JP3467411B2 - Etching solution, method for producing the same and etching method - Google Patents
Etching solution, method for producing the same and etching methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン窒化膜の
エッチング液,その製造方法及びエッチング方法に係
り、特にシリコン酸化膜とのエッチング選択比の向上対
策に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching solution for a silicon nitride film, a method of manufacturing the same, and a method of etching the same, and more particularly to measures for improving an etching selection ratio with a silicon oxide film.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、半導体装置の製造工程におい
て、半導体装置内に配置される素子同士を互いに電気的
に分離するために、半導体基板の活性領域を取り囲む厚
い酸化膜からなるLOCOS膜を形成する技術が汎用さ
れている。図1(a)〜(d)は、このLOCOS膜の
形成工程を示す断面図である。2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor device, a LOCOS film made of a thick oxide film surrounding an active region of a semiconductor substrate is formed in order to electrically isolate elements arranged in the semiconductor device from each other. The technology to do is widely used. 1A to 1D are cross-sectional views showing the steps of forming this LOCOS film.
【0003】まず、図1(a)に示す工程で、シリコン
基板1の上に、パッド酸化膜として機能するシリコン酸
化膜2を形成し、その上に酸化時のマスクとなるシリコ
ン窒化膜3を形成する。次に、図1(b)に示す工程
で、このシリコン窒化膜3及びシリコン酸化膜2をパタ
ーニングして、LOCOS膜を形成しようとする領域に
開口5を形成して、開口5内のシリコン基板1の表面を
露出させる。その後、図1(c)に示す工程で、シリコ
ン窒化膜3をマスクとして酸化処理を行ない、開口5内
に露出しているシリコン基板1を酸化して開口5内に厚
膜のシリコン酸化膜を成長させ、素子分離領域として機
能するLOCOS膜4を形成する。First, in a step shown in FIG. 1A, a silicon oxide film 2 functioning as a pad oxide film is formed on a silicon substrate 1, and a silicon nitride film 3 serving as a mask at the time of oxidation is formed thereon. Form. Next, in the step shown in FIG. 1B, the silicon nitride film 3 and the silicon oxide film 2 are patterned to form an opening 5 in a region where a LOCOS film is to be formed, and a silicon substrate in the opening 5 is formed. Exposing the surface of 1. Then, in the step shown in FIG. 1C, an oxidation process is performed using the silicon nitride film 3 as a mask to oxidize the silicon substrate 1 exposed in the opening 5 to form a thick silicon oxide film in the opening 5. The LOCOS film 4 that grows and functions as an element isolation region is formed.
【0004】そして、図1(d)に示す工程で、LOC
OS膜4の形成後、酸化マスクとなっていたシリコン窒
化膜3を除去するために、150℃〜170℃の温度範
囲にボイルされたりん酸液によるエッチング処理を行な
う。Then, in the step shown in FIG.
After the formation of the OS film 4, in order to remove the silicon nitride film 3 which has been the oxidation mask, an etching process with a phosphoric acid solution boiled in a temperature range of 150 ° C. to 170 ° C. is performed.
【0005】このりん酸液はシリコン窒化膜に対するエ
ッチングレートが高くシリコン酸化膜に対するエッチン
グレートが低いというエッチング選択比を有するので、
シリコン酸化膜からなるLOCOS膜4をあまり除去す
ることなく,シリコン窒化膜3を選択的に除去すること
ができる。なお、シリコン窒化膜3の除去に使用される
りん酸液は、ウェハ表面への汚染を限りなく少なくする
ために、液中のパーティクルと不純物とを非常に低減し
た純度の高い液が使用されている。This phosphoric acid solution has an etching selection ratio of a high etching rate for a silicon nitride film and a low etching rate for a silicon oxide film.
The silicon nitride film 3 can be selectively removed without removing the LOCOS film 4 made of a silicon oxide film. The phosphoric acid solution used for removing the silicon nitride film 3 is a highly pure solution in which particles and impurities in the solution are extremely reduced in order to minimize contamination on the wafer surface. There is.
【0006】ここで、従来のりん酸液のシリコン窒化膜
及びシリコン酸化膜に対するエッチングレートについて
説明する。160℃近傍まで昇温したりん酸液のシリコ
ン窒化膜に対するエッチングレートは約4.0nm/m
inであり、シリコン酸化膜に対するエッチングレート
は、0.12〜0.13nm/min程度である。すな
わち、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜とに対するエッ
チング選択比は30程度である。Here, the etching rate of the conventional phosphoric acid solution with respect to the silicon nitride film and the silicon oxide film will be described. The etching rate of the phosphoric acid solution heated to about 160 ° C. for the silicon nitride film is about 4.0 nm / m.
and the etching rate for the silicon oxide film is about 0.12 to 0.13 nm / min. That is, the etching selection ratio for the silicon nitride film and the silicon oxide film is about 30.
【0007】一方、図1(c)に示すシリコン窒化膜3
は完全に除去しておかないと後の工程に支障をきたすの
で、シリコン窒化膜3の除去が完了したと判断されてか
らも所定時間の間オーバーエッチングが行なわれる。具
体的には、シリコン窒化膜3の除去に要した時間の50
〜100%程度のオーバーエッチング時間を確保するの
が一般的であるため、厚みが100nmのシリコン窒化
膜3を除去する際には、シリコン酸化膜2が露出してか
ら13〜25分のオーバーエッチングが行なわれ、その
間シリコン酸化膜2がエッチングされることになる。ま
た、シリコン窒化膜3の厚みが160nmの場合には、
20〜40分のオーバーエッチングが必要となる。特
に、バーズビークを抑制するためには、シリコン窒化膜
の厚みが大きいほど有利であるので、シリコン窒化膜3
の厚みは200nm程度まで大きくなる傾向にある。On the other hand, the silicon nitride film 3 shown in FIG.
If not completely removed, the subsequent steps will be hindered. Therefore, overetching is performed for a predetermined time even after it is determined that the removal of the silicon nitride film 3 is completed. Specifically, the time required for removing the silicon nitride film 3 is 50
Since it is general to secure an over-etching time of approximately 100%, when removing the silicon nitride film 3 having a thickness of 100 nm, over-etching is performed for 13 to 25 minutes after the silicon oxide film 2 is exposed. Then, the silicon oxide film 2 is etched during that time. When the thickness of the silicon nitride film 3 is 160 nm,
Over-etching for 20-40 minutes is required. In particular, in order to suppress the bird's beak, the larger the thickness of the silicon nitride film, the more advantageous it is.
Has a tendency to increase to a thickness of about 200 nm.
【0008】ここで、シリコン窒化膜3のエッチングの
終了後に、パッド酸化膜であるシリコン酸化膜2が完全
に除去されて下方のシリコン基板1が露出していると、
りん酸の蒸気によりシリコン基板1がエッチングされる
ことが判っている。このため、シリコン窒化膜3下のシ
リコン酸化膜2が完全には除去されない条件で、シリコ
ン窒化膜3のオーバーエッチングを行なう必要がある。Here, when the silicon oxide film 2 as a pad oxide film is completely removed and the lower silicon substrate 1 is exposed after the etching of the silicon nitride film 3 is completed,
It has been found that the silicon substrate 1 is etched by phosphoric acid vapor. Therefore, it is necessary to overetch the silicon nitride film 3 under the condition that the silicon oxide film 2 under the silicon nitride film 3 is not completely removed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熱りん酸によるシリコン窒化膜のエッチング方法に
おいては、以下のような問題があった。However, the conventional method of etching a silicon nitride film with hot phosphoric acid has the following problems.
【0010】マスクとして用いたシリコン窒化膜3のオ
ーバーエッチングの際、シリコン窒化膜3の下に存在す
るパッド酸化膜であるシリコン酸化膜2もわずかながら
除去される。0.5μmルールよりも大きいデザインル
ールで形成される半導体装置の製造工程においては、パ
ッド酸化膜の膜厚が20nm程度と十分厚かったので、
パッド酸化膜が露出した後にりん酸液によるオーバーエ
ッチングを行なっても、パッド酸化膜が完全に除去され
てシリコン基板がむき出しなることはなかった。When the silicon nitride film 3 used as a mask is over-etched, the silicon oxide film 2 which is a pad oxide film existing under the silicon nitride film 3 is also slightly removed. In the manufacturing process of the semiconductor device formed by the design rule larger than the 0.5 μm rule, the film thickness of the pad oxide film is about 20 nm, which is sufficiently thick.
Even after over-etching with a phosphoric acid solution after the pad oxide film was exposed, the pad oxide film was not completely removed and the silicon substrate was not exposed.
【0011】しかるに、半導体装置内の素子の微細化に
伴い、LOCOSの酸化時におけるバースビークの横方
向への侵入量を抑制しできるだけ広い活性領域を確保す
るためにはパッド酸化膜はできるだけ薄いことが好まし
い。また、リソグラフィー時における定在波による寸法
シフトを抑制するためにも、パッド酸化膜は薄い方が好
ましい。これらの理由により、例えば、デザインルール
が0.35μm以下まで微細化されたデバイスでは5n
m程度の薄いシリコン酸化膜をシリコン窒化膜の下方に
設けるようになった。そして、このようにパッド酸化膜
が薄くなると、上述のオーバーエッチングによって、パ
ッド酸化膜の下方のシリコン基板が露出するおそれが生
じている。However, with the miniaturization of the elements in the semiconductor device, the pad oxide film must be as thin as possible in order to suppress the invasion amount of the transverse beak in the lateral direction during the oxidation of LOCOS and to secure the widest active area. preferable. Further, in order to suppress the dimension shift due to the standing wave at the time of lithography, it is preferable that the pad oxide film is thin. For these reasons, for example, a device whose design rule is miniaturized to 0.35 μm or less is 5 n
A thin silicon oxide film of about m is provided below the silicon nitride film. When the pad oxide film becomes thin in this way, the silicon substrate below the pad oxide film may be exposed due to the above-described overetching.
【0012】そこで、例えば特開平9−45660号公
報に開示されるごとく、熱りん酸液からなるエッチング
液にフッ素イオンを生ぜしめる化合物(フッ素化合物)
を添加することにより、エッチング選択比を向上させよ
うとする技術が知られている。この技術によると、熱り
ん酸液にフッ素化合物を添加することで、シリコン窒化
膜に対するエッチングレートが向上する結果、シリコン
酸化膜とシリコン窒化膜とに対するエッチング選択比が
1/50〜1/70程度にまで向上するとされている。
したがって、オーバーエッチング時間の短縮により、そ
の間におけるパッド酸化膜の除去を可及的に防止するこ
とができる。Therefore, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-45660, a compound (fluorine compound) that produces fluorine ions in an etching solution composed of hot phosphoric acid solution.
There is known a technique for improving the etching selection ratio by adding Al. According to this technique, by adding a fluorine compound to the hot phosphoric acid solution, the etching rate for the silicon nitride film is improved, and as a result, the etching selection ratio for the silicon oxide film and the silicon nitride film is about 1/50 to 1/70. It is said to improve to.
Therefore, the reduction of the over-etching time can prevent the pad oxide film from being removed as much as possible during that time.
【0013】しかるに、フッ素化合物を添加した熱りん
酸を循環させながらエッチングを進めていくと、時間の
経過と共にシリコン酸化膜及びシリコン窒化膜に対する
エッチングレートが大きく変化し、シリコン酸化膜とシ
リコン窒化膜とに対するエッチング選択比も、1バッチ
目には1/25であったものが、10バッチ目には1/
63になり、13バッチ目には1/27〜1/20にな
るなど、時間の経過と共に大きく変化する(同公報のHowever, when the etching is advanced while circulating the hot phosphoric acid containing the fluorine compound, the etching rates for the silicon oxide film and the silicon nitride film change greatly with the passage of time, and the silicon oxide film and the silicon nitride film are changed. The etching selectivity ratio with respect to and was 1/25 in the first batch, but was 1/10 in the 10th batch.
The number becomes 63, and becomes 1/27 to 1/20 in the 13th batch, which is a large change with the passage of time (see the same publication).
【0014】欄参照)。この現象は、フッ素化合物が加
水分解してF- イオンとなり、フッ酸(HF)として機
能することによるものと考えられる。そして、高温で長
時間循環させることにより、フッ酸が蒸発して、シリコ
ン酸化膜やシリコン窒化膜に対するエッチングレートが
低下するものと考えられる。See column). This phenomenon is considered to be due to the fact that the fluorine compound hydrolyzes into F − ions and functions as hydrofluoric acid (HF). Then, it is considered that by circulating at a high temperature for a long time, the hydrofluoric acid evaporates and the etching rate for the silicon oxide film and the silicon nitride film decreases.
【0014】以上の結果より、フッ素化合物を熱りん酸
液に添加すると、エッチング液の使用開始直後から安定
したエッチングレートでエッチングすることができず、
工程管理上、実施が困難である。From the above results, when the fluorine compound is added to the hot phosphoric acid solution, the etching cannot be performed at a stable etching rate immediately after the use of the etching solution,
It is difficult to implement due to process control.
【0015】さらに、別の問題として、ウェハのエッチ
ングを繰り返すと、りん酸液の循環系にあるフィルター
に、エッチングにより生じた化合物であるSin On-2
(OH)n+2 が析出し目詰まりが発生するため、そのメ
ンテナンスが必要となる。例えば、約1000枚〜20
00枚の処理で廃液して、フィルターを交換するか、H
FなどのSin On-2 (OH)n+2 をエッチングする液
を使って洗浄する作業が必要であり、装置の稼働率を低
下させるという問題もある。Further, as another problem, when the etching of the wafer is repeated, Si n O n-2 which is a compound generated by the etching is added to the filter in the circulation system of the phosphoric acid solution.
Since (OH) n + 2 is deposited and clogging occurs, its maintenance is required. For example, about 1000 to 20
Drain the liquid after processing 00 sheets, replace the filter, or
There is also a problem that the operation rate of the apparatus is lowered because it is necessary to perform a cleaning operation using a solution that etches Si n O n-2 (OH) n + 2 such as F.
【0016】本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもの
であり、その主たる目的は、シリコン窒化膜とシリコン
酸化膜とに対するエッチングレートを安定して維持で
き、かつ、両者に対する高いエッチング選択比を発揮し
うるエッチング液,その製造方法及びエッチング方法を
提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to maintain a stable etching rate for a silicon nitride film and a silicon oxide film and to have a high etching selection ratio for both. An object of the present invention is to provide an etching solution capable of exhibiting the above, a manufacturing method thereof, and an etching method.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明の第1のエッチン
グ液は、りん酸液と、シリコンを含む有機化合物と、上
記シリコンを含む有機化合物を上記りん酸液に溶解させ
るための溶媒としての有機溶剤とを含み、上記シリコン
を含む有機化合物を溶解させた上記有機溶剤を上記りん
酸液に添加して調整されている。A first etching liquid of the present invention is a phosphoric acid liquid, an organic compound containing silicon, and an organic compound containing silicon dissolved in the phosphoric acid liquid. The above silicon containing an organic solvent as a solvent for
The organic solvent in which the organic compound containing
It is adjusted by adding it to the acid solution .
【0018】これにより、エッチング液のシリコン酸化
膜及びシリコン窒化膜に対するエッチングレートが、ウ
エハの累積処理枚数の増大に対して安定した範囲に維持
されるとともに、シリコン酸化膜に対するエッチングレ
ートが大幅に低くなるので、シリコン窒化膜とシリコン
酸化膜とのエッチング選択比が高くなる。したがって、
シリコン窒化膜のオーバーエッチング時にシリコン酸化
膜が部分的にも除去されてしまうのを防止することがで
きる。As a result, the etching rate of the etching solution for the silicon oxide film and the silicon nitride film is maintained in a stable range with respect to the increase in the number of wafers to be processed, and the etching rate for the silicon oxide film is significantly low. Therefore, the etching selection ratio between the silicon nitride film and the silicon oxide film is increased. Therefore,
It is possible to prevent the silicon oxide film from being partially removed during the overetching of the silicon nitride film.
【0019】上記溶媒は、りん酸液と相溶性のある溶剤
であることが好ましく、低級脂肪族アルコールであるこ
とがより好ましく、さらに、上記シリコンを含む有機化
合物は、上記りん酸液と相溶性のある低級脂肪族アルコ
ールに対する溶解性があることが好ましい。 The above solvent is a solvent compatible with the phosphoric acid solution.
Is preferred, and lower aliphatic alcohol
Is more preferable, and further, an organic compound containing the above silicon
The compound is a lower aliphatic alcohol that is compatible with the above phosphoric acid solution.
It is preferably soluble in alcohol.
【0020】本発明の第2のエッチング液は、りん酸液
と、下記構造式(1),(2)及び(3) The second etching solution of the present invention comprises a phosphoric acid solution and the following structural formulas (1), (2) and (3).
【0021】[0021]
【化10】 [Chemical 10]
【0022】[0022]
【化11】 [Chemical 11]
【0023】[0023]
【化12】 [Chemical 12]
【0024】で表される有機化合物のうち少なくともい
ずれか1つを含む,シリコンを含む化合物と、上記シリ
コンを含む化合物を上記りん酸液に溶解させるための溶
媒とを含み、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜とに対す
るエッチング選択比が所定値以上になるように調整され
ている。A silicon nitride film and a silicon film containing a silicon-containing compound containing at least one of the organic compounds represented by and a solvent for dissolving the silicon-containing compound in the phosphoric acid solution. The etching selectivity with respect to the oxide film is adjusted to be a predetermined value or more.
【0025】上記シリコンを含む化合物の代表的なもの
としては、テトラエトキシシランがある。Tetraethoxysilane is a typical compound containing silicon.
【0026】本発明の第1のエッチング方法は、基板に
シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とを形成する工程と、
シリコンを含む有機化合物を溶解させた溶媒としての有
機溶剤をりん酸液に添加してなるエッチング液を用いて
エッチングを行ない、上記シリコン酸化膜を残した状態
でシリコン窒化膜を除去する工程とを備えている。A first etching method of the present invention comprises a step of forming a silicon oxide film and a silicon nitride film on a substrate,
Existence as a solvent in which an organic compound containing silicon is dissolved
Etching is performed using an etching solution obtained by adding an organic solvent to a phosphoric acid solution, and the silicon nitride film is removed while leaving the silicon oxide film.
【0027】この方法により、上述のような高いエッチ
ング選択比を利用して、シリコン窒化膜のみを選択的に
除去することが可能になる。By this method, it becomes possible to selectively remove only the silicon nitride film by utilizing the high etching selection ratio as described above.
【0028】本発明の第2のエッチング方法は、基板に
シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とを形成する工程と、
シリコンを含む化合物を溶媒を介してりん酸液に溶解さ
せてなるエッチング液を用いてエッチングを行ない、上
記シリコン酸化膜を残した状態でシリコン窒化膜を除去
する工程とを備え、上記シリコンを含む化合物は、下記
構造式(1),(2)及び(3) The second etching method of the present invention is applied to a substrate.
A step of forming a silicon oxide film and a silicon nitride film,
Compound containing silicon is dissolved in phosphoric acid solution through solvent.
Etching is performed using the resulting etching solution, and
The silicon nitride film is removed while the silicon oxide film remains.
And the compound containing silicon is
Structural formulas (1), (2) and (3)
【0029】[0029]
【化13】 [Chemical 13]
【0030】[0030]
【化14】 [Chemical 14]
【0031】[0031]
【化15】 [Chemical 15]
【0032】で表される有機化合物のうち少なくともい
ずれか1つを含んでいる。At least one of the organic compounds represented by
Includes one or the other .
【0033】上記シリコンを含む化合物は、テトラエト
キシシランであることが好ましい。 The compound containing silicon is tetraeth
It is preferably xysilane.
【0034】上記シリコン窒化膜をエッチングする工程
では、上記エッチング液を145℃〜170℃の範囲に
昇温して行なうことが好ましい。In the step of etching the silicon nitride film, it is preferable to raise the temperature of the etching solution in the range of 145 ° C. to 170 ° C.
【0035】本発明の第1のエッチング液の製造方法
は、シリコンを含む有機化合物を溶媒としての有機溶剤
に溶解させる工程と、上記工程の後、上記シリコンを含
む有機化合物及び有機溶剤をりん酸液に添加して、上記
シリコンを含む有機化合物を上記りん酸液に融解させる
工程とを備えている。The manufacturing method of the first etching solution of the present invention includes the steps of dissolving the organic compound containing silicon in an organic solvent <br/> as solvent after the step, an organic compound containing the silicon and organic Adding a solvent to the phosphoric acid solution to melt the organic compound containing silicon in the phosphoric acid solution .
【0036】この方法により、シリコンを含む化合物を
りん酸液に確実に溶解させることができ、上述のような
シリコン窒化膜とシリコン酸化膜とに対するエッチング
選択比の高いエッチング液を得ることができる。By this method, the compound containing silicon can be surely dissolved in the phosphoric acid solution, and the etching solution having a high etching selection ratio with respect to the silicon nitride film and the silicon oxide film can be obtained.
【0037】上記溶媒は、りん酸液と相溶性のある溶剤
であることが好ましく、低級脂肪族アルコールであるこ
とがより好ましく、さらに、上記シリコンを含む有機化
合物は、上記りん酸液と相溶性のある低級脂肪族アルコ
ールに対する溶解性があることが好ましい。 The above solvent is a solvent which is compatible with the phosphoric acid solution.
Is preferred, and lower aliphatic alcohol
Is more preferable, and further, an organic compound containing the above silicon
The compound is a lower aliphatic alcohol that is compatible with the above phosphoric acid solution.
It is preferably soluble in alcohol.
【0038】本発明の第2のエッチング液の製造方法
は、シリコンを含む化合物を溶媒に溶解させる工程と、
上記工程の後、上記シリコンを含む化合物及び溶媒をり
ん酸液に添加して、上記シリコンを含む化合物を上記り
ん酸液に融解させる工程とを備え、上記シリコンを含む
化合物は、下記構造式(1),(2)及び(3)A second method for producing an etching solution according to the present invention comprises a step of dissolving a compound containing silicon in a solvent,
After the above step, was added to the compound and phosphoric acid solution and the solvent containing the silicon, Ri the compounds containing the silicon
And a step of melting in a phosphoric acid solution , wherein the compound containing silicon has the following structural formulas (1), (2) and (3):
【0039】[0039]
【化16】 [Chemical 16]
【0040】[0040]
【化17】 [Chemical 17]
【0041】[0041]
【化18】 [Chemical 18]
【0042】で表される有機化合物のうち少なくともい
ずれか1つを含んでいる。It contains at least one of the organic compounds represented by:
【0043】上記シリコンを含む化合物は、テトラエト
キシシランであることが好ましい。 The compound containing silicon is tetraeth
It is preferably xysilane.
【0044】[0044]
【発明の実施の形態】まず、発明過程において行なった
実験について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the experiments conducted in the process of the invention will be described.
【0045】従来、シリコン窒化膜のエッチングに用い
るりん酸液は、りん酸の含有量が75%以上のものを用
いている。このりん酸液によりシリコン窒化膜をエッチ
ングした後のエッチング液を分析してみた。下記表1
は、その分析結果を示す。Conventionally, the phosphoric acid solution used for etching the silicon nitride film has a phosphoric acid content of 75% or more. The etching solution after etching the silicon nitride film with this phosphoric acid solution was analyzed. Table 1 below
Indicates the analysis result.
【0046】[0046]
【表1】 [Table 1]
【0047】表1に示されるように、エッチング液か
ら、シリコンイオン(Si)や、アンモニウムイオン
(NH4 )が検出された。このことから、りん酸(H3
PO4 )でシリコン窒化膜(Si3 N4 )をエッチング
することにより、下記の反応式(1)による反応が進行
して、ポリシロキサンとりん酸アンモニウムが発生して
いるものと推定した。ただし、ポリシロキサンとは、主
鎖にシロキサン結合−Si−O−を有する物質の総称で
ある。As shown in Table 1, silicon ions (Si) and ammonium ions (NH 4 ) were detected in the etching solution. From this, phosphoric acid (H 3
It was estimated that by etching the silicon nitride film (Si 3 N 4 ) with PO 4 ), the reaction according to the following reaction formula (1) proceeded, and polysiloxane and ammonium phosphate were generated. However, polysiloxane is a general term for substances having a siloxane bond —Si—O— in the main chain.
【0048】
Si3 N4 +H3 PO4 +H2 0
→Sin On-2 (OH)n+2 +(NH4 )3 PO4 (1)
デザインルールが0.5μmルール以下の微細なデバイ
スでは、酸化マスクとなるシリコン窒化膜の厚みが20
0nmでパッド酸化膜の厚みが5nmとすると、シリコ
ン酸化膜とシリコン窒化膜とに対するエッチングレート
がりん酸液の温度160±10℃の範囲において、シリ
コン窒化膜で4.0nm/min以上、シリコン酸化膜
で0.06nm/min以下(より好ましくは、0.0
4nm/min以下)であること(すなわち、シリコン
窒化膜とシリコン酸化膜とのエッチング選択比が67以
上)が好ましい。一方、極めて長時間の間、ウエハの処
理を行なうなど、ある条件下のエッチング液では、この
ような条件が満たされていることが判明した。この好ま
しい条件が満たされているりん酸液を分析した結果、シ
リコンイオンが40ppm、アンモニウムイオンが30
ppm検出された。Si 3 N 4 + H 3 PO 4 + H 2 0 → Si n O n-2 (OH) n + 2 + (NH 4 ) 3 PO 4 (1) Fine device with a design rule of 0.5 μm or less Then, the thickness of the silicon nitride film serving as the oxidation mask is 20
If the thickness of the pad oxide film is 0 nm and the thickness is 5 nm, the silicon oxide film and the silicon nitride film have an etching rate of 4.0 nm / min or more in the silicon nitride film in the range of the phosphoric acid solution temperature of 160 ± 10 ° C. 0.06 nm / min or less (more preferably 0.0
4 nm / min or less) (that is, the etching selection ratio between the silicon nitride film and the silicon oxide film is 67 or more). On the other hand, it has been found that such conditions are satisfied by an etching solution under certain conditions, such as processing a wafer for an extremely long time. As a result of analyzing a phosphoric acid solution satisfying these preferable conditions, silicon ion is 40 ppm and ammonium ion is 30 ppm.
ppm was detected.
【0049】そこで、りん酸液に石英粒子(ヒュームド
シリカ;SiO2 )を混入して、150℃まで昇温して
100時間かけて溶解させ、さらに、アンモニアを滴下
して、シリコンイオンとアンモニウムイオンの濃度がそ
れぞれ30ppm程度になるようにエッチング液を作製
した。このりん酸液を循環させながら、エッチング液を
約160℃まで昇温し、シリコン酸化膜とシリコン窒化
膜のエッチングレートを測定した結果、シリコン酸化膜
に対するエッチングレートが0.08nm/minであ
った。Therefore, quartz particles (fumed silica; SiO 2 ) are mixed in the phosphoric acid solution, the temperature is raised to 150 ° C. and the mixture is dissolved for 100 hours, and further ammonia is dropped to add silicon ions and ammonium. An etching solution was prepared so that the concentration of each ion was about 30 ppm. While circulating the phosphoric acid solution, the etching solution was heated to about 160 ° C. and the etching rates of the silicon oxide film and the silicon nitride film were measured. As a result, the etching rate for the silicon oxide film was 0.08 nm / min. .
【0050】ここで、本実施形態におけるエッチング実
験においては、上述の図1(c)から図1(d)に示す
状態までの変化を生ぜしめるシリコン窒化膜3のエッチ
ングを行なっている。Here, in the etching experiment of the present embodiment, the silicon nitride film 3 which causes the above-described change from the state shown in FIG. 1C to the state shown in FIG. 1D is etched.
【0051】上述のように、純粋なりん酸液のシリコン
酸化膜に対するエッチングレートは0.13nm/mi
n程度であるので、大幅にエッチングレートが低下して
いることがわかる。さらに実験を進めると、シリコンイ
オンの存在により、りん酸液のシリコン酸化膜に対する
エッチングレートが安定して低くなるという知見が得ら
れた。As described above, the etching rate of the pure phosphoric acid solution with respect to the silicon oxide film is 0.13 nm / mi.
Since it is about n, it can be seen that the etching rate is significantly reduced. Further experiments have revealed that the presence of silicon ions results in a stable lowering of the etching rate of the phosphoric acid solution with respect to the silicon oxide film.
【0052】ただし、上述のような0.5μmルール以
降の微細なデバイスを製造するために好ましい条件であ
る0.06nm/minには達していない。これは、シ
リコンイオンやアンモニウムイオンの濃度がある限界に
達することによるものと推定される。However, 0.06 nm / min, which is a preferable condition for manufacturing a fine device under the 0.5 μm rule as described above, has not been reached. It is presumed that this is because the concentration of silicon ions and ammonium ions reaches a certain limit.
【0053】一方、上記公報のごとく、りん酸液にフッ
素イオンを生ぜしめる物質を添加することは、りん酸液
への石英粒子の溶解性を改善する一定の効果があるが、
上述のように、エッチング液の初期状態から安定してエ
ッチングすることができないことがわかった。On the other hand, as described in the above publication, the addition of a substance that produces fluorine ions to the phosphoric acid solution has a certain effect of improving the solubility of quartz particles in the phosphoric acid solution.
As described above, it was found that stable etching cannot be performed from the initial state of the etching solution.
【0054】そこで、本発明では、溶解性を改善するた
めに、有機系のシリコン化合物を用いた実験を行なっ
た。その場合、有機系のシリコン化合物は、りん酸液に
は単純には溶解しないので、水,有機溶剤,特にりん酸
と相溶性のあるアルコールを溶媒として用いてみた。ま
た、シリコンを含む有機化合物としては、テトラエトキ
シシラン(TEOS)や3−アミノプロピトルトリエト
キシシラン等の、りん酸と相溶性のあるアルコールに対
する溶解性のあるものを選んだ。Therefore, in the present invention, an experiment using an organic silicon compound was conducted in order to improve the solubility. In that case, since the organic silicon compound is not simply dissolved in the phosphoric acid solution, water, an organic solvent, particularly an alcohol compatible with phosphoric acid was used as a solvent. As the organic compound containing silicon, a compound having solubility in alcohol compatible with phosphoric acid, such as tetraethoxysilane (TEOS) and 3-aminopropitoltriethoxysilane, was selected.
【0055】以下、シリコンを含む有機系化合物を用い
て行なった実験結果について説明する。The results of experiments conducted using an organic compound containing silicon will be described below.
【0056】−シリコンイオンの濃度とエッチングレー
トとの関係−まず、溶媒としてエタノールを、シリコン
を含む有機化合物としてTEOS(テトラエトキシシラ
ン)を用いた。調整手順は以下の通りである。-Relationship between Silicon Ion Concentration and Etching Rate- First, ethanol was used as a solvent, and TEOS (tetraethoxysilane) was used as an organic compound containing silicon. The adjustment procedure is as follows.
【0057】エタノールとTEOSを1:1の割合で互
いに溶解させた混合液を作成する。次に、この混合液を
りん酸液に添加して、TEOS量が200μLでシリコ
ンイオンの濃度が50ppmのエッチング液と、TEO
S量が80μLでシリコンイオンの濃度が20ppmの
エッチング液と、TEOS量が2.1mLでシリコンイ
オンの濃度が510ppmのエッチング液とを作製し
た。A mixed solution is prepared by dissolving ethanol and TEOS in a ratio of 1: 1. Next, this mixed solution is added to a phosphoric acid solution to form an etching solution having a TEOS amount of 200 μL and a silicon ion concentration of 50 ppm, and TEO.
An etching solution having an S amount of 80 μL and a silicon ion concentration of 20 ppm and an etching solution having a TEOS amount of 2.1 mL and a silicon ion concentration of 510 ppm were prepared.
【0058】これらのエッチング液を約160℃に昇温
して、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とに対するエッ
チングレートを測定した。この結果、シリコンイオンを
20ppm含むエッチング液のシリコン酸化膜に対する
エッチングレートは0.06nm/minであった。ま
た、シリコンイオンを50ppm含むエッチング液のシ
リコン酸化膜に対するエッチングレートは0.02nm
/minであった。さらに、シリコンイオンを510p
pm含むエッチング液のシリコン酸化膜に対するエッチ
ングレートは0以下であった。このとき、上記各エッチ
ング液のシリコン窒化膜に対するエッチングレートは、
いずれも4.4〜4.8nm/minと安定している。These etching solutions were heated to about 160 ° C. and the etching rates for the silicon oxide film and the silicon nitride film were measured. As a result, the etching rate of the etching liquid containing 20 ppm of silicon ions with respect to the silicon oxide film was 0.06 nm / min. The etching rate of the etching solution containing 50 ppm of silicon ions with respect to the silicon oxide film is 0.02 nm.
It was / min. In addition, silicon ion 510p
The etching rate of the etching liquid containing pm with respect to the silicon oxide film was 0 or less. At this time, the etching rates of the above etching solutions for the silicon nitride film are:
Both are stable at 4.4 to 4.8 nm / min.
【0059】図2は、テトラエトキシシランとエタノー
ルとを用いて様々な濃度のシリコンイオンを含むエッチ
ング液を作成し、このシリコンイオンの濃度とシリコン
酸化膜に対するエッチングレートとの関係を調べた結果
を示す図である。同図において、横軸はりん酸液中のシ
リコンイオンの濃度(ppm)を表し、縦軸はシリコン
酸化膜に対するエッチングレート(nm/min)を表
している。FIG. 2 shows the results of investigating the relationship between the concentration of this silicon ion and the etching rate for the silicon oxide film, by making etching solutions containing silicon ions of various concentrations using tetraethoxysilane and ethanol. FIG. In the figure, the horizontal axis represents the concentration (ppm) of silicon ions in the phosphoric acid solution, and the vertical axis represents the etching rate (nm / min) for the silicon oxide film.
【0060】同図に示すように、シリコンイオンの濃度
は、20ppm〜500ppmが適当であると推測され
る。シリコンイオンを510ppm含むエッチング液を
使用していると、1時間後にエッチング液中に析出物が
観察された。このことから、りん酸液中における500
ppm以上のシリコンイオンは過飽和の状態になってい
るものと推測される。As shown in the figure, it is presumed that the appropriate concentration of silicon ions is 20 ppm to 500 ppm. When an etching solution containing 510 ppm of silicon ions was used, a deposit was observed in the etching solution after 1 hour. From this, 500 in phosphoric acid solution
It is presumed that silicon ions above ppm are in a supersaturated state.
【0061】さらに、シリコン酸化膜に対するエッチン
グレートが安定して0.04nm/min以下となるた
めのシリコンイオンの濃度を検討した結果、ウェハ間の
バラツキを考慮すると、シリコンイオンの濃度が25p
pm以上であることが好ましい。Further, as a result of studying the concentration of silicon ions so that the etching rate with respect to the silicon oxide film becomes stable at 0.04 nm / min or less, when the variation between wafers is taken into consideration, the concentration of silicon ions is 25 p.
It is preferably at least pm.
【0062】一方、シリコンイオンの濃度がさらに高濃
度になると、150ppm付近でシリコン酸化膜に対す
るエッチングレートがほぼ0から逆に成長するような傾
向が観察された。シリコンイオンを添加する量を増加さ
せることは、シリコン窒化膜をエッチング除去させる処
理を繰り返し処理する上で、過飽和となったシリコン
は、液の循環系に設置されているフィルターに析出し
て、目詰まり起こすため、ウェハの処理枚数を基準とし
た場合の液寿命が短くなる。On the other hand, when the concentration of silicon ions was further increased, it was observed that the etching rate for the silicon oxide film tended to grow in the reverse direction from approximately 0 at around 150 ppm. Increasing the amount of silicon ions added means that over-saturated silicon is deposited on the filter installed in the liquid circulation system during repeated processing of etching and removing the silicon nitride film, and Because of clogging, the life of the liquid is shortened when the number of processed wafers is used as a reference.
【0063】このため、フィルターや液交換などの寿命
を確保できる適切な濃度としては、25ppm〜150
ppmが好ましい。Therefore, an appropriate concentration for ensuring the service life of filters and liquid exchange is 25 ppm to 150 ppm.
ppm is preferred.
【0064】−シリコンを含む化合物の種類−さらに、
シリコンを含む化合物としてTEOSをりん酸液に添加
した場合と、3−アミノプロピルトリエトキシシランを
りん酸液に添加した場合とでは、シリコンイオンの濃度
とシリコン酸化膜に対するエッチングレートとの関係が
異なることがわかった。-Type of compound containing silicon-
The relationship between the concentration of silicon ions and the etching rate for the silicon oxide film is different between the case where TEOS as a compound containing silicon is added to the phosphoric acid solution and the case where 3-aminopropyltriethoxysilane is added to the phosphoric acid solution. I understood it.
【0065】下記表2は、TEOSと3−アミノプロピ
ルトリエトキシシランとをシリコンイオンの濃度を変え
て添加したエッチング液によるエッチング実験の結果を
示す。ただし、膜厚測定値のデータは3点値であり、機
器の精度から測定値のばらつきは±2nmである。Table 2 below shows the results of an etching experiment using an etching solution in which TEOS and 3-aminopropyltriethoxysilane were added at different silicon ion concentrations. However, the data of the film thickness measurement values are three-point values, and the variation of the measurement values is ± 2 nm due to the accuracy of the equipment.
【0066】[0066]
【表2】 [Table 2]
【0067】上記表2からわかるように、TEOSと3
−アミノプロピルトリエトキシシランを用いた場合は、
TEOSの場合よりもシリコンイオンの濃度を高くしな
いと、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とに対するエッ
チングレートを上述の好ましい条件に制御することがで
きない。TEOSを用いた場合には、エッチング液中に
おけるシリコンイオンの濃度が50ppmであれば、シ
リコン酸化膜に対するエッチングレートが0.027n
m/minになる。しかし、3−アミノプロピルトリエ
トキシシランを用いた場合は、エッチング液中における
シリコンイオンの濃度が730ppm程度の高濃度にな
らないとシリコン酸化膜に対するエッチングレートを
0.029nm/minにすることはできない。これ
は、TEOSと3−アミノプロピルトリエトキシシラン
とでは、エッチング液中における各イオンの解離状態が
異なるためと思われる。As can be seen from Table 2 above, TEOS and 3
-When using aminopropyltriethoxysilane,
Unless the concentration of silicon ions is higher than that in the case of TEOS, the etching rate for the silicon oxide film and the silicon nitride film cannot be controlled to the above preferable conditions. When TEOS is used, if the concentration of silicon ions in the etching solution is 50 ppm, the etching rate for the silicon oxide film is 0.027n.
It becomes m / min. However, when 3-aminopropyltriethoxysilane is used, the etching rate for the silicon oxide film cannot be set to 0.029 nm / min unless the concentration of silicon ions in the etching solution is as high as 730 ppm. This is probably because TEOS and 3-aminopropyltriethoxysilane are different in the dissociation state of each ion in the etching solution.
【0068】特に、シリコンを含む化合物をりん酸液中
に溶解した後に、上記反応式(1)中のポリシロキサン
Sin On-2 (OH)n+2 のような形で表される物質が
りん酸液中に存在していることにより、シリコン酸化膜
に対するエッチングレートを著しく抑制し、かつ、シリ
コン窒化膜に対するエッチングを妨げないものと思われ
る。このポリシロキサンSin On-2 (OH)n+2 のよ
うな形で表される物質の濃度は、シリコンイオンの濃度
とほぼ等価と見なせるので、りん酸液中に、ポリシロキ
サンSin On-2 (OH)n+2 のような形で表される物
質が、20〜500ppmの濃度で存在することが好ま
しく、図2のデータから見ると、25ppm〜150p
pmの濃度で存在することがより好ましい。In particular, a substance represented by the form of polysiloxane Si n O n-2 (OH) n + 2 in the above reaction formula (1) after a compound containing silicon is dissolved in a phosphoric acid solution. Is present in the phosphoric acid solution, it seems that the etching rate for the silicon oxide film is significantly suppressed and the etching for the silicon nitride film is not hindered. The concentration of the polysiloxane Si n O n-2 (OH ) n + material represented in a form such as 2, since regarded as substantially equivalent to the concentration of silicon ions, the phosphoric acid solution, a polysiloxane Si n O It is preferable that the substance represented by a form such as n-2 (OH) n + 2 is present at a concentration of 20 to 500 ppm, and it can be seen from the data of FIG.
More preferably it is present at a concentration of pm.
【0069】−シリコンを含む化合物のその他の例−
下記表3は、その他のシリコンを含む化合物をりん酸液
にシリコンイオンの濃度が50ppmとなる条件で溶解
させたときのエッチングレートを示すデータである。-Other Examples of Compounds Containing Silicon-Table 3 below shows data showing etching rates when other compounds containing silicon are dissolved in a phosphoric acid solution under the condition that the concentration of silicon ions is 50 ppm. is there.
【0070】[0070]
【表3】 [Table 3]
【0071】表3に示すように、各種の化合物を使用で
きることがわかるが、この化合物としては、下記構造式
(1),(2),(3)で表されるものが特に適してい
ることが確認されている。As shown in Table 3, it can be seen that various compounds can be used. As this compound, those represented by the following structural formulas (1), (2) and (3) are particularly suitable. Has been confirmed.
【0072】[0072]
【化19】 [Chemical 19]
【0073】[0073]
【化20】 [Chemical 20]
【0074】[0074]
【化21】 [Chemical 21]
【0075】本実施形態によると、以上のようなシリコ
ンを含む化合物をりん酸液に溶解させたエッチング液を
用いることにより、以下のような効果を発揮することが
できる。According to this embodiment, the following effects can be obtained by using the etching solution prepared by dissolving the compound containing silicon as described above in the phosphoric acid solution.
【0076】本実施形態のエッチング液は、シリコン酸
化膜に対するエッチングレートが非常に小さいので、L
OCOS形成時の窒化膜マスクのごとく、シリコン窒化
膜の下のシリコン酸化膜の厚さが薄い酸化膜であって
も、シリコン基板が露出しないようにシリコン窒化膜の
オーバーエッチングを行なうことができる。The etching solution of this embodiment has a very low etching rate with respect to the silicon oxide film.
Even if the silicon oxide film below the silicon nitride film is a thin oxide film like the nitride film mask at the time of OCOS formation, the silicon nitride film can be over-etched so that the silicon substrate is not exposed.
【0077】その場合、各膜種に対するエッチング速度
を制御するためのシリコンを含む化合物をりん酸液に溶
解させる方法を簡便にすることにより、この新しいりん
酸液の量産性が確保できる。In this case, mass productivity of this new phosphoric acid solution can be secured by simplifying the method of dissolving the compound containing silicon for controlling the etching rate for each film species in the phosphoric acid solution.
【0078】さらに、りん酸液のシリコン酸化膜のエッ
チレートを抑制するために、SinOn-2 (OH)n+2
のような形の物質が正確な濃度になるようにシリコンを
含む化合物を添加することができる。すなわち、製品処
理前でのシリコン窒化膜の溶かし込みによるりん酸液中
でのSin On-2 (OH)n+2 のような形の物質の濃度
が過剰(過飽和)になることがないため、フィルターの
目詰まりによる液の寿命が従来1800枚であったのが
2500枚まで長寿命化している。Further, in order to suppress the etching rate of the silicon oxide film of the phosphoric acid solution, Si n O n-2 (OH) n + 2
It is possible to add a compound containing silicon so that the substance having such a shape has a correct concentration. In other words, never concentration in the form of a substance such as Si n O n-2 (OH ) n + 2 in accordance with a phosphate solution narrowing dissolving the silicon nitride film in the previous product processing is excessive (supersaturated) Therefore, the life of the liquid due to clogging of the filter was 1800 in the past, but has been extended to 2500.
【0079】なお、本実施形態においては、TEOSな
どの有機系シリコン化合物を溶解させるための、溶媒の
濃度は、今回の実施例ではTEOSとエタノールの量を
1:1の比で行った。しかし、調合での設定値と実測の
濃度値のバラツキが現状10%あることから、有機系シ
リコン化合物に対する有機溶剤の量を溶解の飽和濃度に
対して、10%以上のマージンを持つ量であることが好
ましい。In the present embodiment, the concentration of the solvent for dissolving the organic silicon compound such as TEOS was set to the ratio of TEOS and ethanol of 1: 1 in this example. However, since there is currently 10% variation between the set value in the preparation and the actually measured concentration value, the amount of the organic solvent for the organic silicon compound has a margin of 10% or more with respect to the saturation concentration of dissolution. It is preferable.
【0080】なお、本実施形態におけるりん酸液のテス
トに際しては、ヒーターを備えた石英槽と、石英槽の外
部でりん酸液を昇温させるインラインヒーターと、エッ
チング液中の塵を捕獲させるためのフィルターと、エア
ー圧で駆動する循環ポンプとを備えているものを用い
た。In the phosphoric acid solution test of this embodiment, a quartz tank equipped with a heater, an in-line heater for raising the temperature of the phosphoric acid solution outside the quartz tank, and a dust trap in the etching solution are used. A filter equipped with a filter and a circulating pump driven by air pressure was used.
【0081】シリコンイオンを過飽和状態で含むエッチ
ング液を用いると、ポリシロキサンSin On-2 (O
H)n+2 のような形で表されるものがフィルターに析出
し、目詰まりを生ぜしめるので、過飽和状態で使用しな
いことが好ましい。When an etching solution containing silicon ions in a supersaturated state is used, polysiloxane Si n O n-2 (O
H) It is preferable not to use in a supersaturated state, because a substance represented by a form such as n + 2 is deposited on the filter and causes clogging.
【0082】[0082]
【発明の効果】本発明によると、シリコンを含む化合物
を溶媒を介してりん酸液に溶解させ、これをシリコン窒
化膜のエッチング液として用いるようにしたので、シリ
コン酸化膜に対するエッチングレートが極めて小さく、
かつ、シリコン窒化膜に対するエッチングレートを安定
して維持することができ、0.5μmルール以降の微細
なデバイスのLOCOS形成後の窒化膜マスクの選択的
エッチングに適用可能なエッチング液,その製造方法及
びエッチング方法の提供を図ることができる。According to the present invention, a compound containing silicon is dissolved in a phosphoric acid solution through a solvent and is used as an etching solution for a silicon nitride film. Therefore, the etching rate for a silicon oxide film is extremely small. ,
In addition, an etching solution capable of stably maintaining an etching rate for a silicon nitride film and applicable to selective etching of a nitride film mask after LOCOS formation of a fine device of 0.5 μm rule or later, its manufacturing method, and An etching method can be provided.
【図1】LOCOS膜を形成するための工程を示す断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a process for forming a LOCOS film.
【図2】エッチング液のシリコン酸化膜に対するエッチ
ングレートのシリコンイオン濃度依存性を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a silicon ion concentration dependency of an etching rate of an etching solution with respect to a silicon oxide film.
1 シリコン基板 2 シリコン酸化膜 3 シリコン窒化膜 4 LOCOS膜 1 Silicon substrate 2 Silicon oxide film 3 Silicon nitride film 4 LOCOS film
Claims (18)
せるための溶媒としての有機溶剤とを含み、上記シリコンを含む有機化合物を溶解させた上記有機溶
剤を上記りん酸液に添加してなる エッチング液。1. A phosphoric acid solution, an organic compound containing silicon, and an organic solvent as a solvent for dissolving the organic compound containing silicon in the phosphoric acid solution, wherein the organic compound containing silicon is dissolved. The above organic solution
Etching solution obtained by adding a chemical to the above phosphoric acid solution.
特徴とするエッチング液。Characteristic etching liquid.
するエッチング液。Etching solution.
性のある低級脂肪族アルコールに対する溶解性があるこSolubility in low-grade aliphatic alcohol
とを特徴とするエッチング液。Etching liquid characterized by.
含む,シリコンを含む化合物と、 上記シリコンを含む化合物を上記りん酸液に溶解させる
ための溶媒とを含み、 シリコン窒化膜とシリコン酸化膜とに対するエッチング
選択比が所定値以上になるように調整されているエッチ
ング液。5. A phosphoric acid solution and the following structural formulas (1), (2) and (3): [Chemical 2] [Chemical 3] In including at least one of the organic compound represented by a compound containing silicon, a compound containing the above silicon and a solvent for dissolving the above phosphate solution, and a silicon nitride film and a silicon oxide film An etching solution that is adjusted so that the etching selection ratio with respect to is not less than a predetermined value.
あることを特徴とするエッチング液。6. The etching solution according to claim 5, wherein the compound containing silicon is tetraethoxysilane.
とを形成する工程と、 シリコンを含む有機化合物を溶解させた溶媒としての有
機溶剤をりん酸液に添加してなるエッチング液を用いて
エッチングを行ない、上記シリコン酸化膜を残した状態
でシリコン窒化膜を除去する工程とを備えているエッチ
ング方法。7. A step of forming a silicon oxide film and a silicon nitride film on a substrate, and a step of using as a solvent in which an organic compound containing silicon is dissolved.
Etching is performed using an etching solution obtained by adding an organic solvent to phosphoric acid solution, and the silicon nitride film is removed while leaving the silicon oxide film.
て、hand, 上記溶媒は、りん酸液と相溶性のある溶剤であることをThe above solvent must be compatible with the phosphoric acid solution.
特徴とするエッチング方法。Characteristic etching method.
て、hand, 上記溶媒は、低級脂肪族アルコールであることを特徴とThe solvent is a lower aliphatic alcohol
するエッチング方法。Etching method.
膜とを形成する工程と、 シリコンを含む化合物を溶媒を介してりん酸液に溶解さ
せてなるエッチング液を用いてエッチングを行ない、上
記シリコン酸化膜を残した状態でシリコン窒化膜を除去
する工程とを備え、 上記シリコンを含む化合物は、下記構造式(1),
(2)及び(3) 【化4】 【化5】 【化6】 で表される有機化合物のうち少なくともいずれか1つを
含むエッチング方法。 10. A silicon oxide film and a silicon nitride film are formed on a substrate.
The step of forming a film and dissolving the silicon-containing compound in a phosphoric acid solution via a solvent.
Etching is performed using the resulting etching solution, and
The silicon nitride film is removed while the silicon oxide film remains.
The compound containing silicon has the following structural formula (1):
(2) and (3) [of 4] [Chemical 5] [Chemical 6] At least one of the organic compounds represented by
Etching method including .
いて、 上記シリコンを含む化合物は、テトラエトキシシランで
あることを特徴とするエッチング方法 。 11. The etching method according to claim 10.
The compound containing silicon is tetraethoxysilane.
An etching method characterized by being present .
記載のエッチング方法において、 上記シリコン窒化膜をエッチングする工程では、上記エ
ッチング液を145℃〜170℃の範囲に昇温して行な
うことを特徴とするエッチング方法。12. The etching method according to any one of claims 7 to 11, wherein in the step of etching the silicon nitride film, the etching solution is heated to a temperature in the range of 145 ° C to 170 ° C. An etching method which is performed by heating.
ての有機溶剤に溶解させる工程と、 上記工程の後、上記シリコンを含む有機化合物及び有機
溶剤をりん酸液に添加して、上記シリコンを含む有機化
合物を上記りん酸液に融解させる工程とを備えているエ
ッチング液の製造方法。13. the organic compound containing silicon and a solvent
A step of dissolving in an organic solvent Te, after the step, an organic compound containing the silicon and organic
Adding a solvent to the phosphoric acid solution to melt the organic compound containing silicon in the phosphoric acid solution .
方法において、 上記溶媒は、りん酸液と相溶性のある溶剤であることを
特徴とするエッチング液の製造方法。14. The method for producing an etching solution according to claim 13, wherein the solvent is a solvent compatible with a phosphoric acid solution.
方法において、 上記溶媒は、低級脂肪族アルコールであることを特徴と
するエッチング液の製造方法。15. The method for producing an etching solution according to claim 14, wherein the solvent is a lower aliphatic alcohol.
方法において、上記シリコンを含む有機化合物は、上記りん酸液と相溶
性のある低級脂肪族アルコールに対する溶解性があるこ
とを特徴とするエッチング液の製造方法。 16. The method for producing an etching solution according to claim 15, wherein the organic compound containing silicon is compatible with the phosphoric acid solution.
Solubility in low-grade aliphatic alcohol
And a method for producing an etching solution.
せる工程と、 上記工程の後、上記シリコンを含む化合物及び溶媒をり
ん酸液に添加して、上記シリコンを含む化合物を上記り
ん酸液に融解させる工程とを備え、 上記シリコンを含む化合物は、下記構造式(1),
(2)及び(3)【化7】 【化8】 【化9】 で表される有機化合物のうち少なくともいずれか1つを
含むエッチング液の製造方法。17. A process for a compound containing silicon is dissolved in a solvent, after the step, is added to the compound and phosphoric acid solution and the solvent containing the silicon, Ri the compounds containing the silicon
And a step of melting in a phosphoric acid solution , wherein the compound containing silicon has the following structural formula (1):
(2) and (3) [of 7] [Chemical 8] [Chemical 9] The manufacturing method of the etching liquid containing at least any one of the organic compounds represented by.
方法において、In the method 上記シリコンを含む化合物は、テトラエトキシシランでThe compound containing silicon is tetraethoxysilane.
あることを特徴とするCharacterized by being エッチング液の製造方法。Etching liquid manufacturing method.
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