[發(fā)明專(zhuān)利]刻蝕組合物以及利用其制造半導(dǎo)體器件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210546406.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103160282A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曺成爀;洪權(quán);樸瀅淳;金奎顯;韓智惠;林廷訓(xùn);李珍旭;樸宰完;鄭燦槿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司;韓國(guó)首爾步瑞株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C09K13/06
• 分類(lèi)號(hào): C09K13/06;H01L21/02;H01L21/311
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 周曉雨;俞波

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2011年12月16日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2011-0136430的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種刻蝕組合物，具體而言，涉及一種能夠在最小化氧化物膜的刻蝕速率的同時(shí)選擇性地去除氮化物膜的高選擇性刻蝕組合物，以及一種包括利用所述刻蝕組合物的刻蝕工藝的制造半導(dǎo)體器件的方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造工藝中，一般使用諸如氧化硅膜（SiO₂）的氧化物膜以及諸如氮化硅膜（SiN_x）的氮化物膜作為絕緣膜。這些氧化物膜和氮化物膜可以被單獨(dú)地使用，或彼此交替層疊地使用。另外，這些氧化物膜和氮化物膜可以用作導(dǎo)電圖案（諸如金屬互連）的硬掩模。

在用于去除氮化物膜的濕法刻蝕工藝中，通常使用磷酸與去離子水的混合物。去離子水用于防止氮化物膜的刻蝕速率降低以及氮化物膜相對(duì)于氧化物膜的刻蝕選擇性變化。然而，即使精細(xì)地改變?nèi)ルx子水的量，氮化物膜刻蝕工藝也仍會(huì)失敗。作為強(qiáng)酸之一的磷酸具有腐蝕性，因此難以進(jìn)行處理。

為了試圖解決這些問(wèn)題，提出了一種使用包括氫氟酸（HF）與磷酸（H₃PO₄）的刻蝕組合物或硝酸（HNO₃）與磷酸（H₃PO₄）的刻蝕組合物來(lái)去除氮化物膜的技術(shù)，但是卻造成氮化物膜相對(duì)于氧化物膜的刻蝕選擇性降低。另外，還提出了一種使用包括磷酸與硅酸鹽的刻蝕組合物或磷酸與硅酸的刻蝕組合物來(lái)去除氮化物膜的技術(shù)，但是硅酸鹽或硅酸并不適合用在半導(dǎo)體制造工藝中，因?yàn)樗鼤?huì)造成可能影響襯底的顆粒物的產(chǎn)生。

圖1A和圖1B是示出用于快閃存儲(chǔ)器件的器件隔離工藝的截面圖。

如圖1A所示，在襯底10上順序地形成隧道氧化物膜11、多晶硅膜12、緩沖氧化物膜13以及襯墊氮化物膜14。隨后，選擇性地刻蝕多晶硅膜12、緩沖氧化物膜13以及襯墊氮化物膜14以形成溝槽。然后，形成SOD氧化物膜15以間隙填充（gapfill）溝槽。接著，利用襯墊氮化物膜14作為拋光停止膜而對(duì)SOD氧化物膜15執(zhí)行CMP工藝。

然后，如圖1B所示，利用磷酸溶液通過(guò)濕法刻蝕工藝來(lái)去除襯墊氮化物膜14，以及通過(guò)清潔工藝來(lái)去除緩沖氧化物膜13。因此，在場(chǎng)區(qū)域中形成器件隔離膜15A。然而，當(dāng)在此工藝中利用磷酸去除襯墊氮化物膜14時(shí)，由于氮化物膜相對(duì)于氧化物膜的刻蝕選擇性降低，故不僅襯墊氮化物膜14被刻蝕，SOD氧化物膜15也被刻蝕，這可能使得難以控制有效場(chǎng)氧化物高度（EFH）。因此，可能無(wú)法保證足以去除氮化物膜的濕法刻蝕時(shí)間，或者需要額外的工藝，這造成了不利地影響器件特性的變化。

因而，需要一種高選擇性刻蝕組合物，其可以相對(duì)于氧化物膜來(lái)選擇性地刻蝕氮化物膜，同時(shí)不會(huì)造成諸如產(chǎn)生顆粒物的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的示例性實(shí)施例針對(duì)一種高選擇性刻蝕組合物，其可以在最小化氧化物膜的刻蝕速率的同時(shí)選擇性地去除氮化物膜并且不會(huì)造成諸如產(chǎn)生不利地影響器件特性的顆粒物的問(wèn)題，以及針對(duì)一種利用所述高選擇性刻蝕組合物來(lái)制造半導(dǎo)體器件的方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，一種刻蝕組合物包括：由以下通式1表示的甲硅烷基磷酸酯（silyl?phosphate）化合物、磷酸以及去離子水：

[通式1]

其中，R¹選自氫、羥基、取代或未取代的(C₁-C₂₀)烷基、(C₁-C₂₀)烷氧基、(C₂-C₂₀)烯基、(C₃-C₂₀)環(huán)烷基、氨基(C₁-C₂₀)烷基、氨基(C₁-C₁₀)烷基氨基(C₁-C₁₀)烷基、(C₆-C₂₀)芳基、(C₁-C₂₀)烷基羰基、(C₁-C₂₀)烷基羰氧基、以及氰基(C₁-C₁₀)烷基；