[發明專利]蝕刻方法

有效

• 申請號: 201780028484.2
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN109075068B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 渡邊光;海老原良介
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本發明的目的是提供一種以高選擇比對氮化硅區域進行蝕刻的方法。在該蝕刻方法中，將包括氮化硅區域和具有與氮化硅區域不同的組成的含硅區域的被處理體收納在處理容器內，有選擇地對氮化硅區域進行蝕刻。在第一步驟中，在處理容器內通過生成包含氫氟烴氣體的處理氣體的等離子體，在氮化硅區域和含硅區域上形成包含氫氟烴的沉積物，在第二步驟中，利用沉積物中包含的氫氟烴的自由基對氮化硅區域進行蝕刻。交替地反復進行第一步驟和第二步驟。

技術領域

本發明的實施方式涉及蝕刻方法。

背景技術

在現有技術中一直在研究氮化硅的蝕刻方法。專利文獻1中公開了一種對基板上的氮化物層進行各向異性的蝕刻的方法，用富氫的氫氟烴、氧化劑和包含碳源的氣體進行蝕刻。

專利文獻2公開了一種蝕刻方法，利用來自碳氟化合物的氟自由基，對孔的較深位置的氮化硅進行蝕刻。專利文獻3公開了利用CH₂F₂、CH₃F或CHF₃對氮化硅進行蝕刻的方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-260798號公報

專利文獻2：日本特開2002-319574號公報

專利文獻3：日本特開平10-303187號公報

發明內容

發明想要解決的技術問題

但是，現有的蝕刻方法中存在氮化硅的選擇蝕刻性不充分的的技術問題。

本發明就是鑒于這樣的技術問題而完成的，其目的在于提供能夠以高選擇性對氮化硅進行蝕刻的蝕刻方法。

用于解決技術問題的技術方案

為了解決上述的技術問題，第1蝕刻方法將包括氮化硅區域和具有與上述氮化硅區域不同的組成的含硅區域的被處理體收納在處理容器內，有選擇地對上述氮化硅區域進行蝕刻，上述蝕刻方法包括：通過在上述處理容器內生成包含氫氟烴氣體的處理氣體的等離子體，在上述氮化硅區域和上述含硅區域上形成包含氫氟烴的沉積物的第一步驟；和利用上述沉積物中所包含的氫氟烴的自由基，對上述氮化硅區域進行蝕刻的第二步驟，交替地反復進行上述第一步驟和上述第二步驟。

關于在第一步驟中形成的來自氫氟烴的沉積物的量，在氮化硅區域上，與具有與氮化硅區域不同的組成的含硅區域上相比，上述沉積物的量較少。當在第二步驟中對該沉積物賦予自由基時，氮化硅區域被蝕刻。因此，通過交替地反復進行第一步驟和第二步驟，氮化硅區域相對于含硅區域，被以高選擇性蝕刻。

在第2蝕刻方法中，上述含硅區域包含選自SiC、SiOC、SiON、SiCN、SiOCN和SiO₂中的至少1種硅化合物。這些硅含有物，與氮化硅相比，來自氫氟烴的沉積物的量變多，能夠充分地確保氮化硅的選擇蝕刻性。

在第3蝕刻方法中，上述氫氟烴氣體包含選自CH₃F、CH₂F₂和CHF₃中的至少1種氣體。這些氫氟烴氣體，在氮化硅區域的表面上，與其他材料相比沉積量較少，因此能夠充分地對氮化硅區域進行蝕刻。

在第4蝕刻方法中，設定上述第一步驟的時間長度與上述第二步驟的時間長度的比率，以使得上述氮化硅區域的蝕刻量為上述含硅區域的蝕刻量的5倍以上。在此情況下，由于能夠以充分高的選擇比對氮化硅進行蝕刻，因此還能夠容易地形成現有技術中未能形成的深孔和深結構等。