刻蚀方法、物品及半导体装置的制造方法、以及刻蚀液制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种刻蚀方法、物品及半导体装置的制造方法、以及刻蚀液，所述刻蚀方法包含在由半导体形成的结构物上形成包含贵金属的催化剂层的工序、和通过将所述结构物浸渍在含有氢氟酸、氧化剂和有机添加剂的刻蚀液中，将所述结构物中的与所述催化剂层相接的部分除去的工序。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】刻蚀方法、物品及半导体装置的制造方法、以及刻蚀液本申请基于2014年9月11日提出的日本专利申请第2014-185570号主张优先权，且谋求其利益，在此通过引用包含其全部内容。
这里所说明的多种实施方式全部涉及刻蚀方法、物品及半导体装置的制造方法以及刻蚀液。
技术介绍
在以Micro Electro Mechanical Systems (微机电系统:MEMS)及Through-Silicon Via(娃通孔技术:TSV)的制造工艺为首的微细结构的制造工艺中，在由硅(Si)等半导体形成的基板上，以几μπι?几十μm的深度形成沟槽或通孔的深刻蚀技术的必要性在增强。在半导体的刻蚀中，通常采用含有例如氟酸、硝酸和醋酸的刻蚀液的各向同性湿法刻蚀、采用Tetra Methyl Ammonium Hydroxide (四甲基氢氧化钱:TMAH)或Κ0Η等碱性液的各向异性湿法刻蚀、采用SF6S CF 4等刻蚀气体的等离子的干法刻蚀。但是，在各向同性湿法刻蚀中，与向深度方向的刻蚀一同发生向宽度方向的刻蚀、即侧面刻蚀。因此，不能实现高的纵横尺寸比(凹部的深度与宽度的比)。在各向异性湿法刻蚀中，通过利用与半导体的结晶方位相对应的刻蚀率的差异，能够进行高纵横尺寸的深刻蚀。但是，在此种情况下，需要以深度方向的刻蚀率比宽度方向的刻蚀率充分大的方式确定通过刻蚀而形成的图形的形状和半导体的结晶方位。也就是说，通过刻蚀而形成的结构的形状被限定，设计上有大的制约。在利用了干法刻蚀的深刻蚀技术中，有称为Bosch工艺的技术。在Bosch工艺中，交替重复进行采用了 3匕气体等的等离子刻蚀和采用了 C4FS气体等的侧壁保护膜形成。在该技术中，有在侧壁上残留氟化碳系的沉积物、该沉积物影响器件的性能的问题。此外，在该技术中，还有侧壁形成为扇形形状的问题。近年来，开发了称为Metal-Assisted Chemical Etching(金属辅助化学蚀刻:MacEtch)法的方法。在MacEtch法中，在半导体基板的表面上形成由贵金属构成的催化剂图形，将该半导体基板浸渍在氢氟酸和氧化剂的混合液中。半导体基板中的与催化剂相接的部分优先被刻蚀，催化剂与刻蚀的进行一同向下方移动。其结果是，例如，可得到深度方向与基板表面垂直的沟槽或通孔。但是，因条件不同有时达不到垂直。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供可进行各向异性加工的刻蚀方法、物品及半导体装置的制造方法以及刻蚀液。实施方式的刻蚀方法包含:在由半导体形成的结构物上形成包含贵金属的催化剂层的工序、和通过将所述结构物浸渍在含有氢氟酸、氧化剂和有机添加剂的刻蚀液中，将所述结构物中的与所述催化剂层相接的部分除去的工序。根据上述方法，能够进行各向异性加工。【附图说明】图1是简略地表示实施方式所涉及的刻蚀方法中的绝缘层形成工序的剖视图。图2是简略地表示实施方式所涉及的刻蚀方法中的催化剂层形成工序的剖视图。图3是催化剂层的上表面的电子显微镜照片。图4是简略地表示实施方式所涉及的刻蚀方法中的浸渍工序的剖视图。图5是简略地表示由不使用有机添加剂的刻蚀方法得到的结构的一个例子的剖视图。图6是由不使用有机添加剂的刻蚀方法得到的结构的截面的电子显微镜照片。图7是由不使用有机添加剂的刻蚀方法得到的结构的截面的电子显微镜照片。图8是简略地表示通过实施方式所涉及的刻蚀方法得到的结构的一个例子的剖视图。图9是用于说明难产生针状的残留部的理由的简略剖视图。图10是用于说明难产生针状的残留部的理由的简略剖视图。图11是通过实施方式所涉及的刻蚀方法得到的结构的截面的电子显微镜照片。图12是由不使用有机添加剂的刻蚀方法得到的结构的截面的电子显微镜照片。图13是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量200)的浓度规定为0.01质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图14是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量200)的浓度规定为0.1质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图15是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量200)的浓度规定为1质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图16是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量400)的浓度规定为0.01质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图17是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量400)的浓度规定为0.1质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图18是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量400)的浓度规定为1质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图19是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量1000)的浓度规定为0.01质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片；图20是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量1000)的浓度规定为0.1质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图21是将刻蚀液中的聚乙二醇(平均分子量1000)的浓度规定为1质量％时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图22是由不使用有机添加剂的刻蚀方法得到的结构的截面的电子显微镜照片。图23是作为有机添加剂使用聚乙二醇(平均分子量200)时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图24是作为有机添加剂使用聚乙二醇(平均分子量400)时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图25是作为有机添加剂使用聚乙二醇(平均分子量1000)时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图26是作为有机添加剂使用聚乙二醇(平均分子量4000)时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图27是作为有机添加剂使用聚乙二醇(平均分子量6000)时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图28是作为有机添加剂使用聚乙二醇(平均分子量20000)时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图29是作为有机添加剂使用琥珀酸时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图30是作为有机添加剂使用苹果酸时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图31是作为有机添加剂使用二丙基胺时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图32是作为有机添加剂使用丙氨酸时得到的结构的截面的电子显微镜照片。图33是简略地表示实施方式所涉及的半导体装置的制造方法中的绝缘层形成工序的俯视图。图34是图33所示的结构的沿着XXXIV-XXXIV线的剖视图。图35是简略地表示实施方式所涉及的半导体装置的制造方法中的催化剂层形成工序的俯视图。图36是图35所示的结构的沿着XXXV1-XXXVI线的剖视图。图37是简略地表示通过图33?图36所示的方法得到的结构的一个例子的俯视图。图38是图37所示的结构的沿着XXXVII1-XXXVIII线的剖视图。【具体实施方式】以下，参照附图对实施方式进行详细当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刻蚀方法，其中包含以下工序：在由半导体形成的结构物上形成包含贵金属的催化剂层的工序；通过将所述结构物浸渍在含有氢氟酸、氧化剂和有机添加剂的刻蚀液中，将所述结构物中的与所述催化剂层相接的部分除去的工序。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野佑策，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP