JPH04302428A - 半導体製造における湿式化学的方法のためのエッチング液 - Google Patents
半導体製造における湿式化学的方法のためのエッチング液Info
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- JPH04302428A JPH04302428A JP4007779A JP777992A JPH04302428A JP H04302428 A JPH04302428 A JP H04302428A JP 4007779 A JP4007779 A JP 4007779A JP 777992 A JP777992 A JP 777992A JP H04302428 A JPH04302428 A JP H04302428A
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- acid
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- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
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- C23F1/14—Aqueous compositions
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-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ化水素酸またはリ
ン酸／硝酸ならびに添加剤を含有する、半導体製造にお
ける湿式化学的方法のためのエッチング液に関する。
ン酸／硝酸ならびに添加剤を含有する、半導体製造にお
ける湿式化学的方法のためのエッチング液に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンを基材としたデイスクリートな
または集積的な電子部材を製造するために、湿式化学法
が極めて広範囲の製造工程において使用される。これら
は、大まかに湿式化学的洗浄工程および湿式化学的構成
工程に分けられる。
または集積的な電子部材を製造するために、湿式化学法
が極めて広範囲の製造工程において使用される。これら
は、大まかに湿式化学的洗浄工程および湿式化学的構成
工程に分けられる。
【０００３】しかしながら、洗浄工程においては、特に
構成工程においては、洗浄またはエッチング液の表面張
力をできうる限り低くし、そして洗浄すべきまたはエッ
チングすべき表面を適当に湿潤せしめることが極めて重
要である。
構成工程においては、洗浄またはエッチング液の表面張
力をできうる限り低くし、そして洗浄すべきまたはエッ
チングすべき表面を適当に湿潤せしめることが極めて重
要である。
【０００４】例えば、エッチングすべき層は、シリコン
ウエハに適用されたアルミニウム層である。それらを構
成するために、シリコンウエハの上に、光化学的に活性
な有機層（ホトレジスト）がかけられ、そしてホトレジ
スに露光した後に現像によって構成される。次のエッチ
ング工程において、これらの構成されたレジスト層は、
レジスト被覆された領域においてエッチングをマスクす
る作用をなし、一方被覆されていない領域は、現像によ
ってエッチングにより除去される。そのような場合、ホ
トレジスト構造は、しばしばアルミニウム層上に僅かに
１μｍの巾および０．５ないし２μｍの高さの範囲での
み隆起せしめられる。ウエハがエッチング液に浸漬され
た時に、これらの構造に付着している空気層は、追出さ
れなければならない。何故ならば、それらはエッチング
をマスクして、その結果、部材に欠陥を生ぜしめるから
である。従って、エッチング液が表面を十分に湿潤せし
めそして低い表面張力を有することが特に重要である。 もし湿潤のみが良好であるかまたは表面張力のみが減少
されただけであると、空気の包含は、表面から離れない
。
ウエハに適用されたアルミニウム層である。それらを構
成するために、シリコンウエハの上に、光化学的に活性
な有機層（ホトレジスト）がかけられ、そしてホトレジ
スに露光した後に現像によって構成される。次のエッチ
ング工程において、これらの構成されたレジスト層は、
レジスト被覆された領域においてエッチングをマスクす
る作用をなし、一方被覆されていない領域は、現像によ
ってエッチングにより除去される。そのような場合、ホ
トレジスト構造は、しばしばアルミニウム層上に僅かに
１μｍの巾および０．５ないし２μｍの高さの範囲での
み隆起せしめられる。ウエハがエッチング液に浸漬され
た時に、これらの構造に付着している空気層は、追出さ
れなければならない。何故ならば、それらはエッチング
をマスクして、その結果、部材に欠陥を生ぜしめるから
である。従って、エッチング液が表面を十分に湿潤せし
めそして低い表面張力を有することが特に重要である。 もし湿潤のみが良好であるかまたは表面張力のみが減少
されただけであると、空気の包含は、表面から離れない
。
【０００５】広く普及しているエッチング剤は、例えば
、それらの性質を改善するために添加剤が添加されてい
るリン酸／硝酸混合物である。適当な添加剤は、表面張
力を３０ｍＮ／ｍ以下の値まで低下させ、そしてエッチ
ングすべき表面またはエッチングをマスクするホトレジ
スト層の良好な湿潤を保証するものでなければならない
。更に、添加剤は、エッチング液に容易に溶解し、そし
て従って再循環濾過に対する安定性を保証するものでな
ければならない。それは半導体技術における化学薬品の
標準的な含有量を超える金属不純物を含有してはならず
、またエッチングすべき表面といかなる反応をも（化学
吸着）示してはならない。エッチングの間、添加剤は、
エッチングすべき界面上に沈着してはならず、そして最
後にそれはエッチング後に標準的な洗浄法によって表面
から再び除去されなければならない。
、それらの性質を改善するために添加剤が添加されてい
るリン酸／硝酸混合物である。適当な添加剤は、表面張
力を３０ｍＮ／ｍ以下の値まで低下させ、そしてエッチ
ングすべき表面またはエッチングをマスクするホトレジ
スト層の良好な湿潤を保証するものでなければならない
。更に、添加剤は、エッチング液に容易に溶解し、そし
て従って再循環濾過に対する安定性を保証するものでな
ければならない。それは半導体技術における化学薬品の
標準的な含有量を超える金属不純物を含有してはならず
、またエッチングすべき表面といかなる反応をも（化学
吸着）示してはならない。エッチングの間、添加剤は、
エッチングすべき界面上に沈着してはならず、そして最
後にそれはエッチング後に標準的な洗浄法によって表面
から再び除去されなければならない。
【０００６】リン酸／硝酸混合物のための公知の添加剤
は、例えば、部分的にまたは完全にフッ素化された脂肪
族カルボン酸またはスルホン酸またはそれらの塩である
〔シヤークら、セミコンダクター・インターナショナル
、１９８８年１０月号第１３２−１３４頁（Ｓｈａｋ
ｅｔ ａｌ．， Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｏｃｔｏｂｅｒ １９８８，
ｐｐ．１３２−１３４）参照〕。しかしながら、これら
の添加剤は、湿潤性を改善しないので、エッチングすべ
き領域よりの空気包含の排除にはなんらの効果をも認め
られない。更に、それらは循環濾過に対して安定ではな
く、フイルターに付着する。更に広く普及しているエッ
チング剤であるフッ化水素酸溶液については、従来添加
剤は知られていなかった。しかしながら、フッ化アンモ
ニウム／フッ化水素酸混合物のための添加剤として脂肪
族第一アミンが使用されうる〔キクヤマら、マイクロコ
ンタミネーション、１９８９年４月号第２５−５１頁（
Ｋｉｋｕｙａｍａ ｅｔ ａｌ．， Ｍｉｃｒｏｃｏｎ
ｔａｍｉｎａｔｉｏｎ， Ａｐｒｉｌ１９８９，ｐｐ．
２５−５１）参照〕。
は、例えば、部分的にまたは完全にフッ素化された脂肪
族カルボン酸またはスルホン酸またはそれらの塩である
〔シヤークら、セミコンダクター・インターナショナル
、１９８８年１０月号第１３２−１３４頁（Ｓｈａｋ
ｅｔ ａｌ．， Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， Ｏｃｔｏｂｅｒ １９８８，
ｐｐ．１３２−１３４）参照〕。しかしながら、これら
の添加剤は、湿潤性を改善しないので、エッチングすべ
き領域よりの空気包含の排除にはなんらの効果をも認め
られない。更に、それらは循環濾過に対して安定ではな
く、フイルターに付着する。更に広く普及しているエッ
チング剤であるフッ化水素酸溶液については、従来添加
剤は知られていなかった。しかしながら、フッ化アンモ
ニウム／フッ化水素酸混合物のための添加剤として脂肪
族第一アミンが使用されうる〔キクヤマら、マイクロコ
ンタミネーション、１９８９年４月号第２５−５１頁（
Ｋｉｋｕｙａｍａ ｅｔ ａｌ．， Ｍｉｃｒｏｃｏｎ
ｔａｍｉｎａｔｉｏｎ， Ａｐｒｉｌ１９８９，ｐｐ．
２５−５１）参照〕。
【０００７】全体としてフッ化水素酸およびリン酸／硝
酸を基礎としたエッチング液は、従来最適なものではな
く、そして従って限られた範囲までしか使用できない。 このことは、技術の進歩の結果として将来においては更
にますます微細な構造が使用されるであろうから、この
ことはますます真実となり、従って従来技術によるエッ
チング液は、要求事項をあまり満さないであろう。
酸を基礎としたエッチング液は、従来最適なものではな
く、そして従って限られた範囲までしか使用できない。 このことは、技術の進歩の結果として将来においては更
にますます微細な構造が使用されるであろうから、この
ことはますます真実となり、従って従来技術によるエッ
チング液は、要求事項をあまり満さないであろう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決すべき課
題は、限定なしに使用しうるエッチング液を提供するこ
とである。
題は、限定なしに使用しうるエッチング液を提供するこ
とである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、添加剤と
して一般式Ｉ
して一般式Ｉ
【００１０】
【化３】
【００１１】（上式中、Ｒ１ は（Ｃ６−Ｃ１８）−ア
ルキルを意味しそしてＲ２ およびＲ３ は互いに無関
係に水素または（Ｃ１−Ｃ５）− アルキルを意味する
）で表される１種またはそれ以上の化合物または一般式
ＩＩ
ルキルを意味しそしてＲ２ およびＲ３ は互いに無関
係に水素または（Ｃ１−Ｃ５）− アルキルを意味する
）で表される１種またはそれ以上の化合物または一般式
ＩＩ
【００１２】
【化４】
【００１３】（上式中、Ｒ４ は（Ｃ６−Ｃ１８）−ア
ルキルを意味し、Ｒ５ ないしＲ７ は互いに無関係に
（Ｃ１−Ｃ５）− アルキルを意味し、そしてＸはフッ
化水素酸溶液の場合にはフッ化物を、そしてリン酸／硝
酸溶液の場合にはリン酸塩または硝酸塩を意味する）で
表される１種またはそれ以上の化合物を含有することを
特徴とするフッ化水素酸またはリン酸／硝酸を基礎とし
たエッチング液によって解決される。
ルキルを意味し、Ｒ５ ないしＲ７ は互いに無関係に
（Ｃ１−Ｃ５）− アルキルを意味し、そしてＸはフッ
化水素酸溶液の場合にはフッ化物を、そしてリン酸／硝
酸溶液の場合にはリン酸塩または硝酸塩を意味する）で
表される１種またはそれ以上の化合物を含有することを
特徴とするフッ化水素酸またはリン酸／硝酸を基礎とし
たエッチング液によって解決される。
【００１４】Ｒ１ およびＲ４ は、好ましくは（Ｃ８
−Ｃ１４） アルキルを意味し、Ｒ２，Ｒ３ ならびに
Ｒ５ ないしＲ７ は、好ましくは、メチルおよびエチ
ルを意味する。
−Ｃ１４） アルキルを意味し、Ｒ２，Ｒ３ ならびに
Ｒ５ ないしＲ７ は、好ましくは、メチルおよびエチ
ルを意味する。
【００１５】一般式Ｉの好ましい化合物は、ノニルアミ
ン、ドデシルアミン、メチルデシルアミンおよびジメチ
ルテトラデシルアミンである。
ン、ドデシルアミン、メチルデシルアミンおよびジメチ
ルテトラデシルアミンである。
【００１６】一般式ＩＩの好ましい化合物は、トリメチ
ルドデシルアンモニウムフルオライドまたは −ホスフ
エートである。
ルドデシルアンモニウムフルオライドまたは −ホスフ
エートである。
【００１７】一般式ＩまたはＩＩの化合物は、本発明に
よるエッチング液において、好ましくは少なくとも１０
ｐｐｍの量で含有されている。特に好ましくは、それら
は１００ないし６００ｐｐｍの量で含有されている。
よるエッチング液において、好ましくは少なくとも１０
ｐｐｍの量で含有されている。特に好ましくは、それら
は１００ないし６００ｐｐｍの量で含有されている。
【００１８】フッ化水素酸を基礎にした本発明によるエ
ッチング液は、水溶液であり、そしてフッ化水素酸を好
ましくは０．１ないし５０重量％の量で、特に好ましく
は０．５ないし５重量％の量で含有する。
ッチング液は、水溶液であり、そしてフッ化水素酸を好
ましくは０．１ないし５０重量％の量で、特に好ましく
は０．５ないし５重量％の量で含有する。
【００１９】リン酸／硝酸を基礎とした本発明によるエ
ッチング液も同様に水溶液であり、そしてリン酸を好ま
しくは２０ないし８０重量％の量で、特に好ましくは６
０ないし８０重量％の量で、そして硝酸を好ましくは０
．１ないし１０重量％の量で、特に好ましくは１ないし
３重量％の量で含有する。
ッチング液も同様に水溶液であり、そしてリン酸を好ま
しくは２０ないし８０重量％の量で、特に好ましくは６
０ないし８０重量％の量で、そして硝酸を好ましくは０
．１ないし１０重量％の量で、特に好ましくは１ないし
３重量％の量で含有する。
【００２０】本発明によるエッチング液は、各成分を混
合することによって簡単に製造されうる。フッ化水素酸
を基礎にしたエッチング液の場合には、一般式Ｉの化合
物もまたそれらのフッ化水素酸塩の形で添加されうる。
合することによって簡単に製造されうる。フッ化水素酸
を基礎にしたエッチング液の場合には、一般式Ｉの化合
物もまたそれらのフッ化水素酸塩の形で添加されうる。
【００２１】本発明によるフッ化水素酸またはリン酸／
硝酸溶液は、半導体の製造方法において二酸化ケイ素層
またはホトレジスト被覆されたアルミニウム層のエッチ
ングのために、そして特に浴工程または噴霧工程におい
て使用されうる。それらは、表面をすぐれた仕方で表面
を湿潤し、それらの表面張力は、３０ｍＮ／ｍ以下であ
り、そして添加剤の沈着は、エッチング操作中には生じ
ない。特に、本発明によるエッチング液は、洗浄または
エッチング工程において表面上に付着した粒子を減少せ
しめる。
硝酸溶液は、半導体の製造方法において二酸化ケイ素層
またはホトレジスト被覆されたアルミニウム層のエッチ
ングのために、そして特に浴工程または噴霧工程におい
て使用されうる。それらは、表面をすぐれた仕方で表面
を湿潤し、それらの表面張力は、３０ｍＮ／ｍ以下であ
り、そして添加剤の沈着は、エッチング操作中には生じ
ない。特に、本発明によるエッチング液は、洗浄または
エッチング工程において表面上に付着した粒子を減少せ
しめる。
【００２２】リン酸／硝酸によるホトレジスト被覆され
たアルミニウム層の構造化において、エッチング中に生
成される水素は、エッチングの開始時における空気の包
含と丁度同様にそしてフッ化水素酸を用いるエッチング
の場合と丁度同様に表面から容易に除去されうる。その
結果、全方法は、エッチング速度の均一性に関して実質
的に改善されることができ、すなわち、例えばエッチン
グ時間は、短縮されうる。従って、このことは、エッチ
ングは、所望のように表面に対して垂直に起るのみでな
く、またマスキングホトレジスト層の下で側方にもまた
起るので重要である。これらの側方へのエッチングは、
できうる限り小さく保持されなければならず、すなわち
オーバーエッチングは、できうる限り防がなければなら
ない。
たアルミニウム層の構造化において、エッチング中に生
成される水素は、エッチングの開始時における空気の包
含と丁度同様にそしてフッ化水素酸を用いるエッチング
の場合と丁度同様に表面から容易に除去されうる。その
結果、全方法は、エッチング速度の均一性に関して実質
的に改善されることができ、すなわち、例えばエッチン
グ時間は、短縮されうる。従って、このことは、エッチ
ングは、所望のように表面に対して垂直に起るのみでな
く、またマスキングホトレジスト層の下で側方にもまた
起るので重要である。これらの側方へのエッチングは、
できうる限り小さく保持されなければならず、すなわち
オーバーエッチングは、できうる限り防がなければなら
ない。
【００２３】
【実施例】例１
５０％のフッ化水素酸およびトリメチルドデシルアンモ
ニウムフルオライド２５０ｐｐｍよりなるエッチング液
でシリコン表面を処理した。上記の溶液は、３０ｍＮ／
ｍの表面張力を有する。表面は、完全に湿潤され、そし
て所望の品質のエッチングが得られた。
ニウムフルオライド２５０ｐｐｍよりなるエッチング液
でシリコン表面を処理した。上記の溶液は、３０ｍＮ／
ｍの表面張力を有する。表面は、完全に湿潤され、そし
て所望の品質のエッチングが得られた。
【００２４】比較のために、シリコンの表面を添加剤を
含有しない５０％のフッ化水素酸で処理した。この溶液
の表面張力は、８５ｍＮ／ｍであった。表面は細かい付
着したフッ化水素酸の液滴を除いては湿潤を示さなかっ
た。所望の品質のエッチングは、得られなかった。 例２ リン酸７４重量％、硝酸２．５重量％およびドデシルア
ミン２００ｐｐｍの含有量を有するエッチング液を用い
て、４分４０秒のエッチング時間をもって、構成された
ホトレジスト層を有するアルミニウム層を処理した。表
面は、完全に湿潤されそしてアルミニウムの残渣が認め
られない卓越した均質性をもったエッチングが得られた
。
含有しない５０％のフッ化水素酸で処理した。この溶液
の表面張力は、８５ｍＮ／ｍであった。表面は細かい付
着したフッ化水素酸の液滴を除いては湿潤を示さなかっ
た。所望の品質のエッチングは、得られなかった。 例２ リン酸７４重量％、硝酸２．５重量％およびドデシルア
ミン２００ｐｐｍの含有量を有するエッチング液を用い
て、４分４０秒のエッチング時間をもって、構成された
ホトレジスト層を有するアルミニウム層を処理した。表
面は、完全に湿潤されそしてアルミニウムの残渣が認め
られない卓越した均質性をもったエッチングが得られた
。
【００２５】比較のためにエッチング処理を繰返したが
、ただし添加剤を含有しないエッチング液を用いた。 表面は僅かな潤滑しか示さず、エッチング液は、表面を
垂直に位置せしめると、容易に流れ出した。エッチング
は、極めて不均一であってアルミニウムの残渣によるエ
ッチングきずが生じた。
、ただし添加剤を含有しないエッチング液を用いた。 表面は僅かな潤滑しか示さず、エッチング液は、表面を
垂直に位置せしめると、容易に流れ出した。エッチング
は、極めて不均一であってアルミニウムの残渣によるエ
ッチングきずが生じた。
Claims (5)
- 【請求項１】 添加剤として一般式Ｉ【化１】 （上式中、Ｒ１ は（Ｃ６−Ｃ１８）−アルキルを意味
しそしてＲ２ およびＲ３ は互いに無関係に水素また
は（Ｃ１−Ｃ５）− アルキルを意味する）で表される
１種またはそれ以上の化合物または一般式ＩＩ 【化２】 （上式中、Ｒ４ は（Ｃ６−Ｃ１８）−アルキルを意味
し、Ｒ５ ないしＲ７ は互いに無関係に（Ｃ１−Ｃ５
）− アルキルを意味し、そしてＸはフッ化水素酸溶液
の場合にはフッ化物を、そしてリン酸／硝酸溶液の場合
にはリン酸塩または硝酸塩を意味する）で表される１種
またはそれ以上の化合物を含有することを特徴とするフ
ッ化水素酸またはリン酸／硝酸を基礎としたエッチング
液。 - 【請求項２】 一般式ＩまたはＩＩで表される添加剤
を少なくとも１０ｐｐｍ、好ましくは１００ないし６０
０ｐｐｍの量で含有する請求項１によるエッチング液。 - 【請求項３】 フッ化水素酸を０．１ないし５０重量
％、好ましくは０．５ないし５重量％の量で含有する請
求項１または２によるエッチング液。 - 【請求項４】 リン酸を２０ないし８０重量％、好ま
しくは６０ないし８０重量％の量で、そして硝酸を０．
１ないし１０重量％、好ましくは１ないし３重量％の量
で含有する請求項１または２によるエッチング液。 - 【請求項５】 酸化ケイ素層またはホトレジスト被覆
されたアルミニウム層のエッチングのために請求項１な
いし４のうちのいずれかによるエッチング液を使用する
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE41015649 | 1991-01-21 | ||
| DE4101564A DE4101564A1 (de) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | Aetzloesung fuer nasschemische prozesse der halbleiterherstellung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04302428A true JPH04302428A (ja) | 1992-10-26 |
Family
ID=6423357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4007779A Withdrawn JPH04302428A (ja) | 1991-01-21 | 1992-01-20 | 半導体製造における湿式化学的方法のためのエッチング液 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0496229A3 (ja) |
| JP (1) | JPH04302428A (ja) |
| DE (1) | DE4101564A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100692122B1 (ko) * | 2005-07-06 | 2007-03-12 | 테크노세미켐 주식회사 | 평판디스플레이 금속 전극용 식각액 조성물 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9210514D0 (en) * | 1992-05-16 | 1992-07-01 | Micro Image Technology Ltd | Etching compositions |
| JP3264405B2 (ja) * | 1994-01-07 | 2002-03-11 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 半導体装置洗浄剤および半導体装置の製造方法 |
| JPH1055993A (ja) * | 1996-08-09 | 1998-02-24 | Hitachi Ltd | 半導体素子製造用洗浄液及びそれを用いた半導体素子の製造方法 |
| DE102007004060B4 (de) * | 2007-01-22 | 2013-03-21 | Gp Solar Gmbh | Verwendung einer Ätzlösung aufweisend Wasser, Salpetersäure und Schwefelsäure und Ätzverfahren |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4101564A1 (de) | 1992-07-23 |
| EP0496229A3 (en) | 1993-09-08 |
| EP0496229A2 (de) | 1992-07-29 |
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