[发明专利]蚀刻液组合物以及蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及蚀刻液组合物以及蚀刻方法，尤其涉及制造半导体装置时的蚀刻工序中使用的蚀刻液组合物以及蚀刻方法。

背景技术

LSI（Large Scale Integrated circuit）、MOS（Metal Oxide Semiconductor）晶体管等半导体装置的制造工序中，具有对在硅基板上形成的二氧化硅膜（SiO₂）等含硅膜的绝缘膜进行蚀刻的蚀刻工序。蚀刻工序例如是为了使硅基板上形成的绝缘膜成为所需形状的方式去除其一部分的工序。这种蚀刻工序有时也在形成配线层的铝（Al）膜、铝与其它金属的合金膜，金属膜和二氧化硅膜一起露出于被处理基板上的状态下进行。

进行这种绝缘膜的蚀刻时，有将作为被处理基板的硅基板在蚀刻液中规定时间浸渍等而进行蚀刻的湿式蚀刻。作为进行湿式蚀刻时使用的蚀刻液，有时使用由氢氟酸、氟化铵和水形成的蚀刻液。然而，使用这种蚀刻液时，对铝膜、铝合金膜等金属膜的防蚀性并不充分。具体而言，在蚀刻的初期阶段，短时间内铝膜等金属膜被大量削除。

这里，作为涉及绝缘膜的湿式蚀刻的技术公开有日本特开昭49-84372号公报（专利文献1）、日本特开昭59-184532号公报（专利文献2）、日本特许第4397889号（专利文献3）、日本特开昭52-108351号公报（专利文献4）以及日本特许第3292108号（专利文献5）。根据专利文献1～专利文献3，使用由氢氟酸、氟化铵和乙酸形成的混合液进行蚀刻。此外，根据专利文献4和专利文献5，使用由氢氟酸、氟化铵和多元醇形成的混合液进行蚀刻。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭49-84372号公报

专利文献2：日本特开昭59-184532号公报

专利文献3：日本特许第4397889号

专利文献4：日本特开昭52-108351号公报

专利文献5：日本特许第3292108号

发明内容

若根据最近半导体装置制造工序中的需要，则上述专利文献1～专利文献3中所公开的蚀刻液对铝膜、铝合金膜的防蚀性也不充分。此外，使用专利文献4、专利文献5中所公开的蚀刻液时，蚀刻速率，即，去除二氧化硅膜等的速度慢，在处理量方面不充分。

进而，相对于金属膜的蚀刻速率的绝缘膜等的蚀刻速率的比率即选择比也需要进一步提高。即，若选择比低，则所形成的金属膜的削除量变多，其结果，有可能金属膜的特性变得不充分。在这种情况下，例如，虽然在进行二氧化硅膜的蚀刻后形成金属膜或追加在金属膜上形成保护膜的工序就可应对，但这种制造工序的追加、制造工序的顺序的制约从半导体装置的制造工序的柔软性、处理量提高的观点出发并不优选。

本发明的目的是提供一种金属膜的防蚀性良好，蚀刻速率和选择比高，可以有效地进行蚀刻的蚀刻液组合物。

该发明的其它目的是提供一种可以有效地进行蚀刻的蚀刻方法。

本申请的发明人等为了解决上述问题，对蚀刻液组合物的构成进行了深入研究，进而发现了金属膜的防蚀性良好，蚀刻速率和选择比高，可以有效地进行蚀刻的蚀刻液组合物。

即，该发明中所涉及的蚀刻液组合物是在进行被处理基板上形成的含硅膜的蚀刻时使用的蚀刻液组合物，其包含选自含羟基有机化合物、含羰基有机化合物、无机酸以及无机酸盐中的至少一种、氢氟酸、氟化铵和有机酸。

这种蚀刻液组合物的对金属膜的防蚀性良好。此外，被处理基板上形成的含硅膜的蚀刻速率的值高，且相对于金属膜的蚀刻速率的含硅膜的蚀刻速率的比率即选择比也高。所以，使用这种蚀刻液组合物时，可以有效地进行蚀刻。

另外，这里所称的蚀刻液组合物是表示蚀刻液中的水以外的组成的蚀刻液组合物。即，是在上述构成的蚀刻液组合物中组合剩余的水而制成蚀刻液，将被处理基板在该蚀刻液中浸渍等而进行蚀刻。此外，在本说明书中，有时将选自含羟基有机化合物、含羰基有机化合物、无机酸、以及无机酸盐中的化合物称为添加物。

优选的是蚀刻液组合物包含表面活性剂。通过这种构成，可以提高蚀刻液与蚀刻对象物之间的所谓的润湿性，能更加有效地进行蚀刻。

这里，有机酸优选包含选自一元羧酸、聚羧酸、氧基羧酸、膦酸、磺酸中的至少一种。