[发明专利]蚀刻停止层及半导体器件的制造方法

说明书

本发明提供一种在被湿蚀刻时具有优异控制性的蚀刻停止层及半导体器件的制造方法。当通过干蚀刻在一方向上蚀刻被蚀刻层(Le)时，在被蚀刻层的蚀刻推进方向前侧层压本发明的蚀刻停止层(Ls)，所述蚀刻停止层由含有20～50重量％的硼或钇的氧化铝膜(BAlOx膜,YAlOx膜)构成。

技术领域

本发明涉及一种蚀刻停止层以及具有该蚀刻停止层和被蚀刻层的层压结构的半导体器件的制造方法。

背景技术

作为大容量的半导体器件，例如专利文献1中已知的将存储单元纵向层压而成的3D(三维)NAND闪存。该3D-NAND闪存的制造工序中包括：形成蚀刻停止层的工序；在蚀刻停止层上层压构成存储单元的多晶硅层或氧化硅层等的工序；以及以这些层压后的产物为被蚀刻层，纵向干蚀刻被蚀刻层形成布线形成用的孔的工序。通常使用氧化铝膜作为这样的蚀刻停止层。

再有，通过干蚀刻形成孔后，使用氢氟酸等蚀刻液湿蚀刻蚀刻停止层。然而，氧化铝膜的湿蚀刻速度是左右，比较快，难以在适合湿蚀刻的时机结束。一旦湿蚀刻的结束时机延迟，则由于湿蚀刻各向同性地推进，所以会产生对蚀刻停止层在横向过度蚀刻的问题。该问题在氧化铝薄膜的厚度薄时更为显著。由此，氧化铝膜构成的蚀刻停止层不是对湿蚀刻控制性良好的产品。

现有技术文献

专利文献

【专利文献1】日本专利公开2016-25141号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

鉴于以上内容，本发明的课题是提供一种在被湿蚀刻时具有优异控制性的蚀刻停止层及半导体器件的制造方法。

解决技术问题的手段

为解决上述课题，本发明的蚀刻停止层，其特征在于：当通过干蚀刻在一方向上蚀刻被蚀刻层时，在被蚀刻层的蚀刻推进方向前侧层压所述蚀刻停止层，所述蚀刻停止层由含有20～50重量％的硼的氧化铝膜构成。

采用本发明，由于氧化铝膜中含有20～50重量％的硼，因此可降低蚀刻停止层的湿蚀刻速度。采用下文所述的实验，确认了使用氢氟酸作为蚀刻液进行湿蚀刻时，可将湿蚀刻速度控制在的范围内。从而，可得到在湿蚀刻时具有优异的控制性的蚀刻停止层。

在所述被蚀刻层由使用氧气进行干蚀刻的、层压了32层及32层以上的多晶硅层和含硅的绝缘层的层压膜构成时，可很好地适用本发明。

制造具有上述蚀刻停止层和被蚀刻层的层压结构的半导体器件的本发明的半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：在干蚀刻所述被蚀刻层后，使用从氢氟酸等中选出的一种蚀刻液来湿蚀刻所述蚀刻停止层的工序，所述蚀刻停止层的湿蚀刻速度设置在的范围内。

附图说明

图1是使用本发明的实施方式的蚀刻停止层的半导体器件的剖面示意图。

图2(a)～(d)是说明半导体器件的制造方法的剖面示意图。

图3是示意性地说明可形成本发明的实施方式的蚀刻停止层的溅射装置的图。

图4是示出确认本发明效果的实验结果的图表。

具体实施方式

下面参照附图对适用本发明的实施方式的蚀刻停止层的半导体器件进行说明。

如图1所示，半导体器件SD具有基板S、基板S上形成的蚀刻停止层Ls以及蚀刻停止层Ls上形成的被蚀刻层Le。

作为基板S，可根据半导体器件SD的种类，从硅基板、GaAs基板、GaP基板、InP基板等中适当选择并使用。再有，基板S包括在该基板S的表面上形成晶体管等的半导体元件的基板。