【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在半导体器件制造过程中选择性去除氮化硅的蚀刻组合物和方法
[0001]背景
[0002]所公开和要求保护的主题涉及蚀刻组合物，并且更具体地，涉及能够选择性地去除氮化物膜同时使氧化物膜的蚀刻速率最小化的高选择性蚀刻组合物，并且涉及用于制造半导体的方法，其包括使用所述蚀刻组合物的蚀刻工艺。
技术介绍
[0003]选择性氮化硅(SiN
x
)牺牲去除是3D NAND存储器器件制造的关键步骤之一。在蚀刻过程之后，SiN
x
被去除，保持具有氧化硅(SiO
x
)鳍片(fin)的SiO
x
核心不变。传统上，SiN
x
蚀刻可以在160℃下通过热磷酸来完成，然而，SiN
x
蚀刻相对于硅或氧化硅材料的选择性通常对于高级3D NAND存储器技术来说较低。
[0004]随着半导体器件变得更加高度集成，半导体器件的可靠性和电特性更容易发生构成半导体器件的层的损坏或变形。因此，当执行蚀刻过程以使用蚀刻剂选择性地去除特定材料层时，期望的是蚀刻剂相对于其他材料层应具有更高的蚀刻选择性并且蚀刻过程产生较少的副产物以减少工艺缺陷。
[0005]因此，在具有如此高的集成度的情况下，对于在3D NAND制造中的选择性SiN
x
牺牲去除的材料选择性要求变得更加关键－达到期望在蚀刻SiN
x
层时有效地保持SiO
x
层不变的程度。因此，本领域中需要进一步抑制SiO
x
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，其包含：A.约70重量％或更少的净磷酸；B.约30重量％或更多的混合物，所述混合物包含：I.式I的化合物：其中：(i)m＝0
‑
20，(ii)R1、R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、C1‑
C
10
直链烷基、被氟取代的C1‑
C
10
直链烷基、含氮基团、含氧基团、C3‑
C
10
支链烷基、C3‑
C
10
环烷基、C5‑
C
12
芳基、C2‑
C
10
直链或支链烯基和C2‑
C
10
直链或支链炔基、和(iii)R
a
和R
b
各自独立地选自C1‑
C
10
直链烷基、C3‑
C
10
支链烷基、C3‑
C
10
环烷基、C5‑
C
12
芳基、C2‑
C
10
直链或支链烯基和C2‑
C
10
直链或支链炔基、烷基、被取代的C1‑
C
10
烷基；以及II.水性溶剂。2.一种组合物，其包含：A.约70重量％或更少的净磷酸；B.约30重量％或更多的混合物，所述混合物包含：I.式II的化合物：其中：(i)m＝0
‑
20，(ii)n＝0
‑
20，(iii)R3选自氢、C1‑
C
10
直链烷基、被氟取代的C1‑
C
10
直链烷基、含氮基团、含氧基团、C3‑
C
10
支链烷基、C3‑
C
10
环烷基、C5‑
C
12
芳基、C2‑
C
10
直链或支链烯基和C2‑
C
10
直链或支链炔基、Z1和Z2，和(iv)R
a
和R
b
各自独立地选自C1‑
C
10
直链烷基、C3‑
C
10
支链烷基、C3‑
C
10
环烷基、C5‑
C
12
芳基、C2‑
C
10
直链或支链烯基和C2‑
C
10
直链或支链炔基、烷基、被取代的C1‑
C
10
烷基，(v)Z1和Z2各自独立地选自：
a.b.c.和d.以及II.水性溶剂。3.一种组合物，其包含：A.约70重量％或更少的净磷酸；B.约30重量％或更多的混合物，所述混合物包含：I.式III的化合物：其中：(i)m1和m2各自等于0
‑
10，条件是m1和m2中的至少一个≥1，(ii)n＝0或1，(iii)R1、R2和R3各自独立地选自氢、C1‑
C6直链烷基、C3‑
C6支链烷基和直链烷基，(iv)A选自：a.b.其中R
a
选自氢、C1‑
C6直链烷基、C3‑
C6支链烷基，c.其中R
a
和R
b
各自独立地选自氢、C1‑
C6直链烷基、C3‑
C6支链烷基，和
d.(v)L选自：a.b.c.d.e.其中X1、X2和X3各自独立地选自Cl、Br、F或I，f.g.h.
i.和j.以及II.水性溶剂。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述混合物还包含至少一种除净磷酸之外的另外的酸。5.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述混合物还包含至少一种除净磷酸之外的选自HNO3、H2SO4、HCl和甲烷硫酸的另外的酸。6.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述混合物还包含净硫酸。7.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述混合物还包含约25重量％或更少的净硫酸。8.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述混合物还包含净甲烷硫酸。9.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述混合物还包含磺酸。10.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，并且(ii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计介于约80％和约85％之间。11.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含硫酸，并且(ii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约83.5％。12.根据权利要求1到3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物进一步包含净硫酸，并且(ii)每1重量份净硫酸存在约2.0重量份至约7.0重量份的净磷酸。13.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，和(ii)每1重量份的净硫酸存在约2.0重量份至约6.0重量份的净磷酸。14.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，和(ii)每1重量份的净硫酸存在约2.0重量份至约5.0重量份的净磷酸。15.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，和(ii)每1重量份的净硫酸存在约2.0重量份至约4.0重量份的净磷酸。16.根据权利要求1到3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物进一步包含净硫酸，并且(ii)每1重量份净硫酸存在约2.0重量份到约3.0重量份的净磷酸。17.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，和(ii)每1重量份的净硫酸存在约2.0重量份至约2.5重量份的净磷酸。18.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，和(ii)每1重量份的净硫酸存在约3.0重量份的净磷酸。
19.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，和(ii)每1重量份的净硫酸存在约2.25重量份的净磷酸。20.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，和(ii)每1重量份的净硫酸存在约2.5重量份的净磷酸。21.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中(i)所述混合物还包含净硫酸，和(ii)每1重量份的净硫酸存在约2.75重量份的净磷酸。22.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述水性溶剂包括水。23.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述水性溶剂基本上由水组成。24.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述水性溶剂由水组成。25.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述混合物还包含选自烷基倍半硅氧烷、乙烯基倍半硅氧烷、羧酸烷基倍半硅氧烷和亚烷基二醇烷基倍半硅氧烷的一种或多种另外的含硅化合物。26.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计介于约80％和约85％之间。27.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约83.5％。28.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述配方基本上由所述净磷酸和所述混合物组成。29.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的组合物，其中所述配方由所述净磷酸和所述混合物组成。30.根据权利要求1所述的组合物，其中所述配方基本上由所述净磷酸组成且所述混合物基本上由所述式I化合物和所述含水溶剂组成。31.根据权利要求1所述的组合物，其中所述配方由所述净磷酸和所述混合物组成，所述混合物由所述式I化合物和所述含水溶剂组成。32.根据权利要求2所述的组合物，其中所述配方基本上由所述净磷酸组成且所述混合物基本上由所述式II化合物和所述含水溶剂组成。33.根据权利要求2所述的组合物，其中所述配方由所述净磷酸和所述混合物组成，所述混合物由所述式II化合物和所述含水溶剂组成。34.根据权利要求3所述的组合物，其中所述配方基本上由所述净磷酸组成且所述混合物基本上由所述式III化合物和所述含水溶剂组成。35.根据权利要求3所述的组合物，其中所述配方由所述净磷酸和所述混合物组成，所述混合物由所述式III化合物和所述含水溶剂组成。36.根据权利要求1所述的组合物，其中m是0。37.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I化合物的含量为约5％重量或更少。38.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I化合物的含量为约4重量％或更少。39.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I化合物的含量为约3重量％或更少。40.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I化合物的含量为约2重量％或更少。41.根据权利要求1所述的组合物，其中所述式I化合物的含量为约1重量％或更少。42.根据权利要求1所述的组合物，其中R1、R2、R3、R4和R5各自相同。
43.根据权利要求1所述的组合物，其中R1、R2、R3、R4和R5各自为氢。44.根据权利要求1所述的组合物，其中R1、R2、R3、R4和R5中的至少一个不是氢。45.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)R
a
和R
b
各自为(ii)R1、R2、R4和R5各自为和(iii)m＝0。46.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)R
a
和R
b
各自为(ii)R1、R2、R4和R5各自为和(iii)m＝0。47.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)R
a
和R
b
各自为(ii)R1、R2、R3、R4和R5各自为和(iii)m＝0。48.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：49.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：和(ii)所述混合物还包含净硫酸。50.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含净硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计介于约80％和约85％之间。51.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：
(ii)所述混合物进一步包含硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约83.5％。52.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约83.83％。53.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约83.94％。54.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约84.27％。55.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：
(ii)所述混合物进一步包含硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约84.6％。56.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：57.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：和(ii)所述混合物还包含净硫酸。58.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含净硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计介于约80％和约85％之间。59.根据权利要求1所述的组合物，其中(i)所述式I的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约83.5％。60.一种组合物，其包含：A.约60重量％或更少的净磷酸；B.约40重量％或更多的混合物，所述混合物包含：(i)约5重量％或更少的：
和(ii)约24重量％或更少的净硫酸；以及(iii)包含水的水性溶剂。61.一种组合物，其基本上由以下组成：A.约60重量％或更少的净磷酸；B.约40重量％或更多的混合物，所述混合物基本上由以下组成：(i)约5重量％或更少的：和(ii)约24重量％或更少的净硫酸；以及(iii)基本上由水组成的水性溶剂。62.一种组合物，其由以下组成：A.约60重量％或更少的净磷酸；B.约40重量％或更多的由以下组成的混合物：(i)约5重量％或更少的：和(ii)约24重量％或更少的净硫酸；以及(iii)由水组成的水性溶剂。63.根据权利要求2所述的组合物，其中m是0。64.根据权利要求2所述的组合物，其中n是0。65.根据权利要求2所述的组合物，其中m是0且n是0。66.根据权利要求2所述的组合物，其中所述式II化合物的含量为约5％重量或更少。67.根据权利要求2所述的组合物，其中所述式II化合物的含量为约4重量％或更少。68.根据权利要求2所述的组合物，其中所述式II化合物的含量为约3重量％或更少。69.根据权利要求2所述的组合物，其中所述式II化合物的含量为约2重量％或更少。70.根据权利要求2所述的组合物，其中所述式II化合物的含量为约1重量％或更少。71.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)m＝0且n＝3，(ii)Z1和Z2各自为
72.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)m＝0，(ii)n＝3和(iii)Z1和Z2各自为73.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)m＝0，(ii)n＝3和(ii)Z1和Z2各自为74.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)m＝0，(ii)n＝3和(iii)Z1和Z2各自为75.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)所述式II的化合物是：和(ii)所述混合物还包含净硫酸。76.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)所述式II的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含净硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计介于约80％和约85％之间。77.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)所述式II的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约83.5％。78.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)所述式II的化合物是：
和(ii)所述混合物还包含净硫酸。79.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)所述式II的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含净硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计介于约80％和约85％之间。80.根据权利要求2所述的组合物，其中(i)所述式II的化合物是：(ii)所述混合物进一步包含硫酸，和(iii)所述净磷酸和所述净硫酸的组合含量按所述组合物的重量计为约83.5％。81.根据权利要求3所述的组合物，其中所述式III化合物的含量为约5％重量或更少。82.根据权利要求3所述的组合物，其中所述式III化合物的含量为约4重量％或更少。83.根据权利要求3所述的组合物，其中所述式III化合物的含量为约3重量％或更少。84.根据权利要求3所述的组合物，其中所述式III化合物的含量为约2重量％或更少。85.根据权利要求3所述的组合物，其中所述式III化合物的含量为约1重量％或更少。86.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为(ii)L为(iii)n＝0；和(iv)m1和m2之和＝1
‑
5。87.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为和(ii)m1和m2之和
＝3，(iii)n＝0和(iv)L为88.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为且(ii)m2＝3，(iii)n＝1，(iv)A为其中Ra＝H，(v)m1＝0，且(vi)L为89.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为且(ii)m2＝3，(iii)n＝1，(iv)A为(v)m1＝0，且(vi)L为90.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为且(ii)m2＝3，(iii)n＝1，(iv)A为其中(v)m1＝0，且(vi)L为91.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为和(ii)m1和m2之和＝2，(iii)n＝0和(iv)L为其中X1、X2和X3各自为92.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为且(ii)m2＝3，(iii)n＝1，(iv)A为其中(v)m1＝0，且(vi)L为93.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为且(ii)m2＝2，(iii)n＝1，(iv)A为(v)m1＝0且(vi)L为94.根据权利要求3所述的组合物，其中(i)R1、R2和R3各自为且(ii)m2＝3，(iii)n＝1，(iv)A为其中R
a
和R
b
为(v)m1＝3且(vi)L为
...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛智逵，李翊嘉，刘文达，吴爱萍，孙来生，
申请(专利权)人：弗萨姆材料美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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