JP2006179514A - 微細加工処理剤、及びそれを用いた微細加工処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の微細加工処理剤は、タングステン膜及びシリコン酸化膜が積層された基板を微細加工する微細加工処理剤であって、(1)フッ化水素と、(2)硝酸と、(3)ケトン、エーテル、エポキシド、アルデヒド、アミド、アミン、ニトリル、スルホキシド、ヘテロ環化合物、有機酸、フェノール、チオール、及びスルフィドからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを含み、前記タングステン膜に対する25℃でのエッチレートが5〜5000nm/分の範囲内であり、且つ、前記タングステン膜に対する25℃でのエッチレートが、前記シリコン酸化膜に対する25℃でのエッチレートの2倍以上であることを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
光学式膜厚測定装置(ナノメトリクス社製「NanoSpec 6100」)を用いてエッチング前後のシリコン酸化膜の膜厚を測定し、エッチングによる膜厚の変化量を測定した。3つ以上の異なるエッチング時間に於いて前記測定を繰り返し実施し、エッチレートを算出した。
タングステン膜のエッチレートは、エッチング量の測定値から算出した。タングステン膜のエッチング量は、レジストワックスによるマスキングを施した後にエッチングを行い、レジストワックスを剥離後に原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメンツ社製:ナノピクス)により段差を測定し、エッチングによる膜厚の減少量を測定した。3つ以上の異なるエッチング時間に於いて前記測定を繰り返し実施し、エッチレートを算出した。
フッ酸(ステラケミファ(株)製、半導体用高純度グレード、濃度50%)20重量%と、硝酸溶液(住友化学工業社製、電子工業用グレード、濃度69.5%)7重量%と、テトラヒドロフラン50重量%とを撹拌混合し、25℃に調温して1時間以上静置した。これにより、本実施例に係るエッチング液(微細加工処理剤)を調製した。*その後、CVD法によりタングステン膜(膜厚4000Å)を積層したシリコン基板、及びシリコン酸化膜(5000Å)を積層したシリコン基板をそれぞれエッチング液中に浸漬し、その後タングステン膜又は熱シリコン酸化膜に対するエッチレートを評価した。エッチング液の温度は恒温水槽で温度調整を行い、25℃でエッチングを行った。結果を表1に示す。
本実施例に於いては、テトラヒドロフランをアセトニトリルに替えたこと以外は、前記実施例1と同様にしてタングステン膜及びシリコン酸化膜のエッチングを行った。結果を表1に示す。
本実施例に於いては、テトラヒドロフランをメチルエチルケトンに替えたこと以外は、前記実施例1と同様にしてタングステン膜及びシリコン酸化膜のエッチングを行った。結果を表1に示す。
本実施例に於いては、テトラヒドロフランを酢酸エチルに替えたこと以外は、前記実施例1と同様にしてタングステン膜及びシリコン酸化膜のエッチングを行った。結果を表1に示す。
本実施例に於いては、テトラヒドロフランを1,2−ジメトキシエタンに替えたこと以外は、前記実施例1と同様にしてタングステン膜及びシリコン酸化膜のエッチングを行った。結果を表1に示す。
本実施例に於いては、テトラヒドロフランをアセトンに替えたこと以外は、前記実施例1と同様にしてタングステン膜及びシリコン酸化膜のエッチングを行った。結果を表1に示す。
本実施例に於いては、テトラヒドロフランを酢酸に替えたこと以外は、前記実施例1と同様にしてタングステン膜及びシリコン酸化膜のエッチングを行った。結果を表1に示す。
本実施例に於いては、テトラヒドロフランを水に替えたこと以外は、前記実施例1と同様にしてタングステン膜及びシリコン酸化膜のエッチングを行った。結果を表1に示す。
本比較例に於いては、エッチング液としてフッ化水素(含有量20重量%)及び硝酸(含有量35重量%)からなるエッチング液を用いた以外は、前記実施例1と同様にしてタングステン膜及びシリコン酸化膜のエッチングを行った。結果を表1に示す。
前記表1から明らかな様に、実施例1〜7に係るエッチング液であると、タングステン膜に対して十分なエッチレートを示し、良好なエッチング性を有していることが分かる。また、タングステン膜に対する25℃でのエッチレートが、何れもシリコン酸化膜に対する25℃でのエッチレートの2倍以上(W/Th−SiO2選択比)であり、タングステン膜の選択的なエッチングが可能であることを示した。その一方、比較例1に係るエッチング液の場合、W/Th−SiO2選択比が低く、タングステン膜のみを選択的にエッチングするのが困難であることが確認された。また、比較例2に係るエッチング液の場合、タングステン膜に対するエッチレートが速すぎることからエッチング処理の制御性に劣ることが分かる。
Claims (8)
- タングステン膜及びシリコン酸化膜が積層された基板を微細加工する微細加工処理剤であって、
(1)フッ化水素と、(2)硝酸と、(3)ケトン、エーテル、エポキシド、アルデヒド、アミド、アミン、ニトリル、スルホキシド、ヘテロ環化合物、有機酸、フェノール、チオール、及びスルフィドからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを含み、
前記タングステン膜に対する25℃でのエッチレートが5〜5000nm/分の範囲内であり、
且つ、前記タングステン膜に対する25℃でのエッチレートが、前記シリコン酸化膜に対する25℃でのエッチレートの2倍以上であることを特徴とする微細加工処理剤。 - 前記(1)フッ化水素の含有量が1重量%〜40重量%の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の微細加工処理剤。
- 前記(2)硝酸の含有量が1重量%〜42重量%の範囲内であることを特徴とする請求項1又は2に記載の微細加工処理剤。
- 前記タングステン膜は、タングステン、チタンタングステン、銅タングステン、ニッケルタングステン、コバルトタングステン、モリブデンタングステン、タングステンシリサイド、窒化タングステンより選択される少なくとも1種を主成分とすることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の微細加工処理剤。
- 前記シリコン酸化膜は、熱シリコン酸化膜、ノンドープシリケートガラス膜、リンドープシリケートガラス膜、ボロンドープシリケートガラス膜、リンボロンドープシリケートガラス膜、TEOS膜、フッ素含有シリコン酸化膜、炭素含有シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、自然酸化膜より選択される少なくとも1種の単層、又は任意に選択される2種以上の積層膜であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の微細加工処理剤。
- 前記(3)の化合物としてアセトンを選択した場合に、該アセトンの含有量が5重量%〜50重量%の範囲内であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の微細加工処理剤。
- 前記(3)の化合物として酢酸を選択した場合に、該酢酸の含有量が5重量%〜65重量%の範囲内であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の微細加工処理剤。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の微細加工処理剤を用いて、タングステン膜及び/又はシリコン酸化膜を微細加工することを特徴とする微細加工処理方法。
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