蚀刻组合物、蚀刻方法、半导体器件的制造方法和全环绕栅极型晶体管的制造方法技术

一种蚀刻组合物，其包含碳原子数为8以上的四级铵盐(A)，相对于硅锗，选择性地溶解硅。可以进一步包含螯合剂(B)。一种蚀刻方法，其使用该蚀刻组合物对包含硅和硅锗的结构体进行蚀刻。本发明专利技术提供可抑制硅锗的溶解、促进硅的溶解、硅相对于硅锗的选择性溶解性优异的蚀刻组合物；使用了该蚀刻组合物的蚀刻方法；半导体器件的制造方法和全环绕栅极型晶体管的制造方法。造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蚀刻组合物、蚀刻方法、半导体器件的制造方法和全环绕栅极型晶体管的制造方法


[0001]本专利技术涉及蚀刻组合物、蚀刻方法、半导体器件的制造方法和全环绕栅极型晶体管的制造方法。

技术介绍

[0002]按照摩尔定律进行了集成电路的微细化。
[0003]近年来，不仅进行了减小现有的平面型晶体管的尺寸的研究，而且还研究了如鳍型晶体管(鳍型FET)、全环绕栅极型晶体管(GAA型FET)这样用于改变结构来提高性能并且推进进一步微细化、集成化的研究。
[0004]在鳍型FET中，通过在相对于硅基板垂直的方向形成鳍片，不仅增加每单位面积的晶体管数，而且还在低电压时的ON/OFF控制中显示出优异的性能。
[0005]为了进一步发挥出性能的提高，需要采取增大鳍片的纵横比等措施，但若纵横比过大，则具有在用于鳍片形成的清洗工序、干燥工序中鳍片发生倒塌等问题。
[0006]在GAA型FET中，利用栅极覆盖作为沟道的纳米片或纳米线，增加沟道与栅极的接触面积，由此可提高每单位面积的晶体管的性能。
[0007]为了形成GAA型FET，需要用于从硅和硅锗交替层积而成的结构体中选择性地蚀刻硅或硅锗的蚀刻组合物。
[0008]作为这样的蚀刻组合物，专利文献1中公开了一种包含四级氢氧化铵化合物、具体地说包含乙基三甲基氢氧化铵的组合物。
[0009]专利文献1：日本特开2019
‑
050364号公报
[0010]专利文献1所公开的蚀刻组合物不对四级氢氧化铵化合物的种类进行优化、或者未混配螯合剂，因此硅相对于硅锗的选择性溶解性还不能说充分。
[0011]专利文献1中所公开的硅与硅锗交替层积而成的结构体中，作为硅使用了结晶性低的多晶硅，因此尚不明确在实际的半导体器件中广泛使用的结晶性高的硅是否也可得到同等的选择性溶解性。
[0012]以往，如专利文献1所述，研究了包含各种成分的蚀刻组合物，但硅相对于硅锗的选择性溶解性均不能说是充分的。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的在于提供一种蚀刻组合物，其可抑制硅锗的溶解，促进硅的溶解，硅相对于硅锗的选择性溶解性优异。
[0014]另外，本专利技术的目的在于提供使用了该蚀刻组合物的蚀刻方法、半导体器件的制造方法以及全环绕栅极型晶体管的制造方法。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]本专利技术人发现，后述的蚀刻组合物可抑制硅锗的溶解，促进硅的溶解，硅相对于硅
锗的选择性溶解性优异。
[0017]即，本专利技术的要点如下。
[0018][1]一种蚀刻组合物，其包含碳原子数为8以上的四级铵盐(A)，相对于硅锗，选择性地溶解硅。
[0019][2]如[1]中所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)包含选自由四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四己基氢氧化铵、四辛基氢氧化铵和苄基三甲基氢氧化铵组成的组中的至少一种化合物。
[0020][3]如[1]或[2]中所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)包含选自由四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵组成的组中的至少一种化合物。
[0021][4]如[1]～[3]中任一项所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)中的4个烷基相同的四级烷基铵盐的含量在碳原子数为8以上的四级铵盐(A)100质量％中为50质量％以上。
[0022][5]如[1]～[4]中任一项所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)的含量在蚀刻组合物100质量％中为10质量％以上。
[0023][6]如[1]～[5]中任一项所述的蚀刻组合物，其进一步包含螯合剂(B)。
[0024][7]如[6]中所述的蚀刻组合物，其中，螯合剂(B)的含量在蚀刻组合物100质量％中为0.001质量％～25质量％。
[0025][8]如[6]或[7]中所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)相对于螯合剂(B)的质量比为5～5000。
[0026][9]如[1]～[8]中任一项所述的蚀刻组合物，其进一步包含水(C)。
[0027][10]如[1]～[9]中任一项所述的蚀刻组合物，其进一步包含水混合性溶剂(D)。
[0028][11]如[10]中所述的蚀刻组合物，其中，水混合性溶剂(D)的含量在蚀刻组合物100质量％中为15质量％以下。
[0029][12]如[10]或[11]中所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)相对于水混合性溶剂(D)的质量比为1以上。
[0030][13]一种蚀刻组合物，其包含碳原子数为8以上的四级铵盐(A)，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)包含选自由四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵组成的组中的至少一种化合物，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)中的4个烷基相同的四级烷基铵盐的含量在碳原子数为8以上的四级铵盐(A)100质量％中为50质量％以上，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)的含量在组合物100质量％中为10质量％以上。
[0031][14]一种蚀刻方法，其使用[1]～[13]中任一项所述的蚀刻组合物对包含硅和硅锗的结构体进行蚀刻。
[0032][15]一种半导体器件的制造方法，其包括使用[1]～[13]中任一项所述的蚀刻组合物对包含硅和硅锗的结构体进行蚀刻的工序。
[0033][16]一种全环绕栅极型晶体管的制造方法，其包括使用[1]～[13]中任一项所述的蚀刻组合物对包含硅和硅锗的结构体进行蚀刻的工序。
[0034]专利技术的效果
[0035]本专利技术的蚀刻组合物可抑制硅锗的溶解，促进硅的溶解，硅相对于硅锗的选择性
溶解性优异。
[0036]使用这样的本专利技术的蚀刻组合物的本专利技术的蚀刻方法、本专利技术的半导体器件的制造方法和本专利技术的全环绕栅极型晶体管的制造方法中，在蚀刻工序中可抑制硅锗的溶解，促进硅的溶解，通过硅相对于硅锗的优异的选择性溶解性可进行高精度的蚀刻且成品率良好地制造所期望的产品。
具体实施方式
[0037]以下对本专利技术进行详细说明。本专利技术并不限于以下的实施方式，可在其要点的范围内进行各种变形来实施本专利技术。本说明书中，在使用“～”这一表达的情况下，作为包含其前后的数值或物性值的表达来使用。
[0038]本专利技术的蚀刻组合物包含碳原子数为8以上的四级铵盐(A)(下文中有时称为“成分(A)”)，由此能够相对于硅锗选择性地溶解硅。
[0039]本专利技术的蚀刻组合物可以进一步包含螯合剂(B)(下文中有时称为“成分(B)”)、水(C)(下文中有时称为“成分(C)”)、水混合性溶剂(D)(下文中有时称为“成分(D)”)。
[0040]<成分(A)>
[0041]成分(A)是碳原子数为8以上的四级铵盐。通过在蚀刻组合物中包含碳原子数为8以上的四级铵盐，表现出溶解硅、硅锗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蚀刻组合物，其包含碳原子数为8以上的四级铵盐(A)，相对于硅锗，选择性地溶解硅。2.如权利要求1所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)包含选自由四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、四己基氢氧化铵、四辛基氢氧化铵和苄基三甲基氢氧化铵组成的组中的至少一种化合物。3.如权利要求1或2所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)包含选自由四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵组成的组中的至少一种化合物。4.如权利要求1～3中任一项所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)中的4个烷基相同的四级烷基铵盐的含量在碳原子数为8以上的四级铵盐(A)100质量％中为50质量％以上。5.如权利要求1～4中任一项所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)的含量在蚀刻组合物100质量％中为10质量％以上。6.如权利要求1～5中任一项所述的蚀刻组合物，其中，该蚀刻组合物进一步包含螯合剂(B)。7.如权利要求6所述的蚀刻组合物，其中，螯合剂(B)的含量在蚀刻组合物100质量％中为0.001质量％～25质量％。8.如权利要求6或7所述的蚀刻组合物，其中，碳原子数为8以上的四级铵盐(A)相对于螯合剂(B)的质量比为5～5000。9.如权利要求1～8中任一项所述的蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：原田宪，铃木龙畅，阿部麻理，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：