JP2019510379A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. 基板上に形成されたフィーチャをエッチングする方法であって、
   窒化ケイ素を含む露出されたフィーチャの第１のセットと、ケイ素又は酸化ケイ素を含む露出されたフィーチャの第２のセットとからなる高アスペクト比構造体を有する基板を提供するステップと；
   前記基板を湿式化学処理システムに装填するステップと；
   前記高アスペクト比構造体から前記窒化ケイ素の少なくとも一部を選択的に除去するために前記基板をリン酸のウェットエッチング溶液に曝露することからなる第１のエッチングステップを実行するステップであって、ここで、加水分解反応は、前記窒化ケイ素から前記第１のウェットエッチング溶液中にシリカ反応生成物を生成し、ここで、前記シリカ反応生成物の少なくとも一部が、前記高アスペクト比構造体の前記ケイ素又は酸化ケイ素上に堆積するステップと；
   前記堆積したシリカ反応生成物を前記リン酸のウェットエッチング溶液に溶解して戻すことにより、前記堆積したシリカ反応生成物の少なくとも一部を前記ケイ素又は酸化ケイ素から除去するために、前記基板を前記リン酸のウェットエッチング溶液にさらに曝露することからなる第２のエッチングステップを実行するステップと；
   を含み、
   ここで、前記加水分解反応に利用可能な前記窒化ケイ素の枯渇により、前記リン酸のウェットエッチング溶液中のシリカ反応生成物の濃度が減少するまで、前記第1のエッチングステップが実行され、且つここで、前記第２のエッチングステップは、前記基板を前記リン酸のウェットエッチング溶液に連続的に曝露することにより、前記第１のエッチングステップを実行した後に連続的に実行され、且つ前記加水分解反応を逆転させ、前記堆積したシリカ反応生成物を溶解させて前記リン酸のウェットエッチング溶液に戻すため、前記ウェットエッチング溶液中のシリカ反応生成物の減少した濃度を使用する、方法。
2. 前記第２のエッチングステップは、窒化ケイ素オーバーエッチングステップである、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２のエッチングステップが、約５％〜４０％の範囲のオーバーエッチングステップである、請求項２に記載の方法。
4. 前記第２のエッチングステップが、約１５％〜３０％の範囲のオーバーエッチングステップである、請求項３に記載の方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、
   前記湿式化学処理システム中に含まれる化学モニタリングシステムを使用して、前記第１のエッチングステップの間、前記ウェットエッチング溶液の少なくとも１つの化学成分の濃度を監視するステップ、
   をさらに含む方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、
   前記湿式化学処理システム中に含まれる化学モニタリングシステムを使用して、前記第２のエッチングステップの間、前記ウェットエッチング溶液の少なくとも１つの化学成分の濃度を監視するステップ、
   をさらに含む方法。
7. 前記第１のエッチングステップ又は前記第２のエッチングステップの少なくとも１つのパラメータは、前記第１のエッチングステップ中にケイ素又は二酸化ケイ素を含む露出したフィーチャ上に形成された前記堆積したシリカ反応生成物の実質的に全てが前記第２のエッチングステップ中に除去されるように選択される、請求項１に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つのパラメータは、前記第１のエッチングステップの持続時間、前記第２のエッチングステップの持続時間、前記第１のエッチングステップの間の前記ウェットエッチング溶液の少なくとも１つの化学成分の濃度、前記第２のエッチングステップの間のウェットエッチング溶液の少なくとも１つの化学成分の濃度、前記第１のエッチングステップの間のウェットエッチング溶液の温度、前記第２のエッチングステップの間のウェットエッチング溶液の温度、前記第１のエッチングステップの間の前記ウェットエッチング溶液の流量、及び前記第２のエッチングステップの間の前記ウェットエッチング溶液の流量からなる群から選択される、請求項７に記載方法。
9. 前記湿式化学処理システムは単一基板処理システムである、請求項１に記載の方法。
10. 前記湿式化学処理システムにおいて、複数の基板を同時に処理するように構成されている、請求項１に記載の方法。
11. 前記第１のエッチングステップ中の窒化ケイ素対酸化ケイ素の最大エッチング選択性が、前記第２のエッチングステップの少なくとも一部の間の前記窒化ケイ素対酸化ケイ素のエッチング選択性よりも高い、請求項１に記載の方法。
12. 請求項１に記載の方法であって、
    前記湿式化学処理システム中に含まれる化学モニタリングシステムを使用して、前記第１及び第２のエッチングステップの間、前記ウェットエッチング溶液中のシリカ、ケイ素又はケイ素含有化合物の濃度を監視するステップ、
    をさらに含む方法。
13. 前記第１及び第２のエッチングステップが実行される場合、前記リン酸のウェットエッチング溶液は１４０℃〜１７０℃の温度である、請求項１に記載の方法。
14. 前記リン酸のウェットエッチング溶液は７０ｗｔ％〜９５ｗｔ％のリン酸である、請求項１に記載の方法。
15. 前記第１及び第２のエッチングステップが実行される場合、前記リン酸のウェットエッチング溶液は１４０℃〜１７０℃の温度であり、且つ前記リン酸のウェットエッチング溶液は７０ｗｔ％〜９５ｗｔ％のリン酸である、請求項１に記載の方法。
16. 基板上に形成されたフィーチャをエッチングする方法であって、
    窒化ケイ素を含む露出されたフィーチャの第１のセットと、ケイ素又は酸化ケイ素を含む露出されたフィーチャの第２のセットとからなる少なくとも４：１のアスペクト比を持つ高アスペクト比構造体を有する基板を提供するステップと；
    前記基板を湿式化学処理システムに装填するステップと；
    前記高アスペクト比構造体から前記窒化ケイ素の少なくとも一部を選択的に除去するために、１回目の持続時間の間、化学エッチング反応を生成するため、前記基板をリン酸のウェットエッチング溶液に曝露するステップであって、ここで、前記１回目の持続時間の間、前記化学エッチング反応からの前記ウェットエッチング溶液中のシリカの濃度が最初に増加し、且つ前記高アスペクト比構造体の前記ケイ素又は酸化ケイ素上に堆積するコロイドシリカ反応生成物を形成する加水分解反応が起こり、且つここで、前記１回目の持続時間は、前記化学エッチング反応に利用可能な窒化ケイ素の枯渇により前記ウェットエッチング溶液中のシリカの濃度が減少したときに終了する、ステップと；
    前記１回目の持続時間の後、前記加水分解反応を逆転させるために、２回目の持続時間の間、前記基板を前記リン酸のウェットエッチング溶液に曝露し続け、これにより、前記ケイ素又は酸化ケイ素をエッチングすることなく、前記堆積したシリカ反応生成物の実質的にすべてを前記ケイ素又は酸化ケイ素から優先的に除去するために、前記堆積したシリカ反応生成物を前記リン酸のウェットエッチング溶液に溶解して戻すステップと；
    前記１回目及び２回目の持続時間の完了を決定するために、前記湿式化学処理システム中に含まれる化学監視システムを使用して、前記ウェットエッチング溶液中のシリカ、ケイ素又はケイ素含有化合物の濃度を監視するステップと；
    を含む方法。
17. 前記１回目の持続時間中の窒化ケイ素対酸化ケイ素の最大エッチング選択性が、前記２回目の持続時間中の前記窒化ケイ素対酸化ケイ素のエッチング選択性よりも高い、請求項１６に記載の方法。
18. 前記１回目及び２回目の持続時間の間、前記リン酸のウェットエッチング溶液が１４０℃から１７０℃の温度である、請求項１６に記載の方法。
19. 前記リン酸のウェットエッチング溶液は７０ｗｔ％〜９５ｗｔ％のリン酸である、請求項１６に記載の方法。
20. 前記１回目及び２回目の持続時間の間、前記リン酸のウェットエッチング溶液が１４０℃から１７０℃の温度であり、且つ前記リン酸のウェットエッチング溶液は７０ｗｔ％〜９５ｗｔ％のリン酸である、請求項１６に記載の方法。