用于蚀刻氧化硅层的组合物、使用其蚀刻半导体器件的方法及用于蚀刻半导体器件的组合物技术

本发明专利技术披露了一种用于蚀刻氧化硅层的组合物，蚀刻半导体器件的方法，以及用于蚀刻包括氧化硅层和氮化物层的半导体器件的组合物，该组合物氟化氢、阴离子型聚合物以及去离子水，其中，基于所述用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，阴离子型聚合物的含量为约０．００１至约２ｗｔ％，并且氧化硅层相对于氮化物层的蚀刻选择比为约８０或更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及一种用于蚀刻氧化硅层的组合物、使用 该组合物蚀刻半导体器件(装置)的方法以及用于蚀刻半导体器件 (装置)的组合物。
技术介绍
最近，基于微处理(micro-process)技术已开发了用于制造半 导体器件(装置)的^支术，并且用于隔离器件(装置)的器件(装 置)隔离层的间隔(间隙)减小作为小型化的主要方面已引起注意。 在制造电子器件(装置)，例如半导体集成电路和/或半导体电容器 中，氧化硅层可以用于4是供图案和绝缘层。去除氧化硅层特定部分 的典型方法可以包括例如可以使用 一种蚀刻组合物的湿法蚀刻工 艺，该:々虫刻纟且合4勿包括「々虫刻；舌'l生主要纟且分(etching active main component )，例如，稀氪氟酸溶液(DHF )或緩冲氢氟酸溶液(BHF )。然而，随着半导体集成电路的集成性和各种功能增加，具有完 全不同的蚀刻特性的各种层可以在半导体基板(半导体衬底)上共存。例如，基板上的氮化物层可以包括例如氮化硅(SiN)层或氮 化钛(TiN)层。氮化石圭层可以用于具有不同特性的各种层，例如， HT (高温)氮化硅层、LP (低压)氮化石圭层、ALD (原子层沉积) 氮化硅层等。此外，基板上的氧化物层可以包括热氧化性氧化硅层 (thermo-oxidative silicon oxide layer )， 基于CVD (化学气相沉积) 的氧化硅层，例如TEOS (原硅酸四乙酯)层，基于掺杂的氧化硅 层(doping-based silicon oxide layer )，侈'B口 BPSG(石朋石粦石圭酉臾盐3皮璃)、 BSG (硼硅酸盐玻璃)等。
技术实现思路
因此，实施方式涉及一种用于蚀刻氧化硅层的组合物、使用该 组合物蚀刻半导体器件(装置)的方法、以及用于蚀刻半导体器件(装置)的组合物，其基本上克服了现有技术的一个或多个缺陷、 局限性、和/或缺点。实施方式的特4正在于l是供一种用于蚀刻氧化石圭层的组合物，其 中，氧化石圭层相对于氮4匕物层的蚀刻选择比(蚀刻选4奪率，蚀刻选 择性，etch selectivity )通过在维持各种氧化硅层的高蚀刻速率的同 时减小各种氮化物层的蚀刻速率来改善。上述和其他特征以及优点中的至少 一个可以通过才是供一种用 于蚀刻氧化硅层的组合物而实现，该组合物包括氟化氢、阴离子型 聚合物、以及去离子水，其中，基于用于蚀刻氧化硅层的组合物的 总重量，阴离子型聚合物的含量为约0.001%至约2 wt%，并且该组 合物具有约80或更高的4十对氧化石圭层相对于氮化物层的蚀刻选择 比(或相对于氮化物层，该组合物具有约80或更高的4十对氧化石圭 层的蚀刻选4奪比)。基于用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，氟化氢的含量可以为约5至约90 wt%。基于用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，阴离子型聚合物的 含量可以为约0.01至约1 wt%。阴离子型聚合物可以包括聚丙烯酸、聚磺酸、聚丙烯酰胺、聚 丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、聚丙烯酸/石黄酸共聚物、聚石黄g吏/丙烯酰胺 共聚物、以及聚丙烯酸/丙二酸共聚物中的至少一种。阴离子型聚合物可以具有约1,000至约1,000,000 g/mo1的重均 分子量(Mw)。阴离子型聚合物可以具有约5,000至约100,000 g/mo1的重均分 子量(Mw)。该组合物可以进一 步包括氟化4妄。基于用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，氟化按的含量可以 为约0.1至约50 wt%。该组合物可以进一步包括有4几酸和无才几酸中的至少 一种，其 中，有^L酸包括乙酸、柠檬酸、曱酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸(或 丁基乙酸)、庚S殳、姿酸、以及它们的^L合中的至少一种，而无才几 酸包括硝酸、碌b酸、盐酸、磷酸、高氯酸、以及它们的组合中的至 少一种。基于用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，有机酸和无机酸中 的至少一种的含量可以为约0.1至约30wt%。上述和其他特征以及优点中的至少 一个还可以通过提供一种 蚀刻半导体器件(装置)的方法而实现，该方法包4舌通过分4比型工艺(分水匕式工艺，batch-type process )或单晶片型工艺(单晶片式 工艺，single-wafer-type process )中的 一种蚀刻层，其中々虫刻层包4舌 利用用于蚀刻氧化硅层的组合物进行蚀刻，该组合物包括氟化氢、 阴离子型聚合物、以及去离子水，其中，基于用于蚀刻氧化硅层的 组合物的总重量，阴离子型聚合物的含量为约0.001%至约2 wt%， 并且氧化硅层相对于氮化物层的蚀刻选择比为约80或更高。蚀刻层可以包括蚀刻包括热氧化性氧化硅层、CVD (化学气相 沉积)基氧化石圭层、以及4参杂基氧化石圭层中的至少 一种的氧化义圭层， 以及蚀刻包括氮化硅(SiN)层和氮化钬(TiN)层中的至少一种的 氮化物层。氧化硅层可以包括它们中的两种或更多种。上述和其他特征以及优点中的至少 一个还可以通过才是供一种 用于蚀刻包4舌氧化石圭层和氮化物层的半导体器件(装置)的组合物 而实现，该组合物包括基于组合物的总重量为约5至约90 wt。/。的氪 氟酸，基于组合物的总重量为约0.001至约2 wt。/。的阴离子型聚合 物，以及去离子水，其中，阴离子型聚合物包括聚丙烯酸、聚磺酸、 聚丙烯酰胺、聚丙燁酰胺/丙歸酸共聚物、聚丙埽酸A黄酸共聚物、 聚石黄酸/丙烯酰胺共聚物、以及聚丙烯酸/丙二酸共聚物中的至少一 种。附图i兌明通过参照附图对示例性实施方式进4亍详细地描述，上述和其他 特征以及优点对于本领域的普通技术人员来说将变得更显而易见， 其中附图说明图1示出了根据一种实施方式的使用用于蚀刻氧化硅层的组合物蚀刻i殳置在基纟反上的氮^4勿层的结构(4几制，mechanism)的示意图。具体实施例方式现在，在下文中将参照附图对示例性实施方式进行更充分地描 述；然而，它们可以以不同形式来具体体现，并且不应一见为限于本 文描述的实施方式。相反，4是供这些实施方式，以使 使该7>开内容 将是全面和完整的，并且将本专利技术的范围完全传达给本领域的技术 人员。在附图中，为了说明清楚，层和区域的尺寸可能被放大。相同 的参考标号始终指代相同的元件。此处，术语蚀刻选4奪比表示氧化-圭层的蚀刻速率除以氮化 物层的蚀刻速率的值。根据一种实施方式，用于蚀刻氧化珪层的组合物可以包括氟化 氬和阴离子型聚合物。氟化氢可以用于蚀刻各种氧化物，并且基于用于蚀刻氧化石圭层 的组合物的总重量，可以以约5至约90 wt。/。的量包括在组合物中。 将氢氟酸的量保持在约5至约90 wt。/。可以帮助确保氧化硅层相对 于氮化物层的蚀刻选择比得到增加。在一种实施方式中，氟化氢的 含量可以为约10至约80 wt%。在另一种实施方式中，氟4匕氢的含 量可以为约20至70 wt%。一种实施方式包括将一种能够产生负(-)电势现象 物质加入 到;容、液中，以i更利用氮4匕物层表面的；电势(动电势，zeta potential)的正(+)电势现象与氮化物层的表面形成弱离子4建。由于其对于各种单体化合物，例如表面活性剂在末端难以具有负(-)电势(这是由于 在蚀刻化合物中包括氟化氢)，因此可以使用聚合物结构。可以使 用阴离子型聚合物，因为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蚀刻氧化硅层的组合物，包括：　氟化氢；　阴离子型聚合物；以及　去离子水，　其中，基于所述用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，所述阴离子型聚合物的含量为约０．００１至约２ｗｔ％，并且　相对于氮化物层，所述组合物具有约８０或更高 的针对所述氧化硅层的蚀刻选择比。

【技术特征摘要】
KR 2008-8-8 10-2008-0077984;KR 2009-7-10 10-2009-01.一种用于蚀刻氧化硅层的组合物，包括氟化氢；阴离子型聚合物；以及去离子水，其中，基于所述用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，所述阴离子型聚合物的含量为约0.001至约2wt％，并且相对于氮化物层，所述组合物具有约80或更高的针对所述氧化硅层的蚀刻选择比。2. 根据权利要求1所述的用于蚀刻氧化硅层的组合物，其中，基于所述用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，所述氟化氢的含量为约5至约90 wt%。3. 根据权利要求1所述的用于蚀刻氧化硅层的组合物，其中，基于所述用于蚀刻氧化石圭层的组合物的总重量，所述阴离子型聚合物的含量为约0.01至约1 wt%。4. 根据权利要求1所述的用于蚀刻氧化硅层的组合物，其中，所述阴离子型聚合物包括聚丙烯酸、聚磺酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺/丙烯酸共聚物、聚丙烯酸/石黄酸共聚物、聚;黄酸/丙烯酰胺共聚物、以及聚丙烯酸/丙二酸共聚物中的至少一种。5. 根据权利要求1所述的用于蚀刻氧化硅层的组合物，其中，所述阴离子型聚合物具有约1,000至约1 ，000,000 g/mol的重均分子量(Mw)。6. 根据权利要求5所述的用于蚀刻氧化硅层的组合物，其中，所 述阴离子型聚合物具有约5,000至约100,000 g/mol的重均分 子量(Mw)。7. 根据权利要求1所述的用于蚀刻氧化硅层的组合物，进一步包 括氟化铵。8. 根据权利要求7所述的用于蚀刻氧化硅层的组合物，其中，基 于所述用于蚀刻氧化硅层的组合物的总重量，所述氟化铵的含 量为约0.1至约50 wt%。9. 根据权利要求1所述的用于蚀刻氧化硅层的组合物，进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金古恩，李晓山，朴明国，梁浩锡，韩政男，洪昌基，
申请(专利权)人：第一毛织株式会社，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]