KR20180060722A - 식각용 조성물 및 식각용 조성물을 이용한 반도체 소자의 식각 방법 - Google Patents

식각용 조성물 및 식각용 조성물을 이용한 반도체 소자의 식각 방법 Download PDF

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임정훈
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Abstract

본 발명은 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물로서, 과산화수소, 산 화합물을 포함하고, 잔부의 용매를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면은 상기 식각용 조성물을 이용하여 반도체 제조 공정에서 이용되는 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각 공정을 제공한다.
본 발명에 따른 식각용 조성물은 티타늄 질화막을 우수한 선택도를 가지고 제거할 수 있고, 탄탈륨 질화막의 손상을 최소화 할 수 있으며 보관 안정성이 우수하다.

Description

식각용 조성물 및 식각용 조성물을 이용한 반도체 소자의 식각 방법{Etchant composition for etching and method for etching semiconductor device using the same}
본 발명은 식각용 조성물로서, 구체적으로 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물로, 티타늄 질화막(TiN) 만을 선택적으로 제거할 수 있는 식각용 조성물 및 이 식각용 조성물을 이용한 식각 공정을 포함하는 반도체 소자의 식각 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 있어서 티타늄 질화막(TiN)은 대표적인 절연막으로 사용된다. 종래의 기술은 반도체 소자 제조 공정에 이용되는 티타늄 질화막을 습식 식각할 수 있는 특정 식각액이 없었기 때문에 주로 건식 식각 공정을 이용하거나 CMP 공정을 이용하여 막질의 패터닝 공정을 진행하고 있다. 그러나 상기 언급된 건식 식각 공정이나 폴리싱 공정을 이용하여 패터닝 공정을 진행할 경우 균일성이 낮아지는 현상으로 웨이퍼 상의 가장자리(edge) 와 중앙(center) 부분간 두께 차이가 발생해 막질간의 식각 공정 신뢰성이 저하되게 된다. 이를 해결하기 위한 방법으로는 상대적으로 균일한 성질을 높일 수 있는 습식 식각액의 발명이 필요하게 되는데 일반적으로 사용되는 불산(HF), 불화암모늄(NH4F), 불화붕소산(HBF4) 등 불소 함유 화합물을 갖고 있는 조성물은 티타늄 질화막을 식각할 수 있지만 통상적인 수준(Etch rate, 50Å/min 이상)에 비하여 식각 속도가 낮으며, 암모니아수(NH4OH)와 과산화수소를 혼합한 식각액 조성물은 티타늄 질화막의 식각율은 우수하지만 티타늄 질화막의 식각 후 드러나는 탄탈륨 질화막(TaN)이 식각되는 현상으로 인하여 전기적인 특성이 나빠져 이후 공정에 심각한 문제를 발생시키게 된다.
본 발명은 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물로, 상기 식각용 조성물을 이용하여 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막에서의 티타늄 질화막(TiN)을 선택적으로 제거 할 수 있는 식각용 조성물 및 이 식각용 조성물을 이용한 식각 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면은 식각용 조성물로서, 과산화수소, 산 화합물을 포함하고, 잔량의 용매를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면은 상기 식각용 조성물을 이용하여 반도체 제조 공정에서 이용되는 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각 공정을 제공한다.
본 발명에 따른 식각용 조성물은 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막에 있어서, 티타늄 질화막(TiN)은 선택적이면서 효율적으로 식각할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 시각용 조성물은 장시간 보관 후에도 우수한 식각 속도를 확보할 수도 있다.
본 발명은 티타늄 질화막(TiN)을 효율적으로 식각할 수 있는 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물을 제공할 수 있고, 구체적으로 상기 식각용 조성물은 과산화수소, 산 화합물 및 잔부의 용매를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물에 이용되는 과산화수소는 티타늄 질화막을 산화시켜 티타늄 산화막을 생성할 수 있다.
상기 과산화수소는 식각용 조성물 100 중량%에 대하여, 5 내지 30 중량%, 15 내지 30 중량%, 15 내지 25 중량% 포함될 수 있다. 상기 과산화수소가 상기 범위 미만이면 티타늄 질화막의 산화가 충분히 일어나지 않아 식각율이 낮아질 수 있고, 상기 과산화수소가 상기 범위 초과이면 과도한 티타늄 질화막의 산화로 다른 막 성분까지도 산화 반응이 일어나 식각막에 대한 선택성이 떨어질 수 있다.
상기 산 화합물은 유기산 또는 무기산으로서, 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 염산(HCl), 요오드산(HI), 브롬산(HBr), 과염소산(HClO4), 규산(H2SiO3), 붕산(H3BO3), 초산(CH3COOH), 프로피온산(C2H5COOH), 및 락트산(CH3CH(OH)CO2H), 글리콜산(HOCH2CO2H)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이고 가장 바람직하게는 인산이다.
상기 산 화합물은 과산화수소와 조합되어 식각용 조성물에 혼합되어 티타늄 질화막에 대한 식각 선택성을 높일 수 있고, 과산화수소와 산 화합물이 혼합되는 시점에 별다른 부반응을 일으키지 않아서, 장시간 보관 후에도 식각 속도가 유지될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 식각용 조성물은 황산계 화합물을 실질적으로 포함하지 않는다. 황산과 과산화수소를 포함하는 조성물은 카로산(Caro's acid, H2SO5)를 형성하게 되는데, 이렇게 형성된 카로산은 티타늄 질화막을 식각할 수는 있지만 탄탈륨 질화막에 손상이나 과도한 식각을 일으켜서 치명적인 손상을 일으키는 부반응이 존재하기 때문이다. 따라서, 본원발명의 주요한 막질 대상인 티타늄 질화막/탄탈륨 질화막 적층막에 있어서, 티타늄 질화막은 식각하고, 탄탈륨 질화막을 최소한으로 식각하거나 보호하는 식각용 조성물로는 바람직하지 않다. 또한, 황산과 과산화수소는 혼합 후에 서로 반응이 일어나서, 발열이나 부생성물을 발생시킬 수 있어, 저장안정성의 측면에서도 바람직하지 않다.
상기 산 화합물은 식각용 조성물 100 중량%에 대하여, 15 내지 50 중량% 포함될 수 있다. 상기 산 화합물이 상기 범위 미만이면 원활한 티타늄 질화막의 식각이 수행되지 않을 수 있고, 상기 산 화합물이 상기 범위 초과이면 티타늄 질화막 이외의 막 성분을 식각할 수 있어 티타늄 질화막에 대한 선택성이 떨어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 식각용 조성물은 상술한 범위의 과산화수소, 산 화합물을 포함함으로써, 탄탈륨 질화막은 식각이 발생되지 않거나 최소화 되면서, 티타늄 질화막에 대한 식각 속도는 매우 높아져서, 높은 식각 선택비(티타늄 질화막 식각 속도/탄탈륨 질화막 식각 속도)를 가지는 식각용 조성물일 수 있다.
상기 식각용 조성물은 선택적으로 부식방지제를 더 포함할 수 있고, 구체적으로 과황산암모늄, 황산암모늄, 제1인산암모늄, 제2인산암모늄, 제3인산암모늄, 염화암모늄, 초산암모늄, 탄산암모늄, 질산암모늄, 암모늄아이오다이드, 1,2,4-트리아졸(1,2,4-Triazole), 3-아미노트리아졸(3-Aminotriazole), 5-아미노테트라졸(5-Aminotetrazole), 벤조트리아졸(Benzotriazole), 피라졸(Pyrazole), 이미다졸(Imidazole), 아스코빅산(Ascorbic acid), 시트르산(Citric acid), 숙신산(Succinic acid), 말레산(Maleic acid), 말론산(Malonic acid), 싸이오글리콜산(Thioglycolic acid), 타닌산(Tannic acid), 메틸갈레이트(Methyl gallate), 에틸갈레이트(Ethyl gallate), 및 프로필갈레이트(Propyl gallate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 부식방지제는 식각용 조성물 100 중량%에 대하여, 0.001 내지 5 중량% 포함될 수 있다. 상기 부식방지제가 상기 범위 미만이면 탄탈륨 질화막, 또는 탄탈럼 산화막의 표면 보호의 역할이 떨어질 수도 있고, 부식 방지제가 상기 범위 초과이면 막질 표면에 강하게 흡착되어 후속 세정공정에서 제거가 되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 식각용 조성물은 킬레이트제를 더 포함할 수 있다. 킬레이트제는 에틸렌디아민테트라아세트산(Ethylenediaminetetraacetic acid), 이미노디아세트산(Iminodiacetic acid), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(Diethylenetriaminepentaacetic acid), 글리신(Glycine), 알라닌(Alanine), 발린(valine), 류신(Leucine), 이소류신(Isoleucine), 세린(serine), 트레오닌(Threonine), 티로신(Tyrosine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 트립토판(Tryptophane), 아스파르트산(Aspartic acid), 클루타민산(Glutamic acid), 글루타민(glutamine), 아스파라긴(Asparagine), 리신(Lysine), 아르기닌(Arginine), 히스티딘(Histidine), 히드록시리신(Hydroxylysine), 시스테인(Cysteine), 메티오닌(Methionine), 시스틴(Cystine), 프롤린(Proline), 설파민산(Sulfamic acid), 히드록시프롤린(Hydroxyproline)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 킬레이트제는 식각용 조성물 100 중량%에 대하여, 0.001 내지 5 중량% 포함될 수 있다.
상기 식각용 조성물은 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 계면활성제는 알킬 설포네이트, 암모늄 알킬 설포네이트, 알킬 에테르 설포네이트, 알킬 아릴 에테르 설포네이트, 알킬 포스페이트, 암모늄 알킬 포스페이트, 알킬 에테르 포스페이트, 알킬 아릴 에테르 포스페이트, 플루오르알킬 술폰이미드, 암모늄 플루오르알킬 술폰이미드, CnH2n + 1CH2CH2SO3 -NH4 +, CnH2n + 1CH2CH2SO3H, (CnH2n+1CH2CH2O)xPO(ONH4 +)y(OCH2CH2OH)z, (CnH2n+1CH2CH2O)xPO(ONH4 +)y(OCH2CH2OH)z, CnH2n+1CH2CH2O(OCH2CH2OH)xH, CnH2n + 1SO2N(C2H5)(CH2CH2)xH, CnH2n+1CH2CH2OCH2(OH)CH2CH2N(CnH2n+1)2, 및 CnH2n + 1CH2CH2OCH2(OCH2CH2)nCH2CH2N(CnH2n+1)2, CnF2n+1CH2CH2SO3 -NH4 +, CnF2n + 1CH2CH2SO3H, (CnF2n+1CH2CH2O)xPO(ONH4 +)y(OCH2CH2OH)z, CnF2n+1CH2CH2O(OCH2CH2OH)xH, CnF2n + 1SO2N(C2H5)(CH2CH2)xH, CnF2n+1CH2CH2OCH2(OH)CH2CH2N(CnF2n+1)2, 및 CnF2n + 1CH2CH2OCH2(OCH2CH2)nCH2CH2N(CnF2n+1)2로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다(상기 식에서, n은 1 내지 20의 정수이고, x, y 및 z 는 x+y+z = 3을 만족하는 실수이다).
상기 계면활성제는 식각용 조성물 내에 0.001 내지 0.1 중량% 포함될 수 있다. 0.001 중량% 이하에서는 탄탈륨 질화막 표면에 흡착되는 함량이 적어 식각 속도를 감소시키는 역할이 작을 뿐만 아니라 표면장력을 감소시키기 어려워 티타늄 질화막의 식각 속도 향상에 바람직하지 않다. 0.1 중량% 이상에서는 과량을 사용하여도 범위 내에서의 효과와 동일하기 때문에 경제적으로도 바람직하지 않으며, 거품의 문제로 인해 사용상의 어려움이 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 용매는 식각 반응시의 부반응의 최소화 및 이온 함량의 조절을 위하여 탈이온수(DIW)를 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 식각용 조성물을 사용하여 습식 식각을 하는 경우, 습식 식각 방법은 특별히 제한되지 않으며, 필요에 따라 배치식, 매엽식 등의 방법을 사용할 수 있다. 습식 식각 온도의 경우, 바람직하게는 20 내지 100 의 온도에서 수행하나 이에 제한된 것은 아니며, 필요에 따라 적절히 선택할 수 있다.
여기서, 상기 과산화수소와 산 화합물은 중량비로 식각용 조성물 내에서 1:1 내지 1:7일 수 있다. 과산화수소와 산 화합물의 중량비를 상기 범위 내로 함으로써, 티타늄 질화막의 식각 선택비를 높일 수 있다.
본 발명의 티타늄 질화막(TiN) 식각용 조성물에는 상술한 성분 이외에도 이 분야에서 통상적으로 이용되는 첨가제를 더 첨가할 수 있으며, 구체적으로 금속이온 봉쇄제 등을 첨가할 수도 있다.
본 발명의 다른 일측면에 의하면 본 발명의 상술한 일 실시예에 따른 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물을 이용한 반도체 소자의 제조방법을 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 반도체 소자의 제조방법은 기판 상에 탄탈륨 질화막(TaN)을 형성하는 단계, 포토 레지스트를 이용하여 상기 탄탈륨 질화막에 트렌치를 형성하는 단계, 상기 트렌치를 매립하도록 티타늄 질화막(TiN)을 형성하는 단계, 및 과산화수소 5 내지 30 중량%, 산 화합물 15 내지 50 중량% 및 잔부의 용매를 포함하는 식각용 조성물을 이용하여 습식 식각 공정에 의하여 상기 질화막을 제거하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 공정을 채용함으로써 본 발명은 기판 상에 형성된 적층막에서 티타늄 질화막(TiN)을 선택적으로 식각할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
식각용 조성물의 제조
하기 표 1과 같은 조성과 함량으로 혼합하여 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 12의 식각용 조성물을 제조하였다(잔부의 경우는 DIW로 하여 조성물을 100 중량%로 하였다).
시험예 : 식각 특성 평가, 및 보관 안정성 시험
TiN, TaN, 막질이 형성된 기판을 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 11의 식각용 조성물을 70에서, TiN 기판은 30초, TaN 기판은 3분간 침지시켰다. 각 기판의 막질에 대한 식각 속도는 Ellipsometer(SE-MG-1000)을 이용하여 막 두께의 변화를 측정하여 결정하고, 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다. 또한, 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 11의 식각용 조성물의 보관경시 안정성을 확인하기 위하여 식각용 조성물을 제조한 뒤 0 시간(직후), 6시간, 12시간에 각각 TiN 막질이 형성된 기판을 70에서, 30초 침지시키고 TiN 막질의 식각 속도를 판단하여 보관안정성을 확인하였다. 각 기판의 막질에 대한 식각 속도는 Ellipsometer(SE-MG-1000)을 이용하여 막 두께의 변화를 측정하여 결정하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
비고 Chemical 조성(중량%) 평가
온도
[℃]		 식각액 보관시간에 따른 TiN 식각속도 [Å/min] TaN 식각속도
[Å/min]
0시간
(직후)		 6시간 24시간
실시예 1
 과산화수소 10% / 인산 30% 70 111 100 109 0.2
실시예 2
 과산화수소 15% / 인산 45% 70 210 205 208 0.2
실시예 3
 과산화수소 20% / 인산 15% 70 186 180 188 0.7
실시예 4
 과산화수소 20% / 인산 20% 70 205 206 209 0.5
실시예 5
 과산화수소 20% / 인산 30% 70 240 240 241 0.4
실시예 6
 과산화수소 20% / 인산 50% 70 286 285 286 0.3
실시예 7
 과산화수소 25% / 인산 15% 70 255 255 254 1.0
실시예 8
 과산화수소 25% / 인산 20% 70 261 260 260 0.9
실시예 9
 과산화수소 25% / 인산 30% 70 277 280 280 0.8
실시예 10
 과산화수소 30% / 인산 30% 70 350 345 350 1.5
*상기 실시예 1 내지 10은 낮은 pH(2 이하)와 적절한 산화환원전위(500mV~700 mV) 를 가져 티타늄 질화막(TiN)의 식각을 수행하는데 효과적인 것을 확인할 수 있었다.
비고 Chemical 조성(중량%) 평가
온도
[℃]		 식각액 보관시간에 따른 TiN 식각속도 [Å/min] TaN
식각속도
[Å/min]
0시간
(직후)		 6시간 24시간
비교예 1
 과산화수소 5% 70 10 10 9 0
비교예 2
 과산화수소 15% 70 68 65 67 0.6
비교예 3
 과산화수소 25% 70 150 145 148 1.4
비교예 4
 과산화수소25% / NH4OH 1% 50 266 172 71 5.8
비교예 5
 질산 50% / HF 0.1% 50 107 105 100 5.1
비교예 6
 과산화수소 5% / 황산 30% 70 118 90 75 1.5
비교예 7
 과산화수소 10% / 황산 30% 70 163 130 109 2.3
비교예 8
 과산화수소 15% / 황산 30% 70 229 182 152 3.1
비교예 9
 과산화수소20% / 황산 30% 70 340 270 239 3.6
비교예 10
 과산화수소20% / 황산 20% 70 233 187 121 2.8
비교예 11
 과산화수소20% / 황산 10% 70 148 115 100 2.1
비교예 12
 과산화수소 5% / 인산 30% 70 43 43 44 0.1
비교예 13
 과산화수소 20% / 인산 10% 70 150 150 150 1.5
비교예 1 내지 3에서 나타나는 바와 같이 과산화수소만을 이용하는 경우, 티타늄 질화막의 식각 속도가 너무 낮거나 반응성이 너무 높아서 탄탈륨 질화막도 식각하는 것을 확인할 수 있었다. 비교예 4 내지 5와 같이 과산화수소와 NH4OH의 조합 또는 질산을 이용하는 경우 높은 수준으로 탄탈륨 질화막을 식각시켜서 식각 선택성이 낮아지고 있거나, 장시간 보관 후의 식각 속도가 현저히 감소함을 확인할 수 있었다. 비교예 6 내지 11의 경우, 과산화수소와 황산의 조합을 이용한 경우, 두 물질을 혼합으로, 발열과 함께 산소와 수증기가 발생(H2O2 + H2SO4 -> H2SO3 + H2O + O2)할 수 있고, 이에 따라서, 12시간이 지난 후의 식각용 조성물은 식각 속도가 현저히 감소하고 있는 것을 확인할 수 있다.
이에 대하여, 본 발명의 실시예 1 내지 10의 경우, 티타늄 질화막에 대한 식각 속도가 우수하면서, 탄탈륨 질화막에 대한 식각 속도는 충분히 낮아서, 식각 선택비가 우수하고, 12시간이 지난 후에도 식각 속도가 거의 변하지 않아서 보관 안정성 또한 가지는 것을 확인할 수 있었다.
상기 비교예 13을 살펴보면, 본 발명의 일 예에 따른 조성비를 벗어난 경우, 식각 선택비(티타늄 질화막 식각 속도/탄탈륨 질화막 식각 속도)가 100.0에 불과하여 본 발명의 실시예 들에 비하여 비효율 적임을 확인할 수 있었다

Claims (9)

  1. 과산화수소 5 내지 30 중량%,
    산 화합물 15 내지 50 중량%, 및
    잔부의 용매를 포함하는 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 산 화합물은 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 염산(HCl), 요오드산(HI), 브롬산(HBr), 과염소산(HClO4), 규산(H2SiO3), 붕산(H3BO3), 초산(CH3COOH), 프로피온산(C2H5COOH), 및 락트산(CH3CH(OH)CO2H), 글리콜산(HOCH2CO2H)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 식각용 조성물은 과황산암모늄, 황산암모늄, 제1인산암모늄, 제2인산암모늄, 제3인산암모늄, 염화암모늄, 초산암모늄, 탄산암모늄, 질산암모늄, 암모늄아이오다이드, 1,2,4-트리아졸(1,2,4-Triazole), 3-아미노트리아졸(3-Aminotriazole), 5-아미노테트라졸(5-Aminotetrazole), 벤조트리아졸(Benzotriazole), 피라졸(Pyrazole), 이미다졸(Imidazole), 아스코빅산(Ascorbic acid), 시트르산(Citric acid), 숙신산(Succinic acid), 말레산(Maleic acid), 말론산(Malonic acid), 싸이오글리콜산(Thioglycolic acid), 타닌산(Tannic acid), 메틸갈레이트(Methyl gallate), 에틸갈레이트(Ethyl gallate), 및 프로필갈레이트(Propyl gallate)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 부식방지제를 0.001 내지 5 중량% 더 포함하는 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 식각용 조성물은 에틸렌디아민테트라아세트산(Ethylenediaminetetraacetic acid), 이미노디아세트산(Iminodiacetic acid), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(Diethylenetriaminepentaacetic acid), 글리신(Glycine), 알라닌(Alanine), 발린(valine), 류신(Leucine), 이소류신(Isoleucine), 세린(serine), 트레오닌(Threonine), 티로신(Tyrosine), 페닐알라닌(Phenylalanine), 트립토판(Tryptophane), 아스파르트산(Aspartic acid), 클루타민산(Glutamic acid), 글루타민(glutamine), 아스파라긴(Asparagine), 리신(Lysine), 아르기닌(Arginine), 히스티딘(Histidine), 히드록시리신(Hydroxylysine), 시스테인(Cysteine), 메티오닌(Methionine), 시스틴(Cystine), 프롤린(Proline), 설파민산(Sulfamic acid), 및 히드록시프롤린(Hydroxyproline)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 킬레이트제를 0.001 내지 5 중량% 더 포함하는 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 식각용 조성물은 알킬 설포네이트, 암모늄 알킬 설포네이트, 알킬 에테르 설포네이트, 알킬 아릴 에테르 설포네이트, 알킬 포스페이트, 암모늄 알킬 포스페이트, 알킬 에테르 포스페이트, 알킬 아릴 에테르 포스페이트, 플루오르알킬 술폰이미드, 암모늄 플루오르알킬 술폰이미드, CnH2n + 1CH2CH2SO3 -NH4 +, CnH2n + 1CH2CH2SO3H, (CnH2n+1CH2CH2O)xPO(ONH4 +)y(OCH2CH2OH)z, (CnH2n+1CH2CH2O)xPO(ONH4 +)y(OCH2CH2OH)z, CnH2n+1CH2CH2O(OCH2CH2OH)xH, CnH2n + 1SO2N(C2H5)(CH2CH2)xH, CnH2n+1CH2CH2OCH2(OH)CH2CH2N(CnH2n+1)2, 및 CnH2n + 1CH2CH2OCH2(OCH2CH2)nCH2CH2N(CnH2n+1)2, CnF2n+1CH2CH2SO3 -NH4 +, CnF2n + 1CH2CH2SO3H, (CnF2n+1CH2CH2O)xPO(ONH4 +)y(OCH2CH2OH)z, CnF2n+1CH2CH2O(OCH2CH2OH)xH, CnF2n + 1SO2N(C2H5)(CH2CH2)xH, CnF2n+1CH2CH2OCH2(OH)CH2CH2N(CnF2n+1)2, 및 CnF2n + 1CH2CH2OCH2(OCH2CH2)nCH2CH2N(CnF2n+1)2로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 계면활성제를 0.001 내지 0.1 중량% 더 포함하는 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물(상기 식에서, n은 1 내지 20의 정수이고, x, y 및 z 는 x+y+z = 3을 만족하는 실수이다).
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 용매는 탈이온수(DIW)인 것인 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 과산화수소와 상기 산 화합물은 중량비로 1:1 내지 1:7인 것인 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 식각용 조성물은 탄탈륨 질화막(TaN)에 대한 티타늄 질화막(TiN)의 선택 식각비(티타늄 질화막 식각 속도/탄탈륨 질화막 식각 속도)가 400 이상인 것인 티타늄 질화막(TiN)/탄탈륨 질화막(TaN) 적층막의 식각용 조성물.
  9. 기판 상에 탄탈륨 질화막(TaN)을 형성하는 단계,
    포토 레지스트를 이용하여 상기 탄탈륨 질화막(TaN)에 트렌치를 형성하는 단계,
    상기 트렌치를 매립하도록 티타늄 질화막(TiN)을 형성하는 단계, 및
    과산화수소 5 내지 30 중량%, 산 화합물 15 내지 50 중량%, 및 잔부의 용매를 포함하는 식각용 조성물을 이용하여 습식 식각 공정에 의하여 상기 탄탈륨 질화막(TaN)을 제거하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 식각 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11427759B2 (en) 2019-10-17 2022-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Etchant compositions for metal-containing films and methods of manufacturing integrated circuit devices using the etchant compositions

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