KR20070101196A - Eching agent for ti-based film and method of eching by use of same - Google Patents

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KR20070101196A
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이치로 하야시다
히로시 우자와
겐이치 우메키타
마유미 기무라
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와코 쥰야꾸 고교 가부시키가이샤
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23F1/10Etching compositions
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    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/3213Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only

Abstract

An etching agent for Ti-based films and an etching method using the same are provided to prevent the generation of damage on a resist surface or an under layer by removing etching residual and to improve process margin by applying a wet etching method. An etching method of Ti-based films on a semiconductor substrate is executed by using a solution having hydrogen peroxide and a chelate agent selected from polyphosphonic acids. The chelate agent is selected from a group constituted with alkane polyphosphonic acids capable of having hydroxyl and polyphosphonic acids including nitrogen with 1 to 3 of nitrogen atom and 2 to 5 of phosphon of molecules. The chelate agent is alkane polyphosphonic acids capable of having hydroxyl.

Description

Ti계 막용 에칭제 및 에칭 방법{ECHING AGENT FOR Ti-BASED FILM AND METHOD OF ECHING BY USE OF SAME}Etching agent and method for etching Ti-based film {ECHING AGENT FOR Ti-BASED FILM AND METHOD OF ECHING BY USE OF SAME}

본 발명은 반도체 기판의 가공에 관한 것으로, 주로 Ti막이나 TiW 합금막 등의 Ti계 막의 에칭 방법 및 에칭제에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to processing of semiconductor substrates, and mainly relates to etching methods and etching agents for Ti-based films such as Ti films and TiW alloy films.

종래, Ti나 TiW 등의 Ti계 막의 에칭에는 이방성 에칭이 가능한 RIE(리액티브 이온 에칭)법이 주로 사용되었다. 그 RIE법, 특히 평행 평판형 RIE법에서는, 통상 에칭용 가스로서는 Cl2, BCl3, HBr 등의 할로겐 화합물 등이, 패턴을 보호하는 마스크로서는 범용의 포지티브형 레지스트가 사용되고, 압력 50 mTorr(6.7 Pa), RF-POWER 250 W, 기판 온도 60℃의 조건으로 드라이 에칭이 수행된다.Conventionally, the RIE (reactive ion etching) method which can perform anisotropic etching was mainly used for etching Ti type films, such as Ti and TiW. In the RIE method, in particular, the parallel plate type RIE method, a halogen compound such as Cl 2 , BCl 3 , HBr or the like is usually used as a gas for etching, and a general positive type resist is used as a mask to protect the pattern, and a pressure of 50 mTorr (6.7 Pa), RF-POWER 250 W, dry etching is performed under conditions of a substrate temperature of 60 ° C.

그러나, 이 경우의 문제점으로서는 사용하는 레지스트와의 에칭 선택비(피에칭 재료와 포토레지스트 및 피에칭 재료의 하지 재료와의 에칭 속도의 비)가 작아지고 프로세스 마진에 여유가 없는 것, 패턴을 보호하기 위한 포토레지스트 마스크가 소실되어 원하는 에칭 패턴을 얻을 수 없는 것, TiW막이 고온 스퍼터법으로 사용되는 합금이며, 드라이 에칭에서는 잔류물이 발생하기 쉬운 것 등이다.However, as a problem in this case, the etching selectivity of the resist to be used (the ratio of the etching rate between the etching target material and the underlying material of the photoresist and etching target material) becomes small and there is no margin in the process margin, and the pattern is protected. The photoresist mask to be lost is not obtained to obtain a desired etching pattern, the TiW film is an alloy used by a high-temperature sputtering method, and residues are liable to occur in dry etching.

또한, Ti계 막은 일반적으로 Al계 막보다 에칭 속도가 느리고, 작업 처리량이 나쁘다고 하는 결점 등을 갖고 있으며, 또한 RIE법은 고가의 RIE 장치를 사용해야 하는 등의 경제적인 결점 등도 갖고 있다.In addition, Ti-based films generally have the disadvantage of having a slower etching rate and poor throughput than Al-based films, and the RIE method also has economic disadvantages such as the use of expensive RIE devices.

상기한 바와 같은 상황을 감안하여 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 에칭 잔류물이 발생하지 않고 레지스트면이나 하지 막에 손상을 주지 않도록 에칭 선택비를 향상시킨 Ti계 막의 에칭 방법 및 Ti계 막의 에칭에 사용되는 에칭제를 제공하는 것, 나아가서는 저렴한 습식 에칭법을 적용함으로써 고가의 드라이 에칭 장치를 필요로 하는 경제적인 결점을 극복하는 것에 있다.In view of the above circumstances, the problem to be solved by the present invention is a method for etching a Ti-based film and an etching method for a Ti-based film, in which an etching selectivity is improved so that etching residues are not generated and damage to a resist surface or an underlying film is not caused. Providing an etchant to be used, and furthermore, by applying an inexpensive wet etching method, overcomes the economic disadvantages of requiring an expensive dry etching apparatus.

본 발명은 과산화수소와 킬레이트제를 함유하는 용액을 사용하여 반도체 기판상의 Ti계 막의 에칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법에 관한 발명이다.The present invention relates to an etching method comprising etching a Ti-based film on a semiconductor substrate using a solution containing hydrogen peroxide and a chelating agent.

또한, 본 발명은 과산화수소와 킬레이트제를 함유하는 용액으로 구성된 반도체 기판상의 Ti계 막용 에칭제에 관한 발명이다.Moreover, this invention relates to the etching agent for Ti type films on a semiconductor substrate comprised from the solution containing hydrogen peroxide and a chelating agent.

더욱이, 본 발명은 과산화수소, 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류 및 붕산암모늄을 함유하여 구성된 용액과, 암모니아를 함유하여 구성된 용액으로 이루어지고, 사용 시에 이들 용액을 혼합하여 최종 농도로서, 과산화수소 15∼25 중량%, 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류 0.01∼6 중량%, 암모니아 0.01∼20 중량% 및 붕산암모늄 0.01∼10 중량%를 함유하여 구성된 에칭제로서 사용되는 Ti계 막용 에칭제에 관한 발명이다.Furthermore, the present invention consists of a solution comprising hydrogen peroxide, alkane polyphosphonic acids which may have a hydroxy group, and ammonium borate, and a solution comprising ammonia, and when used, these solutions are mixed to form hydrogen peroxide. Ti-based film etchant used as an etchant comprising 15 to 25 wt%, 0.01 to 6 wt% of alkane polyphosphonic acids which may have a hydroxy group, 0.01 to 20 wt% of ammonia and 0.01 to 10 wt% of ammonium borate The invention relates to.

본 발명의 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 과산화수소와 킬레이트제를 함유한 용액을 사용하여 Ti계 막을 에칭하면, 에칭 선택비를 향상시킬 수 있기 때문에 원하는 패턴를 얻을 수 있는 것, 화학적인 용해 반응을 에칭에 사용하기 때문에 고온 스퍼터법으로 제작된 합금막이어도 에칭 잔류물이 발생되지 않는 등의 효과를 얻을 수 있고, 상기한 바와 같이 종래법에 있어서의 문제점을 해결할 수 있는 것, 나아가서는 본 발명의 용액을 사용하면, 용액을 사용한 습식 에칭 방법에서의 일괄 처리가 가능하고, 낱장 처리의 드라이 에칭 방법에 비하여 작업 처리량이 향상되는 것, 설비 경비가 염가인 것 등의 효과를 얻을 수 있으며, 생산성이나 경제성을 대폭 개선할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.The inventors of the present invention have intensively studied to solve the above problems, and as a result, when etching a Ti-based film using a solution containing hydrogen peroxide and a chelating agent, the etching selectivity can be improved, so that a desired pattern can be obtained. Since the chemical dissolution reaction is used for etching, even if the alloy film produced by the hot sputtering method does not produce etching residues, the problem in the conventional method can be solved as described above. Furthermore, when the solution of the present invention is used, batch processing in the wet etching method using the solution is possible, and the throughput is improved compared to the dry etching method of sheet processing, and the equipment cost is inexpensive. It has been found that the present invention can be obtained, and the productivity and economic efficiency can be greatly improved, and thus the present invention has been completed. .

본 발명에 있어서, Ti계 막이란 Ti 또는 TiW 등의 Ti 합금에 의해 기판상에 형성된 막을 말한다.In the present invention, the Ti-based film refers to a film formed on a substrate by a Ti alloy such as Ti or TiW.

본 발명에서 과산화수소는 Ti막이나 TiW 합금막 등을 산화하고, 알칼리 화합물에 의한 용해 반응을 용이하게 할 목적으로 사용된다.In the present invention, hydrogen peroxide is used for the purpose of oxidizing a Ti film, a TiW alloy film, or the like and facilitating a dissolution reaction with an alkali compound.

과산화수소의 사용 농도는 본 발명의 용액중의 농도로서 통상 15∼25 중량%, 바람직하게는 18∼23 중량%이다.The concentration of hydrogen peroxide used is usually 15 to 25% by weight, preferably 18 to 23% by weight as the concentration in the solution of the present invention.

본 발명에 있어서, 킬레이트제는, 과산화수소의 분해를 방지하여 산화력의 유지나 과산화수소와 함께 Ti에 배위하여 수용성의 착체를 형성하고, Ti를 용해시키는 작용을 갖는 것이 사용된다.In the present invention, a chelating agent is used which has a function of preventing decomposition of hydrogen peroxide, coordinating with Ti to maintain oxidizing power or hydrogen peroxide to form a water-soluble complex, and dissolving Ti.

그 킬레이트제로서는, 이 분야에서 통상 사용되는 것이면 되고, 예컨대 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알킬이미노폴리카르복실산[히드록시에틸이미노 2아세트 산(HIDA), 이미노 2아세트산(IDA) 등], 니트릴로폴리카르복실산[니트릴로 3아세트산(NTA), 니트릴로 3프로피온산(NTP) 등], 히드록시알킬기, 히드록시아릴기 또는 히드록시아르알킬기를 갖고 있어도 되는 모노 또는 폴리알킬렌폴리아민폴리카르복실산[에틸렌디아민 4아세트산(EDTA), 에틸렌디아민 2아세트산(EDDA), 에틸렌디아민프로피온산 2염산염(EDDP), 히드록시에틸에틸렌디아민 3아세트산(EDTA-OH), 1,6-헥사메틸렌디아민-N,N,N',N'-4아세트산(HDTA), 트리에틸렌테트라민 6아세트산(TTHA), 디에틸렌트리아민-N,N,N',N'',N''-5아세트산(DTPA), N,N-비스(2-히드록시벤질)에틸렌디아민-N,N-2아세트산(HBED) 등], 폴리아미노알칸폴리카르복실산[디아미노프로판 4아세트산(메틸-EDTA,), 트랜스-1,2-디아미노시클로헥산-N,N,N',N'-4아세트산(CyDTA) 등], 폴리아미노알칸올폴리카르복실산[디아미노프로판올 4아세트산(DPTA-OH) 등], 히드록시알킬에테르폴리아민폴리카르복실산[글리콜에테르디아민 4아세트산(GEDTA) 등] 등의 분자중에 1∼4개의 질소 원자와 2∼6개의 카르복실기를 갖는 질소 함유 폴리카르복실산류, 예컨대 아미노폴리(알킬포스폰산)[아미노트리스(메틸렌포스폰산) 등], 니트릴로폴리(알킬포스폰산)[니트릴로트리스(메틸렌포스폰산)(NTPO) 등], 모노 또는 폴리알킬렌폴리아민폴리(알킬포스폰산)[에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산)(EDTPO), 에틸렌디아민-N,N'-비스(메틸렌포스폰산)(EDDPO), 이소프로필렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민-N,N,N',N'',N''-펜타(메틸렌포스폰산), 에틸렌디아민비스(메틸렌포스폰산), 헥센디아민테트라키스(메틸렌포스폰산) 등], 알킬아미노폴리(알킬포스폰산)[에틸아미노비스(메틸렌포스폰산), 도데실아미노비스(메틸렌포스폰산) 등] 등의 분자중에 1∼3개 의 질소 원자와 2∼5개의 포스폰산기를 갖는 질소 함유 폴리포스폰산류, 예컨대 메틸디포스폰산, 에틸리덴디포스폰산, 1-히드록시에틸리덴-1,1'-디포스폰산(HEDPO), 1-히드록시프로필리덴-1,1'-디포스폰산, 1-히드록시부틸리덴-1,1'-디포스폰산 등의 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류, 예컨대 디히드록시에틸글리신(DHEG), N-아세틸글리신 등의 N-치환 아미노산류, 예컨대 벤질아미드 등의 아미드류, 예컨대 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 이소프로필렌디아민, 부틸렌디아민 등의 알킬렌디아민류, 예컨대 트리에탄올아민 등의 폴리알칸올아민, 예컨대 디아미노벤젠, 디아미노나프탈렌 등의 방향족 디아민류, 예컨대 디에틸렌트리아민, 디프로필렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민 등의 폴리알킬렌폴리아민류, 예컨대 트리폴리인산, 헥사메타인산 등의 축합인산류, 예컨대 아세틸아세톤, 헥사플루오로아세틸아세톤 등의 알칸오일케톤류, 예컨대 할로겐화물 이온(F-, Cl-, Br-, I-), 시안화물 이온, 티오시안산 이온, 티오황산 이온, 암모늄 이온 등의 착물 형성능을 갖는 무기 이온 등을 들 수 있다.As this chelating agent, what is normally used in this field may be used, for example, the alkylimino polycarboxylic acid [hydroxyethylimino diacetic acid (HIDA), imino diacetic acid (IDA) etc. which may have a hydroxy group], Mono or polyalkylene polyamine polycarboxylic acid which may have nitrilopolycarboxylic acid [nitrilo triacetic acid (NTA), nitrilo tripropionic acid (NTP), etc.], hydroxyalkyl group, hydroxyaryl group, or hydroxy aralkyl group. Acids [ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), ethylenediamine diacetic acid (EDDA), ethylenediamine propionic acid dihydrochloride (EDDP), hydroxyethylethylenediamine triacetic acid (EDTA-OH), 1,6-hexamethylenediamine-N , N, N ', N'-4 acetic acid (HDTA), triethylenetetramine hexaacetic acid (TTHA), diethylenetriamine-N, N, N', N '', N ''-5 acetic acid (DTPA) , N, N-bis (2-hydroxybenzyl) ethylenediamine-N, N-2 acetic acid (HBED), etc.], polyaminoal Canpolycarboxylic acid [diaminopropane tetraacetic acid (methyl-EDTA,), trans-1,2-diaminocyclohexane-N, N, N ', N'-4 acetic acid (CyDTA), etc.], polyaminoalkane 1-4 nitrogen atoms in the molecule | numerators, such as an all polycarboxylic acid [diaminopropanol tetraacetic acid (DPTA-OH) etc.], a hydroxyalkyl ether polyamine polycarboxylic acid [glycol ether diamine tetraacetic acid (GEDTA), etc.]; Nitrogen-containing polycarboxylic acids having 2 to 6 carboxyl groups such as aminopoly (alkylphosphonic acid) [aminotris (methylenephosphonic acid) and the like], nitrilopoly (alkylphosphonic acid) [nitrilotris (methylenephosphonic acid) (NTPO) and the like], mono or polyalkylene polyamine poly (alkylphosphonic acid) [ethylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid) (EDTPO), ethylenediamine-N, N'-bis (methylenephosphonic acid) (EDDPO), Isopropylenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid), diethylenetriamine-N, N, N ', N'',N''-penta (meth Renphosphonic acid), ethylenediaminebis (methylenephosphonic acid), hexenediaminetetrakis (methylenephosphonic acid) and the like], alkylaminopoly (alkylphosphonic acid) [ethylaminobis (methylenephosphonic acid), dodecylaminobis (methylene Phosphonic acid) and the like, and nitrogen-containing polyphosphonic acids having 1 to 3 nitrogen atoms and 2 to 5 phosphonic acid groups, such as methyldiphosphonic acid, ethylidenediphosphonic acid, and 1-hydroxy. Hydroxy groups such as thilidene-1,1'-diphosphonic acid (HEDPO), 1-hydroxypropylidene-1,1'-diphosphonic acid and 1-hydroxybutylidene-1,1'-diphosphonic acid Alkan polyphosphonic acids which may have, for example, N-substituted amino acids such as dihydroxyethylglycine (DHEG) and N-acetylglycine, for example amides such as benzylamide, for example ethylenediamine, propylenediamine, isopropylenediamine Alkylenediamines such as butylenediamine, such as triethanol Polyalkanolamines such as min, for example aromatic diamines such as diaminobenzene, diaminonaphthalene, for example, polyalkylene polyamines such as diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetraamine, for example tripolyphosphoric acid, hexa condensation of acids such as metaphosphoric acid, such as acetyl acetone, such as Hexafluoroacetylacetone alkanoyl ketones, such as halide ion (F -, Cl -, Br -, I -), cyanide ion, thiocyanate ion, And inorganic ions having complex-forming ability such as thiosulfate ions and ammonium ions.

이들 킬레이트제 중에서도 과산화수소의 존재하에 있어서의 안정성 등을 고려하면, 분자중에 1∼3개의 질소 원자와 2∼5개의 포스폰산기를 갖는 질소 함유 폴리포스폰산류, 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류 등의 폴리포스폰산류가 바람직하고, 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류 등의 폴리포스폰산류가 특히 바람직하다. 보다 구체적으로는, 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산), 1-히드록시에틸리덴-1,1'-디포스폰산, 1-히드록시프로필리덴-1,1'-디포스폰 산, 1-히드록시부틸리덴-1,1'-디포스폰산이 바람직하고, 이들 중에서도 1-히드록시에틸리덴-1,1'-디포스폰산, 1-히드록시프로필리덴-1,1'-디포스폰산, 1-히드록시부틸리덴-1,1'-디포스폰산이 특히 바람직하다.Among these chelating agents, considering the stability in the presence of hydrogen peroxide and the like, nitrogen-containing polyphosphonic acids having 1 to 3 nitrogen atoms and 2 to 5 phosphonic acid groups in the molecule, and an alkane polyphosphone which may have a hydroxy group Polyphosphonic acids, such as acids, are preferable, and polyphosphonic acids, such as alkane polyphosphonic acids which may have a hydroxyl group, are especially preferable. More specifically, nitrilotris (methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid, 1-hydroxypropylidene-1,1'-diphosphonic acid, 1-hydride Preferred are hydroxybutylidene-1,1'-diphosphonic acid, and among these, 1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid and 1-hydroxypropylidene-1,1'-diphosphonic acid , 1-hydroxybutylidene-1,1'-diphosphonic acid is particularly preferred.

킬레이트제의 사용 농도는 본 발명의 용액중의 농도로서 통상은 0.01∼6 중량%, 바람직하게는 0.1∼5 중량%, 보다 바람직하게는 1∼3 중량%이다.The concentration of the chelating agent is usually 0.01 to 6% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight, more preferably 1 to 3% by weight in the solution of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용액(본 발명의 에칭제)은 적어도 과산화수소 및 킬레이트제를 함유한 것으로, 그 용액은 통상 pH가 7.2∼10, 바람직하게는 8∼10의 범위가 되도록 조정·유지된다. 용액의 pH를 이 범위로 유지하기 위해 통상은 완충제를 사용하는 것이 바람직하다.The solution (etching agent of the present invention) used in the present invention contains at least hydrogen peroxide and a chelating agent, and the solution is usually adjusted and maintained so that the pH is in the range of 7.2 to 10, preferably 8 to 10. It is usually desirable to use a buffer to keep the pH of the solution in this range.

본 발명에서 사용되는 완충제로서는 이 분야에서 통상 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 모두 사용할 수 있지만, 그 중에서도 암모니아, 예컨대 염화암모늄, 질산암모늄, 플루오르화암모늄, 붕산암모늄 등의 무기산 암모늄염이 바람직하고, 이들은 단독으로 사용하여도 좋고 2종 이상을 병용하여도 좋다.The buffer used in the present invention is not particularly limited and can be used as long as it is commonly used in this field. Among them, ammonium salts such as ammonia, such as ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium fluoride, and ammonium borate, are preferred. You may use as this and may use 2 or more types together.

또한, 이 암모늄염을 사용하는 경우에 있어서는, 염 자체를 직접 본 발명의 용액에 첨가 존재시켜도 되고 또는 그 용액중에서 그 염을 형성할 수 있는 산과 암모니아를 각각 별개로 그 용액에 첨가하여도 된다. 보다 구체적으로는 암모니아와 염산, 질산, 플루오르화수소산, 붕산 등의 무기산 또는 그의 염[예컨대, 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 알칼리 금속염(구체적으로는, 예컨대 테트라붕산나트륨 등)]을 각각 별개로 반응계 중에 존재시킨다. 이 경우, 암모니아를 상기 산 또는 그 알칼리 금속염에 대하여 지나치게 사용하면, 결과적으로 반응계 중에 상기한 무기산의 암 모늄염과 암모니아가 모두 공존하게 된다.In addition, when using this ammonium salt, the salt itself may be added directly to the solution of this invention, or the acid and ammonia which can form the salt in the solution may be added to this solution separately, respectively. More specifically, ammonia and inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid and boric acid or salts thereof (e.g., alkali metal salts such as sodium, potassium and lithium (specifically, sodium tetraborate and the like)) are respectively separately reacted. It exists in the middle. In this case, when ammonia is excessively used with respect to the acid or its alkali metal salt, both the ammonia salt and the ammonia salt of the inorganic acid coexist in the reaction system as a result.

이들 중에서도 암모니아와 무기산, 특히 암모니아와 붕산을 본 발명의 용액에 첨가하거나 또는 암모니아와 무기산의 암모늄염, 특히 암모니아와 붕산의 암모늄염을 그 용액에 첨가하는 것이 바람직하다.Among these, ammonia and inorganic acids, especially ammonia and boric acid, are preferably added to the solution of the present invention, or ammonium salts of ammonia and inorganic acids, particularly ammonium salts of ammonia and boric acid, are added to the solution.

이들 완충제의 사용 농도로서는, 사용하는 완충제의 종류 등에 따라 다르기 때문에 일률적으로는 말할 수 없지만, 예컨대 암모늄염을 사용하는 경우에는, 본 발명의 용액중의 농도로서 통상 0.01∼10 중량%, 바람직하게는 0.05∼6 중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼5 중량%이다.Although the concentration of these buffers varies depending on the type of buffer to be used and the like, they cannot be uniformly described. However, in the case of using an ammonium salt, for example, the concentration in the solution of the present invention is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05. It is -6 weight%, More preferably, it is 0.1-5 weight%.

또한, 암모니아와 암모늄염을 조합하여 사용하는 경우는, 암모늄염의 양은 상기와 같고, 암모니아의 양은 본 발명의 용액중의 농도로서 통상 0.01∼20 중량%, 바람직하게는 0.05∼12 중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼10 중량%이다.In the case where ammonia and ammonium salt are used in combination, the amount of ammonium salt is as described above, and the amount of ammonia is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.05 to 12% by weight, more preferably as the concentration in the solution of the present invention. Is 0.1 to 10% by weight.

본 발명의 방법에 있어서, 본 발명의 용액(본 발명의 에칭제)을 사용하여 반도체 기판상의 TiW계 막을 에칭하는 데 있어서는 알칼리 조건하에서 이것을 수행하는 것이 바람직하다.In the method of the present invention, in etching a TiW-based film on a semiconductor substrate using the solution of the present invention (etchant of the present invention), it is preferable to perform this under alkaline conditions.

즉, 하기의 화학식 1 및 화학식 2에서 나타낸 바와 같이, 텅스텐(W)은 과산화수소로 산화되어 산화텅스텐(WO3)을 생성한다. 이 WO3은 알칼리에 가용성이기 때문에, 알칼리와 작용하여 물에 가용성인 텅스텐산 이온(WO4 2 -)이 된다. Ti도 마찬가지로 알칼리성 영역에 있어서 과산화수소 및 킬레이트제와 작용하여 화학식 3과 같 이 [TiO(H2O2)EDTA]2- 착체를 형성한다. TiW 합금막에 있어서도, 이 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 바와 같은 반응으로 에칭이 진행되고 있다고 생각된다. 이 때의 pH와 에칭 시간의 변화를 도 1에 나타낸다.That is, as shown in the following Chemical Formulas 1 and 2, tungsten (W) is oxidized with hydrogen peroxide to produce tungsten oxide (WO 3 ). The WO 3 is because it is soluble in alkali, and acts as the alkali tungstate ions are soluble in water (WO 4 2 -) is a. Ti likewise acts with hydrogen peroxide and a chelating agent in the alkaline region to form [TiO (H 2 O 2 ) EDTA] 2 -complex as shown in Formula 3. Also in a TiW alloy film, it is thought that etching is progressing by reaction as represented by this Formula (1)-(3). The change of pH and etching time at this time is shown in FIG.

도 1의 결과로부터 밝혀진 바와 같이, pH가 고알칼리 영역이 될수록 에칭이 단시간에 진행되는 경향이 있는 것을 알 수 있다. 즉, 알칼리 영역에서 에칭을 행하는 것이 바람직하고, 구체적인 pH 범위로서는, 예컨대 통상 7.2∼10, 바람직하게는 7.8∼9.8, 보다 바람직하게는 pH 8.2∼9.2인 것을 알 수 있다. 상기한 바와 같은 범위보다 낮은 pH에서는, 패턴 형성에는 영향을 미치지 않지만, 에칭의 진행에 약간의 시간을 요하게 되고, 또한 그 pH 범위보다 높은 pH에서는 에칭의 진행에 시간을 요하지는 않지만, 패턴의 보호 마스크인 레지스트를 용해, 박리하게 된다.As is clear from the results of FIG. 1, it can be seen that the etching tends to proceed in a short time as the pH becomes a high alkali region. That is, it is preferable to etch in an alkali region, and as a specific pH range, it turns out that it is 7.2-10 normally, Preferably it is 7.8-9.8, More preferably, it is pH 8.2-9.2. At a pH lower than the above range, the pattern formation is not affected, but it takes some time for the progress of etching, and at a pH higher than the pH range, it does not take time for the progress of etching, but the protection of the pattern The resist which is a mask is melt | dissolved and peeled.

W+3H2O2 →WO3+3H2OW + 3H 2 O 2 → WO 3 + 3H 2 O

WO3+2NH4OH →2NH4 ++WO4 2 -+H2O WO 3 + 2NH 4 OH → 2NH 4 + + WO 4 2 - + H 2 O

Ti+H2O2+Y+2NH4OH →2NH4 ++[TiO(H2O2)Y]2-+H2OTi + H 2 O 2 + Y + 2NH 4 OH → 2NH 4 + + [TiO (H 2 O 2 ) Y] 2- + H 2 O

상기 반응식 2 내지 3에서, Y는 에틸렌디아민 4아세트산을 나타낸다.In Schemes 2 to 3, Y represents ethylenediamine tetraacetic acid.

이상으로부터 밝혀진 바와 같이, 본 발명의 방법에 있어서, 반도체 기판상의 TiW계 막을 에칭할 때의 조건(pH 범위)으로는 알칼리 영역이 바람직하고, 구체적인 pH 범위로는 예컨대, 통상 7.2∼10, 바람직하게는 7.8∼9.8, 보다 바람직하게는 pH 8.2∼9.2이다.As is clear from the above, in the method of the present invention, the conditions (pH range) when etching the TiW-based film on the semiconductor substrate are preferably an alkaline region, and as a specific pH range, for example, usually 7.2 to 10, preferably Is 7.8 to 9.8, more preferably pH 8.2 to 9.2.

또한, 본 발명의 방법에서 사용되는 본 발명의 용액의 pH도 상기한 바와 같은 pH 범위인 것이 바람직하다.In addition, the pH of the solution of the present invention used in the method of the present invention is also preferably in the pH range as described above.

본 발명의 용액은 과산화수소 및 상기한 바와 같은 킬레이트제, 바람직하게는 완충제를 상기한 바와 같은 농도가 되도록 물에 혼합 용해함으로써 조제할 수 있다. 또한, 각 성분은 적절한 순서로 물에 순차 첨가 혼합하여도 모든 성분을 첨가한 후, 물에 용해시켜도 된다.The solution of the present invention can be prepared by mixing and dissolving hydrogen peroxide and a chelating agent as described above, preferably a buffer, in water to the concentration as described above. In addition, each component may be added and mixed sequentially with water in an appropriate order, and may be dissolved in water after adding all the components.

이와 같이 하여 조제한 본 발명의 용액은 사용전에 여과 처리 등을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 사용되는 물은 증류, 이온 교환 처리 등에 의해 정제된 것이면 된다.The solution of the present invention thus prepared is preferably subjected to filtration treatment or the like before use. In addition, the water used here may be purified by distillation, ion exchange treatment or the like.

본 발명에 있어서, 과산화수소 및 상기한 바와 같은 킬레이트제, 바람직하게는 완충제를 사용하는 것 이외에는 자체 공지의 에칭 방법으로 통상 사용되는 시약류를 사용할 수 있다.In the present invention, reagents usually used by etching methods known per se can be used, except for using hydrogen peroxide and a chelating agent as described above, preferably a buffer.

이러한 시약류로서는, 예컨대 용액의 표면 장력을 저감시켜 반도체 표면에의 습윤성을 개선할 목적으로 사용되는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양성 계면활성제 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 그 중에서도 NCW1002(폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌알킬에테르, 와코쥰야쿠 코교 가부시키가이샤 제조) 등의 비이온성 계면활성제가 특히 바람직하다.Examples of such reagents include surfactants such as nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants used for the purpose of reducing the surface tension of the solution to improve the wettability to the semiconductor surface. Especially, nonionic surfactants, such as NCW1002 (polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether and Wako Pure Chemical Industries, Ltd. make), are especially preferable.

이들 계면활성제는 통상 이 분야에서 사용되는 농도 범위로 사용하면 되고, 본 발명의 용액중의 농도로서 통상 0.001∼1.0 중량%, 바람직하게는 0.01∼0.5 중량%이다.These surfactants may be generally used in the concentration range used in this field, and are usually 0.001 to 1.0% by weight, preferably 0.01 to 0.5% by weight as the concentration in the solution of the present invention.

본 발명의 에칭제는 상기한 바와 같이, 과산화수소, 킬레이트제, 바람직하게는 완충제 등을 그 주요 성분으로서 사용하여 조제된 것으로서, 1액계 또는 2액계 등의 다액계 등 여러 가지 형태로 공급된다.As described above, the etchant of the present invention is prepared by using hydrogen peroxide, a chelating agent, preferably a buffer, or the like as its main component, and is supplied in various forms such as a multi-liquid system such as a one-liquid system or a two-liquid system.

또한, 그 에칭제를 사용하는 데에 있어서는, 1액계의 경우에는 그대로 사용하면 되고, 또한 2액계 등의 다액계의 경우에는 사용전에 모든 용액을 적절하게 혼합하여 상기한 바와 같은 성분을 전부 함유하는 용액을 조제하여 이것을 사용하면 된다.In the case of using the etchant, in the case of a one-liquid system, it may be used as it is, and in the case of a multi-liquid system such as a two-liquid system, all the solutions are properly mixed before use to contain all of the above components. A solution may be prepared and used.

그 중에서도 수송 중이나 보존 중 등에 있어서의 안전성 또는 용액 안정성 등의 문제로부터, 2액계 이상의 다액계가 바람직하고, 구체적으로는, 예컨대 (1) 과산화수소와 킬레이트제, 바람직하게는 완충제를 함유하는 용액과, (2) 완충제를 함유하는 용액으로 구성된 2액계의 것이 바람직하다.Among them, from the problems of safety or solution stability during transportation, storage, and the like, a two-liquid or more multi-liquid system is preferable, and specifically, for example, (1) a solution containing hydrogen peroxide and a chelating agent, preferably a buffer; 2) It is preferable that it is a two-liquid system comprised of the solution containing a buffer.

상기한 바와 같이 2액계에 있어서의 각 성분의 바람직한 형태는 전술한 바와 같지만, 보다 구체적으로는, 예컨대 (1) 과산화수소, 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류 및 붕산암모늄을 함유하여 구성된 용액과, (2) 암모니아를 함유하여 구성된 용액으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.As mentioned above, although the preferable form of each component in a two-liquid system is as above-mentioned, More specifically, (1) the solution comprised containing hydrogen peroxide, the alkane polyphosphonic acid which may have a hydroxyl group, and ammonium borate; And (2) particularly preferably composed of a solution containing ammonia.

또한, 상기한 바와 같이 다액계에 있어서의 각 성분의 사용 농도는 모든 용액을 적절하게 혼합하여 조제한, 그 성분을 전부 함유한 용액중의 농도, 즉 최종 농도가 전술한 바와 같은 농도 범위가 되도록 적절하게 선택하여 각 용액중에 함유시키면 된다.In addition, as mentioned above, the use concentration of each component in a multi-liquid system is appropriate so that the concentration in the solution containing all the components, ie, the final concentration, prepared by properly mixing all the solutions may be in the concentration range as described above. It may be selected in the solution.

즉, 예컨대 상기한 바와 같은 2액계의 경우에는, 2액을 혼합했을 때의 최종 농도로서, 과산화수소가 통상 15∼25 중량%, 바람직하게는 18∼23 중량%이고, 킬레이트제가 통상은 0.01∼6 중량%, 바람직하게는 0.1∼5 중량%, 보다 바람직하게는 1∼3 중량%이며, 완충제로서 예컨대 무기산의 암모늄염을 사용하는 경우는, 그 암모늄염이 통상 0.01∼10 중량%, 바람직하게는 0.05∼6 중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼5 중량%이고, 또한 완충제로서 예컨대 암모니아를 사용하는 경우는, 암모니아가 통상 0.01∼20 중량%, 바람직하게는 0.05∼12 중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼10 중량%가 되도록 2개의 용액을 각각 조제하면 된다.That is, in the case of the two-liquid system described above, for example, hydrogen peroxide is usually 15 to 25% by weight, preferably 18 to 23% by weight, and the chelating agent is usually 0.01 to 6 as the final concentration when the two liquids are mixed. % By weight, preferably 0.1 to 5% by weight, more preferably 1 to 3% by weight, and when an ammonium salt of an inorganic acid is used as a buffer, for example, the ammonium salt is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 6% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight, and when ammonia is used as the buffer, for example, ammonia is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.05 to 12% by weight, more preferably 0.1 to What is necessary is just to prepare two solutions respectively so that it may become 10 weight%.

보다 구체적으로는 2액을 혼합했을 때의 최종 농도로서, 과산화수소가 통상 15∼25 중량%, 바람직하게는 18∼23 중량%, 킬레이트제가 통상은 0.01∼6 중량%, 바람직하게는 0.1∼5 중량%, 보다 바람직하게는 1∼3 중량%, 무기산의 암모늄염이 통상 0.01∼10 중량%, 바람직하게는 0.05∼6 중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼5 중량%가 되도록 과산화수소와 킬레이트제, 바람직하게는 완충제를 물에 함유시키고, 또한 2액을 혼합했을 때의 최종 농도로서 암모니아가 통상 0.01∼20 중량%, 바람직하게는 0.05∼12 중량%, 보다 바람직하게는 0.1∼10 중량%가 되도록 완충제를 물에 함유시켜 각각의 용액을 조제하면 된다.More specifically, as a final concentration when two liquids are mixed, hydrogen peroxide is usually 15 to 25% by weight, preferably 18 to 23% by weight, and the chelating agent is usually 0.01 to 6% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight. %, More preferably 1 to 3% by weight, ammonium salt of inorganic acid is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 6% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight of hydrogen peroxide and chelating agent, preferably The buffer is contained in water and the final concentration when the two liquids are mixed is usually 0.01 to 20% by weight, preferably 0.05 to 12% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight. It is good to prepare each solution by making it contain in water.

또한, 마찬가지로 상기한 바와 같이 다액계에 있어서의 각 용액의 pH도 특별히 한정되지 않으며, 모든 용액을 적절하게 혼합하여 조제한, 상기한 바와 같은 성 분을 전부 함유한 용액의 pH, 즉 최종 pH가 전술한 바와 같은 pH 범위가 되도록 각 용액의 pH를 조정하면 된다.In addition, as mentioned above, the pH of each solution in the multi-liquid system is not particularly limited, and the pH of the solution containing all of the above-mentioned components prepared by mixing all the solutions as appropriate, that is, the final pH is described above. What is necessary is just to adjust the pH of each solution so that it may become a pH range as shown.

즉, 예컨대 상기한 바와 같은 2액계의 경우에는, 2액을 혼합했을 때의 최종 pH가 알칼리 영역, 구체적으로는 통상 pH 7.2∼10, 바람직하게는 pH 7.8∼9.8, 보다 바람직하게는 pH 8.2∼9.2가 되도록 각각의 용액의 pH를 조정하면 된다.That is, for example, in the case of the two-liquid system as described above, the final pH when the two liquids are mixed is in the alkali region, specifically pH 7.2-10, preferably pH 7.8-9.8, more preferably pH 8.2-. The pH of each solution can be adjusted to 9.2.

본 발명의 방법은 과산화수소 및 상기한 바와 같은 킬레이트제, 바람직하게는 완충제를 함유한 본 발명의 용액을 에칭제로서 사용하여 반도체 기판상의 Ti계 막을 에칭하는 것 이외에는 자체 공지의 에칭 방법인 침지법이나 분무 에칭법 등에 따라 이것을 수행하면 된다.The method of the present invention is an immersion method which is a well-known etching method other than etching a Ti-based film on a semiconductor substrate using a solution of the present invention containing hydrogen peroxide and a chelating agent as described above, preferably a buffer, as an etchant. What is necessary is just to perform this according to the spray etching method.

보다 구체적으로는, 예컨대 (1) Ti계 막을 형성시킨 반도체 기판을 에칭제에 침지시키는 방법, (2) Ti계 막을 형성시킨 반도체 기판을 에칭제에 침지시킨 상태로 그 용액을 기계적 수단으로 교반하는 방법, (3) Ti계 막을 형성시킨 반도체 기판을 에칭제에 침지시킨 상태로 초음파 등에 의해 그 용액을 진동시켜 교반하는 방법, (4) 에칭제를 Ti계 막을 형성시킨 반도체 기판에 분무하는 방법 등을 들 수 있다.More specifically, for example, (1) a method in which a semiconductor substrate on which a Ti-based film is formed is immersed in an etchant, (2) a solution of the semiconductor substrate on which a Ti-based film is formed is immersed in an etchant, and the solution is stirred by mechanical means. (3) a method of vibrating and stirring the solution by ultrasonic waves or the like while the semiconductor substrate having the Ti-based film formed thereon is immersed in an etchant, (4) a method of spraying the etchant into the semiconductor substrate having the Ti-based film, or the like. Can be mentioned.

또한, 본 발명의 방법에 있어서, 상기한 바와 같은 에칭을 행할 때에는 필요에 따라 Ti계 막을 요동시켜도 된다.In the method of the present invention, when performing the etching as described above, the Ti-based film may be shaken as necessary.

또한, 본 발명의 방법에 있어서, 에칭 방식은 특별히 한정되지 않고, 예컨대 일괄식, 낱장식 등을 사용할 수 있다. In addition, in the method of this invention, an etching method is not specifically limited, For example, batch type, sheet type, etc. can be used.

에칭은 가온하면 상온시에 비하여 보다 단시간에 종료되지만, pH의 저하에 따른 에칭의 제어가 곤란하게 된다. 그 때문에, 에칭시의 온도는 35℃∼45℃로 설정하는 것이 바람직하다.When the etching is warmed, the etching is completed in a shorter time than at normal temperature, but it becomes difficult to control the etching due to the decrease in pH. Therefore, it is preferable to set the temperature at the time of etching to 35 degreeC-45 degreeC.

이상 기술한 바와 같이, 본 발명은 에칭 잔류물을 발생시키지 않고서 Ti계 막을 에칭하는 방법 및 Ti계 막의 에칭에 사용되는 에칭제를 제공하는 것이다. 본 발명을 사용함으로써 종래법에 비하여 에칭 효과가 우수하고, 나아가서는 고가의 장치를 사용할 필요가 없으며, 큰 프로세스 마진으로 저렴하게 Ti계 막의 에칭을 가능하게 할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.As described above, the present invention provides a method for etching a Ti-based film without generating an etching residue and an etchant used for etching the Ti-based film. By using the present invention, the etching effect is superior to that of the conventional method, and there is no need to use an expensive apparatus, and the etching of the Ti-based film can be performed at low cost with a large process margin.

이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 아무런 한정도 되지 않는다.Although an Example and a comparative example are given to the following and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited at all by these.

실시예 1Example 1

(1) 에칭제의 조제(1) Preparation of etchant

하기 조성으로 구성된 에칭제를 조제하였다.The etchant comprised with the following composition was prepared.

과산화수소 20 중량%20% by weight of hydrogen peroxide

붕산암모늄 0.6 중량%Ammonium borate 0.6 wt%

암모니아 2 중량%Ammonia 2 wt%

킬레이트제(NTPO: 니트릴로트리스메틸포스폰산) 2 중량%2 wt% chelating agent (NTPO: nitrilotrismethylphosphonic acid)

물 75.4 중량%Water 75.4% by weight

pH 9.0pH 9.0

(2) 에칭(2) etching

*상기 (1)에서 얻은 에칭제를 범용의 웨트 부스에 투입하고, 액체 순환식 온도 조정기에 의해 액체 온도 40℃, 순환 유량 28 ℓ/분으로 설정하였다.* The etchant obtained in said (1) was put into the general purpose wet booth, and it set to the liquid temperature of 40 degreeC, and circulating flow rate of 28 L / min by the liquid circulation type temperature regulator.

TiW막이 형성된 피에칭 기판의 에칭은 상기 에칭제를 사용하여 침지법에 의해 수행하였다. 또한, 그 에칭에는 막 두께 500 nm의 TiW막이 형성된 피에칭 기판 및 마스크에는 막 두께 1.8 μm의 포지티브 레지스트를 사용하였다.The etching of the etching target substrate on which the TiW film was formed was performed by the immersion method using the etching agent. In addition, a positive resist having a film thickness of 1.8 m was used for the etching target substrate and the mask on which the TiW film having a film thickness of 500 nm was formed for the etching.

(3) 결과(3) results

결과를 도 2에 나타낸다.The results are shown in FIG.

또한, 도 2에 있어서 각 숫자는 각각 이하의 것을 나타낸다.2, each number represents the following, respectively.

21 : 포지티브 레지스트21: positive resist

22 : Al22: Al

23 : TiW막23: TiW film

24 : 하지 산화막24: not oxide film

25 : TiW 에칭 잔류물25: TiW etching residue

비교예 1Comparative Example 1

(1) 에칭(1) etching

RIE법에 의해 TiW막이 형성된 피에칭 기판의 에칭을 수행하였다. 또한, 실시예 1과 마찬가지로 그 에칭에는 막 두께 500 nm의 TiW막이 형성된 피에칭 기판 및 마스크에는 막 두께 1.8 μm의 포지티브 레지스트를 사용하였다.The etching target substrate on which the TiW film was formed was performed by the RIE method. As in Example 1, a positive resist having a film thickness of 1.8 m was used for the etching target substrate and the mask on which the TiW film having a film thickness of 500 nm was formed.

(2) 결과(2) results

결과를 실시예 1과 함께 도 2에 나타낸다.The result is shown in FIG. 2 with Example 1. FIG.

도 2의 결과로부터 밝혀진 바와 같이, 종래법인 RIE법(비교예 1)에서는 에칭 잔류물이 발생되는 데 대하여, 본 발명의 방법(실시예 1)에서는 에칭 잔류물이 발생되지 않고 양호하게 에칭할 수 있는 것을 알 수 있다. 또한, 과다한 사이드 에칭이 발생되지 않고, 나아가서는 레지스트나 하지 막과의 에칭 선택비가 향상되었기 때문에, 프로세스 마진이 커진 것을 알 수 있다.As can be seen from the results of Fig. 2, etching residues are generated in the conventional RIE method (Comparative Example 1), whereas etching residues are not generated in the method (Example 1) of the present invention and can be etched satisfactorily. I can see that there is. Moreover, since excessive side etching does not generate | occur | produce and furthermore, the etching selectivity with a resist or an underlying film improved, it turns out that process margin became large.

실시예 2Example 2

(1) 에칭제의 조제(1) Preparation of etchant

하기 조성으로 구성된 에칭제를 조제하였다.The etchant comprised with the following composition was prepared.

a) 제1액a) first liquid

과산화수소 22 중량%22% by weight of hydrogen peroxide

붕산암모늄 4.8 중량%4.8 wt% ammonium borate

킬레이트제 2.2 중량%2.2 wt% chelating agent

(HEDPO: 1-히드록시에틸리덴-1,1'-디포스폰산) (HEDPO: 1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid)

물 71 중량%71% by weight of water

pH 3.5pH 3.5

b) 제2액b) second liquid

암모니아수 14 중량%Ammonia Water 14 wt%

물 86 중량%86% by weight of water

pH 12pH 12

(2) 에칭(2) etching

상기 (1)에서 얻은 제1액 900 ml와 제2액 100 ml를 혼합한 것(최종 pH 8.2)을 에칭제로서 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 TiW막이 형성된 피에칭 기판의 에칭을 수행하였다.The etching of the etched substrate on which the TiW film was formed was performed in the same manner as in Example 1, except that 900 ml of the first liquid obtained in the above (1) and 100 ml of the second liquid were mixed (final pH 8.2) as an etchant. It was.

(3) 결과(3) results

실시예 1과 마찬가지로 실시예 2의 방법에서는 에칭 잔류물이 발생되지 않고, 나아가서는 레지스트나 하지막과의 에칭 선택비가 향상되었기 때문에, 프로세스 마진이 커졌다.As in Example 1, in the method of Example 2, no etching residue was generated, and further, the etching selectivity between the resist and the underlying film was improved, thereby increasing the process margin.

도 1은 에칭 시간과 pH의 관계를 도시한 도면.1 shows the relationship between etching time and pH.

도 2는 실시예 1로 얻어진 본 발명 방법으로 에칭을 수행한 결과 및 비교예 1로 얻어진 종래법으로 에칭을 수행한 결과를 각각 도시한 모식도.Fig. 2 is a schematic diagram showing the results of etching by the method of the present invention obtained in Example 1 and the results of etching by the conventional method obtained in Comparative Example 1, respectively.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

21 : 포지티브 레지스트21: positive resist

22 : Al22: Al

23 : TiW막23: TiW film

24 : 하지(下地) 산화막24: bottom oxide film

25 : TiW 에칭 잔류물25: TiW etching residue

Claims (21)

과산화수소와 폴리포스폰산류에서 선택되는 킬레이트제를 함유하는 용액을 사용하여 반도체 기판상의 Ti계 막의 에칭을 행하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법. An etching method of etching a Ti-based film on a semiconductor substrate using a solution containing a chelating agent selected from hydrogen peroxide and polyphosphonic acids. 제1항에 있어서, 킬레이트제가 분자중에 1∼3개의 질소 원자와 2∼5개의 포스폰산기를 갖는 질소 함유 폴리포스폰산류, 및 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.The chelating agent is selected from the group consisting of nitrogen-containing polyphosphonic acids having 1 to 3 nitrogen atoms and 2 to 5 phosphonic acid groups in the molecule, and alkanpolyphosphonic acids which may have a hydroxy group. Etching method. 제2항에 있어서, 킬레이트제가 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.The etching method according to claim 2, wherein the chelating agent is an alkane polyphosphonic acid which may have a hydroxy group. 제3항에 있어서, 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류가 1-히드록시에틸리덴-1,1'-디포스폰산, 1-히드록시프로필리덴-1,1'-디포스폰산, 1-히드록시부틸리덴-1,1'-디포스폰산인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.The alkane polyphosphonic acids according to claim 3, wherein the alkane polyphosphonic acids which may have a hydroxy group are 1-hydroxyethylidene-1,1'-diphosphonic acid, 1-hydroxypropylidene-1,1'-diphosphonic acid, 1-hydroxybutylidene-1,1'-diphosphonic acid. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 용액이 완충제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.The etching method according to any one of claims 1 to 4, wherein the solution further contains a buffer. 제5항에 있어서, 완충제가 (1) 암모니아, (2) 무기산의 암모늄염, (3) 암모니아 및 무기산의 암모늄염, (4) 암모니아 및 무기산, 또는 (5) 암모니아 및 무기산의 알칼리 금속염인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.6. The buffer according to claim 5, wherein the buffer is (1) ammonia, (2) ammonium salt of inorganic acid, (3) ammonium salt of ammonia and inorganic acid, (4) ammonia and inorganic acid, or (5) alkali metal salt of ammonia and inorganic acid. Etching method. 제6항에 있어서, 완충제가 암모니아 및 무기산, 또는 암모니아 및 무기산의 암모늄염인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.The etching method according to claim 6, wherein the buffer is ammonia and an inorganic acid or an ammonium salt of ammonia and an inorganic acid. 제6항에 있어서, 무기산이 붕산인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.The etching method according to claim 6, wherein the inorganic acid is boric acid. 제1항에 있어서, 용액이 알칼리 용액인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.The etching method according to claim 1, wherein the solution is an alkaline solution. 제1항에 있어서, 용액의 pH가 7.2∼10인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.The etching method according to claim 1, wherein the pH of the solution is 7.2 to 10. 과산화수소와 폴리포스폰산류에서 선택되는 킬레이트제를 함유하는 용액으로 구성된 반도체 기판상의 Ti계 막용 에칭제.An etching agent for Ti films on a semiconductor substrate composed of a solution containing a chelating agent selected from hydrogen peroxide and polyphosphonic acids. 제11항에 있어서, 킬레이트제가 분자중에 1∼3개의 질소 원자와 2∼5개의 포스폰산기를 갖는 질소 함유 폴리포스폰산류, 및 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 에칭제.The chelating agent is selected from the group consisting of nitrogen-containing polyphosphonic acids having 1 to 3 nitrogen atoms and 2 to 5 phosphonic acid groups in the molecule, and alkanpolyphosphonic acids which may have a hydroxy group. Etching agent, characterized in that. 제12항에 있어서, 킬레이트제가 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류인 것을 특징으로 하는 에칭제.The etchant according to claim 12, wherein the chelating agent is an alkane polyphosphonic acid which may have a hydroxy group. 제13항에 있어서, 히드록시기를 갖고 있어도 되는 알칸폴리포스폰산류가 1-히드록시에틸리덴-1,1'-디포스폰산, 1-히드록시프로필리덴-1,1'-디포스폰산, 1-히드록시부틸리덴-1,1'-디포스폰산인 것을 특징으로 하는 에칭제.The alkane polyphosphonic acid which may have a hydroxy group is 1-hydroxyethylidene-1,1'- diphosphonic acid, 1-hydroxypropylidene-1,1'-diphosphonic acid, 1-hydroxybutylidene-1,1'-diphosphonic acid. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 용액이 완충제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 에칭제.The etchant according to any one of claims 11 to 14, wherein the solution further contains a buffer. 제15항에 있어서, 완충제가 (1) 암모니아, (2) 무기산의 암모늄염, (3) 암모니아 및 무기산의 암모늄염, (4) 암모니아 및 무기산, 또는 (5) 암모니아 및 무기산의 알칼리 금속염인 것을 특징으로 하는 에칭제.The buffer according to claim 15, wherein the buffer is (1) ammonia, (2) ammonium salt of inorganic acid, (3) ammonium salt of ammonia and inorganic acid, (4) ammonia and inorganic acid, or (5) alkali metal salt of ammonia and inorganic acid. Etchant. 제16항에 있어서, 완충제가 암모니아 및 무기산, 또는 암모니아 및 무기산의 암모늄염인 것을 특징으로 하는 에칭제.The etchant according to claim 16, wherein the buffer is ammonia and inorganic acids or ammonium salts of ammonia and inorganic acids. 제17항에 있어서, 용액이 과산화수소, 질소 함유 폴리포스폰산류, 암모니아 및 무기산의 암모늄염을 함유하여 구성된 것을 특징으로 하는 에칭제.18. The etchant according to claim 17, wherein the solution comprises hydrogen peroxide, nitrogen-containing polyphosphonic acids, ammonium salts of ammonia and inorganic acids. 제16항에 있어서, 무기산이 붕산인 것을 특징으로 하는 에칭제.The etchant according to claim 16, wherein the inorganic acid is boric acid. 제19항에 있어서, 과산화수소 15∼25 중량%, 질소 함유 폴리포스폰산류 0.01∼6 중량%, 암모니아 0.01∼20 중량% 및 붕산암모늄 0.01∼10 중량%를 함유하여 구성된 것을 특징으로 하는 에칭제.The etchant according to claim 19, comprising 15 to 25 wt% hydrogen peroxide, 0.01 to 6 wt% nitrogen-containing polyphosphonic acids, 0.01 to 20 wt% ammonia and 0.01 to 10 wt% ammonium borate. 제11항에 있어서, 용액의 pH가 7.2∼10인 것을 특징으로 하는 에칭제.The etchant according to claim 11, wherein the pH of the solution is 7.2 to 10.
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