特許ウォッチ

公開番号2025019189
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2024203372,2024569040
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】リン酸、アリルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシランの分解物及び溶媒を含有するエッチング組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
リン酸、アリルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシランの分解物、及び溶媒を含有するエッチング組成物。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記アリルトリメ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】
前記アリルトリメトキシシランの含有量が０．０２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】
前記アリルトリメトキシシランの分解物が一般式（ＣＨ
２
＝ＣＨＣＨ
２
）Ｓｉ（ＯＨ）
ｎ
（ＯＭｅｔ）
３－ｎ
（式中、Ｍｅｔはメチル基、ｎは１乃至３のいずれかの整数）で表されるシラン化合物である、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】
アリルトリメ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 2,300 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】
ＡｐｐｌｉｅｄＳｕｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ、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、アリルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシランの分解物、及び溶媒を含有するエッチング組成物。
［２］前記アリルトリメ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］前記アリルトリメトキシシランの含有量が０．０２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］前記アリルトリメトキシシランの分解物が一般式（ＣＨ
２
＝ＣＨＣＨ
２
）Ｓｉ（ＯＨ）
ｎ
（ＯＭｅｔ）
３－ｎ
（式中、Ｍｅｔはメチル基、ｎは１乃至３のいずれかの整数）で表されるシラン化合物である、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］アリルトリメ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）

関連特許