[发明专利]湿蚀刻溶液

说明书

本申请是申请日为2007年8月20日，申请号为200710142032.5，发明名称为“湿蚀刻溶液”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明实施方案涉及湿蚀刻溶液。本发明实施方案更具体涉及具有改进的氧化物选择性的湿蚀刻溶液。

背景技术

通常，半导体器件和显示器件例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示面板(PDP)等可以通过例如光刻法来制造。光刻法可以包括几个过程，例如蚀刻。

蚀刻是指通过湿蚀刻或通过干蚀刻移除材料的预定部分的过程，湿蚀刻即通过应用化学物质移除材料，而干蚀刻即通过等离子体移除材料。与干蚀刻相反，湿蚀刻可以是各向同性的，即在所有方向上以相同的速率移除材料，由此适合用于三维器件中，例如半导体器件中的金属布线或接触孔。例如，可以蚀刻部分氧化物层，以在半导体衬底上形成和/或暴露出有源区，例如源极/漏极区、栅极区等。

传统的湿蚀刻可包括缓冲氧化物蚀刻剂(BOE)，例如含有氟化铵的稀氢氟酸(HF)溶液。但是，传统的湿蚀刻剂可能具有低氧化物选择性，即不同材料的蚀刻速率之比，由此导致不当蚀刻氧化物材料和与其相邻的结构，例如金属硅化物(MSi_x)栅极堆叠结构。换言之，将传统湿蚀刻溶液应用于氧化物材料可能导致与其相邻的元件的过度蚀刻，由此损伤相邻元件。例如，传统BOE可能具有非常高的金属硅化物对硅氧化物的蚀刻比率，例如移除金属布线部分的速率是移除氧化物材料部分的速率的5～10倍。

发明内容

因此，本发明实施方案涉及一种湿蚀刻溶液，其基本克服现有技术中的一个或多个缺点。

因此，本发明实施方案的特征在于提供一种表现出高氧化物选择性的湿蚀刻溶液。

本发明的上述和其他特征和优点中的至少一个可以通过提供一种湿蚀刻溶液来实现，所述湿蚀刻溶液包括氟化氢、无机酸、非离子型表面活性剂和水，其中所述氟化氢的量为所述蚀刻溶液重量的约0.1％～约3％，所述无机酸的量为所述蚀刻溶液重量的约10％～约40％并且所述无机酸是硝酸、硫酸和/或盐酸中的一种或多种，所述非离子型表面活性剂的量为所述蚀刻溶液重量的约0.0001％～约5％并且所述非离子型表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚和/或十二烷基硫酸铵中的一种或多种。所述非离子型表面活性剂可以是十二烷基硫酸铵。

所述湿蚀刻溶液可表现出约1∶0.5～约1∶3的硅氧化物对金属硅化物的选择性比率。金属硅化物可包括硅化钨、硅化钛、硅化钼、硅化镍、硅化钽和/或硅化铜中的一种或多种。硅氧化物可以是硼磷硅酸盐玻璃。

本发明的上述和其他特征及优点中的至少一个还可以通过提供一种湿蚀刻溶液来实现，所述湿蚀刻溶液包括所述蚀刻溶液重量的约0.1％～约10％的氟化铵、所述蚀刻溶液重量的约60％～约98％的具有至少一个羧基的有机酸、和水。有机酸可以包括乙酸、柠檬酸、戊二酸、乙醇酸、甲酸、乳酸、苹果酸、马来酸、草酸、酞酸、琥珀酸、酒石酸和/或丙酸。

所述湿蚀刻溶液可表现出约1∶0.5～约1∶3的硅氧化物对金属硅化物的选择性比率。金属硅化物可包括硅化钨、硅化钛、硅化钼、硅化镍、硅化钽和/或硅化铜中的一种或多种。硅氧化物可以是硼磷硅酸盐玻璃。

本发明的上述和其他特征及优点中的至少一个也可以通过提供一种湿蚀刻溶液来实现，所述湿蚀刻溶液包括所述蚀刻溶液重量的约0.1％～约10％的氟化氢、所述蚀刻溶液重量的约0.1％～约10％的氟化铵、所述蚀刻溶液重量的约30％～约50％的具有至少一个羧基的有机酸、所述蚀刻溶液重量的约30％～约50％的醇、和水。有机酸可以包括乙酸、柠檬酸、戊二酸、乙醇酸、甲酸、乳酸、苹果酸、马来酸、草酸、酞酸、琥珀酸、酒石酸和/或丙酸中的一种或多种。醇可以包括甲醇、乙醇、丁醇和/或异丙醇中的一种或多种。

所述湿蚀刻溶液可表现出约1∶1～约1∶3的硅氧化物对金属硅化物的选择性比率。金属硅化物可包括硅化钨、硅化钛、硅化钼、硅化镍、硅化钽和/或硅化铜中的一种或多种。硅氧化物可以是硼磷硅酸盐玻璃。

本发明还涉及以下方面：

1.一种湿蚀刻溶液，包含：

氟化氢，所述氟化氢的量为所述蚀刻溶液重量的约0.1％～约3％；

无机酸，所述无机酸的量为所述蚀刻溶液重量的约10％～约40％，并且所述无机酸是硝酸、硫酸和/或盐酸中的一种或多种；