JP2016535819A5

JP2016535819A5 -

Info

Publication number: JP2016535819A5
Application number: JP2016521931A
Authority: JP
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2017-11-09

Description

本発明の概念のいくつかの実施形態が記載されている。しかしながら、当業者は、本発明が、記載される実施形態に限定されないことを認識するであろう。本発明の概念は、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲内で修正及び変更を伴い実践されることができる。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
［１］半導体基板から、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＴｉＮｘＯｙ、ＴｉＷ、Ｗ、Ｔｉ、並びにＴｉ及びＷの合金から基本的になるハードマスクを除去するための方法であって、
（ａ）０．１重量％〜９０重量％の少なくとも１つの酸化剤と、
（ｂ）０．０００１重量％〜５０重量％のカルボン酸と、
（ｃ）脱イオン水を含む除去組成物の１００重量％までの残部と
を含む前記除去組成物と前記半導体基板とを接触させることを含む、方法。
［２］前記酸化剤は、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）、ｎ−メチルモルホリン酸化物（ＮＭＭＯ又はＮＭＯ）、ベンゾイルペルオキシド、テトラブチルアンモニウム過酸化モノ硫酸、オゾン、塩化第二鉄、過マンガン酸ペルオキソホウ酸、過塩素酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキシ二硫酸アンモニウム、過酢酸、尿素ヒドロペルオキシド、硝酸（ＨＮＯ₃）、亜塩素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＣｌＯ₂）、塩素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＣｌＯ₃）、ヨウ素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＩＯ₃）、過ホウ酸アンモニウム（ＮＨ₄ＢＯ₃）、過塩素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＣｌＯ₄）、過ヨウ素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＩＯ₃）、過硫酸アンモニウム（（ＮＨ₄）₂Ｓ₂Ｏ₈）、亜塩素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＣｌＯ₂）、塩素酸テトラメチルアンミオニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＣｌＯ₃）、ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＩＯ₃）、過ホウ酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＢＯ₃）、過塩素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＣｌＯ₄）、過ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＩＯ₄）、過硫酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）Ｓ₂Ｏ₈）、（（ＣＯ（ＮＨ₂）₂）Ｈ₂Ｏ₂）、過酢酸（ＣＨ₃（ＣＯ）ＯＯＨ）、及びそれらの混合物からなる群から選択され、ならびに、
前記カルボン酸は、クエン酸カリウム三塩基酸一水和物、酒石酸ナトリウムカリウム四水和物、Ｌ−乳酸カリウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される、［１］に記載の方法。
［３］前記除去組成物は、１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）、１，２−ビス（ｏ−アミノフェノキシ）エタン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、Ｎ−｛２−［ビス（カルボキシメチル）アミノ］エチル｝−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）グリシン（ＨＥＤＴＡ）、及びエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’ービス（２−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ジオキサオクタメチレンジニトリロ四酢酸、及びトリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）からなる群から選択される、０．００１重量％〜２０重量％の、アミノ酸、アミノポリカルボン酸、カルボン酸、ポリカルボン酸、又はそれらの混合物を更に含む、［２］に記載の方法。
［４］前記除去組成物は、０．０００１重量％〜５０重量％までの金属腐食抑制剤を更に含む、［２］に記載の方法。
［５］前記除去組成物は、少なくとも１つの塩基、少なくとも１つの酸、又はそれらの混合物を更に含み、前記塩基は、四級アンモニウム塩、一級アミン、二級アミン、三級アミン、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム（ＢＴＡＨ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジグリコールアミン（ＤＧＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、水酸化テトラブチホスホニウム（ＴＢＰＨ）、及びそれらの混合物からなる群から選択され、前記酸は、無機酸、有機酸、又はそれらの混合物からなる群から選択される、［２］に記載の方法。
［６］前記除去組成物は、
ｉ）１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）、１，２−ビス（ｏ−アミノフェノキシ）エタン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、Ｎ−｛２−［ビス（カルボキシメチル）アミノ］エチル｝−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）グリシン（ＨＥＤＴＡ）、及びエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’ービス（２−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ジオキサオクタメチレンジニトリロ四酢酸、及びトリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）からなる群から選択される、０．００１重量％〜２０重量％の、アミノ酸、アミノポリカルボン酸、カルボン酸、ポリカルボン酸、又はそれらの混合物と、
ｉｉ）０．０００１重量％〜５０重量％までの、金属腐食抑制剤又は金属腐食抑制剤の混合物と
を更に含む、［２］に記載の方法。
［７］前記除去組成物は、
ｉ）１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）、１，２−ビス（ｏ−アミノフェノキシ）エタン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、Ｎ−｛２−［ビス（カルボキシメチル）アミノ］エチル｝−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）グリシン（ＨＥＤＴＡ）、及びエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’ービス（２−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ジオキサオクタメチレンジニトリロ四酢酸、及びトリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）からなる群から選択される、０．００１重量％〜２０重量％の、アミノ酸、アミノポリカルボン酸、カルボン酸、ポリカルボン酸、又はそれらの混合物と、
ｉｉ）０．０００１重量％〜５０重量％までの、金属腐食抑制剤又は金属腐食抑制剤の混合物と、
ｉｉｉ）少なくとも１つの塩基、少なくとも１つの酸、又はそれらの混合物と
を更に含み、前記塩基は、四級アンモニウム塩、一級アミン、二級アミン、三級アミン、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム（ＢＴＡＨ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジグリコールアミン（ＤＧＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、水酸化テトラブチホスホニウム（ＴＢＰＨ）、及びそれらの混合物からなる群から選択され、前記酸は、無機酸、カルボン酸、アミノ酸、ヒドロキシカルボン酸、ポリカルボン酸、及びそれらの混合物からなる群から選択される、［２］に記載の方法。
［８］前記カルボン酸は、カルボン酸アンモニウムである、［１］に記載の方法。
［９］前記酸化剤は、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）、ｎ−メチルモルホリン酸化物（ＮＭＭＯ又はＮＭＯ）、ベンゾイルペルオキシド、テトラブチルアンモニウム過酸化モノ硫酸、オゾン、塩化第二鉄、過マンガン酸ペルオキソホウ酸、過塩素酸、ペルオキソ硫酸、ペルオキシ二硫酸アンモニウム、過酢酸、尿素ヒドロペルオキシド、硝酸（ＨＮＯ₃）、亜塩素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＣｌＯ₂）、塩素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＣｌＯ₃）、ヨウ素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＩＯ₃）、過ホウ酸アンモニウム（ＮＨ₄ＢＯ₃）、過塩素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＣｌＯ₄）、過ヨウ素酸アンモニウム（ＮＨ₄ＩＯ₃）、過硫酸アンモニウム（（ＮＨ₄）₂Ｓ₂Ｏ₈）、亜塩素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＣｌＯ₂）、塩素酸テトラメチルアンミオニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＣｌＯ₃）、ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＩＯ₃）、過ホウ酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＢＯ₃）、過塩素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＣｌＯ₄）、過ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）ＩＯ₄）、過硫酸テトラメチルアンモニウム（（Ｎ（ＣＨ₃）₄）Ｓ₂Ｏ₈）、（（ＣＯ（ＮＨ₂）₂）Ｈ₂Ｏ₂）、過酢酸（ＣＨ₃（ＣＯ）ＯＯＨ）、及びそれらの混合物からなる群から選択され、ならびに、
前記カルボン酸アンモニウムは、シュウ酸アンモニウム、乳酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム三塩基酸、酢酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、安息香酸アンモニウム、アンモニウムエチレンジアミン四酢酸、二アンモニウムエチレンジアミン四酢酸、三アンモニウムエチレンジアミン四酢酸、四アンモニウムエチレンジアミン四酢酸、コハク酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、１−Ｈ−ピラゾール−３−カルボン酸アンモニウム、及びそれらの混合物からなる群から選択される、［８］に記載の方法。
［１０］前記除去組成物は、１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）、１，２−ビス（ｏ−アミノフェノキシ）エタン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、Ｎ−｛２−［ビス（カルボキシメチル）アミノ］エチル｝−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）グリシン（ＨＥＤＴＡ）、及びエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’ービス（２−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ジオキサオクタメチレンジニトリロ四酢酸、及びトリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）からなる群から選択される、０．００１重量％〜２０重量％の、アミノ酸、アミノポリカルボン酸、カルボン酸、ポリカルボン酸、又はそれらの混合物を更に含む、［９］に記載の方法。
［１１］前記除去組成物は、０．０００１重量％〜５０重量％までの金属腐食抑制剤を更に含む、［９］に記載の方法。
［１２］前記除去組成物は、少なくとも１つの塩基、少なくとも１つの酸、又はそれらの混合物を更に含み、前記塩基は、四級アンモニウム塩、一級アミン、二級アミン、三級アミン、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム（ＢＴＡＨ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジグリコールアミン（ＤＧＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、水酸化テトラブチホスホニウム（ＴＢＰＨ）、及びそれらの混合物からなる群から選択され、前記酸は、無機酸、有機酸、又はそれらの混合物からなる群から選択される、［９］に記載の方法。
［１３］前記除去組成物は、
ｉ）１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）、１，２−ビス（ｏ−アミノフェノキシ）エタン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、Ｎ−｛２−［ビス（カルボキシメチル）アミノ］エチル｝−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）グリシン（ＨＥＤＴＡ）、及びエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’ービス（２−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ジオキサオクタメチレンジニトリロ四酢酸、及びトリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）からなる群から選択される、０．００１重量％〜２０重量％の、アミノ酸、アミノポリカルボン酸、カルボン酸、ポリカルボン酸、又はそれらの混合物と、
ｉｉ）０．０００１重量％〜５０重量％までの、金属腐食抑制剤又は金属腐食抑制剤の混合物と
を更に含む、［９］に記載の方法。
［１４］前記除去組成物は、
ｉ）１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−１，４，７，１０−四酢酸、エチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）、１，２−ビス（ｏ−アミノフェノキシ）エタン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、Ｎ−｛２−［ビス（カルボキシメチル）アミノ］エチル｝−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）グリシン（ＨＥＤＴＡ）、及びエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’ービス（２−ヒドロキシフェニル酢酸）（ＥＤＤＨＡ）、ジオキサオクタメチレンジニトリロ四酢酸、及びトリエチレンテトラミン六酢酸（ＴＴＨＡ）からなる群から選択される、０．００１重量％〜２０重量％の、アミノ酸、アミノポリカルボン酸、カルボン酸、ポリカルボン酸、又はそれらの混合物と、
ｉｉ）０．０００１重量％〜５０重量％までの、金属腐食抑制剤又は金属腐食抑制剤の混合物と、
ｉｉｉ）少なくとも１つの塩基、少なくとも１つの酸、又はそれらの混合物と
を更に含み、前記塩基は、四級アンモニウム塩、一級アミン、二級アミン、三級アミン、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡＨ）、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム（ＢＴＡＨ）、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、ジグリコールアミン（ＤＧＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、水酸化テトラブチホスホニウム（ＴＢＰＨ）、及びそれらの混合物からなる群から選択され、前記酸は、無機酸、カルボン酸、アミノ酸、ヒドロキシカルボン酸、ポリカルボン酸、及びそれらの混合物からなる群から選択される、［９］に記載の方法。
［１５］前記除去組成物は、０．００１重量％〜２０重量％の１，２−シクロヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸を更に含む、［９］に記載の方法。
［１６］前記カルボン酸アンモニウムは、酒石酸アンモニウムから選択される、［９］に記載の方法。
［１７］前記カルボン酸アンモニウムは、アンモニウムエチレンジアミン四酢酸、二アンモニウムエチレンジアミン四酢酸、三アンモニウムエチレンジアミン四酢酸、四アンモニウムエチレンジアミン四酢酸、及びそれらの混合物からなる群から選択される、［９］に記載の方法。
［１８］ハードマスクのエッチング速度が、少なくとも３５時間まで安定化される、［９］に記載の方法。
［１９］前記除去組成物を６０℃まで加熱することを更に含む、［１］に記載の方法。

Claims

半導体基板から、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＴｉＮ_xＯ_y、ＴｉＷ、Ｗ、Ｔｉ、並びにＴｉ及びＷの合金から基本的になるハードマスクを除去するための方法であって、
（ａ）０．１重量％〜９０重量％の少なくとも１つの酸化剤と、
（ｂ）０．０００１重量％〜５０重量％のカルボン酸と、
（ｃ）脱イオン水を含む除去組成物の１００重量％までの残部と
を含む前記除去組成物と前記半導体基板とを接触させることを含む、方法。