す。
　なお、原子間力顕微鏡による段差の大きさの測定条件は、以下のとおりである。
　　　測定圧力：大気圧（１０１．３ｋＰａ）
　　　測定温度：２８℃
　　　測定雰囲気：大気中
　　　走査範囲：幅８０．０μｍ、高さ２０．０μｍ、角度０°
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例２～１０）
　条件を表１に示す通りとした点以外は、実施例１と同様にして試験片のエッチングを行い、銅のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
（実施例１１）
　一辺２インチの正方形状のシリコン基板上に、膜厚２０００ｎｍの酸化ケイ素膜を成膜したもの（ケイ・エス・ティワールド株式会社製）を用意し、その酸化ケイ素膜上に、寸法１インチ×２インチの長方形状の二酸化ケイ素基板を、グリース（ダイキン工業株式会社製のデムナムグリースＬ－２００）を用いて接着し、酸化ケイ素膜の略半分を覆うようにして試験片とした。さらに、実施例１と同様の銅膜を有する試験片を準備した。そして、これら２種の試験片をエッチング装置のチャンバーの内部のステージ上に載置し、実施例１と同様の条件で、２種の試験片のエッチングを同時に行い、銅及び酸化ケイ素のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
（実施例１２）
　実施例１１における膜厚２０００ｎｍの酸化ケイ素膜を、膜厚３００ｎｍのフォトレジスト硬化物膜に置き換えた点以外は、実施例１１と同様にして試験片のエッチングを行い、銅及びフォトレジスト硬化物のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。なお、銅膜２３上に成膜したフォトレジスト硬化物膜は、東京応化工業株式会社製のフォトレジストＴＳＣＲ（登録商標）を銅膜２３上に塗布し、露光し硬化させて形成したものである。
（実施例１３）
　実施例１１における膜厚２０００ｎｍの酸化ケイ素膜を、膜厚５００ｎｍのアモルファスカーボン膜に置き換えた点以外は、実施例１１と同様にして試験片のエッチングを行い、銅及びアモルファスカーボンのエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
（実施例１４）
　チタン膜２２上に銅膜２３代えて膜厚５０ｎｍの酸化銅膜を成膜する点以外は、実施例１と同様にして試験片のエッチングを行い、酸化銅のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。なお、実施例１４における酸化銅は、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ2Ｏ）である。
（実施例１５）
　チタン膜２２上に銅膜２３代えて膜厚５０ｎｍの酸化銅膜を成膜する点以外は、実施例１と同様にして試験片のエッチングを行い、酸化銅のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。なお、実施例１５における酸化銅は、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）である。
（実施例１６）
　チタン膜２２上に銅膜２３代えて膜厚１００ｎｍの窒化銅（Ｃｕ3Ｎ）膜を成膜する点以外は、実施例１と同様にして試験片のエッチングを行い、窒化銅のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
（実施例１７）
　流量５０ｍＬ／ｍｉｎの五フッ化臭素ガスと流量４４５ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンと流量５ｍＬ／ｍｉｎの酸素ガスとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、実施例１と同様にして試験片のエッチングを行い、銅のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
（比較例１）
　ステージの温度を１３０℃とした点以外は、実施例１と同様にして試験片のエッチングを行い、銅のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
（比較例２）
　五フッ化臭素ガスの代わりにフッ素ガス（Ｆ2ガス）を用い、流量５０ｍＬ／ｍｉｎのフッ素ガスと流量４５０ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、実施例１と同様にして試験片のエッチングを行い、銅のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
（比較例３）
　エッチングガスのプラズマをチャンバー内で発生させ、エッチングガスのプラズマによりチャンバー内でエッチングを行う通常のプラズマエッチングを行う点と、エッチングの条件を下記のとおりにする点以外は、実施例１と同様にして試験片のエッチングを行った。
　試験片として、膜厚１００ｎｍの銅膜が成膜された基板（ケイ・エス・ティワールド株式会社製）、膜厚２０００ｎｍの酸化ケイ素膜が成膜された基板（ケイ・エス・ティワールド株式会社製）、フォトレジスト（東京応化工業株式会社製のＴＳＣＲ（登録商標））を塗布し露光し硬化させてなる膜厚３００ｎｍのフォトレジスト硬化物膜を有する基板、及び、膜厚５００ｎｍのアモルファスカーボン膜が成膜された基板（ケイ・エス・ティワールド株式会社製）を用意した。そして、これら４種の試験片をエッチング装置のチャンバーの内部のステージ上に載置し、４種の試験片のエッチングを同時に行い、４種の膜のエッチング速度を測定した。結果を表１に示す。
　エッチングの条件は、下記のとおりである。エッチング装置として、サムコ株式会社製の平行平板型プラズマＣＶＤ装置ＲＩＥ－８００ｉＰＣを用い、ソースパワーは５００Ｗ、バイアスパワーは１００Ｗとした。エッチングガスとして、流量５ｍＬ／ｍｉｎの五フッ化臭素ガスと流量４５ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスを用いた。エッチング時間は３０秒、ステージの温度は３０℃、チャンバー内の圧力は３Ｐａとした。
（比較例４）
　ハロゲンフッ化物を七フッ化ヨウ素とし、流量５ｍＬ／ｍｉｎの七フッ化ヨウ素ガスと流量４５ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、比較例４と同様にして試験片のエッチングを行い、４種の膜のエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
（実施例２１）
　フッ化銅（ＩＩ）の粉末（関東化学株式会社製、平均粒径０．３μｍ、純度９９．５％）をエッチング対象物とした点以外は、実施例１と同様にしてエッチングを行った。エッチングガスの流通が終了したら、チャンバーの内部をアルゴンで置換してエッチング対象物を取り出し、エッチング対象物の質量を測定した。
　そして、エッチングによって減少したエッチング対象物の質量を、エッチング前のエッチング対象物の質量で除することにより、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
　なお、フッ化銅（ＩＩ）の粉末などの粉末の平均粒径は、体積基準の平均粒径であり、株式会社堀場製作所製のレーザ回折／散乱式粒子径分布測定装置Ｐａｒｔｉｃａ　ＬＡ－９６０を用いて測定したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
（実施例２２）
　ハロゲンフッ化物を七フッ化ヨウ素とし、流量５０ｍＬ／ｍｉｎの七フッ化ヨウ素ガスと流量４５０ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、実施例２１と同様にしてエッチングを行い、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
（比較例１１）
　五フッ化臭素ガスの代わりにフッ素ガスを用い、流量５０ｍＬ／ｍｉｎのフッ素ガスと流量４５０ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、実施例２１と同様にしてエッチングを行い、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
（実施例２３）
　フッ化銅（ＩＩ）の粉末に代えて臭化銅（Ｉ）の粉末（ナカライテスク株式会社製、平均粒径０．５μｍ、純度９７．５％）をエッチング対象として用いた点以外は、実施例２１と同様にしてエッチングを行い、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
（実施例２４）
　ハロゲンフッ化物を七フッ化ヨウ素とし、流量５０ｍＬ／ｍｉｎの七フッ化ヨウ素ガスと流量４５０ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、実施例２３と同様にしてエッチングを行い、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
（比較例１２）
　五フッ化臭素ガスの代わりにフッ素ガスを用い、流量５０ｍＬ／ｍｉｎのフッ素ガスと流量４５０ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、実施例２３と同様にしてエッチングを行い、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
（実施例２５）
　フッ化銅（ＩＩ）の粉末に代えてヨウ化銅（Ｉ）の粉末（ナカライテスク株式会社製、平均粒径０．７μｍ、純度９９．５％）をエッチング対象として用いた点以外は、実施例２１と同様にしてエッチングを行い、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
（実施例２６）
　ハロゲンフッ化物を七フッ化ヨウ素とし、流量５０ｍＬ／ｍｉｎの七フッ化ヨウ素ガスと流量４５０ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、実施例２５と同様にしてエッチングを行い、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
（比較例１３）
　五フッ化臭素ガスの代わりにフッ素ガスを用い、流量５０ｍＬ／ｍｉｎのフッ素ガスと流量４５０ｍＬ／ｍｉｎのアルゴンとを混合した混合ガスをエッチングガスとした点以外は、実施例２５と同様にしてエッチングを行い、エッチング対象物の質量減少率を算出した。結果を表２に示す。
　実施例１、２、３の結果から、ステージの温度が高いほど銅のエッチング速度が高いことが分かる。
　実施例２、４、５の結果から、エッチングガス中のハロゲンフッ化物の割合が多いほど銅のエッチング速度が高いことが分かる。
　実施例２、６、７の結果から、チャンバーの内部の圧力が高いほど銅のエッチング速度が高いことが分かる。この理由は、チャンバーの内部のハロゲンフッ化物ガスの分圧が高まることにより、銅の表面とハロゲンフッ化物との接触頻度が増加し、銅がエッチング生成物（銅がエッチングされた結果生成する反応生成物）へ変換される速度が向上したためだと考えられる。
　実施例８、９の結果から、不活性ガスとして窒素ガスやヘリウムを用いても、銅のエッチングは問題なく進行することが分かる。
　実施例１０の結果から、七フッ化ヨウ素をエッチングガスとして用いた場合でも、銅のエッチングが問題なく進行することが分かる。
　実施例１１、１２、１３の結果から、銅と非エッチング対象物が同一チャンバー内に存在する条件では、銅のエッチングが選択的に進行することが分かる。この結果から、本発明に係るドライエッチング方法を用いることにより、非エッチング対象物に比べ銅を選択的にエッチングできることが分かる。
　実施例１４、１５，１６の結果から、酸化銅や窒化銅のエッチングが可能であることが分かる。また、この結果から、本発明に係るドライエッチング方法は、銅表面の自然酸化膜や窒化膜の除去にも適用可能であることが分かる。
　実施例１７の結果から、エッチングガス中に酸素ガスが含有されていると、銅のエッチング速度が若干低下することが分かる。
　比較例１の結果から、ステージの温度が本発明の範囲外である場合には、銅のエッチングが進行しにくいことが分かる。
　比較例２の結果から、エッチングガスにフッ素ガスを用いた場合には、銅のエッチングが進行しにくいことが分かる。
　比較例３、４の結果から、プラズマエッチングでは、銅のエッチングは進行するものの、同時に非エッチング対象物のエッチングも進行することが分かる。
　実施例２１～２６の結果から、本発明に係るドライエッチング方法により、ハロゲン化銅（フッ化銅、臭化銅、ヨウ化銅）のエッチングが問題なく進行することが分かる。
　一方、比較例１１、１２、１３の結果から、エッチングガスにフッ素ガスを用いた場合には、ハロゲン化銅のエッチングは進行しにくいことが分かる。
　　　１・・・ハロゲンフッ化物ガス供給部
　　　２・・・不活性ガス供給部
　　　３・・・ハロゲンフッ化物ガス流量制御装置
　　　４・・・不活性ガス流量制御装置
　　　５・・・ハロゲンフッ化物ガス供給用配管
　　　６・・・不活性ガス供給用配管
　　　７、１６・・・圧力計
　　　８・・・不活性ガス圧力制御装置
　　１０・・・チャンバー
　　１１・・・ステージ
　　１２・・・被エッチング部材
　　１３・・・排気用配管
　　１４・・・温度計
　　１５・・・真空ポンプ
　　２１・・・シリコン基板
　　２２・・・チタン膜
　　２３・・・銅膜
　　２４・・・二酸化ケイ素基板

Claims (15)

  1. 　臭素又はヨウ素とフッ素との化合物であるハロゲンフッ化物を含有するエッチングガスを、前記エッチングガスによるエッチングの対象であるエッチング対象物を有する被エッチング部材に接触させ、プラズマを用いずに前記エッチング対象物をエッチングするドライエッチング工程を備え、
    　前記エッチング対象物が銅を含有し、
    　前記ドライエッチング工程を１４０℃以上３００℃以下の温度条件で行うドライエッチング方法。
  2. 　前記エッチングガスが、前記ハロゲンフッ化物のガスのみからなるガス、又は、前記ハロゲンフッ化物と不活性ガスを含有する混合ガスである請求項１に記載のドライエッチング方法。
  3. 　前記不活性ガスが、窒素ガス、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、及びキセノンから選ばれる少なくとも一種である請求項２に記載のドライエッチング方法。
  4. 　前記エッチングガス中に含有される前記ハロゲンフッ化物の含有量が１体積％以上９０体積％以下である請求項１～３のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
  5. 　前記ハロゲンフッ化物が、五フッ化臭素及び七フッ化ヨウ素の少なくとも一方である請求項１～４のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
  6. 　前記エッチングガス中に含有される酸素ガスの含有量が１体積％以下である請求項１～５のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
  7. 　前記ドライエッチング工程を５０Ｐａ以上８０ｋＰａ以下の圧力条件で行う請求項１～６のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
  8. 　前記エッチング対象物は、酸素原子、窒素原子、及びハロゲン原子のうち少なくとも一種の原子と銅とを含有する銅化合物、並びに、銅の単体の少なくとも一方を含有する請求項１～７のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
  9. 　前記ドライエッチング工程を２１０℃以上２８０℃以下の温度条件で行う請求項１～８のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
  10. 　前記被エッチング部材は、前記エッチングガスによるエッチングの対象ではない非エッチング対象物と、前記エッチング対象物とを有し、
    　前記非エッチング対象物に比べ前記エッチング対象物を選択的にエッチングする請求項１～９のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。
  11. 　前記非エッチング対象物は、酸化ケイ素、フォトレジスト、及びアモルファスカーボンから選ばれる少なくとも一種である請求項１０に記載のドライエッチング方法。
  12. 　前記非エッチング対象物のエッチング速度に対する前記エッチング対象物のエッチング速度の比であるエッチング選択比が５以上である請求項１０又は請求項１１に記載のドライエッチング方法。
  13. 　請求項１～１２のいずれか一項に記載のドライエッチング方法を用いて半導体素子を製造する半導体素子の製造方法であって、
    　前記被エッチング部材が、前記エッチング対象物を有する半導体基板であり、
    　前記半導体基板から前記エッチング対象物の少なくとも一部を前記ドライエッチング方法により除去する処理工程を備える半導体素子の製造方法。
  14. 　前記処理工程によって前記半導体基板上に銅配線を形成する請求項１３に記載の半導体素子の製造方法。
  15. 　請求項１～１２のいずれか一項に記載のドライエッチング方法を用いて、半導体素子の製造装置のチャンバーの内面をクリーニングするクリーニング方法であって、
    　前記被エッチング部材が前記チャンバーであり、前記チャンバーは、その内面に、前記半導体素子の製造装置の稼働に伴って付着した付着物を有しており、前記付着物が前記エッチング対象物であり、
    　前記チャンバーの内面から前記付着物を前記ドライエッチング方法により除去するクリーニング工程を備えるクリーニング方法。
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