特許ウォッチ

公開番号2024155993
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2024145378,2020207697
出願日2024-08-27,2020-12-15
発明の名称エッチング組成物、エッチング方法、半導体デバイスの製造方法及びゲートオールアラウンド型トランジスタの製造方法
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/308 20060101AFI20241024BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シリコンの溶解を抑制し、シリコンゲルマニウムの溶解を促進する、シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的溶解性に優れたエッチング組成物と、このエッチング組成物を用いたエッチング方法、半導体デバイスの製造方法及びゲートオールアラウンド型トランジスタの製造方法を提供する。
【解決手段】酸化剤(A)及び有機酸(B)を含む、シリコンに対してシリコンゲルマニウムを選択的に溶解するエッチング組成物であって、酸化剤(A)が硝酸を含み、有機酸(B)の含有率が、エッチング組成物100質量%中、50質量%以上である、エッチング組成物。このエッチング組成物を用いて、シリコンとシリコンゲルマニウムとを含む構造体をエッチングする、エッチング方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
酸化剤（Ａ）及び有機酸（Ｂ）を含む、シリコンに対してシリコンゲルマニウムを選択的に溶解するエッチング組成物であって、酸化剤（Ａ）が硝酸を含み、有機酸（Ｂ）の含有率が、エッチング組成物１００質量％中、５０質量％以上である、エッチング組成物。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
有機酸（Ｂ）が、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸及びクエン酸からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含む、請求項１に記載のエッチング組成物。
【請求項３】
更に、フッ素含有化合物（Ｃ）を含む、請求項１又は２に記載のエッチング組成物。
【請求項４】
フッ素含有化合物（Ｃ）が、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム及びヘキサフルオロケイ酸からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含む、請求項３に記載のエッチング組成物。
【請求項５】
フッ素含有化合物（Ｃ）の含有率が、エッチング組成物１００質量％中、５質量％以下である、請求項３又は４に記載のエッチング組成物。
【請求項６】
更に、水（Ｄ）を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載のエッチング組成物。
【請求項７】
水（Ｄ）の含有率が、エッチング組成物１００質量％中、２０質量％以下である、請求項６に記載のエッチング組成物。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１項に記載のエッチング組成物を用いて、シリコンとシリコンゲルマニウムとを含む構造体をエッチングする、エッチング方法。
【請求項９】
請求項１～７のいずれか１項に記載のエッチング組成物を用いて、シリコンとシリコンゲルマニウムとを含む構造体をエッチングする工程を含む、半導体デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項１～７のいずれか１項に記載のエッチング組成物を用いて、シリコンとシリコンゲルマニウムとを含む構造体をエッチングする工程を含む、ゲートオールアラウンド型トランジスタの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング組成物、エッチング方法、半導体デバイスの製造方法及びゲートオールアラウンド型トランジスタの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ムーアの法則に則り、集積回路の微細化が進んでいる。
近年では、従来の平面型トランジスタのサイズを小さくするだけではなく、Ｆｉｎ型トランジスタ（Ｆｉｎ型ＦＥＴ）やゲートオールアラウンド型トランジスタ（ＧＡＡ型ＦＥＴ）のように、構造を変化させて性能を向上させると共に、更なる微細化や集積化を進めるための検討がされている。
【０００３】
Ｆｉｎ型ＦＥＴでは、シリコン基板に対して垂直方向にＦｉｎを形成することにより、単位面積あたりのトランジスタ数を増やすだけでなく、低い電圧時のＯＮ／ＯＦＦ制御に優れた性能を示す。しかしながら、更なる性能向上を発揮させるためには、Ｆｉｎのアスペクト比を大きくする等の工夫が必要となるが、アスペクト比が大き過ぎると、Ｆｉｎ形成のための洗浄工程や乾燥工程においてＦｉｎが倒壊する等の課題を有する。
【０００４】
一方、ＧＡＡ型ＦＥＴでは、チャネルとなるナノシートやナノワイヤーをゲート電極で覆い、チャネルとゲート電極の接触面積を増やすことにより、単位面積あたりのトランジスタの性能を向上させる。
【０００５】
ＧＡＡ型ＦＥＴを形成させるためには、シリコンとシリコンゲルマニウムが交互に積層された構造体から、シリコンゲルマニウムを選択的にエッチングするためのエッチング組成物が必要となる。そのようなエッチング組成物として、特許文献１には、酢酸を含む組成物が開示されている。また、特許文献２には、過酸化水素を含む組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００５－３０３３０５号公報
特開２０１９－０５０３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１で開示されているエッチング組成物は、酢酸の含有率が低く、シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的溶解性が十分とは言えない。
また、特許文献２で開示されている過酸化水素を含むエッチング組成物も、シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的溶解性が十分とは言えない。
【０００８】
これら特許文献１，２のように、従前、様々な成分を含むエッチング組成物が検討されてきたが、いずれも、シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的溶解性が十分とは言えなかった。
【０００９】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、シリコンの溶解を抑制し、シリコンゲルマニウムの溶解を促進し、シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的溶解性に優れるエッチング組成物を提供することにある。また、本発明の目的は、このエッチング組成物を用いたエッチング方法、半導体デバイスの製造方法及びゲートオールアラウンド型トランジスタの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、後述する本発明のエッチング組成物が、シリコンの溶解を抑制し、シリコンゲルマニウムの溶解を促進し、シリコンに対するシリコンゲルマニウムの選択的溶解性に優れることを見出した。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許