JP2007532006A - 高度に選択的な酸化ケイ素エッチング組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2002年6月20日付で出願された米国特許出願No.10/176,278号の一部継続出願である。
本発明は、金属表面から酸化ケイ素を選択的に除去するための低含水量のエッチング組成物に関する。特に、本発明は、酸性フッ化物供給源化合物のカルボン酸中低含水量溶液と、これらの溶液を使用して酸化ケイ素の選択的除去を提供するための方法に関する。
半導体チップの回路構成は他の回路と接続しなければならない。これら他の回路は、チップ若しくはディスプレイデバイス、変換器又は電気機械デバイスであってもよい。これらそれぞれの状況により、回路構成にはチップを外部環境にインターフェースで連結するという負担が要求されることになる。このインターフェースは、ボンディングパッドにより供給される。
この必要性は本発明によって満足される。酸性フッ化物種を含有する製品は、含水量を最小限に保持すると、長期曝露をしても、アルミニウムをはじめとする下層金属を攻撃したり腐蝕したりすることなく、酸化ケイ素フィルムをエッチングすることが現時点で発見された。更に、少量の水及びフッ化水素酸は、酸性フッ化物種に添加すると、長期曝露時にアルミニウムフィルムの厚さに感知できる腐蝕又は減少が起きない程度まで、アルミニウム上のケイ素に対するエッチング組成物の選択性を改良することを発見した。現時点までは、フッ化水素酸が少しでも存在すると、そのようなエッチング選択性に不利であると考えられていた。このように、本発明は、表面を粗くしたり穴をあけたりすることなく、あるいは、パッドを完全に溶解することなく、酸化ケイ素を含有する不動態化コーティングをボンディングパッドの金属表面からオーバーエッチングし、かつ、内部層絶縁ガラスにビアをエッチングするのに使用し得るエッチング組成物を提供する。
実施例
実施例1
フッ化アンモニウム粉末1.078ポンド(0.489.kg)を7.09097ポンド(3.219kg)の99%酢酸に混合しながら添加することにより、本発明に従った9.4ポンド(4.3kg)のエッチング組成物を調製した。2時間混合し続け、その後、0.224ポンド(0.102kg)の49%フッ化水素酸水溶液と0.18ポンド(0.082kg)の脱イオン水を添加した。30分間混合し続け、その後、得られた溶液を瓶詰めした。
48ポンド(22kg)のフッ化アンモニウム、356ポンド(161kg)の99%酢酸、12ポンド(5.4kg)の49%フッ化水素酸水溶液、及び8.5ポンド(3.9kg)の水を使用して、実施例1を繰り返した。
Claims (23)
- 一種又はそれより多いカルボン酸からなる溶媒中に溶解した少なくとも一種の酸性フッ化物供給源化合物の生成物を含み、更に約0.5〜約3溶液重量%のフッ化水素酸と約1〜5溶液重量%の水とを含む酸化ケイ素エッチング溶液であって、ここで酸性フッ化物供給源化合物の総濃度は、溶媒1キログラム当たり約1.25〜約5.0モルである、前記酸化ケイ素エッチング溶液。
- カルボキシレート炭素に加えて0〜5個の炭素原子を有するモノカルボン酸の生成物を含む、請求項1に記載の溶液。
- モノカルボン酸が酢酸である、請求項2に記載の溶液。
- 少なくとも一種の酸性フッ化物供給源化合物が、フッ化アンモニウム、フッ化水素アンモニウム、フルオロホウ酸塩、フルオロホウ酸、フッ化水素スズ、フッ化アンチモン、テトラフルオロホウ酸テトラブチルアンモニウム、六フッ化アルミニウム、有機窒素含有化合物のフッ化水素酸付加塩及び四級塩、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1に記載の溶液。
- 酸性フッ化物供給源化合物がフッ化アンモニウム又はフッ化水素アンモニウムである、請求項4に記載の溶液。
- 約7〜約14溶液重量%のフッ化アンモニウムと、約1.5〜約5溶液重量%の水と、約0.5〜約3溶液重量%フッ化水素酸と、酢酸との生成物からなる、請求項5に記載の溶液。
- 有機窒素含有化合物が、脂肪族アミン、芳香族アミン及び窒素含有複素環からなる群から選択される、請求項4に記載の溶液。
- 酸化ケイ素をその上に有する金属表面を、前記酸化ケイ素の少なくとも一部を除去するのに有効な時間、請求項1記載のエッチング溶液と接触させることを含む、金属表面から酸化ケイ素を選択的に除去する方法。
- 接触工程を、酸化ケイ素の本質的にすべてが除去されるまで実施する、請求項8に記載の方法。
- 金属表面が、アルミニウム、銅、タングステン、スズ、チタン、ニッケル、バナジウム及び鉛からなる群から選択される一種又はそれより多い金属を含む、請求項8に記載の方法。
- 金属表面がアルミニウムから本質的になる、請求項10に記載の方法。
- 酸化ケイ素が半導体ボンディングパッド表面から除去される、請求項8に記載の方法。
- ボンディングパッド表面がアルミニウムから本質的になる、請求項12に記載の方法。
- 酸化ケイ素が不動態化コーティングとしてボンディングパッド表面に適用されている、請求項13に記載の方法。
- 酸化ケイ素を金属表面から除去して、半導体デバイスにビアを開ける、請求項8に記載の方法。
- 酸化ケイ素を、半導体デバイスの反応性イオンエッチングで使用した装置の金属部分から除去する、請求項8に記載の方法。
- 金属部分が陽極酸化処理を施したアルミニウム表面を有する、請求項16に記載の方法。
- 金属部分をスパッタリング装置又は気体蒸着装置で使用する、請求項16に記載の方法。
- エッチング溶液が、酸性フッ化物供給源化合物と、モノカルボン酸、フッ化水素酸及び水との生成物を含む、請求項8に記載の方法。
- 金属表面から金属のケイ酸塩を選択的に除去する方法であって、前記金属のケイ酸塩がその上に形成された金属表面を、該金属のケイ酸塩の少なくとも一部を除去するのに有効な時間、請求項1記載のエッチング溶液と接触させることを含む、前記方法。
- 金属がチタン又はアルミニウムである、請求項20に記載の方法。
- 金属表面が少なくとも一種の有機誘電体により少なくとも部分的にコーティングされる、請求項20に記載の方法。
- 接触工程を、本質的にすべての金属ケイ酸塩を除去されるまで実施する、請求項20に記載の方法。
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