KR20170126049A - 실리콘 질화막 식각 용액 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기산 수용액, 실리콘 원자에 세 개 이상의 친수성 작용기가 독립적으로 결합된 제1 실란 화합물, 실리콘 원자에 하나 또는 두 개의 친수성 작용기가 독립적으로 결합된 제2 실란 화합물 및 불소-함유 화합물을 포함하는 실리콘 질화막 식각 용액으로서, 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기의 수가 상이한 이종의 실란 화합물을 사용함에 따라 식각 용액 내 존재하는 과잉의 불소에 의해 실리콘 산화막의 식각 속도가 증가하는 것을 방지함과 동시에 실리콘계 파티클의 생성을 억제할 수 있다.

Description

실리콘 질화막 식각 용액{ETCHING SOLUTION FOR SILICON NITRIDE LAYER}
본 발명은 실리콘 질화막 식각 용액에 관한 것이며, 보다 상세하게는 실리콘 질화막의 식각시 실리콘계 파티클의 생성을 억제하는 것이 가능한 실리콘 질화막 식각 용액에 관한 것이다.
현재 실리콘 질화막과 실리콘 산화막을 식각하는 방법은 여러가지가 있는데 건식 식각법과 습식 식각법이 주로 사용되는 방법이다.
건식 식각법은 통상적으로 기체를 이용한 식각법으로서 등방성이 습식 식각법보다 뛰어나다는 장점이 있으나 습식 식각법보다 생산성이 많이 떨어지고 고가의 방식이라는 점에서 습식 식각법이 널리 이용되고 있는 추세이다.
일반적으로 습식 식각법으로는 식각 용액으로서 인산을 사용하는 방법이 잘 알려져 있으며, 인산에 의한 실리콘 질화막의 식각은 다음과 같은 화학 반응을 통해 진행된다.
4H3PO4 + 3Si3N4 + 27H2O 4(NH4)3PO4 + 9H2SiO3
실리콘 질화막의 식각을 위해 순수한 인산만 사용할 경우 소자가 미세화됨에 따라 실리콘 질화막뿐만 아니라 실리콘 산화막까지 식각됨에 따라 각종 불량 및 패턴 이상이 발생되는 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에 실리콘 산화막의 식각 속도를 더욱 낮출 필요가 있다.
한편, 실리콘 질화막의 식각 속도를 더욱 증가시키기 위해 불소를 포함하는 화합물을 첨가제로서 사용하는 시도가 있었으나, 불소는 실리콘 산화막의 식각 속도까지 증가시킨다는 단점을 가지고 있다.
이에 따라, 최근에는 실리콘 질화막의 식각 속도를 증가시키는 한편 실리콘 산화막의 식각 속도를 낮추기 위해 인산과 함께 실리콘 첨가제를 사용하고 있다.
다만, 실리콘 첨가제로서 주로 사용되는 실란 화합물은 기본적으로 인산을 포함하는 식각 용액에 대한 용해도가 낮기 때문에 식각 용액에 대한 실란 화합물의 용해도를 증가시키기 위해 실리콘 원자에 친수성 작용기(예를 들어, 하이드록시기)가 결합된 형태의 실란 화합물이 사용되고 있다.
이와 같이 친수성 작용기가 실리콘 원자에 결합된 형태의 실란 화합물을 실리콘 첨가제로서 사용할 경우, 식각 용액에 대한 실란 화합물의 적정 용해도를 확보할 수 있으나, 몇가지 문제가 발생하게 된다.
첫째로, 실리콘 산화막에 대비 실리콘 질화막에 대한 선택비를 높이기 위해 식각 용액 중 실란 화합물의 농도를 증가시킬 경우, 식각 용액 내 높아진 실리콘 농도에 따라 오히려 실리콘 질화막의 식각 속도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
즉, 실리콘 첨가제를 사용함에 따라 식각 용액 내 실리콘의 농도를 증가시켜 르 샤틀리에 화학 평형의 원리에 따라 식각 속도를 조절하게 되는 것이나, 이 때 실리콘의 농도가 적정 수준 이상으로 높아질 경우, 실리콘 산화막 뿐만 아니라 실리콘 질화막에 대한 식각 속도까지 저하되어 생산성이 떨어지는 문제가 발생하는 것이다.
둘째로, 실리콘 첨가제로서 실란 화합물을 사용함에 따라 식각 용액 내 높아진 실리콘 농도는 실리콘계 파티클의 소스(핵 또는 시드)로서 작용할 수 있으며, 식각 중 또는 식각 후 세정 중에 생성되는 실리콘계 파티클은 식각 및 세정된 기판의 불량을 야기하는 가장 큰 원인으로 작용하게 된다.
예를 들어, 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기는 식각 중 또는 세정 중 H2O와 만나 하이드록시기로 치환되어 실리콘-하이드록시기(-Si-OH)를 형성할 수 있으며, 실리콘-하이드록시기는 중합에 의해 실리콘 원자와 산소 원자가 교대로 결합하여 랜덤한 사슬 구조를 형성한 실록산(-Si-O-Si-)기를 생성하게 된다.
실록산기를 포함하는 실란 화합물은 결과적으로 실록산기가 반복하여 중합된 실리콘계 파티클로서 성장 및 석출되며, 실리콘계 파티클은 실리콘 기판에 잔류하여 기판 상에 구현되는 소자의 불량을 야기하거나 식각 또는 세정 공정에 사용되는 장비(예를 들어, 필터)에 잔류하여 장비 고장을 야기할 수 있다.
따라서, 식각 중 또는 식각 후 세정 중 실리콘계 파티클이 생성되는 것을 억제할 수 있는 실리콘 질화막 식각 용액의 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 실란 화합물계 실리콘 첨가제를 사용함에 따라 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막에 대한 선택비를 높일 수 있는 실리콘 질화막 식각 용액을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 불소-함유 화합물을 사용함에 따라 실리콘 첨가제의 사용에 따라 저하되는 식각 속도를 보상하는 것이 가능한 실리콘 질화막 식각 용액을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기의 수가 상이한 이종의 실란 화합물을 사용함에 따라 식각 용액 내 존재하는 과잉의 불소에 의해 실리콘 산화막의 식각 속도가 증가하는 것을 방지함과 동시에 실리콘계 파티클의 생성을 억제할 수 있는 실리콘 질화막 식각 용액을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제의 해결을 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 무기산 수용액, 1 내지 6개의 실리콘 원자를 포함하며, 세 개 이상의 친수성 작용기가 결합된 적어도 하나의 실리콘 원자를 포함하는 제1 실란 화합물, 1 내지 6개의 실리콘 원자를 포함하며, 하나의 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기의 수가 최대 두 개인 제2 실란 화합물 및 불소-함유 화합물을 포함하는 실리콘 질화막 식각 용액이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 무기산 수용액은 황산, 질산, 인산, 규산, 불산, 붕산, 염산, 과염소산, 무수인산, 피로인산 및 폴리인산으로부터 선택되는 적어도 하나의 무기산을 포함하는 수용액일 수 있다.
상기 친수성 작용기는 하이드록시기 또는 무기산 수용액의 pH 조건 하에서 하이드록시기로 치환 가능한 작용기일 수 있으며, 무기산 수용액의 pH 조건 하에서 하이드록시기로 치환 가능한 작용기는 아미노기, 할로겐기, 설폰기, 포스포닉기, 포스포릭기, 싸이올기, 알콕시기, 아마이드기, 에스터기, 산 무수물기, 아실 할라이드기, 시아노기, 카복실기 및 아졸기로부터 선택될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 실란 화합물은 하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(여기서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이다.)
[화학식 2]
Figure pat00002
(여기서, R5 내지 R10은 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이며, n은 1 내지 5의 정수이다.)
일 실시예에 있어서, 상기 제2 실란 화합물은 하기의 화학식 3 또는 화학식 4로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
(여기서, R11 내지 R14는 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이다.)
[화학식 4]
Figure pat00004
(여기서, R15 내지 R20은 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이며, n은 1 내지 5의 정수이다.)
일 실시예에 있어서, 상기 불소-함유 화합물은 불화수소, 불화암모늄 및 불화수소암모늄으로부터 선택되는 적어도 하나이다. 다른 실시예에 있어서, 상기 불소-함유 화합물은 유기계 양이온과 불소계 음이온이 이온 결합된 형태를 가지는 화합물일 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 용액은 실란 화합물계 실리콘 첨가제를 사용함에 따라 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막에 대한 선택비를 높일 수 있으며, 불소-함유 화합물을 더 포함함에 따라 실리콘 첨가제의 사용에 따라 저하되는 식각 속도를 보상하는 것이 가능하다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 용액은 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기의 수가 상이한 이종의 실란 화합물을 사용함에 따라 식각 용액 내 존재하는 과잉의 불소에 의해 실리콘 산화막의 식각 속도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 용액은 실리콘계 파티클의 생성을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 식각 중 또는 식각 후 세정 중 실리콘계 파티클이 생성됨에 따라 발생하는 실리콘 기판의 불량 또는 식각 및 세정 장치의 고장을 방지할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 용액에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 무기산 수용액, 1 내지 6개의 실리콘 원자를 포함하며, 세 개 이상의 친수성 작용기가 결합된 적어도 하나의 실리콘 원자를 포함하는 제1 실란 화합물, 1 내지 6개의 실리콘 원자를 포함하며, 하나의 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기의 수가 최대 두 개인 제2 실란 화합물 및 불소-함유 화합물을 포함하는 실리콘 질화막 식각 용액이 제공될 수 있다.
여기서, 무기산 수용액은 황산, 질산, 인산, 규산, 불산, 붕산, 염산 및 과염소산으로부터 선택되는 적어도 하나의 무기산을 포함하는 수용액일 수 있다. 또한, 상술한 무기산 이외 무수 인산, 피로인산 또는 폴리인산이 사용될 수 있다.
무기산 수용액은 식각 용액의 pH를 유지시켜 식각 용액 내 존재하는 다양한 형태의 실란 화합물이 실리콘계 파티클로 변화하는 것을 억제 하는 성분이다.
일 실시예에 있어서, 실리콘 질화막 식각 용액 100 중량부에 대하여 무기산 수용액은 60 내지 90 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
실리콘 질화막 식각 용액 100 중량부에 대하여 무기산 수용액의 함량이 60 중량부 미만인 경우, 실리콘 질화막의 식각 속도가 저하되어 실리콘 질화막이 충분히 식각되지 않거나 실리콘 질화막의 식각의 공정 효율성이 저하될 우려가 있다.
반면, 실리콘 질화막 식각 용액 100 중량부에 대하여 무기산 수용액의 함량이 90 중량부를 초과할 경우, 실리콘 질화막의 식각 속도가 과도하게 증가할 뿐만 아니라, 실리콘 산화막까지 빠르게 식각됨에 따라 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막에 대한 선택비가 저하될 수 있으며, 실리콘 산화막의 식각에 따른 실리콘 기판의 불량이 야기될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 용액은 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막에 대한 선택비를 높이기 위해 하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제1 실란 화합물을 포함한다.
하기의 화학식 1로 표시된 바와 같이, 본원에서 제1 실란 화합물은 하나의 실리콘 원자에 R1 내지 R4의 작용기가 결합된 화합물로 정의될 수 있다. 여기서, R1 내지 R4 중 적어도 세 개는 친수성 작용기이다.
[화학식 1]
Figure pat00005
여기서, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이다.
또한, 하기의 화학식 2로 표시된 바와 같이, 본원에서 제1 실란 화합물은 적어도 두 개의 실리콘 원자가 연속적으로 결합된 실란 화합물로 정의될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00006
여기서, R5 내지 R10은 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이며, n은 1 내지 5의 정수이다.
즉, 제1 실란 화합물은 1 내지 6개의 실리콘 원자를 포함하되, 세 개 이상의 친수성 작용기가 결합된 적어도 하나의 실리콘 원자를 포함함으로써, 무기산 수용액을 포함하는 실리콘 질화막 식각 용액 내로의 충분한 용해도를 확보하는 것이 가능하다.
또한, 제1 실란 화합물은 세 개 이상의 친수성 작용기가 결합된 적어도 하나의 실리콘 원자를 포함에 따라 실리콘 기판, 특히 실리콘 산화막과 상대적으로 강한 친수성 상호작용을 형성하는 것이 가능하다.
강한 친수성 상호작용을 통해 실리콘 산화막의 표면에 부착된 제1 실란 화합물은 실리콘 산화막의 무기산이나 불소-함유 화합물로부터 식각되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기는 하이드록시기 또는 무기산 수용액의 pH 조건 하에서 하이드록시기로 치환 가능한 작용기를 의미한다.
여기서, 무기산 수용액의 pH 조건 하에서 하이드록시기로 치환 가능한 작용기의 비제한적인 예로는 아미노기, 할로겐기, 설폰기, 포스포닉기, 포스포릭기, 싸이올기, 알콕시기, 아마이드기, 에스터기, 산 무수물기, 아실 할라이드기, 시아노기, 카복실기 및 아졸기가 있으며, 반드시 상술한 작용기에 한정되는 것은 아니며, 무기산 수용액의 pH 조건 하에서 하이드록시기로 치환 가능한 임의의 작용기도 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본원에서 무기산 수용액의 pH 조건은 4 이하를 의미한다. 무기산 수용액의 pH 조건이 4를 초과할 경우, 상대적으로 높은 pH에 의해 실리콘 질화막 식각 용액 중 존재하는 제1 실란 화합물의 안정성이 저하되어 실리콘계 파티클의 소스로서 작용할 우려가 있다.
본원에서 할로겐은 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br) 또는 요오도(-I)을 의미하며, 할로알킬은 상술한 할로겐으로 치환된 알킬을 의미한다. 예를 들어, 할로메틸은 메틸의 수소 중 적어도 하나가 할로겐으로 대체된 메틸(-CH2X, -CHX2 또는 -CX3)을 의미한다.
또한, 본원에서 알콕시는 -O-(알킬)기와 -O-(비치환된 사이클로알킬)기 둘 다를 의미하는 것으로, 하나 이상의 에터기 및 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분쇄 탄화 수소이다.
구체적으로, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, n-뷰톡시, tert-뷰톡시, sec-뷰톡시, n-펜톡시, n-헥속시, 1,2-다이메틸뷰톡시, 사이클로프로필옥시, 사이클로뷰틸옥시, 사이클로펜틸옥시, 사이클로헥실옥시 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.　
Ra (여기서, a는 1 내지 4로부터 선택되는 정수)가 알케닐 또는 알키닐일 때, 알케닐의 sp2-혼성 탄소 또는 알키닐의 sp-혼성 탄소가 직접적으로 결합되거나 알케닐의 sp2-혼성 탄소 또는 알키닐의 sp-혼성 탄소에 결합된 알킬의 sp3-혼성 탄소에 의해 간접적으로 결합된 형태일 수 있다.
본원에서 Ca-Cb 작용기는 a 내지 b 개의 탄소 원자를 갖는 작용기를 의미한다. 예를 들어, Ca-Cb 알킬은 a 내지 b 개의 탄소 원자를 갖는, 직쇄 알킬 및 분쇄 알킬 등을 포함하는 포화 지방족기를 의미한다. 직쇄 또는 분쇄 알킬은 이의 주쇄에 10개 이하(예를 들어, C1-C10의 직쇄, C3-C10의 분쇄), 바람직하게는 4개 이하, 보다 바람직하게는 3개 이하의 탄소 원자를 가진다.
구체적으로, 알킬은 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-뷰틸, s-뷰틸, i-뷰틸, t-뷰틸, 펜트-1-일, 펜트-2-일, 펜트-3-일, 3-메틸뷰트-1-일, 3-메틸뷰트-2-일, 2-메틸뷰트-2-일, 2,2,2-트리메틸에트-1-일, n-헥실, n-헵틸 및 n-옥틸일 수 있다.
본원에서 아릴은 달리 정의되지 않는 한, 단일 고리 또는 서로 접합 또는 공유결합으로 연결된 다중 고리(바람직하게는 1 내지 4개의 고리)를 포함하는 불포화 방향족성 고리를 의미한다. 아릴의 비제한적인 예로는 페닐, 바이페닐, o- 터페닐(terphenyl), m-터페닐, p-터페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 1-안트릴(anthryl), 2-안트릴, 9-안트릴, 1-페난트레닐(phenanthrenyl), 2-페난트레닐, 3--페난트레닐, 4--페난트레닐, 9-페난트레닐, 1-피레닐, 2-피레닐 및 4-피레닐 등이 있다.
본원에서 헤테로 아릴은 상기에서 정의된 아릴 내 하나 이상의 탄소 원자가 질소, 산소 또는 황과 같은 비-탄소 원자로 치환된 작용기를 의미한다.
헤테로 아릴의 비제한적인 예로는, 퓨릴(furyl), 테트라하이드로퓨릴, 피로릴(pyrrolyl), 피롤리디닐(pyrrolidinyl), 티에닐(thienyl), 테트라하이드로티에닐(tetrahydrothienyl), 옥사졸릴(oxazolyl), 아이소옥사졸릴(isoxazolyl), 트리아졸릴(triazolyl), 티아졸릴(thiazolyl), 아이소티아졸릴(isothiazolyl), 피라졸릴(pyrazolyl), 피라졸리디닐(pyrazolidinyl), 옥사디아졸릴(oxadiazolyl), 티아디아졸릴(thiadiazolyl), 이미다졸릴(imidazolyl), 이미다졸리닐(imidazolinyl), 피리딜(pyridyl), 피리다지일(pyridaziyl), 트리아지닐(triazinyl), 피페리디닐(piperidinyl), 모르포리닐(morpholinyl), 티오모르포리닐(thiomorpholinyl), 피라지닐(pyrazinyl), 피페라이닐(piperainyl), 피리미디닐(pyrimidinyl), 나프티리디닐(naphthyridinyl), 벤조퓨라닐, 벤조티에닐, 인돌릴(indolyl), 인도리닐, 인돌리지닐, 인다졸릴(indazolyl), 퀴놀리지닐, 퀴놀리닐, 아이소퀴놀리닐, 시놀리닐(cinnolinyl), 프탈라지닐(phthalazinyl), 퀴나졸리닐, 퀴녹사리닐, 프테리디닐(pteridinyl), 퀴누클리디닐(quinuclidinyl), 카바조일, 아크리디닐, 페나지닐, 페노티지닐(phenothizinyl), 페녹사지닐, 퓨리닐, 벤즈이미다졸릴(benzimidazolyl) 및 벤조티아졸릴 등과 이들이 접합된 유사체들이 있다.
본원에서 아르알킬은 아릴이 알킬의 탄소에 치환된 형태의 작용기로서, -(CH2)nAr의 총칭이다. 아르알킬의 예로서, 벤질(-CH2C6H5) 또는 페네틸(-CH2CH2C6H5) 등이 있다.
본원에서 탄화수소 고리(cycloalkyl) 또는 헤테로 원자를 포함하는 탄화수소 고리(heterocycloalkyl)은 달리 정의되지 않는 한 각각 알킬 또는 헤테로 알킬의 고리형 구조로 이해될 수 있을 것이다.
탄화수소 고리의 비제한적인 예로는 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 1-사이클로헥세닐, 3-사이클로헥세닐 및 사이클로헵틸 등이 있다.
헤테로 원자를 포함하는 탄화수소 고리의 비제한적인 예로는 1-(1,2,5,6-테트라하이드로피리딜), 1-피페리디닐, 2-피페리디닐, 3-피페리디닐, 4-모르포리닐, 3-모르포리닐, 테트라하이드로퓨란-2-일, 테트라하드로퓨란-3-일, 테트라하이드로티엔-2-일, 테트라하이드로티엔-3-일, 1-피페라지닐 및 2-피페라지닐 등이 있다.
또한, 탄화수소 고리 또는 헤테로 원자를 포함하는 탄화수소 고리는 여기에 탄화수소 고리, 헤테로 원자를 포함하는 탄화수소 고리, 아릴 또는 헤테로 아릴이 접합되거나 공유결합으로 연결된 형태를 가질 수 있다.
본원에서 실릴옥시는 실릴이 산소에 치환된 형태의 작용기로서, -O-Si(R)3의 총칭이다.
상술한 제1 실란 화합물은 실리콘 질화막 식각 용액 중 100 내지 10,000 ppm으로 존재하는 것이 바람직하다.
실리콘 질화막 식각 용액 중 제1 실란 화합물이 100 ppm 미만으로 존재할 경우, 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막에 대한 선택비의 증가 효과가 미비할 수 있다. 반면, 실리콘 질화막 식각 용액 중 제1 실란 화합물이 10,000 ppm을 초과할 경우, 실리콘 질화막 식각 용액 내 높아진 실리콘 농도에 따라 오히려 실리콘 질화막의 식각 속도가 저하되는 문제가 발생할 수 있으며, 제1 실란 화합물 스스로 실리콘계 파티클의 소스로서 작용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 용액은 실리콘 첨가제로서 제1 실란 화합물을 포함함에 따라 저하되는 실리콘 질화막의 식각 속도를 보상함과 동시에 전체적인 식각 공정의 효율을 향상시키기 위해 불소-함유 화합물을 더 포함할 수 있다.
본원에서 불소-함유 화합물은 불소 이온을 해리시킬 수 있는 임의의 형태의 화합물을 모두 지칭한다.
일 실시예에 있어서, 불소-함유 화합물은 불화수소, 불화암모늄, 중불화암모늄 및 불화수소암모늄으로부터 선택되는 적어도 하나이다.
또한, 다른 실시예에 있어서, 불소-함유 화합물은 유기계 양이온과 불소계 음이온이 이온 결합된 형태의 화합물일 수 있다.
예를 들어, 불소-함유 화합물은 알킬암모늄과 불소계 음이온이 이온 결합된 형태의 화합물일 수 있다. 여기서, 알킬암모늄은 적어도 하나의 알킬기를 가지는 암모늄으로서 최대 네 개의 알킬기를 가질 수 있다. 알킬기에 대한 정의는 전술한 바 있다.
또 다른 예에 있어서, 불소-함유 화합물은 알킬피롤리움, 알킬이미다졸리움, 알킬피라졸리움, 알킬옥사졸리움, 알킬티아졸리움, 알킬피리디니움, 알킬피리미디니움, 알킬피리다지니움, 알킬피라지니움, 알킬피롤리디니움, 알킬포스포니움, 알킬모포리니움 및 알킬피페리디니움으로부터 선택되는 유기계 양이온과 플루오로포스페이트, 플루오로알킬-플루오로포스페이트, 플루오로보레이트 및 플루오로알킬-플루오로보레이트으로부터 선택되는 불소계 음이온이 이온 결합된 형태의 이온성 액체일 수 있다.
실리콘 질화막 식각 용액 중 불소-함유 화합물로서 일반적으로 사용되는 불화수소 또는 불화암모늄에 비하여 이온성 액체 형태로 제공되는 불소-함유 화합물은 높은 끓는점 및 분해 온도를 가지는 바, 고온에서 수행되는 식각 공정 중 분해됨에 따라 식각 용액의 조성을 변화시킬 우려가 적다는 이점이 있다.
다만, 실리콘 질화막 식각 용액 중 과량의 불소-함유 화합물이 포함됨에 따라 식각 용액 내 잔류하는 불소 또는 불소 이온이 과량으로 존재할 경우, 실리콘 질화막뿐만 아니라 실리콘 산화막에 대한 식각 속도까지 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따르면, 하기의 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 제2 실란 화합물을 실리콘 질화막 식각 용액에 추가적으로 포함함으로써 불소-함유 화합물에 의해 유발되는 실리콘 산화막의 식각 속도 증가 문제를 억제하는 것이 가능하다.
하기의 화학식 3으로 표시된 바와 같이, 본원에서 제2 실란 화합물은 하나의 실리콘 원자에 R11 내지 R14의 작용기가 결합된 화합물로 정의될 수 있다. 여기서, R11 내지 R14 중 친수성 작용기는 하나 또는 두 개이다.
[화학식 3]
Figure pat00007
여기서, R11 내지 R14는 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이다.
또한, 하기의 화학식 4로 표시된 바와 같이, 본원에서 제2 실란 화합물은 적어도 두 개의 실리콘 원자가 연속적으로 결합된 실란 화합물로 정의될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00008
여기서, R15 내지 R20은 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이며, n은 1 내지 5의 정수이다.
즉, 제2 실란 화합물은 1 내지 6개의 실리콘 원자를 포함하되, 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기를 포함함으로써 무기산 수용액을 포함하는 실리콘 질화막 식각 용액 내로의 적정 수준의 용해도를 확보하는 것이 가능한 형태를 가진다.
이에 따라, 실리콘 질화막 식각 용액 중 적절히 용해된 상태로 존재하는 제2 실란 화합물은 제1 실란 화합물 대비 과량으로 존재하는 불소-함유 화합물과 적절히 반응하여 실리콘 산화막의 식각 속도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제2 실란 화합물은 제1 실란 화합물 대비 적은 수의 친수성 작용기를 가짐에 따라 실리콘계 파티클의 핵으로서 작용할 가능성을 최소화할 수 있다.
특히, 제2 실란 화합물은 실리콘 질화막 식각 용액 내 용해도 확보를 위해 최대 두 개의 친수성 작용기를 가짐에 따라 무기산 수용액의 pH 조건 하에서 최대 두 개의 실리콘-하이드록시기(-Si-OH)를 가질 수 있다.
여기서, 제2 실란 화합물이 최대 두 개의 친수성 작용기를 가진다는 의미는 하나의 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기의 수가 최대 두 개라는 것을 의미한다. 또한, 실리콘 질화막 식각 용액 내로의 용해도 확보를 위해 제2 실란 화합물은 적어도 하나의 친수성 작용기를 가지는 것이 바람직하다.
따라서, 제2 실란 화합물을 구성하는 실리콘 원자가 하나일 경우, 실리콘 원자에 결합된 4개의 작용기 중 친수성 작용기는 하나 또는 두 개인 것이 바람직하다. 또한, 제2 실란 화합물을 구성하는 실리콘 원자가 두 개 이상일 경우, 최소 하나 최대 두 개의 친수성 작용기와 결합된 적어도 하나의 실리콘 원자를 포함하는 것이 바람직하다.
이 때, 무기산 수용액의 pH 조건 하에서 제2 실란 화합물 중 친수성 작용기가 실리콘-하이드록시기(-Si-OH)로 치환된 경우, 제2 실란 화합물은 실리콘-하이드록시기(-Si-OH)를 통해 제1 실란 화합물 또는 제2 실란 화합물과 중합하여 규칙적인 1차원 또는 2차원 배열을 가지는 실리콘 다이머, 실리콘 올리고머 또는 실리콘 오일로 성장을 하게 되는 바, 랜덤한 성장에 의해 실리콘계 파티클이 생성되는 것을 미연에 방지하는 것이 가능하다.
상술한 제2 실란 화합물은 실리콘 질화막 식각 용액 중 100 내지 30,000 ppm으로 존재하는 것이 바람직하다.
실리콘 질화막 식각 용액 중 제2 실란 화합물이 100 ppm 미만으로 존재할 경우, 과량으로 존재하는 불소-함유 화합물에 의해 실리콘 산화막이 식각되는 것을 억제하기 어려울 뿐만 아니라 제1 실란 화합물에 의해 야기되는 실리콘계 파티클 생성을 억제하는 것이 어려울 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 용액은 실리콘 산화막 대비 실리콘 질화막에 대한 높은 선택비를 유지함과 동시에 식각 중 또는 식각 후 세정 중 실리콘계 파티클이 생성되는 것을 통제할 수 있다는 이점이 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 실리콘 질화막 식각 용액으로 실리콘 질화막을 165℃에서 1분 동안 식각할 경우, 생성되는 실리콘계 파티클의 평균 직경은 0.1 μm 이하가 될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
실시예
하기 표 1에는 실시예에 따른 실리콘 질화막 식각 용액의 조성을 나타내었다.
구분 제1 실란 화합물(ppm) 제2 실란 화합물(ppm) 불소-함유 화합물(ppm)
실시예 1 500 300 300
실시예 2 1,000 800 500
실시예 3 2,000 2,000 2,000
실시예 4 4,000 1,500 2,500
실시예 5 5,000 4,000 5,500
실시예 6 8,000 5,000 3,000
실시예 7 10,000 8,000 2,000
실시예 8 10,000 22,000 1,000
실시예 1 내지 실시예 8에 따른 실리콘 질화막 식각 용액은 85 중량%의 인산과 잔량의 물을 포함하며, 제1 실란 화합물, 제2 실란 화합물 및 불소-함유 화합물은 표 1에 기재된 ppm 단위로 포함한다.
실시예 1은 제1 실란 화합물로서 테트라하이드록시실란, 제2 실란 화합물로서 트라이메틸하이드록시실란, 불소-함유 화합물로서 불화수소를 사용하였다.
실시예 2는 제1 실란 화합물로서 테트라하이드록시실란, 제2 실란 화합물로서 트라이메틸하이드록시실란, 불소-함유 화합물로서 불화수소암모늄을 사용하였다.
실시예 3은 제1 실란 화합물로서 테트라하이드록시실란, 제2 실란 화합물로서 클로로트라이메틸실란, 불소-함유 화합물로서 불화암모늄을 사용하였다.
실시예 4는 제1 실란 화합물로서 3-아미노프로필트라이하이드록시실란, 제2 실란 화합물로서 다이클로로다이메틸실란, 불소-함유 화합물로서 불화암모늄을 사용하였다.
실시예 5는 제1 실란 화합물로서 헥사하이드록시다이실록산, 제2 실란 화합물로서 1,3-다이실록산다이올, 불소-함유 화합물로서 불화암모늄을 사용하였다.
실시예 6은 제1 실란 화합물로서 트라이메톡시하이드록시실란, 제2 실란 화합물로서 트라이메틸하이드록시실란, 불소-함유 화합물로서 불화수소를 사용하였다.
실시예 7은 제1 실란 화합물로서 뷰틸트라이하이드록시실란, 제2 실란 화합물로서 트라이메틸하이드록시실란, 불소-함유 화합물로서 불화수소를 사용하였다.
실시예 8은 제1 실란 화합물로서 테트라하이드록시실란, 제2 실란 화합물로서 클로로트라이메틸실란, 불소-함유 화합물로서 불화수소를 사용하였다.
비교예
하기 표 2에는 비교예에 따른 실리콘 질화막 식각 용액의 조성을 나타내었다.
구분 제1 실란 화합물(ppm) 불소-함유 화합물(ppm)
비교예 1 500 400
비교예 2 500 500
비교예 3 500 700
비교예 4 500 500
비교예 1 내지 비교예 4에 따른 실리콘 질화막 식각 용액은 85 중량%의 인산과 잔량의 물을 포함하며, 제1 실란 화합물 및 불소-함유 화합물은 표 1에 기재된 ppm 단위로 포함한다.
비교예 1은 제1 실란 화합물로서 테트라하이드록시실란, 불소-함유 화합물로서 불화수소를 사용하였다.
비교예 2는 제1 실란 화합물로서 테트라하이드록시실란, 불소-함유 화합물로서 불화수소암모늄을 사용하였다.
비교예 3은 제1 실란 화합물로서 테트라하이드록시실란, 제2 실란 화합물로서 클로로트라이메틸실란, 불소-함유 화합물로서 불화암모늄을 사용하였다.
비교예 4는 제1 실란 화합물로서 3-아미노프로필트라이하이드록시실란, 불소-함유 화합물로서 불화암모늄을 사용하였다.
실험예
각 실시예 및 비교예에 따른 조성을 가지는 실리콘 질화막 식각 용액을 사용하여 각각의 온도(145℃, 157℃, 165℃)에서 0.5h, 1h, 2h 동안 끓인 후 실리콘 질화막과 실리콘 산화막을 1분 동안 식각하였다. 실리콘 산화막은 열성장 산화막으로서 165℃ 순수한 인산 용액 하에서 2Å/min의 식각 속도를 나타낸다.
실리콘 질화막 및 실리콘 산화막은 식각 용액에 넣기 전 평탄화 작업을 진행하였으며, 평탄화 작업은 50질량% 불산을 200:1로 희석한 불화수소 후 희석 불산에 30초간 침지시켜 수행하였다.
각 식각 온도 및 식각 시간별 식각이 완료된 후 식각 용액을 입자크기분석기로 분석하여 식각 용액 내 존재하는 실리콘계 파티클의 평균 직경을 측정하였다.
식각 속도는 165℃에서 5분 동안 식각한 후 엘립소미터로 분당 평균 식각량을 계산하였다.
측정 결과는 하기의 표 3 내지 표 14에 나타내었다.
실시예 1 0.5h 1h 2h
165℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 1.4 1.3 1.4
157℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
145℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
실시예 2 0.5h 1h 2h
165℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 1.7 1.7 1.8
157℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
145℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
실시예 3 0.5h 1h 2h
165℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 2.0 2.1 1.9
157℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
145℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
실시예 4 0.5h 1h 2h
165℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 1.8 1.8 1.7
157℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
145℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
실시예 5 0.5h 1h 2h
165℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 1.9 1.8 1.8
157℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
145℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
실시예 6 0.5h 1h 2h
165℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 1.7 1.7 1.8
157℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
145℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
실시예 7 0.5h 1h 2h
165℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 1.9 2.0 2.0
157℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
145℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
실시예 8 0.5h 1h 2h
165℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 1.8 1.8 1.8
157℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
145℃ <0.01 μm <0.01 μm <0.01 μm
실시예 1 내지 실시예 8에 따른 조성을 가지는 실리콘 질화막 식각 용액에 대한 입자크기분석 결과, 식각 용액 중 실리콘계 파티클이 존재하지 않거나 그 직경이 0.01 μm 이하로서 극히 미세한 것을 확인할 수 있었다.
특히, 실리콘 질화막 식각 용액을 고온에서 장시간 동안 끓이더라도 실리콘계 파티클이 거의 발생하지 않은 것을 확인할 수 있다.
또한, 165℃에서의 분당 식각량을 측정한 결과, 식각 용액 내 불소-함유 화합물이 첨가되었음에도 순수 인산과 유사한 식각 속도를 나타냄을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 1 내지 비교예 4에 따른 조성을 가지는 실리콘 질화막 식각 용액에 대한 입자크기분석 결과, 하기의 표 11 내지 표 14와 같이 식각 용액 중 20 μm 이상의 직경을 가지는 실리콘계 파티클이 존재하는 것으로 확인되었다.
또한, 불소-함유 화합물에 의해 실리콘 산화막의 분당 식각량이 증가한 것을 확인할 수 있다.
비교예 1 0.5h 1h 2h
165℃ 32.7 μm 33.8 μm 32.9 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 4.7 4.5 4.2
157℃ 26.8 μm 29.4 μm 29.7 μm
145℃ 23.5 μm 24.3 μm 24.5 μm
비교예 2 0.5h 1h 2h
165℃ 53.7 μm 55.4 μm 54.8 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 5.2 5.1 4.8
157℃ 48.3 μm 47.7 μm 49.3 μm
145℃ 41.3 μm 42.2 μm 44.4 μm
비교예 3 0.5h 1h 2h
165℃ 44.8 μm 45.7 μm 48.1 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 7.8 7.4 7.3
157℃ 39.8 μm 41.1 μm 41.5 μm
145℃ 38.1 μm 38.8 μm 40.6 μm
비교예 4 0.5h 1h 2h
165℃ 35.3 μm 36.6 μm 37.0 μm
165℃ 분당 식각량(Å) 6.3 6.2 6.1
157℃ 33.1 μm 32.8 μm 34.3 μm
145℃ 29.1 μm 30.7 μm 31.5 μm
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 무기산 수용액;
    1 내지 6개의 실리콘 원자를 포함하며, 세 개 이상의 친수성 작용기가 결합된 적어도 하나의 실리콘 원자를 포함하는 제1 실란 화합물;
    1 내지 6개의 실리콘 원자를 포함하며, 하나의 실리콘 원자에 결합된 친수성 작용기의 수가 최대 두 개인 제2 실란 화합물; 및
    불소-함유 화합물;을 포함하는,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기산 수용액은 황산, 질산, 인산, 규산, 불산, 붕산, 염산, 과염소산, 무수인산, 피로인산 및 폴리인산으로부터 선택되는 적어도 하나의 무기산을 포함하는 수용액인,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 친수성 작용기는 하이드록시기 또는 무기산 수용액의 pH 조건 하에서 하이드록시기로 치환 가능한 작용기인,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  4. 제3항에 있어서,
    무기산 수용액의 pH 조건 하에서 하이드록시기로 치환 가능한 작용기는 아미노기, 할로겐기, 설폰기, 포스포닉기, 포스포릭기, 싸이올기, 알콕시기, 아마이드기, 에스터기, 산 무수물기, 아실 할라이드기, 시아노기, 카복실기 및 아졸기로부터 선택되는,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 실란 화합물은 하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 실리콘 질화막 식각 용액:
    [화학식 1]
    Figure pat00009

    (여기서,
    R1 내지 R4는 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이다.)

    [화학식 2]
    Figure pat00010

    (여기서,
    R5 내지 R10은 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이며,
    n은 1 내지 5의 정수이다.)
  6. 제5항에 있어서
    상기 친수성 작용기는 하이드록시기, 아미노기, 할로겐기, 설폰기, 포스포닉기, 포스포릭기, 싸이올기, 알콕시기, 아마이드기, 에스터기, 산 무수물기, 아실 할라이드기, 시아노기, 카복실기 및 아졸기로부터 선택되는,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 질화막 식각 용액 중 상기 제1 실란 화합물은 100 내지 10,000 ppm으로 포함되는,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 실란 화합물은 하기의 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 실리콘 질화막 식각 용액:
    [화학식 3]
    Figure pat00011

    (여기서,
    R11 내지 R14는 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이다.)

    [화학식 4]
    Figure pat00012

    (여기서,
    R15 내지 R20은 각각 독립적으로 친수성 작용기이거나, 수소, C1-C10 알킬, C6-C12 사이클로알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2-C10 헤테로알킬, C2-C10 알케닐, C2-C10 알키닐, C1-C10 할로알킬, C1-C10 아미노알킬, 아릴, 헤테로아릴, 아르알킬, 실릴옥시 및 실록산으로부터 선택되는 작용기이며,
    n은 1 내지 5의 정수이다.)
  9. 제8항에 있어서
    상기 친수성 작용기는 하이드록시기, 아미노기, 할로겐기, 설폰기, 포스포닉기, 포스포릭기, 싸이올기, 알콕시기, 아마이드기, 에스터기, 산 무수물기, 아실 할라이드기, 시아노기, 카복실기 및 아졸기로부터 선택되는,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 질화막 식각 용액 중 상기 제2 실란 화합물은 100 내지 30,000 ppm으로 포함되는,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 불소-함유 화합물은 불화수소, 불화암모늄, 중불화암모늄 및 불화수소암모늄으로부터 선택되는 적어도 하나인,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 불소-함유 화합물은 유기계 양이온과 불소계 음이온이 이온 결합된 형태를 가지는 화합물인,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유기계 양이온은 알킬암모늄, 알킬피롤리움, 알킬이미다졸리움, 알킬피라졸리움, 알킬옥사졸리움, 알킬티아졸리움, 알킬피리디니움, 알킬피리미디니움, 알킬피리다지니움, 알킬피라지니움, 알킬피롤리디니움, 알킬포스포니움, 알킬모포리니움 및 알킬피페리디니움으로부터 선택되는,
    실리콘 질화막 식각 용액.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 불소계 음이온은 플루오라이드, 플루오로포스페이트, 플루오로알킬-플루오로포스페이트, 플루오로보레이트 및 플루오로알킬-플루오로보레이트으로부터 선택되는,
    실리콘 질화막 식각 용액.
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