蚀刻气体、蚀刻方法以及半导体元件的制造方法与流程

本发明涉及蚀刻气体、蚀刻方法以及半导体元件的制造方法。

背景技术：

1、在半导体的制造工序中，在氧化硅、氮化硅等硅化合物的图案化、除去中可采用干式蚀刻。对于干式蚀刻要求高的蚀刻选择性。即，要求能够与用于图案化的掩模相比选择性地蚀刻硅化合物。

2、曾提出了满足该要求的各种蚀刻气体，例如在专利文献1中公开了一种含有六氟异丁烯的蚀刻气体。六氟异丁烯在蚀刻中反应而聚合物化，掩模由该聚合物的膜被覆而被保护，因此容易得到高的蚀刻选择性。

3、在先技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本国专利公报第6527214号

技术实现思路

1、然而，当使用专利文献1中所公开的蚀刻气体进行蚀刻时，有蚀刻选择性变得不充分的情况。

2、本发明的课题是提供在使蚀刻气体与具有作为蚀刻气体的蚀刻对象的蚀刻对象物和不为蚀刻气体的蚀刻对象的非蚀刻对象物的被蚀刻构件接触来进行蚀刻的情况下，能够与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻蚀刻对象物的蚀刻气体、蚀刻方法以及半导体元件的制造方法。

3、为了解决上述课题，本发明的一方式如以下的[1]～[9]所示。

4、[1]一种蚀刻气体，含有用通式c4hxfy表示且所述通式中的x为1以上且7以下、y为1以上且7以下、x+y为8的氟丁烯，

5、作为金属杂质含有或不含有铜、锌、锰、钴和硅之中的至少一种，所述含有的情况下的铜、锌、锰、钴和硅的浓度之和为5000质量ppb以下。

6、[2]根据[1]所述的蚀刻气体，作为所述金属杂质还含有或不含有碱金属和碱土金属之中的至少一种，所述含有的情况下的铜、锌、锰、钴、硅、碱金属和碱土金属的浓度的总和为10000质量ppb以下。

7、[3]根据[2]所述的蚀刻气体，所述碱金属为锂、钠和钾之中的至少一种，所述碱土金属为镁和钙之中的至少一者。

8、[4]根据[1]～[3]的任一项所述的蚀刻气体，所述氟丁烯为选自1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯、1，1，1，2，4，4，4-七氟-2-丁烯、3，3，4，4，4-五氟-1-丁烯和2，3，3，4，4，4-六氟-1-丁烯之中的至少一者。

9、[5]一种蚀刻方法，具备蚀刻工序，在所述蚀刻工序中，使[1]～[4]的任一项所述的蚀刻气体与具有蚀刻对象物和非蚀刻对象物的被蚀刻构件接触，与所述非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻所述蚀刻对象物，所述蚀刻对象物是所述蚀刻气体的蚀刻对象，所述非蚀刻对象物不是所述蚀刻气体的蚀刻对象，所述蚀刻对象物含有硅。

10、[6]根据[5]所述的蚀刻方法，在所述蚀刻工序之前具备金属杂质除去工序，在所述金属杂质除去工序中，使所述蚀刻气体含有的铜、锌、锰、钴和硅的浓度之和成为5000质量ppb以下。

11、[7]根据[5]或[6]所述的蚀刻方法，所述蚀刻气体为仅由所述氟丁烯构成的气体、或者含有所述氟丁烯和稀释气体的混合气体。

12、[8]根据[7]所述的蚀刻方法，所述稀释气体为选自氮气、氦气、氩气、氖气、氪气和氙气之中的至少一种。

13、[9]一种半导体元件的制造方法，使用[5]～[8]的任一项所述的蚀刻方法来制造半导体元件，

14、所述被蚀刻构件是具有所述蚀刻对象物和所述非蚀刻对象物的半导体基板，

15、所述制造方法具备处理工序，在所述处理工序中，通过所述蚀刻来从所述半导体基板除去所述蚀刻对象物的至少一部分。

16、根据本发明，能够与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻含有硅的蚀刻对象物。

技术特征：

1.一种蚀刻气体，含有用通式c4hxfy表示且所述通式中的x为1以上且7以下、y为1以上且7以下、x+y为8的氟丁烯，

2.根据权利要求1所述的蚀刻气体，作为所述金属杂质还含有或不含有碱金属和碱土金属之中的至少一种，所述含有的情况下的铜、锌、锰、钴、硅、碱金属和碱土金属的浓度的总和为10000质量ppb以下。

3.根据权利要求2所述的蚀刻气体，所述碱金属为锂、钠和钾之中的至少一种，所述碱土金属为镁和钙之中的至少一者。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的蚀刻气体，所述氟丁烯为选自1，1，1，4，4，4-六氟-2-丁烯、1，1，1，2，4，4，4-七氟-2-丁烯、3，3，4，4，4-五氟-1-丁烯和2，3，3，4，4，4-六氟-1-丁烯之中的至少一者。

5.一种蚀刻方法，具备蚀刻工序，在所述蚀刻工序中，使权利要求1～4的任一项所述的蚀刻气体与具有蚀刻对象物和非蚀刻对象物的被蚀刻构件接触，与所述非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻所述蚀刻对象物，所述蚀刻对象物是所述蚀刻气体的蚀刻对象，所述非蚀刻对象物不是所述蚀刻气体的蚀刻对象，

6.根据权利要求5所述的蚀刻方法，在所述蚀刻工序之前具备金属杂质除去工序，在所述金属杂质除去工序中，使所述蚀刻气体含有的铜、锌、锰、钴和硅的浓度之和成为5000质量ppb以下。

7.根据权利要求5或6所述的蚀刻方法，所述蚀刻气体为仅由所述氟丁烯构成的气体、或者含有所述氟丁烯和稀释气体的混合气体。

8.根据权利要求7所述的蚀刻方法，所述稀释气体为选自氮气、氦气、氩气、氖气、氪气和氙气之中的至少一种。

9.一种半导体元件的制造方法，使用权利要求5～8的任一项所述的蚀刻方法来制造半导体元件，

技术总结
提供能够与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻含有硅的蚀刻对象物的蚀刻气体以及蚀刻方法。蚀刻气体含有用通式C<subgt;4</subgt;H<subgt;x</subgt;F<subgt;y</subgt;表示且通式中的x为1以上且7以下、y为1以上且7以下、x+y为8的氟丁烯。在该蚀刻气体中，作为金属杂质含有或不含有铜、锌、锰、钴和硅之中的至少一种，所述含有的情况下的铜、锌、锰、钴和硅的浓度之和为5000质量ppb以下。蚀刻方法具备蚀刻工序，在所述蚀刻工序中，使蚀刻气体与具有蚀刻对象物和非蚀刻对象物的被蚀刻构件(12)接触，与非蚀刻对象物相比选择性地对蚀刻对象物进行蚀刻。蚀刻对象物含有硅。

技术研发人员：铃木淳
受保护的技术使用者：株式会社力森诺科
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13