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公開番号2025021744
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023125679
出願日2023-08-01
発明の名称エッチング方法及び半導体デバイスの製造方法
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人
主分類H01L 21/308 20060101AFI20250206BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シリコン結晶の100面に対するシリコン結晶の110面の選択的溶解性に優れ
るエッチング方法を提供する。また、前記エッチング方法を含む半導体デバイスの製造方
法、垂直型トランジスタ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】シリコンを含む構造体の表面を酸化する工程(1)及び表面を酸化したシリ
コンを含む構造体をエッチングする工程(2)を順次含む、エッチング方法。前記エッチ
ング方法を含む、半導体デバイスの製造方法。前記エッチング方法を含む、垂直型トラン
ジスタの製造方法。前記エッチング方法を含む、ゲートオールアラウンド型トランジスタ
の製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
以下の工程（１）及び工程（２）を順次含む、エッチング方法。
工程（１）：シリコンを含む構造体の表面を酸化する工程
工程（２）：表面を酸化したシリコンを含む構造体をエッチングする工程
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
工程（１）における酸化の方法が、シリコンを含む構造体を、酸化剤（Ａ）を含む溶液
に接触させる方法である、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
酸化剤（Ａ）が、過酸化水素、ペルオキソ二硫酸、ペルオキソ二硫酸の塩、クロム酸及
びクロム酸の塩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２に記載
のエッチング方法。
【請求項４】
酸化剤（Ａ）が、過酸化水素を含む、請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項５】
酸化剤（Ａ）を含む溶液が、水を含む、請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項６】
酸化剤（Ａ）を含む溶液１００質量％中の酸化剤（Ａ）の含有率が、０．１質量％～３
０質量％である、請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項７】
工程（２）におけるエッチングの方法が、表面を酸化したシリコンを含む構造体を、ア
ルカリ性化合物（Ｂ）を含む溶液に接触させる方法である、請求項１に記載のエッチング
方法。
【請求項８】
アルカリ性化合物（Ｂ）が、４級水酸化アンモニウム化合物、水酸化カリウム及び水酸
化カルシウム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７に記載の
エッチング方法。
【請求項９】
アルカリ性化合物（Ｂ）が、４級水酸化アンモニウム化合物を含む、請求項７に記載の
エッチング方法。
【請求項１０】
アルカリ性化合物（Ｂ）を含む溶液が、水を含む、請求項７に記載のエッチング方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング方法及び半導体デバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 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ＦＥ
Ｔ）のように、平面から立体へ構造を変化させて性能を向上させる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。更なる微細化が期待できるトランジスタ構造として、
従来の平面型トランジスタから垂直へ構造を変化させてより微細化で性能向上が可能な垂
直型トランジスタ（ＶＦＥＴ）の検討がされている。
【０００３】
ＧＡＡ型ＦＥＴでは、ナノシートやナノワイヤー状のチャンネル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。
【０００４】
ＶＦＥＴでは、ナノシートやナノワイヤー状のチャンネルを垂直方向にスタックされる
構造を持ち、標準セルレイアウトの面積が平面型トランジスタ（ＨＦＥＴ）より小さくな
ることにより、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やＶＦＥＴを形成させるため、シリコンを溶解するエッチング方法が必
要となる。そのようなエッチング方法として、例えば、特許文献１や特許文献２には、ア
ルカリ性化合物を含むエッチング液を用いたエッチング方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－１０８１２２号公報
特開２０２１－１３６４２９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や特許文献２に開示されているエッチング方法では、シリコ
ン結晶の１００面に対するシリコン結晶の１１０面の選択的溶解性に劣る。
【０００８】
特に、近年、ＦＥＴの微細化が強く要求されていて、数十ｎｍと狭い隙間のシリコンの
面方位別エッチングの制御が必要とされている。シリコン結晶の１００面と垂直方向で構
造形成するＦＥＴでは、水平方向からのエッチングでナノ形状を形成する必要があるため
、シリコン結晶の１１０面の選択的溶解性に優れるエッチング方法が必要とされている。
特に、面方位別の選択的溶解性は、表面が同じ元素で構成されているため、制御が容易で
はない。
【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、シリコン結
晶の１００面に対するシリコン結晶の１１０面の選択的溶解性に優れるエッチング方法を
提供することにある。
また、本発明の目的は、前記エッチング方法を含む半導体デバイスの製造方法、垂直型
トランジスタ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、シリコンを含む構造体の表面を酸化する工程及
び表面を酸化したシリコンを含む構造体をエッチングする工程を順次含むエッチング方法
が、シリコン結晶の１００面に対するシリコン結晶の１１０面の選択的溶解性に優れるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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