JPH0519301B2 - - Google Patents
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Description
産業上の利用分野
本発明は塩酸系エツチング液を使用したエツチ
ング方法に関する。
従来の技術及び解決すべき課題
半導体チツプの製造には現在種々のエツチング
法が使用されている。例えば、シヨツトキバリア
ダイオードでは、Mo（モリブデン）から成る第
一の金属層の上面に他の金属材料から成る第二の
金属層を形成し、第二の金属層の一部をエツチン
グで選択的に除去することがある。この場合、エ
ツチング液としては第二の金属層を溶解し、Mo
から成る第一の金属層を溶解しないことが要求さ
れる。
周知のように、Moは塩酸及び弗酸に不溶であ
る。したがつて、従来では塩酸系又は弗酸系エツ
チング液を使用していた。しかしながら、HCl
（塩酸）とH2O2（過酸化水素）とを混合して成る
塩酸系エツチング液では、Moから成る第一の金
属層を若干エツチングする欠点がある。また、
HF（弗酸）とH2O2とを混合して成る弗酸系エツ
チング液は浸透性が強く、ピンホール等がある
と、第一の金属層を通過して所望しない下層まで
エツチングして製品不良の原因となる。このよう
に、全く問題のない実用的な化学的エツチング法
を見出せないのが実状である。
そこで、本発明は上記の問題を解決するエツチ
ング方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明のエツチング方法によれば、モリブデン
を主成分とする第一の金属層の主面に塩酸系のエ
ツチング液で溶解可能な第二の金属層を形成した
被エツチング材を用意し、アンチモンを含む塩酸
系エツチング液で第一の金属層を実質的に除去せ
ずに第二の金属層の一部又は全部を選択的に除去
する。
作 用
アンチモンを含む塩酸系のエツチング液は、塩
酸系エツチング液に溶解する第二の金属層を溶解
する作用がある反面、モリブデンを主成分とする
第一の金属層を実質的に溶解しない。したがつ
て、第一の金属層を実質的に除去することなく塩
酸系エツチング液に溶解する第二の金属層の一部
又は全部を選択的に除去することができる。
実施例
第１図について本発明の一実施例を以下に説明
する。
本実施例のシヨツトキバリアダイオードは、第
１図ｄに示すように、半導体基体１と、その上面
（主面）に形成されたシリコン酸化膜２と、バリ
ア電極としてのMo（モリブデン）層３と、接続
電極としてのNi（ニツケル）層４とを有する。
第１図ｄのシヨツトキバリアダイオードを形成
するには、まず、第１図ａに示すように、選択的
にシリコン酸化膜２の形成されたｎ形シリコンか
ら成る半導体基体１の上面全体に、第一の金属層
としてのMo層３と、第二の金属層としてのNi層
４とを真空蒸着で順次形成して被エツチング材を
得る。次に、第１図ｂに示すように、残存すべき
Ni層４の上面にフオトレジスト５を形成し、フ
オトレジスト５で被覆されないNi層４をエツチ
ングで除去する。本実施例では、Ni層４のエツ
チングに使用するエツチング液として従来と異な
り、Sb（アンチモン）を含む塩酸系エツチング液
を使用する点に注意すべきである。即ち、本実施
例のエツチング液は、濃度36重量％のHCl（塩酸）
50mlと、H2Ｏ（水）100mlと、濃度31重量％のH2
O2（過酸化水素）２mlから成る塩酸系エツチング
液に5gのSbCl3（塩化アンチモン）を含有させて
成る。したがつて、本実施例のエツチング液は容
量比でHCl：H2Ｏ：H2O2＝50：100：２の塩酸
系エツチング液１につき約33ｇのSbCl3（塩化
アンチモン）を含有している。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to an etching method using a hydrochloric acid etching solution. Prior Art and Problems to be Solved Various etching methods are currently used in the manufacture of semiconductor chips. For example, in a shotgun barrier diode, a second metal layer made of another metal material is formed on top of a first metal layer made of Mo (molybdenum), and a part of the second metal layer is selectively etched. may be removed. In this case, the etching solution is an etching solution that dissolves the second metal layer and
It is required not to dissolve the first metal layer consisting of. As is well known, Mo is insoluble in hydrochloric acid and hydrofluoric acid. Therefore, conventionally, hydrochloric acid or hydrofluoric acid based etching solutions have been used. However, HCl
A hydrochloric acid-based etching solution made by mixing (hydrochloric acid) and H 2 O 2 (hydrogen peroxide) has the disadvantage that it slightly etches the first metal layer made of Mo. Also,
Hydrofluoric acid-based etching solution, which is a mixture of HF (hydrofluoric acid) and H 2 O 2 , has strong permeability, and if there are pinholes, etc., it will pass through the first metal layer and etch into the undesired underlying layer. This may cause product defects. As described above, the reality is that no practical chemical etching method can be found that is completely problem-free. Therefore, an object of the present invention is to provide an etching method that solves the above problems. Means for Solving the Problems According to the etching method of the present invention, a second metal layer soluble in a hydrochloric acid-based etching solution is formed on the main surface of a first metal layer containing molybdenum as a main component. A material is prepared, and part or all of the second metal layer is selectively removed using a hydrochloric acid-based etching solution containing antimony without substantially removing the first metal layer. Function: While the hydrochloric acid-based etching solution containing antimony has the effect of dissolving the second metal layer that is dissolved in the hydrochloric acid-based etching solution, it does not substantially dissolve the first metal layer whose main component is molybdenum. Therefore, part or all of the second metal layer that is dissolved in the hydrochloric acid etching solution can be selectively removed without substantially removing the first metal layer. Embodiment An embodiment of the invention will now be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1d, the shot barrier diode of this embodiment includes a semiconductor substrate 1, a silicon oxide film 2 formed on its upper surface (principal surface), and a Mo (molybdenum) layer 3 as a barrier electrode. and a Ni (nickel) layer 4 as a connection electrode. To form the shot barrier diode shown in FIG. 1d, first, as shown in FIG. A material to be etched is obtained by sequentially forming a Mo layer 3 as a first metal layer and a Ni layer 4 as a second metal layer by vacuum evaporation. Next, as shown in Figure 1b,
A photoresist 5 is formed on the upper surface of the Ni layer 4, and the portion of the Ni layer 4 not covered with the photoresist 5 is removed by etching. It should be noted that in this embodiment, unlike the conventional etching solution, a hydrochloric acid-based etching solution containing Sb (antimony) is used for etching the Ni layer 4. That is, the etching solution of this example was HCl (hydrochloric acid) with a concentration of 36% by weight.
50 ml, 100 ml of H 2 O (water), and H 2 with a concentration of 31% by weight.
It consists of a hydrochloric acid-based etching solution containing 2 ml of O 2 (hydrogen peroxide) and 5 g of SbCl 3 (antimony chloride). Therefore, the etching solution of this example contains about 33 g of SbCl 3 (antimony chloride) per 1 hydrochloric acid etching solution with a volume ratio of HCl:H 2 O: H 2 O 2 = 50:100:2. There is.
【表】
本実施例のエツチング液によれば、エツチング
温度を30℃としたとき、厚さ約5000ÅのNi層４
のエツチングを約３分35秒で完了することができ
た。また、厚さ約3000ÅのMo層３は、30分の時
間を費やしても実質的にエツチングされなかつ
た。
前記の表に示すエツチング試験の結果から明ら
かなように、試料番号に示す従来のエツチング
液はNi層４を短時間でエツチングできるが、Ni
層４とMo層３とのエツチレート（エツチング時
間）の差が小さく実用上望ましくない。また、試
料番号に示す従来のエツチング液はNi層４を
短時間でエツチングし、かつMo層３を実質的に
エツチングしない点では望ましい。しかし、この
エツチング液は浸透性が強いため、Mo層３にピ
ンホール等があると、そこからエツチング液が侵
入してシリコン酸化膜２を浸食し、Mo層３をシ
リコン酸化膜２から剥離させる難点のあることが
判明した。
試料番号に示す本実施例の塩酸系エツチング
液はSbを含有するため、Ni層４を比較的短時間
でエツチングし、かつ、Mo層３を実質的にエツ
チングしない。更に、このエツチング液は実質的
にMo層３に浸透しないし塩酸系のエツチング液
のためシリコン半導体基体１及びシリコン酸化膜
２を浸食しない。また、H2O2の含有量を変える
ことにより、Ni層４のエツチング時間を調整で
きる。H2O2の含有量を1.5mlとしたときは、Ni層
４のエツチング時間が増加して約４分となること
が確認できた。
Ni層４のエツチング完了後、フオトレジスト
５を除去して、別のフオトレジスト６をNi層４
の上面と残存すべきMo層３の上面に塗布し、周
知の硝酸系のエツチング液でMo層３を第１図ｃ
のように除去する。更に、フオトレジスト６を除
去して第１図ｄに示すシヨツトキバリアダイオー
ドを得る。
上述のように、本実施例は半導体素子におい
て、Mo層３の上面に形成されたNi層４を選択的
にエツチングする方法として最適である。
また、アンチモンを含有した塩酸系エツチング
液を得るには種々の方法があるが、塩酸系エツチ
ング液であるから、塩酸系エツチング液に塩化ア
ンチモンの形でアンチモンを加えて得るのがよ
い。
塩酸系のエツチング液中のアンチモンの含有量
は少なすぎるNi層４とMo層３のエツチレートが
小さくなり、また、多すぎるとアンチモンがエツ
チング液に良好に溶解しない。したがつて、アン
チモンの含有量はSbCl3に換算して塩酸系エツチ
ング液１につき10〜60g望ましくは20〜50g含
有させるのがよい。
上記の実施例では本発明をシヨツトキバリアダ
イオードについて説明したが、シヨツトキバリア
ダイオード以外の半導体装置や半導体装置以外の
エツチングにも有効である。
発明の効果
上述のように、本発明によればモリブデンを主
成分とする第一の金属層を実質的にエツチングせ
ずに、モリブデン以外を主成分としかつ塩酸系エ
ツチング液でエツチング可能な第二の金属層を選
択的かつ良好にエツチング除去できる。したがつ
て、半導体装置の製造等に大きな工業的利益が得
られる。[Table] According to the etching solution of this example, when the etching temperature is 30°C, the Ni layer 4 with a thickness of about 5000 Å is
I was able to complete the etching process in approximately 3 minutes and 35 seconds. Furthermore, the Mo layer 3 having a thickness of approximately 3000 Å was not substantially etched even after 30 minutes. As is clear from the etching test results shown in the table above, the conventional etching solution shown in sample number can etch the Ni layer 4 in a short time, but
The difference in etching rate (etching time) between layer 4 and Mo layer 3 is small, which is not desirable in practice. Further, the conventional etching solution shown in sample number is desirable because it etches the Ni layer 4 in a short time and does not substantially etch the Mo layer 3. However, this etching solution has strong permeability, so if there is a pinhole or the like in the Mo layer 3, the etching solution will enter through there and erode the silicon oxide film 2, causing the Mo layer 3 to peel off from the silicon oxide film 2. It turned out that there were some difficulties. Since the hydrochloric acid-based etching solution of this example shown in sample number contains Sb, it etches the Ni layer 4 in a relatively short time and does not substantially etch the Mo layer 3. Furthermore, this etching solution does not substantially penetrate into the Mo layer 3, and since it is a hydrochloric acid based etching solution, it does not corrode the silicon semiconductor substrate 1 and the silicon oxide film 2. Furthermore, the etching time of the Ni layer 4 can be adjusted by changing the content of H 2 O 2 . It was confirmed that when the content of H 2 O 2 was set to 1.5 ml, the etching time of the Ni layer 4 increased to about 4 minutes. After etching the Ni layer 4, the photoresist 5 is removed and another photoresist 6 is applied to the Ni layer 4.
Coat the top surface and the top surface of the Mo layer 3 to remain, and remove the Mo layer 3 using a well-known nitric acid-based etching solution as shown in Figure 1c.
Remove like. Furthermore, the photoresist 6 is removed to obtain the shot barrier diode shown in FIG. 1d. As described above, this embodiment is most suitable as a method for selectively etching the Ni layer 4 formed on the upper surface of the Mo layer 3 in a semiconductor device. There are various methods for obtaining a hydrochloric acid etching solution containing antimony, but since it is a hydrochloric acid etching solution, it is best to obtain it by adding antimony in the form of antimony chloride to the hydrochloric acid etching solution. If the antimony content in the hydrochloric acid-based etching solution is too low, the etching rates of the Ni layer 4 and Mo layer 3 will be low, and if it is too large, antimony will not dissolve well in the etching solution. Therefore, the antimony content is preferably 10 to 60 g, preferably 20 to 50 g, per hydrochloric acid etching solution in terms of SbCl 3 . In the above embodiments, the present invention has been described with respect to a shot barrier diode, but it is also effective for etching semiconductor devices other than shot barrier diodes and semiconductor devices other than semiconductor devices. Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the first metal layer containing molybdenum as a main component is not substantially etched, and the second metal layer containing a material other than molybdenum as a main component and which can be etched with a hydrochloric acid etching solution is etched. The metal layer can be selectively and effectively etched away. Therefore, great industrial benefits can be obtained in the manufacture of semiconductor devices and the like.
第１図はシヨツトキバリアダイオードの製造状
態を示す工程図である。
１……半導体基体、２……シリコン酸化膜、３
……Mo層（第一の金属層）、４……Ni層（第二
の金属層）。
FIG. 1 is a process diagram showing the manufacturing state of a shotgun barrier diode. 1...Semiconductor substrate, 2...Silicon oxide film, 3
...Mo layer (first metal layer), 4...Ni layer (second metal layer).
Claims (1)
面に塩酸系のエツチング液で溶解可能な第二の金
属層を形成した被エツチング材を用意し、アンチ
モンを含む塩酸系エツチング液で第一の金属層を
実質的に除去せずに第二の金属層の一部又は全部
を選択的に除去することを特徴とするエツチング
方法。1. Prepare a material to be etched with a second metal layer soluble in a hydrochloric acid-based etching solution formed on the main surface of a first metal layer containing molybdenum as a main component, and then etching the first metal layer with a hydrochloric acid-based etching solution containing antimony. An etching method comprising selectively removing part or all of the second metal layer without substantially removing the second metal layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30893388A JPH02155232A (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30893388A JPH02155232A (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Etching method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02155232A JPH02155232A (en) | 1990-06-14 |
| JPH0519301B2 true JPH0519301B2 (en) | 1993-03-16 |
Family
ID=17987019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30893388A Granted JPH02155232A (en) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Etching method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02155232A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103617952A (en) * | 2013-11-29 | 2014-03-05 | 中国电子科技集团公司第四十七研究所 | Diode wet etching method |
-
1988
- 1988-12-08 JP JP30893388A patent/JPH02155232A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103617952A (en) * | 2013-11-29 | 2014-03-05 | 中国电子科技集团公司第四十七研究所 | Diode wet etching method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02155232A (en) | 1990-06-14 |
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