可进行高选择比蚀刻之乾式蚀刻方法及半导体装置之制造方法

摘要

本发明在将CH2F2用作为蚀刻气体之至少一部分，进行 RIE(Reactive Ion Etching，反应性离子蚀刻)时，将蚀刻气体全体所含有之CH2F2的比例设定为20%以上。又，在添加了含有C之气体之情况下，将该气体与CH2F2之混合气体所占之比例设定为20%以上，且CH2F2之比例设定为5%以上。

主权项

1.一种乾式蚀刻方法,其特征在于包含以下步骤:于被蚀刻物之蚀刻区域,形成纵横比为0.5以上之凹部的步骤;及使用含CH2F2之蚀刻气体,进行前述凹部之蚀刻的步骤;其中,于进行前述凹部之蚀刻步骤中,在前述蚀刻气体所含有之以碳为组成之至少一部分的气体仅为CH2F2之情况,该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例为20%以上;在除了CH2F2之外,前述蚀刻气体中含有以碳为组成之至少一部分的气体之情况,该以碳为组成之至少一部分的气体与该CH2F2,在该蚀刻气体中所占比例为20%以上,且该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例为5%以上。2.如申请专利范围第1项之乾式蚀刻方法,其中前述被蚀刻物为自有机SiO2.无机SiO2.SiN及Si所成之群组中选择出之至少任一种材料。3.如申请专利范围第1项之乾式蚀刻方法,其中前述蚀刻气体更包含以碳及氧为组成之至少一部分的气体,依前述碳促进蚀刻时生成之反应生成物的堆积率,依前述氧促进蚀刻率。4.一种乾式蚀刻方法,其特征在于包含以下步骤:于被蚀刻物上,形成蚀刻用之罩材的步骤;于前述罩材,形成纵横比为0.5以上之凹部的步骤;及使用含CH2F2之蚀刻气体,进行前述凹部之蚀刻的步骤;其中,于进行前述凹部之蚀刻步骤中,在前述蚀刻气体所含有之以碳为组成之至少一部分的气体仅为CH2F2之情况,该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例系在20%以上;在除了CH2F2之外,前述蚀刻气体中含有以碳为组成之至少一部分的气体之情况,该以碳为组成之至少一部分的气体与该CH2F2,在该蚀刻气体中所占比例为20%以上,且该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例为5%以上。5.如申请专利范围第4项之乾式蚀刻方法,其中前述被蚀刻物为自有机SiO2.无机SiO2.SiN及Si所成之群组中选择出之至少任一种材料。6.如申请专利范围第4项之乾式蚀刻方法,其中前述蚀刻气体更包含以碳及氧为组成之至少一部分的气体,依前述碳促进蚀刻时生成之反应生成物的堆积率,依前述氧促进蚀刻率。7.一种乾式蚀刻方法,其特征在于包含以下步骤:于被蚀刻物上,形成蚀刻用之罩材的步骤;于前述罩材及前述被蚀刻物,形成纵横比为0.5以上之凹部的步骤;及使用含CH2F2之蚀刻气体,进行前述凹部之蚀刻的步骤;其中,于进行前述凹部之蚀刻步骤中,在前述蚀刻气体所含有之以碳为组成之至少一部分的气体仅为CH2F2之情况,该CH2F2在该蚀刻气体中所占之比例系在20%以上;在除了CH2F2之外,前述蚀刻气体中含有以碳为组成之至少一部分的气体之情况,该以碳为组成之至少一部分的气体与该CH2F2,在该蚀刻气体中所占比例为20%以上,且该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例为5%以上。8.如申请专利范围第7项之乾式蚀刻方法,其中前述被蚀刻物为自有机SiO2.无机SiO2.SiN及Si所成之群组中选择出之至少任一种材料。9.如申请专利范围第7项之乾式蚀刻方法,其中前述蚀刻气体更包含以碳及氧为组成之至少一部分的气体,依前述碳促进蚀刻时生成之反应生成物的堆积率,依前述氧促进蚀刻率。10.一种半导体装置之制造方法,其特征在于包含以下步骤:于半导体基板上,形成第1罩材之步骤;于前述第1罩材上,形成第2罩材之步骤;将前述第2罩材予以图案化,形成纵横比为0.5以上之凹部;使用含CH2F2之蚀刻气体,将前述凹部所对应之区域的前述第1罩材予以蚀刻之步骤;及将前述凹部所对应之区域的前述半导体基板予以蚀刻,形成沟的步骤;其中,于蚀刻前述半导体基板形成沟之步骤中,在前述蚀刻气体所含有之以碳为组成之至少一部分的气体仅为CH2F2之情况,该CH2F2在该蚀刻气体中所占之比例系在20%以上;在除了CH2F2之外,前述蚀刻气体中含有以碳为组成之至少一部分的气体之情况,该以碳为组成之至少一部分的气体与该CH2F2,在该蚀刻气体中所占比例为20%以上,且该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例为5%以上。11.如申请专利范围第10项之半导体装置之制造方法,其中在蚀刻前述半导体基板形成沟之步骤由约至少一部分的步骤,系使用含CH2F2之蚀刻气体进行蚀刻;其中,在前述蚀刻气体所含有之以碳为组成之至少一部分的气体仅为CH2F2之情况,该CH2F2在该蚀刻气体中所占之比例系在20%以上;在除了CH2F2之外,前述蚀刻气体中含有以碳为组成之至少一部分的气体之情况,该以碳为组成之至少一部分的气体与该CH2F2,在该蚀刻气体中所占比例为20%以上,且该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例为5%以上。12.如申请专利范围第10项之半导体装置之制造方法,其中前述蚀刻气体更包含以碳及氧为组成之至少一部分的气体,依前述碳促进蚀刻时生成之反应生成物的堆积率,依前述氧促进蚀刻率。13.一种半导体装置之制造方法,其特征在于包含以下步骤:于半导体基板上,形成闸绝缘膜之步骤;于前述闸绝缘膜上,形成闸极之步骤;于前述闸绝缘膜及前述闸极上,形成绝缘膜之步骤;于前述绝缘膜上,形成层间绝缘膜之步骤;将前述绝缘膜用作为挡止件,形成接触孔之步骤,其系到达相邻接的前述闸极间之该绝缘膜者;及使用含CH2F2之蚀刻气体,进行前述闸极间之前述绝缘膜之蚀刻的步骤;其中,于进行前述闸极间之前述绝缘膜之蚀刻的步骤中;在前述蚀刻气体所含有之以碳为组成之至少一部分的气体仅为CH2F2之情况,该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例系在20%以上;在除了CH2F2之外,前述蚀刻气体中含有以碳为组成之至少一部分的气体之情况,该以碳为组成之至少一部分的气体与该CH2F2,在该蚀刻气体中所占比例为20%以上,且该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例5%以上。14.如申请专利范围第13项之半导体装置之制造方法,其中更包含以下步骤:于蚀刻前述闸极间之前述绝缘膜的步骤后,使用含CH2F2之蚀刻气体,进行前述闸极间之前述闸绝缘膜的蚀刻之步骤;在前述蚀刻气体所含有之以碳为组成之至少一部分的气体仅为CH2F2之情况,该CH2F2在该蚀刻气体中所占之比例系在20%以上;在除了CH2F2之外,前述蚀刻气体中含有以碳为组成之至少一部分的气体之情况,该以碳为组成之至少一部分的气体与该CH2F2,在该蚀刻气体中所占比例为20%以上,且该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例为5%以上。15.如申请专利范围第13项之半导体装置之制造方法,其中前述蚀刻气体更包含以碳及氧为组成之至少一部分的气体,依前述碳促进蚀刻时生成之反应生成物的堆积率,依前述氧促进蚀刻率。16.一种半导体装置之制造方法,其特征在于包含以下步骤:于半导体基板上,形成层间绝缘膜之步骤;于前述层间绝缘膜上,形成罩材之步骤;将前述罩材予以图案化成所期望之图案之步骤;及将前述罩材用作为掩罩,蚀刻前述层间绝缘膜,形成接触孔之步骤;在蚀刻前述层间绝缘膜以形成接触孔之制程之至少一部份之制程中,使用含有CH2F2之蚀刻气体进行蚀刻;在前述蚀刻气体所含有之以碳为组成之至少一部分的气体仅为CH2F2之情况,该CH2F2在该蚀刻气体中所占比例系在20%以上;在除了CH2F2之外,前述蚀刻气体中含有以碳为组成之至少一部分的气体之情况,该以碳为组成之至少一部分的气体与该CH2F2,在该蚀刻气体中所占比例为20%以上,且该CH2F2 在该蚀刻气体中所占比例为5%以上。17.如申请专利范围第16项之半导体装置之制造方法,其中前述蚀刻气体更包含以碳及氧为组成之至少一部分的气体,依前述碳促进蚀刻时生成之反应生成物的堆积率,依前述氧促进蚀刻率。图式简单说明:图1A及图1B为用以说明习知蚀刻方法者,为半导体装置之剖面图。图2为依本发明之第1实施样态行乾式蚀刻方法之RIE装置的剖面构造图。图3A及图3B为依序表示依本发明之第1实施形态以乾式蚀刻方法形成沟之制造步骤,为半导体装置之剖面图。图4A及图4B为依序表示依本发明之第2实施形态以乾式蚀刻方法形成沟之制造步骤,为半导体装置之剖面图。图5A及图5B为依序表示依本发明之第3实施形态以乾式蚀刻方法形成沟之制造步骤,为半导体装置之剖面图。图6为接触孔孔底面及SiO2膜表面之各蚀刻气体之RIE的蚀刻率表示图。图7A至图7G为依序表示本发明之第1实施形态之半导体装置的制造步骤之剖面图。图8A至图8F为依序表示本发明之第2实施形态之半导体装置的制造步骤之剖面图。图9A至图9E为依序表示本发明之第3实施形态之半导体装置的制造步骤之剖面图。图10A至图10B为依序表示本发明之第3实施形态之变形例之半导体装置的制造步骤之剖面图。图11A至图11C系用以说明使气体流量变化时之效果者,为半导体装置之剖面图。图12为含C之气体及CH2F2之混合气体在蚀刻气体全体所占比例所对应之反应生成物的堆积率表示图。图13A至图13C系用以说明使气体流量变化时之效果者,为半导体装置之剖面图。图14A至图14C系用以说明使高频电力及室(chamber)内压力变化时之效果者,为半导体装置之剖面图。图15为高频电力及室内压力所对应之反应生成物之堆积率表示图。