KR102260743B1 - Silicon nitride layer etching composition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘 질화막 식각 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 인산, 메타인산 및 규소계 화합물을 포함함으로써 실리콘 질화막을 실리콘 산화막 대비 높은 선택비로 식각할 수 있으며, 소자 특성에 악영향을 미치는 파티클 발생 등의 문제점을 갖지 않는 고선택비의 실리콘 질화막용 식각 조성물, 이를 이용한 실리콘 질화막의 식각 방법 및 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon nitride etching composition, and more particularly, by including phosphoric acid, metaphosphoric acid and a silicon-based compound, the silicon nitride film can be etched with a high selectivity compared to the silicon oxide film, and problems such as generation of particles that adversely affect device characteristics It relates to an etching composition for a silicon nitride film having a high selectivity that does not have a silicon nitride film, a method for etching a silicon nitride film using the same, and a method for manufacturing a semiconductor device.

Description

실리콘 질화막 식각 조성물{SILICON NITRIDE LAYER ETCHING COMPOSITION}Silicon nitride etching composition {SILICON NITRIDE LAYER ETCHING COMPOSITION}

본 발명은 실리콘 질화막 식각 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon nitride etching composition.

실리콘 산화막(SiO2) 및 실리콘 질화막(SiNx)은 반도체 제조 공정에서 사용되는 대표적인 절연막이다. 이중 실리콘 질화막은 반도체 디바이스에서 캡 층, 스페이서 층 또는 하드 마스크 층으로서 이용된다. 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막은 단독으로 사용되거나 혹은 한 층 이상의 실리콘 산화막 및 한 층 이상의 실리콘 질화막이 교대로 적층되어 사용되기도 한다.A silicon oxide film (SiO 2 ) and a silicon nitride film (SiN x ) are representative insulating films used in a semiconductor manufacturing process. Double silicon nitride films are used as cap layers, spacer layers or hard mask layers in semiconductor devices. The silicon oxide film and the silicon nitride film may be used alone, or one or more silicon oxide films and one or more silicon nitride films may be alternately stacked.

실리콘 질화막의 식각은 160 ℃ 내외의 고온에서 고순도의 인산 및 탈이온수의 혼합물을 이용하여 이루어진다. 그러나 고순도의 인산은 실리콘 산화막에 대한 실리콘 질화막의 식각 선택비가 떨어져, 실리콘 질화막과 실리콘 산화막의 적층 구조에는 적용이 어려운 문제가 있다. 또한 인산을 포함하는 실리콘 질화막 식각 조성물은 고온에서 지속적으로 수분의 증발에 의한 농축이 진행되어 질화막과 산화막의 식각율에 영향을 미치기 때문에 순수(Deionized Water)를 지속적으로 공급해야 한다. 그러나 공급하는 순수의 양이 약간만 변하여도 실리콘 질화막의 제거시 불량을 야기할 수 있으며, 인산 자체가 강산으로 부식성을 가지고 있어 취급하기가 까다롭다는 문제점을 가진다.The silicon nitride film is etched using a mixture of high-purity phosphoric acid and deionized water at a high temperature of about 160 °C. However, high-purity phosphoric acid has a problem in that the etching selectivity of the silicon nitride film to the silicon oxide film is low, so it is difficult to apply it to the stacked structure of the silicon nitride film and the silicon oxide film. In addition, since the silicon nitride film etching composition containing phosphoric acid is continuously concentrated by evaporation of moisture at high temperature, and thus affects the etching rates of the nitride film and the oxide film, deionized water must be continuously supplied. However, even a slight change in the amount of supplied pure water may cause defects in the removal of the silicon nitride film, and phosphoric acid itself is corrosive as a strong acid, so it is difficult to handle.

상기 문제점의 해결 및 실리콘 산화막에 대한 실리콘 질화막의 식각 선택비의 향상을 위해 규산을 인산에 용해시킨 실리콘 질화막 식각 조성물이 사용될 수 있다. 그러나 상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 식각 진행 시 파티클이 발생하고, 실리콘 산화막의 두께가 오히려 증가하는 이상성장(anomalous growth) 문제로 공정에 적용하기에 어려운 문제가 있다.In order to solve the above problems and to improve the etching selectivity of the silicon nitride layer to the silicon oxide layer, a silicon nitride layer etching composition in which silicic acid is dissolved in phosphoric acid may be used. However, the silicon nitride etching composition has a problem in that it is difficult to apply to a process due to the problem of abnormal growth in which particles are generated during etching and the thickness of the silicon oxide film is rather increased.

그 외에도 규소에 직접 결합된 산소 원자를 포함하는 규소 화합물을 이용하여 식각 선택비를 제어하는 방법이 사용될 수 있지만, 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막의 식각 선택비가 높지 않고 파티클이 발생할 수 있어, 파티클의 발생 없이 실리콘 질화막을 높은 선택비로 식각할 수 있는 식각 조성물의 개발이 필요하다.In addition, a method of controlling the etching selectivity by using a silicon compound containing an oxygen atom directly bonded to silicon may be used, but the etching selectivity of the silicon nitride film compared to the silicon oxide film is not high and particles may be generated, without generating particles. It is necessary to develop an etching composition capable of etching the silicon nitride layer with a high selectivity.

본 발명의 목적은 실리콘 질화막에 대해 현저하게 향상된 식각 선택비를 구현하는 실리콘 질화막 식각 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a silicon nitride etching composition that implements a significantly improved etch selectivity with respect to a silicon nitride layer.

본 발명의 또 다른 목적은 식각 처리 시간이 증가하거나 반복 사용됨에도, 실리콘 질화막에 대한 식각속도 및 식각 선택비의 변화가 적은 안정된 실리콘 질화막 식각 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a stable silicon nitride etchant composition having little change in the etch rate and etch selectivity for the silicon nitride film even when the etching time is increased or repeatedly used.

본 발명의 또 다른 목적은 식각 진행 시 파티클이 발생하지 않는 실리콘 질화막 식각 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a silicon nitride etching composition in which particles are not generated during etching.

본 발명의 또 다른 목적은 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용하여 실리콘 질화막을 식각하는 방법 및 반도체 소자의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of etching a silicon nitride layer using a silicon nitride layer etching composition and a method of manufacturing a semiconductor device.

상술된 과제를 해결하기 위하여, 메타인산 및 인산을 포함하는 제1 무기산; 하기 화학식1로 표시되는 화합물에서 선택되는 규소계 화합물; 및 잔량의 물;을 포함하는, 실리콘 질화막 식각 조성물이 제공된다.In order to solve the above problems, a first inorganic acid comprising metaphosphoric acid and phosphoric acid; a silicon-based compound selected from compounds represented by the following formula (1); And the remaining amount of water; including, a silicon nitride layer etching composition is provided.

[화학식1][Formula 1]

Figure 112019044294298-pat00001
Figure 112019044294298-pat00001

[상기 화학식1에서,[In Formula 1,

R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 할로겐, C1- 20알킬, 아미노C1 - 20알킬, C2- 20알케닐 또는 C1- 20알콕시이거나, 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체이고, 상기 R1 내지 R4 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 20알콕시이고;R 1 to R 4 are each independently hydrogen, hydroxy, halogen, C 1- 20 alkyl, amino C 1 - 20 alkyl, C 2- 20 alkenyl, or C 1- 20 alkoxy, a sulfonate, sulfate or phosphate, a monovalent substituent comprising the R 1 to R 4 is at least one of hydroxy, halogen or C 1- 20 alkoxy;

L1은 C1- 20알킬렌이고, 상기 알킬렌의 -CH2-는 -O-, -S- 또는 -NR'-로 대체될 수 있고, 상기 R'는 수소 또는 C1- 20알킬이고;L 1 is an alkylene C 1- 20 alkyl, -CH 2 in the alkylene - is optionally replaced by -O-, -S- or -NR'-, wherein R 'is hydrogen or C 1- 20 alkyl ;

A는 0 내지 10에서 선택되는 정수이고;A is an integer selected from 0 to 10;

B는 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.]B is an integer selected from 0 to 4.]

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 상기 메타인산은 고리형 메타인산일 수 있다.In the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, the metaphosphoric acid may be cyclic metaphosphoric acid.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 상기 메타인산은 트리메타인산, 테트라메타인산 및 헥사메타인산 등에서 선택되는 것일 수 있다.In the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, the metaphosphoric acid may be selected from trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, hexametaphosphoric acid, and the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 상기 규소계 화합물은 하기 화학식2 및 화학식3으로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 하나 이상일 수 있다.In the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, the silicon-based compound may be at least one selected from compounds represented by Chemical Formulas 2 and 3 below.

[화학식2][Formula 2]

Figure 112019044294298-pat00002
Figure 112019044294298-pat00002

[화학식3][Formula 3]

Figure 112019044294298-pat00003
Figure 112019044294298-pat00003

[상기 화학식2 및 화학식3에서,[In Formula 2 and Formula 3,

R11 내지 R14 및 R21 내지 R26은 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 할로겐, C1- 7알킬, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이거나, 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체이고, 상기 R11 내지 R14 또는 R21 내지 R26중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고;R 11 to R 14 and R 21 to R 26 are each independently hydrogen, hydroxy, halogen, C 1- 7 alkyl, amino-C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7 alkoxy, sulfo carbonate, a sulfate or a monovalent substituent comprising a phosphate, wherein R 11 to R 14 or R 21 to R 26 is at least one of hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy;

L1은 C1- 12알킬렌이고, 상기 알킬렌의 -CH2-는 -NR'-로 대체될 수 있고, 상기 R'는 수소 또는 C1- 7알킬이고;L 1 is an alkylene C 1- 12 alkyl, -CH 2 in the alkylene - it is optionally replaced by -NR'-, wherein R 'is hydrogen or C 1- 7 alkyl;

L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이고;L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 7 alkylene;

A는 0 내지 10에서 선택되는 정수이고;A is an integer selected from 0 to 10;

B는 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.]B is an integer selected from 0 to 4.]

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 상기 화학식2로 표시되는 화합물은 상기 R11이 히드록시, 할로겐, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 R12내지 R14가 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, C1- 7알킬, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고, 상기 R12내지 R14 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이고; 상기 A가 0 내지 10에서 선택되는 정수이고; 상기 B가 0 내지 4에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.In the silicon nitride etching composition in accordance with one embodiment of the invention, the compound represented by the above formula (II) wherein R 11 is hydroxy, halogen, amino C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7 alkoxy; In each of said R 12 to R 14 are independently hydroxy, halogen, C 1- 7 alkyl, amino-C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7-alkoxy, wherein at least one of R 12 to R 14 one or more hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy; Wherein L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 7 alkylene; wherein A is an integer selected from 0 to 10; The B may be an integer selected from 0 to 4.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 상기 화학식2로 표시되는 화합물은 상기 R11이 히드록시, 할로겐, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 R12내지 R14가 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, C1- 7알킬, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고, 상기 R12내지 R14 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이고; 상기 A가 0 내지 5에서 선택되는 정수이고; 상기 B가 0 내지 4에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.In the silicon nitride etching composition in accordance with one embodiment of the invention, the compound represented by the above formula (II) wherein R 11 is hydroxy, halogen, amino C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7 alkoxy; In each of said R 12 to R 14 are independently hydroxy, halogen, C 1- 7 alkyl, amino-C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7-alkoxy, wherein at least one of R 12 to R 14 one or more hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy; Wherein L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 7 alkylene; wherein A is an integer selected from 0 to 5; The B may be an integer selected from 0 to 4.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 상기 화학식3으로 표시되는 화합물은 상기 R21 내지 R26은 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐, C1- 7알킬 또는 C1- 7알콕시이고, 상기 R21 내지 R26 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 L1이 C1- 7알킬렌, -(NH)-, C1- 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌 또는 C1- 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌인 것일 수 있다.In the silicon nitride etching composition in accordance with one embodiment of the present invention, compounds represented by the formula (3) wherein R 21 to R 26 are each independently selected from hydroxy, halogen, amino C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 Al alkenyl, C 1- 7 alkyl or C 1- 7 alkoxycarbonyl, wherein R 21 to at least one of R 26 is hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy; Wherein L 1 is C 1- 7 alkylene, - (NH) -, C 1- 3 alkylene (NH) C 1 - 3 alkylene or C 3 alkylene 1- (NH) C 1 - 3 alkylene group (NH ) C 1 - 3 it may be an alkylene group.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여, 상기 메타인산 0.005 내지 30 중량% 및 인산 60 내지 95중량%를 포함하는 제1 무기산; 상기 규소계 화합물 0.005 내지 10중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것일 수 있다.A silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, based on the total weight of the silicon nitride layer etching composition, a first inorganic acid comprising 0.005 to 30% by weight of metaphosphoric acid and 60 to 95% by weight of phosphoric acid; It may include 0.005 to 10% by weight of the silicon-based compound and the remaining amount of water.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 상기 제1무기산은 상기 메타인산 1중량부 기준, 상기 인산을 5 내지 20중량부로 혼합한 것일 수 있다.In the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, the first inorganic acid may be a mixture of 5 to 20 parts by weight of the phosphoric acid based on 1 part by weight of the metaphosphoric acid.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 불소계 화합물, 암모늄계 화합물 등에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 더 포함하는 것일 수 있다.The silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention may further include one or more compounds selected from a fluorine-based compound, an ammonium-based compound, and the like.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여, 상기 규소계 화합물이 0.005중량%이상인 경우 실리콘 질화막/산화막 식각 선택비(ESiNx/ESiO2)가 1000 이상일 수 있다.In the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, when the silicon-based compound is 0.005 wt% or more based on the total weight of the silicon nitride layer etching composition, the silicon nitride layer/oxide layer etching selectivity (E SiNx /E SiO2 ) is 1000 or more can

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어, 반복적인 식각 공정 후의 실리콘 질화막의 식각속도 감소율이 하기 관계식1을 만족하는 것일 수 있다.In the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, the rate of decrease in the etching rate of the silicon nitride layer after the repeated etching process may satisfy the following relational expression (1).

[관계식 1][Relational Expression 1]

△ERDSiNx ≤ 1%△ERD SiNx ≤ 1%

[상기 관계식 1에서,[In the above relation 1,

△ERDSiNx는 실리콘 질화막에 대한 초기 식각속도 대비 식각속도 감소율이다.ΔERD SiNx is the etch rate decrease rate compared to the initial etch rate for the silicon nitride layer.

또한, 본 발명은 상술된 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용하여 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of selectively etching a silicon nitride layer compared to a silicon oxide layer using the above-described silicon nitride layer etching composition.

또한 본 발명은 상술된 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용하여 수행되는 식각 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device including an etching process performed using the above-described silicon nitride etching composition.

본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막을 선택적으로 식각할 수 있으며, 그 식각 선택비가 현저히 우수한 효과가 있다.The silicon nitride layer etching composition according to the present invention can selectively etch a silicon nitride layer compared to a silicon oxide layer, and the etching selectivity is remarkably excellent.

또한 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 식각 처리 시간이 증가하거나 반복 사용됨에도, 실리콘 질화막에 대한 식각속도 및 식각 선택비의 변화가 적은 효과가 있어, 궁극적으로 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하기 위한 반도체 제조공정에서의 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the silicon nitride layer etching composition according to the present invention has the effect of having a small change in the etching rate and the etching selectivity for the silicon nitride layer even though the etching treatment time is increased or repeatedly used, ultimately manufacturing a semiconductor for selectively etching the silicon nitride layer Productivity in the process can be improved.

또한 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 보관 안정성이 우수하고, 장기간의 사용 또는 보관 중에도 불구하고 실리콘 질화막에 대한 일정한 식각속도 및 식각 선택비를 유지할 수 있다.In addition, the silicon nitride layer etching composition according to the present invention has excellent storage stability, and can maintain a constant etching rate and etching selectivity for the silicon nitride layer despite long-term use or storage.

또한 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물을 식각 공정 및 반도체 제조 공정에 이용하면 실리콘 산화막의 막질 손상이나 실리콘 산화막의 식각으로 인한 전기적 특성 저하를 효과적으로 방지하고, 파티클 발생을 방지하여, 소자 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, when the silicon nitride film etching composition according to the present invention is used in the etching process and the semiconductor manufacturing process, it is possible to effectively prevent damage to the film quality of the silicon oxide film or deterioration of electrical properties due to the etching of the silicon oxide film, prevent particle generation, and improve device characteristics. can

본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 대하여 이하 상술하나, 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the silicon nitride layer etching composition according to the present invention will be described in detail, but unless otherwise defined in technical terms and scientific terms used at this time, those of ordinary skill in the art to which this invention pertains have the meaning commonly understood and , Description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention in the following description will be omitted.

또한 본 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular form used herein may be intended to include the plural form as well, unless the context specifically dictates otherwise.

또한 본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미한다.In addition, in the present specification, the unit used without special mention is based on the weight, for example, the unit of % or ratio means weight % or weight ratio.

또한 본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 일례로서 수치값이 100 내지 10,000이고, 구체적으로 500 내지 5,000으로 한정된 경우 500 내지 10,000 또는 100 내지 5,000의 수치범위도 본 발명의 명세서에 기재된 것으로 해석되어야 한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.In addition, the numerical range used herein includes the lower and upper limits and all values within the range, increments logically derived from the form and width of the defined range, all values defined therein, and the upper limit of the numerical range defined in different forms, and All possible combinations of lower bounds are included. As an example, when the numerical value is 100 to 10,000, and specifically limited to 500 to 5,000, the numerical range of 500 to 10,000 or 100 to 5,000 should also be interpreted as described in the specification of the present invention. Unless otherwise defined in the specification of the present invention, values outside the numerical range that may occur due to experimental errors or rounding of values are also included in the defined numerical range.

본 명세서의 용어, '포함한다'는 '구비한다', '함유한다', '가진다' 또는 '특징으로 한다' 등의 표현과 등가의 의미를 가지는 개방형 기재이며, 추가로 열거되어 있지 않은 요소, 재료 또는 공정을 배제하지 않는다.As used herein, the term 'comprising' is an open-ended description having an equivalent meaning to expressions such as 'comprising', 'containing', 'having' or 'characterized', and elements not listed further; Materials or processes are not excluded.

본 명세서의 용어, '실질적으로'는 특정된 요소, 재료 또는 공정과 함께 열거되어 있지 않은 다른 요소, 재료 또는 공정이 발명의 적어도 하나의 기본적이고 신규한 기술적 사상에 허용할 수 없을 만큼의 현저한 영향을 미치지 않는 양으로 존재할 수 있는 것을 의미한다.As used herein, the term 'substantially' means that other elements, materials or processes not listed together with the specified element, material or process have an unacceptably significant effect on at least one basic and novel technical idea of the invention. It means that it can be present in an amount that does not

본 명세서의 용어, '규소계 화합물'은 적어도 하나이상의 규소원자를 포함한다.As used herein, the term 'silicon-based compound' includes at least one silicon atom.

본 명세서의 용어, '식각 선택비(ESiNx/ESiO2)'는 실리콘 산화막의 식각속도(ESiO2) 대비 실리콘 질화막의 식각속도(ESiNx)의 비를 의미한다. 또한, 실리콘 산화막의 식각속도가 거의 0에 가까워지거나 식각 선택비의 수치가 큰 경우, 실리콘 질화막을 선택적으로 식각할 수 있음을 의미한다.As used herein, the term 'etch selectivity (E SiNx /E SiO2 )' refers to the ratio of the etch rate of the silicon oxide layer (E SiO2 ) to the etch rate of the silicon nitride layer (E SiNx ). In addition, when the etch rate of the silicon oxide film approaches zero or the etch selectivity is large, it means that the silicon nitride film can be selectively etched.

본 명세서의 용어, '식각 선택비의 변화'는 동일한 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용하여 2회 이상 식각 공정을 반복 수행하는 경우, 초기 식각 선택비 대비 식각 선택비의 차이에 대한 절대값을 의미한다.As used herein, the term 'change in etch selectivity' refers to the absolute value of the difference in etch selectivity compared to the initial etch selectivity when the etch process is repeatedly performed two or more times using the same silicon nitride etch composition.

본 명세서의 용어, '식각속도 감소율(Etch rate drift, △ERD)'는 동일한 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용하여 2회 이상 식각 공정을 반복 수행하는 경우, 초기 식각속도 대비 식각속도의 변화율을 의미한다. 일반적으로 식각 공정을 반복 수행함에 따라 식각능, 즉 식각속도가 감소되는 경향을 보임에 따라 감소율이라 정의하며, 변화율 역시 동일한 의미로 해석됨은 물론이다. 구체적으로, 상기 식각속도 감소율은 하기 식1로부터 유도될 수 있다.As used herein, the term 'Etch rate drift (ΔERD)' refers to the rate of change of the etch rate compared to the initial etch rate when the etch process is repeatedly performed two or more times using the same silicon nitride etch composition. In general, as the etching process is repeatedly performed, the etchability, that is, the etching rate, tends to decrease, so it is defined as a decrease rate, and the rate of change is also interpreted in the same meaning. Specifically, the reduction rate of the etch rate may be derived from Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

△ERD(%) = [1 - {(n 회 이상 식각 공정을 반복 수행 시 식각속도) / (초기 식각속도)}]Х100△ERD(%) = [1 - {(etch rate when the etching process is repeated n times or more) / (initial etching rate)}]Х100

본 명세서에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.As used herein, the singular form may also be intended to include the plural form unless the context specifically dictates otherwise.

본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미하고, 중량%는 달리 정의되지 않는 한 전체 조성물 중 어느 하나의 성분이 조성물 내에서 차지하는 중량%를 의미한다.In this specification, the units used without special mention are based on weight, for example, the unit of % or ratio means weight % or weight ratio, and weight % means any one component of the entire composition in the composition unless otherwise defined. % by weight in

본 명세서의 용어, '알킬' 및 '알콕시'는 1가의 치환체로, 직쇄 또는 분지쇄 형태를 모두 포함한다.As used herein, the terms 'alkyl' and 'alkoxy' are monovalent substituents and include both straight-chain or branched-chain forms.

본 명세서의 용어, '알킬렌'은 상술된 알킬에서 하나의 수소가 제거된 2가의 치환체를 의미한다.As used herein, the term 'alkylene' refers to a divalent substituent in which one hydrogen is removed from the aforementioned alkyl.

본 명세서의 용어, '아미노알킬'은 *-(알킬렌)-NR'R"를 의미하며, 상기 R' 및 R"는 각각 독립적으로 수소 또는 C1- 20알킬인 것일 수 있다.The term in the present description, "amino-alkyl" is * - (alkylene) -NR'R "means, and wherein R 'and R" may be each independently hydrogen or C 1- 20 alkyl.

본 명세서의 용어, '설포네이트'는 *-S(=O)2-ORa 를 의미하며, 상기 Ra는 수소, C1- 20알킬, 암모늄 또는 알칼리금속(예, Na, K 등)인 것일 수 있다.The term in the present description, "sulfonate" is - a -S (= O) 2 means a -OR a, and wherein R a is hydrogen, C 1- 20 alkyl, ammonium or alkali metal (e.g., Na, K, etc.) it could be

본 명세서의 용어, '설페이트'는 *-O-S(=O)2-ORa 를 의미하며, 상기 Ra는 수소, C1- 20알킬, 암모늄 또는 알칼리금속(예, Na, K 등)인 것일 수 있다.Terms of the present specification, the "sulfate" is * -OS (= O) refers to a -OR 2, and wherein R a may be a hydrogen, C 1- 20 alkyl, ammonium or alkali metal (e.g., Na, K, etc.) can

본 명세서의 용어, '포스페이트'는 *-O-P(=O)(ORb)-ORa 를 의미하며, 상기 Ra는 수소, C1- 20알킬, 암모늄 또는 알칼리금속(예, Na, K 등)이고, 상기 Rb는 수소 또는 C1- 20알킬인 것일 수 있다.Terms in this specification, "phosphate" is * -OP (= O) (OR b) means a -OR a, and wherein R a is hydrogen, C 1- 20 alkyl, ammonium or alkali metal (e.g., Na, K, etc. ), and wherein R b may be hydrogen or C 1- 20 alkyl.

본 명세서의 용어, '할로겐'은 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I) 등의 할로겐원자를 의미한다.As used herein, the term 'halogen' refers to a halogen atom such as fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), or iodine (I).

실리콘 질화막 및 실리콘 산화막은 반도체 제조 공정에서 사용되는 대표적인 절연막이다. 반도체 공정에서 실리콘 질화막은 실리콘 산화막, 폴리 실리콘막 및 실리콘 웨이퍼 표면 등과 접촉하는 구조로, 주로 화학기상증착(Chemical vapor deposition, CVD) 공정을 통해 증착되며, 이는 식각을 통해서 제거된다.A silicon nitride film and a silicon oxide film are representative insulating films used in a semiconductor manufacturing process. In a semiconductor process, a silicon nitride layer is a structure in contact with a silicon oxide layer, a polysilicon layer, and a silicon wafer surface, and is mainly deposited through a chemical vapor deposition (CVD) process, which is removed through etching.

종래의 습식 식각은 실리콘 산화막에 대한 실리콘 질화막의 식각 선택비가 떨어지고 식각액을 여러번 사용 시 식각 선택성이 변화하는 문제점이 있었다. 또한 식각 진행 시 파티클이 발생하고 실리콘 산화막의 두께가 증가하는 문제가 있었다.Conventional wet etching has a problem in that the etch selectivity of the silicon nitride film to the silicon oxide film decreases and the etch selectivity changes when the etchant is used several times. In addition, there is a problem in that particles are generated during etching and the thickness of the silicon oxide film increases.

이에, 본 발명자는 상술된 문제점을 해결하기 위한 습식 식각용 조성물에 대한 연구를 거듭하였다. 그 결과, 인산과 메타인산이 혼합된 무기산에 규소계 화합물을 조합함에 따라 극히 향상된 식각 선택비의 구현이 가능하고, 파티클 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 실리콘 질화막 식각 조성물을 제공할 수 있음을 확인하여 본 발명을 제안한다.Accordingly, the present inventors repeated research on a composition for wet etching to solve the above-described problems. As a result, by combining a silicon-based compound with an inorganic acid in which phosphoric acid and metaphosphoric acid are mixed, it is possible to realize an extremely improved etching selectivity and to provide a silicon nitride etching composition that can effectively prevent particle generation. The present invention is proposed.

본 발명에 따르면, 인산을 주에천트로 하는 종래 습식 식각용 조성물 대비 현저하게 향상된 실리콘 질화막의 식각 선택비를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 높은 안정성으로 처리 시간 및 처리 횟수가 증가함에도 불구하고, 실리콘 질화막에 대한 식각속도 및 식각 선택비를 오랫동안 유지할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 실리콘 질화막의 선택적 제거가 요구되는 다양한 반도체 공정에 사용되어, 공정 중 불량을 초래하는 파티클 발생이나 식각속도 저하 등을 효과적으로 방지하여, 실리콘 질화막에 대한 선택적이고도 균일한 식각을 가능케 한다.According to the present invention, it is possible to implement a significantly improved etching selectivity of the silicon nitride film compared to the conventional wet etching composition using phosphoric acid as the main etchant. In addition, according to the present invention, the etch rate and the etch selectivity for the silicon nitride layer can be maintained for a long time despite the increase in the treatment time and the number of treatments due to high stability. Therefore, the silicon nitride film etching composition according to the present invention is used in various semiconductor processes that require selective removal of the silicon nitride film, and effectively prevents the generation of particles or lowering of the etch rate that cause defects during the process, and is selective for the silicon nitride film. Allows for uniform etching.

이하, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the silicon nitride layer etching composition according to the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 메타인산 및 인산이 혼합된 무기산을 주에천트로 하며, 동시에 규소계 화합물을 포함한다.The silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention uses an inorganic acid mixed with metaphosphoric acid and phosphoric acid as a main etchant, and includes a silicon-based compound at the same time.

상기 규소계 화합물은 규소원자를 하나 이상 포함하는 것으로, 식각 조성물의 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 목적하는 실리콘 질화막에 대한 극적으로 향상된 식각 선택비의 구현을 위해 하기 화학식1로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 하나 이상의 규소계 화합물을 포함하는 것이 좋다.The silicon-based compound includes one or more silicon atoms, and may be used without limitation as long as it is used in the technical field of the etching composition, but for the implementation of a dramatically improved etching selectivity for the desired silicon nitride layer, it is represented by Formula 1 below. It is preferable to include at least one silicon-based compound selected from the indicated compounds.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 메타인산 및 인산을 포함하는 제1 무기산; 하기 화학식1로 표시되는 화합물에서 선택되는 규소계 화합물; 및 잔량의 물;을 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention includes a first inorganic acid including metaphosphoric acid and phosphoric acid; a silicon-based compound selected from compounds represented by the following formula (1); and the remaining amount of water.

[화학식1][Formula 1]

Figure 112019044294298-pat00004
Figure 112019044294298-pat00004

[상기 화학식1에서,[In Formula 1,

R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 할로겐, C1- 20알킬, 아미노C1 - 20알킬, C2- 20알케닐 또는 C1- 20알콕시이거나, 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체이고, 상기 R1 내지 R4 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 20알콕시이고;R 1 to R 4 are each independently hydrogen, hydroxy, halogen, C 1- 20 alkyl, amino C 1 - 20 alkyl, C 2- 20 alkenyl, or C 1- 20 alkoxy, a sulfonate, sulfate or phosphate, a monovalent substituent comprising the R 1 to R 4 is at least one of hydroxy, halogen or C 1- 20 alkoxy;

L1은 C1- 20알킬렌이고, 상기 알킬렌의 -CH2-는 -O-, -S- 또는 -NR'-로 대체될 수 있고, 상기 R'는 수소 또는 C1- 20알킬이고;L 1 is an alkylene C 1- 20 alkyl, -CH 2 in the alkylene - is optionally replaced by -O-, -S- or -NR'-, wherein R 'is hydrogen or C 1- 20 alkyl ;

A는 0 내지 10에서 선택되는 정수이고;A is an integer selected from 0 to 10;

B는 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.]B is an integer selected from 0 to 4.]

상기 화학식1에서, 상기 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 할로겐, C1- 20알킬, 아미노C1 - 20알킬, C2- 20알케닐 또는 C1- 20알콕시이거나, 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체일 수 있으며, 상기 R1 내지 R4 중 적어도 하나 이상은 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체일 수 있다.In the formula 1, wherein R 1 to R 4 are each independently hydrogen, hydroxy, halogen, C 1- 20 alkyl, amino C 1 - 20 alkyl, C 2- 20 alkenyl, or C 1- 20 alkoxy, sulfo It may be a monovalent substituent including phosphate, sulfate, or phosphate, and at least one of R 1 to R 4 may be a monovalent substituent including sulfonate, sulfate or phosphate.

일 예로, 상기 설포네이트를 포함하는 1가의 치환체는 하기 화학식A로 표시되는 1가의 치환체일 수 있다.For example, the monovalent substituent including the sulfonate may be a monovalent substituent represented by the following formula (A).

[화학식A][Formula A]

*-La-S(=O)2-ORa *-L a -S(=O) 2 -OR a

[상기 화학식A에서,[In the formula A,

Ra는 수소, C1- 7알킬 또는 알칼리금속이고;R a is hydrogen, C 1- 7 alkyl or alkali metal;

La는 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이다.]L a is a bond or C 1- 7 alkylene group.]

일 예로, 상기 설페이트를 포함하는 1가의 치환체는 하기 화학식B로 표시되는 1가의 치환체일 수 있다.For example, the monovalent substituent including the sulfate may be a monovalent substituent represented by the following formula (B).

[화학식B][Formula B]

*-La-O-S(=O)2-ORa *-L a -OS(=O) 2 -OR a

[상기 화학식B에서,[In the formula B,

Ra는 수소, C1- 7알킬 또는 알칼리금속이고;R a is hydrogen, C 1- 7 alkyl or alkali metal;

La는 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이다.]L a is a bond or C 1- 7 alkylene group.]

일 예로, 상기 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체는 하기 화학식C로 표시되는 1가의 치환체일 수 있다.For example, the monovalent substituent including the phosphate may be a monovalent substituent represented by the following formula (C).

[화학식C][Formula C]

*-La-O-P(=O)(ORb)-ORa *-L a -OP(=O)(OR b )-OR a

[상기 화학식C에서,[In the formula C,

Ra는 수소, C1- 7알킬 또는 알칼리금속이고;R a is hydrogen, C 1- 7 alkyl or alkali metal;

Rb는 수소 또는 C1- 7알킬이고;R b is hydrogen or C 1- 7 alkyl;

La는 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이다.]L a is a bond or C 1- 7 alkylene group.]

상기 화학식1에서, 상기 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 할로겐, C1- 20알킬, 아미노C1 - 20알킬, C2- 20알케닐 또는 C1- 20알콕시이거나, 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체이고, 상기 R1 내지 R4 중 적어도 하나 이상이 히드록시, 할로겐 또는 C1- 20알콕시인 경우 파티클 발생을 최소화하기 위한 측면에서 좋다.In the formula 1, wherein R 1 to R 4 are each independently hydrogen, hydroxy, halogen, C 1- 20 alkyl, amino C 1 - 20 alkyl, C 2- 20 alkenyl, or C 1- 20 alkoxy, sulfo carbonate, a substituted monovalent containing sulfate or phosphate, in the case where the R 1 to R 4 is at least one or more of hydroxy, halogen or C 1- 20 alkoxy may be in terms of minimizing the generation of particles.

구체적으로, 상기 규소계 화합물은 하기 화학식2 및 화학식3으로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 하나 이상일 수 있다.Specifically, the silicon-based compound may be at least one selected from compounds represented by the following Chemical Formulas 2 and 3.

[화학식2][Formula 2]

Figure 112019044294298-pat00005
Figure 112019044294298-pat00005

[화학식3][Formula 3]

Figure 112019044294298-pat00006
Figure 112019044294298-pat00006

[상기 화학식2 및 화학식3에서,[In Formula 2 and Formula 3,

R11 내지 R14 및 R21 내지 R26은 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 할로겐, C1- 7알킬, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1-7 알콕시이거나, 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체이고, 상기 R11 내지 R14 또는 R21 내지 R26중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고;R 11 to R 14 and R 21 to R 26 are each independently hydrogen, hydroxy, halogen, C 1- 7 alkyl, amino-C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1-7 alkoxy, sulfo carbonate, a sulfate or a monovalent substituent comprising a phosphate, wherein R 11 to R 14 or R 21 to R 26 is at least one of hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy;

L1은 C1- 12알킬렌이고, 상기 알킬렌의 -CH2-는 -NR'-로 대체될 수 있고, 상기 R'는 수소 또는 C1- 7알킬이고;L 1 is an alkylene C 1- 12 alkyl, -CH 2 in the alkylene - it is optionally replaced by -NR'-, wherein R 'is hydrogen or C 1- 7 alkyl;

L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이고;L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 7 alkylene;

A는 0 내지 10에서 선택되는 정수이고;A is an integer selected from 0 to 10;

B는 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.]B is an integer selected from 0 to 4.]

상기 화학식2에서, 상기 R11이 히드록시, 할로겐, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 R12내지 R14가 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, C1- 7알킬, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고, 상기 R12내지 R14 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이고; 상기 A가 0 내지 10에서 선택되는 정수이고; 상기 B가 0 내지 4에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.In the formula 2, wherein R 11 is hydroxy, halogen, amino C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7 alkoxy; In each of said R 12 to R 14 are independently hydroxy, halogen, C 1- 7 alkyl, amino-C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7-alkoxy, wherein at least one of R 12 to R 14 one or more hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy; Wherein L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 7 alkylene; wherein A is an integer selected from 0 to 10; The B may be an integer selected from 0 to 4.

상기 화학식2에서, 상기 R11이 히드록시, 할로겐, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 R12내지 R14가 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, C1- 7알킬, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고, 상기 R12내지 R14 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이고; 상기 A가 0 내지 5에서 선택되는 정수이고; 상기 B가 0 내지 4에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.In the formula 2, wherein R 11 is hydroxy, halogen, amino C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7 alkoxy; In each of said R 12 to R 14 are independently hydroxy, halogen, C 1- 7 alkyl, amino-C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7-alkoxy, wherein at least one of R 12 to R 14 one or more hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy; Wherein L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 7 alkylene; wherein A is an integer selected from 0 to 5; The B may be an integer selected from 0 to 4.

상기 화학식2에서, 상기 R11이 아미노C1 - 3알킬 또는 C2- 3알케닐이고; 상기 R12내지 R14가 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, C1- 3알킬, 아미노C1 - 3알킬, C2- 3알케닐 또는 C1- 3알콕시이고, 상기 R12내지 R14 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1-3알콕시이고; 상기 L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 3알킬렌이고; 상기 A가 1 내지 5에서 선택되는 정수이고; 상기 B가 1 내지 4에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.In the formula 2, wherein R 11 is amino-C 1 - 3 alkyl or C 2- 3 alkenyl; Wherein R 12 to R 14 are each independently selected from hydroxy, halogen, C 1- 3 alkyl, amino-C 1 - 3 alkyl, C 2- 3 alkenyl or C 1- 3 alkoxy, wherein at least one of R 12 to R 14 at least one is hydroxy, halogen or C 1-3 alkoxy; Wherein L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 3 alkylene; A is an integer selected from 1 to 5; The B may be an integer selected from 1-4.

상기 화학식2에서, 상기 R11이 C2- 3알케닐이고; 상기 R12내지 R14가 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, C1- 3알킬, 아미노C1 - 3알킬, C2- 3알케닐 또는 C1- 3알콕시이고, 상기 R12내지 R14 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 3알콕시이고; 상기 L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 3알킬렌이고; 상기 A가 1 내지 5에서 선택되는 정수이고; 상기 B가 1 내지 3에서 선택되는 정수인 것일 수 있다.In the formula 2, wherein R 11 is C 2- 3 alkenyl; Wherein R 12 to R 14 are each independently selected from hydroxy, halogen, C 1- 3 alkyl, amino-C 1 - 3 alkyl, C 2- 3 alkenyl or C 1- 3 alkoxy, wherein at least one of R 12 to R 14 one or more hydroxy, halogen or C 1- 3 alkoxy; Wherein L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 3 alkylene; A is an integer selected from 1 to 5; B may be an integer selected from 1 to 3.

상기 화학식3에서, 상기 R21 내지 R26은 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, 아미노C1-7알킬, C2- 7알케닐, C1- 7알킬 또는 C1- 7알콕시이고, 상기 R21 내지 R26 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고; 상기 L1이 C1- 7알킬렌, -(NH)-, C1- 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌 또는 C1- 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌인 것일 수 있다.In Formula 3, wherein R 21 to R 26 are each independently selected from hydroxy, halogen, amino C 1-7 alkyl, C 2- 7 alkenyl, C 1- 7 alkyl or C 1- 7 alkoxycarbonyl, wherein R 21 to at least one of R 26 is hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy; Wherein L 1 is C 1- 7 alkylene, - (NH) -, C 1- 3 alkylene (NH) C 1 - 3 alkylene or C 3 alkylene 1- (NH) C 1 - 3 alkylene group (NH ) C 1 - 3 it may be an alkylene group.

상기 화학식3에서, 상기 R21 내지 R26은 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, 아미노C1-3알킬, C2- 3알케닐, C1- 3알킬 또는 C1- 3알콕시이고, 상기 R21 내지 R26 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 3알콕시이고; 상기 L1이 C1- 3알킬렌인 것일 수 있다. 이때, 상기 할로겐은 불소 및 염소 등에서 선택되는 것이 좋다.In Formula 3, wherein R 21 to R 26 are each independently selected from hydroxy, halogen, amino C 1-3 alkyl, C 2- 3 alkenyl, C 1- 3 alkyl or C 1- 3 alkoxy, wherein R 21 to at least one of R 26 is hydroxy, halogen or C 1- 3 alkoxy; Wherein L 1 may be a 1- C 3 alkylene group. In this case, the halogen is preferably selected from fluorine and chlorine.

상기 화학식3에서, 상기 R21 내지 R26은 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, 아미노C1-3알킬, C2- 3알케닐, C1- 3알킬 또는 C1- 3알콕시이고, 상기 R21 내지 R26 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 3알콕시이고; 상기 L1이 -(NH)-, C1- 3알킬렌(NH)C1 -3알킬렌 또는 C1- 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌인 것일 수 있다.In Formula 3, wherein R 21 to R 26 are each independently selected from hydroxy, halogen, amino C 1-3 alkyl, C 2- 3 alkenyl, C 1- 3 alkyl or C 1- 3 alkoxy, wherein R 21 to at least one of R 26 is hydroxy, halogen or C 1- 3 alkoxy; Wherein L 1 is - (NH) -, C 1- 3 alkylene (NH) C 1 -3 alkylene or C 3 alkylene 1- (NH) C 1 - 3 alkylene (NH) C 1 - 3 alkylene may be

상술한 바와 같은 규소계 화합물을 포함하는 본 발명의 실리콘 질화막 식각 조성물은 실리콘 산화막의 표면에 흡착되어 실리콘 산화막 표면을 보호하며, 실리콘 질화막을 선택적으로 식각한다. 이에, 실리콘 산화막의 막질 손상이나 실리콘 산화막의 식각으로 인한 전기적 특성 저하를 효과적으로 방지할 수 있고, 보다 향상된 실리콘 질화막에 대한 식각 선택비를 제공한다.The silicon nitride layer etching composition of the present invention including the silicon-based compound as described above is adsorbed on the surface of the silicon oxide layer to protect the surface of the silicon oxide layer, and selectively etch the silicon nitride layer. Accordingly, it is possible to effectively prevent damage to the film quality of the silicon oxide film or deterioration in electrical properties due to the etching of the silicon oxide film, and provide a more improved etch selectivity for the silicon nitride film.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 상기 메타인산은 비고리형 메타인산(metaphosphoric acid, HPO3) 및 고리형 메타인산(cyclic metaphosphoric acid)에서 선택되는 것일 수 있다.In the silicon nitride etching composition according to an embodiment of the present invention, the metaphosphoric acid may be selected from acyclic metaphosphoric acid (HPO 3 ) and cyclic metaphosphoric acid.

상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 고리형 메타인산을 포함하는 경우, 보다 안정적이고, 실리콘 질화막에 대한 선택적이고도 균일한 식각을 가능케 한다는 측면에서 좋다.When the silicon nitride layer etching composition includes cyclic metaphosphoric acid, it is more stable and is good in terms of enabling selective and uniform etching of the silicon nitride layer.

일 예로, 상기 고리형 메타인산은 트리메타인산(trimetaphosphoric acid), 테트라메타인산(Tetrametaphosphoric acid) 및 헥사메타인산(hexametaphosphoric acid) 등에서 선택되는 것일 수 있다. 이때, 실리콘 질화막에 대한 높은 식각 선택비의 구현을 위해, 구체적으로는 트리메타인산, 테트라메타인산 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 보다 구체적으로는 테트라메타인산 또는 트리메타인산과 테트라메타인산의 혼합물인 것이 좋다.For example, the cyclic metaphosphoric acid may be selected from trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, hexametaphosphoric acid, and the like. In this case, in order to realize a high etch selectivity for the silicon nitride layer, specifically trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, or a mixture thereof may be used, and more specifically, tetrametaphosphoric acid or a mixture of trimetaphosphoric acid and tetrametaphosphoric acid it's good to be

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여, 상기 메타인산 0.005 내지 30 중량% 및 인산 60 내지 95중량%를 포함하는 제1 무기산; 상기 규소계 화합물 0.005 내지 10중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것일 수 있다.A silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, based on the total weight of the silicon nitride layer etching composition, a first inorganic acid comprising 0.005 to 30% by weight of metaphosphoric acid and 60 to 95% by weight of phosphoric acid; It may include 0.005 to 10% by weight of the silicon-based compound and the remaining amount of water.

일 예로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 상기 메타인산 0.01 내지 20 중량% 및 인산 60 내지 90중량%를 포함하는 제1 무기산; 상기 규소계 화합물 0.01 내지 5중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것일 수 있다.For example, the silicon nitride etching composition may include: a first inorganic acid comprising 0.01 to 20 wt% of metaphosphoric acid and 60 to 90 wt% of phosphoric acid; It may include 0.01 to 5% by weight of the silicon-based compound and the remaining amount of water.

일 예로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 상기 메타인산 1 내지 15 중량% 및 인산 75 내지 90중량%를 포함하는 제1 무기산; 상기 규소계 화합물 0.05 내지 3중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것일 수 있다.For example, the silicon nitride etching composition may include: a first inorganic acid comprising 1 to 15 wt% of metaphosphoric acid and 75 to 90 wt% of phosphoric acid; It may include 0.05 to 3% by weight of the silicon-based compound and the remaining amount of water.

일 예로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 상기 메타인산 3 내지 12 중량% 및 인산 80 내지 90중량%를 포함하는 제1 무기산; 상기 규소계 화합물 0.1 내지 2중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것일 수 있다.For example, the silicon nitride etching composition may include: a first inorganic acid comprising 3 to 12 wt% of metaphosphoric acid and 80 to 90 wt% of phosphoric acid; It may include 0.1 to 2% by weight of the silicon-based compound and the remaining amount of water.

상술된 범위를 만족하는 실리콘 질화막 식각 조성물을 식각 공정에 사용시 실리콘 질화막을 높은 식각 선택성으로 식각할 수 있고, 반복적인 식각 공정 후에도 실리콘 질화막에 대한 뛰어난 식각속도 및 높은 식각 선택성을 유지할 수 있고, 식각 공정 중 불리함이 없어 균일한 식각을 가능케 하여 바람직할 수 있다.When the silicon nitride layer etching composition satisfying the above-mentioned range is used in the etching process, the silicon nitride layer can be etched with high etch selectivity, and the excellent etching rate and high etch selectivity for the silicon nitride layer can be maintained even after repeated etching processes, and the etching process Since there is no disadvantage, it may be preferable to enable uniform etching.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 불소계 화합물 및 암모늄계 화합물 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 화합물을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 불소계 화합물 첨가 시, 실리콘 질화막의 속도를 높여줄 수 있으며, 반복 사용됨에도 실리콘 질화막에 대한 식각속도 및 식각 선택비의 변화가 적을 수 있다. 또한, 상기 암모늄계 화합물 첨가 시, 장기간 사용 시에도 식각속도의 저하 및 선택비의 변화가 적으며, 식각속도를 일정하게 유지할 수 있다.In addition, the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention may further include one or two or more compounds selected from a fluorine-based compound and an ammonium-based compound. When the fluorine-based compound is added, the speed of the silicon nitride layer may be increased, and changes in the etch rate and the etch selectivity for the silicon nitride layer may be small even after repeated use. In addition, when the ammonium-based compound is added, the decrease in the etch rate and the change in the selectivity ratio are small even when used for a long period of time, and the etch rate can be kept constant.

상기 불소계 화합물은 불화수소 (Hydrogen fluoride), 불화암모늄 (Ammonium fluoride), 중불화암모늄 (Ammonium bifluoride) 및 테트라플루오로붕산 (Tetrafluoroboric acid) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The fluorine-based compound may be any one or a mixture of two or more selected from hydrogen fluoride, ammonium fluoride, ammonium bifluoride, and tetrafluoroboric acid.

일 예로, 상기 불소계 화합물은 상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여, 0.001 내지 2중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 0.005 내지 1중량%, 보다 구체적으로는 0.01 내지 0.1중량%로 포함될 수 있다.For example, the fluorine-based compound may be included in an amount of 0.001 to 2% by weight, specifically 0.005 to 1% by weight, and more specifically, 0.01 to 0.1% by weight based on the total weight of the silicon nitride layer etching composition.

상기 암모늄계 화합물은 암모니아수, 암모늄클로라이드, 암모늄아세트산, 암모늄인산염, 암모늄과옥시이황산염, 암모늄황산염 및 암모늄불산염으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The ammonium-based compound may be any one or a mixture of two or more selected from the group consisting of aqueous ammonia, ammonium chloride, ammonium acetic acid, ammonium phosphate, ammonium peroxydisulfate, ammonium sulfate and ammonium hydrofluoric acid salt.

일 예로, 상기 암모늄계 화합물은 상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여, 0.05 내지 1 중량%로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 0.1 내지 1중량%, 보다 구체적으로는 0.3 내지 0.8중량%로 포함될 수 있다.For example, the ammonium-based compound may be included in an amount of 0.05 to 1% by weight, specifically 0.1 to 1% by weight, and more specifically, 0.3 to 0.8% by weight based on the total weight of the silicon nitride layer etching composition. .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 황산, 질산, 염산, 붕산 및 과염소산 등에서 선택되는 제2 무기산을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 제2무기산 첨가시, 식각공정 중 발생되는 파티클을 억제하거나 식각 부산물을 안정화하는데 도움을 줄 수 있다.In addition, the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention may further include a second inorganic acid selected from sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, boric acid, perchloric acid, and the like. When the second inorganic acid is added, it may help to suppress particles generated during the etching process or to stabilize etching by-products.

일 예로, 상기 제2무기산은 상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여, 0.01 내지 10중량%로 포함될 수 있다.For example, the second inorganic acid may be included in an amount of 0.01 to 10 wt% based on the total weight of the silicon nitride layer etching composition.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 실리콘 질화막에 대한 높은 식각 선택비를 제공함은 물론 이와 같은 효과를 안정적으로 제공할 수 있다. 또한, 파티클 발생을 효과적으로 방지할 수 있어 좋다.As described above, the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention can provide a high etch selectivity with respect to the silicon nitride layer as well as stably provide such an effect. In addition, it is good that the generation of particles can be effectively prevented.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여, 상기 규소계 화합물이 0.005중량%이상인 경우 실리콘 질화막/산화막 식각 선택비(ESiNx/ESiO2)가 1000 이상일 수 있다.Specifically, the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, based on the total weight of the silicon nitride layer etching composition, when the silicon-based compound is 0.005% by weight or more, the silicon nitride layer / oxide layer etching selectivity (E SiNx /E SiO2 ) may be greater than or equal to 1000.

보다 구체적으로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여, 상기 규소계 화합물이 0.3중량%이상인 경우 실리콘 질화막/산화막 식각 선택비(ESiNx/ESiO2)가 2500 이상일 수 있다.More specifically, when the silicon-based compound is 0.3 wt% or more based on the total weight of the silicon nitride layer etching composition, the silicon nitride layer/oxide layer etching selectivity (E SiNx /E SiO2 ) may be 2500 or more.

가장 구체적으로, 0.5 내지 2중량%인 경우 경우 실리콘 질화막/산화막 식각 선택비(ESiNx/ESiO2)가 3500 이상일 수 있다.Most specifically, in the case of 0.5 to 2 wt%, the silicon nitride layer/oxide layer etch selectivity (E SiNx /E SiO2 ) may be 3500 or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 테트라메타인산을 포함하는 경우 보다 적은 사용량으로도 극히 향상된 식각 선택비의 구현이 가능하다.In addition, the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention can realize extremely improved etch selectivity even with a smaller amount than when tetrametaphosphoric acid is included.

일 예로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 상기 식각 선택비를 만족하면서, 실리콘 질화막에 대한 식각속도가 20 내지 300 Å/min이며, 실리콘 산화막에 대한 식각속도가 0 내지 0.1 Å/min인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 실리콘 질화막에 대한 식각속도가 50 내지 200 Å/min이며, 실리콘 산화막에 대한 식각속도가 0 내지 0.05 Å/min인 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 실리콘 질화막에 대한 식각속도가 80 내지 150 Å/min이며, 실리콘 산화막에 대한 식각속도가 0.001 내지 0.04 Å/min인 것일 수 있다.For example, the silicon nitride etch composition may have an etch rate of 20 to 300 Å/min for a silicon nitride layer, and an etch rate of 0 to 0.1 Å/min for a silicon oxide layer while satisfying the etch selectivity. Specifically, the silicon nitride etching composition may have an etching rate for the silicon nitride layer of 50 to 200 Å/min, and an etching rate for the silicon oxide layer from 0 to 0.05 Å/min. More specifically, the silicon nitride etching composition may have an etching rate for the silicon nitride layer of 80 to 150 Å/min and an etching rate for the silicon oxide layer of 0.001 to 0.04 Å/min.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 반복적인 식각 공정 후의 실리콘 질화막의 식각속도 감소율이 하기 관계식1을 만족하는 것일 수 있다.In addition, in the silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention, the rate of decrease in the etch rate of the silicon nitride layer after the repeated etching process may satisfy the following relational expression (1).

[관계식1][Relational Expression 1]

△ERDSiNx ≤ 1%△ERD SiNx ≤ 1%

[상기 관계식1에서, △ERDSiNx는 실리콘 질화막에 대한 초기 식각속도 대비 식각속도 감소율이다.][In Relation 1, ΔERD SiNx is the rate of decrease in the etch rate compared to the initial etch rate for the silicon nitride layer.]

구체적으로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 실리콘 질화막의 식각속도 감소율은 0.95%이하일 수 있다.Specifically, in the silicon nitride etching composition, the etching rate reduction rate of the silicon nitride layer may be 0.95% or less.

보다 구체적으로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 실리콘 질화막의 식각속도 감소율은 0.80%이하일 수 있다.More specifically, in the silicon nitride etching composition, the reduction rate of the etching rate of the silicon nitride layer may be 0.80% or less.

가장 구체적으로, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서, 실리콘 질화막의 식각속도 감소율은 0.01 내지 0.65%이하일 수 있다.Most specifically, in the silicon nitride layer etching composition, the rate of decrease in the etching rate of the silicon nitride layer may be 0.01 to 0.65% or less.

상술한 바와 같이, 상기 실리콘 질화막 식각 조성물은 우수한 안정성으로, 반도체 공정의 고온에서도 안정한 효과를 제공한다. 또한 상기 실리콘 질화막 식각 조성물을 여러번 사용시에도 실리콘 질화막에 대한 식각속도 변화율이 낮아 공정효율을 높일 수 있어 좋다.As described above, the silicon nitride etching composition has excellent stability and provides a stable effect even at high temperatures in a semiconductor process. In addition, even when the silicon nitride layer etching composition is used several times, the rate of change of the etching rate for the silicon nitride layer is low, so that process efficiency can be increased.

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 포함되는 물은 특별히 한정되는 것은 아니나, 구체적으로는 탈이온수일 수 있으며, 보다 구체적으로는 반도체 공정용 탈이온수로서, 비저항 값이 18㏁·㎝ 이상인 것일 수 있다.The water included in the silicon nitride etching composition according to an embodiment of the present invention is not particularly limited, but specifically may be deionized water, and more specifically, deionized water for a semiconductor process, with a specific resistance value of 18 MΩ cm It may be more than

본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 실리콘 질화막에 대한 식각속도가 현저함은 물론 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막에 대한 식각 선택비가 탁월하다. 또한, 파티클 발생을 실질적으로 유발하지 않아 좋다.The silicon nitride layer etching composition according to an embodiment of the present invention has a remarkable etching rate for the silicon nitride layer and excellent etching selectivity for the silicon nitride layer compared to the silicon oxide layer. In addition, it is good not to substantially induce the generation of particles.

이하, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용한 방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method using the silicon nitride layer etching composition according to the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 방법의 일 양태는 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하는 방법일 수 있다.An aspect of the method according to an embodiment of the present invention may be a method of selectively etching a silicon nitride layer compared to a silicon oxide layer.

또 다른 일 양태는 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하는 식각 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법일 수 있다.Another embodiment may be a method of manufacturing a semiconductor device including an etching process of selectively etching a silicon nitride layer.

상기 실리콘 질화막은 SiN막, SiON막 및 도핑된 SiN막(doped SiN layer) 등 다양한 실리콘 질화막일 수 있다. 이러한 실리콘 질화막을 포함하는 개념으로서, 구체적인 일 예로, 게이트 전극 등의 형성 시 절연막으로 주로 사용되는 막질을 의미하는 것일 수있다. 하지만 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하기 위한 목적을 가지는 기술분야라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.The silicon nitride layer may be various silicon nitride layers, such as a SiN layer, an SiON layer, and a doped SiN layer. As a concept including such a silicon nitride film, as a specific example, it may mean a film quality mainly used as an insulating film when forming a gate electrode. However, if it is a technical field having the purpose of selectively etching a silicon nitride layer compared to a silicon oxide layer, it may be used without limitation.

또한, 상기 실리콘 산화막은 당업계에서 통상적으로 사용되는 실리콘 산화막이라면 제한되지 않으며, 일 예로, SOD(Spin On Dielectric)막, HDP(High Density Plasma)막, 열산화막(thermal oxide), BPSG(Borophosphate Silicate Glass)막, PSG(Phospho Silicate Glass)막, BSG(Boro Silicate Glass)막, PSZ(Polysilazane)막, FSG(Fluorinated Silicate Glass)막, LP-TEOS(Low Pressure Tetra Ethyl Ortho Silicate)막, PETEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate)막, HTO(High Temperature Oxide)막, MTO(Medium Temperature Oxide)막, USG(Undopped Silicate Glass)막, SOG(Spin On Glass)막, APL(Advanced Planarization Layer)막, ALD(Atomic Layer Deposition)막, PE-산화막(Plasma Enhanced oxide) 및 O3-TEOS(O3-Tetra Ethyl Ortho Silicate) 등에서 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 막일 수 있다. 하지만 이는 구체적인 일 예일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the silicon oxide film is not limited as long as it is a silicon oxide film commonly used in the art, and for example, a Spin On Dielectric (SOD) film, a High Density Plasma (HDP) film, a thermal oxide film, or a borophosphate silicate (BPSG) film. Glass) film, PSG (Phospho Silicate Glass) film, BSG (Boro Silicate Glass) film, PSZ (Polysilazane) film, FSG (Fluorinated Silicate Glass) film, LP-TEOS (Low Pressure Tetra Ethyl Ortho Silicate) film, PETEOS (Plasma) film Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate) Film, HTO (High Temperature Oxide) Film, MTO (Medium Temperature Oxide) Film, USG (Undoped Silicate Glass) Film, SOG (Spin On Glass) Film, APL (Advanced Planarization Layer) film, ALD (Advanced Planarization Layer) film It may be at least one layer selected from the group consisting of an atomic layer deposition (Atomic Layer Deposition) layer, a plasma enhanced oxide (PE) layer, and O 3 -TEOS (O 3 -Tetra Ethyl Ortho Silicate). However, this is only a specific example, and is not limited thereto.

본 발명에 따른 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용한 식각 방법 및 이를 포함하는 반도체 소자의 제조방법은 상기 언급된 실리콘 질화막과 실리콘 산화막이 혼재하는 경우, 실리콘 산화막에 대하여 실리콘 질화막만을 선택적으로 식각할 수 있고, 식각속도가 빠르며, 식각 후 파티클이 발생하지 않아 반도체 소자를 제조하는데 있어 불량 문제를 최소화 할 수 있다.The etching method using the silicon nitride etching composition according to an embodiment of the present invention and the method for manufacturing a semiconductor device including the same include selectively etching only the silicon nitride layer with respect to the silicon oxide layer when the above-mentioned silicon nitride layer and the silicon oxide layer are mixed. This can be done, the etching rate is fast, and particles are not generated after etching, so it is possible to minimize the defect problem in manufacturing the semiconductor device.

또한 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 고온 안정성을 가짐으로써, 고온으로 가열된 인산이 실리콘 산화막을 식각하는 문제를 효과적으로 억제한다. 따라서, 실리콘 산화막의 식각에 의한 파티클이 발생하지 않아 기판 불량을 막을 수 있으며, 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하여 우수한 반도체 소자 특성을 구현할 수 있다.In addition, the silicon nitride layer etching composition according to the present invention has high temperature stability, thereby effectively suppressing the problem that phosphoric acid heated to a high temperature etches the silicon oxide layer. Accordingly, no particles are generated due to the etching of the silicon oxide layer, thereby preventing substrate defects, and by selectively etching the silicon nitride layer, excellent semiconductor device characteristics can be realized.

전술한 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용한, 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하는 방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 처리 방법에 따라 수행될 수 있다. 비한정적인 일 예로, 기판을 식각 조성물 용액에 침지하는 방법 또는 분사(spray)방법 등에 따라 수행될 수 있다.A method of selectively etching a silicon nitride layer compared to a silicon oxide layer using the above-described silicon nitride layer etching composition may be performed according to a processing method commonly used in the art. As a non-limiting example, it may be performed according to a method of immersing the substrate in an etching composition solution or a spray method.

일 예로, 상기 방법은 100 ℃ 이상의 공정 온도에서 수행될 수 있으며, 구체적으로는 100 내지 500 ℃, 보다 구체적으로는 100 내지 300 ℃의 공정 온도에서 수행 될 수 있다.As an example, the method may be performed at a process temperature of 100 °C or higher, specifically 100 to 500 °C, more specifically, 100 to 300 °C process temperature.

상기 방법은 기판 상에 형성되는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 및 포토레지스트 막 등이 혼재하는 경우, 실리콘 산화막에 대하여 실리콘 질화막만을 선택적으로 빠르게 식각하고, 파티클의 발생을 억제하는데 유리할 수 있다.The method may be advantageous in selectively and rapidly etching only the silicon nitride film with respect to the silicon oxide film when the silicon oxide film, the silicon nitride film, and the photoresist film formed on the substrate are mixed, and the generation of particles is suppressed.

상기 기판은 다양한 물질이 사용될 수 있으며, 예를 들어 실리콘, 석영, 유리, 실리콘 웨이퍼, 고분자, 금속 및 금속 산화물 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 고분자 기판의 일 예로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 환상올레핀 폴리머(cycloolefin polymer) 등과 같은 필름 기판이 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Various materials may be used for the substrate, for example, silicon, quartz, glass, silicon wafer, polymer, metal, and metal oxide may be used, but is not limited thereto. As an example of the polymer substrate, a film substrate such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, polyethylene naphthalate, cycloolefin polymer, etc. may be used. , but not limited thereto.

상기 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 및 포토레지스트 막은 각각 단일막, 이중막 또는 다중막(다층막)으로 형성될 수 있으며, 이중막 또는 다중막일 경우 그 적층 순서가 제한되는 것은 아니다.The silicon oxide film, silicon nitride film, and photoresist film may each be formed as a single film, a double film, or a multi-layer (multi-layer film), and in the case of a double film or a multi-layer, the stacking order is not limited.

전술한 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용한, 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하는 식각 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 따라 수행될 수 있다.A method of manufacturing a semiconductor device including an etching process of selectively etching a silicon nitride layer using the above-described silicon nitride layer etching composition may also be performed according to a method commonly used in the art.

상기 반도체 소자의 제조 방법에 따르면, 실리콘 질화막과 실리콘 산화막이 교대로 적층되거나 혼재되어 있는 반도체 소자에서, 실리콘 질화막에 대한 선택적 식각이 가능하며, 실리콘 산화막의 손상을 효과적으로 억제함으로써, 식각에 의한 실리콘 산화막의 손상을 최소화할 수 있어 반도체 소자 제조공정의 안정성, 효율 및 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다. 이때 상기 반도체 소자의 종류는 본 발명에서 특별히 한정되지 않는다.According to the manufacturing method of the semiconductor device, in a semiconductor device in which a silicon nitride layer and a silicon oxide layer are alternately stacked or mixed, selective etching of the silicon nitride layer is possible, and by effectively suppressing damage to the silicon oxide layer, the silicon oxide layer by etching It is possible to minimize the damage of the semiconductor device, greatly improving the stability, efficiency and reliability of the semiconductor device manufacturing process. In this case, the type of the semiconductor device is not particularly limited in the present invention.

따라서, 본 발명에 따른 식각방법은 실리콘 질화막을 실리콘 산화막 대비 선택적으로 제거 가능하며, 처리 시간이 증가함에도 불구하고 식각속도 및 식각 선택비를 일정하게 유지할 수 있어, 실리콘 질화막의 선택적 식각이 필요한 공정에 효율적으로 적용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 식각방법은 파티클의 발생이 억제되고 실리콘 산화막을 효과적으로 보호하는데 탁월한 효과가 있어 공정의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.Therefore, the etching method according to the present invention can selectively remove the silicon nitride film compared to the silicon oxide film, and can keep the etching rate and the etching selectivity constant despite the increase in the processing time, so that it is necessary to selectively etch the silicon nitride film. can be applied efficiently. In particular, the etching method according to the present invention has an excellent effect in suppressing the generation of particles and effectively protecting the silicon oxide film, thereby securing the stability and reliability of the process.

이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다. 발명에서 달리 언급하지 않는 한 온도는 모두 ℃ 단위를 의미하고, 다른 언급이 없는 한 조성물의 사용량은 중량%의 단위를 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples. However, the following Examples and Comparative Examples are merely examples for explaining the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples. In the present invention, unless otherwise stated, all temperature means a unit of °C, and unless otherwise stated, the amount of the composition used means a unit of weight %.

(평가방법)(Assessment Methods)

1) 식각속도 측정1) Etching rate measurement

구체적으로, 화학기상증착법(Chemical vapor deposition, CVD)으로 반도체 제조 공정과 동일하게 증착하여 실리콘 질화막(SiN막) 웨이퍼 및 실리콘 산화막 웨이퍼를 각각 준비하였다.Specifically, a silicon nitride film (SiN film) wafer and a silicon oxide film wafer were prepared by depositing in the same manner as in the semiconductor manufacturing process by chemical vapor deposition (CVD).

박막 두께 측정 장비인 엘립소미터(Ellipsometer, J.A WOOLLAM社, M-2000U)를 이용하여 조성물의 식각 전의 두께를 측정하였다. 석영 재질의 배쓰(bath)내에서 160 ℃의 식각 온도로 유지되는 하기 실시예 및 비교예의 조성물 각각에 웨이퍼를 각 30 분간 침지하여 식각 공정을 진행하였다. 식각이 완료된 후에 초순수로 세정한 후 건조 장치를 이용하여 잔여 식각액 및 수분을 완전히 건조시켜 식각속도를 측정하였다.The thickness of the composition before etching was measured using an ellipsometer (Ellipsometer, J.A WOOLLAM, M-2000U), which is a thin film thickness measuring device. The etching process was performed by immersing the wafer in each of the compositions of Examples and Comparative Examples below for 30 minutes each maintained at an etching temperature of 160° C. in a quartz bath. After the etching was completed, the etching rate was measured by washing with ultrapure water and then completely drying the remaining etchant and moisture using a drying device.

식각속도는 엘립소미터(Ellipsometer, J.A WOOLLAM社, M-2000U)를 이용하여 식각 전의 두께와 식각 후의 두께의 차이를 식각 시간(분)으로 나누어 산출하였다.The etching rate was calculated by dividing the difference between the thickness before etching and the thickness after etching by the etching time (minutes) using an ellipsometer (Ellipsometer, J.A WOOLLAM, M-2000U).

2) 식각속도 감소율 측정2) Measuring etch rate reduction rate

상기 식각속도 측정방법으로 조성물의 질화막 식각속도를 측정하였다.The etching rate of the nitride film of the composition was measured by the above etch rate measurement method.

이러한 식각 프로세스를 1 배치로 하여 실리콘 질화막 식각 조성물의 교환이 없이 이를 반복 사용하는 방법으로 10 배치를 수행하여 식각속도 감소율(△ERDSiNx)을 측정학고, 하기 표3에 기재하였다.Using this etching process as one batch, 10 batches were performed in a method of repeatedly using the silicon nitride layer etching composition without exchange of the etching composition, and the etch rate reduction rate (ΔERD SiNx ) was measured and described in Table 3 below.

식각속도 감소율(△ERDSiNx (%))은 하기 식 1로 계산하였다. 이때, 하기 초기 식각속도는 1 회 식각 공정시 식각속도이다.The etch rate reduction rate (ΔERD SiNx (%)) was calculated by Equation 1 below. In this case, the following initial etch rate is an etch rate during one etching process.

[식 1][Equation 1]

△ERD(%) = [1 - {(n 회 이상 식각 공정을 반복 수행 시 식각속도) / (초기 식각속도)}]Х100△ERD(%) = [1 - {(etch rate when the etching process is repeated n times or more) / (initial etching rate)}]Х100

3) 파티클 발생 여부 측정3) Measure whether or not particles are generated

하기 실시예 및 비교예의 조성물을 이용하여 식각된 실리콘 산화막의 표면을 전자 주사 현미경(SEM)으로 측정하여 파티클의 발생 여부를 검사하여 하기 표2 및 표3에 기재하였다.The surface of the silicon oxide film etched using the compositions of Examples and Comparative Examples was measured with a scanning electron microscope (SEM) to examine whether or not particles were generated, and the results are shown in Tables 2 and 3 below.

(실시예1 내지 11 및 비교예1 내지 6)(Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 6)

하기 표1에 기재된 조성비로 혼합한 후 상온(23℃)에서 5분간 500rpm의 속도로 교반하여 실리콘 질화막 식각 조성물을 제조하였다. 물의 함량은 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량으로 하였다.After mixing at the composition ratio shown in Table 1 below, a silicon nitride etching composition was prepared by stirring at a speed of 500 rpm at room temperature (23° C.) for 5 minutes. The content of water was set as the remaining amount such that the total weight of the composition was 100% by weight.

Figure 112019044294298-pat00007
Figure 112019044294298-pat00007

Figure 112019044294298-pat00008
Figure 112019044294298-pat00008

Figure 112019044294298-pat00009
Figure 112019044294298-pat00009

Figure 112019044294298-pat00010
Figure 112019044294298-pat00010

상기 표2및 표3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물 각각의 경우, 식각 선택비가 2500 이상으로 모두 우수하였다. 또한 식각 공정을 반복 수행하여 실리콘 질화막 식각 조성물을 여러 번 재사용함에도 불구하고, 실리콘 질화막에 대한 식각속도의 감소율이 현저하게 낮음을 확인하였다. 특히, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물 모든 경우, 식각 공정을 반복 수행함에도 파티클이 발생하지 않았다.As shown in Tables 2 and 3, in each case of the silicon nitride etching composition according to the present invention, the etching selectivity was 2500 or more, which was excellent. In addition, it was confirmed that the reduction rate of the etching rate for the silicon nitride layer was remarkably low despite the repeated etching process to reuse the silicon nitride layer etching composition several times. In particular, in all cases of the silicon nitride etching composition according to the present invention, particles were not generated even when the etching process was repeatedly performed.

반면, 무기산만을 사용한 일 양태인 비교예1 및 2의 경우, 식각 선택비가 100미만으로 매우 낮았다. 또한, 메타인산을 포함하지 않은 일 양태인 비교예2, 3, 5 및 6의 실리콘 질화막 식각 조성물 각각의 경우, 식각 선택비가 350 미만으로 낮거나 파티클이 발생하여 바람직하지 않았다. 특히, 비교예의 모든 경우, 식각 공정을 반복 수행시 파티클이 발생하였고, 실리콘 질화막에 대한 식각속도의 감소율이 현저하게 증가하여 바람직하지 않았다.On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, which is an embodiment using only inorganic acids, the etch selectivity was very low, less than 100. In addition, in the case of each of the silicon nitride film etching compositions of Comparative Examples 2, 3, 5, and 6, which do not include metaphosphoric acid, the etching selectivity was low, less than 350, or particles were generated, which was not preferable. In particular, in all cases of Comparative Examples, particles were generated when the etching process was repeatedly performed, and the reduction rate of the etching rate with respect to the silicon nitride film was significantly increased, which was not preferable.

또한, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 불소계 화합물을 더 포함함에 따라 실리콘 질화막 식각속도를 보다 향상시킬 수 있으며, 반복 사용됨에도 실리콘 질화막에 대한 식각속도에 대한 감소율을 낮출 수 있음을 확인하였다.In addition, it was confirmed that the silicon nitride film etching composition according to the present invention can further improve the silicon nitride film etching rate as it further contains a fluorine-based compound, and can lower the reduction rate for the silicon nitride film etching rate even after repeated use.

또한, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물에 있어서 고리형 메타인산을 포함하는 경우, 실리콘 질화막에 대한 식각 선택비에 현저한 상승효과를 나타냄을 확인하였다. 특히, 테트라메타인산을 사용하는 경우, 보다 적은 사용량으로도 보다 향상된 식각 선택비를 구현할 수 있음을 확인하였다.In addition, it was confirmed that, when cyclic metaphosphoric acid was included in the silicon nitride layer etching composition according to the present invention, a significant synergistic effect was exhibited on the etching selectivity for the silicon nitride layer. In particular, it was confirmed that, when tetrametaphosphoric acid was used, a more improved etching selectivity could be realized even with a smaller amount of use.

즉, 본 발명에 따르면, 우수한 식각 선택비로 실리콘 질화막을 선택적으로 식각 가능하게 함은 물론, 여러 번 사용 시에도 식각속도 감소율이 낮아 초기의 식각능을 유지함으로써 생산 효율을 현저하게 높일 수 있다. 또한 식각 공정시 실리콘 산화막의 막질 손상을 최소화함과 동시에 파티클의 생성을 효과적으로 억제할 수 있고, 공정의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있었다.That is, according to the present invention, it is possible to selectively etch the silicon nitride film with an excellent etch selectivity, and the etch rate decrease rate is low even when used several times, and thus the production efficiency can be remarkably increased by maintaining the initial etchability. In addition, it was possible to minimize the damage to the film quality of the silicon oxide film during the etching process, effectively suppress the generation of particles, and secure the stability and reliability of the process.

따라서, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 조성물은 실리콘 산화막의 막질 손상이나 실리콘 산화막의 과식각으로 인한 전기적 특성 저하 및 파티클 발생을 방지하면서 실리콘 질화막을 선택적으로 식각함으로써, 소자 특성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the silicon nitride etching composition according to the present invention selectively etches the silicon nitride film while preventing the deterioration of electrical properties and generation of particles due to damage to the film quality of the silicon oxide film or over-etching of the silicon oxide film, thereby improving device characteristics.

상기 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art to which the present invention pertains that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention. It will be clear to those who have knowledge.

Claims (14)

메타인산 및 인산을 포함하는 제1 무기산;
하기 화학식1로 표시되는 화합물에서 선택되는 규소계 화합물; 및
잔량의 물;을 포함하며,
유기산을 포함하지 않는, 실리콘 질화막 식각 조성물:
[화학식1]
Figure 112021052378316-pat00011

상기 화학식1에서,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 할로겐, C1-20알킬, 아미노C1-20알킬, C2-20알케닐 또는 C1-20알콕시이거나, 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체이고, 상기 R1 내지 R4 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1-20알콕시이고;
L1은 C1-20알킬렌이고, 상기 알킬렌의 -CH2-는 -O-, -S- 또는 -NR'-로 대체될 수 있고, 상기 R'는 수소 또는 C1-20알킬이고;
A는 0 내지 10에서 선택되는 정수이고;
B는 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.
a first inorganic acid comprising metaphosphoric acid and phosphoric acid;
a silicon-based compound selected from compounds represented by the following formula (1); and
The remaining amount of water includes;
A silicon nitride etching composition that does not contain an organic acid:
[Formula 1]
Figure 112021052378316-pat00011

In Formula 1,
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, hydroxy, halogen, C 1-20 alkyl, aminoC 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl or C 1-20 alkoxy, or sulfonate, sulfate or phosphate and a monovalent substituent including, wherein at least one of R 1 to R 4 is hydroxy, halogen, or C 1-20 alkoxy;
L 1 is C 1-20 alkylene, -CH 2 - of the alkylene may be replaced with -O-, -S- or -NR'-, wherein R' is hydrogen or C 1-20 alkyl; ;
A is an integer selected from 0 to 10;
B is an integer selected from 0 to 4.
제1항에 있어서,
상기 메타인산은,
고리형 메타인산인, 실리콘 질화막 식각 조성물.
According to claim 1,
The metaphosphoric acid is
Cyclic metaphosphoric acid, silicon nitride etching composition.
제1항에 있어서,
상기 메타인산은,
트리메타인산, 테트라메타인산 및 헥사메타인산에서 선택되는 것인, 실리콘 질화막 식각 조성물.
According to claim 1,
The metaphosphoric acid is
A silicon nitride etching composition selected from trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid and hexametaphosphoric acid.
제1항에 있어서,
상기 규소계 화합물은,
하기 화학식2 및 화학식3으로 표시되는 화합물에서 선택되는 적어도 하나 이상인, 실리콘 질화막 식각 조성물:
[화학식2]
Figure 112019044294298-pat00012

[화학식3]
Figure 112019044294298-pat00013

상기 화학식2 및 화학식3에서,
R11 내지 R14 및 R21 내지 R26은 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 할로겐, C1- 7알킬, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1-7 알콕시이거나, 설포네이트, 설페이트 또는 포스페이트를 포함하는 1가의 치환체이고, 상기 R11 내지 R14 또는 R21 내지 R26중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고;
L1은 C1- 12알킬렌이고, 상기 알킬렌의 -CH2-는 -NR'-로 대체될 수 있고, 상기 R'는 수소 또는 C1- 7알킬이고;
L2 및L3는 각각 독립적으로 직접결합 또는 C1- 7알킬렌이고;
A는 0 내지 10에서 선택되는 정수이고;
B는 0 내지 4에서 선택되는 정수이다.
According to claim 1,
The silicon-based compound is
At least one or more selected from the compounds represented by Formula 2 and Formula 3, a silicon nitride layer etching composition:
[Formula 2]
Figure 112019044294298-pat00012

[Formula 3]
Figure 112019044294298-pat00013

In Formula 2 and Formula 3,
R 11 to R 14 and R 21 to R 26 are each independently hydrogen, hydroxy, halogen, C 1- 7 alkyl, amino-C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1-7 alkoxy, sulfo carbonate, a sulfate or a monovalent substituent comprising a phosphate, wherein R 11 to R 14 or R 21 to R 26 is at least one of hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy;
L 1 is an alkylene C 1- 12 alkyl, -CH 2 in the alkylene - it is optionally replaced by -NR'-, wherein R 'is hydrogen or C 1- 7 alkyl;
L 2 and L 3 are each independently a direct bond or C 1- 7 alkylene;
A is an integer selected from 0 to 10;
B is an integer selected from 0 to 4.
제4항에 있어서,
상기 화학식2로 표시되는 화합물은,
상기 R11이 히드록시, 할로겐, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고;
상기 R12내지 R14가 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, C1- 7알킬, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐 또는 C1- 7알콕시이고, 상기 R12내지 R14 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고;
상기 A가 0 내지 10에서 선택되는 정수이고;
상기 B가 0 내지 4에서 선택되는 정수인, 실리콘 질화막 식각 조성물.
5. The method of claim 4,
The compound represented by Formula 2 is,
Wherein R 11 is hydroxy, halogen, amino C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7 alkoxy;
In each of said R 12 to R 14 are independently hydroxy, halogen, C 1- 7 alkyl, amino-C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, or C 1- 7-alkoxy, wherein at least one of R 12 to R 14 one or more hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy;
wherein A is an integer selected from 0 to 10;
Wherein B is an integer selected from 0 to 4, a silicon nitride layer etching composition.
제5항에 있어서,
상기 화학식2로 표시되는 화합물은,
상기 A가 1 내지 5의 정수에서 선택되는 정수인, 실리콘 질화막 식각 조성물.
6. The method of claim 5,
The compound represented by Formula 2 is,
Wherein A is an integer selected from an integer of 1 to 5, a silicon nitride layer etching composition.
제4항에 있어서,
상기 화학식3으로 표시되는 화합물은,
상기 R21 내지 R26은 각각 독립적으로 히드록시, 할로겐, 아미노C1 - 7알킬, C2- 7알케닐, C1- 7알킬 또는 C1- 7알콕시이고, 상기 R21 내지 R26 중 적어도 하나 이상은 히드록시, 할로겐 또는 C1- 7알콕시이고;
상기 L1이 C1- 7알킬렌, -(NH)-, C1- 3알킬렌(NH)C1 - 3알킬렌 또는 C1- 3알킬렌(NH)C1 -3알킬렌(NH)C1-3알킬렌인, 실리콘 질화막 식각 조성물.
5. The method of claim 4,
The compound represented by Formula 3 is,
Wherein R 21 to R 26 are each independently selected from hydroxy, halogen, amino C 1 - 7 alkyl, 2- C 7 alkenyl, C 1- 7 alkyl, C 1- 7 alkoxycarbonyl, and at least one of the R 21 to R 26 one or more hydroxy, halogen or C 1- 7 alkoxy;
Wherein L 1 is C 1- 7 alkylene, - (NH) -, C 1- 3 alkylene (NH) C 1 - 3 alkylene or C 3 alkylene 1- (NH) C 1 -3 alkylene (NH ) C 1-3 alkylene, silicon nitride etching composition.
제1항에 있어서,
상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여,
상기 메타인산 0.005 내지 30 중량% 및 인산 60 내지 95중량%를 포함하는 제1 무기산; 상기 규소계 화합물 0.005 내지 10중량% 및 잔량의 물을 포함하는, 실리콘 질화막 식각 조성물.
According to claim 1,
Based on the total weight of the silicon nitride etching composition,
a first inorganic acid comprising 0.005 to 30% by weight of metaphosphoric acid and 60 to 95% by weight of phosphoric acid; A silicon nitride etching composition comprising 0.005 to 10% by weight of the silicon-based compound and the remaining amount of water.
제8항에 있어서,
상기 제1무기산은,
상기 메타인산 1중량부 기준,
상기 인산을 5 내지 20중량부로 혼합한 것인, 실리콘 질화막 식각 조성물.
9. The method of claim 8,
The first inorganic acid is
Based on 1 part by weight of the metaphosphoric acid,
5 to 20 parts by weight of the phosphoric acid is mixed, the silicon nitride layer etching composition.
제1항에 있어서,
불소계 화합물, 암모늄계 화합물 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는, 실리콘 질화막 식각 조성물.
According to claim 1,
A silicon nitride etching composition further comprising a fluorine-based compound, an ammonium-based compound, or a mixture thereof.
제1항에 있어서,
상기 실리콘 질화막 식각 조성물 총 중량에 대하여,
상기 규소계 화합물이 0.005중량%이상인 경우, 실리콘 질화막/산화막 식각 선택비(ESiNx/ESiO2)가 1000 이상인, 실리콘 질화막 식각 조성물.
According to claim 1,
Based on the total weight of the silicon nitride etching composition,
When the silicon-based compound is 0.005 wt% or more, the silicon nitride layer/oxide layer etch selectivity (E SiNx /E SiO2 ) is 1000 or more, the silicon nitride layer etching composition.
제11항에 있어서,
반복적인 식각 공정 후의 실리콘 질화막의 식각속도 감소율은 하기 관계식1을 만족하는 것인, 실리콘 질화막 식각 조성물:
[관계식1]
△ERDSiNx ≤ 1%
상기 관계식 1에서,
△ERDSiNx는 실리콘 질화막에 대한 초기 식각속도 대비 식각속도 감소율이다.
12. The method of claim 11,
The etch rate reduction rate of the silicon nitride film after the repeated etching process satisfies the following relation 1, the silicon nitride film etching composition:
[Relational Expression 1]
△ERD SiNx ≤ 1%
In the above relation 1,
ΔERD SiNx is the etch rate decrease rate compared to the initial etch rate for the silicon nitride layer.
제1항 내지 제12항에서 선택되는 어느 한 항의 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용하여 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하는 방법.A method of selectively etching a silicon nitride layer compared to a silicon oxide layer using the silicon nitride layer etching composition of any one of claims 1 to 12. 제1항 내지 제12항에서 선택되는 어느 한 항의 실리콘 질화막 식각 조성물을 이용하여 수행되는 식각 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor device comprising an etching process performed using the silicon nitride layer etching composition of any one of claims 1 to 12.
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