蚀刻方法以及半导体元件的制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115868011A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202180041568.6(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所(22)申请日2021.05.2711247专利代理师刘航段承恩(30)优先权数据2020-1187842020.07.09JP(51)Int.Cl.H01L21/3065(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2022.12.09(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2021/0202212021.05.27(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/009553JA2022.01.13(71)申请人昭和电工株式会社地址日本东京都(72)发明人松井一真权利要求书1页说明书19页附图2页(54)发明名称蚀刻方法以及半导体元件的制造方法(57)摘要提供能够与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻具有氮化硅的蚀刻对象物的蚀刻方法。该蚀刻方法具备蚀刻工序，在蚀刻工序中，使蚀刻气体在等离子体的存在下接触具有蚀刻对象物和非蚀刻对象物的被蚀刻构件，与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻蚀刻对象物，蚀刻气体含有在分子内具有碳‑氧双键和醚键中的至少一种键的碳原子数为3以下的氟化合物。蚀刻气体中的氟化合物的浓度为0.5体积％以上且40体积％以下，蚀刻对象物具有氮化硅。CN115868011ACN115868011A权利要求书1/1页1.一种蚀刻方法，具备蚀刻工序，在所述蚀刻工序中，使蚀刻气体在等离子体的存在下接触具有蚀刻对象物和非蚀刻对象物的被蚀刻构件，与所述非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻所述蚀刻对象物，所述蚀刻气体含有在分子内具有选自碳‑氧双键和醚键中的至少一种键的碳原子数为3以下的氟化合物，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，所述蚀刻气体中的所述氟化合物的浓度为0.5体积％以上且40体积％以下，所述蚀刻对象物具有氮化硅。2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，所述非蚀刻对象物具有选自氧化硅、光致抗蚀剂和非晶碳中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的蚀刻方法，在1Pa以上且3kPa以下的压力条件下进行所述蚀刻工序。4.根据权利要求1～3的任一项所述的蚀刻方法，在0℃以上且200℃以下的温度条件下进行所述蚀刻工序。5.根据权利要求1～4的任一项所述的蚀刻方法，所述蚀刻气体中的所述氟化合物的浓度为1体积％以上且30体积％以下。6.根据权利要求1～5的任一项所述的蚀刻方法，所述蚀刻气体是含有所述氟化合物和稀释气体的混合气体。7.根据权利要求6所述的蚀刻方法，所述稀释气体是选自氮气、氦气、氩气、氖气、氪气和氙气中的至少一种。8.根据权利要求1～5的任一项所述的蚀刻方法，所述蚀刻气体是含有所述氟化合物、稀有气体和氮气的混合气体，所述蚀刻气体中的所述氮气的浓度为10体积％以下。9.根据权利要求8所述的蚀刻方法，所述蚀刻气体是除了含有所述氟化合物、稀有气体和氮气以外还含有所述氟化合物以外的含氧气体的混合气体。10.根据权利要求1～9的任一项所述的蚀刻方法，所述氟化合物是选自碳酰氟、草酰氟和六氟环氧丙烷中的至少一种。11.一种半导体元件的制造方法，使用权利要求1～10的任一项所述的蚀刻方法来制造半导体元件，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，该制造方法具备通过所述蚀刻从所述半导体基板除去所述蚀刻对象物的至少一部分的处理工序。2CN115868011A说明书1/19页蚀刻方法以及半导体元件的制造方法技术领域[0001]本发明涉及蚀刻方法以及半导体元件的制造方法。背景技术[0002]在半导体的制造工序中，作为干式蚀刻装置的蚀刻气体、化学蒸镀装置(CVD装置)的腔室清洗气体等，使用了四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)等的全氟化合物的气体。这些全氟化合物是稳定的化合物，对地球温室化的影响大(地球温室化系数高)，因此担心在释放到大气中的情况下的对环境的不良影响。因此，希望开发地球温室化系数低的替代气体。例如在专利文献1以及专利文献2中，作为地球温室化系数比较低的气体提出了具有至少一个不饱和键的碳氟化合物(fluorocarbon)的气体。[0003]在先技术文献[0004]专利文献[0005]专利文献1：日本国专利公开公报平成10年(1998年)第223614号[0006]专利文献2：日本国专利公报第6079649号发明内容[0007]如果使用专利文献1以及专利文献2中所公开的碳氟化合物的气体，则虽然能够蚀刻硅膜、二氧化硅膜、氮化硅膜、金属硅化物等的含硅膜，但是关于是否能够选择性地蚀刻氮化硅膜，在专利文献1以及专利文献2中都没有提及。[0008]本发明的课题是提供与非蚀刻对象物相比能够选择