[發(fā)明專利]高選擇比氮化硅蝕刻液、其制備方法及應用

有效

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• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111925803B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 王溯;蔣闖;季崢;郭杰;吳禮文;張雪東
• 申請（專利權）人: 上海新陽半導體材料股份有限公司
• 主分類號: C09K13/06
• 分類號: C09K13/06;H01L21/311
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛(wèi)彬;陳卓

本發(fā)明公開了一種高選擇比氮化硅蝕刻液、其制備方法及應用。本發(fā)明具體公開了一種蝕刻液，按質(zhì)量份數(shù)計，其包括下述組分：如式A所示的化合物0.25?12.30份、磷酸75.00?85.70份和水13.20?15.80份。本發(fā)明的蝕刻液可提高氧化硅和氮化硅的蝕刻選擇比，選擇性地去除氮化物膜，提升蝕刻液的壽命，能適應層疊結構層數(shù)的增加。

技術領域

本發(fā)明涉及一種高選擇比氮化硅蝕刻液、其制備方法及應用。

背景技術

諸如氧化硅膜的氧化物膜和諸如氮化硅膜的氮化物膜是代表性的絕緣體膜，并且在半導體制造過程中，氧化硅膜或氮化硅膜可單獨使用或以層疊體(laminate)的形式使用，在層疊體中一層或多層薄膜交替堆疊。此外，氧化物膜或氮化物膜也用作形成諸如金屬布線的導電圖案的硬掩模。

在用于去除氮化物膜的濕式蝕刻工藝中，通常使用磷酸水溶液。單獨的磷酸水溶液存在很多問題，諸如：氧化硅和氮化硅的蝕刻速率選擇比不當，工藝過程中短時間內(nèi)溶液中顆粒和沉淀較多，導致藥水壽命短，無法適應層疊結構的層數(shù)增加等。

為了解決這些問題，亟需考慮在磷酸水溶液中增加添加劑，以提升磷酸水溶液的刻蝕能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有的蝕刻液對氧化硅和氮化硅的蝕刻選擇性差、蝕刻液壽命短、無法適應層疊結構的層數(shù)增加等缺陷，而提供一種高選擇比氮化硅蝕刻液、其制備方法及應用。本發(fā)明的蝕刻液可提高氧化硅和氮化硅的蝕刻選擇比，選擇性地去除氮化物膜，提升蝕刻液的壽命，能適應層疊結構層數(shù)的增加。

本發(fā)明通過以下技術方案解決上述技術問題。

本發(fā)明提供了一種蝕刻液，按質(zhì)量份數(shù)計，其包括下述組分：如式A所示的化合物0.25-12.30份、磷酸75.00-85.70份和水13.20-15.80份；

在本發(fā)明某些方案中，按質(zhì)量份數(shù)計，所述的如式A所示的化合物的含量可為0.50-10.00份，例如0.50份、1.00份、4.50份、9.50份或10.00份，較佳地為1.00-9.50份，更佳地為4.50份。

在本發(fā)明某些方案中，按質(zhì)量份數(shù)計，所述的磷酸的含量可為76.50-84.57份，例如76.50份、76.92份、81.17份、84.15份或84.57份，較佳地為76.92-84.15份，更佳地為81.17份。

在本發(fā)明某些方案中，所述的磷酸和所述的如式A所示的化合物的質(zhì)量比可為7.65:1-169.14:1，例如7.65:1、8.10:1、18.04:1、84.15:1或169.14:1，較佳地為8.10:1-84.15:1，更佳地為18.04:1。

在本發(fā)明某些方案中，所述的水可為去離子水、蒸餾水、純水和超純水中的一種或多種。

在本發(fā)明某些方案中，按質(zhì)量份數(shù)計，所述的水的含量可為13.50-14.93份，例如13.50份、13.58份、14.33份、14.85份或14.93份，較佳地為13.58-14.85份，更佳地為14.33份。

在本發(fā)明某些方案中，按質(zhì)量份數(shù)計，所述的蝕刻液由下述組分組成：如式A所示的化合物、磷酸和水。

在本發(fā)明某些方案中，所述的蝕刻液由下述組分組成：0.50％-10.00％的如式A所示的化合物、76.50％-84.57％的磷酸和余量的水，其中，百分比為各組分的質(zhì)量占所述的蝕刻液的質(zhì)量的百分比。

在本發(fā)明某些方案中，所述的蝕刻液由下述組分組成：1.00％-9.50％的如式A所示的化合物、76.92％-84.15％的磷酸和余量的水，其中，百分比為各組分的質(zhì)量占所述的蝕刻液的質(zhì)量的百分比。