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氮化硅膜蚀刻溶液及使用其的半导体器件制备方法，更详细地，涉及如下的氮化硅膜蚀刻溶液及使用其来执行的半导体器件的制备方法，即，硅化合物不易分解而防止颗粒的产生，提高相对于氧化硅膜的氮化硅膜的选择比。

【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，涉及如下的氮化硅膜蚀刻溶液及使用其来执行的半导体器件的制备方法，即，硅化合物不易分解而防止颗粒的产生，提高相对于氧化硅膜与氮化硅膜的选择比。
技术介绍
目前，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，干式蚀刻法为使用气体的蚀刻方法，具有各向同性优于湿式蚀刻法的优点，但其生产率远低于湿式蚀刻法，并且，为一种昂贵的方式，因此趋于广泛使用湿式蚀刻法。通常，周知的湿式蚀刻法为将磷酸用作蚀刻溶液的的方法。此时，在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率。
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，提供如下的氮化硅膜蚀刻溶液，即，在蚀刻条件下，提高相对于氧化硅膜的氮化硅膜的选择比。并且，本专利技术的目的在于，提供使用如上所述的氮化硅膜蚀刻溶液来执行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，R1及R2分别独立地选自C1-C12的烷基、烷基醇基、烷基胺基、环烷基以及C6-C30的芳基，X选自氢、卤素、羟基、胺基以及烷氧基，n为1至3。并且，根据本专利技术的另一实施方式，提供通过使用如上所述的氮化硅膜蚀刻溶液来执行的半导体器件的制备方法。专利技术效果本专利技术的氮化硅膜蚀刻溶液包含由示出稳定的硅化合物结构的化学式1表示的化合物，可降低与水或酸的反应性来防止硅类颗粒的生长。并且，本专利技术的氮化硅膜蚀刻溶液包含由化学式1表示的化合物，可以提高相对于氧化硅膜的氮化硅膜的蚀刻选择比。附图说明图1为简要示出利用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。附图标记说明：10：硅基板；11：氮化硅膜；12：氧化硅膜；20：层叠结构体；30：掩膜图案层；50：沟槽。具体实施方式参照后述的实施例，就能明确本专利技术的优点、特征及实现这些优点和特征的方法。但是，本专利技术并不局限于以下所公开的实施例，而是能够以互不相同的多种形态体现，本实施例仅用于使本专利技术的公开变得完整，并为了向本专利技术所属
的普通技术人员完整地告知本专利技术的范畴而提供，本专利技术仅由专利技术要求保护范围来定义。以下，对本专利技术的氮化硅膜蚀刻溶液进行详细说明。通常，为了从磷酸水溶液中保护氧化硅膜，氮化硅膜蚀刻溶液中可包含硅化合物。但是，主要用作硅化合物的硅烷化合物基本上对于包含磷酸的蚀刻溶液的溶解度低。为了提高硅烷化合物对于蚀刻溶液的溶解度，使用在硅原子上键合亲水性官能团形态的硅烷化合物。然而，与硅原子键合的亲水性官能团在蚀刻过程中或在清洗过程中可被羟基取代而形成硅-羟基(-Si-OH)，硅-羟基通过聚合来生成将硅原子和氧原子交替键合而形成随机链结构的硅氧烷(-Si-O-Si-)基。包含上述硅氧烷基的硅烷化合物最终作为硅氧烷基反复聚合的硅类颗粒生长并析出，硅类颗粒残留在硅基板来成为引起在基板上实现的器件不良的主要原因，或者残留在蚀刻或清洗工序中所使用的设备上来成为引起设备故障的主要原因。为了防止硅烷化合物作为硅类颗粒生长并析出，可以使用在硅原子键合烷基、环烷基或者氨基烷基形态的硅烷化合物。但上述化合物即使在高温的蚀刻条件下也不分解，不能充分形成氧化硅膜的保护层(passivationlayer)，因此发生提高相对于氧化硅膜的氮化硅膜的蚀刻选择比的效果甚微的问题。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，由此，确保适当的溶解度，防止硅类颗粒的生长，在蚀刻条件下易于分解而提高相对于氧化硅膜的氮化硅膜的选择比。上述蚀刻条件可以为100℃以上。化学式1：在上述化学式1中，R1及R2分别独立地选自C1-C12的烷基、烷基醇基、烷基胺基、环烷基以及C6-C30的芳基，X选自氢、卤素、羟基、胺基以及烷氧基，n为1至3。并且，根据本专利技术的另一实施方式，提供使用如上所述的氮化硅膜蚀刻溶液来执行的半导体器件的制备方法。在本申请中，Ca-Cb官能团指具有a个至b个碳原子的官能团。例如，Ca-Cb烷基指具有a个至b个碳原子的包括直链烷基以及支链烷基等的饱和脂肪族基。直链或支链烷基在其主链具有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，除非另行提及，则烷基醇基指被C1-C12的直链或侧链烷基取代的醇。例如，甲醇、乙醇、丙-1-醇、丁-2-醇等，但不限于此。并且，在本申请中，除非另行提及，则烷基胺基指被C1-C12的直链或侧链烷基取代的胺。例如，甲胺、乙胺、丙胺、丁胺等，但不限于此。并且，在本申请中，除非另行定义，则环烷基(cycloalkyl)或包含杂原子的环烷基(heterocycloalkyl)可分别理解为烷基或杂烷基的环形结构。环烷基的非限制例有环戊基、环己基、1-环己烯基、3-环己烯基以及环庚基等。包含杂原子的环烷基的非限制例有1-(1,2,5,6-四氢吡啶基)、1-哌啶基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-吗啉基、3-吗啉基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢噻吩-2-基、四氢噻吩-3-基、1-哌嗪基以及2-哌嗪基等。并且，环烷基或包含杂原子的环烷基可以具有在此与环烷基、包含杂原子的环烷基、芳基或杂芳基接合或通过共价键连接的形态。在本申请中，除非另行定义，则芳基指包含C6-C30的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)的不饱和芳香族环。芳基的非限制例性有苯基、联苯、邻三联苯(terphenyl)、间三联苯、对三联苯、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。并且，在本申请中，烷氧基指-O-(烷基)和-O-(未取代的环烷基)两者，为一个以上的醚基以及1个至10个的碳原子。具体地，包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、正己氧基、1，2-二甲基丁氧基、环丙氧基、环丁氧基、环戊氧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】
20191101 KR 10-2019-01382621.一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，
R1及R2分别独立地选自C1-C12的烷基、烷基醇基、烷基胺基、环烷基以及C6-C30的芳基，
X选自氢、卤素、羟基、胺基以及烷氧基，
n为1至3。


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及R2分别独立地为C1-C5的烷基、由下述化学式2、化学式3、化学式4、化学式5或化学式6表示的化合物，
化学式2：
化学式3：
化学式4：
化学式5：
化学式6：


3.根据权利要求1所述的氮化硅膜蚀刻溶液，其特征在于，上述氮化硅膜蚀刻溶液包含100ppm至600000pp...

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