JP5439466B2 - Silicon etching method, silicon etching solution used therefor, and kit thereof - Google Patents

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Description

本発明は、シリコンエッチング方法、これに用いられるシリコンエッチング液、及びそのキットに関する。   The present invention relates to a silicon etching method, a silicon etching solution used therefor, and a kit thereof.

従来、DRAMのキャパシタ構造としてコンケーブ型が採用されてきた。この構造では、シリンダ孔内に下部電極膜を形成し、その内側面のみを電極として機能させる。これによれば、確かにキャパシタの占める面積を小さくすることができるが、シリンダ孔の径も必然的に縮小する。一方でDRAMのデバイス動作に必要な容量は確保しなければならない。この両者を満たすため、シリンダ孔の深さは益々深くなり、その微細加工技術面での対応が難しくなってきている。   Conventionally, a concave type has been adopted as a capacitor structure of a DRAM. In this structure, the lower electrode film is formed in the cylinder hole, and only the inner side surface functions as an electrode. According to this, the area occupied by the capacitor can surely be reduced, but the diameter of the cylinder hole is inevitably reduced. On the other hand, the capacity required for the device operation of the DRAM must be secured. In order to satisfy both of these requirements, the depth of the cylinder hole is becoming deeper and it is becoming difficult to cope with the fine processing technology.

キャパシタ構造のアスペクト比を抑える努力もなされているものの、微細なシリンダ構造やその孔を精度良く加工して形成することは、それ自体容易ではない。通常、この加工はウエットエッチングによって行われている。すなわち、エッチング液により、ナノメートル〜サブマイクロメートルサイズで深さのあるシリンダ壁をもつ筒状構造を半導体基板に残すよう、その内外の部材を除去しなければならない。特にシリンダ孔内の除去は、包囲された空間から材料をえぐり取るように除去しなければならず、ウエットエッチングにより行う加工として困難を伴う。   Although efforts have been made to reduce the aspect ratio of the capacitor structure, it is not easy in itself to form a fine cylinder structure and its holes with high precision. Usually, this processing is performed by wet etching. That is, the inner and outer members must be removed by the etching solution so that a cylindrical structure having a cylinder wall having a depth of nanometer to submicrometer size is left on the semiconductor substrate. In particular, the removal of the inside of the cylinder hole must be removed so as to remove the material from the enclosed space, which is difficult as a process performed by wet etching.

単結晶のシリコンに対してエッチング性を示す処理液としてアルカリ化合物を主成分とするものが提案されている(特許文献1、2等参照)。また、フッ化水素及びフッ化アンモニウムに特定の界面活性剤を組み合わせた酸性のウエットエッチング液が開示されている(特許文献3)。これにより、ウエットプロセスでの濡れ性と消泡性が改善されるとする。   A treatment liquid that has an alkali compound as a main component has been proposed as a treatment liquid exhibiting etching properties with respect to single crystal silicon (see Patent Documents 1 and 2, etc.). Further, an acidic wet etching solution in which a specific surfactant is combined with hydrogen fluoride and ammonium fluoride is disclosed (Patent Document 3). Thereby, the wettability and the defoaming property in the wet process are improved.

特開2006−351813号公報JP 2006-351813 A 特開2006−054363号公報JP 2006-054363 A 特開2002−069674号公報JP 2002-069674 A

上記のような近時採用されているキャパシタ構造を始め、複雑な形態におけるシリコンの良好な除去を可能とするエッチング液については、いまだ十分な研究開発が進められていない。特に本発明者らは、シリコンを的確にかつ高速で除去することが、素子としたときの製造品質の向上等の観点から重要であると考えた。そして、特に近年その使用が拡大されつつある多結晶シリコン及び/又はアモルファスシリコンのエッチング性について研究を行った。
すると、前記多結晶シリコン及び/又はアモルファスシリコンのエッチングにおいてはその処理後にも残渣が残ることがあり、この対策が必要であることが分かってきた。この現象は上記キャパシタ構造などにおいてアスペクト比が高くなるほど顕著になる。これは、その凹部において薬液の対流が滞り、その根元に残渣が残りやすくなるためと考えられる。
本発明は、上記当該分野の近似の技術課題に鑑み、多結晶シリコン及び/又はアモルファスシリコンを的確にかつ高速で除去し、しかも残渣の発生を抑制ないし防止することができるシリコンエッチング液及びこれを用いたエッチング方法、これを用いた半導体基板製品の製造方法の提供を目的とする。
In addition to the capacitor structures that have been adopted recently, the etching solution that enables good removal of silicon in a complicated form has not yet been fully researched and developed. In particular, the present inventors considered that it is important to remove silicon accurately and at high speed from the viewpoint of improvement of manufacturing quality when an element is formed. In particular, studies have been conducted on the etching properties of polycrystalline silicon and / or amorphous silicon whose use has been expanding in recent years.
Then, in the etching of the polycrystalline silicon and / or amorphous silicon, a residue may remain after the processing, and it has been found that this countermeasure is necessary. This phenomenon becomes more prominent as the aspect ratio becomes higher in the capacitor structure and the like. This is thought to be because the convection of the chemical solution is stagnated in the concave portion, and the residue tends to remain at the root.
In view of the above technical problem in the field, the present invention provides a silicon etching solution capable of accurately and rapidly removing polycrystalline silicon and / or amorphous silicon, and suppressing or preventing the generation of residues, and a silicon etching solution therefor. An object of the present invention is to provide an etching method used and a method for manufacturing a semiconductor substrate product using the etching method.

本発明者は、上記多結晶シリコン及びアモルファスシリコンのエッチング性について様々な処方の薬液を調製し、その挙動を解析した。その結果、エッチング速度と残渣の抑制性とは必ずしも傾向が一致せず、両者を高いレベルで満足するのは容易でないことが判明した。そこで試験評価及び解析を通じ、アルカリ化合物と酸化剤とフッ酸化合物とを水中に含有させ、しかもそのpHを10以上に調液するという限られた条件でのみ上記エッチング速度と残渣の抑制・防止との両立を図ることができることを見い出した。
本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。
The present inventor prepared chemical solutions of various prescriptions for the etching properties of the polycrystalline silicon and the amorphous silicon, and analyzed the behavior thereof. As a result, it has been found that the etching rate and the residue suppression do not always agree with each other, and it is not easy to satisfy both at a high level. Therefore, through the test evaluation and analysis, the etching rate and the residue can be suppressed / prevented only under the limited condition that an alkali compound, an oxidizing agent, and a hydrofluoric acid compound are contained in water and the pH is adjusted to 10 or more. I found out that it is possible to achieve both.
The present invention has been completed based on such findings.

(1)アルカリ化合物、酸化剤、フッ酸化合物、および水を含むpH10以上のシリコンエッチング液を準備する工程、及び前記シリコンエッチング液を多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜に適用して該膜の少なくとも一部を除去する工程を含むシリコンエッチング方法。
(2)前記アルカリ化合物が、水酸化カリウム、アンモニア、または第4級水酸化アンモニウムである(1)に記載のシリコンエッチング方法。
(3)前記酸化剤が過酸化水素、硝酸及びその塩、亜硝酸塩、過ヨウ素酸及びその塩、ならびに過塩素酸及びその塩から選ばれる少なくとも1種である(1)または(2)に記載のシリコンエッチング方法。
(4)前記フッ酸化合物がフッ酸、フッ化アルカリ金属塩、フッ化アンモニウム、アミンのフッ化水素酸塩、および第4級アルキルアンモニウムフッ化物よりなる群から選ばれる少なくとも1種である(1)〜(3)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング方法。
(5)前記多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の一部またはすべてを除去することにより、キャパシタとなる凹凸形状を形成する(1)〜(4)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング方法。
(6)前記凹凸形状部のアスペクト比が15〜100であるシリンダー構造を形成する(5)に記載のシリコンエッチング方法。
(7)(1)〜(6)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング方法を利用して半導体基板を加工する半導体基板製品の製造方法。
(8)多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜からなるシリコン膜を有する半導体基板を準備する工程、及び前記半導体基板に前記のエッチング液を適用し、前記シリコン膜の少なくとも一部をエッチングする工程を有する(7)に記載の半導体基板製品の製造方法。
(9)多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の一部またはすべてを除去するためのエッチング液であって、アルカリ化合物、酸化剤、フッ酸化合物、および水を含み、pHが10以上であるシリコンエッチング液。
(10)前記アルカリ化合物が、水酸化カリウム、アンモニア、または第4級水酸化アンモニウムである(9)に記載のシリコンエッチング液。
(11)前記酸化剤が過酸化水素水、硝酸及びその塩、亜硝酸塩、過ヨウ素酸及びその塩、ならびに過塩素酸及びその塩から選ばれる少なくとも1種である(9)または(10)に記載のシリコンエッチング液。
(12)前記フッ酸化合物がフッ酸、フッ化アルカリ金属塩、フッ化アンモニウム、アミンのフッ化水素酸塩、および第4級アルキルアンモニウムフッ化物よりなる群から選ばれる少なくとも1種である(9)〜(11)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液。
(13)前記アルカリ化合物を3〜25質量%含有させ、前記フッ酸化合物を0.01〜20質量%含有させ、前記酸化剤を0.001〜5質量%含有させる(9)〜(12)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液。
(14)さらに、ヒドロキシルアミン化合物を含有させる(9)〜(13)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液。
(15)少なくとも第1液と第2液で構成されこれらを混合して用いるシリコンエッチング液用キットであって、該エッチング液は多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の一部またはすべてを除去するためのものであり、
前記第1液はアルカリ化合物および水を含み、前記第2液は酸性の水溶液であり、酸化剤およびフッ酸化合物がそれぞれ前記第1液、第2液、またはその他の液に含有され、前記各液を混合してエッチング液としたときにそのpHが10以上となるように各液が調液されたシリコンエッチング液用キット。
(16)前記第2液がヒドロキシルアミン化合物を含有する(15)に記載のシリコンエッチング液用キット。
(17)前記アルカリ化合物が、水酸化カリウム、アンモニア、または第4級水酸化アンモニウムである(15)または(16)に記載のシリコンエッチング液用キット。
(18)前記酸化剤が過酸化水素、硝酸及びその塩、亜硝酸塩、過ヨウ素酸及びその塩、ならびに過塩素酸及びその塩から選ばれる少なくとも1種である(15)〜(17)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液用キット。
(19)前記フッ酸化合物がフッ酸、フッ化アルカリ金属塩、フッ化アンモニウム、アミンのフッ化水素酸塩、および第4級アルキルアンモニウムフッ化物よりなる群から選ばれる少なくとも1種である(15)〜(18)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液用キット。
(20)前記第2液のpHを3〜6とする(15)〜(19)のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液用キット。
(1) a step of preparing a silicon etching solution having a pH of 10 or higher containing an alkali compound, an oxidizing agent, a hydrofluoric acid compound, and water, and applying the silicon etching solution to a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film, A silicon etching method including a step of removing a part.
(2) The silicon etching method according to (1), wherein the alkali compound is potassium hydroxide, ammonia, or quaternary ammonium hydroxide.
(3) The oxidizing agent is at least one selected from hydrogen peroxide, nitric acid and its salt, nitrite, periodic acid and its salt, and perchloric acid and its salt, as described in (1) or (2) Silicon etching method.
(4) The hydrofluoric acid compound is at least one selected from the group consisting of hydrofluoric acid, alkali metal fluoride, ammonium fluoride, amine hydrofluoride, and quaternary alkyl ammonium fluoride (1 The silicon etching method according to any one of (1) to (3).
(5) The silicon etching method according to any one of (1) to (4), wherein an uneven shape to be a capacitor is formed by removing a part or all of the polycrystalline silicon film or the amorphous silicon film.
(6) The silicon etching method according to (5), wherein a cylinder structure in which an aspect ratio of the concavo-convex shape portion is 15 to 100 is formed.
(7) A method for manufacturing a semiconductor substrate product, wherein the semiconductor substrate is processed using the silicon etching method according to any one of (1) to (6).
(8) A step of preparing a semiconductor substrate having a silicon film made of a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film, and a step of etching at least a part of the silicon film by applying the etching solution to the semiconductor substrate. The manufacturing method of the semiconductor substrate product as described in (7).
(9) An etching solution for removing a part or all of a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film, which contains an alkali compound, an oxidizing agent, a hydrofluoric acid compound, and water and has a pH of 10 or more liquid.
(10) The silicon etching solution according to (9), wherein the alkali compound is potassium hydroxide, ammonia, or quaternary ammonium hydroxide.
(11) In the above (9) or (10), the oxidizing agent is at least one selected from hydrogen peroxide, nitric acid and salts thereof, nitrite, periodic acid and salts thereof, and perchloric acid and salts thereof. The silicon etching liquid as described.
(12) The hydrofluoric acid compound is at least one selected from the group consisting of hydrofluoric acid, alkali metal fluoride, ammonium fluoride, amine hydrofluoride, and quaternary alkyl ammonium fluoride (9 The silicon etching solution according to any one of (11) to (11).
(13) 3 to 25% by mass of the alkali compound, 0.01 to 20% by mass of the hydrofluoric acid compound, and 0.001 to 5% by mass of the oxidizing agent (9) to (12) The silicon etching liquid of any one of these.
(14) The silicon etching solution according to any one of (9) to (13), further containing a hydroxylamine compound.
(15) A kit for a silicon etching solution comprising at least a first liquid and a second liquid, and using a mixture thereof, the etching liquid for removing a part or all of a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film And
The first liquid contains an alkali compound and water, the second liquid is an acidic aqueous solution, and an oxidizing agent and a hydrofluoric acid compound are contained in the first liquid, the second liquid, or other liquid, respectively. A kit for a silicon etching solution in which each solution is prepared so that the pH becomes 10 or more when the solutions are mixed to form an etching solution.
(16) The kit for silicon etching liquid according to (15), wherein the second liquid contains a hydroxylamine compound.
(17) The kit for silicon etching liquid according to (15) or (16), wherein the alkali compound is potassium hydroxide, ammonia, or quaternary ammonium hydroxide.
(18) Any of (15) to (17), wherein the oxidizing agent is at least one selected from hydrogen peroxide, nitric acid and its salt, nitrite, periodic acid and its salt, and perchloric acid and its salt A kit for a silicon etching solution according to claim 1.
(19) The hydrofluoric acid compound is at least one selected from the group consisting of hydrofluoric acid, alkali metal fluoride, ammonium fluoride, amine hydrofluoride, and quaternary alkyl ammonium fluoride (15 ) To (18) The kit for silicon etching liquid according to any one of the above.
(20) The kit for silicon etching solution according to any one of (15) to (19), wherein the pH of the second solution is 3 to 6.

本発明によれば、多結晶シリコン及び/又はアモルファスシリコンを的確にかつ高速で除去し、しかも残渣の発生を抑制ないし防止することができる。さらに、必要により、シリンダ構造をもつ電極で構成されたキャパシタ構造にも対応することができ、残渣を過度に発生させずに、多結晶シリコン膜及び/又はアモルファスシリコン膜を効率的に除去することができるという優れた作用効果を奏する。   According to the present invention, polycrystalline silicon and / or amorphous silicon can be removed accurately and at high speed, and the generation of residues can be suppressed or prevented. Furthermore, if necessary, it can be applied to a capacitor structure composed of electrodes having a cylinder structure, and the polycrystalline silicon film and / or the amorphous silicon film can be efficiently removed without generating excessive residues. It has an excellent effect of being able to.

本発明に適用されるキャパシタ構造の作製工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a manufacturing process of the capacitor structure applied to this invention. 本発明に適用されるキャパシタ構造の作製工程例を模式的に示す断面図である(図1のつづき)。It is sectional drawing which shows typically the example of a manufacturing process of the capacitor structure applied to this invention (continuation of FIG. 1). 本発明に適用されるキャパシタ構造の作製工程例を模式的に示す断面図である(図2のつづき)。It is sectional drawing which shows typically the example of a manufacturing process of the capacitor structure applied to this invention (continuation of FIG. 2). 本発明に適用されるキャパシタ構造の作製工程例を模式的に示す断面図である(図3のつづき)。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a manufacturing process example of a capacitor structure applied to the present invention (continuation of FIG. 3). 本発明に適用されるキャパシタ構造の別の例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically another example of the capacitor structure applied to this invention. 本発明に適用されるキャパシタ構造の作製工程例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the example of a manufacturing process of the capacitor structure applied to this invention. 本発明に適用されるキャパシタ構造の平断面図である。It is a plane sectional view of the capacitor structure applied to the present invention.

[キャパシタ構造の形成]
まず、本発明に係るエッチング液について説明する前に、本発明において好適に採用することができるキャパシタ構造の製造例について添付の図面に基づき説明する。なお、下記詳細な説明ではキャパシタ構造の形成について主に説明するが、本発明がこれに限定して解釈されるものではない。
[Formation of capacitor structure]
First, before describing the etching solution according to the present invention, a manufacturing example of a capacitor structure that can be suitably employed in the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following detailed description, the formation of the capacitor structure will be mainly described, but the present invention is not construed as being limited thereto.

(工程a)
本実施形態の製造例においては、シリコンウエハ3の上に第1の成形膜1と第2の成形膜2が形成されている。第1の成形膜1はシリンダ孔の開孔時のエッチングストッパー膜であり、第2の成形膜2と異方性ドライエッチングプロセスでエッチングレート比を有する膜である。第1の成形膜1としては、例えばLP−CVD(Low−Pressure Chemical Vapor Deposition)プロセスで形成した窒化膜等が挙げられる。一方、本実施形態において、第2の成形膜2には多結晶シリコンもしくはアモルファスシリコンの膜が採用されている。さらに図示していないが保護膜を設けてもよい。
なお、シリコンウエハ3は大幅に簡略化して単層のものとして示しているが、通常はここに所定の回路構造が形成されている。たとえば、分離絶縁膜、ゲート酸化膜、ゲート電極、拡散層領域、ポリシリコンプラグ、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、ビット線、金属プラグ、窒化膜、プラズマ酸化膜、BPSG膜などを用いたものが挙げられる(例えば前記特許文献1参照)。また、図1〜6においては、特にハッチングを付して示していないが、各部材の断面を示している。
(Process a)
In the manufacturing example of the present embodiment, the first molded film 1 and the second molded film 2 are formed on the silicon wafer 3. The first molding film 1 is an etching stopper film when the cylinder hole is opened, and is a film having an etching rate ratio with the second molding film 2 by an anisotropic dry etching process. Examples of the first molded film 1 include a nitride film formed by an LP-CVD (Low-Pressure Chemical Vapor Deposition) process. On the other hand, in the present embodiment, a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film is employed as the second molding film 2. Further, although not shown, a protective film may be provided.
Although the silicon wafer 3 is greatly simplified and shown as a single layer, a predetermined circuit structure is usually formed here. For example, those using an isolation insulating film, gate oxide film, gate electrode, diffusion layer region, polysilicon plug, silicon oxide film, silicon nitride film, bit line, metal plug, nitride film, plasma oxide film, BPSG film, etc. (For example, refer to Patent Document 1). Moreover, in FIGS. 1-6, although it does not show in particular with hatching, the cross section of each member is shown.

(工程b)
次に、フォトリソグラフィー工程を用いてフォトレジスト4をパターンニングした後、異方性ドライエッチングにて開孔する(凹部Ka)。このときのフォトレジスト4及びドライエッチングの手法については、この種の製品に適用される通常の物あるいは方法を適用すればよい。
(Process b)
Next, after patterning the photoresist 4 using a photolithography process, holes are formed by anisotropic dry etching (concave portion Ka). As for the photoresist 4 and the dry etching method at this time, a normal object or method applied to this type of product may be applied.

(工程c)、(工程d)
さらに、開孔後に凹部Kaの壁面Waと成形膜(シリコン膜)2の上面Wbに沿って、TiNからなる導電膜5及び導電膜5を保護するための埋設膜6(例えば多結晶シリコンもしくはアモルファスシリコンの膜)を順次成膜する。このとき中間的に(導電膜5形成後に)形成される凹部をKbとして示している。
(Process c), (Process d)
Furthermore, after opening, along the wall surface Wa of the recess Ka and the upper surface Wb of the molding film (silicon film) 2, the conductive film 5 made of TiN and the embedded film 6 for protecting the conductive film 5 (for example, polycrystalline silicon or amorphous A silicon film is sequentially formed. At this time, a recess formed intermediately (after formation of the conductive film 5) is shown as Kb.

(工程e)(工程f)
埋設膜6の成膜後はCMP(Chemical Mechanical Polishing)にてウエハ表面の埋設膜6及び導電膜5(図2,3)の一部を除去し、エッチバックラインEまで露出させる。ここで、第2の成形膜2及び埋設膜6をウエットエッチングにより除去する。本発明においてはこの工程が重要であり、後述する本発明に係るエッチング液が高い効果を発揮する。この工程を経て、シリンダ孔Kcを有するキャパシタの下部電極(シリンダ壁)50(図3)が形成される。シリンダ孔壁の深さhは特に限定されないが、この種のデバイスの通常の構造を考慮すると、500〜2000nmであることが実際的である。なお、本発明のエッチング液は上記のようにエッチバック等により平滑にされた面に適用することが好ましく、そこから埋設膜を除去して、トレンチ構造を形成することが好ましい。
(Process e) (Process f)
After the buried film 6 is formed, a part of the buried film 6 and the conductive film 5 (FIGS. 2 and 3) on the wafer surface is removed by CMP (Chemical Mechanical Polishing), and the etch back line E is exposed. Here, the second molding film 2 and the embedded film 6 are removed by wet etching. In the present invention, this step is important, and an etching solution according to the present invention described later exhibits a high effect. Through this step, the lower electrode (cylinder wall) 50 (FIG. 3) of the capacitor having the cylinder hole Kc is formed. The depth h 2 of the cylinder bore wall is not particularly limited, considering the conventional construction of such a device, it is practical that a 500-2000 nm. Note that the etching solution of the present invention is preferably applied to the surface smoothed by the etch back or the like as described above, and it is preferable that the buried film is removed therefrom to form a trench structure.

(工程g)
上記のようにして形成したキャパシタの下部電極50形成後に、容量絶縁膜9を形成し、次いでプレート電極(上部電極)(図示せず)の形成を順次行うことでキャパシタ構造10が形成できる。なお、本明細書においてキャパシタ構造とは、キャパシタそのものであっても、キャパシタの一部を構成する構造部であってもよく、図4に示した例では、下部電極50と容量絶縁膜9とから構成されるものとしてキャパシタ構造10を示している。なお、図示したものでは下部電極50とウエハ3とを成形膜1で隔てた構成として示しているが、必要により同図の断面もしくは別の位置で両者が電気的に接続された構成であるものとして解してよい。例えば、成形膜1の部分にプラグ構造やダマシン構造を形成して導通を確保する構造であったり、下部電極50を成形膜1を貫通する形で形成したものであったりしてもよい。また、容量絶縁膜9は下部電極50のみではなく、その他の基板表面に形成されていてもよい。
(Process g)
After the formation of the lower electrode 50 of the capacitor formed as described above, the capacitor insulating film 9 is formed, and then the plate electrode (upper electrode) (not shown) is sequentially formed to form the capacitor structure 10. In this specification, the capacitor structure may be a capacitor itself or a structure part constituting a part of the capacitor. In the example shown in FIG. 4, the lower electrode 50, the capacitor insulating film 9, The capacitor structure 10 is shown as comprising. In the figure, the lower electrode 50 and the wafer 3 are shown as being separated from each other by the molding film 1. However, if necessary, the lower electrode 50 and the wafer 3 are electrically connected at the cross section or at different positions in the figure. May be interpreted as For example, a plug structure or damascene structure may be formed in the molding film 1 to ensure conduction, or the lower electrode 50 may be formed so as to penetrate the molding film 1. Further, the capacitor insulating film 9 may be formed not only on the lower electrode 50 but also on other substrate surfaces.

図5は上記実施形態のキャパシタ構造の変形例を示している。この例では下部電極(シリンダ構造)の底部81と主要部82とは別の材料で構成されている。例えば、底部81をSiで構成し、主要部82をTiNで構成する例が挙げられる。 FIG. 5 shows a modification of the capacitor structure of the above embodiment. In this example, the bottom 81 and the main part 82 of the lower electrode (cylinder structure) are made of different materials. For example, the bottom 81 is made of Si 3 N 4 and the main part 82 is made of TiN.

(工程a’)
図6は上記実施形態の製造例の変形例を示している。シリコンウエハ3の上に第1の成形膜1と第2の成形膜2と第3の成形膜21と第4の成形膜31とが順に形成されている。第1の成形膜1はシリンダ孔の開孔時のエッチングストッパー膜であり、第2の成形膜2は異方性ドライエッチングプロセスでエッチングレート比を有する膜である。第1の成形膜1としては、たとえばLP−CVDプロセスで形成した窒化膜等が挙げられる。第2の成形膜2と第3の成形膜21と第4の成形膜31は、異方性ドライエッチングでのエッチングレート比がなく、等方性エッチングにてエッチングレート比の得られる膜の組み合わせが好ましく、さらにキャパシタ形成時に第2の成形膜2と第3の成形膜21と第4の成形膜31を同じウエットエッチング液で一度に除去できる膜で形成することが好ましい。
等方性エッチングでのエッチングレート比は、第2の成形膜2と第4の成形膜31とが同等のエッチングレートを有し、第3の成形膜21は第2の成形膜2及び第4の成形膜31に比べて大きいエッチングレートを有する膜であることが好ましい。さらに第2の成形膜2と第4の成形膜31とは同じ膜を適用しても異なる膜を適用してもよい。さらに図示していないが、保護膜を設けてもよい。なお、シリコンウエハ3は大幅に簡略化して単層のものとして示しているが、上述のとおり通常はここに所定の回路構造が形成されている。また、図6においては、特にハッチングを付して示していないが、各部材の断面を示しており、図7においてはハッチングを付して平断面図を示している。
(Process a ')
FIG. 6 shows a modification of the manufacturing example of the above embodiment. A first molding film 1, a second molding film 2, a third molding film 21 and a fourth molding film 31 are sequentially formed on the silicon wafer 3. The first molding film 1 is an etching stopper film when the cylinder hole is opened, and the second molding film 2 is a film having an etching rate ratio in an anisotropic dry etching process. Examples of the first molded film 1 include a nitride film formed by an LP-CVD process. The second molded film 2, the third molded film 21, and the fourth molded film 31 have a combination of films that do not have an etching rate ratio by anisotropic dry etching and can obtain an etching rate ratio by isotropic etching. Further, it is preferable to form the second molding film 2, the third molding film 21, and the fourth molding film 31 with a film that can be removed at once with the same wet etching solution at the time of capacitor formation.
The etching rate ratio in the isotropic etching is such that the second molding film 2 and the fourth molding film 31 have the same etching rate, and the third molding film 21 has the second molding film 2 and the fourth molding film 21. It is preferable that the film has a larger etching rate than that of the molded film 31. Further, the second molding film 2 and the fourth molding film 31 may be the same film or different films. Further, although not shown, a protective film may be provided. The silicon wafer 3 is greatly simplified and shown as a single layer, but as described above, a predetermined circuit structure is usually formed here. Further, in FIG. 6, although not particularly shown with hatching, the cross-section of each member is shown, and in FIG. 7, a flat cross-sectional view is shown with hatching.

(工程b’)
次に、フォトリソグラフィー工程を用いてフォトレジスト4をパターンニングした後、異方性ドライエッチングにて開孔する(凹部Ka)。このときのフォトレジスト4及びドライエッチングの手法については、この種の製品に適用される通常の物あるいは方法を適用すればよい。
開孔後に等方性エッチングを行い、第3の成形膜21の部分に凹部Vaを形成した後、電極保護膜7を成長させる。電極保護膜7はキャパシタ形成時の第2の成形膜2と第3の成形膜21と第4の成形膜31の除去に用いるエッチング液に対して十分なエッチングレート比を有する成形膜であることが好ましく、さらに凹部Kaの全体に均一に成膜でき、かつ凹部Kaの中腹部に形成した凹部7を完全に埋設できる膜であることが好ましい。たとえば、ALD(Atomic Layer Deposition)法を用いた窒化膜や五酸化タンタル(Ta)膜等が挙げられる。
電極保護膜7の成長後、エッチングにより電極保護膜7を除去する。このとき、凹部Va内の電極保護膜7は除去されずに残る。
(Process b ')
Next, after patterning the photoresist 4 using a photolithography process, holes are formed by anisotropic dry etching (concave portion Ka). As for the photoresist 4 and the dry etching method at this time, a normal object or method applied to this type of product may be applied.
After the opening, isotropic etching is performed to form the recess Va in the portion of the third molding film 21, and then the electrode protection film 7 is grown. The electrode protective film 7 is a molded film having a sufficient etching rate ratio with respect to the etching solution used for removing the second molded film 2, the third molded film 21, and the fourth molded film 31 at the time of capacitor formation. Further, it is preferable that the film can be formed uniformly over the entire recess Ka, and the recess 7 formed in the middle of the recess Ka can be completely embedded. Examples thereof include a nitride film using an ALD (Atomic Layer Deposition) method and a tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) film.
After the growth of the electrode protective film 7, the electrode protective film 7 is removed by etching. At this time, the electrode protective film 7 in the recess Va remains without being removed.

(工程c’)
上記工程(c)〜(g)と同様にして、シリンダ孔Kcを有するキャパシタの下部電極(シリンダ壁)50が形成される。上記の製造例と同様にして、キャパシタの下部電極50形成後に、容量絶縁膜9を形成し、次いでプレート電極(上部電極)(図示せず)の形成を順次行うことでキャパシタ構造が形成できる。なお、本明細書においてキャパシタ構造とは、キャパシタそのものであっても、キャパシタの一部を構成する構造部であってもよい。
(Process c ')
Similar to the above steps (c) to (g), the lower electrode (cylinder wall) 50 of the capacitor having the cylinder hole Kc is formed. In the same manner as in the above manufacturing example, after the capacitor lower electrode 50 is formed, the capacitor insulating film 9 is formed, and then the plate electrode (upper electrode) (not shown) is sequentially formed to form the capacitor structure. In this specification, the capacitor structure may be a capacitor itself or a structure part constituting a part of the capacitor.

[シリコンエッチング液]
次に、上記工程e,fにおいて説明したウエットエッチングに極めて効果的に用いることができる本願発明のシリコンエッチング液の好ましい実施形態について説明する。本実施形態のエッチング液は、アルカリ化合物、酸化剤、フッ酸化合物、および水を含み、かつpHが10以上に調整されている。これにより、上述のような凹凸形状のあるキャパシタ構造の形成に係る多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の除去を、的確にかつ高速で、しかも残渣を抑制・防止して行うことを可能にした。このような格別の効果を発現する理由は定かではないが、推定を含めて言うと、以下のとおりである。通常アルカリ性のエッチング液は、Siを酸化してSi(OH)を形成し、これを溶解していく。本発明においてはそのスキーム以外に、フッ酸化合物のフッ素イオン(F)が作用してSiの可溶性化合物を形成すると考えられる。またヒドロキシルアミン化合物を用いた場合には、これがSiと錯体を形成し溶解を促すことも期待できる。すなわち、本発明は溶解の経路が複数になることで、その相互作用ないし相乗効果で、単にアルカリを付与したのではなし得ないSiの溶解性が促進されたものと考えられる。特に本発明によれば図3および図6で示されるようなアスペクト比が高く、深さのあるシリンダ孔Kcや、図6のKdのような複雑なエッチング形状でも多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の除去を的確に行うことができる。
[Silicon etchant]
Next, a preferred embodiment of the silicon etching solution of the present invention that can be used extremely effectively for the wet etching described in the above steps e and f will be described. The etching liquid of this embodiment contains an alkali compound, an oxidizing agent, a hydrofluoric acid compound, and water, and the pH is adjusted to 10 or more. This makes it possible to remove the polycrystalline silicon film or the amorphous silicon film related to the formation of the capacitor structure having the uneven shape as described above accurately and at a high speed, while suppressing and preventing the residue. The reason for this special effect is not clear, but it is as follows when including the estimation. Usually, an alkaline etching solution oxidizes Si to form Si (OH) 4 and dissolves it. In the present invention, in addition to the scheme, it is considered that the fluorine ion (F ) of the hydrofluoric acid compound acts to form a soluble compound of Si. Further, when a hydroxylamine compound is used, it can be expected that this forms a complex with Si and promotes dissolution. That is, in the present invention, it is considered that a plurality of dissolution routes promotes the solubility of Si, which cannot be achieved simply by adding alkali, due to the interaction or synergistic effect. In particular, according to the present invention, a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film having a high aspect ratio as shown in FIGS. 3 and 6 and a deep cylinder hole Kc or a complicated etching shape such as Kd in FIG. Can be accurately removed.

(アルカリ化合物)
本実施形態のエッチング液は、アルカリ化合物を含む。アルカリ化合物とは、その語が持つ通常の意味内容として解釈すればよいが、水中で系内のpHを高める作用がある化合物全般をいう。
(Alkali compounds)
The etching liquid of this embodiment contains an alkali compound. The alkaline compound may be interpreted as the ordinary meaning of the word, but refers to all compounds that have an action of increasing the pH in the system in water.

アルカリ化合物が有機化合物の場合その炭素数は、4〜30であることが好ましく、沸点もしくは水への溶解度の観点から6〜16であることがより好ましい。
本実施形態のエッチング液の有機アルカリ化合物として使用される有機アミンには、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレングリコールアミン、N−ヒドロキシルエチルピペラジンなどのアルカノールアミン、及び/又はエチルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミン、n−ブチルアミン、3−メトキシプロピルアミン、tert−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、n−オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、o−キシレンジアミン、m−キシリレンジアミン、1−メチルブチルアミン、エチレンジアミン(EDA)、1,3−プロパンジアミン、2−アミノベンジルアミン、N−ベンジルエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの水酸基を有しない有機アミンが含まれる。金属の腐食防止の観点から、アルカノールアミンよりも、水酸基を有しない有機アミンの方が好ましい。さらにエチレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、o−キシレンジアミン、m−キシリレンジアミンが金属と配位することができるので特に好ましい。なお、本明細書における化合物・基(原子団)の表記において、置換及び無置換を記していない表記は置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
When the alkali compound is an organic compound, the number of carbon atoms is preferably 4 to 30, and more preferably 6 to 16 from the viewpoint of boiling point or solubility in water.
The organic amine used as the organic alkali compound of the etching solution of the present embodiment includes monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, diethylene glycolamine, alkanolamines such as N-hydroxylethylpiperazine, and / or ethylamine, benzylamine, Diethylamine, n-butylamine, 3-methoxypropylamine, tert-butylamine, n-hexylamine, cyclohexylamine, n-octylamine, 2-ethylhexylamine, o-xylenediamine, m-xylylenediamine, 1-methylbutylamine, Ethylenediamine (EDA), 1,3-propanediamine, 2-aminobenzylamine, N-benzylethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, etc. It includes organic amine having no hydroxy group. From the viewpoint of preventing metal corrosion, an organic amine having no hydroxyl group is preferred to an alkanolamine. Further, ethylenediamine, 1,3-propanediamine, o-xylenediamine, and m-xylylenediamine are particularly preferable because they can coordinate with a metal. In addition, in the description of a compound and a group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes what has a substituent with what does not have a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).

アルカリ化合物として使われる第4級水酸化アンモニウムとしては、テトラアルキルアンモニウム水酸化物が好ましく、低級(炭素数1〜4)アルキル基で置換されたテトラアルキルアンモニウム水酸化物がより好ましく、具体的には、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(TEAH)、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(TPAH)、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(TBAH)などが挙げられる。さらに第4級水酸化アンモニウムとしてトリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド(コリン)、メチルトリ(ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、テトラ(ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(BTMAH)なども挙げられる。それに加え、アンモニウム水酸化物と1つあるいはそれ以上の第4級水酸化アンモニウムの組み合せも使用することができる。これらの中でも、TMAH、TEAH、TPAH、TBAH、コリンがより好ましく、TMAH、TBAHが特に好ましい。
これら有機アミン及び第4級水酸化アンモニウムは、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
The quaternary ammonium hydroxide used as the alkali compound is preferably a tetraalkylammonium hydroxide, more preferably a tetraalkylammonium hydroxide substituted with a lower (1 to 4 carbon) alkyl group, specifically, Examples thereof include tetramethylammonium hydroxide (TMAH), tetraethylammonium hydroxide (TEAH), tetrapropylammonium hydroxide (TPAH), and tetrabutylammonium hydroxide (TBAH). Furthermore, examples of the quaternary ammonium hydroxide include trimethylhydroxyethylammonium hydroxide (choline), methyltri (hydroxyethyl) ammonium hydroxide, tetra (hydroxyethyl) ammonium hydroxide, and benzyltrimethylammonium hydroxide (BTMAH). In addition, a combination of ammonium hydroxide and one or more quaternary ammonium hydroxides can be used. Among these, TMAH, TEAH, TPAH, TBAH, and choline are more preferable, and TMAH and TBAH are particularly preferable.
These organic amines and quaternary ammonium hydroxides can be used singly or in combination of two or more.

無機のアルカリ化合物としては、特に限定はされないが、アンモニア、ヒドラジン、アルカリ金属もしくはその水酸化物が挙げられる。アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられる。   Although it does not specifically limit as an inorganic alkali compound, Ammonia, hydrazine, an alkali metal, or its hydroxide is mentioned. Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide and potassium hydroxide.

アルカリ化合物は、有機・無機を区別せずに言うと、KOH、アンモニア、第4級水酸化アンモニウムが好ましく、アンモニア、TMAH、TBAHがより好ましく、TMAH、TBAHがさらに好ましく、TMAHが特に好ましい。   Speaking without distinguishing between organic and inorganic, the alkali compound is preferably KOH, ammonia or quaternary ammonium hydroxide, more preferably ammonia, TMAH or TBAH, still more preferably TMAH or TBAH, and particularly preferably TMAH.

アルカリ化合物の含有量は、本実施形態のエッチング液の全重量に対して、3〜25質量%の範囲内で含有させることが好ましい。ここでより個別的にpH調整の観点から後記HAS(ヒドロキシルアミン硫酸塩)の有無で場合分けすると、これがないときは、アルカリ化合物が、さらに5〜25質量%が好ましく、7〜25質量%がより好ましい。HASがあるときには、7〜25質量%であることがより好ましく、9〜25質量%であることが特に好ましい。上記下限値以上とすることで、高いエッチング速度を保持することができるため好ましい。なお、性能が飽和するため、その観点からも上記上限以下で対応すればよい。   The content of the alkali compound is preferably contained in the range of 3 to 25% by mass with respect to the total weight of the etching solution of the present embodiment. Here, more specifically, from the viewpoint of pH adjustment, if it is divided according to the presence or absence of HAS (hydroxylamine sulfate) described later, when this is not present, the alkali compound is further preferably 5 to 25% by mass, and 7 to 25% by mass. More preferred. When HAS is present, it is more preferably 7 to 25% by mass, and particularly preferably 9 to 25% by mass. It is preferable to set it to the above lower limit value or more because a high etching rate can be maintained. In addition, since performance is saturated, it is sufficient to cope with the above upper limit from the viewpoint.

(フッ酸化合物)
フッ酸化合物とは、系内でフッ素イオン(F)を生じる化合物を意味し、フッ酸(フッ化水素酸)及びその塩を含むものと定義する。具体的には、フッ酸、フッ化アルカリ金属塩(NaF,KFなど)、アミンのフッ化水素酸塩(フッ化水素酸モノエチルアミン、トリエチルアミン三フッ化水素酸など)、ピリジンフッ化水素酸、フッ化アンモニウム、第4級アルキルアンモニウムフッ化物(フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラ−n−ブチルアンモニウムなど)、HSiF、HBF、HPFが挙げられ、フッ酸、フッ化アルカリ金属塩、フッ化アンモニウム、第4級アルキルアンモニウムフッ化物が好ましく、フッ酸、フッ化アンモニウム、第4級フッ化アルキルアンモニウムがより好ましく、第4級アルキルアンモニウムフッ化物が特に好ましい。中でも、良好な選択性を達成するという観点から、フッ化テトラメチルアンモニウムが好ましい。
(Hydrofluoric acid compound)
The hydrofluoric acid compound means a compound that generates fluorine ions (F ) in the system, and is defined as including hydrofluoric acid (hydrofluoric acid) and a salt thereof. Specifically, hydrofluoric acid, alkali metal fluorides (NaF, KF, etc.), hydrofluoric acid salts of amines (monoethylamine hydrofluoride, triethylamine trihydrofluoride, etc.), pyridine hydrofluoric acid, hydrofluoric acid, ammonium, quaternary alkyl ammonium fluoride (tetramethylammonium fluoride, hydrofluoric tetra -n- butylammonium), H 2 SiF 6, HBF 4, HPF 6 and the like, hydrofluoric acid, alkali metal salts fluoride Ammonium fluoride and quaternary alkyl ammonium fluoride are preferred, hydrofluoric acid, ammonium fluoride and quaternary alkyl ammonium fluoride are more preferred, and quaternary alkyl ammonium fluoride is particularly preferred. Among these, tetramethylammonium fluoride is preferable from the viewpoint of achieving good selectivity.

フッ酸化合物は、本実施形態のエッチング液の全質量に対して、0.01〜20質量%の範囲内で含有させることが好ましく、0.1〜20質量%含有させることがより好ましく、0.5〜15質量%含有させることがさらに好ましい。上記上限値以下とすることで、シリコン残渣を抑制できるため好ましい。上記下限値以上とすることが、十分な速度でシリコン層をエッチングする観点で好ましい。
なお、本明細書において化合物の表示については、当該化合物そのもののほか、その塩、錯体、そのイオンを含む意味に用いる。また、所望の効果を奏する範囲で、所定の一部を変化させた誘導体を含む意味である。さらに、置換・無置換を明記していない化合物について、任意の置換基を有していてもよい意味であるも同義である。
The hydrofluoric acid compound is preferably contained within a range of 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 20% by mass, based on the total mass of the etching solution of the present embodiment. More preferably, the content is 5 to 15% by mass. It is preferable to set it to the upper limit or less because silicon residues can be suppressed. It is preferable from the viewpoint of etching the silicon layer at a sufficient rate to be not less than the above lower limit.
In addition, in this specification, it uses for the meaning containing the salt, a complex, and its ion besides the said compound itself about the display of a compound. Moreover, it is the meaning including the derivative | guide_body which changed the predetermined part in the range with the desired effect. Furthermore, it is synonymous also with the meaning which may have arbitrary substituents about the compound which does not specify substitution and unsubstituted.

(酸化剤)
本発明において酸化剤とは酸化作用を有する物質全般をさし、その目的で常用されているものを用いることができる。さらに詳しく言うと、酸素を与える物質、水素を奪う物質、正の酸化数を増大させるもの、総合的には電子を奪う物質として定義することができる。本発明に好ましく用いられる酸化剤としては、遷移金属酸化物、過酸化物、セリウム硝酸アンモニウム、硝酸、硝酸塩、亜硝酸塩、ヨウ素酸、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩、過硫酸、過硫酸塩、過酢酸、過酢酸塩、過マンガン酸化合物、重クロム酸化合物が挙げられ、過酸化物、硝酸、硝酸塩、亜硝酸塩、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩が好ましく、過酸化水素、硝酸、硝酸塩、亜硝酸塩、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸塩、過塩素酸、過塩素酸塩がより好ましく、硝酸、硝酸塩、亜硝酸塩がさらに好ましく、硝酸、硝酸塩がさらに好ましい。
硝酸アンモニウムが特に好ましい。
硝酸、硝酸塩の中でも、硝酸、硝酸アンモニウム、第4級硝酸アルキルアンモニウムが好ましく、第4級硝酸アルキルアンモニウムがより好ましく、硝酸テトラメチルアンモニウムが特に好ましい。
(Oxidant)
In the present invention, the oxidizing agent refers to all substances having an oxidizing action, and those commonly used for that purpose can be used. More specifically, it can be defined as a substance that provides oxygen, a substance that deprives hydrogen, a substance that increases the positive oxidation number, or a substance that deprives electrons comprehensively. Examples of the oxidizing agent preferably used in the present invention include transition metal oxides, peroxides, ammonium cerium nitrate, nitric acid, nitrates, nitrites, iodic acid, iodate, periodic acid, periodate, perchloric acid, Perchlorate, persulfate, persulfate, peracetic acid, peracetate, permanganate compound, dichromate compound, peroxide, nitric acid, nitrate, nitrite, periodic acid, periodic acid Salt, perchloric acid, perchlorate are preferred, hydrogen peroxide, nitric acid, nitrate, nitrite, periodic acid, periodate, perchloric acid, perchlorate are more preferred, nitric acid, nitrate, subchlorate Nitrate is more preferable, and nitric acid and nitrate are more preferable.
Ammonium nitrate is particularly preferred.
Among nitric acid and nitrate, nitric acid, ammonium nitrate, and quaternary alkyl ammonium nitrate are preferable, quaternary alkyl ammonium nitrate is more preferable, and tetramethyl ammonium nitrate is particularly preferable.

酸化剤の含有率は特に限定されないが、0.001〜5質量%が好ましく、0.005〜3質量%はより好ましい。上記下限値以上とすることで、高いエッチング速度を保持することができ好ましい。上記上限値以下とすることでシリコン残渣の増加を防ぐことができ好ましい。ただし、上記エッチング液のpHを10以上とするようにすることが好ましいことはアルカリ化合物と同様である。
なお、前記定義に属する酸化剤であっても、前記アルカリ化合物もしくはフッ酸化合物に属するものは、酸化剤としてではなく、後者により定義されるものとする。
Although the content rate of an oxidizing agent is not specifically limited, 0.001-5 mass% is preferable and 0.005-3 mass% is more preferable. By setting it to the above lower limit or higher, a high etching rate can be maintained, which is preferable. By setting it to the upper limit value or less, an increase in silicon residue can be prevented, which is preferable. However, it is preferable that the pH of the etching solution is 10 or more, as with the alkali compound.
In addition, even if it is an oxidizing agent which belongs to the said definition, what belongs to the said alkali compound or a hydrofluoric acid compound shall be defined by the latter, not as an oxidizing agent.

(ヒドロキシルアミン化合物)
本実施形態のエッチング液はヒドロキシルアミン化合物を含有することが好ましい。なお、前記化合物について定義したとおり、ヒドロキシルアミン化合物というときには、ヒドロキシルアンモニウムイオン、ヒドロキシルアミン、及び/又はその塩を含む意味であり、典型的には、ヒドロキシルアミン及び/又はその塩を意味する。
(Hydroxylamine compound)
The etching solution of the present embodiment preferably contains a hydroxylamine compound. As defined for the above-mentioned compounds, the term hydroxylamine compound includes hydroxylammonium ion, hydroxylamine, and / or a salt thereof, and typically means hydroxylamine and / or a salt thereof.

本実施形態のエッチング液を形成するのに使われるヒドロキシルアミンの塩としては、ヒドロキシルアミン硝酸塩(HANとも称される)、ヒドロキシルアミン硫酸塩(HASとも称される)、ヒドロキシルアミンリン酸塩、ヒドロキシルアミン塩酸塩などが例示できる。エッチング液に、ヒドロキシルアミンの有機酸塩も使用することができ、ヒドロキシルアミンクエン酸塩、ヒドロキシルアミンシュウ酸塩などが例示できる。これらヒドロキシルアミンの塩のうち、ヒドロキシルアミン硝酸塩、ヒドロキシルアミン硫酸塩、ヒドロキシルアミンリン酸塩、ヒドロキシルアミン塩酸塩などの無機酸塩が、アルミニウムや銅、チタンなどの金属に対して不活性なので好ましい。特に、ヒドロキシルアミン硝酸塩、ヒドロキシルアミン硫酸塩が好ましい。これらヒドロキシルアミン化合物は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   The hydroxylamine salts used to form the etching solution of the present embodiment include hydroxylamine nitrate (also referred to as HAN), hydroxylamine sulfate (also referred to as HAS), hydroxylamine phosphate, hydroxyl An amine hydrochloride etc. can be illustrated. An organic acid salt of hydroxylamine can also be used for the etchant, and examples include hydroxylamine citrate and hydroxylamine oxalate. Among these salts of hydroxylamine, inorganic acid salts such as hydroxylamine nitrate, hydroxylamine sulfate, hydroxylamine phosphate, and hydroxylamine hydrochloride are preferable because they are inert to metals such as aluminum, copper, and titanium. In particular, hydroxylamine nitrate and hydroxylamine sulfate are preferred. These hydroxylamine compounds can be used singly or in combination of two or more.

ヒドロキシルアミン化合物は、本実施形態のエッチング液の全質量に対して、0.1〜20質量%の範囲内で含有させることが好ましく、5〜20質量%含有させることがより好ましく、5〜15質量%含有させることがさらに好ましい。上記上限値以下とすることで、高いエッチング速度を保持することができるため好ましい。上記下限値以上とすることが、シリコン残渣の観点の観点で好ましい。   The hydroxylamine compound is preferably contained within a range of 0.1 to 20% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, with respect to the total mass of the etching solution of the present embodiment, and 5 to 15%. More preferably, it is contained by mass%. It is preferable to set it to the upper limit value or less because a high etching rate can be maintained. It is preferable from the viewpoint of a silicon residue to set it more than the said lower limit.

(水性媒体)
本発明のエッチング液は水を含むが、水性媒体を媒体とする水系の液組成物であってもよい。水性媒体とは、水及び水に可溶な溶質を溶解した水溶液を言う。溶質としては、前記必須成分以外の、例えば、アルコールや無機化合物の塩が挙げられる。ただし、溶質を適用する場合でもその量は所望の効果を奏する範囲に抑えられていることが好ましい。また、上記水系の組成物とは、水性媒体が主たる媒体となっていることをいい、固形分以外の媒体の過半が水性媒体であることが好ましく、55質量%以上100質量%以下がより好ましく、60質量%以上100質量%以下であることが特に好ましい。
(Aqueous medium)
The etching solution of the present invention contains water, but may be an aqueous liquid composition using an aqueous medium as a medium. An aqueous medium refers to an aqueous solution in which water and a water-soluble solute are dissolved. Examples of the solute include salts of alcohols and inorganic compounds other than the essential components. However, even when the solute is applied, it is preferable that the amount is suppressed within a range in which a desired effect is obtained. The aqueous composition means that the aqueous medium is the main medium, and the majority of the medium other than the solid content is preferably the aqueous medium, more preferably 55% by mass or more and 100% by mass or less. 60 mass% or more and 100 mass% or less is particularly preferable.

なお、本明細書において、半導体基板とは、ウェハのみではなくそこに回路構造が施された基板構造体全体を含む意味で用いる。半導体基板部材とは、上記で定義される半導体基板を構成する部材を指し1つの材料からなっていても複数の材料からなっていてもよい。なお、加工済みの半導体基板を半導体基板製品として区別して呼ぶことがあり、必要によってはさらに区別して、これに加工を加えダイシングして取り出したチップ及びその加工製品を半導体素子という。すなわち、広義には半導体素子は半導体基板製品に属するものである。また、キャパシタ構造を有する基板もこの半導体製品に含まれる。   In this specification, the term “semiconductor substrate” is used to mean not only a wafer but also the entire substrate structure having a circuit structure formed thereon. A semiconductor substrate member refers to the member which comprises the semiconductor substrate defined above, and may consist of one material or may consist of several materials. A processed semiconductor substrate is sometimes referred to as a semiconductor substrate product, and is further distinguished as necessary, and a chip that has been processed and diced out and processed product thereof is referred to as a semiconductor element. That is, in a broad sense, a semiconductor element belongs to a semiconductor substrate product. A substrate having a capacitor structure is also included in this semiconductor product.

なお、半導体基板の上下は特に定めなくてもよいが、本明細書において、図示したものに基づいて言えば、ウエハ3の側を下部(底部)の方向とし、導電膜5の側を上部(天部)の方向とする。   Note that the upper and lower sides of the semiconductor substrate need not be particularly defined, but in this specification, based on what is illustrated, the side of the wafer 3 is a lower (bottom) direction and the conductive film 5 is an upper ( The direction of the top.

(pH)
本発明のシリコンエッチング液はアルカリ性であり、pH10以上に調整されている。この調整は上記必須成分(アルカリ化合物、酸化剤、フッ酸化合物)の添加量を調整することで行うことができる。ただし、任意の成分(ヒドロキシルアミン化合物)との関係で調整してもよく、本発明の効果を損なわない限りにおいて、他のpH調整剤を用いて上記範囲のpHとしてもよい。シリコンエッチング液のpHは、さらに11以上であることが好ましく、12以上であることがより好ましい。このpHが上記上限値以下であることで、十分なエッチング速度と残渣の除去性とを得るとすることができる。上記pHに特に上限はないが、14以下であることが実際的である。なお、本発明においてpHは特に断らない限り室温(25℃)においてHORIBA社製、F−51(商品名)で測定した値である。あるいは、JIS Z8802 pH測定方法で準じて測定した値であってもよい。測定の時期は特に限定されないが、経時で変化のみられる場合には、調液した直後(5分以内)に測定した値とする。あるいは、経時変化を検量線などで見積もり、初期のpHを特定してもよい。
(PH)
The silicon etching solution of the present invention is alkaline and is adjusted to pH 10 or higher. This adjustment can be performed by adjusting the addition amount of the essential components (alkali compound, oxidizing agent, hydrofluoric acid compound). However, it may be adjusted in relation to an arbitrary component (hydroxylamine compound), and may be adjusted to a pH in the above range using another pH adjuster as long as the effects of the present invention are not impaired. The pH of the silicon etching solution is preferably 11 or more, and more preferably 12 or more. When this pH is not more than the above upper limit value, a sufficient etching rate and residue removal can be obtained. There is no particular upper limit to the pH, but it is practical that it is 14 or less. In the present invention, unless otherwise specified, pH is a value measured at room temperature (25 ° C.) with F-51 (trade name) manufactured by HORIBA. Or the value measured according to JISZ8802 pH measurement method may be sufficient. The timing of measurement is not particularly limited, but when it can be changed over time, it is the value measured immediately after preparation (within 5 minutes). Alternatively, the initial pH may be specified by estimating the change with time using a calibration curve or the like.

(その他の成分)
・有機溶剤の添加
本発明のシリコンエッチング液においては、さらに水溶性有機溶剤を添加してもよい。これにより、ウエハの面内における均一なエッチング性を更に向上しうる点で有効である。水溶性有機溶剤は、アルコール類(例えば、グリコール類(エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール、2−メチルー2,4−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピレングリコール)、フルフリルアルコール、グリセリン、)、ジメチルスルホキシド、エーテル類(例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル)が好ましい。添加量はエッチング液全量に対して0.1〜20質量%であることが好ましく、1〜15質量%であることがより好ましい。この量が上記下限値以上であることで、上記のエッチングの均一性の向上を効果的に実現することができる。一方、上記上限値以下であることで、多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜、その他金属膜に対しての濡れ性を確保するとすることができる。
(Other ingredients)
-Addition of organic solvent In the silicon etching solution of the present invention, a water-soluble organic solvent may be further added. This is effective in that the uniform etching property within the wafer surface can be further improved. Water-soluble organic solvents are alcohols (for example, glycols (ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, propylene glycol, 2-methyl-2,4-pentanediol , Diethylene glycol, dipropylene glycol, dipropylene glycol methyl ether, propylene glycol monopropylene glycol), furfuryl alcohol, glycerin), dimethyl sulfoxide, ethers (eg, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene Glycol dimethyl ether, propylene glycol dimethyl ether) are preferred. The addition amount is preferably 0.1 to 20% by mass, and more preferably 1 to 15% by mass with respect to the total amount of the etching solution. When this amount is not less than the above lower limit, the above-described etching uniformity can be effectively improved. On the other hand, it is possible to ensure wettability with respect to a polycrystalline silicon film, an amorphous silicon film, or other metal film by being below the upper limit.

・界面活性剤の添加
本発明のシリコンエッチング液には、さらに別の界面活性剤を含有させてもよい。界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、及び、両性界面活性剤を用いることができる。
-Addition of surfactant The silicon etching solution of the present invention may further contain another surfactant. As the surfactant, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants can be used.

ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリアルキレンオキサイドアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、ポリアルキレンオキサイドアルキルエーテル系界面活性剤、ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドからなるブロックポリマー系界面活性剤、ポリオキシアルキレンジスチレン化フェニルエーテル系界面活性剤、ポリアルキレントリベンジルフェニルエーテル系界面活性剤、アセチレンポリアルキレンオキサイド系界面活性剤が挙げられる。
カチオン界面活性剤としては、第4級アンモニウム塩系界面活性剤、またはアルキルピリジウム系界面活性剤が挙げられる。
両性界面活性剤としては、ベタイン型界面活性剤、アミノ酸型界面活性剤、イミダゾリン型界面活性剤、アミンオキサイド型界面活性剤が挙げられる。
Nonionic surfactants include, for example, polyalkylene oxide alkylphenyl ether surfactants, polyalkylene oxide alkyl ether surfactants, block polymer surfactants composed of polyethylene oxide and polypropylene oxide, and polyoxyalkylene distyrenation. Examples include phenyl ether surfactants, polyalkylene tribenzylphenyl ether surfactants, and acetylene polyalkylene oxide surfactants.
Examples of the cationic surfactant include quaternary ammonium salt surfactants and alkylpyridium surfactants.
Examples of amphoteric surfactants include betaine surfactants, amino acid surfactants, imidazoline surfactants, and amine oxide surfactants.

界面活性剤の含有量は、シリコンエッチング液の全質量に対して、好ましくは0.0001〜5質量%であり、より好ましくは0.001〜1質量%である。界面活性剤をシリコンエッチング液に添加することでシリコンエッチング液の表面張力及び接触角を調整し、エッチング対象物への濡れ性を改良することができるため好ましく、加えて基板や絶縁膜などに対する腐食性の両者がより優れるという点からも好ましい。このような界面活性剤は一般に商業的に入手可能である。これらの界面活性剤は、単独又は複数組み合わせて用いてもよい。   The content of the surfactant is preferably 0.0001 to 5% by mass and more preferably 0.001 to 1% by mass with respect to the total mass of the silicon etching solution. It is preferable to add a surfactant to the silicon etchant to adjust the surface tension and contact angle of the silicon etchant and improve the wettability to the etching target. It is also preferable from the point that both properties are more excellent. Such surfactants are generally commercially available. These surfactants may be used alone or in combination.

[キット]
本願発明のエッチング液は、少なくとも第1液と第2液で構成されこれらを混合して用いるシリコンエッチング液用キットであってもよい。このエッチング液は多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の一部またはすべてを除去するためのものである。前記第1液はアルカリ化合物および水を含む。前記第2液は酸性の水溶液である。さらに、酸化剤およびフッ酸化合物がそれぞれ前記第1液、第2液、またはその他の液に含有され、前記各液を混合してエッチング液としたときにそのpHが10以上となるように各液が調液されている。混合後のpH、各剤の含有量等の好ましい範囲は、前記エッチング液の項で説明したものと同様である。
[kit]
The etching solution of the present invention may be a kit for a silicon etching solution that is composed of at least a first liquid and a second liquid and that is used by mixing them. This etching solution is for removing part or all of the polycrystalline silicon film or the amorphous silicon film. The first liquid includes an alkali compound and water. The second liquid is an acidic aqueous solution. Further, an oxidizing agent and a hydrofluoric acid compound are respectively contained in the first liquid, the second liquid, or other liquids, and each pH is 10 or higher when the liquids are mixed to form an etching liquid. The liquid is being prepared. Preferred ranges such as pH after mixing and the content of each agent are the same as those described in the section of the etching solution.

・第1液
第1液は、前述のように、アルカリ化合物を含有していることが好ましい。アルカリ化合物の好ましい例は先に述べたとおりであるが、なかでも第4級水酸化アンモニウム(TMAH等)を用いることが好ましい。好ましい成分の組合せとしては、アルカリ化合物単独、アルカリ化合物とフッ酸化合物との組合せ、あるいは、アルカリ化合物とフッ酸化合物と酸化剤との組合せが挙げられる。具体的な成分の内訳としては下記のものが挙げられる。
-1st liquid It is preferable that the 1st liquid contains the alkali compound as mentioned above. Preferred examples of the alkali compound are as described above. Among them, quaternary ammonium hydroxide (TMAH or the like) is preferably used. Preferred combinations of components include an alkali compound alone, a combination of an alkali compound and a hydrofluoric acid compound, or a combination of an alkali compound, a hydrofluoric acid compound and an oxidizing agent. Specific components can be broken down as follows.

(好ましい組合せ)
A1.第4級水酸化アンモニウム単独
A2.(1)第4級水酸化アンモニウム、及び(2)硝酸,硝酸アンモニウム,第4級硝酸アルキルアンモニウムから選択される少なくとも1つ
A3.(1)第4級水酸化アンモニウム、及び(2)フッ酸,フッ化アンモニウム,第4級アルキルアンモニウムフッ化物から選択される少なくとも1つ
A4.(1)第4級水酸化アンモニウム、(2)硝酸,硝酸アンモニウム,第4級硝酸アルキルアンモニウムから選択される少なくとも1つ、及び(3)フッ酸,フッ化アンモニウム,第4級アルキルアンモニウムフッ化物から選択される少なくとも1つ
(Preferred combination)
A1. Quaternary ammonium hydroxide alone A2. (1) quaternary ammonium hydroxide, and (2) at least one selected from nitric acid, ammonium nitrate, and quaternary alkyl ammonium nitrate A3. (1) quaternary ammonium hydroxide, and (2) at least one selected from hydrofluoric acid, ammonium fluoride, and quaternary alkyl ammonium fluoride A4. (1) quaternary ammonium hydroxide, (2) at least one selected from nitric acid, ammonium nitrate, quaternary alkyl ammonium nitrate, and (3) from hydrofluoric acid, ammonium fluoride, quaternary alkyl ammonium fluoride At least one selected

(より好ましい組合せ)
B1.第4級水酸化アンモニウム単独
B2.(1)第4級水酸化アンモニウム、及び(2)硝酸アンモニウム,第4級硝酸アルキルアンモニウムから選択される少なくとも1つ
B3.(1)第4級水酸化アンモニウム、及び(2)フッ化アンモニウム,第4級アルキルアンモニウムフッ化物から選択される少なくとも1つ
B4.(1)第4級水酸化アンモニウム、(2)硝酸アンモニウム,第4級硝酸アルキルアンモニウムから選択される少なくとも1つ、及び(3)フッ化アンモニウム,第4級アルキルアンモニウムフッ化物から選択される少なくとも1つ
(More preferred combination)
B1. Quaternary ammonium hydroxide alone B2. At least one selected from (1) quaternary ammonium hydroxide, and (2) ammonium nitrate, quaternary alkyl ammonium nitrate B3. At least one selected from (1) quaternary ammonium hydroxide and (2) ammonium fluoride and quaternary alkyl ammonium fluoride B4. (1) quaternary ammonium hydroxide, (2) at least one selected from ammonium nitrate, quaternary alkyl ammonium nitrate, and (3) at least one selected from ammonium fluoride, quaternary alkyl ammonium fluoride. One

(特に好ましい組合せ)
C1.第4級水酸化アンモニウム単独
C2.第4級水酸化アンモニウム、及び第4級硝酸アルキルアンモニウム
C3.第4級水酸化アンモニウム、及び第4級アルキルアンモニウムフッ化物
C4.第4級水酸化アンモニウム、第4級硝酸アルキルアンモニウム、及び第4級アルキルアンモニウムフッ化物
(Especially preferred combination)
C1. Quaternary ammonium hydroxide alone C2. Quaternary ammonium hydroxide and quaternary alkyl ammonium nitrate C3. Quaternary ammonium hydroxide and quaternary alkyl ammonium fluoride C4. Quaternary ammonium hydroxide, quaternary alkyl ammonium nitrate, and quaternary alkyl ammonium fluoride

(最も好ましい組合せ)
D1.第4級水酸化アンモニウム単独
(Most preferred combination)
D1. Quaternary ammonium hydroxide alone

・第2液
第2液は酸性に調整されている。酸性への調整は、例えば、上記任意の添加剤として挙げたヒドロキシルアミン化合物の添加が挙げられ、なかでもヒドロキシルアミン硫酸塩の添加が好ましい。第2液には、前記酸化剤、あるいは酸化剤及びフッ酸化合物が含有されていることが好ましい。この酸化剤およびフッ酸化合物の好ましいものは、前記と同様である。具体的な成分の内訳としては下記のものが挙げられる。
-Second liquid The second liquid is adjusted to be acidic. The adjustment to acidity includes, for example, the addition of the hydroxylamine compound mentioned as the above optional additive, and among them, the addition of hydroxylamine sulfate is preferable. The second liquid preferably contains the oxidizing agent or the oxidizing agent and hydrofluoric acid compound. The preferred oxidizing agent and hydrofluoric acid compound are the same as described above. Specific components can be broken down as follows.

(好ましい組合せ)
A1.ヒドロキシルアミン硫酸塩単独
A2.(1)ヒドロキシルアミン硫酸塩、及び(2)硝酸,硝酸アンモニウム,第4級硝酸アルキルアンモニウムから選択される少なくとも1つ
A3.(1)ヒドロキシルアミン硫酸塩、(2)第4級水酸化アンモニウム、及び(3)フッ酸,フッ化アンモニウム,第4級アルキルアンモニウムフッ化物から選択される少なくとも1つ
A4.(1)ヒドロキシルアミン硫酸塩、(2)第4級水酸化アンモニウム、(3)硝酸,硝酸アンモニウム,第4級硝酸アルキルアンモニウムから選択される少なくとも1つ、及び(4)フッ酸,フッ化アンモニウム,第4級アルキルアンモニウムフッ化物から選択される少なくとも1つ
(Preferred combination)
A1. Hydroxylamine sulfate alone A2. (1) hydroxylamine sulfate, and (2) at least one selected from nitric acid, ammonium nitrate, and quaternary alkyl ammonium nitrate A3. (1) hydroxylamine sulfate, (2) quaternary ammonium hydroxide, and (3) at least one selected from hydrofluoric acid, ammonium fluoride, quaternary alkyl ammonium fluoride A4. (1) hydroxylamine sulfate, (2) quaternary ammonium hydroxide, (3) at least one selected from nitric acid, ammonium nitrate, quaternary alkyl ammonium nitrate, and (4) hydrofluoric acid, ammonium fluoride, At least one selected from quaternary alkyl ammonium fluorides

(より好ましい組合せ)
(1)ヒドロキシルアミン硫酸塩、(2)第4級水酸化アンモニウム、(3)硝酸アンモニウム,第4級硝酸アルキルアンモニウムから選択される少なくとも1つ、及び(4)フッ化アンモニウム,第4級アルキルアンモニウムフッ化物から選択される少なくとも1つ
(More preferred combination)
(1) hydroxylamine sulfate, (2) quaternary ammonium hydroxide, (3) at least one selected from ammonium nitrate, quaternary alkyl ammonium nitrate, and (4) ammonium fluoride, quaternary alkyl ammonium. At least one selected from fluorides

(特に好ましい組合せ)
ヒドロキシルアミン硫酸塩、第4級水酸化アンモニウム、第4級硝酸アルキルアンモニウム、及び第4級アルキルアンモニウムフッ化物
(Especially preferred combination)
Hydroxylamine sulfate, quaternary ammonium hydroxide, quaternary alkyl ammonium nitrate, and quaternary alkyl ammonium fluoride

なお、前記酸化剤及びフッ酸化合物は第1液及び第2液のどちらにもいれることができるが、より好ましいのは第2液にこれらの添加剤を添加する実施態様である。   In addition, although the said oxidizing agent and a hydrofluoric acid compound can be put into both a 1st liquid and a 2nd liquid, the embodiment which adds these additives to a 2nd liquid is more preferable.

第2液の好ましいpHは6以下であり、より好ましくは5以下である。このような範囲にpHが調整されることで、ヒドロキシルアミン化合物等の添加剤の分解が抑えられ、保存性が高まり好ましい。このpHに下限は特にないが、1以上であることが実際的であり、より良好な効果を奏する範囲としては3以上が好ましい。なお、媒体は、第1液及び第2液とも水であることが好ましく、所定の溶質を含む水性媒体を用いてもよい。   The preferred pH of the second liquid is 6 or less, more preferably 5 or less. By adjusting the pH to such a range, decomposition of additives such as a hydroxylamine compound is suppressed, and storage stability is improved, which is preferable. Although there is no particular lower limit to this pH, it is practical that it is 1 or more, and 3 or more is preferable as a range that exhibits a better effect. The medium is preferably water for both the first liquid and the second liquid, and an aqueous medium containing a predetermined solute may be used.

(被加工物)
加工されるキャパシタ構造の形状や寸法は特に限定されないが、上述したようなシリンダ構造を有するものとしていうと、そのシリンダ孔Kc(図3)のアスペクト比(h/d)が5以上である場合に特に本実施形態のエッチング液の高い効果が活かされ好ましい。同様の観点でアスペクト比が15以上であることが好ましく、20以上であることがより好ましい。上限は特にないが、100以下であることが実際的である。シリンダ孔Kcの開口径dは特に限定されないが、本実施形態において効果が発揮され、同時に近時のキャパシタ構造の微細化を考慮すると、20〜80nmであるものが好ましい。下部電極間距離dは特に限定されていないが、近時のキャパシタ構造の微細化を考慮すると、20〜200nmであるものが好ましい。本明細書におけるキャパシタの凹凸形状は、特に限定されないが、シリンダ(円柱状)孔、四角柱状、テーパー状、逆テーパー状といった孔形状であってもよい。
(Workpiece)
The shape and dimensions of the capacitor structure to be processed are not particularly limited. However, when the cylinder structure as described above is used, the aspect ratio (h 2 / d c ) of the cylinder hole Kc (FIG. 3) is 5 or more. In some cases, the high effect of the etching solution of the present embodiment is utilized, which is preferable. From the same viewpoint, the aspect ratio is preferably 15 or more, and more preferably 20 or more. Although there is no upper limit in particular, it is practical that it is 100 or less. But not limited opening diameter d c in particular of the cylinder bore Kc, are effective exerted in this embodiment, in consideration of the miniaturization of the recent capacitor structure at the same time, it is preferable in 20 to 80 nm. The distance d d is not particularly limited between the lower electrode, considering the miniaturization of recent capacitor structure, it is preferable in 20 to 200 nm. The concave and convex shape of the capacitor in the present specification is not particularly limited, but may be a hole shape such as a cylinder (columnar) hole, a quadrangular prism shape, a taper shape, or a reverse taper shape.

さらに、上記の観点から、本発明においては、Ti化合物(例えば、TiN、Ti等)、Hf化合物(例えば、HfOx等)、SiN、又はSiOからなる電極膜を少なくとも前記凹凸構造の壁面に残しつつ、前記多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜についてエッチングを行うことが好ましい。
また、前記多結晶シリコン膜又はアモルファスシリコン膜を有する実質的に平らな面をもつ半導体基板を準備し、該半導体基板の表面に前記エッチング液を適用し、前記多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜及び埋設膜を除去して、その除去された部分を凹部とし、基板内に残された凸部をキャパシタとすることが好ましい。このとき、前記凹部の壁面にTiN等の電極膜が存在していることが好ましい。
本発明のエッチング方法はこれらの製造工程にのみ適用されるのではなく、特に制限なく種々のエッチングに用いることができる。
Furthermore, from the above viewpoint, in the present invention, at least an electrode film made of a Ti compound (eg, TiN, Ti, etc.), an Hf compound (eg, HfOx, etc.), SiN, or SiO 2 is left on the wall surface of the concavo-convex structure. However, it is preferable to etch the polycrystalline silicon film or the amorphous silicon film.
Further, a semiconductor substrate having a substantially flat surface having the polycrystalline silicon film or the amorphous silicon film is prepared, and the etching liquid is applied to a surface of the semiconductor substrate, and the polycrystalline silicon film or the amorphous silicon film and It is preferable that the embedded film is removed, the removed portion is a recess, and the protrusion remaining in the substrate is a capacitor. At this time, an electrode film such as TiN is preferably present on the wall surface of the recess.
The etching method of the present invention is not applied only to these manufacturing processes, and can be used for various etching without particular limitation.

(エッチング方式)
本発明で用いられるエッチング装置としては、特に限定されないが、枚葉式やバッチ式を用いることができる。枚葉式はウエハを1枚ずつエッチング処理する方式である。枚葉式の実施形態の一つとしては、スピンコーターでウエハ表面全体にエッチング液を行き渡らせてエッチングする方法である。バッチ式は、数枚から数十枚のウエハを1度にエッチングする方法である。バッチ式の実施形態の一つとしては、エッチング液で満たされた槽の中に複数のウエハを浸漬させてエッチングする方法である。
エッチング液の液温、エッチング液のスプレー吐出量、スピンコーターのウエハの回転数は、エッチング対象となるウエハの選択によって、適した値に選択して用いられる。
(Etching method)
Although it does not specifically limit as an etching apparatus used by this invention, A single wafer type and a batch type can be used. The single wafer method is a method in which wafers are etched one by one. One of the single-wafer embodiments is a method of performing etching by spreading an etching solution over the entire wafer surface with a spin coater. The batch method is a method of etching several to several tens of wafers at a time. One of the batch-type embodiments is a method of etching by immersing a plurality of wafers in a tank filled with an etching solution.
The liquid temperature of the etching liquid, the spray discharge amount of the etching liquid, and the rotation speed of the wafer of the spin coater are selected and used as appropriate values depending on the selection of the wafer to be etched.

本実施形態においてエッチングを行う条件は特に限定されないが、スプレー式(枚葉式)のエッチングであってもバッチ式(浸漬式)のエッチングであってもよい。スプレー式のエッチングにおいては、半導体基板を所定の方向に搬送もしくは回転させ、その空間にエッチング液を噴射して前記半導体基板に前記エッチング液を接触させる。必要に応じて、スピンコーターを用いて半導体基板を回転させながらエッチング液を噴霧してもよい。他方、バッチ式のエッチングにおいては、エッチング液からなる液浴に半導体基板を浸漬させ、前記液浴内で半導体基板とエッチング液とを接触させる。これらのエッチング方式は素子の構造や材料等により適宜使い分けられればよい。   In this embodiment, the etching conditions are not particularly limited, but may be spray (single-wafer) etching or batch (immersion) etching. In spray etching, the semiconductor substrate is conveyed or rotated in a predetermined direction, and an etching solution is sprayed into the space to bring the etching solution into contact with the semiconductor substrate. If necessary, the etching solution may be sprayed while rotating the semiconductor substrate using a spin coater. On the other hand, in batch-type etching, a semiconductor substrate is immersed in a liquid bath made of an etching solution, and the semiconductor substrate and the etching solution are brought into contact in the liquid bath. These etching methods may be properly used depending on the structure and material of the element.

エッチングを行う環境温度は、スプレー式の場合、噴射空間を15〜100℃とすることが好ましく、20〜80℃とすることがより好ましい。エッチング液の方は20〜80℃とすることが好ましく、30〜70℃とすることがより好ましい。上記下限値以上とすることにより、金属層に対する十分なエッチング速度を確保することができ好ましい。上記上限値以下とすることにより、エッチングの選択性を確保することができ好ましい。エッチング液の供給速度は特に限定されないが、0.05〜1L/minとすることが好ましく、0.1〜0.5L/minとすることがより好ましい。上記下限値以上とすることにより、エッチングの面内の均一性を確保することができ好ましい。上記上限値以下とすることにより、連続処理時に安定した選択性を確保でき好ましい。半導体基板を回転させるときには、その大きさ等にもよるが、上記と同様の観点から、50〜400rpmで回転させることが好ましい。   In the case of a spray type, the environmental temperature at which etching is performed is preferably 15 to 100 ° C., and more preferably 20 to 80 ° C. The etching solution is preferably 20 to 80 ° C., more preferably 30 to 70 ° C. By setting it to the above lower limit value or more, a sufficient etching rate for the metal layer can be secured, which is preferable. By making it not more than the above upper limit value, etching selectivity can be secured, which is preferable. The supply rate of the etching solution is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 1 L / min, and more preferably 0.1 to 0.5 L / min. By setting it to the above lower limit value or more, uniformity in the etching plane can be secured, which is preferable. By setting it to the upper limit value or less, it is preferable because stable selectivity can be secured during continuous processing. When the semiconductor substrate is rotated, although it depends on its size and the like, it is preferably rotated at 50 to 400 rpm from the same viewpoint as described above.

バッチ式の場合、液浴を20〜80℃とすることが好ましく、30〜70℃とすることがより好ましい。上記下限値以上とすることにより、エッチング速度を確保することができ好ましい。上記上限値以下とすることにより、エッチングの選択性を確保することができ好ましい。半導体基板の浸漬時間は特に限定されないが、0.5〜30分とすることが好ましい、1〜10分とすることがより好ましい。上記下限値以上とすることにより、エッチングの面内の均一性を確保することができ好ましい。上記上限値以下とすることにより、連続処理時に安定した選択性を確保でき好ましい。   In the case of the batch type, the liquid bath is preferably 20 to 80 ° C, more preferably 30 to 70 ° C. By setting it to the lower limit value or more, the etching rate can be secured, which is preferable. By making it not more than the above upper limit value, etching selectivity can be secured, which is preferable. The immersion time of the semiconductor substrate is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 30 minutes, more preferably 1 to 10 minutes. By setting it to the above lower limit value or more, uniformity in the etching plane can be secured, which is preferable. By setting it to the upper limit value or less, it is preferable because stable selectivity can be secured during continuous processing.

一般にシリコン材料として、単結晶シリコン、多結晶シリコン(ポリシリコン)、及びアモルファスシリコン(非晶質シリコン)が挙げられる。本発明ではこのうち、多結晶シリコン又はアモルファスシリコンを用いる。
単結晶シリコンとは、結晶全体にわたって原子配列の向きがそろったシリコン結晶のことであるが、実際には原子レベルで観察すると、様々な欠陥が存在する。
多結晶シリコンとは、結晶方位の異なる多数の単結晶粒から構成されたブロック又は層状のシリコンのことである。Siのみからなるものでも、ホウ素やリン等がドーピングされたものでもよい。その他、所望の効果を奏する範囲で上記と同様様々な欠陥や不純物が存在するものであってもよい。その製造方法も特に限定されず、CVD法により形成されたもの等が挙げられる。
アモルファスシリコンとは、非晶質半導体のうち、構成元素がシリコンであるものをいう。具体的には、以下のような、長距離周期構造を持たない状態のシリコンのことである。原子配列がまったくの無秩序に結合したものではなく、局所的には何らかの配列秩序は維持されているものを含む。無秩序に結合しているため、シリコン原子は共有結合の結合相手を失って、結合に関与しない電子で占められた未結合手(ダングリングボンド)が存在している。この未結合手を水素で結合させた(水素化した)ものを水素化アモルファスシリコンといい、安定な固体形状を有する。本明細書では、単にアモルファスシリコンと表記するが、水素化していないアモルファスシリコンと水素化しているアモルファスシリコンのどちらの場合も指す。
In general, examples of the silicon material include single crystal silicon, polycrystalline silicon (polysilicon), and amorphous silicon (amorphous silicon). Of these, polycrystalline silicon or amorphous silicon is used in the present invention.
Single crystal silicon is a silicon crystal in which the orientation of atoms is aligned throughout the crystal, but in reality, various defects exist when observed at the atomic level.
Polycrystalline silicon is block or layered silicon composed of a large number of single crystal grains having different crystal orientations. It may be made of only Si, or may be doped with boron or phosphorus. In addition, various defects and impurities may be present as described above within a range in which a desired effect is achieved. The manufacturing method is not particularly limited, and examples thereof include those formed by a CVD method.
Amorphous silicon refers to an amorphous semiconductor whose constituent element is silicon. Specifically, it is silicon that does not have a long-range periodic structure as described below. It includes those in which some arrangement order is maintained locally, rather than atomic arrangements that are not connected in any disorder. Since the bonds are disordered, the silicon atom loses the covalent bond partner, and there is a dangling bond occupied by electrons not involved in the bond. This dangling bond bonded with hydrogen (hydrogenated) is called hydrogenated amorphous silicon and has a stable solid shape. In this specification, although simply referred to as amorphous silicon, it refers to both cases of non-hydrogenated amorphous silicon and hydrogenated amorphous silicon.

再度説明するが、本発明においては、多結晶シリコンないしアモルファスシリコンをエッチング対象とする。ここでその意味について述べておく。
まず、単結晶シリコンは、面選択性があり、特定の面におけるエッチング速度が速い。その一方、特定の面以外の面ではエッチング速度が非常に遅いか、又はエッチングされない。多結晶シリコンやアモルファスシリコンにおけるエッチング速度にはそのような面選択性はないが、一般に、単結晶シリコンのエッチング速度が速い特定面に比しエッチング速度が遅くなる傾向にある。本発明のシリコンエッチング液は、このように単結晶シリコンとは異なるエッチング機構による、多結晶シリコン膜やアモルファスシリコン膜であっても高速にエッチングすることができる。
As will be described again, in the present invention, polycrystalline silicon or amorphous silicon is targeted for etching. The meaning is described here.
First, single crystal silicon has surface selectivity and a high etching rate on a specific surface. On the other hand, the etching rate is very slow or not etched on surfaces other than a specific surface. Although there is no such surface selectivity in the etching rate in polycrystalline silicon or amorphous silicon, in general, the etching rate tends to be slower than a specific surface where the etching rate of single crystal silicon is high. The silicon etching solution of the present invention can be etched at high speed even for a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film by an etching mechanism different from that of single crystal silicon.

本発明において好ましい半導体基板製品の製造方法に係る工程要件を以下に記載しておく。
(1)多結晶シリコン膜又はアモルファスシリコン膜からなるシリコン膜を有する半導体基板を準備する工程、及び前記半導体基板に特定のエッチング液を適用し、前記シリコン膜の少なくとも一部をエッチングする工程を有する。
(2)前記半導体基板を準備する工程において、前記シリコン膜を含む多層膜構造を形成し、かつ前記半導体基板に凹凸を形成しておき、その後、
前記凹凸表面の少なくとも上面と凹部壁面とに導電膜を形成する工程と、
前記導電膜上に埋設膜を付与して前記凹部を該埋設膜で充填する工程と、
前記上面に付与された導電膜部分および前記埋設膜の一部を除去して、前記半導体基板のシリコン膜を露出させる工程とを有し、次いで、
前記シリコン膜のエッチング工程において、前記半導体基板に前記エッチング液を付与して、前記凹部壁面の導電膜は残しつつ、前記露出したシリコン膜と前記埋設膜とを除去する。
(3)半導体基板として実質的に平らな面をもつものを準備し、該半導体基板の表面に前記エッチング液を適用し、前記シリコン膜と前記埋設膜とを除去して、その除去された部分を凹部とし、基板内に残された前記導電膜を含む凸部をキャパシタの電極とする。
The process requirements relating to the preferred method for manufacturing a semiconductor substrate product in the present invention are described below.
(1) preparing a semiconductor substrate having a silicon film made of a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film, and applying a specific etching solution to the semiconductor substrate to etch at least a part of the silicon film. .
(2) In the step of preparing the semiconductor substrate, a multilayer film structure including the silicon film is formed, and irregularities are formed on the semiconductor substrate,
Forming a conductive film on at least the upper surface of the irregular surface and the wall surface of the recess;
Providing a buried film on the conductive film and filling the recess with the buried film;
Removing the conductive film portion applied to the upper surface and a part of the embedded film to expose the silicon film of the semiconductor substrate, and
In the silicon film etching step, the etching solution is applied to the semiconductor substrate to remove the exposed silicon film and the embedded film while leaving the conductive film on the wall surface of the recess.
(3) A semiconductor substrate having a substantially flat surface is prepared, the etching solution is applied to the surface of the semiconductor substrate, the silicon film and the embedded film are removed, and the removed portion Is a concave portion, and the convex portion including the conductive film left in the substrate is a capacitor electrode.

<実施例1、比較例1>
以下の表1に示す成分および組成(質量%)としたエッチング液(試験液)を調液した。
<Example 1, comparative example 1>
An etching solution (test solution) having the components and composition (mass%) shown in Table 1 below was prepared.

<エッチング試験>
試験ウエハ:単結晶<100>シリコン上に製膜された500nmの膜厚の多結晶シリコンのウエハを準備した。これらに対して、枚葉式装置(SPS−Europe B.V.社製、POLOS(商品名)))にて下記の条件でエッチングを行い、評価試験を実施した。SEM(Scaning Electron Microscope)でウエハ断面を撮影し、残存膜厚を測りエッチング速度を求めた。
・薬液温度:80℃
・吐出量:1L/min.
・ウエハ回転数500rpm
<Etching test>
Test wafer: A polycrystalline silicon wafer having a thickness of 500 nm formed on single crystal <100> silicon was prepared. On these, etching was performed under the following conditions using a single wafer type apparatus (manufactured by SPS-Europe BV, POLOS (trade name)), and an evaluation test was performed. The cross section of the wafer was photographed with SEM (Scanning Electron Microscope), the remaining film thickness was measured, and the etching rate was obtained.
・ Chemical solution temperature: 80 ℃
・ Discharge rate: 1 L / min.
・ Wafer rotation speed: 500rpm

エッチング速度(Rsi)は下記のように区分して評価した。
6:>1500 nm/min.
5:≦1500、>1300 nm/min.
4:≦1300、>1000 nm/min.
3:≦1000、>800 nm/min.
2:≦800、>600 nm/min.
1:≦600 nm/min.
The etching rate (Rsi) was evaluated according to the following classification.
6:> 1500 nm / min.
5: ≦ 1500,> 1300 nm / min.
4: ≦ 1300,> 1000 nm / min.
3: ≦ 1000,> 800 nm / min.
2: ≦ 800,> 600 nm / min.
1: ≦ 600 nm / min.

シリコン残渣については、エッチング表面をSEMにより観察し、目視により下記のように区分して評価した。
100枚処理したウエハのうち、残渣のあるウエハが
6:1%以下
5:1%超5%以下
4:5%超10%以下
3:10%超15%以下
2:15%超20%以下
1:20%超
The silicon residue was evaluated by observing the etched surface with SEM and visually classifying it as follows.
Out of 100 processed wafers, residual wafers are 6: 1% or less 5: 1% or more 5% or less 4: 5% or more 10% or less 3: 10% or more 15% or less 2: 15% or more 20% or less 1: More than 20%

Figure 0005439466
Figure 0005439466

<アルカリ化合物>
TMAH:テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
TBAH:テトラブチルアンモニウムヒドロキシド
<Alkali compounds>
TMAH: Tetramethylammonium hydroxide TBAH: Tetrabutylammonium hydroxide

<酸化剤>
:過酸化水素
HNO:硝酸
KNO:硝酸カリウム
NaNO:硝酸ナトリウム
NHNO:硝酸アンモニウム
KNO:亜硝酸カリウム
NaClO:過塩素酸ナトリウム
NaIO:過ヨウ素酸ナトリウム
TMA・NO:硝酸テトラメチルアンモニウム
<Oxidizing agent>
H 2 O 2 : Hydrogen peroxide HNO 3 : Nitric acid KNO 3 : Potassium nitrate NaNO 3 : Sodium nitrate NH 4 NO 3 : Ammonium nitrate KNO 2 : Potassium nitrite NaClO 4 : Sodium perchlorate NaIO 4 : Sodium periodate TMA · NO 3 : Tetramethylammonium nitrate

<フッ酸化合物>
HF:フッ化水素酸
KF:フッ化カリウム
NaF:フッ化ナトリウム
NHF:フッ化アンモニウム
MEA・HF:フッ化水素酸モノエチルアミン
TEA(HF):トリエチルアミン三フッ化水素酸
TMA・F:フッ化テトラメチルアンモニウム
TBA・F:フッ化テトラ−n−ブチルアンモニウム
HPF:ヘキサフルオロリン酸
HBF:テトラフルオロホウ酸
SiF:ヘキサフルオロケイ酸
<Hydrofluoric acid compound>
HF: Hydrofluoric acid KF: Potassium fluoride NaF: Sodium fluoride NH 4 F: Ammonium fluoride MEA · HF: Monoethylamine hydrofluoride TEA (HF) 3 : Triethylamine trihydrofluoric acid TMA · F: Fluorine Tetramethylammonium fluoride TBA · F: tetra-n-butylammonium fluoride HPF 6 : hexafluorophosphoric acid HBF 4 : tetrafluoroboric acid H 2 SiF 6 : hexafluorosilicic acid

<促進剤>
HAS:ヒドロキシルアミン硫酸塩
<Accelerator>
HAS: hydroxylamine sulfate

上記の結果より、本発明のエッチング液によれば、多結晶シリコン及び/又はアモルファスシリコンの工業的に十分に速いエッチングが可能であり、しかも残渣の発生を抑えるという、優れた効果を示すことが分かる。   From the above results, according to the etching solution of the present invention, polycrystalline silicon and / or amorphous silicon can be etched sufficiently industrially, and the excellent effect of suppressing the generation of residues can be exhibited. I understand.

(実施例2)
下記の処方によりエッチング液用キットAを調製した。
<第1液>
TMAH 25質量%
水 残部
<第2液>
HAS 30質量%
TMA・F 7.5質量%
TMA・NO 0.5質量%
水 残部
(Example 2)
An etching solution kit A was prepared according to the following formulation.
<First liquid>
TMAH 25% by mass
Water balance <second liquid>
HAS 30% by mass
TMA ・ F 7.5% by mass
TMA ・ NO 3 0.5 mass%
Water balance

この第1液と第2液とを混合してシリコンエッチング液を調製した。このとき第1液と第2液の混合比(質量比)は6:4とした。シェルライフの対比試験は下記のようにして行った。なお、調液後のエッチング液のpHはいずれも>13であった。
このとき、第2液のpHは5.0であった。
The first liquid and the second liquid were mixed to prepare a silicon etching liquid. At this time, the mixing ratio (mass ratio) of the first liquid and the second liquid was 6: 4. The shell life comparison test was conducted as follows. Note that the pH of the etching solution after preparation was all> 13.
At this time, the pH of the second liquid was 5.0.

(1)上記の処方に沿って、第1液と第2液とを調製した。
(2)調製直後に混合したA液で直ちにウエハをエッチング処理した(結果A)。このときのエッチング条件は前記実施例1と同様である。
(3)一方、調製直後に混合したA液(キット化しなかった場合に相当)を1ヶ月保管(@ 25℃)。
(4)1ヵ月後のA液でウエハ処理を行った(結果B)。
(5)前記第1液及び第2液を調製後、1ヵ月静置した。1ヵ月後の第1液と第2液を混合しウエハ処理を行った(結果C)。
上記結果A〜Cを下記表2にまとめて示す。この結果から、その性能は、結果A=結果C>結果Bとなり、エッチング液を調合してしまうとその性能は時間とともに劣化する傾向があることが分かった。換言すると、本発明のエッチング液はキット化し、特定の2液のまま保管した場合の方が性能維持できる期間が長くなることが分かる。
(1) A first liquid and a second liquid were prepared in accordance with the above prescription.
(2) The wafer was immediately etched with the liquid A mixed immediately after preparation (result A). Etching conditions at this time are the same as those in the first embodiment.
(3) On the other hand, liquid A mixed immediately after preparation (corresponding to the case where it was not made into a kit) was stored for 1 month (@ 25 ° C.).
(4) Wafer processing was performed with liquid A after one month (Result B).
(5) After preparing the first liquid and the second liquid, the liquid was allowed to stand for one month. One month later, the first liquid and the second liquid were mixed to perform wafer processing (Result C).
The results A to C are summarized in Table 2 below. From this result, it was found that the performance was as follows: result A = result C> result B. When the etching solution was prepared, the performance tended to deteriorate with time. In other words, it can be seen that the etching solution of the present invention becomes a kit, and the period in which the performance can be maintained becomes longer when the two specific solutions are stored.

Figure 0005439466
Figure 0005439466

上記の結果により、いずれのエッチング液においても良好な性能を示すが、キット化したものの方が良好な性能を示すことが分かる。これは、主に、第2液を酸性にしたエッチング液キットとすることでシェルフライフを長くすることが可能になったものと考えられる。   From the above results, it can be seen that all the etching solutions show good performance, but the kits show better performance. This is probably because the shelf life can be increased by using an etching solution kit in which the second solution is acidified.

(実施例3)
前記実施例1と同様にして、アモルファスシリコンからなる基板についても、同様のエッチング評価を行った。これにより、本発明のエッチング液によれば、アモルファスシリコンに対しても高いエッチング速度と、残渣の除去性とを発揮することを確認した。
(Example 3)
In the same manner as in Example 1, the same etching evaluation was performed on the substrate made of amorphous silicon. Thereby, according to the etching liquid of this invention, it confirmed that a high etching rate and the removability of a residue were exhibited also with respect to amorphous silicon.

1 第1の成形膜
2 第2の成形膜
3 シリコンウエハ
4 フォトレジスト
5 導電膜
6 埋設膜
7 電極保護膜
9 容量絶縁膜
10,20 キャパシタ構造
21 第3の成形膜
31 第4の成形膜
50 下部電極(シリンダ壁)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st shaping | molding film 2 2nd shaping | molding film 3 Silicon wafer 4 Photoresist 5 Conductive film 6 Buried film 7 Electrode protective film 9 Capacitance insulating films 10 and 20 Capacitor structure 21 3rd shaping | molding film 31 4th shaping | molding film 50 Lower electrode (cylinder wall)

Claims (20)

アルカリ化合物、酸化剤、フッ酸化合物、および水を含むpH10以上のシリコンエッチング液を準備する工程、及び前記シリコンエッチング液を多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜に適用して該膜の少なくとも一部を除去する工程を含むシリコンエッチング方法。   A step of preparing a silicon etching solution having a pH of 10 or more containing an alkali compound, an oxidant, a hydrofluoric acid compound, and water; and applying the silicon etching solution to a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film to form at least a part of the film. A silicon etching method including a removing step. 前記アルカリ化合物が、水酸化カリウム、アンモニア、または第4級水酸化アンモニウムである請求項1に記載のシリコンエッチング方法。   The silicon etching method according to claim 1, wherein the alkali compound is potassium hydroxide, ammonia, or quaternary ammonium hydroxide. 前記酸化剤が過酸化水素、硝酸及びその塩、亜硝酸塩、過ヨウ素酸及びその塩、ならびに過塩素酸及びその塩から選ばれる少なくとも1種である請求項1または2に記載のシリコンエッチング方法。   3. The silicon etching method according to claim 1, wherein the oxidizing agent is at least one selected from hydrogen peroxide, nitric acid and a salt thereof, nitrite, periodic acid and a salt thereof, and perchloric acid and a salt thereof. 前記フッ酸化合物がフッ酸、フッ化アルカリ金属塩、フッ化アンモニウム、アミンのフッ化水素酸塩、および第4級アルキルアンモニウムフッ化物よりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項に記載のシリコンエッチング方法。   The hydrofluoric acid compound is at least one selected from the group consisting of hydrofluoric acid, alkali metal fluoride, ammonium fluoride, amine hydrofluoride, and quaternary alkyl ammonium fluoride. The silicon etching method according to any one of the above. 前記多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の一部またはすべてを除去することにより、キャパシタとなる凹凸形状を形成する請求項1〜4のいずれか1項に記載のシリコンエッチング方法。   The silicon etching method according to any one of claims 1 to 4, wherein an uneven shape to be a capacitor is formed by removing a part or all of the polycrystalline silicon film or the amorphous silicon film. 前記凹凸形状部のアスペクト比が15〜100であるシリンダー構造を形成する請求項5に記載のシリコンエッチング方法。   The silicon etching method according to claim 5, wherein a cylinder structure having an aspect ratio of 15 to 100 of the uneven shape portion is formed. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のシリコンエッチング方法を利用して半導体基板を加工する半導体基板製品の製造方法。   The manufacturing method of the semiconductor substrate product which processes a semiconductor substrate using the silicon etching method of any one of Claims 1-6. 多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜からなるシリコン膜を有する半導体基板を準備する工程、及び前記半導体基板に前記のエッチング液を適用し、前記シリコン膜の少なくとも一部をエッチングする工程を有する請求項7に記載の半導体基板製品の製造方法。   8. A step of preparing a semiconductor substrate having a silicon film made of a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film, and a step of etching at least a part of the silicon film by applying the etching solution to the semiconductor substrate. The manufacturing method of the semiconductor substrate product as described in 2. 多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の一部またはすべてを除去するためのエッチング液であって、アルカリ化合物、酸化剤、フッ酸化合物、および水を含み、pHが10以上であるシリコンエッチング液。   An etching solution for removing part or all of a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film, which contains an alkali compound, an oxidizing agent, a hydrofluoric acid compound, and water, and has a pH of 10 or more. 前記アルカリ化合物が、水酸化カリウム、アンモニア、または第4級水酸化アンモニウムである請求項9に記載のシリコンエッチング液。   The silicon etching solution according to claim 9, wherein the alkali compound is potassium hydroxide, ammonia, or quaternary ammonium hydroxide. 前記酸化剤が過酸化水素水、硝酸及びその塩、亜硝酸塩、過ヨウ素酸及びその塩、ならびに過塩素酸及びその塩から選ばれる少なくとも1種である請求項9または10に記載のシリコンエッチング液。   11. The silicon etching solution according to claim 9, wherein the oxidizing agent is at least one selected from hydrogen peroxide, nitric acid and salts thereof, nitrite, periodic acid and salts thereof, and perchloric acid and salts thereof. . 前記フッ酸化合物がフッ酸、フッ化アルカリ金属塩、フッ化アンモニウム、アミンのフッ化水素酸塩、および第4級アルキルアンモニウムフッ化物よりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項9〜11のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液。   12. The hydrofluoric acid compound is at least one selected from the group consisting of hydrofluoric acid, alkali metal fluoride, ammonium fluoride, amine hydrofluoride, and quaternary alkyl ammonium fluoride. The silicon etching liquid of any one of these. 前記アルカリ化合物を3〜25質量%含有させ、前記フッ酸化合物を0.01〜20質量%含有させ、前記酸化剤を0.001〜5質量%含有させる請求項9〜12のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液。   The alkali compound is contained in an amount of 3 to 25 mass%, the hydrofluoric acid compound is contained in an amount of 0.01 to 20 mass%, and the oxidizing agent is contained in an amount of 0.001 to 5 mass%. The silicon etching liquid as described in. さらに、ヒドロキシルアミン化合物を含有させる請求項9〜13のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液。   Furthermore, the silicon etching liquid of any one of Claims 9-13 which contains a hydroxylamine compound. 少なくとも第1液と第2液で構成されこれらを混合して用いるシリコンエッチング液用キットであって、該エッチング液は多結晶シリコン膜またはアモルファスシリコン膜の一部またはすべてを除去するためのものであり、
前記第1液はアルカリ化合物および水を含み、前記第2液は酸性の水溶液であり、酸化剤およびフッ酸化合物がそれぞれ前記第1液、第2液、またはその他の液に含有され、前記各液を混合してエッチング液としたときにそのpHが10以上となるように各液が調液されたシリコンエッチング液用キット。
A kit for a silicon etching solution comprising at least a first liquid and a second liquid and using a mixture thereof, the etching liquid for removing a part or all of a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film. Yes,
The first liquid contains an alkali compound and water, the second liquid is an acidic aqueous solution, and an oxidizing agent and a hydrofluoric acid compound are contained in the first liquid, the second liquid, or other liquid, respectively. A kit for a silicon etching solution in which each solution is prepared so that the pH becomes 10 or more when the solutions are mixed to form an etching solution.
前記第2液がヒドロキシルアミン化合物を含有する請求項15に記載のシリコンエッチング液用キット。   The kit for silicon etching liquid according to claim 15, wherein the second liquid contains a hydroxylamine compound. 前記アルカリ化合物が、水酸化カリウム、アンモニア、または第4級水酸化アンモニウムである請求項15または16に記載のシリコンエッチング液用キット。   The kit for silicon etching liquid according to claim 15 or 16, wherein the alkaline compound is potassium hydroxide, ammonia, or quaternary ammonium hydroxide. 前記酸化剤が過酸化水素、硝酸及びその塩、亜硝酸塩、過ヨウ素酸及びその塩、ならびに過塩素酸及びその塩から選ばれる少なくとも1種である請求項15〜17のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液用キット。   The said oxidizing agent is at least 1 sort (s) chosen from hydrogen peroxide, nitric acid and its salt, nitrite, periodic acid and its salt, and perchloric acid and its salt. Kit for silicon etching solution. 前記フッ酸化合物がフッ酸、フッ化アルカリ金属塩、フッ化アンモニウム、アミンのフッ化水素酸塩、および第4級アルキルアンモニウムフッ化物よりなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項15〜18のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液用キット。   The hydrofluoric acid compound is at least one selected from the group consisting of hydrofluoric acid, alkali metal fluoride, ammonium fluoride, amine hydrofluoride, and quaternary alkyl ammonium fluoride. The kit for silicon etching liquids of any one of these. 前記第2液のpHを3〜6とする請求項15〜19のいずれか1項に記載のシリコンエッチング液用キット。   The kit for silicon etching solution according to any one of claims 15 to 19, wherein the pH of the second solution is 3 to 6.
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