本發(fā)明涉及對含有硅的膜進(jìn)行等離子體蝕刻的方法。
背景技術(shù)：
近年來，為了實現(xiàn)半導(dǎo)體存儲器的存儲容量的大容量化等，正在進(jìn)行三維nand型閃存等三維半導(dǎo)體存儲器的開發(fā)。制造三維nand型閃存時，通常對介電常數(shù)不同的絕緣膜交替層疊而成的多層膜實施等離體子蝕刻處理，從而形成孔、槽。作為這樣的多層膜，可舉出例如將硅氧化物膜和硅氮化物膜層疊而成的膜。
對多層膜進(jìn)行等離子體蝕刻時，通常在中途不改變蝕刻條件的情況下來進(jìn)行性質(zhì)不同的2種以上的膜(例如，硅氧化物膜和硅氮化物膜)的加工，因此需要使采用的蝕刻條件適用于構(gòu)成多層膜的全部的膜。
此外，通常多層膜比單層膜厚，因此對多層膜進(jìn)行等離子體蝕刻時，與單層膜的等離子體蝕刻相比處理時間容易變長。因此，在多層膜的等離子體蝕刻處理中，存在有以下的問題：孔等被沉積膜堵塞；產(chǎn)生彎曲(bowing)等形狀異常；掩模消失。
作為解決這樣的多層膜的等離子體蝕刻處理中的問題的方法，專利文獻(xiàn)1中記載有以下方法：使用包含式：cxhyfz(x為4，y為4以上的整數(shù)，z為正整數(shù)，y+z＝10)所示的鏈狀飽和氟化烴化合物的處理氣體，對具有硅氧化物膜和硅氮化物膜的多層膜進(jìn)行蝕刻的方法。
在該文獻(xiàn)中也記載了以下等事項：根據(jù)該方法，可相對于掩模選擇性地蝕刻多層膜，孔不會被沉積膜堵塞、能夠形成良好的形狀的孔等。
然而，從生產(chǎn)率的觀點出發(fā)，期望使蝕刻速度進(jìn)一步提高。
此外，在專利文獻(xiàn)2中記載有以下方法：使用式：c4h2f6、c4h3f5、c4h4f4所示的、具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)或不飽和鍵的氟化烴化合物作為處理氣體，對含有硅的膜進(jìn)行蝕刻的方法。
在該文獻(xiàn)中，作為能夠與這些氟化烴化合物一起使用的第2氣體，還舉出了cf4、c4f6等。
然而，當(dāng)使用該文獻(xiàn)所記載的這樣的含有具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)、不飽和鍵的氟化烴化合物的處理氣體來進(jìn)行等離子體蝕刻處理時，孔等容易堵塞，因此該方法不適合于進(jìn)行微細(xì)的加工的情況。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：國際公開2014/104290號；
專利文獻(xiàn)2：國際公開2014/070838號。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明是鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)而完成的，其目的在于提供一種等離子體蝕刻方法，其是相對于掩模選擇性地蝕刻含有硅的膜的方法，能夠在短時間形成良好的形狀的孔、槽。
另外，在本發(fā)明中，“相對于掩模選擇性地蝕刻含有硅的膜”是指用下述式定義的“含有硅的膜相對于掩模的選擇比”為4以上這樣的高的值。
[數(shù)學(xué)式1]
用于解決問題的方案
本發(fā)明人為了解決上述課題，對使用處理氣體的含有硅的膜的等離子體蝕刻方法進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使特定的鏈狀飽和氟化烴化合物和特定的氣體狀的含氟化合物組合而用作處理氣體，從而能夠相對于掩模選擇性地蝕刻含有硅的膜，能夠在短時間形成良好的形狀的孔、槽，以至完成了本發(fā)明。
像這樣根據(jù)本發(fā)明，可提供下述[1]～[10]的等離子體蝕刻方法。
[1]一種等離子體蝕刻方法，其特征在于，其是使用處理氣體對含有硅的膜進(jìn)行等離子體蝕刻的方法，
上述處理氣體含有下述式(1)所示的鏈狀飽和氟化烴化合物和在等離子體蝕刻條件下作為氟自由基供給源發(fā)揮功能的氣體狀的含氟化合物(其中，不包括上述式(1)所示的化合物)。
[化學(xué)式1]
cxhyfz(1)
(式中，x表示3或4，y表示5～9的整數(shù)，z表示1～3的整數(shù)。)
[2]根據(jù)[1]所述的等離子體蝕刻方法，其中，上述鏈狀飽和氟化烴化合物與上述氣體狀的含氟化合物的容量比為1∶99～99∶1。
[3]根據(jù)[1]或[2]所述的等離子體蝕刻方法，其中，上述含氟化合物為選自cf4、chf3、nf3及sf6中的化合物。
[4]根據(jù)[1]～[3]中任一項所述的等離子體蝕刻方法，其中，上述處理氣體進(jìn)一步含有反應(yīng)性氣體，上述鏈狀飽和氟化烴化合物和上述氣體狀的含氟化合物的合計與上述反應(yīng)性氣體的容量比為1∶0.1～1∶5。
[5]根據(jù)[4]所述的等離子體蝕刻方法，其中，上述反應(yīng)性氣體為氧氣和/或氮氣。
[6]根據(jù)[1]～[5]中任一項所述的等離子體蝕刻方法，其中，上述處理氣體進(jìn)一步含有非反應(yīng)性氣體，上述鏈狀飽和氟化烴化合物和上述氣體狀的含氟化合物的合計與上述非反應(yīng)性氣體的容量比為1∶0.1～1∶5。
[7]根據(jù)[6]所述的等離子體蝕刻方法，其中，上述非反應(yīng)性氣體選自氦、氬、氖、氪及氙中的至少一種。
[8]根據(jù)[1]～[7]中任一項所述的等離子體蝕刻方法，其中，上述含有硅的膜為包含硅氧化物膜和硅氮化物膜的膜。
[9]根據(jù)[1]～[7]中任一項所述的等離子體蝕刻方法，其中，上述含有硅的膜為硅氧化物膜、硅氮化物膜或它們的多層膜。
[10]根據(jù)[1]～[9]中任一項所述的等離子體蝕刻方法，其包含以下工序：在上述含有硅的膜的表面形成arf抗蝕劑、krf抗蝕劑、i線抗蝕劑、g線抗蝕劑、無定形碳膜及涂敷型碳膜的任一種膜作為掩模。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種等離子體蝕刻方法，其是相對于掩模選擇性地蝕刻含有硅的膜的方法，能夠在短時間形成良好的形狀的孔、槽。
附圖說明
圖1為表示實施例中使用的試樣的層結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的方法的特征在于，其是使用處理氣體對含有硅的膜進(jìn)行等離子體蝕刻的方法，上述處理氣體含有上述式(1)所示的鏈狀飽和氟化烴化合物[以下，有時稱為“蝕刻氣體(α)”。]和在等離子體蝕刻條件下作為氟自由基供給源發(fā)揮功能的氣體狀的含氟化合物(其中，不包括上述式(1)所示的化合物)[以下，有時稱為“蝕刻氣體(β)”。]。
在本發(fā)明中，“蝕刻”是半導(dǎo)體裝置的制造工序等中所使用的技術(shù)，是指對被處理體蝕刻極其高集成化的微細(xì)圖案的技術(shù)。此外，“等離子體蝕刻”是指以下的技術(shù)，即，對蝕刻氣體施加高頻電場，使其產(chǎn)生輝光放電，使蝕刻氣體分離成化學(xué)上活性的離子、自由基，利用其反應(yīng)性來進(jìn)行蝕刻。
[處理氣體]
構(gòu)成本發(fā)明的方法中使用的處理氣體的蝕刻氣體(α)為下述式(1)所示的鏈狀飽和氟化烴化合物。
[化學(xué)式2]
cxhyfz(1)
(式中，x表示3或4，y表示5～9的整數(shù)，z表示1～3的整數(shù)。)
當(dāng)使用碳原子數(shù)為2以下的鏈狀飽和氟化烴化合物時，容易產(chǎn)生彎曲。另一方面，當(dāng)使用碳原子數(shù)為5以上的鏈狀飽和氟化烴化合物時，蝕刻速度降低，此外，在孔等的入口附近沉積膜變得容易沉積，孔等的形狀變得容易惡化。
當(dāng)使用氟原子數(shù)為4以上的鏈狀飽和氟化烴化合物時，不易相對于掩模選擇性地蝕刻含有硅的膜。
當(dāng)代替蝕刻氣體(α)而使用環(huán)狀氟化烴化合物、不飽和氟化烴化合物時，蝕刻速度降低，此外，在孔等的入口附近沉積膜變得容易沉積，孔等的形狀變得容易惡化。
作為蝕刻氣體(α)，可舉出：1-氟丙烷、2-氟丙烷等式：c3h7f所示的化合物；
1,1-二氟丙烷、1,2-二氟丙烷、1,3-二氟丙烷、2,2-二氟丙烷等式：c3h6f2所示的化合物；
1,1,1-三氟丙烷、1,1,2-三氟丙烷、1,2,2-三氟丙烷、1,1,3-三氟丙烷等式：c3h5f3所示的化合物；
1-氟正丁烷、2-氟正丁烷、1-氟-2-甲基丙烷、2-氟-2-甲基丙烷等式：c4h9f所示的化合物；
1,1-二氟正丁烷、1,2-二氟正丁烷、1,3-二氟正丁烷、1,4-二氟正丁烷、2,2-二氟正丁烷、2,3-二氟正丁烷、1,1-二氟-2-甲基丙烷、1,2-二氟-2-甲基丙烷、1,3-二氟-2-甲基丙烷等式：c4h8f2所示的化合物；
1,1,1-三氟正丁烷、1,1,2-三氟正丁烷、1,1,3-三氟正丁烷、1,1,4-三氟正丁烷、1,1,1-三氟-2-甲基丙烷、1,1,2-三氟-2-甲基丙烷等式：c4h7f3所示的化合物等。
蝕刻氣體(α)能夠單獨使用一種，或?qū)?種以上混合使用。但是，從本發(fā)明的效果表現(xiàn)得更加顯著的方面出發(fā)，蝕刻氣體(α)優(yōu)選單獨使用一種。
蝕刻氣體(α)的大多數(shù)為公知物質(zhì)，能夠通過公知的方法來制造。例如，2-氟正丁烷能夠通過j.org.chem.,44(22),3872(1987)中記載的方法而制造。2,2-二氟正丁烷能夠通過日本特開平05-221892公報、日本特開平06-100475公報等中記載的方法而制造。
此外，在本發(fā)明中，作為蝕刻氣體(α)，能夠直接使用市售品、或者還能夠?qū)⑵浼兓褂谩?/p>
構(gòu)成本發(fā)明的方法中使用的處理氣體的蝕刻氣體(β)為在等離子體蝕刻條件下作為氟自由基供給源發(fā)揮功能的氣體狀的含氟化合物(其中，不包括上述式(1)所示的化合物)。
蝕刻氣體(β)為在等離子體蝕刻條件下產(chǎn)生氟自由基的氣體。其中，蝕刻氣體(β)優(yōu)選不具有聚合膜形成性的氣體(僅將蝕刻氣體(β)放置在等離子體蝕刻條件下時，不形成聚合膜)。
作為蝕刻氣體(β)，可舉出cf4、chf3、nf3及sf6等。
蝕刻氣體(β)能夠單獨使用一種，或?qū)?種以上混合使用。
如上述的那樣，本發(fā)明的方法中使用的處理氣體含有蝕刻氣體(α)和蝕刻氣體(β)。通過使蝕刻氣體(α)和蝕刻氣體(β)組合使用，由于其協(xié)同效果，從而能夠以快速的蝕刻速度對含有硅的膜進(jìn)行蝕刻，并且能夠相對于掩模選擇性地蝕刻含有硅的膜。
處理氣體中的蝕刻氣體(α)與蝕刻氣體(β)的比例(容量比)[蝕刻氣體(α)∶蝕刻氣體(β)]沒有特別限定，優(yōu)選為1∶99～99∶1，更優(yōu)選為5∶95～70∶30。
處理氣體也可以含有氧氣、氮氣等反應(yīng)性氣體。通過使用含有反應(yīng)性氣體的處理氣體，從而能夠防止被認(rèn)為是由于孔等的底面的反應(yīng)物的沉積而引起的蝕刻的停止，并且能夠相對于掩模進(jìn)一步選擇性地蝕刻含有硅的膜。
當(dāng)處理氣體含有反應(yīng)性氣體時，蝕刻氣體[蝕刻氣體(α)和蝕刻氣體(β)的合計]與反應(yīng)性氣體的比例(容量比)[蝕刻氣體∶反應(yīng)性氣體]優(yōu)選為1∶0.1～1∶5，更優(yōu)選為1∶0.5～1∶3。
處理氣體也可以含有氦、氬、氖、氪及氙等非反應(yīng)性氣體。通過改變非反應(yīng)性氣體的比例等，從而能夠調(diào)節(jié)處理氣體的蝕刻性能。
當(dāng)處理氣體含有非反應(yīng)性氣體時，蝕刻氣體[蝕刻氣體(α)和蝕刻氣體(β)的合計]與非反應(yīng)性氣體的比例(容量比)[蝕刻氣體∶非反應(yīng)性氣體]優(yōu)選為1∶0.1～1∶5，更優(yōu)選為1∶0.5～1∶2。
如后述的那樣，在進(jìn)行等離子體蝕刻處理時，將處理氣體導(dǎo)入到處理室內(nèi)。這時，通常將填充有構(gòu)成處理氣體的各成分(以下，有時稱為“構(gòu)成氣體”。)的填充容器和處理室用配管連接，從各填充容器以規(guī)定的流量放出構(gòu)成氣體，將在處理室前混合構(gòu)成氣體而生成的處理氣體導(dǎo)入到處理室內(nèi)。
填充容器內(nèi)的構(gòu)成氣體優(yōu)選為高純度，其中，優(yōu)選蝕刻氣體(α)為高純度。蝕刻氣體(α)的純度為99.9容量％以上。通過蝕刻氣體(α)為高純度，從而可更加容易地得到本發(fā)明的效果。此外，在蝕刻氣體(α)的純度高的情況下，在使用初期階段和剩余量變少的階段中不易產(chǎn)生氣體純度的差，因此能夠更穩(wěn)定地進(jìn)行等離子體蝕刻處理。
各構(gòu)成氣體的流量能夠與作為目標(biāo)的處理氣體的組成相對應(yīng)地酌情決定。例如，蝕刻氣體(α)的流量優(yōu)選為1～30sccm，更優(yōu)選為5～15sccm。蝕刻氣體(β)的流量優(yōu)選為1～60sccm，更優(yōu)選為10～40sccm。反應(yīng)性氣體的流量優(yōu)選為0～100sccm，更優(yōu)選為0～60sccm。非反應(yīng)性氣體的流量優(yōu)選為0～1000sccm，更優(yōu)選為100～400sccm。
[等離子體蝕刻方法]
本發(fā)明的方法為使用上述處理氣體對含有硅的膜進(jìn)行等離子體蝕刻的方法。
作為含有硅的膜，可舉出：硅氧化物膜、硅氮化物膜、非晶硅膜等單層膜；將這些單層膜層疊2層以上而成的多層膜等，其中，從本發(fā)明的效果表現(xiàn)得更加顯著的方面出發(fā)，作為含有硅的膜，優(yōu)選硅氧化物膜、硅氮化物膜或它們的多層膜，更優(yōu)選層疊硅氧化物膜和硅氮化物膜而成的多層膜。
作為層疊硅氧化物膜和硅氮化物膜而成的多層膜，可舉出將硅氧化物膜和硅氮化物膜交替層疊而成的多層膜。作為具有這樣的多層膜的被處理體，可舉出例如制造三維nand型閃存時的制造材料。將硅氧化物膜和硅氮化物膜交替層疊而成的多層膜的層數(shù)沒有特別限定，例如硅氧化物膜為1～128層，硅氮化物膜為1～128層，合計為2～256層。從本發(fā)明的效果表現(xiàn)得更加顯著的方面出發(fā)，作為將硅氧化物膜和硅氮化物膜交替層疊而成的多層膜的層數(shù)，優(yōu)選為24層以上，更加優(yōu)選為64層以上。
含有硅的膜的厚度(在多層膜的情況下為合計的厚度)沒有特別限定，通常為1000～5000nm，優(yōu)選為1500～4000nm。
根據(jù)本發(fā)明的方法，即使含有硅的膜厚，也能夠高效地形成長寬比高的孔等。
在本發(fā)明的方法中，通常在含有硅的膜的表面設(shè)置具有規(guī)定的圖案的掩模。
掩模的種類沒有特別限定，從能夠相對于掩模更有選擇性地蝕刻含有硅的膜的方面出發(fā)，優(yōu)選arf抗蝕劑、krf抗蝕劑、i線抗蝕劑、g線抗蝕劑、無定形碳膜、涂敷型碳膜等有機膜。
掩模的厚度能夠根據(jù)其種類等而酌情選擇，通常為1000～5000nm，優(yōu)選為1500～3500nm。
本發(fā)明的方法通過例如如下進(jìn)行，即，在處理室內(nèi)設(shè)置被處理體，通過上述方法將處理氣體導(dǎo)入到處理室內(nèi)后，利用等離子體產(chǎn)生裝置而使等離子體產(chǎn)生。
導(dǎo)入處理氣體的處理室內(nèi)的壓力通常為0.0013～1300pa，優(yōu)選為0.13～13pa。
作為等離子體產(chǎn)生裝置，可舉出：螺旋波方式、高頻感應(yīng)方式、平行平板類型、磁控管方式和微波方式等的裝置。
等離子體密度沒有特別限定。從使本發(fā)明的效果更加良好地顯現(xiàn)的觀點出發(fā)，期望在等離子體密度優(yōu)選為1011cm-3以上、更優(yōu)選為1012～1013cm-3的高密度等離子體環(huán)境下進(jìn)行蝕刻。
蝕刻時的被處理體的到達(dá)溫度沒有特別限定，優(yōu)選為-20～+300℃，更優(yōu)選為-20～+100℃，進(jìn)一步優(yōu)選為-20～+60℃的范圍。被處理體的溫度可以通過冷卻等進(jìn)行控制，也可以不進(jìn)行控制。
根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠相對于掩模選擇性地蝕刻含有硅的膜，能夠在短時間形成良好的形狀的孔、槽。
例如，在本發(fā)明的方法中，含有硅的膜相對于掩模的選擇比通常為4以上，優(yōu)選為5以上。含有硅的膜相對于掩模的選擇比的上限值沒有特別限定，通常為15以下。
此外，在本發(fā)明的方法中，含有硅的膜的蝕刻速度通常為150nm/分鐘以上，優(yōu)選為200nm/分鐘以上。含有硅的膜的蝕刻速度的上限值沒有特別限定，通常為600nm/分鐘以下。
此外，在本發(fā)明的方法中，孔、槽的良好的形狀時的彎曲量通常為65nm以下，優(yōu)選為50nm以下。彎曲量的下限值沒有特別限定，越接近于0nm越優(yōu)選。
通過使用本發(fā)明的方法，從而能夠更高效地形成深的孔、槽。例如，根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠高效地形成長寬比為10以上的孔。
本發(fā)明的方法因為具有這些特征，所以適合在制造三維nand型閃存等三維半導(dǎo)體存儲器時使用。
實施例
以下，舉出實施例，對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明。另外，本發(fā)明并不受以下的實施例任何地限定。
[試樣]
作為等離子體蝕刻的試樣，使用圖1所示的具有層結(jié)構(gòu)的晶片(1)。
晶片(1)在硅基板(2)上具有將厚度200nm的硅氧化物膜(3a,3b,3c)和厚度200nm的硅氮化物膜(4a,4b)交替層疊而成的5層的多層膜(5)，進(jìn)一步在多層膜(5)上具有涂敷型碳膜(7)，上述涂敷型碳膜(7)具有孔狀的圖案(6)。
[截面觀察]
在實施例和比較例中，使用掃描型電子顯微鏡觀察蝕刻后的試樣的截面。接著，基于觀察結(jié)果，算出含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比和彎曲量[含有硅的膜的上部(圖1中的3c所示的層)的橫向的正面的寬度的最大的擴大量(蝕刻初期的孔徑與蝕刻終止時的最大孔徑的差)]。
含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比的計算依據(jù)前面所述的計算式而進(jìn)行。含有硅的膜的蝕刻速度和涂敷型碳膜的蝕刻速度分別基于與蝕刻前的厚度的差而計算。這時，在涂敷型碳膜上沉積物附著的情況下的涂敷型碳膜的厚度是指包含了沉積物的厚度。因此，在由于沉積物的附著而結(jié)果上涂敷型碳膜看起來幾乎無法被去除的情況下，“涂敷型碳膜的蝕刻速度”變小，形式上算出的選擇比的值變大。此外，沉積物的附著多，與蝕刻前的涂敷型碳膜的厚度相比，蝕刻后的涂敷型碳膜和沉積物的合計的厚度變厚時，“涂敷型碳膜的蝕刻速度”變?yōu)樨?fù)值，形式上算出的選擇比的值也變?yōu)樨?fù)值。
這樣，在實施例的結(jié)果的解釋中，需要注意沉積物對選擇比的值帶來影響這一點。
[實施例1]
在平行平板型等離子體蝕刻裝置的蝕刻腔內(nèi)設(shè)置試樣，將體系內(nèi)設(shè)置成真空后，在下述的條件，將1-氟丁烷(c4h9f)、cf4、氧氣及氬氣導(dǎo)入到蝕刻腔內(nèi)，進(jìn)行蝕刻。
觀察試樣的截面，結(jié)果孔具有良好的形狀。此外，含有硅的膜的蝕刻速度也快。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為6.5，含有硅的膜的蝕刻速度為210nm/分鐘，彎曲量為52nm。
(蝕刻條件)
處理氣體：1-氟丁烷(8sccm)
：cf4(34sccm)
：氧氣(38sccm)
：氬氣(400sccm)
處理室內(nèi)壓力：3.99pa
電力(上部電極/下部電極)：1000w(60mhz)/360w(2mhz)
工作臺溫度：-15℃
蝕刻時間：240秒
[實施例2]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以8sccm導(dǎo)入2-氟丁烷(c4h9f)，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
觀察試樣的截面，結(jié)果孔具有良好的形狀。此外，含有硅的膜的蝕刻速度也快。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為6.2，含有硅的膜的蝕刻速度為240nm/分鐘，彎曲量為45nm。
[實施例3]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以8sccm導(dǎo)入2,2-二氟丁烷(c4h8f2)，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
觀察試樣的截面，結(jié)果孔具有良好的形狀。此外，含有硅的膜的蝕刻速度也快。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為5.3，含有硅的膜的蝕刻速度為255nm/分鐘，彎曲量為50nm。
[實施例4]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以11sccm導(dǎo)入1,1,1-三氟丁烷(c4h7f3)，進(jìn)而將cf4的流量變更為40sccm，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
觀察試樣的截面，結(jié)果孔具有良好的形狀。此外，含有硅的膜的蝕刻速度也快。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為5.0，含有硅的膜的蝕刻速度為258nm/分鐘，彎曲量為45nm。
[實施例5]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以12sccm導(dǎo)入2-氟丙烷(c3h7f)，進(jìn)而將cf4的流量變更為40sccm，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
觀察試樣的截面，結(jié)果孔具有良好的形狀。此外，含有硅的膜的蝕刻速度也快。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為4.9，含有硅的膜的蝕刻速度為234nm/分鐘，彎曲量為49nm。
[比較例1]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以55sccm導(dǎo)入氟甲烷(ch3f)，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
含有硅的膜的蝕刻速度快。觀察試樣的截面，結(jié)果孔入口變寬。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為5.1，含有硅的膜的蝕刻速度為240nm/分鐘，彎曲量為63nm。
[比較例2]
將實施例1中的1-氟丁烷的流量變更為12sccm，進(jìn)而，不導(dǎo)入cf4，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
含有硅的膜的蝕刻速度慢。觀察試樣的截面，結(jié)果涂敷型碳膜消失，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為0.74，含有硅的膜的蝕刻速度為96nm/分鐘。
[比較例3]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以12sccm導(dǎo)入2-氟丁烷(c4h9f)，進(jìn)而不導(dǎo)入cf4，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
含有硅的膜的蝕刻速度慢。觀察試樣的截面，結(jié)果涂敷型碳膜消失，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為0.53，含有硅的膜的蝕刻速度為99nm/分鐘。
[比較例4]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以12sccm導(dǎo)入2,2-二氟丁烷(c4h8f2)，進(jìn)而不導(dǎo)入cf4，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
含有硅的膜的蝕刻速度慢。觀察試樣的截面，結(jié)果涂敷型碳膜消失，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為0.41，含有硅的膜的蝕刻速度為125nm/分鐘。
[比較例5]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以12sccm導(dǎo)入1,1,1-三氟丁烷(c4h7f3)，進(jìn)而不導(dǎo)入cf4，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
含有硅的膜的蝕刻速度慢。觀察試樣的截面，結(jié)果涂敷型碳膜消失，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為0.48，含有硅的膜的蝕刻速度為86nm/分鐘。
[比較例6]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以12sccm導(dǎo)入2-氟丙烷，進(jìn)而不導(dǎo)入cf4，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
含有硅的膜的蝕刻速度慢。觀察試樣的截面，結(jié)果涂敷型碳膜消失，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為0.59，含有硅的膜的蝕刻速度為43nm/分鐘。
[比較例7]
不導(dǎo)入實施例1中的1-氟丁烷，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
含有硅的膜的蝕刻速度快。觀察試樣的截面，結(jié)果涂敷型碳膜消失，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔。含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為0.45，含有硅的膜的蝕刻速度為340nm/分鐘。
[比較例8]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以8sccm導(dǎo)入1,1,1,3,3-五氟丁烷(c4h5f5)，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
含有硅的膜的蝕刻速度快。觀察試樣的截面，結(jié)果孔具有良好的形狀，但是選擇比低。相對于涂敷型碳膜的選擇比為3.3，含有硅的膜的蝕刻速度為250nm/分鐘，彎曲量為47nm。
[比較例9]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以8sccm導(dǎo)入3-氟-1-丁烯(c4h7f)，進(jìn)而將cf4的流量變更為40sccm，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
觀察試樣的截面，結(jié)果沉積膜附著于涂敷型碳膜的孔狀圖案從而堵塞入口，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔。此外，沉積膜沉積在涂敷型碳膜上(形式上算出的、含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為-3.8)。在此，選擇比為負(fù)值是涂敷型碳膜的孔狀圖案未被蝕刻、沉積膜沉積的意思。含有硅的膜的蝕刻速度為117nm/分鐘。
[比較例10]
代替實施例1中的1-氟丁烷，以6sccm導(dǎo)入2-氟戊烷(c5h11f)，進(jìn)而將cf4的流量變更為40sccm，除此以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行蝕刻。
觀察試樣的截面，結(jié)果沉積膜附著于涂敷型碳膜的孔狀圖案從而堵塞入口，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔。此外，沉積膜沉積在涂敷型碳膜上(形式上算出的、含有硅的膜相對于涂敷型碳膜的選擇比為28)。含有硅的膜的蝕刻速度為140nm/分鐘。
將實施例和比較例的結(jié)果示于下述第1表。
[表1]
根據(jù)第1表可知，在使蝕刻氣體(α)和蝕刻氣體(β)組合而用作蝕刻氣體的實施例1～5中，能夠保持快速的蝕刻速度，并且相對于掩模的選擇比高，沉積膜不會附著于孔狀圖案而堵塞入口，彎曲量少，能夠進(jìn)行圖案形狀良好的蝕刻。
另一方面，在僅使用蝕刻氣體(α)、或僅使用蝕刻氣體(β)作為蝕刻氣體的比較例2～7中，相對于掩模的選擇比低，不能進(jìn)行彎曲量的測定，掩模消失，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔狀圖案。
此外，對于使蝕刻氣體(β)和并非蝕刻氣體(α)而為其它含氟化合物組合而用作蝕刻氣體的比較例1和8～10，在比較例1中，孔狀圖案的入口寬，在比較例8中，相對于掩模的選擇比低，在比較例9～10中，蝕刻速度降低，而且沉積膜附著于孔狀的圖案而堵塞入口，不能形成目標(biāo)的形狀(大小)的孔狀圖案。
附圖標(biāo)記說明
1：晶片
2：硅基板
3a,3b,3c：硅氧化物膜
4a,4b：硅氮化物膜
5：多層膜
6：孔狀的圖案
7：涂敷型碳膜