(57)【要約】本発明は、少なくとも1X10-6の水性酸解離定数を持つ一種以上のカルボン酸成分が、酸化物（二酸化ケイ素もしくはドープした二酸化ケイ素など）のエッチングの間に利用される方法を含む。二種以上のカルボン酸も利用できる。カルボン酸の例としては、トリクロロ酢酸、マレイン酸、クエン酸を含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物のエッチングの方法であり、アルコール、フッ化物イオン、ならびに、少なくとも1X10-4の解離定数を持つカルボン酸の一種以上の平衡成分を含む混合物に前記酸化物をさらすことを含む方法。
【請求項２】
前記酸化物が二酸化ケイ素もしくはドープした二酸化ケイ素から成る、請求項１の方法。
【請求項３】
請求項１の方法であり、前記酸の一種以上の前記平衡成分の総濃度が、約1 ppmから前記混合物中の前記平衡成分の溶解限度までの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項４】
少なくとも1X10-4の解離定数を持つ二種以上のカルボン酸が前記混合物中に存在することを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項５】
前記カルボン酸がモノカルボン酸である請求項１の方法。
【請求項６】
前記カルボン酸がジカルボン酸である請求項１の方法。
【請求項７】
前記カルボン酸が少なくとも三つのカルボン酸基を含む、請求項１の方法。
【請求項８】
前記カルボン酸がトリクロロ酢酸である請求項１の方法。
【請求項９】
前記カルボン酸がマレイン酸である請求項１の方法。
【請求項１０】
前記カルボン酸がクエン酸である請求項１の方法。
【請求項１１】
前記アルコールがアルキルアルコールである請求項１の方法。
【請求項１２】
前記アルコールがイソプロピルアルコールである請求項１の方法。
【請求項１３】
前記混合物が溶液である請求項１の方法であり、且つ前記アルコールが、前記溶液中で重量%濃度約98%のイソプロピルアルコールであることを特徴とする、方法。
【請求項１４】
前記エッチングが約0℃〜約75℃の温度で行われる、請求項１の方法。
【請求項１５】
前記エッチングが約0℃〜約75℃の温度で行われ、且つ約1分から約20分の時間で行われる、請求項１の方法。
【請求項１６】
請求項１の方法であり、前記混合物が、
重量%濃度約98%のイソプロピルアルコールである前記アルコールと、
水と、
フッ化物イオンと、
陽イオン、ならびに
前記酸の前記平衡成分と
を含む溶液であることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記陽イオンが主にNH4から成る、請求項１６の方法。
【請求項１８】
二酸化ケイ素含有残渣を洗浄液で除去する間に、二酸化ケイ素含有表面上に生成する荒れを減らす方法であり、前記洗浄液中に、少なくとも1X10-4の解離定数を持つカルボン酸の一種以上の平衡成分を混合することを含む方法。
【請求項１９】
少なくとも1X10-4の解離定数を持つ二種以上のカルボン酸が、前記洗浄液中に混合されていることを特徴とする、請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記カルボン酸がモノカルボン酸である請求項１８の方法。
【請求項２１】
前記カルボン酸がジカルボン酸である請求項１８の方法。
【請求項２２】
前記カルボン酸が少なくとも三つのカルボン酸基を含む、請求項１８の方法。
【請求項２３】
前記カルボン酸がトリクロロ酢酸である請求項１８の方法。
【請求項２４】
前記カルボン酸がマレイン酸である請求項１８の方法。
【請求項２５】
前記カルボン酸がクエン酸である請求項１８の方法。
【請求項２６】
請求項１８の方法であり、前記洗浄液中で、前記カルボン酸の前記一種以上の平衡成分の総濃度が、1 ppmから前記洗浄液中の前記平衡成分の溶解限度までの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２６の方法であり、前記洗浄液がさらに、
重量%濃度約98%のイソプロピルアルコールと、
フッ化物イオン、ならびに
アンモニウムイオンと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２８】
半導体処理方法であり、
その上に支持された酸化物を持つ半導体基板を用意することと、
少なくとも部分的に前記酸化物を通って広がる、少なくとも一つの開口部をエッチングして、前記開口部内に残渣を残すことと、
前記開口部内から、前記残渣の少なくともいくらかを洗浄する間に、少なくとも1X10-4の解離定数を持つカルボン酸の一種以上の平衡成分を利用することと
を含む方法。
【請求項２９】
前記酸化物が二酸化ケイ素もしくはドープされた二酸化ケイ素から成る、請求項２８の方法。
【請求項３０】
少なくとも1X10-4の解離定数を持つ二種以上のカルボン酸を、前記洗浄の間に利用することを特徴とする請求項２８の方法。
【請求項３１】
前記カルボン酸がモノカルボン酸である請求項２８の方法。
【請求項３２】
前記カルボン酸がジカルボン酸である請求項２８の方法。
【請求項３３】
前記カルボン酸が少なくとも三つのカルボン酸基を含む、請求項２８の方法。
【請求項３４】
前記カルボン酸がトリクロロ酢酸である請求項２８の方法。
【請求項３５】
前記カルボン酸がマレイン酸である請求項２８の方法。
【請求項３６】
前記カルボン酸がクエン酸である請求項２８の方法。
【請求項３７】
前記カルボン酸が前記洗浄の間に混合物中に存在し、且つ、
前記混合物中で、前記カルボン酸の前記一種以上の平衡成分の総濃度が、約1 ppmから前記混合物中の前記平衡成分の溶解限度までの範囲である
ことを特徴とする、請求項２８の方法。
【請求項３８】
前記混合物がアルキルアルコールを含む請求項３７の方法。
【請求項３９】
前記アルコールがイソプロピルアルコールである請求項３８の方法。
【請求項４０】
前記混合物が溶液であり、且つ、
前記イソプロピルアルコールが前記溶液中で重量%濃度約98%である
ことを特徴とする、請求項３９の方法。
【請求項４１】
請求項３７の方法であり、前記混合物が、
重量%濃度約98%のイソプロピルアルコールと、
水と、
フッ化物イオン、ならびに
陽イオンと
を含む溶液であることを特徴とする方法。
【請求項４２】
前記陽イオンが主にNH4から成る、請求項４１の方法。
【請求項４３】
コンデンサ構造を作製する方法であり、
伝導性ノードと、前記ノード上の酸化物とを含む半導体構造を用意し、ここで前記酸化物は主に二酸化ケイ素もしくはドープされた二酸化ケイ素から成る、ということと、
前記伝導性ノードを露出するために、前記酸化物を通る開口部をエッチングして、前記開口部内に残渣を残すことと、
前記開口部内から前記残渣の少なくともいくらかを洗浄する間に、少なくとも1X10-4の解離定数を持つカルボン酸の一種以上の平衡成分を利用することと、
前記洗浄後、第一コンデンサ電極を前記開口部内に形成することと、
前記第一コンデンサ電極上にコンデンサ誘電体を形成することと、
前記コンデンサ誘電体上に、前記第一コンデンサ電極に容量結合した第二コンデンサ電極を形成すること
を含む方法。
【請求項４４】
前記コンデンサ誘電体と前記第二コンデンサ電極が、前記開口部内にわたることを特徴とする、請求項４３の方法。
【請求項４５】
少なくとも1X10-4の解離定数を持つ二種以上のカルボン酸を、前記洗浄の間に利用することを特徴とする請求項４３の方法。
【請求項４６】
前記カルボン酸がモノカルボン酸である請求項４３の方法。
【請求項４７】
前記カルボン酸がジカルボン酸である請求項４３の方法。
【請求項４８】
前記カルボン酸が少なくとも三つのカルボン酸基を含む、請求項４３の方法。
【請求項４９】
前記カルボン酸がトリクロロ酢酸である請求項４３の方法。
【請求項５０】
前記カルボン酸がマレイン酸である請求項４３の方法。
【請求項５１】
前記カルボン酸がクエン酸である請求項４４の方法。
【請求項５２】
前記カルボン酸が前記洗浄の間に混合物中に存在し、且つ、
前記混合物中で、前記カルボン酸の前記一種以上の平衡成分の総濃度が、約1 ppmから前記混合物中の前記平衡成分の溶解限度までの範囲にある
ことを特徴とする、請求項４３の方法。
【請求項５３】
前記混合物がアルキルアルコールを含む請求項５２の方法。
【請求項５４】
前記アルコールがイソプロピルアルコールである請求項５３の方法。
【請求項５５】
前記混合物が溶液であり、且つ、
前記イソプロピルアルコールが前記溶液中で重量%濃度約98%である
ことを特徴とする、請求項５４の方法。
【請求項５６】
請求項５２の方法であり、前記混合物が、前記酸の前記平衡成分に加えて、
重量%濃度約98%のイソプロピルアルコールと、
フッ化物イオン、ならびに
アンモニウムイオンと
を含む溶液であることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化物のエッチング方法、および開口部の中から残渣（固形のエッチング副産物など）を洗浄する方法に関する。特定の態様においては、本発明は、残渣の洗浄の間に表面に生じる荒れの削減方法に関係し、またいくつかの態様においては、本発明はコンデンサ構造の作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体処理の間は、一般的に種々の酸化物を介してエッチングする。酸化物の例としては、二酸化ケイ素、ならびにドープした二酸化ケイ素（例えばホウ素リンケイ酸ガラス(BPSG)、およびリンケイ酸ガラス(PSG)など）を含む。酸化物は、その電気絶縁特性、および形成のしやすさのため、半導体処理においてよく用いられる。（例えば、酸化物はスピンオン誘電体（spin-on-dielectric materials）として、もしくは多数の堆積法（例えば化学気相堆積(CVD)法を含む）によって形成される。）
一般的に、酸化物は電気伝導性のノード上に形成され、また、その後の処理でノードが露出するように、続いて開口部が酸化物を通って電気伝導性のノードにエッチングされる。開口部は酸化物を除去する化学エッチングで形成される。いくつかの態様では、開口部は複数種の化学エッチングで形成できる。例えば、第一の化学エッチングは開口部を作るために利用され、第二の化学エッチングは、第一の化学エッチングによって作られ得る残渣の洗浄に利用できる。
【０００３】
酸化物に開口部を形成する上では、開口部の形成の間に利用される一種以上の化学エッチングが、露出した酸化物表面を好ましくなく粗面化するという問題が起こり得る。例えば、実質的に平面の酸化物表面は、開口部の中から酸化物を含む残渣をエッチングするのに利用される化学エッチングにさらされ、そしてこの表面はそのような化学エッチングによって好ましくなく粗面化される可能性がある。従って、酸化物のエッチングのための新しい方法を開発することが望まれる。
【発明の開示】
【０００４】
一つの態様では、本発明は酸化物のエッチングの方法を含む。酸化物は、アルコール、フッ化物イオン、ならびに、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つ一種以上のカルボン酸成分を含む混合物にさらされる。本開示および後に続く請求項の解釈のため、本明細書中で用いられる解離定数とは、水中で測定した解離定数を意味するものとする。
【０００５】
一つの態様では、本発明は、洗浄液を用いて二酸化ケイ素を含む残渣を除去する間に、二酸化ケイ素を含む表面上に生じる荒れを減らす方法を含む。この方法は、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つ一種以上のカルボン酸成分を洗浄液に混合することを含む。
【０００６】
一つの態様では、本発明は半導体の処理方法を含む。半導体の基板は提供される。この基板は酸化物を支持する。少なくとも一つの開口部は、少なくとも部分的に酸化物を通って広がるようにエッチングされる。エッチングは開口部内に残渣を残す（残渣は例えばエッチング副産物であり得る）。少なくとも残渣のいくつかは、開口部の中から洗浄される。そのような洗浄の間、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つ一種以上のカルボン酸成分が利用される。
【０００７】
一つの態様では、本発明はコンデンサ構造の作製方法を含む。半導体構造は提供される。半導体構造は伝導性ノードおよびノード上の酸化物を含む。酸化物は主に二酸化ケイ素もしくはドープした二酸化ケイ素から成る。開口部は伝導性ノードを露出するように酸化物を貫くようエッチングされる。エッチングは開口部内に残渣を残す（残渣はエッチング副産物を含み得る）。少なくとも残渣のいくつかは、開口部の中から洗浄される。その洗浄の間、アルコール、フッ化物イオン、および、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つカルボン酸成分を含む溶液が用いられる。洗浄の後、第一コンデンサ電極が開口部内に形成される。第一コンデンサ電極上にコンデンサ誘電体が形成され、そして第二コンデンサ電極がコンデンサ誘電体の上に形成され、第一コンデンサ電極と容量結合される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の例示的な態様は図１〜６を参照に記述する。最初に図１を参照すると、半導体構造10が予備処理段階において図示されている。構造10は半導体基板12を含む。基板12は、例えばＰ型ドーパントで低濃度ドープした単結晶シリコンなどを含むことができる。後に続く請求項の解釈に役立つよう、「半導電性基板」および「半導体基板」という言葉は、半導体を含む任意の構造を意味するものと定め、これは、半導体ウェハ（単体あるいは他の材料をその上に含む組立部）、および半導体層（単体もしくは他の材料を含む組立部）などの半導体のバルク材料を含むが、それらに限定はされない。「基板」という言葉は、任意の支持構造をあらわし、上記の半導体基板を含むが、それに限定はされない。
【０００９】
分離領域14は基板12内に形成されている。分離領域14は、例えば浅溝型分離領域（STI）を含むことができる。従って、分離領域14は基板12内に作られた溝を含むことができ、それから適切な誘電体（例えば二酸化ケイ素など）で充填される。
【００１０】
トランジスタ装置16は基板12によって支持されている。トランジスタ装置は、基板12からゲート誘電体22で隔てて配置された導電体ゲート20を含むゲート18を含む。ゲート誘電体22は、二酸化ケイ素を含むか、主に二酸化ケイ素から成るか、あるいは二酸化ケイ素のみから成る可能性がある。
【００１１】
導電体ゲート20は、任意の適切な組成物もしくは組成物の組み合わせを含むことができ、また、例えば金属、金属化合物、および／もしくは、伝導的にドープされた半導体（例えば伝導的にドープされたケイ素など）を含むことができる。
【００１２】
ゲート18はさらに、導電体20上に形成された誘電体キャップ24を含む。キャップ24は、例えば二酸化ケイ素および／もしくは窒化ケイ素を含むことができる。
トランジスタ素子16は、ソース／ドレイン領域26および28を、ゲート18の反対側に含む。図示されたソース／ドレイン領域は、基板12内にわたる伝導的にドープされた拡散領域である。このような拡散領域は、Ｐ型ドープ領域および／もしくはＮ型ドープ領域を含むことができる。図示された領域は高濃度ドープされた部分30と32、ならびに低濃度ドープされた拡張部34と36を含み、拡張部34と36は、高濃度ドープされた部分とゲート18の端との間に広がっている。チャネル領域38はゲート18の下、ならびにソース／ドレイン領域26と28の間にある。実施の際は、適した電流がゲートを流れると、ソース／ドレイン領域がチャネル領域を介して互いに電気的に結合する。
【００１３】
導電体ペデスタル40はソース／ドレイン領域28上に形成され、そのソース／ドレイン領域に電気的に結合している。導電体ペデスタルは、任意の適切な導電性組成物もしくは組成物の組み合わせを含むことができる。いくつかの態様では、ペデスタルは伝導的にドープされたケイ素を含むことになる。導電体ペデスタルは最上表面41を持ち、これのことを本発明のいくつかの態様においては、伝導性ノードと呼んでいることがある。
【００１４】
本明細書で述べる処理の例は、詰まる所、トランジスタ16およびコンデンサを含む、ダイナミックランダムアクセスメモリー（DRAM）装置を作るために、ペデスタル41を通って拡散領域28に結合したコンデンサ構造を形成するものである。拡散領域26は、DRAM装置がDRAM配列に組み込まれるように、ビット線に電気的に結合することができる。拡散領域26をビット線に結合する種々の手順は、当業者に理解されると思われ、その手順は本開示においては詳細に述べない。従って、最終的に拡散領域をビット線に結合するために、拡散領域26上に形成可能な種々の導電体については、記述あるいは図示しない。しかし当然のことながら、本発明のいくつかの態様では、ペデスタル40と同様な導電体ペデスタルを、拡散領域26上に形成することができる。また当然のことながら、コンデンサを拡散領域に結合する多数の方法が知られており、さらにいくつかの方法は導電体ペデスタル40を排除し、代わりにコンデンサの蓄積ノードを直接拡散領域に結合する。このように、本発明は導電体ペデスタル40をコンデンサ（下記）と拡散領域28との間で利用するように記述しているが、当然のことながら本発明は、導電体ペデスタル40が省略され、コンデンサが代わりに直接拡散領域に結合するような態様（図示せず）もまた含んでいる。
【００１５】
側壁スペーサー42はゲート18の側壁に沿って形成されている。側壁スペーサーは、任意の適切な電気絶縁性組成物もしくは組成物の組み合わせを含むことができ、さらに典型的に窒化ケイ素および二酸化ケイ素の片方あるいは両方を含む。導電体ペデスタル40は、側壁スペーサーの一つによって導電体ゲート20から電気的に絶縁されている。
【００１６】
電気絶縁体44は基板12上、トランジスタ構造16上、および導電体ペデスタル40上に備えられている。絶縁体44は、任意の適切な組成物もしくは組成物の組合わせを含むことができる。特定の態様では、絶縁体44は、二酸化ケイ素および／もしくはドープした二酸化ケイ素を含むか、主に二酸化ケイ素および／もしくはドープした二酸化ケイ素から成るか、あるいは二酸化ケイ素および／もしくはドープした二酸化ケイ素のみから成る。例えば、絶縁体44はBPSG、PSG、および／もしくは、オルトケイ酸テトラエチル（TEOS）から作られた二酸化ケイ素を含むことができる。絶縁体44中の一種以上の組成物は、化学気相堆積によって形成することができ、および／もしくはスピンオン誘電体（spin-on-dielectrics）として形成することもできる。当然のことながら、いくつかの態様では、絶縁体44は、一種以上の酸化物の絶縁組成物に加えて、非酸化物の絶縁組成物を含むことができる。例えば、絶縁体44は二酸化ケイ素含有組成物の一つ以上の層に加えて、窒化ケイ素の層を含むことができる。
【００１７】
パターンマスク46は絶縁体44の上に形成される。マスク46は、例えばフォトリソグラフィでパターン化されたフォトレジストを含むことができる。マスク46はそれを通して広がる開口部48を持つ。開口部は、直接、伝導性ノード上でペデスタル40の表面41に対応している。
【００１８】
次に図２を参照すると、開口部48は、最上表面41に付随する伝導性ノードを露出するのに適切なエッチングで、絶縁体44を通ってのびている。このエッチングは、当該技術分野において周知の任意の適切なエッチングが可能である。例えば、絶縁体44が一つ以上の二酸化ケイ素含有組成物から成る場合、エッチングはCF4/H2を利用できる。エッチングは開口部48内に残渣50を形成する。
【００１９】
次に図３を参照すると、残渣50（図２）は、洗浄ステップにおける適切な後続のエッチングで除去されている。残渣は、酸化物を含むか、主に酸化物から成るか、あるいは酸化物のみから成る可能性があり、さらに概して、二酸化ケイ素および／もしくはドープした二酸化ケイ素を含むか、主に二酸化ケイ素および／もしくはドープした二酸化ケイ素から成るか、あるいは二酸化ケイ素および／もしくはドープした二酸化ケイ素のみから成る。本発明の或る態様では、そのような酸化物含有残渣は、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つカルボン酸を少なくとも一種含む混合物で除去される。混合物は、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つカルボン酸の組成物を一種以上含み、そのような組成物は、カルボン酸の酸形態か、あるいはカルボン酸の共役塩基形態であるとして定められる。典型的に、本発明の手順に従って用いられる洗浄混合物中の、特定のカルボン酸の全組成物の総濃度は、約1 ppmから、混合物中の組成物の溶解限度までである。
【００２０】
少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つカルボン酸ならばどのカルボン酸も利用できる。例えば、カルボン酸はモノカルボン酸、ジカルボン酸、あるいは三つ以上のカルボン酸基を持つカルボン酸が可能である。詰まる所、下記のように、カルボン酸は酸化物含有表面上の荒れを減らすために用いられる。そのような荒れの削減のためには、二つ以上のカルボキシレート基を持つカルボン酸を用いるのが望ましい。というのもそのようなカルボン酸は、いくつかの態様では、モノカルボン酸よりも大きな荒れ削減効果を生み出すからである。
【００２１】
本発明の態様に従って用いられるカルボン酸の例としては、トリクロロ酢酸（水中で1.99X10-1の酸解離定数を持つ）、マレイン酸（水中で1.5X10-2の酸解離定数を持つ）、クエン酸（水中で6.6X10-4の酸解離定数を持つ）がある。
【００２２】
いくつかの態様では、洗浄液は、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つ少なくとも一種のカルボン酸の組成物一種以上に加えて、アルコール、フッ化物イオンおよび水を含むことができる。アルコールはアルキルアルコールが可能で、例示的な態様においては、イソプロピルアルコールを含むか、主にイソプロピルアルコールから成るか、あるいはイソプロピルアルコールのみから成る可能性がある。いくつかの態様では、アルコールに加えて、あるいはアルコールの代わりに、他の有機溶媒も利用可能である。そのような他の有機溶媒は、例えばケトン、エーテルおよびエステルを含むことができる。
【００２３】
フッ化物イオンに加えて陽イオンが存在可能であり、また例示的な態様では、陽イオンは主にアンモニウムイオンから成るか、あるいはアンモニウムイオンのみから成る可能性がある。当然のことながら、アンモニウムイオンは例示的な陽イオンであって、また他の適切な陽イオンも、アンモニウム陽イオンの代わりに、あるいはアンモニウム陽イオンに加えて利用できる。
【００２４】
酸化物含有残渣の洗浄のための混合物の例は、以下のものを混合することで作られる。
（１）最終混合物において、重量%濃度が約90%から約99.9%（ならびに典型的に少なくとも約98%）のイソプロピルアルコール、
（２）最終混合物において、重量%濃度が約0.03%から約0.3%のフッ化水素酸、
（３）最終混合物において、重量%濃度が約0.02%から約0.3%のフッ化アンモニウム、
（４）水、および
（５）最終混合物において、一種以上のカルボン酸の組成物の総濃度が、約1 ppmから混合物中のカルボン酸の溶解限度までになるような、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つ一種以上のカルボン酸。
【００２５】
上記のように調製された洗浄混合物は、他の混合物形態ではなく溶液であるのが典型的である（他の混合物形態としては、例えば乳液、ならびに中に非溶解組成物を含む混合物が含まれる。）。
【００２６】
洗浄混合物は、酸化物含有残渣を開口部48の中からエッチングするのに用いられる。そのようなエッチングは、洗浄液を温度約0℃から約75℃、0.01大気圧から10大気圧以上までの任意の圧力下に維持しながら、1秒から約10時間までの処理時間で実施される。典型的な処理時間は約1分から約20分である。
【００２７】
図３は、開口部48の中から残渣を除去するために、本発明の態様に従って洗浄が実施された後の構造10を示している。図３の構造は、洗浄ステップ後、比較的滑らかなままの側壁49を備えた開口部48を図示している。対照的に、図４は図３と同じ処理段階における構造10を図示しているが、少なくとも1X10-6の水性酸解離定数を持つカルボン酸が洗浄液から取り残されてしまった場合に起こり得る効果を図示している。特に側壁49は、開口部の中から残渣を洗浄する間に、その側壁表面上に洗浄液が与える影響によって、表面が荒れてしまっている。荒れの量は、少なくとも1X10-6の水性酸解離定数を持つカルボン酸を洗浄液に含めることで、少なくとも二倍、四倍、あるいは五倍削減することができる。荒れの量は、二乗平均平方根（RMS）粗度として、原子間力顕微鏡法で測定した。
【００２８】
二酸化ケイ素含有残渣の除去の間に、1X10-6の酸解離定数を持つカルボン酸を洗浄液に混合することによって起こる劇的な荒れの減少の点から見ると、このような混合は、その洗浄の間に二酸化ケイ素含有表面上に生成する荒れを削減する方法とみなすことができる。洗浄の間に生成する荒れは、開口部の寸法の均一性を調整する上で多数の問題を引き起こすため、この事は著しい効果を提供することができる。もし均一性が適切に調整されないと、最終的に開口部内に形成された装置は、所望の耐性範囲外で作動し、また開口部に隣接して形成された装置は、別の装置に対してショートしてしまう可能性がある。また、過度の側壁の荒れが起こると、開口部48内に最終的に備えられる層と、開口部の側壁との間に形成される接合部分は貧弱なものになってしまう。
【００２９】
カルボン酸が、開口部の側壁に沿って起こる荒れを減らすことができる、考えられる機構は、以下の通りである。エッチングの間に副産物が堆積、凝集し、その副産物はエッチング速度を下げる可能性がある。エッチング速度の減少は、完全に残渣を除去するのにかかるエッチング時間を増加させ、またエッチング時間が増加すると、露出した酸化物表面の荒れの増加につながり得る。この副産物を結合する、もしくは溶解するのに十分な材料が洗浄液中に無いために、副産物が堆積する（例えば、副産物の溶解度係数のため）。1X10-6以上の酸解離定数を持つカルボン酸の添加は、副産物の溶解に役立つ。水の添加もまた、副産物の溶解に役立つが、そのような添加は酸化物のエッチングの選択性に悪影響を及ぼす。対照的に、高い酸解離定数を持つカルボン酸（例えば少なくとも1X10-6の酸解離定数）の添加は、エッチング選択性にそのような悪影響を及ぼさない。
【００３０】
この機構は、読者が本発明の態様を理解するのに役立つように本明細書中に述べられ、もしあれば、そのような機構がはっきりと請求項に列挙される場合を除き、請求項を限定するものではない。
【００３１】
次に図５を参照すると、構造10の図３の後の処理ステップにおける様が図示されている。特に、マスキング材46（図３）が除去され、また第一コンデンサ電極60が開口部48内に形成されている。コンデンサ電極60は、任意の適切な組成物もしくは組成物の組み合わせを含むことができる。特定の態様では、電極60は金属、金属化合物、および／もしくは、伝導的にドープされた半導体（例えば、伝導的にドープされたケイ素など）を含む。電極は開口部48内にのみ形成される。これらのことは、電極材料が、開口部内だけでなく、絶縁体44の最上表面上にもおよぶようにすること、ならびに、開口部内に導電体を残しながら、絶縁体44上から導電体を除去するために、続いて構造10を平坦化にかける（例えば、化学的機械研磨など）ことによって遂行される。
【００３２】
次に図６を参照すると、コンデンサ誘電体62が第一コンデンサ電極60の上に形成され、第二コンデンサ電極64がコンデンサ誘電体62の上に形成されている。コンデンサ誘電体62は、任意の適切な組成物もしくは組成物の組み合わせを含むことができ、また特定の態様では、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、および／もしくは種々の高誘電率誘電体を含むか、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、および／もしくは種々の高誘電率誘電体から主に成るか、あるいは二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、および／もしくは種々の高誘電率誘電体のみから成る。第二コンデンサ電極64は、任意の適切な組成物もしくは組成物の組み合わせを含むことができ、また特定の態様では、金属、金属化合物、および／もしくは伝導的にドープされた半導体を含むか、金属、金属化合物、および／もしくは伝導的にドープされた半導体から主に成るか、あるいは金属、金属化合物、および／もしくは伝導的にドープされた半導体のみから成る。第二コンデンサ電極64は、第一コンデンサ電極60に容量結合している。従って、電極60と64を誘電体62と共に含む構造は、コンデンサ構造である。このコンデンサ構造は、導電体ペデスタル40を通って、ソース／ドレイン領域28と電気的に結合している。
【００３３】
ビット線70はソース／ドレイン領域26と電気的に結合している。従って、図６の構造は、メモリアレイ内に組み込まれるように設定されたDRAMユニットセル（unit cell）とみなすことができる。
【００３４】
示された本発明の態様は、本発明の手順の多くの適用のほんの一つである。例えば、少なくとも1X10-6の酸解離定数を持つ一種以上のカルボン酸の混合は、洗浄ステップ間におけるカルボン酸の利用と同様に、もしくはその代わりとして、開口部を形成するための最初のエッチングの間も利用できる（例えば、図２のエッチングのように）。また、示した開口部は一種以上の酸化物含有組成物全体を通って伝導性ノードにのびているが、当然のことながら本発明は、開口部が一種以上の酸化物含有組成物を部分的にのみ通って広がるように形成されるような態様も含む。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
本発明の好ましい実施形態は、以下の付随する図を参照に、下記に記述する。
【図１】図１は、本発明の例示的な態様の予備処理段階における半導体構造の断面の概略図である。
【図２】図２は、図１の後の処理段階における図１の構造を示したものである。
【図３】図３は、図２の後の処理段階における図１の構造を示したものである。
【図４】図４は、図２の後の処理段階における図１の構造を示したものであり、図３の処理に代わる処理が行われた際に起こり得る問題を図示している。
【図５】図５は、図３の後の処理段階における図１の構造を示したものである。
【図６】図６は、図５の後の処理段階における図１の構造を示したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年10月6日(2006.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物のエッチングの方法であり、アルコール、フッ化物イオン、ならびに、少なくとも1X10-4の解離定数を持つモノカルボン酸の一種以上の平衡成分を含む混合物に前記酸化物をさらすことを含む方法。
【請求項４】
少なくとも1X10-4の解離定数を持つ、少なくとも一種の他のカルボン酸が、前記混合物中に前記モノカルボン酸と共に存在することを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項８】
前記モノカルボン酸がトリクロロ酢酸である請求項１の方法。
【請求項１２】
前記アルコールがイソプロピルアルコールである請求項１の方法。
【請求項１３】
前記混合物が溶液である請求項１の方法であり、且つ前記アルコールが、前記溶液中で重量%濃度約98%のイソプロピルアルコールであることを特徴とする、方法。
【請求項１８】
二酸化ケイ素含有残渣を洗浄液で除去する間に、二酸化ケイ素含有表面上に生成する荒れを減らす方法であり、前記洗浄液中に、アルコール、フッ化物イオン、ならびに、少なくとも1X10-4の解離定数を持つモノカルボン酸の一種以上の平衡成分を混合することを含む方法。
【請求項１９】
少なくとも1X10-4の解離定数を持つ、少なくとも一種の他のカルボン酸が、前記洗浄液中に混合されていることを特徴とする、請求項１８の方法。
【請求項２３】
前記モノカルボン酸がトリクロロ酢酸である請求項１８の方法。
【請求項２７】
請求項１８の方法であり、前記洗浄液が、
重量%濃度約98%のイソプロピルアルコールと、
フッ化物イオン、ならびに
アンモニウムイオンと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４３】
コンデンサ構造を作製する方法であり、
伝導性ノードと、前記ノード上の酸化物とを含む半導体構造を用意し、ここで前記酸化物は主に二酸化ケイ素もしくはドープされた二酸化ケイ素から成る、ということと、
前記伝導性ノードを露出するために、前記酸化物を通る開口部をエッチングして、前記開口部内に酸化物含有残渣を残すことと、
前記酸化物含有残渣を、アルコール、フッ化物イオン、ならびに少なくとも1X10-4の解離定数を持つモノカルボン酸の一種以上の平衡成分を含む混合物を用いてエッチングすることと、
前記酸化物含有残渣のエッチング後、第一コンデンサ電極を前記開口部内に形成することと、
前記第一コンデンサ電極上にコンデンサ誘電体を形成することと、
前記コンデンサ誘電体上に、前記第一コンデンサ電極に容量結合した第二コンデンサ電極を形成すること
を含む方法。
【請求項４５】
少なくとも1X10-4の解離定数を持つ、少なくとも一種の他のカルボン酸が、前記混合物中に前記モノカルボン酸と共に存在することを特徴とする、請求項４３の方法。
【請求項４９】
前記モノカルボン酸がトリクロロ酢酸である請求項４３の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月7日(2007.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物のエッチングの方法であり、有機溶媒、フッ化物イオン、およびトリクロロ酢酸を含む混合物に前記酸化物をさらすことを含み、且つ、
少なくとも1X10-6の水性酸解離定数を持つ少なくとも一種のカルボン酸が、前記トリクロロ酢酸に加えて前記混合物中に存在すること
を特徴とする方法。
【請求項２】
二酸化ケイ素含有残渣を洗浄液で除去する間に、二酸化ケイ素含有表面上に生成する荒れを減らす方法であり、
前記洗浄液中にトリクロロ酢酸を混合することを含み、且つ、
少なくとも1X10-6の水性酸解離定数を持つ少なくとも一種のカルボン酸が、前記トリクロロ酢酸に加えて前記洗浄液中に混合されること
を特徴とする方法。
【請求項３】
半導体処理方法であり、
その上に支持された酸化物を持つ半導体基板を用意することと、
少なくとも部分的に前記酸化物を通って広がる、少なくとも一つの開口部をエッチングして、前記開口部内に残渣を残すことと、
前記開口部内から、前記残渣の少なくともいくらかを洗浄する間に、トリクロロ酢酸を利用すること
を含む方法。
【請求項４】
前記トリクロロ酢酸が前記洗浄の間に前記混合物中に存在し、且つ、
前記トリクロロ酢酸の総濃度が、約1 ppmから前記混合物中の前記トリクロロ酢酸の溶解限度までの範囲であり、且つ、
前記混合物が
重量%濃度が少なくとも約90%のイソプロピルアルコールと、
水と、
フッ化物イオン、ならびに
陽イオンと
を含む溶液である
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記陽イオンが主にNH4から成る請求項４の方法。
【請求項６】
コンデンサ構造を作製する方法であり、
伝導性ノードと、前記ノード上の酸化物とを含む半導体構造を用意し、ここで前記酸化物は主に二酸化ケイ素もしくはドープされた二酸化ケイ素から成る、ということと、
前記伝導性ノードを露出するために、前記酸化物を通る開口部をエッチングして、前記開口部内に酸化物含有残渣を残すことと、
前記酸化物含有残渣を、アルコール、フッ化物イオン、ならびに少なくとも1X10-6の解離定数を持つモノカルボン酸の一種以上の平衡成分を含む混合物を用いてエッチングすることと、
前記酸化物含有残渣のエッチング後、第一コンデンサ電極を前記開口部内に形成することと、
前記第一コンデンサ電極上にコンデンサ誘電体を形成することと、
前記コンデンサ誘電体上に、前記第一コンデンサ電極に容量結合した第二コンデンサ電極を形成すること
を含む方法。
【請求項７】
少なくとも1X10-6の解離定数を持つ、少なくとも一種の他のカルボン酸が、前記混合物中に前記モノカルボン酸と共に存在することを特徴とする、請求項６の方法。
【請求項８】
前記モノカルボン酸がトリクロロ酢酸である請求項６の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本明細書で述べる処理の例は、詰まる所、トランジスタ16およびコンデンサを含む、ダイナミックランダムアクセスメモリー（DRAM）装置を作るために、ペデスタル40を通って拡散領域28に結合したコンデンサ構造を形成するものである。拡散領域26は、DRAM装置がDRAM配列に組み込まれるように、ビット線に電気的に結合することができる。拡散領域26をビット線に結合する種々の手順は、当業者に理解されると思われ、その手順は本開示においては詳細に述べない。従って、最終的に拡散領域をビット線に結合するために、拡散領域26上に形成可能な種々の導電体については、記述あるいは図示しない。しかし当然のことながら、本発明のいくつかの態様では、ペデスタル40と同様な導電体ペデスタルを、拡散領域26上に形成することができる。また当然のことながら、コンデンサを拡散領域に結合する多数の方法が知られており、さらにいくつかの方法は導電体ペデスタル40を排除し、代わりにコンデンサの蓄積ノードを直接拡散領域に結合する。このように、本発明は導電体ペデスタル40をコンデンサ（下記）と拡散領域28との間で利用するように記述しているが、当然のことながら本発明は、導電体ペデスタル40が省略され、コンデンサが代わりに直接拡散領域に結合するような態様（図示せず）もまた含んでいる。
【国際調査報告】
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