JP2019511842A5

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Publication number: JP2019511842A5
Application number: JP2018551103A
Authority: JP
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2020-04-30
Anticipated expiration: 2037-03-24

Claims

マイクロ電子基板上の構造体のウェットエッチング方法であって、
前記マイクロ電子基板を湿式化学処理システムに装填するステップであって、前記マイクロ電子基板が窒化ケイ素の第１の構造体及び酸化ケイ素の第２の構造体を有し、各々が露出した表面を有するステップと、
前記基板上にウェットエッチング溶液を分配するステップであって、ここで、前記ウェットエッチング溶液は、
水と、
リン酸と、
硫酸と、
コロイドシリカ成長阻害剤と、
を含むステップと、
前記基板上の前記第１の構造体又は第２の構造体の前記露出した表面上にコロイドシリカ堆積物の成長を生じさせることなく、前記マイクロ電子基板上の前記第２の構造体を超えて(over)、前記マイクロ電子基板上の前記第１の構造体を選択的にエッチングするステップと、
前記エッチング中のエッチング選択性を監視し、且つ選択性を維持するために前記ウェットエッチング溶液を調整するステップであって、前記ウェットエッチング溶液を調整するステップは、前記コロイドシリカ成長阻害剤の濃度、前記コロイドシリカ成長阻害剤の流量、前記コロイドシリカ成長阻害剤の温度、前記水の濃度、前記水の流量、前記水の温度、前記リン酸の濃度、前記リン酸の流量、前記リン酸の温度、前記硫酸の濃度、前記硫酸の流量、前記硫酸の温度、前記リン酸と前記コロイドシリカ成長阻害剤との流量比、及び前記ウェットエッチング溶液に添加されたシリカの濃度を調整することを含むステップと、
を含む方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤が、少なくとも１つの−ＣＯＯＨ基又は少なくとも１つの−ＰＯ_３Ｈ_２基、又はその両方を含有する、請求項１に記載の方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤がポリカルボキシレートである、請求項１に記載の方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤が、クエン酸、酢酸、シュウ酸、リンゴ酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボキシレート（ＰＢＴＣ）、ジエチレントリアミンペンタアセテート（ＤＥＴＰＡ）、エチレンジアミンテトラカルボキシレート（ＥＤＴＡ）、１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート（ＢＴＣ）、アミノ酸、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−フェニルアラニン、アンモニウムビフルオリド、及び／又はフッ化アンモニウムから選択される少なくとも１つの化合物を含む、請求項１に記載の方法。
前記ウェットエッチング溶液における前記コロイドシリカ成長阻害剤の濃度を調整するステップは、前記ウェットエッチング溶液におけるその濃度を調整するため前記コロイドシリカ成長阻害剤のより多くを添加することを含む、請求項１に記載の方法。
前記エッチング中のエッチング選択性を監視し、且つ選択性を維持するために前記ウェットエッチング溶液を調整するステップは、前記エッチング中にコロイドシリカの濃度及び前記コロイドシリカ成長阻害剤の濃度を監視することと、コロイドシリカの濃度が増加するにつれて前記コロイドシリカ成長阻害剤の濃度を増加させることとを含む、請求項１に記載の方法。
マイクロ電子基板上の構造体のウェットエッチング方法であって、
前記マイクロ電子基板を湿式化学処理システムに装填するステップであって、前記マイクロ電子基板が窒化ケイ素の第１の構造体及び酸化ケイ素の第２の構造体を有し、各々が露出した表面を有するステップと、
前記酸化ケイ素の第２の構造体に対して前記窒化ケイ素の第１の構造体をエッチングするための目標エッチング速度及び目標エッチング選択性を選択するステップと、
前記基板上に、水と、リン酸と、コロイドシリカ成長阻害剤とを含むウェットエッチング溶液を分配するステップと、
前記第２の構造体の上で前記第１の構造体を選択的にエッチングするステップであって、ここで、前記ウェットエッチング溶液中のコロイドシリカ濃度は、前記窒化ケイ素の第1の構造体がエッチングされるにつれて増加し、且つここで、前記コロイドシリカ成長阻害剤は、前記露出した表面に堆積することなく溶液中に残るようにするため、コロイドシリカと反応する、ステップと、
前記第1の構造体を選択的にエッチングしながら、前記ウェットエッチング溶液中の前記コロイドシリカ成長阻害剤、水、リン酸及びコロイドシリカの濃度を監視し、且つ、前記露出した表面上に前記コロイドシリカを堆積させることなく前記第1の構造体が除去されるまで、前記目標エッチング速度及び前記目標エッチング選択性を達成する前記ウェットエッチング溶液の濃度プロファイルを維持するため、前記コロイドシリカ成長阻害剤、水、又はシリカのうち1つ以上の濃度を調整することにより、前記ウェットエッチング溶液を調整するステップと、
を含む方法。
前記調整することは、増加したコロイドシリカ濃度が溶液中に残るようにするため、コロイドシリカ濃度が増加するにつれてその濃度を増加させるため、前記コロイドシリカ成長阻害剤のより多くを添加することを包含する、請求項７に記載の方法。
前記ウェットエッチング溶液を調整するステップは、前記コロイドシリカ成長阻害剤の流量、前記コロイドシリカ成長阻害剤の温度、前記水の流量、前記水の温度、前記シリカの流量、前記シリカの温度、前記リン酸の濃度、前記リン酸の流量、前記リン酸の温度、及び前記リン酸と前記コロイドシリカ成長阻害剤との流量比のうち1つ以上を調整することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤が、少なくとも１つの−ＣＯＯＨ基又は少なくとも１つの−ＰＯ _３Ｈ _２基、又はその両方を含有する、請求項７に記載の方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤がポリカルボキシレートである、請求項７に記載の方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤が、クエン酸、酢酸、シュウ酸、リンゴ酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボキシレート（ＰＢＴＣ）、ジエチレントリアミンペンタアセテート（ＤＥＴＰＡ）、エチレンジアミンテトラカルボキシレート（ＥＤＴＡ）、１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート（ＢＴＣ）、アミノ酸、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−フェニルアラニン、アンモニウムビフルオリド、及び／又はフッ化アンモニウムから選択される少なくとも１つの化合物を含む、請求項７に記載の方法。
マイクロ電子基板上の構造体のウェットエッチング方法であって、
前記マイクロ電子基板を湿式化学処理システムに装填するステップであって、前記マイクロ電子基板が窒化ケイ素の第１の構造体及び酸化ケイ素の第２の構造体を有し、各々が露出した表面を有するステップと、
ウェットエッチング溶液を使用し、前記第１の構造が除去されるまでの期間、第２の酸化ケイ素の構造上で第１の窒化ケイ素の構造を選択的にエッチングするステップ、前記酸化ケイ素の第２の構造体上で前記窒化ケイ素の第１の構造体を選択的にエッチングするステップであって、ここで、前記ウェットエッチング溶液は、水、リン酸、及び前記第１及び第２の構造体の前記露出した表面上のコロイドシリカ堆積物の成長を抑制するために初期濃度から最終のより高い濃度までの期間中に増加するコロイドシリカ成長阻害剤の濃度を含む、ステップと、
前記エッチング中のエッチング選択性を監視し、且つ選択性を維持するために前記ウェットエッチング溶液を調整するステップであって、前記ウェットエッチング溶液を調整するステップは、前記コロイドシリカ成長阻害剤の流量、前記コロイドシリカ成長阻害剤の温度、前記水の濃度、前記水の流量、前記水の温度、前記リン酸の濃度、前記リン酸の流量、前記リン酸の温度、前記リン酸と前記コロイドシリカ成長阻害剤との流量比、及び前記ウェットエッチング溶液に添加されたシリカの濃度を調整することを含むステップと、
を含む方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤が、少なくとも１つの−ＣＯＯＨ基又は少なくとも１つの−ＰＯ _３Ｈ _２基、又はその両方を含有する、請求項１３に記載の方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤がポリカルボキシレートである、請求項１３に記載の方法。
前記初期濃度がゼロであり、前記最終のより高い濃度が０．１〜１０％の範囲にある、請求項１３に記載の方法。
前記最終のより高い濃度が０．２〜１％の範囲にある、請求項１６に記載の方法。
前記コロイドシリカ成長阻害剤が、クエン酸、酢酸、シュウ酸、リンゴ酸、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボキシレート（ＰＢＴＣ）、ジエチレントリアミンペンタアセテート（ＤＥＴＰＡ）、エチレンジアミンテトラカルボキシレート（ＥＤＴＡ）、１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート（ＢＴＣ）、アミノ酸、Ｌ−ヒスチジン、Ｌ−フェニルアラニン、アンモニウムビフルオリド、及び／又はフッ化アンモニウムから選択される少なくとも１つの化合物を含む、請求項１３に記載の方法。
前記エッチング中のエッチング選択性を監視し、且つ選択性を維持するために前記ウェットエッチング溶液を調整するステップは、前記エッチング中にコロイドシリカの濃度及び前記コロイドシリカ成長阻害剤の濃度を監視することと、コロイドシリカの濃度が増加するにつれて前記コロイドシリカ成長阻害剤の濃度を増加させることとを含む、請求項１３に記載の方法。