【事件の表示】
　特許第３３３０５５４号「エッチング方法」の請求項１ないし６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３３３０５５４号の請求項１ないし６に係る特許を維持する。
【理　由】
Ｉ．手続の経緯
　本件特許第３３３０５５４号の発明についての出願は、平成１１年１月２７日に特許出願され、平成１４年７月１９日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、柴崎喜江より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１６年５月２７日に訂正請求がなされたものである。
　    
II．訂正の適否
１．訂正の内容
（１）訂正事項ａ
　請求項２、３、５中の「主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて」を、「主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスからなるプラズマを用いて」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ  
　明細書段落【００２９】【００３２】【００３８】中の「主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて」を、「主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスからなるプラズマを用いて」と訂正する。
　
２．訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、請求項２、３、５において、エッチングガスを「酸素ガスを成分として含まない」ものに限定するものであって、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正である。そして、この点は、明細書段落【００１１】に、発明が解決しようとする課題として、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜は、非常に酸化されやすいため、後に行なわれる熱処理工程において脱ガスが発生するという問題があるとし、段落【００１４】では、本発明は、有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングが行なえるようにすることを目的とするとし、段落【００３１】【００３４】【００４０】【０１１７】で、エッチングガスには、有機無機複合膜を酸化する成分が含まれていないため、有機無機複合膜は酸化されないとの記載により裏付けられている。      
　また、訂正事項ｂは、請求項２、３、５での訂正に基づいて該訂正後の請求項の記載と整合するよう発明の詳細な説明の記載を訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とする訂正である。
　したがって、訂正事項ａ、ｂは、特許請求の範囲の減縮ないし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。又該訂正は、願書に添付した明細書に記載された事項の範囲内のものであり、また実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
３．むすび
　以上のとおりであるから、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項から第４項までの規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
III．特許異議申立てについて
１．特許異議申立ての概要
　特許異議申立人は、証拠として下記の甲第１〜５号証を提出して、訂正前の請求項１〜６に係る発明は、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、該発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、これを取り消すべき旨主張する。
　　　　　　　　　　　　　　　　記
甲第１号証：特開平６−７７１７６号公報
甲第２号証：特開平９−１４３４２０号公報
甲第３号証：特開平７−１１５０９２号公報
甲第４号証：特開平１０−２６８５２６号公報
甲第５号証：特開平９−１０２４８３号公報
      　    　
２．本件発明
　本件特許の請求項１〜６に係る発明（以下、それぞれ「本件発明１」〜「本件発明６」という）は、上記のとおり訂正が認められたから、平成１６年５月２７日付の訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜６に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「【請求項１】半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、アンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、水素ガス、窒素ガス及びフッ素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
【請求項３】半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、水素ガス及び三フッ化窒素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
【請求項４】半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、窒素ガス及びフッ化水素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
【請求項５】半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、窒素ガス及びフッ素化炭化水素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
【請求項６】前記エッチングガスは不活性ガスを含んでいることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のエッチング方法。」
　　     
３．甲号各証の記載事項
（１）甲第１号証：特開平６−７７１７６号公報
（１ａ）「【請求項１】ラダー型オルガノポリシロキサンからなる珪素樹脂膜を基板上に形成する工程と、
　前記珪素樹脂膜上に感光性を有するフォトレジスト層を形成する工程と、
　前記フォトレジスト層を写真製版技術により所定のパターンに形成する工程と、
　酸素ガスとフッ素および炭素の化合物からなるガスの混合ガスを用い、この混合ガスにおける酸素ガスと前記化合物からなるガスの体積比が前記珪素樹脂膜の有機成分と無機成分の比に合わせたものを反応ガスとして用いてドライエッチングを行い、前記フォトレジストのパターンをマスクとしてそのパターンの形状を前記珪素樹脂膜に転写する工程とを含むことを特徴とする珪素樹脂のパターン形成方法。」（【請求項１】）
（１ｂ）従来技術の説明として、「この従来のラダー型シリコーン樹脂（以下単に珪素樹脂とする）のパターン形成方法を以下に説明する。
　まず、基板上に珪素樹脂をスピンコートなどにより塗布し、これを加熱硬化することにより形成した珪素樹脂層の上に、フォトリソグラフィによりフォトレジストのパターンを形成し、これを加熱硬化させる。
　珪素樹脂層の上にフォトレジストのパターンが形成された基板を、体積比が５〜３０％の酸素ガスと低級の弗化炭素ガス、または弗化炭化水素ガスとの混合ガスによるプラズマを用い、フォトレジストのパターンをマスクとしてドライエッチングによりエッチングし、フォトレジストのパターン形状を珪素樹脂層に転写する。・・・」（【０００３】）
（１ｃ）実施例には、シロキサン結合を有する珪素樹脂が示され（【００１７】、【００２４】）、
　「この実施例の場合、フォトレジスト層３を除去するとき、実施例１と同様に低損傷型アッシャにより酸素ガスプラズマを用いたが、これにより珪素樹脂層２の表面が二酸化珪素に近い状態変化して、モノエタノールアミンとジメチルスルホキシド混合液に対する耐性が向上する。・・・更に、フォトレジスト層３のパターンを転写するとき、酸素ガスの体積比率が少ない反応ガスによりドライエッチングするので、より異方性エッチングの状態となり、加工精度の高いパターン形成ができた。
（実施例４）・・・この場合、まず実施例１と同様の工程を図１（ａ）まで行い、珪素樹脂層２を半導体基板１上に形成する。その後、前処理として、ＲＦ出力４００Ｗ、圧力が９Ｔｏｒｒの条件下で窒素ガスプラズマ処理を１分間行った。これにより、珪素樹脂層２の表面が二酸化珪素に近い状態に変化し、かつ、窒素原子が隙間を埋めるように入り込み、その表面はより緻密な状態になる。次いで、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、実施例１と同じ工程によりエッチングを行った。・・・」（【００２７】【００２８】）
（１ｄ）「（実施例６）ここで、上記実施例４，５においても、実施例１と実施例３との関係と同様のことが成立し、フォトレジスト層３のパターンを転写するドライエッチングのとき、反応ガスの酸素ガスとＣＨＦ3ガスの比を珪素樹脂層２の有機成分とシロキサンの分子量比に合わせずに、酸素ガスの含有量を低くしても良い。」（【００３２】）、
（１ｅ）「この発明では、珪素樹脂の成膜後に不活性プラズマあるいは低損傷アッシャによる酸素ガスプラズマで処理してその表面を二酸化珪素に近い状態に変化させ、加えてフォトレジストパターンの乾式除去のときにも酸素ガスプラズマを用いている。・・・このため、パターンを転写するドライエッチングに堆積物が生じる酸素ガスの体積比率の低い反応ガスによるエッチング条件を選ぶことができ、結果的に異方性エッチングが可能となり、パターン精度が向上する。以上のことにより、珪素樹脂を半導体装置の層間絶縁膜などに適用したとき、本発明のパターン技術を用いれば、半導体装置の生産性並びに信頼性が向上する。」（【００３６】）が記載されている。
　
（２）甲第２号証：特開平９−１４３４２０号公報
（２ａ）「本発明は、以下の（a）および（b）を含む低誘電率樹脂組成物であって、この組成物より形成した塗膜の比誘電率が３以下であることを特徴とする低誘電率樹脂組成物である。
　（a）官能基を分子内に有し、かつ溶剤に可溶な樹脂。
　（b）式Ｒ1mＲ2nＳｉ（ＯＲ3）4-m-n（式中Ｒ1およびＲ2は同一または相異なる非加水分解性基、Ｒ3はアルキル基、mおよびnは０≦m＋n≦３を満たす０〜３の整数）で表されるアルコキシシラン類の部分加水分解縮合物。
　本低誘電率樹脂組成物より形成された塗膜は、アルコキシシラン類の部分加水分解縮合物（b）の硬化物と特定の樹脂（a）とが均一に複合された比誘電率が３以下のものてある。樹脂（a）と部分加水分解縮合物（b）の硬化物は、少なくとも一部分が直接に、または後述のカップリング剤（c）を介して、化学反応または水素結合により架橋反応されている。」（【００１３】【００１４】）
（２ｂ）「プラズマ装置へ導入するガスとしては、表面を有効に活性化するものであれば特に限定されず、アルゴン、ヘリウム、窒素、酸素、またはこれらの混合ガスなどが例示される。さらには、有効に本組成物より形成した塗膜の表面を活性化させ、このときに膜減りもほとんどないガスとして、窒素と酸素の混合ガスおよび窒素ガスが好ましく例示される。・・・多層配線板層間絶縁膜に適用する場合、本組成物より形成した塗膜の微細加工を要する場合がある。……微細加工方法としては、ウェットエツチング法、トライエッチング法など公知、周知の方法が適用でき、特にCF4、C2 F6 などのフッ素化炭化水素系のガスを用いたプラズマドライエッチング法が好適である。」（【０１０３】【０１０４】）が記載されている。
　
（３）甲第３号証 ：特開平７−１１５０９２号公報
（３ａ）「絶縁膜を有する半導体装置の製造方法」と題する発明であって、「有機シリコンとしては、（ＳｉＲ2 ＮＲ）3 、（但し、ＲはＣnＨ２＋１（n＝０，１，２，３，…で表される任意の原子団）の１種であり、図２Ａの構造式で表される構造を有するへキサメチルシクロトリシラザン（ＨＭＣＴＳＺ）Ｓｉ3 Ｃ6 Ｈ２１Ｎ３ を用いた。容器２３の温度は、たとえば35℃に保持される。ＨＭＣＴＳＺは常温で液相であり、バブリングに適した蒸気圧を有する。」（【００２１】）
（３ｂ）実施例の説明として、「その後、図３Bに示した工程と同様の工程により、ＨＭＣＴＳＺを用いた絶縁膜３７を厚さ約５００nm堆積する。その後、図３Ｃに示す工程により、約７００nmのエッチバックを行なう。この時のエッチング条件は、エッチャントガスとしてＣＦ４＋Ｏ２ を用い、ＣＦ４／Ｏ２の流量比＝１０、ＲＦ電力１kW、圧力１．０Torrとする。」（【００４７】）が記載されている。
　
（４）甲第４号証：特開平１０−２６８５２６号公報
（４ａ）「【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に、ウェハー基板表面に形成された薄膜の加工方法に関する。」（【０００１】）、「【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情に鑑みてなされ、３層レジスト法において、エッチング工程数を減らし、かつエッチングで生じる寸法変化差を低減し、寸法制御性よく被加工膜を加工することを可能とする半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。」（【０００９】）
（４ｂ）第１の態様に係る半導体装置の製造方法として（【００３１】）、「まず、被加工膜２上に、下層レジストとして主鎖にＳｉ−Ｓｉ結合を有する化合物を含むシリコン有機膜３を以下の手順で形成する。即ち、Ｓｉ−Ｓｉ結合を主鎖に有する化合物を有機溶剤に溶解し、溶液材料を作成する。・・・」（【００３４】）、「図１（ｂ）に示すように、感光性樹脂５をパターニングしてレジストパターン５ａを形成する・・・図１（ｃ）に示すように、レジストパターン５ａをエッチングマスクとして用いて、シリコン膜４及びシリコン有機膜３を一括してエッチングする。・・・エッチング装置としては、例えば反応性プラズマエッチング方式・・・等のエッチング装置を使用することができる。・・・ソースガスとしては、・・・ＮＦ３、Ｆ２、・・・ＣＨＦ３、・・・等のハロゲン系ガスの中の少なくとも１種、またはこれらのガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２を添加したガス系を挙げることができる。これらのソースガスをエッチャントとして用いることにより、シリコン膜４及びシリコン有機膜３のエッチングを一括して行うことができる。・・・また、これらのエッチャントを用いることにより、レジストに対するシリコン膜４及びシリコン有機膜３のエッチング選択比を高くとることができ、寸法制御性がよく、シリコン膜４及びシリコン有機膜３のエッチングを行うことができる。」（【００４８】〜【００５１】）
（４ｃ）第３の態様に係る半導体装置の製造方法として（【００６５】）、「ウェハー基板１１上に形成された被加工膜であるシリコン原子を含む絶縁膜１２、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜上に、シロキサン結合を有する化合物を含むシリコン有機膜１３を下層レジストとして形成する。・・・」（【００６６】）、「以上の方法で形成したレジストパターン１５ａおよびシリコン膜パターン１４ａをエッチングマスクとして用いて、シリコン有機膜１３と酸化シリコン膜１２を一括してエッチングする（図４（ａ））。エッチング装置としては、例えば反応性プラズマエッチング方式、・・・等のエッチング装置を使用することができる。ソースガスとしては、シリコン膜１４に対してシリコン有機膜１３及び酸化シリコン膜１２のエッチング選択比がとれるものであれば特に限定されないが、例えば・・・ＮＦ３、・・・ＣＨＦ３、・・・等のハロゲン系ガスの中の少なくとも１種、またはこれらのガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２、ＣＯ、Ｏ2 を添加したガス系を挙げることができる。」（【００８７】【００８８】）  
（４ｄ）実施例２には、「さらに、中間層パターン４ａと下層レジストパターン３ａをエッチングマスクとして用い、マグネトロン型反応性イオンエッチング装置により、ＴＥＯＳ酸化膜のエッチングを行った（図２（ａ））。ソースガスとして流量３０ＳＣＣＭのＣ4 Ｆ8 、流量３０ＳＣＣＭのＣＯ、流量１６０ＳＣＣＭのＡｒを用い、励起電力３５０Ｗ、真空度１５ｍＴｏｒｒのエッチング条件でエッチングを行ったところ、中間層パターン４ａと下層レジストパターン３ａが途中で削れてなくなることなく、ＴＥＯＳ酸化膜２のエッチングを行なうことができた。」（【０１１７】）が記載されている。
　
（５）甲第５号証：特開平９−１０２４８３号公報
　シリコン酸化膜、例えばテトラエチルオルトシリケート誘導酸化物（ＴＥＯＳ）のエッチングとして（【００１３】）、「第２段階において混合ガスを形成するため、フッ化水素を望ましくは流動中の不活性ガスに加える。フッ化水素濃度は約１〜１０％、好ましくは３〜５％に維持されるのが適当である。しかし、圧力、温度及び流速の状態によっては、これらの範囲外の濃度でもよく、それが最適である場合もある。本方法に使用される不活性ガスは、処理される材料に対して不活性であって、本処理状態中は気相のままであればいずれのガスでもよい。適当なガスとして、窒素、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン及びキセノンがある。本発明に特に好適な不活性ガスは窒素である。本方法ではクロマトグラフ窒素等の純粋窒素を用いるのが好ましい。」（【００２４】【００２５】）が記載されている。
　
４．当審の判断　
（4-1）本件各発明は、従来有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜は、非常に酸化されやすいため、後に行なわれる熱処理工程において脱ガスが発生するという問題があったのを（特許明細書【００１１】）、該有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングが行なえるようにすることを目的とし（【００１４】）、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対する、エッチングガスを特定したことに特徴を有するものである。
　
（4-2）本件発明１について
　本件発明１は、エッチングガスとしてアンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法である。
　これに対して、甲第１号証には、本件発明１と同じく有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜をエッチングする際に、酸素ガスとフッ素および炭素の化合物からなるガスの混合ガスを用い、この混合ガスにおける酸素ガスと前記化合物からなるガスの体積比が前記珪素樹脂膜の有機成分と無機成分の比に合わせたものを反応ガスとしてドライエッチングを行うこと（上記摘記事項（１ａ））、及び酸素ガスの体積比率が少ない反応ガスによりドライエッチングするので、より異方性エッチングの状態となり、加工精度の高いパターン形成ができたこと（上記摘記事項（１ｃ）（１ｅ））は記載されている。しかし、酸素ガスの体積比率が少ないといえども必ず酸素ガスを含む反応ガスでプラズマエッチングするのであって、本件発明１の構成とするアンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことの記載ないし示唆はない。
  甲第２号証には、本件発明１と同じく有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜をエッチングする際に、アルゴン、ヘリウム、窒素、酸素、またはこれらの混合ガス、窒素と酸素の混合ガスおよび窒素ガス、CF4、C2 F6 などのフッ素化炭化水素系のガスを用いたプラズマエッチング法（上記摘記事項（２ｂ））が記載され、甲第３号証には、シラザン結合を有する有機シリコン膜をエッチャントガスとしてＣＦ４＋Ｏ２ を用いプラズマエッチングすること、甲第４号証には、下層レジストとしてのシロキサン結合を有するシリコン有機膜を、ソースガスとして例えばＮＦ３、ＣＨＦ３等のハロゲン系ガスの中の少なくとも１種、またはこれらのガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２、ＣＯ、Ｏ2 を添加したガス系でのプラズマエッチング法（上記摘記事項（４ｃ））、甲第５号証には、ＴＥＯＳ膜のエッチングとして、フッ化水素と不活性ガスの混合ガスによるプラズマエッチング法は記載されている。
　しかし、いずれにも本件発明１の構成とするアンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことの記載ないし示唆はなく、これらの甲号各証の記載から本件発明１を当業者が容易に想到するとは到底いえない。
　そして、本件発明１は、上記構成により明細書に記載された有機無機複合膜における有機成分は活性な水素によって分解されると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行するが、この過程において、有機無機複合膜における凹部の側壁が窒素によって保護されるので高い異方性が得られると共に、エッチングガスには有機無機複合膜を酸化する成分が含まれていないので、有機無機複合膜は酸化されず、これによって、後の熱処理工程において有機無機複合膜からガスが発生するという問題は生じなく、該有機無機複合膜の劣化を招くことなく異方性に優れたエッチングを行なうことができるという甲第１〜５号証の記載からは予測することのできない顕著な効果を奏しているものである。
　したがって、本件発明１は、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
（4-3）本件発明２について
　本件発明２は、エッチングガスとして、水素ガス、窒素ガス及びフッ素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点で本件発明１とは異なっている。
　そこで、この点について、甲第４号証の記載について更に検討する。甲第４号証には、３層レジスト法において、エッチング工程数を減らし、かつエッチングで生じる寸法変化差を低減し、寸法制御性よく被加工膜を加工することを可能とする半導体装置の製造方法に関し（上記摘記事項（４ａ））、下層レジストとしての主鎖にＳｉ−Ｓｉ結合を有するシリコン有機膜を、エッチングする際に、ソースガスとしてＦ２ガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２を添加したガス系を挙げることができること（上記摘記事項（４ｂ））が記載され、ソースガスとして酸素を含まないＦ２ガス系で水素ガス、窒素ガスを添加することが一応記載されている。しかし、下層レジストとしてのシリコン有機膜は主鎖にＳｉ−Ｓｉ結合を有するもので、本件発明２の層間絶縁膜としての有機無機複合膜とは異なり、エッチング対象が異なるものに当該ガスを適用できることの記載は甲第４号証にはない。そして、エッチング対象が異なれば、エッチングガスは通常異なるものであるから、適用できることを示唆すらしていない。
　更に、甲第４号証には下層レジストとしてのシロキサン結合を有するシリコン有機膜のエッチングに際しては、ソースガスとしてＮＦ３、ＣＨＦ３ガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２、ＣＯ、Ｏ2 を添加したガス系でのプラズマエッチング法（上記摘記事項（４ｃ））が記載されているが、このソースガスはＦ２ガスの例示すらなく、酸素を含み、実施例での具体的なガス組成は、本件発明２でのガス組成と異なっており、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点の示唆もない。
　また、他の甲号各証いずれにも本件発明２でのエッチングガスとして、水素ガス、窒素ガス及びフッ素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点の示唆はなく、本件発明２は甲号各証の記載からは当業者といえども容易に想到し得ないものである。
　
（4-4）本件発明３について
　本件発明３は、エッチングガスとして、水素ガス及び三フッ化窒素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点で本件発明１、２とは異なっている。
　これに対して、上記（4-3）で述べたと同様、甲第４号証には、下層レジストとしての主鎖にＳｉ−Ｓｉ結合を有するシリコン有機膜をエッチングする際に、ソースガスとしては、ＮＦ３ガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２を添加したガス系を挙げることができること（上記摘記事項（４ｂ））が記載され、ソースガスとして酸素を含まないＮＦ３ガス系で水素ガス、窒素ガスを添加することが一応記載されている。しかし、下層レジストとしてのシリコン有機膜膜は主鎖にＳｉ−Ｓｉ結合を有するもので、本件発明２の層間絶縁膜としての有機無機複合膜とは異なり、エッチング対象が異なるものに適用できることまでは示唆していない。
　更に、甲第４号証には下層レジストとしてのシロキサン結合を有するシリコン有機膜のエッチングに際しては、ソースガスとしてＮＦ３ガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２、ＣＯ、Ｏ2 を添加したガス系でのプラズマエッチング法（上記摘記事項（４ｃ））が記載されているが、このソースガスは酸素を含み、本件発明３での酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点の示唆はない。
　また、他の甲号各証いずれにも本件発明３でのエッチングガスとして、水素ガス及び三フッ化窒素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点の示唆はなく、本件発明３は甲号各証の記載からは当業者といえども容易に想到し得ないものである。
　
（4-5）本件発明４について
　本件発明４は、エッチングガスとして、窒素ガス及びフッ化水素ガスを主成分とするエッチングガスを用いる点で本件発明１〜３とは異なっている。
　これに対して、上記（4-2）で述べたと同様、甲号各証には本件発明４の構成とする窒素ガス及びフッ化水素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことの記載ないし示唆はなく、本件発明４は甲号各証の記載からは当業者といえども容易に想到し得ないものである。
　
（4-6）本件発明５について
　本件発明５は、エッチングガスとして、窒素ガス及びフッ素化炭化水素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点で本件発明１〜４とは異なっている。
　これに対して、上記（4-3）（4-4）で述べたと同様、甲第４号証には、下層レジストとしての主鎖にＳｉ−Ｓｉ結合を有するシリコン有機膜をエッチングする際に、ソースガスとしては、ＣＨＦ３ガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２を添加したガス系を挙げることができること（上記摘記事項（４ｂ））が記載され、ソースガスとして酸素を含まないＣＨＦ３ガス系で水素ガス、窒素ガスを添加することが一応記載されている。しかし、下層レジストとしてのシリコン有機膜膜は主鎖にＳｉ−Ｓｉ結合を有するもので、本件発明５の層間絶縁膜としての有機無機複合膜とは異なり、エッチング対象が異なるものに適用できることまでは示唆していない。
　更に、甲第４号証には下層レジストとしてのシロキサン結合を有するシリコン有機膜のエッチングに際しては、ソースガスとしてＣＨＦ３ガス系にＡｒ、Ｎ２、Ｈ２、ＣＯ、Ｏ2 を添加したガス系でのプラズマエッチング法（上記摘記事項（４ｃ））が記載されているが、このソースガスは酸素を含み、本件発明５での酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点の示唆はない。
　また、他の甲号各証いずれにも本件発明５でのエッチングガスとして、窒素ガス及びフッ素化炭化水素ガスを主成分とし、酸素ガスを成分として含まないエッチングガスを用いる点の示唆はなく、本件発明５は甲号各証の記載からは当業者といえども容易に想到し得ないものである。
　　
（4-7）本件発明６について
　本件発明６は、本件発明１〜５を引用し、構成を更に特定するものであるから、上記（4-1）〜(4-6)で述べたと同じ理由により、甲第１〜５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到することができたものではない。
　そして、本件発明２〜６は、上記構成により上記したとおりの顕著な効果を奏しているものである。
　したがって、本件発明２〜６は、甲第１〜５号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
VI．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由によっては、本件請求項１〜６に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件請求項１〜６に係る発明の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１６年６月１１日（２００４．６．１１）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
エッチング方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、アンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
　【請求項２】　半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、水素ガス、窒素ガス及びフッ素ガスを主成分
とし、酸素ガスを成分として含まない
させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
　【請求項３】　半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、水素ガス及び三フッ化窒素ガスを主成分
とし、酸素ガスを成分として含まない
ることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
　【請求項４】　半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、窒素ガス及びフッ化水素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて前記層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
　【請求項５】　半導体集積回路の金属配線の上に形成されており、有機成分とシリカ成分との共重合体よりなる有機無機複合膜からなる層間絶縁膜のエッチング方法であって、前記層間絶縁膜に対して、窒素ガス及びフッ素化炭化水素ガスを主成分
とし、酸素ガスを成分として含まない
させることなく異方性エッチングを行なうことを特徴とするエッチング方法。
　【請求項６】　前記エッチングガスは不活性ガスを含んでいることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　本発明は、エッチング方法に関し、特に、有機成分を主成分とする有機膜からなる層間絶縁膜、又は有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して行なう異方性エッチングに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　半導体集積回路の高集積化の進展に伴い、金属配線同士の間の寄生容量である配線間容量の増加に起因する配線遅延時間の増大が半導体集積回路の高性能化の妨げとなっている。配線遅延時間は金属配線の抵抗と配線間容量との積に比例するいわゆるＲＣ遅延といわれるものである。
　【０００３】
　従って、配線遅延時間を低減するためには、金属配線の抵抗を小さくするか又は配線間容量を小さくすることが必要である。
　【０００４】
　配線間容量を小さくする方法としては、金属配線同士の間に形成される層間絶縁膜の比誘電率を小さくすることが考えられ、層間絶縁膜として従来のシリコン酸化膜とは異なる材料を用いることが検討されている。
　【０００５】
　０．２５μｍの最小加工寸法を有する半導体集積回路では、層間絶縁膜としてシリコン酸化膜にフッ素が添加されてなるフッ素添加シリコン酸化膜が用いられつつある。フッ素添加シリコン酸化膜の比誘電率は、３．３〜３．９程度であって、従来のシリコン酸化膜の４．２〜４．５に比べて小さいので、配線間容量の低減ひいては配線遅延時間の低減に効果的であると報告されている。
　【０００６】
　ところが、半導体集積回路の微細化がさらに進展することは明らかであり、最小加工寸法が０．１３μｍ以下の半導体集積回路では、比誘電率が３．０以下の層間絶縁膜を用いることが、実用的な処理速度を実現するためには必須であると考えられている。
　【０００７】
　そこで、比誘電率がフッ素添加シリコン酸化膜よりも一層小さい層間絶縁膜として、低誘電率ＳＯＧ（スピンオングラス）膜、有機膜及び多孔質膜の検討が行われている。現在知られている層間絶縁膜を材料物性の観点から検討すると、有機膜は比誘電率が小さいので有望である。
　【０００８】
　有機膜の中でもパーフルオロカーボンポリマーは、フッ素−炭素結合を有しているで、比誘電率が最も小さい材料である。パーフルオロカーボンポリマーの比誘電率は最小のもので１．９程度である。
　【０００９】
　パーフルオロカーボンを形成する代表的な方法として、プラズマＣＶＤによる堆積方法が報告されている。パーフルオロカーボンを材料としてプラズマＣＶＤにより形成される有機膜は、一般的にアモルファスフルオロカーボン（ａ−ＣＦ）膜と呼ばれることが多い。
　【００１０】
　また、有機膜の耐熱性及び密着性を改善するために、有機成分とシリカ成分との共重合体からなる有機無機複合膜の検討が行なわれている。
　【００１１】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところが、有機成分を含有する有機膜及び有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜は、非常に酸化されやすいため、後に行なわれる熱処理工程において脱ガスが発生するという問題がある。具体的には、有機成分を含有する有機含有膜に対するパターニングは、通常、酸素ガスを主成分とするエッチングガスを用いる反応性イオンエッチングにより行なわれるが、有機含有膜は酸素に対して反応性が高いため、エッチングの際に酸素による膜質の劣化が生じる。すなわち、プラズマ中に発生した活性な酸素ラジカルにより有機含有膜が酸化されて不安定なカルボニル化合物が生成され、生成されたカルボニル化合物が有機含有膜中に取り込まれるため、後に行なわれる熱処理工程において、有機含有膜中のカルボニル化合物が熱分解するので、有機含有膜からガスが発生する。有機含有膜からガスが発生すると、パターン化された有機含有膜の凹部に金属膜を充填する際に、金属膜に充填不良が発生するので、接続抵抗が増大するという問題がある。
　【００１２】
　そこで、酸素ガスを主成分とするエッチングガスに代えて、窒素ガス及び水素ガスを主成分とするエッチングガスを用いることが検討されているが、この場合においてエッチングの異方性を高めるためには、−５０℃程度という低温でのエッチングが必要になるという新たな問題が発生する。
　【００１３】
　また、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜に対して、窒素ガス及び水素ガスを主成分とするエッチングガスを用いる場合には、シリカ成分に対するエッチングが困難であるため、エッチング残渣及びパーティクルが発生するという新たな問題も発生する。
　【００１４】
　前記に鑑み、本発明は、有機成分を主成分とする有機膜からなる層間絶縁膜、又は有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、層間絶縁膜を酸化させることなく異方性エッチングが行なえるようにすることを目的とする。
　【００１５】
　【課題を解決するための手段】
　前記の目的を達成するため、本発明に係る第１のエッチング方法は、有機成分を主成分とする有機膜からなる層間絶縁膜に対して、アンモニアガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００１６】
　第１のエッチング方法によると、アンモニアガスからなるプラズマ中において活性な水素が発生し、活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するので、有機膜に対するエッチングが進行する。この場合、有機膜の表面はアンモニアガスから発生する窒素によって効率的に窒化されるため、有機膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られる。
　【００１７】
　また、エッチングガスには、有機膜を酸化する成分が含まれていないため、有機膜は酸化されない。
　【００１８】
　本発明に係る第２のエッチング方法は、有機成分を主成分とする有機膜からなる層間絶縁膜に対して、炭酸ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００１９】
　第２のエッチング方法によると、炭酸ガスからなるプラズマに含まれるＣＯイオンがエッチングに寄与するので、有機膜に対する異方性エッチングが進行する。
　【００２０】
　また、炭酸ガスを主成分とするエッチングガスを用いるため、酸素ガスを主成分とするエッチングガスを用いる場合に比べて活性酸素の量が少ないと共に、生成されるＣＯラジカルが過剰な活性酸素を消費し、活性酸素は有機膜のエッチングにのみ寄与するので、有機膜は酸化されにくい。
　【００２１】
　第１又は第２のエッチング方法において、エッチングガスは不活性ガスを含んでいることが好ましい。
　【００２２】
　本発明に係る第３のエッチング方法は、有機成分を主成分とする有機膜からなる層間絶縁膜に対して、水素ガス、窒素ガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００２３】
　第３のエッチング方法によると、エッチングガスに含まれる水素が活性化し、活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するので、有機膜に対するエッチングが進行する。この場合、有機膜の表面が窒素ガスによって効率的に窒化されるため、有機膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られる。
　【００２４】
　また、エッチングガスには、有機膜を酸化する成分が含まれていないため、有機膜は酸化されない。
　【００２５】
　また、エッチングガスに含まれる不活性ガスのスパッタリング効果によって、エッチングにおける異方性及びエッチングレートの両方が向上する。
　【００２６】
　本発明に係る第４のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、アンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００２７】
　第４のエッチング方法によると、アンモニアガスから発生する活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するため有機無機複合膜における有機成分は分解されると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００２８】
　また、エッチングの過程において、有機無機複合膜の表面はアンモニアガスから発生する窒素によって効率的に窒化されるため、有機無機複合膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られると共に、エッチングガスには、有機膜を酸化する成分が含まれていないため、有機膜は酸化されない。
　【００２９】
　本発明に係る第５のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、水素ガス、窒素ガス及びフッ素ガスを主成分
とし、酸素ガスを成分として含まない
　【００３０】
　第５のエッチング方法によると、エッチングガスに含まれる水素が活性化し、活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するため有機無機複合膜における有機成分は分解されると共に，有機無機複合膜における無機成分はフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００３１】
　また、エッチングの過程において、有機無機複合膜の表面が窒素によって効率的に窒化されるため、有機無機複合膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られると共に、エッチングガスには、有機無機複合膜を酸化する成分が含まれていないため、有機無機複合膜は酸化されない。
　【００３２】
　本発明に係る第６のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、水素ガス及び三フッ化窒素ガスを主成分
とし、酸素ガスを成分として含まない
　【００３３】
　第６のエッチング方法によると、エッチングガスに含まれる水素が活性化し、活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するため有機無機複合膜における有機成分は分解されると共に、有機無機複合膜における無機成分は三フッ化窒素ガスから発生するフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００３４】
　また、エッチングの過程において、有機無機複合膜の表面が三フッ化窒素ガスから発生する窒素によって効率的に窒化されるため、有機無機複合膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られると共に、エッチングガスには、有機無機複合膜を酸化する成分が含まれていないため、有機無機複合膜は酸化されない。
　【００３５】
　本発明に係る第７のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、窒素ガス及びフッ化水素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００３６】
　第７のエッチング方法によると、フッ化水素ガスから発生する活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するため有機無機複合膜における有機成分は分解されると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ化水素ガスから発生するフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００３７】
　また、エッチングの過程において、有機無機複合膜の表面が窒素によって効率的に窒化されるため、有機無機複合膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られると共に、エッチングガスには、有機無機複合膜を酸化する成分が含まれていないため、有機無機複合膜は酸化されない。
　【００３８】
　本発明に係る第８のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、窒素ガス及びフッ素化炭化水素ガスを主成分
とし、酸素ガスを成分として含まない
　【００３９】
　第８のエッチング方法によると、フッ素化炭化水素ガスから発生する活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するため有機無機複合膜における有機成分は分解されると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素化炭化水素ガスから発生するフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００４０】
　また、エッチングの過程において、有機無機複合膜の表面が窒素によって効率的に窒化されるため、有機無機複合膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られると共に、エッチングガスには、有機無機複合膜を酸化する成分が含まれていないため、有機無機複合膜は酸化されない。
　【００４１】
　本発明に係る第９のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、炭酸ガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００４２】
　第９のエッチング方法によると、炭酸ガスからなるプラズマに含まれるＣＯイオンがエッチングに寄与するので、有機無機複合膜における有機成分に対するエッチングが進行すると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００４３】
　また、炭酸ガスを主成分とするエッチングガスを用いるため、活性酸素の量が少ないと共に、生成されるＣＯラジカルが過剰な活性酸素を消費し、活性酸素は有機成分のエッチングにのみ寄与するので、有機無機複合膜は酸化されにくい。
　【００４４】
　本発明に係る第１０のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、炭酸ガス及びフッ素化炭化水素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００４５】
　第１０のエッチング方法によると、炭酸ガスからなるプラズマに含まれるＣＯイオンがエッチングに寄与するので、有機無機複合膜における有機成分に対するエッチングが進行すると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素化炭化水素から発生するフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００４６】
　また、炭酸ガスを主成分とするエッチングガスを用いるため、活性酸素の量が少ないと共に、生成されるＣＯラジカルが過剰な活性酸素を消費し、活性酸素は有機成分のエッチングにのみ寄与するので、有機無機複合膜は酸化されにくい。
　【００４７】
　本発明に係る第１１のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、一酸化炭素ガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００４８】
　第１１のエッチング方法によると、一酸化炭素ガスからなるプラズマに含まれるＣＯイオンがエッチングに寄与するので、有機無機複合膜における有機成分に対するエッチングが進行すると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００４９】
　また、一酸化炭素ガスを主成分とするエッチングガスを用いるため、活性酸素の量が少ないと共に、生成されるＣＯラジカルが過剰な活性酸素を消費し、活性酸素は有機成分のエッチングにのみ寄与するので、有機無機複合膜は酸化されにくい。
　【００５０】
　本発明に係る第１２のエッチング方法は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、一酸化炭素ガス及びフッ素化炭化水素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマを用いて異方性エッチングを行なうものである。
　【００５１】
　第１２のエッチング方法によると、一酸化炭素ガスからなるプラズマに含まれるＣＯイオンがエッチングに寄与するので、有機無機複合膜における有機成分に対するエッチングが進行すると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素化炭化水素から発生するフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。
　【００５２】
　また、一酸化炭素ガスを主成分とするエッチングガスを用いるため、活性酸素の量が少ないと共に、生成されるＣＯラジカルが過剰な活性酸素を消費し、活性酸素は有機成分のエッチングにのみ寄与するので、有機無機複合膜は酸化されにくい。
　【００５３】
　第４〜第１２のエッチング方法において、エッチングガスは不活性ガスを含んでいることが好ましい。
　【００５４】
　【発明の実施の形態】
　以下、本発明の各実施形態に係るエッチング方法について説明するが、その前提として、各実施形態に共通するエッチング方法の概要について図１（ａ）及び（ｂ）を参照しながら説明する。
　【００５５】
　まず、図１（ａ）に示すように、シリコン等からなる半導体基板１の上に、有機成分を主成分とする有機膜又は有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜２を堆積した後、該層間絶縁膜２の上に、コンタクトホール形成領域又は配線溝形成領域に開口部を有するレジストパターン３を形成する。
　【００５６】
　次に、図１（ｂ）に示すように、層間絶縁膜２に対して、レジストパターン３をマスクとして、以下に示すエッチングガスからなるプラズマを用いてプラズマエッチングを行なって、層間絶縁膜２をパターニングする。
（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態は、有機成分を含有する有機膜からなる層間絶縁膜に対して、アンモニアガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なうものである。
　【００５７】
　有機成分を主成分とする有機膜の一例としては、ポリアリールエーテルの誘導体又はポリパラキシレンの誘導体などが挙げられるが、有機成分を主成分とする有機膜の種類は特に問題とはならない。
　【００５８】
　エッチング条件の一例としては、高密度プラズマをプラズマ源とするエッチング装置を用いて、圧力：５ｍＴｏｒｒ、対向電極に印加する高周波電圧の電力：３ｋＷ、被エッチング試料に印加するバイアス電圧の電力：３００Ｗ、アンモニア（ＮＨ３）ガスの流量：２０ｓｃｃｍが挙げられる。
　【００５９】
　有機膜に対して、アンモニアガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによってエッチングを行なうと、アンモニアガスからなるプラズマ中において活性な水素が発生し、活性な水素が有機成分をＨＣＮ（シアン化水素）に分解することによって、エッチングが進行する。この場合、有機膜の表面がアンモニアガスから発生した窒素によって効率的に窒化されるため、有機膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られる。
　【００６０】
　また、アンモニアガスを主成分とするエッチングガスには、有機膜を酸化する成分が含まれていないため、有機膜が酸化されないので、後に行なわれる熱処理工程において有機膜からガスが発生するという問題が生じない。
　【００６１】
　このため、第１の実施形態によると、有機膜に対して、該有機膜の劣化を招くことなく異方性エッチングを行なうことが可能になる。
（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態は、有機成分を含有する有機膜からなる層間絶縁膜に対して、水素ガス、窒素ガス及び不活性ガス（例えばアルゴンガス）を主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なうものである。
　【００６２】
　有機成分を主成分とする有機膜の一例としては、ポリアリールエーテルの誘導体又はポリパラキシレンの誘導体などが挙げられるが、有機成分を主成分とする有機膜の種類は特に問題とはならない。
　【００６３】
　エッチング条件の一例としては、高密度プラズマをプラズマ源とするエッチング装置を用いて、圧力：１０ｍＴｏｒｒ、対向電極に印加する高周波電圧の電力：３ｋＷ、被エッチング試料に印加するバイアス電圧の電力：２００Ｗ、水素ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、窒素ガスの流量：１０ｓｃｃｍ、アルゴンガスの流量：２０ｓｃｃｍが挙げられる。
　【００６４】
　有機膜に対して、水素ガス、窒素ガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによってエッチングを行なうと、エッチングガスに含まれる水素が活性化し、活性な水素が有機成分をＨＣＮに分解することによって、エッチングが進行する。この場合、有機膜の表面が窒素ガスによって効率的に窒化されるため、有機膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られる。
　【００６５】
　また、エッチングガスには、有機膜を酸化する成分が含まれていないため、有機膜が酸化されないので、後に行なわれる熱処理工程において有機膜からガスが発生するという問題が生じない。
　【００６６】
　また、エッチングガスに含まれるアルゴンのスパッタリング効果によって、エッチングの異方性が向上すると共にエッチングレートが向上する。
　【００６７】
　このため、第２の実施形態によると、有機膜に対して、該有機膜の劣化を招くことなく異方性エッチングを行なうことが可能になる。
　【００６８】
　ところで、第１の実施形態のように、アンモニアガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによってエッチングを行なう場合には、対向電極に印加する高周波電圧の電力を大きくすると共にチャンバーの真空度を高くする必要がある。ところが、対向電極に印加する高周波電圧の電力が大きくなると、有機膜の凹部の底部に露出する下地膜例えばゲート絶縁膜が大きなダメージを受ける恐れがある。また、チャンバーの真空度を高くすると、プラズマ密度が低減するので、エッチングレートが低下するという問題も発生する。
　【００６９】
　これに対して、第２の実施形態のように、水素ガス、窒素ガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによってエッチングを行なうと、対向電極に印加する高周波電圧の電力を大きくする必要がないので、有機膜の凹部の底部に露出する下地膜例えばゲート絶縁膜が大きなダメージを受ける事態を回避できると共に、チャンバーの真空度を高くする必要がないので、エッチングレートが低下しない。
　【００７０】
　また、エッチングガスに含まれるアルゴンのスパッタリング効果によって、エッチングレートが向上する。
（第３の実施形態）
　本発明の第３の実施形態は、有機成分を含有する有機膜からなる層間絶縁膜に対して、アンモニアガス及び不活性ガス（例えばアルゴンガス）を主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なうものである。
　【００７１】
　有機成分を主成分とする有機膜の一例としては、ポリアリールエーテルの誘導体又はポリパラキシレンの誘導体などが挙げられるが、有機成分を主成分とする有機膜の種類は特に問題とはならない。
　【００７２】
　エッチング条件の一例としては、高密度プラズマをプラズマ源とするエッチング装置を用いて、圧力：３０ｍＴｏｒｒ、対向電極に印加する高周波電圧の電力：３ｋＷ、被エッチング試料に印加するバイアス電圧の電力：２００Ｗ、アンモニアガスの流量：３０ｓｃｃｍ、アルゴンガスの流量：２０ｓｃｃｍが挙げられる。
　【００７３】
　有機膜に対して、アンモニアガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによってエッチングを行なうと、プラズマに中においてアンモニアから活性な水素が発生し、活性な水素が有機成分をＨＣＮに分解することによって、エッチングが進行する。この場合、有機膜の表面がアンモニアガスから発生する窒素によって効率的に窒化されるため、有機膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られる。
　【００７４】
　また、エッチングガスには、有機膜を酸化する成分が含まれていないため、有機膜が酸化されないので、後に行なわれる熱処理工程において有機膜からガスが発生するという問題が生じない。
　【００７５】
　また、エッチングガスに含まれるアルゴンのスパッタリング効果によって、高い異方性を有する高速のエッチングが可能になる。
　【００７６】
　このため、第３の実施形態によると、有機膜に対して、該有機膜の劣化を招くことなく異方性エッチングを行なうことが可能になる。
　【００７７】
　ところで、第２の実施形態のように、水素ガス及び窒素ガスを主成分とするエッチングガスを用いる場合には、アンモニアを主成分とするエッチングガスに比べて、窒化の効率が良くないと共にエッチングレートが遅いという問題があるが、第３の実施形態によると、これらの問題が解消され、第２の実施形態に比べて、窒化の効率及びエッチングレートが向上する。
（第４の実施形態）
　本発明の第４の実施形態は、有機成分を含有する有機膜からなる層間絶縁膜に対して、炭酸ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なうものである。
　【００７８】
　有機成分を主成分とする有機膜の一例としては、ポリアリールエーテルの誘導体又はポリパラキシレンの誘導体などが挙げられるが、有機成分を主成分とする有機膜の種類は特に問題とはならない。
　【００７９】
　エッチング条件の一例としては、高密度プラズマをプラズマ源とするエッチング装置を用いて、圧力：５ｍＴｏｒｒ、対向電極に印加する高周波電圧の電力：３ｋＷ、被エッチング試料に印加するバイアス電圧の電力：３００Ｗ、炭酸ガス（ＣＯ２）ガスの流量：２０ｓｃｃｍが挙げられる。
　【００８０】
　第４の実施形態によると、炭酸ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによってエッチングを行なうため、炭酸ガスからなるプラズマに含まれるＣＯイオンが異方性エッチングに寄与するので、有機膜に対する異方性エッチングが進行する。
　【００８１】
　また、炭酸ガスを主成分とするエッチングガスを用いるため、酸素ガスを主成分とするエッチングガスを用いる場合（酸素プラズマ）に比べて活性酸素の量が少ないこと、及び生成されるＣＯラジカルが過剰な活性酸素を消費するため、活性酸素は有機膜のエッチングにのみ寄与すること等の理由によって、有機膜の酸化が低減する。
　【００８２】
　従って、第４の実施形態によると、有機膜に対して、該有機膜の劣化を招くことなく異方性エッチングを行なうことが可能になる。
　【００８３】
　尚、エッチングガスにアルゴンガスなどの不活性ガスを添加すると、エッチングにおける異方性及びエッチングレートの両方を向上させることができる。
（第５の実施形態）
　本発明の第５の実施形態は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、アンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なうものである。
　【００８４】
　有機無機複合膜の一例としては、Ｃ４Ｆ８（又はＣ１０Ｆ１８）とビニルトリメトキシシランとの混合ガスからなる原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により堆積されるシロキサン含有フッ素化有機膜、又は、Ｃ６Ｆ６とＨＭＤＳＯとの混合ガスからなる原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により堆積されるシロキサン含有フッ素化有機膜等が挙げられるが、有機無機複合膜の種類は特に問わない。
　【００８５】
　エッチング条件の一例としては、高密度プラズマをプラズマ源とするエッチング装置を用いて、圧力：３０ｍＴｏｒｒ、対向電極に印加する高周波電圧の電力：３ｋＷ、被エッチング試料に印加するバイアス電圧の電力：１００Ｗ、アンモニアガスの流量：３０ｓｃｃｍ、フッ素ガスの流量：５ｓｃｃｍが挙げられる。
　【００８６】
　ところで、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜に対するエッチングにおいては、有機成分とシリカ成分というエッチング特性が異なる複数の成分を同時にエッチングすることが必要である。
　【００８７】
　ところが、有機膜に対するエッチングに用いる、酸素ガス、窒素ガスと水素ガスとの混合ガス、又はアンモニアガス等からなるエッチングガスからなるプラズマによっては、シリカ成分をエッチングすることができないため、エッチング残渣の発生及びパーティクルの発生が顕著になってくるので、実用的なエッチングは不可能である。
　【００８８】
　また、シリコン酸化膜に対するエッチングに使用されるフルオロカーボンをエッチングガスに添加すると、シリカ成分をエッチングすることはできるが、エッチングストッパーとしてシリコン酸化膜を用いる場合には、エッチングの選択性が著しく低下するという問題がある。
　【００８９】
　これに対して、第５の実施形態のように、アンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによってエッチングを行なうと、第１の実施形態と同様、有機成分がアンモニアガスによって分解されると共に、無機成分がフッ素ガスによって分解されるので、エッチングが進行する。また、シリコンの酸化によって形成されるＳｉＯ２（エッチング残渣及びパーティクルの発生原因になる）とエッチングガスに含まれるＦ２との間に、ＳｉＯ２＋２Ｆ２→ＳｉＦ４↑＋Ｏ２↑の反応が起こり、生成されたＳｉＦ４及びＯ２が蒸発するので、エッチング残渣及びパーティクルは発生しない。
　【００９０】
　有機無機複合膜の下にシリコン酸化膜が形成されている場合には、該シリコン酸化膜に対するエッチング選択性を確保するために、フッ素ガスの添加量は少ない方が好ましい。
　【００９１】
　また、バイアス電圧の電力をパワーを低くすると共にチャンバー内の圧力を若干大きく（真空度を低減）すると、有機無機複合膜に対して異方性のより高いエッチングを行なうことができる。
　【００９２】
　尚、アンモニアガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスに代えて、水素ガス及び三フッ化窒素ガスを主成分とするエッチングガス、窒素ガス、水素ガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガス、窒素ガス及びフッ化水素ガスを主成分とするエッチングガス、又は窒素ガス及びフッ素化炭化水素ガスを主成分とするエッチングガス、からなるプラズマによって異方性エッチングを行なってもよい。
　【００９３】
　また、フッ素ガスに代えて、微量のフッ素化炭化水素ガスを添加しても、エッチング残渣及びパーティクルを発生させることなく、有機無機複合膜に対して異方性の高いエッチングを行なうことができる。
（第６の実施形態）
　本発明の第６の実施形態は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、アンモニアガス、フッ素ガス及び不活性ガス（例えばアルゴンガス）を主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なうものである。
　【００９４】
　有機無機複合膜の一例としては、Ｃ４Ｆ８（又はＣ１０Ｆ１８）とビニルトリメトキシシランとの混合ガスからなる原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により堆積されるシロキサン含有フッ素化有機膜、又は、Ｃ６Ｆ６とＨＭＤＳＯとの混合ガスからなる原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により堆積されるシロキサン含有フッ素化有機膜等が挙げられるが、有機無機複合膜の種類は特に問わない。
　【００９５】
　エッチング条件の一例としては、高密度プラズマをプラズマ源とするエッチング装置を用いて、圧力：３０ｍＴｏｒｒ、対向電極に印加する高周波電圧の電力：３ｋＷ、被エッチング試料に印加するバイアス電圧の電力：１００Ｗ、アンモニアガスの流量：３０ｓｃｃｍ、フッ素ガスの流量：５ｓｃｃｍ、アルゴンガスの流量：２０ｓｃｃｍが挙げられる。
　【００９６】
　第６の実施形態によると、第５の実施形態と同様、有機成分がアンモニアガスによって分解されると共に、無機成分がフッ素ガスによって分解されるので、エッチングが進行する。また、ＳｉＯ２とＦ２とが反応してＳｉＦ４及びＯ２が生成され、生成されたＳｉＦ４及びＯ２が蒸発するので、エッチング残渣及びパーティクルは発生しない。
　【００９７】
　特に、第６の実施形態においては、エッチングガスに不活性ガスが添加されているので、有機無機複合膜の下にシリコン酸化膜が形成されている場合に、該シリコン酸化膜に対するエッチング選択性を確保することができる。
　【００９８】
　尚、アンモニアガス、フッ素ガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガスに代えて、水素ガス、三フッ化窒素ガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガス、窒素ガス、水素ガス、フッ素ガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガス、窒素ガス、フッ化水素ガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガス、又は窒素ガス、フッ素化炭化水素ガス及び不活性ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なってもよい。
　【００９９】
　また、フッ素ガスに代えて、微量のフッ素化炭化水素ガスを添加しても、エッチング残渣及びパーティクルを発生させることなく、有機無機複合膜に対して異方性の高いエッチングを行なうことができる。
（第７の実施形態）
　本発明の第７の実施形態は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、炭酸ガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なうものである。
　【０１００】
　有機無機複合膜の一例としては、Ｃ４Ｆ８（又はＣ１０Ｆ１８）とビニルトリメトキシシランとの混合ガスからなる原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により堆積されるシロキサン含有フッ素化有機膜、又は、Ｃ６Ｆ６とＨＭＤＳＯとの混合ガスからなる原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により堆積されるシロキサン含有フッ素化有機膜等が挙げられるが、有機無機複合膜の種類は特に問わない。
　【０１０１】
　エッチング条件の一例としては、高密度プラズマをプラズマ源とするエッチング装置を用いて、圧力：５ｍＴｏｒｒ、対向電極に印加する高周波電圧の電力：３ｋＷ、被エッチング試料に印加するバイアス電圧の電力：３００Ｗ、炭酸ガスの流量：２０ｓｃｃｍ、フッ素ガスの流量：５ｓｃｃｍが挙げられる。
　【０１０２】
　第７の実施形態によると、第４の実施形態と同様、炭酸ガスから生成されるＣＯイオンが有機成分に対するエッチングに寄与すると共に、第５実施形態と同様、フッ素ガスが無機成分に対するエッチングに寄与するので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行すると共に、前述と同様に理由によって、エッチング残渣及びパーティクルは発生しない。
　【０１０３】
　尚、エッチングガスにアルゴンガスなどの不活性ガスを添加すると、エッチングにおける異方性及びエッチングレートの両方を向上させることができる。
　【０１０４】
　また、フッ素ガスに代えて、微量のフッ素化炭化水素ガスを添加しても、エッチング残渣及びパーティクルを発生させることなく、有機無機複合膜に対して異方性の高いエッチングを行なうことができる。
（第８の実施形態）
　本発明の第８の実施形態は、有機成分及びシリカ成分を主成分とする有機無機複合膜からなる層間絶縁膜に対して、一酸化炭素ガス及びフッ素ガスを主成分とするエッチングガスからなるプラズマによって異方性エッチングを行なうものである。
　【０１０５】
　有機無機複合膜の一例としては、Ｃ４Ｆ８（又はＣ１０Ｆ１８）とビニルトリメトキシシランとの混合ガスからなる原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により堆積されるシロキサン含有フッ素化有機膜、又は、Ｃ６Ｆ６とＨＭＤＳＯとの混合ガスからなる原料ガスを用いてプラズマＣＶＤ法により堆積されるシロキサン含有フッ素化有機膜等が挙げられるが、有機無機複合膜の種類は特に問わない。
　【０１０６】
　エッチング条件の一例としては、高密度プラズマをプラズマ源とするエッチング装置を用いて、圧力：５ｍＴｏｒｒ、対向電極に印加する高周波電圧の電力：３ｋＷ、被エッチング試料に印加するバイアス電圧の電力：３００Ｗ、一酸化炭素の流量：２０ｓｃｃｍ、フッ素ガスの流量：５ｓｃｃｍが挙げられる。
　【０１０７】
　第８の実施形態によると、一酸化炭素ガスから生成されるＣＯイオンが有機成分に対するエッチングに寄与すると共に、フッ素ガスが無機成分に対するエッチングに寄与するので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行すると共に、前述と同様に理由によって、エッチング残渣及びパーティクルは発生しない。
　【０１０８】
　特に、第８の実施形態によると、一酸化炭素ガスからなるプラズマ中においては、炭酸ガスからなるプラズマ中に比べて活性酸素の発生量が少ないこと、及び、生成される炭素イオンが、エッチングにより形成された凹部の壁面を保護すると共に過剰な酸素を除去することなどの理由によって、有機成分の酸化が一層抑制される。
　【０１０９】
　尚、エッチングガスにアルゴンガスなどの不活性ガスを添加すると、エッチングにおける異方性及びエッチングレートの両方を向上させることができる。
　【０１１０】
　また、フッ素ガスに代えて、微量のフッ素化炭化水素ガスを添加しても、エッチング残渣及びパーティクルを発生させることなく、有機無機複合膜に対して異方性の高いエッチングを行なうことができる。
　【０１１１】
　尚、前記各実施形態においては、不活性ガスとしては、アルゴンガスを用いたが、これに代えて、ネオンガス、キセノン又はこれらの混合ガスを用いてもよい。
　【０１１２】
　【発明の効果】
　第１のエッチング方法によると、アンモニアガスからなるプラズマ中において活性な水素が発生し、活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するため、エッチングが進行するが、この過程において、有機膜の表面がアンモニアガスから発生する窒素によって効率的に窒化されるため、有機膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られる。また、エッチングガスには、有機膜を酸化する成分が含まれていないため、有機膜が酸化されないので、後の熱処理工程において有機膜からガスが発生するという問題が生じない。
　【０１１３】
　第２のエッチング方法によると、炭酸ガスからなるプラズマに含まれるＣＯイオンがエッチングに寄与するため、有機膜に対する異方性エッチングが進行する。炭酸ガスを主成分とするエッチングガスは、酸素ガスを主成分とするエッチングガスに比べて活性酸素の量が少ないと共に、生成されるＣＯラジカルが過剰な活性酸素を消費するため活性酸素が有機膜のエッチングにのみ寄与するので、有機膜は酸化されず、これによって、後の熱処理工程において有機膜からガスが発生するという問題が生じない。
　【０１１４】
　第１又は第２のエッチング方法において、エッチングガスが不活性ガスを含んでいると、エッチングにおける異方性及びエッチングレートの両方が向上する。
　【０１１５】
　第３のエッチング方法によると、エッチングガスに含まれる水素が活性化し、活性な水素が有機成分をシアン化水素に分解するため、エッチングが進行するが、この過程において、有機膜の表面が窒素によって効率的に窒化されるため、有機膜における凹部の側壁が保護されるので、高い異方性が得られる。また、エッチングガスには、有機膜を酸化する成分が含まれていないため、有機膜が酸化されないので、後の熱処理工程において有機膜からガスが発生するという問題が生じないと共に、エッチングガスに不活性ガスが含まれているため、エッチングにおける異方性及びエッチングレートの両方が向上する。
　【０１１６】
　従って、第１〜第３のエッチング方法によると、有機膜に対して、該有機膜の劣化を招くことなく異方性に優れたエッチングを行なうことができる。
　【０１１７】
　第４〜第８のエッチング方法によると、有機無機複合膜における有機成分は活性な水素によって分解されると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行するが、この過程において、有機無機複合膜における凹部の側壁が窒素によって保護されるので高い異方性が得られると共に、エッチングガスには有機無機複合膜を酸化する成分が含まれていないので、有機無機複合膜は酸化されず、これによって、後の熱処理工程において有機無機複合膜からガスが発生するという問題は生じない。
　【０１１８】
　第９〜第１２のエッチング方法によると、有機無機複合膜における有機成分はＣＯイオンによって分解されると共に、有機無機複合膜における無機成分はフッ素によって分解されるので、有機無機複合膜に対するエッチングが進行する。炭酸ガス又は一酸化炭素を主成分とするエッチングガスは、活性酸素の量が少ないと共に、生成されるＣＯラジカルが過剰な活性酸素を消費するため活性酸素が有機膜のエッチングにのみ寄与するので、有機無機複合膜は酸化されず、これによって、後の熱処理工程において有機無機複合膜からガスが発生するという問題は生じない。
　【０１１９】
　従って、第４〜第１２のエッチング方法によると、有機無機複合膜に対して、該有機無機複合膜の劣化を招くことなく異方性に優れたエッチングを行なうことができる。
　【０１２０】
　第４〜第１２のエッチング方法において、エッチングガスが不活性ガスを含んでいると、エッチングにおける異方性及びエッチングレートの両方が向上する。
【図面の簡単な説明】
　【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の各実施形態に共通するエッチング方法の各工程を説明する断面図である。
　【符号の説明】
　１　半導体基板
　２　層間絶縁膜
　３　レジストパターン