JP2023541278A - エッチング組成物 - Google Patents

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Abstract

本開示は、例えばマルチステップ半導体製造プロセスにおける中間ステップとしての、半導体基板からシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を選択的に除去することのために有用なエッチング組成物を対象とする。

Description

本開示は、エッチング組成物、及びエッチング組成物を用いるプロセスに関する。特には、本開示は金属導電体（例えば銅）、バリア材料、絶縁材料（例えば、ｌｏｗ－ｋ誘電材料）等の、露出した又は下に位置する他材料の存在下でシリコンゲルマニウムを選択的にエッチングすることが可能なエッチング組成物に関する。
関連出願への相互参照
本願は２０２０年９月１１日に出願された米国仮出願番号６３／０７７，２８３からの優先権を主張し、該米国仮出願の内容はその全体が参照により本開示に取り込まれる。
半導体産業は、微小電子デバイス、シリコンチップ、液晶ディスプレイ、ＭＥＭＳ（マイクロ電気機械システム）、プリント配線板、等々における電子回路及び電子コンポーネントの寸法を急速に減少させ、それらの密度を急速に増加させている。それらの中の集積回路を積層あるいは重ね合わせる際の各回路層間の絶縁層の厚さは絶えず減少し、フィーチャサイズはより小さくなってきている。フィーチャサイズが縮小したことに伴って、パターンはより小さなものとなってきており、デバイス性能パラメータはより厳しく、かつより堅固なものとなってきている。その結果、これまでは許容することが可能であった様々な問題は、より小さいフィーチャサイズのためにもはや許容できず、あるいはより大きな問題となってきている。
先進的集積回路の生産において、高められた密度に付随する問題を最小化し、性能を最適化するために、高ｋ絶縁体及び低ｋ絶縁体の両方並びに取り揃えられたバリア層材料が用いられてきた。
シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）は、半導体デバイス、液晶ディスプレイ、ＭＥＭＳ（マイクロ電気機械システム）、プリント配線板、等々の製造において、ナノワイヤ及び／又はナノシートとして利用することができる。例えば、マルチゲート電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）（例えば、全周ゲート型ＦＥＴ）として等、マルチゲート素子中のゲート材料として用いることができる。
半導体デバイスの構築において、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）はしばしばエッチングされる必要がある。ＳｉＧｅの様々なタイプの使用及び素子環境においては、他の層が接触しており、あるいはそれ以外の態様でこの材料がエッチングされるのと同時に露出される。これら他の材料（例えば、金属導電体、誘電体、及びハードマスク）の存在下におけるＳｉＧｅの選択的エッチングは、典型的には素子収率及び長寿命のために必要とされる。ＳｉＧｅのためのエッチングプロセスは、プラズマエッチングプロセスであってもよい。しかし、ＳｉＧｅ層上にプラズマエッチングプロセスを用いると、ゲート絶縁層と半導体基板のうちの一方又は両方にダメージを与えるおそれがある。加えて、このエッチングプロセスは、ゲート電極によって露出したゲート絶縁層をエッチングすることにより、半導体基板の一部を除去してしまうおそれもある。トランジスタの電気的特性は悪影響を受けうる。そのようなエッチングによるダメージを回避するために、追加の保護デバイス製造ステップを用いることができるが、これはそれなりのコストがかかる。
本開示は、半導体素子中に存在するハードマスク層、ゲート材料（例えば、ＳｉＮ、ポリシリコン、若しくはＳｉＯｘ）、及びｌｏｗ－ｋ誘電体層（例えば、ホウ素ドープされたＳｉＧｅ、ＳｉＮ、ポリシリコン、ＳｉＯｘ、炭素ドープされた酸化物、又はＳｉＣＯ）に対してＳｉＧｅを選択的にエッチングするための組成物及びプロセスに関する。より具体的には、本開示は、キャリア移動度を向上させることができるｌｏｗ－ｋ誘電体層、例えばホウ素ドープＳｉＧｅ、に対してＳｉＧｅを選択的にエッチングするための組成物及びプロセスに関する。
１つの態様では、本開示は、（１）少なくとも１種のフッ素含有酸、ここで前記少なくとも１種のフッ素含有酸はフッ化水素酸又はヘキサフルオロケイ酸を含む；（２）少なくとも１種の酸化剤；（３）前記フッ素含有酸とは異なる少なくとも１種の無機酸；（４）少なくとも１種の有機酸又はその無水物、ここで前記少なくとも１種の有機酸はギ酸、酢酸、プロピオン酸、又は酪酸を含む；（５）少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸；及び（６）少なくとも１種のアミン、ここで前記少なくとも１種のアミンは式（Ｉ）：Ｎ－Ｒ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は、ＯＨ若しくはＮＨ２で任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ２はＨ、又はＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ３は、ＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルである）のアミンを含む、を含むエッチング組成物を１つの特色とする。
別の態様では、本開示は、（１）少なくとも１種のフッ素含有酸、ここで前記少なくとも１種のフッ素含有酸はフッ化水素酸又はヘキサフルオロケイ酸を含む；（２）少なくとも１種の酸化剤；（３）少なくとも１種の有機酸又はその無水物、ここで前記少なくとも１種の有機酸はギ酸、酢酸、プロピオン酸、又は酪酸を含む；（４）少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸又はその塩；（５）少なくとも１種のアミン、ここで前記少なくとも１種のアミンは式（Ｉ）：Ｎ－Ｒ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は、ＯＨ若しくはＮＨ２で任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ２はＨ、又はＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ３は、ＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルである）のアミンを含む；及び（６）少なくとも１種のグリコール、を含むエッチング組成物を１つの特色とする。
別の態様では、本開示はＳｉＧｅ膜を含む半導体基板を本開示に記載のエッチング組成物と接触させてＳｉＧｅ膜を除去することを含む方法を１つの特色とする。
さらに別の態様では、本開示は、半導体素子（例えば集積回路）である、上記の方法によって形成された物品を１つの特色とする。
本開示における定義では、特に断りの無い限り、記載された全てのパーセント値は、組成物の全重量に対する重量パーセント値であると理解すべきである。
一般に、本開示は、（１）少なくとも１種のフッ素含有酸、ここで前記少なくとも１種のフッ素含有酸はフッ化水素酸又はヘキサフルオロケイ酸を含む；（２）少なくとも１種の酸化剤；（３）前記フッ素含有酸とは異なる少なくとも１種の無機酸；（４）少なくとも１種の有機酸又はその無水物、ここで前記少なくとも１種の有機酸はギ酸、酢酸、プロピオン酸、又は酪酸を含む；（５）少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸；（６）少なくとも１種のピリジン含有化合物；及び（７）少なくとも１種のアミン、ここで前記少なくとも１種のアミンは式（Ｉ）：Ｎ－Ｒ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は、ＯＨ若しくはＮＨ２で任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ２はＨ、又はＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ３は、ＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルである）のアミンを含む、を含むエッチング組成物（例えば、ＳｉＧｅを選択的に除去するためのエッチング組成物）を１つの特色とする。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）フッ素含有酸を含んでいてもよい。本開示に記載のフッ素含有酸は無機酸、例えばＨＦ又はＨ２ＳｉＦ６、であってもよい。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種のフッ素含有酸は、本開示のエッチング組成物の約０．０１重量％以上（例えば、約０．０２重量％以上、約０．０４重量％以上、約０．０５重量％以上、約０．０６重量％以上、約０．０８重量％以上、約０．１重量％以上、約０．２重量％以上、約０．４重量％以上、約０．５重量％以上、約０．６重量％以上、約０．８重量％以上、約１重量％以上、約１．２重量％以上、約１．４重量％以上、又は約１．５重量％以上）～約２重量％以下（例えば、１．９重量％以下、約１．８重量％以下、約１．７重量％以下、約１．６重量％以下、約１．５重量％以下、約１．２重量％以下、約１重量％以下、又は約０．５重量％以下）の量である。理論に拘束されることを望むものではないが、フッ素含有酸は、エッチングプロセス中における半導体基板上のＳｉＧｅの除去を容易化及び増強することができると考えられる。一方、フッ素含有酸は特定の誘電材料（例えば、ＳｉＯｘ及びホウ素ドープＳｉＧｅ）の除去も増大させ、このため、そのような誘電材料の除去を最小化することが望ましい場合には、本開示に記載のエッチング組成物中におけるフッ素含有酸の量は好ましくは制限されるべきである。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、マイクロ電子用途における使用に適した少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）酸化剤を含んでいてもよい。好適な酸化剤の例としては、酸化性の酸（例えば、硝酸、過マンガン酸、又は過マンガン酸カリウム）及びその塩、過酸化物（例えば、過酸化水素、ジアルキルペルオキシド、又は尿素過酸化水素）、過スルホン酸（例えば、ヘキサフルオロプロパン過スルホン酸、メタン過スルホン酸、トリフルオロメタン過スルホン酸、又はｐ－トルエン過スルホン酸）及びその塩、オゾン、ペルオキシカルボン酸（例えば過酢酸）及びその塩、過リン酸及びその塩、過硫酸及びその塩（例えば、過硫酸アンモニウム又は過硫酸テトラメチルアンモニウム）、過塩素酸及びその塩（例えば、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、又は過塩素酸テトラメチルアンモニウム）、並びに過ヨウ素酸及びその塩（例えば、過ヨウ素酸、過ヨウ素酸アンモニウム、又は過ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム）が挙げられる。これらの酸化剤は１種単独で用いても、組み合わせで用いてもよい。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種の酸化剤は、本開示のエッチング組成物の約５重量％以上（例えば、約６重量％以上、約７重量％以上、約８重量％以上、約９重量％以上、約１０重量％以上、約１１重量％以上、約１３重量％以上、又は約１５重量％以上）～約２０重量％以下（例えば、約１８重量％以下、約１６重量％以下、約１５重量％以下、約１４重量％以下、約１２重量％以下、又は約１０重量％以下）であってもよい。理論に拘束されることを望むものではないが、酸化剤は半導体基板上のＳｉＧｅの除去を容易化及び増強することができると考えられる。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、任意に（optionally）、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）触媒を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、前記触媒は、フッ素含有酸とは異なる酸であってもよい。例えば、前記触媒は、フッ素を含まない酸であってもよい。好適な触媒の例としては、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、スルホン酸、及びホスホン酸が挙げられる。
好適なスルホン酸の例としては、アルキルスルホン酸（置換若しくは無置換のアルキルスルホン酸を含む）、及びアリールスルホン酸（置換若しくは無置換のアリールスルホン酸を含む）が挙げられる。好適なアルキルスルホン酸の例としては、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸（若しくはトリフル酸）、及びヒドロキシエタンスルホン酸（若しくはイセチオン酸）が挙げられる。好適なアリールスルホン酸の例としては、ｐ－トルエンスルホン酸及びナフタレンスルホン酸が挙げられる。
好適なホスホン酸の例としては、式（ＩＩ）
Ｒ－ＰＯ（ＯＨ）２ （ＩＩ）
のものが挙げられ、式中、ＲはＨ、Ｃ１～Ｃ１０アルキル、又はアリールである。好適なホスホン酸の例としては、無置換ホスホン酸（Ｈ３ＰＯ３）及びフェニルホスホン酸が挙げられる。
理論に拘束されることを望むものではないが、本開示に記載のエッチング組成物に触媒を含ませることは、過酸（例えば過酢酸）の形成速度を増加させることができ、過酸はフッ素含有酸と共に、ＳｉＧｅの除去を増強することができる、と考えられる。また、触媒は、エッチングプロセス中における半導体基板中の特定の誘電材料（例えばＳｉＯｘ）の除去を顕著に妨げることができると考えられる。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種の触媒は、本開示のエッチング組成物の約０．１重量％以上（例えば、約０．２重量％以上、約０．４重量％以上、約０．５重量％以上、約０．６重量％以上、約０．８重量％以上、約１重量％以上、約１．２重量％以上、約１．４重量％以上、又は約１．５重量％以上）～約５重量％以下（例えば、約４．５重量％以下、約４重量％以下、約３．５重量％以下、約３重量％以下、約２．５重量％以下、約２重量％以下、約１．５重量％以下、又は約１重量％以下）の量である。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種の触媒は、本開示のエッチング組成物に含ませなくてもよい（例えば、エッチング組成物がグリコールを含む場合）。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）有機酸又はその無水物を含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、前記有機酸は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、又は酪酸であってもよい。いくつかの実施形態では、前記有機酸無水物は、ギ酸無水物、無水酢酸、無水プロピオン酸、又は酪酸無水物であってもよい。いくつかの実施形態では、前記エッチング組成物は、有機酸と無水物（例えば、前記有機酸の無水物）との両方を含んでいてもよい。理論に拘束されることを望むものではないが、有機酸又はその無水物は、半導体基板上のＳｉＧｅの除去を容易化又は増強することができると考えられる。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種の有機酸又はその無水物は、本開示のエッチング組成物の約３０重量％以上（例えば、約３５重量％以上、約４０重量％以上、約４５重量％以上、約５０重量％以上、約５５重量％以上、又は約６０重量％以上）～約９０重量％以下（例えば、約８５重量％以下、約８０重量％以下、約７５重量％以下、約７０重量％以下、約６５重量％以下、約６０重量％以下、約５５重量％以下、約５０重量％以下、約４５重量％以下、又は約４０重量％以下）であってもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸（あるいはポリ（ナフタレンスルホン酸））又はその塩を、例えば界面活性剤として又は選択的阻害剤として、含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、前記重合したナフタレンスルホン酸は、以下の化学構造を有するスルホン酸であってもよい。

式中、ｎは３、４、５、又は６である。このような重合したナフタレンスルホン酸の市販品例としては、竹本油脂株式会社から入手可能なタケサーフＡ－４７シリーズの製品があげられる。理論に拘束されることを望むものではないが、重合したナフタレンスルホン酸又はその塩は、本開示のエッチング組成物を用いて半導体基板からＳｉＧｅが除去される際にＳｉＮ、ポリシリコン、及びＳｉＣＯの除去を選択的に妨げることができると考えられる。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸又はその塩は、本開示のエッチング組成物の約０．００１重量％以上（例えば、約０．００５重量％以上、約０．０１重量％以上、約０．０２重量％以上、約０．０３重量％以上、約０．０４重量％以上、約０．０５重量％以上、又は約０．１重量％以上）～約０．１５重量％以上、約（例えば、約０．１４重量％以下、約０．１２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０８重量％以下、約０．０６重量％以下、約０．０５重量％以下、又は約０．０２重量％以下）であってもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、任意に（optionally）、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）ピリジン含有化合物を含んでいてもよい。例えば、前記ピリジン含有化合物は、Ｃ１～Ｃ６アルキル（例えば、メチル若しくはエチル）で任意に（optionally）置換されたピリジン、ピリジン含有酸、ピリジン含有アルコール、又はそれらの塩（例えば、それらのＨＣｌ塩）を含んでいてもよい。好適なピリジン含有化合物の例としては、ピコリン酸、ジピコリン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、２－アミノ－イソニコチン酸、イソニコチン酸Ｎ－オキシド、４－ピリジル酢酸、３－ピリジル酢酸、２－ピリジル酢酸、４－ピリジンプロパノール、３－ピリジンプロパノール、２－メチルピリジエン、３－メチルピリジン、及びそれらの塩（例えば、酸のＨＣｌ塩）、が挙げられる。理論に拘束されることを望むものではないが、ピリジン含有化合物は、本開示のエッチング組成物を用いて半導体基板からＳｉＧｅが除去される際に、ホウ素ドープされたＳｉＧｅ（これは、向上したキャリア移動度のために必要とされる）の除去を選択的に妨げることができると考えられる。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種のピリジン含有化合物は、本開示のエッチング組成物の約０．０１重量％以上（例えば、約０．０２重量％以上、約０．０４重量％以上、約０．０５重量％以上、約０．０６重量％以上、約０．０８重量％以上、約０．１重量％以上、約０．２重量％以上、約０．３重量％以上、約０．４重量％以上、又は約０．５重量％以上）～約１重量％以下（例えば、約０．９重量％以下、約０．８重量％以下、約０．７重量％以下、約０．６重量％以下、約０．５重量％以下、約０．４重量％以下、約０．２重量％以下、又は約０．１重量％以下）の量である。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）アミンを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、前記アミンは式（Ｉ）：Ｎ－Ｒ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は、ＯＨ若しくはＮＨ２で任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ２はＨ、又はＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ３は、ＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルである）のアミンであってもよい。式（Ｉ）の好適なアミンの例としては、ジイソプロピルアミン、Ｎ－ブチルジエタノールアミン、Ｎ－（３－アミノプロピル）－ジエタノールアミン、Ｎ－オクチルグルカミン、Ｎ－エチルグルカミン、Ｎ－メチルグルカミン、及び１－［ビス（２－ヒドロキシエチル）アミノ］－２－プロパノールが挙げられる。理論に拘束されることを望むものではないが、前記アミンは、本開示のエッチング組成物を用いて半導体基板からＳｉＧｅが除去される際にＳｉＮ、ポリシリコン、及びＳｉＣＯの除去を選択的に妨げることができると考えられる。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種のアミンは、本開示のエッチング組成物の約０．００１重量％以上（例えば、約０．００２重量％以上、約０．００５重量％以上、約０．００８重量％以上、約０．０１重量％以上、約０．０２重量％以上、約０．０５重量％以上、又は約０．１重量％以上）～約０．１５重量％以下（例えば、約０．１４重量％以下、約０．１２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０８重量％以下、約０．０６重量％以下、又は約０．０５重量％以下）であってもよい。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は水を溶媒として含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記水は、脱イオンされて超純粋であり、有機夾雑物を含まず、最小抵抗率が約４～約１７メガオームである、又は約１７メガオーム以上である、ものであってもよい。いくつかの実施形態では、前記水は、エッチング組成物の約１０重量％以上（例えば、約１５重量％以上、約２０重量％以上、約２５重量％以上、約３０重量％以上、約３５重量％以上、又は約４０重量％以上）～約５０重量％以下（例えば、約４５重量％以下、約４０重量％以下、約３５重量％以下、約３０重量％以下、約２５重量％以下、約２０重量％以下、又は約１５重量％以下）の量である。理論に拘束されることを望むものではないが、水の量が組成物の５０重量％より大きいとそれは、エッチングプロセスの間の除去を最小化すべきであるＳｉ及びＳｉＯｘについて高いエッチング速度を生じてしまうであろうと考えられる。一方、理論に拘束されることを望むものではないが、本開示のエッチング組成物は、他の全ての成分を可溶化した状態に維持し、エッチング性能の低下を回避するために、ある程度の水（例えば、約１０重量％以上）を含むべきであると考えられる。加えて、理論に拘束されることを望むものではないが、上記の範囲内へと水の量を減少させることは、エッチングプロセス中における半導体基板中の特定の誘電材料（例えば、ホウ素ドープＳｉＧｅ）の除去を顕著に妨げることができると考えられる。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、任意に（optionally）、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）有機溶媒をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種の有機溶媒は、エステル、アルコール、又はアルキレングリコールエーテルを含んでもよい。好適な有機溶媒の例としては、酢酸プロピル、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、１，３－プロパンジオール、エチレングリコールモノブチルエーテル（ＥＧＢＥ）、及び３－メトキシ－３－メチル－１－ブタノールが挙げられる。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種の有機溶媒は、エッチング組成物の約１０重量％以上（例えば、約１５重量％以上、約２０重量％以上、約２５重量％以上、約３０重量％以上、又は約３５重量％以上）～約４０重量％以下（例えば、約３５重量％以下、約３０重量％以下、約２５重量％以下、約２０重量％以下、又は約１５重量％以下）であってもよい。
本開示のエッチング組成物がグリコールを含む実施形態では、前記触媒は任意（optional）としてよい（つまり、エッチング組成物中に含まれても、非含有でもよい）。好適なグリコールの例としては、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、及びエチレングリコールモノブチルエーテル（ＥＧＢＥ）が挙げられる。理論に拘束されることを望むものではないが、本開示のエッチング組成物中にグリコールを含ませることは、特定の誘電材料（例えばＳｉＯｘ）のエッチング速度を抑制することができると考えられる。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、任意に（optionally）、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）ポリアミン（例えば、ポリエチレンイミン）をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種のポリアミンは、エッチング組成物の約０．００１重量％以上（例えば、約０．００２重量％以上、約０．００５重量％以上、約０．０１重量％以上、約０．０２重量％以上、約０．０４重量％以上、又は０．０５重量％以上）～約０．５重量％以下（例えば、約０．４重量％以下、約０．３重量％以下、約０．２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０８重量％以下、約０．０６重量％以下、又は約０．０５重量％以下）であってもよい。理論に拘束されることを望むものではないが、本開示のエッチング組成物中にポリアミンを含ませることは、ホウ素がドープされたＳｉＧｅのエッチング速度を抑制することができると考えられる。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、任意に（optionally）、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）シラン（例えば、３－アミノプロピルトリエトキシシラン）をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種のシランは、式（ＩＩＩ）：
Ｓｉ－Ｒ４Ｒ５Ｒ６Ｒ７ （ＩＩＩ）
のシランを含み、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７のそれぞれは、独立に、Ｎ（ＲＲ’）、ＲＣ（Ｏ）Ｏ、Ｃ１～Ｃ８アルコキシ（例えば、メトキシ又はエトキシ）、Ｎ（ＲＲ’）若しくはＳｉ（ＲａＲｂＲｃ）で任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ１８アルキル（例えば、メチル、ブチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル、又はオクタデシル）である。Ｒ及びＲ’のそれぞれは、独立に、Ｃ１～Ｃ１０アルキルであり、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃのそれぞれは、独立に、Ｃ１～Ｃ１０アルキル又はＣ１～Ｃ１０アルコキシである。好適なシランの例としては、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノトリメチルシラン、アセトキシトリメチルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、又はビス（トリメトキシシリル）メタンが挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種のシランは、エッチング組成物の約０．００１重量％以上（例えば、約０．００２重量％以上、約０．００５重量％以上、約０．０１重量％以上、約０．０２重量％以上、約０．０４重量％以上、又は約０．０５重量％以上）～約０．５重量％以下（例えば、約０．４重量％以下、約０．３重量％以下、約０．２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０８重量％以下、約０．０６重量％以下、又は約０．０５重量％以下）であってもよい。理論に拘束されることを望むものではないが、本開示のエッチング組成物中にシランを含ませることは、ホウ素がドープされたＳｉＧｅのエッチング速度を抑制することができると考えられる。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、任意に（optionally）、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）糖アルコール（例えば、マンニトール又はソルビトール）をさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種の糖アルコールは、エッチング組成物の０．００１重量％以上（例えば、約０．００２重量％以上、約０．００５重量％以上、約０．０１重量％以上、約０．０２重量％以上、又は約０．０５重量％以上）～約０．１重量％以下（例えば、約０．０８重量％以下、約０．０６重量％以下、約０．０５重量％以下、約０．０４重量％以下、約０．０２重量％以下、又は約０．０１重量％以下）であってもよい。理論に拘束されることを望むものではないが、本開示のエッチング組成物中に糖アルコールを含ませることは、ポリシリコンエッチング速度を抑制すると考えられる。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、任意に（optionally）、少なくとも１種の（例えば、２種の、３種の、又は４種の）ボロン酸をさらに含んでいてもよい。例えば、前記ボロン酸は以下の式：Ｒ－Ｂ（ＯＨ）２のボロン酸であってもよく、式中、ＲはＣ１～Ｃ１０アルキル、アリール、又はヘテロアリールであり、アリール又はヘテロアリールは任意に（optionally）１～６個の（例えば、１個の、２個の、３個の、４個の、５個の、又は６個の）Ｃ１～Ｃ１０アルキルによって置換されていてもよい。好適なボロン酸の例としては、フェニルボロン酸及びナフタレン－１－ボロン酸が挙げられる。
いくつかの実施形態では、前記少なくとも１種のボロン酸は、エッチング組成物の約０．０１重量％以上（例えば、約０．０２重量％以上、約０．０５重量％以上、約０．１重量％以上、約０．２重量％以上、又は約０．３重量％以上）～約０．５重量％以下（例えば、約０．４重量％以下、約０．３重量％以下、約０．２重量％以下、約０．１重量％以下、約０．０８重量％以下、又は約０．０５重量％以下）であってもよい。理論に拘束されることを望むものではないが、本開示のエッチング組成物中にボロン酸を含ませることは、ＳｉＯｘエッチング速度を抑制することができると考えられる。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、約０以上の（例えば、約０．２以上の、約０．４以上の、約０．５以上の、約０．６以上の、約０．８以上の、約１以上の、約１．２以上の、約１．４以上の、約１．５以上の、約１．６以上の、約１．８以上の、約２以上の、約２．２以上の、約２．４以上の、若しくは約２．５以上の）及び／又は約３以下の（例えば、約２．８以下の、約２．６以下の、約２．５以下の、約２．４以下の、約２．２以下の、約２以下の、若しくは約１．５以下の）ｐＨを有してもよい。理論に拘束されることを望むものではないが、３より高いｐＨを有するエッチング組成物は、顕著に増加したｌｏｗ－ｋ誘電材料エッチング速度を有しうるため、ｌｏｗ－ｋ誘電材料（例えば、ＳｉＯｘ）と比しての十分なＳｉＧｅ選択性を有さないことになるであろうと考えられる。さらに、０より低いｐＨを有するエッチング組成物は、強い酸性のために、組成物中の特定の成分を分解するおそれがあると考えられる。
加えて、いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は添加剤を任意成分（optional components）として含んでもよく、例えば、ｐＨ調整剤、防錆剤、界面活性剤、追加的有機溶媒、殺生物剤、及び消泡剤が挙げられる。好適な添加剤の例としては、アルコール（例えば、ポリビニルアルコール）、有機酸（例えば、イミノ二酢酸、マロン酸、シュウ酸、コハク酸、及びリンゴ酸）、並びに無機酸（例えばホウ酸）が挙げられる。好適な消泡剤の例としては、ポリシロキサン消泡剤（例えば、ポリジメチルシロキサン）、ポリエチレングリコールメチルエーテルポリマー、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体、及びグリシジルエーテルキャップされたアセチレン性ジオールエトキシレート（例えば、参照により本開示に取り込まれる米国特許第６，７１７，０１９に記載されたもの）が挙げられる。好適な界面活性剤の例は、カチオン性、アニオン性、ノニオン性、又は両性であってもよい。
一般に、本開示のエッチング組成物は、比較的高いＳｉＧｅ／誘電材料（例えば、ホウ素ドープされたＳｉＧｅ（ＳｉＧｅ：Ｂ）、ＳｉＮ、ポリシリコン、又はＳｉＣＯ）エッチング選択性（つまり、誘電材料エッチング速度に対するＳｉＧｅエッチング速度の比が高い）を有することができる。いくつかの実施形態では、前記エッチング組成物は約２以上の（例えば、約３以上の、約４以上の、約５以上の、約６以上の、約７以上の、約８以上の、約９以上の、約１０以上の、約１５以上の、約２０以上の、約３０以上の、約４０以上の、若しくは約５０以上の）及び／又は約５００以下の（例えば、約１００以下の）ＳｉＧｅ／誘電材料（例えば、ＳｉＧｅ／ＳｉＧｅ：Ｂ）エッチング選択性を有しうる。
いくつかの実施形態では、本開示のエッチング組成物は、前記添加成分のうちの１つ又は複数（複数の場合は任意の組み合わせ）を特に含まない（exclude）ものであってもよい。そのような成分は、ポリマー、酸素スカベンジャー、４級アンモニウム化合物（４級アンモニウム水酸化物（例えばＴＭＡＨ）及びその塩を含む）、アミン、塩基（例えば、アルカリ塩基（例えばＮａＯＨ、ＫＯＨ、及びＬｉＯＨ）及び有機塩基）、界面活性剤、消泡剤、フッ化物含有化合物（例えば、Ｈ２ＰＦ６、ＨＢＦ４、ＮＨ４Ｆ、及びテトラアルキルアンモニウムフルオリド）、研磨剤、シリケート、２個を超えるヒドロキシ基を含むヒドロキシカルボン酸、カルボン酸及びポリカルボン酸（例えばアミノ基を有さないもの）、シラン（例えばアルコキシシラン）、環状化合物（例えばアゾール（例えばジアゾール、トリアゾール、又はテトラゾール）、トリアジン、及び２個以上の環を含む環状化合物、例えば置換若しくは無置換のナフタレン、若しくは置換若しくは無置換のビフェニルエーテル）、緩衝剤、防錆剤（例えばアゾール防錆剤又は非アゾール防錆剤）、グアニジン、グアニジン塩、ピロリドン、ポリビニルピロリドン、金属塩（例えば金属ハライド）、並びに触媒（例えば、金属含有触媒）からなる群から選択される。
本開示のエッチング組成物は単に成分（複数形）を一緒に混合することで調製でき、又はキット中の２つの組成物をブレンドすることで調製することもできる。キット中の第１の組成物は酸化剤（例えば、Ｈ２Ｏ２）の水溶液であってもよい。キット中の第２の組成物は、２つの組成物のブレンドにより所望の本開示のエッチング組成物が生み出されるように、本開示のエッチング組成物の残りの成分を所定の比で濃縮形態で含んでいてもよい。
いくつかの実施形態では、本開示は、少なくとも１つのＳｉＧｅ膜（例えば、ＳｉＧｅを含む膜）を含む半導体基板をエッチングする方法を特色とする。前記方法は、前記少なくとも１つのＳｉＧｅ膜を含む半導体基板を本開示のエッチング組成物に接触させて前記ＳｉＧｅ膜を除去することを含んでもよい。前記方法は、前記接触ステップの後で前記半導体基板をリンス溶媒でリンスすること、及び／又は、前記リンスステップの後で前記半導体基板を乾燥させること、をさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、前記方法は、前記半導体基板中の金属導電体（例えばＣｕ）又は誘電材料（例えば、ＳｉＮ、ポリシリコン、ＳｉＣＯ、又はホウ素がドープされたＳｉＧｅ）を実質的に除去しない。例えば、前記方法は、前記半導体基板中の金属導電体又は誘電材料の約５重量％超（例えば、約３重量％超又は約１重量％超）を除去はしない。
いくつかの実施形態では、半導体基板中のＳｉＧｅ膜は、該ＳｉＧｅ膜中に約１０原子％以上の（例えば、約１２原子％以上の、約１４原子％以上の、約１５原子％以上の、約１６原子％以上の、約１８原子％以上の、若しくは約２０原子％以上の）Ｇｅ及び／又は約６５原子％以下の（例えば、約６０原子％以下の、約５５原子％以下の、約５０原子％以下の、約４５原子％以下の、約４０原子％以下の、約３５原子％以下の、約３４原子％以下の、約３２原子％以下の、約３０原子％以下の、約２８原子％以下の、約２６原子％以下の、約２５原子％以下の、約２４原子％以下の、約２２原子％以下の、約２０原子％以下の、約１８原子％以下の、約１６原子％以下の、若しくは約１５原子％以下の）Ｇｅを含んでいてもよい。本開示にいて用いられる場合、「原子％」は原子パーセントを指し、これはモルパーセントと等価である。理論に拘束されることを望むものではないが、３５原子％超又は１０原子％未満のＧｅを含む膜と比べて、約１０原子％～約３５原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜はより容易に半導体基板からエッチング組成物によって除去することができると考えられる。
いくつかの実施形態では、前記エッチング方法は：
（Ａ）ＳｉＧｅ膜を含む半導体基板を準備するステップ；
（Ｂ）前記半導体基板を本開示に記載のエッチング組成物と接触させるステップ；
（Ｃ）前記半導体基板を１種又は複数種の適切なリンス溶媒でリンスするステップ；及び
（Ｄ）任意に（optionally）、（例えば、リンス溶媒を除去するものの、前記半導体基板の一体性を損ない（compromise）はしない任意の適切な手段により）前記半導体基板を乾燥させるステップ
を含む。
この方法においてエッチングの対象となるＳｉＧｅを含む半導体基板は、有機残渣及び有機金属残渣、並びにある範囲の金属酸化物を含んでもよく、それらのうちの一部又は全てはエッチングプロセス中にも除去されてもよい。
本開示に記載の半導体基板（例えばウエハ）は、典型的には、シリコン、シリコンゲルマニウム、ＧａＡｓ等のＩＩＩ～Ｖ族化合物、又はそれらの任意の組み合わせで構成される。前記半導体基板は、インターコネクトフィーチャ（例えば、金属線及び誘電材料）等の露出した集積回路構造を追加で含んでもよい。インターコネクトフィーチャに用いられる金属及び金属合金は、アルミニウム、銅と合金化したアルミニウム、銅、チタン、タンタル、コバルト、シリコン、窒化チタン、窒化タンタル、及びタングステン、を含むがこれらに限定されない。前記半導体基板は、層間絶縁体（interlayer dielectrics）層、ポリシリコン層、ケイ素酸化物層、ケイ素窒化物層、ケイ素炭化物層、酸化チタン層、及び炭素ドープケイ素酸化物層も含んでいてもよい。
半導体基板は任意の適切な方法でエッチング組成物と接触させられてよく、その例としては、エッチング組成物をタンクに配置して半導体基板を前記エッチング組成物中に浸漬（immersing）させる及び／又は沈める（submerging）、エッチング組成物を半導体基板上にスプレーする、エッチング組成物を半導体基板上に流す（streaming）、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
本開示のエッチング組成物は、約８５℃の温度まで（例えば、約２０℃～約８０℃、約５５℃～約６５℃、又は約６０℃～約６５℃）効率的に用いることができる。この範囲内ではＳｉＧｅのエッチング速度は温度と共に上昇し、このため、より高温でのプロセスはより短い時間で実行することができる。逆に、より低いエッチング温度は、普通は、より長いエッチング時間を必要とする。
用いられる具体的なエッチング方法、厚さ、及び温度に依存して、エッチング時間は広い範囲で変動しうる。浸漬バッチ型プロセスでのエッチングの場合、適切な時間の範囲は、例えば、約１０分以下（例えば、約１分～約７分、約１分～約５分、又は約２分～約４分）である。シングルウエハプロセスのためのエッチング時間は、約３０秒～約５分（例えば、約３０秒～約４分、約１分～約３分、又は約１分～約２分）の範囲であってもよい。
本開示のエッチング組成物のエッチング能をさらに高める（promote）ために機械的攪拌手段を用いることができる。適切な撹拌手段の例には、エッチング組成物を基板上（over）で循環させること、エッチング組成物を基板上（over）に流す（streaming）又はスプレーすること、エッチングプロセス中に超音波又はメガソニックによる撹拌を行うこと、が含まれる。地面（ground）に対する半導体基板の向きは任意の角度であってよい。水平又は垂直の向きが好ましい。
エッチングの後に、前記半導体基板は適切なリンス溶媒で約５秒～約５分、撹拌手段を用いて又は用いずにリンスしてもよい。異なるリンス溶媒を用いる複数のリンスステップを用いてもよい。適切なリンス溶媒の例は、脱イオン（ＤＩ）水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、Ｎ－メチルピロリジノン、γ－ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、乳酸エチル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、を含むがこれらに限定されない。これに代えて又はこれに加えて、ｐＨ８超での水性リンス（例えば希水酸化アンモニウム水溶液）を用いることもできる。リンス溶媒の例は、希水酸化アンモニウム水溶液、脱イオン水、メタノール、エタノール、及びイソプロピルアルコール、を含むがこれらに限定されない。リンス溶媒は、本開示に記載のエッチング組成物を適用する（apply）のに用いられる手段と同様の手段を用いて適用することができる。エッチング組成物は、リンスステップの開始の前に半導体基板から除去されていてもよいし、リンスステップの開始の際には依然として半導体基板と接触していてもよい。いくつかの実施形態では、リンスステップで用いられる温度は１６℃と２７℃の間である。
任意に（optionally）、半導体基板はリンスステップの後で乾燥させられる。当業界で知られている任意の適切な乾燥手段を用いることができる。好適な乾燥手段の例としては、スピン乾燥、半導体基板を横切るように乾燥ガスを流すこと、ホットプレート又は赤外線ランプ等の加熱手段を用いて半導体基板を加熱すること、マランゴニ乾燥、rotagoni乾燥、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）乾燥、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられる。乾燥時間は用いられる具体的な方法に依存することになるが、典型的には、３０秒～数分までのオーダーである。
いくつかの実施形態では、本開示に記載のエッチング方法は、本開示に記載の方法により得られる半導体基板から半導体デバイス（例えば、半導体チップ等の集積回路デバイス）を形成することをさらに含む。
以下の実施例を参照して本開示をより詳細に説明するが、実施例は例示目的のものであり、実施例が本開示の範囲を限定するものと解釈してはならない。
記載されたパーセントは、いずれも、他に断りが無い限りは重量基準（重量％）である。試験中の制御された撹拌は、他に断りが無い限り、１インチの撹拌棒を２５０ｒｐｍで用いて行った。
●一般的手順１
●配合ブレンディング
計算された量の溶媒に、配合の残りの成分を、撹拌しながら加えることにより、エッチング組成物のサンプルを調製した。均一な溶液を達成した後、任意的（optional）添加剤を、該添加剤を使用する場合には、添加した。
●一般的手順２
●材料及び方法
膜についてのブランケット膜エッチング速度測定を、０．５インチ×１．０インチの評価用テストクーポンへと角切りされた、パターン形成されていない直径３００ｍｍの市販ウエハを用いて行った。試験に用いられた一次ブランケット膜材料は、（１）約５００オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、２０原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ２０－１）；（２）約２５０オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、２５原子％のＧｅを含む、ボロンがドープされたＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ２５：Ｂ）、（３）約４００オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、３０原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ３０－１）、（４）約５００オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、２０原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ２０－２）、（５）約５００オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、２５原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ２５）、（６）約５３０オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、３０原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ３０－２）、（７）約５９０オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、５０原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ５０）、（８）約２４０オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、６５原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ６５）、並びに（９）約１２５０オングストロームの厚さであり、シリコン基板上に堆積された、ＳｉＯｘ膜（ＳｉＯｘ）を含んでいた。
ブランケット膜テストクーポンを、処理前及び処理後の厚さについて測定して、ブランケット膜エッチング速度を決定した。処理前及び処理後にＷｏｏｌｌａｍ ＶＡＳＥを用いたエリプソメトリーにより膜厚を測定した。
●一般的手順３
●ビーカーテストによるエッチング評価
２５０ｒｐｍで連続して撹拌しながら１００ｇのサンプル溶液を含む１２５ｍＬガラスビーカー内で全ブランケット膜エッチング試験を室温（２１～２３℃）又は指定された調整温度で行ったが、ここで蒸発による損失を最小化するためにキャップを常に所定の位置としておいた。一面がサンプル溶液に曝されたブランケット絶縁膜（dielectric film）を有する全てのブランケットテストクーポンを、ビーカースケールの試験のために、ダイアモンドスクライブで０．５インチ×１．０インチ平方のテストクーポンサイズへと角切りした。それぞれの個別テストクーポンは、単一の４インチ長のロック付きプラスチックピンセットクリップを用いて定位置へと保持された。一端をロック付きピンセットクリップによって保持されたテストクーポンを１００ｍＬ（６００ｍＬを取消）ＰＦＡ瓶中に吊し、１００ｇ（２００ｇを取消）の試験溶液に、溶液を連続的に２５０ｒｐｍ、室温（又は指定された調整温度）で撹拌しながら浸漬した。（一般的手順３Ａで指定された）処理時間が経過するまで、前記テストクーポンを前記撹拌された溶液中に静的に保持した。試験溶液中での処理時間が経過した後、サンプルクーポンは前記１２５ｍＬ ＰＦＡ瓶からすぐに取り出し、一般的手順３Ａに従ってリンスした。最後のＩＰＡリンスステップ後に、全てのテストクーポンを、手持ち窒素ガスブロアーを用いたフィルター済み窒素ガス吹き飛ばし（blow off）ステップに供して、ＩＰＡの全ての痕跡を強制的に除去して、試験測定用の最終的な乾燥サンプルを製造した。
一般的手順３Ａ（ブランケットテストクーポン）
一般的手順３による２～１０分の処理時間の直後に、クーポンを、３００ｍＬ量の超高純度脱イオン（ＤＩ）水に穏やかに撹拌しながら１５秒浸漬し、次に３００ｍＬのイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に穏やかに撹拌しながら１５秒浸漬し、そして、３００ｍＬのＩＰＡ中で穏やかに撹拌しながら１５秒最終リンスした。処理は一般的手順３に従って完了させた。
●実施例１
配合例１～３１（ＦＥ－１～ＦＥ－３１）を一般的手順１に従って調製した。配合は表１にまとめられている。

ＡＰＤＡ ＝ Ｎ－（３－アミノプロピル）－ジエタノールアミン
ＡＡ ＝ 酢酸
ＰＥＩ ＝ ポリエチレンイミン
ＰＧ ＝ プロピレングリコール
２－ＰＡ ＝ ２－ピコリン酸
ＤＰＡ ＝ ジピコリン酸
ＮＡ ＝ ニコチン酸
ＩＮＡ ＝ イソニコチン酸
２－ＡＩＮＡ ＝ ２－アミノ－イソニコチン酸
ＩＮＡ－ＮＯ ＝ イソニコチン酸Ｎ－オキシド
４－ＰＡＡ ＨＣｌ ＝ ４－ピリジル酢酸ＨＣｌ塩
３－ＰＡＡ ＨＣｌ ＝ ３－ピリジル酢酸ＨＣｌ塩
２－ＰＡＡ ＨＣｌ ＝ ２－ピリジル酢酸ＨＣｌ塩
４－ＰＰ ＝ ４－ピリジンプロパノール
３－ＰＰ ＝ ３－ピリジンプロパノール
ＰＡ ＝ 酢酸プロピル
３－ＡＰＴＥＳ ＝ ３－アミノプロピルトリエトキシシラン
２－ＭＰ ＝ ２－メチルピリジン
配合例１～３１（ＦＥ－１～ＦＥ－３１）は、２０原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ２０－１）を有するブランケットウエハ及び２５原子％のＧｅを含むホウ素がドープされたＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ２５：Ｂ）を有するブランケットウエハに対するエッチング速度について、一般的手順２及び３Ａに従って評価された。ＳｉＧｅ膜は２５℃で１分間エッチングし、ホウ素ドープされたＳｉＧｅ膜は２５℃で２分間エッチングした。評価結果は表２にまとめられている。

ＥＲ ＝ エッチング速度
表２に示すように、ＦＥ－１～ＦＥ－３１は全て、比較的高いＳｉＧｅ２０／ＳｉＧｅ２５：Ｂエッチング選択性を示した。言い換えれば、これらの配合物は、エッチングプロセス中における半導体基板上の露出されたホウ素ドープＳｉＧｅの除去を最小化しながらＳｉＧｅ膜を効率的に除去することができた。
比較配合例１～６（ＣＦＥ－１～ＣＦＥ－６）は一般的手順１に従って調製した。配合は表３にまとめた。

ＰＢＡ ＝ フェニルボロン酸
ＰＧＤＡ ＝ プロピレングリコール二酢酸
ＰＳＳＡ ＝ ポリ（４－スチレンスルホン酸）
ＰＨＡ ＝ リン酸
ＰＥＧ８０００ ＝ ポリエチレングリコール（ＭＷ＝８０００）
比較配合例１～６（ＣＦＥ－１～ＣＦＥ－６）は、ＳｉＧｅ２０－１膜を含むブランケットウエハ及びＳｉＧｅ２５：Ｂ膜を含むブランケットウエハに対するエッチング速度について、一般的手順２及び３Ａに従って評価された。ＳｉＧｅ膜は２５℃で１分間エッチングし、ホウ素ドープされたＳｉＧｅ膜は２５℃で２分間エッチングした。評価結果は表４にまとめられている。
表３に示されるように、ＣＦＥ－１～ＣＦＥ－６は硫酸もピリジン含有化合物も含まず、ＣＦＥ－１及びＣＦＥ－２はタケサーフＡ－４７Ｑも含まなかった。その結果、表４は、これらの配合物が比較的高いＳｉＧｅ２５：Ｂエッチング速度、及び比較的低いＳｉＧｅ２０／ＳｉＧｅ２５：Ｂエッチング速度選択性を示したことを示している。
●実施例２
配合例３２～４２（ＦＥ－３２～ＦＥ－４２）は一般的手順１に従って調製した。配合は表５にまとめられている。

配合例３２～４２（ＦＥ－３２～ＦＥ－４２）は、３０原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ３０－１）を有するブランケットウエハ及びＳｉＯｘ膜を含むブランケットウエハに対するエッチング速度について、一般的手順２及び３Ａに従って評価された。ＳｉＧｅ３０膜は２５℃で１分間エッチングし、ＳｉＯｘ膜は２５℃で２分間エッチングした。ＦＥ－３２～ＦＥ－３８は、ＳｉＧｅ２５：Ｂ（２５℃で２分間）、ＳｉＧｅ２０－２（２５℃で１分間）、ＳｉＧｅ２５（２５℃で１分間）、ＳｉＧｅ３０－２（２５℃で１分間）、ＳｉＧｅ５０（２５℃で１分間）、及びＳｉＧｅ６５（２５℃で１５秒）に対するエッチング速度についても評価された。評価結果は表６にまとめられている。

Ｎ／Ａ ＝ 該当なし（not available）
表６に示されるように、ＦＥ－３２～ＦＥ－４２は、ピリジン含有化合物を含んでいなかったにもかかわらず、全て、比較的高いＳｉＧｅ３０エッチング速度を示した。加えて、表６は、比較的低量のＨＦを含む配合物（例えば、ＦＥ－３８）はＳｉＯｘエッチング速度を顕著に減少させ、それによりエッチングプロセス中におけるＳｉＯｘ除去を妨げることを示している。さらに、以上の結果は、ＳｉＧｅ膜が増加した量のＧｅを含む場合にＦＥ－３２～ＦＥ－３８が増加したＳｉＧｅエッチング速度を示したことを示している。
●実施例３
配合例４３～５５（ＦＥ－４３～ＦＥ－５５）は、一般的手順１に従って調製した。配合は表７にまとめられている。

ＭＴＭＳ ＝ メチルトリメトキシシラン
ＤＭＡＴＭＳ ＝ ジメチルアミノトリメチルシラン
ＡＴＭＳ ＝ アセトキシトリメチルシラン
ＯＴＭＳ ＝ オクチルトリメトキシシラン
ＢＴＭＳ ＝ ブチルトリメトキシシラン
ＤＤＴＭＳ ＝ ドデシルトリメトキシシラン
ＨＴＭＳ ＝ ヘキシルトリメトキシシラン
ＯＤＴＭＳ ＝ オクタデシルトリメトキシシラン
ＢＴＭＳＭ ＝ ビス（トリメトキシシリル）メタン
配合例４３～４４（ＦＥ－４３～ＦＥ－４４）は、２０原子％のＧｅを含むＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ２０－１）を有するブランケットウエハ及び２５原子％のＧｅを含むホウ素がドープされたＳｉＧｅ膜（ＳｉＧｅ２５：Ｂ）を有するブランケットウエハに対するエッチング速度について、一般的手順２及び３Ａに従って評価された。ＳｉＧｅ２０膜は２５℃で１分間エッチングし、ＳｉＧｅ２５：Ｂ膜は２５℃で２分間エッチングした。評価結果は表８にまとめられている。
表８に示すように、（シランを含む）ＦＥ－４３～ＦＥ－５０及びＦＲ５２～ＦＥ－５５は、比較的低いＳｉＧｅ２５：Ｂエッチング速度及び比較的高いＳｉＧｅ２０／ＳｉＧｅ２５：Ｂエッチング選択性を示した。言い換えれば、これらの配合物は、エッチングプロセス中における半導体基板上の露出されたホウ素ドープＳｉＧｅの除去を最小化しながらＳｉＧｅ膜を効率的に除去することができた。
●実施例４
配合例５６及び５７（ＦＥ－５６及びＦＥ－５７）は一般的手順１に従って調製された。配合は表９にまとめられている。
配合例５６及び５７（ＦＥ－５６及びＦＥ－５７）は、以下の膜を含むブランケットウエハに対するエッチング速度について一般的手順２及び３Ａに従って評価された：ＳｉＯｘ（２５℃で２分間）、ＳｉＧｅ２５：Ｂ（２５℃で２分間）、ＳｉＧｅ２０－２（２５℃で１分間）、ＳｉＧｅ２５（２５℃で１分間）、ＳｉＧｅ３０－２（２５℃で１分間）、ＳｉＧｅ５０（２５℃で１分間）、及びＳｉＧｅ６５（２５℃で１５秒）。評価結果は表１０にまとめられている。

表１０に示されるように、ＨＦ及び水の量を減少させることにより、ＦＥ－５６及びＦＥ－５７は全て、比較的低いＳｉＯｘエッチング速度及び比較的低いＳｉＧｅ２５：Ｂエッチング速度を示し、そのことによりエッチングプロセス中におけるＳｉＯｘ及びＳｉＧＥ２５：Ｂ除去を妨げた。さらに、以上の結果は、ＦＥ－５６及びＦＥ－５７が比較的良好なＳｉＧｅ／ＳｉＧｅ２５：Ｂエッチング選択性を示したことを示している。
●実施例５
配合例５８及び５９（ＦＥ－５８及びＦＥ－５９）は一般的手順１に従って調製された。配合は表１１にまとめられている。

３－ＭＰ ＝ ３－メチルピリジン
配合例５８及び５９（ＦＥ－５８及びＦＥ－５９）は、以下の膜を含むブランケットウエハに対するエッチング速度について一般的手順２及び３Ａに従って評価された：ＳｉＯｘ（２５℃で２分間）、ＳｉＧｅ２０－１（２５℃で１分間）、及びＳｉＧｅ２５：Ｂ（２５℃で２分間）。評価結果は表１２にまとめられている。

表１１に示されるように、ＦＥ－５８は硫酸を含んでおらず、有機溶媒としてプロピレングリコールを含んでいた一方、ＦＥ－５９は硫酸を含んでおらず、触媒としてのメタンスルホン酸及び有機溶媒としてのプロピレングリコールを含んでいた。表１２は両方の配合物が比較的低いＳｉＯｘエッチング速度及び比較的高いＳｉＧｅ２０／ＳｉＧｅ２５：Ｂエッチング選択性を示したことを示している。
本発明をその特定の実施形態を参照して詳細に説明してきたが、改変及びバリエーションもまた、記載されまた特許請求された事項の精神及び範囲内にあることが理解されるであろう。

Claims (34)

  1. 少なくとも１種のフッ素含有酸、ここで前記少なくとも１種のフッ素含有酸はフッ化水素酸又はヘキサフルオロケイ酸を含む；
    少なくとも１種の酸化剤；
    硫酸、スルホン酸、又はホスホン酸を含む、少なくとも１種の触媒
    少なくとも１種の有機酸又はその無水物、ここで前記少なくとも１種の有機酸はギ酸、酢酸、プロピオン酸、又は酪酸を含む；
    少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸又はその塩；及び
    少なくとも１種のアミン、ここで前記少なくとも１種のアミンは式（Ｉ）：Ｎ－Ｒ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は、ＯＨ若しくはＮＨ２で任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ２はＨ、又はＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ３は、ＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルである）のアミンを含む、
    を含むエッチング組成物。
  2. 前記少なくとも１種のフッ素含有酸は、前記組成物の約０．０１重量％～約２重量％の量である、請求項１に記載の組成物。
  3. 前記少なくとも１種の酸化剤は過酸化水素又は過酢酸を含む、請求項１に記載の組成物。
  4. 前記少なくとも１種の酸化剤は、前記組成物の約５重量％～約２０重量％の量である、請求項１に記載の組成物。
  5. 前記少なくとも１種の触媒は、硫酸、メタンスルホン酸、ホスホン酸、又はフェニルホスホン酸を含む、請求項１に記載の組成物。
  6. 前記少なくとも１種の触媒は、前記組成物の約０．１重量％～約５重量％の量である、請求項１に記載の組成物。
  7. 前記少なくとも１種の有機酸又はその無水物は、酢酸又は無水酢酸を含む、請求項１に記載の組成物。
  8. 前記少なくとも１種の有機酸又はその無水物は、前記組成物の約３０重量％～約９０重量％の量である、請求項１に記載の組成物。
  9. 前記少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸は、

    の構造を有するスルホン酸を含み、ここでｎは３～６である、請求項１に記載の組成物。
  10. 前記少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸又はその塩は、前記組成物の約０．００１重量％～約０．１５重量％の量である、請求項１に記載の組成物。
  11. 少なくとも１種のピリジン含有化合物をさらに含み、前記少なくとも１種のピリジン含有化合物は、Ｃ１～Ｃ６アルキルで任意に（optionally）置換されたピリジン、ピリジン含有酸、ピリジン含有アルコール、又はそれらの塩を含む、請求項１に記載の組成物。
  12. 前記少なくとも１種のピリジン含有化合物は、ピコリン酸、ジピコリン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、２－アミノ－イソニコチン酸、イソニコチン酸Ｎ－オキシド、４－ピリジル酢酸、３－ピリジル酢酸、２－ピリジル酢酸、４－ピリジンプロパノール、３－ピリジンプロパノール、２－メチルピリジエン、３－メチルピリジン、又はそれらの塩を含む、請求項１１に記載の組成物。
  13. 前記少なくとも１種のピリジン含有化合物は、前記組成物の約０．０１重量％～約１重量％の量である、請求項１１に記載の組成物。
  14. 前記式（Ｉ）のアミンは、ジイソプロピルアミン、Ｎ－ブチルジエタノールアミン、Ｎ－（３－アミノプロピル）－ジエタノールアミン、Ｎ－オクチルグルカミン、Ｎ－エチルグルカミン、Ｎ－メチルグルカミン、又は１－［ビス（２－ヒドロキシエチル）アミノ］－２－プロパノールである、請求項１に記載の組成物。
  15. 前記少なくとも１種のアミンは、前記組成物の約０．００１重量％～約０．１５重量％の量である、請求項１に記載の組成物。
  16. 少なくとも１種の有機溶媒をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
  17. 前記少なくとも１種の有機溶媒は、エステル、アルコール、又はアルキレングリコールエーテルを含む、請求項１６に記載の組成物。
  18. 前記少なくとも１種の有機溶媒は、酢酸プロピル、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、１，３－プロパンジオール、又はエチレングリコールブチルエーテルを含む、請求項１６に記載の組成物。
  19. 前記少なくとも１種の有機溶媒は、前記組成物の約１０重量％～約４０重量％の量である、請求項１６に記載の組成物。
  20. さらに水を含む、請求項１に記載の組成物。
  21. 前記水は、前記組成物の約１０重量％～約５０重量％の量である、請求項２０に記載の組成物。
  22. 少なくとも１種のシランをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
  23. 前記少なくとも１種のシランは、式（ＩＩＩ）：
    Ｓｉ－Ｒ４Ｒ５Ｒ６Ｒ７ （ＩＩＩ）
    のシランを含み、式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、及びＲ７のそれぞれは、独立に、Ｎ（ＲＲ’）、ＲＣ（Ｏ）Ｏ、Ｃ１～Ｃ８アルコキシ、Ｎ（ＲＲ’）Ｓｉ（ＲａＲｂＲｃ）で任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ１８アルキルであり、Ｒ及びＲ’のそれぞれは、独立に、Ｃ１～Ｃ１０アルキルであり、Ｒａ、Ｒｂ、及びＲｃのそれぞれは、独立に、Ｃ１～Ｃ１０アルキル又はＣ１～Ｃ１０アルコキシである、請求項２２に記載の組成物。
  24. 前記少なくとも１種のシランは、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノトリメチルシラン、アセトキシトリメチルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、又はビス（トリメトキシシリル）メタンを含む、請求項２３に記載の組成物。
  25. 前記少なくとも１種のシランは、前記組成物の約０．００１重量％～約０．５重量％の量である、請求項２２に記載の組成物。
  26. 前記組成物は約０～約３のｐＨを有する、請求項１に記載の組成物。
  27. 少なくとも１種のフッ素含有酸、ここで前記少なくとも１種のフッ素含有酸はフッ化水素酸又はヘキサフルオロケイ酸を含む；
    少なくとも１種の酸化剤；
    少なくとも１種の有機酸又はその無水物、ここで前記少なくとも１種の有機酸はギ酸、酢酸、プロピオン酸、又は酪酸を含む；
    少なくとも１種の重合したナフタレンスルホン酸又はその塩；
    少なくとも１種のアミン、ここで前記少なくとも１種のアミンは式（Ｉ）：Ｎ－Ｒ１Ｒ２Ｒ３（式中、Ｒ１は、ＯＨ若しくはＮＨ２で任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ２はＨ、又はＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルであり、Ｒ３は、ＯＨで任意に（optionally）置換されたＣ１～Ｃ８アルキルである）のアミンを含む；及び
    少なくとも１種のグリコール、
    を含むエッチング組成物。
  28. ＳｉＧｅ膜を含む半導体基板を請求項１の組成物と接触させて、前記ＳｉＧｅ膜を実質的に除去すること、
    を含む方法。
  29. 前記ＳｉＧｅ膜は約１０原子％～約６５原子％のＧｅを含む、請求項２８に記載の方法。
  30. 前記接触ステップの後に前記半導体基板をリンス溶媒でリンスすることをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
  31. 前記リンスステップの後に、前記半導体基板を乾燥させることをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
  32. 前記方法は、ＳｉＮ、ポリシリコン、ＳｉＣＯ、又はホウ素がドープされたＳｉＧｅを実質的に除去しない、請求項２８に記載の方法。
  33. 請求項２８に記載の方法で形成された、半導体素子である物品。
  34. 前記半導体素子は集積回路である、請求項３３に記載の物品。
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