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公開番号
2025019188
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-02-06
出願番号
2024203360,2024569039
出願日
2024-11-21,2024-07-25
発明の名称
エッチング組成物
出願人
東ソー株式会社
代理人
個人
,
個人
,
個人
,
個人
,
個人
主分類
H01L
21/306 20060101AFI20250130BHJP(基本的電気素子)
要約
【課題】ケイ酸塩を必須とすることなく、なおかつ、少量の添加剤含有量であっても、従来のシラン系エッチング組成物と比べ、ケイ酸塩シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜のエッチング選択比が高いエッチング組成物、及びその製造方法の少なくともいずれか、を提供する。
【解決手段】本発明のエッチング組成物は、リン酸、アリルトリエトキシシラン及び溶媒を含有する。また、本発明のエッチング組成物を製造する本発明の方法は、アリルトリエトキシシラン及びリン酸を含む水溶液を80℃以上160℃未満で熱処理することを含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲
【請求項1】
リン酸、アリルトリエトキシシラン、及び溶媒を含有するエッチング組成物。
続きを表示(約 620 文字)
【請求項2】
前記アリルトリエトキシシランの含有量が0.005質量%以上10質量%以下である、請求項1に記載のエッチング組成物。
【請求項3】
前記アリルトリエトキシシランの含有量が0.01質量%以上0.5質量%以下である、請求項1又は2に記載のエッチング組成物。
【請求項4】
前記リン酸の濃度が60質量%以上95質量%以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のエッチング組成物。
【請求項5】
前記溶媒が水を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のエッチング組成物。
【請求項6】
前記溶媒が水アルコール混合溶媒である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のエッチング組成物。
【請求項7】
アリルトリエトキシシランの分解物を含む、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のエッチング組成物。
【請求項8】
アリルトリエトキシシラン及びリン酸を含む水溶液を80℃以上160℃未満で熱処理することを含む、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のエッチング組成物の製造方法。
【請求項9】
請求項1乃至7のいずれか一項に記載のエッチング組成物を使用する、シリコン窒化膜のエッチング方法。
【請求項10】
請求項1乃至7のいずれか一項に記載のエッチング組成物を使用してエッチングすることを含む、半導体メモリの製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、エッチング組成物、さらにはシリコン窒化膜の選択的エッチングに適したエッチング組成物に関する。
続きを表示(約 2,100 文字)
【背景技術】
【0002】
NAND型フラッシュメモリは、二酸化ケイ素(SiO
2
)膜などのシリコン酸化膜と窒化ケイ素(Si
3
N
4
)膜などのシリコン窒化膜とが交互に積層された基板から、シリコン窒化膜のみを選択的に除去するエッチング工程を有する製造方法により製造されている。高速化、大容量化のため、NAND型フラッシュメモリは平面型から3D型へ回路構造が変化し、かつ、より微細化している。微細な構造を有するNAND型フラッシュメモリを作製するため、エッチング工程では、シリコン窒化膜をより選択的にエッチング除去できるエッチング組成物が求められており、特にシラン化合物を添加剤として含むリン酸系のエッチング組成物が検討されている。
【0003】
例えば、特許文献1では、シランカップリング剤と水とを含むシリコン窒化物のエッチング組成物が開示されている。当該エッチング組成物は、無機ケイ酸塩を含むことでシリコン酸化膜のエッチング速度に対するシリコン窒化膜のエッチング速度が1000以上と、シリコン窒化膜の高い選択性を示すとされている。また、非特許文献1では、アリルメトキシシランを添加剤として含有するリン酸系のエッチング組成物が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2020-145343号
【非特許文献】
【0005】
Applied Surface Science、第608巻、155143(2023年)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1はケイ酸塩の添加により、エッチング選択性が高くなる。しかしながら、ケイ酸塩を含むエッチング組成物は、エッチング後、カウンターカチオン、特にナトリウム等の金属カウンターカチオンのコンタミが生じる。一方、非特許文献1で開示されたエッチング組成物は、添加剤の含有量が0.1M(0.95質量%)と比較的高濃度であってもエッチング選択比が120~280程度にとどまり、十分な選択性を有していなかった。
【0007】
本開示は、ケイ酸塩を必須とすることなく、なおかつ、少量の添加剤含有量であっても、従来のシラン系エッチング組成物と比べ、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜のエッチング選択比が高いエッチング組成物、及びその製造方法の少なくともいずれか、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示においては、シラン化合物を含むリン酸系エッチング組成物について検討した。その結果、特定のシラン化合物を添加剤として含むリン酸系のエッチング組成物は添加剤が少量であっても、優れたエッチング選択比を示すこと、特に非特許文献1で開示されているアリルトリメトキシシランと同程度以上のエッチング選択比を示すことを見出した。
【0009】
すなわち、本発明は請求の範囲の記載のとおりであり、また、本開示の要旨は以下のとおりである。
[1] リン酸、アリルトリエトキシシラン、及び溶媒を含有する、エッチング組成物。
[2] 前記アリルトリエトキシシランの含有量が0.005質量%以上10質量%以下である、上記[1]に記載のエッチング組成物。
[3] 前記アリルトリエトキシシランの含有量が0.01質量%以上0.5質量%以下である、上記[1]又は[2]に記載のエッチング組成物。
[4] 前記リン酸の濃度が60質量%以上95質量%以下である、上記[1]乃至[3]のいずれかひとつに記載のエッチング組成物。
[5] 前記溶媒が水を含む、上記[1]乃至[4]のいずれかひとつに記載のエッチング組成物。
[6] 前記溶媒が水アルコール混合溶媒である、上記[1]乃至[5]のいずれかひとつに記載のエッチング組成物。
[7] アリルトリエトキシシランの分解物を含む、上記[1]乃至[6]のいずれかひとつに記載のエッチング組成物。
[8] アリルトリエトキシシラン及びリン酸を含む水溶液を80℃以上160℃未満で熱処理することを含む、上記[1]乃至[7]のいずれかひとつに記載のエッチング組成物の製造方法。
[9] 上記[1]乃至[7]のいずれかひとつに記載のエッチング組成物を使用するシリコン窒化膜のエッチング方法。
[10] 上記[1]乃至[7]のいずれかひとつに記載のエッチング組成物を使用してエッチングすることを含む、半導体メモリの製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本開示により、ケイ酸塩を必須とすることなく、なおかつ、少量の添加剤含有量であっても、従来のシラン系エッチング組成物と比べ、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜のエッチング選択比が高いエッチング組成物、及びその製造方法の少なくともいずれか、を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)
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