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特表2024-545182半導体構造をエッチングするための酸素とヨウ素とを含有するハイドロフルオロカーボン化合物
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】半導体構造をエッチングするための酸素とヨウ素とを含有するハイドロフルオロカーボン化合物
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20241128BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 105A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024534638
(86)(22)【出願日】2022-12-13
(85)【翻訳文提出日】2024-06-10
(86)【国際出願番号】 US2022052706
(87)【国際公開番号】W WO2023114207
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】17/555,094
(32)【優先日】2021-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591036572
【氏名又は名称】レール・リキード－ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
(74)【代理人】
【識別番号】100090398
【弁理士】
【氏名又は名称】大渕 美千栄
(74)【代理人】
【識別番号】100090387
【弁理士】
【氏名又は名称】布施 行夫
(72)【発明者】
【氏名】マルケジャーニ，ファブリツィオ
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004AA05
5F004AA09
5F004BA09
5F004BB13
5F004CA02
5F004CA03
5F004CA04
5F004CB03
5F004CB09
5F004DA00
5F004DA01
5F004DA15
5F004DA16
5F004DA18
5F004DA20
5F004DA22
5F004DA23
5F004DA25
5F004DA26
5F004DA27
5F004DA28
5F004DB01
5F004DB02
5F004DB03
5F004DB07
5F004DB30
5F004EA03
5F004EA07
5F004EB01
5F004EB04
(57)【要約】
【解決手段】 方法は、基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っているチャンバー中に、式ＣｎＨｘＦｙＩｚＯｅ（式中、０≦ｎ≦１０であり、０≦ｘ≦２１であり、０≦ｙ≦２１であり、１≦ｚ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気を導入すること；プラズマを活性化して、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物を生成すること；及び酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物とケイ素含有膜との間でエッチング反応を進行させて、パターン化されたマスク層からケイ素含有膜を選択的にエッチングし、それによってパターン化された構造を形成することを含む。
【選択図】図１ｂ
【選択図】図１ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パターン化された構造を形成する方法であって、ａ）基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、式ＣｎＨｘＦｙＩｚＯｅ（式中、０≦ｎ≦１０であり、０≦ｘ≦２１であり、０≦ｙ≦２１であり、１≦ｚ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気を導入するステップ；
ｂ）プラズマを活性化して、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物を生成するステップ；及び
ｃ）前記酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物と前記ケイ素含有膜との間でエッチング反応を進行させて、前記パターン化されたマスク層から前記ケイ素含有膜を選択的にエッチングし、それによって前記パターン化された構造を形成するステップ；
を含む方法。
【請求項2】
前記ステップｃ）が、前記パターン化されたマスク層を改質するか、又は前記酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、前記パターン化されたマスク層にドープするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
不活性ガスを前記反応チャンバーに導入するステップをさらに含み、前記不活性ガスが、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ、Ｎｅ及びＮ２からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＣＯＳ、ＳＯ２及びそれらの組合せから選択される酸化剤を前記反応チャンバーに導入するステップを任意選択的にさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がＣ３Ｆ７ＩＯ及びその異性体である、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記ケイ素含有膜が、酸化ケイ素（ＳｉＯ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、結晶Ｓｉ、ポリシリコン（ｐ－Ｓｉ）、多結晶シリコン、非晶質シリコン、低誘電率ＳｉＣＯＨ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉａＯｂＨｃＣｄＮｅ（式中、ａ＞０であり；ｂ、ｃ、ｄ、及びｅ≧０である）、交互のＳｉＯ層とＳｉＮ（ＯＮＯＮ）との層、又は交互のＳｉＯ層とｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）との層を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ＳｉＮ層に関して約１：２～約２：１の選択性を有して交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層をプラズマエッチングする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ｐ－Ｓｉ層に関して約１：２～約２：１の選択性を有して交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層をプラズマエッチングする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
前記パターン化されたマスク層が、炭素含有層、非晶質カーボン層、ドープされた非晶質カーボン層、フォトレジスト層、反射防止層、有機平坦化層、又はそれらの組合せである、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記反応チャンバーに追加のエッチングガスを導入することをさらに含み、前記追加のエッチングガスが、ｃＣ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ｃＣ５Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４、ＣＨ３Ｆ、ＣＦ３Ｈ、ＣＨ２Ｆ２、Ｃ３ＨＦ７、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｈ２Ｆ６、Ｃ３Ｈ２Ｆ４、Ｃ３Ｈ３Ｆ５、Ｃ４ＨＦ７、Ｃ５ＨＦ９、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＣＦ３Ｉ、Ｃ２Ｆ３Ｉ、Ｃ２Ｆ５Ｉ、Ｃ３Ｆ７Ｉ、１－ヨードヘプタフルオロプロパン（１－Ｃ３Ｆ７Ｉ）、２－ヨードヘプタフルオロプロパン（２－Ｃ３Ｆ７Ｉ）、Ｃ４Ｆ９Ｉ、Ｃ３ＨＦ７、ＣＯＳ、ＦＮＯ、Ｆ－Ｃ≡Ｎ、ＣＳ２、ＳＯ２、ＳＦ６、トランス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ｔｒａｎｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、シス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ｃｉｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、ヘキサフルオロイソブテン（Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、トランス－１，１，２，２，３，４－ヘキサフルオロシクロブタン（ｔｒａｎｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、１，１，２，２，３－ペンタフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｈ３Ｆ５）、１，１，２，２－テトラフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｈ４Ｆ４）、及びシス－１，１，２，２，３，４－ヘキサフルオロシクロブタン（ｃｉｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）又はそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記ケイ素含有膜に形成される前記パターン化された構造が約１：１～約２００：１のアスペクト比を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
パターン化された構造を形成する方法であって、ａ）基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、Ｃ３Ｆ７ＩＯの蒸気を導入するステップ；
ｂ）プラズマを活性化して、活性化されたＣ３Ｆ７ＩＯを生成するステップ；及び
ｃ）前記活性化されたＣ３Ｆ７ＩＯと前記ケイ素含有膜との間でエッチング反応を進行させて、前記パターン化されたマスク層から前記ケイ素含有膜を選択的にエッチングし、それによって前記パターン化された構造を形成するステップ；
を含む方法。
【請求項13】
前記ステップｃ）が、前記活性化されたＣ３Ｆ７ＩＯから生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、前記パターン化されたマスク層にドープすることによって、前記パターン化されたマスク層を改質するステップ
を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
基板の表面を改質する方法であって、前記基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、式ＣｎＨｘＦｙＩｚＯｅ（式中、４≦ｎ≦１０であり、０≦ｘ≦２１であり、０≦ｙ≦２１であり、１≦ｚ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気を導入すること；
プラズマを活性化することによって形成された、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物を使用して、前記パターン化されたマスク層から前記ケイ素含有膜をエッチングし、パターン化された構造を形成すること；
を含み；
前記酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素が、前記基板に前記パターン化された構造を形成する間にパターン化されたハードマスク層にドープされ、それによって前記パターン化されたマスク層が強化され、前記パターン化されたマスクの損傷が最小限に抑えられる、方法。
【請求項15】
前記酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がＣ３Ｆ７ＩＯ及びその異性体である、請求項１４に記載の方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条（ａ）及び（ｂ）の下、２０２１年１２月１７日に出願された米国特許出願第１７／５５５，０９４号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、米国特許法第１１９条（ａ）及び（ｂ）の下、２０２１年１２月１７日に出願された米国特許出願第１７／５５５，０９４号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、パターン化された構造を形成するためのケイ素含有膜のエッチング方法、特に、式ＣｎＨｘＦｙＩｚＯｅ（式中、０≦ｎ≦１０であり、０≦ｘ≦２１であり、０≦ｙ≦２１であり、１≦ｚ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素とヨウ素とを含有する化合物を使用して、パターン化されたマスク層上のケイ素含有膜をエッチングしてパターン化された構造を形成し、その結果、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素がパターン化されたマスク層にドープされることにより、パターン化されたマスク層が補強される、強化される、又は損傷が最小限に抑えられる、方法に関する。
【背景技術】
【0003】
半導体産業においては、３ＤＮＡＮＤに関して、複数のＳｉＯ／ＳｉＮ又はＳｉＯ／ポリケイ素（ｐ－Ｓｉ）層のスタックのエッチングは重要である。例えば、Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．への米国特許出願公開第２０１１／０１８０９４１号明細書を参照されたい。マスクとエッチングされる層との間の高い選択性を有するエッチング剤が不可欠である。さらに、エッチングされた構造は、歪曲を有さないストレートな垂直プロファイル及び低いラインエッチ粗さ（ＬＥＲ）を有するべきである。
【0004】
酸化ケイ素のエッチングに使用される標準的なハイドロフルオロカーボンは、酸化剤（例えばＯ２）及び希ガス（例えばＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）と組み合わされたｃＣ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ６である。窒化ケイ素のエッチングには、通常、上記のガスにＣＨＦ２、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆなどの水素含有フルオロカーボンが混合される。
【0005】
しかしながら、従来のエッチングの化学的性質は、少なくとも、プラズマエッチングプロセスの間の側壁上の不十分なエッチング抵抗ポリマー堆積のため、新規用途（例えば、３ＤＮＡＮＤ）で必要とされる２０：１より高いアスペクト比を有するホール又はトレンチなどのフィーチャを提供することが不可能であり得る。側壁－ＣｘＦｙ－ポリマー（式中、ｘは０．０１～１の範囲であり、且つｙは０．０１～４の範囲である）は、エッチングに影響され得る。結果として、エッチングされたパターンは垂直ではあり得ず、且つエッチング構造は歪曲、寸法の変化、パターン崩壊及び／又は増加した粗さを示し得る。
【0006】
歪曲は、しばしば非晶質炭素（ａ－Ｃ）材料であり得るマスク層の側壁エッチングに起因し得る。ａ－Ｃ材料は、マスクの開口の増加を引き起こし得、そして歪曲様又は角度のある／湾曲したエッチング構造をもたらす、プラズマ中の酸素ラジカルによってエッチングされ得る。
【0007】
カルボニル含有化合物はエッチバック用のエッチングガスとして使用されており、及び／又はカルボニル含有化合物の分解が開示されている。Ｙ．Ｔｏｓｈｉｈａｒｕの日本特許第３２９１８８５Ｂ２号公報には、ＣＯＦ２、ＣＯＦＣｌ、ＣＯＦＢｒ、ＣＯＦＩ、及び（ＣＯＦ）２などのフッ化カルボニル化合物ガスを使用してブランケットＣＶＤタングステン層をエッチバックすることにより、接続孔を平坦性良く埋め込むドライエッチング法が開示されている。さらに、Ｆ源の一般的なガスとして、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣＦ４、ＣｌＦ３、ＸｅＦ２、Ｆ２などのＦ系ガスが使用されている。Ｏ．Ｍａｓａｋａｚｕｉｆｃｏの米国特許出願公開第２００６／０１４０８３６Ａ１号明細書には、分子内にヨウ素を有するフッ素化合物を分解して無害化するプロセスが開示されている。フッ素化合物には、Ｃ２Ｆ５ＩＯやＣ２Ｆ４Ｉ２Ｏなどの化合物が含まれる。Ｕｅｎｖｅｒｅｎらの国際公開第２００９／０１９２１９号パンフレットは、ハイドロフルオロカーボンを使用する自己整合コンタクト用のＳｉＯ２のエッチング方法が開示されている。Ｃ３Ｆ５ＩＯが挙げられているものの、酸素は炭素に結合した末端酸素であり、サポートするエッチングの実施例は開示されていない。
【0008】
ハードマスクに対する選択性を最大化し、且つ現在の用途（例えばコンタクトエッチング又は３Ｄ ＮＡＮＤ）に必要な高アスペクト比（すなわち最大２００：１）を達成するためには、歪曲、ＣＤ変動（上部対下部）、ねじれ、不完全なエッチングを最小限に抑えることが重要である。さらに、エッチングは、フォトレジストマスクへの選択性に限定されない。ａ－Ｃ、ＳｉＮ、ｐ－Ｓｉ、ＳｉＣ又は他の形態のＳｉａＣｂＯｃＨｄＮｅ材料（式中、ａ＞０；ｂ、ｃ、ｄ及びｅ≧０）などの他の材料の間で高い選択性を得ることは等しく重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
したがって、広範囲のプロセス条件に対して選択性及び高いアスペクト比を維持する、プラズマエッチング用途における使用のために適切なエッチングガス組成物が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
パターン化された構造を形成する方法が開示され、この方法は：
ａ）基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、式ＣｎＨｘＦｙＩｚＯｅ（式中、０≦ｎ≦１０であり、０≦ｘ≦２１であり、０≦ｙ≦２１であり、１≦ｚ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気を導入するステップ；
ｂ）プラズマを活性化して、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物を生成するステップ；及び
ｃ）酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物とケイ素含有膜との間でエッチング反応を進行させて、パターン化されたマスク層からケイ素含有膜を選択的にエッチングし、それによってパターン化された構造を形成するステップ；
を含む。
ａ）基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、式ＣｎＨｘＦｙＩｚＯｅ（式中、０≦ｎ≦１０であり、０≦ｘ≦２１であり、０≦ｙ≦２１であり、１≦ｚ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気を導入するステップ；
ｂ）プラズマを活性化して、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物を生成するステップ；及び
ｃ）酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物とケイ素含有膜との間でエッチング反応を進行させて、パターン化されたマスク層からケイ素含有膜を選択的にエッチングし、それによってパターン化された構造を形成するステップ；
を含む。
【0011】
開示された方法は、次の態様の１つ又はそれ以上を含み得る：
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を改質するか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、パターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を改質するステップを含む；
・ステップｃ）が、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、パターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を補強するか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素をパターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を強化するか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素をパターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層の損傷を最小化するか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素をパターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層のエッチング耐性を高めるか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素をパターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、基板にパターン化された構造を形成しながら、基板の下層に対するエッチング選択性を増加させるステップを含む；
・不活性ガスを反応チャンバー中に導入するステップをさらに含む；
・不活性ガスが、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ、Ｎｅ及びＮ２からなる群から選択される；
・不活性ガスがＡｒである；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物と不活性ガスとを、チャンバーの中に導入する前に混合して混合物を生成する；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を、不活性ガスとは別に導入する；
・不活性ガスを連続的に導入し、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物をパルスで導入する；
・不活性ガスが、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気及び不活性ガスの総体積の約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９％ｖ／ｖを占める；
・不活性ガスが、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気及び不活性ガスの総体積の約９０％ｖ／ｖ～約９９％ｖ／ｖを占める；
・反応チャンバーに酸化剤を導入するステップを任意選択的にさらに含む；
・酸化剤が、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＣＯＳ、ＳＯ２及びそれらの組合せから選択される；
・酸化剤がＯ２である；
・酸化剤がＯ３である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物と酸素含有ガスを、チャンバーへ導入する前に混合して混合物を生成する；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を、酸素含有ガスとは別に導入する；
・酸素含有ガスを連続的に導入し、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を導入する；
・酸素含有ガスが、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物及び酸素含有ガスの合計体積の約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９％ｖ／ｖを占める；
・酸素含有ガスが、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物及び酸素含有ガスの合計体積の約０．０１％ｖ／ｖ～約１０％ｖ／ｖを占める；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がハイドロフルオロカーボン化合物である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、酸素とヨウ素とを含有するハイドロフルオロカーボンである；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が有機フッ素化合物である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がフッ素含有炭化水素化合物である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がフルオロカーボン化合物である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が水素を含まない；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が水素を含む；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がフッ素を含む；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がフッ素を含まない；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ及びその異性体である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、２－ヨード－１－（トリフルオロメトキシ）テトラフルオロエタン（ＣＡＳ番号：１５６１－５２－０）である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、１，１，１，２－テトラフルオロ－２－ヨード－２－（トリフルオロメトキシ）エタン（ＣＡＳ番号：１３９６０４－８９－０）である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、１，２，２，２－テトラフルオロ－１－トリフルオロメトキシ－１－ヨードエタン（ＣＡＳ番号：６９０６６－９８－４）である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、１，１，１，２，２，３，３，３－ヘプタフルオロ－３－ヨードシル－プロパン（ＣＡＳ番号：１８０６１３－１０－９）である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ６Ｉ２Ｏ、Ｃ３Ｆ５Ｉ３Ｏ、Ｃ３Ｆ４Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、Ｃ３Ｆ６Ｉ２Ｏ、Ｃ３Ｆ５Ｉ３Ｏ、Ｃ３Ｆ４Ｉ４Ｏ、Ｃ４Ｆ９ＩＯ、Ｃ４Ｆ８Ｉ２Ｏ、Ｃ４Ｆ７Ｉ３Ｏ、Ｃ４Ｆ６Ｉ４Ｏ、Ｃ５Ｆ１１ＩＯ、Ｃ５Ｆ１０Ｉ２Ｏ、Ｃ５Ｆ９Ｉ３Ｏ、Ｃ５Ｆ８Ｉ４Ｏ、Ｃ６Ｆ１３ＩＯ、Ｃ６Ｆ１２Ｉ２Ｏ、Ｃ６Ｆ１１Ｉ３Ｏ、Ｃ６Ｆ１０Ｉ４Ｏ、Ｃ７Ｆ１５ＩＯ、Ｃ７Ｆ１４Ｉ２Ｏ、Ｃ７Ｆ１３Ｉ３Ｏ、Ｃ７Ｆ１２Ｉ４Ｏ、Ｃ８Ｆ１７ＩＯ、Ｃ８Ｆ１６Ｉ２Ｏ、Ｃ８Ｆ１５Ｉ３Ｏ、Ｃ８Ｆ１４Ｉ４Ｏ、Ｃ９Ｆ１９ＩＯ、Ｃ９Ｆ１８Ｉ２Ｏ、Ｃ９Ｆ１７Ｉ３Ｏ、Ｃ８Ｆ１６Ｉ４Ｏ、Ｃ１０Ｆ２１ＩＯ、Ｃ１０Ｆ２０Ｉ２Ｏ、Ｃ１０Ｆ１９Ｉ３Ｏ、Ｃ１０Ｆ１８Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ４Ｆ９ＩＯ、Ｃ４Ｆ９ＩＯ、Ｃ５Ｆ１１ＩＯ、Ｃ５Ｆ１１ＩＯ、Ｃ６Ｆ１３ＩＯ、Ｃ７Ｆ１５ＩＯ、Ｃ８Ｆ１７ＩＯ、Ｃ９Ｆ１９ＩＯ、Ｃ１０Ｆ２１ＩＯ、及びそれらの異性体である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３ＨＦ６ＩＯ、Ｃ３ＨＦ５Ｉ２Ｏ、Ｃ３ＨＦ４Ｉ３Ｏ、Ｃ３ＨＦ３Ｉ４Ｏ、Ｃ４ＨＦ８ＩＯ、Ｃ４ＨＦ７Ｉ２Ｏ、Ｃ４ＨＦ６Ｉ３Ｏ、Ｃ４ＨＦ５Ｉ４Ｏ、Ｃ５ＨＦ１０ＩＯ、Ｃ５ＨＦ９Ｉ２Ｏ、Ｃ５ＨＦ８Ｉ３Ｏ、Ｃ５ＨＦ７Ｉ４Ｏ、Ｃ６ＨＦ１２ＩＯ、Ｃ６ＨＦ１１Ｉ２Ｏ、Ｃ６ＨＦ９Ｉ３Ｏ、Ｃ６ＨＦ８Ｉ４Ｏ、Ｃ７ＨＦ１４ＩＯ、Ｃ７ＨＦ１３Ｉ２Ｏ、Ｃ７ＨＦ１２Ｉ３Ｏ、Ｃ７ＨＦ１１Ｉ４Ｏ、Ｃ８ＨＦ１６ＩＯ、Ｃ８ＨＦ１５Ｉ２Ｏ、Ｃ８ＨＦ１４Ｉ３Ｏ、Ｃ８ＨＦ１０Ｉ４Ｏ、Ｃ９ＨＦ１８ＩＯ、Ｃ９ＨＦ１７Ｉ２Ｏ、Ｃ９ＨＦ１６Ｉ３Ｏ、Ｃ９ＨＦ１５Ｉ４Ｏ、Ｃ１０ＨＦ２０ＩＯ、Ｃ１０ＨＦ１９Ｉ２Ｏ、Ｃ１０ＨＦ１８Ｉ３Ｏ、Ｃ１０ＨＦ１７Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体である；
・プラズマによって活性化された、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ケイ素含有膜と反応して揮発性副生成物を形成する；
・揮発性副生成物が反応チャンバーから除去される；
・ケイ素含有膜が、酸素、窒素、炭素、水素、炭素又はそれらの組合せを含む；
・ケイ素含有膜が、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ及び／又はＧｅなどのドーパント、又はそれらの組合せを任意選択的に含む；
・ケイ素含有膜が、酸化ケイ素（ＳｉＯ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、結晶Ｓｉ、ポリシリコン（ｐ－Ｓｉ）、多結晶シリコン、非晶質シリコン、低誘電率ＳｉＣＯＨ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉａＯｂＨｃＣｄＮｅ（式中、ａ＞０であり；ｂ、ｃ、ｄ、及びｅ≧０である）、交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層、又は交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層を含む；
・ケイ素含有膜が、ＳｉＯｘＮｙＨｚＣｋ（式中、ｘは０～２の範囲であり、ｙは０～４の範囲であり、ｚは０～約１の範囲であり、ｋは０～１の範囲である）である；
・ケイ素含有膜がＳｉＯ層を含む；
・ケイ素含有膜がＳｉＮ層である；
・ケイ素含有膜が、交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層を含む；
・ケイ素含有膜が、交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層を含む；
・パターン化されたマスク層が、非晶質カーボン層、ドープされた非晶質カーボン層、フォトレジスト層、反射防止層、有機平坦化層又はそれらの組合せである；
・パターン化されたマスク層が、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥＡＬＤ又はスピンオン堆積（ＳＯＤ）非晶質カーボン又はドープされた非晶質カーボン、ケイ素含有スピンオンマスク、又は炭素含有スピンオンマスクの層である；
・パターン化されたマスク層が、非晶質カーボン（ａ－Ｃ）層である；
・パターン化されたマスク層が、ドープされたカーボン層である；
・ドープされた非晶質カーボン層が、ホウ素がドープされたａ－Ｃ層である；
・ドープされた非晶質カーボン層が、タングステンがドープされたａ－Ｃ層である；
・交互の層が、パターン化されたマスク層から選択的にエッチングされる；
・交互の層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・交互の層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素と窒化ケイ素の交互の層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素と窒化ケイ素の交互の層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素とポリシリコンの交互の層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素とポリシリコンの交互の層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素層が、パターン化されたマスク層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・窒化ケイ素層が、パターン化されたマスク層から選択的にエッチングされる；
・窒化ケイ素層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・窒化ケイ素層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・ポリシリコン層が、パターン化されたマスク層から選択的にエッチングされる；
・ポリシリコン層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・ポリシリコン層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・ケイ素含有膜が、ａ－Ｃ層、ドープされたａ－Ｃ層、フォトレジスト層、反射防止層又は有機平坦化層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素層が、ａ－Ｃ層、ドープされたａ－Ｃ層、フォトレジスト層、反射防止層又は有機平坦化層から選択的にエッチングされる；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、高いエッチング速度で酸化ケイ素層と窒化ケイ素層の両方をエッチングする；
・交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ＳｉＮ層に関して約１：２～約２：１の選択性を有する；
・交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ＳｉＮ層に関して約１：１の選択性を有する；
・交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ｐ－Ｓｉ層に関して約１：２～約２：１の選択性を有する；
・交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ｐ－Ｓｉ層に関して約１：１の選択性を有する；
・パターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の選択率が、同様のエッチング速度でパターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をエッチングするベンチマークガスであるＣ４Ｆ６の選択率よりも約７０％高い；
・パターン化されたマスク層が、炭素含有層、非晶質カーボン層、ドープされた非晶質カーボン層、フォトレジスト層、反射防止層、有機平坦化層、又はそれらの組合せである；
・酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物が、エッチングされるケイ素含有膜の底部に位置するランディング層からケイ素含有膜を選択的にエッチングする；
・ランディング層が、エッチングされる構造の底部に位置する埋め込み型ランディング層である；
・ランディング層がエッチング停止層である；
・ランディング層がシリコン層である；
・ランディング層が金属層である；
・ランディング層が３Ｄ ＮＡＮＤ構造のタングステン金属ワールドライン及び／又はＷ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｖ、Ａｕ、Ａｇ又はそれらの組合せなどの別の金属である；
・ランディング層が、Ｗ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｖ、Ａｕ、Ａｇ、又はそれらの組合せから選択される金属層である；
・ランディング層が金属酸化物層又は金属窒化物層である；
・ランディング層が、ＡｌＯ、ＷＯ、ＨｆＯ、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＩｎＯ、ＷＯ、ＣｒＯ、ＲｕＯ、ＣｏＯ、ＭｏＯ、ＺｒＯ、ＳｎＯ、又はそれらの組合せから選択される金属酸化物層である；
・ランディング層が、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＨｆＮ、ＡｌＮ、ＷＮ、ＭｏＮ、ＮｉＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＲｕＮ、ＣｏＮ、ＺｒＮ、ＳｒＮ又はそれらの組合せから選択される金属窒化物層である；
・基板がＳｉウエハである；
・基板が結晶シリコン層である；
・パターン化された構造を形成する；
・パターン化された構造が３Ｄ ＮＡＮＤアパーチャーである；
・パターン化された構造がコンタクトホールである；
・パターン化された構造が３Ｄ ＮＡＮＤコンタクトホールである；
・パターン化された構造がＤＲＡＭコンタクトである；
・パターン化された構造がチャネルホールである；
・パターン化された構造が３Ｄ ＮＡＮＤチャネルホールである；
・パターン化された構造が３Ｄ ＮＡＮＤスリットコンタクトである；
・アパーチャーが階段状コンタクトである；
・アパーチャーが自己整合コンタクトである；
・アパーチャーが自己整合ビアである；
・アパーチャーがスーパービアである；
・追加のエッチングガスを反応チャンバーに導入することをさらに含む；
・追加のエッチングガスが、ｃＣ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ｃＣ５Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４、ＣＨ３Ｆ、ＣＦ３Ｈ、ＣＨ２Ｆ２、Ｃ３ＨＦ７、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｈ２Ｆ６、Ｃ３Ｈ２Ｆ４、Ｃ３Ｈ３Ｆ５、Ｃ４ＨＦ７、Ｃ５ＨＦ９、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＣＦ３Ｉ、Ｃ２Ｆ３Ｉ、Ｃ２Ｆ５Ｉ、Ｃ３Ｆ７Ｉ、１－ヨードヘプタフルオロプロパン（１－Ｃ３Ｆ７Ｉ）、２－ヨードヘプタフルオロプロパン（２－Ｃ３Ｆ７Ｉ）、Ｃ４Ｆ９Ｉ、Ｃ３ＨＦ７、ＣＯＳ、ＦＮＯ、Ｆ－Ｃ≡Ｎ、ＣＳ２、ＳＯ２、ＳＦ６、トランス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ｔｒａｎｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、シス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ｃｉｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、ヘキサフルオロイソブテン（Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、トランス－１，１，２，２，３，４－ヘキサフルオロシクロブタン（ｔｒａｎｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、１，１，２，２，３－ペンタフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｈ３Ｆ５）、１，１，２，２－テトラフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｈ４Ｆ４）、及びシス－１，１，２，２，３，４－ヘキサフルオロシクロブタン（ｃｉｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、又はそれらの組合せからなる群から選択される；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を追加のエッチングガスとは別に導入する；
・約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９９％ｖ／ｖの追加のエッチングガスを酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物に添加する；
・ケイ素含有膜に形成されたパターン化された構造が、約１：１～約２００：１のアスペクト比を有する；
・ヨウ素のドーピング濃度が堆積膜全体にわたって０．１％～９９．９％増加する；
・ＲＦ電力を印加してプラズマを活性化する；
・約２５Ｗ～約１００，０００Ｗの範囲のＲＦ電力によってプラズマを活性化する；
・エッチング圧力が約１ｍＴｏｒｒ～１０Ｔｏｒｒの範囲である；
・エッチング圧力が３０ｍＴｏｒｒである；
・約０．１ｓｃｃｍ～約１ｓｌｍの範囲の流量でヨウ素含有エッチング化合物を導入する；
・基板を約－１９６℃～約５００℃の範囲の温度に維持する。
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を改質するか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、パターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を改質するステップを含む；
・ステップｃ）が、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、パターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を補強するか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素をパターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を強化するか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素をパターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層の損傷を最小化するか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素をパターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層のエッチング耐性を高めるか、又は酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素をパターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ステップｃ）が、基板にパターン化された構造を形成しながら、基板の下層に対するエッチング選択性を増加させるステップを含む；
・不活性ガスを反応チャンバー中に導入するステップをさらに含む；
・不活性ガスが、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ、Ｎｅ及びＮ２からなる群から選択される；
・不活性ガスがＡｒである；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物と不活性ガスとを、チャンバーの中に導入する前に混合して混合物を生成する；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を、不活性ガスとは別に導入する；
・不活性ガスを連続的に導入し、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物をパルスで導入する；
・不活性ガスが、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気及び不活性ガスの総体積の約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９％ｖ／ｖを占める；
・不活性ガスが、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気及び不活性ガスの総体積の約９０％ｖ／ｖ～約９９％ｖ／ｖを占める；
・反応チャンバーに酸化剤を導入するステップを任意選択的にさらに含む；
・酸化剤が、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＣＯＳ、ＳＯ２及びそれらの組合せから選択される；
・酸化剤がＯ２である；
・酸化剤がＯ３である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物と酸素含有ガスを、チャンバーへ導入する前に混合して混合物を生成する；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を、酸素含有ガスとは別に導入する；
・酸素含有ガスを連続的に導入し、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を導入する；
・酸素含有ガスが、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物及び酸素含有ガスの合計体積の約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９％ｖ／ｖを占める；
・酸素含有ガスが、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物及び酸素含有ガスの合計体積の約０．０１％ｖ／ｖ～約１０％ｖ／ｖを占める；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がハイドロフルオロカーボン化合物である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、酸素とヨウ素とを含有するハイドロフルオロカーボンである；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が有機フッ素化合物である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がフッ素含有炭化水素化合物である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がフルオロカーボン化合物である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が水素を含まない；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が水素を含む；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がフッ素を含む；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がフッ素を含まない；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ及びその異性体である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、２－ヨード－１－（トリフルオロメトキシ）テトラフルオロエタン（ＣＡＳ番号：１５６１－５２－０）である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、１，１，１，２－テトラフルオロ－２－ヨード－２－（トリフルオロメトキシ）エタン（ＣＡＳ番号：１３９６０４－８９－０）である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、１，２，２，２－テトラフルオロ－１－トリフルオロメトキシ－１－ヨードエタン（ＣＡＳ番号：６９０６６－９８－４）である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、１，１，１，２，２，３，３，３－ヘプタフルオロ－３－ヨードシル－プロパン（ＣＡＳ番号：１８０６１３－１０－９）である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ６Ｉ２Ｏ、Ｃ３Ｆ５Ｉ３Ｏ、Ｃ３Ｆ４Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、Ｃ３Ｆ６Ｉ２Ｏ、Ｃ３Ｆ５Ｉ３Ｏ、Ｃ３Ｆ４Ｉ４Ｏ、Ｃ４Ｆ９ＩＯ、Ｃ４Ｆ８Ｉ２Ｏ、Ｃ４Ｆ７Ｉ３Ｏ、Ｃ４Ｆ６Ｉ４Ｏ、Ｃ５Ｆ１１ＩＯ、Ｃ５Ｆ１０Ｉ２Ｏ、Ｃ５Ｆ９Ｉ３Ｏ、Ｃ５Ｆ８Ｉ４Ｏ、Ｃ６Ｆ１３ＩＯ、Ｃ６Ｆ１２Ｉ２Ｏ、Ｃ６Ｆ１１Ｉ３Ｏ、Ｃ６Ｆ１０Ｉ４Ｏ、Ｃ７Ｆ１５ＩＯ、Ｃ７Ｆ１４Ｉ２Ｏ、Ｃ７Ｆ１３Ｉ３Ｏ、Ｃ７Ｆ１２Ｉ４Ｏ、Ｃ８Ｆ１７ＩＯ、Ｃ８Ｆ１６Ｉ２Ｏ、Ｃ８Ｆ１５Ｉ３Ｏ、Ｃ８Ｆ１４Ｉ４Ｏ、Ｃ９Ｆ１９ＩＯ、Ｃ９Ｆ１８Ｉ２Ｏ、Ｃ９Ｆ１７Ｉ３Ｏ、Ｃ８Ｆ１６Ｉ４Ｏ、Ｃ１０Ｆ２１ＩＯ、Ｃ１０Ｆ２０Ｉ２Ｏ、Ｃ１０Ｆ１９Ｉ３Ｏ、Ｃ１０Ｆ１８Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ４Ｆ９ＩＯ、Ｃ４Ｆ９ＩＯ、Ｃ５Ｆ１１ＩＯ、Ｃ５Ｆ１１ＩＯ、Ｃ６Ｆ１３ＩＯ、Ｃ７Ｆ１５ＩＯ、Ｃ８Ｆ１７ＩＯ、Ｃ９Ｆ１９ＩＯ、Ｃ１０Ｆ２１ＩＯ、及びそれらの異性体である；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、Ｃ３ＨＦ６ＩＯ、Ｃ３ＨＦ５Ｉ２Ｏ、Ｃ３ＨＦ４Ｉ３Ｏ、Ｃ３ＨＦ３Ｉ４Ｏ、Ｃ４ＨＦ８ＩＯ、Ｃ４ＨＦ７Ｉ２Ｏ、Ｃ４ＨＦ６Ｉ３Ｏ、Ｃ４ＨＦ５Ｉ４Ｏ、Ｃ５ＨＦ１０ＩＯ、Ｃ５ＨＦ９Ｉ２Ｏ、Ｃ５ＨＦ８Ｉ３Ｏ、Ｃ５ＨＦ７Ｉ４Ｏ、Ｃ６ＨＦ１２ＩＯ、Ｃ６ＨＦ１１Ｉ２Ｏ、Ｃ６ＨＦ９Ｉ３Ｏ、Ｃ６ＨＦ８Ｉ４Ｏ、Ｃ７ＨＦ１４ＩＯ、Ｃ７ＨＦ１３Ｉ２Ｏ、Ｃ７ＨＦ１２Ｉ３Ｏ、Ｃ７ＨＦ１１Ｉ４Ｏ、Ｃ８ＨＦ１６ＩＯ、Ｃ８ＨＦ１５Ｉ２Ｏ、Ｃ８ＨＦ１４Ｉ３Ｏ、Ｃ８ＨＦ１０Ｉ４Ｏ、Ｃ９ＨＦ１８ＩＯ、Ｃ９ＨＦ１７Ｉ２Ｏ、Ｃ９ＨＦ１６Ｉ３Ｏ、Ｃ９ＨＦ１５Ｉ４Ｏ、Ｃ１０ＨＦ２０ＩＯ、Ｃ１０ＨＦ１９Ｉ２Ｏ、Ｃ１０ＨＦ１８Ｉ３Ｏ、Ｃ１０ＨＦ１７Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体である；
・プラズマによって活性化された、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ケイ素含有膜と反応して揮発性副生成物を形成する；
・揮発性副生成物が反応チャンバーから除去される；
・ケイ素含有膜が、酸素、窒素、炭素、水素、炭素又はそれらの組合せを含む；
・ケイ素含有膜が、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ及び／又はＧｅなどのドーパント、又はそれらの組合せを任意選択的に含む；
・ケイ素含有膜が、酸化ケイ素（ＳｉＯ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、結晶Ｓｉ、ポリシリコン（ｐ－Ｓｉ）、多結晶シリコン、非晶質シリコン、低誘電率ＳｉＣＯＨ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉａＯｂＨｃＣｄＮｅ（式中、ａ＞０であり；ｂ、ｃ、ｄ、及びｅ≧０である）、交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層、又は交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層を含む；
・ケイ素含有膜が、ＳｉＯｘＮｙＨｚＣｋ（式中、ｘは０～２の範囲であり、ｙは０～４の範囲であり、ｚは０～約１の範囲であり、ｋは０～１の範囲である）である；
・ケイ素含有膜がＳｉＯ層を含む；
・ケイ素含有膜がＳｉＮ層である；
・ケイ素含有膜が、交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層を含む；
・ケイ素含有膜が、交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層を含む；
・パターン化されたマスク層が、非晶質カーボン層、ドープされた非晶質カーボン層、フォトレジスト層、反射防止層、有機平坦化層又はそれらの組合せである；
・パターン化されたマスク層が、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥＡＬＤ又はスピンオン堆積（ＳＯＤ）非晶質カーボン又はドープされた非晶質カーボン、ケイ素含有スピンオンマスク、又は炭素含有スピンオンマスクの層である；
・パターン化されたマスク層が、非晶質カーボン（ａ－Ｃ）層である；
・パターン化されたマスク層が、ドープされたカーボン層である；
・ドープされた非晶質カーボン層が、ホウ素がドープされたａ－Ｃ層である；
・ドープされた非晶質カーボン層が、タングステンがドープされたａ－Ｃ層である；
・交互の層が、パターン化されたマスク層から選択的にエッチングされる；
・交互の層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・交互の層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素と窒化ケイ素の交互の層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素と窒化ケイ素の交互の層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素とポリシリコンの交互の層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素とポリシリコンの交互の層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素層が、パターン化されたマスク層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・窒化ケイ素層が、パターン化されたマスク層から選択的にエッチングされる；
・窒化ケイ素層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・窒化ケイ素層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・ポリシリコン層が、パターン化されたマスク層から選択的にエッチングされる；
・ポリシリコン層が、ａ－Ｃ層から選択的にエッチングされる；
・ポリシリコン層が、ドープされたカーボン層から選択的にエッチングされる；
・ケイ素含有膜が、ａ－Ｃ層、ドープされたａ－Ｃ層、フォトレジスト層、反射防止層又は有機平坦化層から選択的にエッチングされる；
・酸化ケイ素層が、ａ－Ｃ層、ドープされたａ－Ｃ層、フォトレジスト層、反射防止層又は有機平坦化層から選択的にエッチングされる；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、高いエッチング速度で酸化ケイ素層と窒化ケイ素層の両方をエッチングする；
・交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ＳｉＮ層に関して約１：２～約２：１の選択性を有する；
・交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ＳｉＮ層に関して約１：１の選択性を有する；
・交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ｐ－Ｓｉ層に関して約１：２～約２：１の選択性を有する；
・交互のＳｉＯとｐ－Ｓｉ（ＯＰＯＰ）の層をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、ＳｉＯ層対ｐ－Ｓｉ層に関して約１：１の選択性を有する；
・パターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の選択率が、同様のエッチング速度でパターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をエッチングするベンチマークガスであるＣ４Ｆ６の選択率よりも約７０％高い；
・パターン化されたマスク層が、炭素含有層、非晶質カーボン層、ドープされた非晶質カーボン層、フォトレジスト層、反射防止層、有機平坦化層、又はそれらの組合せである；
・酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物が、エッチングされるケイ素含有膜の底部に位置するランディング層からケイ素含有膜を選択的にエッチングする；
・ランディング層が、エッチングされる構造の底部に位置する埋め込み型ランディング層である；
・ランディング層がエッチング停止層である；
・ランディング層がシリコン層である；
・ランディング層が金属層である；
・ランディング層が３Ｄ ＮＡＮＤ構造のタングステン金属ワールドライン及び／又はＷ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｖ、Ａｕ、Ａｇ又はそれらの組合せなどの別の金属である；
・ランディング層が、Ｗ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｖ、Ａｕ、Ａｇ、又はそれらの組合せから選択される金属層である；
・ランディング層が金属酸化物層又は金属窒化物層である；
・ランディング層が、ＡｌＯ、ＷＯ、ＨｆＯ、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＩｎＯ、ＷＯ、ＣｒＯ、ＲｕＯ、ＣｏＯ、ＭｏＯ、ＺｒＯ、ＳｎＯ、又はそれらの組合せから選択される金属酸化物層である；
・ランディング層が、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＨｆＮ、ＡｌＮ、ＷＮ、ＭｏＮ、ＮｉＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＲｕＮ、ＣｏＮ、ＺｒＮ、ＳｒＮ又はそれらの組合せから選択される金属窒化物層である；
・基板がＳｉウエハである；
・基板が結晶シリコン層である；
・パターン化された構造を形成する；
・パターン化された構造が３Ｄ ＮＡＮＤアパーチャーである；
・パターン化された構造がコンタクトホールである；
・パターン化された構造が３Ｄ ＮＡＮＤコンタクトホールである；
・パターン化された構造がＤＲＡＭコンタクトである；
・パターン化された構造がチャネルホールである；
・パターン化された構造が３Ｄ ＮＡＮＤチャネルホールである；
・パターン化された構造が３Ｄ ＮＡＮＤスリットコンタクトである；
・アパーチャーが階段状コンタクトである；
・アパーチャーが自己整合コンタクトである；
・アパーチャーが自己整合ビアである；
・アパーチャーがスーパービアである；
・追加のエッチングガスを反応チャンバーに導入することをさらに含む；
・追加のエッチングガスが、ｃＣ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ｃＣ５Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４、ＣＨ３Ｆ、ＣＦ３Ｈ、ＣＨ２Ｆ２、Ｃ３ＨＦ７、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｈ２Ｆ６、Ｃ３Ｈ２Ｆ４、Ｃ３Ｈ３Ｆ５、Ｃ４ＨＦ７、Ｃ５ＨＦ９、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＣＦ３Ｉ、Ｃ２Ｆ３Ｉ、Ｃ２Ｆ５Ｉ、Ｃ３Ｆ７Ｉ、１－ヨードヘプタフルオロプロパン（１－Ｃ３Ｆ７Ｉ）、２－ヨードヘプタフルオロプロパン（２－Ｃ３Ｆ７Ｉ）、Ｃ４Ｆ９Ｉ、Ｃ３ＨＦ７、ＣＯＳ、ＦＮＯ、Ｆ－Ｃ≡Ｎ、ＣＳ２、ＳＯ２、ＳＦ６、トランス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ｔｒａｎｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、シス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ｃｉｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、ヘキサフルオロイソブテン（Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、トランス－１，１，２，２，３，４－ヘキサフルオロシクロブタン（ｔｒａｎｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、１，１，２，２，３－ペンタフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｈ３Ｆ５）、１，１，２，２－テトラフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｈ４Ｆ４）、及びシス－１，１，２，２，３，４－ヘキサフルオロシクロブタン（ｃｉｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、又はそれらの組合せからなる群から選択される；
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を追加のエッチングガスとは別に導入する；
・約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９９％ｖ／ｖの追加のエッチングガスを酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物に添加する；
・ケイ素含有膜に形成されたパターン化された構造が、約１：１～約２００：１のアスペクト比を有する；
・ヨウ素のドーピング濃度が堆積膜全体にわたって０．１％～９９．９％増加する；
・ＲＦ電力を印加してプラズマを活性化する；
・約２５Ｗ～約１００，０００Ｗの範囲のＲＦ電力によってプラズマを活性化する；
・エッチング圧力が約１ｍＴｏｒｒ～１０Ｔｏｒｒの範囲である；
・エッチング圧力が３０ｍＴｏｒｒである；
・約０．１ｓｃｃｍ～約１ｓｌｍの範囲の流量でヨウ素含有エッチング化合物を導入する；
・基板を約－１９６℃～約５００℃の範囲の温度に維持する。
【0012】
パターン化された構造を形成する方法が開示され、この方法は：
ａ）基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、Ｃ３Ｆ７ＩＯの蒸気を導入すること；
ｂ）プラズマを活性化して、活性化されたＣ３Ｆ７ＩＯを生成すること；及び
ｃ）活性化されたＣ３Ｆ７ＩＯとケイ素含有膜との間でエッチング反応を進行させて、パターン化されたマスク層からケイ素含有膜を選択的にエッチングし、それによってパターン化された構造を形成すること；
を含む。開示された方法は、次の態様の１つ又はそれ以上を含み得る：
・ステップｃ）が、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、パターン化されたマスク層にドープすることによって、パターン化されたマスク層を改質するステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を改質するステップを含む；
・ステップｃ）が、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、パターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ヨウ素のドーピング濃度が堆積膜全体にわたって０．１％～９９．９％増加する；
・パターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の選択率が、同様のエッチング速度でパターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をエッチングするベンチマークガスであるＣ４Ｆ６の選択率よりも約７０％高い。
ａ）基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、Ｃ３Ｆ７ＩＯの蒸気を導入すること；
ｂ）プラズマを活性化して、活性化されたＣ３Ｆ７ＩＯを生成すること；及び
ｃ）活性化されたＣ３Ｆ７ＩＯとケイ素含有膜との間でエッチング反応を進行させて、パターン化されたマスク層からケイ素含有膜を選択的にエッチングし、それによってパターン化された構造を形成すること；
を含む。開示された方法は、次の態様の１つ又はそれ以上を含み得る：
・ステップｃ）が、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、パターン化されたマスク層にドープすることによって、パターン化されたマスク層を改質するステップを含む；
・ステップｃ）が、パターン化されたマスク層を改質するステップを含む；
・ステップｃ）が、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素を、パターン化されたマスク層にドープするステップを含む；
・ヨウ素のドーピング濃度が堆積膜全体にわたって０．１％～９９．９％増加する；
・パターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の選択率が、同様のエッチング速度でパターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をエッチングするベンチマークガスであるＣ４Ｆ６の選択率よりも約７０％高い。
【0013】
基板の表面を改質する方法が開示され、この方法は：
基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、式ＣｎＨｘＦｙＩｚＯｅ（式中、４≦ｎ≦１０であり、０≦ｘ≦２１であり、０≦ｙ≦２１であり、１≦ｚ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気を導入すること；
プラズマを活性化することによって形成された、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物を使用して、パターン化されたマスク層からケイ素含有膜をエッチングし、パターン化された構造を形成すること；
を含み；
酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素が、基板にパターン化された構造を形成する間にパターン化されたハードマスク層にドープされ、それによってパターン化されたマスク層が強化され、パターン化されたマスクの損傷が最小限に抑えられる。開示された方法は、次の態様の１つ又はそれ以上を含み得る：
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がＣ３Ｆ７ＩＯ及びその異性体である；
・ヨウ素のドーピング濃度が堆積膜全体にわたって０．１％～９９．９％増加する；
・パターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の選択率が、同様のエッチング速度でパターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をエッチングするベンチマークガスであるＣ４Ｆ６の選択率よりも約７０％高い。
基板上に堆積されたケイ素含有膜と、ケイ素含有層上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、式ＣｎＨｘＦｙＩｚＯｅ（式中、４≦ｎ≦１０であり、０≦ｘ≦２１であり、０≦ｙ≦２１であり、１≦ｚ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気を導入すること；
プラズマを活性化することによって形成された、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物を使用して、パターン化されたマスク層からケイ素含有膜をエッチングし、パターン化された構造を形成すること；
を含み；
酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素が、基板にパターン化された構造を形成する間にパターン化されたハードマスク層にドープされ、それによってパターン化されたマスク層が強化され、パターン化されたマスクの損傷が最小限に抑えられる。開示された方法は、次の態様の１つ又はそれ以上を含み得る：
・酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がＣ３Ｆ７ＩＯ及びその異性体である；
・ヨウ素のドーピング濃度が堆積膜全体にわたって０．１％～９９．９％増加する；
・パターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をプラズマエッチングする酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の選択率が、同様のエッチング速度でパターン化されたマスク層上のＳｉＯ２をエッチングするベンチマークガスであるＣ４Ｆ６の選択率よりも約７０％高い。
【0014】
表示法及び命名法
以下の詳細な説明及び請求の範囲では、一般に、当該技術分野において周知である多数の略語、記号、及び用語が利用される。それらには以下のものが含まれる：
以下の詳細な説明及び請求の範囲では、一般に、当該技術分野において周知である多数の略語、記号、及び用語が利用される。それらには以下のものが含まれる：
【0015】
本明細書で使用される不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、１つ又は複数を意味する。
【0016】
本明細書で使用される、文章中又は特許請求の範囲中の「約」又は「ほぼ」又は「およそ」は、記載された値の±１０％を意味する。
【0017】
本明細書で使用される、文章中又は特許請求の範囲中の「室温」は、約２０℃～約２５℃を意味する。
【0018】
「周囲温度」という用語は、約２０℃～約２５℃の環境温度を意味する。
【0019】
「基板」という用語は、その上でプロセスが行われる１つ以上の材料を指す。基板は、その上でプロセスが行われる１つ以上の材料を有するウエハを指す場合がある。基板は、半導体、太陽光発電、フラットパネル、又は液晶デイスプレイ薄膜トランジスタ（ＬＣＤ－ＴＦＴ）デバイスの製造に使用される任意の適切なウエハであってよい。基板は、その前の製造ステップからその上に既に堆積された異なる材料の１つ以上の層も有し得る。例えば、ウエハは、シリコン層（例えば結晶性、非晶質、多孔性など）、ケイ素含有層（例えばＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＣＯＨなど）、金属含有層（例えば銅、コバルト、ルテニウム、タングステン、マンガン、白金、パラジウム、ニッケル、ルテニウム、金など）、又はこれらの組合せを含み得る。さらに、基板は平坦であっても、又はパターン化されていてもよい。基板は、有機物でパターン化されたフォトレジスト膜であってもよい。基板は、ＭＥＭＳ、３Ｄ ＮＡＮＤ、ＭＩＭ、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、又はＦｅＲａｍデバイス用途で誘電体材料として使用される酸化物の層（例えばＺｒＯ２ベースの材料、ＨｆＯ２ベースの材料、ＴｉＯ２ベースの材料、希土類酸化物ベースの材料、三元酸化物ベースの材料など）又は電極として使用される窒化物ベースの膜（例えばＴａＮ、ＴｉＮ、ＮｂＮ）を含み得る。当業者は、本明細書で使用される「膜」又は「層」という用語が、表面上に配置されているか広がっている何らかの材料の厚さを指し、その表面はトレンチ又はラインであってよいことを認識するであろう。本明細書及び特許請求の範囲全体を通して、ウエハ及びその上の関連する層は、基板と呼ばれる。
【0020】
「ウエハ」又は「パターン化されたウエハ」という用語は、基板上のケイ素含有膜のスタックと、パターンエッチングのために形成されたケイ素含有膜のスタック上のパターン化されたハードマスク層とを有するウエハを指す。
【0021】
「パターンエッチング」又は「パターン化されたエッチング」という用語は、ケイ素含有膜のスタック上のパターン化されたマスク層などの非平坦構造をエッチングすることを指す。
【0022】
本明細書で使用される場合、「エッチ」又は「エッチング」という用語は、プラズマを使用して、イオン衝撃、リモートプラズマ、又はエッチングガスと基板との間の化学気相反応によって材料を除去することを意味し、等方性エッチングプロセス及び／又は異方性エッチングプロセスを指す。等方性エッチングプロセスは、エッチング化合物と基板との間の化学反応を伴い、基板上の材料の一部が除去される。このタイプのエッチングプロセスには、ケミカルドライエッチング、気相ケミカルエッチング、サーマルドライエッチングなどが含まれる。等方性エッチングプロセスは、基板に横方向又は水平方向のエッチングプロファイルを生成する。等方性エッチングプロセスは、基板に予め形成されたアパーチャーの側壁にリセス又は水平方向のリセスを生成する。異方性エッチングプロセスには、イオン衝撃によって化学反応が垂直方向に加速され、その結果マスクされたフィーチャのエッジに沿って基板に対して直角に垂直な側壁が形成されるプラズマエッチングプロセス（すなわちドライエッチングプロセス）が含まれる（Ｍａｎｏｓ ａｎｄ Ｆｌａｍｍ，Ｔｈｅｒｍａｌ ｅｔｃｈｉｎｇ ａｎ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．１９８９ ｐｐ．１２－１３）。プラズマエッチングプロセスは、基板に垂直エッチングプロファイルを生成する。プラズマエッチングプロセスは、基板に、垂直ビア、アパーチャー、トレンチ、チャネルホール、ゲートトレンチ、階段状コンタクト、コンデンサーホール、コンタクトホール、スリットエッチング、自己整合コンタクト、自己整合ビア、スーパービアなどを生成する。
【0023】
「マスク」という用語は、エッチングに抵抗する層を指す。マスク層は、エッチングされる層の上に配置することができる。マスク層は、ハードマスク層も指す。マスク層は、炭素含有層、ケイ素含有層、金属含有層、金属酸化物含有層、又は金属窒化物含有層であってよい。
【0024】
「エッチング停止」という用語は、下の層を保護する、エッチングされる層の下の層を意味する。
【0025】
「デバイスチャネル」という用語は、実際のデバイスの一部である層を意味し、そしてそれに対するいずれのダメージもデバイス性能に影響するであろう。
【0026】
「アスペクト比」という用語は、トレンチの幅（又はビアの直径）に対するトレンチ（又はビア）の高さの比率を意味する。
【0027】
「選択性」という用語は、別の材料のエッチング速度に対する１つの材料のエッチング速度の比率を意味する。「選択性エッチング」又は「選択的エッチング」という用語は、別の材料よりも１つの材料をエッチングすることを意味するか、或いは換言すれば、２つの材料間のエッチング選択性が１：１より高いか、又はそれ未満であることを意味する。
【0028】
「独立して」という用語は、Ｒ基の記載に関して使用される場合、対象のＲ基が、同一又は異なる下付き文字又は上付き文字を有する他のＲ基に対して独立して選択されるのみならず、同一Ｒ基のいずれかの追加の種に対しても独立して選択されることも意味するものとして理解されるべきである。例えば、Ｍが原子であり、ｘが２又は３である式ＭＲ１
ｘ（ＮＲ２Ｒ３）（４－ｘ）において、２個又は３個のＲ１基は、互いに、又はＲ２若しくはＲ３と同一であってもよいが、同一である必要はない。さらに、他に特記されない限り、Ｒ基の値は、異なる式で使用される場合、互いに独立していることは理解されるべきである。
【0029】
本明細書中、「膜」及び「層」という用語は、互換的に使用され得ることに留意されたい。膜は層に相当し得るか、又は層に関連し得ること、及び層が膜と呼ばれてもよいことが理解される。さらに、当業者は、「膜」又は「層」という用語が、本明細書で使用される場合、表面上に適用されたか、又は延展されたいくつかの材料の厚さを意味し、且つ表面が、ウエハ全体と同程度の大きいものからトレンチ又はライン程度の小さいものまでの範囲であり得ることを認識するであろう。
【0030】
本明細書中、「エッチング化合物」及び「エッチングガス」という用語は互換的に使用されてもよいことに留意されたい。エッチング化合物がエッチングガスに相当するか、又は関連し得ること、及びエッチングガスがエッチング化合物を意味し得ることは理解される。
【0031】
「ビア」、「アパーチャー」、「トレンチ」、及び「ホール」という用語は、互換的に使用される場合があり、一般的に層間絶縁体の開口部を意味する。
【0032】
本明細書で使用される「ＮＡＮＤ」という略語は、「Ｎｅｇａｔｅｄ ＡＮＤ」又は「Ｎｏｔ ＡＮＤ」ゲートを指し、「２Ｄ」という略語は、平坦基板上の２次元ゲート構造を指し、「３Ｄ」という略語は、ゲート構造が垂直方向にスタックされた３次元又は垂直ゲート構造を指す。
【0033】
本明細書中、元素周期表からの元素の標準的な略語が使用される。元素がこれらの略語によって示され得ることは理解されるべきである（例えば、Ｓｉはケイ素を意味し、Ｎは窒素を意味し、Ｏは酸素を意味し、Ｃは炭素を意味し、Ｈは水素を意味し、Ｆはフッ素を意味する、など）。
【0034】
Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｒｖｉｃｅによって割り当てられたユニークなＣｈｅｍｉｃａｌ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＣＡＳ）登録番号（すなわち、「ＣＡＳ」）は、開示された分子をよりよく識別するのを助けるために提供される。
【0035】
窒化ケイ素及び酸化ケイ素などのケイ素含有膜が、それらの適切な化学量論を示さずに明細書及び請求の範囲全体に列挙されることに留意されたい。ケイ素含有膜には、結晶質Ｓｉ、ポリケイ素（ｐ－Ｓｉ若しくは多結晶質Ｓｉ）又は非晶質ケイ素などの純粋なケイ素（Ｓｉ）層；窒化ケイ素（ＳｉｋＮｌ）層；酸化ケイ素（ＳｉｎＯｍ）層；又はその混合物が含まれてよく、ここで、ｋ、ｌ、ｍ及びｎは、全てを含めて０．１～６の範囲である。好ましくは、窒化ケイ素は、ｋ及びＩがそれぞれ０．５～１．５の範囲であるＳｉｋＮｌである。より好ましくは、窒化ケイ素はＳｉ３Ｎ４である。好ましくは、酸化ケイ素は、ｎが０．５～１．５の範囲であり、且つｍが１．５～３．５の範囲であるＳｉｎＯｍである。より好ましくは、酸化ケイ素はＳｉＯ２である。本明細書中、以下の明細書中のＳｉＮ及びＳｉＯは、それぞれＳｉｋＮｌ及びＳｉｎＯｍ含有層を表すのに使用される。ケイ素含有膜は、ＳｉＯＣＨを有する、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．によるＢｌａｃｋ Ｄｉａｍｏｎｄ ＩＩ又はＩＩＩ材料などの、有機ベース又は酸化ケイ素ベースの低誘電率誘電体材料などの酸化ケイ素ベースの誘電体材料であることも可能である。ケイ素含有膜は、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが０．１～６の範囲であるＳｉａＯｂＣｃＮｄＨｅを含み得る。ケイ素含有膜は、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ及び／又はＧｅなどのドーパントも含み得る。
【0036】
範囲は、本明細書において、約ある特定の値から、及び／又は約別の特定の値までとして表現される場合がある。そのような範囲が表現される場合、別の実施形態は、前記範囲内の全ての組合せとともに、ある特定の値から、及び／又は別の特定の値までのものであることが理解されるべきである。
【0037】
本明細書における「一実施形態」又は「ある実施形態」への言及は、実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。本明細書の様々な場所における「一実施形態では」という語句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すわけではなく、また別の又は代替の実施形態は、必ずしも他の実施形態と相互に排他的ではない。同じことが「実装」という用語にも当てはまる。
【0038】
本発明の特性及び目的のさらなる理解のために、以下の詳細な説明は、添付の図面と関連して参照されるべきである。図面中、同様の要素は、同一又は類似の参照番号が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図5b】図５ｂは、Ｃ３Ｆ７ＩＯによってエッチングされた非晶質カーボンパターンマスクの原子濃度（％）対Ａｒエッチング時間を示すＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）の深さ方向プロファイルの拡大図であり、マスクのヨウ素及び酸素によるドーピングが強調されている。
【図6b】図６ｂは、Ｃ３Ｆ７ＩＯによってエッチングされたシリコン基板の原子濃度（％）対Ａｒエッチング時間を示すＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）の深さ方向プロファイルの拡大図であり、マスクの酸素によるドーピングが強調されている。
【発明を実施するための形態】
【0040】
ケイ素含有膜中のトレンチ、ナノライン、ナノピラー、チャネルホール、ゲートトレンチ、コンタクト、階段状コンタクト、コンデンサーホール、コンタクトホール高アスペクト比構造、３Ｄ ＮＡＮＤ構造、ＤＲＡＭ構造、スリットトレンチ、自己整合コンタクト、ビア、自己整合ビア、スーパービアなどの半導体構造のプラズマエッチングのための方法が開示される。開示された方法は、ｉ）基板上に堆積された膜と、膜上に堆積されたパターン化されたマスク層とを有する基板が入っている反応チャンバー中に、式ＣａＨｂＦｃＩｄＯｅ（式中、０≦ａ≦１０であり、０≦ｂ≦２１であり、０≦ｃ≦２１であり、１≦ｄ≦４であり、１≦ｅ≦２である）を有する酸素（アルコキシを含む）とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気を導入するステップと；ｉｉ）プラズマを活性化して、基板からパターン化されたマスク層上のフィルムをエッチングすることができる酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物を生成するステップとを含む。膜がエッチングされる間に、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物から生成したヨウ素イオン由来のヨウ素がパターン化されたマスク層にドープされることにより、パターン化されたマスク層が補強又は強化され、その結果パターン化されたマスク層への損傷が最小限に抑えられる。ここでの膜はケイ素含有膜であってよい。
【0041】
以下の例において示されるように、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物のヨウ素イオンは、低エネルギー（ｅＶ）（すなわち、＜２０ｅＶ）において化合物から解離する。結果として、出願人らは、開示されたエッチング化合物は、それらがより低いプラズマエネルギーにおいて実行可能であるため、下の基板へのダメージが少ない乾式プラズマエッチングプロセスにおいて使用され得ると考える。例えば、より低いプラズマエネルギーによって、エッチングサイトを包囲する多孔性低誘電率材料へのダメージが少ないため、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ダメージが特に懸念される低誘電率エッチングプロセスに特に適切であり得る。低誘電率材料への低いダメージは、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物によって与えられるＵＶ光子及びＦラジカルの発生が低減されることに起因し得る。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、臨界寸法の損失も防ぎ、そして低誘電率表面粗さを減少させ得る。加えて、２つのヨウ素原子を有する分子は、これらの利点を高め、ドーピングレベルを増加させ、下層を損傷することなくマスク層を保存することができる。
【0042】
ヨウ素（１０．５ｅＶ）は、フッ素（１７．４ｅＶ）並びに不活性ガス：Ａｒ（１５．８ｅＶ）、Ｘｅ（１２．１ｅＶ）、及びＫｒ（１４ｅＶ）より低いイオン化閾値を有する。したがって、ヨウ素は、フッ素よりも容易にプラズマによってイオン化することができ、ヨウ素含有エッチング化合物は、プラズマ密度を増加させることができる。ヨウ素は、重い元素（質量１２７ａｍｕ）であり、プラズマ中の不活性ガス（８８ａｍｕのＫｒ、１３１ａｍｕのＸｅなど）と同様の挙動も示すことができ、ウエハに向かって加速する。高アスペクト比構造のエッチングの間、イオンが深く浸透するほどイオンのエネルギーが弱くなるため、多くのイオンがトレンチの底部に到達することはできない。しかしながら、重いヨウ素イオンは、プラズマエッチングプロセス中に印加される電圧によってウエハに向かって加速されて深く浸透することができ、高アスペクト比の深いパターン化された構造をエッチングすることができる。フッ素のイオン化閾値は中性化学種としてそれを維持するために有用である。結果として、フッ素は、典型的に化学反応によるエッチングプロセスに関与する。ヨウ素はフッ素より低い化学反応性を示し、そしてプラズマエッチングプロセスの間にイオン化され、そして表面に衝撃を与える。またＣ－Ｉの結合エネルギーはＣ－Ｆの結合エネルギーより低く、それによって、Ｃ－Ｆ結合と比較して、Ｃ－Ｉ結合は、プラズマ中でより容易に破壊される。したがって、ヨウ素イオンは、ａ－Ｃマスク層に容易にドープされ得る。ヨウ素は重い元素であるため、軽い元素よりもマスク層の中に注入しやすく、深く浸透しやすい。加えて、Ｃ－Ｉ結合が弱く、ヨウ素のイオン化閾値が低いという事実のため、ヨウ素含有エッチング化合物の大気中における寿命は短いか無視できる程度であり、そのためこれはパーフルオロカーボン化合物によって引き起こされる地球温暖化係数（ＧＷＰ）を低減するための優れた候補である。様々な結合の平均結合エネルギーを表１に示す（Ｈｕｈｅｅｙ ｅｔ ａｌ．，Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４ｔｈ ｅｄ．（１９９３）より）。
【0043】
【表1】
【0044】
以下の比較例において言及されるように、ヨウ素イオンは、低いｅＶ（すなわち＜２０ｅＶ）において、開示されたエッチング化合物から解離する。しかしながら、表面及び／又は本体／バルクなどのマスクフィーチャへヨウ素イオンが注入される可能性はある。この注入は、マスクフィーチャの強化、損傷の最小化、エッチング耐性の向上、及びエッチングプロセス中の形状及びプロファイルの維持に役立ち得る。以下の実施例で示されるように、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を使用した後、パターンマスクの組成が変更される。出願人らは、ヨウ素イオンが表面を改質し、有機マスク層（非晶質炭素マスクなど）との架橋を増加させることによってパターンマスク層のバルクに組み込まれると考えている。ヨウ素イオンのドーピング、並びに炭素、ヨウ素、水素及びフッ素の原子間、好ましくは炭素とヨウ素と間の架橋のため、パターンマスク層の密度が増加し、それによりパターンマスク層がより強くなる。以下の実施例では、ヨウ素イオンによる強化効果及びエッチング耐性の改善は、ヨウ素含有エッチング化合物でエッチングした場合にｃＣ４Ｆ８やＣ４Ｆ６などの従来のエッチングガスでエッチングした場合よりもパターンマスク層のエッチング速度が低くなることを示すことによって証明されている。
【0045】
本発明の最も重要な点は、非晶質カーボンに対するヨウ素の効果を理解することである。ヨウ素は、ａ－Ｃ層の表面を改質し、ドープすることによって、エッチング中にａ－Ｃマスクを保存するのに役立つ。また、パターン化されたマスク層を強化することによって、損傷を最小限に抑えるのに有用である。プラズマプロセス中、開示されたヨウ素含有ガス又は前駆体は、以下の形態で生成する可能性がある：１）ヨウ素イオン（Ｉ＋、Ｉ－）；２）ヨウ素ラジカル（Ｉ・）；３）ヨウ素含有高分子イオン（＋ＣｘＨｙＩｚＦｄＯｅ、－ＣｘＨｙＩｚＦｄＯｅ）；及び４）ヨウ素含有高分子ラジカル（・ＣｘＨｙＩｚＦｄＯｅ）。上記ヨウ素含有種は、バイアス電力を制御することにより、炭素含有層上に堆積させることができる。さらに、これらの化学形態は、パターン化プロセス中に層のＥＵＶ吸収を高めることができるポリマー層として堆積する。ヨウ素イオン及びラジカルをカーボンマトリックスにドープすることで、レジストレスリソグラフィーなどのパターン形成プロセス中に層のＥＵＶ吸収を高めることができる。そのように形成されたヨウ素含有ポリマー及び／又はヨウ素ドープカーボン層は、ケイ素含有層などのエッチングされる層に対するエッチング選択性を高めるために利用することができる。
【0046】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式
ＣａＨｂＦｃＩｄＯｅ
（式中、０≦ａ≦１０であり、０≦ｂ≦２１であり、０≦ｃ≦２１であり、１≦ｄ≦４であり、１≦ｅ≦２である）
を有する。
ＣａＨｂＦｃＩｄＯｅ
（式中、０≦ａ≦１０であり、０≦ｂ≦２１であり、０≦ｃ≦２１であり、１≦ｄ≦４であり、１≦ｅ≦２である）
を有する。
【0047】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が１つの酸素を含む場合（すなわちｅ＝１）、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式
ＣａＨｂＦｃＩｄＯ
（式中、０≦ａ≦１０であり、０≦ｂ≦２１であり、０≦ｃ≦２１であり、１≦ｄ≦４である）
を有し、酸素は２つの炭素を連結して２つの炭素間を架橋している。
ＣａＨｂＦｃＩｄＯ
（式中、０≦ａ≦１０であり、０≦ｂ≦２１であり、０≦ｃ≦２１であり、１≦ｄ≦４である）
を有し、酸素は２つの炭素を連結して２つの炭素間を架橋している。
【0048】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が水素を含まない（すなわちｂ＝０）場合、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式
ＣａＦｃＩｄＯｅ
（式中、０≦ａ≦１０であり、０≦ｃ≦２１であり、１≦ｄ≦４であり、１≦ｅ≦２である）
を有する。この場合、ａ＝３のとき、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式Ｃ３ＦｃＩｄＯｅ（式中、１≦ｄ≦４であり、ｃ≦１０－ｄであり、１≦ｅ≦２である）を有する。Ｈを含まない例示的なＣ３の酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物としては、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、Ｃ３Ｆ６Ｉ２Ｏ、Ｃ３Ｆ５Ｉ３Ｏ、Ｃ３Ｆ４Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体が挙げられる。
ＣａＦｃＩｄＯｅ
（式中、０≦ａ≦１０であり、０≦ｃ≦２１であり、１≦ｄ≦４であり、１≦ｅ≦２である）
を有する。この場合、ａ＝３のとき、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式Ｃ３ＦｃＩｄＯｅ（式中、１≦ｄ≦４であり、ｃ≦１０－ｄであり、１≦ｅ≦２である）を有する。Ｈを含まない例示的なＣ３の酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物としては、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、Ｃ３Ｆ６Ｉ２Ｏ、Ｃ３Ｆ５Ｉ３Ｏ、Ｃ３Ｆ４Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体が挙げられる。
【0049】
Ｈを含まない例示的な開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物としては、Ｃ３Ｆ７ＩＯ、Ｃ３Ｆ６Ｉ２Ｏ、Ｃ３Ｆ５Ｉ３Ｏ、Ｃ３Ｆ４Ｉ４Ｏ、Ｃ４Ｆ９ＩＯ、Ｃ４Ｆ８Ｉ２Ｏ、Ｃ４Ｆ７Ｉ３Ｏ、Ｃ４Ｆ６Ｉ４Ｏ、Ｃ５Ｆ１１ＩＯ、Ｃ５Ｆ１０Ｉ２Ｏ、Ｃ５Ｆ９Ｉ３Ｏ、Ｃ５Ｆ８Ｉ４Ｏ、Ｃ６Ｆ１３ＩＯ、Ｃ６Ｆ１２Ｉ２Ｏ、Ｃ６Ｆ１１Ｉ３Ｏ、Ｃ６Ｆ１０Ｉ４Ｏ、Ｃ７Ｆ１５ＩＯ、Ｃ７Ｆ１４Ｉ２Ｏ、Ｃ７Ｆ１３Ｉ３Ｏ、Ｃ７Ｆ１２Ｉ４Ｏ、Ｃ８Ｆ１７ＩＯ、Ｃ８Ｆ１６Ｉ２Ｏ、Ｃ８Ｆ１５Ｉ３Ｏ、Ｃ８Ｆ１４Ｉ４Ｏ、Ｃ９Ｆ１９ＩＯ、Ｃ９Ｆ１８Ｉ２Ｏ、Ｃ９Ｆ１７Ｉ３Ｏ、Ｃ８Ｆ１６Ｉ４Ｏ、Ｃ１０Ｆ２１ＩＯ、Ｃ１０Ｆ２０Ｉ２Ｏ、Ｃ１０Ｆ１９Ｉ３Ｏ、Ｃ１０Ｆ１８Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体が挙げられる。ここでの酸素は２つの炭素を連結して２つの炭素間を架橋している。
【0050】
１つの酸素と１つのヨウ素とを含有しＨを含まない、一般式ＣａＦ２ａ＋１ＩＯ（式中、０≦ａ≦１０である）を有する例示的な開示されたエッチング化合物は、表２に列挙されている。これらの分子は、市販されており、或いは当該技術分野で公知の方法によって合成することができる。それらの構造式、ＣＡＳ番号及び沸点は表２に含まれる。酸素とヨウ素とを含有しＨを含まない、一般式ＣａＦ２ａ＋１ＩＯ（式中、３≦ａ≦１０である）を有する開示されたエッチング化合物には、それらの異性体も含まれ得る。より具体的には、酸素は２つの炭素を連結して２つの炭素間を架橋している。
【0051】
【表2】
【0052】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、酸化ケイ素（ＳｉＯ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、純粋なケイ素（Ｓｉ）、例えば結晶Ｓｉ、ポリシリコン（ｐ－Ｓｉ又は多結晶Ｓｉ）、又は非晶質シリコン、低誘電率ＳｉＣＯＨ、ＳｉＯＣＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯＮ、ＳｉａＯｂＨｃＣｄＮｅ（式中、ａ＞０であり；ｂ、ｃ、ｄ及びｅ≧０である）、又はそれらの組合せの層を含むケイ素含有膜をエッチングするのに適している。ケイ素含有膜は、酸化ケイ素と窒化ケイ素の交互の層（ＯＮＯＮ）又は酸化ケイ素とポリシリコンの交互の層（ＯＰＯＰ）を含むこともできる。ケイ素含有膜は、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ及び／又はＧｅなどのドーパントを含むこともできる。
【0053】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がＨを含む場合、マスク層に対する高い選択性を維持しながらもＳｉＯ及びＳｉＮのエッチング速度を向上させることができるが、これに限定されない。ｂ＝１の場合に１つのＨを有する開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式ＣａＨＦｃＩｄＯｅ（式中、３≦ａ≦１０であり、０≦ｃ≦２０であり、１≦ｄ≦４であり、ｙ＋ｚ≦２ｎ＋１であり、１≦ｅ≦２である）を有する。１つのＨを有する例示的な化合物としては、Ｃ３ＨＦ６ＩＯ、Ｃ３ＨＦ５Ｉ２Ｏ、Ｃ３ＨＦ４Ｉ３Ｏ、Ｃ３ＨＦ３Ｉ４Ｏ、Ｃ４ＨＦ８ＩＯ、Ｃ４ＨＦ７Ｉ２Ｏ、Ｃ４ＨＦ６Ｉ３Ｏ、Ｃ４ＨＦ５Ｉ４Ｏ、Ｃ５ＨＦ１０ＩＯ、Ｃ５ＨＦ９Ｉ２Ｏ、Ｃ５ＨＦ８Ｉ３Ｏ、Ｃ５ＨＦ７Ｉ４Ｏ、Ｃ６ＨＦ１２ＩＯ、Ｃ６ＨＦ１１Ｉ２Ｏ、Ｃ６ＨＦ９Ｉ３Ｏ、Ｃ６ＨＦ８Ｉ４Ｏ、Ｃ７ＨＦ１４ＩＯ、Ｃ７ＨＦ１３Ｉ２Ｏ、Ｃ７ＨＦ１２Ｉ３Ｏ、Ｃ７ＨＦ１１Ｉ４Ｏ、Ｃ８ＨＦ１６ＩＯ、Ｃ８ＨＦ１５Ｉ２Ｏ、Ｃ８ＨＦ１４Ｉ３Ｏ、Ｃ８ＨＦ１０Ｉ４Ｏ、Ｃ９ＨＦ１８ＩＯ、Ｃ９ＨＦ１７Ｉ２Ｏ、Ｃ９ＨＦ１６Ｉ３Ｏ、Ｃ９ＨＦ１５Ｉ４Ｏ、Ｃ１０ＨＦ２０ＩＯ、Ｃ１０ＨＦ１９Ｉ２Ｏ、Ｃ１０ＨＦ１８Ｉ３Ｏ、Ｃ１０ＨＦ１７Ｉ４Ｏ及びそれらの異性体が挙げられる。
【0054】
ｂ＝２の場合に２つの水素を有する、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式ＣａＨ２ＦｃＩｄＯｅ（式中、３≦ａ≦１０であり、０≦ｃ≦１９であり、１≦ｄ≦４であり、ｃ＋ｄ≦２ｎであり、１≦ｅ≦２である）を有する。例示的な化合物としては以下のものが挙げられる。
【0055】
ｂ＝３の場合に３つの水素を有する、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式ＣａＨ３ＦｃＩｄＯｅ（式中、３≦ａ≦１０であり、０≦ｃ≦１９であり、１≦ｄ≦４であり、ｃ＋ｄ≦２ｎ－１であり、１≦ｅ≦２である）を有する。
【0056】
ｂ＝４の場合に４つの水素を有する、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、式ＣａＨ３ＦｃＩｄＯｅ（式中、３≦ａ≦１０であり、０≦ｃ≦１９であり、１≦ｄ≦４であり、ｃ＋ｄ≦２ｎ－２であり、１≦ｅ≦２である）を有する。
【0057】
出願人らは、３つ以上の炭素原子を有する分子が、３つ未満の炭素の分子よりも、エッチングプロセス中に、例えば真っ直ぐなプロファイルであること、湾曲がないこと、先細りがないこと、ねじれがないこと、不完全なエッチングがないこと、エッチングされた構造の上部から底部までの限界寸法の変動がないことなど、より良好なエッチング速度及び側壁保護を提供できると考えている。出願人らは、４つ以上の炭素原子を有する分子が、４つ未満の炭素の分子よりも、湾曲、先細り、ねじれ、及び不完全なエッチング、又はエッチングされた構造の上部から底部までの限界寸法の変動がない、より真っ直ぐなプロファイルを提供することができるとも考えている。出願人らは３個以上の炭素の分子がより厚いパッシベーション層を生成すると考えているため、側壁保護のためにはそれらが好ましい。
【0058】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、マスク層、フォトレジスト、エッチング停止層及びデバイスチャネル材料に対して高い選択性を提供し得、且つＤＲＡＭ及び３Ｄ ＮＡＮＤメモリ及びロジック構造などの１：１～２００：１の範囲のアスペクト比を有するものなどの高アスペクト比構造（ＨＡＲ）におけるプロファイル歪みを提供し得ない。代わりに、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、コンタクトエッチング用途において１：１～２００：１の範囲のアスペクト比を有するものなどのマスク層又はケイ素含有膜に対して高い選択性を提供し得る。
【0059】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、エッチングの広範なプロセス条件に関する無数の選択性を提供し得る。本明細書中、選択性とは、２つの異なる層のエッチング速度比を示す。例えば、ＳｉＯ層対ａ－Ｃ層に関する選択性は、ａ－Ｃ層のエッチング速度で割られたＳｉＯのエッチング速度である。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ケイ素含有膜とマスク材料との間の改善された選択性、低減されたチャネル領域へのダメージ、改善された臨界寸法均一性、及び低減された湾曲、ねじれ、先細り、ノッチ、アンダーカットなどのプロファイル歪みを提供することができ、またエッチングされた構造の上部から底部までの同じ限界寸法及びパターン高アスペクト比構造でのアーキングを維持することができる。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ｐ－Ｓｉ、ＳｉＯ、及び／又はＳｉＮの交互の層を通してエッチングすることができ、垂直エッチングプロファイルが得られる（すなわち、交互の層の間に２：１～１：２の範囲の選択性を示す）。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物のプラズマは、ＳｉＯ層対ＳｉＮ層に関して約１：２～約２：１の選択性を有して交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層をエッチングする。好ましくは、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物のプラズマは、ＳｉＯ層対ＳｉＮ層に関して約１：１の選択性を有して交互のＳｉＯとＳｉＮ（ＯＮＯＮ）の層をエッチングする。
【0060】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、９５％ｖ／ｖより高い純度で、好ましくは、９９．９９％ｖ／ｖより高い純度で、より好ましくは、９９．９９９％ｖ／ｖより高い純度で提供される。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、５体積％未満の微量ガス不純物を含有し、微量ガス不純物中には、体積で１５０ｐｐｍ未満のＮ２及び／又はＨ２Ｏ及び／又はＣＯ２などの不純物ガスが含まれる。好ましくは、プラズマエッチングガス中の含水量は、重量で２０ｐｐｍ未満である。精製された生成物は、蒸留、及び／又は４Åモレキュラーシーブなどの適切な吸着剤を通してガス又は液体を通過させることによって製造され得る。
【0061】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、１０％ｖ／ｖ未満、好ましくは、１％ｖ／ｖ未満、より好ましくは、０．１％ｖ／ｖ未満、さらにより好ましくは、０．０１％ｖ／ｖ未満のいずれかのその異性体を含有し、これは、異性体を除去するためのガス又は液体の蒸留によって精製され得、且つより良好なプロセス繰返し性を提供し得る。
【0062】
或いは、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、特に、異性体混合物が改善されたプロセスパラメータを提供する場合、又は標的異性体の単離が困難であるか費用がかかりすぎる場合、０．０１％ｖ／ｖ～９９．９９％ｖ／ｖのその異性体を含んでいてもよい。例えば、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、約５０％ｖ／ｖ～約７５％ｖ／ｖの２－ヨード－１－（トリフルオロメトキシ）テトラフルオロエタンと、約２５％ｖ／ｖ～約５０％ｖ／ｖの１，１，１，２－テトラフルオロ－２－ヨード－２－（トリフルオロメトキシ）エタンと、約２５％ｖ／ｖ～約５０％ｖ／ｖの１，２，２，２－テトラフルオロ－１－トリフルオロメトキシ－１－ヨードエタンとを含み得る。異性体の混合物は、反応チャンバーへの２つ以上のガスラインの必要性を減らすこともできる。
【0063】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物のいくつかは、室温及び気圧においてガス状である。非ガス状（すなわち、液体又は固体）化合物に関して、それらのガス形態は、直接蒸発などの従来的な蒸発ステップによって化合物を蒸発させることによって、又は不活性ガス（Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅなど）によるバブリングによって生成され得る。非ガス状化合物は、それを反応器中に導入する前にそれを蒸発させる蒸発器に液体形態で提供され得る。
【0064】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ケイ素含有膜中のチャネルホール、ゲートトレンチ、階段状コンタクト、スリット、コンデンサーホール、コンタクトホール、自己整合コンタクト、自己整合ビア、スーパービアなどの半導体構造のプラズマエッチングに適切である。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が、高アスペクト比構造の良好なプロファイルとともにマスク上にダメージを誘発しないか、又はわずかのみ誘発するため、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、現在入手可能なマスク材料と適合性があるのみならず、次世代のマスク材料とも適合性がある。換言すれば、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、最小限の歪曲、パターン崩壊又は粗さを有するか、又は有さない垂直エッチングパターンを作成し得る。これらの特性を達成するために、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、エッチングプロセスの間に酸素及びフッ素ラジカルの直接的な影響を減少させることの補助とするため、エッチングの間にエッチング抵抗ポリマー層を堆積してもよい。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、エッチングの間のｐ－Ｓｉ又は結晶質Ｓｉチャネル及びケイ素含有構造に対するダメージを減少させ得る。
【0065】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ほとんどの用途でエッチングされる構造の底部に位置する金属層である埋め込み型ランディング層又は材料からケイ素含有層を選択的にエッチングする。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ランディング層又は金属ランディング層をエッチングしない。埋め込み型ランディング層は、エッチング停止層又は拡散バリア層であってもよい。金属ランディング層の材料は、３Ｄ ＮＡＮＤ構造のタングステン金属ワールドライン、及び／又はＷ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｖ、Ａｕ、Ａｇ若しくはそれらの組合せなどの別の金属、及び／又は金属若しくは金属酸化物若しくは窒化物層などのエッチング停止層（ＡｌＯ、ＷＯ、ＨｆＯ、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＩｎＯ、ＣｒＯ、ＲｕＯ、ＣｏＯ、ＭｏＯ、ＺｒＯ、ＳｎＯ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＨｆＮ、ＡｌＮ、ＷＮ、ＭｏＮ、ＮｉＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＲｕＮ、ＣｏＮ、ＺｒＮ、ＳｎＮ又はそれらの組合せなど）であってよい。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、コンタクトホール、階段状及びスリット状の底部の材料（３Ｄ ＮＡＮＤ構造のタングステン金属ワールドライン及び／又はＷ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｖ、Ａｕ、Ａｇ若しくはそれらの組合せなどの別の金属など）、及び／又は金属若しくは金属酸化物若しくは窒化物層などのエッチング停止層（ＡｌＯ、ＷＯ、ＨｆＯ、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＩｎＯ、ＣｒＯ、ＲｕＯ、ＣｏＯ、ＭｏＯ、ＺｒＯ、ＳｎＯ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＨｆＮ、ＡｌＮ、ＷＮ、ＭｏＮ、ＮｉＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＲｕＮ、ＣｏＮ、ＺｒＮ、ＳｎＮ、又はそれらの組合せなど）にほとんど又は全くダメージを誘発しない。当業者は、Ｔｉ／ＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮ／Ｔｉ、ＴｉＺｒＮ、Ｔａ／ＴａＮ、ＴａＮ／Ｃｕ／ＴａＮ、ＴａＮ／Ｒｕ／ＴａＮなどであるバリア層が前述した金属及び金属酸化物及び窒化物の組合せから構成することもできることを認識するであろう。バリアには、シリサイド（ＴｉＳｉＮ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉ２、ＭｎＳｉＯなど）、リン化物（ＣｕＷＰ、ＮｉＭｏＰ、ＮｉＰなど）、炭化物（ＴａＣ、ＴａＣＮ、ＷＣＮなど）、ホウ化物（ＮｉＭｏＢ、ＮｉＢなど）又はそれらの組合せも含まれ得る。好ましくは、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、反応器／チャンバー中への送達のため、エッチングプロセスの間、適切に揮発性及び安定性である。
【0066】
材料適合性試験は、いずれかの開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がチャンバー材料と反応して、そして短期又は長期使用によってチャンバーの性能を低下させるかどうかを決定するために重要である。チャンバー、バルブなどの一部に関連する重要な材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＰＦＡ、ＰＰ、ｋａｌｒｅｚ、ｖｉｔｏｎ並びに他の金属及びポリマーが含まれる。時には、これらの材料は、それらの低下を強化し得る、高温、例えば、２０℃より高い温度、及び高圧、例えば、１ａｔｍより高い圧力に暴露される。測定方法には、目視検査、重量測定、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）におけるナノメートルスケールでの変化の測定、引張強度、硬度などが含まれ得る。
【0067】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、基板上にケイ素含有膜をプラズマエッチングするために使用され得る。開示されたプラズマエッチング法は、ＮＡＮＤ又は３Ｄ ＮＡＮＤゲートなどの半導体デバイス、或いはフィン型電界効果トランジスタ（ｆｉｎ－ｓｈａｐｅｄ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（ＦｉｎＦＥＴ）、ゲートオールアラウンド（ＧＡＡ）ＦＥＴ、ナノワイヤＦＥＴ、ナノシートＦＥＴ、フォークシートＦＥＴ、相補型ＦＥＴ（ＣＦＥＴ）、バルク相補型金属酸化物半導体（バルクＣＭＯＳ）、ＭＯＳＦＥＴ、完全空乏シリコンオンインシュレータ（ＦＤ－ＳＯＩ）構造などのフラッシュ又はＤＲＡＭメモリ又はトランジスタの製造において有用であり得る。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、異なるフロントエンド（ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｅ）（ＦＥＯＬ）及びバックエンド（ｂａｃｋ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｌｉｎｅ）（ＢＥＯＬ）エッチング用途などの他の領域の用途において有用であり得る。さらに、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、基板上のロジックにメモリを相互連結させるため、３Ｄ Ｓｉ貫通電極（ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｌｉｃｏｎ ｖｉａ）（ＴＳＶ）エッチング用途においてＳｉをエッチングするために、及びＭＥＭＳ用途において使用され得る。
【0068】
プラズマエッチング法は、その中に配置された基板を有する反応チャンバーを提供することを含む。反応チャンバーは、限定されないが、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、単一又は複数周波数ＲＦ源による容量結合プラズマ（ＣＣＰ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、又はマイクロ波プラズマ反応器、或いは選択的にケイ素含有膜の一部を除去することが可能であるか、又は活性種を生成することが可能である他の種類のエッチングシステムなどのその中でエッチング法が実行されるデバイス中のいずれかのエンクロージャ又はチャンバーであり得る。当業者は、異なるプラズマ反応チャンバー設計によって異なる電子温度制御が提供されることを認識するであろう。適切な商業的に入手可能なプラズマ反応チャンバーとしては、限定されないが、ｅＭＡＸ（商標）の商標で販売されるＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ磁気強化反応性イオンエッチャー、又は２３００（登録商標）Ｆｌｅｘ（商標）の商標名で販売されるＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｕａｌ ＣＣＰ反応性イオンエッチャー誘電体エッチング製品系統が含まれる。それらの中のＲＦ電力は、プラズマ特性を制御し、それによって、エッチング性能（選択性及びダメージ）をさらに改善するために断続的であってもよい。
【0069】
代わりに、プラズマ処理された反応物は、反応チャンバーの外部で生成され得る。ＭＫＳ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＡＳＴＲＯＮｉ（登録商標）反応性ガス発生機は、反応チャンバー中への通過の前に反応物を処理するために使用され得る。２．４５ＧＨｚ、７ｋＷプラズマ電力及び約０．５Ｔｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒの範囲の圧力で作動させると、反応物Ｏ２は２つのＯ・ラジカルに分解し得る。好ましくは、リモートプラズマは、約１ｋＷ～約１０ｋＷ、より好ましくは、約２．５ｋＷ～約７．５ｋＷの範囲の電力で生成され得る。
【0070】
反応チャンバーは、１つ又は１つより多くの基板を含有し得る。例えば、反応チャンバーは、２５．４ｍｍ～４５０ｍｍの直径を有する１～２００のケイ素ウエハを含有し得る。基板は、半導体、光起電、フラットパネル又はＬＣＤ－ＴＦＴデバイス製造において使用されるいずれかの適切な基板であってよい。適切な基板の例としては、ケイ素、シリカ、ガラス、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＧｅＳｎ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＰ又はＧａＡｓウエハなどのウエハが含まれる。ウエハは、ケイ素含有膜又は層を含む、以前の製造ステップからのその上の複数の膜又は層を有するであろう。層はパターン化されていても、又はされていなくてもよい。適切な層の例としては、限定されないが、シリコン（非晶質シリコン、ｐ－Ｓｉ、結晶シリコン、これらのいずれもＢ、Ｃ、Ｐ、Ａｓ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ及び／又はＧｅによってさらにｐ－ドープ又はｎ－ドープされていてもよい）、シリカ、窒化ケイ素、酸化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、ＳｉａＯｂＨｃＣｄＮｅ（式中、ａ＞０であり；ｂ、ｃ、ｄ、ｅ≧０である）、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＧｅＳｎ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＰ；ドーパントを含む又は含まない非晶質炭素、反射防止コーティング、フォトレジスト材料、金属酸化物、例えばＡｌＯ、ＴｉＯ、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＳｎＯ、ＴａＯ、又は金属窒化物層、例えばＡｌＮ、ＺｒＮ、ＳｎＮ、ＨｆＮ、窒化チタン、窒化タンタルなど、又はそれらの組合せなどのマスク層材料；窒化シリコン、ポリシリコン、結晶シリコン、炭化ケイ素、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＮ又はそれらの組合せ、デバイスチャネル材料、例えば結晶シリコン、エピタキシャルシリコン、ドープされたシリコン、ＳｉａＯｂＨｃＣｄＮｅ（式中、ａ＞０であり；ｂ、ｃ、ｄ、ｅ≧０である）又はそれらの組合せなどのエッチング停止層材料；が挙げられる。一例では、マスク層は、炭素含有層、及び／又はケイ素含有層、及び／又は金属含有層の組合せなどの２つ以上の層で構成されていてもよい。一例では、マスクはＳｉＮ及びＴｉＮであってよく、ランディング層はＣｕ、Ｗ、又はＲｕである。酸化ケイ素層は、有機ベースか、又は酸化ケイ素ベースの低誘電率誘電体材料（例えば、多孔性ＳｉＣＯＨ膜）などの誘電体材料を形成し得る。模範的な低誘電率誘電体材料は、商標名Ｂｌａｃｋ Ｄｉａｍｏｎｄ ＩＩ又はＩＩＩでＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓによって販売される。さらに、タングステン又は貴金属（例えば、白金、パラジウム、ロジウム又は金）を含む層が使用されてもよい。さらに、ケイ素含有膜の例は、ＳｉａＯｂＨｃＣｄＮｅ（式中、ａ＞０；ｂ、ｃ、ｄ、ｅ≧０）であり得る。明細書及び請求の範囲全体で、ウエハ及びそのいずれかの関連層は基板と記載される。
【0071】
以下は、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物がエッチングするために適用され得る基板の模範的な実施形態である。
【0072】
一実施形態において、図１ａに示されるように、基板１００は、複数の層のスタックを含み得る。図１ａは、３Ｄ ＮＡＮＤゲートを作成するための３Ｄ ＮＡＮＤスタック中の模範的な層の断面図である。図１ａにおいて、７つの交互ＳｉＯ／ＳｉＮ（すなわち、１０４ａ／１０４ｂ）層１０４のスタックがケイ素ウエハ１０２上に位置する（すなわち、ＯＮＯＮ又はｔｅｒａｂｉｔ ｃｅｌｌ ａｒｒａｙ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＣＡＴ）技術）。いくつかの用途では、ウエハ１０２は、３Ｄ ＮＡＮＤ構造のタングステン金属ワールドライン及び／又はＷ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｒｈ、Ｖ、Ａｕ、Ａｇ若しくはそれらの組合せなどの別の金属などの埋め込み型ランディング層若しくは材料、並びに／又は金属若しくは金属酸化物若しくは窒化物層などのエッチング停止層若しくは拡散バリア層（ＡｌＯ、ＷＯ、ＨｆＯ、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＩｎＯ、ＷＯ、ＣｒＯ、ＲｕＯ、ＣｏＯ、ＭｏＯ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＨｆＮ、ＡｌＮ、ＷＮ、ＭｏＮ、ＮｉＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、ＲｕＮ、ＣｏＮ又はそれらの組合せなど）であってよい。当業者は、Ｔｉ／ＴｉＮ、Ｔｉ／ＴｉＮ／Ｔｉ、ＴｉＺｒＮ、Ｔａ／ＴａＮ、ＴａＮ／Ｃｕ／ＴａＮ、ＴａＮ／Ｒｕ／ＴａＮなどであるバリア層が前述した金属及び金属酸化物及び窒化物の組合せから構成することもできることを認識するであろう。バリアには、シリサイド（ＴｉＳｉＮ、ＴａＳｉＮ、ＴｉＳｉ２、ＭｎＳｉＯなど）、リン化物（ＣｕＷＰ、ＮｉＭｏＰ、ＮｉＰなど）、炭化物（ＴａＣ、ＴａＣＮ、ＷＣＮなど）、ホウ化物（ＮｉＭｏＢ、ＮｉＢなど）又はそれらの組合せも含まれ得る。当業者は、何らかの技術によってＳｉＮ層１０４ｂがｐ－Ｓｉ層によって置き換えられること（例えばＳｉＯ／ｐ－Ｓｉ又はｐｉｐｅ－ｓｈａｐｅｄ ｂｉｔ ｃｏｓｔ ｓｃａｌａｂｌｅ（ｐ－ＢＩＣＳ）技術）を認識するであろう。ハードマスク層１０６は、７つのＳｉＯ／ＳｉＮ層１０４の上部に位置する。ハードマスク層１０６は、ドーパントあり又はなしの非晶質炭素（ａ－Ｃ）ハードマスク層であってよい。ハードマスク層１０６は、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥＡＬＤ又はスピンオン堆積（ＳＯＤ）非晶質炭素又はドープされた非晶質炭素、ケイ素含有スピンオンマスク、又は炭素含有スピンオンマスクの層であってよい。ハードマスク層１０６は、ＳｉＯ／ＳｉＮ層エッチング中のエッチング耐性を高めるために、Ｃ及びＨのみならず、ホウ素、窒素、硫黄、塩素、フッ素、又は金属（Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ）などの他の元素も含んでいてもよい。この場合、ハードマスク層１０６は、例えば、ホウ素がドープされたａ－Ｃ層、タングステンがドープされたａ－Ｃ層などのドープされたａ－Ｃ層である。反射防止コーティング層１０８は、ハードマスク層１０６の上部に位置する。パターン化されたフォトレジスト層１１０は、パターン１１２を有する反射防止コーティング層１０８の上部に位置する。本明細書中、フォトレジスト層１１０中のパターン１１２をハードマスク層１０６に移して、（示されない）パターニングされたハードマスク層を形成するために、反射防止コーティング層１０８とハードマスク層１０６との間に（示されない）ＳｉＯＮ層が存在してもよい。当業者は、図１ａ中の基板１００中の層のスタックが、模範的な目的のためのみ提供され、且つ開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が他の種類の層のスタックをエッチングするために使用されてもよいことを認識するであろう。さらに、当業者は、基板１００のスタック中の交互ＳｉＯ／ＳｉＮ又はＳｉＯ／ｐ－Ｓｉ層１０４の数が変動し得ること（すなわち、記載された７つより多いか、又は７つより少ないＳｉＯ／ＳｉＮ（１０４ａ／１０４ｂ）層を含み得ること）を認識するであろう。
【0073】
図１ｂは、エッチングにより形成された構造又はビア１１２ａの側壁上に堆積したポリマーを示す、図１ａの３Ｄ ＮＡＮＤスタック中の模範的な層の断面図である。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ケイ素含有膜１０４の異方性エッチング、及び図１ｂに示されるようにエッチングされる構造又はビア１１２ａの側壁上での酸素とヨウ素とを含有するポリマーパッシベーション層２１４の堆積のために適切であるプラズマプロセスの間にフラグメントを生じ得る。図１ｂ及び図１ａの間の差異は、図１ｂにおいては、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を使用するプラズマエッチングによって基板１００中に構造又はビア１１２ａが形成され、それによって、構造又はビア１１２ａの側壁上にポリマーパッシベーション層２１４も堆積されるということである。また、ポリマーパッシベーション層２１４は、構造又はビア２１２の底部において、より平滑な側壁、より少ない歪曲及びより少ない変形を提供する。しかしながら、ポリマーパッシベーション層２１４は、当該技術において既知の乾式又は湿式エッチング化学薬品によって容易に除去又はクリーニングされ得る。
【0074】
図１ｃは、３Ｄ ＮＡＮＤスタック中の交互ＳｉＯ／ＳｉＮ層エッチングの間に発生した粒子３１６を示す、図１ａの３Ｄ ＮＡＮＤスタック中の模範的な層の断面図である。図１ｃに示すように、交互ＳｉＯ／ＳｉＮ（すなわち、１０４ａ／１０４ｂ）層１０４の側壁上に生じた粒子３１６は、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を使用することによって最小化され得る。図１ｃ及び図１ｂの間の差異は、図１ｃにおいては、交互ＳｉＯ／ＳｉＮ曝露側面が、プラズマエッチングの間に発生した粒子３１６を有するということである。出願人らは、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が図１ｃに示される粒子３１６を発生させるとは考えない。
【0075】
図１ｄは、異方性エッチングプロセス後に３Ｄ ＮＡＮＤスタック中の側壁上で暴露されたＳｉＮ層１０４ｂの選択的等方性エッチングを示す、図１ａの３Ｄ ＮＡＮＤスタック中の模範的な層の断面図である。スタック１００中のＳｉＮ曝露側面は、ＳｉＯ層１０４ａ中のＳｉ－Ｏ結合よりもＳｉＮ層１０４ｂ中のＳｉ－Ｎ結合を選択的に破壊し、ビア１１２ａ中のＳｉＯ／ＳｉＮ層１０４中のスタック上に選択的側壁ＳｉＮエッチング４１８を形成するように、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を使用することによって、図１ｄに示されるように選択的にエッチングされ得る。図１ｄ及び図１ｂの間の差異は、図１ｄにおいて、交互ＳｉＯ／ＳｉＮ側壁上に暴露されたＳｉＮ層が、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物によって選択的にエッチングされて、選択的側壁ＳｉＮエッチング４１８が形成されるということである。典型的に、選択的側壁ＳｉＮエッチング４１８は、リン酸との混合物を使用する湿式エッチングによって実行される。湿式エッチングは基板を異なる湿式エッチング装置に移動させることを必要とするため、湿式エッチングプロセスを乾式プラズマエッチングプロセスで置き換えることによって、半導体デバイス製作プロセスの経済的側面を非常に改善することが知られている。開示された方法に関して、図１ｄの選択的側壁ＳｉＮエッチングを含む全てのエッチングは、一体型エッチング装置において実行され得、このことは、半導体製作のコストを減少し得る。
【0076】
別の実施形態において、図２に示されるように、基板２００は、複数の層のスタックを含み得、それは、ＤＲＡＭメモリを作成するためのＤＲＡＭスタック中の模範的な層の断面図である。示されるように、４層のスタックがケイ素ウエハ２０２上に位置する。ハードマスク層２０６は、大ＳｉＯ層２０４の上部に位置する。反射防止コーティング層２０８は、ハードマスク層２０６の上部に位置する。パターンフォトレジスト層２１０は、反射防止コーティング２０８の上部に位置する。フォトレジスト層２１０中のパターン２１２をハードマスク層２０６に移すために、反射防止コーティング層２０８とハードマスク層２０６との間に（示されない）ＳｉＯＮ層が存在してもよい。当業者は、図２中の層のスタックが、模範的な目的のためのみ提供され、且つ開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が他の層のスタック、例えば、ハードマスク層２０６がＴｉＮ層によって置き換えられたスタックをエッチングするために使用されてもよいことを認識するであろう。さらに、当業者は、スタック中の層の数が変動し得ること（すなわち、記載された層より多いか、又は少ない層を含み得ること）を認識するであろう。
【0077】
図３ａは、トランジスタ構造を製造するための典型的なトランジスタデバイス領域を囲むＳｉＯ絶縁層上のフォトレジストパターンを示す例示的な層の側断面図である。図示されているように、基板３００は、シリコンウエハ３０２上に支持されたトランジスタゲート電極領域を囲む４層のスタックを含むことができる。図示のトランジスタ領域は、ソース及びドレインとして機能する２つのドープされたシリコン領域３０６を含む。トランジスタゲート誘電体３１４はゲート電極３１６の下に存在する。トランジスタ全体、すなわちトランジスタゲート誘電体３１４及びゲート電極３１６は、薄いＳｉＮ層３０８で囲まれており、これは、その後コンタクトエッチング中にエッチング停止層として機能することができる。各トランジスタデバイス領域３０６／３１６は、電気的干渉を最小限に抑えるために、シリコンウエハ３０２内のＳｉＯ分離領域３０４によって分離されている。当業者であれば、層３０２がシリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）ウエハ（図示せず）の酸化ケイ素層の上に配置されてもよいことを認識するであろう。絶縁層としての別のＳｉＯ層３１０がトランジスタ上に堆積され、トランジスタデバイス領域３０６へのあらゆる金属接触を絶縁するために使用される。パターン化されたフォトレジストマスク３１２は、ＳｉＯ層３１０をパターン化するために使用される。エッチングは、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を使用して、プラズマ環境で行われる。パターン化されたフォトレジストマスク３１２は、ＳｉＯ層３１０をエッチングするテンプレートとして機能し、図３ｂに示されているように、エッチングはＳｉＮ層３０８上で停止される。
【0078】
図３ｂは、ＳｉＯ層３１０のエッチング後の図３ａの模範的な層の断面図である。図３ｂ及び図３ａの間の差異は、図３ｂにおいて、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物によるエッチングによって、ＳｉＯ層３１０中に構造又はビア３１８が形成されるということである。ＳｉＯ層３１０は、マスク層としてのフォトレジスト層３１２を用いてエッチングされ得る。マスク層は、ＴｉＮ、ａ－Ｃなどのいずれかの適切なフォトレジストマスク材料であり得る。エッチングは、下のＳｉＮ層３０８で停止され得る。
【0079】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、エッチング化合物の異なるプラズマ条件及び異なる混合物を用いてＳｉＮ層３０８をエッチングするために使用されてもよい。当業者は、図３ａ及び図３ｂの層のスタック及び幾何構造が、模範的な目的のためのみ提供され、且つ開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が他の種類の層のスタックをエッチングするために使用されてもよいことを認識するであろう。さらに、当業者は、スタック中の層の数が変動し得ること（すなわち、記載された４層より多いか、又は少ない層を含み得ること）を認識するであろう。
【0080】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気は、基板及びケイ素含有膜を含有する反応チャンバー中に導入される。蒸気は、約０．１ｓｃｃｍ～約１ｓｌｍの範囲のフロー速度においてチャンバーに導入され得る。ここでのｓｃｃｍは標準立方センチメートル毎分であり、ｓｌｍは標準リットル毎分である。例えば、２００ｍｍのウエハ径に関して、蒸気は約５ｓｃｃｍ～約５０ｓｃｃｍの範囲のフロー速度においてチャンバーに導入され得る。代わりに、４５０ｍｍのウエハ径に関して、蒸気は約２５ｓｃｃｍ～約２５０ｓｃｃｍの範囲のフロー速度においてチャンバーに導入され得る。当業者は、フロー速度がツールによって変動し得ることを認識するであろう。
【0081】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、そのままの形態で、又はＮ２、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｘｅなどの不活性ガス又は溶媒とのブレンドのいずれかで供給され得る。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ブレンド中、様々な濃度で存在し得る。液体酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物に関して、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気形態は、そのままの、又はブレンドされた酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物溶液を、直接蒸留などの従来の蒸発ステップによって蒸発させることによって、又はバブリングによって生成され得る。そのままの、又はブレンドされた酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、それを反応器中に導入する前にそれを蒸発させる蒸発器へと液体状態で供給され得る。
【0082】
代わりに、そのままの、又はブレンドされた酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を含有する容器中にキャリアガスを通過させることによって、又は開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物中にキャリアガスをバブリングすることによって蒸発され得る。キャリアガスとしては、限定されないが、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ２及びそれらの混合物が含まれる。キャリアガスによるバブリングによって、そのままの、又はブレンドされたヨウ素含有エッチング化合物溶液中に存在するいずれかの溶解酸素が除去され得る。次いで、キャリアガス及び開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は蒸気として反応器中に導入される。
【0083】
必要であれば、酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が液体相となり、且つエッチングツールへの送達のために十分な蒸気圧を有することを可能にする温度まで、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を含有する容器を加熱してもよい。容器は、例えば、約０℃～約１５０℃、好ましくは、約２５℃～約１００℃、より好ましくは、約２５℃～約５０℃の範囲の温度に維持されてもよい。より好ましくは、容器は、エッチングツールへのラインの加熱を避けるために室温（約２５℃）に維持される。当業者は、容器の温度が、蒸発させる酸素とヨウ素とを含有する化合物の量を制御するために周知の様式で調整され得ることを認識する。
【0084】
さらに、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、９５体積％～９９．９９９体積％の範囲の純度で送達され、且つＣＯ、ＣＯ２、Ｎ２、Ｈ２Ｏ、ＨＦ、Ｈ２Ｓ、ＳＯ２、ハロゲン化物及び他の炭化水素又はヒドロハロカーボンの除去のための周知の標準的精製技術によって精製され得る。
【0085】
不活性ガスもプラズマを受けるために反応チャンバー中に導入される。不活性ガスは、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ、Ｎｅ、Ｎ２、又はそれらの組合せであり得る。エッチングガス及び不活性ガスは、不活性ガスが、得られた混合物の約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９％ｖ／ｖを構成するように、チャンバーへの導入の前に混合されてもよい。代わりに、不活性ガスは連続的にチャンバーに導入され得るが、エッチングガスは断続的にチャンバーに導入される。
【0086】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気及び不活性ガスをプラズマによって活性化し、活性化エッチングガスを生成する。プラズマによって酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物はラジカル型（すなわち、活性化エッチングガス）へと分解する。プラズマは、ＲＦ又はＤＣ電力を適用することによって発生させてもよい。プラズマは、約２５Ｗ～約１００，０００Ｗの範囲のＲＦ電力によって発生させてもよい。プラズマは、遠位で、又は反応器自体の中で発生させてもよい。プラズマは、両電極において適用されたＲＦによって、デュアルＣＣＰ又はＩＣＰモードで発生させてもよい。プラズマのＲＦ周波数は、１００ＫＨｚ～１ＧＨｚの範囲であり得る。異なる周波数における異なるＲＦ源を組み合わせて、そして同一電極において適用されてもよい。分子断片化及び基板における反応を制御するため、さらにプラズマＲＦパルスを使用してもよい。当業者は、そのようなプラズマ処理のために適切な方法及び装置を認識するであろう。
【0087】
四重極質量分析装置（ＱＭＳ）、光学発光分光器、ＦＴＩＲ又は他のラジカル／イオン測定ツールによって、生成した種の種類及び数を決定するために、チャンバー排出物からの活性化エッチングガスを測定してもよい。必要であれば、エッチングガス及び／又は不活性ガスのフロー速度は、発生したラジカル種の数を増加又は減少させるように調整されてもよい。
【0088】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気は、反応チャンバー中への導入の前、又は反応チャンバー中のいずれかで、他のガスと混合されてもよい。好ましくは、ガスは、混入ガスの均一な濃度を提供するために、チャンバーへの導入の前に混合されてよい。
【0089】
別の選択肢において、酸素とヨウ素とを含有する化合物の蒸気は、２種以上のガスが反応するか又は独立して送達するのがより容易である場合など、他のガスから独立してチャンバー中に導入されてよい。
【0090】
別の代替形態では、エッチングガス、すなわち酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気、及び不活性ガスは、エッチングプロセス中に使用されるただ２つのガスである。
【0091】
模範的な他のガスとしては、限定されないが、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＮＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＣＯＳ、ＳＯ２及びそれらの組合せなどの酸化剤が含まれる。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチングガス及び酸化剤は、反応チャンバー中に導入される前に一緒に混合されてもよい。
【0092】
代わりに、酸化剤は連続的にチャンバーに導入され得、且つエッチングガスは断続的にチャンバーに導入される。酸化剤は、チャンバー中に導入される混合物の約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９９％ｖ／ｖを構成してもよい（９９．９９％ｖ／ｖは、連続導入の選択肢に関して、ほぼ純粋な酸化剤の導入を表す）。
【0093】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が使用され得る他の例示的なガスとしては、ｃＣ４Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ｃＣ５Ｆ８、Ｃ５Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、ＣＦ４、ＣＨ３Ｆ、ＣＦ３Ｈ、ＣＨ２Ｆ２、Ｃ３ＨＦ７、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｈ２Ｆ６、Ｃ３Ｈ２Ｆ４、Ｃ３Ｈ３Ｆ５、Ｃ４ＨＦ７、Ｃ５ＨＦ９、Ｃ３Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、ＣＦ３Ｉ、Ｃ２Ｆ３Ｉ、Ｃ２Ｆ５Ｉ、Ｃ３Ｆ７Ｉ、１－ヨードヘプタフルオロプロパン（１－Ｃ３Ｆ７Ｉ）、２－ヨードヘプタフルオロプロパン（２－Ｃ３Ｆ７Ｉ）、Ｃ４Ｆ９Ｉ、Ｃ３ＨＦ７、ＣＯＳ、ＦＮＯ、Ｆ－Ｃ≡Ｎ、ＣＳ２、ＳＯ２、ＳＦ６、トランス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ｔｒａｎｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、シス－１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ｃｉｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、ヘキサフルオロイソブテン（Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、トランス－１，１，２，２，３，４－ヘキサフルオロシクロブタン（ｔｒａｎｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）、１，１，２，２，３－ペンタフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｈ３Ｆ５）、１，１，２，２－テトラフルオロシクロブタン（Ｃ４Ｈ４Ｆ４）、及びシス－１，１，２，２，３，４－ヘキサフルオロシクロブタン（ｃｉｓ－Ｃ４Ｈ２Ｆ６）又はそれらの組合せが挙げられる。例えば、約１％ｖ／ｖ～約２５％ｖ／ｖの開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物が使用され得、残りはＣ４Ｆ６又はｃＣ４Ｆ８である。以下の実施例に示されるように、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物と従来のエッチングガスとの組合せによって、基板と、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物と関連してエッチングされる層との間のより高い選択性を維持しながら、増加したエッチング速度をもたらし得る。
【0094】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物の蒸気及びエッチングガスは、反応チャンバーへの導入の前に混合されてもよい。追加のエッチングガスは、チャンバー中に導入される混合物の約０．０１％ｖ／ｖ～約９９．９９％ｖ／ｖを構成してもよい。
【0095】
１つの非限定的なプラズマエッチングプロセスでは、Ｃ４Ｆ９ＩＯなどの開示された酸素とヨウ素とを含有する化合物の蒸気は、制御ガスフローデバイスを使用して、２００ｍｍデュアルＣＣＰプラズマエッチングツールへと導入される。制御ガスフローデバイスは、所望の分子の蒸気を送達するための不活性ガスフローによるマスフロー制御器又はバブラーデザインであり得る。高沸点分子の場合、Ｂｒｏｏｋｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ（Ｎｏ．ＧＦ１２０ＸＳＤ）、ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓなどからの特別な低圧損失マスフロー制御器が使用され得る。反応チャンバーの圧力は、約３０ｍＴｏｒｒに設定される。蒸気圧が十分である場合、ガス供給源の加熱は必要とされなくてもよい。２つのＣＣＰ電極間の距離は１．３５ｃｍに保持され、且つ上部電極ＲＦ電力は７５０Ｗに固定される。底部電極ＲＦ電力は、分子の性能を分析するために変更される。図１ａに示されるものと同様に、反応チャンバーは、その上にケイ素含有膜を有する基板を含有する。反射防止コーティング層１０８は、フッ化炭化水素（例えば、ＣＦ４及びＣＨ２Ｆ２）並びに酸素含有ガス（例えば、Ｏ２）によってパターン化／エッチングされる。非晶質炭素マスク層１０６は、酸素含有ガスによってパターン化／エッチングされる。ＳｉＯ及びＳｉＮ層１０４は、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物（例えば、Ｃ４Ｆ９ＩＯ）及びアルゴンのプラズマによってパターン化される。アルゴンは、独立して、２５０ｓｃｃｍフロー速度においてチャンバー中に導入される。Ｃ４Ｆ９ＩＯは、独立して、１５ｓｃｃｍにおいてチャンバー中に導入される。Ｏ２は、独立して、チャンバー中に導入され、且つ最適エッチング条件を決定するために０ｓｃｃｍ～２０ｓｃｃｍで様々である。１０：１、好ましくは５０：１以上のアスペクト比を有するアパーチャーが作製され、それは３Ｄ ＮＡＮＤ及びＤＲＡＭ中のチャネルホール又はコンタクトホール又は階段状エッチング、スリットエッチングとして使用され得る。類似の例は、図２及び図３ａに示されるような他のスタック層に関して使用されてもよい。
【0096】
別の非限定的な模範的なプラズマエッチングプロセスにおいて、Ｃ４Ｆ９ＩＯは、制御ガスフローデバイスを使用して、２００ｍｍデュアルＣＣＰプラズマエッチングツールへと導入される。制御ガスフローデバイスは、マスフロー制御器であり得る。高沸点分子の場合、Ｂｒｏｏｋｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ（Ｎｏ．ＧＦ１２０ＸＳＤ）、ＭＫＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓなどからの特別な低圧損失マスフロー制御器が使用され得る。反応チャンバーの圧力は、約３０ｍＴｏｒｒに設定される。蒸気圧力が十分である場合、ガス供給源の加熱は必要とされなくてもよい。２つのＣＣＰ電極間の距離は１．３５ｃｍに保持され、且つ上部電極ＲＦ電力は７５０Ｗに固定される。底部電極ＲＦ電力は、Ｃ４Ｆ９ＩＯの性能を分析するために変更される。反応チャンバーは、図２に示される層と同様に、その上にＳｉＯ厚層１０４ａを有する基板１００を含有する。このプロセスの前に、反射防止コーティング層１０８は、フッ化炭化水素（例えば、ＣＦ４）及び酸素含有ガス（例えば、Ｏ２）によって除去され、そしてａ－Ｃマスク層１０６は酸素含有ガスによって除去される。アルゴンは、独立して、２５０ｓｃｃｍフロー速度においてチャンバー中に導入される。Ｃ４Ｆ９ＩＯは、独立して、１５ｓｃｃｍにおいてチャンバー中に導入される。Ｏ２は、独立して、最適エッチング条件を決定するために０ｓｃｃｍ～２０ｓｃｃｍにおいてチャンバー中に導入される。１０：１以上のアスペクト比を有するアパーチャーが作成され、それはＤＲＡＭ中のコンタクトホールとして使用され得る。類似の例は、図１ａ及び３ａに示されるような他のスタック層に関して使用されてもよい。
【0097】
ケイ素含有膜及び酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチングガスは反応して、反応チャンバーから除去される揮発性副生成物を形成する。ａ－Ｃマスク、反射防止コーティング及びフォトレジスト層は、活性化エッチングガスに対してそれほど反応性ではない。したがって、活性化エッチングガスはケイ素含有膜と選択的に反応し、揮発性副生成物を形成する。
【0098】
反応チャンバー中の温度及び圧力は、ケイ素含有膜が活性化エッチングガスと反応するために適切な条件に保持される。例えば、チャンバー中の圧力は、エッチングパラメーターによる必要に応じて、約０．１ｍＴｏｒｒ～約１０００Ｔｏｒｒ、好ましくは、約１ｍＴｏｒｒ～約１０Ｔｏｒｒ、より好ましくは、約１０ｍＴｏｒｒ～約１Ｔｏｒｒ、より好ましくは、約１０ｍＴｏｒｒ～約１００ｍＴｏｒｒに保持され得る。同様に、チャンバー中の基板温度は、約－１９６℃～約５００℃、好ましくは、約－１２０℃～約３００℃、より好ましくは、約－１００℃～約５０℃、そしてより好ましくは、約－１０℃～約４０℃の範囲であり得る。チャンバー壁部温度は、プロセス必要条件次第で、約－１９６℃～約３００℃の範囲であり得る。
【0099】
ケイ素含有膜と活性化エッチングガスとの間の反応は、基板からのケイ素含有膜の異方性除去をもたらす。窒素、酸素及び／又は炭素原子もケイ素含有膜に存在し得る。除去は、（プラズマによって促進された）プラズマイオンからのケイ素含有膜の物理的スパッタリング及び／又はＳｉを、ｘが１～４の範囲であるＳｉＦｘなどの揮発性種に変換するためのプラズマ種の化学反応による。
【0100】
開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物のプラズマ活性化蒸気は、好ましくは、マスクに対して高い選択性を示し、且つＳｉＯ及びＳｉＮの交互層を通してエッチングが生じ、歪曲又は粗さのない垂直エッチングプロファイルが得られる。これは３Ｄ ＮＡＮＤ適用に関して重要である。さらに、プラズマ活性化蒸気は、側壁上にポリマーを堆積させ、フィーチャプロファイル変形を最小化する。ＤＲＡＭ及び２Ｄ ＮＡＮＤなどの他の用途に関して、例えば、異なるプロセス条件下でのプラズマ活性化エッチングガスは、ＳｉＮから選択的にＳｉＯをエッチングし得る。プラズマ活性化エッチングガスは、ａ－Ｃ、フォトレジスト、ｐ－Ｓｉ又は炭化ケイ素などのマスク層から；或いはＣｕ、Ｗ、Ｒｕなどの金属コンタクト層から；或いはＳｉＧｅ又はポリケイ素領域からなるチャネル領域から、選択的にＳｉＯ及び／又はＳｉＮをエッチングし得る。
【0101】
開示されたエッチングプロセスは、エッチングガスはケイ素含有膜中にチャネルホール、ゲートトレンチ、階段状コンタクト、コンデンサーホール、コンタクトホール、コンタクトエッチ、スリットエッチ、自己整合コンタクト、自己整合ビア、スーパービアなどを作成するため、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を使用する。結果として生じるアパーチャーは、約１０：１～約２００：１の範囲のアスペクト比及び約５ｎｍ～約５００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ未満の範囲の直径を有し得る。例えば、当業者は、チャネルホールエッチングによって、５０：１より高いアスペクト比を有するケイ素含有膜中のアパーチャーが作成されることを認識するであろう。
【0102】
エッチングされる必要がある典型的な材料は、ＳｉＯであってよい。ＳｉＯをエッチングするプロセスは、湿式又は乾式プロセスによって製造された熱酸化物であるホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）、テトラエチルオルトケイ酸（ＴＥＯＳ）、又は低堆積速度ＴＥＯＳ（ＬＤＴＥＯＳ）のトレンチのエッチングに関連し得る。エッチング停止層は、窒化ケイ素又は窒化ケイ素酸素（ＳｉＯＮ）又はポリケイ素であり得る。使用されたマスク材料は、ａ－Ｃ、ｐ－Ｓｉ又はフォトレジスト材料であり得る。本明細書中、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、ＳｉＯ、ＳｉＮ、ｐ－Ｓｉ及び／又はａ－Ｃ基板膜をエッチングするために使用される。
【0103】
以下の実施例に示されるように、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を用いたＳｉＯ、ＳｉＮ、ｐ－Ｓｉ及びａ－Ｃ膜のドライエッチングの評価からは、酸素とヨウ素とを含有するＨＦＣが、先行技術のフルオロカーボンと比較して非晶質炭素、窒化ケイ素及びｐ－Ｓｉに対する酸化ケイ素の選択性を最も高くすることが示される。高い選択性の理由は、エッチングガスのプラズマ解離時に低Ｆ／Ｃのヨウ素含有フラグメントが形成されて基板上に保護ポリマー膜が形成されるためと考えられる。さらに、ヨウ素はイオン化され、Ａｒ、Ｋｒ、及びＸｅなどの不活性ガスと同様に重いヨウ素イオンを表面に衝突させる。また、イオン化されたヨウ素原子は、高アスペクト比のエッチングに有利になるように、有機ハードマスクをドーピングして有機ハードマスクのエッチング耐性を改善することにより、有機ハードマスクの表面を改質する。酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物は、パターン化されたマスク層を強化するヨウ素イオンを生成し、これにより、基板にパターン化された構造を形成しながらもパターン化されたマスク層を補強して損傷を最小限に抑える。本明細書で示されるエッチングガスの結果は、コンタクトエッチングプロセスなどのパターン化された構造のエッチングプロセスに期待されるのみならず、低誘電率エッチングプロセスを含むケイ素又は金属含有基板上での他のエッチングプロセスにも有益である可能性があることを示している。加えて、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を用いたエッチングによりパターン化された構造を形成するプロセスでは、パターンマスク層の表面にヨウ素をドーピングして表面を改質することにより、パターンマスク層のエッチング耐性を高めることができる。この場合、活性された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物からのヨウ素イオンは、基板からケイ素含有膜をエッチングしてパターン化された構造を形成しながら、パターン化されたマスク層（すなわちパターン化されたマスク層の表面及び／又は本体／バルク）に注入される。さらに、開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物は、パーフルオロカーボン化合物に起因する地球温暖化係数の低減に適している。
【0104】
プロセスパラメータを調整し、用途に応じて、ヨウ素のドーピング濃度を堆積膜全体にわたって０．１～９９．９％増加させることができる。
【0105】
基板材料中のヨウ素原子濃度は、約０．１％～約９９．９％の範囲であり、蒸着膜全体にわたって均一な濃度である。
【0106】
基板材料中のヨウ素原子濃度は、約１％～約５０％の範囲であり、蒸着膜全体にわたって均一な濃度である。
【0107】
基板材料中のヨウ素原子濃度は、約２％～約３０％の範囲であり、蒸着膜全体にわたって均一な濃度である。
【0108】
さらに、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物中の酸素をａ－Ｃマスク層にドープすることができる。酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物中の酸素は、酸化剤の使用を減らすこと、又は酸化剤の使用をなくすこともできる。いくつかの実施形態では、酸化剤が導入されなくてよい。いくつかの実施形態では、酸化剤がほとんど使用されなくてよい。上述したように、酸化剤は堆積したポリマーを除去するが、エッチングされた構造を変形させる可能性がある。開示された酸素とヨウ素とを含有するエッチング化合物を用いると、酸化剤をほとんど又は全く適用しないことができ、その結果、エッチングされた構造は、直線的なプロファイルを維持する。さらに、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物中の酸素は、炭素含有層などのマスク層にヨウ素含有イオン、ラジカル及び種をより多く取り込むのに役立つ。加えて、酸素とヨウ素とを含有する活性化されたエッチング化合物中の酸素は、ケイ素含有層のエッチング速度を高めるのにも役立つ。
【実施例】
【0109】
次の非限定的な実施例は、本発明の実施形態をさらに例示するために提供される。しかしながら、実施例は包括的であるように意図されず、且つ本明細書に記載される本発明の範囲を制限するように意図されない。
【0110】
以下の実施例では、市販のＬＡＭツール４５２０ＸＬｅ２００ｍｍ（ＣＣＰデュアル周波数プラズマ）を用いて、或いは市販のＡＭＥＣ３００ｍｍＰｒｉｍｏ ＳＳＣ ＨＤ－ＲＩＥエッチャーを用いて実験を行った。平坦ウエハはＡｄｖａｎｔｉｖｅ Ｔｅｃｈから購入した。試験した平坦ウエハは、以下の４枚の異なる基板である。
【0111】
実験は、市販のＬＡＭツール４５２０ＸＬｅ２００ｍｍ（ＣＣＰデュアル周波数プラズマ、１０本のガスライン）を用いて、ｔｈｅ Ａｉｒ Ｌｉｑｕｉｄｅ Ｒ＆Ｄ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃａｍｐｕｓ Ｄｅｌａｗａｒｅで行った。
平坦ウエハはＡｄｖａｎｔｉｖｅ Ｔｅｃｈから購入した。試験した平坦ウエハは以下のものである：
・Ｓｉ基板上に２ｕｍのＰＥＣＶＤ ＴＥＯＳ；
・Ｓｉ基板上に２ｕｍのＰＥＣＶＤ Ｓｉ３Ｎ４；
・Ｓｉ基板上に３００ｎｍのＬＰ－ＣＶＤ ポリ－Ｓｉ；及び
・Ｓｉ基板上に３５０ｎｍのＰＥ－ＣＶＤ ａ－Ｃ。
平坦ウエハはＡｄｖａｎｔｉｖｅ Ｔｅｃｈから購入した。試験した平坦ウエハは以下のものである：
・Ｓｉ基板上に２ｕｍのＰＥＣＶＤ ＴＥＯＳ；
・Ｓｉ基板上に２ｕｍのＰＥＣＶＤ Ｓｉ３Ｎ４；
・Ｓｉ基板上に３００ｎｍのＬＰ－ＣＶＤ ポリ－Ｓｉ；及び
・Ｓｉ基板上に３５０ｎｍのＰＥ－ＣＶＤ ａ－Ｃ。
【0112】
平面試験では、エッチング速度及び選択性は、エッチング時間の関数としてエッチング厚さの変化を測定することにより、異なるＯ２流量でエリプソメトリー及びＳＥＭを通して評価した。プロセス試験用分子のガス流量は１５ｓｃｃｍ、Ａｒ流量は２５０ｓｃｃｍで一定に維持する一方で、Ｏ２流量は０～２０ｓｃｃｍでスクリーニングした。その後、Ｘ線光電子分光法によってポリマーの組成を調べた。
【0113】
エッチング実験は、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ｐ－Ｓｉ及びａ－Ｃを含む４つの異なる基板材料を有する４つの１．５×１．５ｃｍ２の平面クーポンに対して行った。クーポンは、直径２００ｍｍのキャリアウエハ上に配置され、シリコンオイル又はサーマルペーストを使用して接触した状態で保持される。或いは、キャリアウエハ上にクーポンを貼り付けるためにＳＰＩ ｓｕｐｐｌｉｅｓから入手した両面カーボンテープが使用されていてもよい。
【0114】
エッチング試験は、３０ｍＴｏｒｒの圧力及び７５０Ｗ（２７ＭＨｚ）の電源、１５００Ｗ（２ＭＨｚ）のバイアス電力、及び２０℃の温度で行った。供給混合物は、２５０ｓｃｃｍのＡｒと１５ｓｃｃｍのエッチングガスを含むが、Ｏ２は０～２０ｓｃｃｍの範囲で変化する。
【0115】
再現性を証明するために、各エッチング試験を少なくとも３回繰り返した。３回の測定の平均の標準偏差は、チャート中のエラーバーとして示されている。その後、ポリマーの組成をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって調べた。
【0116】
実施例１ Ｃ３Ｆ７ＩＯを使用するプラズマ強化ドライエッチング
Ｃ３Ｆ７ＩＯ、２－ヨード－１，１，２，２－テトラフルオロ－１－（トリフルオロメトキシ）エタンを酸化ケイ素ＳｉＯ２のプラズマエッチングに適用した。
【化1】
【0117】
【表3】
【0118】
図４は、異なるＯ２流量（０～２０ｓｃｃｍ）における、異なる４つの基板、すなわちＳｉＯ、ＳｉＮ、ｐ－Ｓｉ、ａ－Ｃに対するＣ３Ｆ７ＩＯのエッチング速度（ＥＲ）及び選択性を示している。ＳｉＯ２とａ－ＣのＥＲは反比例する：Ｏ２流量が減少するのに伴いＳｉＯ２のＥＲは増加し、ａ－ＣのＥＲは減少する。Ｏ２＝０ｓｃｃｍで最も高いＳｉＯ２／ａ－Ｃ選択性が約１７：１であり、ＳｉＯ２のＥＲが約５３５ｎｍ ｍｉｎになることが示されている。表４は、業界で一般的に使用されているベンチマークである標準的なエッチングガスＣ４Ｆ６との比較である。Ｃ３Ｆ７ＩＯは、同様のエッチング速度で、ベンチマークガス（Ｃ４Ｆ６）よりも約７０％高いＳｉＯ２／ａ－Ｃ選択性を示す。注目すべきは、２つの分子の炭素数（Ｃ３対Ｃ４）と、２つのエッチング化合物のＦ／Ｃ比の違いである：Ｃ３Ｆ７ＩＯはＦ／Ｃ比＝２．３３であり、Ｃ４Ｆ６はＦ／Ｃ比＝１．５である。一般に、文献によれば、Ｆ／Ｃ比が高いほど、ポリマーを形成してパターンマスクを保護する炭素数が少ないため、選択性が低くなる。しかしながら、Ｃ３Ｆ７ＩＯは、炭素数が少なくても、エッチング化合物中にヨウ素及び酸素を含む元素が存在するため、高い選択性を示す。図８は、Ｃ４Ｆ６を使用したＳｉＯ、ＳｉＮ、ｐ－Ｓｉ及びａ－Ｃのエッチング速度を示すグラフである。
【0119】
【表4】
【0120】
ＸＰＳデータ分析：プラズマエッチングプロセス中に上面及び側壁で起こるポリマー層の形成をシミュレートするために、プロセス条件を調整した：ａ－Ｃ及びＳｉのベアクーポンを、３０ｍＴｏｒｒで６０秒間、電源７５０Ｗ（２７ＭＨｚ）、基板でのバイアス電力なし（０Ｗ、２ＭＨｚ）でエッチングした。プロセスでは、表５に記載の通り、１２５ｓｃｃｍのＡｒと３０ｓｃｃｍのＣ３Ｆ７ＩＯを含み、Ｏ２を含まない混合物が供給される。バイアス電力がないため、基板に到達したイオンは基板をエッチングするのに十分なエネルギーを持たない可能性がある。さらに、基板表面に到達した中性種及び活性種は、その付着係数に基づいて表面に付着し、その結果上に薄いポリマー層を堆積させる。この薄いポリマー層が側壁のパッシベーションに貢献でき、多くの場合、選択性を提供する。
【0121】
【表5】
【0122】
ＸＰＳ深さ方向プロファイルについては、化学的損傷を最小限に抑えるために、及びフルオロカーボンポリマーや非晶質カーボンなどの有機材料スパッタリング中に起こりうるＡｒスパッタリング中のヨウ素原子のノックオンの可能性を回避するために、単原子Ａｒ＋の代わりに、５ｋｅＶのイオンエネルギーの大きなクラスターイオンガスであるＡｒ１０００＋を使用した。図５ａは、ａ－Ｃ基板上の深さ方向プロファイルを示す。図５ｂは、Ｃ１ｓを示さない図３ａの拡大図を示す。表６は、Ｃ３Ｆ７ＩＯを使用して炭素含有基板をエッチングしたＸＰＳ結果を示す。
【0123】
【表6】
【0124】
【表7】
【0125】
酸素とヨウ素とを含むフルオロカーボン化合物は、Ｓｉ含有材料と比較して、炭素を含むマスクのエッチング中に興味深い挙動を示す。ＸＰＳデータによれば、ヨウ素は炭素表面を改質し、ドーピング効果と同様にａ－Ｃマスクに深く浸透し、エッチング中にハードマスク層を保護するのに役立つ。表７は、Ｃ３Ｆ７ＩＯを使用してケイ素含有基板をエッチングしたＸＰＳ結果を示す。Ｓｉ基板上では、構造ＣｘＦｙＩｚＯｋを有する薄いポリマー層が表面的に観察されるが、約２０秒のエッチング時間後にはヨウ素含有量はゼロに低下する。その一方で、ａ－Ｃ層では、ヨウ素はより深く、低い割合（＜２％）で見ることができる。また、Ｃ３Ｆ７ＩＯ由来の酸素は、ａ－Ｃマスク層のバルクに２～３％の割合で取り込まれる。プロセスパラメータを調整することにより、用途に応じて、ヨウ素のドーピング濃度を堆積膜全体にわたって０．１～９９．９％増加させることができる。
【0126】
表５に示すＸＰＳ中のＦ１ｓピークとＩ３ｄピークを比較すると、ａ－Ｃ基板上での深さ方向プロファイル（図７では、ｙ軸は１秒当たりのカウント数、ｘ軸は結合エネルギー（ｅＶ）を示す）は：
・フッ素が表面的に堆積して薄いＩＦＣ（ヨード－フルオロカーボン）ポリマーを形成する（Ｆ１ｓは最大１２０秒のＡｒエッチング）、
・ヨウ素がａ－Ｃマスクのより深くまで浸透する（Ｉ３ｄは最大５００秒のエッチング）
ことを示している。
・フッ素が表面的に堆積して薄いＩＦＣ（ヨード－フルオロカーボン）ポリマーを形成する（Ｆ１ｓは最大１２０秒のＡｒエッチング）、
・ヨウ素がａ－Ｃマスクのより深くまで浸透する（Ｉ３ｄは最大５００秒のエッチング）
ことを示している。
【0127】
このように、ヨウ素種と酸素種及びは、表面を改質し、ヨウ素をａ－Ｃ層にドーピングすることで、エッチング中にａ－Ｃマスクを保護するのに役立つ。また、ヨウ素はａ－Ｃマスクを強化することにより、損傷を最小限に抑えるのに役立つ。加えて、酸素含有種は、ヨウ素をより高い割合でパターンマスク中に保持して取り込むことで、パターンマスクのエッチング耐性を向上させるのに役立つ。
【0128】
再現性を証明するために、各エッチング試験を３回繰り返した。３回の測定の平均の標準偏差が図４にエラーバーとして示されている。本明細書で説明される主題は、ユーザ対話型コンポーネントを有するコンピューティングアプリケーションのための１つ以上のコンピューティングアプリケーション機能／動作を処理するための例示的な実装との関係で説明され得るが、主題はこれらの特定の実施形態に限定されない。むしろ、本明細書に記載の技術は、任意の適切なタイプのユーザ対話型コンポーネント実行管理方法、システム、プラットフォーム、及び／又は装置に適用することができる。
【0129】
本発明の性質を説明するために本明細書で説明及び図示されたパーツの詳細、材料、ステップ、及び配置における多くの追加の変更が、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明の原理及び範囲内で当業者によって行われ得ることは理解されるであろう。したがって、本発明は、上で示した実施例及び／又は添付の図面における具体的な実施形態に限定されることを意図するものではない。
【0130】
本発明の実施形態が示されて、説明されているが、本発明の精神及び教示から逸脱することなく、当業者によって修正され得る。本明細書に記載の実施形態は、単に模範的なものであり、限定するものではない。組成物及び方法の多くの変形及び修正は可能であり、且つそれらは本発明の範囲内である。したがって、保護の範囲は、本明細書に記載された実施形態に限定されないが、請求の範囲の対象の全ての同等物を含む請求の範囲によってのみ限定される。
【図1a】
【図1b】
【図1c】
【図1d】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】