[發明專利]氮化硅膜蝕刻溶液及使用其的半導體器件的制備方法

在審

• 申請號: 202010626275.1
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN112216607A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 柳浩成;金明炫;李浚銀
• 申請（專利權）人: OCI有限公司
• 主分類號: H01L21/3105
• 分類號: H01L21/3105
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 呂琳;宋東穎

本發明涉及一種氮化硅膜蝕刻溶液及使用其的半導體器件的制備方法，更詳細地，提供一種氮化硅膜蝕刻溶液及使用其的半導體器件的制備方法，由于該氮化硅膜蝕刻溶液包含與以相同體積為基準的球形的第一膠體二氧化硅粒子相比表面積增加的第二膠體二氧化硅粒子，即使在高溫下也可以防止膠體二氧化硅粒子的凝集現象，從而防止硅類顆粒的產生，在蝕刻條件下，提高相對于氧化硅膜對氮化硅膜的蝕刻選擇比。

技術領域

本發明涉及一種氮化硅膜蝕刻溶液及使用其的半導體器件的制備方法，更詳細地，涉及一種氮化硅膜蝕刻溶液及使用其的半導體器件的制備方法，該氮化硅膜蝕刻溶液防止顆粒的產生，并增加相對于氧化硅膜對氮化硅層的選擇比。

背景技術

現在，蝕刻氮化硅膜和氧化硅膜的方法有多種，主要使用干式蝕刻法和濕式蝕刻法。

通常，干式蝕刻法是使用氣體的蝕刻方法，相比于濕式蝕刻法，具有各向同性突出的優點，但其生產率遠低于濕式蝕刻法并且是一種昂貴的方式，因此趨于廣泛使用濕式蝕刻法。

通常，作為濕式蝕刻法使用磷酸作為蝕刻溶液的的方法是眾所周知的。此時，為了蝕刻氮化硅膜而僅使用純磷酸的情況下，隨著器件的小型化，不僅會蝕刻氮化硅膜，還會蝕刻氧化硅膜，可能發生各種不良以及圖案異常等問題，因此需要通過在氧化硅膜形成保護膜來進一步降低氧化硅膜的蝕刻速度。

發明內容

發明所要解決的問題

本發明的目的在于，提供一種氮化硅膜蝕刻溶液，其中，通過增加硅基板蝕刻溶液中包含在硅添加劑中的膠體二氧化硅粒子的表面積來防止顆粒的產生，在蝕刻條件下增加相對于氧化硅膜對氮化硅膜的選擇比。

并且，本發明的目的在于，提供一種使用上述的氮化硅膜蝕刻溶液來進行的半導體器件的制備方法。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，根據本發明的一實施方式，提供一種氮化硅膜蝕刻溶液，該蝕刻溶液包含磷酸水溶液及硅添加劑。上述硅添加劑包含球形的第一膠體二氧化硅以及第二膠體二氧化硅粒子，以相同體積為基準，相對于上述球形的第一膠體二氧化硅粒子的表面積，上述第二膠體二氧化硅粒子的表面積大于100％且124％以下，包含在上述硅添加劑中的上述第二膠體二氧化硅粒子的含量為50％以上。

并且，根據本發明的另一實施方式，提供一種使用上述的氮化硅膜蝕刻溶液來進行的半導體器件的制備方法。

發明效果

本發明的氮化硅膜蝕刻溶液包含與相同體積為基準的球形的第一膠體二氧化硅粒子相比表面積增加的第二膠體二氧化硅粒子，因此，可通過防止在高溫下膠體二氧化硅粒子的凝集來防止硅類顆粒的產生。

并且，與球形的第一膠體二氧化硅粒子相比，在本申請中所使用的表面積增加的第二膠體二氧化硅粒子的羥基(-OH)暴露量增加，在蝕刻條件下可提高相對于氧化硅膜對氮化硅膜的蝕刻選擇比。

附圖說明

圖1為簡要示出利用根據本發明的一實施例的蝕刻溶液的氮化硅膜去除工序的剖視圖。

附圖標記說明：

10：硅基板

11：氮化硅膜

12：氧化硅膜

20：層疊結構體

30：掩模圖案層

50：溝槽。

具體實施方式