JP6378271B2 - タングステン膜エッチング液組成物、これを用いた電子デバイスの製造方法および電子デバイス - Google Patents
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Description
半導体デバイスのエッチング時に、タングステン系金属に対して優れたエッチング選択性を示し、窒化チタン系金属または炭化アルミニウムチタン金属に対してはエッチング抑制力を有するタングステン膜エッチング液組成物を提供することを目的とする。
本発明は、N−メチルモルホリンN−オキシド(N−methyl morpholine N−oxide)および水を含むタングステン膜エッチング液組成物を提供する。
本発明のタングステン膜エッチング液組成物は、N−メチルモルホリンN−オキシド(N−methyl morpholine N−oxide、NMMO)を含む。
本発明のタングステン膜エッチング液組成物は、水を含む。
本発明のタングステン膜エッチング液組成物は、追加的に、アミンオキシド化合物である下記化学式1の化合物を含む。
本発明のタングステン膜エッチング液組成物は、追加的に、アミン化合物である下記化学式2の化合物を含む。
NH2C2H4(NHC2H4)nNH2
下記表1に記載の成分と含有量で混合して、実施例1〜5のタングステン膜エッチング液組成物を製造した。
下記表2に記載の成分と含有量で混合して、比較例1〜4のタングステン膜エッチング液組成物を製造した。
1500Åの厚さのタングステン膜を2×2cm2の大きさに切断した後、前記実施例1〜5および比較例1〜4のタングステン膜エッチング液組成物に、70℃の温度で前記タングステン膜を1分間浸漬してエッチングし、DIWで洗浄後、乾燥した。
<タングステン膜の均一性の評価基準>
◎:厚さ偏差(エッチング速度)が1Å/min未満で、厚さ均一度に優れている。
○:厚さ偏差(エッチング速度)が1Å/min以上5Å/min未満で、厚さ均一度が良好である。
△:厚さ偏差(エッチング速度)が5Å/min以上10Å/min未満で、厚さ均一度が不良である。
×:厚さ偏差(エッチング速度)が10Å/min以上で、厚さ均一度が極めて不良である。
220Åの厚さの窒化チタン膜を2×2cm2の大きさに切断した後、前記実施例1〜5および比較例1〜4のタングステン膜エッチング液組成物に、70℃の温度で前記窒化チタン膜を1分間浸漬してエッチングし、DIWで洗浄後、乾燥した。
下記表4に記載の成分と含有量で混合して、実施例6〜13および比較例5のタングステン膜エッチング液組成物を製造した。
シリコンウエハ上にタングステン膜(W)、窒化チタン膜(TiN)、および炭化アルミニウムチタン膜(TiAlC)が蒸着されたウエハを用意し、前記基板を2×2cm2の大きさに切断した。
<評価基準>
◎:TiNおよびTiAlCのエッチング速度<1Å/min
○:1Å/min≦TiNおよびTiAlCのエッチング速度<5Å/min
△:5Å/min≦TiNおよびTiAlCのエッチング速度<10Å/min
×:TiNおよびTiAlCのエッチング速度≧10Å/min
Claims (9)
- N−メチルモルホリンN−オキシドおよび水を含むタングステン膜エッチング液組成物であって、前記タングステン膜エッチング液組成物の総重量に対して、前記N−メチルモルホリンN−オキシド25〜50重量%および残量の水を含むことを特徴とするタングステン膜エッチング液組成物。
- 前記化学式1の化合物は、ヘキサデシルジメチルアミンN−オキシドおよびラウリルジメチルアミンN−オキシドからなる群より選択される1種以上を含むことを特徴とする請求項2に記載のタングステン膜エッチング液組成物。
- 前記タングステン膜エッチング液組成物の総重量に対して、前記N−メチルモルホリンN−オキシド30〜50重量%、前記化学式1の化合物0.3〜15重量%、および残量の水を含むことを特徴とする請求項2または3に記載のタングステン膜エッチング液組成物。
- 前記タングステン膜エッチング液組成物は、追加的に、下記化学式2の化合物を含むことを特徴とする請求項1に記載のタングステン膜エッチング液組成物。
[化学式2]
NH2C2H4(NHC2H4)nNH2
(式中、前記nは、0〜2の整数である。) - 前記化学式2の化合物は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、およびトリエチレンテトラアミンからなる群より選択される1種以上を含むことを特徴とする請求項5に記載のタングステン膜エッチング液組成物。
- 前記タングステン膜エッチング液組成物の総重量に対して、前記N−メチルモルホリンN−オキシド30〜50重量%、前記化学式2の化合物0.1〜1.2重量%、および残量の水を含むことを特徴とする請求項5または6に記載のタングステン膜エッチング液組成物。
- 前記タングステン膜エッチング液組成物のエッチング温度は、30〜80℃であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のタングステン膜エッチング液組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のタングステン膜エッチング液組成物によりタングステン系金属をエッチングする工程を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
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