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公開番号2025109688
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2025002405
出願日2025-01-07
発明の名称エッチング液
出願人花王株式会社
代理人弁理士法人池内アンドパートナーズ
主分類H01L 21/308 20060101AFI20250717BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】一態様において、保存安定性に優れ、エッチングの抑制及びエッチング後の被エッチング層表面の品質向上を発揮できるエッチング液を提供する。
【解決手段】本開示は、一態様において、少なくとも1種の金属を含む被エッチング層をエッチングするためのエッチング液であって、一分子中の炭素数(C)と窒素数(N)との比C/Nが2.2以上である窒素含有化合物と、有機酸、硝酸及びリン酸を含む酸と、水と、を配合してなり、エッチング液中の有機酸の配合量は50質量%以上である、エッチング液に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１種の金属を含む被エッチング層をエッチングするためのエッチング液であって、
一分子中の炭素数（Ｃ）と窒素数（Ｎ）との比Ｃ／Ｎが２．２以上である窒素含有化合物と、
有機酸、硝酸及びリン酸を含む酸と、
を配合してなり、
エッチング液中の有機酸の配合量は５０質量％以上である、エッチング液。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
前記窒素含有化合物が、脂肪族アミン、芳香族アミン、及び、アミノアルコールから選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載のエッチング液。
【請求項３】
前記脂肪族アミンは、一分子中の炭素数（Ｃ）と窒素数（Ｎ）との比Ｃ／Ｎが４以上である、請求項２に記載のエッチング液。
【請求項４】
前記有機酸は、酢酸、無水酢酸、メトキシ酢酸、エトキシ酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、クエン酸、ギ酸、グルコン酸、グリコール酸、マロン酸、シュウ酸、乳酸及びペンタン酸から選ばれる少なくとも１種である、請求項１又は２に記載のエッチング液。
【請求項５】
前記窒素含有化合物の配合量は０．０１質量％以上５質量％以下である、請求項１又は２に記載のエッチング液。
【請求項６】
前記有機酸と前記窒素含有化合物の配合量の質量比（有機酸／窒素含有化合物）は、１０以上１０，０００以下である、請求項１又は２に記載のエッチング液。
【請求項７】
さらに、水を配合してなる、請求項１又は２に記載のエッチング液。
【請求項８】
前記エッチング液のｐＨが２以下である、請求項１又は２に記載のエッチング液。
【請求項９】
請求項１又は２に記載のエッチング液を用いて、少なくとも１種の金属を含む被エッチング層をエッチングする工程を含み、
エッチング時のエッチング液の温度が２０℃以上５０℃以下である、エッチング方法。
【請求項１０】
少なくとも１種の金属を含む被エッチング層をエッチングするためのエッチング液であって、
一分子中の炭素数（Ｃ）と窒素数（Ｎ）との比Ｃ／Ｎが２．２以上である窒素含有化合物の塩と、
有機酸、硝酸及びリン酸を含む酸と、
を含有し、
エッチング液中の有機酸の配合量は５０質量％以上である、エッチング液。
（【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】
本開示は、エッチング液及びこれを用いたエッチング方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造過程において、例えば、タングステン、タンタル、ジルコニウム、ハフニウム、モリブデン、ニオブ、ルテニウム、オスミウム、レニウム、ロジウム、銅、ニッケル、コバルト、チタン、窒化チタン、アルミナ、アルミニウム及びイリジウム等の少なくとも１種の金属を含む被エッチング層をエッチングして所定のパターン形状に加工する工程が行われている。
近年の半導体分野においては高集積化が進んでおり、配線の複雑化や微細化が求められており、パターンの加工技術やエッチング液に対する要求も高まりつつあり、様々なエッチング方法やエッチング液が提案されている（特許文献１～３）。
【０００３】
例えば、特許文献１では、モリブデン又はモリブデン合金の金属薄膜の少なくとも１層を有する金属膜のエッチングに使用される、リン酸、硝酸、１分子中に３個以上のアミノ基を含有するポリアルキレンポリアミンを含有するエッチング液が提案されている。
特許文献２では、酸化剤（例えば、硝酸）と触媒（例えば、リン酸）と水分調整剤（例えば、有機酸）とを含み、水分調整剤の割合が酸化剤及び触媒の合計の割合よりも多い第１エッチング液を、モリブデン膜を含む積層膜を有する基板に供給する工程と、基板に対して第１エッチング液を供給した後、水分調整剤の割合が第１エッチング液よりも多い第２エッチング液を基板に供給する工程と、を含む、基板処理方法が提案されている。
特許文献３では、酸化アルミニウム、タングステン及び／又は窒化チタンを選択的にエッチングするためのエッチング液として、約６５～９０重量％のリン酸と、約０．０１～４重量％の酢酸と、０．０１～５重量％の硝酸と、水と、を含むエッチング液が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－２３７８７３号公報
特開２０２１－１１４５６９公報
特表２０２２－５０２８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エッチング液としては、リン酸、硝酸及び有機酸（例えば酢酸）を含む混酸水溶液（強酸性水溶液）が一般的に使用されている。また、エッチング液には、エッチング後の被エッチング層表面（金属膜表面）の品質を損なわないため等の理由でエッチング抑制剤として窒素含有化合物が使用されることがある。特許文献１では、酢酸を必須成分としないエッチング液にポリアルキレンポリアミンを添加することが提案されているが、前記混酸水溶液にポリアルキレンポリアミン等の助剤を添加すると、濁りが発生し、エッチング液の保存安定性が悪化するという問題がある。
【０００６】
そこで、本開示は、一態様において、保存安定性に優れ、エッチングの抑制及びエッチング後の被エッチング層表面の品質向上を発揮できるエッチング液及びこれを用いたエッチング方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、一態様において、少なくとも１種の金属を含む被エッチング層をエッチングするためのエッチング液であって、一分子中の炭素数（Ｃ）と窒素数（Ｎ）との比Ｃ／Ｎが２．２以上である窒素含有化合物と、有機酸、硝酸及びリン酸を含む酸と、を配合してなり、エッチング液中の有機酸の配合量は５０質量％以上である、エッチング液に関する。
【０００８】
本開示は、一態様において、本開示のエッチング液を用いて、少なくとも１種の金属を含む被エッチング層をエッチングする工程を含み、エッチング時のエッチング液の温度が２０℃以上５０℃以下である、エッチング方法に関する。
【０００９】
本開示は、一態様において、少なくとも１種の金属を含む被エッチング層をエッチングするためのエッチング液であって、一分子中の炭素数（Ｃ）と窒素数（Ｎ）との比Ｃ／Ｎが２．２以上である窒素含有化合物の塩と、有機酸、硝酸及びリン酸を含む酸と、を含有し、エッチング液中の有機酸の配合量は５０質量％以上である、エッチング液に関する。
【００１０】
本開示は、一態様において、少なくとも１種の金属を含む被エッチング層をエッチングするためのエッチング液であって、一分子中の炭素数（Ｃ）と窒素数（Ｎ）との比Ｃ／Ｎが２．２以上である窒素含有化合物と、有機酸、硝酸及びリン酸を含む酸と、を配合してなり、エッチング液中の有機酸の配合量は８０質量％以上である、エッチング液に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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