JP2000164586A - エッチング液 - Google Patents
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Abstract
グする。 【解決手段】フッ化水素(HF)を含み、ボロンガラス
膜(BSG)もしくはボロンリンガラス膜(BPSG)
のエッチングレート/熱酸化膜(THOX)のエッチン
グレートが25℃で10以上であるエッチング液。
Description
ッチング処理物の製造方法及び該方法により得ることが
できるエッチング処理物に関し、より詳しくは、ドープ
酸化膜、特にBSG又はBPSGを非ドープ酸化膜、特
にTHOXに対して選択的にエッチングするエッチング
液、エッチング処理物の製造方法及び該方法により得る
ことができるエッチング処理物に関する。
のエッチング剤は、HF(50重量%)とNH4F(4
0重量%)を所望のエッチングレートになるように適当
な割合で混合したバッファードフッ酸が用いられてい
た。
SG、BPSG、リンガラス膜(PSG)、砒素ガラス
膜(AsSG)などのドープ酸化膜及びTEOS(テト
ラエトキシシランガスを用いたCVD法による酸化膜)
等のUSG、THOXなどの非ドープ酸化膜をともにエ
ッチングするため、ドープ酸化膜を選択的にエッチング
することはできなかった。
物をドープした酸化膜を選択的にエッチングするエッチ
ング液及びエッチング方法を提供することを目的とす
る。
項16に関する。 項1. フッ化水素(HF)を含み、ボロンガラス膜
(BSG)もしくはボロンリンガラス膜(BPSG)の
エッチングレート/熱酸化膜(THOX)のエッチング
レートが25℃で10以上であるエッチング液。 項2. エッチング液の溶媒の比誘電率が61以下であ
る項1記載のエッチング液。 項3. 有機酸及びヘテロ原子を有する有機溶媒からな
る群から選ばれる少なくとも1種を含む項1に記載のエ
ッチング液。 項4. 水及び有機酸及びヘテロ原子を有する有機溶媒
からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、水の濃
度が70重量%以下である項1に記載のエッチング液。 項5. HF:イソプロピルアルコール:水の重量比が
0.1〜50重量%:30〜99重量%:0〜70重量
%である項1に記載のエッチング液。 項6. HF:酢酸:水の重量比が0.1〜50重量
%:30〜99.9重量%:0〜70重量%である項1
に記載のエッチング液。 項7. HF:テトラヒドロフラン:水の重量比が0.
1〜50重量%:30〜99.9重量%:0〜70重量
%である項1に記載のエッチング液。 項8. HF:アセトン:水の重量比が0.1〜50重
量%:30〜99.9重量%:0〜70重量%である項
1に記載のエッチング液。 項9. HF:メタノール:水の重量比が0.1〜50
重量%:30〜99.9重量%:0〜70重量%である
項1に記載のエッチング液。 項10. HF:エタノール:水の重量比が0.1〜5
0重量%:30〜99.9重量%:0〜70重量%であ
る項1に記載のエッチング液。 項11. 無機酸を含む項1に記載のエッチング液。 項12. 無機酸の25℃でのpKa値が2以下である
項11に記載のエッチング液。 項13. HF:HCl:水の重量比が0.01〜50
重量%:1〜36重量%:0〜99重量%である項12
に記載のエッチング液。 項14. HF:HNO3:水の重量比が0.01〜5
0重量%:1〜70重量%:0〜99重量%である項1
2に記載のエッチング液。 項15. 項1〜14のいずれかに記載のエッチング液
を用いて被エッチング物をエッチング処理するエッチン
グ処理物の製造方法。 項16. 項15の方法により得ることができるエッチ
ング処理物。
/THOXのエッチングレートもしくはBPSG/TH
OXのエッチングレートのいずれか一方あるいは両方
が、25℃で10以上、好ましくは20以上、より好ま
しくは50以上、特に100以上である。
は、BSG/TEOSのエッチングレートもしくはBP
SG/TEOSのエッチングレートのいずれか一方ある
いは両方が、25℃で5以上、好ましくは10以上、よ
り好ましくは50以上、特に100以上である。
は、本発明のエッチング液を用いて各膜(BSG;BP
SG;THOX;TEOS等のUSGなど)をエッチン
グし、エッチング前後での膜厚の差をエッチング時間で
割って、計算により求めることができる。
は、61以下、好ましくは50以下、より好ましくは3
0以下である。エッチング液の比誘電率は、HF及び無
機酸以外のエッチング液の各成分の比誘電率を相加平均
で表した値である。
Ka値が2以下の無機酸が挙げられ、例えば塩酸(pK
a=−8)、硝酸(pKa=−1.8)、臭化水素酸
(pKa=−9)、ヨウ化水素酸(pKa=−10)、
過塩素酸(pKaが測定できないほどの強酸)が例示さ
れる。
酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、モノ
クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、モノフル
オロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、α−ク
ロロ酪酸、β−クロロ酪酸、γ−クロロ酪酸、乳酸、グ
リコール酸、ピルビン酸、グリオキサル酸、アクリル酸
等のモノカルボン酸、メタンスルホン酸、トルエンスル
ホン酸等のスルホン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン
酸、酒石酸、クエン酸等のポリカルボン酸が挙げられ
る。
タノール、エタノール、イソプロパノール(IPA)、
1−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、
t−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−
ペンタノール、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、
4−ヘプタノール、1−オクタノール、1−ノニルアル
コール、1−デカノール、1−ドデカノールなどのアル
コール類;エチレングリコール。1,2−プロパンジオ
ール、プロピレングリコール、2,3−ブタンジオー
ル、グリセリンなどのポリオール類、アセトン、アセチ
ルアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;アセト
ニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブ
チロニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;ホルム
アルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド
などのアルデヒド類;エチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどの
アルキレングリコールモノアルキルエーテル;テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、トリフルオロ
エタノール、ペンタフルオロプロパノール、2,2,3,3-テ
トラフルオロプロパノール等のフッ素アルコール、スル
ホラン、ニトロメタン等が挙げられる。
度、好ましくは1〜5重量%程度である。
は30重量%以下、より好ましくは0〜5重量%程度で
ある。
好ましくは30〜70重量%程度である。
程度、好ましくは70〜99.9重量%程度である。
30〜99.9重量%程度、好ましくは70〜99.9
重量%程度である。
機溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種の含有量
は、30〜99.9重量%程度、好ましくは70〜9
9.9重量%程度である。
下、好ましくは約−5以下程度である。
誘電率は、好ましくは約40以下、より好ましくは約1
0以下である。
液)を通常用いるが、水を含まない場合には、100%
HFを用いることもできる。同様にHCl、HBr、H
Iの場合には、これらのガスをエッチング液に吹き込む
ことにより無水のエッチング液を得ることができる。
合比を以下に示す。 ・HF:IPA:水=1〜10重量%:70〜99重量
%:0〜30重量% ・HF:酢酸:水=0.5〜5重量%:70〜99.5
重量%:0〜30重量% ・HF:HCl:水=0.01〜5重量%:1〜36重
量%:50〜99重量% ・HF:硝酸:水=0.01〜5重量%:1〜70重量
%:20〜99重量% ・HF:アセトン:水=1〜10重量%:70〜99重量
%:0〜30重量% ・HF:THF:水=1〜10重量%:70〜99重量
%:0〜30重量% ・HF:メタノール:水=1〜10重量%:70〜99重量
%:0〜30重量% ・HF:エタノール:水=1〜10重量%:70〜99重量
%:0〜30重量% 本発明のエッチング液は、B、Pなどをドープした酸化
膜(BSG、BPSG等)及びTHOXやTEOS等の
非ドープ酸化膜を有する被エッチング物でドープ酸化膜
を選択的にエッチングするのに好適に使用できる。
ング液の温度は15〜40℃程度である。
ウェハ、ガリウム−砒素ウェハなどのウェハが挙げら
れ、特にドープ酸化膜(BSG,BPSGなど)と非ド
ープ酸化膜(THOX,TEOS等のUSG)を有する
被エッチング物が好ましい。
はBSGに対して通常10〜2000nm/min程
度、好ましくは40〜500nm/min程度である。
のUSGに対しBSG、BPSGなどの不純物をドープ
した膜を選択的にエッチングできるエッチング液、該エ
ッチング液を用いたエッチング処理物の製造方法及びエ
ッチング処理物を提供できる。
より詳細に説明する。 実施例1〜2及び比較例1〜4(無機酸) HF、水及びヘテロ原子を含む有機溶媒(イソプロピル
アルコール(IPA),THF、アセトン、メタノー
ル、エタノール)、有機酸(酢酸)、無機酸(HCl、
HNO3)を表1で表される割合で含んだエッチング液を
調合し、シリコン基板上に熱酸化膜(THOX)、テト
ラエトキシシランガスを用いたCVD法によるUSG
(TEOS)、ボロンガラス膜(BSG)、ボロンリン
ガラス膜(BPSG)を形成した試験基板に対するエッ
チングレート及び選択比を求めた。
のエッチング液及びHF−NH4F−H2Oのエッチング
液を用い、同様にエッチングレート及び選択比を求め
た。
Auto EL-IIIエリプリメータを用いてエッチング前後の
膜厚を測定することで行った。
ッチング液を25℃で各膜をエッチングし、エッチング
前後での膜厚の差をエッチング時間で割って計算したも
のである。
む有機溶媒または有機酸)+水の誘電率として25℃に
おける溶媒の比誘電率と水の比誘電率の、その組成での
平均値を計算値として示す。 比誘電率の平均値=〔78.3×(水の重量%)+(溶媒の25℃
での比誘電率)×(溶媒の重量%)〕/〔(水の重量%)+
(溶媒の重量%)〕
Claims (16)
- 【請求項1】フッ化水素(HF)を含み、ボロンガラス
膜(BSG)もしくはボロンリンガラス膜(BPSG)
のエッチングレート/熱酸化膜(THOX)のエッチン
グレートが25℃で10以上であるエッチング液。 - 【請求項2】エッチング液の溶媒の比誘電率が61以下
である請求項1記載のエッチング液。 - 【請求項3】有機酸及びヘテロ原子を有する有機溶媒か
らなる群から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1に
記載のエッチング液。 - 【請求項4】水及び有機酸及びヘテロ原子を有する有機
溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種を含み、水
の濃度が70重量%以下である請求項1に記載のエッチ
ング液。 - 【請求項5】HF:イソプロピルアルコール:水の重量
比が0.1〜50重量%:30〜99重量%:0〜70
重量%である請求項1に記載のエッチング液。 - 【請求項6】HF:酢酸:水の重量比が0.1〜50重
量%:30〜99.9重量%:0〜70重量%である請
求項1に記載のエッチング液。 - 【請求項7】HF:テトラヒドロフラン:水の重量比が
0.1〜50重量%:30〜99.9重量%:0〜70
重量%である請求項1に記載のエッチング液。 - 【請求項8】HF:アセトン:水の重量比が0.1〜5
0重量%:30〜99.9重量%:0〜70重量%であ
る請求項1に記載のエッチング液。 - 【請求項9】HF:メタノール:水の重量比が0.1〜
50重量%:30〜99.9重量%:0〜70重量%で
ある請求項1に記載のエッチング液。 - 【請求項10】HF:エタノール:水の重量比が0.1
〜50重量%:30〜99.9重量%:0〜70重量%
である請求項1に記載のエッチング液。 - 【請求項11】無機酸を含む請求項1に記載のエッチン
グ液。 - 【請求項12】無機酸の25℃でのpKa値が2以下で
ある請求項11に記載のエッチング液。 - 【請求項13】HF:HCl:水の重量比が0.01〜
50重量%:1〜36重量%:0〜99重量%である請
求項12に記載のエッチング液。 - 【請求項14】HF:HNO3:水の重量比が0.01
〜50重量%:1〜70重量%:0〜99重量%である
請求項12に記載のエッチング液。 - 【請求項15】請求項1〜14のいずれかに記載のエッ
チング液を用いて被エッチング物をエッチング処理する
エッチング処理物の製造方法。 - 【請求項16】請求項15の方法により得ることができ
るエッチング処理物。
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