(57)【要約】我々は、優れたエッチングプロフィール制御、炭素／含有シリコン酸化物膜の速いエッチング速度、及び上にあるホトレジストマスク材料に対しして優先的に炭素含有シリコン酸化物膜をエッチンするための高い選択度を与える炭素含有シリコン酸化物膜をプラズマエッチングするための方法を発見した。特に、炭素／含有シリコン酸化物膜における高い炭素含有量は、少なくとも２０原子％の炭素含有量まで速いエッチング速度を生じる。特に、炭素含有シリコン酸化物膜はＮＨ３とＣｘＦｙを含むソースガスから生成されるプラズマを用いてプラズマエッチングされる。副産物のポリマー体積とエッチングされる基板のいろいろな表面上の除去間にバランスを与えるために、プラズマソースガスにおけるＮＨ３とＣｘＦｙの相対量の間に正しいバランスを達成することが必要である。ＮＨ３ガスはホトレジスト面上、エッチングされる面上、及びプロセスチャンバの表面上に堆積されたポリマーをきれいにする機能を有する。プラズマソースガスにおける炭素：窒素の原子比は、一般に約０．３：１から約３：１までの範囲にある。われわれは、Ｃ２Ｆ６とＣ４Ｆ８が炭素含有シリコン酸化物膜のエッチン中に優れたエッチング速度を提供することを見つけた。
2004512673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素を含有するシリコン酸化物膜をエッチングする方法であって、前記シリコン酸化物膜をＮＨ３およびＣｘＦｙを有するソースガスから生成されるプラズマに曝すステップを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記前記炭素を含有するシリコン酸化物膜は、約３０原子％より少ない炭素を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記炭素を含有するシリコン酸化物膜は、さらに、約５０原子％より少ない水素濃度の水素を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ソースガスにおける炭素：窒素の原子比は、約３：１より少ないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ソースガスにおける炭素：窒素の原子比は、約０．５：１から１．４：１の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ソースガスにおける炭素：窒素の原子比は、約０．６：１から１：１までの範囲にあることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
ｘは、約１から約６までの範囲にあり、ｙは、約４から約８までの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ｘ＝１〜６、およびｙ＝４〜８であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ＣｘＦｙガスは、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、及びそれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ＣｘＦｙガスは、Ｃ２Ｆ６及びＣ４Ｆ８からなる群から選択されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ソースガスは、さらに、約３０体積％より少ない濃度でＯ２を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ソースガスは、さらに、アルゴン、ヘリウム、キセノン、クリプトン及びそれらの組合せからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記炭素を含有するシリコン酸化物膜は、少なくとも１．５μｍ／分の速度でエッチングされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
上にあるホトレジスト層のエッチング速度に対する前記炭素を含有するシリコン酸化物膜のエッチング速度の比は、少なくとも１０：１であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
約−２００Ｖから約−１０００Ｖの範囲内にある基板バイアス電圧が前記方法の達成中に印加されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法の達成中に基板処理領域内のプラズマ密度が約５×１０１１ｅ−／ｃｍ３から約５×１０１２ｅ−／ｃｍ３までの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法の達成中に加えられる全ソース電力が約８００Ｗから約２０００Ｗの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
炭素を含有するシリコン酸化物膜をエッチングする方法であって、ＮＨ３とＣｘＦｙを有するソースガスから生成されるプラズマに全シリコン酸化物膜を曝すステップを有し、
前記ソースガスにおける炭素：窒素の原子比は約３：１より少なく、
前記炭素を含有するシリコン酸化膜が約−２００Ｖから約−１０００Ｖの範囲内にバイアスされた基板上に存在し、且つ、
プラズマソース電源が外部にある１つの装置及び前記エッチングが行われるプロセスチャンバの内部にある１つの装置を用いて加えられることを特徴とする方法。
【請求項１９】
加えられる前記プラズマソース電力の合計は、約８００Ｗから約３０００Ｗまでの範囲内にあることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
外部にある前記装置を用いて加えられるプラズマソース電力：内部にある前記装置を用いて加えられるプラズマソース電力は、２：１またはそれより高いことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の属する技術分野）
本発明は、炭素を含有するシリコン酸化物膜のエッチングに関する。
【０００２】
（従来の技術）
低ｋ誘電体材料は、半導体製造に用いられる誘電体材料の次世代用のものである。用語“低ｋ誘電体”は、一般に二酸化シリコンの誘電定数（ｋ≒４．０）より低い有で定数（ｋ）値を有する全ての材料を呼ぶ。有機ポリマーをベースにした材料ばかりでなく、例えば、フッ素、炭素および水素のような添加物を含むシリコン酸化物をベースにした材料を含む多くのいろいろな種類の誘電体材料がある。
【０００３】
炭素を含有するシリコン酸化物膜を製造するいろいろな方法が知られている。例えば、Ｙａｕ他の米国特許出願０９／０２１，７８８号やＩｔｏｈ他のドイツ特許ＤＥ１９６５４７３７号は、このような膜を製造する方法を開示している。特に、米国特許出願０９／０２１，７８８号は、有機シラン（例えば、メチルシラン、ＣＨ３ＳｉＨ３）を酸化ガス（例えば、Ｎ２ＯまたはＯ２）と反応させることによって低誘電体膜を堆積するための方法を開示する。膜の堆積中に、メチル（ＣＨ３）群はシリコン酸化物構造に結合する。この膜における炭素の存在は、膜の誘電定数を減少させる。
【０００４】
シリコン酸化物膜のプラズマエッチングは、一般にＣｘＦｙガス、例えばＣＦ４またはＣ２Ｆ６を含むソースガスを用いて行なわれる。ソースガスにおける炭素およびフッ素は、一般にシリコン酸化物に対して許容できるエッチング速度を与えるのに充分である。しかし、炭素を含有するシリコン酸化物膜に対しては、エッチングは、ＣｘＦｙガスが唯一のエッチャントガスとして用いられた場合、うまく行なうことができない。プラズマソースガスにおける炭素およびフッ素とともに、膜における炭素は、エッチングされている半導体構造の表面上に堆積する望ましくない、長い鎖の炭素‐フッ素ポリマーを生成するように結合して、エッチングプロセスを妨げる。また、この長い鎖の炭素‐フッ素ポリマーは、プロセスチャンバ内の表面を汚染する。
【０００５】
この問題に対する従来の解決策は、ＣｘＦｙガスに酸素のソースを加えるステップを有していた。この酸素は、端を含有するシリコン酸化物膜における炭素と反応し、過度のポリマーの堆積を防止し、膜のエッチング速度を増加する。しかし、また、酸素は、下にあるフィーチャ（例えば、コンタクトビア）のエッチングに対するパターン化マスクとして用いられる上にあるホトレジスト層を攻撃する。したがって、酸素の存在は、炭素を含有するシリコン酸化物膜のエッチング速度を増進するけれども、上にあるホトレジスト層より優先してシリコン酸化物膜をエッチングする選択度が減少する。
【０００６】
許容できるエッチング速度および上にあるホトレジスト層に対してシリコン酸化物膜をエッチングするための許容できる選択度の双方を与える炭素を含有するシリコン酸化物膜のための効果的な方法を提供することが望まれる。
【０００７】
（発明の概要）
我々は、ＮＨ３およびＣｘＦｘを含むソースガスから生成されるプラズマに膜を曝すステップを有する炭素を含有するシリコン酸化物膜をプラズマエッチングするための方法を発見した。この炭素を含有シリコン酸化物膜は、一般に約２０原子％炭素以下、好ましくは、約８〜約２０原子％炭素の炭素含有範囲、さらに好ましくは、約８〜約１３原子％炭素の炭素含有範囲を含む。この炭素を含有シリコン酸化物膜は、しばしば、水素を含む。水素が存在する場合、水素濃度は、一般に全体の膜の組成物の約４５原子％以下である。好ましくは、水素濃度は約３０から約４５原子％の範囲、さらに好ましくは、炭素含有シリコン酸化物膜の約３０から４０原子％の範囲である。
【０００８】
エッチャントプラズマ中の活性フッ素種が炭素含有シリコン酸化物膜（基板）のシリコンと反応する。炭素含有シリコン酸化物膜から発生される酸素主及びプラズマからの水素種が炭素と反応する。本発明の方法は、優れたエッチング速度ばかりでなく、上にあるホトレジストのマスク材料に優先して、炭素を含有するシリコン酸化物層に対する優れたエッチングの選択度を提供する。（プラズマソースガスにおけるＣｘＦｙから発生する）ポリマーの層は、エッチングプロセス中にホトレジストのマスク層の上面上に堆積されるので、選択度が改善されるというのが我々の見解であるが、限定を意図しない。この堆積されたポリマーの層は、ホトレジストがシリコン酸化物のエッチングプロセス中に消費されるのを保護する。同時に、プラズマソースガスのアンモンニア（ＮＨ３）ガス部分は、ホトレジストの表面上、エッチされた表面上およびプロセスチャンバの表面上に堆積されたポリマーをきれいにする機能がある。副産物のポリマー堆積及びエッチングされる基板のいろいろな表面上の除去の間にバランスを与えるために、プラズマソースガスにおけるＣｘＦｙおよびＮＨ３間に正しいバランスを達成することが必要である。炭素含有シリコン酸化物のエッチング速度を増加するために、プラズマソースガスに酸素を加えることができるが、これはホトレジストに対して炭素含有シリコン酸化物のエッチングの方を選んで、選択度を減少する。
【０００９】
炭素および窒素は、一般的に炭素：窒素が約１：０．３から約１：３の範囲内、好ましくは約１：０．７から約１：２２、さらに好ましくは約１：１から約１：１．８の範囲の原子比のソースガスに存在する。
【００１０】
本発明の方法は、炭素含有シリコン酸化物膜をＮＨ３およびＣｘＦｙを含むソースガスに曝す。ここで、ｘは約１から約６の範囲にあり、ｙは約４から約８の範囲にある。一般的に、ｘ＝２〜４およびｙ＝４〜８である。特に、我々は、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８及びＣ５Ｆ８が優れたエッチング速度とエッチングの選択度を提供する。
【００１１】
好適ではないけれども、プラズマソースガスは、さらにアルゴン、ヘリウム、キセノン、クリプトン及びそれらの組合せからなる群から選択された非反応性の希ガスを有することができる。
【００１２】
炭素含有シリコン酸化物膜をエッチングするための、本発明の方法は、少なくとも２．２μｍ／分のエッチング速度及び約２５：１までの上にあるホトレジスト層に対するエッチングの選択度を提供する。この、炭素含有シリコン酸化物の急速なエッチング速度とホトレジストのマスク層に対する高いエッチング選択度の組み合わせは予期されなかった。また、エッチングの完了後のきれいなプロセスチャンバの表面は重要である。
【００１３】
（発明の実施の形態）
以下に、炭素を含有するシリコン酸化物膜をエッチングする方法が詳細に説明される。本方法は、ＮＨ３およびＣｘＦｙを含むソースガスから発生されるプラズマへ膜を曝すステップを含む。
【００１４】
詳細な説明への序文として、この明聖書及び特許請求の範囲に用いられているように、単数形のは“１つの（”ａ”と”ａｎ”）”および“その、またはこの”（”ｔｈｅ”）は、特に断らない限り、複数形をも含む。
【００１５】
Ｉ．発明を実施するための装置
図１は、本発明の方法を実施するために使用される装置の１つの例、アプライドマテリアルズＩＰＳＴＭ誘電体エッチングチャンバ（参照符号１００によって示される）を示す。このＩＰＳＴＭチャンバは、外部コイル１０２（２．０±０．１ＭＨｚに同調した周波数）及び内部コイル１０４（２．３±０．１ＭＨｚに同調した周波数）によって与えられる２つのプラズマ電源を有する。基板（図示しないが、一般にはシリコンウエハ）が一般にはセラミックの静電チャック１０８である支持台に保持される。バイアス電圧がバイアス電源１０６（１．７±０．２ＭＨｚに同調した周波数）によって基板の支持台１０８に与えられる。プラズマソースガスは、基板の下にある位置１１０からエッチングチャンバへ供給され、且つプラズマが発生されるエッチングチャンバの上部に向かって移動する。本発明の方法は、好ましくは、プラズマソース電力及び基板バイアス電力用の分離した電力制御を有する装置において行なわれる。
【００１６】
上記の装置は優れた結果をもたらすけれども、本方法は、ＲＦ発生平行板、電子サイクロトロン共振（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＥＣＲ）、高密度反射型電子、ヘリコン波、誘導性結合プラズマ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）及びトランス結合プラズマ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａ：ＴＣＰ）装置を含むが、それらに限定されない従来既知のいろいろな種類の他の装置において達成されることもできる。これらの処理装置の例は、米国特許６，０９５，０８４；６，０７７，３８４；６，０７４，５１２；６，０７１，３７２；６，０６３，２３３；６，０５４，０１３；６，０３６，７８７；６，０２６，７６２；６．０２０，６８６；５，９７６，３０８；及び５，９００，０６４に記載され、これらの各々は、レファレンスによってここに取り込まれる。
【００１７】
ＩＩ．炭素含有シリコン酸化物膜をエッチングするための本発明の方法
本発明は、炭素含有シリコン酸化物膜のエッチングに関する。一般に、膜はシリコン酸化物構造に結合されたメチル（ＣＨ３）群からなっている。炭素は、一般に約３０原子％より少なく存在している。一般に、炭素の含有量は、シリコン酸化物膜の約８から約１３原子％の範囲内である。シリコン酸化物膜の炭素の含有量は、それが膜の一般の機械的特性及び膜の導電率に影響するために、重要である。
【００１８】
また、水素は炭素含有シリコン酸化物膜にしばしば存在する。一般に、水素の濃度は約５０原子％より少ない。一般に、水素の含有量は、シリコン酸化物膜の約３０から約４５原子％の範囲内である。
【００１９】
本発明の方法は、炭素含有シリコン酸化物膜をＮＨ３およびＣｘＦｙを有するソースガスから発生されるプラズマに曝すステップを有する。炭素及び窒素は、一般的に炭素：窒素が約０．３：１から約３：１の範囲内、好ましくは約０．５：１から約１．４：１、最も好ましくは約０．６：１から約１：１の範囲の原子比のソースガスに存在する。ＣｘＦｙに関して、ｘは一般に約１から約６の範囲にあり、ｙは一般に約４から約８の範囲にある。ＣｘＦｙガスは、一般にＣ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８及びＣ５Ｆ８が及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。われわれは、Ｃ２Ｆ６およびＣ４Ｆ８が優れたエッチング速度とエッチング選択度を提供することを見つけた。
【００２０】
プラズマソースガスは、更に、炭素含有シリコン酸化物膜のエッチング速度を増すために酸素を含むことこができる。しかし、酸素の存在は上にあるホトレジスト層に対して炭素含有シリコン酸化物膜をエッチングするための選択度を低下するので、酸素は、ソースガスの約３０体積％より多くを含むべきでなく、一般的には、約２０体積％より少なく含むべきである。
【００２１】
好適ではないけれども、プラズマソースガスは、さらに、アルゴン、ヘリウム、キセノン、クリプトン及びそれらの組合せからなる群から選択された非反応性の希ガスを有することができる。
【００２２】
電源がプラズマソース電力及び基板バイアス電力に対して別々に制御される場合、本発明の方法による炭素を含有するシリコン酸化物膜をエッチングするための一般的なプロセス条件は、以下の表１に示されている。単一のソース電力のみがある場合、“内部（Ｗ）”ソース電力の値は単純に“０Ｗ”である。
【００２３】
表１：炭素含有シリコン酸化物膜をエッチングするための好適な実施形態のプロセス条件
2004512673.tif 000003
【００２４】
＊用語“ソース電力”は、プロセスチャンバに活性エッチャント種を生成するために、エネルギーの主な部分を与えることによって、プラズマを維持するのに係わる電力をいう。
【００２５】
＊＊用語“ベース電力”は、基板表面上に負の電圧を生成するように基板支持プラテンに加えられた電力をいう。一般に、負の電圧は、高いエネルギー種の衝突及び基板に向かうイオンの方向性を制御するために用いられる。
【００２６】
炭素含有シリコン酸化物膜をエッチングするための本方法の開発中に、我々はプラズマソースガスの組成およびエッチングプロセス条件を最適にするために、いろいろな実験を行なった。これらの実験は、全て図１に示されるアプライドマテリアルズＩＰＳＴＭ誘電体エッチングチャンバにおいて行なわれた。これらの開発実験の結果は、以下の表２に示されている。外部のプラズマソース電力及び内部のプラズマソース電力を有するＩＰＳＴＭ誘電体エッチングチャンバの使用によって、基板（ウエハ）表面を横切ってエッチングの非常に高い均一性が与えられた。
【００２７】
表２：炭素含有シリコン酸化物膜のエッチング方法の開発データ
2004512673.tif 000004
【００２８】
＊このソース電力は外部のソース電力と内部のソース電力の組合わせであり、外部のソース電力と内部のソース電力の比は約２：１に平均化される。
【００２９】
＊＊この基板温度の値は±２０℃である。一般に、ウエハが置かれるカソードの温度は約１０℃であり、ウエハ温度は、約５０℃高く、特別なプロセス動作条件に依存する。
【００３０】
＊＊＊ＰＲはホトレジストである。用語“選択度”はＳｉＯ２のエッチング速度とホトレジストのエッチング速度の比に言及するために用いられる。
【００３１】
上に示されたプロセス条件の元で、チャンバ圧力が４０ｍＴｏｒｒまたはそれ以下である場合、エッチング中のエッチングチャンバにおけるプラズマ密度は約５×１０１１ｅ−／ｃｍ３から約５×１０１２ｅ−／ｃｍ３の範囲に見積もられた。
【００３２】
炭素含有シリコン酸化物膜に対するエッチング速度は２．２から３．１μｍ／分の範囲であった。（一般に、少なくとも０．８μｍ／分のエッチング速度は受け入れ可能であると考えられる）。ラン＃１は、３．１μｍ／分の最も高いエッチング速度を示した。ラン＃１のプラズマソースガスにおける炭素：窒素の原子比は、比較的高いプロセスチャンバ圧力（６０ｍＴｏｒｒ）、ソース電力（１６００Ｗ）及びバイアス電力（１２００Ｗ）の場合１：１であった。
【００３３】
一般に、パターン化されたホトレジスト層が炭素含有シリコン酸化物の下にある層におけるフィーチャをエッチングするために、マスクとして用いれている。用語“フィーチャ”は相互接続、コンタクト、ビア、トレンチ及び基板表面の形状を形成する他の構造を呼ぶが、これらに限定されるものではない。米国のマサチュセッツ州にあるＳｈｉｐｌｅｙ社によって製造されたＵＶ‐５ホトレジストが表２にリストされた開発ランにおいて用いれた。ホトレジスト層は約８０００Åの厚さを有した。
【００３４】
ホトレジスト層はエッチングされている下にある層より非常に低い速度で消費されるのが望ましい。即ち、ホトレジストに対して炭素含有シリコン酸化物膜に対するエッチング選択度は高く（一般には、少なくとも５：１）なければならない。ラン＃６は、最も高い、シリコン酸化物：ホトレジストのエッチング選択度、即ち２５：１を示した。ラン＃６は、低いプロセスチャンバ圧力（４０ｍＴｏｒｒ）及びソース電力（１２００Ｗ）の場合、プラズマソースガスにおける炭素：窒素が１．４：１の原子比を用いた。また、ラン＃６は、全てのランで最も低いバイアス電力（８５０Ｗ）を用いた。
【００３５】
最良のエッチングプロフィールがラン＃６において得られた。用語“エッチングプロフィール”（即ち、フィーチャプロフィール）は、一般にエッチングされるフィーチャの断面プロフィールを呼ぶが、それに限定されない。多くの例において、エッチングされるフィーチャパターンが基板内にエッチングされるトレンチの一つである場合、エッチングプロフィールは、トレンチの側壁とトレンチのベースにあるトレンチの底に沿って描かれた水平ラインの間の角度によって説明される。用語“垂直プロフィール”は、トレンチの側壁がトレンチの底に沿って描かれた水平線に実質的に垂直であるエッチングされるトレンチプロフィールを呼ぶ。しばしば、トレンチの側壁に沿って描かれたラインとトレンチの底に沿った水平ラインとの角度が約８８度及び９０度（または、角度が測定される方向に依存して９０度から約９２度）である。用語“アンダーカットプロフィール”は、トレンチの上部にある開口からの距離が増加するにしたがって、トレンチの幅が増加するトレンチ側壁のプロフィールを呼ぶ。用語“テーパ化されたプロフィール”は、トレンチの上部にある開口からの距離が増加するにしたがって、トレンチの幅が減少するトレンチ側壁のプロフィールを呼ぶ。用語“曲りプロフィール”は、トレンチの幅はトレンチの上部において小さく、トレンチが基板へ深く行くにしたがって、拡大され、その後、再びトレンチの底で小さくなるものを呼ぶ。
【００３６】
ラン＃３のプラズマソースガスへのアルゴンの追加は、低下したエッチング速度（２．２μｍ／分）ばかりでなく、減少したシリコン酸化物：ホトレジストの選択度（２．９：１）を生じた。更に，ラン＃３において得られたエッチングプロフィールは緩やかな曲りを示した。即ち、フィーチャの断面の幅は、基板表面の開口とフィーチャの底部の略中間で最も大きかった。
【００３７】
結局、ラン＃６は、エッチング速度、エッチングプロフィール、及び上にあるホトレジスト層に対するシリコン酸化物層をエッチングするための選択度に関して最良の結果を得た。
【００３８】
上記の表２に示された結果によって判るように、本発明の方法は、優れたエッチング速度ばかりでなく、上にあるホトレジスト層に対する炭素含有シリコン酸化物膜をエッチングするための優れた選択度を提供した。
【００３９】
図２は、他のプロセス変数が以下のように一定に保たれたとき、プラズマソースガスにおけるＮＨ３に対するＣ４Ｆ８の相対量を変えることの効果を示している：外部ソース電力は２ＭＨｚで８００Ｗであった；内部ソース電力は２ＭＨｚで４００Ｗであった；バイアス電力は１．７ＭＨｚで１０００Ｗであった；プロセスチャンバ圧力は４０ミリトル（ｍＴｏｒｒ）であった；及び基板温度は６０−１００℃の範囲内、最も普通では約６０℃であった。１５トル（Ｔｏｒｒ）のヘリウムの裏側圧力が熱伝達を助けるように基板ウエハの裏側に対して用いられた。静電チャックは水冷された。
【００４０】
図２に表示されたスケール２０２はＣ４Ｆ８に対する流速（ｓｃｃｍ）を示し、一方図に表示されたスケール２０４はＮＨ３に対する流速範囲を示す。
【００４１】
グラフ２１０は、Ｃ４Ｆ８とＮＨ３の流速における変化の関数として垂直からエッチングされた壁のプロフィールにおける変化を示す。プロフィールは、約０℃から約４℃まで変化するように示されている。ここで、Ｃ４Ｆ８の増加はプロフィールのアンダーカットの減少を生じ、一方、ＮＨ３の増加はプロフィールのアンダーカットの増加を生じる。
【００４２】
グラフ２２０は、Ｃ４Ｆ８とＮＨ３の流速における変化の関数としてエッチング選択度（炭素含有シリコン酸化物：ホトレジストのマスク材料のエッチング速度比）の変化を示す。選択度は、約５．２から約８．７まで変化するように示されている。ここで、Ｃ４Ｆ８の増加はプロフィールの選択度の増加を生じ、一方、ＮＨ３の増加は選択度の減少を生じる。
【００４３】
グラフ２４０は、Ｃ４Ｆ８とＮＨ３の流速における変化の関数としてホトレジストのマスク材料のエッチング速度の変化を示す。エッチング速度は、約３３００Å／分から約４３００Å／分まで変化するように示されている。ここで、Ｃ４Ｆ８の増加はホトレジストのエッチング速度の減少を生じ、一方、ＮＨ３の増加はエッチング速度の増加を生じる。
【００４４】
グラフ２６０は、Ｃ４Ｆ８とＮＨ３の流速における変化の関数として炭素含有シリコン酸化物層のエッチング速度の変化を示す。エッチング速度は、約２２，５００Å／分から約２７，５００Å／分まで変化するように示されている。ここで、Ｃ４Ｆ８の増加は、炭素含有シリコン酸化物層のエッチング速度には明らかな変化を生じないが、一方、ＮＨ３の増加はエッチング速度の減少を生じる。グラフ２６０に示されるように、Ｃ４Ｆ８かＮＨ３のいずれか一方の流速が変化することは、炭素含有シリコン酸化物膜のエッチング速度に最小の影響を与える。
【００４５】
要約すると、ＣｘＦｙとＮＨ３の相対量は、ホトレジストのマスク材料に対する炭素含有シリコン酸化物をエッチングするための高い選択度を与えるけれども、垂直エッチングプロフィールを維持するために注意深くバランスされる必要がある。シリコン酸化物膜の炭素の含有量は０から約２０％まで変化された一連の実験に基づいて、われわれは、本発明の方法によってエッチングされるとき、高い炭素濃度を有する膜は高いエッチング速度有すること定めた。
【００４６】
上述の好適な実施の形態は、本発明の範囲を限定することを意図したものでなく、本願の開示に照らして、特許請求の範囲に記載された本発明の主題と対応するように実施の形態を拡張することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図２に示されたデータの発生中に用いられる種類のＩＰＳＴＭエッチング処理チャンバを示す。
【図２】
エッチングされたコンタクトビアのプロフィールテーパに関するプラズマに対するＣ４Ｆ８およびＮＨ３ガスの供給速度における変化の影響；ホトレジストマスキング材料に対して炭素を含有するシリコン酸化物をエッチングするための優先度に関するエッチングの選択度；ホトレジストマスキング材料のエッチング速度；及び炭素を含有するシリコン酸化物のエッチング速度を示す。
【図１】
2004512673.tif 000005
【図２】
2004512673.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004512673.tif 000007
2004512673.tif 000008
2004512673.tif 000009
2004512673.tif 000010
2004512673.tif 000011
2004512673.tif 000012
2004512673.tif 000013
2004512673.tif 000014
2004512673.tif 000015
2004512673.tif 000016
2004512673.tif 000017
2004512673.tif 000018
2004512673.tif 000019
2004512673.tif 000020
2004512673.tif 000021
2004512673.tif 000022
2004512673.tif 000023
2004512673.tif 000024
2004512673.tif 000025
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004512673.tif 000026
【国際調査報告】
2004512673.tif 000027
2004512673.tif 000028
2004512673.tif 000029