干蝕刻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用含有特定的氟化合物的蝕刻氣體對含有硅氧化膜層和硅氮化膜 層的多層層疊膜進(jìn)行蝕刻的蝕刻方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 半導(dǎo)體的制造工序中，有使用蝕刻氣體，將抗蝕劑、有機(jī)膜作為掩模，對具有硅氧 化膜和硅氮化膜的層疊膜進(jìn)行蝕刻的工序。
[0003] 作為以往的蝕刻方法，例如專利文獻(xiàn)1中提出了使用碳原子數(shù)為3~5的氟代 烴化合物作為蝕刻氣體，對于含有至少一層的硅氧化膜層和至少一層的硅氮化膜層的 層疊膜進(jìn)行兩者同時蝕刻的方法。該文獻(xiàn)的實施例中，使用作為碳原子數(shù)為5的環(huán)狀 化合物的1，3, 3, 4, 4, 5, 5-七氟環(huán)戊烯（式：C5HF7)、作為碳原子數(shù)為5的鏈狀化合物的 1，1，1，3, 4, 4, 5, 5, 5-九氟-2-戊?。ㄊ剑篊5HF9)，對由一層娃氧化膜和一層娃氮化膜形成的 層疊膜進(jìn)行蝕刻，顯示兩層膜相對于抗蝕劑的選擇性升高，并且接觸孔的圖案形狀變得良 好。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008-300616號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明要解決的問題 基于上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用專利文獻(xiàn)1的實施例中使用的不飽和氟代烴 化合物C5HF7，隔著由有機(jī)膜形成的掩模，對于硅氧化膜層和硅氮化膜層交替層疊的四層層 疊膜進(jìn)行蝕刻，結(jié)果相對于掩模的多層層疊膜的選擇性低，另外，接觸孔有被堆積膜堵塞的 情況。
[0006] 本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)而提出的，其課題在于，提供即使是四層以上的多層 層疊膜，接觸孔也不會被堆積膜堵塞，得到相對于掩模的高的選擇性和良好的圖案形狀的 蝕刻方法。
[0007] 用于解決問題的方案 本發(fā)明人為了解決上述問題而進(jìn)行了深入研宄。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，若作為蝕刻氣體使用不具 有不飽和鍵的碳原子數(shù)為4的氟代烴化合物的氣體，則即使是4層以上的多層層疊膜，接觸 孔也不會被堆積膜堵塞，得到相對于掩模的高的選擇性和良好的圖案形狀，從而完成了本 發(fā)明。
[0008] 如此根據(jù)本發(fā)明，提供下述（1)~（5)的蝕刻方法。
[0009] (1)蝕刻方法，其特征在于，其是使用蝕刻氣體，對于含有至少一層的硅氧化膜層 和至少一層的硅氮化膜層的多層層疊膜兩者同時進(jìn)行蝕刻的方法，前述蝕刻氣體含有式 (1) :CxHyFz(式中，x為4、y為4以上的整數(shù)、z為正整數(shù)、y+z為10)所示的鏈狀飽和氟代 烴化合物。
[0010] ⑵根據(jù)⑴所述的蝕刻方法，其特征在于，前述蝕刻氣體還含有氧氣。
[0011] (3)根據(jù)（2)所述的蝕刻方法，其特征在于，前述蝕刻氣體還含有選自氦、氬、氖、 氣和氣中的0族氣體一種以上。
[0012] (4)根據(jù)（1)所述的蝕刻方法，其特征在于，對于前述多層層疊膜，將設(shè)置于其上 部的有機(jī)膜作為掩模進(jìn)行蝕刻。
[0013] (5)根據(jù)（1)所述的蝕刻方法，其特征在于，前述鏈狀飽和氟代烴化合物為選自 2-氟-正丁烷（式：C4H9F)、2, 2-二氟-正丁烷（式：C4H8F2)、1，1，1，3, 3,-五氟-正丁烷 (式：C4H5F5)和1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁烷（式：C4H4F6)中的化合物。
[0014] 發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明，于多層層疊膜形成長寬比高的接觸孔（以下有時僅稱為"孔"）的情況下， 孔不會被堆積膜堵塞，可以以相對于掩模的高選擇性形成具有側(cè)壁形狀良好的矩形的孔形 狀（側(cè)壁沒有異常的突起部位等，側(cè)壁光滑的孔形狀），即，可以進(jìn)行圖案形狀良好的蝕刻。
【具體實施方式】
[0015] 以下對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016] 本發(fā)明的蝕刻方法的特征在于，其是使用蝕刻氣體，對于含有至少一層的硅氧化 膜層和至少一層的硅氮化膜層的多層層疊膜兩者同時進(jìn)行蝕刻的方法，前述蝕刻氣體含有 式（1) :CxHyFz(式中，x為4、y和z表示正整數(shù)、y+z為10,并且y為4以上）所示的鏈狀飽 和氟代烴化合物（以下稱為"氟代烴化合物（1) "）。
[0017] 〈多層層疊膜〉 作為本發(fā)明的蝕刻方法的被處理體的多層層疊膜，含有至少一層的硅氧化膜層和至少 一層的硅氮化膜層。其中，作為多層層疊膜，優(yōu)選硅氧化膜層和硅氮化膜層交替層疊的多層 層疊膜，更優(yōu)選在硅基板上作為蝕刻對象的硅氧化膜層和硅氮化膜層交替層疊四層以上的 多層層疊膜。
[0018] 具體而言，可列舉在硅基板上作為蝕刻對象的硅氧化膜層和硅氮化膜層交替層疊 64層的總計128層的多層層疊膜。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的蝕刻方法，即使被處理體為4層以上的多層層疊膜，接觸孔也不會 被堆積膜堵塞，得到相對于掩模的高的選擇性和良好的圖案形狀。
[0020] 〈蝕刻氣體〉 本發(fā)明中，作為蝕刻氣體使用含有氟代烴化合物（1)的氣體。
[0021] 全部蝕刻氣體中的氟代烴化合物（1)的含量相對于總流量設(shè)定于1~20容量％ 即可。
[0022] 具體而言，可列舉1-氟-正丁烷、2-氟-正丁烷、2-氟-2-甲基丙烷等式：C4H9F 所示的飽和氟代烴； 1，I-二氣-正丁燒、1，2_ 二氣-正丁燒、1，3_ 二氣-正丁燒、1，4_ 二氣-正丁燒、2, 3_二 氣-正丁燒、2, 2_二氣-正丁燒、1，3_二氣_2_甲基丙烷、1，2_二氣_2_甲基丙烷、1，1_二 氟-2-甲基丙烷等式：C4H8F2所示的飽和氟代烴； 1，1，1-二氟-正丁燒、1，1，2-二氟-正丁燒、1，1，3-二氟-正丁燒、1，1，4-二氟-正丁 燒、1，1，1-二氟-2-甲基丙烷、1，1，3-二氟-2-甲基丙烷等式：(]411 7?3所不的飽和氟代徑； 1，1，1，4-四氟-正丁燒、1，2, 3, 4-四氟-正丁燒、1，1，1，2-四氟-正丁燒、1，2, 3, 3-四 氟-正丁燒、2, 2, 3, 3-四氟-正丁燒、1，1，3, 3-四氟-2-甲基丙烷、1，1，3-二氟-2-氟甲基 丙烷、1，1，2, 3-四氟-2-甲基丙烷、1，2, 3-二氟-2-氟甲基丙烷、1，1，1，2-四氟-2-甲基丙 烷等式：C4H6F4所示的飽和氟代烴； 1，1，1，3, 3,-五氟-正丁烷、1，1，1，3, 4,-五氟-正丁烷、1，1，1，4, 4,-五氟-正丁烷 等式：(：4駛5所示的飽和氟代烴；和1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁烷、1，1，1，3, 4, 4-六氟-正丁 燒、1，1，1，3, 3, 3-六氟-2-甲基丙烷等式：04114?6所不的飽和氟代徑；等。
[0023] 它們之中，從更顯著地表現(xiàn)出本發(fā)明效果的觀點考慮，優(yōu)選2-氟-正丁烷（式： C4H9F)、2, 2-二氟-正丁烷（式:C4H8F2)、1，1，1，3, 3,-五氟-正丁烷（式:C4H5F5)、或 1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁燒（式：C4H4F6)。
[0024] 氟代烴化合物（1)可以單獨使用一種或者將兩種以上混合來使用。從更顯著地表 現(xiàn)出本發(fā)明的效果的觀點考慮，優(yōu)選單獨使用一種。
[0025] 氟代烴化合物（1)大部分為公知物質(zhì)，可以通過公知的制造方法制造、獲得。例 如2-氟-正丁烷可以通過J.Org.Chem.，44(22)，3872(1987)中記載的方法制造、獲得， 2, 2-二氟-正丁烷可以通過日本特開平05-221892號公報、日本特開平06-100475號公報 記載的方法等制造、獲得，1，1，1，3, 3-五氟-正丁烷可以通過日本特開平05-171185號公 報、日本特開平08-198783號公報記載的方法等制造、獲得，1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁烷可 以通過日本特開平05-155788號公報、日本特開平08-003081號公報記載的方法等制造、獲 得。
[0026] 另外，本發(fā)明中，作為氟代烴化合物（1)，也可以直接使用市售品或者根據(jù)需要精 制使用。
[0027] 氟代烴化合物（1)優(yōu)選為高純度的。通過使用高純度的氟代烴化合物（1)，可更容 易地得到本發(fā)明效果。
[0028] 若氟代烴化合物（1)的純度過低，則在填充了氣體的容器內(nèi)，有時產(chǎn)生氣體純度 (氟代烴化合物（1)的含量）的不均。具體而言，使用初期階段與剩余量變少了的階段的氣 體純度有大幅不同的情況。
[0029] 這種情況下，進(jìn)行干蝕刻時，使用初期階段與剩余量變少了的階段中，使用各氣體 時的性能產(chǎn)生大的差異，在工廠的生產(chǎn)線中有可能導(dǎo)致成品率的降低。
[0030] 通過提高純度，容器內(nèi)的氣體純度的不均消失，因此在使用初期階段與剩余量變 少了的階段中，使用氣體時的性能的差異消失，在工廠的生產(chǎn)線中成品率提高，能夠不浪費 地使用氣體。
[0031] 氟代烴化合物（1)填充于任意容器、例如與以往的半導(dǎo)體用氣體同樣地填充于料 筒等容器而用于后述的蝕刻。
[0032] 本發(fā)明中使用的蝕刻氣體，優(yōu)選除了前述氟代烴化合物（1)之外還含有氧氣和/ 或氮氣，更優(yōu)選含有氧氣。
[0033] 通過