[發(fā)明專利]用于氮化硅的蝕刻組成物與半導(dǎo)體元件的蝕刻方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980018129.6
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN111836873B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃基煜;高尚蘭;趙娟振;崔正敏
• 申請（專利權(quán)）人: 三星SDI株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C09K13/06
• 分類號(hào): C09K13/06;H01L21/306
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊文娟;臧建明

本發(fā)明提供一種用于氮化硅的蝕刻組成物與使用其進(jìn)行的半導(dǎo)體元件的蝕刻方法。所述蝕刻組成物包含：磷酸化合物；多元醇；以及水。所述蝕刻組成物相對于氧化硅層對氮化硅層具有高選擇性且能夠抑制硅化合物的沉淀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于氮化硅的蝕刻組成物與半導(dǎo)體元件的蝕刻方法。更具體而言，本發(fā)明尤其涉及一種用于氮化硅的蝕刻組成物與使用其進(jìn)行的半導(dǎo)體元件的蝕刻方法，所述用于氮化硅的蝕刻組成物能夠在蝕刻期間抑制副產(chǎn)物的沉淀的同時(shí)增大對氮化硅層的蝕刻速率及蝕刻選擇性。

背景技術(shù)

氧化硅層及氮化硅層在半導(dǎo)體制造制程中用作代表性絕緣層。此種絕緣層以單層或多層的形式使用。此外，所述氧化硅層及氮化硅層用作用于形成導(dǎo)電圖案(例如，金屬互連線)的硬遮罩(Hard mask)。

在通過蝕刻移除此類氮化硅層時(shí)，通常使用磷酸。然而，磷酸是一種腐蝕性物質(zhì)且促進(jìn)例如Si(OH)₄等副產(chǎn)物的沉淀，從而使得在蝕刻期間保持制程穩(wěn)定性方面存在困難。

因此，需要開發(fā)出一種能夠在蝕刻期間抑制副產(chǎn)物的沉淀的同時(shí)增大對氮化硅層的蝕刻速率及蝕刻選擇性的蝕刻組成物。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提供一種用于氮化硅的蝕刻組成物，所述用于氮化硅的蝕刻組成物能夠在蝕刻期間抑制副產(chǎn)物的沉淀的同時(shí)增大對氮化硅層的蝕刻速率及蝕刻選擇性。

本發(fā)明的另一目的是提供一種使用所述用于氮化硅的蝕刻組成物進(jìn)行的半導(dǎo)體元件的蝕刻方法。

技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于氮化硅的蝕刻組成物包含：磷酸化合物；多元醇；以及水。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述磷酸化合物可包括選自由正磷酸、偏磷酸、焦磷酸、亞磷酸及連二磷酸(hypophosphoric acid)組成的群組中的至少一者。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述多元醇可包括選自由二元醇、三元醇及糖醇組成的群組中的至少一者。

所述二元醇可包括鄰苯二酚(catechol)。

所述糖醇可包括選自由乳糖醇(Lactitol)、山梨醇(sorbitol)、甘露醇(mannitol)、異麥芽糖醇(Isomalt)、木糖醇(xylitol)、赤蘚糖醇(erythritol)、核糖醇(adonitol)、阿拉伯糖醇(arabitol)及塔羅糖醇(talitol)組成的群組中的至少一者。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述蝕刻組成物可包含：按重量計(jì)60重量％至95重量％的所述磷酸化合物；0.0001重量％至10重量％的所述多元醇；以及余量的水。

所述蝕刻組成物可還包含大于0重量％且約10重量％以下的含硅化合物。

所述含硅化合物可包括由式1表示的化合物：

[式1]

(其中R1、R2、R3及R4各自獨(dú)立為氫、C₁至C₁₀烷基、C₁至C₁₀烷氧基、C₃至C₁₀環(huán)烷基或C₆至C₁₂芳基，R1、R2、R3及R4中的一者或多者為氫或C₁至C₁₀烷氧基。)

在一個(gè)實(shí)施例中，所述含硅化合物可包括四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane，TEOS)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述蝕刻組成物可具有為2或小于2的pH。