氮化硅膜蚀刻溶液及使用其的半导体器件的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氮化硅膜蚀刻溶液以及使用其的半导体器件的制备方法，更详细地，涉及一种氮化硅膜蚀刻溶液以及包括通过使用其来进行的蚀刻工序的半导体器件的制备方法，该氮化硅膜蚀刻溶液中包含具有杂芳基类取代基的化合物，因此不易分解且在磷酸水溶液中显出高分布度，从而可提高相对于氧化硅膜对氮化硅膜的选择比。

【技术实现步骤摘要】
氮化硅膜蚀刻溶液及使用其的半导体器件的制备方法
本专利技术涉及一种氮化硅膜蚀刻溶液及使用其的半导体器件的制备方法，更详细地，涉及蚀刻氮化硅膜时可提高相对于氧化硅膜对氮化硅膜的蚀刻选择比的氮化硅膜蚀刻溶液及包括通过使用其来进行的半导体器件的制备方法。
技术介绍
现在，蚀刻氮化硅膜和氧化硅膜的方法有多种，主要使用干式蚀刻法和湿式蚀刻法。通常，干式蚀刻法是使用气体的蚀刻方法，相比于湿式蚀刻法，具有各向同性突出的优点，但其生产率远低于湿式蚀刻法并且是一种昂贵的方式，因此趋于广泛使用湿式蚀刻法。通常，作为湿式蚀刻法使用磷酸作为蚀刻溶液的的方法是众所周知的。此时，为了蚀刻氮化硅膜而仅使用纯磷酸的情况下，随着器件的小型化，不仅会蚀刻氮化硅膜，还会蚀刻氧化硅膜，可能发生各种不良以及图案异常等问题，因此需要通过在氧化硅膜形成保护膜来进一步降低氧化硅膜的蚀刻速度。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于，提供一种氮化硅膜蚀刻溶液，在高温下进行的蚀刻工序中，可通过降低对氧化硅膜的蚀刻速度来提高相对于氧化硅膜对氮化硅膜的蚀刻选择比。并且，本专利技术的目的在于，提供一种包括通过使用上述氮化硅膜蚀刻溶液来进行的蚀刻工序的半导体器件的制备方法。用于解决问题的方案为了解决上述问题，根据本专利技术的一实施方式，氮化硅膜蚀刻溶液包含磷酸水溶液以及下述化学式1所表示的化合物，化学式1：在上述化学式1中，m为0至20的整数，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别独立地选自氢、卤素、卤代烷基、羟基(-OH)、C1-C10的烷基以及C3-C10的环烷基，n为1至20的整数，A为-(C(R9)(R10))p-，R9以及R10分别独立地选自氢、C1-C10的烷基以及C3-C10的环烷基，p为0至3，X为取代或未取代的C6-C30的芳基或取代或未取代的C3-C20的杂芳基，上述以及依次排列、有规则地交替排列或不规则地随机排列而成。并且，根据本专利技术的另一实施方式，提供一种包括通过使用上述氮化硅膜蚀刻溶液来进行的蚀刻工序的半导体器件的制备方法。专利技术效果由于将由上述化学式1表示的化合物使用于根据本专利技术的氮化硅膜蚀刻溶液中，在蚀刻条件下不容易分解，并且溶解度优良，从而可降低相对于氮化硅膜对氧化硅膜的蚀刻速度。此时，在本申请中所使用的由上述化学式1表示的化合物包含芳基类或杂芳基类取代基，在磷酸水溶液中显出高分布度，可提高相对于氧化硅膜的对氮化硅膜的蚀刻选择比。附图说明图1为简要示出利用根据本专利技术一实施例的蚀刻溶液的氮化硅膜去除工序的剖视图。具体实施方式参照后述的实施例会让本专利技术的优点、特征及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是，本专利技术并不局限于以下所说明的实施例，能够以互不相同的各种方式实施，本实施例仅用于使本专利技术的公开的内容完整，为使本专利技术所属
的普通技术人员完整地理解本专利技术的范畴而提供本专利技术，本专利技术仅由专利技术要求保护范围限定。以下，对根据本专利技术的氮化硅膜蚀刻溶液及其制备方法进行详细说明。根据本专利技术的一实施方式，提供一种氮化硅膜蚀刻溶液，包含磷酸水溶液以及由下述化学式1表示的化合物，化学式1：在上述化学式1中，m为0至20的整数，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别独立地选自氢、卤素、卤代烷基、羟基(-OH)、C1-C10的烷基以及C3-C10的环烷基，n为1至20的整数，A为-(C(R9)(R10))p-，R9以及R10分别独立地选自氢、C1-C10的烷基以及C3-C10的环烷基，p为0至3，X为取代或未取代的C6-C30的烷基或取代或未取代的C3-C20的杂烷基，上述以及依次排列、有规则地交替排列或不规则地随机排列而成。在本申请中，Ca-Cb官能团是指具有a个至b个碳原子的官能团。例如，Ca-Cb烷基是指具有a个至b个碳原子的饱和脂肪族基，包括直链烷基以及支链烷基等。直链或支链烷基是指其主链具有10个以下的碳原子(例如C1-C10的直链、C3-C10的支链)，优选地，具有4个以下的碳原子，更优选地，具有3个以下的碳原子。具体地，烷基可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、3-甲基丁-1-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基丁-2-基、2，2，2-三甲基乙-1-基、正己基、正庚基及正辛基。在本申请中，除非另有定义，否则环烷基(cycloalkyl)可理解为各个烷基的环状结构。环烷基的非限制性例有环戊基、环己基、1-环己烯基、3-环己烯基以及环庚基等。在本申请中，卤素是指氟(-F)、氯(-Cl)、溴(-Br)或碘(-I)，卤代烷基是指被上述卤素取代的烷基。例如，卤代甲基是指甲基中的至少一个氢被卤素取代的甲基(-CH2X、-CHX2或-CX3)。在本申请中，除非另有定义，否则芳基是指不饱和芳香族环，包括单环或相互接合或通过共价键连接的多环(优选地，为1个至4个环)。芳基的非限制性例有苯基、联苯基、邻三联苯基(terphenyl)、间三联苯基、间三联苯基、1-萘基、2萘基、1-蒽基(anthryl)、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基(phenanthrenyl)、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-芘基、2-芘基以及4-芘基等。在本申请中，杂芳基是指以单环或互相接合或通过价键连接的不饱和芳香族环，是指在上述环中的一个以上的碳原子被氮、氧或硫等非碳原子取代的官能团。根据本专利技术一实施例的氮化硅膜蚀刻溶液包含由下述化学式1表示的化合物，以增加在磷酸溶液磷酸水溶液中的分布度而不易被水分解。通常，为了在磷酸水溶液中保护硅基板，可以在氮化硅膜蚀刻溶液中添加硅聚合物。但是，硅聚合物由于溶解度低，因此具有无法增加在磷酸水溶液中的分布度的问题。并且，由于硅聚合物与水反应易于分解，因此为了降低硅聚合物与水的反应性，可以在氮化硅膜蚀刻溶液中添加疏水性(Hydrophobic)化合物。然而，在添加疏水性化合物的情况下，有机硅聚合物的溶解度进一步降低，从而可以进一步降低磷酸水溶液中的硅聚合物的分布度。因此，即使在氮化硅膜蚀刻溶液中添加硅聚合物，也存在相对于氧化硅膜对氮化硅膜的蚀刻选择比的增加效果甚微的问题。化学式1：在上述化学式1中，m为0至20的整数，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别独立地选自氢、卤素、卤代烷基、羟基(-OH)、C1-C10的烷基以及C3-C10的环烷基，n为1至20的整数，A为-(C(R9)(R10))p-，R9以及R10分别独立地选自氢、C1-C10的烷基以及C3-C10的环烷基，p为0至3，X为取代或未取代的C6-C30的芳基或取代或未取代的C3-C20的杂烷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮化硅膜蚀刻溶液，其特征在于，/n包含：/n磷酸水溶液；以及/n由下述化学式1表示的化合物，/n化学式1：

【技术特征摘要】
20190709 KR 10-2019-00825031.一种氮化硅膜蚀刻溶液，其特征在于，
包含：
磷酸水溶液；以及
由下述化学式1表示的化合物，
化学式1：
在上述化学式1中，
m为0至20的整数，
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8分别独立地选自氢、卤素、卤代烷基、羟基、C1-C10的烷基以及C3-C10的环烷基，
n为1至20的整数，
A为-(C(R9)(R10))p-，
R9以及R10分别独立地选自氢、C1-C10的烷基以及C3-C10的环烷基，
p为0至3，
X为取代或未取代的C6-C30芳基或取代或未取代的C3-C20的杂芳基，
上述以及依次排列、有规则地交替排列或不规则地随机排列而成。


2.根据权利要求1所述的氮化硅膜蚀刻溶液，其特征在于，
上述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9以及R10分别独立地为C1-C10的烷基，
上述X包含选自氮、氧以及硫中的杂原子，
上述X为单环的取代或未取代的芳基或单环的取代或未取代的杂芳基。


3.根据权利要求1所述的氮化硅膜蚀刻溶液，其特征在于，上述X由下述化学式2、化学式3、化学式4、化学式5或化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳浩成，金明炫，李浚银，
申请(专利权)人：OCI有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR