JP5047712B2 - 窒化チタン剥離液、及び窒化チタン被膜の剥離方法 - Google Patents
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Description
本発明の窒化チタン剥離液は、フッ酸、過酸化水素、水溶性有機溶剤、及び防食剤を含む。更に、本発明の窒化チタン剥離液は、必要に応じて無機酸を含んでいてもよい。この窒化チタン剥離液は、窒化チタン被膜、導体層、絶縁層を有する半導体多層積層体において、窒化チタン被膜を剥離する際に特に好適に用いることができる。
本発明の窒化チタン剥離液は、フッ酸を含む。窒化チタン剥離液がフッ酸を含むことにより、窒化チタン被膜を効率的に剥離することができる。窒化チタン剥離液に含有させることができるフッ酸の含有量は、0.01質量%以上5質量%以下であることが好ましい。フッ酸の含有量を上記範囲内とすることにより、窒化チタン剥離液への窒化チタンの溶解性を高く維持するとともに、導体層及び絶縁層に対する浸食を抑制することができる。上記含有量は、0.1質量%以上2質量%以下であることが更に好ましい。
本発明の窒化チタン剥離液は、過酸化水素を含む。窒化チタン剥離液が過酸化水素を含むことにより、窒化チタン剥離液への窒化チタンの溶解を促進するとともに、フッ酸による導体層や絶縁層への浸食を抑制することができる。更に、過酸化水素は、窒化チタン被膜の溶解の過程で発生する水素ガスを随時捕捉できることから、窒化チタンの溶解が、水素ガスによって局所的に阻害されることがない。
本発明の窒化チタン剥離液は、更に、環内に窒素原子を2個有する含窒素5員環化合物を含む防食剤を含む。当該含窒素5員環化合物は、窒化チタン剥離液の、特にタングステン又はタングステン合金等を含む層への浸食を有効に抑制することができる。
本発明の窒化チタン剥離液は水溶性有機溶剤を含有する。水溶性有機溶剤は、上記含窒素5員環化合物を窒化チタン剥離液に十分に溶解させることができる。この水溶性有機溶剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、アルコール類、及びグリコールエーテルを挙げることができる。
本発明の窒化チタン剥離液は、更に無機酸を含んでいてもよい。特にタングステン又はタングステン合金を含む層が設けられた半導体多層積層体において、無機酸により窒化チタン剥離液のpHを低下させることにより、タングステン又はタングステン合金を含む層への浸食を、より低下させることができる。
本発明の窒化チタン被膜の剥離方法は、タングステン又はタングステン合金を含む層と、絶縁層である酸化ケイ素被膜と、窒化チタン被膜と、を有する半導体多層積層体に本発明の窒化チタン剥離液を接触させることにより、窒化チタン被膜を剥離して除去するものである。
タングステン又はタングステン合金を含む層に用いられる材料は、タングステン又はタングステン合金を含む金属材料であれば、特に限定されるものではない。このタングステン又はタングステン合金を含む層としては、半導体多層積層体における導体層を挙げることができる。
絶縁層とは、例えば、半導体多層積層体において通常用いられる、SiO2やlow−k材等からなる層である。
35%過酸化水素水溶液40.0質量部、50%フッ酸0.6質量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテル58.4質量部、及び2−エチル−4−メチルイミダゾール1.0質量部を加えて窒化チタン溶解液とした。
35%過酸化水素水溶液40.0質量部、50%フッ酸0.6質量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテル58.4質量部、及びアミノピラゾール1.0質量部を加えて窒化チタン溶解液とした。
35%過酸化水素水溶液40.0質量部、50%フッ酸0.6質量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテル58.4質量部、及びビニルイミダゾール1.0質量部を加えて窒化チタン溶解液とした。
35%過酸化水素水溶液40.0質量部、50%フッ酸0.6質量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテル58.4質量部、及びアミノトリアゾール1.0質量部を加えて窒化チタン溶解液とした。
35%過酸化水素水溶液40.0質量部、50%フッ酸0.6質量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテル58.4質量部、及びベンゾトリアゾール1.0質量部を加えて窒化チタン溶解液とした。
35%過酸化水素水溶液40.0質量部、50%フッ酸0.6質量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテル58.4質量部、及びカテコール1.0質量部を加えて窒化チタン溶解液とした。
35%過酸化水素水溶液40.0質量部、50%フッ酸0.6質量部、ジエチレングリコールモノメチルエーテル49.4質量部、及びキシリトール10.0質量部を加えて窒化チタン溶解液とした。
[エッチングレートの測定]
実施例1から3、及び比較例1から4の窒化チタン剥離液を、各種基板に接触させ、接触前後の膜厚の差を求めた。測定は次の方法により行った。窒化チタン被膜を100nm成膜したウェハの抵抗値を測定し、窒化チタン被膜の膜厚に換算する。タングステン層を100nm成膜したウェハの抵抗値を測定し、タングステン層の膜厚に換算する。P−TEOS層を500nm成膜したウェハをエリプソメーターで測定する。上記の方法で、処理前後の膜厚を測定し、エッチングレートを算出した。測定した各材料のエッチングレート、並びにタングステンに対する窒化チタンのエッチング選択比、及びP−TEOSに対する窒化チタンのエッチング選択比を表1に示す。
Claims (7)
- フッ酸、過酸化水素、水溶性有機溶剤、及び防食剤を含有し、
前記防食剤が環内に窒素原子を2個有する含窒素5員環化合物である、窒化チタン剥離液。 - 前記防食剤が2−エチル−4−メチルイミダゾール、アミノピラゾール、及びビニルイミダゾールからなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項1に記載の窒化チタン剥離液。
- 前記防食剤の含有量が0.1質量%以上10質量%以下である、請求項1又は2に記載の窒化チタン剥離液。
- 前記水溶性有機溶剤がグリコールエーテルである、請求項1から3のいずれかに記載の窒化チタン剥離液。
- 更に硫酸、硝酸、及び塩酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の無機酸を含有する、請求項1から4のいずれかに記載の窒化チタン剥離液。
- タングステン又はタングステン合金を含む層と、窒化チタン被膜と、を有する半導体多層積層体において、前記窒化チタン被膜を剥離するために用いられる請求項1から5のいずれかに記載の窒化チタン剥離液。
- タングステン又はタングステン合金を含む層と、窒化チタン被膜と、を有する半導体多層積層体を請求項1から6のいずれかに記載の窒化チタン剥離液に接触させることにより、前記窒化チタン被膜を剥離して除去する、窒化チタン被膜の剥離方法。
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