[发明专利]基板清洗液以及基板清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及与电子构件的制造相关的、在抑制具有氧化硅和氮化硅的基板上的氧化硅的蚀刻的同时蚀刻氮化硅的基板清洗液以及基板清洗方法。

背景技术

半导体的制造工序中，氮化硅用于氧化硅的膜形成硬质掩模、保护细微图案的侧壁，CMP研磨的终止层等。另外，随着半导体高集成度化，结构的细微化、膜结构的薄膜化推进，氧化硅膜的膜厚日益变薄。为了蚀刻氮化硅来进行图案化而实施蚀刻，以往在该氮化硅膜的蚀刻中使用了约160℃的磷酸溶液(例如专利文献1)。但是，在约160℃的磷酸溶液下，不仅是氮化硅膜被去除，由于磷酸溶液的蚀刻而连氧化硅膜也被一部分去除。

迄今提出了如下方案，即为了提高生产性以及进行高精度的图案化，需要选择性地在抑制氧化硅的蚀刻的同时促进氮化硅的蚀刻，在SiO₂和SiN露出的基板的清洗中，通过在抑制SiO₂的蚀刻的同时选择性地蚀刻SiN，由此提高了表示SiO₂的蚀刻速率与SiN的蚀刻速率之比的选择比的改善方法(例如参考专利文献2、3)。

在专利文献2中，提出了以硫酸和氟化物为主要成分、水为5质量％以下的蚀刻溶液。另外，在专利文献3中，提出了含有磷酸、硫酸和不包含金属元素的氧化剂的蚀刻液，作为氧化剂例示了过硫酸铵。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2000-58500号公报

专利文献2:日本专利特开2002-246378号公报

专利文献3:日本专利特开2008-71801号公报

发明的揭示

发明所要解决的技术问题

但是，随着半导体基板的线宽变窄，细微的蚀刻也有较大影响，从假设与以往相比SiO₂膜厚变薄、还形成线宽窄的结构体等的情况考虑，日渐要求在充分确保SiN的清洗效果的基础上选择性高的SiN蚀刻。

本发明以上述情况为背景而完成，其目的在于提供一种获得良好的氮化硅的蚀刻速率、同时氧化硅的蚀刻被抑制而获得高选择比的基板清洗液以及基板清洗方法。

解决技术问题所采用的技术方案

即，本发明的基板清洗液中，第一发明是用于清洗在同一基板上具有氮化硅和氧化硅并且前述氮化硅以及前述氧化硅的一方或双方的至少一部分露出的基板的清洗液，包含磷酸、含有由硫酸电解而生成的过硫酸的电解硫酸以及水，加热至165℃以上且不到沸点的温度后用于前述清洗。

第二发明的基板清洗方法是在前述第一发明中，由电解而生成的前述过硫酸以清洗液总量的浓度计为1.0～8.0g/L。

第三发明的基板清洗液是在前述第一或第二发明中的任一发明中，在该清洗液的总量中，前述磷酸的浓度为15～40质量％、前述硫酸的浓度为30～85质量％。

第四发明的基板清洗液是在前述第一～第三发明中的任一发明中，该清洗液的总量中，前述磷酸的质量％浓度和前述硫酸的质量％浓度在1：1.5～1：4的范围内。

第五发明的基板清洗液是在前述第一～第四中任一项发明中，含水率在15～25质量％。

第六发明的基板清洗液是在前述第一～第五发明中任一项发明中，用于前述基板的片式清洗。

第七发明的基板清洗方法是在同一基板上具有氮化硅和氧化硅并且前述氮化硅以及前述氧化硅的一方或双方的至少一部分露出的基板的清洗方法中，使前述基板与前述第一～第六发明的基板清洗液接触，选择性地蚀刻前述基板上的氮化硅。

第八发明的基板清洗方法是在前述第七发明中，前述基板在前述氧化硅上层叠有前述氮化硅。

第九发明的基板清洗方法是在前述第七或第八发明中，前述基板具有32nm以下的图案线宽。

第十发明的基板清洗液方法是在前述第七～第九发明中任一项发明中，使用前述清洗液对前述基板进行片式清洗。

第十一发明的基板清洗方法是在前述第七～第十发明中任一项发明中，将用于清洗的清洗液回收、供至电解而提高了过硫酸浓度后，再作为清洗液供至前述清洗。

下面，对本发明中规定的构成进行说明。

本发明中，是包含将硫酸电解而生成的过硫酸、不包含过硫酸盐的清洗液。

本发明中，能够良好地获得由磷酸所产生的氮化硅的蚀刻性。但是，磷酸也具有蚀刻氧化硅的作用，因此通过硫酸以及过硫酸来抑制由磷酸所产生的氧化硅的蚀刻。通过这些作用选择性地蚀刻氮化硅，能够有效地进行清洗。

以下，进一步对各条件等进行详细说明。