[发明专利]干蚀刻方法、干蚀刻剂及其保存容器

说明书

本公开的实施方式的干蚀刻方法的特征在于，其具有：对干蚀刻剂进行等离子化的工序；和、使用进行了等离子化的等离子气体对硅氧化物或硅氮化物进行蚀刻的工序，前述干蚀刻剂以碳数2或3的含氟直链腈化合物相对于CF₃I的浓度为1体积ppm以上且1体积％以下包含CF₃I和所述碳数2或3的含氟直链腈化合物。

技术领域

本公开涉及对硅系材料进行等离子蚀刻的方法、其中使用的干蚀刻剂及其保存容器。

近年来，半导体加工中，进行微细化的研究，加工线宽变细并且作为加工线宽与沟槽或孔的深度的比的长宽比有大幅增大的倾向。随着这些半导体加工技术的发展，也在进行对蚀刻工序中使用的蚀刻剂的开发。

该蚀刻工序中，使用等离子的蚀刻装置被广泛使用，作为处理气体，要求对于PR膜、a-C膜，例如以选择比3.0以上、且高速地例如以SiO₂蚀刻速率为50nm/分钟以上，仅对SiO₂、SiN膜进行高选择性地蚀刻。

以往，作为像这样的蚀刻气体，例如已知CF₄气体、c-C₄F₈气体、C₄F₆气体等含氟饱和烃、或含氟不饱和烃。然而，以往的气体选择比不充分、加工时的蚀刻形状无法保持直线性、无法得到充分的蚀刻速率等，逐渐难以应对近年的微细化技术。

另外，这些含氟饱和烃为大气寿命长的物质、具有高地球温室效应系数(GWP)，因此为京都议定书(COP3)中的排出限制物质。半导体产业中，开始需求经济性高、能够微细化的低GWP的代替物质。

作为满足这些要求的气体，例如专利文献1公开了一种使用了CF₃I的蚀刻方法作为在进行高长宽比蚀刻的基础上、仅生成期望的量的期望的自由基/离子的方法。另外，专利文献2公开了CF₃I的抗蚀层与含硅层(有机硅氧化层等)的蚀刻选择比比CF₄高。

需要说明的是，专利文献3公开了一种CF₃I的制造方法，其特征在于，在金属盐催化剂的存在下使规定的碘源与式：CF₃R的反应物反应。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-340211号公报

专利文献2：日本特开2009-123866号公报

专利文献3：日本特表2008-523089号公报(国际公开第2006/063184号)

发明内容

通常，对CF₃I等液化高压气体进行存储时，通常使用金属容器/金属阀。已知CF₃I作为稳定的化合物，大多情况下，从价格上有利的方面出发，不锈钢、碳钢、黄铜、锰钢等材质被用于容器、阀中。然而，本发明人等将纯化至99.99体积％以上得到的高纯度CF₃I填充在锰钢制储气罐中，并实际上将其用作蚀刻气体，结果虽然在蚀刻速率、蚀刻形状上得到了预想的结果，但发现晶圆上发生金属的污染。

蚀刻气体的开发中，除改善蚀刻形状、与掩模的选择比外，由于会对半导体特性造成影响，虽然无法在半导体制造工序中将晶圆上发生的金属的污染的量降为0，但也要求使其尽量减少。另一方面，专利文献1～3中没有涉及CF₃I的纯度、杂质、晶圆上的金属的污染的记载。

基于像这样的背景，在使用CF₃I的蚀刻中，要求不对蚀刻特性造成影响并使金属的污染减少的方法。