本發(fā)明涉及蝕刻氣體組合物及蝕刻方法，特別是涉及不使用等離子體，而用于對沉積于半導體基板上的硅化合物選擇性地進行蝕刻的蝕刻氣體組合物及蝕刻方法。

背景技術：

近年來，在取得了驚人的發(fā)展的半導體產(chǎn)業(yè)中，使用cvd、真空蒸鍍等的薄膜形成工藝構成了不可缺少的重要的制造工序的一部分，目前多數(shù)薄膜形成裝置、蝕刻裝置、清潔裝置持續(xù)運作中。使用這些裝置時，最大問題是在作為對象的基板以外的位置生成大量的沉積物、附著物，對目標基板以外發(fā)生蝕刻。

這些沉積物、附著物的去除通常以利用強酸的濕式法、利用clf3或者f2/n2的干式法來進行。

例如，專利文獻1中公開了，使用鹵間化合物氣體(interhalogengas)(作為例子，為clf、clf3、clf5、brf、brf5、if、if3、if5、以及if7)、由氧與鹵素的化合物構成的化合物(作為例子，為of2氣體)、含氫原子的化合物(作為例子，為h2o氣體、醇氣體、甲烷氣體、氫氣)，對表面生成有硅氧化膜的被處理體的硅氧化膜進行蝕刻，然后通過鹵間化合物氣體、由氧和鹵素構成的化合物中的任意氣體對被處理體進行蝕刻的技術。作為鹵間化合物氣體的clf3由于硅氧化膜的蝕刻速率非常慢，因此在如生成硅的自然氧化膜那樣的被處理體的蝕刻中需要使用稀氫氟酸的濕式蝕刻的前處理，但除了鹵間化合物氣體以外還使用包含氫的氣體，且通過冷卻被處理體可對被處理體在接近濕潤的狀態(tài)下進行蝕刻，有在無前處理的情況下，即可對生成硅自然氧化膜的被處理體進行蝕刻的優(yōu)點，但另一方面，需要冷卻被處理體，且也有通過蝕刻被處理體而生成的脫附物無法氣化而殘留的擔心。

另外，專利文獻2中公開了，使用選自clf3、clf、brf、brf3、if、if3的氟化鹵素氣體，對被處理體照射光(紫外光、激光)，來對被處理體的鎢硅化物、鉬硅化物進行各向異性蝕刻的技術。由于通過紫外光、激光使氟化鹵素氣體激發(fā)，因此無需使用等離子體，因此有可進行不會對半導體元件賦予等離子體損傷的蝕刻的優(yōu)點，但存在該光會對被處理體賦予損傷的問題。

進而，專利文獻3公開了，使用選自clf3、clf、nf3、f2、hf的氟系氣體與選自cl2、hcl的氯系氣體的混合氣體，對基板照射紫外線予以激發(fā)，來對氮化硅膜和硅膜連續(xù)地進行蝕刻的技術。氟系氣體以硅、氮化硅、氧化硅的順序蝕刻速率依次變高，而另一方面，氯系氣體有雖然蝕刻硅，但完全無法蝕刻氮化硅及氧化硅這樣的特征，其優(yōu)點在于通過控制氟系氣體與氯系氣體的分壓，可在不對基底賦予損傷的情況下對氮化硅膜和硅膜連續(xù)地進行蝕刻。而且，該方法也會產(chǎn)生因照射紫外線導致的對被處理體的損傷。

另一方面，專利文獻4中公開了，使用作為氟化鹵素的clf、clf3、brf、brf3、if、if3僅對硅支撐基板進行蝕刻，而將在硅基板上形成的半導體集成電路剝離的技術；還公開了一種方法，其特征在于，在使用這些氣體的無等離子體蝕刻中由于硅氧化膜未完全被蝕刻，因此能夠選擇地僅對硅支撐基板進行蝕刻，可以不對半導體集成電路賦予損傷地進行剝離。

另外，干式法中，從蝕刻速率的迅速性、操作的容易性等的觀點出發(fā)，大體上使用選自nf3、sf6、cf4等各種氟系氣體的蝕刻氣體。然而，對于使用nf3、sf6等的蝕刻，通常需要等離子體氣氛，因此裝置上的限制較大，而且也會產(chǎn)生氣體本身(氣體中所含的雜質、或者加工、去除時產(chǎn)生的副產(chǎn)物)對于目標基板成為新的污染源的問題。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平7-193055號公報

專利文獻2：日本特開平8-167597號公報

專利文獻3：日本特開平9-321025號公報

專利文獻4：日本特開2007-311827號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的在于解決如上述的問題，提供在薄膜形成時可以對對象基板等目標物有效地進行精密加工的蝕刻氣體組合物及蝕刻方法。

另外，本發(fā)明的目的在于，提供可通過無等離子體蝕刻更有效地去除沉積或附著于除該對象基板等目標物以外的硅系化合物的蝕刻氣體組合物及蝕刻方法。

用于解決問題的方案

本發(fā)明人等為了實現(xiàn)上述目的，進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)：為了對薄膜形成時生成的硅系化合物的沉積物有效且精密地進行加工，作為氟化鹵素化合物，將clf、brf、以及if等的分子內具有1個氟原子的氟化鹵素化合物(鹵素為除氟原子以外的鹵素)作為主要成分、且含有f2作為副成分的氣體組合物是有效的，從而完成了本發(fā)明。

根據(jù)本發(fā)明，提供以下方案。

[1]一種蝕刻氣體組合物，其特征在于，包含(1)xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物作為主要成分，還包含：(2)f2、(3)xfn(x為cl、br或i，n為3以上的整數(shù))所示的氟化鹵素化合物、(4)hf、(5)o2以及(6)選自cl2、br2和i2中的1種以上的鹵素氣體單質。

[2]根據(jù)[1]所述的蝕刻氣體組合物，其包含：(1)xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物90.00vol％～99.999vol％、(2)f2和(6)鹵素氣體單質的總計為0.000005vol％～0.20vol％、(3)xfn(x為cl、br或i，n為3以上的整數(shù))所示的氟化鹵素化合物0.000005vol％～0.10vol％、(4)hf0.000003vol％～0.30vol％以及(5)余量o2。

[3]根據(jù)[1]所述的蝕刻氣體組合物，其包含：(1)xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物90.00vol％～99.999vol％、(2)f2和(6)鹵素氣體單質的總計為0.000005vol％～0.20vol％、(3)xfn(x為cl、br或i，n為3以上的整數(shù))所示的氟化鹵素化合物0.000005vol％～0.10vol％、(4)hf0.000003vol％～0.30vol％、(5)余量o2以及稀釋劑。

[4]一種蝕刻方法，其特征在于，其為通過由熱能引起的蝕刻氣體的激發(fā)對半導體基板進行蝕刻或加工的方法，不使用等離子體，而使用[1]～[3]中任一項所述的蝕刻氣體組合物，對選自晶體硅、非晶硅、多晶硅、sic、sioc、siocn、sion、sicn、sin、siom(m為自然數(shù))poly-si、以及poly-siom(m為自然數(shù))的硅化合物的沉積物或薄膜進行加工或蝕刻。

[5]一種蝕刻方法，其特征在于，其為通過由熱能引起的蝕刻氣體的激發(fā)對半導體基板進行蝕刻或加工的方法，不使用等離子體，而以-10℃～800℃的蝕刻溫度使用[1]～[3]中任一項所述的蝕刻氣體組合物，對選自晶體硅、非晶硅、多晶硅、sic、sioc、siocn、sion、sicn、sin、siom(m為自然數(shù))、poly-si、以及poly-siom(m為自然數(shù))的硅化合物的沉積物或薄膜進行加工或蝕刻。

[6]根據(jù)[5]所述的蝕刻方法，其特征在于，蝕刻溫度為0℃～400℃。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可以消除現(xiàn)有的蝕刻氣體組合物及蝕刻方法中的問題，可提供不使用等離子體，即可選擇性地進行蝕刻的蝕刻氣體組合物及蝕刻方法。

本發(fā)明的蝕刻氣體組合物及蝕刻方法可發(fā)揮以下效果。

1)可以控制高溫(200℃以上)條件下的蝕刻速率。

2)由于蝕刻氣體組合物為反應性低的氣體，因此，在各種溫度區(qū)域呈現(xiàn)出優(yōu)異的蝕刻選擇性。因此，可僅對沉積于除目標半導體基板以外的位置的硅系化合物選擇性地進行蝕刻而有效且經(jīng)濟性地去除。

3)也可以實現(xiàn)低溫(100℃以下)條件下的蝕刻，可提高生產(chǎn)率，經(jīng)濟上也有利。

附圖說明

圖1為示出實施例1和比較例1中的蝕刻速率的圖。

圖2為示出實施例2和比較例2中的對sin的蝕刻速率的圖。

圖3為示出實施例2和比較例2中的對sio2的蝕刻速率的圖。

圖4為示出實施例3和比較例3中的對poly-si的蝕刻速率的圖。

具體實施方式

本發(fā)明的蝕刻氣體組合物的特征在于，包含(1)xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物作為主要成分，還包含：(2)f2、(3)xfn(x為cl、br或i，n為3以上的整數(shù))所示的氟化鹵素化合物、(4)hf、(5)o2以及(6)選自cl2、br2和i2中的1種以上的鹵素氣體單質。特別是，優(yōu)選如下蝕刻氣體組合物，包含：(1)xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物90.00vol％～99.999vol％、(2)f2和(6)鹵素氣體單質的總計為0.000005vol％～0.20vol％、(3)xfn(x為cl、br或i，n為3以上的整數(shù))所示的氟化鹵素化合物0.000005vol％～0.10vol％、(4)hf0.000003vol％～0.30vol％以及(5)余量o2；或者優(yōu)選如下蝕刻氣體組合物，包含：(1)xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物90.00vol％～99.999vol％、(2)f2和(6)鹵素氣體單質的總計為0.000005vol％～0.20vol％、(3)xfn(x為cl、br或i，n為3以上的整數(shù))所示的氟化鹵素化合物0.000005vol％～0.10vol％、(4)hf0.000003vol％～0.30vol％、(5)余量o2以及稀釋劑。進而更優(yōu)選如下蝕刻氣體組合物，包含：(1)xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物90.00vol％～99.90vol％、(2)f2和(6)鹵素氣體單質的總計為0.0005vol％～0.20vol％、(3)xfn(x為cl、br或i，n為3以上的整數(shù))所示的氟化鹵素化合物0.0005vol％～0.10vol％、(4)hf0.0003vol％～0.30vol％以及(5)余量o2；或者更優(yōu)選如下蝕刻氣體組合物，包含：(1)xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物90.00vol％～99.90vol％、(2)f2和(6)鹵素氣體單質的總計為0.0005vol％～0.20vol％、(3)xfn(x為cl、br或i，n為3以上的整數(shù))所示的氟化鹵素化合物0.0005vol％～0.10vol％、(4)hf0.0003vol％～0.30vol％、(5)余量o2以及稀釋劑。

作為稀釋劑，可以使用不影響蝕刻處理的氮氣、氬氣、氦氣等非活性氣體(稀有氣體、或不與蝕刻對象物反應的氣體)。對于稀釋濃度沒有特別的限制，可以以相對于蝕刻氣體組合物整體的稀釋劑濃度計為0.001vol％～99.9vol％使用，相對于蝕刻氣體組合物優(yōu)選設為0.01vol％～99.0vol％。

對于本發(fā)明的蝕刻氣體組合物中作為主要成分所含的xf(x為cl、br或i)所示的氟化鹵素化合物，與現(xiàn)有的蝕刻氣體組合物中作為主要成分所含的clf3、brf3相比反應性低，因此在各種溫度區(qū)域進行蝕刻時不會蝕刻過深，具有對蝕刻對象物質的高選擇性，因此蝕刻的控制是容易的。

另外，本發(fā)明的蝕刻方法的特征在于，為通過由熱能引起的蝕刻氣體的激發(fā)來對半導體基板進行蝕刻或加工的方法，不使用等離子體，而使用本發(fā)明的蝕刻氣體組合物，對選自晶體硅、非晶硅、多晶硅、sic、sioc、siocn、sion、sicn、sin、siom(m為自然數(shù))、poly-si、以及poly-siom(m為自然數(shù))的硅化合物的沉積物或薄膜進行加工或蝕刻。

作為蝕刻對象物，可舉出：成膜有單一的si膜、sic膜、siom(m為自然數(shù))膜、以及poly-siom(m為自然數(shù))膜(聚二氧化硅膜)等單層的基板；在sic膜上成膜有sio2膜的基板；在sin膜上成膜有sio2膜的基板；在si單層膜上成膜有sin膜、并在其上成膜有sio2膜的層疊基板；在sin膜上層疊有poly-siom(m為自然數(shù))膜(聚二氧化硅膜)的基板；或在sic膜上層疊有sin膜、并在其上形成sio2膜、進而在其上形成poly-siom(m為自然數(shù))膜等多個層疊膜的基板等。本發(fā)明的蝕刻氣體組合物顯示出優(yōu)異的選擇性，因此，適用于對多層層疊膜基板的特定層進行蝕刻。

蝕刻溫度可以在-10℃～800℃的范圍、優(yōu)選為0℃～600℃的范圍、進一步優(yōu)選為0℃～400℃的范圍。在選擇蝕刻對象物而有效地實施蝕刻時，特別優(yōu)選0℃～100℃。此外，另一方面，在控制溫度且實施蝕刻時，特別優(yōu)選為100℃～600℃的范圍，進一步特別優(yōu)選100℃～400℃的范圍。本發(fā)明的蝕刻氣體組合物的蝕刻速率雖然會隨著溫度上升而增加，但與現(xiàn)有的將clf3、brf3作為主要成分的蝕刻氣體組合物相比較，伴隨溫度上升的蝕刻速率上升緩慢，因此，容易通過溫度控制來控制蝕刻速率。即，本發(fā)明的蝕刻氣體組合物對于si系化合物(以及其沉積物)的蝕刻，在0℃～100℃具有優(yōu)異的物質選擇性。另外，在200℃以上，特別是在200℃～400℃，可發(fā)揮溫度控制性高的效果。在200℃以上的高溫下也可以進行操作，因此，也可以發(fā)揮縮減裝置的停機時間，而提高裝置運轉率的效果。進而，在100℃以下的低溫下，在不使用等離子體的條件下，也可以對例如sin等特定的si系化合物膜物質選擇性地進行蝕刻加工，因此，可以減少半導體制造裝置等的裝置損傷。

作為蝕刻壓力，優(yōu)選0pa～1.0×10⁵pa、特別優(yōu)選0pa～5.33×10⁴pa(1torr～400torr)左右。

實施例

以下，根據(jù)實施例和比較例進一步對本發(fā)明進行詳細說明，但本發(fā)明并不限定于這些。

[實施例1-1]

將基板上1063nm的膜厚的sio2晶圓(基板厚度0.725mm)設置于裝置內，填充由clf：96.500vol％、clf3：0.038vol％、f2：0.050vol％、hf：0.012vol％、o2：3.400vol％構成的蝕刻氣體組合物，在50℃下進行30秒蝕刻處理。蝕刻處理后，測定殘留于基板上的sio2的膜厚，結果為1047nm?；诔跏寄ず衽c處理后膜厚的差計算蝕刻速率，結果為20.1nm/分鐘。

重復5次上述蝕刻處理，由蝕刻速率的平均值和標準偏差算出變動系數(shù)(標準偏差/平均值×100)，結果為0.08％。

[實施例1-2]

將蝕刻溫度變更為100℃，除此以外，進行與實施例1-1相同的處理，得到蝕刻速率30.5nm/分鐘、變動系數(shù)0.06％。

[實施例1-3]

將蝕刻溫度變更為200℃，除此以外，進行與實施例1-1相同的處理，得到蝕刻速率58.7nm/分鐘、變動系數(shù)0.08％。

[實施例1-4]

將蝕刻溫度變更為300℃，除此以外，進行與實施例1-1相同的處理，得到蝕刻速率86.1nm/分鐘、變動系數(shù)0.07％。

[實施例1-5]

將蝕刻溫度變更為400℃，除此以外，進行與實施例1-1相同的處理，得到蝕刻速率111.2nm/分鐘、變動系數(shù)0.09％。

[實施例1-6]

將蝕刻溫度變更為800℃，除此以外，進行與實施例1-1相同的處理，得到蝕刻速率243.4nm/分鐘、變動系數(shù)0.10％。

[比較例1-1]

將蝕刻氣體組合物變更為clf：0.038vol％、clf3：96.500vol％、f2：0.050vol％、hf：0.012vol％、o2：3.400vol％，除此以外，進行與實施例1-1相同的處理，得到蝕刻速率22.4nm/分鐘、變動系數(shù)0.09％。

[比較例1-2]

使用與比較例1-1相同的蝕刻氣體組合物，除此以外，進行與實施例1-2相同的處理，得到蝕刻速率26.9nm/分鐘、變動系數(shù)0.13％。

[比較例1-3]

使用與比較例1-1相同的蝕刻氣體組合物，除此以外，進行與實施例1-3相同的處理，得到蝕刻速率52.7nm/分鐘、變動系數(shù)0.10％。

[比較例1-4]

使用與比較例1-1相同的蝕刻氣體組合物，除此以外，進行與實施例1-4相同的處理，得到蝕刻速率75.6nm/分鐘、變動系數(shù)0.29％。

[比較例1-5]

使用與比較例1-1相同的蝕刻氣體組合物，除此以外，進行與實施例1-2相同的處理，得到蝕刻速率431.4nm/分鐘、變動系數(shù)0.86％。

[實施例2-1]

將基板上300nm的膜厚的sin晶圓(基板厚度：0.775mm)設置于裝置內，填充clf：92.500vol％、clf3：0.038vol％、f2：0.012vol％、hf：0.050vol％、o2：3.400vol％、n2：4.000vol％的蝕刻氣體組合物，在100℃下進行30秒蝕刻處理。蝕刻處理后，殘留于基板上的sin的膜厚為299.3nm?；诔跏寄ず衽c處理后膜厚的差計算蝕刻速率，結果為1.4nm/分鐘。

重復5次上述蝕刻處理，由蝕刻速率的平均值和標準偏差算出變動系數(shù)(標準偏差/平均值×100)，結果為0.05％。

使用本實施例中所使用的蝕刻氣體組合物進行實施例1-2的蝕刻處理，求出蝕刻速率，與實施例2-1的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/sin以及sin/sio2，結果分別為22.4及0.04。

[實施例2-2]

將蝕刻溫度變更為200℃，除此以外，進行與實施例2-1相同的處理，得到蝕刻速率3.3nm/分鐘、變動系數(shù)0.06％。

使用本實施例中所使用的蝕刻氣體組合物進行實施例1-3的蝕刻處理，求出蝕刻速率，與實施例2-2的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/sin以及sin/sio2，結果分別為17.7及0.06。

[實施例2-3]

將蝕刻溫度變更為300℃，除此以外，進行與實施例2-1相同的處理，得到蝕刻速率13.0nm/分鐘、變動系數(shù)0.08％。

使用本實施例中所使用的蝕刻氣體組合物進行實施例1-4的蝕刻處理，求出蝕刻速率，與實施例2-3的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/sin以及sin/sio2，結果分別為6.62及0.15。

[實施例2-4]

將蝕刻溫度變更為400℃，除此以外，進行與實施例2-1相同的處理，得到蝕刻速率146.2nm/分鐘、變動系數(shù)0.09％。

使用本實施例中所使用的蝕刻氣體組合物進行實施例1-5的蝕刻處理，求出蝕刻速率，與實施例2-2的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/sin以及sin/sio2，結果分別為0.78及1.28。

[比較例2-1]

將蝕刻氣體組合物變更為clf：0.038vol％、clf3：92.500vol％、f2：0.050vol％、hf：0.012vol％、o2：3.400vol％、n：4.000vol％，除此以外，進行與實施例2-1相同的處理，得到蝕刻速率1.9nm/分鐘、變動系數(shù)0.15％。

使用本比較例中使用的蝕刻氣體組合物進行比較例1-2的蝕刻處理，求出蝕刻速率，與比較例2-1的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/sin以及sin/sio2，結果分別為16.8及0.06。

[比較例2-2]

將蝕刻溫度變更為200℃，除此以外，進行與比較例2-1相同的處理，得到蝕刻速率3.1nm/分鐘、變動系數(shù)0.16％。

使用本比較例中所使用的蝕刻氣體組合物進行比較例1-3的蝕刻處理，求出蝕刻速率，與比較例2-2的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/sin以及sin/sio2，結果分別為17.1及0.06。

[比較例2-3]

將蝕刻溫度變更為300℃，除此以外，進行與比較例2-1相同的處理，得到蝕刻速率84.9nm/分鐘、變動系數(shù)0.33％。

使用本比較例中所使用的蝕刻氣體組合物進行比較例1-4的蝕刻處理，求出蝕刻速率，與比較例2-3的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/sin以及sin/sio2，結果分別為0.89及1.12。

[比較例2-4]

將蝕刻溫度變更為400℃，除此以外，進行與比較例2-1相同的處理，得到蝕刻速率731.2nm/分鐘、變動系數(shù)0.92％。

使用本比較例中所使用的蝕刻氣體組合物進行比較例1-4的蝕刻處理，求出蝕刻速率，與比較例2-2的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/sin以及sin/sio2，結果分別為0.59及1.68。

[實施例2-5～2-8]

將蝕刻對象物變更為實施例1的基板上1063nm的膜厚的sio2晶圓(基板厚度0.725mm)，除此以外，與實施例2-1～2-4同樣地進行操作，得到表1示出的蝕刻速率、變動系數(shù)、以及選擇比。

[比較例2-5～2-8]

將蝕刻氣體組合物變更為與比較例2-1～2-4相同的蝕刻氣體組合物，除此以外，與實施例2-5～2-8同樣地進行操作，得到表1示出的蝕刻速率、變動系數(shù)、以及選擇比。

[實施例3-1]

將基板上300nm的膜厚的poly-si晶圓(基板厚度：0.725mm)設置于裝置內，填充clf：92.500vol％、clf3：0.038vol％、f2：0.012vol％、hf：0.050vol％、o2：3.400vol％、n2：4.000vol％的蝕刻氣體組合物，在100℃下進行30秒蝕刻處理。蝕刻處理后，殘留于基板上的poly-si的膜厚為299.9nm?；诔跏寄ず衽c處理后膜厚的差計算蝕刻速率，結果為0.2nm/分鐘。

重復5次上述蝕刻處理，由蝕刻速率的平均值和標準偏差算出變動系數(shù)(標準偏差/平均值×100)，結果為0.07％。

與實施例2-1中求出的對sio2以及sin的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/poly-si、poly-si/sio2、sin/poly-si以及poly-si/sin，結果分別為157.0、0.01、7.0及0.14。

[實施例3-2]

將蝕刻溫度變更為200℃，進行與實施例3-1相同的處理，得到蝕刻速率170.9nm/分鐘、變動系數(shù)0.07％。

與實施例2-2中求出的對sio2以及sin的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/poly-si、poly-si/sio2、sin/poly-si以及poly-si/sin，結果分別為0.34、2.92、0.02及51.8。

[實施例3-3]

將蝕刻溫度變更為300℃，除此以外，進行與實施例3-1相同的處理，得到蝕刻速率375.4nm/分鐘、變動系數(shù)0.10％。

與實施例2-3中求出的對sio2以及sin的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/poly-si、poly-si/sio2、sin/poly-si以及poly-si/sin，結果分別為0.23、4.37、0.03及28.9。

[實施例3-4]

將蝕刻溫度變更為400℃，除此以外，進行與實施例3-1相同的處理，得到蝕刻速率413.3nm/分鐘、變動系數(shù)0.12％。

與實施例2-4中求出的對sio2以及sin的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/poly-si、poly-si/sio2、sin/poly-si以及poly-si/sin，結果分別為0.28、3.61、0.35及2.83。

[比較例3-1]

將蝕刻氣體組合物變更為clf：0.038vol％、clf3：92.500vol％、f2：0.050vol％、hf：0.012vol％、o2：3.400vol％、n：4.000vol％，除此以外，進行與實施例3-1相同的處理，結果變成過蝕刻。蝕刻速率為604.4nm/分鐘。

重復5次上述蝕刻處理，由蝕刻速率的平均值和標準偏差算出變動系數(shù)(標準偏差/平均值×100)，結果為0.56％。

與比較例2-1中求出的對sio2以及sin的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/poly-si、poly-si/sio2、sin/poly-si以及poly-si/sin，結果分別為0.05、18.9、0.003及318.1。

[比較例3-2]

將蝕刻溫度變更為200℃，除此以外，進行與比較例3-1相同的處理，結果變成過蝕刻。算出蝕刻速率為604.3nm/分鐘、變動系數(shù)為0.63％。

與比較例2-2中求出的對sio2以及sin的蝕刻速率相比，求出對基板物質的選擇比sio2/poly-si、poly-si/sio2、sin/poly-si以及poly-si/sin，結果分別為0.09、11.4、0.01及194.9。

將實施例和比較例的結果示于表1及圖1中。

[表1]

通過實施例1-1～1-6及比較例1-1～1-5的對比、實施例2-1～2-4及比較例2-1～2-4的對比、和實施例3-1～3-4及比較例3-1～3-2的對比，可知：本發(fā)明的蝕刻氣體組合物與包含三氟化物氣體作為主要成分的現(xiàn)有的蝕刻氣體組合物相比，對于特定的si系化合物膜物質在特定溫度范圍、例如對于sio2在100℃～800℃的范圍、對于sin在300℃～400℃的范圍、對于poly-si在100℃～300℃的溫度范圍，反應性線性且緩慢地增加，容易通過溫度控制來控制蝕刻速率。另外，本發(fā)明的蝕刻氣體組合物由于變動系數(shù)小、蝕刻處理的不均少，因此，適于精密加工。

本發(fā)明的蝕刻氣體組合物發(fā)揮如下效果：在si系化合物(以及其沉積物)的蝕刻中，在0～100℃具有優(yōu)異的物質選擇性，另外，在200℃以上，溫度控制性高。在不使用等離子體的條件下，對特定的si系化合物膜物質能夠在低溫下選擇性地進行加工，因此，能夠減少半導體制造裝置等的裝置損傷。另外，即使在更高溫下也能進行操作，因此，也可發(fā)揮縮減裝置的停機時間，提高裝置運轉率的效果。