JPH10177998A - エッチング剤 - Google Patents
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- JPH10177998A JPH10177998A JP8338701A JP33870196A JPH10177998A JP H10177998 A JPH10177998 A JP H10177998A JP 8338701 A JP8338701 A JP 8338701A JP 33870196 A JP33870196 A JP 33870196A JP H10177998 A JPH10177998 A JP H10177998A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、レジストパターンに与える影響を
抑制し、かつ、絶縁膜を高速でエッチング可能なエッチ
ング処理剤を提供することを目的とする。 【解決手段】 レジストをマスクとして基板上に形成さ
れた絶縁膜をエッチング処理するためのエッチング剤で
あって、フッ酸を８〜１９重量％とフッ化アンモニウム
を１２〜４２重量％とを含有し、水素イオン濃度が１０
-6.0〜１０-1.8ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とする。ま
た、レジストをマスクとして基板上に形成されたシリコ
ン酸化膜をエッチング処理するためのエッチング剤であ
って、前記シリコン酸化膜のエッチング速度が２００ｎ
ｍ／分以上で、かつ、前記レジストの膜減り量が５０ｎ
ｍ／分以下であることを特徴とする。
抑制し、かつ、絶縁膜を高速でエッチング可能なエッチ
ング処理剤を提供することを目的とする。 【解決手段】 レジストをマスクとして基板上に形成さ
れた絶縁膜をエッチング処理するためのエッチング剤で
あって、フッ酸を８〜１９重量％とフッ化アンモニウム
を１２〜４２重量％とを含有し、水素イオン濃度が１０
-6.0〜１０-1.8ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とする。ま
た、レジストをマスクとして基板上に形成されたシリコ
ン酸化膜をエッチング処理するためのエッチング剤であ
って、前記シリコン酸化膜のエッチング速度が２００ｎ
ｍ／分以上で、かつ、前記レジストの膜減り量が５０ｎ
ｍ／分以下であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング剤に係
り、特に、半導体素子製造時にシリコン酸化物等の絶縁
膜を高速、かつ均一に微細加工するためのエッチング処
理剤に関する。
り、特に、半導体素子製造時にシリコン酸化物等の絶縁
膜を高速、かつ均一に微細加工するためのエッチング処
理剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路製造工程の湿式プロセス
において、ウエハ表面及び微細加工表面のクリーニング
・エッチング及びパターニングの清浄化・精密化・高度
化は、集積回路の高集積化、高機能化に伴い益々重要性
が高まっている。
において、ウエハ表面及び微細加工表面のクリーニング
・エッチング及びパターニングの清浄化・精密化・高度
化は、集積回路の高集積化、高機能化に伴い益々重要性
が高まっている。
【０００３】フッ酸水溶液（ＨＦ）及びＨＦとフッ化ア
ンモニウム（ＮＨ4Ｆ）混合溶液（バッファードフッ
酸）は共にこのプロセスの必要不可欠な微細加工表面処
理剤として、クリーニング及びパターニングの目的に使
用されているが、サブミクロン超高集積化のためには、
その高性能化と高機能化がますます必要である。さらに
現在ウエハは８インチが主流であるが、２０００年には
１２インチになると予測されている。
ンモニウム（ＮＨ4Ｆ）混合溶液（バッファードフッ
酸）は共にこのプロセスの必要不可欠な微細加工表面処
理剤として、クリーニング及びパターニングの目的に使
用されているが、サブミクロン超高集積化のためには、
その高性能化と高機能化がますます必要である。さらに
現在ウエハは８インチが主流であるが、２０００年には
１２インチになると予測されている。
【０００４】ウエハの湿式エッチング方法は、ウエハ２
５枚〜５０枚をカセットに入れて、カセットごとエッチ
ングバスに浸漬してエッチング処理するバッチ方式が主
流である。また、液の持ち込みを防止するためにカセッ
トレスタイプの洗浄方式も行われている。
５枚〜５０枚をカセットに入れて、カセットごとエッチ
ングバスに浸漬してエッチング処理するバッチ方式が主
流である。また、液の持ち込みを防止するためにカセッ
トレスタイプの洗浄方式も行われている。
【０００５】このようなバッチ式は、同時に多数のウエ
ハをエッチングできるためスループットが高いという利
点はあるが、ウエハ面内でのエッチング均一性が低いと
いう欠点がある。この均一性の低下は、ウエハサイズが
大きくなれば一層顕著となり、将来１２インチになった
場合、現行のバッチ式ではウエハの面内のエッチングの
均一性を得ることは困難になると考えられる。また、素
子の微細化が一層進めばなおさらである。
ハをエッチングできるためスループットが高いという利
点はあるが、ウエハ面内でのエッチング均一性が低いと
いう欠点がある。この均一性の低下は、ウエハサイズが
大きくなれば一層顕著となり、将来１２インチになった
場合、現行のバッチ式ではウエハの面内のエッチングの
均一性を得ることは困難になると考えられる。また、素
子の微細化が一層進めばなおさらである。
【０００６】そこで、エッチングの均一性を高めるため
に、ウエハを回転させながらエッチング液をウエハ上に
供給してエッチング処理する枚葉式のエッチング処理方
法が検討されている。この方法は、均一性を高めるとい
う利点はあるが、スループットに時間がかかるという欠
点がある。
に、ウエハを回転させながらエッチング液をウエハ上に
供給してエッチング処理する枚葉式のエッチング処理方
法が検討されている。この方法は、均一性を高めるとい
う利点はあるが、スループットに時間がかかるという欠
点がある。
【０００７】即ち、従来使用されてきたバッファードフ
ッ酸（ＢＨＦ）は、通常４０％のＮＨ4Ｆと５０％ＨＦ
を種々の割合（例えば４００：１〜６：１の割合）で混
合して用いられるが、このＢＨＦのシリコン酸化膜エッ
チング速度は２．７ｎｍ／分〜１１５ｎｍ／分である。
ッ酸（ＢＨＦ）は、通常４０％のＮＨ4Ｆと５０％ＨＦ
を種々の割合（例えば４００：１〜６：１の割合）で混
合して用いられるが、このＢＨＦのシリコン酸化膜エッ
チング速度は２．７ｎｍ／分〜１１５ｎｍ／分である。
【０００８】バッチ式で、酸化膜厚５００ｎｍ付きのウ
エハ５０枚をＨＦとＮＨ4Ｆを、例えば、７：１の割合
で混合したＢＨＦによるエッチング処理時間は約５分で
あるが、このＢＨＦを用いて枚葉式で処理すると１枚処
理するだけで約５分必要となるため、５０枚処理するに
は５０倍の時間、即ち約２５０分間かかることになる。
エハ５０枚をＨＦとＮＨ4Ｆを、例えば、７：１の割合
で混合したＢＨＦによるエッチング処理時間は約５分で
あるが、このＢＨＦを用いて枚葉式で処理すると１枚処
理するだけで約５分必要となるため、５０枚処理するに
は５０倍の時間、即ち約２５０分間かかることになる。
【０００９】このような莫大な時間をかけることは量産
工場のラインでは非現実的であり、量産工場のラインに
枚葉式を導入するためには、一枚当たりの処理時間を短
縮する必要がある。ここで、どの程度の処理能力が必要
かは、半導体製造プロセス全体を設計する上で定められ
るが、少なくともスループットを最大にするため各処理
装置間のウエハの受け渡しをスムーズとし滞留時間を極
小にする必要する必要がある。そのためには、少なくと
もドライエッチング装置と同程度の処理能力が必要であ
る。
工場のラインでは非現実的であり、量産工場のラインに
枚葉式を導入するためには、一枚当たりの処理時間を短
縮する必要がある。ここで、どの程度の処理能力が必要
かは、半導体製造プロセス全体を設計する上で定められ
るが、少なくともスループットを最大にするため各処理
装置間のウエハの受け渡しをスムーズとし滞留時間を極
小にする必要する必要がある。そのためには、少なくと
もドライエッチング装置と同程度の処理能力が必要であ
る。
【００１０】現在の枚葉式ドライエッチングプロセスで
は、厚さ５００ｎｍ〜１０００ｎｍのシリコン酸化膜の
エッチング能力は２５〜３０枚／時程度である。従っ
て、エッチング速度が２００ｎｍ／分以上の能力を有す
るエッチング液が必要となる。
は、厚さ５００ｎｍ〜１０００ｎｍのシリコン酸化膜の
エッチング能力は２５〜３０枚／時程度である。従っ
て、エッチング速度が２００ｎｍ／分以上の能力を有す
るエッチング液が必要となる。
【００１１】しかしながら、従来のエッチング液で、こ
のようにエッチング速度が速いものは、同時にレジスト
を溶解・剥離させてしまうため、絶縁膜の微細パターン
の高速処理は困難であった。即ち、従来、微細パターン
を高速でエッチング処理可能なエッチング液は存在しな
かった。
のようにエッチング速度が速いものは、同時にレジスト
を溶解・剥離させてしまうため、絶縁膜の微細パターン
の高速処理は困難であった。即ち、従来、微細パターン
を高速でエッチング処理可能なエッチング液は存在しな
かった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】かかる状況において、
本発明は、レジストパターンに与える影響を抑制し、か
つ、絶縁膜を高速でエッチング可能なエッチング処理剤
を提供することを目的とする。
本発明は、レジストパターンに与える影響を抑制し、か
つ、絶縁膜を高速でエッチング可能なエッチング処理剤
を提供することを目的とする。
【００１３】即ち、本発明は、半導体製造プロセスの絶
縁膜エッチングプロセスを枚葉式エッチング処理方式に
置き換えるにあたり、現実的なスループットでの処理を
可能とするエッチング液を提供することを目的とする。
縁膜エッチングプロセスを枚葉式エッチング処理方式に
置き換えるにあたり、現実的なスループットでの処理を
可能とするエッチング液を提供することを目的とする。
【００１４】さらに、エッチング後の半導体表面の表面
荒れを防止するエッチング処理液を提供することを目的
とする。
荒れを防止するエッチング処理液を提供することを目的
とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のエッチング剤
は、レジストをマスクとして基板上に形成された絶縁膜
をエッチング処理するためのエッチング剤であって、フ
ッ酸を８〜１９重量％とフッ化アンモニウムを１２〜４
２重量％とを含有し、水素イオン濃度が１０-6.0〜１０
-1.8ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とする。さらに、前記
フッ酸濃度を１５重量％以上とすることを特徴とする。
は、レジストをマスクとして基板上に形成された絶縁膜
をエッチング処理するためのエッチング剤であって、フ
ッ酸を８〜１９重量％とフッ化アンモニウムを１２〜４
２重量％とを含有し、水素イオン濃度が１０-6.0〜１０
-1.8ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とする。さらに、前記
フッ酸濃度を１５重量％以上とすることを特徴とする。
【００１６】また、本発明のエッチング剤は、レジスト
をマスクとして基板上に形成されたシリコン酸化膜をエ
ッチング処理するためのエッチング剤であって、前記シ
リコン酸化膜のエッチング速度が２００ｎｍ／分以上
で、かつ、前記レジストの膜減り量が５０ｎｍ／分以下
であることを特徴とする。
をマスクとして基板上に形成されたシリコン酸化膜をエ
ッチング処理するためのエッチング剤であって、前記シ
リコン酸化膜のエッチング速度が２００ｎｍ／分以上
で、かつ、前記レジストの膜減り量が５０ｎｍ／分以下
であることを特徴とする。
【００１７】本発明のエッチング剤には、界面活性剤を
０．００１〜１重量％添加するのが好ましい。
０．００１〜１重量％添加するのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明のエッチング液は、ＨＦを
８〜１９％重量含有し、更にＮＨ4Ｆを１２〜４２重量
％含有し、水素イオン濃度１０-6.0〜１０-1.8ｍｏｌ／
Ｌとしたものである。
８〜１９％重量含有し、更にＮＨ4Ｆを１２〜４２重量
％含有し、水素イオン濃度１０-6.0〜１０-1.8ｍｏｌ／
Ｌとしたものである。
【００１９】ＨＦ、ＮＨ4Ｆ濃度を上記範囲内とし、ま
たエッチング液温度を調整することにより、例えばシリ
コン熱酸化膜のエッチング速度は２００ｎｍ／分以上と
することができる。また、水素イオン濃度を１０-6.0〜
１０-1.8ｍｏｌ／Ｌの範囲内とすることにより、エッチ
ング処理中のレジスト剥離を防止し、かつ、レジスト膜
減り速度を５０ｎｍ／分以下に抑えることができる。こ
の結果、レジストの剥離、細りによる絶縁膜パターン寸
法の誤差を最小にするとともに、ウエハ全体の均一性も
高めることが可能となり、より高性能なデバイスの高歩
留まり化を達成することが可能となる。
たエッチング液温度を調整することにより、例えばシリ
コン熱酸化膜のエッチング速度は２００ｎｍ／分以上と
することができる。また、水素イオン濃度を１０-6.0〜
１０-1.8ｍｏｌ／Ｌの範囲内とすることにより、エッチ
ング処理中のレジスト剥離を防止し、かつ、レジスト膜
減り速度を５０ｎｍ／分以下に抑えることができる。こ
の結果、レジストの剥離、細りによる絶縁膜パターン寸
法の誤差を最小にするとともに、ウエハ全体の均一性も
高めることが可能となり、より高性能なデバイスの高歩
留まり化を達成することが可能となる。
【００２０】なお、エッチング液は、組成により結晶が
析出する場合があるが、その場合も、エッチング液を加
熱し結晶を溶解させて用いればよい。また、加熱するこ
とによりエッチング速度を一層高めることができ、４５
℃以下であればレジストの膜減りへの影響は殆どない。
特に、フッ酸濃度を１５重量％として、３５〜４５℃以
上に加熱することにより、極めて高速のエッチングが可
能となる。
析出する場合があるが、その場合も、エッチング液を加
熱し結晶を溶解させて用いればよい。また、加熱するこ
とによりエッチング速度を一層高めることができ、４５
℃以下であればレジストの膜減りへの影響は殆どない。
特に、フッ酸濃度を１５重量％として、３５〜４５℃以
上に加熱することにより、極めて高速のエッチングが可
能となる。
【００２１】本発明のエッチング液は、ＨＦ水溶液にＮ
Ｈ4Ｆ水溶液やＮＨ4ＯＨ、ＮＨ3ガス等を所定量混合
し、水等を加えて、濃度、ｐＨを調整することにより作
製できる。
Ｈ4Ｆ水溶液やＮＨ4ＯＨ、ＮＨ3ガス等を所定量混合
し、水等を加えて、濃度、ｐＨを調整することにより作
製できる。
【００２２】例えば、５０重量％ＨＦ水溶液と５０重量
％ＮＨ4Ｆ水溶液とを、ＨＦが８〜１９重量％となるよ
うに混合することにより、本発明のエッチング液を容易
に得ることができる。
％ＮＨ4Ｆ水溶液とを、ＨＦが８〜１９重量％となるよ
うに混合することにより、本発明のエッチング液を容易
に得ることができる。
【００２３】また、本発明のエッチング液には界面活性
剤を含有させるのが好ましく、０．００１〜１重量％含
有させるのが好ましい。界面活性剤を添加することによ
り、絶縁膜除去後に露出した半導体表面の荒れを抑制す
ることができる。さらに、パターンが微細になるとエッ
チング液が絶縁膜に濡れ難くなるため、エッチングの均
一性が低下するが、界面活性剤により濡れ性が改善さ
れ、エッチング均一性が向上する。
剤を含有させるのが好ましく、０．００１〜１重量％含
有させるのが好ましい。界面活性剤を添加することによ
り、絶縁膜除去後に露出した半導体表面の荒れを抑制す
ることができる。さらに、パターンが微細になるとエッ
チング液が絶縁膜に濡れ難くなるため、エッチングの均
一性が低下するが、界面活性剤により濡れ性が改善さ
れ、エッチング均一性が向上する。
【００２４】なお、界面活性剤の添加量が０．００１重
量％以下では、上記効果はほとんどなく、また１重量％
以上では効果は同じである。
量％以下では、上記効果はほとんどなく、また１重量％
以上では効果は同じである。
【００２５】界面活性剤としては、脂肪族アミン（Ｃn
Ｈ2n+1ＮＨ2；ｎ＝７〜１４）、脂肪族カルボン酸（Ｃn
Ｈ2n+1ＣＯＯＨ；ｎ＝５〜１１）、脂肪族アルコール
（ＣnＨ 2n+1ＯＨ；ｎ＝６〜１２）が好適に用いられ
る。これらの炭化水素部は、直鎖でも、枝を有する構造
でもよい。また、特にこれらの三種の界面活性剤のう
ち、少なくとも二種を配合するのが好ましく、ＮＨ
4Ｆ、ＨＦ濃度により選択して用いるのが好ましい。
Ｈ2n+1ＮＨ2；ｎ＝７〜１４）、脂肪族カルボン酸（Ｃn
Ｈ2n+1ＣＯＯＨ；ｎ＝５〜１１）、脂肪族アルコール
（ＣnＨ 2n+1ＯＨ；ｎ＝６〜１２）が好適に用いられ
る。これらの炭化水素部は、直鎖でも、枝を有する構造
でもよい。また、特にこれらの三種の界面活性剤のう
ち、少なくとも二種を配合するのが好ましく、ＮＨ
4Ｆ、ＨＦ濃度により選択して用いるのが好ましい。
【００２６】本発明のエッチングは、例えば以下のよう
にして行われる。
にして行われる。
【００２７】本発明のエッチング液は、必要な場合は結
晶が析出しないように所定の温度に加熱し、これをノズ
ルに送り、ノズルから回転するウエハ上に供給する。ノ
ズルはウエハの中心と外周との間で移動させながら供給
し、ウエハ全体にエッチング液を供給する。また、ウエ
ハの半径分の長さの一次元ノズルを用いて、上記ノズル
移動を省いてもよい。
晶が析出しないように所定の温度に加熱し、これをノズ
ルに送り、ノズルから回転するウエハ上に供給する。ノ
ズルはウエハの中心と外周との間で移動させながら供給
し、ウエハ全体にエッチング液を供給する。また、ウエ
ハの半径分の長さの一次元ノズルを用いて、上記ノズル
移動を省いてもよい。
【００２８】さらに、ノズルにメガソニックの超音波振
動子を設けて、５００ＫＨｚ〜数ＭＨｚの超音波を照射
しながら、エッチング液を供給するのが好ましい。これ
により、エッチング速度は一層高速化される。
動子を設けて、５００ＫＨｚ〜数ＭＨｚの超音波を照射
しながら、エッチング液を供給するのが好ましい。これ
により、エッチング速度は一層高速化される。
【００２９】また、本発明のエッチング液でエッチング
処理を行う前のレジスト処理として、レジスト現像後
に、紫外線を照射し、その後、高温ベーキングするのが
好ましい。これにより、膜減り量は一層抑えられ、高い
均一性で、より微細な加工が可能となる。
処理を行う前のレジスト処理として、レジスト現像後
に、紫外線を照射し、その後、高温ベーキングするのが
好ましい。これにより、膜減り量は一層抑えられ、高い
均一性で、より微細な加工が可能となる。
【００３０】紫外線照射の条件としては、例えば、ＵＶ
ランプ（２２０〜３２０ｎｍ）を用いて、５〜１５ｍＷ
／ｃｍ2で１０〜２０分照射する。
ランプ（２２０〜３２０ｎｍ）を用いて、５〜１５ｍＷ
／ｃｍ2で１０〜２０分照射する。
【００３１】また、高温ベーキングは、Ｎ2又はＡｒガ
ス雰囲気で、１１０〜２５０℃で１０〜３０分行うのが
好ましい。ベーキング温度は２１０〜２４０℃がより好
ましい。
ス雰囲気で、１１０〜２５０℃で１０〜３０分行うのが
好ましい。ベーキング温度は２１０〜２４０℃がより好
ましい。
【００３２】本発明のエッチング液は、シリコン熱酸化
膜の他、Ｐ，Ｂ，Ａｓを含有したシリコン酸化膜、酸化
タンタル等の酸化膜、プラズマ窒化珪素膜等に代表され
る絶縁膜のエッチングに用いることができる。
膜の他、Ｐ，Ｂ，Ａｓを含有したシリコン酸化膜、酸化
タンタル等の酸化膜、プラズマ窒化珪素膜等に代表され
る絶縁膜のエッチングに用いることができる。
【００３３】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明をより詳細に説
明する。
明する。
【００３４】（実施例１）本実施例においては、エッチ
ング液組成による効果の相違を明らかにするために、バ
ッチ浸漬方式によりエッチングを行い、エッチング速度
及びレジスト膜減り量を比較した。
ング液組成による効果の相違を明らかにするために、バ
ッチ浸漬方式によりエッチングを行い、エッチング速度
及びレジスト膜減り量を比較した。
【００３５】まず、シリコンウエハ上に熱酸化膜を１０
００ｎｍ形成し、この上にフォトレジストを１μｍ形成
した。なお、レジストには、東京応化製ポジ型レジスト
ＯＦＰＲ８００、ＴＳＭＲ８９００を用いた。
００ｎｍ形成し、この上にフォトレジストを１μｍ形成
した。なお、レジストには、東京応化製ポジ型レジスト
ＯＦＰＲ８００、ＴＳＭＲ８９００を用いた。
【００３６】レジストを０．５μｍ幅、１μｍ、１０μ
ｍの種々のパターンに露光、現像後、１３０℃で３０分
のポストベークを行った。なお、ｐＨ２．４以下のエッ
チング液に対しては、現像後、ＵＶ重水素ランプを用い
て、紫外線（８Ｗ／ｃｍ2）を１５分照射し、続いて、
Ｎ2雰囲気中、２３０℃で１５分の高温ベーキングを行
った。
ｍの種々のパターンに露光、現像後、１３０℃で３０分
のポストベークを行った。なお、ｐＨ２．４以下のエッ
チング液に対しては、現像後、ＵＶ重水素ランプを用い
て、紫外線（８Ｗ／ｃｍ2）を１５分照射し、続いて、
Ｎ2雰囲気中、２３０℃で１５分の高温ベーキングを行
った。
【００３７】これを、種々の組成、温度のエッチング液
に２分間浸漬し、シリコン熱酸化膜のエッチング速度
（ｎｍ／分）並びにレジストの膜減り量等を調べた。結
果を表１に示す。表１のレジスト膜減り量はＯＦＰＲ８
００に関するものであるが、ＴＳＭＲ８９００について
もほぼ同じ結果となったのでＴＳＭＲについては省略す
る。ここで、レジストの剥離は顕微鏡観察により行い、
膜減り量の測定は光学的膜厚計を用いた。
に２分間浸漬し、シリコン熱酸化膜のエッチング速度
（ｎｍ／分）並びにレジストの膜減り量等を調べた。結
果を表１に示す。表１のレジスト膜減り量はＯＦＰＲ８
００に関するものであるが、ＴＳＭＲ８９００について
もほぼ同じ結果となったのでＴＳＭＲについては省略す
る。ここで、レジストの剥離は顕微鏡観察により行い、
膜減り量の測定は光学的膜厚計を用いた。
【００３８】なお、エッチング液のｐＨは、３５℃で測
定したものである。
定したものである。
【００３９】
【表１】 表１において、エッチレートの記載のないエッチング剤
は、その温度で結晶が析出したものを示す。また、
（*）印は０．５μｍレジストパターンの剥離が観察さ
れたもの、（**）印は１．０μｍ以下のレジストパター
ンに剥離が観察されたものを示す。膜減り量が１０００
ｎｍのものは、レジストが完全に溶解してしまったもの
である。
は、その温度で結晶が析出したものを示す。また、
（*）印は０．５μｍレジストパターンの剥離が観察さ
れたもの、（**）印は１．０μｍ以下のレジストパター
ンに剥離が観察されたものを示す。膜減り量が１０００
ｎｍのものは、レジストが完全に溶解してしまったもの
である。
【００４０】表１から明らかなように、本発明のエッチ
ング剤は、高速エッチングが可能であり、しかも、微細
パターンでもレジスト剥離は全くなく、膜減り量も極め
て小さいことが分かった。
ング剤は、高速エッチングが可能であり、しかも、微細
パターンでもレジスト剥離は全くなく、膜減り量も極め
て小さいことが分かった。
【００４１】また、フッ酸濃度１５重量％以上では、一
層高速のエッチングが可能となり、４５℃で１μｍ以上
のエッチング速度が得られ、しかもレジスト膜減り量も
抑えられ、極めて優れたエッチング剤であることが分か
る。
層高速のエッチングが可能となり、４５℃で１μｍ以上
のエッチング速度が得られ、しかもレジスト膜減り量も
抑えられ、極めて優れたエッチング剤であることが分か
る。
【００４２】（実施例２）本実施例では、レジストとし
て、東京応化製ネガレジスト（ＯＭＲ８３）を用い、実
施例１と同様にして、レジストの剥離、膜減り量等を調
べた。結果を表２に示す。膜減り量は液温４５℃のもの
である。
て、東京応化製ネガレジスト（ＯＭＲ８３）を用い、実
施例１と同様にして、レジストの剥離、膜減り量等を調
べた。結果を表２に示す。膜減り量は液温４５℃のもの
である。
【００４３】
【表２】 ────────────────────── ＨＦ濃度 ＮＨ4Ｆ濃度 膜減り量(nm) ────────────────────── 10 0 1000 10 5 1000 10 10 1000 10 15 15 10 18.5 5 10 20 0 10 24 0 10 28 0 10 32 0 ─────────────────────── 表２が示すように、ネガレジストの場合も、ポジレジス
トとほぼ同様の結果となり、本発明のエッチング処理剤
は、ネガレジストに対する溶解性も少ないことが分かっ
た。
トとほぼ同様の結果となり、本発明のエッチング処理剤
は、ネガレジストに対する溶解性も少ないことが分かっ
た。
【００４４】（実施例３）界面活性剤の効果を調べるた
めに、シリコンベアウエハを３５℃に加熱した種々のエ
ッチング液に１０分間浸漬し、シリコン酸化膜をエッチ
ングした際に露出したシリコン表面の表面粗度を調査し
た。結果を表３に示す。
めに、シリコンベアウエハを３５℃に加熱した種々のエ
ッチング液に１０分間浸漬し、シリコン酸化膜をエッチ
ングした際に露出したシリコン表面の表面粗度を調査し
た。結果を表３に示す。
【００４５】ここで、界面活性剤は、Ｃ8Ｈ17ＮＨ2とＣ
9Ｈ19ＣＯＯＨとを等モル比で種々の濃度添加した。な
お、表面粗度Ｒaの測定には原子間力顕微鏡を用いた。
9Ｈ19ＣＯＯＨとを等モル比で種々の濃度添加した。な
お、表面粗度Ｒaの測定には原子間力顕微鏡を用いた。
【００４６】
【表３】 ──────────────────────────── ＨＦ濃度 ＮＨ4Ｆ濃度 添加（ppm） 表面粗度Ｒa(nm） ──────────────────────────── 8 35 200 0.15 8 35 0 0.55 10 20 400 0.16 10 20 0 0.52 15 20 400 0.17 15 20 0 0.49 18 30 300 0.16 18 30 0 0.55 19 31 300 0.17 19 31 0 0.61 ──────────────────────────── 表３から明らかなように、浸漬後の表面粗度は、界面活
性剤を添加することにより、初期値（０．１５〜０．１
７ｎｍ）が保持され、界面活性剤により表面荒れが抑え
られることが分かる。
性剤を添加することにより、初期値（０．１５〜０．１
７ｎｍ）が保持され、界面活性剤により表面荒れが抑え
られることが分かる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によるエッチング液は、フォトレ
ジストマスクが形成されたシリコンウエハ表面の酸化膜
をエッチングする場合、酸化膜のエッチング速度を３５
℃で２００ｎｍ／分以上、組成によっては４５℃で１μ
ｍ／分以上とすることが可能である。
ジストマスクが形成されたシリコンウエハ表面の酸化膜
をエッチングする場合、酸化膜のエッチング速度を３５
℃で２００ｎｍ／分以上、組成によっては４５℃で１μ
ｍ／分以上とすることが可能である。
【００４８】この結果、従来の７：１ＢＨＦを用い、枚
葉式ではウエハ５０枚を５００ｎｍエッチングするのに
必要な時間として約３００分必要であった時間が高速エ
ッチング剤で４５℃で１μｍ／分のエッチング速度を有
するＢＨＦを使用すれば同一の処理が３０分に短縮でき
ることになる。
葉式ではウエハ５０枚を５００ｎｍエッチングするのに
必要な時間として約３００分必要であった時間が高速エ
ッチング剤で４５℃で１μｍ／分のエッチング速度を有
するＢＨＦを使用すれば同一の処理が３０分に短縮でき
ることになる。
【００４９】この短縮はエッチング工程を従来のバッチ
式から枚葉式への移行を早め、かつ半導体素子の製造工
程より要求されるエッチング面内均一性やウェットプロ
セススループットのレベルを飛躍的に向上させるのは言
うまでもない。
式から枚葉式への移行を早め、かつ半導体素子の製造工
程より要求されるエッチング面内均一性やウェットプロ
セススループットのレベルを飛躍的に向上させるのは言
うまでもない。
フロントページの続き (72)発明者 藪根 辰弘 大阪府堺市海山町７丁227番地 橋本化成 株式会社内 (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ケ袋２の１の17の 301
Claims (4)
- 【請求項１】 レジストをマスクとして基板上に形成さ
れた絶縁膜をエッチング処理するためのエッチング剤で
あって、フッ酸を８〜１９重量％とフッ化アンモニウム
を１２〜４２重量％とを含有し、水素イオン濃度が１０
-6.0〜１０-1 .8ｍｏｌ／Ｌであることを特徴とするエッ
チング処理剤。 - 【請求項２】 前記フッ酸濃度を１５重量％以上とする
ことを特徴とする請求項１に記載のエッチング剤。 - 【請求項３】 レジストをマスクとして基板上に形成さ
れたシリコン酸化膜をエッチング処理するためのエッチ
ング剤であって、前記シリコン酸化膜のエッチング速度
が２００ｎｍ／分以上で、かつ、前記レジストの膜減り
量が５０ｎｍ／分以下であることを特徴とするエッチン
グ剤。 - 【請求項４】 界面活性剤を０．００１〜１重量％含む
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
エッチング剤。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33870196A JP3408090B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | エッチング剤 |
| TW086118556A TW462996B (en) | 1996-12-18 | 1997-12-09 | Etchants |
| US09/125,440 US6585910B1 (en) | 1996-12-18 | 1997-12-15 | Etchant |
| EP97947939A EP0903778A4 (en) | 1996-12-18 | 1997-12-15 | ENGRAVING AGENTS |
| PCT/JP1997/004608 WO1998027579A1 (fr) | 1996-12-18 | 1997-12-15 | Agents de gravure |
| US10/609,834 US6821452B2 (en) | 1996-12-18 | 2003-06-27 | Etchant |
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|---|---|
| JPH10177998A true JPH10177998A (ja) | 1998-06-30 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP0903778A4 (ja) |
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| TW468283B (en) | 1999-10-12 | 2001-12-11 | Semiconductor Energy Lab | EL display device and a method of manufacturing the same |
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| JPS63283028A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-11-18 | Hashimoto Kasei Kogyo Kk | 微細加工表面処理剤 |
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- 1997-12-09 TW TW086118556A patent/TW462996B/zh active
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- 1997-12-15 US US09/125,440 patent/US6585910B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-15 WO PCT/JP1997/004608 patent/WO1998027579A1/ja not_active Application Discontinuation
-
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