[发明专利]蚀刻气体

说明书

技术领域

本发明涉及在以IC、LSI、TFT等为代表的薄膜器件制造中使用的蚀刻气体。特别涉及兼顾环境性能和微细加工性能的蚀刻气体。

背景技术

在半导体薄膜器件制造工艺、光器件制造工艺、超钢材料制造工艺等中，利用CVD法、溅射法、溶胶凝胶法、蒸镀法等制造各种薄膜、厚膜等。另外，在半导体或IC、LSI、TFT等半导体的制造过程中，为了形成电路图案而进行部分除去薄膜材料的气体蚀刻。

现在，在薄膜器件制造中用于形成电路的蚀刻一直使用CF₄、C₂F₆、C₃F₈等全氟化碳(PFC)作为蚀刻气体。但是，由于这些气体在环境中长期稳定存在，因而全球变暖潜能值被评价为较高，对环境的不良影响成为问题。

例如，根据第4次IPCC报告书，它们的GWP(全球变暖潜能值Global Warming Potential)(100年值)为CF₄:7390、C₂F₆:12200、C₃F₈:8830。进而，C₂F₆、C₃F₈等具有CF₃基的部分结构的蚀刻气体在堆积室(腔室)内产生CF₃自由基或离子等活性种，虽发挥蚀刻效果，但若CF₃活性种与F自由基或离子的F活性种接触，则会进行再结合而副产CF₄。

根据日本环境省地球环境局环境保全对策课氟利昂等对策推进室发行(平成21年3月发行)的PFC破坏处理指南，记载有CF₄为环境中最难以分解的PFC，仅在与其他氟利昂类的破坏处理同等的条件下可能无法进行充分的破坏处理。

作为代替这些PFC的全球变暖潜能值低的含氟蚀刻气体，提出了COF₂、CHF₂OF(专利文献1)，CF₃COF(专利文献2、3)等。关于这些气体，例如记载有CF₃COF可以通过将蚀刻条件最优化，从而降低CF₄的副产。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-63826

专利文献2:日本特开2000-265275

专利文献3:日本特开2002-158181

发明内容

如前所述，虽然专利文献1、2中记载CF₃COF可以通过将蚀刻条件最优化从而降低CF₄的副产，但只要使用这样的具有CF₃基的部分结构的蚀刻气体，就难以从根本上回避CF₃活性种与F活性种的再结合。这样的话，如前述那样最优化的蚀刻条件基于微细加工速度或加工精度并非最优化，作为终极目的的加工精度等受CF₄副产率的限制。实际上，在满足蚀刻速度、各向异性、长宽比、对抗蚀剂的选择比等要求性能的条件下通常大都难以降低CF₄的副产。

此外，在要求微细加工的蚀刻中，为了获得良好的各向异性，优选氟原子数与碳原子数的比(F/C)为接近1的化合物。例如，全氟化碳类时，CF₄中F/C=4、C₂F₆中F/C=3、C₃F₈中为2.7，碳原子数越长则越接近1，越接近这一要求，但沸点上升，作为气体的操作变得困难。进而，即使是CF₃COF时，F/C=2也不是令人满意的值。

因此，本发明的课题在于提供不仅蚀刻性能优异、容易获得、且实质上不副产对环境有负担的CF₄的新型蚀刻气体。

用于解决问题的方案

本发明人等鉴于上述问题进行了深入研究，结果发现，CHF₂COF可以满足蚀刻性能和环境安全性两者，从而完成了本发明。即，本发明为如下所述。

[发明1]一种蚀刻气体，其供于将由半导体、电介质或金属形成的薄膜蚀刻的用途，含有CHF₂COF。

[发明2]根据发明1的蚀刻气体，其中，半导体或电介质为含硅物质。