[發明專利]蝕刻氣體

無效

• 申請號: 201080054665.0
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102648171A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 高田直門;毛利勇
• 申請（專利權）人: 中央硝子株式會社
• 主分類號: C07C19/08
• 分類號: C07C19/08;H01L21/027;H01L21/3065;C07C53/40
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及在以IC、LSI、TFT等為代表的薄膜器件制造中使用的蝕刻氣體。特別涉及兼顧環境性能和微細加工性能的蝕刻氣體。

背景技術

在半導體薄膜器件制造工藝、光器件制造工藝、超鋼材料制造工藝等中，利用CVD法、濺射法、溶膠凝膠法、蒸鍍法等制造各種薄膜、厚膜等。另外，在半導體或IC、LSI、TFT等半導體的制造過程中，為了形成電路圖案而進行部分除去薄膜材料的氣體蝕刻。

現在，在薄膜器件制造中用于形成電路的蝕刻一直使用CF₄、C₂F₆、C₃F₈等全氟化碳(PFC)作為蝕刻氣體。但是，由于這些氣體在環境中長期穩定存在，因而全球變暖潛能值被評價為較高，對環境的不良影響成為問題。

例如，根據第4次IPCC報告書，它們的GWP(全球變暖潛能值Global?Warming?Potential)(100年值)為CF₄:7390、C₂F₆:12200、C₃F₈:8830。進而，C₂F₆、C₃F₈等具有CF₃基的部分結構的蝕刻氣體在堆積室(腔室)內產生CF₃自由基或離子等活性種，雖發揮蝕刻效果，但若CF₃活性種與F自由基或離子的F活性種接觸，則會進行再結合而副產CF₄。

根據日本環境省地球環境局環境保全對策課氟利昂等對策推進室發行(平成21年3月發行)的PFC破壞處理指南，記載有CF₄為環境中最難以分解的PFC，僅在與其他氟利昂類的破壞處理同等的條件下可能無法進行充分的破壞處理。

作為代替這些PFC的全球變暖潛能值低的含氟蝕刻氣體，提出了COF₂、CHF₂OF(專利文獻1)，CF₃COF(專利文獻2、3)等。關于這些氣體，例如記載有CF₃COF可以通過將蝕刻條件最優化，從而降低CF₄的副產。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2000-63826

專利文獻2:日本特開2000-265275

專利文獻3:日本特開2002-158181

發明內容

如前所述，雖然專利文獻1、2中記載CF₃COF可以通過將蝕刻條件最優化從而降低CF₄的副產，但只要使用這樣的具有CF₃基的部分結構的蝕刻氣體，就難以從根本上回避CF₃活性種與F活性種的再結合。這樣的話，如前述那樣最優化的蝕刻條件基于微細加工速度或加工精度并非最優化，作為終極目的的加工精度等受CF₄副產率的限制。實際上，在滿足蝕刻速度、各向異性、長寬比、對抗蝕劑的選擇比等要求性能的條件下通常大都難以降低CF₄的副產。

此外，在要求微細加工的蝕刻中，為了獲得良好的各向異性，優選氟原子數與碳原子數的比(F/C)為接近1的化合物。例如，全氟化碳類時，CF₄中F/C=4、C₂F₆中F/C=3、C₃F₈中為2.7，碳原子數越長則越接近1，越接近這一要求，但沸點上升，作為氣體的操作變得困難。進而，即使是CF₃COF時，F/C=2也不是令人滿意的值。

因此，本發明的課題在于提供不僅蝕刻性能優異、容易獲得、且實質上不副產對環境有負擔的CF₄的新型蝕刻氣體。

用于解決問題的方案

本發明人等鑒于上述問題進行了深入研究，結果發現，CHF₂COF可以滿足蝕刻性能和環境安全性兩者，從而完成了本發明。即，本發明為如下所述。

[發明1]一種蝕刻氣體，其供于將由半導體、電介質或金屬形成的薄膜蝕刻的用途，含有CHF₂COF。

[發明2]根據發明1的蝕刻氣體，其中，半導體或電介質為含硅物質。