JP5401647B2 - 微細加工処理剤、及び微細加工処理方法 - Google Patents
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即ち、本発明によれば、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜が少なくとも積層された積層膜に対し、シリコン酸化膜のみを選択的に微細加工処理することができるので、例えば半導体装置、液晶表示装置、マイクロマシンデバイス等の製造に於いて好適な微細加工を可能にする。
本実施の形態に係る本発明に係る微細加工処理剤は、(a)フッ化水素又はフッ化アンモニウムの少なくとも何れか1種類と、(b)水と、(c)水溶性重合体とを含む。
光学式膜厚測定装置(ナノメトリクスジャパン(株)社製、Nanospec6100)を用いてエッチング前後のシリコン酸化膜、及びシリコン窒化膜の膜厚を測定し、エッチングによる膜厚の変化を測定した。3つの異なるエッチング時間に於いて前記測定を繰り返し実施し、エッチレートを算出した。
後述する各実施例において使用した水溶性重合体、及び各比較例において使用した添加剤は下記表1に示す通りである。
フッ化水素(ステラケミファ(株)製、半導体用高純度グレード、濃度50重量%)7.0重量部と、フッ化アンモニウム(ステラケミファ(株)製、半導体用高純度グレード、濃度40重量%)50.0重量部と、超純水40.5重量部とを混合した溶液に、水溶性重合体としてのポリアクリル酸アンモニウム(濃度40重量%、重量平均分子量6000)2.5重量部を添加し、攪拌混合した後、混合液を25℃に調温し3時間静置した。これにより、フッ化水素3.5重量%、フッ化アンモニウム20.0重量%、ポリアクリル酸アンモニウム1重量%のエッチング液(微細加工処理剤)を調製した。
実施例2〜10に於いては、表1に示す通りにフッ化水素及びフッ化アンモニウムの含有量と、水溶性重合体の含有量及び種類を変更したこと以外は、前記実施例1と同様にしてエッチング液を調製した。更に、各実施例で得られたエッチング液を用いて、TEOS膜及びシリコン窒化膜に対するエッチレート、エッチレートの選択比(シリコン酸化膜/シリコン窒化膜)を評価した。結果を下記表2に示す。
比較例1〜2に於いては、表1に示す通りにフッ化水素及びフッ化アンモニウムの含有量を変更し、かつ水溶性重合体を添加しなかったこと以外は、前記実施例1と同様にしてエッチング液を調製した。更に、各比較例で得られたエッチング液を用いて、TEOS膜及びシリコン窒化膜に対するエッチレート、エッチレートの選択比(シリコン酸化膜/シリコン窒化膜)を評価した。結果を下記表2に示す。
比較例3〜7に於いては、表1に示す通りにフッ化水素及びフッ化アンモニウムの含有量を変更し、水溶性重合体に代えて、表1に示す添加剤を用いたこと以外は、前記実施例1と同様にしてエッチング液を調製した。更に、各比較例で得られたエッチング液を用いて、TEOS膜及びシリコン窒化膜に対するエッチレート、エッチレートの選択比(シリコン酸化膜/シリコン窒化膜)を評価した。結果を下記表2に示す。
フッ化水素(ステラケミファ(株)製、半導体用高純度グレード、濃度50重量%)20.0重量部と、塩酸(林純薬工業(株)製、電子工業グレード、濃度36重量%)27.8重量部と、超純水51.2重量部とを混合した溶液に、水溶性重合体としてのポリアクリルアミド(濃度50重量%、重量平均分子量10000)1.0重量部を添加し、攪拌混合した後、混合液を25℃に調温し3時間静置した。これにより、フッ化水素10重量%、塩酸10重量%、ポリアクリルアミド0.5重量%のエッチング液(微細加工処理剤)を調製した。
実施例12に於いては、表3に示す通りにポリアクリルアミドの含有量を変更したこと以外は、前記実施例11と同様にしてエッチング液を調製した。更に、本実施例で得られたエッチング液を用いて、BPSG膜及びシリコン窒化膜に対するエッチレート、エッチレートの選択比(シリコン酸化膜/シリコン窒化膜)を評価した。結果を下記表3に示す。
比較例8に於いては、表3に示す通りに水溶性重合体を添加しなかったこと以外は、前記実施例12と同様にしてエッチング液を調製した。更に、本比較例で得られたエッチング液を用いて、BPSG膜及びシリコン窒化膜に対するエッチレート、エッチレートの選択比(シリコン酸化膜/シリコン窒化膜)を評価した。結果を下記表3に示す。
フッ化アンモニウム(ステラケミファ(株)製、半導体用高純度グレード、濃度40重量%)25.0重量部と、塩酸(林純薬工業(株)製、電子工業グレード、濃度36重量%)27.8重量部と、超純水45.2重量部とを混合した溶液に、水溶性重合体としてのポリアクリルアミド(濃度50重量%、重量平均分子量10000)2.0重量部を添加し、撹拌混合した後、混合液を25℃に調温し3時間静置した。これにより、フッ化アンモニウム10重量%、塩酸10重量%、ポリアクリルアミド1重量%のエッチング液(微細加工処理剤)を調製した。
比較例9に於いては、表4に示す通りに水溶性重合体を添加しなかったこと以外は、前記実施例13と同様にしてエッチング液を調製した。更に、本比較例で得られたエッチング液を用いて、TEOS膜及びシリコン窒化膜に対するエッチレート、エッチレートの選択比(シリコン酸化膜/シリコン窒化膜)を評価した。結果を下記表4に示す。
フッ化アンモニウム(ステラケミファ(株)製、半導体用高純度グレード、濃度40重量%)25.0重量部と、リン酸(キシダ化学(株)製、電子工業グレード、濃度85重量%)23.5重量部と、超純水49.5重量部とを混合した溶液に、水溶性重合体としてのポリアクリルアミド(濃度50重量%、重量平均分子量10000)2.0重量部を添加し、撹拌混合した後、混合液を25℃に調温し3時間静置した。これにより、フッ化アンモニウム10重量%、リン酸20重量%、ポリアクリルアミド1重量%のエッチング液(微細加工処理剤)を調製した。
比較例10に於いては、表4に示す通り、水溶性重合体を添加しなかったこと以外は、前記実施例14と同様にしてエッチング液を調製した。更に、本比較例で得られたエッチング液を用いて、TEOS膜及びシリコン窒化膜に対するエッチレート、エッチレートの選択比(シリコン酸化膜/シリコン窒化膜)を評価した。結果を下記表4に示す。
Claims (3)
- (a)0.01〜15重量%のフッ化水素、及び0.1〜40重量%のフッ化アンモニウムと、
(b)水と、
(c)0.001〜10重量%のスチレンスルホン酸、及びスチレンスルホン酸アンモニウムからなる群より選択される少なくとも1種類の水溶性重合体とを含み、少なくともシリコン酸化膜、及びシリコン窒化膜が積層された積層膜を微細加工する際に、シリコン酸化膜を選択的に微細加工することを特徴とする、微細加工処理剤。 - 前記水溶性重合体の重量平均分子量が1000〜100万の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の微細加工処理剤。
- 請求項1又は2に記載の微細加工処理剤を用いて、少なくともシリコン酸化膜、及びシリコン窒化膜が積層された積層膜を微細加工することを特徴とする微細加工処理方法。
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