金属氧化物的图案形成方法和半导体元件的制造方法与流程

1.本发明涉及金属氧化物的图案形成方法和半导体元件的制造方法。


背景技术：

2.氧化锡、氧化铟等金属氧化物可作为在进行鳍型场效应晶体管(finfet)中的鳍图案的形成时的隔离物(spacer)、极紫外线(euv)光刻用的硬掩模等使用。另外，作为氧化锡与氧化铟的混合物的氧化铟锡(ito)可用于透明电极的制造。
3.在上述这样的半导体的制造工艺中，在将金属氧化物微细加工成所希望的形状时，具有通过使用了蚀刻气体的等离子体蚀刻来蚀刻金属氧化物的工序。在该半导体的制造工艺中的蚀刻中，能够与不作为蚀刻气体的蚀刻对象的掩模等非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻作为蚀刻气体的蚀刻对象的蚀刻对象物(金属氧化物)(即蚀刻选择性)尤为重要。
4.作为用于蚀刻金属氧化物的蚀刻气体，曾提出了卤化氢。例如，在专利文献1和专利文献2中公开了通过使用了含有溴化氢、氯化氢的蚀刻气体的等离子体蚀刻来蚀刻氧化锡的技术。
5.在先技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本国专利公表公报2020年第510994号
8.专利文献2：日本国专利公开公报2018年第6742号


技术实现要素：

9.然而，在专利文献1和专利文献2所公开的技术中，蚀刻气体的等离子体有可能将光致抗蚀剂、非晶碳等含碳材料蚀刻或者使其脆化。因此，在被蚀刻构件的非蚀刻对象物采用含碳材料形成的情况下，成为金属氧化物的图案形成的模板(template)的非蚀刻对象物的图案形状走样，因此有可能不能够将金属氧化物形成为所希望的形状的图案。
10.本发明的课题是提供：能够与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻含有金属氧化物的蚀刻对象物、且能够形成遵循成为金属氧化物的图案形成的模板的非蚀刻对象物的图案形状的形状的金属氧化物的图案的、金属氧化物的图案形成方法以及半导体元件的制造方法。
11.为了解决上述课题，本发明的一方式如以下的[1]～[14]所述。
[0012]
[1]一种金属氧化物的图案形成方法，是使用蚀刻气体蚀刻含有锡和铟中的至少一者的氧化物的金属氧化物，来形成所述金属氧化物的图案的方法，包含准备工序、模板制作工序和蚀刻工序，
[0013]
在准备工序中，准备被蚀刻构件，所述被蚀刻构件具有基材、金属氧化物层和模板层，所述金属氧化物层含有所述金属氧化物且直接或隔着基底层而层叠于所述基材之上，所述模板层含有含碳材料且层叠于所述金属氧化物层之上，所述金属氧化物层是蚀刻对象物，所述蚀刻对象物是所述蚀刻气体的蚀刻的对象，所述基材、所述基底层和所述模板层是
非蚀刻对象物，所述非蚀刻对象物不是所述蚀刻气体的蚀刻的对象，
[0014]
在模板制作工序中，在所述被蚀刻构件的所述模板层形成规定的图案，
[0015]
在蚀刻工序中，使用含有在分子内具有氟原子、溴原子和碳原子且所述碳原子的数量为1以上且3以下的哈龙(halon)的气体作为所述蚀刻气体，使所述蚀刻气体在等离子体存在下与在所述模板制作工序中在所述模板层形成了所述规定的图案的所述被蚀刻构件接触，一边向支持所述被蚀刻构件的下部电极施加偏置功率一边进行蚀刻，与所述基材、所述模板层和所述基底层相比选择性地蚀刻所述金属氧化物层，从而将所述模板层具有的所述规定的图案转印到所述金属氧化物层。
[0016]
[2]根据[1]所述的金属氧化物的图案形成方法，所述蚀刻气体是含有所述哈龙和不活性气体的混合气体。
[0017]
[3]根据[1]所述的金属氧化物的图案形成方法，所述蚀刻气体是含有所述哈龙、不活性气体、和所述哈龙以外的含氟化合物的混合气体。
[0018]
[4]根据[2]或[3]所述的金属氧化物的图案形成方法，所述混合气体中的所述哈龙的浓度为1体积％以上且50体积％以下。
[0019]
[5]根据[1]～[4]的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，所述含碳材料是光致抗蚀剂和非晶碳中的至少一者。
[0020]
[6]根据[1]～[5]的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，所述金属氧化物层隔着含有含硅材料的所述基底层而层叠于所述基材之上。
[0021]
[7]根据[6]所述的金属氧化物的图案形成方法，所述含硅材料是多晶硅、氧化硅和氮化硅之中的至少一种。
[0022]
[8]根据[1]～[7]的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，所述哈龙是溴氟甲烷、溴氟乙烯和溴氟丙烯之中的至少一种。
[0023]
[9]根据[8]所述的金属氧化物的图案形成方法，所述溴氟甲烷为二溴二氟甲烷。
[0024]
[10]根据[8]所述的金属氧化物的图案形成方法，所述溴氟乙烯为溴三氟乙烯、1-溴-2,2-二氟乙烯、(e)-1-溴-1,2-二氟乙烯、(z)-1-溴-1,2-二氟乙烯、1-溴-1-氟乙烯、(e)-1-溴-2-氟乙烯、(z)-1-溴-2-氟乙烯、1,1-二溴-2-氟乙烯、(e)-1,2-二溴-2-氟乙烯、(z)-1,2-二溴-2-氟乙烯和三溴氟乙烯之中的至少一种。
[0025]
[11]根据[8]所述的金属氧化物的图案形成方法，所述溴氟丙烯为(e)-1-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯、(z)-1-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯和2-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯之中的至少一种。
[0026]
[12]根据[1]～[11]的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，在1pa以上且10pa以下的工艺压力下进行蚀刻。
[0027]
[13]根据[1]～[12]的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，一边向支持所述被蚀刻构件的下部电极施加10w以上且1200w以下的偏置功率一边进行蚀刻。
[0028]
[14]一种半导体元件的制造方法，使用[1]～[13]的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法来制造半导体元件，
[0029]
所述被蚀刻构件是具有所述蚀刻对象物和所述非蚀刻对象物的半导体基板，
[0030]
所述制造方法具备通过所述蚀刻来从所述半导体基板除去所述蚀刻对象物的至少一部分的处理工序。
[0031]
根据本发明，能够与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻含有金属氧化物的蚀刻对象物，并且，能够形成遵循成为金属氧化物的图案形成的模板的非蚀刻对象物的图案形状的形状的金属氧化物的图案。
附图说明
[0032]
图1是说明本发明涉及的金属氧化物的图案形成方法的一实施方式的等离子体蚀刻装置的一例的概略图。
[0033]
图2是说明蚀刻前的被蚀刻构件的一例和蚀刻后的被蚀刻构件的一例的截面图。
[0034]
图3是说明比较例7的结果的被蚀刻构件的截面图。
具体实施方式
[0035]
以下，对于本发明的一实施方式进行说明。再者，本实施方式示出本发明的一例，本发明并不限定于本实施方式。另外，能够对本实施方式施以各种的变更或改良，施以那样的变更或改良而得到的方式也会包含在本发明中。
[0036]
本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法，是使用蚀刻气体蚀刻含有锡(sn)和铟(in)中的至少一者的氧化物的金属氧化物，来形成金属氧化物的图案的方法。该金属氧化物的图案形成方法具备：准备被蚀刻构件的准备工序；在被蚀刻构件上制作模板的模板制作工序；和蚀刻被蚀刻构件的蚀刻工序。
[0037]
准备工序是准备被蚀刻构件的工序，所述被蚀刻构件具有：基材；含有上述金属氧化物且直接或隔着基底层而层叠于基材之上的金属氧化物层；和含有含碳材料且层叠于金属氧化物层之上的模板层。金属氧化物层是蚀刻对象物，所述蚀刻对象物是蚀刻气体的蚀刻的对象，基材、基底层和模板层是非蚀刻对象物，所述非蚀刻对象物不是蚀刻气体的蚀刻的对象。从与基材的密合性的观点出发，优选金属氧化物层隔着含有含硅材料的基底层而层叠于基材之上。
[0038]
模板制作工序，是在被蚀刻构件的模板层形成规定的图案来制作蚀刻的模板的工序。
[0039]
蚀刻工序，是使用含有在分子内具有氟原子、溴原子和碳原子且碳原子数为1以上且3以下的哈龙的气体作为蚀刻气体来蚀刻金属氧化物层的工序。
[0040]
详细地说，是使蚀刻气体在等离子体存在下与在模板制作工序中在模板层形成了规定的图案的被蚀刻构件接触，一边向支持被蚀刻构件的下部电极施加偏置功率一边进行蚀刻，与基材、模板层和基底层相比选择性地蚀刻金属氧化物层，从而将模板层具有的规定的图案转印到金属氧化物层的工序。
[0041]
当使蚀刻气体与被蚀刻构件接触时，由于蚀刻气体中的哈龙与蚀刻对象物中的上述氧化物进行反应，所以作为蚀刻对象物的金属氧化物层的蚀刻进行。与此相对，由于作为非蚀刻对象物的基材、模板层和含有含硅材料的基底层与哈龙几乎不反应，所以非蚀刻对象物的蚀刻几乎不进行。因此，根据本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法，能够与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻蚀刻对象物。
[0042]
例如，能够以蚀刻对象物的蚀刻速度相对于非蚀刻对象物的蚀刻速度的比成为2以上的方式进行蚀刻，另外，从更稳定地控制蚀刻的观点来看，能够以上述蚀刻速度的比成
为4以上的方式进行蚀刻。
[0043]
另外，根据本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法，由于模板层难以被蚀刻，所以形成于模板层的图案形状难以走样。因此，根据本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法，能够形成遵循成为金属氧化物的图案形成的模板的模板层的图案形状的形状的金属氧化物的图案，因此能够将金属氧化物形成为所希望的形状的图案。
[0044]
本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法，能够利用于半导体元件的制造。即，本实施方式涉及的半导体元件的制造方法，是使用本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法来制造半导体元件的、半导体元件的制造方法，被蚀刻构件是具有蚀刻对象物和非蚀刻对象物的半导体基板，所述半导体元件的制造方法具备通过蚀刻来从半导体基板除去蚀刻对象物的至少一部分的处理工序。
[0045]
因此，如果将本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法应用于半导体元件的制造工艺，则能够例如将形成于光致抗蚀剂的图案转印到金属氧化物层、除去存在于非蚀刻对象物的膜上的金属氧化物的膜或残渣。
[0046]
以下，对本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法以及半导体元件的制造方法进行更详细的说明。
[0047]
本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法中的蚀刻，能够通过等离子体蚀刻来实现。等离子体蚀刻中的等离子体源的种类并没有特别限定，只要使用市售的装置即可。可列举例如电感耦合等离子体(icp：inductively coupled plasma)、电容耦合等离子体(ccp：capacitively coupled plasma)等的高频放电等离子体、电子回旋共振等离子体(ecrp：electron cyclotron resonance plasma)等的微波放电等离子体。
[0048]
再者，后面详述的图1的等离子体蚀刻装置是将icp作为等离子体源的等离子体蚀刻装置。
[0049]
另外，在本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法中，也可以将等离子体发生室和设置被蚀刻构件的腔室分开，并在等离子体发生室产生等离子体(即，也可以使用远程等离子体)。
[0050]
[蚀刻气体]
[0051]
在本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法中使用的蚀刻气体，是含有在分子内具有氟原子、溴原子和碳原子且碳原子数为1以上且3以下的哈龙的气体。所谓本发明中的哈龙是烃具有的氢原子的一部分或全部被卤原子取代而得到的卤代烃之中的具有氟原子和溴原子的卤代烃。
[0052]
关于哈龙的种类，只要在分子内具有氟原子、溴原子和碳原子且碳原子的数量为1以上且3以下，就没有特别限定，但优选是容易获得且容易处理的溴氟甲烷、溴氟乙烯和溴氟丙烯之中的至少一种。所谓溴氟甲烷是指上述哈龙之中的、碳原子数为1的化合物，所谓溴氟乙烯是指上述哈龙之中的、碳原子数为2的不饱和化合物，所谓溴氟丙烯是指上述哈龙之中的、碳原子数为3的不饱和化合物。不论在溴氟甲烷、溴氟乙烯、溴氟丙烯之中的哪一种中，都是氟原子和溴原子的数量没有特别限定。
[0053]
作为溴氟甲烷的具体例，可列举溴三氟甲烷(cbrf3)、二溴二氟甲烷(cbr2f2)、三溴氟甲烷(cbr3f)、溴二氟甲烷(chbrf2)、单溴单氟甲烷(ch2brf)。特别是从在常温常压下能够容易地气化且环境负荷比较小的观点出发，优选为二溴二氟甲烷。
[0054]
作为溴氟乙烯的具体例，可列举溴三氟乙烯、1-溴-2,2-二氟乙烯、(e)-1-溴-1,2-二氟乙烯、(z)-1-溴-1,2-二氟乙烯、1-溴-1-氟乙烯、(e)-1-溴-2-氟乙烯、(z)-1-溴-2-氟乙烯、1,1-二溴-2-氟乙烯、(e)-1,2-二溴-2-氟乙烯、(z)-1,2-二溴-2-氟乙烯和三溴氟乙烯。
[0055]
在它们之中，从在常温常压下能够容易地气化的观点出发，更优选为具有1个溴原子的溴氟乙烯。作为具有1个溴原子的溴氟乙烯的例子，可列举溴三氟乙烯、1-溴-2,2-二氟乙烯、(e)-1-溴-1,2-二氟乙烯、(z)-1-溴-1,2-二氟乙烯、1-溴-1-氟乙烯、(e)-1-溴-2-氟乙烯、(z)-1-溴-2-氟乙烯。
[0056]
作为溴氟丙烯的具体例，从在常温常压下能够容易地气化的观点出发，优选为具有1个溴原子的溴氟丙烯。作为具有1个溴原子的溴氟丙烯，例如可例示用示性式c3h
x
brf
5-x
(x为0以上且4以下的任意整数)表示的哈龙。
[0057]
具体而言，可列举：(e)-1-溴五氟丙烯、(z)-1-溴五氟丙烯、2-溴五氟丙烯、3-溴五氟丙烯、2-溴-3,3,3-三氟丙烯、(e)-1-溴-1,3,3,3-四氟丙烯、(z)-1-溴-1,3,3,3-四氟丙烯、(e)-2-溴-1,3,3,3-四氟丙烯、(z)-2-溴-1,3,3,3-四氟丙烯、(e)-1-溴-2,3,3,3-四氟丙烯、(z)-2-溴-1,3,3,3-四氟丙烯、(z)-1-溴-3,3,3-三氟丙烯、(e)-1-溴-3,3,3-三氟丙烯、3-溴-2,3,3-三氟丙烯、(e)-1-溴-1,2-二氟丙烯、(z)-1-溴-1,2-二氟丙烯、(e)-1-溴-1,3-二氟丙烯、(z)-1-溴-1,3-二氟丙烯、(e)-1-溴-2,3-二氟丙烯、(z)-1-溴-2,3-二氟丙烯、(e)-1-溴-1,3-二氟丙烯、(z)-1-溴-1,3-二氟丙烯、(e)-1-溴-1-氟丙烯、(z)-1-溴-1-氟丙烯、(e)-1-溴-2-氟丙烯、(z)-1-溴-2-氟丙烯、(e)-1-溴-3-氟丙烯、(z)-1-溴-3-氟丙烯、(e)-2-溴-1-氟丙烯、(z)-2-溴-1-氟丙烯、(e)-2-溴-3-氟丙烯、(z)-2-溴-3-氟丙烯、(e)-3-溴-1-氟丙烯、(z)-3-溴-1-氟丙烯、(e)-3-溴-2-氟丙烯、(z)-3-溴-2-氟丙烯、3-溴-3-氟丙烯等。
[0058]
再者，溴氟甲烷、溴氟乙烯、溴氟丙烯等哈龙可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
[0059]
蚀刻气体可以是仅由哈龙形成的气体，也可以是含有哈龙和不活性气体的混合气体，也可以是含有哈龙、不活性气体、和哈龙以外的含氟化合物的混合气体。
[0060]
不活性气体的种类并没有特别限定，但可列举例如氮气(n2)、氦气(he)、氖气(ne)、氩气(ar)、氪气(kr)和氙气(xe)。这些不活性气体可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
[0061]
通过使蚀刻气体含有含氟化合物、氧化性气体，有能够控制被蚀刻构件的蚀刻速度、蚀刻选择比的情况。在混合气体中使用的含氟化合物是在分子内具有氟原子的在常温常压下为气体的化合物，并且是上述哈龙以外的化合物，可列举例如氟气(f2)、二氟化氧(f2o)、三氟化氯(clf3)、五氟化溴(brf5)、七氟化碘(if7)、三氟化氮(nf3)、六氟化硫(sf6)、碳氟化合物(fluorocarbon)。作为碳氟化合物的例子，可列举四氟甲烷(cf4)、三氟甲烷(chf3)、二氟甲烷(ch2f2)、氟甲烷(ch3f)、六氟乙烷(c2f6)、八氟丙烷(c3f8)、八氟环丁烷(c4f8)、六氟-1,3-丁二烯(c4f6)、碳酰氟(cof2)。
[0062]
作为氧化性气体，只要是在分子内具有氧原子、氯原子和溴原子之中的至少一种且为上述哈龙和含氟化合物以外的化合物，就没有特别限定，但例如可列举氧气(o2)、臭氧(o3)、一氧化二氮(n2o)、一氧化氮(no)、二氧化氮(no2)、氯气(cl2)、氯化氢(hcl)、溴气
(br2)、溴化氢(hbr)、二氧化硫(so2)、三氧化硫(so3)、四氯化硅(sicl4)等。
[0063]
混合气体中的哈龙的浓度没有特别限定，可以设为超过0体积％且小于100体积％，但是也可以考虑等离子体的着火性等来调整。为了使等离子体的着火性更充分，混合气体中的哈龙的浓度优选设为1体积％以上且50体积％以下，更优选设为5体积％以上且30体积％以下。
[0064]
如果混合气体中的哈龙的浓度在上述的数值范围内，则容易实现高的蚀刻选择比，例如蚀刻选择比容易成为3以上。在此，所谓蚀刻选择比是通过蚀刻对象物的蚀刻速度除以非蚀刻对象物的蚀刻速度而算出的值。
[0065]
另外，混合气体中的含氟化合物的浓度没有特别限定，虽也取决于含氟化合物的种类，但可以设为0.5体积％以上且80体积％以下。但是，考虑到等离子体的着火性，优选设为1体积％以上且40体积％以下，更优选设为5体积％以上且20体积％以下。
[0066]
再者，本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法中的蚀刻气体的使用量、例如在等离子体蚀刻装置中进行等离子体蚀刻的流向腔室的蚀刻气体的总流量可以根据腔室的内容积、排气能力、以及工艺压力等来调整。
[0067]
[蚀刻工序的条件]
[0068]
本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法中的蚀刻工序的压力条件没有特别限定，但等离子体蚀刻优选在0.2pa以上且30pa以下的工艺压力下进行，更优选在1pa以上且15pa以下的工艺压力下进行，进一步优选在1pa以上且10pa以下的工艺压力下进行，特别优选在2pa以上且8pa以下的工艺压力下进行。如果在上述的压力范围内，则等离子体的组成稳定，因此容易提高蚀刻的再现性。
[0069]
在等离子体蚀刻装置中，例如通过对rf(radio frequency：射频)线圈施加高频的源功率来形成电场和磁场，能够将蚀刻气体进行等离子体化从而产生等离子体。源功率的大小没有特别限定，但优选设为超过0w且为3000w以下，更优选设为100w以上且1500w以下，进一步优选设为200w以上且1000w以下。如果源功率的大小在上述的数值范围内，则蚀刻对象物的蚀刻速度变得充分大，并且蚀刻选择比变得充分高。
[0070]
本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法中的蚀刻工序的温度条件没有特别限定，但等离子体蚀刻时的被蚀刻构件(例如半导体基板)的温度优选设为-20℃以上且250℃以下，更优选设为0℃以上且100℃以下，进一步优选设为20℃以上且70℃以下。如果等离子体蚀刻时的被蚀刻构件的温度在上述的数值范围内，则例如能够抑制由在半导体基板上形成的抗蚀剂膜的变质、升华等所致的变形，因此能够以高的图案化精度进行等离子体蚀刻。在此，上述温度条件的温度是指被蚀刻构件的温度，但也可以使用设置在等离子体蚀刻装置的腔室内的、支持被蚀刻构件的下部电极的温度。
[0071]
在等离子体蚀刻时，需要向支持被蚀刻构件的下部电极施加超过0w的偏置功率。为了充分提高蚀刻对象物相对于非蚀刻对象物的蚀刻选择比，施加于下部电极的偏置功率优选设为10w以上且1200w以下，更优选设为20w以上且800w以下，进一步优选设为30w以上且300w以下。再者，偏置功率优选设为相对于源功率为5％以上且90％以下。
[0072]
[被蚀刻构件]
[0073]
采用本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法进行蚀刻的被蚀刻构件，具有蚀刻对象物和非蚀刻对象物，但可以是由采用蚀刻对象物形成的部分和采用非蚀刻对象物
形成的部分构成的构件，也可以是除了采用蚀刻对象物形成的部分和采用非蚀刻对象物形成的部分以外还具有除了蚀刻对象物、非蚀刻对象物以外的部分的构件。
[0074]
另外，被蚀刻构件的形状没有特别限定，可以是例如板状、箔状、膜状、粉末状、块状。作为被蚀刻构件的例子，可列举上述的半导体基板。
[0075]
[蚀刻对象物]
[0076]
本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法中的蚀刻对象物是含有锡和铟中的至少一者的氧化物、即氧化锡、氧化铟、或氧化铟锡的金属氧化物层。作为氧化锡的例子，可列举sno、sno2，作为氧化铟的例子，可列举in2o3。蚀刻对象物、即金属氧化物层可以是仅由上述氧化物形成的层，也可以是具有仅由上述氧化物形成的部分和由其他的材质形成的部分的层，也可以是由上述氧化物与其他的材质的混合物形成的层。
[0077]
另外，蚀刻对象物不仅可以是实质上仅由特定金属(锡、铟)的氧化物构成的材料，也可以是含有10摩尔％以上、更优选20摩尔％以上、进一步优选30摩尔％以上的上述特定金属的氧化物的材料，例如，也能够针对含有杂质的材料、上述特定金属的氮化物、氮氧化物、氟氧化物等应用本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法。
[0078]
这里所说的氧化物是指具有金属和氧的化合物。该氧化物例如是用myoz(m为锡或铟，y和z为任意的自然数)表示的化合物，是至少含有10摩尔％以上、更优选15摩尔％以上、进一步优选20摩尔％以上的金属的化合物。具体而言，可列举用mo、m2o3、mo2、mo3、m3o4、m2o5表示的化合物等。
[0079]
另外，这里所说的氮化物是指具有金属和氮的化合物。该氮化物例如是用manb(m为锡或铟，a和b为任意的自然数)表示的化合物，是至少含有10摩尔％以上、更优选15摩尔％以上、进一步优选20摩尔％以上的金属的化合物。具体而言，可列举用mn、m2n、m3n2、m3n4、m4n、m7n3、m
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n2表示的化合物等。
[0080]
而且，这里所说的氮氧化物是指具有金属、氧和氮的化合物。该氮氧化物例如是用mcndoe(m为锡或铟、c、d、e为任意的自然数)表示的化合物，是至少含有10摩尔％以上、更优选15摩尔％以上、进一步优选20摩尔％以上的金属的化合物。
[0081]
而且，这里所说的氟氧化物是指具有金属、氧和氟的化合物。该氟氧化物例如是用mffgoh(m为锡或铟、f、g、h为任意的自然数)表示的化合物，是至少含有10摩尔％以上、更优选15摩尔％以上、进一步优选20摩尔％以上的金属的化合物。
[0082]
含有特定金属的材料的形状没有特别限定，可以是粒状、块状、膜状、箔状、粉末状。
[0083]
[非蚀刻对象物]
[0084]
本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法中的非蚀刻对象物，是基材、含有可任设的含硅材料的基底层、含有含碳材料的模板层。基底层是成为金属氧化物层的基底的层，优选形成于基材上。模板层是形成成为通过蚀刻在金属氧化物层形成的图案的模板的图案的层。基材是构成采用本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法得到的图案形成体的基础的部分，优选为硅基板。
[0085]
在基底层中所使用的含硅材料意指具有硅原子的化合物，作为例子，可列举具有氧原子和氮原子中的至少一者和硅原子的化合物、多晶硅(polysilicon)、多晶硅碳(polysilicon carbon)、非晶硅(si)、碳化硅。作为具有氧原子和氮原子中的至少一者和硅
原子的化合物，可列举例如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅。
[0086]
氧化硅是指以任意的比例具有硅和氧的化合物，作为例子可列举二氧化硅(sio2)。氧化硅的纯度没有特别限定，但优选为30质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为90质量％以上。
[0087]
氮化硅是指以任意的比例具有硅和氮的化合物，作为例子可列举si3n4。氮化硅的纯度没有特别限定，但优选为30质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为90质量％以上。
[0088]
氮氧化硅是指以任意的比例具有硅、氧和氮的化合物，作为例子可列举si2n2o。
[0089]
另外，在模板层中所使用的含碳材料意指具有碳原子的化合物，作为例子可列举非晶碳(c)、光致抗蚀剂(光刻胶：photoresist)。
[0090]
光致抗蚀剂意指以溶解性为首的物性根据光、电子束等而变化的感光性的组合物。可列举例如g线用、h线用、i线用、krf用、arf用、f2用、euv用等的光致抗蚀剂。光致抗蚀剂的组成，只要是在半导体制造工序中一般所使用的，就没有特别限定，例如可列举含有由选自链状烯烃、环状烯烃、含(甲基)丙烯酰基的化合物、含环氧基的化合物、硅氧烷、和多官能醇(例如二醇)之中的至少一种单体合成的聚合物的组合物。再者，在本说明书中，“(甲基)丙烯酰基”意指丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的至少一者的基团。
[0091]
含硅材料以及含碳材料，与上述哈龙的反应极慢，因此即使采用本实施方式的金属氧化物的图案形成方法进行蚀刻，蚀刻也几乎不进行。另外，含硅材料以及含碳原料，与上述哈龙的反应生成物的蒸气压低，上述反应生成物堆积于非蚀刻对象物的表面而作为保护膜发挥功能，因此即使利用本实施方式的金属氧化物的图案形成方法进行蚀刻，蚀刻也几乎不进行。
[0092]
如果使用本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法，对具有蚀刻对象物和非蚀刻对象物的被蚀刻构件进行蚀刻，则能够几乎不蚀刻非蚀刻对象物而选择性地蚀刻蚀刻对象物。因此，由于在作为非蚀刻对象物的模板层形成的图案形状难以走样，所以能够一面抑制作为非蚀刻对象物的基底层的损伤，一面将模板层的图案形状准确地转印到金属氧化物层。
[0093]
例如，当对于具有由氧化锡形成的金属氧化物层、由光致抗蚀剂和非晶碳中的至少一者形成的模板层、由多晶硅、氧化硅和氮化硅中的至少一种形成的基底层、和硅基板等的板状的基材的半导体基板，使用本实施方式涉及的金属氧化物的图案形成方法进行蚀刻时，能够选择性地蚀刻氧化锡，从而将形成于模板层的图案转印到金属氧化物层。
[0094]
以下，说明使用图1所示的等离子体蚀刻装置进行在半导体基板(相当于被蚀刻构件)的表面形成的氧化锡膜、非晶硅膜、氧化硅膜、氮化硅膜、光致抗蚀剂膜的等离子体蚀刻的例子。图1的等离子体蚀刻装置是以icp为等离子体源的等离子体蚀刻装置。首先，对图1的等离子体蚀刻装置进行说明。
[0095]
图1的等离子体蚀刻装置，具备：在内部进行等离子体蚀刻的腔室1；在腔室1的内部支持进行等离子体蚀刻的被蚀刻构件20的下部电极2；向下部电极2施加偏置功率的偏置功率用电源(未图示)；在腔室1的内部形成用于使蚀刻气体等离子体化的电场和磁场的rf线圈15；向rf线圈15施加高频的源功率的源功率用电源(未图示)；将腔室1的内部进行减压的真空泵13；测定腔室1的内部压力的压力计14；获取伴随着等离子体的产生而产生的等离
子体发光的传感器16；和将由传感器16获取的等离子体发光进行分光，来监测等离子体发光的时间性变化的分光器17。
[0096]
如图2中的在箭头的左侧所描绘出的图那样，被蚀刻构件20具备：硅基板24、形成于硅基板24的表面上的基底层23、层叠于基底层23之上的金属氧化物层22、和层叠于金属氧化物层22之上的模板层21。模板层21由光致抗蚀剂和非晶碳中的至少一者形成，并形成有应转印到金属氧化物层22的规定的图案。
[0097]
基底层23的数量可以如图所示那样为1层，但也可以在金属氧化物层22和硅基板24之间设置两层以上的基底层23。基底层23含有含硅材料，但也可以在含有含硅材料的同时含有金属材料。作为金属材料的例子，可列举钴、镍、铜、钛、钽、钌、锗、铝、镧、铪、锆等的单质、它们的氧化物、氮化物、氮氧化物、碳化物、金属硅化物等。
[0098]
作为传感器16，例如能够使用ccd(charge-coupled device)图像传感器。但是，也可以代替设置传感器16和分光器17，而在腔室1设置观察窗，通过目视从该观察窗观察腔室1的内部，确认等离子体发光的时间性变化。
[0099]
另外，腔室1具备向腔室1的内部供给蚀刻气体的蚀刻气体供给部。蚀刻气体供给部具有：哈龙气体供给部3，其供给哈龙气体；不活性气体供给部4，其供给不活性气体；蚀刻气体供给用配管11，其将哈龙气体供给部3和腔室1连接；不活性气体供给用配管12，其将不活性气体供给部4连接于蚀刻气体供给用配管11的中间部。
[0100]
而且，在向腔室1供给哈龙气体作为蚀刻气体的情况下，通过从哈龙气体供给部3向蚀刻气体供给用配管11送出哈龙气体，哈龙气体经由蚀刻气体供给用配管11而被供给到腔室1。
[0101]
供给蚀刻气体以前的腔室1内的压力，只要为蚀刻气体的供给压力以下、或者比蚀刻气体的供给压力低的压力，就不特别限定，但例如优选为10-5
pa以上且小于100kpa，更优选为1pa以上且80kpa以下。
[0102]
另外，在供给哈龙气体与不活性气体的混合气体作为蚀刻气体的情况下，在从哈龙气体供给部3向蚀刻气体供给用配管11送出哈龙气体的同时，从不活性气体供给部4经由不活性气体供给用配管12而向蚀刻气体供给用配管11送出不活性气体。由此，在蚀刻气体供给用配管11的中间部，哈龙气体和不活性气体混合而成为混合气体，该混合气体经由蚀刻气体供给用配管11而被供给到腔室1。
[0103]
再者，在供给哈龙气体和不活性气体以及含氟化合物气体的混合气体作为蚀刻气体的情况下，只要将蚀刻气体供给部的构成设为在具有哈龙气体供给部3、不活性气体供给部4、蚀刻气体供给用配管11和不活性气体供给用配管12的同时具有含氟化合物气体供给部和含氟化合物气体供给用配管的构成，并进行与供给哈龙气体与不活性气体的混合气体作为蚀刻气体的情况同样的操作即可。
[0104]
在使用这样的等离子体蚀刻装置进行等离子体蚀刻的情况下，在配置于腔室1的内部的下部电极2之上载置被蚀刻构件20，利用真空泵13将腔室1的内部的压力减压到例如1pa以上且10pa以下之后，由蚀刻气体供给部向腔室1的内部供给蚀刻气体。然后，当向rf线圈15施加高频(例如13.56mhz)的源功率时，在腔室1的内部形成电场和磁场，由此电子加速，该加速了的电子与蚀刻气体中的哈龙分子碰撞而新生成离子和电子，其结果，发生放电而形成等离子体。等离子体的发生能够使用传感器16和分光器17来确认。
[0105]
当发生等离子体时，在被蚀刻构件20的表面形成的金属氧化物层22被蚀刻。一边参照图2一边进行详细叙述，金属氧化物层22之中的被模板层21覆盖的区域没有被蚀刻，未被模板层21覆盖而露出的区域被蚀刻。其结果，形成于模板层21的图案被转印到金属氧化物层22，在金属氧化物层22形成遵循在模板层21形成的图案的形状的形状的图案(参照图2中的在箭头的右侧所描绘出的图)。
[0106]
在此，对图2中的在箭头的右侧所描绘的图中所示出的聚合物层50进行说明。该聚合物层50的聚合物来源于作为蚀刻气体的哈龙。例如，在哈龙为1-溴-1-氟乙烯的情况下，1-溴-1-氟乙烯被等离子体分解而生成cf2，由该cf2生成聚四氟乙烯。然后，所生成的聚四氟乙烯堆积于模板层21、金属氧化物层22、基底层23之上，形成聚合物层50。另外，1-溴-1-氟乙烯被等离子体分解而生成br，该br与模板层21、金属氧化物层22、基底层23反应而生成蒸气压低的物质，在模板层21、金属氧化物层22、基底层23的表面形成由上述蒸气压低的物质构成的膜。
[0107]
通过在模板层21、基底层23的表面，聚合物堆积、或者形成由蒸气压低的物质构成的膜，模板层21、基底层23的蚀刻被抑制。因此，前述的蚀刻选择比变高。另外，由于在模板层21形成的图案形状难以走样，所以能够将模板层21的图案形状准确地转印到金属氧化物层22。
[0108]
如果堆积的聚合物的量过少，则前述的蚀刻选择比降低。另一方面，如果堆积的聚合物的量过多，则有可能在模板层21形成的图案被聚合物闭塞从而变得金属氧化物层22的蚀刻未进行。优选在模板层21的顶部30和侧壁部40以薄且均一的膜厚形成聚合物层50。为此，聚合物的堆积速度优选为0.1nm/min以上且30nm/min以下，更优选为1nm/min以上且20nm/min以下。
[0109]
蚀刻气体向腔室1的供给量、蚀刻气体(混合气体)中的哈龙气体的浓度，能够通过使用分别设置于蚀刻气体供给用配管11和不活性气体供给用配管12的质量流量控制器(未图示)分别控制哈龙气体和不活性气体的流量来进行调整。
[0110]
从均一地蚀刻被蚀刻构件20的表面的观点出发，供给到腔室1内的蚀刻气体的压力优选为0.01pa以上且500pa以下，更优选为0.1pa以上且100pa以下，进一步优选为1pa以上且30pa以下，特别优选为2pa以上且10pa以下。如果腔室1内的蚀刻气体的压力在上述范围内，则容易以充分的速度来蚀刻蚀刻对象物，并且与非蚀刻对象物的蚀刻速度之比、即蚀刻选择比容易变高。
[0111]
实施例
[0112]
以下，示出实施例和比较例，来更具体地说明本发明。
[0113]
(实施例1)
[0114]
使用具有与图1的等离子体蚀刻装置大致同样的构成的
サムコ
株式会社制的icp蚀刻装置rie-200ip，来进行被蚀刻构件的等离子体蚀刻。
[0115]
该被蚀刻构件具有与图2中的在箭头的左侧所描绘出的图同样的构成。即，在边长为2英寸的正方形形状的硅基板24之上形成有膜厚100nm的基底层23，在基底层23之上形成有膜厚100nm的金属氧化物层22，在金属氧化物层22之上形成有膜厚500nm的模板层21。
[0116]
基底层23由多晶硅形成，金属氧化物层22由氧化锡形成，模板层21由光致抗蚀剂(东京应化工业株式会社制的tarf(注册商标)或非晶碳形成。
[0117]
在模板层21形成有以宽度250nm的线和间隙(space)图案化而成的图案。在模板层21由光致抗蚀剂形成的情况下，通过隔着描绘有规定的图案的光掩模来对光致抗蚀剂进行曝光之后用溶剂除去曝光了的部分，来进行了图案化。
[0118]
在模板层21由非晶碳形成的情况下，如下面那样进行了图案化。首先，在非晶碳层之上制作出氮氧化硅膜，在氮氧化硅膜之上形成了用与上述同样的方法图案化了的光致抗蚀剂膜。然后，通过等离子体蚀刻来除去未形成有光致抗蚀剂的那部分的氮氧化硅和非晶碳，从而将光致抗蚀剂膜的图案转印到氮氧化硅膜和非晶碳膜。最后，通过除去氮氧化硅膜和光致抗蚀剂膜而制备出具有被图案化了的非晶碳层的被蚀刻构件。
[0119]
另外，腔室的内部的体积为46000cm3，蚀刻气体为1-溴-1-氟乙烯气体与氩气(ar)的混合气体。通过将1-溴-1-氟乙烯气体的流量设为10sccm、将氩气的流量设为90sccm，来将蚀刻气体中的1-溴-1-氟乙烯气体的浓度调整为10体积％。在此，sccm是在0℃、1个大气压的条件下标准化了的每分钟的体积流量(cm3)。
[0120]
在将腔室的内部的工艺压力设为3pa、将源功率设为600w、将偏置功率设为50w、将被蚀刻构件的温度设为20℃的基础上，分别总是监测1-溴-1-氟乙烯气体的流量、氩气的流量、工艺压力、源功率以及偏置功率，一边确认各自的设定值和执行值没有差异，一边进行5分钟的等离子体蚀刻。
[0121]
蚀刻结束后，从蚀刻装置的腔室取出被蚀刻构件，用扫描电子显微镜(sem)对被蚀刻构件进行分析。即，通过目视来观察蚀刻结束后的被蚀刻构件，确认模板层21的图案形状向金属氧化物层22转印的情况。金属氧化物层22的蚀刻速度，通过蚀刻前的金属氧化物层22的膜厚除以蚀刻时间来求出。将结果示于表1。
[0122]
另外，由于在蚀刻结束后的被蚀刻构件的表面形成有来源于哈龙的聚合物堆积而成的聚合物层50(参照图2中的在箭头的左侧所描绘出的图)，所以分别测定了在模板层21的顶部30以及侧壁部40形成的聚合物层50的厚度。然后，通过聚合物层50的厚度除以蚀刻时间来算出聚合物向模板层21的顶部30以及侧壁部40堆积的堆积速度。将结果示于表1。
[0123]
再者，sem的测定条件如下。
[0124]
测量设备：日本电子株式会社制jsm－7900f
[0125]
加速电压：5kv
[0126]
倍率：10000倍
[0127][0128]
(实施例2～18和比较例1～5)
[0129]
将蚀刻气体的种类、形成金属氧化物层22的金属氧化物的种类、形成基底层23的含硅材料的种类、以及各种蚀刻条件设为如表1中所记载的那样，除了这一点以外与实施例1同样地进行等离子体蚀刻，分别算出金属氧化物层22的蚀刻速度、聚合物向顶部30以及侧壁部40堆积的堆积速率。将结果示于表1。再者，表1的蚀刻气体的种类这一栏中所记载的“hbr”是溴化氢，“sf
6”是六氟化硫，“bcl
3”是三氯化硼。
[0130]
从实施例1～3的结果可知以下情况。即，通过使用1-溴-1-氟乙烯作为蚀刻气体，膜厚100nm的金属氧化物层完全被蚀刻而显现出基底层，在直至聚合物在该基底层的上部以及模板层的顶部和侧壁部进行堆积的期间，模板层和基底层的蚀刻几乎没有进行，因此
与模板层和基底层相比，氧化锡、氧化铟、氧化铟锡被选择性地蚀刻。由此，能够一边抑制模板层和基底层的蚀刻一边将模板层的图案转印到金属氧化物层。
[0131]
从实施例4～8和16～18的结果可知，即使使用(e)-1-溴-2-氟乙烯、(z)-1-溴-2-氟乙烯、二溴二氟甲烷、溴三氟乙烯、1-溴-2,2-二氟乙烯、(e)-1-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯、(z)-1-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯、2-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯作为蚀刻气体，也能够没有问题地将模板层的图案转印到金属氧化物层。
[0132]
从实施例9的结果可知，如果提高偏置功率，则金属氧化物层(氧化锡)的蚀刻速度提高，聚合物的堆积被抑制。
[0133]
从实施例10、11的结果可知，下部电极的温度越高，金属氧化物层(氧化锡)的蚀刻速度越高，越抑制聚合物的堆积。
[0134]
从实施例12的结果可知，即使提高腔室内的压力，也能够没有问题地进行图案向金属氧化物层的转印。
[0135]
从实施例13的结果可知，即使提高源功率，也能够没有问题地进行图案向金属氧化物层的转印。
[0136]
从实施例14、15的结果可知，即使将形成基底层的含硅材料变更为氧化硅或氮化硅，也能够不蚀刻基底层而将模板层的图案转印到金属氧化物层。
[0137]
从比较例1～4结果可知，在使用四氟甲烷、溴化氢、六氟化硫、三氯化硼作为蚀刻气体的情况下，模板层的蚀刻速度大于金属氧化物层(氧化锡)的蚀刻速度，与金属氧化物层相比，作为非蚀刻对象物的模板层的蚀刻优先地进行。因此，这些气体不适合于图案向金属氧化物层的转印。
[0138]
从比较例5的结果可知，在偏置功率为0w的情况下，金属氧化物层没有被蚀刻。因此，将偏置功率设为0w不适合于图案向金属氧化物层的转印。
[0139]
(实施例19)
[0140]
金属氧化物层22的膜厚为20nm，模板层21的膜厚为200nm，在模板层21形成有以宽度100nm的线和间隙图案化而成的图案，腔室内的压力为1pa，偏置功率为100w，蚀刻时间为30秒，除了这些点以外，与实施例1同样地进行等离子体蚀刻，分别算出金属氧化物层22的蚀刻速度、聚合物向顶部30以及侧壁部40堆积的堆积速度。将结果示于表2。
[0141][0142]
(实施例20～28和比较例6～8)
[0143]
除了将蚀刻气体的种类以及各种蚀刻条件设为如表2中所记载的那样以外，与实
施例19同样地进行等离子体蚀刻，分别算出金属氧化物层22的蚀刻速度、聚合物向顶部30以及侧壁部40堆积的堆积速度。将结果示于表2。再者，表2的蚀刻气体的种类这一栏中所记载的“cf
4”是四氟甲烷，“c4f
8”是八氟环丁烷。
[0144]
从实施例19～21的结果可知，在使用1-溴-1-氟乙烯作为蚀刻气体的情况下，能够使用以宽度100nm的线和间隙图案化而成的图案来进行等离子体蚀刻。特别是，通过提高偏置功率、或提高下部电极的温度，能够使堆积的聚合物的膜厚较薄。
[0145]
另外，从实施例22～28结果可知，在使用溴三氟乙烯、1-溴-2,2-二氟乙烯、二溴二氟甲烷、(e)-1-溴-2-氟乙烯、(z)-1-溴-2-氟乙烯作为蚀刻气体的情况下，能够将形成于模板层的图案转印到金属氧化物层。另外，通过向蚀刻气体中添加四氟甲烷、氧气，能够使在顶部、侧壁部堆积的聚合物的膜厚较薄。
[0146]
从比较例6结果可知，在使用四氟甲烷作为蚀刻气体的情况下，模板层的蚀刻速度比金属氧化物层(氧化锡)的蚀刻速度大，与金属氧化物层的蚀刻相比，作为非蚀刻对象物的模板层的蚀刻优先地进行。因此，四氟甲烷不适合于图案向金属氧化物层的转印。
[0147]
从比较例7的结果可知，在使用八氟环丁烷作为蚀刻气体的情况下，如图3所示那样，聚合物层150以覆盖模板层121的上部的方式堆积，模板层121的开口部被聚合物层150闭塞，金属氧化物层122的蚀刻没有进行。因此，八氟环丁烷不适合于图案向金属氧化物层的转印。再者，图3中的标记123为基底层，标记124为硅基板。
[0148]
从比较例8的结果可知，即使偏置功率以外的蚀刻条件与实施例21相同，在偏置功率为0w的情况下，金属氧化物层也未被蚀刻。因此，将偏置功率设为0w不适合于图案向金属氧化物层的转印。
[0149]
附图标记说明
[0150]
1：腔室
[0151]
2：下部电极
[0152]
3：哈龙气体(halon gas)供给部
[0153]
4：不活性气体供给部
[0154]
11：蚀刻气体供给用配管
[0155]
12：不活性气体供给用配管
[0156]
13：真空泵
[0157]
14：压力计
[0158]
15：rf线圈
[0159]
16：传感器
[0160]
17：分光器
[0161]
20：被蚀刻构件
[0162]
21：模板层
[0163]
22：金属氧化物层
[0164]
23：基底层
[0165]
24：硅基板
[0166]
30：顶部
[0167]
40：侧壁部
[0168]
50：聚合物层

技术特征：
1.一种金属氧化物的图案形成方法，是使用蚀刻气体蚀刻含有锡和铟中的至少一者的氧化物的金属氧化物，来形成所述金属氧化物的图案的方法，包含准备工序、模板制作工序和蚀刻工序，在准备工序中，准备被蚀刻构件，所述被蚀刻构件具有基材、金属氧化物层和模板层，所述金属氧化物层含有所述金属氧化物且直接或隔着基底层而层叠于所述基材之上，所述模板层含有含碳材料且层叠于所述金属氧化物层之上，所述金属氧化物层是蚀刻对象物，所述蚀刻对象物是所述蚀刻气体的蚀刻的对象，所述基材、所述基底层和所述模板层是非蚀刻对象物，所述非蚀刻对象物不是所述蚀刻气体的蚀刻的对象，在模板制作工序中，在所述被蚀刻构件的所述模板层形成规定的图案，在蚀刻工序中，使用含有在分子内具有氟原子、溴原子和碳原子且所述碳原子的数量为1以上且3以下的哈龙的气体作为所述蚀刻气体，使所述蚀刻气体在等离子体存在下与在所述模板制作工序中在所述模板层形成了所述规定的图案的所述被蚀刻构件接触，一边向支持所述被蚀刻构件的下部电极施加偏置功率一边进行蚀刻，与所述基材、所述模板层和所述基底层相比选择性地蚀刻所述金属氧化物层，从而将所述模板层具有的所述规定的图案转印到所述金属氧化物层。2.根据权利要求1所述的金属氧化物的图案形成方法，所述蚀刻气体是含有所述哈龙和不活性气体的混合气体。3.根据权利要求1所述的金属氧化物的图案形成方法，所述蚀刻气体是含有所述哈龙、不活性气体、和所述哈龙以外的含氟化合物的混合气体。4.根据权利要求2或3所述的金属氧化物的图案形成方法，所述混合气体中的所述哈龙的浓度为1体积％以上且50体积％以下。5.根据权利要求1～4的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，所述含碳材料是光致抗蚀剂和非晶碳中的至少一者。6.根据权利要求1～5的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，所述金属氧化物层隔着含有含硅材料的所述基底层而层叠于所述基材之上。7.根据权利要求6所述的金属氧化物的图案形成方法，所述含硅材料是多晶硅、氧化硅和氮化硅之中的至少一种。8.根据权利要求1～7的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，所述哈龙是溴氟甲烷、溴氟乙烯和溴氟丙烯之中的至少一种。9.根据权利要求8所述的金属氧化物的图案形成方法，所述溴氟甲烷为二溴二氟甲烷。10.根据权利要求8所述的金属氧化物的图案形成方法，所述溴氟乙烯为溴三氟乙烯、1-溴-2,2-二氟乙烯、(e)-1-溴-1,2-二氟乙烯、(z)-1-溴-1,2-二氟乙烯、1-溴-1-氟乙烯、(e)-1-溴-2-氟乙烯、(z)-1-溴-2-氟乙烯、1,1-二溴-2-氟乙烯、(e)-1,2-二溴-2-氟乙烯、(z)-1,2-二溴-2-氟乙烯和三溴氟乙烯之中的至少一种。11.根据权利要求8所述的金属氧化物的图案形成方法，所述溴氟丙烯为(e)-1-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯、(z)-1-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯和2-溴-3,3,3-三氟甲基丙烯之中的至少一种。12.根据权利要求1～11的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，在1pa以上且10pa以下的工艺压力下进行蚀刻。
13.根据权利要求1～12的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法，一边向支持所述被蚀刻构件的下部电极施加10w以上且1200w以下的偏置功率一边进行蚀刻。14.一种半导体元件的制造方法，使用权利要求1～13的任一项所述的金属氧化物的图案形成方法来制造半导体元件，所述被蚀刻构件是具有所述蚀刻对象物和所述非蚀刻对象物的半导体基板，所述制造方法具备通过所述蚀刻来从所述半导体基板除去所述蚀刻对象物的至少一部分的处理工序。

技术总结
提供金属氧化物的图案形成方法，其中，能够与非蚀刻对象物相比选择性地蚀刻含有金属氧化物的蚀刻对象物，并且，能够形成遵循成为金属氧化物的图案形成的模板的非蚀刻对象物的图案形状的形状的金属氧化物的图案。使用蚀刻气体蚀刻含有锡和铟中的至少一者的氧化物的金属氧化物，来形成金属氧化物的图案。使含有哈龙的蚀刻气体在等离子体存在下与被蚀刻构件接触，一边向支持被蚀刻构件的下部电极(2)施加偏置功率一边进行蚀刻，与硅基板(24)、模板层(21)和基底层(23)相比选择性地蚀刻金属氧化物层(22)，从而将模板层(21)具有的规定的图案转印到金属氧化物层(22)。的图案转印到金属氧化物层(22)。的图案转印到金属氧化物层(22)。


技术研发人员：松井一真 冈优希 谷胁萌
受保护的技术使用者：株式会社力森诺科
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2023/9/16