干蚀刻方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及使用含有特定的氟化合物的蚀刻气体对含有硅氧化膜层和硅氮化膜 层的多层层叠膜进行蚀刻的蚀刻方法。
【背景技术】
[0002] 半导体的制造工序中，有使用蚀刻气体，将抗蚀剂、有机膜作为掩模，对具有硅氧 化膜和硅氮化膜的层叠膜进行蚀刻的工序。
[0003] 作为以往的蚀刻方法，例如专利文献1中提出了使用碳原子数为3~5的氟代 烃化合物作为蚀刻气体，对于含有至少一层的硅氧化膜层和至少一层的硅氮化膜层的 层叠膜进行两者同时蚀刻的方法。该文献的实施例中，使用作为碳原子数为5的环状 化合物的1，3, 3, 4, 4, 5, 5-七氟环戊烯（式：C5HF7)、作为碳原子数为5的链状化合物的 1，1，1，3, 4, 4, 5, 5, 5-九氟-2-戊稀（式：C5HF9)，对由一层娃氧化膜和一层娃氮化膜形成的 层叠膜进行蚀刻，显示两层膜相对于抗蚀剂的选择性升高，并且接触孔的图案形状变得良 好。
[0004] 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2008-300616号公报。
【发明内容】
[0005] 发明要解决的问题 基于上述现有技术，本发明人发现，使用专利文献1的实施例中使用的不饱和氟代烃 化合物C5HF7，隔着由有机膜形成的掩模，对于硅氧化膜层和硅氮化膜层交替层叠的四层层 叠膜进行蚀刻，结果相对于掩模的多层层叠膜的选择性低，另外，接触孔有被堆积膜堵塞的 情况。
[0006] 本发明是鉴于上述现有技术而提出的，其课题在于，提供即使是四层以上的多层 层叠膜，接触孔也不会被堆积膜堵塞，得到相对于掩模的高的选择性和良好的图案形状的 蚀刻方法。
[0007] 用于解决问题的方案 本发明人为了解决上述问题而进行了深入研宄。结果发现，若作为蚀刻气体使用不具 有不饱和键的碳原子数为4的氟代烃化合物的气体，则即使是4层以上的多层层叠膜，接触 孔也不会被堆积膜堵塞，得到相对于掩模的高的选择性和良好的图案形状，从而完成了本 发明。
[0008] 如此根据本发明，提供下述（1)~（5)的蚀刻方法。
[0009] (1)蚀刻方法，其特征在于，其是使用蚀刻气体，对于含有至少一层的硅氧化膜层 和至少一层的硅氮化膜层的多层层叠膜两者同时进行蚀刻的方法，前述蚀刻气体含有式 (1) :CxHyFz(式中，x为4、y为4以上的整数、z为正整数、y+z为10)所示的链状饱和氟代 烃化合物。
[0010] ⑵根据⑴所述的蚀刻方法，其特征在于，前述蚀刻气体还含有氧气。
[0011] (3)根据（2)所述的蚀刻方法，其特征在于，前述蚀刻气体还含有选自氦、氩、氖、 氣和氣中的0族气体一种以上。
[0012] (4)根据（1)所述的蚀刻方法，其特征在于，对于前述多层层叠膜，将设置于其上 部的有机膜作为掩模进行蚀刻。
[0013] (5)根据（1)所述的蚀刻方法，其特征在于，前述链状饱和氟代烃化合物为选自 2-氟-正丁烷（式：C4H9F)、2, 2-二氟-正丁烷（式：C4H8F2)、1，1，1，3, 3,-五氟-正丁烷 (式：C4H5F5)和1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁烷（式：C4H4F6)中的化合物。
[0014] 发明效果 根据本发明，于多层层叠膜形成长宽比高的接触孔（以下有时仅称为"孔"）的情况下， 孔不会被堆积膜堵塞，可以以相对于掩模的高选择性形成具有侧壁形状良好的矩形的孔形 状（侧壁没有异常的突起部位等，侧壁光滑的孔形状），即，可以进行图案形状良好的蚀刻。
【具体实施方式】
[0015] 以下对本发明进行详细说明。
[0016] 本发明的蚀刻方法的特征在于，其是使用蚀刻气体，对于含有至少一层的硅氧化 膜层和至少一层的硅氮化膜层的多层层叠膜两者同时进行蚀刻的方法，前述蚀刻气体含有 式（1) :CxHyFz(式中，x为4、y和z表示正整数、y+z为10,并且y为4以上）所示的链状饱 和氟代烃化合物（以下称为"氟代烃化合物（1) "）。
[0017] 〈多层层叠膜〉 作为本发明的蚀刻方法的被处理体的多层层叠膜，含有至少一层的硅氧化膜层和至少 一层的硅氮化膜层。其中，作为多层层叠膜，优选硅氧化膜层和硅氮化膜层交替层叠的多层 层叠膜，更优选在硅基板上作为蚀刻对象的硅氧化膜层和硅氮化膜层交替层叠四层以上的 多层层叠膜。
[0018] 具体而言，可列举在硅基板上作为蚀刻对象的硅氧化膜层和硅氮化膜层交替层叠 64层的总计128层的多层层叠膜。
[0019] 根据本发明的蚀刻方法，即使被处理体为4层以上的多层层叠膜，接触孔也不会 被堆积膜堵塞，得到相对于掩模的高的选择性和良好的图案形状。
[0020] 〈蚀刻气体〉 本发明中，作为蚀刻气体使用含有氟代烃化合物（1)的气体。
[0021] 全部蚀刻气体中的氟代烃化合物（1)的含量相对于总流量设定于1~20容量％ 即可。
[0022] 具体而言，可列举1-氟-正丁烷、2-氟-正丁烷、2-氟-2-甲基丙烷等式：C4H9F 所示的饱和氟代烃； 1，I-二氣-正丁烧、1，2_ 二氣-正丁烧、1，3_ 二氣-正丁烧、1，4_ 二氣-正丁烧、2, 3_二 氣-正丁烧、2, 2_二氣-正丁烧、1，3_二氣_2_甲基丙烷、1，2_二氣_2_甲基丙烷、1，1_二 氟-2-甲基丙烷等式：C4H8F2所示的饱和氟代烃； 1，1，1-二氟-正丁烧、1，1，2-二氟-正丁烧、1，1，3-二氟-正丁烧、1，1，4-二氟-正丁 烧、1，1，1-二氟-2-甲基丙烷、1，1，3-二氟-2-甲基丙烷等式：(]411 7?3所不的饱和氟代径； 1，1，1，4-四氟-正丁烧、1，2, 3, 4-四氟-正丁烧、1，1，1，2-四氟-正丁烧、1，2, 3, 3-四 氟-正丁烧、2, 2, 3, 3-四氟-正丁烧、1，1，3, 3-四氟-2-甲基丙烷、1，1，3-二氟-2-氟甲基 丙烷、1，1，2, 3-四氟-2-甲基丙烷、1，2, 3-二氟-2-氟甲基丙烷、1，1，1，2-四氟-2-甲基丙 烷等式：C4H6F4所示的饱和氟代烃； 1，1，1，3, 3,-五氟-正丁烷、1，1，1，3, 4,-五氟-正丁烷、1，1，1，4, 4,-五氟-正丁烷 等式：(：4驶5所示的饱和氟代烃；和1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁烷、1，1，1，3, 4, 4-六氟-正丁 烧、1，1，1，3, 3, 3-六氟-2-甲基丙烷等式：04114?6所不的饱和氟代径；等。
[0023] 它们之中，从更显著地表现出本发明效果的观点考虑，优选2-氟-正丁烷（式： C4H9F)、2, 2-二氟-正丁烷（式:C4H8F2)、1，1，1，3, 3,-五氟-正丁烷（式:C4H5F5)、或 1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁烧（式：C4H4F6)。
[0024] 氟代烃化合物（1)可以单独使用一种或者将两种以上混合来使用。从更显著地表 现出本发明的效果的观点考虑，优选单独使用一种。
[0025] 氟代烃化合物（1)大部分为公知物质，可以通过公知的制造方法制造、获得。例 如2-氟-正丁烷可以通过J.Org.Chem.，44(22)，3872(1987)中记载的方法制造、获得， 2, 2-二氟-正丁烷可以通过日本特开平05-221892号公报、日本特开平06-100475号公报 记载的方法等制造、获得，1，1，1，3, 3-五氟-正丁烷可以通过日本特开平05-171185号公 报、日本特开平08-198783号公报记载的方法等制造、获得，1，1，1，4, 4, 4-六氟-正丁烷可 以通过日本特开平05-155788号公报、日本特开平08-003081号公报记载的方法等制造、获 得。
[0026] 另外，本发明中，作为氟代烃化合物（1)，也可以直接使用市售品或者根据需要精 制使用。
[0027] 氟代烃化合物（1)优选为高纯度的。通过使用高纯度的氟代烃化合物（1)，可更容 易地得到本发明效果。
[0028] 若氟代烃化合物（1)的纯度过低，则在填充了气体的容器内，有时产生气体纯度 (氟代烃化合物（1)的含量）的不均。具体而言，使用初期阶段与剩余量变少了的阶段的气 体纯度有大幅不同的情况。
[0029] 这种情况下，进行干蚀刻时，使用初期阶段与剩余量变少了的阶段中，使用各气体 时的性能产生大的差异，在工厂的生产线中有可能导致成品率的降低。
[0030] 通过提高纯度，容器内的气体纯度的不均消失，因此在使用初期阶段与剩余量变 少了的阶段中，使用气体时的性能的差异消失，在工厂的生产线中成品率提高，能够不浪费 地使用气体。
[0031] 氟代烃化合物（1)填充于任意容器、例如与以往的半导体用气体同样地填充于料 筒等容器而用于后述的蚀刻。
[0032] 本发明中使用的蚀刻气体，优选除了前述氟代烃化合物（1)之外还含有氧气和/ 或氮气，更优选含有氧气。
[0033] 通过