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公開番号2025128419
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2022117494
出願日2022-07-22
発明の名称炭素原子含有膜のドライエッチング方法
出願人住友精化株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250827BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】炭素原子含有膜に対するエッチング速度を向上させることができる炭素原子含有膜のドライエッチング方法を提供すること。
【解決手段】炭素原子を含有する炭素原子含有膜をエッチングガスによりエッチングする炭素原子含有膜のドライエッチング方法であって、少なくとも酸素及び二酸化硫黄を含む混合ガスを、炭素原子含有膜、および、第1開口部を有するマスクを備える構造体が配置されたエッチングチャンバーに導入する混合ガス導入工程と、混合ガスをエッチングチャンバー内でプラズマ化してプラズマガスを発生させ、このプラズマガスをエッチングガスとして用いて、構造体の炭素原子含有膜をエッチングして第2開口部を形成するエッチング工程とを含み、エッチング工程において、アスペクト比が1～40となるように第2開口部を形成する、炭素原子含有膜のドライエッチング方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
炭素原子を含有する炭素原子含有膜をエッチングガスによりエッチングする炭素原子含有膜のドライエッチング方法であって、
少なくとも酸素及び二酸化硫黄を含む混合ガスを、前記炭素原子含有膜、および、第１開口部を有するマスク、を備える構造体が配置されたエッチングチャンバーに導入する混合ガス導入工程と、
前記混合ガスを前記エッチングチャンバー内でプラズマ化してプラズマガスを発生させ、このプラズマガスを前記エッチングガスとして用いて、前記構造体の前記炭素原子含有膜をエッチングして第２開口部を形成するエッチング工程とを含み、
前記エッチング工程において、下記式（１）で定義されるアスペクト比が１～４０となるように前記第２開口部を形成する、炭素原子含有膜のドライエッチング方法。
アスペクト比＝Ｌ２／Ｌ１・・・（１）
（前記式（１）中、Ｌ１は、前記第１開口部の設計幅を表し、Ｌ２は、前記第２開口部の深さを表す。）
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記アスペクト比が４～４０である、請求項１に記載の炭素原子含有膜のドライエッチング方法。
【請求項３】
前記第１開口部の形状がトレンチまたはホールである、請求項１に記載の炭素原子含有膜のドライエッチング方法。
【請求項４】
前記炭素原子含有膜がアモルファスカーボンを含む、請求項１に記載の炭素原子含有膜のドライエッチング方法。
【請求項５】
前記マスクが酸素含有材料を含む、請求項１に記載の炭素原子含有膜のドライエッチング方法。
【請求項６】
前記酸素含有材料が二酸化珪素である、請求項５に記載の炭素原子含有膜のドライエッチング方法。
【請求項７】
前記混合ガスにおいて、前記二酸化硫黄及び前記酸素の合計体積中の前記二酸化硫黄の含有率が２０～４０体積％である、請求項１～６のいずれか一項に記載の炭素原子含有膜のドライエッチング方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、炭素原子含有膜のドライエッチング方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路においては、素子の微細化および積層化が進んでおり、半導体集積回路の製造には、被エッチング膜をパターニングするためにフォトレジストなどのマスクを用いて、被エッチング膜に、開口が小さくアスペクト比の大きい深いホールやトレンチを高精度かつ高速に加工する技術が求められている。
このような技術として、例えば特許文献１に記載の方法が知られている。同公報では、酸素に硫化カルボニルを添加した混合ガスのプラズマガスを、炭素を含む炭素質層のエッチングガスとして用いることで、加工精度が向上することが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２００４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法は、炭素質層のエッチング速度の向上の点で改善の余地を有していた。
【０００５】
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、炭素原子含有膜に対するエッチング速度を向上させることができる炭素原子含有膜のドライエッチング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、エッチング後の炭素原子含有膜の開口部の異方性（アスペクト比）を制御しながら、炭素原子含有膜のエッチング時の酸素への添加ガスを、硫化カルボニルから二酸化硫黄にすることで、意外にも上記課題を解決し得ることを見出し、本開示に至った。
【０００７】
すなわち、本開示の一側面は、炭素原子を含有する炭素原子含有膜をエッチングガスによりエッチングする炭素原子含有膜のドライエッチング方法であって、少なくとも酸素及び二酸化硫黄を含む混合ガスを、上記炭素原子含有膜、および、第１開口部を有するマスク、を備える構造体が配置されたエッチングチャンバーに導入する混合ガス導入工程と、上記混合ガスを上記エッチングチャンバー内でプラズマ化してプラズマガスを発生させ、このプラズマガスを用いて、上記構造体の上記炭素原子含有膜をエッチングして第２開口部を形成するエッチング工程とを含み、上記エッチング工程において、下記式（１）で定義されるアスペクト比が１～４０となるように上記第２開口部を形成する、炭素原子含有膜のドライエッチング方法を提供する。
アスペクト比＝Ｌ２／Ｌ１・・・（１）
（前記式（１）中、Ｌ１は、前記第１開口部の設計幅を表し、Ｌ２は、前記第２開口部の深さを表す。）
【０００８】
上記炭素原子含有膜のドライエッチング方法によれば、エッチング時のアスペクト比を上記範囲に制御しながら、酸素及び二酸化硫黄を含む混合ガスのプラズマガスで炭素原子含有膜をエッチングすることで、酸素及び硫化カルボニルを含む混合ガスのプラズマガスで炭素原子含有膜をエッチングする場合に比べて、炭素原子含有膜に対するエッチング速度を向上させることができる。
【０００９】
上記アスペクト比は４～４０であってもよい。
【００１０】
上記第１開口部の形状はトレンチまたはホールであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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