蚀刻组合物制造技术

本发明专利技术涉及半导体蚀刻工艺领域，尤其涉及一种蚀刻组合物。一种蚀刻组合物，包括氢氧化铵的衍生物、氧化剂、含氟蚀刻剂、有机溶剂、腐蚀抑制剂和水。本发明专利技术蚀刻组合物不但特别适用应用于湿法蚀刻钼及氮化钛，且能够调节对钼/氮化钛的蚀刻选择性；采用了本发明专利技术的蚀刻组合物，在能够有效刻蚀钼或钼基材料以及氮化钛(或钛)的情况下，同时避免对氧化硅和氧化铝等的刻蚀，操作窗口较大，在半导体蚀刻工艺中具有良好的应用前景。有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻组合物


[0001]本专利技术涉及半导体蚀刻工艺领域，尤其涉及一种蚀刻组合物。

技术介绍

[0002]目前，存储设备受到了广泛的关注和应用。为了实现更高的存储性能效率，制造商已经研究了其他可以在存储设备中实现卓越性能的材料。特别是，许多制造商已经用钼取代了钨层。因此，制造商需要能够选择性地去除凹槽中的钼而不去除氧化硅和氧化铝等的其他成分的蚀刻剂组合物。在此类制造工艺中，特别需要的是一种蚀刻剂组合物：其能够以一定的蚀刻速率选择性地去除钼，使得每个凹槽在受控蚀刻条件下实现基本相同的目标蚀刻深度。而目前，关于解决上述技术问题的蚀刻剂组合物，仍鲜少有公开和报道，因此需要一种高效的蚀刻剂组合物选择性的蚀刻钼或钼基合金，并避免对氧化硅和氧化铝等的刻蚀，且在蚀刻过程中保持稳定的速率，使蚀刻过程更加稳定可控。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种蚀刻组合物，该组合物能够有效刻蚀钼或钼基材料以及氮化钛(或钛)，同时避免对氧化硅和氧化铝等的刻蚀，且蚀刻选择性操作窗口较大，在半导体蚀刻工艺中具有良好的应用前景。
[0004]具体的，本专利技术提供一种蚀刻组合物，包括腐蚀抑制剂、氢氧化铵的衍生物、氧化剂、含氟蚀刻剂、有机溶剂、和水。
[0005]优选的，所述腐蚀抑制剂为芳杂环化合物。
[0006]优选的，所述芳杂环化合物选自2
‑
氨基吡啶、2,6
‑
二氨基吡啶、2
‑
(氨基甲基)吡啶、2,6
‑
(氨基甲基)吡啶、2,6
‑
(氨基乙基)吡啶、2
‑
氨基
‑4‑
甲基吡啶、2,6
‑ꢀ
二氨基
‑4‑
甲基吡啶、2
‑
氨基
‑
3,5
‑
二甲基吡啶、2
‑
氨基喹啉、8
‑
氨基喹啉、2
‑
氨基异喹啉、4
‑
氨基菲啶、4,5
‑
(氨基甲基)吩噻嗪、4,5
‑
(氨基甲基)二苯并恶嗪、 10
‑
氨基
‑
7,8
‑
苯并喹啉、双(2
‑
吡啶基甲烷)胺、三(2
‑
吡啶基)胺、双(4
‑
(2
‑
吡啶基)
‑3‑
氮杂丁烷)胺、双(N,N
‑
(2
‑
(2
‑
吡啶基)乙烷))氨基甲烷)胺、4
‑
(N,N
‑
二烷基氨基甲基)吗啉组成的群中的一种或多种。
[0007]优选的，所述腐蚀抑制剂的质量百分比含量为0.01％～5wt％。
[0008]优选的，所述氢氧化铵的衍生物选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三丁基甲基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、氢氧化胆碱、乙基三甲基氢氧化铵、三(2
‑
羟乙基)甲基氢氧化铵、二乙基二甲基氢氧化铵组成的群中的一种或多种任意比例组合。
[0009]优选的，所述氢氧化铵的衍生物的质量百分比含量为0.1wt％～15wt％。
[0010]优选的，所述氧化剂选自过氧化氢、高碘酸、碘酸、硝酸、氯酸铵、碘酸铵、过硼酸铵、高氯酸铵、高碘酸铵、过硫酸铵、过氧乙酸、过氧苯甲酸、1,4
‑ꢀ
苯醌、氯苯醌、N
‑
甲基吗啉N
‑
氧化物组成的群中的一种或多种。
[0011]优选的，所述氧化剂的质量百分比含量为0.1wt％～7wt％。
[0012]优选的，所述氧化剂的质量百分比含量为0.3wt％～5wt％。
[0013]优选的，所述含氟蚀刻剂选自氟化铵、二氟化铵、氟化三乙醇铵、氟化二乙二醇铵、氟化甲基二乙醇铵、氟化四甲基铵、三氢氟化三乙胺、氟化氢、氟硼酸、四氟硼酸、四氟硼酸铵、氟乙酸、氟乙酸铵、三氟乙酸、氟硅酸、氟硅酸铵、四氟硼酸四丁基铵组成的群中的一种或多种任意比例组合。
[0014]优选的，所述含氟蚀刻剂的质量百分比含量为0.01wt％～10wt％。
[0015]优选的，所述含氟蚀刻剂的质量百分比含量为0.5wt％～6wt％。
[0016]优选的，所述有机溶剂选自异丙醇、丁醇、戊醇、己醇、丙二醇、丁二醇、碳酸丁二醇酯、碳酸乙烯酯、二丙二醇、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、三乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇乙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇正丁醚、丙二醇苯基醚组成的群中的一种或多种任意比例组合。
[0017]优选的，所述有机溶剂的质量百分比含量为1wt％～70wt％。
[0018]本专利技术蚀刻组合物不但特别适用应用于湿法蚀刻钼及氮化钛，且能够调节对钼/氮化钛的蚀刻选择性；采用了本专利技术的蚀刻组合物，在能够有效刻蚀钼或钼基材料以及氮化钛(或钛)的情况下，同时避免对氧化硅和氧化铝等的刻蚀，操作窗口较大，在半导体蚀刻工艺中具有良好的应用前景。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术表述的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0020]本专利技术所用试剂及原料均为常规市售原料；
[0021]表1为本专利技术实施例1
‑
16和对比例1
‑
6中的各组分含量，依照表1记录的配方，在容器中依次加入去离子水，氢氧化铵衍生物，含氟蚀刻剂，腐蚀抑制剂，氧化剂和有机溶剂，混合均匀备用。
[0022]表1实施例1
‑
16及对比例1
‑
6蚀刻组合物中各组分及含量
[0023][0024][0025]为了观察本专利技术各组分对蚀刻性以及对钼/氮化钛选择性的影响，选取部分实施例与对比例1
‑
6进行性能测试，其结果见表2。
[0026]表2部分实施例及对比例1
‑
6的测试结果
[0027][0028]从表2可以看出，本专利技术的组合物可以有效地蚀刻去除钼和氮化钛，同时对钼/氮化钛蚀刻速率可调，蚀刻选择性可控制，而且操作窗口较大。
[0029]实施例6与对比例1相比区别在于：实施例6中含有10wt％的四氟硼酸铵(含氟蚀刻剂)，其余组份均相同；两者最终蚀刻性能上，选择性基本一致，实施例6在添加了含氟蚀刻剂后对于钼/氮化钛的蚀刻速率明显高于对比例1，而且同样对氧化硅/氧化铝基本无蚀刻性。
[0030]实施例8与对比例3相比区别在于：实施例8含有0.3wt％的双(2
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻组合物，其特征在于，包括腐蚀抑制剂、氢氧化铵的衍生物、氧化剂、含氟蚀刻剂、有机溶剂、和水。2.如权利要求1所述蚀刻组合物，其特征在于，所述腐蚀抑制剂为芳杂环化合物。3.如权利要求2所述蚀刻组合物，其特征在于，所述芳杂环化合物选自2
‑
氨基吡啶、2,6
‑
二氨基吡啶、2
‑
(氨基甲基)吡啶、2,6
‑
(氨基甲基)吡啶、2,6
‑
(氨基乙基)吡啶、2
‑
氨基
‑4‑
甲基吡啶、2,6
‑
二氨基
‑4‑
甲基吡啶、2
‑
氨基
‑
3,5
‑
二甲基吡啶、2
‑
氨基喹啉、8
‑
氨基喹啉、2
‑
氨基异喹啉、4
‑
氨基菲啶、4,5
‑
(氨基甲基)吩噻嗪、4,5
‑
(氨基甲基)二苯并恶嗪、10
‑
氨基
‑
7,8
‑
苯并喹啉、双(2
‑
吡啶基甲烷)胺、三(2
‑
吡啶基)胺、双(4
‑
(2
‑
吡啶基)
‑3‑
氮杂丁烷)胺、双(N,N
‑
(2
‑
(2
‑
吡啶基)乙烷))氨基甲烷)胺、4
‑
(N,N
‑
二烷基氨基甲基)吗啉组成的群中的一种或多种。4.如权利要求1所述的蚀刻组合物，其特征在于，所述腐蚀抑制剂的质量百分比含量为0.01％～5wt％。5.如权利要求1所述的蚀刻组合物，其特征在于，所述氢氧化铵的衍生物选自四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文贝，刘兵，彭洪修，
申请(专利权)人：安集微电子科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：