并用氧氣和/或氮?dú)?，可以防止認(rèn)為由于孔底面的反應(yīng)物的堆積等所導(dǎo)致的 蝕刻的停止（etchingstop)的同時，可確保相對于掩模的高的選擇性。
[0034] 在此，相對于掩模的選擇性高指的是，掩模（不想要進(jìn)行蝕刻的膜）與多層層疊膜 (想要進(jìn)行蝕刻的膜）的蝕刻速度之比，即（（硅氧化膜和硅氮化膜的平均蝕刻速度）/掩模 的蝕刻速度）的值（選擇比）高。
[0035] 硅氧化膜和硅氮化膜的平均蝕刻速度通過下式求出。
[0036] [數(shù)學(xué)式1] (2X(硅氧化膜的蝕刻速度）X(硅氮化膜的蝕刻速度））八（硅氧化膜的蝕刻速度）十 (硅氮化膜的蝕刻速度）） 氧氣和/或氮?dú)獾氖褂帽嚷?，按氧氣?或氮?dú)獾目傆嬇c氟代烴化合物（1)的容量比 ((氧氣和/或氮?dú)獾目側(cè)萘浚?氟代烴化合物（1)的容量）計，優(yōu)選為0.1~50,更優(yōu)選為 0? 5 ~30〇
[0037] 本發(fā)明中，作為蝕刻氣體，優(yōu)選還含有選自氦、氬、氖、氪和氙中的至少一種0族氣 體。它們之中，從獲得的容易程度考慮，優(yōu)選含有氦或氬氣。
[0038] 通過使用0族氣體，可以提高等離子體密度，提高蝕刻速度。
[0039] 0族氣體的使用比率，按0族氣體與氟代烴化合物⑴的容量比（0族氣體的容量 /氟代烴化合物（1)的容量）計，優(yōu)選為〇. 1~100,更優(yōu)選為〇. 5~50。
[0040] 〈蝕刻方法〉 本發(fā)明的蝕刻方法中，"蝕刻"指的是于半導(dǎo)體制造裝置的制造工序等中使用的被處理 體雕刻極其高集成化的微細(xì)圖案的技術(shù)。另外，作為蝕刻的一例，有等離子體蝕刻。在此， "等離子體蝕刻"指的是對蝕刻氣體（反應(yīng)性等離子體氣體）施加高頻電場使其產(chǎn)生輝光放 電，將氣體化合物分離為化學(xué)上活性的離子、自由基，利用其化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行蝕刻。
[0041] 具體而言，首先向設(shè)置了被處理體的處理室內(nèi)導(dǎo)入蝕刻氣體，接著通過等離子體 產(chǎn)生裝置產(chǎn)生等離子體，在等離子體氣氛下進(jìn)行蝕刻。
[0042] 導(dǎo)入了蝕刻氣體的處理室內(nèi)的壓力通常為0.0013~1300Pa，優(yōu)選為0.13~ 13Pa〇
[0043] 氟代徑化合物（1)的導(dǎo)入速度優(yōu)選為1~50sccm，更優(yōu)選為5~20sccm。使用氧 氣和/或氮?dú)獾那闆r下，其導(dǎo)入速度優(yōu)選為0~200sccm，更優(yōu)選為0~80sccm。使用0族 氣體的情況下，其導(dǎo)入速度優(yōu)選為〇~l〇〇〇sccm，更優(yōu)選為0~400sccm。
[0044] 作為等離子體產(chǎn)生裝置，可列舉出螺旋波方式、高頻感應(yīng)方式、平行平板類型、磁 控管方式和微波方式等的裝置。
[0045] 通過等離子體產(chǎn)生裝置，可以對處理室內(nèi)的氟代烴化合物（1)施加高頻電場使其 產(chǎn)生輝光放電，從而產(chǎn)生等離子體。
[0046] 對等離子體密度沒有特別限定。從更良好地表現(xiàn)出本發(fā)明效果的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選 的是，在等離子體密度優(yōu)選為10ncnT3以上、更優(yōu)選為10 12~10 13cnT3的高密度等離子體氣 氛下進(jìn)行蝕刻。
[0047] 對蝕刻時的被處理基板的到達(dá)溫度沒有特別限定，但是優(yōu)選為0~300°C，更優(yōu)選 為0~100°C，進(jìn)一步優(yōu)選為0~80°C的范圍?；宓臏囟瓤梢酝ㄟ^冷卻等控制或者不控 制。
[0048] 本發(fā)明中，通常對于多層層疊膜，在其上部設(shè)置形成了圖案的掩模來進(jìn)行蝕刻。
[0049] 作為掩模，通常使用有機(jī)膜。作為有機(jī)膜，優(yōu)選使用耐蝕刻性高的無定形碳膜。
[0050] 本發(fā)明中，前述氟代烴化合物（1)具有相對于掩模的高的選擇性，因此不會破壞 掩模，即使是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，孔也不會被堆積 膜堵塞，可以進(jìn)行側(cè)壁形狀良好的蝕刻。 實(shí)施例
[0051] 以下列舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明，但是本發(fā)明不被這些實(shí)施例所限 定。
[0052] (實(shí)施例1) (i) 選擇比的算出 在平行平板型等離子體蝕刻裝置的蝕刻腔內(nèi)分別設(shè)置在硅基板表面形成有硅氧化膜 (厚度2000nm)的晶圓、在硅基板表面形成有硅氮化膜（厚度lOOOnm)的晶圓、在硅基板表 面形成有無定形碳膜（厚度200nm)的晶圓。
[0053] 使得系統(tǒng)內(nèi)形成真空（2Pa)之后，將2-氟-正丁烷（式：C4H9F、下表1中稱為氟代 徑化合物（1-1))以lOsccm的速度，將氧以30sccm的速度以及將氬以200sccm的速度導(dǎo)入 到蝕刻腔內(nèi)，在下述蝕刻條件下對各晶圓進(jìn)行蝕刻。
[0054] 〈蝕刻條件〉 上部電極的高頻電源的功率：300W下部電極的高頻電源的功率：600W 電極溫度：〇°C 求出形成有硅氧化膜的晶圓的蝕刻速度[nm/min]、形成有硅氮化膜的晶圓的蝕刻速度 [nm/min]，通過下式算出硅氧化膜和硅氮化膜的平均蝕刻速度[nm/min]。
[0055] [數(shù)學(xué)式2] (2X(硅氧化膜的蝕刻速度）X(硅氮化膜的蝕刻速度））八（硅氧化膜的蝕刻速度）十 (硅氮化膜的蝕刻速度）） 求出無定形碳膜（掩模）的蝕刻速度[nm/min]，求出娃氧化膜和娃氮化膜的平均蝕刻 速度與無定形碳膜的蝕刻速度之比（選擇比）。結(jié)果如下表1所示。
[0056] [數(shù)學(xué)式3] (硅氧化膜和硅氮化膜的平均蝕刻速度/掩模的蝕刻速度） (ii) 多層層疊膜的蝕刻 在硅基板上依次層疊第一硅氮化膜（厚度l〇〇nm)、第一硅氧化膜（厚度lOOnm)、第二 硅氮化膜（厚度l〇〇nm)、第二硅氧化膜（厚度100nm)，得到四層層疊膜（多層層疊膜），在 所得到的四層層疊膜（多層層疊膜）上形成無定形碳膜，所述無定形碳膜形成有規(guī)定的孔 圖案，由此得到晶圓，對于該晶圓，通過與前述（i)同樣的方法進(jìn)行蝕刻。
[0057] 蝕刻后，觀察掩模（無定形碳膜）是否消失，利用掃描型電子顯微鏡觀察通過蝕刻 形成的孔，進(jìn)而確認(rèn)孔是否堵塞，評價圖案形狀是否良好。其結(jié)果如下表1所示。
[0058] (實(shí)施例2~4、比較例1~5) 在實(shí)施例1中，使用下述所示的氟代烴化合物來替代2-氟-正丁烷（式：C4H9F)，除此 之外與實(shí)施例1同樣地，（i)對于在娃基板表面形成有娃氧化膜、娃氮化膜、無定形碳膜的 晶圓分別進(jìn)行蝕刻，算出硅氧化膜和硅氮化膜的平均蝕刻速度與無定形碳膜的蝕刻速度之 比（選擇比）。進(jìn)而，（ii)對于四層層疊膜晶圓進(jìn)行蝕刻，觀察蝕刻后的掩模（無定形碳 膜）是否消失、孔是否堵塞、以及圖案形狀。其結(jié)果如下表1所示。 氟代烴化合物（1-2) :2, 2-二氟-正丁烷（式：C4H8F2) 氟代烴化合物（1-3) : 1，1，1，3, 3,-五氟-正丁烷（式：C4H5F5) 氟代烴化合物（1-4) : 1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁烷（式：C4H4F6) 氟代烴化合物（2):二氟甲烷（式：CH2F2) 氟代烴化合物（3) : 1，1，1，2, 2, 3, 4, 4, 4-九氟丁烷（式：C4HF9) 氟代烴化合物（4):全氟環(huán)丁烷（式：C4F8) 氟代烴化合物（5):六氟-1，3- 丁二烯（式：C4F6) 氟代烴化合物（6) :1，3, 3, 4, 4, 5, 5-七氟環(huán)戊烯（式：C5HF7)。 I綱
【主權(quán)項】
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，所述蝕刻氣體含有式（1): CxHyFzC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。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻方法，其特征在于，所述蝕刻氣體還含有氧氣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蝕刻方法，其特征在于，所述蝕刻氣體還含有選自氦、氬、 氖、氣和氣中的〇族氣體一種以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻方法，其特征在于，對于所述多層層疊膜，將設(shè)置于其 上部的有機(jī)膜作為掩模進(jìn)行蝕刻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻方法，其特征在于，所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。
【專利摘要】本發(fā)明為一種蝕刻方法，其為使用蝕刻氣體，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，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。根據(jù)本發(fā)明的蝕刻方法，即使在多層層疊膜的蝕刻中，孔也不會被堆積膜堵塞，可以得到對掩模的高的選擇性和良好的圖案形狀。
【IPC分類】H01L21-3065
【公開號】CN104871298
【申請?zhí)枴緾N201380068003
【發(fā)明人】乾?？?
【申請人】日本瑞翁株式會社
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2013年12月27日
【公告號】WO2014104290A1