JPH0945660A - 熱燐酸によるエッチング方法 - Google Patents
熱燐酸によるエッチング方法Info
- Publication number
- JPH0945660A JPH0945660A JP21652895A JP21652895A JPH0945660A JP H0945660 A JPH0945660 A JP H0945660A JP 21652895 A JP21652895 A JP 21652895A JP 21652895 A JP21652895 A JP 21652895A JP H0945660 A JPH0945660 A JP H0945660A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- phosphoric acid
- nitride film
- solution
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
ッチングにおいて、酸化膜/窒化膜に対する選択比の変
動を容易かつ高精度に抑えることを可能にする。 【解決手段】 基板上に窒化珪素膜及び酸化珪素膜が形
成された半導体基板を加熱燐酸水溶液により処理して窒
化珪素膜を選択的にエッチングする方法において、前記
熱燐酸水溶液からなるエッチング液に水及びフッ化水素
を連続的又は断続的に添加調整して、前記エッチング液
中の燐酸濃度を一定に維持するとともに、フッ素イオン
濃度を20〜200mg/lの範囲に維持しながらエッ
チングを行うものである。
Description
われるエッチング方法に関し、特に、半導体基板上の窒
化珪素膜を加熱燐酸水溶液により選択的にエッチングす
る方法の改良に関するものである。
ターン形成された窒化珪素膜の選択エッチング方法とし
ては、加熱した燐酸水溶液をエッチング液とする方法が
知られている。この方法では、通常、エッチング液を清
浄に保つためエッチング液を濾過循環し、エッチング液
中のゴミや窒化膜のエッチングによりエッチング液中に
析出してくる珪素化合物等の異物を除去しながらエッチ
ングを行い、また、エッチング液中の燐酸濃度を一定に
保つために、水を補充しながらエッチングを行っている
(特公平3−20895号)。また、エッチング液中に
溶解又は析出してくる珪素化合物をフッ化水素により系
外へ除去してエッチング液を精製する方法が知られてい
る(特開平7−86260号)。
SI等のパターン形成された窒化膜のエッチングにおい
ては、窒化膜を選択的にエッチングしようとするもので
あるが、酸化膜も適度にエッチングする必要があり、酸
化膜/窒化膜のエッチング選択比が適切で、その選択比
がエッチング工程の間で一定であることが望まれてい
る。加熱燐酸水溶液は、この選択比が適当なものである
が、エッチングの進行に伴い、エッチング反応生成物で
ある珪素化合物がエッチング液中に蓄積し、次第に窒化
膜の選択比が大きくなり、製品品質の低下をきたすこと
になる。また、エッチング選択比の変動は、エッチング
工程の管理上からも好ましくない。従って、通常は、エ
ッチング液を頻繁に交換することが必要となる。エッチ
ング液の交換作業は煩雑な上、薬剤の使用量が増加し経
済的にも好ましくない。
6260号を発展させ酸化膜/窒化膜に対する窒化膜の
選択的エッチングへの適用性を検討してきた結果、特
に、エッチング液に水及びフッ素水素を添加する場合、
エッチング液の燐酸濃度とともにフッ素イオン濃度を調
整管理することにより両膜に対するエッチング選択比の
変動を有効に抑えられることを見いだし、本発明を完成
するに至った。本発明の目的は、加熱燐酸水溶液による
窒化珪素膜の選択的エッチングにおいて、酸化膜/窒化
膜に対する選択比の変動を容易かつ高精度に抑えること
が可能なエッチング方法を提供することにある。
するため、基板上に窒化珪素膜及び酸化珪素膜が形成さ
れた半導体基板を加熱燐酸水溶液により処理して窒化珪
素膜を選択的にエッチングする方法において、前記熱燐
酸水溶液からなるエッチング液に水及びフッ化水素を連
続的又は断続的に添加調整して、前記エッチング液中の
燐酸濃度を一定に維持するとともに、フッ素イオン濃度
を20〜200mg/lの範囲に維持しながらエッチン
グを行うものである。なお、以上の本発明において、フ
ッ素イオン濃度を表す単位であるmg/lは20℃、常
圧における値である。
て、詳細に説明する。本発明における水及びフッ化水素
の添加は、希フッ化水素酸としての一系列の添加であっ
ても良いし、燐酸濃度を一定に維持するための水の添加
と、フッ素イオン濃度を一定範囲(20〜200mg/
l)に維持するための希フッ化水素酸の添加との二系列
の添加であっても良いが、フッ素イオンの濃度管理が容
易な後者の二系列の添加方法が好ましい。
新鮮な時点で開始してもよいが、通常、エッチング液中
に珪素化合物が溶解しエッチング選択比に変化が生じ始
めた時点で添加を開始する。
常、20〜200mg/lの範囲に維持することが不可
欠であり、選択比の変動をより小さくするためには40
〜150mg/lの範囲に維持することが好ましい。こ
れは、各種の試験結果から燐酸水溶液の濃度や加熱温度
等のエッチング条件によって多少異なるものの、フッ素
イオン濃度が20mg/lより低いと、次第に珪素化合
物の濃度が増加して酸化膜のエッチング速度が低下し、
また、フッ素イオン濃度が200mg/lより高いと、
酸化膜のエッチング速度が大きくなり、何れの場合も選
択比の変動が大きくなりすぎることに基づく。
グ液中の燐酸濃度の変化をできるだけ小さくするよう
に、連続的あるいは断続的に行う。また、フッ化水素の
添加は、通常、希フッ化水素酸として行い、反応してあ
るいは未反応でエッチング槽から留出したフッ化水素を
補いエッチング液中におけるフッ素イオン濃度を上記の
濃度範囲に維持されるように、連続的あるいは断続的に
行う。
グ槽あるいは槽外の濾過循環経路の何れにおいて行って
も良いが、エッチング液の均一性をより向上するために
は循環経路での添加が好ましい。
液によるエッチングに好適であり、エッチング温度は、
通常、使用するエッチング液の沸点である。
グを行うと、エッチング液中に溶解してくるエッチング
反応生成物である珪素化合物は、フッ化水素と反応し四
フッ化珪素又はフルオロ珪酸に変化し、エッチング槽に
おいて蒸発する水分に同伴されて系外に流出する。従っ
て、エッチング液中の珪素化合物は低濃度に維持される
ため、酸化膜のエッチング速度の低下が抑えられる。し
かしながら、エッチング液中の珪素化合物は全て除去さ
れることはないので、新鮮な燐酸水溶液に比べて酸化膜
のエッチング速度は次第に低下することになるが、フッ
化水素を継続的に添加してエッチング液中のフッ素イオ
ン濃度を本発明の範囲に保つことにより、酸化膜のエッ
チング速度の低下が補われ、初期のエッチング選択比を
維持することが可能となる。
のエッチング速度/窒化珪素膜のエッチング速度」を意
味する。各実施例及び比較例に用いたエッチング対象物
である半導体基板は、6インチシリコン基板に酸化珪素
膜5000オングストローム、窒化珪素膜1500オン
グストロームを形成したものである。フッ素イオン濃度
の測定はイオン濃度計により行った。また、各実施例及
び比較例はエッチング液の循環濾過タイプのもの(日曹
エンジニアリング(株)製−NISON1800:加
熱、純水供給及び濾過機能付き)を使用し、循環経路に
おいて純水やフッ化水素酸を添加した。
を使用し、155℃の温度で半導体基板上の窒化珪素膜
のエッチングを行った。その間、断続的に純水を添加し
て燐酸濃度を一定に保った。1バッチ(ウエハ50枚処
理)目の選択比は1/25であった。更に、エッチング
処理を行い10バッチ目の選択比が1/63になったの
で、以後、純水の添加に替えて、0.1%フッ化水素酸
を添加しながらエッチング処理を行った。13バッチ目
から30バッチ目まで、選択比は1/27〜1/20で
あった。その間、燐酸濃度は一定(約85%)に維持
し、フッ素イオン濃度は70〜120mg/lの範囲に
維持された。
なく、純水のみを添加して燐酸濃度を一定に保ち、他は
実施例1と同様にエッチング処理を行った。この結果、
最後の30バッチ目の選択比は1/250となった。
は、フッ素イオン濃度の特定値と選択比との関係を調べ
るため、燐酸濃度調整のための純水の添加とは別に希フ
ッ化水素酸を連続的に添加して、エッチング液中のフッ
素イオン濃度を所定の値(濃度が12mg/l〜300
mg/lの各値)に保持しながら、実施例1と同様にエ
ッチング処理を行った。この結果、エッチング液中のフ
ッ素イオン濃度とエッチング選択比との関係は下記の表
1に示す通りであった。表1には代表的なものを、最後
の30バッチ目の選択比で示している。なお、フッ素イ
オン濃度は複数回を測定しその平均値で表わした。
よる窒化珪素膜のエッチング方法において、酸化珪素膜
/窒化珪素膜に対するエッチング選択比の変動を高精度
に制御して、一定の選択比を容易に維持してエッチング
を行うことができ、エッチング工程の管理が容易な、工
業的に優れたエッチング方法を提供することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】基板上に窒化珪素膜及び酸化珪素膜が形成
された半導体基板を加熱燐酸水溶液により処理して窒化
珪素膜を選択的にエッチングする方法において、 前記加熱燐酸水溶液であるエッチング液に水及びフッ化
水素を連続的又は断続的に添加調整して、前記エッチン
グ液中の燐酸濃度を一定に維持するとともに、フッ素イ
オン濃度を20〜200mg/lの範囲に維持しながら
エッチングを行うことを特徴とする熱燐酸によるエッチ
ング方法。 - 【請求項2】前記エッチング液中のフッ素イオン濃度を
40〜150mg/lの範囲に維持する請求項1記載の
熱燐酸によるエッチング方法。 - 【請求項3】エッチング液が80重量%以上の燐酸水溶
液であり、沸点まで加熱しつつエッチングを行う請求項
1又は2項記載の熱燐酸によるエッチング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21652895A JP3459141B2 (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 熱燐酸によるエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21652895A JP3459141B2 (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 熱燐酸によるエッチング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0945660A true JPH0945660A (ja) | 1997-02-14 |
JP3459141B2 JP3459141B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=16689851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21652895A Expired - Fee Related JP3459141B2 (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | 熱燐酸によるエッチング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3459141B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003297798A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Seiko Epson Corp | 処理装置および半導体装置の製造方法 |
EP1724824A2 (en) | 2005-05-17 | 2006-11-22 | m. FSI Ltd. | Equipment and method for measuring silicon concentration in phosphoric acid solution |
WO2010047314A1 (ja) | 2008-10-20 | 2010-04-29 | ニッタ・ハース株式会社 | 窒化ケイ素研磨用組成物およびこれを用いた選択比の制御方法 |
KR20170009240A (ko) | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 동우 화인켐 주식회사 | 비불소계 실리콘 질화막 식각 조성물 |
KR20170059170A (ko) | 2015-11-20 | 2017-05-30 | 동우 화인켐 주식회사 | 실리콘 질화막 식각액 조성물 |
US10147619B2 (en) | 2015-08-27 | 2018-12-04 | Toshiba Memory Corporation | Substrate treatment apparatus, substrate treatment method, and etchant |
KR101953380B1 (ko) | 2018-05-31 | 2019-02-28 | 엘티씨에이엠 주식회사 | 실리콘질화막 식각 조성물 |
-
1995
- 1995-08-03 JP JP21652895A patent/JP3459141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003297798A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Seiko Epson Corp | 処理装置および半導体装置の製造方法 |
EP1724824A2 (en) | 2005-05-17 | 2006-11-22 | m. FSI Ltd. | Equipment and method for measuring silicon concentration in phosphoric acid solution |
WO2010047314A1 (ja) | 2008-10-20 | 2010-04-29 | ニッタ・ハース株式会社 | 窒化ケイ素研磨用組成物およびこれを用いた選択比の制御方法 |
US10421884B2 (en) | 2008-10-20 | 2019-09-24 | Nitta Haas Incorporated | Method of controlling selectivity using composition for polishing silicon nitride |
KR20170009240A (ko) | 2015-07-16 | 2017-01-25 | 동우 화인켐 주식회사 | 비불소계 실리콘 질화막 식각 조성물 |
US10147619B2 (en) | 2015-08-27 | 2018-12-04 | Toshiba Memory Corporation | Substrate treatment apparatus, substrate treatment method, and etchant |
KR20170059170A (ko) | 2015-11-20 | 2017-05-30 | 동우 화인켐 주식회사 | 실리콘 질화막 식각액 조성물 |
KR101953380B1 (ko) | 2018-05-31 | 2019-02-28 | 엘티씨에이엠 주식회사 | 실리콘질화막 식각 조성물 |
US10995268B2 (en) | 2018-05-31 | 2021-05-04 | Ltcam Co., Ltd. | Etching composition effective to selectively wet etch a silicon nitride film |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3459141B2 (ja) | 2003-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3072876B2 (ja) | エッチング液の精製方法 | |
US20080066864A1 (en) | Etch apparatus | |
US20080203060A1 (en) | Etching method and etching composition useful for the method | |
US7910014B2 (en) | Method and system for improving wet chemical bath process stability and productivity in semiconductor manufacturing | |
JP3211872B2 (ja) | 薬液処理方法、半導体基板の処理方法及び半導体装置の製造方法 | |
JP2001156053A (ja) | 半導体素子製造用蝕刻組成物及びこれを用いた蝕刻方法 | |
JPH0945660A (ja) | 熱燐酸によるエッチング方法 | |
US6153014A (en) | Method of cleaning a silicon wafer using a standard cleaning solution | |
US10096480B2 (en) | Method and apparatus for dynamic control of the temperature of a wet etch process | |
JP2862797B2 (ja) | 半導体基板の乾式洗浄方法 | |
JP3473063B2 (ja) | シリコン基板の洗浄方法 | |
JPH0922891A (ja) | ウエットプロセス装置及び方法 | |
JPH0883792A (ja) | エッチング剤及びエッチング方法 | |
JPH11186201A (ja) | 半導体シリコンウエーハ研磨用研磨剤及び研磨方法 | |
JP3430611B2 (ja) | エッチング装置と濃燐酸溶液の処理方法 | |
KR20160003007A (ko) | 플루오린화수소산과 질산의 혼합물을 정제하기 위한 역삼투 | |
KR101344541B1 (ko) | 실리콘 산화막에 대한 선택적 에칭액 조성물 | |
KR0165730B1 (ko) | 산함유 유체로 반도체를 처리하는 방법 | |
TWI685879B (zh) | 工作溶液的更新方法 | |
JPS61189643A (ja) | アルミニウム/銅合金膜のエツチング法 | |
JP2022521267A (ja) | 湿式化学によるSi3N4選択的除去の必要性 | |
JP2016081985A (ja) | 洗浄及び/又はエッチング排液の再利用方法 | |
JP2003115479A (ja) | 半導体装置の製造方法およびウエット処理装置 | |
JPH0697153A (ja) | エッチング液及びそれを用いたエッチング方法 | |
JPH0813165A (ja) | シリコンのエッチング方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 Year of fee payment: 5 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 5 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 6 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |