[發明專利]等離子體蝕刻方法

有效

• 申請號: 201780047429.8
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN109564868B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 櫻井隆覺;乾裕俊
• 申請（專利權）人: 日本瑞翁株式會社
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 趙曦;劉繼富

本發明涉及一種等離子體蝕刻方法，其為對氧化硅膜和氮化硅膜層疊而成的多層層疊體進行蝕刻的等離子體蝕刻方法，包含并用能夠由組成式C₃H₂BrF₃表示的含溴的碳氟化合物的氣體和不含溴的碳氟化合物的氣體，對氧化硅膜和氮化硅膜進行等離子體蝕刻的蝕刻工序。

技術領域

本發明涉及等離子體蝕刻方法，特別涉及在同一個蝕刻工序內對氮化硅膜和氧化硅膜進行蝕刻的等離子體蝕刻方法。

背景技術

在半導體設備的制造中，在對形成于被處理體上的薄膜進行微細加工時，有時使用處理氣體進行等離子體蝕刻。這樣的薄膜能夠為例如：由氮化硅膜、氧化硅膜等硅化合物膜、無定形碳、光致抗蝕劑組合物等形成的以碳為主成分的有機膜；由多晶硅膜、非晶硅等形成的以無機物為主成分的無機膜。這些薄膜中，在將一種或多種的特定薄膜作為蝕刻加工對象、將其它薄膜作為非加工對象的情況下，需要相對于形成于相同的被處理體上的非加工對象而選擇性地蝕刻加工對象。即，需要提高蝕刻時的選擇性。此外，近年來，要求進一步降低制造半導體設備時的環境負擔。

因此，在現有技術中，提出了用于選擇性地蝕刻設置在作為被處理體的基板上的氧化硅膜的等離子體蝕刻方法(參考例如專利文獻1)。在專利文獻1中，公開了一種等離子體蝕刻方法，其使用了含有如下碳氟化合物的等離子體蝕刻氣體，即，具有至少一個以上的不飽和鍵和/或醚鍵且具有溴原子的、碳原子數為3或4的碳氟化合物。根據該等離子體蝕刻方法，能夠使用在大氣中壽命短、環境負擔較小的等離子體蝕刻氣體對氧化硅膜發揮優異的蝕刻選擇性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2012/124726號。

發明內容

發明要解決的問題

近年來，需要將如上所述的膜中的多種作為加工對象。具體而言，在制造近年來需求高漲的NAND型閃存時，要求對氧化硅膜和氮化硅膜層疊多層而成的層疊體進行蝕刻而形成孔。然而，專利文獻1中記載的使用環境負擔小的特定的等離子體蝕刻氣體的等離子體蝕刻中，雖然能夠蝕刻氧化硅膜，但在同一個蝕刻工序內不能蝕刻氮化硅膜。

因此，本發明的目的在于提供一種等離子體蝕刻方法，其使用環境負擔小的等離子體蝕刻氣體，能夠對氧化硅膜和氮化硅膜在同一個蝕刻工序內高選擇性地進行蝕刻。

用于解決問題的手段

本發明人以解決上述問題為目的而進行了深入研究。然后，本發明人發現，將環境負擔較小的、具有至少1個不飽和鍵的、能夠由組成式C₃H₂BrF₃表示的含溴的碳氟化合物的氣體和不含溴的碳氟化合物的氣體作為等離子體蝕刻用的處理氣體而并用的蝕刻工序中，能夠蝕刻氧化硅膜和氮化硅膜，從而完成了本發明。

即，本發明的目的在于有利地解決上述問題，本發明的等離子體蝕刻方法的特征在于，其為對氧化硅膜和氮化硅膜層疊而成的多層層疊體進行蝕刻的等離子體蝕刻方法，包含并用作為2-溴-3,3,3-三氟丙烯、(Z)-1-溴-3,3,3-三氟丙烯、(E)-1-溴-3,3,3-三氟丙烯和/或3-溴-2,3,3-三氟丙烯的能夠由組成式C₃H₂BrF₃表示的含溴的碳氟化合物的氣體和不含溴的碳氟化合物的氣體，對上述氧化硅膜和氮化硅膜進行等離子體蝕刻的蝕刻工序。在并用這些特定的含溴的碳氟化合物的氣體和不含溴的碳氟化合物的氣體的蝕刻工序中，能夠在同一個蝕刻工序內高選擇性地蝕刻氧化硅膜和氮化硅膜兩者。