TW201323584A - 蝕刻液組成物及蝕刻方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種進行於被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻時使用之蝕刻液組成物，蝕刻液組成物含有由含羥基之有機化合物、含羰基之有機化合物、無機酸、及無機酸鹽所組成群組選出之至少一種與氟化氫、氟化銨及有機酸。

Description

蝕刻液組成物及蝕刻方法
本發明係關於蝕刻液組成物及蝕刻方法，尤其，本發明係關於在製造半導體裝置時之蝕刻步驟中使用之蝕刻液組成物及蝕刻方法。
LSI(大型積體電路(Large Scale Integrated circuit))或MOS(金屬氧化物半導體(Metal Oxide Semiconductor))電晶體等半導體裝置之製造步驟中，具有進行於矽基板上形成之矽氧化膜(SiO2)等含矽膜之絕緣膜的蝕刻之蝕刻步驟。蝕刻步驟為例如以使於矽基板上形成之絕緣膜成為期望形狀之方式去除其一部分之步驟。該蝕刻步驟亦有在形成配線層的鋁(Al)膜或鋁與其他金屬之合金膜，使金屬膜與矽氧化膜一起露出於被處理基板上之狀態下進行之情況。
進行該絕緣膜之蝕刻時，有將作為被處理基板之矽基板浸漬於蝕刻液中特定之時間等進行蝕刻之濕式蝕刻。至於進行濕式蝕刻時使用之蝕刻液有時使用由氟化氫、氟化銨及水所組成之蝕刻液。然而，使用該蝕刻液時，對於鋁膜或鋁合金膜等金屬膜之防腐蝕性不足。具體而言，於蝕刻初期階段，在短時間內鋁膜等金屬膜會被大量削取。
此處，絕緣膜之濕式蝕刻相關之技術揭示於特開昭49-84372號公報(專利文獻1)、特開昭59-184532號公 報(專利文獻2)、日本專利第4397889號(專利文獻3)、特開昭52-108351號公報(專利文獻4)及日本專利第3292108號(專利文獻5)中。依據專利文獻1~專利文獻3，係使用由氟化氫、氟化銨與乙酸所組成之混合液進行蝕刻。且，依據專利文獻4及專利文獻5，係使用由氟化氫、氟化銨及多元醇所組成之混合液進行蝕刻。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開昭49-84372號公報
[專利文獻2]特開昭59-184532號公報
[專利文獻3]日本專利第4397889號
[專利文獻4]特開昭52-108351號公報
[專利文獻5]日本專利第3292108號
若依據以往半導體裝置之製造步驟之要求，上述專利文獻1~專利文獻3中揭示之蝕刻液，對於鋁膜或鋁合金膜之防腐蝕性仍不足。且，使用專利文獻4或專利文獻5中揭示之蝕刻液時，蝕刻速率亦即去除矽氧化膜等之速度慢，處理量方面並不充分。
另外，關於絕緣膜等之蝕刻速率對於金屬膜之蝕刻速率之比率的選擇比亦要求進一步提高。亦即，選擇比低時，形成之金屬膜之削除量變多，其結果，會有金屬膜特 性變不充分之虞。該情況下，可追加例如在進行矽氧化膜之蝕刻後形成金屬膜，且於金屬膜上形成保護膜之步驟而因應，但該製造步驟之追加或製造步驟之順序限制就半導體裝置之製造步驟之靈活性或處理量提高之觀點而言並不佳。
本發明之目的係提供一種對金屬膜之防腐蝕性良好，蝕刻速率及選擇比高，而可有效地進行蝕刻之蝕刻液組成物。
本發明之另一目的係提供一種可有效進行蝕刻之蝕刻方法。
本發明人等為解決上述問題，而針對蝕刻液組成物之構成積極檢討，而發現金屬膜之防腐蝕性良好、蝕刻速率及選擇比高、且可有效進行蝕刻之蝕刻液組成物。
亦即，本發明之蝕刻液組成物為進行於被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻時使用之蝕刻液組成物，其含有由含羥基之有機化合物、含羰基之有機化合物、無機酸、及無機酸鹽所組成群組選出之至少一種、氟化氫、氟化銨及有機酸。
該蝕刻液組成物對於金屬膜之防腐蝕性良好。且，於被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻速率之值高，且含矽膜之蝕刻速率相對於金屬膜之蝕刻速率之比率的選擇比亦高。因此，使用該蝕刻液組成物時可有效率地進行蝕刻。
又，此處所稱之蝕刻液組成物為表示蝕刻液中之水以外之組成。亦即，上述構成之蝕刻液組成物中組合剩餘之水作成蝕刻液，將被處理基板浸漬於該蝕刻液中等，進行蝕刻者。又，本說明書中，有時將由含羥基之有機化合物、含羰基之有機化合物、無機酸、及無機酸鹽所組成群組選出之化合物稱為添加物。
較好，蝕刻液組成物包含界面活性劑。藉由該構成，可提高蝕刻液與蝕刻對象物之間之所謂潤濕性，更有效率地進行蝕刻。
此處，有機酸較好含有由單羧酸、多羧酸、氧羧酸、膦酸、磺酸所組成群組選出之至少一種。
具體而言，有機酸較好包含由乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、胺基三(亞甲基膦酸)、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸所組成群組選出之至少一種。
且，含羥基之有機化合物較好包含由醇類、二醇類、三醇類、羥甲基類所組成群組選出之至少一種。
具體而言，含羥基之有機化合物較好包含由糠醇、丙二醇、聚乙二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,3-環己烷二醇、1,4-環己烷二醇、1,2,4-丁三醇、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、1,4-環己烷二甲醇所組成群組選出之至少一種。
又，含羰基之有機化合物較好包含由酮類、醛類、酯類所組成群組選出之至少一種。
具體而言，含羰基之有機化合物較好包含由環戊酮及環己酮所組成群組選出之至少一種。
且，無機酸較好包含由硝酸、硫酸、胺磺酸所組成群組選出之至少一種。
又，無機酸鹽較好包含由硝酸銨、硫酸銨及胺磺酸銨所組成群組選出之至少一種。
又，關於界面活性劑，界面活性劑較好包含由兩性界面活性劑、陰離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑所組成群組選出之至少一種。
本發明之另一方面為一種蝕刻方法，其為進行在被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻時使用之蝕刻方法，該方法係使用包含由含羥基之有機化合物、含羰基之有機化合物、無機酸、及無機酸鹽所組成群組選出之至少一種、氟化氫、氟化銨、及有機酸之蝕刻液組成物進行蝕刻。
利用該蝕刻方法進行時，可有效率地進行蝕刻。
該蝕刻液組成物對於金屬膜之防腐蝕性良好。且，於被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻速率之值高，且含矽膜之蝕刻速率相對於金屬膜之蝕刻速率之比率的選擇比亦高。因此，使用該蝕刻液組成物時可有效率地進行蝕刻。
且，利用該蝕刻方法進行時可有效率地進行蝕刻。
以下參照圖式說明本發明之實施形態。圖1為顯示使用本發明之蝕刻液組成物蝕刻前之被處理基板之一部分之概略剖面圖。參照圖1，被處理基板11係在成為基底基板之矽基板12之表面13之整面上形成絕緣膜14。絕緣膜14為含矽膜，至於材質有例如矽氧化膜(SiO2)。絕緣膜14係利用例如CVD(化學蒸氣沉積(Chemical Vapor Deposition))或濺鍍等形成，亦即成膜。該成膜之方法有在高溫環境下形成矽氧化膜之方法，或使用TEOS(Tetraethoxysilane：四乙氧基矽烷)氣體作為反應氣體，藉由電漿處理而形成矽氧化膜之方法等，且依據要求可採用各種方法。
於絕緣膜14之表面15上以特定圖型形成導電層亦即作為配線之金屬膜16a、16b。具體而言，以設置開口17之方式，形成位在圖1中之紙面右側之金屬膜16a，及位在紙面左側之金屬膜16b。金屬膜16a、16b之材質為例如鋁(Al)。
對於該被處理基板11，使用本發明之蝕刻液組成物進行蝕刻。此處該蝕刻為濕式蝕刻。
圖2為顯示使用本發明之蝕刻液組成物進行蝕刻後之被處理基板之一部分之概略剖面圖，相當於圖1所示之剖面圖。參照圖1及圖2，藉由濕式蝕刻，將對應於圖1所示之開口17之部分之絕緣膜14藉蝕刻去除。
又，雖未圖示，但本發明之蝕刻液組成物亦可應用在形成光阻膜之情況。亦即，例如進行蝕刻時，於金屬膜之 上層形成矽氧化膜等絕緣膜，且於該上層形成光阻膜之層之情況。亦可有效地應用於形成該光阻膜之層後進行蝕刻時。
此處，本發明之蝕刻液組成物為進行在被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻時使用之蝕刻液組成物，為包含由含羥基有機化合物、含羰基有機化合物、無機酸及無機酸鹽所組成群組選出之至少一種、氟化氫酸、氟化銨、有機酸之構成。
該蝕刻液組成物對於金屬膜之防腐蝕性良好。且，於被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻速率之值高，且含矽膜之蝕刻速率相對於金屬膜之蝕刻速率之比率的選擇比亦高。因此，使用該蝕刻液組成物時可有效率地進行蝕刻。
又，蝕刻方法列舉為將被處理基板直接浸漬於由上述蝕刻液組成物構成之蝕刻液中，使被處理基板本身靜止在蝕刻液中，或者搖動處理，或者攪拌蝕刻液本身之浸漬處理。又，亦列舉以噴霧噴嘴將蝕刻液供給於被處理基板上之噴霧處理方式。
構成本發明之蝕刻液組成物之氟化氫(HF)之濃度係依據成為蝕刻對象物之含矽膜之構成或金屬膜之材質等適當決定，但相對於蝕刻液整體以0.5重量%~15重量%左右為較適用之範圍，更好為1.5重量%~10重量%之範圍。
構成本發明之蝕刻液組成物之氟化銨(NH4F)之濃度係依據成為蝕刻對象物之含矽膜之構成或金屬膜之材質等適當決定，但相對於蝕刻液整體以5重量%~30重量%左右 為較適用之範圍，更好為10重量%~25重量%之範圍。
關於構成本發明之蝕刻液組成物之有機酸濃度亦依據成為蝕刻對象物之含矽膜之構成或金屬膜之材質等適當決定，但相對於蝕刻液整體以5重量%~70重量%左右為較適用之範圍，更好為15重量%~60重量%之範圍。
關於構成本發明涉及之蝕刻液組成物之添加物濃度亦依據成為蝕刻對象物之含矽膜之構成或金屬膜之材質等適當決定，但相對於蝕刻液整體以1重量%~70重量%左右為較適用之範圍，更好為5重量%~40重量%之範圍。
構成本發明之蝕刻液組成物之有機酸較好包含由單羧酸、多羧酸、氧羧酸、膦酸、磺酸所組成群組選出之至少一種，具體而言有機酸較好包含由乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、胺基三(亞甲基膦酸)、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸所組成群組選出之至少一種。又，該等有機酸亦可包含兩種以上。
本發明之蝕刻液組成物中所含之含羥基有機化合物較好包含由醇類、二醇類、三醇類、羥甲基類所組成群組選出之至少一種，具體而言含羥基有機化合物較好包含由糠醇、丙二醇、聚乙二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,3-環己烷二醇、1,4-環己烷二醇、1,2,4-丁三醇、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、1,4-環己烷二甲醇所組成群組選出之至少一種。又，該等含羥基之有機化合物亦可包含兩種以上。
本發明之蝕刻液組成物中含有之含羰基有機化合物較好包含由酮類、醛類、酯類所組成群組選出之至少一種。具體而言，含羰基有機化合物較好包含由環戊酮及環己酮所組成群組選出之至少一種。又，該等含羰基有機化合物亦可含兩種以上。
本發明之蝕刻液組成物中含有之無機酸較好包含由硝酸、硫酸、胺磺酸所組成群組選出之至少一種。又，該等無機酸亦可含兩種以上。
至於本發明之蝕刻液組成物中含有之無機酸鹽，無機酸鹽較好包含由硝酸銨、硫酸銨及胺磺酸銨所組成群組選出之至少一種。又，該等無機酸鹽亦可含兩種以上。
另外，作為本發明之蝕刻液組成物中所含有之界面活性劑，該界面活性劑較好包含由兩性界面活性劑、陰離子性界面活性劑及非離子性界面活性劑所組成群組選出之至少一種之界面活性劑。又，該等界面活性劑亦可包含兩種以上。
又，所謂成為蝕刻對象物之含矽膜並不限於上述之在高溫環境下形成矽氧化膜之熱氧化膜、使用TEOS作為反應氣體，以電漿處理形成矽氧化膜之之P-TEOS膜，亦可應用LP-TEOS(低壓TEOS)膜、SOG(旋塗玻璃)膜、NSG(非摻雜矽酸鹽玻璃)、BSG(硼矽酸鹽玻璃)膜、PSG(磷矽酸鹽玻璃)膜、BPSG(硼磷矽酸鹽玻璃)膜、SiN膜等。
[實施例]
以下以實施例具體說明本發明，但本發明不受限於該等實施例。
表1、表2、表3、表4、表5、及表6中顯示實施例1~實施例24、及比較例1~比較例7之蝕刻液組成物之構成及評價結果。又，表中之實施例中，顯示以氟化氫、氟化銨、有機酸及界面活性劑以外之蝕刻液組成物中所含有之化合物，亦即，含羥基有機化合物、含羰基有機化合物、無機酸及無機酸鹽所組成群組選出之化合物作為添加物。又，表中，以「-」表示者表示未含有之情況。且，表中，化合物之含量係以重量%表示。又，表中所示化合物之簡稱如下。
MSA：甲烷磺酸
PG：丙二醇
1,4-BD：1,4-丁二醇
1,6-HD：1,6-己二醇
1,3-CHD：1,3-環己二醇
3-MP-1,3,5-TO：3-甲基戊烷-1,3,5-三醇
FFA：糠醇
PEG：聚乙二醇
F系-1：α-全氟壬烯氧基-ω-甲基聚環氧乙烷
F系-2：全氟烷基胺氧化物
F系-3：全氟烷基磺酸
又，F系-1(α-全氟壬烯氧基-ω-甲基聚環氧乙烷)之界面活性劑為非離子性界面活性劑，F系-2(全氟烷基胺 氧化物)為兩性界面活性劑，F系-3(全氟烷基磺酸)為陰離子性界面活性劑。
且，蝕刻液為氟化氫、氟化銨、有機酸、添加物及界面活性劑之蝕刻液組成物以外之構成為水者。具體而言，以實施例1為例加以說明時，蝕刻液組成物為含2.5重量%之氫化氟、20重量%之氟化銨、35重量%之作為有機酸之乙酸、10重量%之作為添加物之含羥基有機化合物的1,4-丁二醇者。因此，其餘水為32.5重量%而構成蝕刻液者。該情況下，實施例1之蝕刻液組成物為由氟化氫、氟化銨、作為有機酸之乙酸、與作為含羥基有機化合物之1,4-丁二醇所組成者。又，實施例1之蝕刻液為由氟化氫、氟化銨、作為有機酸之乙酸、作為含羥基有機化合物之1,4-丁二醇、與水所組成者。且，實施例22之蝕刻液組成物為由氟化氫、氟化銨、乙酸、作為有機酸之1,4-丁二醇、作為界面活性劑之α-五氟壬烯氧基-ω-甲基聚環氧乙烷所組成者。且，實施例22之蝕刻液為由氟化氫、氟化銨、乙酸、作為有機酸之1,4-丁二醇、作為界面活性劑之α-五氟壬烯氧基-ω-甲基聚環氧乙烷、及水所組成者。
又，關於蝕刻液組成物之調配，例如針對氟化氫係使用40~50重量%之氟化氫水溶液予以調配，表1中所示之氟化氫含量係以所謂HF換算表示。其他化合物亦同。
又，表中分別為，「th-SiO2」表示在高溫環境下以熱氧化形成之矽氧化膜，「P-TEOS」表示使用TEOS作為反應氣體，利用電漿處理形成之矽氧化膜，「P-SiN」表示 以電漿處理形成矽氮化膜。係基於各製造方法之所謂成膜方法之差異而膜之緻密等不同者。因此，後述之蝕刻速率等之值雖不同，但各實施例及比較例中之傾向則相同。
此處，針對評價結果，以下述方法進行評價。
(蝕刻速率之測定)
針對上述各膜進行蝕刻速率之測定。測定方法係將各膜浸漬於表中所示之組成之蝕刻液中。又，蝕刻液之溫度為25℃，處理時間使用任意之三種時間。浸漬於蝕刻液中後，以水洗被處理基板並經乾燥。隨後，測定蝕刻量，由測定之蝕刻量及所需之處理時間算出蝕刻速率。又，蝕刻量係以光干涉式膜厚計測定浸漬於蝕刻液前後之膜厚，算出其膜厚之差值作為蝕刻量。
(腐蝕性之評價)
針對鋁膜及鋁與銅之合金膜進行腐蝕性評價。鋁膜或鋁膜與其他金屬之合金膜有時會有開始蝕刻經過一段時間後幾乎未進行蝕刻之情況。因此，針對鋁膜及鋁與銅之合金膜，針對各別之膜進行腐蝕性評價。
至於腐蝕性之評價係針對鋁膜及鋁與銅之合金膜，測定蝕刻開始後一分鐘之蝕刻量，以其作為腐蝕性之評價指標。鋁膜之蝕刻量之測定方法係於被處理基板上形成鋁膜，且將該被處理基板浸漬於蝕刻液中一分鐘。浸漬後，經水洗、乾燥後，測定蝕刻量。蝕刻量係以4探針電阻計 測定蝕刻前後之鋁膜之膜厚，由其膜厚之差算出。將此作為一分鐘處理，示於表中。
且，基於上述一分鐘處理之值，對於各膜個別算出對於鋁膜之選擇比。關於選擇比係使用下式算出。
選擇比=矽氧化膜或矽氮化膜之蝕刻速率/鋁膜一分鐘之蝕刻量。
又，針對鋁與銅之合金膜(鋁-銅合金膜)亦以同樣方法測定蝕刻量，算出選擇比。選擇比之算出係將鋁膜之一分鐘之蝕刻量之項目換成鋁與銅之合金膜之一分鐘之蝕刻量。
該情況下，矽氧化膜之蝕刻速率單位、矽氮化膜之蝕刻速率單位、及鋁膜之一分鐘之蝕刻量之單位分別為Å(埃)/分鐘，故選擇比並無單位。此處，該情況下之選擇比為矽氧化膜或矽氮化膜之蝕刻量相對於蝕刻開始後一分鐘之鋁膜之蝕刻量，其值愈高，則為表示作為蝕刻液越優異者。又，鋁-銅合金膜之情況亦同。
(自然氧化膜之去除性及矽受損層之去除性之評價)
製造半導體裝置之步驟之一環係單結晶矽之異向性蝕刻步驟。進行單結晶矽之異向性蝕刻時，於異向性蝕刻之步驟之前，對在單結晶矽之表層形成之自然氧化膜，或在單結晶矽之上層形成之絕緣膜進行乾蝕刻後，有必要進行矽表層產生之受損層去除。關於該單結晶矽之表層形成之自然氧化膜等之去除，迄今均使用蝕刻液之一的由氟化 氫、氟化銨與水所組成之緩衝氫氟酸。
然而，如上述，由氟化氫、氟化銨與水所組成之緩衝氫氟酸基於對鋁膜或鋁合金膜之防腐蝕性之觀點而言有問題。因此，製造半導體裝置之步驟中，要求對金屬膜之防腐蝕性良好且可去除自然氧化膜之液體。若有進行該異向性蝕刻前之前處理液，則可省略以往需要之使用緩衝氫氟酸時之鋁膜保護膜之形成步驟等，可達到半導體裝置之製造步驟中之處理量之提高。
此處，對本發明之蝕刻液組成物是否可進行異向性蝕刻之前處理步驟的自然氧化膜之去除或可進行受損層之去除進行評價。
具體而言，形成矽異向性蝕刻用之被處理基板，浸漬於實施例及比較例之蝕刻液中3.5分鐘。蝕刻液之溫度為25℃。浸漬後，經水洗、乾燥後，繼續進行矽異向性蝕刻，且評價可否進行蝕刻。又，表中僅列出「自然氧化膜去除性」作為項目。
(光阻受損之評價)
進行蝕刻時，有時在形成所謂光阻後進行。因此，該情況下，以不會對光阻造成受損者作為蝕刻液組成物較佳。此處，關於光阻受損之評價係如下述進行。於裸露之矽基板，亦即所謂未形成任何層之胚矽基板上形成酚醛清漆系之正型光阻層。具體而言係在塗佈光阻後進行曝光，再進行顯像後，藉由烘烤處理形成正型光阻。接著，將形 成正型光阻層之被處理基板浸漬於蝕刻液中30分鐘。又，蝕刻液之溫度設為25℃。浸漬30分鐘後，進行水洗，經乾燥後，進行正型光阻層表面之觀察。關於正型光阻層表面之觀察係使用光學顯微鏡。又，正型光阻層表面觀察之評價中，以正型光阻層未變化者記為「良好」，見到正型光阻層溶出或剝離者記為「不良」。
(各金屬膜之蝕刻速率之評價)
進行銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉭(Ta)、金(Au)之蝕刻速率之測定。蝕刻速率之測定係如下進行。於被處理基板上形成上述各金屬膜，使之浸漬於蝕刻液中。蝕刻液之溫度設為25℃，浸漬時間設為15分鐘及30分鐘。被處理基板浸漬各時間後，進行水洗，且使被處理基板乾燥。接著，測定蝕刻量，由其結果算出蝕刻速率。蝕刻量係以4探針電阻計測定蝕刻前後之膜厚，由其膜厚差算出。又，測定之蝕刻量在4探針電阻計之測定誤差以下時，設為自其測定誤差求得之下限值以下。
關於該金屬層之蝕刻速率之評價，對於任一實施例及比較例均相同。具體而言，銅為3(埃/分鐘)以下，鎳為3(埃/分鐘)以下，鉻為5(埃/分鐘)以下，鉬為3(埃/分鐘)以下，鎢為5(埃/分鐘)以下，鉭為3(埃/分鐘)以下，金為3(埃/分鐘)以下。又，關於該各金屬膜之蝕刻速率評價之評價結果並未記載於表中。
此處，比較例1及比較例2為所謂一般使用之緩衝氫氟酸之一種，為由氟化氫、氟化銨及水所構成。比較例3、比較例4及比較例5為僅於緩衝氫氟酸中添加有機酸者，為由氟化氫、氟化銨、有機酸及水構成。比較例6及比較例7為僅於緩衝氫氟酸中添加醇類者，為由氟化氫、氟化銨、醇類及水所構成。
參照表1~表6，矽氧化膜或矽氮化膜之蝕刻速率如下。實施例1~實施例24中，熱氧化膜(th-SiO2)之蝕刻速率最小者為實施例2中之631(埃/分鐘)，實施例1~實施例24之任一者的熱氧化膜之蝕刻速率均為600(埃/分鐘)以上。相對於此，比較例2、比較例6及比較例7中之各蝕刻速率之值為333(埃/分鐘)、338(埃/分鐘)、294(埃/分鐘)，為極小之值。該蝕刻速率之值小者，就處理量之觀點而言並非較佳者。又，P-TEOS膜及P-SiN膜在實施例1~實施例24及比較例1~比較例7中亦有同樣傾向。
關於腐蝕性則如下。比較例1~比較例7中，鋁之一分鐘處理之蝕刻量最小者為比較例5中之134(埃)，其他比較例為150(埃)以上。如此之鋁之一分鐘處理蝕刻量值大者意味著鋁膜開始蝕刻時在短時間會大量削除，就腐蝕性之觀點而言為不佳者。相對於此，實施例1~實施例24中，鋁之一分鐘處理之蝕刻量最大者為實施例19中之118(埃)。其他實施例均為比該值小者，亦大多未達100(埃)者。如此之鋁之一分鐘處理之蝕刻量值小者，就腐 蝕性之觀點而言為良好。又，關於鋁-銅之合金膜，實施例1~實施例24及比較例1~比較例7亦見到相同傾向。
關於選擇比則如下。比較例1及比較例2中，鋁及鋁-銅合金膜之蝕刻量較多，因此選擇比成為較低的值。具體而言，關於熱氧化膜之值，在鋁膜之情況下，比較例1為3.7，比較例2為0.4。比較例3~比較例5中，為較比較例1及比較例2高之值，比較例3為5.4，比較例4為6.2，比較例5為5.8，基於目前之處理量提高之要求時，仍為不充分之值。比較例6及比較例7亦相同，比較例6為2.2，比較例7為1.4，為較低的值。相對於此，實施例1~實施例24之值均為高者。具體而言，即使是實施例中之最低值的實施例16，選擇比仍為7.6。若為該值，則為足夠對應目前之處理量要求者。又，關於選擇比，對於P-TEOS膜及P-SiN膜，實施例1~實施例24及比較例1~比較例7中亦見到相同傾向。
關於自然氧化膜之去除性及矽受損層之去除性係如下。實施例1~實施例24之任一者，自然氧化膜之去除性及矽受損層之去除性均良好。亦即，若使用本發明之蝕刻液組成物作為進行單結晶矽之異向性蝕刻時之前處理液，則可實現半導體裝置之製造步驟中之處理量提高。另一方面，關於比較例2、比較例6、比較例7，自然氧化膜之去除性及矽受損層之去除性均不良。
對於光阻受損之評價則如下。使用實施例9、實施例10、實施例15、實施例21時，光阻受損良好。亦即，對 光阻層並未造成受損。該等實施例為使用乳酸作為有機酸者。因此，蝕刻時，於形成光阻之情況下，就光阻受損之觀點而言，宜使用符合該等實施例者。
此處，含界面活性劑之蝕刻液，亦即，由氟化氫、氟化銨、乙酸、有機酸、界面活性劑及水所組成之實施例22~實施例24之蝕刻液，由於具有與不含界面活性劑之實施例1~實施例21之蝕刻液幾乎相同之特性，故在蝕刻對象物之表面潤濕性並非良好之情況下，為可有效使用者。亦即，例如在由於圖型形狀極為微細，故蝕刻液難以進入到細部之狀況下無法進行蝕刻時，藉由使用含有該界面活性劑之蝕刻液組成物之系統，可提高潤濕性，且會確保作為蝕刻液之基本特性，而可進行蝕刻。
以上，雖參照圖式說明本發明之實施形態，但本發明並不限於圖式之實施形態者。對於圖式之實施形態，在與本發明相同之範圍內或者均等之範圍內，可施加各種修正或變形。
[產業上之可能利用性]
本發明之蝕刻液組成物及蝕刻方法可有效地用於效率良好地製造半導體裝置之際。
11‧‧‧被處理基板
12‧‧‧矽基板
13,15‧‧‧表面
14,18a,18b‧‧‧絕緣膜
16a,16b‧‧‧金屬膜
17‧‧‧開口
圖1為顯示進行蝕刻前之被處理基板之一部份之概略剖面圖。
圖2為顯示進行蝕刻後之被處理基板之一部分之概略剖面圖。

Claims (12)

  1. 一種蝕刻液組成物，其為進行於被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻時使用之蝕刻液組成物，其含有由含羥基之有機化合物、含羰基之有機化合物、無機酸、及無機酸鹽所組成群組選出之至少一種與氟化氫、氟化銨及有機酸。
  2. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其含有界面活性劑。
  3. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其中前述有機酸含由單羧酸、多羧酸、氧羧酸、膦酸、磺酸所組成群組選出之至少一種。
  4. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其中前述有機酸包含由乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、胺基三(亞甲基膦酸)、1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸所組成群組選出之至少一種。
  5. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其中前述含羥基之有機化合物包含由醇類、二醇類、三醇類、羥甲基類所組成群組選出之至少一種。
  6. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其中前述含羥基之有機化合物包含由糠醇、丙二醇、聚乙二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,3-環己烷二醇、1,4-環己烷二醇、1,2,4-丁三醇、3-甲基戊烷-1,3,5-三醇、1,4-環己烷二甲醇所組成群組選出 之至少一種。
  7. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其中前述含羰基之有機化合物包含由酮類、醛類、酯類所組成群組選出之至少一種。
  8. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其中前述含羰基之有機化合物包含由環戊酮及環己酮所組成群組選出之至少一種。
  9. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其中前述無機酸包含由硝酸、硫酸、胺磺酸所組成群組選出之至少一種。
  10. 如申請專利範圍第1項之蝕刻液組成物，其中前述無機酸鹽包含由硝酸銨、硫酸銨、及胺磺酸銨所組成群組選出之至少一種。
  11. 如申請專利範圍第2項之蝕刻液組成物，其中前述界面活性劑包含由兩性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、及非離子性界面活性劑所組成群組選出之至少一種。
  12. 一種蝕刻方法，其為進行在被處理基板上形成之含矽膜之蝕刻時使用之蝕刻方法，該方法係使用含有由含羥基之有機化合物、含羰基之有機化合物、無機酸、及無機酸鹽所組成群組選出之至少一種、氟化氫、氟化銨、及有機酸之蝕刻液組成物進行蝕刻。
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