[发明专利]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

说明书

相关申请

本申请要求于2008年8月8日和2009年7月10日向韩国知 识产权局提交的韩国专利申请第10-2008-0077984号和第 10-2009-0063235号的优先权和权益，将其全部内容以引用方式结 合于本文中。

技术领域

本发明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。

背景技术

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)的技术，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，氧化硅层可以用于提供图案和绝缘层。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，该蚀刻组合物包括蚀刻活性主要组分(etching active main component)，例如，稀氢氟酸溶液(DHF)或缓冲氢氟酸溶液(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。氮化硅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)氮化硅层、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)，例如BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)、 BSG(硼硅酸盐玻璃)等。

发明内容

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。

实施方式的特征在于提供一种用于蚀刻氧化硅层的组合物，其 中，氧化硅层相对于氮化物层的蚀刻选择比(蚀刻选择率，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提供一种用 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2wt％，并且该组 合物具有约80或更高的针对氧化硅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或更高的针对氧化硅 层的蚀刻选择比)。

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90wt％。

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1wt％。

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/磺酸共聚物、聚磺酸/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。

阴离子型聚合物可以具有约1,000至约1,000,000g/mol的重均 分子量(Mw)。

阴离子型聚合物可以具有约5,000至约100,000g/mol的重均分 子量(Mw)。

该组合物可以进一步包括氟化铵。

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50wt％。

该组合物可以进一步包括有机酸和无机酸中的至少一种，其 中，有机酸包括乙酸、柠檬酸、甲酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸(或 丁基乙酸)、庚酸、癸酸、以及它们的组合中的至少一种，而无机 酸包括硝酸、硫酸、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％。