【事件の表示】
　特許第３２８３４７７号「ドライエッチング方法および半導体装置の製造方法」の請求項１ないし１５に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２８３４７７号の請求項１ないし１４に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　本件特許は、特許法第４１条に基づく優先権主張を伴う平成１０年１０月２１日（優先日、平成９年１０月２７日）に出願されたものであって、平成１４年３月１日に請求項１〜１５に係る発明につき特許権の設定登録がなされた後、平成１４年１０月３０日に特許異議申立人である畠明より、請求項１〜１５に係る特許について特許異議の申立がなされ、取消の理由が通知され、その指定期間内である平成１５年８月８日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
訂正事項ａ．
　請求項１の記載を「少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチング装置の反応室内に供給し、前記反応室内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成する工程を包含するドライエッチング方法であって、
　前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含むことを特徴とするドライエッチング方法。」と訂正する。
訂正事項ｂ．
　請求項７を削除し、それに伴い、請求項８の発明を新たな請求項７の発明とし、請求項９の発明を新たな請求項８の発明とする。
訂正事項ｃ．
　請求項１０の記載を「基板上に酸化シリコン膜を堆積する工程と、
　前記酸化シリコン膜上にレジストマスクを形成する工程と、
　少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチンク装置内に供給し、前記ドライエッチング装置内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成して前記酸化シリコン膜をエッチングする工程と、
を包含する半導体装置の製造方法であって、
　前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。」と訂正し、この請求項１０の発明を新たな請求項９の発明とする。
訂正事項ｄ．
　請求項１１〜１４の発明を、上記上記新請求項９に従属する新たな請求項１０〜１３の発明とする。
訂正事項ｅ．
請求項１５の「ドライエッチング方法であって」及び「を特徴とするドライエッチング方法」を各々「半導体装置の製造方法であって」及び「を特徴とする半導体装置の製造方法」と訂正し、この請求項１５の発明を、上記新請求項９〜１３のいずれか１項に従属する新たな請求項１４の発明とする。
訂正事項ｆ．
　段落【０００６】の「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスを含む」を「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含む」と訂正する。
訂正事項ｇ．
　段落【００１５】の「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスを含む」を「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含む」と訂正する。
訂正事項ｈ．
　段落【００１２】の記載を削除する。
訂正事項ｉ．
　上記段落の削除に伴い、段落番号【００１３】〜【００１６】を段落番号【００１２】〜【００１５】とする。
訂正事項ｊ．
　段落【００１７】の記載を「【００１６】
　前記ガスには希ガスおよび酸素を含むガスが添加されていることが好ましい。
【００１７】
　前記エッチング工程において、振幅値が１．５ｋＶ以下の高周波電圧を前記ドライエッチング装置の下部電極に印加することが好ましい。」と二つの段落に分ける。
訂正事項ｋ．
　段落番号【００２１】〜【００３９】を【００２０】〜【００３８】とする。
訂正事項ｌ．
　段落【００４０】の記載を「【００３９】
　（第３の実施形態）
　図６を参照しながら、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態と上記第２の実施形態との相違点は、本実施形態では、エッチングガス（Ｃ５Ｆ８／Ａｒ）に酸素を添加するという点にある。酸素は、Ｏ２ガスボンベ１７からマスフロー１３を介してプラズマエッチング装置の反応室内に供給する。第１および第２の実施形態と共通する箇所の説明は、ここでは繰り返さない。
【００４０】　
　図６は、Ｃ５Ｆ８／ＡｒガスにＯ２を添加した場合と添加しない場合における、エッチング深さのコンタクト径依存性を示している。ここで、Ｃ５Ｆ８ガス、ＡｒガスおよびＯ２ガスの流量は、それぞれ、１４ｓｃｃｍ、８０ｓｃｃｍおよび３ｓｃｃｍとした。Ｃ５Ｆ８／ＡｒガスにＯ２を添加しない場合（比較例）、コンタクト径が小さくなると、エッチングできる深さが浅くなり、コンタクト径が０．３μｍよりも小さくなると、エッチングが進行しなくなることがわかる。コンタクトホールの内部では、入射イオンの量がエッチングラジカルの量よりも減少するため、エッチングよりもポリマー膜堆積が起こりやすい。エッチングの停止は、ポリマー膜堆積がエッチングよりも優勢になるために生じる。」と二つの段落に分ける。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の適否
　訂正事項ａは、請求項１の発明において、旧請求項７及び特許明細書の【発明の実施の形態】欄の記載に基づいて「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスを含む」を「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含む」に限定するものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当する。
　訂正事項ｂは、旧請求項７を削除し、それに伴い、請求項８の発明を新たな請求項７の発明とし、請求項９の発明を新たな請求項８の発明とするものであるから、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　訂正事項ｃは、旧請求項１０の発明において、特許明細書の【発明の実施の形態】欄の【００２８】〜【００３３】の記載及び【００６１】の記載に基づいて「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスを含む」を「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含む」に限定し、これを新たな請求項９とするものであり、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　訂正事項ｄは、旧請求項１１〜１４の発明を、上記上記新請求項９に従属する新たな請求項１０〜１３の発明とするものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　旧請求項１５は、旧請求項１０から１４のいずれか１項を引用しており、旧請求項１０から１４はいずれもドライエッチング方法の発明であることから、訂正事項ｅは、旧請求項１５において「ドライエッチング方法であって」及び「を特徴とするドライエッチング方法」を各々「半導体装置の製造方法であって」及び「を特徴とする半導体装置の製造方法」と訂正し、この請求項１５の発明を、新請求項９〜１３のいずれか１項に従属する新たな請求項１４の発明とすることは、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　訂正事項ｆ〜ｈは、訂正事項ａ〜ｃと整合を図るものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　訂正事項ｉ〜ｌは段落番号の組み替えをするものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当する。
　そして、訂正事項ａ〜ｌは、いずれも願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内であり、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
（３）むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立についての判断
（１）取消理由の概要
１）本件特許の旧請求項１、６、７、１０及び１５に係る発明は、その優先日の前に日本国内において頒布された刊行物である特開平６−２７５５６８号公報（特許異議申立書の甲第１号証、以下「刊行物１」という。）に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項の規定に違反して特許されたものである。
２）本件特許の旧請求項１〜１５に係る発明は、その優先日の前に日本国内において頒布された刊行物である刊行物１、特開平４−２５８１１７号公報（同上甲第２号証、以下「刊行物２」という。）、特開平５−３３５２８２号公報（同上甲第３号証、以下「刊行物３」という。）及び特開平７−１４２４５０号公報（同上甲第４号証、以下「刊行物４」という。）に記載された発明に基づいて、その発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定に違反して特許されたものである。
　
（２）本件特許に係る発明
　上記「２．訂正に適否についての判断」で示したように上記訂正が認められるから、訂正後の本件請求項１〜１４に係る発明（以下、「本件発明１」〜「本件発明１４」という。）は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜１４に記載された事項に特定されるとおりのものである。本件発明２〜８は本件発明１又はそれを引用している下位の発明、本件発明１０〜１４は本件発明９又はそれを引用している下位の発明を引用しており、本件発明１及び９は以下に示すとおりのものである。
「【請求項１】少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチング装置の反応室内に供給し、前記反応室内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成する工程を包含するドライエッチング方法であって、
　前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含むことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項９】基板上に酸化シリコン膜を堆積する工程と、
　前記酸化シリコン膜上にレジストマスクを形成する工程と、
　少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチンク装置内に供給し、前記ドライエッチング装置内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成して前記酸化シリコン膜をエッチングする工程と、
を包含する半導体装置の製造方法であって、
　前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。」
　
（３）刊行物１〜４の記載事項
　刊行物１には、以下の事項が記載されている。
（１ａ）「イオン密度が１０１１イオン／ｃｍ３ 以上のプラズマを生成可能なエッチング装置内で、一般式Ｃx Ｆy （ただし、ｘ，ｙは自然数であり、ｙ≦ｘ＋２の関係を満たす。）で表されるフルオロカーボン系化合物を主体とするエッチング・ガスのプラズマを生成させ、窒化シリコン系材料層の上に形成された酸化シリコン系材料層を選択的にエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法」（特許請求の範囲【請求項１】）
（１ｂ）「本発明は半導体装置の製造分野等において適用されるドライエッチング方法に関し、特に窒化シリコン系材料層と酸化シリコン系材料層との間で選択比を大きく確保しながらエッチングを行う方法に関する。」（【０００１】）
（１ｃ）「続いて常圧ＣＶＤ法により層厚１０００ｎｍのＳｉＯ２層間絶縁膜４を形成した。さらに、上記ＳｉＯ２ 層間絶縁膜４の上には、ノボラック系ポジ型フォトレジストＴＳＭＲ−Ｖ３（東京応化工業社製；商品名）を塗布し、ｉ線リソグラフィおよびアルカリ現像により直径０．３５μｍの開口部６を有するレジスト・マスク５を形成した。
　このウェハを有磁場マイクロ波プラズマ・エッチング装置のウェハ載置電極上にセットし、一例として下記の条件でＳｉＯ２ 層間絶縁膜４をエッチングした。
　　Ｃ６Ｆ６流量　　　　　　　２０　ＳＣＣＭ
　　ガス圧　　　　　　　　０．６５　Ｐａ
　　マイクロ波パワー　　　１５００　Ｗ（２．４５　ＧＨｚ）
　　ＲＦバイアス・パワー　　２００　Ｗ（８００　ｋＨｚ）
　　ウェハ載置電極温度　　　　２０　℃
　ここでは、大きなマイクロ波パワーを投入してＥＣＲ放電を行うことにより、Ｃ６Ｆ６の解離が進行し、イオン密度が１０１１イオン／ｃｍ３のオーダーの高密度プラズマが生成された。上記エッチング過程では、この高密度プラズマ中に生成する大量のＣＦ+によりＳｉＯ２層間絶縁膜４のエッチングが高速に進行した。また、下地のＳｉ３Ｎ４下地膜３が露出した時点でも、プラズマ中に過剰なＦ*が生成していないために、Ｓｉ３Ｎ４下地膜３に対して約３０の高い選択性が達成された。もちろん、レジスト・マスク５に対する選択性も良好であった。」（【００３２】〜【００３４】）
　刊行物２には、以下の事項が記載されている。
（２ａ）「分子構造の少なくとも一部に環状部を有する不飽和フルオロカーボン系化合物を含むエッチング・ガスを用いて被エッチング基体の温度を５０℃以下に制御しながら基板上に形成されたシリコン化合物層のエッチングを行うことを特徴とするドライエッチング方法。」（特許請求の範囲【請求項２】）
（２ｂ）「化３では炭素環内に２重結合を１個有する３〜６員環の各化合物ｃ−ＣnＦ2n-2 を例示したが、製造が技術的に可能でかつ安定に存在し得る化合物であれば、これより大きい炭素環を有するものであっても構わない。」（【００１４】）
（２ｃ）「本実施例は、本願の第２の発明をコンタクト・ホール加工に適用し、前述の化３（３）（ここで、（３）はシステム上表記できない文字を代替してものである。）で示されるＣ５Ｆ８（オクタフルオロシクロペンテン，別名フロン１４１８，Ｃ／Ｆ比＝０．６２５）を使用して、酸化シリコンからなる層間絶縁膜をエッチングした例である。前述の実施例１と同様のウェハをマグネトロンＲＩＥ装置にセットし、Ｃ５Ｆ８流量５０ＳＣＣＭ，ガス圧２Ｐａ，ＲＦパワー密度１．５Ｗ／ｃｍ２ ，磁場強度１５０Ｇａｕｓｓ，ウェハ温度０℃の条件でエッチングを行った。」（【００２８】）
　刊行物３には、以下の事項が記載されている。
（３ａ）「下層、中間層、上層からなるエッチング対象物を反応性イオンエッチングによりエッチングする方法において、前記下層のエッチング条件として、0.21Ｗ／cm2以上のＲＦ出力と0.3Ｐａ以下のエッチングガス圧力を設定することを特徴とする下層エッチング方法。」（特許請求の範囲【請求項１】）
　刊行物４には、以下の事項が記載されている。
（４ａ）「エッチング処理される基板を保持する基板ホルダーと、この基板ホルダーとは独立したプラズマ発生装置とを備えた反応性イオンエッチング装置において、前記プラズマ発生装置で形成された高密度プラズマ領域から前記基板ホルダーまでの距離が基板ホルダーの直径よりも小さいことを特徴とする反応性イオンエッチング装置。」（特許請求の範囲【請求項１】）
　
（４）対比判断
イ．本件発明１について
　本件発明１と刊行物１記載の発明とを対比すると、摘記事項（１ａ）から両者は「少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチング装置の反応室内に供給し、前記反応室内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成する工程を包含するドライエッチング方法」であることで一致しているが、刊行物１には本件発明１の「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含むこと」が記載されていない点で相違する。
　上記相違点について検討するに、刊行物２には、摘記事項（２ａ）〜（２ｃ）からドライエッチングにおいて「炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガス」を用いることが記載されているといえる。しかしながら、刊行物２にはプラズマ密度については記載されておらず、摘記事項（２ａ）にはＣ５Ｆ８ガスをエッチング・ガスとして適用するドライエッチング装置として、「マグネトロンＲＩＥ装置」が記載されているだけである。本件特許出願の優先日前におけるドライエッチングに関する周知技術（例えば、「最新版　超ＬＳＩプロセスデータハンドブック」（株）サイエンスフォーラム、１９９０年３月３１日第１版発行、第２節「マグネトロン放電プラズマエッチング技術」における図−３、図−４、等参照）を考慮すると、マグネトロンＲＩＥ装置で行うマグネトロンＲＩＥ法においては、そのプラズマ密度は１０８〜１０９ｃｍ−３程度である。してみれば、刊行物２記載の発明において、「炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガス」を適用するドライエッチングの条件として、プラズマ密度は１０８〜１０９ｃｍ−３程度を前提としているとは言えるが、当該ガスを本件発明１の「プラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマ」の条件まで適用できることを示唆しているものとは言えない。また、刊行物１記載の発明は、摘記事項（１ａ）に記載のとおり「一般式ＣxＦy（ただし、ｘ，ｙは自然数であり、ｙ≦ｘ＋２の関係を満たす。）で表されるフルオロカーボン系化合物」を主体とするガスをエッチングガスとして用いる発明であるから、この関係式を満たさない「炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガス」を刊行物１記載の発明においてあえて適用する動機付けもない。本件発明１では、これにより、本件訂正明細書記載の「以上の実験結果から、Ｃ２Ｆ６に比較してＣ５Ｆ８は、電子との衝突によって分解されにくいことがわかる。このことに起因して、Ｃ５Ｆ８からは高次の種が多数生成される。逆に、Ｃ２Ｆ６からは低次の種が生成される。
　Ｃ５Ｆ８は、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスである。このようなガスは、電子衝撃に対して低次の種に分解しにくく、比較的に安定である。また、Ｃ５Ｆ８の炭素二重結合の一方が切断された場合、図１１に示すように、切断された結合手が浮遊フッ素原子をとらえると考えられる（二重結合によるフッ素スカベンジ効果）。
　Ｃ５Ｆ８は、高密度低解離状態のプラズマを形成するのに適している。平行平板型のエッチング装置は、低解離のプラズマを生成するのに適しているが、Ｃ５Ｆ８によれば、他の型のエッチング装置を用いても解離度の充分に低いプラズマを生成できる。
　このような性質を持つＣ５Ｆ８のガスを用いてプラズマを形成し、コンタクトホールエッチングを行うと、レジストのエッチングに寄与するフッ素の量がいっそう減少する。また、生成された高次の種が、レジスト上でポリマー膜のような保護膜を形成し、レジストのエッチングを阻止すると考えられる。
　以上説明した理由から、Ｃ５Ｆ８のような炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスを用いてプラズマエッチングを行うと、レジスト膜に対するエッチング選択比が大きく向上すると考えられる。従って、炭素に対するフッ素の比が２未満のガスの中でも、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスが特に好ましい。また、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであれば、炭素に対するフッ素の比が２以上であってもレジスト膜に対するエッチング選択比が向上すると考えられる。」（【００５５】〜【００５９】）という、「プラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマ」条件において「炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガス」を用いたゆえの格別顕著な効果を奏するものである。
　刊行物３及び４には、「炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガス」が何ら記載されていない。
　したがって、本件発明１は刊行物１には記載されておらず、また刊行物１〜４をいかに組み合わせても当業者が容易に発明することができたものとすることができない。
　
ロ．本件発明９について
　本件発明９と刊行物１記載の発明とを対比すると、刊行物１記載の発明は摘記事項（１ｂ）に記載のとおり半導体装置の製造方法に適用されるものであり、摘記事項（１ｃ）のＣ６Ｆ６は本件発明９における「少なくとも炭素およびフッ素を含むガス」に相当するから、摘記事項（１ｃ）から、両者は「基板上に酸化シリコン膜を堆積する工程と、前記酸化シリコン膜上にレジストマスクを形成する工程と、少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチンク装置内に供給し、前記ドライエッチング装置内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成して前記酸化シリコン膜をエッチングする工程と、を包含する半導体装置の製造方法」であることで一致しているが、刊行物１には本件発明９の「前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガスであるＣ５Ｆ８ガスを含むこと」が記載されていない点で相違する。
　当該相違点は、上記本件発明１と刊行物１記載の発明との相違点と同一であるから、イ．で検討した理由と同じ理由で、本件発明９は刊行物１には記載されておらず、また刊行物１〜４をいかに組み合わせても当業者が容易に発明することができたものとすることができない。
　
ハ．本件発明２〜８、１０〜１４について
　本件発明２〜８は、本件発明１又はそれを引用している下位の発明を、本件発明１０〜１４は、本件発明９又はそれを引用している下位の発明を引用し、さらに具体化、限定した発明であるから、本件発明１及び９と同様、刊行物１〜４には記載されておらず、また刊行物１〜４をいかに組み合わせても当業者が容易に発明することができたものとすることができない。
　
（５）むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠によっては、本件請求項１〜１４に係る特許を取り消すことができない。
　また、他に本件請求項１〜１４に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年１０月１７日（２００３．１０．１７）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
ドライエッチング方法および半導体装置の製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチング装置の反応室内に供給し、前記反応室内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成する工程を包含するドライエッチング方法であって、
　前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガス
であるＣ５Ｆ８ガス
　【請求項２】　請求項１に記載のドライエッチング方法であって、
　前記ガスには希ガスが添加されていることを特徴とするドライエッチング方法。
　【請求項３】　請求項１に記載のドライエッチング方法であって、
　前記ガスには希ガスおよび酸素を含むガスが添加されていることを特徴とするドライエッチング方法。
　【請求項４】　請求項１に記載のドライエッチング方法であって、
　振幅値が１．５ｋＶ以下の高周波電圧を前記ドライエッチング装置の下部電極に印加することを特徴とするドライエッチング方法。
　【請求項５】　請求項１に記載のドライエッチング方法であって、
　前記ドライエッチング装置の反応室の壁面温度を１００℃以上に加熱した状態でエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。
　【請求項６】　請求項１から５のいずれか１項に記載のドライエッチング方法であって、
　前記ドライエッチング装置は、誘導結合型プラズマ、電子サイクロトロン共鳴プラズマ、ヘリコン波励起プラズマ、または表面波励起プラズマを用いた装置であることを特徴とするドライエッチング方法。
　【請求項
７
　前記希ガスは、Ａｒ、ＸｅおよびＫｒからなる群から選択された原子を含むことを特徴とするドライエッチング方法。
　【請求項
８
　前記希ガスは、Ａｒ、ＸｅおよびＫｒからなる群から選択された原子を含み、
　前記酸素を含むガスは、Ｏ２、ＣＯおよびＣＯ２からなる群から選択された分子を含むことを特徴とするドライエッチング方法。
　【請求項
９
　前記酸化シリコン膜上にレジストマスクを形成する工程と、
　少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチンク装置内に供給し、前記ドライエッチング装置内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成して前記酸化シリコン膜をエッチングする工程と、
を包含する半導体装置の製造方法であって、
　前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガス
であるＣ５Ｆ８ガス
　【請求項
１０
９
　前記ガスには希ガスが添加されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
　【請求項
１１
９
　前記ガスには希ガスおよび酸素を含むガスが添加されていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
　【請求項
１２
９
　前記エッチング工程において、振幅値が１．５ｋＶ以下の高周波電圧を前記ドライエッチング装置の下部電極に印加することを特徴とする半導体装置の製造方法。
　【請求項
１３
９
　前記エッチング工程は、前記ドライエッチング装置の反応室の壁面温度を１００℃以上に加熱した状態でエッチングすることを特徴とする半導体装置の製造方法。
　【請求項
１４
９から１３
　前記ドライエッチング装置は、誘導結合型プラズマ、電子サイクロトロン共鳴プラズマ、ヘリコン波励起プラズマ、または表面波励起プラズマを用いた装置であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、ドライエッチング方法および半導体装置の製造方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　近年の半導体デバイスの集積度向上にはめざましいものがある。デバイスの高集積化の原動力となっているリソグラフィー技術においては、集積度を向上させるために、より微細なパターンを形成する必要がある。このために、光源の波長を短くして対応している。現在は、フッ化クリプトン（ＫｒＦ）を用いたエキシマレーザーによるリソグラフィープロセスが主流となっている。このようなフォトリソグラフィ工程において高解像度を得るためには、被加工基板上に形成するフォトレジスト膜の厚さを薄くする必要がある。
　【０００３】
　酸化シリコン膜にコンタクトホールを形成する場合、Ｃ４Ｆ８プラズマを用いた反応性ドライエッチングが行われている。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかしながら、上記ドライエッチング方法によれば、フォトレジストのエッチング速度（Ｒ１）に対する酸化シリコン膜のエッチング速度（Ｒ２）の比（Ｒ２／Ｒ１：　以下「エッチング選択比」と称する。）が低いという問題がある。このエッチング選択比が低いと、エッチング処理中にフォトレジストが薄くなり、レジストでマスクされた領域の酸化シリコン膜までもが部分的にエッチングされてしまうという問題が生じる。そのような望ましくないエッチングが生じると、配線が短絡することになり、半導体装置の製造歩留まりや信頼性を大いに損なう。
　【０００５】
　本発明は上記課題に鑑みてなされてものであり、その目的とするところは、レジストに対するエッチング選択比の向上したドライエッチング方法および半導体装置の製造方法を提供することにある。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　本発明のドライエッチング方法は、少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチング装置の反応室内に供給し、前記反応室内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成する工程を包含するドライエッチング方法であって、前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガス
であるＣ５Ｆ８ガス
　【０００７】
　前記ガスには希ガスが添加されていることが好ましい。
　【０００８】
　前記ガスには希ガスおよび酸素を含むガスが添加されていることを特徴とするドライエッチング方法。
　【０００９】
　振幅値が１．５ｋＶ以下の高周波電圧を前記ドライエッチング装置の下部電極に印加することが好ましい。
　【００１０】
　前記ドライエッチング装置の反応室の壁面温度を１００℃以上に加熱した状態でエッチングすることが好ましい。
　【００１１】
　前記ドライエッチング装置は、誘導結合型プラズマ、電子サイクロトロン共鳴プラズマ、ヘリコン波励起プラズマ、または表面波励起プラズマを用いた装置であることが好ましい。
　【００１２】
　前記希ガスは、Ａｆ、ＸｅおよびＫｒからなる群から選択された原子を含むことが好ましい。
　【００１３】
　前記希ガスは、Ａｒ、ＸｅおよびＫｒからなる群から選択された原子を含み、前記酸素を含むガスは、Ｏ２、ＣＯおよびＣＯ２からなる群から選択された分子を含むことが好ましい。
　【００１４】
　本発見の半導体装置の製造方法は、基板上に酸化シリコン膜を堆積する工程と、前記酸化シリコン膜上にレジストマスクを形成する工程と、少なくとも炭素およびフッ素を含むガスをドライエッチング装置内に供給し、前記ドライエッチング装置内にプラズマ密度１×１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマを形成して前記酸化シリコン膜をエッチングする工程とを包含する半導体装置の製造方法であって、前記ガスは、炭素の二重結合を含む環状フルオロカーボンガス
であるＣ５Ｆ８ガス
　【００１５】
　前記ガスには希ガスが添加されていることが好ましい。
　【００１６】
　前記ガスには希ガスおよび酸素を含むガスが添加されていることが好ましい。
　【００１７】
　前記エッチング工程において、振幅値が１．５ｋＶ以下の高周波電圧を前記ドライエッチング装置の下部電極に印加することが好ましい。
　【００１８】
　前記エッチング工程は、前記ドライエッチング装置の反応室の壁面温度を１００℃以上に加熱した状態でエッチングすることが好ましい。
　【００１９】
　前記ドライエッチング装置は、誘導結合型プラズマ、電子サイクロトロン共鳴プラズマ、ヘリコン波励起プラズマ、または表面波励起プラズマを用いた装置であることが好ましい。
　【００２０】
　【発明の実施の形態】
　（第１の実施形態）
　以下に、図面を参照しながら、本発明によるドライエッチング方法の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態に使用する誘導結合型プラズマを用いたドライエッチング装置の概略図を示している。
　【００２１】
　図１のドライエッチング装置は、内部でドライエッチング処理を行う反応室（チャンバ）７を備えている。反応室７の側壁は、反応室７内にプラズマを形成するための誘導コイル１で囲まれている。誘導コイル１は高周波電源２に接続され、高周波電源２から高周波電力の供給を受ける。
　【００２２】
　反応室７の下部には、被処理基板（シリコン基板６）を支持する下部電極３が設けられ、下部電極３はマッチャー１４を介して高周波電源４に接続され、高周波電源４から高周波電力の供給を受ける。下部電極３の上面周辺領域には、石英リング１２が配置されている。反応室７の上部には上部シリコン電極５が設けられている。上部シリコン電極５上には、反応室７の内壁温度を調整するためのヒーター１１が設けられている。
　【００２３】
　反応室７の排気口と外部との間には、圧力制御バルブ８および排気ポンプ９が挿入されている。プラズマ化されるガスは、マスフロー１３を介してＣ５Ｆ８ガスボンベ１５、Ａｒガスボンベ１６およびＯ２ガスボンベ１７などから反応室７内に供給される。
　【００２４】
　本実施形態では、ドライエッチング処理を行う前に、ガスボンベ１５および１６からマスフロー１３を介してＣ５Ｆ８ガスおよびＡｒガスを反応室７内に導入する。Ｃ５Ｆ８ガスに含まれる炭素に対するフッ素の比率は１．６である。これらの混合ガスは排気口から圧力制御バルブ８および排気ポンプ９を介して装置外へ排気される。本実施形態では、圧力制御バルブ８が反応室７内の圧力を１ｍＴｏｒｒから１００ｍＴｏｒｒまでの範囲内の一定値に維持するように動作する。
　【００２５】
　充分な量のガスを反応室７に供給したら、反応室７の側壁に配置された誘導コイル１に誘導コイル用高周波電源２から高周波電力を印加し、反応室７内にプラズマを生成する。本実施形態では、誘導コイル１に与える高周波電力を１０００Ｗ〜３０００Ｗとしている。プラズマ中には、Ｃ５Ｆ８、ＡｒおよびＯ２から形成された他種類の分子、励起原子およびイオンが含まれている。本実施形態では、プラズマの密度が１０１１ｃｍ−３以上の高密度プラズマが形成される。
　【００２６】
　プラズマが安定的に形成された後、高周波電源４から下部電極３に高周波電力を印加することにより、シリコン基板６に負電位を与え、それによってプラズマから正電荷イオンをシリコン基板６に照射させる。こうして、反応性のプラズマエッチング処理が進行し、シリコン基板６上に形成された酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜がエッチングされる。
　【００２７】
　以下に、図２（ａ）から（ｄ）を参照しながら、本発明による半導体装置の製造方法を説明する。
　【００２８】
　まず、トランジスタ素子などの半導体素子（不図示）が形成されたシリコン基板２０、または半導体素子が形成されつつあるシリコン基板２０を用意する。
　【００２９】
　次に、図２（ａ）に示されるように、公知の薄膜堆積技術を用いて、シリコン基板２０上に酸化シリコン膜（厚さ２０００ｎｍ）２１を形成する。この後、フォトリソグラフイ技術によって、図２（ｂ）に示されるように酸化シリコン膜２１上にフォトレジストパターン２２を形成する。フォトレジストパターン２２は、コンタクトホールの位置および形状を規定する開口部２３を有するように露光・現像される。高解像度を得るために、フォトレジストパターン２２の厚さは、０．５〜１．０μｍと比較的に薄くなるように形成する。
　【００３０】
　次に、フォトレジストパターン２２が形成された基板２０を、図１に示すドライエッチング装置の反応室７内にセットする。その後、Ｃ５Ｆ８ガスとＡｒガスの混合ガスを反応室７内に導入し、ガス圧力を１ｍＴｏｒｒから１００ｍＴｏｒｒまでの間に制御する。
　【００３１】
　次に、図１の装置の誘導コイル１に１０００Ｗから３０００Ｗまでの間の大きさの高周波電力を印加して、プラズマを生成する。下部電極３に１００Ｗから２０００Ｗまでの間の高周波電力（周波数：１．８ＭＨｚ）を印加し、それによって自己負バイアスを基板に与え、酸化シリコン膜のエッチングを行う。図２（ｃ）に示されるように、このエッチングで酸化シリコン膜２１にコンタクトホール２４が形成される。
　【００３２】
　次に、図２（ｄ）に示されるように、レジストパターン２２を除去する。この後、公知の製造プロセスを経て、半導体装置が製造される。
　【００３３】
　図３は、エッチング選択比のＣ５Ｆ８ガス流量依存性を示している。本実施形態の場合、Ｃ５Ｆ８ガス流量を増加すると選択比が高くなることが図３からわかる。これに対して、従来のＣ４Ｆ８ガスを用いた場合（比較例）は、ガス流量を増加すると選択比はわずかに高くなるが、さらに増加すると選択比は低くなることがわかる。
　【００３４】
　本実施形態のドライエッチング方法に使用するような高密度プラズマエッチング装置では、ガスの解離度が大きい。このため、炭素に対するフッ素の比率が２以上のガスを用いると、フッ素ラジカルの生成量が多くなる。フッ素ラジカルはレジストのエッチングに寄与する種であるため、ガス流量を増やすにつれて選択比が低くなる。これに対して、Ｃ５Ｆ８ガスのように炭素に対するフッ素の比率が２未満のガスを用いると、フッ素ラジカルの生成量が従来のＣ４Ｆ８ガスを用いた場合に比較して少なくなる。レジストをエッチングするエッチャント（フッ素ラジカル）の生成量が少なくなる結果、選択比が向上する。
　【００３５】
　（第２の実施形態）
　図４を参照しながら、本発明によるドライエッチング方法の第２の実施形態を説明する。本実施形態と上記第１の実施形態との相違点は、本実施形態では、エッチングガス（Ｃ５Ｆ８）に希ガスの一つであるＡｒガスを添加するという点にある。第１の実施形態と共通する箇所の説明はここでは繰り返さない。なお、Ｃ５Ｆ８ガスにＡｒガスを加えたガスを、以下、Ｃ５Ｆ８／Ａｒガスと表記する。
　【００３６】
　図４は、図１の装置を使ってドライエッチングを行ったときの、Ａｒガスの流量に対する酸化シリコン膜のエッチング速度の変化を示す。なお、図４のデータは、Ｃ５Ｆ８流量を１４ｓｃｃｍとして測定した。図４から、添加するＡｒガス流量を増やしていくと、酸化シリコン膜のエッチング速度は速くなっていくことがわかる。Ａｒガス流量を６０ｓｃｃｍ以上にすると、Ａｒを添加しない場合に比べてエッチング速度は２倍以上になる。本発明では、エッチングガスに含まれる炭素に対するフッ素の比率が２未満と少ないため、酸化シリコン膜に対するエッチング種（フッ素ラジカル）の量も少なくなる。しかし、本実施形態のようにエッチングガスにＡｒを添加すると、Ａｒイオンによるスパッタリングが酸化シリコン膜のエッチングに大きく寄与することが図４からわかる。また、Ａｒイオンのスパッタリングによる酸化シリコン膜のエッチング速度の上昇に比較すれば、Ａｒイオンのスパッタリングによるレジストのエッチング速度の上昇は小さいため、Ａｒの添加は選択比をも増加させることが実験でわかっている。図５は、対レジスト選択比とアルゴン流量との関係を示すグラフである。図５からわかるように、選択比はアルゴンの添加によって増加する。
　【００３７】
　このように、炭素に対するフッ素の比率が２未満のフルオロカーボンガスにＡｒ等の希ガスを添加することは、選択比および酸化シリコン膜のエッチング速度の両方を向上させることができるので好ましい。
　【００３８】
　添加する希ガスとしては、スパッタリング効果が高いという理由から、Ａｒガス、ＸｅガスもしくはＫｒガス、またはこれらの希ガスを混合したものが好ましい。
　【００３９】
　（第３の実施形態）
　図６を参照しながら、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態と上記第２の実施形態との相違点は、本実施形態では、エッチングガス（Ｃ５Ｆ８／Ａｒ）に酸素を添加するという点にある。酸素は、Ｏ２ガスボンベ１７からマスフロー１３を介してプラズマエッチング装置の反応室内に供給する。第１および第２の実施形態と共通する箇所の説明は、ここでは繰り返さない。
　【００４０】
　図６は、Ｃ５Ｆ８／ＡｒガスにＯ２を添加した場合と添加しない場合における、エッチング深さのコンタクト径依存性を示している。ここで、Ｃ５Ｆ８ガス、ＡｒガスおよびＯ２ガスの流量は、それぞれ、１４ｓｃｃｍ、８０ｓｃｃｍおよび３ｓｃｃｍとした。Ｃ５Ｆ８／ＡｒガスにＯ２を添加しない場合（比較例）、コンタクト径が小さくなると、エッチングできる深さが浅くなり、コンタクト径が０．３μｍよりも小さくなると、エッチングが進行しなくなることがわかる。コンタクトホールの内部では、入射イオンの量がエッチングラジカルの量よりも減少するため、エッチングよりもポリマー膜堆積が起こりやすい。エッチングの停止は、ポリマー膜堆積がエッチングよりも優勢になるために生じる。
　【００４１】
　一方、Ｃ５Ｆ８／ＡｒガスにＯ２を添加することによって、エッチングが途中で停止する事態を避けられる。これは、酸素がポリマー膜の酸化シリコン膜上への過度の堆積を抑制するからである。エッチングガスに含まれる炭素に対するフッ素の比率が２未満の場合、ポリマー膜の堆積が生じやすいため、Ｏ２の添加はポリマー膜の必要以上の堆積を抑制し、コンタクトエッチングに有効である。酸素によるポリマー堆積の抑制効果は、以下の反応式で表現できる。
　【００４２】
　　Ｃ　＋　Ｏ　→　ＣＯ
　　Ｃ　＋　２Ｏ　→　ＣＯ２
　　ＣＦ　＋　Ｏ　→　ＣＯＦ
　　ＣＦ２　＋　Ｏ　→　ＣＯＦ２
　添加する酸素ガスの好ましい範囲は、Ｃ５Ｆ８ガス流量に対して約５％から約５０％の範囲である。
　【００４３】
　（第４の実施形態）
　図７を参照しながら、本発明によるドライエッチング方法の第４の実施形態を説明する。本実施形態では、図１のドライエッチング装置を用い、プラズマ化するガスとしてＣ５Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２（流量：１４ｓｃｃｍ、８０ｓｃｃｍ、３ｓｃｃｍ）を用いる。本実施形態では、図１の装置の下部電極３に印加する高周波電力の振幅値を最適化している。
　【００４４】
　図７は、下部電極に印加する高周波電力の電圧の振幅値（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ　ｖｏｌｔａｇｅ：Ｖｐｐ）に対する酸化膜のエッチング速度の変化を示している。振幅値（Ｖｐｐ）が大きくなると、酸化シリコン膜のエッチング速度は低下することが図７からわかる。振幅値（Ｖｐｐ）が１．５キロボルト（ｋＶ）以上になると、有意のエッチング速度を得ることは難しく、コンタクトホールを形成することができない。有意のエッチング速度を得るためには、振幅値（Ｖｐｐ）は１．５ｋＶ以下である必要がある。好ましくは、振幅値（Ｖｐｐ）を１．０ｋＶ以下に設定する。なお、第１から第３の実施形態、および、以下に説明する第５の実施形態においては、下部電極に印加する高周波電力の電圧の振幅値（Ｖｐｐ）を０．９ｋＶボルトに設定している。
　【００４５】
　（第５の実施形態）
　図８を参照しながら、本発明によるドライエッチング方法の第５の実施形態を説明する。本実施形態が他の実施形態と異なる点は、ドライエッチングの実施に際して、図１の装置の反応室７の壁面温度を所定温度以上に制御している点にある。
　【００４６】
　図８は、コンタクトホールのエッチング深さとウェハ処理枚数との関係を示す。図８のデータは、プラズマ化するガスとしてＣ５Ｆ８／Ａｒ／Ｏ２（流量：１４ｓｃｃｍ、８０ｓｃｃｍ、３ｓｃｃｍ）を用いて求めた。反応室温度を１００℃未満にした場合（比較例）、ウェハ処理枚数の増加とともに、エッチング深さが浅くなっていることが図８からわかる。ところが、反応室７の壁面温度を１００℃以上にした場合（本実施形態）、ウェハ処理枚数とともにエッチング深さが変化することはない。特に、反応室７の壁面温度を１５０℃以上にした場合、安定したエッチング深さを実現することができる。この理由は、次のように考えることができる。
　【００４７】
　炭素に対するフッ素の比率が２未満のようなガスを用いてプラズマを生成すると、従来のフルオロカーボンガスを使用した場合に比べてプラズマ中に含まれる炭素の割合が相対的に大きくなり、カーボン（炭素）リッチなプラズマが形成される。このようなプラズマでエッチング処理を実行すると、反応室７の壁面温度が１００℃未満の状態では、反応室壁面にポリマー膜が堆積しやすくなる。ウェハ処理枚数の増加によって、反応室壁面上に形成されるポリマー膜は厚さを増加させる。反応室壁面上にポリマー膜が形成された状態でエッチング処理を実行すると、反応室壁面上のポリマー膜の一部もエッチングされ、プラズマ中の炭素量が増大することになる。プラズマ中の炭素量は、ウェハ処理枚数に応じて増加してゆき、その結果、エッチング深さが浅くなる。
　【００４８】
　しかし、少なくともエッチング処理の時点で、反応室７の壁面温度を１００℃以上にすると、反応室７の壁面におけるポリマー膜堆積が抑制される。これは、反応室７の壁面温度を１００℃以上にすると、ポリマー膜形成に必要な原子または分子が高温の壁面上に十分な時間滞在できないためと考えられる。この結果、プラズマ中の炭素含有量は一定になり、エッチング深さのウェハ処理枚数依存性をなくすことができる。このように炭素に対するフッ素の比率が２未満となるガスを用いたエッチングでは、反応室の側壁温度を１００℃以上にすることが非常に有効である。
　【００４９】
　なお、上記いずれの実施形態においても、炭素に対するフッ素の比が２未満のガスとしてＣ５Ｆ８ガスを例示したが、Ｃ４Ｆ６、Ｃ３Ｆ４、Ｃ２Ｆ２もしくは（ＣＦ３ＣＯ）２、または、これらの混合ガスを用いても良い。また、エッチングにＯ２を添加する代わりに、ＣＯまたはＣＯ２等の酸素を含むガスを添加してもよい。
　【００５０】
　本発明で本質的な点は、プラズマ中に含まれる炭素の量に対するフッ素の量の比を２未満にすることにある。このため、一分子に含まれる炭素原子の数に対するフッ素原子の数の比が２未満のガスに、一分子に含まれる炭素原子の数に対するフッ素原子の数の比が２以上のガスを少量添加した場合でも、全体としてプラズマ形成に用いられるエッチングガス中の炭素の量に対するフッ素の量の比が２未満であれば、本発明の効果は充分に得られる。
　【００５１】
　本発明のドライエッチング方法を実施するため高密度プラズマエッチング装置として、図１に示す誘導結合型プラズマを用いる装置について説明したが、電子サイクロトロン共鳴プラズマ、ヘリコン波励起プラズマ、または表面波励起プラズマを用いた装置を用いても良い。また、コイルを反応室の上部に配置したタイプの誘導結合型プラズマ装置を用いても良い。
　【００５２】
　図９（ａ）は真空チャンバー内に導入したＣ２Ｆ６について四重極質量分析装置（ＱＭＳ）によって得たデータを示し、図９（ｂ）は同様にして得たＣ５Ｆ８についのデータを示している。質量分析装置では、電子エネルギを７０ｅＶに設定した。
　【００５３】
　図９（ａ）からわかるように、Ｃ２Ｆ６の場合、ＣＦ１、ＣＦ２、およびＣＦ３という低次の種が支配的であり、これら以外の種（高次の種）はほとんど観測されない。これに対してＣ５Ｆ８の場合、図９（ｂ）からわかるように、Ｃ３Ｆ４、Ｃ４Ｆ４、Ｃ４Ｆ５、Ｃ４Ｆ６、Ｃ５Ｆ７、およびＣ５Ｆ８等の高次の種が多く観測されている。これらの現象は、電子エネルギを変化させても、同様に現れている。
　【００５４】
　図１０は、Ｃ５Ｆ８のイオン化効率曲線を示している。比較的に低い電子エネルギ（１３ｅＶ）で正イオン（Ｃ５Ｆ８＋）が生成されることがわかる。また、電子エネルギが高い場合でも、その正イオン（Ｃ５Ｆ８＋）が高い割合で生成されており、Ｃ５Ｆ８の破壊は生じにくい。これに対してＣ２Ｆ６の場合、Ｃ２Ｆ６は比較的に低いエネルギの電子によってもバラバラに分解される傾向があり、例えばＣ２Ｆ６＋のような正イオンは観測されない。
　【００５５】
　以上の実験結果から、Ｃ２Ｆ６に比較してＣ５Ｆ８は、電子との衝突によって分解されにくいことがわかる。このことに起因して、Ｃ５Ｆ８からは高次の種が多数生成される。逆に、Ｃ２Ｆ６からは低次の種が生成される。
　【００５６】
　Ｃ５Ｆ８は、炭素の二重結合を含む環状パーフルオロカーボンガスである。このようなガスは、電子衝撃に対して低次の種に分解しにくく、比較的に安定である。また、Ｃ５Ｆ８の炭素二重結合の一方が切断された場合、図１１に示すように、切断された結合手が浮遊フッ素原子をとらえると考えられる（二重結合によるフッ素スカベンジ効果）。
　【００５７】
　Ｃ５Ｆ８は、高密度低解離状態のプラズマを形成するのに適している。平行平板型のエッチング装置は、低解離のプラズマを生成するのに適しているが、Ｃ５Ｆ８によれば、他の型のエッチング装置を用いても解離度の充分に低いプラズマを生成できる。
　【００５８】
　このような性質を持つＣ５Ｆ８のガスを用いてプラズマを形成し、コンタクトホールエッチングを行うと、レジストのエッチングに寄与するフッ素の量がいっそう減少する。また、生成された高次の種が、レジスト上でポリマー膜のような保護膜を形成し、レジストのエッチングを阻止すると考えられる。
　【００５９】
　以上説明した理由から、Ｃ５Ｆ８のような炭素の二重結合を含む環状パーフルオロカーボンガスを用いてプラズマエッチングを行うと、レジスト膜に対するエッチング選択比が大きく向上すると考えられる。従って、炭素に対するフッ素の比が２未満のガスの中でも、炭素の二重結合を含む環状パーフルオロカーボンガスが特に好ましい。また、炭素の二重結合を含む環状パーフルオロカーボンガスであれば、炭素に対するフッ素の比が２以上であってもレジスト膜に対するエッチング選択比が向上すると考えられる。
　【００６０】
　なお、Ｃ５Ｆ８を用いてドライエッチング法を実施する場合、Ｃ５Ｆ８のガスボンベから供給されるＣ５Ｆ８ガスの圧力は、例えば０．０１ｋｇ／ｃｍ２程度であり、Ｃ２Ｆ６の供給ガス圧力に比較して著しく低い。これは、Ｃ２Ｆ６ガスが高圧ガス状態でボンベ内に貯蔵されているのに対して、Ｃ５Ｆ８がボンベ内においては液化しているためである。このようにＣ５Ｆ８ガスの圧力が低いと、通常のドライエッチング装置に備え付けられているマスフローコントローラを用いて流量の制御をすることは好ましくない。このため、ガス圧力によってバルブ開閉を調整する圧力制御型流量計を用いることが好ましい。このような圧力制御型流量計は、例えば銅のＣＶＤ装置に備え付けられて使用されている。通常の圧力制御型流量計は、圧力計を内蔵している。圧力計のゼロ点はドリフトする傾向があるので、ゼロ点調整を自動的に行う機能を付与することが好ましい。
　【００６１】
　上記いずれの実施形態においても、酸化シリコン膜が形成される被加工基板としてシリコン基板を使用しているが、他の基板（例えばガラス基板）を用いても良い。ただし、ガラス基板を使用する場合、ガラス基板自体も主成分が酸化シリコンであるためエッチングを被ることになる。ガラス基板上に多結晶シリコン膜または非晶質シリコン膜を形成した後、それらを覆うように酸化シリコン膜を形成し、酸化シリコン膜の所定領域をレジスト膜で覆えば、ガラス基板を用いて本発明を実施することは充分に可能である。ガラス基板やその他の基板上に薄膜トランジスタを形成した半導体装置も、今後、ますます集積化される可能性がある。そのような半導体装置の製造に本発明を適用することは非常に好ましい効果をもたらすと期待される。
　【００６２】
　【発明の効果】
　本発明のドライエッチング方法によれば、プラズマ化するガスに含まれる炭素に対するフッ素の比率が２未満であるため、レジスト膜に対するエッチング選択比が向上し、配線間短絡の不良が生じにくくなる。
　【００６３】
　前記ガスに希ガスを添加すると、選択比および酸化膜エッチング速度の両方を高めることができる。
　【００６４】
　前記ガスには希ガスおよび酸素を含むガスを添加すると、選択比を高め、エッチング停止による不良を防止することができる。
　【００６５】
　本発明の他のドライエッチング方法によれば、プラズマ化するガスに含まれる炭素に対するフッ素の比率が２未満であり、しかも、振幅値が１．５ｋＶ以下の高周波電圧を被加工基板に印加するため、選択比および酸化膜エッチング速度の両方を高めることができる。
　【００６６】
　本発明の更に他のドライエッチング方法によれば、プラズマ化するガスに含まれる炭素に対するフッ素の比率が２未満であり、しかも、１００℃以上に加熱した反応室内でエッチングするため、ウェハ処理枚数の増加に伴ってエッチング深さが変動することを防止することができる。
　【００６７】
　本発明の半導体装置の製造方法によれば、配線間短絡による不良の無い半導体装置を歩留まりよく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の第１の実施形態に使用するドライエッチング装置の概略図。
　【図２】
　（ａ）から（ｄ）は、本発明の半導体装置の製造方法における主要工程を示す断面図。
　【図３】
　本発明の第１の実施形態および比較例について、エッチング選択比のエッチングガス流量依存性を示すグラフ。
　【図４】
　本発明の第２の実施形態において、エッチング速度のアルゴンガス流量依存性を示すグラフ。
　【図５】
　対レジスト選択比と添加するアルゴン流量との関係を示すグラフ。
　【図６】
　本発明の第３の実施形態および比較例について、コンタクトエッチング深さのコンタクト径依存性を示すグラフ。
　【図７】
　本発明の第４の実施形態において、酸化膜のエッチング速度がエッチング装置の下部電極に印加する高周波電力の振幅値（Ｖｐｐ）に対してどのように変化するかを示すグラフ。
　【図８】
　本発明の第５の実施形態において、コンタクトホールのエッチング深さのウェハ処理枚数依存性を示すグラフ。
　【図９】
　（ａ）は真空チャンバー内に導入したＣ２Ｆ６について質量分析装置（ＱＭＳ）によって得たデータを示すグラフであり、（ｂ）は同様にして得たＣ５Ｆ８についてのデータを示すグラフである。
　【図１０】
　Ｃ５Ｆ８のイオン化効率曲線を示すグラフである。
　【図１１】
　Ｃ５Ｆ８の炭素二重結合の二重結合によるフッ素スカベンジ効果を示す図。
　【符号の説明】
　１　誘導コイル
　２　高周波電源
　３　下部電極
　４　高周波電源
　５　上部シリコン電極
　６　シリコン基板
　７　反応室
　８　圧力制御バルブ
　９　排気ポンプ
　１１　ヒーター
　１２　石英リング
　１３　マスフロー
　１４　マッチャー
　１５　Ｃ５Ｆ８ガスボンベ
　１６　Ａｒガスボンベ
　１７　Ｏ２ガスボンベ
　２０　シリコン基板
　２１　酸化シリコン膜
　２２　フォトレジストパターン