KR102576574B1 - Etching composition, method for etching insulating layer of semiconductor devices using the same and method for preparing semiconductor devices - Google Patents

Etching composition, method for etching insulating layer of semiconductor devices using the same and method for preparing semiconductor devices Download PDF

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Abstract

본 발명은 식각 조성물을 제공하고자 하는 것으로서, 인산 및 하기 화학식 1로 표시되는 실란화합물을 포함하는 식각 조성물을 제공한다.
[화학식 1]

상기 화학식 1에서, R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 비-하이드로카빌(non-hydrocarbyl)이며, X-는 할로겐 음이온, 설폰산 유래 음이온, 황산 유래 음이온, 인산 유래 음이온, 질산 유래 음이온, 탄산 유래 음이온 또는 카르복실산 유래 음이온이고, Lp는 하이드로카빌렌이며, p는 0 또는 1이고, A는 n가의 라디칼이고, n은 1 내지 4의 정수이다.
The present invention seeks to provide an etching composition, which includes phosphoric acid and a silane compound represented by the following formula (1).
[Formula 1]

In Formula 1, R 1 to R 7 are each independently hydrogen , hydrocarbyl, or non-hydrocarbyl, and It is an anion, an anion derived from nitric acid, an anion derived from carbonic acid, or an anion derived from carboxylic acid, L p is hydrocarbylene, p is 0 or 1, A is an n-valent radical, and n is an integer of 1 to 4.

Description

식각 조성물, 이를 이용한 절연막의 식각방법 및 반도체 소자의 제조방법{ETCHING COMPOSITION, METHOD FOR ETCHING INSULATING LAYER OF SEMICONDUCTOR DEVICES USING THE SAME AND METHOD FOR PREPARING SEMICONDUCTOR DEVICES}Etching composition, method of etching an insulating film using the same, and method of manufacturing a semiconductor device {ETCHING COMPOSITION, METHOD FOR ETCHING INSULATING LAYER OF SEMICONDUCTOR DEVICES USING THE SAME AND METHOD FOR PREPARING SEMICONDUCTOR DEVICES}

본 발명은 식각 조성물, 특히 산화막의 식각율을 최소화하면서 질화막을 선택적으로 제거할 수 있는 고선택비의 식각 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to an etching composition, particularly an etching composition with high selectivity that can selectively remove a nitride film while minimizing the etching rate of the oxide film.

실리콘 산화막(SiO2) 등의 산화막 및 실리콘 질화막(SiNx) 등의 질화막은 대표적인 절연막으로서, 반도체 제조 공정에서 이들 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 각각 단독으로, 또는 1층 이상의 막들이 교대로 적층되어 사용된다. 또한, 이러한 산화막 및 질화막은 금속 배선 등의 도전성 패턴을 형성하기 위한 하드마스크로도 이용된다. Oxide films such as silicon oxide (SiO 2 ) and nitride films such as silicon nitride (SiNx) are representative insulating films, and in the semiconductor manufacturing process, these silicon oxide films or silicon nitride films are used alone or with one or more layers alternately stacked. Additionally, these oxide and nitride films are also used as hard masks to form conductive patterns such as metal wiring.

질화막을 제거하기 위한 습식 식각 공정에서는 일반적으로 인산(phosphoric acid)과 탈이온수(deionized water)의 혼합물이 사용되고 있다. 탈이온수는 식각율 감소 및 산화막에 대한 식각 선택성의 변화를 방지하기 위하여 첨가되는 것이나, 공급되는 탈이온수의 양의 미세한 변화에도 질화막 식각 제거 공정에 불량이 발생하는 문제가 있다. 또한, 인산은 강산으로서 부식성을 가지고 있어 취급에 어려움이 있다.In a wet etching process to remove a nitride film, a mixture of phosphoric acid and deionized water is generally used. Deionized water is added to prevent a decrease in the etching rate and a change in etching selectivity for the oxide film, but there is a problem in that even a slight change in the amount of deionized water supplied causes defects in the nitride film etching removal process. Additionally, phosphoric acid is a strong acid and is corrosive, making handling difficult.

이를 해결하기 위한 종래 기술로 인산(H3PO4)에 불산(HF) 또는 질산(HNO3) 등을 포함하는 식각 조성물을 이용하여 질화막을 제거하는 방법이 공지되었으나, 오히려 질화막과 산화막의 식각 선택비를 저해시키는 결과를 초래하였다. 또한, 인산과 규산염, 또는 규산을 포함하는 식각 조성물을 이용하는 기술도 공지되어 있으나, 규산이나 규산염은 기판에 영향을 미칠 수 있는 파티클을 유발하여 오히려 반도체 제조 공정에 적합하지 못한 문제점이 있다.To solve this problem, a method of removing the nitride film using an etching composition containing phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and hydrofluoric acid (HF) or nitric acid (HNO 3 ) was known in the prior art, but rather, the method of etching the nitride film and the oxide film was known. This resulted in inhibiting rain. In addition, there is a known technology using phosphoric acid and silicate, or an etching composition containing silicic acid, but silicic acid or silicate causes particles that can affect the substrate, which has the problem of being unsuitable for the semiconductor manufacturing process.

그러나, 이러한 질화막 제거를 위한 습식 식각 공정에서 인산을 이용하는 경우, 질화막과 산화막의 식각 선택비 저하로 인하여 질화막뿐 아니라 SOD 산화막까지 식각되어 유효 산화막 높이(Effective Field Oxide Height, EFH)를 조절하는 것이 어려워진다. 이에 따라 질화막 제거를 위한 충분한 습식 식각 시간을 확보할 수 없거나, 추가적인 공정을 필요로 하게 되며, 변화를 유발하여 소자 특성에 악영항을 미치게 된다.However, when phosphoric acid is used in the wet etching process to remove the nitride film, not only the nitride film but also the SOD oxide film is etched due to a decrease in the etching selectivity between the nitride film and the oxide film, making it difficult to control the effective field oxide height (EFH). Lose. Accordingly, sufficient wet etching time for removal of the nitride film cannot be secured or additional processes are required, causing changes and adversely affecting device characteristics.

따라서, 반도체 제조 공정에서 산화막에 대하여 질화막을 선택적으로 식각하면서도 파티클 발생과 같은 문제점을 갖지 않는 고선택비의 식각 조성물이 요구되는 실정이다.Therefore, in the semiconductor manufacturing process, there is a need for an etching composition with a high selectivity that selectively etches the nitride film with respect to the oxide film and does not cause problems such as particle generation.

한편, 종래 식각 조성물에 첨가되는 첨가제인 실란계 첨가제는 용해도가 낮아 적정 용해도가 확보되지 않고, 이로 인해 식각 조성물 내에서 파티클의 석출 및 기판의 이상성장을 야기하는 문제가 있었다. 이러한 파티클은 실리콘 기판에 잔류하여 기판상에 구현되는 소자의 불량을 야기하거나 식각 또는 세정 공정에 사용되는 장비에 잔류하여 장비 고장을 야기하는 문제가 있다.Meanwhile, silane-based additives, which are additives added to conventional etching compositions, have low solubility, so appropriate solubility is not secured, which causes precipitation of particles in the etching composition and abnormal growth of the substrate. These particles remain on the silicon substrate, causing defects in devices implemented on the substrate, or remain in equipment used in etching or cleaning processes, causing equipment failure.

나아가 식각액의 장기 보관 시 질화막과 실리콘 산화막의 식각 속도가 변화하게 되어 선택도가 변화될 수 있다. Furthermore, when the etchant is stored for a long period of time, the etching speed of the nitride film and silicon oxide film may change, resulting in a change in selectivity.

본 발명은 산화막의 식각율을 최소화하면서 질화막을 선택적으로 제거할 수 있으며, 소자 특성에 악영향을 미치는 파티클 발생 등의 문제점을 갖지 않는 고선택비의 식각 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to provide an etching composition with high selectivity that can selectively remove the nitride film while minimizing the etching rate of the oxide film and does not have problems such as generation of particles that adversely affect device characteristics.

또한, 본 발명은 저장안정성이 우수한 식각 조성물을 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an etching composition with excellent storage stability.

나아가, 상기 식각 조성물을 이용한 절연막의 식각방법 및 반도체 소자의 제조방법을 제공하고자 한다.Furthermore, it is intended to provide a method of etching an insulating film and a method of manufacturing a semiconductor device using the etching composition.

본 발명은 식각 조성물을 제공하고자 하는 것으로서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 인산 및 하기 화학식 1로 표시되는 실란화합물을 포함하는 식각 조성물을 제공한다.The present invention is intended to provide an etching composition, and according to one embodiment of the present invention, an etching composition containing phosphoric acid and a silane compound represented by the following formula (1) is provided.

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 비-하이드로카빌(non-hydrocarbyl)이며, X-는 할로겐 음이온, 설폰산 유래 음이온, 황산 유래 음이온, 인산 유래 음이온, 질산 유래 음이온, 탄산 유래 음이온 또는 카르복실산 유래 음이온이고, Lp는 하이드로카빌렌이며, p는 0 또는 1이고, A는 n가의 라디칼이고, n은 1 내지 4의 정수이다.In Formula 1, R 1 to R 7 are each independently hydrogen , hydrocarbyl, or non-hydrocarbyl, and It is an anion, an anion derived from nitric acid, an anion derived from carbonic acid, or an anion derived from carboxylic acid, L p is hydrocarbylene, p is 0 or 1, A is an n-valent radical, and n is an integer of 1 to 4.

상기 X-는 Cl-, I- 또는 Br-일 수 있으며, C1-C20알킬설포네이트 음이온, 디하이드로포스페이트, 설페이트 음이온 또는 바이설페이트 음이온일 수 있고, 또한, 나이트레이트 음이온 또는 나이트라이트 음이온일 수 있다. The _ _ _ .

상기 C1-C20의 치환 또는 비치환된 하이드로카빌기는 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기일 수 있다.The substituted or unsubstituted C1-C20 hydrocarbyl group may be a substituted or unsubstituted C1-C20 alkyl group, or a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group.

상기 치환된 C1-C20의 하이드로카빌기는 할로겐으로 치환된 것일 수 있다.The substituted C1-C20 hydrocarbyl group may be substituted with halogen.

상기 A는 수소, 할로겐, 하이드로카빌렌, 결합부위가 N인 라디칼, 결합부위가 O인 라디칼, 결합부위가 S인 라디칼 또는 결합부위가 P인 라디칼일 수 있다.The A may be hydrogen, halogen, hydrocarbylene, a radical whose binding site is N, a radical whose binding site is O, a radical whose binding site is S, or a radical whose binding site is P.

상기 하이드로카빌렌은 C1-C20알킬, C1-C20알케닐 또는 C6-C20아릴일 수 있다.The hydrocarbylene may be C1-C20 alkyl, C1-C20 alkenyl, or C6-C20 aryl.

상기 결합부위가 N인 라디칼은 *-NR11R12, *-NR13-*, *-NR14CONR15-*, *-NR16CSNR17-* 또는 일 수 있으며, The radical whose binding site is N is *-NR 11 R 12 , *-NR 13 -*, *-NR 14 CONR 15 -*, *-NR 16 CSNR 17 -* or It can be,

여기서, R11 및 R12는 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C1-C20아미노알킬 또는 CONH2이고, R13 내지 R17은 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬이고, L1은 C1-C20알킬렌이다.Here, R 11 and R 12 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C1-C20 aminoalkyl, or CONH 2 , R 13 to R 17 are independently hydrogen or C1-C20 alkyl, and L 1 is C1-C20 alkyl. It's Ren.

상기 결합부위가 O인 라디칼은 *-O-*일 수 있다.The radical whose binding site is O may be *-O-*.

상기 결합부위가 S인 라디칼은 *-SR20, *-S-*, *-S-S-*, 또는 일 수 있으며, 여기서 R20은 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이다.The radical whose binding site is S is *-SR 20 , *-S-*, *-SS-*, or may be, where R 20 is hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy.

상기 결합부위가 P인 라디칼은 , , 또는 일 수 있으며, 여기서, R18 및 R19는 독립적으로, 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이다.The radical whose binding site is P is , , or may be, where R 18 and R 19 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy.

상기 화학식 1에서, n은 1이며, Lp는 C1-C5알킬렌이고, p는 0 또는 1이며, A는 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C20알케닐, *-NH2, *-NH-(CH2)l-NH2, *-NH-CO-NH2, *-(CH2)m-C6H5, 또는 *-SR20이고, 여기서 R20은 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이며, l 및 m은 독립적으로 0 내지 10의 정수일 수 있다.In Formula 1, n is 1, L p is C1-C5 alkylene, p is 0 or 1, A is substituted or unsubstituted C1-C20 alkyl, substituted or unsubstituted C1-C20 alkenyl, *-NH 2 , *-NH-(CH 2 ) l -NH 2 , *-NH-CO-NH 2 , *-(CH 2 ) m -C 6 H 5 , or *-SR 20 , where R 20 is hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy, and l and m may independently be integers from 0 to 10.

상기 화학식 1에서, n은 2이며, Lp는 C1-C5알킬렌이고, p는 0 또는 1이며, A는 C1-C20알킬렌, *-NR13-*, *-NR14-CO-NR15-*, *-O-*, *-S-*, *-S-S-*, , , , 또는 이고, R13 내지 R15, R18 또는 R19는 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시일 수 있다.In Formula 1, n is 2, L p is C1-C5 alkylene, p is 0 or 1, A is C1-C20 alkylene, *-NR 13 -*, *-NR 14 -CO-NR 15 -*, *-O-*, *-S-*, *-SS-*, , , , or and R 13 to R 15 , R 18 or R 19 may independently be hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy.

상기 화학식 1에서, n은 3이고, Lp는 C1-C5알킬렌이고, p는 0 또는 1이며, A는 또는 일 수 있다.In Formula 1, n is 3, L p is C1-C5 alkylene, p is 0 or 1, and A is or It can be.

상기 화학식 1에서, n은 4이고, Lp는 C1-C5알킬렌이고, p는 0 또는 1이며, A는 이며, 여기서 L1은 C1-C10알킬렌일 수 있다.In Formula 1, n is 4, L p is C1-C5 alkylene, p is 0 or 1, and A is , where L 1 may be C1-C10 alkylene.

상기 규소 화합물은 하기 구조에서 선택되는 것이 바람직하다.The silicon compound is preferably selected from the following structures.

(1), (2), (3), (4), (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (상기 식에서 MsO는 메탄설포네이트를 나타낸다.) (One), (2), (3), (4), (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (In the above formula, MsO represents methanesulfonate.)

상기 화학식 (1)로 표시되는 실란화합물은 식각 조성물 전체 중량에 대하여 상기 규소 화합물을 0.001 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 상기 식각 조성물은 인산 70 내지 90중량%, 화학식 1로 표시되는 실란화합물 0.001 내지 5중량% 및 잔부 물을 포함할 수 있다.The silane compound represented by the formula (1) preferably contains 0.001 to 5% by weight of the silicon compound based on the total weight of the etching composition, and the etching composition contains 70 to 90% by weight of phosphoric acid and silane represented by the formula (1). It may contain 0.001 to 5% by weight of the compound and the balance water.

상기 식각 조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물을 더 포함할 수 있다.The etching composition may further include a silane compound represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

상기 화학식 2에서, R51 내지 R54는 서로 독립적으로 수소, C1-C20의 하이드로카빌, C1-C20의 헤테로하이드로카빌이고, R51 내지 R54는 각각 존재하거나 또는 2개 이상이 헤테로 원소를 통해 서로 연결된 고리형태이다.In Formula 2, R 51 to R 54 are independently hydrogen, C 1 -C 20 hydrocarbyl, C 1 -C 20 heterohydrocarbyl, and R 51 to R 54 are each present or two or more It is in the form of rings connected to each other through hetero elements.

상기 식각 조성물은 암모늄염을 더 포함할 수 있다.The etching composition may further include ammonium salt.

본 발명은 다른 견지로서 상기 식각 조성물을 이용한 절연막의 식각 방법을 제공한다.From another perspective, the present invention provides a method for etching an insulating film using the etching composition.

본 발명은 또 다른 견지로서 상기 절연막의 식각 방법을 포함하는 반도체 소자의 제조방법을 제공한다.As another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device including a method of etching the insulating film.

본 발명은 또한, 하기 화학식 1로 표시되는 실란화합물을 제공한다.The present invention also provides a silane compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 비-하이드로카빌(non-hydrocarbyl)이며, X-는 할로겐 음이온, 설폰산 음이온, 인산 음이온, 인산수소 음이온, 인산이수소 음이온, 황산 음이온, 황산수소 음이온, 질산 음이온, 아질산 음이온, 탄산 음이온, 탄산수소 음이온, 치환 또는 비치환된 C1~C20카르복실산 음이온이고, Lp는 하이드로카빌렌이며, p는 0 또는 1이며, A는 수소, 할로겐 또는 C1-C20하이드로카빌렌이고, n은 1이다.In Formula 1, R 1 to R 7 are each independently hydrogen, hydrocarbyl, or non-hydrocarbyl, and X - is a halogen anion, a sulfonic acid anion, a phosphate anion, a hydrogen phosphate anion, Dihydrogen phosphate anion, sulfuric acid anion, hydrogen sulfate anion, nitrate anion, nitrite anion, carbonate anion, hydrogen carbonate anion, substituted or unsubstituted C1~C20 carboxylic acid anion, L p is hydrocarbylene, and p is 0. or 1, A is hydrogen, halogen, or C1-C20 hydrocarbylene, and n is 1.

상기 화학식 1은 하기 구조로 표현되는 것 중 어느 하나일 수 있다.Formula 1 may be any one of the structures represented below.

(2), (3), (5) (2), (3), (5)

본 발명은 또한, 하기 화학식 1로 표시되는 실란화합물을 제공한다.The present invention also provides a silane compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 비-하이드로카빌(non-hydrocarbyl)이며, X-는 할로겐 음이온, 설폰산 음이온, 인산 음이온, 인산수소 음이온, 인산이수소 음이온, 황산 음이온, 황산수소 음이온, 질산 음이온, 아질산 음이온, 탄산 음이온, 탄산수소 음이온, 치환 또는 비치환된 C1~C20의 카르복실산 음이온이며, Lp는 C1-C5의 하이드로카빌렌이며, p는 0 또는 1이고, A는 *-NR13-*, *-NR14-CO-NR15-*, *-O-*, *-S-*, *-S-S-*, , , , , 또는 또는 이고, 여기서, R13 내지 R15, R18 또는 R19는 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이고, L1은 C1-C10알킬렌이며, n은 2 내지 4의 정수이다.In Formula 1, R 1 to R 7 are each independently hydrogen, hydrocarbyl, or non-hydrocarbyl, and X - is a halogen anion, a sulfonic acid anion, a phosphate anion, a hydrogen phosphate anion, Dihydrogen phosphate anion, sulfuric acid anion, hydrogen sulfate anion, nitrate anion, nitrite anion, carbonate anion, hydrogen carbonate anion, substituted or unsubstituted carboxylic acid anion of C1-C20, Lp is hydrocarbylene of C1-C5 , p is 0 or 1, A is *-NR 13 -*, *-NR 14 -CO-NR 15 -*, *-O-*, *-S-*, *-SS-*, , , , , or or , where R 13 to R 15 , R 18 or R 19 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy, and L 1 is C1- It is C10 alkylene, and n is an integer of 2 to 4.

상기 화학식 1은 하기 구조로 표현되는 것 중 어느 하나일 수 있다.Formula 1 may be any one of the structures represented below.

(6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17)

본 발명에 따른 식각 조성물은 산화막에 대한 질화막의 식각 선택비가 높다.The etching composition according to the present invention has a high etching selectivity of the nitride film to the oxide film.

또한, 본 발명의 식각 조성물을 이용하면 질화막 제거 시에 산화막의 막질 손상이나 산화막의 식각으로 인한 전기적 특성 저하를 방지하고, 파티클 발생을 방지하여, 소자 특성을 향상시킬 수 있다. In addition, using the etching composition of the present invention, it is possible to prevent damage to the quality of the oxide film or deterioration of electrical properties due to etching of the oxide film when removing the nitride film, prevent particle generation, and improve device characteristics.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 절연막의 식각방법을 예시한 공정 단면도이다.1 and 2 are cross-sectional process views illustrating a method of etching an insulating film according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 식각 조성물, 특히 산화막의 식각율을 최소화하면서 질화막을 선택적으로 제거할 수 있는 고선택비를 가지며, 또한, 저장안정성이 우수한 식각 조성물을 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide an etching composition, particularly an etching composition that has a high selectivity for selectively removing a nitride film while minimizing the etching rate of the oxide film, and also has excellent storage stability.

본 발명의 식각 조성물은 인산, 실란화합물 및 물을 포함한다.The etching composition of the present invention includes phosphoric acid, a silane compound, and water.

상기 인산은 실리콘 질화물과 반응하여 질화물을 식각하는 것으로서, 상기 인산은 하기 식 (1)과 같이 반응하여 실리콘 질화물을 식각한다.The phosphoric acid reacts with silicon nitride to etch the nitride, and the phosphoric acid reacts as shown in the following formula (1) to etch the silicon nitride.

3Si3N4 + 27H2O + 4H3PO4 → 4(NH4)3PO4 + 9SiO2H2O (1)3Si 3 N 4 + 27H 2 O + 4H 3 PO 4 → 4(NH 4 ) 3 PO 4 + 9SiO 2 H 2 O (1)

예를 들어, 상기 인산은 75 내지 85% 농도의 인산을 포함하는 인산 수용액일 수 있다. 상기 인산 수용액에 사용되는 물은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 탈이온수를 이용할 수 있다. For example, the phosphoric acid may be an aqueous phosphoric acid solution containing phosphoric acid at a concentration of 75 to 85%. The water used in the phosphoric acid aqueous solution is not particularly limited, but deionized water can be used.

상기 인산은 식각 조성물 전체 중량에 대하여 70 내지 90중량%의 함량으로 포함하는 것이 바람직하다. 70중량% 미만인 경우에는 질화막이 용이하게 제거되지 않는 문제가 있으며, 90%중량을 초과하는 경우에는 질화막에 대한 높은 선택비를 얻을 수 없다. The phosphoric acid is preferably included in an amount of 70 to 90% by weight based on the total weight of the etching composition. If it is less than 70% by weight, there is a problem that the nitride film is not easily removed, and if it exceeds 90% by weight, a high selectivity to the nitride film cannot be obtained.

본 발명의 식각 조성물은 식각액 첨가제로서 실란화합물을 포함한다. 상기 실란화합물은, 예를 들면, 다음 화학식 1로 표시되는 실란화합물일 수 있다.The etching composition of the present invention includes a silane compound as an etchant additive. The silane compound may be, for example, a silane compound represented by the following formula (1).

상기 화학식 1에서, R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 비-하이드로카빌(non-hydrocarbyl)이다. 상기 하이드로카빌 또는 비-하이드로카빌은 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1-C20하이드로카빌기, C1-C20알콕시기, 카르복시기, 카르보닐기, 니트로기, 트리(C1-C20)알킬실릴기, 포스포릴기 또는 시아노기일 수 있다. 상기 치환 또는 비치환된 C1-C20하이드로카빌기는 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기일 수 있다. 상기 치환은 이에 한정하는 것은 아니지만, 할로겐으로 치환될 수 있다.In Formula 1, R 1 to R 7 are each independently hydrogen, hydrocarbyl, or non-hydrocarbyl. The hydrocarbyl or non-hydrocarbyl is halogen, substituted or unsubstituted C1-C20 hydrocarbyl group, C1-C20 alkoxy group, carboxyl group, carbonyl group, nitro group, tri(C1-C20)alkylsilyl group, phosphoryl group or It could be cyano group. The substituted or unsubstituted C1-C20 hydrocarbyl group may be a substituted or unsubstituted C1-C20 alkyl group, or a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group. The substitution is not limited to this, but may be substituted with halogen.

상기 화학식 1에서 X-는 할로겐 음이온, 설폰산 유래 음이온, 인산 음이온, 인산수소 음이온, 인산이수소 음이온과 같은 인산 유래 음이온, 황산 음이온, 황산수소 음이온과 같은 황산 유래 음이온, 질산 음이온, 아질산 음이온과 같은 질산 유래 음이온, 탄산 음이온, 탄산수소 음이온과 같은 탄산 유래 음이온, 치환 또는 비치환된 C1~C20의 카르복실산 음이온의 카르복실산 유래 음이온일 수 있다.In Formula 1 , It may be a nitric acid-derived anion, a carbonate-derived anion such as a carbonate anion or a hydrogen carbonate anion, or a carboxylic acid-derived anion of a substituted or unsubstituted C1-C20 carboxylic acid anion.

예를 들면, 상기 X-는 Cl-, I- 또는 Br-일 수 있고, C1-C20알킬설포네이트 음이온, 디하이드로포스페이트 설페이트 음이온 또는 바이설페이트 음이온일 수 있으며, 또한, 나이트레이트 음이온 또는 나이트라이트 음이온일 수 있다. For example , the It can be.

상기 Lp는 하이드로카빌렌일 수 있으며, 이때, p는 1 또는 1이다. 상기 Lp는 C1~C5하이드로카빌렌, 구체적으로는 C1-C5알킬렌, 보다 구체적으로는 C1-C3알킬렌일 수 있다.The Lp may be hydrocarbylene, and in this case, p is 1 or 1. The Lp may be C1-C5 hydrocarbylene, specifically C1-C5 alkylene, and more specifically C1-C3 alkylene.

상기 A는 1 내지 4의 정수인 n가의 라디칼을 나타낸다. 예를 들어, A는 수소, 할로겐, 하이드로카빌렌, 결합부위가 N인 라디칼, 결합부위가 O인 라디칼, 결합부위가 S인 라디칼 또는 결합부위가 P인 라디칼 등일 수 있다. The A represents an n-valent radical that is an integer of 1 to 4. For example, A may be hydrogen, halogen, hydrocarbylene, a radical with a bonding site of N, a radical with a bonding site of O, a radical with a bonding site of S, or a radical with a bonding site of P, etc.

예를 들어, 상기 A는 수소일 수 있으며, F, Cl, Br, I 등의 할로겐일 수 있다. 이때, 상기 n은 1의 정수이다.For example, A may be hydrogen and may be a halogen such as F, Cl, Br, or I. At this time, n is an integer of 1.

상기 하이드로카빌렌으로는 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C20알케닐 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20아릴일 수 있으며, 보다 구체적으로, 예를 들어, *-CH3, *-(CH2)3, *-(CH2)2CH3, *-(CH2)7CH3, *-CH2CH(CH3)2, *-CHCH2, 페닐 등일 수 있다. 이때, 상기 n은 1의 정수이다. 나아가, n이 2인 경우로서, *-(CH2)2-*와 같은 치환 또는 비치환된 C1-C20알케닐일 수 있다.The hydrocarbylene may be substituted or unsubstituted C1-C20 alkyl, substituted or unsubstituted C1-C20 alkenyl, or substituted or unsubstituted C6-C20 aryl. More specifically, for example, *- It may be CH 3 , *-(CH 2 ) 3 , *-(CH 2 ) 2 CH 3 , *-(CH 2 ) 7 CH 3 , *-CH 2 CH(CH 3 ) 2 , *-CHCH 2 , phenyl, etc. there is. At this time, n is an integer of 1. Furthermore, when n is 2, it may be substituted or unsubstituted C1-C20 alkenyl such as *-(CH 2 ) 2 -*.

상기 결합부위가 N인 라디칼로는, 예를 들어, n이 1인 경우로서, 상기 A는 *-NH2와 같은 비치환된 아민, 또는 *-NH(CH2)2NH2 또는 NHCONH2와 같은 치환된 아민 등의 *-NR11R12 등을 들 수 있다. 또한, n이 2인 경우로서, *-NH-*와 같은 *-NR13-*, *-NHCONH-*와 같은 *-NR14CONR15-*, *-NHCSNH-*와 같은 *-NR16CSNR17-* 등을 들 수 있다. 나아가, n이 4인 경우로서는, 를 들 수 있다.As a radical where the binding site is N, for example, when n is 1, A is an unsubstituted amine such as *-NH 2 , or *-NH(CH 2 ) 2 NH 2 or NHCONH 2 Examples include *-NR 11 R 12 of the same substituted amine. Additionally, when n is 2, *-NR 13 -* such as *-NH-*, *-NR 14 CONR 15 -* such as *-NHCONH-*, *-NR 16 such as *-NHCSNH-* CSNR 17 -*, etc. may be mentioned. Furthermore, in the case where n is 4, can be mentioned.

여기서, R11 및 R12는 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C1-C20아미노알킬 또는 CONH2 등일 수 있고, R13 내지 R17은 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬일 수 있고, L1은 C1-C20알킬렌일 수 있다.Here, R 11 and R 12 may independently be hydrogen, C1-C20 alkyl, C1-C20 aminoalkyl, or CONH 2 , etc., R 13 to R 17 may independently be hydrogen or C1-C20 alkyl, and L 1 is It may be C1-C20 alkylene.

상기 결합부위가 O인 라디칼로는 *-O-*일 수 있다.The radical whose binding site is O may be *-O-*.

상기 결합부위가 S인 라디칼은 n이 1인 경우로서, *-SR20일 수 있으며, 이때, R20은 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이다. 또한, 결합부위가 S인 라디칼은 n이 2인 경우로서, *-S-*, *-S-S-*, 또는 일 수 있다.The radical in which the binding site is S has n of 1 and may be *-SR 20 , where R 20 is hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl (C1- C20) alkoxy. In addition, for radicals whose binding site is S, when n is 2, *-S-*, *-SS-*, or It can be.

한편, 결합부위가 P인 라디칼은 , , 또는 를 들 수 있으며, 이때, n은 2 또는 3의 정수이다. 여기서, R8 및 R9는 독립적으로, 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬 (C1-C20)알콕시이다.On the other hand, the radical whose binding site is P is , , or may be mentioned, where n is an integer of 2 or 3. Here, R 8 and R 9 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl (C1-C20)alkoxy.

본 발명에 있어서, n이 1인 경우의 화학식 1의 실란화합물은, 예를 들어, Lp가 C1-C5알킬렌, 바람직하게는 C1-C3알킬렌이고, p가 0 또는 1이며, A가 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환의 C1-C20알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C20알케닐, *-NH2, *-NH-(CH2)l-NH2, *-NH-CO-NH2, *-C6H5, *-(CH2)m-C6H5 또는 *-SR20이고, 여기서 R20은 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이며, 상기 l 및 m은 독립적으로 1 내지 10의 정수인 실란화합물일 수 있다.In the present invention, the silane compound of formula 1 when n is 1 is, for example, Lp is C1-C5 alkylene, preferably C1-C3 alkylene, p is 0 or 1, and A is hydrogen. , halogen, substituted or unsubstituted C1-C20alkyl, substituted or unsubstituted C1-C20alkenyl, *-NH 2 , *-NH-(CH 2 ) l -NH 2 , *-NH-CO-NH 2 , *-C 6 H 5 , *-(CH 2 ) m -C 6 H 5 or *-SR 20 , where R 20 is hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl ( C1-C20) alkoxy, and l and m may independently be a silane compound that is an integer of 1 to 10.

또한, n이 2인 경우의 화학식 1의 실란화합물로는, 예를 들어, Lp가 C1-C5알킬렌, 바람직하게는 C1-C3알킬렌이고, p가 0 또는 1이며, A는 C1-C20알킬렌, *-NR13-*, *-NR14-CO-NR15-*, *-O-*, *-S-*, *-S-S-*, , , , 또는 이고, R13 내지 R15, R18 및 R19는 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시인 실란화합물일 수 있다.In addition, in the silane compound of formula 1 when n is 2, for example, Lp is C1-C5 alkylene, preferably C1-C3 alkylene, p is 0 or 1, and A is C1-C20. Alkylene, *-NR 13 -*, *-NR 14 -CO-NR 15 -*, *-O-*, *-S-*, *-SS-*, , , , or and R 13 to R 15 , R 18 and R 19 may independently be hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20) alkyl (C1-C20) alkoxy silane compound.

또한, n은 3인 경우의 화학식 1의 실란화합물로는, 예를 들어, Lp가 C1-C5알킬렌, 바람직하게는 C1-C3알킬렌이고, p가 0 또는 1이며, A는 또는 인 실란화합물일 수 있다.In addition, the silane compound of Formula 1 where n is 3, for example, Lp is C1-C5 alkylene, preferably C1-C3 alkylene, p is 0 or 1, and A is or It may be a phosphorus silane compound.

나아가, n이 4인 경우의 화학식 1의 실란화합물은, 예를 들어, Lp가 C1-C5알킬렌, 바람직하게는 C1-C3알킬렌이고, p가 0 또는 1이며, A가 이며; 여기서 L1이 C1-C10알킬렌인 실란화합물일 수 있다.Furthermore, in the silane compound of formula 1 when n is 4, for example, Lp is C1-C5 alkylene, preferably C1-C3 alkylene, p is 0 or 1, and A is and; Here, L 1 may be a silane compound of C1-C10 alkylene.

화학식 1로 표시되는 실란화합물로는, 보다 구체적으로 예를 들면, 다음과 같은 구조식 1 내지 17로 표시되는 것 중 어느 하나의 실란화합물일 수 있다.More specifically, the silane compound represented by Formula 1 may be, for example, any one of the silane compounds represented by the following structural formulas 1 to 17.

(1), (2), (3), (4), (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (상기 식에서 MsO는 C1-C20알킬설포네이트의 일 예인 메탄설포네이트를 나타낸다.) (One), (2), (3), (4), (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (In the above formula, MsO represents methanesulfonate, an example of C1-C20 alkylsulfonate.)

상기와 같은 실란화합물에 포함된 산소들은 산화막의 표면에 결합하여 산화막을 보호하며, 실란화합물에 포함된 산소들은 산화막의 표면에 수소 결합할 수 있어, 식각 조성물 내에서 질화물이 식각되는 동안 산화막이 식각되는 것을 최소화할 수 있다. The oxygen contained in the above silane compound protects the oxide film by bonding to the surface of the oxide film, and the oxygen contained in the silane compound can hydrogen bond to the surface of the oxide film, thereby etching the oxide film while the nitride is etched in the etching composition. This can be minimized.

또한, 상기와 같은 실란화합물은 고리모양의 실란화합물로서, 식각 조성물 내에서 가장 안정적인 형태로 존재할 수 있으며, 따라서, 통상적으로 사용되던 단사슬 모양의 실리콘 첨가제에 비하여 식각 선택비를 현저히 상승시킬 수 있다. 나아가, 상기와 같은 고리 모양의 화합물을 포함함으로써 식각 조성물 내의 활성 실리콘계 첨가제의 구조 안정성이 향상되어, 실리콘 산화막의 식각 속도를 또한 지속적으로 유지할 수 있다.In addition, the above silane compound is a cyclic silane compound and can exist in the most stable form in the etching composition, and therefore can significantly increase the etching selectivity compared to the commonly used short-chain silicon additive. . Furthermore, by including the above-mentioned cyclic compound, the structural stability of the active silicon-based additive in the etching composition is improved, and the etching rate of the silicon oxide film can be continuously maintained.

본 발명에서 제안하는 바와 같은 실란화합물은 식각 조성물에 소량으로 첨가하더라도 실리콘 산화막을 효과적으로 보호할 수 있어 산화막에 대한 질화물의 식각 선택성을 증가시킬 수 있다. 상기 실란화합물은 식각 조성물 전체 중량에 대하여 0.001 내지 5중량%의 함량으로 첨가할 수 있다. 상기 실란화합물의 함량이 0.001중량% 미만으로 사용하는 경우에는 산화막에 대한 질화물의 고선택성 효과를 얻기 어려우며, 5중량%를 초과하는 경우에는 실란화합물이 겔화될 수 있는바 바람직하지 않다. 예를 들면, 상기 실란 첨가제는 0.001, 0.005, 0.007, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1, 0.15 또는 0.2중량% 이상이고, 5, 4.5, 4, 3.5, 3, 2.5, 2 또는 1중량% 이하인 범위 내의 함량으로 포함할 수 있다. The silane compound proposed in the present invention can effectively protect the silicon oxide film even when added in a small amount to the etching composition, thereby increasing the etching selectivity of nitride over the oxide film. The silane compound can be added in an amount of 0.001 to 5% by weight based on the total weight of the etching composition. If the silane compound is used in an amount of less than 0.001% by weight, it is difficult to obtain a high selectivity effect of the nitride for the oxide film, and if it is more than 5% by weight, the silane compound may gel, which is not desirable. For example, the silane additive is greater than 0.001, 0.005, 0.007, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1, 0.15 or 0.2% by weight and less than or equal to 5, 4.5, 4, 3.5, 3, 2.5, 2 or 1% by weight. It can be included in amounts within the range.

식각 조성물에 대한 첨가제로 사용되는 실란 화합물은 용해도가 낮은 특징이 있다. 식각 조성물에서 적정 용해도가 확보되지 않은 실란계 첨가제를 사용하거나 또는 조성비가 적정 수준으로 조정되지 않는 경우에는 식각 조성물 내에서 실리콘계 파티클 석출과 이상성장을 야기한다. 이러한 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. Silane compounds used as additives for etching compositions are characterized by low solubility. If a silane-based additive that does not have adequate solubility is used in the etching composition or the composition ratio is not adjusted to an appropriate level, precipitation and abnormal growth of silicon-based particles occur within the etching composition. These particles may remain on the silicon substrate, causing defects in devices implemented on the substrate, or may remain in equipment (eg, filters) used in the etching or cleaning process, causing equipment failure.

본 발명의 식각 조성물은 상기와 같은 실란화합물에 의해 산화물에 대한 식각을 억제함으로써 질화물에 대한 선택도를 향상시키면서, 실리카 생성을 억제하여 파티클 생성 억제 및 저장안정성 향상 효과를 얻을 수 있다. The etching composition of the present invention improves selectivity for nitrides by suppressing etching of oxides using the silane compound as described above, and suppresses silica production, thereby suppressing particle production and improving storage stability.

한편, 상기 식 1에서 SiO2H2O는 통상적으로 산화막의 표면에 석출되어 산화막의 두께를 증가시킬 수 있는 이상 성장 현상을 나타낼 수 있다. 특히, 식각 조성물 내에서 질화물의 식각 공정이 누적되어 진행되는 경우, 식각 조성물 내의 SiO2H2O의 농도가 증가될 수 있으며, 이러한 SiO2H2O의 농도 증가는 이상 성장의 발생 정도가 증가할 수 있다. 즉, 초기 식각 조성물에서는 SiO2H2O에 의한 이상 성장이 발생하지 않더라도, 누적 공정 횟수가 증가할수록 이상 성장이 발생 빈도는 증가하게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 실란화합물을 포함하는 경우에는 이와 같은 이상성장의 현상 발생을 억제할 수 있다.Meanwhile, in Equation 1, SiO 2 H 2 O usually precipitates on the surface of the oxide film and may exhibit an abnormal growth phenomenon that can increase the thickness of the oxide film. In particular, when the nitride etching process progresses cumulatively in the etching composition, the concentration of SiO 2 H 2 O in the etching composition may increase, and this increase in the concentration of SiO 2 H 2 O increases the degree of occurrence of abnormal growth. can do. That is, even if abnormal growth due to SiO 2 H 2 O does not occur in the initial etching composition, the frequency of abnormal growth increases as the number of cumulative processes increases. However, when the silane compound according to the present invention is included, the occurrence of such abnormal growth phenomenon can be suppressed.

본 발명의 식각 조성물에 있어서, 잔부는 용매이다. 상기 용매는 특별히 한정하지 않으나, 물일 수 있다. In the etching composition of the present invention, the remainder is a solvent. The solvent is not particularly limited, but may be water.

본 발명의 식각 조성물은 다음의 화학식 2로 표시되는 실란화합물을 더 포함할 수 있다.The etching composition of the present invention may further include a silane compound represented by the following formula (2).

상기 화학식 2에서, R51 내지 R54는 서로 독립적으로 수소, C1-C20하이드로카빌, C1-C20헤테로하이드로카빌이고, R51 내지 R54는 각각 존재하거나 또는 2개 이상이 헤테로 원소를 통해 서로 연결된 고리형태이다. 예를 들어, 수소, C1-C20알킬 또는 C1-C20헤테로알킬 등일 수 있다. 이때, 상기 헤테로 원소는 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, N, S, O, P 등일 수 있다.In Formula 2, R 51 to R 54 are independently hydrogen, C1-C20 hydrocarbyl, or C1-C20 heterohydrocarbyl, and R 51 to R 54 are each present or two or more of them are connected to each other through a hetero atom. It is in a ring shape. For example, it may be hydrogen, C1-C20 alkyl, or C1-C20 heteroalkyl. At this time, the hetero element is not particularly limited, but may be, for example, N, S, O, P, etc.

상기 화학식 2로 표시되는 실란화합물은 전체 식각 조성물 중량에 대하여 0.005 내지 1중량%의 함량으로 포함할 수 있다.The silane compound represented by Formula 2 may be included in an amount of 0.005 to 1% by weight based on the total weight of the etching composition.

나아가, 본 발명의 식각 조성물에는 암모늄염을 또한 첨가할 수 있다. 암모늄염은 식각 조성물의 겔화를 방지할 수 있으며, 전체 중량에 대해 0.001 내지 10중량%의 함량으로 첨가할 수 있다. 0.001중량% 미만으로 첨가하면 겔화를 저하시키는 물성 개선효과가 미미하며, 10중량%를 초과하여 첨가하면 암모늄염이 겔화의 원인이 될 수 있다.Furthermore, ammonium salt can also be added to the etching composition of the present invention. Ammonium salt can prevent gelation of the etching composition and can be added in an amount of 0.001 to 10% by weight based on the total weight. If added in less than 0.001% by weight, the effect of improving physical properties in reducing gelation is minimal, and if added in excess of 10% by weight, ammonium salt may cause gelation.

상기 암모늄염으로는 암모늄 이온을 갖는 화합물로서, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 본 발명에서도 적합하게 사용할 수 있다. 이러한 암모늄염으로는 이에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 암모니아수, 암모늄클로라이드, 암모늄 아세트산, 암모늄인산염, 암모늄과옥시이황산염, 암모늄황산염, 암모늄불산염 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나를 단독으로 사용할 수 있음은 물론, 2 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.The ammonium salt is a compound having an ammonium ion, and those commonly used in the field to which the present invention pertains can also be suitably used in the present invention. Such ammonium salts are not limited thereto, but include, for example, ammonia water, ammonium chloride, ammonium acetic acid, ammonium phosphate, ammonium peroxydisulfate, ammonium sulfate, and ammonium hydrofluoric acid. Any one of these may be used alone. Of course, it is possible to use a mixture of two or more.

나아가, 본 발명의 식각 조성물은 식각 성능을 더욱 향상시키기 위해, 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 임의의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제로는 계면활성제, 금속이온 봉쇄제, 부식방지제 등을 들 수 있다.Furthermore, the etching composition of the present invention may further include any additives commonly used in the art to further improve etching performance. Additives include surfactants, metal ion sequestrants, and corrosion inhibitors.

본 발명의 식각 조성물은 산화막과 질화막을 포함하는 반도체 소자로부터 질화막을 선택적으로 식각 제거하기 위해 사용되는 것으로서, 상기 질화막은 실리콘 질화막, 예컨대, SiN 막, SiON 막 등을 포함할 수 있다.The etching composition of the present invention is used to selectively etch and remove a nitride film from a semiconductor device including an oxide film and a nitride film, and the nitride film may include a silicon nitride film, for example, a SiN film, a SiON film, etc.

또한, 산화막은 실리콘 산화막, 예컨대 SOD(Spin On Dielectric)막, HDP(High Density Plasma)막, 열산화(thermal oxide)막, BPSG(Borophosphate Silicate Glass)막, PSG(Phospho Silicate Glass)막, BSG(Boro Silicate Glass)막, PSZ(Polysilazane)막, FSG(Fluorinated Silicate Glass)막, LPTEOS(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), O3-TEOS(O3-Tetra Ethyl Ortho Silicate)막 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 일 이상의 막일 수 있다.In addition, the oxide film may be a silicon oxide film, such as a Spin On Dielectric (SOD) film, a High Density Plasma (HDP) film, a thermal oxide film, a Borophosphate Silicate Glass (BPSG) film, a Phospho Silicate Glass (PSG) film, or a BSG ( Boro Silicate Glass (PSZ) film, PSZ (Polysilazane) film, FSG (Fluorinated Silicate Glass) film, LPTEOS (Low Pressure Tetra Ethyl Ortho Silicate) film, PETEOS (Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate) film, HTO (High Temperature Oxide) film, MTO (Medium Temperature Oxide) film, USG (Undopped Silicate Glass) film, SOG (Spin On Glass) film, APL (Advanced Planarization Layer) film, ALD (Atomic Layer Deposition) film, PE-oxide film (Plasma Enhanced oxide), O3 -It may be at least one film selected from the group consisting of a TEOS (O3-Tetra Ethyl Ortho Silicate) film and a combination thereof.

본 발명의 식각 조성물을 이용하는 식각 공정은 습식 식각 방법, 예컨대 침지시키는 방법, 분사하는 방법 등에 의하여 이루어질 수 있다.The etching process using the etching composition of the present invention may be performed by a wet etching method, such as an immersion method or a spraying method.

본 발명의 식각 조성물을 사용하는 식각공정의 예를 도 1 및 도 2에 개략적으로 나타내었다. 도 1 및 도 2는, 일례로, 플래시 메모리 소자의 소자 분리 공정을 나타내는 공정 단면도이다. An example of an etching process using the etching composition of the present invention is schematically shown in Figures 1 and 2. 1 and 2 are cross-sectional views showing, as an example, a device separation process for a flash memory device.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에 터널산화막(11), 폴리실리콘막(12), 버퍼산화막(13) 및 패드질화막(14)을 차례로 형성한 후, 폴리실리콘막(12), 버퍼산화막(13) 및 패드질화막(14)을 선택적으로 식각하여 트렌치를 형성한다. 이어서, 트렌치를 갭필할 때까지 SOD 산화막(15)을 형성한 후, 패드질화막(14)을 연마정지막으로 하여 SOD 산화막(15)에 대해 CMP 공정을 실시한다.First, as shown in FIG. 1, a tunnel oxide film 11, a polysilicon film 12, a buffer oxide film 13, and a pad nitride film 14 are sequentially formed on the substrate 10, and then the polysilicon film 12 is formed. ), the buffer oxide film 13 and the pad nitride film 14 are selectively etched to form a trench. Next, the SOD oxide film 15 is formed until the trench is gap-filled, and then a CMP process is performed on the SOD oxide film 15 using the pad nitride film 14 as a polishing stop film.

다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 인산 용액을 이용한 습식 식각에 의하여 패드질화막(14)을 제거한 후, 세정 공정에 의하여 버퍼산화막(13)을 제거한다. 이로써, 필드 영역에 소자분리막(15A)이 형성된다. Next, as shown in FIG. 2, the pad nitride film 14 is removed by wet etching using a phosphoric acid solution, and then the buffer oxide film 13 is removed through a cleaning process. As a result, the device isolation film 15A is formed in the field region.

식각 공정시 공정 온도는 50 내지 300℃의 범위, 바람직하게는 100 내지 200℃의 범위, 보다 바람직하게는 156℃ 내지 163℃의 범위일 수 있으며, 적정 온도는 다른 공정과 기타 요인을 고려하여 필요에 따라 변경될 수 있다.During the etching process, the process temperature may range from 50 to 300°C, preferably from 100 to 200°C, and more preferably from 156°C to 163°C. The appropriate temperature is necessary in consideration of other processes and other factors. It may change depending on.

이와 같이 본 발명의 식각 조성물을 이용하여 수행되는 식각 공정을 포함하는 반도체 소자의 제조방법에 따르면, 질화막과 산화막이 교대로 적층되거나 혼재되어 있는 경우 질화막에 대한 선택적 식각이 가능하다. 또한, 종래 식각 공정에서 문제가 되었던 파티클 발생을 방지하여 공정의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.According to the method of manufacturing a semiconductor device including an etching process performed using the etching composition of the present invention, selective etching of the nitride film is possible when the nitride film and the oxide film are alternately stacked or mixed. In addition, the stability and reliability of the process can be secured by preventing the generation of particles, which was a problem in the conventional etching process.

따라서, 이러한 방법은 반도체 소자 제조공정에 있어서 산화막에 대하여 질화막의 선택적 식각이 필요한 여러 과정에 효율적으로 적용될 수 있다.Therefore, this method can be efficiently applied to various processes that require selective etching of the nitride film with respect to the oxide film in the semiconductor device manufacturing process.

실시예Example

이하, 본 발명을 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명의 일 예에 대한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. The following example is an example of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

합성예 1Synthesis Example 1

100㎖ 둥근바닥 플라스크에 트리스(2-히드록시에틸)메틸암모늄 아이오다이드 29.1g과 (N,N-디메틸아미노프로필)트리메톡시실란 20.7g, 톨루엔 30㎖를 넣은 후 130℃로 승온하여 24시간 교반하였다. Add 29.1 g of tris(2-hydroxyethyl)methylammonium iodide, 20.7 g of (N,N-dimethylaminopropyl)trimethoxysilane, and 30 mL of toluene to a 100 mL round bottom flask, then raise the temperature to 130°C and 24 °C. It was stirred for some time.

이후 감압 조건에서 메탄올을 제거하며 2시간 추가 교반하고 상온으로 냉각 후 여과하여 흰색 고체를 얻었다. Afterwards, methanol was removed under reduced pressure, the mixture was stirred for an additional 2 hours, cooled to room temperature, and filtered to obtain a white solid.

상기 흰색 고체를 톨루엔 리슬러리(re-slurry)를 통하여 정제된 실란 첨가제 1[1-[(디메틸아미노)메틸]-5-메틸-2,8,9-트리옥사-5-아조니아-1-실라바이시클로[3,3,3]운데칸 아이오다이드] 3.1g을 합성하였다.The white solid was purified through toluene re-slurry to purify the silane additive 1[1-[(dimethylamino)methyl]-5-methyl-2,8,9-trioxa-5-azonia-1- 3.1 g of sylabicyclo[3,3,3]undecane iodide] was synthesized.

1H-NMR (CDCl3) 4.38~4.07(m, 6H), 3.90(t, J=10.7 Hz, 1H), 3.58(t, J=8.9 Hz, 1H), 3.56~3.48(m, 4H), 2.87(s, 3H), 2.38(s, 6H), 1.94(s, 2H) 1 H-NMR (CDCl 3 ) 4.38~4.07(m, 6H), 3.90(t, J =10.7 Hz, 1H), 3.58(t, J =8.9 Hz, 1H), 3.56~3.48(m, 4H), 2.87(s, 3H), 2.38(s, 6H), 1.94(s, 2H)

합성예 2Synthesis Example 2

100㎖ 둥근바닥 플라스크에 트리스(2-히드록시에틸)메틸암모늄 포스페이트 26.1g과 메틸트리메톡시실란 13.6g, 톨루엔 30㎖를 넣은 후 130℃로 승온하여 24시간 교반하였다. 26.1 g of tris(2-hydroxyethyl)methylammonium phosphate, 13.6 g of methyltrimethoxysilane, and 30 mL of toluene were added to a 100 mL round bottom flask, then the temperature was raised to 130°C and stirred for 24 hours.

이후 감압 조건에서 메탄올을 제거하며 2시간 추가 교반하고 상온으로 냉각 후 여과하여 흰색 고체를 얻었다. Afterwards, methanol was removed under reduced pressure, the mixture was stirred for an additional 2 hours, cooled to room temperature, and filtered to obtain a white solid.

상기 흰색 고체를 톨루엔 리슬러리를 통하여 정제된 실란 첨가제 2[1-메틸-5-메틸-2,8,9-트리옥사-5-아조니아-1-실라바이시클로[3,3,3]운데칸 포스페이트] 4.2g을 합성하였다.The white solid was mixed with the silane additive 2[1-methyl-5-methyl-2,8,9-trioxa-5-azonia-1-silabicyclo[3,3,3] purified through toluene reslurry. Khan phosphate] 4.2g was synthesized.

1H-NMR (CDCl3) 4.35~4.26(m, 1H), 4.25~4.13(m, 3H), 4.11~3.98(m, 2H), 3.71~3.54(m, 3H), 3.53~3.43(m, 3H), 2.86(s, 3H), 0.47(s, 3H) 1 H-NMR (CDCl 3 ) 4.35~4.26(m, 1H), 4.25~4.13(m, 3H), 4.11~3.98(m, 2H), 3.71~3.54(m, 3H), 3.53~3.43(m, 3H), 2.86(s, 3H), 0.47(s, 3H)

합성예 3Synthesis Example 3

100㎖ 둥근바닥 플라스크에 트리스(2-히드록시에틸)메틸암모늄 메탄설포네이트 25.9g과 메틸트리메톡시실란 13.6g, 톨루엔 30㎖를 넣은 후 130℃로 승온하여 24시간 교반하였다. 25.9 g of tris(2-hydroxyethyl)methylammonium methanesulfonate, 13.6 g of methyltrimethoxysilane, and 30 mL of toluene were added to a 100 mL round bottom flask, then the temperature was raised to 130°C and stirred for 24 hours.

이후 감압 조건에서 메탄올을 제거하며 2시간 추가 교반하고 상온으로 냉각 후 여과하여 흰색 고체를 얻었다. Afterwards, methanol was removed under reduced pressure, the mixture was stirred for an additional 2 hours, cooled to room temperature, and filtered to obtain a white solid.

상기 흰색 고체를 톨루엔 리슬러리를 통하여 정제된 실란 첨가제 3[1-메틸-5-메틸-2,8,9-트리옥사-5-아조니아-1-실라바이시클로[3,3,3]운데칸 메탄설포네이트] 4.5g을 합성하였다. The white solid was mixed with the silane additive 3[1-methyl-5-methyl-2,8,9-trioxa-5-azonia-1-silabicyclo[3,3,3] purified through toluene reslurry. Cannes methanesulfonate] 4.5g was synthesized.

(MsO는 메탄설포네이트를 나타낸다.)(MsO stands for methanesulfonate.)

1H-NMR (CDCl3) 4.35~4.26(m, 1H), 4.25~4.13(m, 3H), 4.11~3.98(m, 2H), 3.82~3.65(m, 3H), 3.64~3.50(m, 3H), 2.90(s, 3H), 0.47(s, 3H) 1 H-NMR (CDCl 3 ) 4.35~4.26(m, 1H), 4.25~4.13(m, 3H), 4.11~3.98(m, 2H), 3.82~3.65(m, 3H), 3.64~3.50(m, 3H), 2.90(s, 3H), 0.47(s, 3H)

합성예 4Synthesis Example 4

100㎖ 둥근바닥 플라스크에 트리스(2-히드록시에틸)메틸암모늄 아이오다이드 29.1g과 트리메톡시[(메틸싸이오)메틸]실란 18.2g, 톨루엔 30㎖를 넣은 후 130℃로 승온하여 24시간 교반하였다. Add 29.1 g of tris(2-hydroxyethyl)methylammonium iodide, 18.2 g of trimethoxy[(methylthio)methyl]silane, and 30 ml of toluene to a 100 ml round bottom flask, then heat to 130°C for 24 hours. It was stirred.

이후 감압 조건에서 메탄올을 제거하며 2시간 추가 교반하고 상온으로 냉각 후 여과하여 흰색 고체를 얻었다. Afterwards, methanol was removed under reduced pressure, the mixture was stirred for an additional 2 hours, cooled to room temperature, and filtered to obtain a white solid.

상기 흰색 고체를 톨루엔 리슬러리를 통하여 정제된 실란 첨가제 4[5-메틸-1-[(메틸싸이오)메틸]-2,8,9-트리옥사-5-아조니아-1-실라바이시클로[3,3,3]운데칸 아이오다이드] 2.7g을 합성하였다.The white solid was purified through toluene reslurry with the silane additive 4[5-methyl-1-[(methylthio)methyl]-2,8,9-trioxa-5-azonia-1-silabicyclo[ 2.7g of [3,3,3]undecane iodide] was synthesized.

1H-NMR (CDCl3) 4.38~4.28(m, 1H), 4.22~4.08(m, 3H), 3.90(t, J=10.6 Hz, 1H), 3.59(t, J=8.9 Hz, 1H), 3.56~3.48(m, 4H), 2.87(s, 3H), 2.54(s, 2H), 2.07(s, 3H) 1 H-NMR (CDCl 3 ) 4.38~4.28(m, 1H), 4.22~4.08(m, 3H), 3.90(t, J =10.6 Hz, 1H), 3.59(t, J =8.9 Hz, 1H), 3.56~3.48(m, 4H), 2.87(s, 3H), 2.54(s, 2H), 2.07(s, 3H)

합성예 5Synthesis Example 5

100㎖ 둥근바닥 플라스크에 트리스(2-히드록시에틸)메틸암모늄 클로라이드 19.9g과 (3-클로로프로필)트리메톡시실란 19.8g, 톨루엔 30㎖를 넣은 후 130℃로 승온하여 24시간 교반하였다. 19.9 g of tris(2-hydroxyethyl)methylammonium chloride, 19.8 g of (3-chloropropyl)trimethoxysilane, and 30 mL of toluene were added to a 100 mL round bottom flask, then the temperature was raised to 130°C and stirred for 24 hours.

이후 감압 조건에서 메탄올을 제거하며 2시간 추가 교반하고 상온으로 냉각 후 여과하여 흰색 고체를 얻었다. Afterwards, methanol was removed under reduced pressure, the mixture was stirred for an additional 2 hours, cooled to room temperature, and filtered to obtain a white solid.

상기 흰색 고체를 톨루엔 리슬러리를 통하여 정제된 실란 첨가제 5[1-(3-클로로프로필)-5-메틸-2,8,9-트리옥사-5-아조니아-1-실라바이시클로[3,3,3]운데칸 클로라이드] 2.0g을 합성하였다.The white solid was mixed with the silane additive 5[1-(3-chloropropyl)-5-methyl-2,8,9-trioxa-5-azonia-1-silabicyclo[3, 2.0 g of [3,3]undecane chloride] was synthesized.

1H-NMR(CDCl3) 4.37~4.23(m, 2H), 4.23~4.07(m, 4H), 3.89(t, J=10.7 Hz, 1H), 3.59(t, J=8.8 Hz, 1H), 3.56~3.43(m, 4H), 3.48(t, J=7.6 Hz, 2H), 2.89(s, 3H), 1.96(quint, J=7.5 Hz, 2H), 1.08(t, J=7.5 Hz, 2H) 1 H-NMR(CDCl 3 ) 4.37~4.23(m, 2H), 4.23~4.07(m, 4H), 3.89(t, J =10.7 Hz, 1H), 3.59(t, J =8.8 Hz, 1H), 3.56~3.43(m, 4H), 3.48(t, J =7.6 Hz, 2H), 2.89(s, 3H), 1.96(quint, J =7.5 Hz, 2H), 1.08(t, J =7.5 Hz, 2H) )

실시예 1Example 1

반도체 웨이퍼 위에 500Å(옹스트롱)의 두께로 증착된 실리콘 산화막(SiOx)과 5000Å 두께의 실리콘 질화막(SiN)이 형성된 기판을 준비하였다.A substrate with a silicon oxide film (SiOx) deposited to a thickness of 500 Å (angstrom) and a silicon nitride film (SiN) to a thickness of 5000 Å were formed on a semiconductor wafer.

표 1에 나타낸 것과 같이, 85% 인산 99.5중량%, 실란 첨가제 1을 0.5중량% 첨가하여 100중량%가 되도록 혼합하여 식각 조성물을 제조하였다. As shown in Table 1, an etching composition was prepared by adding 99.5% by weight of 85% phosphoric acid and 0.5% by weight of silane additive 1 and mixing to 100% by weight.

상기 식각 조성물을 둥근 플라스크에 넣고 60분간 가열하여 158℃로 상승시킨 뒤, 상기 실리콘 웨이퍼를 침지하여 720초, 6000초 침지시켜 식각공정을 수행하였다. The etching composition was placed in a round flask and heated for 60 minutes to raise the temperature to 158°C, and then the silicon wafer was immersed for 720 seconds and 6000 seconds to perform an etching process.

패턴이 형성된 실리콘 웨이퍼 표면을 선택적으로 식각한 후, 실리콘 산화막과 질화막의 식각 전/후 막질의 두께를 박막 두께 측정 장비(NANO VIEW, SEMG-1000)인 엘립소미트리를 이용하여 측정하고, 이로부터 실리콘 산화막의 식각속도(SiN E/R, Å/min)와 질화막의 식각속도(SiN E/R, Å/min) 및 선택비를 계산하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.After selectively etching the patterned silicon wafer surface, the thickness of the silicon oxide and nitride films before and after etching is measured using ellipsometry, a thin film thickness measurement equipment (NANO VIEW, SEMG-1000), and from this, The etch rate of the silicon oxide film (SiN E/R, Å/min) and the etch rate of the nitride film (SiN E/R, Å/min) and selectivity were calculated. The results are shown in Table 1.

선택비는 산화막 식각 속도에 대한 질화막 식각 속도의 비를 나타내며, 초기값과 식각 처리 후의 막 두께의 차이를 식각 시간(분)으로 나누어 산출한 값이다.The selectivity ratio represents the ratio of the nitride film etching rate to the oxide film etching rate, and is a value calculated by dividing the difference between the initial value and the film thickness after etching by the etching time (minutes).

실시예 2 내지 5Examples 2 to 5

실란 첨가제 2 내지 5를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 식각공정을 수행하여, 실리콘 산화막의 식각속도와 질화막의 식각속도 및 선택비를 계산하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The etching process was performed in the same manner as in Example 1 except that silane additives 2 to 5 were used, and the etching rate of the silicon oxide film and the etching rate and selectivity of the nitride film were calculated, and the results are shown in Table 1.

비교예 1Comparative Example 1

첨가제로서 3-Aminopropylsilanetriol을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 식각공정을 수행하여, 실리콘 산화막의 식각속도와 질화막의 식각속도 및 선택비를 계산하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The etching process was performed in the same manner as in Example 1 except that 3-Aminopropylsilanetriol was used as an additive, and the etching rate of the silicon oxide film and the etching rate and selectivity of the nitride film were calculated, and the results are shown in Table 1.

조성(중량%)Composition (% by weight) 공정온도
(℃)
process temperature
(℃)
SiN E/R
(Å/min)
SiN E/R
(Å/min)
SiO E/R
(Å/min)
SiO E/R
(Å/min)
선택비selection fee
85% 인산85% phosphoric acid 실란 첨가제 종류 및 함량Silane additive type and content 비교예 1Comparative Example 1 99.599.5 3-아미노프로필실란트리올, 0.5wt%3-Aminopropylsilanetriol, 0.5wt% 158158 68.368.3 0.320.32 213213 실시예 1Example 1 99.599.5 실란 첨가제 1, 0.5wt%Silane additive 1, 0.5wt% 158158 87.587.5 0.170.17 515515 실시예 2Example 2 99.599.5 실란 첨가제 2, 0.5wt%Silane additive 2, 0.5wt% 158158 95.895.8 0.050.05 19161916 실시예 3Example 3 99.599.5 실란 첨가제 3, 0.5wt%Silane additive 3, 0.5wt% 158158 93.893.8 0.070.07 13401340 실시예 4Example 4 99.599.5 실란 첨가제 4, 0.5wt%Silane additive 4, 0.5wt% 158158 88.688.6 0.150.15 591591 실시예 5Example 5 99.599.5 실란 첨가제 5, 0.5wt%Silane additive 5, 0.5wt% 158158 90.790.7 0.120.12 756756

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 식각 조성물의 첨가제로서 실란 첨가제 1 내지 5의 고리모양의 실란 화합물을 식각 조성물에 적용하였을 때, 비교예 1에 비하여 식각 선택비가 현저하게 높게 나타남을 알 수 있다. 또한, 실리콘 질화막의 식각 속도(SiN E/R)의 면에서도, 비교예 1의 식각 조성물에 비해 현저히 우수한 효과를 나타내어 실리콘 질화막의 식각 공정에 최적화된 식각 조성물을 제공할 수 있음을 확인하였다. As can be seen from Table 1, when the cyclic silane compounds of silane additives 1 to 5 were applied to the etching composition as an additive to the etching composition, the etching selectivity was significantly higher than that of Comparative Example 1. In addition, in terms of the etching rate (SiN E/R) of the silicon nitride film, it showed a significantly superior effect compared to the etching composition of Comparative Example 1, confirming that an etching composition optimized for the etching process of the silicon nitride film can be provided.

이러한 결과로부터 본 발명에서 제안하는 실란 화합물을 첨가제로 사용하는 경우, 활성 실리콘계 구조 안정성이 비교예 1의 단사슬 구조의 실란화합물에 비하여 향상되는 결과를 확인할 수 있으며, 따라서, 실리콘 질화막의 식각 속도, 식각 선택비 및 식각 안정성을 향상시켜 식각 공정 효율을 향상시킬 수 있는 식각 조성물을 제공할 수 있음을 확인하였다.From these results, it can be seen that when the silane compound proposed in the present invention is used as an additive, the stability of the active silicon-based structure is improved compared to the short-chain silane compound of Comparative Example 1. Therefore, the etch rate of the silicon nitride film, It was confirmed that an etching composition that can improve etching process efficiency by improving etching selectivity and etching stability can be provided.

Claims (25)

인산 및 하기 화학식 1로 표시되는 실란화합물을 포함하는 식각 조성물.
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 비-하이드로카빌(non-hydrocarbyl)이며,
X-는 할로겐 음이온, 설폰산 유래 음이온, 황산 유래 음이온, 인산 유래 음이온, 질산 유래 음이온, 탄산 유래 음이온 또는 카르복실산 유래 음이온이고,
Lp는 하이드로카빌렌이며, p는 0 또는 1이고,
A는 n가의 라디칼이고, n은 1 내지 4의 정수이다.
An etching composition comprising phosphoric acid and a silane compound represented by the following formula (1).
[Formula 1]

In Formula 1,
R 1 to R 7 are each independently hydrogen, hydrocarbyl, or non-hydrocarbyl,
and
L p is hydrocarbylene, p is 0 or 1,
A is an n-valent radical, and n is an integer from 1 to 4.
제1항에 있어서, 상기 X-는 Cl-, I- 또는 Br-인 식각 조성물.The etching composition of claim 1, wherein X - is Cl - , I -, or Br - . 제1항에 있어서, 상기 X-는 C1-C20알킬설포네이트 음이온, 디하이드로포스페이트 설페이트 음이온 또는 바이설페이트 음이온인 식각 조성물. The etching composition of claim 1, wherein X - is a C1-C20 alkylsulfonate anion, dihydrophosphate sulfate anion, or bisulfate anion. 제1항에 있어서, 상기 X-는 나이트레이트 음이온 또는 나이트라이트 음이온인 식각 조성물.The etching composition of claim 1, wherein X - is a nitrate anion or a nitrite anion. 제1항에 있어서, A는 수소, 할로겐, 하이드로카빌렌, 결합부위가 N인 라디칼, 결합부위가 O인 라디칼, 결합부위가 S인 라디칼 또는 결합부위가 P인 라디칼인 식각 조성물.The etching composition of claim 1, wherein A is hydrogen, halogen, hydrocarbylene, a radical having an N binding site, a radical having an O binding site, a radical having a binding site S, or a radical having a binding site P. 제4항에 있어서, 상기 하이드로카빌렌은 C1-C20알킬, C1-C20알케닐 또는 C6-C20아릴인 식각 조성물.The etching composition of claim 4, wherein the hydrocarbylene is C1-C20 alkyl, C1-C20 alkenyl, or C6-C20 aryl. 제5항에 있어서, 상기 결합부위가 N인 라디칼은 *-NR11R12, *-NR13-*, *-NR14CONR15-*, *-NR16CSNR17-* 또는 인 식각 조성물.
여기서, R11 및 R12는 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C1-C20아미노알킬 또는 CONH2이고, R13 내지 R17은 독립적으로 수소 또는 C1-C20알킬이며, L1은 C1-C20알킬렌이다.
The method of claim 5, wherein the radical where the binding site is N is *-NR 11 R 12 , *-NR 13 -*, *-NR 14 CONR 15 -*, *-NR 16 CSNR 17 -* or Phosphorus etching composition.
Here, R 11 and R 12 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C1-C20 aminoalkyl or CONH 2 , R 13 to R 17 are independently hydrogen or C1-C20 alkyl, and L 1 is C1-C20 alkyl. It's Ren.
제4항에 있어서, 상기 결합부위가 O인 라디칼은 *-O-*인 식각 조성물.The etching composition according to claim 4, wherein the O radical at the binding site is *-O-*. 제5항에 있어서, 상기 결합부위가 S인 라디칼은 *-SR20, *-S-*, *-S-S-*, 또는 인 식각 조성물.
여기서, R20은 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이다.
The method of claim 5, wherein the radical where the binding site is S is *-SR 20 , *-S-*, *-SS-*, or Phosphorus etching composition.
Here, R 20 is hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy.
제5항에 있어서, 상기 결합부위가 P인 라디칼은 , , 또는 인 식각 조성물.
여기서, R18 및 R19는 독립적으로, 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이다.
The method of claim 5, wherein the radical where the binding site is P is , , or Phosphorus etching composition.
Here, R 18 and R 19 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy.
제1항에 있어서,
n은 1이며,
Lp는 C1-C5알킬렌이고, p는 0 또는 1이며,
A는 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C20알케닐, *-NH2, *-NH-(CH2)l-NH2, *-NH-CO-NH2, *-(CH2)m-C6H5 또는 *-SR20인 식각 조성물.
여기서, R20은 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이며, l 또는 m은 독립적으로 0 내지 10의 정수이다.
According to paragraph 1,
n is 1,
L p is C1-C5 alkylene, p is 0 or 1,
A is hydrogen, halogen, substituted or unsubstituted C1-C20alkyl, substituted or unsubstituted C1-C20alkenyl, *-NH 2 , *-NH-(CH 2 ) l -NH 2 , *-NH-CO -NH 2 , *-(CH 2 ) m -C 6 H 5 or *-SR 20 etching composition.
Here, R 20 is hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy, and l or m is independently an integer from 0 to 10.
제1항에 있어서,
n은 2이며,
Lp는 C1-C5알킬렌이고, p는 0 또는 1이며,
A는 C1-C20알킬렌, *-NR13-*, *-NR14-CO-NR15-*, *-O-*, *-S-*, *-S-S-*, , , , 또는 인 식각 조성물.
여기서, R13 내지 R15, R18 또는 R19는 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이다.
According to paragraph 1,
n is 2,
L p is C1-C5 alkylene, p is 0 or 1,
A is C1-C20 alkylene, *-NR 13 -*, *-NR 14 -CO-NR 15 -*, *-O-*, *-S-*, *-SS-*, , , , or Phosphorus etching composition.
Here, R 13 to R 15 , R 18 or R 19 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20)alkyl(C1-C20)alkoxy.
제1항에 있어서,
n은 3이고,
Lp는 C1-C5알킬렌이고, p는 0 또는 1이며,
A는 또는 인 식각 조성물.
According to paragraph 1,
n is 3,
L p is C1-C5 alkylene, p is 0 or 1,
A is or Phosphorus etching composition.
제1항에 있어서,
n은 4이고,
Lp는 C1-C5알킬렌이고, p는 0 또는 1이며,
A는 인 식각 조성물.
여기서, L1은 C1-C10알킬렌이다.
According to paragraph 1,
n is 4,
L p is C1-C5 alkylene, p is 0 or 1,
A is Phosphorus etching composition.
Here, L 1 is C1-C10 alkylene.
제1항에 있어서,
상기 실란화합물은 하기 구조에서 선택되는 것인 식각 조성물.
(1), (2), (3), (4), (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (상기 식에서 MsO-는 메탄설포네이트를 나타낸다.)
According to paragraph 1,
The etching composition wherein the silane compound is selected from the following structures.
(One), (2), (3), (4), (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (In the above formula, MsO - represents methanesulfonate.)
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학식 (1)로 표시되는 실란화합물은 식각 조성물 전체 중량에 대하여 상기 규소 화합물을 0.001 내지 5중량%로 포함되는 것인 식각 조성물.The etching composition according to any one of claims 1 to 15, wherein the silane compound represented by Chemical Formula (1) contains 0.001 to 5% by weight of the silicon compound based on the total weight of the etching composition. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식각 조성물은 인산 70 내지 90중량%, 화학식 1로 표시되는 실란화합물 0.001 내지 5중량% 및 잔부 물을 포함하는 것인 식각 조성물.The etching composition according to any one of claims 1 to 15, wherein the etching composition includes 70 to 90% by weight of phosphoric acid, 0.001 to 5% by weight of the silane compound represented by Chemical Formula 1, and the balance water. 제16항에 있어서, 하기 화학식 2로 표시되는 실란 화합물을 더 포함하는 식각 조성물.
[화학식 2]

상기 화학식 2에서, R51 내지 R54는 서로 독립적으로 수소, C1-C20의 하이드로카빌, C1-C20의 헤테로하이드로카빌이고, R51 내지 R54는 각각 존재하거나 또는 2개 이상이 헤테로 원소를 통해 서로 연결된 고리형태이다.
The etching composition of claim 16, further comprising a silane compound represented by the following formula (2).
[Formula 2]

In Formula 2, R 51 to R 54 are independently hydrogen, C1-C20 hydrocarbyl, or C1-C20 heterohydrocarbyl, and R 51 to R 54 each exist or are formed through two or more hetero atoms. It is in the form of a ring connected to each other.
제16항에 있어서, 암모늄염을 더 포함하는 식각 조성물.The etching composition of claim 16, further comprising an ammonium salt. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 식각 조성물을 이용한 절연막의 식각 방법.A method of etching an insulating film using the etching composition of any one of claims 1 to 15. 제20항의 절연막의 식각 방법을 포함하는 반도체 소자의 제조방법.A method of manufacturing a semiconductor device comprising the etching method of the insulating film of claim 20. 하기 화학식 1로 표시되는 실란화합물.
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 비-하이드로카빌(non-hydrocarbyl)이며,
X-는 할로겐 음이온, 설폰산 음이온, 인산 음이온, 인산수소 음이온, 인산이수소 음이온, 황산 음이온, 황산수소 음이온, 질산 음이온, 아질산 음이온, 탄산 음이온, 탄산수소 음이온, 치환 또는 비치환된 C1~C20의 카르복실산 음이온이고,
Lp는 하이드로카빌렌이며, p는 0 또는 1이며,
A는 수소, 할로겐 또는 C1-C20의 하이드로카빌렌이고,
n은 1이다.
A silane compound represented by the following formula (1).
[Formula 1]

In Formula 1,
R 1 to R 7 are each independently hydrogen, hydrocarbyl, or non-hydrocarbyl,
- is a carboxylic acid anion,
L p is hydrocarbylene, p is 0 or 1,
A is hydrogen, halogen or C1-C20 hydrocarbylene,
n is 1.
제22항에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조로 표현되는 것인 실란화합물.
(2), (3), (5) (상기 식에서 MsO-는 메탄설포네이트이다.)
The silane compound according to claim 22, wherein Chemical Formula 1 is expressed by the following structure.
(2), (3), (5) (In the above formula, MsO - is methanesulfonate.)
하기 화학식 1로 표시되는 실란화합물.
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소, 하이드로카빌(hydrocarbyl) 또는 비-하이드로카빌(non-hydrocarbyl)이며,
X-는 할로겐 음이온, 설폰산 음이온, 인산 음이온, 인산수소 음이온, 인산이수소 음이온, 황산 음이온, 황산수소 음이온, 질산 음이온, 아질산 음이온, 탄산 음이온, 탄산수소 음이온, 치환 또는 비치환된 C1~C20의 카르복실산 음이온이며, Lp는 C1-C5의 하이드로카빌렌이며, p는 0 또는 1이고,
A는 *-NR13-*, *-NR14-CO-NR15-*, *-O-*, *-S-*, *-S-S-*, , , , , 또는 또는 이고,
여기서, R13 내지 R15, R18 또는 R19는 독립적으로 수소, C1-C20알킬, C6-C20아릴, 또는 (C1-C20)알킬(C1-C20)알콕시이고, L1은 C1-C10알킬렌이며,
n은 2 내지 4의 정수이다.
A silane compound represented by the following formula (1).
[Formula 1]

In Formula 1,
R 1 to R 7 are each independently hydrogen, hydrocarbyl, or non-hydrocarbyl,
- is a carboxylic acid anion, Lp is a C1-C5 hydrocarbylene, p is 0 or 1,
A is *-NR 13 -*, *-NR 14 -CO-NR 15 -*, *-O-*, *-S-*, *-SS-*, , , , , or or ego,
Here, R 13 to R 15 , R 18 or R 19 are independently hydrogen, C1-C20 alkyl, C6-C20 aryl, or (C1-C20) alkyl (C1-C20) alkoxy, and L 1 is C1-C10 alkyl. It's Ren,
n is an integer from 2 to 4.
제24항에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조로 표현되는 것인 실란화합물.
(6), (7), (8), (9), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16), (17)
The silane compound according to claim 24, wherein Chemical Formula 1 is expressed by the following structure.
(6), (7), (8), (9), (10), (11), (12), (13), (14), (15), (16), (17)
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