特許ウォッチ

公開番号2024063315
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-13
出願番号2022171139
出願日2022-10-26
発明の名称エッチング液組成物およびエッチング方法
出願人関東化学株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/308 20060101AFI20240502BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】
酸化アルミニウム層をエッチングする際にサイドエッチングが抑制され、高精度での酸化アルミニウム層の加工が可能なエッチング液組成物およびエッチング方法を提供する。
【解決手段】
リン酸、ホスホン酸およびホスフィン酸からなる群から選択される1種または2種以上のリンのオキシ酸と、アミノ基含有化合物および/またはアンモニウム塩と、を含む、非晶質の酸化アルミニウム含有層をエッチングするためのエッチング液組成物。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
リン酸、ホスホン酸およびホスフィン酸からなる群から選択される１種または２種以上のリンのオキシ酸と、
アミノ基含有化合物および／またはアンモニウム塩と、を含む、
非晶質の酸化アルミニウム含有層をエッチングするためのエッチング液組成物。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記リンのオキシ酸が、リン酸を含む、請求項１に記載のエッチング液組成物。
【請求項３】
前記アミノ基含有化合物および／または前記アンモニウム塩は、アルカノールアミン、アルキルアミン、ジアミン、トリアミン、アンモニウム塩およびアミノ酸からなる群から選択される１種または２種以上を含む、請求項１に記載のエッチング液組成物。
【請求項４】
前記アミノ基含有化合物および／または前記アンモニウム塩は、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエチルアミン、２－メチルアミノエタノール、２－エチルアミノエタノール、ジ－ｎ－ブチルアミン、１,２－プロパンジアミン、１,３－プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、アミノ酢酸、アントラニル酸からなる群から選択される１種または２種以上を含む、請求項１に記載のエッチング液組成物。
【請求項５】
前記リンのオキシ酸の含有量が５．０質量％以上６０質量％以下である、請求項１に記載のエッチング液組成物。
【請求項６】
アミノ基含有化合物およびアンモニウム塩の合計の含有量が５．０質量％以上６０質量％以下である、請求項１に記載のエッチング液組成物。
【請求項７】
非晶質の酸化アルミニウムを含む酸化アルミニウム含有層を、エッチング液組成物を用いてエッチングする工程を含み、
前記エッチング液組成物は、リン酸、ホスホン酸およびホスフィン酸からなる群から選択される１種または２種以上のリンのオキシ酸と、アミノ基含有化合物および／またはアンモニウム塩と、を含む、酸化アルミニウム含有層のエッチング方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング液組成物およびエッチング方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、窒化ガリウム（ＧａＮ）や酸化ガリウム（Ｇａ
２
Ｏ
３
）等の高いバンドキャップエネルギーを有する基板材の研究が進み、次世代の半導体材料として各メーカーが開発に注力している。酸化アルミニウム（Ａｌ
２
Ｏ
３
）は、高い絶縁破壊強度を有し、熱的・化学的安定性に優れ、異種材料基板に対して優れた密着性を有している。したがって、酸化アルミニウム膜は、次世代半導体における絶縁膜の用途として注目を集めている。
【０００３】
酸化アルミニウムを含む半導体素子の製造工程において、酸化アルミニウム膜のエッチングにはドライエッチング、ウェットエッチングの双方のプロセスが用いられている。この内ドライエッチングは加工精度に優れるという長所がある。一方で、ドライエッチングには、高価な真空装置や高周波発生装置が必要になるため、コスト面で不利であることに加えて、プラズマ状態のイオンが基板等にダメージを与える可能性がある。このため、酸化アルミニウム膜のエッチング方法として、ウェットエッチングの需要が高まっている。
【０００４】
特許文献１には、リン酸３０重量％以上８０重量％以下と、硝酸１０重量％以下と、界面活性剤０．０００５重量％以上０．００５０重量％以下と、を含有するよう調製され、膜密度が２．８０ｇ／ｃｍ
３
以上３．２５ｇ／ｃｍ
３
以下である酸化アルミニウム膜のエッチングに特化されているエッチング液が提案されている。また、特許文献２には、多層積層体の酸化アルミニウムを含有する支持層の１以上の表面にエッチング剤を接触させるか、或いは多層積層体の支持層の１以上の表面にクライオライト（Ｎａ
３
ＡｌＦ
６
）および／またはテトラフルオロホウ酸カリウム（ＫＢＦ
４
）を含有するエッチング剤を接触させ、支持層の少なくとも一部をエッチングすることを含むウェットエッチング法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１４／１７１０５４号
特開２００７－５７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、本発明者らが酸化アルミニウム層のウェットエッチングを検討する中で、特許文献１に記載されるようなリン酸系エッチング液および特許文献２に記載されるようなフッ素系エッチング液のいずれを用いる場合であっても、サイドエッチングが非常に大きくなる問題に直面した。このような場合、酸化アルミニウム層の高精度での加工が困難になる。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、酸化アルミニウム層をエッチングする際にサイドエッチングが抑制され、高精度での酸化アルミニウム層の加工が可能なエッチング液組成物およびエッチング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、エッチング液組成物が、リンのオキシ酸に加え、アミノ基含有化合物および／またはアンモニウム塩を含むことにより、サイドエッチングを抑制することができることを見出し、本発明に至った。
【０００９】
本発明の要旨は、以下の通りである。
［１］リン酸、ホスホン酸およびホスフィン酸からなる群から選択される１種または２種以上のリンのオキシ酸と、
アミノ基含有化合物および／またはアンモニウム塩と、を含む、
非晶質の酸化アルミニウム含有層をエッチングするためのエッチング液組成物。
［２］前記リンのオキシ酸が、リン酸を含む、［１］に記載のエッチング液組成物。
［３］前記アミノ基含有化合物および／または前記アンモニウム塩は、アルカノールアミン、アルキルアミン、ジアミン、トリアミン、アンモニウム塩およびアミノ酸からなる群から選択される１種または２種以上を含む、［１］または［２］に記載のエッチング液組成物。
［４］前記アミノ基含有化合物および／または前記アンモニウム塩は、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエチルアミン、２－メチルアミノエタノール、２－エチルアミノエタノール、ジ－ｎ－ブチルアミン、１,２－プロパンジアミン、１,３－プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレントリアミン、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、アミノ酢酸、アントラニル酸からなる群から選択される１種または２種以上を含む、［１］～［３］のいずれか一項に記載のエッチング液組成物。
［５］前記リンのオキシ酸の含有量が５．０質量％以上６０質量％以下である、［１］～［４］のいずれか一項に記載のエッチング液組成物。
［６］アミノ基含有化合物およびアンモニウム塩の合計の含有量が５．０質量％以上６０質量％以下である、［１］～［５］のいずれか一項に記載のエッチング液組成物。
［７］非晶質の酸化アルミニウムを含む酸化アルミニウム含有層を、エッチング液組成物を用いてエッチングする工程を含み、
前記エッチング液組成物は、リン酸、ホスホン酸およびホスフィン酸からなる群から選択される１種または２種以上のリンのオキシ酸と、アミノ基含有化合物および／またはアンモニウム塩と、を含む、酸化アルミニウム含有層のエッチング方法。
【発明の効果】
【００１０】
以上、本発明によれば、酸化アルミニウム層をエッチングする際にサイドエッチングが抑制され、高精度での酸化アルミニウム層の加工が可能なエッチング液組成物およびエッチング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許