JP5370381B2 - 液処理方法、液処理装置及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
フッ素イオン源と、水と、沸点調節剤である硫酸またはジメチルスルホキシドとを混合してエッチング溶液を調製する工程と、
このエッチング溶液により前記基板をエッチングしたときにシリコン窒化物のエッチング速度が100Å/分以上となり、シリコン酸化物のエッチング速度に対するシリコン窒化物のエッチング速度の比が75以上となるように、当該エッチング溶液の温度を予め設定した時間140℃以上の温度に維持する工程と、
前記予め設定した時間140℃以上の温度に維持されたエッチング溶液により前記基板をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする。
(a)前記フッ素イオン源は、フッ化水素またはフッ化アンモニウムであること。
(b)前記140℃以上の温度は、前記エッチング溶液が沸騰する温度未満であること。
図5に示した4は、処理後のウエハWからエッチング溶液を除去する純水などのリンス液を供給するリンス液供給部であり、401はその切替弁である。
さらにまた、エッチング溶液が140℃以上になってから、この温度を維持する時間の期間中、当該温度は一定でもよいし、変化してもよい。この温度を変化させる場合には、エッチング溶液の温度が140℃に到達した時点から時間の計測を開始してもよいし、予め設定した温度(例えば170℃)に到達してから計測を開始してもよい。エッチング溶液の昇温プロファイルと、SiNのエッチング速度、選択比との関係を予備実験などにより把握しておけば、前記時間は特定することができる。
下記の組成のエッチング溶液を170℃に加熱し、当該温度を維持する時間を0〜12分(実施例3では0〜9分)の範囲で変化させ、ウエハWに供給してSiN及びSiO2のエッチング速度、選択比を計測した。各エッチングにおいては、100rpmで回転するウエハWの表面に、1000mlのエッチング溶液を3分にわたって供給した。
(実施例1)
エッチング溶液の組成
フッ素イオン源:HF(0.05wt%)、NH4F(0.05wt%)
水(14.21wt%)
沸点調節剤:H2SO4(85.69wt%)
(実施例2)
エッチング溶液の組成
フッ素イオン源:HF(0.12wt%)、NH4F(0.12wt%)
水(23.61wt%)
沸点調節剤:H2SO4(76.15wt%)
(実施例3)
エッチング溶液の組成
フッ素イオン源:HF(0.12wt%)、NH4Fは添加せず
水(24.4wt%)
沸点調節剤:H2SO4(75.48wt%)
(実施例1〜3)に係わる実験の結果を図10〜12に示す。各グラフの横軸はエッチング溶液の加熱を開始してからの時間を示しており、エッチング溶液の温度が170℃に達してからの経過時間(170℃の温度に維持した時間)を括弧内に併記してある。左側の縦軸は、SiN及びSiO2のエッチング速度[Å/分]、右側の縦軸は「(SiNのエッチング速度)/(SiO2のエッチング速度)」で計算される選択比を示している。
各経過時間におけるSiNのエッチング速度は右上がりの斜線でハッチングしたカラムで示し、SiO2のエッチング速度は右下がりの右上がりの斜線でハッチングしたカラムで示してある。一方、選択比黒塗りの三角「▲」プロットしてある。
1 液処理装置
2 液処理ユニット
3A〜3C 加熱部
35 混合タンク
36 硫酸保持部
37 フッ酸保持部
Claims (9)
- シリコン窒化物とシリコン酸化物とが露出した基板をエッチング溶液によりエッチングする液処理方法であって、
フッ素イオン源と、水と、沸点調節剤である硫酸またはジメチルスルホキシドとを混合してエッチング溶液を調製する工程と、
このエッチング溶液により前記基板をエッチングしたときにシリコン窒化物のエッチング速度が100Å/分以上となり、シリコン酸化物のエッチング速度に対するシリコン窒化物のエッチング速度の比が75以上となるように、当該エッチング溶液の温度を予め設定した時間140℃以上の温度に維持する工程と、
前記予め設定した時間140℃以上の温度に維持されたエッチング溶液により前記基板をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。 - 前記フッ素イオン源は、フッ化水素またはフッ化アンモニウムであることを特徴とする請求項1に記載の液処理方法。
- 前記140℃以上の温度は、前記エッチング溶液が沸騰する温度未満であることを特徴とする請求項1または2に記載の液処理方法。
- シリコン窒化物とシリコン酸化物とが露出した基板をエッチング溶液によりエッチングするための液処理装置であって、
フッ素イオン源と、水と、沸点調節剤である硫酸またはジメチルスルホキシドとを混合して調製されたエッチング溶液を供給するためのエッチング溶液供給部と、
このエッチング溶液供給部から供給されるエッチング溶液を加熱するための加熱部と、
前記加熱部にて加熱されたエッチング溶液を基板に供給してエッチングを行うエッチング部と、
このエッチング溶液により前記基板をエッチングしたときにシリコン窒化物のエッチング速度が100Å/分以上となり、シリコン酸化物のエッチング速度に対するシリコン窒化物のエッチング速度の比が75以上となるように、当該エッチング溶液の温度を予め設定した時間140℃以上の温度に維持するように制御信号を出力する制御部と、を備えることを特徴とする液処理装置。 - 前記エッチング溶液供給部は、少なくともフッ素イオン源と、沸点調節剤とを別々に保持する原料保持部と、
前記加熱部による加熱が行われる前にこれら別々に保持されたフッ素イオン源と、沸点調節剤とを混合してエッチング溶液を調製する混合部と、を備えることを特徴とする請求項4に記載の液処理装置。 - 前記フッ素イオン源は、フッ化水素またはフッ化アンモニウムであることを特徴とする請求項4または5に記載の液処理装置。
- 前記加熱部は、140℃以上であり、前記エッチング溶液が沸騰する温度未満の温度範囲で当該エッチング溶液を加熱することを特徴とする請求項4ないし6のいずれか一つに記載の液処理装置。
- 前記エッチング部は、基板を水平に保持して鉛直軸周りに回転させる基板保持部と、前記加熱部にて加熱されたエッチング溶液を回転する基板の上面に吐出するノズル部とを備えることを特徴とする請求項4ないし7のいずれか一つに記載の液処理装置。
- シリコン窒化物とシリコン酸化物とが露出した基板をエッチング溶液によりエッチングする液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記プログラムは請求項1ないし3のいずれか一つに記載された液処理方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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