JP4799843B2 - 高いエッチング選択比を有するエッチング組成物、その製造方法、これを用いた酸化膜の選択的エッチング方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

高いエッチング選択比を有するエッチング組成物、その製造方法、これを用いた酸化膜の選択的エッチング方法、及び半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4799843B2
JP4799843B2 JP2004297554A JP2004297554A JP4799843B2 JP 4799843 B2 JP4799843 B2 JP 4799843B2 JP 2004297554 A JP2004297554 A JP 2004297554A JP 2004297554 A JP2004297554 A JP 2004297554A JP 4799843 B2 JP4799843 B2 JP 4799843B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
film
etching composition
oxide film
oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004297554A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005120373A (ja
Inventor
相 文 全
仁 會 都
弼 權 田
相 美 李
光 信 林
明 玉 韓
容 均 高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020040000235A external-priority patent/KR100558194B1/ko
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JP2005120373A publication Critical patent/JP2005120373A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4799843B2 publication Critical patent/JP4799843B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/08Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/008Polymeric surface-active agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66Non-ionic compounds
    • C11D1/72Ethers of polyoxyalkylene glycols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04Water-soluble compounds
    • C11D3/042Acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/04Water-soluble compounds
    • C11D3/046Salts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105Etching inorganic layers
    • H01L21/31111Etching inorganic layers by chemical means
    • C11D2111/22

Description

本発明は、高いエッチング選択比を有するエッチング組成物、その製造方法、これを用いた酸化膜の選択的エッチング方法、及び半導体装置の製造方法に関し、より詳細には、高いエッチング選択比で酸化膜を選択的にエッチングすることができるエッチング組成物、その製造方法、及びこのようなエッチング組成物を用いて選択的に酸化膜をエッチングする方法、及び半導体装置を製造する方法に関する。
DRAM又はSRAM等の半導体メモリ装置に含まれるキャパシタは、ストレージ電極、誘電膜、及びプレート電極等で構成される。この場合、キャパシタの誘電膜を構成する物質としては、シリコン酸化物(SiO)、又はシリコン酸化物/シリコン窒化物(SiO/Si)等の低誘電率を有する物質を、キャパシタのストレージ電極の構成物質としては、ドーピングされたポリシリコンを用いている。
DRAM装置の集積度がギガ級以上に増加するにつれて、単位セル当りの許容面積が減少し、DRAM装置の製造工程中に種々の問題点が発生している。その代表的な問題点としては、極端に少ない面積で、半導体素子の動作に必要な約25μF/cell以上の静電容量を有するキャパシタを形成することが困難なことである。現在、キャパシタに要求される充分な静電容量を得るために、キャパシタの内部及び外部の面積を全部有効面積とするシリンダー型構造が形成されている。特に、キャパシタの静電容量を向上させるために、キャパシタのストレージ電極の高さを増加させるとともに、ストレージ電極上に誘電膜としてHSG(Hemi−Spherical Grain)シリコン膜を形成し、キャパシタの表面積を増加させる方法が採用されている。
前記HSGシリコン膜を有するキャパシタを含む半導体メモリ素子を製造する方法は、特許文献1及び特許文献2に開示されている。
図1乃至図3は、従来の半導体メモリ素子において、HSGキャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
図1を参照すると、基板10上に素子分離膜15を形成して活性領域を定義した後、基板10の活性領域にゲート構造物35を形成する。この場合、各ゲート構造物35は、ゲート電極20、キャッピング膜25、及びスペーサ30で構成される。その後、イオン注入工程によってゲート構造物35の間の基板10上にソース/ドレイン領域40を形成した後、ゲート構造物35を含む基板10の全面に導電膜を積層し、これを平坦化してコンタクトパッド45を形成する。その後、前記コンタクトパッド45が形成された基板10上に層間絶縁膜50を形成した後、層間絶縁膜50をパターニングしてコンタクトパッド45を露出させるコンタクトホールを形成する。その後、前記コンタクトホールを満たしながら層間絶縁膜上に導電膜を積層した後、前記導電膜を平坦化してコンタクトパッド45に連結するストレージノードコンタクトプラグ55を形成する。
図2を参照すると、層間絶縁膜50及びストレージノードコンタクトプラグ55上に、エッチング阻止膜60と下部犠牲膜65を順次積層する。この場合、エッチング阻止膜60は窒化物で、下部犠牲膜65はBPSG(Borophosphosilicate glass)などの酸化物で構成される。
その後、下部犠牲膜65上にPE−TEOS(Plasma enhanced tetraethylorthosilicate)などの酸化物で構成された上部犠牲膜70を形成する。
その後、上部犠牲膜70、下部犠牲膜65、及びエッチング阻止膜60を順次エッチングして、ストレージノードコンタクトプラグ55を露出させるストレージノードコンタクトホール75を形成する。
図3を参照すると、露出したストレージノードコンタクトプラグ55の上面、ストレージノードコンタクトホール75の内壁、及び上部犠牲膜70上にドーピングされたポリシリコン膜を形成した後、前記ポリシリコン膜をパターニングしてストレージノードコンタクトホール75の内壁及びストレージノードコンタクトプラグ55上にストレージ電極80を形成する。
その後、ストレージ電極80上にHSGシリコン膜85を選択的に形成した後、酸化物で構成された上部犠牲膜70及び下部犠牲膜65を除去する。この場合、通常LALをエッチング液として用いるウエットエッチング工程によって上部犠牲膜70及び下部犠牲膜65をエッチングする。これにより、各キャパシタのストレージ電極80が分離され、各ストレージ電極80の間でエッチング阻止膜60が露出する。
図4を参照すると、HSGシリコン膜85を有するストレージ電極80及び露出したエッチング阻止膜60上に、誘電膜90の形成のための酸化膜又は窒化膜とプレート電極95の形成のための導電膜を順次形成する。
その後、前記導電膜、酸化膜、又は窒化膜及びエッチング阻止膜60を順次パターニングして、ストレージ電極80上に誘電膜90及びセルアレイ領域を覆う上部電極95を形成することにより、HSGキャパシタ97を完成する。
しかし、前述した従来のキャパシタの形成方法において、HSGシリコン膜を形成する間、ポリシリコンで構成されたストレージ電極が劣化するので、上部及び下部犠牲膜を除去する間、ストレージ電極が損傷を受けるという問題点が発生する。これを、次に図面を参照して説明する。
図5は、従来のLALをエッチング液として用い、酸化膜である上部及び下部犠牲膜をエッチングするウエットエッチング工程後に形成されたストレージ電極の電子顕微鏡写真である。
図5に示されるように、LALをエッチング液として用い、酸化物で構成された上部及び下部犠牲膜を除去するウエットエッチング工程を行う間、ポリシリコンで構成されたストレージ電極が損傷(A)を受ける。即ち、HSGキャパシタを形成するために、HSGシリコン膜を成長させる熱処理工程の間、ストレージ電極を構成するポリシリコンが結晶化する。このような結晶化ポリシリコンは、酸化膜である犠牲膜を除去するためのエッチング工程時に、エッチング液であるLAL内に含まれるフッ化アンモニウム(NHF)イオンにより容易に分離されるので、ストレージ電極が損傷(A)を受けるという問題が発生する。
前述した問題点を考慮して、脱イオン水及びフッ化水素を約5:1の比率で含む溶液(5:1フッ化水素溶液)をエッチング液として使用するウエットエッチング工程で酸化膜を除去する方法が開発された。
図6は、従来の5:1フッ化水素溶液をエッチング液として用いる酸化膜エッチング工程後に形成されたストレージ電極の電子顕微鏡写真である。
図6を参照すると、5:1フッ化水素溶液をエッチング液として用い、酸化膜である上部及び下部犠牲膜を除去するエッチング工程を行う場合には、前記LALをエッチング液として用いるエッチング工程に対し、ポリシリコンで構成されたストレージ電極はほとんど損傷を受けない。しかし、後述するように、基板に形成された窒化膜であるエッチング阻止膜のエッチング量の分散が非常に大きくなるのみならず、窒化膜のエッチング量が増加して過エッチング時にエッチングマージンが足りなくなるという短所がある。
図7は、従来の5:1フッ化水素溶液をエッチング液として用い、浸漬(dipping)方式でウエットエッチング工程を行った場合、基板上に残留する窒化膜の厚さ分布を説明するための平面図で、図8は、従来の5:1フッ化水素溶液をエッチング液として用い、循環方式でウエットエッチング工程を行った場合、基板上に残留する窒化膜の厚さ分布を説明するための平面図である。
図7において、ウエットエッチング工程は、浸漬方式で約670秒間行われ、その結果、基板上に残留する窒化膜の平均的な厚さは約419Åであって、最大厚さは約442Åである反面、最小厚さは約373Åであった。すなわち、残留窒化膜の最大厚さと最小厚さとの差は約69Åであって、ウエットエッチング工程が非常に不均一に進行したことが分かる。
図8を参照すると、ウエットエッチング工程は、循環方式で約750秒間行われ、これにより基板上に残留する窒化膜の平均的な厚さは約405Åであって、最大厚さは約444Åである反面、最小厚さは約405Åであった。循環方式でエッチング工程を行う場合には、残留窒化膜の最大厚さと最小厚さとの差は約39Åであって、浸漬方式に対して減少したが、やはりエッチング工程が非常に不均一に進行したことが分かる。
前述したように、5:1フッ化水素溶液をエッチング液として用いて、酸化膜をエッチングするウエットエッチング工程を行う場合、5:1フッ化水素溶液のpHが約1であって、非常に強い酸性を示すので、ウエットエッチング工程が強酸性雰囲気で行われる。これにより、エッチング工程が不均一に進行し、エッチング工程後に基板上に残留する窒化膜の厚さ分布が非常に大きくなる。又、基板の傾斜面や後面から分離されたパーティクルのウエットエッチング工程が進行する間、基板の表面に逆に吸着し、流れ性形態の不良を発生させる。
米国特許第6,413,813号明細書 米国特許第6,403,411号明細書
本発明の第1目的は、ポリシリコン膜を効果的に保護し、高いエッチング選択比で酸化膜を選択的にエッチングして、エッチング均一性を確保できるエッチング組成物を提供することにある。
本発明の第2目的は、ポリシリコン膜を効果的に保護し、高いエッチング選択比で酸化膜を選択的にエッチングして、エッチング均一性を確保できるエッチング組成物の製造方法を提供することにある。
本発明の第3目的は、ポリシリコン膜を効果的に保護し、高いエッチング選択比で酸化膜を選択的にエッチングするとともに、窒化膜のエッチング均一性を確保できるエッチング方法を提供することにある。
本発明の第4目的は、ポリシリコン膜を効果的に保護し、高いエッチング選択比で酸化膜を選択的にエッチングするとともに、窒化膜のエッチング均一性を確保できるエッチング方法を用いて、半導体装置を製造する方法を提供することにある。
前述した本発明の第1目的を達成するために、本発明の好ましい実施例によると、フッ化水素(HF)溶液約0.1乃至約8質量%、フッ化アンモニウム(NHF)溶液約10乃至約25質量%、非イオン性高分子界面活性剤約0.0001乃至約3質量%、及び残り質量%の純水(HO)を含むエッチング組成物が提供される。ここで、前記非イオン性高分子界面活性剤は親水性及び疎水性を有し、ポリシリコン膜の表面に選択的に吸着することが可能である。
本発明によるエッチング組成物は、酸化膜とポリシリコン膜、酸化膜と窒化膜、又は酸化膜、ポリシリコン膜、及び窒化膜で構成された構造において、高いエッチング選択比で酸化膜のみを選択的にエッチングすることができる。特に、本発明によるエッチング組成物は、ポリシリコン膜及び酸化膜が積層された構造でポリシリコン膜に損傷を受けず、酸化膜のみを効果的にエッチングすることができる。又、酸化膜エッチング工程後に、基板上に残留する窒化膜の厚さ分散を大きく減少させることができる。
前述した本発明の第2目的を達成するために、本発明の好ましい実施例によるエッチング組成物の製造方法によると、フッ化水素溶液に界面活性剤を添加し、1次混合して第1混合溶液を調製した後、前記第1混合溶液に純水を添加し、2次混合して第2混合溶液を調製する。その後、前記第2混合溶液にフッ化アンモニウム溶液を添加し、3次混合してエッチング組成物を調製する。このとき、前記1次混合及び2次混合は、それぞれ約10〜約40℃の温度で3時間以上行われ、前記3次混合は、約10〜約40℃の温度で12時間以上行われる。
また、前述した本発明の第3目的を達成するために、本発明の好ましい実施例によるエッチング方法によると、基板上に窒化膜、第1酸化膜、及び第2酸化膜を順次形成した後、前記酸化膜をパターニングして前記窒化膜を露出させる開口を形成する。その後、露出した窒化膜及び前記開口の内壁上にポリシリコン膜パターンを形成した後、前記ポリシリコン膜パターン表面に選択的に吸着し、前記ポリシリコン膜パターンを保護する非イオン性高分子界面活性剤を含むエッチング液(エッチング組成物)を用いて、前記第1及び第2酸化膜を除去する。ここで、前記窒化膜はシリコン窒化物を、前記第1酸化膜はBPSGを、前記第2酸化膜はPE−TEOSを含む。
さらに、前述した本発明の第4目的を達成するために、本発明の好ましい実施例による半導体装置の製造方法によると、コンタクト領域が形成された半導体基板上にエッチング阻止膜を形成した後、前記エッチング阻止膜上に第1酸化膜を形成する。その後、前記第1酸化膜上に第2酸化膜を形成し、前記第1及び第2酸化膜を部分的に除去して前記コンタクト領域を露出させた後、前記コンタクト領域に接触するポリシリコン膜パターンを形成する。その後、前記ポリシリコン膜パターン表面に選択的に吸着し、前記ポリシリコン膜パターンを保護する非イオン性高分子界面活性剤を含むエッチング液(エッチング組成物)を用いて、前記第1及び第2酸化膜を除去する。
本発明によると、ポリシリコンで構成されたパターン又はストレージ電極を効果的に保護できるエッチング組成物を製造することができる。このようなエッチング組成物を用いて、ウエットエッチング工程で酸化膜を選択的に除去する場合、高いエッチング選択比で酸化膜を除去するとともにポリシリコン膜の損傷を防止することができる。又、酸化膜を選択的に除去するウエットエッチング工程のエッチング均一性を従来のエッチング液に対して大きく向上させることができる。
以下、本発明の好ましい実施例によるエッチング組成物、その製造方法、これを用いたエッチング方法、及び半導体装置の製造方法を詳細に説明する。
(エッチング組成物)
本発明によるエッチング組成物は、フッ化水素、フッ化アンモニウム、非イオン性高分子界面活性剤、及び純水を含む。
フッ化水素としては、約40〜約60質量%の濃度を有するフッ化水素(HF)溶液を使用し、組成物中のフッ化水素の最終的な含量は約0.1〜約8質量%であることが好ましい。
フッ化アンモニウム(NHF)としては、約30〜約50質量%の濃度を有するフッ化アンモニウム溶液を使用し、組成物中のフッ化アンモニウムの最終含量は約10〜25質量%であることが好ましい。
非イオン性高分子界面活性剤の量が約0.0001質量%より小さいと、パーティクルの逆吸着による不良の改善が不充分であり、約3質量%を超過すると、不良改善の効果の向上がほとんどないので、好ましくない。従って、非イオン性高分子界面活性剤は、総組成物に対して約0.0001〜約3質量%、好ましくは、約0.001〜約0.02質量%である。
本発明において、前記非イオン性高分子界面活性剤は、親水性(hydrophlicity)及び疎水性(hydrophobicity)の両特性を有する非イオン高分子を含む。
本発明で使用できる非イオン性高分子界面活性剤としては、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールのブロック共重合体、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールのランダム共重合体、ポリエチレンオキサイド及びポリプロピレンオキサイドのブロック共重合体、ポリエチレンオキサイド及びポリプロピレンオキサイドのランダム共重合体等が挙げられる。好ましい非イオン性高分子界面活性剤としては、
H−(OCHCH)x−(OCH(CH)CH)y−(OCHCH)z−OH(ただし、式中、x、y、及びzは、それぞれ正の整数である)の構造を有し、重量平均分子量が150〜3000である界面活性剤が挙げられる。
前記構造式を有するポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールのブロック共重合体として、例えば、ドイツFLUKA社で製造された商品名Synperonic PE/L64又は商品名Synperonic PE/L61を用いる。Synperonic PE/L64又はSynperonic PE/L61は、アルコール基盤の精製・洗浄分散剤として、副産物の発生量が少ないので、環境親和的であり、優れた湿潤性(webtability)を示す。前記Synperonic PE/L64は約2900以下の分子量及び約1.05g/mlの密度を有し、Synperonic PE/L61は約2000以下の分子量及び約1.02g/mlの密度を有する。
本発明で使用することができる他の非イオン性高分子界面活性剤としては、多価アルコール型非イオン性界面活性剤が挙げられる。多価アルコール型非イオン性界面活性剤の代表的なものとしては、多価アルコールのモノ及びジエステル、又はこれらの酸化エチレン付加物、脂肪酸アルカノ−ルアミド及びこの酸化エチレン付加物等が挙げられる。用いられる多価アルコールとしては、グリセリン、ペンタエリトリトール、ソルビタン等が挙げられる。
本発明で好ましく使用することができる多価アルコール型非イオン性界面活性剤としては、ソルビタンエステルの酸化エチレン付加物が挙げられる。これは、ソルビットと脂肪酸を触媒(例えば、水酸化ナトリウム)と共に加熱すると、ソルビットがソルビタンに脱水しながら、脂肪酸と反応してエステル化することによって製造される。
このようなソルビタンエステルの例として、下記の構造式を有するポリソルベート80が挙げられる。
(ただし、式中、w、x、y、及びzは、正の整数である)
前記化合物の具体的な化学構造式を、下記に示す。
これ以外にも、本発明では、例えば、ポリソルベート60、ポリソルベート65等のソルビタンエステルの酸化エチレン付加物等が用いられる。
このような非イオン性高分子が酸化膜を選択的にエッチングする工程におけるポリシリコン膜を保護するメカニズムを次ぎに説明する。
図9及び図10は、本発明によるエッチング組成物がポリシリコン膜を保護するメカニズムを説明するための概略的な断面図である。
図9及び図10に示されるように、フッ化アンモニウム溶液、フッ化水素溶液、及び純水を混合して製造した溶液に、界面活性剤として非イオン性高分子を添加した場合、非イオン性高分子がポリシリコン膜の表面に選択的に吸着することにより、酸化膜をエッチングするウエットエッチング工程の間、ポリシリコン膜の損傷を防止することができる。
本発明によるエッチング組成物を用いて、酸化膜、窒化膜、及びポリシリコン膜を含む構造において、酸化膜を選択的にエッチングする場合、非イオン性高分子により特にポリシリコン膜の損傷を防止するとともに、窒化膜のエッチング均一性を確保できる。
(エッチング組成物の製造)
図11は、本発明によるエッチング組成物の製造方法を説明するための流れ図である。
図11を参照すると、まず、約50質量%の濃度を有するフッ化水素(HF)溶液の最終濃度が約0.1〜約8質量%になるように、容器(container)内に投入する(段階S10)。その後、前記フッ化水素溶液に前述した成分を有する界面活性剤約0.0001乃至約3質量%、好ましくは、約0.001乃至約0.02質量%を添加した後(段階S20)、界面活性剤が添加されたフッ化水素溶液を約3時間以上攪拌して、界面活性剤と約50質量%濃度のフッ化水素溶液を均一に混合して、第1混合溶液を製造する(段階S30)。
前記第1混合溶液に純水(HO)を一定量添加した後(段階S40)、更に約3時間以上純水と第1混合溶液を攪拌して、均一に混合した第2混合溶液を調製する(段階S50)。
前記第2混合溶液に約40質量%の濃度を有するフッ化アンモニウム(NHF)溶液をフッ化アンモニウムの最終濃度が約10乃至約25質量%になるように添加した後(段階S60)、第2混合溶液とフッ化アンモニウム溶液を約12時間以上攪拌して、均一に混合したエッチング組成物を製造する(段階S70)。この場合、循環ポンプ及びフィルターを前記容器に連結し、前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物内に生成したパーティクルを循環させながらろ過する。又、前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物を製造する間、前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物の温度を10乃至約40℃程度に維持する。
本発明において、前述した順序によってエッチング組成物の各成分を添加及び混合しない場合には、フッ化アンモニウムとフッ化水素が反応して、NHFHF形態の部分結晶化が生ずる可能性があり、所望するエッチング組成物としての特性を有しない。
(実施例1)
約50質量%の濃度を有するフッ化水素(HF)溶液の一定量を容器内に投入して、前記フッ化水素容器に前述した成分を有する界面活性剤の少量を添加した。界面活性剤としては、FLUKA社(ドイツ)で製造された商品名Synperonic PE/L64を用いた。界面活性剤が添加されたフッ化水素溶液を約3時間攪拌し、界面活性剤と約50質量%のフッ化水素溶液を均一に混合して、第1混合溶液を製造した後、前記第1混合溶液に純水を一定量添加した。更に、約3時間純水と第1混合溶液を攪拌して、均一に混合された第2混合溶液を調製した。
前記第2混合溶液に約40質量%のフッ化アンモニウム(NHF)溶液を、フッ化アンモニウムの最終濃度が約10乃至約25質量%になるように添加した後、第2混合溶液とフッ化アンモニウム溶液を約12時間攪拌して、均一に混合されたエッチング組成物を製造した。
この場合、循環ポンプ及びフィルターを前記容器に連結して、前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物内に生成したパーティクルを循環させながらそれぞれろ過した。又、前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物を製造する間、前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物の温度をそれぞれ約10乃至約40℃に維持した。
得られたエッチング組成物中のフッ化アンモニウムの含量は約18質量%、フッ化水素の含量は約4.5質量%、非イオン性高分子界面活性剤の含量は約0.001乃至約0.02質量%であった。
(実施例2)
実施例1において、界面活性剤としてSynperonic PE/L64の代わりに、Synperonic PE/L64とポリソルベート80を用いた以外は、実施例1と同じ方法でエッチング組成物を製造した。得られたエッチング組成物中のフッ化アンモニウムの含量は、約18質量%、フッ化水素の含量は約4.5質量%、非イオン性高分子界面活性剤としてSynperonic PE/L64の含量は約10ppmであり、ポリソルベート80の含量は約200ppmであった。
(実施例3)
実施例1において、界面活性剤としてSynperonic PE/L64の代わりに、ポリソルベート80を用いた以外は、実施例1と同じ方法でエッチング組成物を製造した。得られたエッチング組成物中のフッ化アンモニウムの含量は18質量%、フッ化水素の含量は4.5質量%、非イオン性高分子界面活性剤としてポリソルベート80の含量は200ppmであった。
(比較例1)
フッ化水素(HF)を蒸留水(D.I.water)と約1:5の比率で混合して、エッチング組成物を製造した。
(比較例2)
40質量%のフッ化アンモニウム、50質量%のフッ化水素、及び蒸留水を5:1:5程度の比率で混合し、これにC17NHとC19COOHを同じモル比で添加し、界面活性剤の濃度を200ppmで調整してエッチング組成物(LAL500水溶液)を製造した。
(比較例3)
比較例1で得られたエッチング組成物にC17NHとC19COOHを同じモル比で添加し、界面活性剤の濃度を200ppmで調整してエッチング組成物を製造した。
(比較例4)
比較例2で界面活性剤を添加しないことを除いては、同じ方法でエッチング組成物を製造した。
(酸化膜のエッチング)
図12乃至図14は、本発明によるエッチング組成物を用いて、基板上に形成された酸化膜、窒化膜、及びポリシリコン膜のうち、酸化膜を選択的にエッチングする方法を説明するための断面図を示す。図12乃至図14において、説明の便宜のため、基板と窒化膜との間に形成し得る下部構造物は示さない。
図12を参照すると、シリコンウェーハなどの基板100上に窒化膜105、第1酸化膜110、及び第2酸化膜115を順次形成する。ここで、窒化膜105は、シリコン窒化物(SiN)で、第1酸化膜110はBPSGで形成される。又、第2酸化膜115は、PE−TEOSを用いて形成する。
図13を参照すると、フォトリソグラフィ工程によって第2酸化膜115及び第1酸化膜110を部分的にエッチングして、窒化膜105を露出させるための開口(コンタクトホール)120を形成する。
次いで、開口120を通じて露出した窒化膜105の上面、開口120の内側壁、及び第2酸化膜115上にポリシリコン膜を形成した後、前記ポリシリコン膜をパターニングして、露出した窒化膜105の上面及び開口120の内側壁上にポリシリコン膜パターン125を形成する。
図14を参照すると、本発明によるエッチング組成物を用いるウエットエッチング工程で、第2酸化膜115及び第1酸化膜110をエッチングする。これと共に、基板100上の窒化膜105の上部も部分的にエッチングされる。この場合、前述したように、本発明によるエッチング組成物は、ポリシリコン膜パターン125の表面に吸着し、ポリシリコン膜パターン125を保護する非イオン性高分子を含むので、第1酸化膜110及び第2酸化膜115をエッチングする間、ポリシリコン膜パターン125の損傷を防止することができる。又、従来のLAL又は5:1フッ化水素エッチング液に対して、窒化膜105のエッチング均一度を向上させることができる。このようなエッチング工程による窒化膜105、第1酸化膜110及び第2酸化膜115、そしてポリシリコン膜パターン125のエッチング結果は、後述する。
(エッチング実験1)
図15乃至図18は、それぞれ本発明の実施例1で得られたエッチング組成物と、比較例1乃至比較例3のエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン(SiN)膜、及びポリシリコン膜のエッチング率を示すグラフである。図15乃至図18において、図15は窒化シリコン膜に対するエッチング結果を、図16はBPSG膜に対するエッチング結果を、図17はPE−TEOS膜に対するエッチング結果を、図18はポリシリコン膜に対するエッチング結果を示す。
図15を参照すると、実施例1によるエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程でPE−TEOS膜及びBPSG膜をエッチングする間、窒化シリコン膜の平均エッチング率は約26Å/分で、最大エッチング率は約27Å/分であり、最小エッチング率は約24Å/分なので、エッチング率分散(dispersion)が約3に過ぎなかった。
これに対し、比較例1によるフッ化水素エッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約76Å/分で、最大エッチング率は約86Å/分であり、最小エッチング率は約65Å/分なので、エッチング率分散が約21であった。
比較例2で得られたLAL500エッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約14Å/分で、最大エッチング率は約15Å/分であり、最小エッチング率は約13Å/分なので、エッチング率分散が約2で非常に小さかった。
また、比較例3で得られたエッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約46Å/分で、最大エッチング率は約49Å/分であり、最小エッチング率は約43Å/分なので、エッチング率分散が約6であった。
従って、本発明の実施例1によるエッチング組成物を用いて、PE−TEOS及びBPSG酸化膜をエッチングする間、窒化シリコン膜のエッチング均一性が従来のエッチング液に対して大きく向上したことが分かる。
図16に示されるように、本発明の実施例1によるエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程を行った結果、BPSG膜の平均エッチング率は、約2303Å/分で、最大エッチング率は約2390Å/分であり、最小エッチング率は約2215Å/分なので、エッチング率分散が約175であった。
これに対し、比較例1で得られたフッ化水素エッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約5885Å/分で、最大エッチング率は約6298Åであり、最小エッチング率は約5472Å/分なので、エッチング率分散が約826であった。即ち、従来の5:1フッ化水素エッチング液を用いた場合には、BPSG膜のエッチング率は増加するが、エッチング均一性は大きく低下する。
一方、比較例2で得られたLAL500エッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約582Å/分で、最大エッチング率は約591Å/分であり、最小エッチング率は約572Å/分なので、エッチング率分散が約19で非常に小さかった。しかし、従来のLAL500エッチング液を用いる場合には、BPSG膜のエッチング均一性は確保できるが、エッチング率が著しく低下する。
また、比較例3で得られたエッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約3939Å/分で、最大エッチング率は約4181Å/分であり、最小エッチング率は約3696Å/分であって、エッチング率分散が約485であった。従って、BPSG膜のエッチング率は確保できるが、エッチング均一性が低下する。
従って、本発明によるエッチング組成物を用いてBPSG膜をエッチングする場合、適切なエッチング率でエッチングしながら、エッチング均一性を確保することができる。
図17を参照すると、本発明の実施例1によるエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程を行った結果、PE−TEOS膜の平均エッチング率は約3124Å/分で、最大エッチング率は約3132Å/分であり、最小エッチング率は約3116Å/分なので、エッチング率分散が約16で著しく小さかった。
比較例1で得られたフッ化水素エッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約3031Å/分で、最大エッチング率は約3529Å/分であり、最小エッチング率は約2533Å/分なので、エッチング率分散が約996であった。従来の5:1フッ化水素エッチング液を用いた場合には、実施例1よりPE−TEOS膜のエッチング率も劣化するのみならず、エッチング均一性も顕著に低下する。
また、比較例2で得られたLAL500エッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約1262Å/分で、最大エッチング率は約1316Å/分であり、最小エッチング率は約1208Å/分なので、エッチング率分散が約108で非常に小さかった。しかし、従来のLAL500エッチング液を用いる場合には、PE−TEOS膜のエッチング均一性は確保することができるが、エッチング率が著しく低下する。
一方、比較例3で得られたエッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約2408Å/分で、最大エッチング率は約3195Å/分であり、最小エッチング率は約1620Å/分であって、エッチング率分散が約1575であった。従って、PE−TEOS膜のエッチング率は確保することができるが、エッチング均一性が著しく低下する。
したがって、本発明の実施例1によるエッチング組成物を用いてPE−TEOS膜をエッチングする場合、優れたエッチング率及び適切なエッチング均一性を確保することができる。
図18を参照すると、実施例1によるエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程でPE−TEOS膜及びBPSG膜をエッチングする間、ポリシリコン膜の平均エッチング率は約9Å/分で、最大エッチング率は約9.8Å/分であり、最小エッチング率は約8.8Å/分なので、エッチング率分散が約1に過ぎなかった。即ち、本発明によるエッチング組成物は、前述したように、酸化膜をエッチングする間、ポリシリコン膜を適切に保護することができる。
比較例1で得られたエッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約8Å/分で、最大エッチング率は約8.4Å/分であり、最小エッチング率は約7.5Å/分なので、エッチング率分散が約1であった。
比較例2で得られたLAL500エッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約8Å/分で、最大エッチング率は約8.5Å/分であり、最小エッチング率は約7.5Å/分なので、エッチング率分散が約1で非常に小さかった。
また、比較例3で得られたエッチング液を用いた場合、平均エッチング率は約8Å/分で、最大エッチング率は約8.4Å/分であり、最小エッチング率は7.5Å/分なので、エッチング率分散が約1であった。
図15乃至図18に示されるように、本発明の実施例1によるエッチング組成物を用いて、PE−TEOS膜及びBPSG膜などの酸化膜をエッチングする場合、ポリシリコン膜を効果的に保護しながら、前記酸化膜及び窒化膜のエッチング均一性を充分に確保できる。
(エッチング実験2)
図19乃至図22は、それぞれ本発明の実施例2及び実施例3により得られたエッチング組成物と、比較例4で得られたエッチング溶液を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン(SiN)膜、及びポリシリコン膜のエッチング率を示すグラフである。ここで、図19は窒化シリコン膜のエッチング結果を、図20はBPSG膜に対するエッチング結果を、図21はPE−TEOS膜に対するエッチング結果を、図22はポリシリコン膜に対するエッチング結果を示す。
図19を参照すると、実施例2によるエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程でPE−TEOS膜及びBPSG膜をエッチングする間、窒化シリコン膜の平均エッチング率は約32Å/分で、最大エッチング率は約33Å/分であり、最小エッチング率は約30Å/分なので、エッチング率分散が約3に過ぎなかった。
一方、実施例3によるエッチング組成物を用いた場合には、平均エッチング率が約30Å/分で、最大エッチング率は約32Å/分であり、最小エッチング率は約29Å/分なので、エッチング率分散が約3でやはり小さかった。
これに対し、比較例4によるエッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約32Å/分で、最大エッチング率は約34Å/分であり、最小エッチング率は約30Å/分なので、エッチング率分散が約4であった。
従って、本発明の実施例によるエッチング組成物を用いてPE−TEOS及びBPSG酸化膜をエッチングする間、窒化シリコン膜のエッチング均一性が従来のエッチング液に対して多少向上することが分かる。
図20に示されるように、本発明の実施例2によるエッチング組成物を用いてウエットエッチング工程を行った結果、BPSG膜の平均エッチング率は、約1978Å/分で、最大エッチング率は約2155Å/分であり、最小エッチング率は約1800Å/分なので、エッチング率分散が約355であった。
また、実施例3によるエッチング組成物を用いた場合には、平均エッチング率が約1360Å/分で、最大エッチング率は約1381Å/分であり、最小エッチング率は約1339Å/分なので、エッチング率分散が約42であった。実施例3によるエッチング組成物を用いた場合には、BPSG膜のエッチング率は減少するが、エッチング均一性が大きく向上する。
一方、比較例4によるエッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約2796Å/分で、最大エッチング率は約2889Å/分であり、最小エッチング率は約2703Å/分なので、エッチング率分散が約186で非常に小さかった。
従って、本発明の実施例2及び実施例3によるエッチング組成物を用いてBPSG膜をエッチングする場合、界面活性剤が添加されない比較例4のエッチング液に対し、エッチング率が低くなって、適切なエッチング率でエッチングしながら、エッチング均一性を確保することができる。
図21を参照すると、本発明の実施例2によるエッチング組成物を用いてウエットエッチング工程を行った結果、PE−TEOS膜の平均エッチング率は約2802Å/分で、最大エッチング率は約3048Å/分であり、最小エッチング率は約2556Å/分なので、エッチング率分散が約492であった。
本発明の実施例3によるエッチング組成物を用いた場合には、平均エッチング率が約2358Å/分で、最大エッチング率は約2581Å/分であり、最小エッチング率は約2135Å/分なので、エッチング率分散が約446であった。
一方、比較例4によるエッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約3532Å/分で、最大エッチング率は約3639Å/分であり、最小エッチング率は約3424Å/分なので、エッチング率分散が約215で非常に小さかった。しかし、比較例4によるエッチング液を用いる場合には、PE−TEOS膜のエッチング均一性は確保することができるが、エッチング率が非常に大きくなって好ましくない。
従って、本発明によるエッチング組成物を用いてPE−TEOS膜をエッチングする場合、適切なエッチング均一性を確保することができる。
図22を参照すると、実施例2によるエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程でPE−TEOS膜及びBPSG膜をエッチングする間、ポリシリコン膜の平均エッチング率は約32Å/分で、最大エッチング率は約46Å/分であり、最小エッチング率は約18Å/分なので、エッチング率分散が約28であった。
実施例3によるエッチング組成物を用いた場合には、平均エッチング率が約26Å/分で、最大エッチング率は約35Å/分であり、最小エッチング率は約16Å/分なので、エッチング率分散が約19であった。
一方、比較例4によるエッチング液を用いた場合には、平均エッチング率が約128Å/分で、最大エッチング率は約131Å/分であり、最小エッチング率は約125Å/分なので、エッチング率分散が約3で非常に小さかった。しかし、ポリシリコン膜のエッチング率が大きくなって好ましくない。
従って、比較例4のエッチング液に対して非常に低いエッチング率を示しているので、実施例2及び実施例3のエッチング液を用いることが好ましいことが分かる。
図19乃至図22に示されるように、本発明によるエッチング組成物を用いて、PE−TEOS膜及びBPSG膜などの酸化膜をエッチングする場合、酸化膜のエッチング率では差があるが、窒化膜の場合には大きな差がなく、ポリシリコン膜においては非常に低いエッチング率を示すので、界面活性剤を添加することが効果的である。
(半導体装置の製造)
図23乃至図27は、本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。図23乃至図27において、同じ部材については同じ参照番号を用いる。
図23は、ゲート構造物175を含むトランジスタ構造物183が形成された半導体基板150上に第1パッド200及び第2パッド205を形成する段階を説明するための断面図である。
図23を参照すると、シャロートレンチ素子分離(STI)工程やシリコン部分酸化法(LOCOS)等の素子分離工程によって、半導体基板150上に素子分離膜155を形成して、半導体基板150をアクティブ領域及びフィールド領域に区分けする。
熱酸化法や化学気相蒸着(CVD)工程で素子分離膜155が形成された半導体基板150上に、薄いゲート酸化膜(図示せず)を形成した後、前記ゲート酸化膜上に第1導電膜(図示せず)及び第1マスク層(図示せず)を順次形成する。前記第1導電膜及び第1マスク層は、それぞれゲート導電膜及びゲートマスク層に該当する。前記第1導電膜は、不純物でドーピングされたポリシリコンで構成され、後にゲート導電膜パターン165でパターニングされる。又、前記第1導電膜は、ドーピングされたポリシリコン及び金属シリサイドで構成されたポリサイド構造で形成されることができる。前記第1マスク層は、後にゲートマスクパターン170でパターニングされ、後続して形成される第1層間絶縁膜195に対してエッチング選択比を有する物質を用いて形成される。例えば、第1層間絶縁膜195が酸化物で構成される場合に、前記第1マスク層は、シリコン窒化物などの窒化物で構成される。
前記第1マスク層上に第1フォトレジスト膜(図示せず)を塗布した後、前記第1フォトレジスト膜を露光及び現像して、第1フォトレジストパターン(図示せず)を形成する。前記第1フォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記第1マスク層、第1導電膜、及びゲート酸化膜を順次パターニングすることにより、半導体基板150上にそれぞれゲート酸化膜パターン160、ゲート導電膜パターン165、及びゲートマスクパターン170を含むゲート構造物175を形成する。
前記ゲート構造物175が形成された半導体基板150上にシリコン窒化物などの窒化物で構成された第1絶縁膜(図示せず)を形成した後、前記第1絶縁膜を異方性エッチングして各ゲート構造物175の側面にゲートスペーサである第1スペーサ180を形成する。
その後、ゲート構造物175をイオン注入マスクとして用いて、ゲート構造物175間に露出する半導体基板150にイオン注入工程で不純物を注入した後、熱処理工程を行うことにより、半導体基板150にソース/ドレイン領域である第1コンタクト領域185及び第2コンタクト領域190を形成する。従って、半導体基板150上には、ソース/ドレイン領域に該当する第1及び第2コンタクト領域185、190及びゲート構造物175を含むMOSトランジスタ構造物183が形成される。この場合、ソース/ドレイン領域である第1及び第2コンタクト領域185、190は、キャパシタのための第1パッド200とビットラインのための第2パッド205がそれぞれ接触するキャパシタコンタクト領域及びビットラインコンタクト領域に区分される。例えば、ソース/ドレイン領域のうち、第1コンタクト領域185は、第1パッド200が接触するストレージノードコンタクト領域に該当し、第2コンタクト領域190は、第2パッド205が接続するビットラインコンタクト領域に該当する。
前記トランジスタ構造物183を覆いながら、半導体基板150の全面に酸化物で構成された第1層間絶縁膜195を形成する。第1層間絶縁膜195は、BPSG、USG(Undoped silicate glass)、又はHDP−CVD(High density Plasma−Chemical Vapor Deposition)酸化物を用いて形成する。
化学機械的研磨(CMP)工程、エッチバック工程、又は化学機械的研磨(CMP)とエッチバックを組み合わせた工程によって、第1層間絶縁膜195の上部をエッチングすることにより、第1層間絶縁膜195の上面を平坦化させる。
前記平坦化された第1層間絶縁膜195上に、第2フォトレジスト膜(図示せず)を塗布した後、前記第2フォトレジスト膜を露光及び現像して、第2フォトレジストパターンを形成する。その後、前記第2フォトレジストパターンをエッチングマスクとして用い、第1層間絶縁膜195を部分的に異方性エッチングすることにより、第1層間絶縁膜195に、半導体基板150に形成された第1及び第2コンタクト領域185、190を露出させる第1コンタクトホール198を形成する。これにより、前記第1コンタクトホール198が、トランジスタ構造物183に対し、自己整列しながら半導体基板150に形成された第1及び第2コンタクト領域185、190を露出させることになる。この場合、第1コンタクトホール198のうち、一部はストレージノードコンタクト領域である第1コンタクト領域185を露出させ、第1コンタクトホール198のうち、他の部分はビットラインコンタクト領域である第2コンタクト領域190を露出させる。
前記第2フォトレジストパターンをアッシング及びストリップ工程で除去した後、第1及び第2コンタクト領域185、190を露出させる第1コンタクトホール198を満たしながら、第1層間絶縁膜195上に第2導電膜(図示せず)を形成する。前記第2導電膜は、高濃度の不純物でドーピングされたポリシリコン又は金属を用いて形成する。
化学機械的研磨(CMP)工程、エッチバック工程、又は化学機械的研磨(CMP)とエッチバックを組み合わせた工程を用いて、平坦化された第1層間絶縁膜195の上面が露出されるまで前記第2導電膜をエッチングして、それぞれ第1コンタクトホール198を埋め立てる自己整列したコンタクト(SAC)パッドである第1パッド200及び第2パッド205を形成する。この場合、第1ストレージノードコンタクトパッドである第1パッド200は、ストレージノードコンタクト領域である第1コンタクト領域185上に形成され、第1ビットラインコンタクトパッドである第2パッド205は、ビットラインコンタクト領域である第2コンタクト領域190上に形成される。第1パッド200は、キャパシタのストレージノードコンタクト領域に接触し、第2パッド205はビットラインコンタクト領域に接触する。
図24は、半導体基板150上にビットライン及び第4パッド240を形成する段階を説明するための断面図である。
図24を参照すると、第1及び第2パッド200、205を含む第1層間絶縁膜195上にBPSG、USG、又はHDP−CVD酸化物を用いて、第2層間絶縁膜210を形成する。第2層間絶縁膜210は、後続して形成されるビットライン(図示せず)と第1ストレージノードコンタクトパッドである第1パッド200を電気的に絶縁させる役割を担う。
化学機械的研磨(CMP)工程、エッチバック工程、又は化学機械的研磨(CMP)とエッチバックを組み合わせた工程を用いて第2層間絶縁膜210をエッチングすることにより、第2層間絶縁膜210の上面を平坦化させる。
第2層間絶縁膜210上に第3フォトレジスト膜(図示せず)を塗布した後、第3フォトレジスト膜を露光及び現像して第2層間絶縁膜210上に、第3フォトレジストパターン(図示せず)を形成する。
前記第3フォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて、第2層間絶縁膜210を部分的にエッチングすることにより、第2層間絶縁膜210に、第1層間絶縁膜195に埋め立てられた第1ビットラインコンタクトパッドである第2パッド205を露出させる第2コンタクトホール(図示せず)を形成する。前記第2コンタクトホールは、後続して形成される前記ビットラインと第1ビットラインコンタクトパッドである第2パッド205を互いに電気的に連結するためのビットラインコンタクトホールに該当する。
前記第3フォトレジストパターンをアッシング及びストリップ工程を用いて除去した後、ビットラインコンタクトホールである前記第2コンタクトホールを満たしながら、第2層間絶縁膜210上に第3導電膜(図示せず)及び第2マスク層(図示せず)を順次形成する。前記第3導電膜及び第2マスク層は、後続してそれぞれビットライン導電膜パターン(図示せず)及びビットラインマスクパターン(図示せず)でパターニングされる。
前記第2マスク層上に第4フォトレジスト膜を塗布した後、第4フォトレジスト膜を露光及び現像して、前記第2マスク層上に第4フォトレジストパターン(図示せず)を形成する。前記第4フォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記第2マスク層及び第3導電膜を順次パターニングすることにより、ビットラインコンタクトホールである前記第2コンタクトホールを満たす第3パッド(図示せず)を形成すると同時に、第2層間絶縁膜210上に前記ビットライン導電膜パターン及びビットラインマスク層パターンを含むビットライン(図示せず)を形成する。前記第3パッドは、ビットラインと第1ビットラインコンタクトパッドである第2パッド205を互いに電気的に連結する第2ビットラインコンタクトパッドに該当する。この場合、前記第3パッドは、ビットラインコンタクトプラグとして、第1プラグともいわれる。前記ビットラインマスクパターンは、後続するストレージノードコンタクトホールである第4コンタクトホール270を形成するためのエッチング工程の間、ビットライン導電膜パターンを保護する役割を担う。この場合、前記ビットラインマスクパターンは、酸化物で構成された第4層間絶縁膜250、第1酸化膜260、及び第2酸化膜265に対してエッチング選択比を有する物質で構成される。例えば、前記ビットラインマスクパターンは、シリコン窒化物などの窒化物で構成される。
前記ビットライン及び第2層間絶縁膜210上に第2絶縁膜(図示せず)を形成した後、第2絶縁膜を異方性エッチングして各ビットラインの側壁にビットラインスペーサである第2スペーサ(図示せず)を形成する。前記第2スペーサは、第2ストレージノードコンタクトパッドである第4パッド240を形成する間、前記ビットラインを保護するために、第2層間絶縁膜210及び後続して形成される第3層間絶縁膜215に対して、エッチング選択比を有する物質で構成される。例えば、前記第2スペーサは、シリコン窒化物などの窒化物を用いて形成される。
側壁に前記第2スペーサが形成されたビットラインを覆いながら、第2層間絶縁膜210上に第3層間絶縁膜215を形成する。第3層間絶縁膜215は、BPSG、USG、又はHDP−CVD酸化物等の酸化物で形成される。
化学機械的研磨(CMP)工程、エッチバック工程、又は化学機械的研磨(CMP)とエッチバックを組み合わせた工程で前記ビットラインマスクパターンの上面が露出するまで、第3層間絶縁膜215をエッチングして第3層間絶縁膜215の上面を平坦化させる。
平坦化された第3層間絶縁膜215上に第5フォトレジスト膜を塗布した後、前記第5フォトレジスト膜を露光及び現像して、第3層間絶縁膜215上に第5フォトレジストパターン(図示せず)を形成する。次いで、前記第5フォトレジストパターンをエッチングマスクとして用いて、第3層間絶縁膜215及び第2層間絶縁膜210を部分的にエッチングすることにより、第1ストレージノードコンタクトパッドである第1パッド200を露出させる第3コンタクトホール238を形成する。第3コンタクトホール238は、第1ストレージノードコンタクトホールに該当する。この場合、第3コンタクトホール238は、前記ビットラインの側壁に形成された第2スペーサに対して自己整列方式で形成される。
第3コンタクトホール238を満たしながら、第3層間絶縁膜215上に第4導電膜を形成した後、化学機械的研磨(CMP)、エッチバック、又はこれらを組み合わせた工程を用いて第3層間絶縁膜215及びビットラインの上面が露出するまで、前記第4導電膜をエッチングして、第3コンタクトホール238内にそれぞれ第2ストレージノードコンタクトパッドである第4パッド240を形成する。第4パッド240は、ストレージノードコンタクトプラグである第2プラグともいわれる。第4パッド240は、通常不純物でドーピングされたポリシリコンで構成される。第4パッド240は、第1ストレージノードコンタクトパッドである第1パッド200と、後続して形成されるストレージ電極290(図22参照)を互いに電気的に連結させる役割を担う。これにより、ストレージ電極290は、第4パッド240及び第1パッド200を通じてストレージノードコンタクト領域である第1コンタクト領域185に電気的に連結される。
図25は、ストレージ電極290を形成するための第4コンタクトホール270を形成する段階を説明するための断面図である。
図25を参照すると、第2ストレージノードコンタクトパッドである第4パッド240、ビットライン、及び第3層間絶縁膜215上に、BPSG、USG、SOG、又はHDP−CVD酸化物を用いて、第4層間絶縁膜250を形成する。第4層間絶縁膜250は、前記ビットラインと後続して形成されるストレージ電極290を互いに電気的に分離させる役割を担う。
第4層間絶縁膜250上にエッチング阻止膜255を形成する。エッチング阻止膜255は、第4層間絶縁膜250、第1酸化膜260、及び第2酸化膜265に対してエッチング選択比を有する物質を用いて形成する。例えば、エッチング阻止膜255は、シリコン窒化物などの窒化物を用いて形成する。この場合、化学機械的研磨工程、エッチバック工程、又はこれらを組み合わせた工程を用いて第4層間絶縁膜250の上面を平坦化させた後、平坦化された第4層間絶縁膜250上にエッチング阻止膜255を形成することができる。
エッチング阻止膜255上にストレージ電極290を形成するためのモールド役割をする第1及び第2酸化膜260、265を順次形成する。第1酸化膜260は、BPSG又はUSGを用いて形成し、第2酸化膜265はPE−TEOSなどの酸化物を用いて形成する。この場合、第1及び第2酸化膜260、265は、全体的にエッチング阻止膜255の上面を基準に約5000〜50000Åの厚さを有するように形成される。しかし、このような第1及び第2酸化膜260、265の全体的な厚さは、キャパシタ310(図27参照)に要求されるキャパシタンスによって適切に調節可能である。即ち、キャパシタ310の高さは、第1及び第2酸化膜260、265の厚さにより決定されるので、要求されるキャパシタンスを有するキャパシタ310を形成するために、第1及び第2酸化膜260、265の厚さを適宜調節することができる。
第2酸化膜265上に第6フォトレジスト膜(図示せず)を塗布した後、露光及び現像工程を通じて第6フォトレジスト膜をパターニングして、第2酸化膜265上に第6フォトレジストパターンを形成する。
前記第6フォトレジストパターンをエッチングマスクとして用い、第2酸化膜265、第1酸化膜260、エッチング阻止膜255、及び第4層間絶縁膜250を部分的にエッチングして、第4パッド240を露出させるストレージノードコンタクトホールである第4コンタクトホール270を形成する。
図26は、第4コンタクトホール270にストレージ電極290を形成する段階を説明するための断面図である。
図26を参照すると、前記第6フォトレジストパターンをアッシング及びストリップ工程で除去した後、露出した第4パッド240の上面、第4コンタクトホール270の内壁、及び第2酸化膜265上に不純物でドーピングされたポリシリコン膜である第5導電膜を形成する。
化学機械的研磨工程、エッチバック工程、又はこれらを組み合わせた工程を用いて、第2酸化膜265の上面が露出するまで、前記第5導電膜の一部を除去することにより、第4パッド240の上面及び第4コンタクトホール270の内壁にポリシリコン膜パターンである導電膜パターン280を形成する。
導電膜パターン280の表面にHSGシリコン膜285を選択的に成長させて、第4パッド240及び第1パッド200を通じて、キャパシタコンタクト領域である第1コンタクト領域185に電気的に連結されるストレージ電極290を完成する。
図27は、キャパシタ310を形成する段階を説明するための断面図である。
図27を参照すると、ストレージ電極290を形成した後、本発明によるエッチング組成物を用いるウエットエッチング工程で第2酸化膜265及び第1酸化膜260を除去する。
ストレージ電極290の底面、内壁、及び外壁上に窒化物又は酸化物を用いて誘電膜295を形成した後、誘電膜295上に金属や不純物でドーピングされたポリシリコンで構成されたプレート電極300を形成し、キャパシタ310を完成する。この場合、プレート電極300及び誘電膜295をパターニングして、各キャパシタ310のプレート電極300及び誘電膜295を互いに分離することができる。キャパシタ310上に上部配線との電気的絶縁のための第5層間絶縁膜(図示せず)を形成した後、前記第5層間絶縁膜上に上部配線を形成して、半導体装置を完成する。
本発明において、前述した特性を有するエッチング組成物を用いて、第2及び第1酸化膜265、260を除去するエッチング工程を次に詳細に説明する。
図28乃至図33は、本発明の実施例によるエッチング組成物を用いて、第1及び第2酸化膜260、265をエッチングするウエットエッチング工程の結果を示す電子顕微鏡写真である。
図28乃至図33は、それぞれ前記エッチング組成物を用いたウエットエッチング工程を約15分、約16分、約17分、約18分、約19分、及び約20分間行って得られた結果を示す。
図28乃至図33に示されるように、第2酸化膜265及び第1酸化膜260を除去する間、ポリシリコンで構成されたストレージ電極290が全く損傷を受けないことを確認することができる。
図34及び図35は、本発明によるエッチング組成物を用いて酸化膜をエッチングするエッチング工程後の半導体基板上に残留する窒化膜の厚さ分散を示す平面図である。図34は、浸漬方式でウエットエッチング工程を行った場合、半導体基板150上に残留する窒化膜であるエッチング阻止膜255の厚さ分散を説明するための平面図で、図35は、循環方式でウエットエッチング工程を行った場合、半導体基板150上に残留する窒化膜であるエッチング阻止膜255の厚さ分散を説明するための平面図である。
図34において、前記ウエットエッチング工程は、浸漬方式で約900秒間行われ、その結果、半導体基板150上に残留するエッチング阻止膜255の平均的な厚さは約404Åで、最大厚さは約411Åであり、最小厚さは約395Åなので、残留するエッチング阻止膜255の厚さ分散は、約15Åであった。即ち、本発明によるエッチング組成物を用いてエッチング工程を行う場合、従来のエッチング液に対し、顕著に窒化膜の厚さ分散が減少する。
図35を参照すると、前記ウエットエッチング工程は、循環方式で約840秒間行われ、これにより半導体基板150上に残留するエッチング阻止膜255の平均的な厚さは約470Åで、最大厚さは約474Åであり、最小厚さは約462Åなので、基板150上に残留するエッチング阻止膜255の厚さ分散は、約12Åで非常に小さかった。従って、本発明によるエッチング組成物を用いて酸化膜を選択的に除去するウエットエッチング工程を行う場合、顕著にエッチング均一性を向上させることが分かる。
本発明によると、ポリシリコンで構成されたパターン又はストレージ電極を効果的に保護することができるエッチング組成物を製造できる。このようなエッチング組成物を用いてウエットエッチング工程で酸化膜を選択的に除去する場合、高いエッチング選択比で酸化膜を除去することができるとともに、ポリシリコン膜の損傷を防止できる。又、酸化膜を選択的に除去するウエットエッチング工程のエッチング均一性を従来のエッチング液に対して大きく向上させることができる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を逸脱することなく、本発明を修正または変更できる。
従来の半導体メモリ素子のHSGキャパシタの製造方法の一例を説明するための断面図である。 従来の半導体メモリ素子のHSGキャパシタの製造方法のその他の例を説明するための断面図である。 従来の半導体メモリ素子のHSGキャパシタの製造方法の別の例を説明するための断面図である。 従来の半導体メモリ素子のHSGキャパシタの製造方法の他の例を説明するための断面図である。 従来のLALを用いた酸化膜エッチング工程後に形成されたストレージ電極の電子顕微鏡写真である。 従来の5:1フッ化水素溶液を用いた酸化膜エッチング工程後に形成されたストレージ電極の電子顕微鏡写真である。 従来の5:1フッ化水素溶液を用いて浸漬方式でエッチング工程を行った後、基板上に残留する窒化膜の厚さ分散を説明するための平面図である。 従来の5:1フッ化水素溶液を用いて循環方式でエッチング工程を行った後、基板上に残留する窒化膜の厚さ分散を説明するための平面図である。 本発明によるエッチング組成物がポリシリコン膜を保護するメカニズムの一例を説明するための概略的な断面図である。 本発明によるエッチング組成物がポリシリコン膜を保護するメカニズムのその他の例を説明するための概略的な断面図である。 本発明によるエッチング組成物の製造方法を説明するための流れ図である。 本発明によるエッチング組成物を用いて、酸化膜、窒化膜、及びポリシリコン膜のうち、酸化膜を選択的にエッチングする方法の一例を説明するための断面図である。 本発明によるエッチング組成物を用いて、酸化膜、窒化膜、及びポリシリコン膜のうち、酸化膜を選択的にエッチングする方法のその他の例を説明するための断面図である。 本発明によるエッチング組成物を用いて、酸化膜、窒化膜、及びポリシリコン膜のうち、酸化膜を選択的にエッチングする方法の別の例を説明するための断面図である。 本発明の実施例1によって得られたエッチング組成物と、比較例1乃至比較例3のエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン膜、及びポリシリコン膜のエッチング率を示すグラフである。 本発明の実施例1によって得られたエッチング組成物と、比較例1乃至比較例3のエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン膜、及びポリシリコン膜のエッチング率の一例を示すグラフである。 本発明の実施例1によって得られたエッチング組成物と、比較例1乃至比較例3のエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン膜、及びポリシリコン膜のエッチング率のその他の例を示すグラフである。 本発明の実施例1によって得られたエッチング組成物と、比較例1乃至比較例3のエッチング組成物を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン膜、及びポリシリコン膜のエッチング率の別の例を示すグラフである。 本発明の実施例2及び実施例3によって得られたエッチング組成物と、比較例4で収得したエッチング溶液を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン膜、及びポリシリコン膜のエッチング率の一例を示すグラフである。 本発明の実施例2及び実施例3によって得られたエッチング組成物と、比較例4で収得したエッチング溶液を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン膜、及びポリシリコン膜のエッチング率のその他の例を示すグラフである。 本発明の実施例2及び実施例3によって得られたエッチング組成物と、比較例4で収得したエッチング溶液を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン膜、及びポリシリコン膜のエッチング率の別の例を示すグラフである。 本発明の実施例2及び実施例3によって得られたエッチング組成物と、比較例4で収得したエッチング溶液を用いたウエットエッチング工程によるPE−TEOS膜、BPSG膜、窒化シリコン膜、及びポリシリコン膜のエッチング率のその他の一例を示すグラフである。 本発明の一実施例による半導体装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 本発明の一実施例による半導体装置の製造方法のその他の例を説明するための断面図である。 本発明の一実施例による半導体装置の製造方法の別の例を説明するための断面図である。 本発明の一実施例による半導体装置の製造方法のその他の一例を説明するための断面図である。 本発明の一実施例による半導体装置の製造方法の別の一例を説明するための断面図である。 本発明によるエッチング組成物を用いて酸化膜をエッチングした結果の一例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明によるエッチング組成物を用いて酸化膜をエッチングした結果のその他の例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明によるエッチング組成物を用いて酸化膜をエッチングした結果の別の例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明によるエッチング組成物を用いて酸化膜をエッチングした結果のその他の一例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明によるエッチング組成物を用いて酸化膜をエッチングした結果の別の一例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明によるエッチング組成物を用いて酸化膜をエッチングした結果のその外の例を示す電子顕微鏡写真である。 本発明によるエッチング組成物を用いて浸漬方式でエッチング工程を行った後、半導体基板上に残留する窒化膜の厚さ分散を示す平面図である。 本発明によるエッチング組成物を用いて循環方式でエッチング工程を行った後、半導体基板上に残留する窒化膜の厚さ分散を示す平面図である。
符号の説明
100、150 半導体基板
105 窒化膜
110 第1酸化膜
115 第2酸化膜
120 開口
125 ポリシリコン膜パターン
155 素子分離膜
160 ゲート酸化膜
165 ゲート導電膜パターン
170 ゲートマスクパターン
175 ゲート構造物
180 第1スペーサ
183 トランジスタ構造物
185 第1コンタクト領域
190 第2コンタクト領域
195 第1層間絶縁膜
200 第1パッド
205 第2パッド
210 第2層間絶縁膜
215 第3層間絶縁膜
240 第4パッド
250 第4層間絶縁膜
255 エッチング阻止膜
260 第1酸化膜
265 第2酸化膜
270 第4コンタクトホール
280 導電膜パターン
285 HSGシリコン膜
290 ストレージ電極
295 誘電膜
300 プレート電極
310 キャパシタ。

Claims (19)

  1. フッ化水素0.1乃至8質量%、フッ化アンモニウム10乃至25質量%、非イオン性高分子界面活性剤0.0001乃至3質量%、及び残り質量%の純水を含むエッチング組成物であって、
    前記非イオン性高分子界面活性剤が、H−(OCH CH )x−(OCH(CH )CH )y−(OCH CH )z−OH(ただし、式中、x、y、及びzは、それぞれ正の整数である)で表される重量平均分子量150〜3000を有するポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールのブロック共重合体、及び
    (ただし、式中、w、x、y、及びzは、正の整数である)
    で表されるポリオキシエチレン付加ソルビタンエステルからなる群より選択される1種以上であり、
    酸化膜及びポリシリコン膜、又は酸化膜、ポリシリコン膜及び窒化膜で構成された構造に対して、酸化膜を選択的にエッチングするエッチング組成物。
  2. 前記非イオン性高分子界面活性剤の含量が、0.001乃至0.02質量%であることを特徴とする請求項1に記載のエッチング組成物。
  3. 前記ポリオキシエチレン付加ソルビタンエステルが、
    である請求項1または2に記載のエッチング組成物。
  4. 前記酸化膜が酸化シリコンである請求項1〜3のいずれか1項に記載のエッチング組成物。
  5. 前記窒化膜がシリコン窒化物を含み、前記酸化膜がBPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass、ホウ素リンけい酸ガラス)またはPE−TEOS(plasma enhanced tetraethylorthosilicate、プラズマにより生成されたオルトけい酸テトラエチル)を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のエッチング組成物。
  6. フッ化水素溶液に非イオン性高分子界面活性剤を添加し、1次混合して第1混合溶液を調製する段階と、
    前記第1混合溶液に純水を添加し、2次混合して第2混合溶液を調製する段階と、
    前記第2混合溶液にフッ化アンモニウム溶液を添加し、3次混合してエッチング組成物を調製する段階と、を含み、
    前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物を製造する間、前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物の温度が10乃至40℃である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のエッチング組成物の製造方法。
  7. 前記1次混合は、10℃乃至40℃の温度で3時間以上行われ、前記フッ化水素溶液と前記非イオン性高分子界面活性剤が均一に混合されることを特徴とする請求項6に記載のエッチング組成物の製造方法。
  8. 前記2次混合は、10℃乃至40℃の温度で3時間以上行われ、前記第1混合溶液と前記純水が均一に混合されることを特徴とする請求項6または7に記載のエッチング組成物の製造方法。
  9. 前記3次混合は、10℃乃至40℃の温度で12時間以上行われ、前記第2混合溶液と前記フッ化アンモニウム溶液が均一に混合されることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載のエッチング組成物の製造方法。
  10. 前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物を調製する間、前記第1混合溶液、第2混合溶液、及びエッチング組成物内のパーティクルを循環させながらろ過することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載のエッチング組成物の製造方法。
  11. 前記フッ化水素溶液は、40乃至60質量%の濃度を有することを特徴とする請求項6〜10のいずれか1項に記載のエッチング組成物の製造方法。
  12. 前記フッ化アンモニウム溶液は、30乃至50質量%の濃度を有することを特徴とする請求項6〜11のいずれか1項に記載のエッチング組成物の製造方法。
  13. 請求項6〜12のいずれか1項に記載の製造方法で得られたエッチング組成物。
  14. 基板上に窒化膜を形成する段階と、
    前記窒化膜上に酸化膜を形成する段階と、
    前記酸化膜をパターニングして前記窒化膜を露出させる開口を形成する段階と、
    前記露出した窒化膜及び前記開口の内側壁上にポリシリコン膜パターンを形成する段階と、
    前記ポリシリコン膜パターン表面に選択的に吸着し、前記ポリシリコン膜パターンを保護する非イオン性高分子界面活性剤を含む請求項1〜5および13のいずれか1項に記載のエッチング組成物または請求項6〜12のいずれか1項に記載の製造方法で得られたエッチング組成物を用いて、前記酸化膜を除去する段階と、を含むエッチング方法。
  15. 前記酸化膜を形成する段階は、
    前記窒化膜上に第1酸化膜を形成する段階と、
    前記第1酸化膜上に第2酸化膜を形成する段階と、を更に含むことを特徴とする請求項14に記載のエッチング方法。
  16. 前記窒化膜はシリコン窒化物を含み、前記第1酸化膜はBPSGを含み、前記第2酸化膜はPE−TEOSを含むことを特徴とする請求項14または15に記載のエッチング方法。
  17. コンタクト領域が形成された半導体基板上にエッチング阻止膜を形成する段階と、
    前記エッチング阻止膜上に第1酸化膜を形成する段階と、
    前記第1酸化膜上に第2酸化膜を形成する段階と、
    前記第1及び第2酸化膜を部分的に除去して前記コンタクト領域を露出させる段階と、
    前記コンタクト領域に接触するポリシリコン膜パターンを形成する段階と、
    前記ポリシリコン膜パターン表面に選択的に吸着し、前記ポリシリコン膜パターンを保護する非イオン性高分子界面活性剤を含む請求項1〜5および13のいずれか1項に記載のエッチング組成物または請求項6〜12のいずれか1項に記載の製造方法で得られたエッチング組成物を用いて、前記第1及び第2酸化膜を除去する段階と、を含む半導体装置の製造方法。
  18. 前記エッチング阻止膜はシリコン窒化物を含み、前記第1酸化膜はBPSGを含み、前記第2酸化膜はPE−TEOSを含むことを特徴とする請求項17に記載の半導体装置の製造方法。
  19. 前記ポリシリコン膜パターン上にHSGシリコン膜を形成する段階と、
    前記HSGシリコン膜上に誘電膜を形成する段階と、
    前記誘電膜上にプレート電極を形成する段階と、を更に含むことを特徴とする請求項17または18に記載の半導体装置の製造方法。
JP2004297554A 2003-10-17 2004-10-12 高いエッチング選択比を有するエッチング組成物、その製造方法、これを用いた酸化膜の選択的エッチング方法、及び半導体装置の製造方法 Expired - Fee Related JP4799843B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2003-072692 2003-10-17
KR20030072692 2003-10-17
KR2004-000235 2004-01-05
KR1020040000235A KR100558194B1 (ko) 2003-10-17 2004-01-05 높은 식각 선택비를 갖는 식각 조성물, 이의 제조 방법,이를 이용한 산화막의 선택적 식각 방법 및 반도체 장치의제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005120373A JP2005120373A (ja) 2005-05-12
JP4799843B2 true JP4799843B2 (ja) 2011-10-26

Family

ID=34525589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004297554A Expired - Fee Related JP4799843B2 (ja) 2003-10-17 2004-10-12 高いエッチング選択比を有するエッチング組成物、その製造方法、これを用いた酸化膜の選択的エッチング方法、及び半導体装置の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7311857B2 (ja)
JP (1) JP4799843B2 (ja)
DE (1) DE102004050358B4 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101496146A (zh) * 2005-10-05 2009-07-29 高级技术材料公司 选择性蚀刻栅极隔片氧化物材料的组合物和方法
KR100703014B1 (ko) * 2005-10-26 2007-04-06 삼성전자주식회사 실리콘 산화물 식각액 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
JP4964484B2 (ja) * 2006-03-31 2012-06-27 ステラケミファ株式会社 微細加工処理方法
JP2008124135A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Stella Chemifa Corp 微細加工処理剤、及びそれを用いた微細加工処理方法
KR100891255B1 (ko) * 2007-01-05 2009-04-01 주식회사 하이닉스반도체 커패시터의 리닝 방지용 식각액 조성물 및 이를 이용한커패시터 제조 방법
KR100885922B1 (ko) 2007-06-13 2009-02-26 삼성전자주식회사 반도체 소자 및 그 반도체 소자 형성방법
US8685272B2 (en) * 2008-08-08 2014-04-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Composition for etching silicon oxide layer, method for etching semiconductor device using the same, and composition for etching semiconductor device
KR20110063845A (ko) * 2008-10-02 2011-06-14 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 실리콘 기판의 금속 로딩 및 표면 패시베이션을 향상시키기 위한 계면활성제/소포제 혼합물의 용도
SG176129A1 (en) * 2009-05-21 2011-12-29 Stella Chemifa Corp Fine-processing agent and fine-processing method
TWI507508B (zh) * 2009-05-22 2015-11-11 Stella Chemifa Corp Micro-processing agent, and micro-processing methods
KR101616045B1 (ko) * 2009-11-19 2016-04-28 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조방법
WO2012048079A2 (en) 2010-10-06 2012-04-12 Advanced Technology Materials, Inc. Composition and process for selectively etching metal nitrides
CN102623327B (zh) * 2011-01-31 2015-04-29 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种化学机械研磨方法
JP5548224B2 (ja) * 2012-03-16 2014-07-16 富士フイルム株式会社 半導体基板製品の製造方法及びエッチング液
US9868902B2 (en) 2014-07-17 2018-01-16 Soulbrain Co., Ltd. Composition for etching
US11521846B2 (en) * 2019-12-16 2022-12-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Methods for patterning a silicon oxide-silicon nitride-silicon oxide stack and structures formed by the same
CN111363551B (zh) * 2020-03-19 2021-11-30 常州星海电子股份有限公司 超大功率光阻玻璃芯片刻蚀用腐蚀液及腐蚀工艺
CN114369460B (zh) * 2021-12-09 2023-07-11 湖北兴福电子材料股份有限公司 一种提高凹型沟槽结构二氧化硅蚀刻均匀性的蚀刻液

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3931030A (en) * 1973-10-02 1976-01-06 Kenseido Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Etching composition for etching nickel screen rolls or plates
JPS5855324A (ja) * 1981-09-26 1983-04-01 Toshiba Corp シリコン酸化膜の腐食液
JPS5956482A (ja) * 1982-08-30 1984-03-31 Daikin Ind Ltd エツチング剤組成物
JPS63283028A (ja) * 1986-09-29 1988-11-18 Hashimoto Kasei Kogyo Kk 微細加工表面処理剤
CA1313612C (en) 1987-01-27 1993-02-16 Michael Scardera Etching solutions containing ammonium fluoride
JPS63198332A (ja) * 1987-02-13 1988-08-17 Sumitomo Chem Co Ltd エツチング剤組成物
EP0405886B1 (en) * 1989-06-26 1996-11-27 Hashimoto Chemical Industries Co., Ltd. Surface treatment agent for fine surface treatment
US5264010A (en) 1992-04-27 1993-11-23 Rodel, Inc. Compositions and methods for polishing and planarizing surfaces
GB9210514D0 (en) * 1992-05-16 1992-07-01 Micro Image Technology Ltd Etching compositions
JP3309392B2 (ja) * 1993-02-04 2002-07-29 ダイキン工業株式会社 濡れ性に優れた半導体用ウエットエッチング組成物
KR970008397B1 (ko) 1993-12-30 1997-05-23 대우전자 주식회사 투사형 화상표시장치의 광로조절장치의 구조
KR100223768B1 (ko) 1996-06-25 1999-10-15 김영환 반도체 소자 제조시 실리콘 산화막의 습식 식각방법
KR19990082131A (ko) 1996-12-18 1999-11-15 스텔라 케미파 가부시끼가이샤 에칭제
KR100262528B1 (ko) 1997-12-31 2000-09-01 김영환 반도체 소자의 실리콘 산화막 식각방법
US6799883B1 (en) * 1999-12-20 2004-10-05 Air Liquide America L.P. Method for continuously blending chemical solutions
JP2000031132A (ja) * 1998-07-14 2000-01-28 Daikin Ind Ltd バッファードフッ酸の希釈混合方法
KR100473442B1 (ko) * 1998-10-23 2005-03-08 아치 스페셜티 케미칼즈, 인코포레이티드 금속층의 화학적 기계적 연마를 위한 활성제, 활성제 용액, 슬러리 시스템 및 연마방법
US6303506B1 (en) * 1999-09-30 2001-10-16 Infineon Technologies Ag Compositions for and method of reducing/eliminating scratches and defects in silicon dioxide during CMP process
US6506314B1 (en) * 2000-07-27 2003-01-14 Atotech Deutschland Gmbh Adhesion of polymeric materials to metal surfaces
KR20030050026A (ko) 2001-12-18 2003-06-25 백운규 화학기계적 연마용 슬러리, 이들 슬러리의 제조방법 및이들 슬러리를 이용한 화학기계적 연마방법
US7247939B2 (en) * 2003-04-01 2007-07-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Metal filled semiconductor features with improved structural stability
TWI224821B (en) * 2003-04-11 2004-12-01 Mosel Vitelic Inc Bottom oxide formation process for preventing formation of voids in the trench

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004050358A1 (de) 2005-06-23
US20050081883A1 (en) 2005-04-21
JP2005120373A (ja) 2005-05-12
DE102004050358B4 (de) 2009-04-16
US7311857B2 (en) 2007-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4799843B2 (ja) 高いエッチング選択比を有するエッチング組成物、その製造方法、これを用いた酸化膜の選択的エッチング方法、及び半導体装置の製造方法
KR100703014B1 (ko) 실리콘 산화물 식각액 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
US20050263814A1 (en) Bottom electrode of capacitor of semiconductor device and method of forming the same
JP4879476B2 (ja) 階段形状のシリンダー型構造のキャパシタを有する半導体装置、及びその製造方法
JP4215787B2 (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
US6037211A (en) Method of fabricating contact holes in high density integrated circuits using polysilicon landing plug and self-aligned etching processes
KR100666387B1 (ko) 도전성 패턴의 제조 방법 및 반도체 소자의 제조 방법.
KR100541682B1 (ko) 반도체 소자의 캐패시터 형성방법
KR100741991B1 (ko) 실리콘 산화물 식각액 및 이를 이용한 콘택홀 형성 방법
US20210384212A1 (en) Composition for etching and manufacturing method of semiconductor device using the same
US6486025B1 (en) Methods for forming memory cell structures
KR20090001377A (ko) 반도체 소자의 형성 방법
KR100558194B1 (ko) 높은 식각 선택비를 갖는 식각 조성물, 이의 제조 방법,이를 이용한 산화막의 선택적 식각 방법 및 반도체 장치의제조 방법
US7375003B2 (en) Methods of manufacturing a semiconductor device
US7476622B2 (en) Method of forming a contact in a semiconductor device
JP3355504B2 (ja) 半導体装置の製造方法及びエッチング液
JP2001223265A (ja) 半導体素子のトレンチ素子分離膜の製造方法
US20050130385A1 (en) Method of manufacturing a capacitor having improved capacitance and method of manufacturing a semiconductor device including the capacitor
KR101260945B1 (ko) 실록산 폴리머 조성물 및 이를 이용한 커패시터 제조 방법
KR100596845B1 (ko) 반도체 소자의 콘택 형성 방법
JP4401156B2 (ja) 半導体素子の製造方法
US20070269979A1 (en) Method of forming a pattern and method of manufacturing a semiconductor device using the same
US7361547B2 (en) Method for forming a capacitor for use in a semiconductor device
JP2011243920A (ja) 半導体装置の製造方法
JP4298187B2 (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071010

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100928

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20101001

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101026

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110712

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110803

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees