ATOMIC LAYER ETCHING USING ACID HALIDE

• Main Authors: FUKAE, Katsuya, KATO, Korehito, TAKAHASHI, Yoshinao
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 21.03.2019
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

Provided is a method for atomic layer etching a silicon oxide film or silicon nitride film. The atomic layer etching is performed by repeating the three steps of: a hydrogenation step (1) for irradiating a silicon oxide or silicon nitride film with a H-containing plasma to hydrogenate the surface thereof; an acid halide adsorption step (2) in which an acid halide represented by the formula of Rf-COX (in the formula, Rf is -COX or a substituent consisting of H, F, C and F, or C, H, and F, and each X is independently a halogen atom selected from among F, Cl, Br, and I) is exposed and reacted with the hydrogenated surface, and Rf-COX is chemisorbed on the surface; and an etching step (3) for irradiating the acid halide-adsorbed silicon oxide or silicon nitride film with a noble gas (at least one among He, Ar, Ne, Kr, and Xe)-containing plasma to induce a chemical reaction on the surface and etch a single atomic layer. L'invention concerne un procédé de gravure de couche atomique d'une pellicule d'oxyde de silicium ou d'une pellicule de nitrure de silicium. La gravure de couche atomique est mise en œuvre en répétant les trois étapes suivantes : une étape d'hydrogénation (1) consistant à irradier une pellicule d'oxyde de silicium ou de nitrure de silicium avec un plasma contenant du H pour hydrogéner sa surface ; une étape d'adsorption d'halogénure d'acide (2) dans laquelle un halogénure d'acide représenté par la formule Rf-COX (dans la formule, Rf représente -COX ou un substituant constitué de H, F, C et F, ou C, H, et F, et chaque X représente indépendamment un atome halogène sélectionné parmi F, Cl, Br, et I) est exposé et mis en réaction avec la surface hydrogénée, et Rf-COX est chimisorbé sur la surface ; et une étape de gravure (3) consistant à irradier la pellicule d'oxyde de silicium ou de nitrure de silicium adsorbée à l'halogénure d'acide avec un plasma contenant un gaz noble (au moins un parmi He, Ar, Ne, Kr, et Xe) pour induire une réaction chimique sur la surface et graver une couche atomique unique. シリコン酸化膜やシリコン窒化膜を原子層エッチングする方法を提供する。 シリコン酸化膜やシリコン窒化膜に対してＨを含むプラズマを照射し、表面を水素化する水素化ステップ（１）と、　式：Ｒｆ－ＣＯＸ（式中、ＲｆはＨもしくはＦもしくはＣ及びＦもしくはＣ、Ｈ及びＦからなる置換基又は－ＣＯＸであり、各Ｘは独立してＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉのうちのいずれかのハロゲン原子である）で表される酸ハロゲン化物を暴露し、酸ハロゲン化物と水素化された表面とを反応させ、Ｒｆ－ＣＯＸを表面に化学吸着させる酸ハロゲン化物吸着ステップ（２）、希ガス（少なくともＨｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅのいずれかひとつ）を含むプラズマを照射し、酸ハロゲン化物が吸着したシリコン酸化膜、シリコン窒化膜の表面の化学反応を誘起し、一原子層分のエッチングを行うエッチングステップ（３）の３つのステップを繰り返すことで原子層エッチング（ＡＬＥ）を行う。