KR20180110495A - 식각액 조성물 - Google Patents
식각액 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180110495A KR20180110495A KR1020170040118A KR20170040118A KR20180110495A KR 20180110495 A KR20180110495 A KR 20180110495A KR 1020170040118 A KR1020170040118 A KR 1020170040118A KR 20170040118 A KR20170040118 A KR 20170040118A KR 20180110495 A KR20180110495 A KR 20180110495A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- acid
- composition
- etchant composition
- ammonium fluoride
- organic
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 103
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 89
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 67
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 32
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- -1 tertiary amine compound Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 41
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 31
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N N-Methylmorpholine Chemical compound CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical group C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical group C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N N-methylmorpholine N-oxide Chemical compound CN1(=O)CCOCC1 LFTLOKWAGJYHHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical group C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical group C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical group C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012971 dimethylpiperazine Substances 0.000 claims description 8
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical group C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Chemical group COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims description 6
- FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium fluoride Chemical compound [F-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 1,4-dimethylpiperazine Chemical compound CN1CCN(C)CC1 RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PAMIQIKDUOTOBW-UHFFFAOYSA-N 1-methylpiperidine Chemical compound CN1CCCCC1 PAMIQIKDUOTOBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylpyrrolidine Chemical compound CN1CCCC1 AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N N-methyl-pyrrolidine Natural products CN1CC=CC1 AHVYPIQETPWLSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 5
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylpyridine Chemical compound CC1=CC=CN=C1C HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 4
- OXHNLMTVIGZXSG-UHFFFAOYSA-N 1-Methylpyrrole Chemical compound CN1C=CC=C1 OXHNLMTVIGZXSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VPUAYOJTHRDUTK-UHFFFAOYSA-N 1-ethylpyrrole Chemical compound CCN1C=CC=C1 VPUAYOJTHRDUTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-8-nitroquinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC(OC)=CC([N+]([O-])=O)=C21 MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OXHDYFKENBXUEM-UHFFFAOYSA-N glyphosine Chemical compound OC(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O OXHDYFKENBXUEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MOVBJUGHBJJKOW-UHFFFAOYSA-N methyl 2-amino-5-methoxybenzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC(OC)=CC=C1N MOVBJUGHBJJKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DMUXGOVRWIDZEU-UHFFFAOYSA-M tetrapentylazanium;fluoride Chemical compound [F-].CCCCC[N+](CCCCC)(CCCCC)CCCCC DMUXGOVRWIDZEU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- POSYVRHKTFDJTR-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;fluoride Chemical compound [F-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC POSYVRHKTFDJTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- QQVDJLLNRSOCEL-UHFFFAOYSA-N (2-aminoethyl)phosphonic acid Chemical compound [NH3+]CCP(O)([O-])=O QQVDJLLNRSOCEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DDPRYTUJYNYJKV-UHFFFAOYSA-N 1,4-diethylpiperazine Chemical compound CCN1CCN(CC)CC1 DDPRYTUJYNYJKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NRGGMCIBEHEAIL-UHFFFAOYSA-N 2-ethylpyridine Chemical compound CCC1=CC=CC=N1 NRGGMCIBEHEAIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LSBIUXKNVUBKRI-UHFFFAOYSA-N 4,6-dimethylpyrimidine Chemical compound CC1=CC(C)=NC=N1 LSBIUXKNVUBKRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 4-ethylmorpholine Chemical compound CCN1CCOCC1 HVCNXQOWACZAFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 2
- ULBBXWVIXXPSOD-UHFFFAOYSA-N N-cyclohexylpyrrolidine Chemical compound C1CCCN1C1CCCCC1 ULBBXWVIXXPSOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HTLZVHNRZJPSMI-UHFFFAOYSA-N N-ethylpiperidine Chemical compound CCN1CCCCC1 HTLZVHNRZJPSMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QLZHNIAADXEJJP-UHFFFAOYSA-N Phenylphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)C1=CC=CC=C1 QLZHNIAADXEJJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-N dimethylphosphinic acid Chemical compound CP(C)(O)=O GOJNABIZVJCYFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XBRDBODLCHKXHI-UHFFFAOYSA-N epolamine Chemical compound OCCN1CCCC1 XBRDBODLCHKXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical compound CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- GATNOFPXSDHULC-UHFFFAOYSA-N ethylphosphonic acid Chemical compound CCP(O)(O)=O GATNOFPXSDHULC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- CAAULPUQFIIOTL-UHFFFAOYSA-L methyl phosphate(2-) Chemical compound COP([O-])([O-])=O CAAULPUQFIIOTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- CMPQUABWPXYYSH-UHFFFAOYSA-N phenyl phosphate Chemical compound OP(O)(=O)OC1=CC=CC=C1 CMPQUABWPXYYSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- QSUJAUYJBJRLKV-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;fluoride Chemical compound [F-].CC[N+](CC)(CC)CC QSUJAUYJBJRLKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 4
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052990 silicon hydride Inorganic materials 0.000 claims 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims 1
- TUHJAHPOMXYJDA-UHFFFAOYSA-N 1,4-dimethylpiperazine pyridine Chemical compound c1ccncc1.CN1CCN(C)CC1 TUHJAHPOMXYJDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KXBYQUPIKQFPOZ-UHFFFAOYSA-N 1-methylpiperidine;1-methylpyrrolidine Chemical compound CN1CCCC1.CN1CCCCC1 KXBYQUPIKQFPOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LOACNDPOIZYNHB-UHFFFAOYSA-N 2,4-diethylpyrimidine Chemical compound CCC1=CC=NC(CC)=N1 LOACNDPOIZYNHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims 1
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract description 2
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQPJDJVGBDHCAD-UHFFFAOYSA-N 1,3-diazinan-2-one Chemical compound OC1=NCCCN1 NQPJDJVGBDHCAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-2-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)C(CN1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)=O OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVLDJSZFKQJMKD-UHFFFAOYSA-N [Li].[Si] Chemical compound [Li].[Si] ZVLDJSZFKQJMKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- BGKHWHOUGRBOPL-UHFFFAOYSA-L tetraethylazanium difluoride Chemical compound [F-].[F-].CC[N+](CC)(CC)CC.CC[N+](CC)(CC)CC BGKHWHOUGRBOPL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
- C09K13/08—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
- C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
본 발명은 불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, 유기산, 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물, 물 및 과산화수소를 포함하는 식각액 조성물, 상기 식각액 조성물 제조용 예비-조성물 및 상기 식각액 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 식각액 조성물에 관한 것으로, 보다 자세하게는 불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, 유기산, 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물, 물 및 과산화수소를 포함하는 식각액 조성물에 관한 것이다.
트랜지스터 크기를 감소하려는 요구는 집적회로 분야에서 해결 되어야 할 지속적인 문제이다. 트랜지스터 크기를 감소시키는 종래기술의 하나는 채널의 길이를 줄이는 것이다. 그렇게 함으로써, 트랜지스터가 차지하는 전체 점유공간을 효과적으로 줄였다. 그러나, 트랜지스터의 물리적 변수와 관련된 최소 채널길이는 예컨대, 단채널 효과와 같은 다른 문제를 발생시켰다.
종래기술은 적어도 최소한 채널길이를 유지하면서 트랜지스터의 점유공간의 크기를 줄이는 트랜지스터 구조의 발전에 대응하여 왔다. 플래너 채널을 사용하는 트랜지스터 구조의 점유공간이 점점 커지는 데 반해, 접혀진 형태의(folded) 채널을 사용하는 트랜지스터 구조의 점유공간은 점점 작아지고 있다.
트랜지스터의 크기를 줄이려는 지속적인 노력은 다중 브릿지(bridge) 채널형 FET(MBCFET)을 개발해냈다. MBCFET는 사각형의 단면을 가진 채널이 적층된 구조를 가진 FET으로 알려졌다. 다중 브릿지 채널형 FET는 상기 문제를 해결 할수 있었으나, 상기 다중 브릿지 채널형 FET는 일반적으로 NMOS 및 PMOS를 동시에 사용하는 CMOS형으로 형성된다. CMOS형 트랜지스터를 식각할 경우, 실리콘 산화막 또는 폴리실리콘 막의 식각을 최소화 하면서, 실리콘 저매늄막의 식각속도를 유지해야 하고, 이러한 선택성이 우수한 식각액에 대한 개발이 필요한 실정이다.
일본 공개특허 평13-148473(이하, "인용 특허"라고 한다.)에 실리콘 저매늄의 식각방법이 개시되어 있다. 상기 인용 특허는 질산, 불산(HF) 및 탈이온수로 이루어진 식각액을 이용하여 실리콘 저매늄을 식각하고 있다. 그러나, 실제적으로 공정에 적용하기 위해서는 실리콘에 대해 실리콘 저매늄의 선택비가 매우 높아야 하는 반면, 상기 인용 특허의 식각액은 실제적으로 약 1:2의 선택비를 가지므로, 실제 공정에 적용하기에 한계가 있다. 즉, 원하는 양만큼 실리콘 저매늄을 식각하기 위해서는 실리콘의 소모량도 함께 증가하여 선택적인 식각을 구현하는데 한계가 있다. 또한, 식각 공정 후, 린스 공정으로 이송 중에도 계속적인 식각이 발생하여 불필요한 실리콘의 손실을 초래한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실리콘 산화막 등의 실리콘 기판의 모빌리티를 개선하기 위해 포함되는 실리콘 저매늄막 및 실리콘 산화막으로 이루어진 기판에 있어서, 실리콘산화막의 식각을 방지하면서도 실리콘 저매늄막에 대한 우수한 식각 성능을 가지는 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 식각액 조성물 제조용 예비-조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 식각액 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)화합물, (D)물 및 (E)과산화수소를 포함하는 식각액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 및 (D)물을 포함하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 (1) (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 및 (D)물을 포함하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물을 제조하는 단계; 및
(2)상기 예비-조성물에 (E)과산화수소를 첨가하는 단계를 포함하는,
(A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물, (D)물 및 (E)과산화수소를 포함하는 식각액 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 식각액 조성물은 실리콘 산화막의 식각을 방지하면서도 실리콘 저매늄막에 대해서는 우수한 식각 성능을 나타내는 효과를 지니고 있다.
이하, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
본 발명은 (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물, (D)물 및 (E)과산화수소를 포함하는 식각액 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물, (D)물 및 (E)과산화수소를 포함함으로써, 실리콘 산화막의 식각을 방지하면서도, 실리콘 저매늄막(SiGe)에 대해서는 우수한 식각 성능을 나타내는 식각액 조성물을 제공할 수 있다.
상기 식각액 조성물은 (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 및 (D)물을 포함하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물(pre-composition)에 (E)과산화수소를 첨가하여 제조되는 것일 수 있다.
즉, 본 발명은 (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 및 (D)물을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 식각액 조성물 제조용 예비-조성물(pre-composition)도 포함한다.
상기 식각액 조성물 제조용 예비-조성물은, 식각액 조성물을 제조하기 위한 용도로 제조되는 것으로서, 제조하고자 하는 식각액 조성물에서 하나 이상의 성분을 포함하지 않으며, 본 발명에서 상기 예비-조성물에 과산화수소를 첨가하여 식각액 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물은 실리콘 저매늄막에 대한 선택적 식각액 조성물이며, 구체적으로 실리콘 저매늄막 및 실리콘 산화막의 다중막(SiGe/SiOx)식각 시, 실리콘 저매늄막을 식각하면서도 실리콘 산화막의 식각을 방지하는 실리콘 저매늄막에 대한 선택적 식각액 조성물이다.
상기 실리콘 저매늄막은 저매늄(Ge)이 20% 이상 100%미만 포함된 실리콘 저매늄 막에 대한 것이며, 상기 범위에서 본 발명의 식각액 조성물이 실리콘 저매늄막을 보다 빠르게 식각할 수 있다.
이하, 본 발명의 식각액 조성물을 구성하는 각 성분을 설명한다.
(A)불산(HF)을
포함하지 않는 불소계 화합물
본 발명의 불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물은 실리콘 저매늄막을 식각하는 역할을 한다.
상기 불산(HF)(hydro fluoride)은 실리콘 산화막을 과식각하므로, 본 발명의 불소계 화합물은 불산(HF)을 포함하지 않는다.
상기 불산을 포함하지 않는 불소계 화합물은 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니나, 구체적으로 불화암모늄(ammonium fluoride), 중불화암모늄(ammonium bifluoride), 불화테트라메틸암모늄(tetramethyl ammonium fluoride), 불화테트라에틸암모늄(tetraethyl ammonium fluoride), 불화테트라프로필암모늄(tetrapropyl ammonium fluoride), 불화테트라부틸암모늄(tetrabutyl ammonium fluoride) 및 불화테트라펜틸암모늄(tetrapenthyl ammonium fluoride)등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물은 본 발명의 식각액 조성물 총 중량에 대하여 2 내지 20 중량%, 바람직하게는 4 내지 16 중량%로 포함될 수 있다.
상기 불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물을 상기 범위로 포함할 경우 실리콘 저매늄막의 식각 속도가 현저하게 감소하는 문제가 발생하지 않으며, 실리콘 산화막의 과식각 문제를 발생시키지 않을 수 있다.
(B)유기산
본 발명의 유기산은 식각액 조성물에 수소 이온(H+)을 공급하여 실리콘 저매늄막의 식각을 보조하는 역할을 한다.
본 발명에서 상기 유기산의 종류를 특별히 한정하는 것은 아니나, 유기카르복실산, 유기설폰산, 유기인산등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함 할 수 있다. 예컨대, 상기 유기카르복실산은 폴리 아크릴산(poly acrylic acid), 락트산(lactic acid), 구연산(citric acid) 타타르산(Tartaric acid), 초산(Acetic acid), 숙신산(Succinic acid) 및/또는 말산(Malic acid)등 중 하나 이상일 수 있으며; 상기 유기설폰산은 p-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid), 메탄설폰산(Methanesulfonic acid), 에탄설폰산(Ethanesulfonic acid), 설포아세트산(Sulfacetic acid) 및/또는 벤젠설폰산(Benzenesulfonic acid) 등 중 하나 이상일 수 있으며; 상기 유기인산은 에티드론산(etidronic acid), 알렌드론산(Aledronic acid), 메틸인산(Methyl phosphoric acid), 페닐인산염(phenyl phosphoric acid) 디메틸포스핀산(Dimethyl phosphinic acid), 아미노에틸 포스폰산(Aminoethyl phosphonic acid), 에틸포스폰산(ethyl phosphonic acid) 및/또는 글리신-N,N-비스(메틸렌포스폰산)(Glycine-N,N-bis(methylenephosphonic Acid)) 등 중 하나 이상일 수 있다. 보다 바람직하게는 락트산(lactic acid), p-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid), 구연산(citric acid), 에티드론산(etidronic acid) 및 페닐인산(phenyl phosphonic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함 할 수 있다.
상기 유기산은 본 발명의 식각액 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.
상기 유기산을 상기 범위로 포함 할 경우, 실리콘 저매늄 막의 식각 능력이 저하 되지 않으며, 실리콘 산화막의 과식각 문제가 발생 하지 않을 수 있다.
(C)고리 내 질소를 포함하는 3차
아민
본 발명의 조성물에서 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민은 실리콘 산화막을 보호하는 역할을 한다. 고리 내 질소는 는 실리콘 산화막에 달라붙어 실리콘 산화막을 보호하는 역할을 하고, 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민은 고리의 입체적 구조로 인해 입체 장애가 커져, 효과적으로 실리콘 산화막을 보호할 수 있다.
본 발명에서 상기 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민의 종류를 특별히 한정하는 것은 아니나, 구체적으로 3차모르폴린, 피페라진, 피리딘, 피리미딘, 피롤리딘, 피롤 및 피페리딘으로 이루어진 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 3차 모르폴린은 N-메틸모르폴린(N-methylmorpholine;NMM), N-메틸모르폴린 옥사이드(N-methylmorpholine oxide;NMMO) 및/또는 에틸모르폴린(Ethylmorpholine)등 중 하나 이상일 수 있으며; 상기 피페라진은 디메틸피페라진(dimethyl piperazine;DMP) 및/또는 디에틸피페라진(diethyl piperazine)등중 하나 이상 일 수 있으며; 상기 피리딘은 피리딘(pyridine), 메틸피리딘(methyl pyridine), 디메틸피리딘(dimethyl pyridine) 및/또는 에틸피리딘(ethyl pyridine)등중 하나 이상일 수 있으며; 상기 피리미딘(Pyrimidine)은 피리미딘, 4,6-디메틸피리미딘(4,6-Dimethylpyrimidine), 및/또는 2,4-디에틸피리미딘(2,4-DiethylpyriMidine)등 중 하나 이상일 수 있으며; 상기 피롤리딘은 하이드록시에틸피롤리딘(Hydroxyethyl pyrrolidine), 메틸 피롤리딘(Methyl pyrrolidine) 및/또는 사이클로헥실 피롤리딘(Cyclohexyl pyrrolidine)등중 하나 이상일 수 있으며; 상기 피롤은 메틸 피롤(Methyl pyrrole) 및/또는 에틸 피롤(ethyl pyrrole)중 하나 이상일 수 있으며; 상기 피페리딘은 N-메틸 피페리딘(N-methyl piperidine) 및/또는 에틸 피페리딘(ethyl piperidine)중 하나 이상일 수 있다. 보다 바람직하게는 N-메틸모르폴린(N-methylmorpholine),N-메틸모르폴린옥사이드(N-methylmorpholine oxide), 디메틸 피페라진(Dimethyl piperazine) 및 메틸피롤리딘(Methyl Pyrrolidine)등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민은 본 발명의 금속막 식각액 조성물 총 중량에 대하여, 0.5~3중량% 포함될 수 있다. 고리형 3차 상기 범위 내로 포함할 경우, 실리콘 산화막을 효과적으로 보호할 수 있으며, 실리콘 저매늄 식각속도가 저하되는 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 산과 반응하여 발열 반응이 일어나는 문제점을 해결할 수 있다.
(D)물
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 물은 특별히 한정하지 않으나, 반도체 공정용으로서 탈이온수(DIW)를 이용하는 것이 바람직하며, 물속에 이온이 제거된 정도를 보여주는 비저항값이 18 ㏁/㎝ 이상인 탈이온수를 이용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 물은 식각액 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 잔량으로 포함될 수 있다.
(E)과산화수소
본 발명의 과산화수소는 식각하고자 하는 금속막인 실리콘 저매늄막을 산화시키는 산화제의 역할을 한다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 과산화수소는, 상술한 불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물; 유기산; 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 및 물을 포함하는, 본 발명의 식각액 조성물 제조용 예비-조성물에 최종적으로 첨가하여 사용하는 것이 식각액 조성물의 안정성, 식각 성능 유지 등을 위해 보다 바람직할 수 있다.
상기 과산화수소는 본 발명의 식각액 조성물 총 중량에 대하여 4 내지 30 중량%, 바람직하게는 10 내지 30중량%로 포함될 수 있다.
상기 과산화수소를 상기 범위로 포함할 경우, 실리콘 저매늄막의 식각 속도가 현저하게 감소하는 문제가 발생할 가능성이 낮아질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은
(A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물; (B)유기산; (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물; 및 (D) 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 본 발명의 식각액 조성물 제조용 예비-조성물을 제공한다.
상기 식각액 조성물 제조용 예비-조성물은,
(A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물 2 내지 20 중량부;
(B)유기산 0.1 내지 5 중량부;
(C) 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 0.5 내지 3중량부; 및
(D)물 72 내지 97.4 중량부로 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 식각액 조성물 제조용 예비 조성물에서 불산을 포함하지 않는 불소계 화합물은 2 내지 20 중량부, 바람직하게는 4 내지 16 중량부로 포함될 수 있다.
불산을 포함하지 않는 불소계 화합물의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우 실리콘 저매늄막의 식각 속도가 현저하게 감소하는 문제와 실리콘 산화막이 과식각되는 문제가 발생할 가능성이 낮아질 수 있다.
상기 식각액 조성물 제조용 예비 조성물에서 유기산은 0.1 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 3 중량부로 포함될 수 있다.
상기 유기산의 함량이 상기 범위를 만족할 경우 식각 대상 금속막인 실리콘 저매늄막의 식각속도 저하, 실리콘 산화막이 식각되는 문제가 발생하지 않는다.
상기 식각액 조성물 제조용 예비 조성물에서 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물의 함량이 0.1 내지 20 중량부로 포함될 수 있다.
상기 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물이 상기 범위로 포함될 경우 실리콘 산화막의 식각을 방지하는 보호 능력이 개선될 수 있다.
또한, 본 발명은
(1)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물; (B)유기산; (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물; 및 (D) 물을 포함하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물을 제조하는 단계; 및
(2)상기 예비-조성물에 과산화수소를 첨가하는 단계를 포함하는, 본 발명의 식각액 조성물의 제조 방법을 제공한다.
상기에서 식각액 조성물은 실리콘 저매늄막을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물이다. 구체적으로, 실리콘 저매늄막 및 실리콘 산화막의 이중막(SiGe/SiOx) 식각 시, 실리콘 저매늄막을 선택적으로 식각하면서 실리콘 산화막의 식각을 방지할 수 있다.
상기 실리콘 저매늄막은 저매늄(Ge)이 20% 이상 100% 미만으로 포함된 실리콘 저매늄 막에 대한 것이며, 상기 범위에서 본 발명의 식각액 조성물이 실리콘 저매늄막을 보다 빠르게 식각할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않으며, 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
<
실시예
및
비교예
>
식각액
조성물 제조용 예비-조성물 및
식각액
조성물의 제조
하기 표 1의 성분 및 함량에 따라 실시예 1-1 내지 17-1 및 비교예 1-1 내지 4-1의 식각액 조성물 제조용 예비-조성물을 제조하였다.
[표 1]
(단위: 중량부)
실시예
1 내지 13
비교예
1 내지 8.
식각액
조성물 제조
하기 표 2의 성분 및 함량에 따라 실시예 1 내지 13 비교예 1 내지 7의 식각액 조성물을 제조하였으며, 불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, 유기산, 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 및 물을 포함하는 예비-조성물에 과산화수소를 첨가하는 방법으로 제조하였다.
[표 2]
(단위: 중량%)
주) 상기 표 1 및 2에서
A-1 : HF
A-2 : Ammonium fluoride
B-1 : Lactic acid
B-2 : p-Toluenesulfonic acid
C-1 : N-methylmorpholine
C-2 : N-methylmorpholine oxide
C-3 : Dimethyl piperazine
C-4: Methyl Pyrrolidine
D : Tetrahydro-2-pyrimidinone
E : Methylamine
F : Trimethylamine
<
실험예
>
식각액
조성물의 성능 테스트
실험예
1. 실리콘 산화막 및 실리콘
저매늄막의
식각
속도 측정
상기 실시예 1-2 내지 13-2 및 비교예 1-2 내지 7-2의 식각액 조성물의 성능 테스트를 위해 실리콘 웨이퍼를 열적으로 성장시킨(thermally grown) 실리콘 산화막 웨이퍼와 Si0 . 75Ge0 . 25증착한 웨이퍼를 각각 준비하였다. 상기 기판을 1.5x1.5cm 크기로 샘플링하여, 상기 실시예 1-2 내지 13-2 및 비교예 1-2 내지 7-2의 식각액 조성물을 각각 제조 후 25에서 상기 기판을 1분간 침적(500rpm) 후 물로 세정하였다. 세정된 기판은 엘립소미터(Ellipsomter, SE-MG-1000)을 통해 각각의 막질의 손상 여부를 아래와 같은 기준으로 판단하여 그 결과를 표 3에 표시하였다.
<
식각
속도 평가 기준>
0 Å/min < Si 0 . 75 Ge 0 .25 의 식각속도 ≤ 50 Å/min 일 때 ,
◎: 매우좋음(0 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도≤ 5 Å/min)
○: 좋음(5 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도 ≤ 10 Å/min)
△: 보통(10 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도 ≤ 20 Å/min)
Х: 나쁨(20 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도)
50 Å/min < Si 0 . 75 Ge 0 .25 의 식각속도 ≤ 100 Å/min 일 때 ,
◎: 매우좋음(0 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도≤ 10 Å/min)
○: 좋음(10 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도 ≤ 15 Å/min)
△: 보통(15 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도 ≤ 20 Å/min)
Х: 나쁨(20 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도)
100 Å/min < Si 0 . 75 Ge 0 .25 의 식각속도 ≤ 150 Å/min 일 때 ,
◎: 매우좋음(0 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도≤ 15 Å/min)
○: 좋음(15 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도 ≤ 20 Å/min)
△: 보통(20 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도 ≤ 30 Å/min)
Х: 나쁨(30 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도)
150 Å/min < Si 0 . 75 Ge 0 .25 의 식각속도 ≤ 200 Å/min 일 때 ,
◎: 매우좋음(0 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도≤ 20 Å/min)
○: 좋음(20 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도 ≤ 30 Å/min)
△: 보통(30 Å/min < 실리콘 산화막 식각속도 ≤ 40 Å/min)
Х: 나쁨(30 Å/min <실리콘 산화막 식각속도)
[표 3]
상기 표 3의 결과에서, 본 발명의 식각액 조성물인 실시예 1-2 내지 13-2는 Si0.75Ge0.25의 식각속도가 우수할 뿐만 아니라, 상기 Si0 . 75Ge0 .25를 빠르게 식각하면서도 실리콘 산화막을 거의 식각하지 않아, 식각 선택성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
반면, 비교예 1-2 내지 7-2는 실리콘 저매늄 막인, Si0 . 75Ge0 .25막에 대한 식각능력이 우수할 경우, 실리콘 산화막 또한 과식각 시키는 경우가 발생하였고, 불산(HF)을 포함하는 비교예 1-2 내지 3-2의 경우, 실리콘 저매늄막의 식각능력은 떨어지는 반면, 실리콘 산화막은 과식각 시켜, 본원 발명의 효과를 달성할 수 없음을 확인 하였다. 특히, 불산(HF)만을 포함한 비교예 1-2 및 불산(HF)을 과량 포함하는 비교예 3-2의 식각액 조성물은 Si0 . 75Ge0 .25의 식각속도가 현저히 낮을 뿐 아니라, Si0.75Ge0.25의 식각 속도 대비 실리콘 산화막의 식각 속도도 높아 실리콘 산화막의 과식각을 방지하지 못하였다.
또한, 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물을 포함하지 않는 비교예 4-2 및 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물이외의 아민 첨가제를 포함하는 비교예 5-2 내지 7-2 역시, 실리콘 산화막이 과식각되어, 본원 발명이 달성하고자 하는 상기 Si0 . 75Ge0 .25를 빠르게 식각하면서도 실리콘 산화막을 거의 식각하지 않아, 식각 선택성이 매우 우수한 효과를 달성할 수 없음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 식각액 조성물은 실리콘 산화막의 식각을 방지하면서도 실리콘 저매늄막에 대해서는 우수한 식각 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
Claims (17)
- (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물, (D)물 및 (E)과산화수소를 포함하는 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 식각액 조성물 총 중량에 대하여
(A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물 2 내지 20 중량%;
(B)유기산 0.1 내지 5 중량%;
(C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 0.5 내지 3 중량%;
(E)과산화수소 4 내지 30 중량%; 및
(D)물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물. - 청구항 1에 있어서, 상기 (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물은 불화암모늄(ammonium fluoride), 중불화암모늄(ammonium bifluoride), 불화테트라메틸암모늄(tetramethyl ammonium fluoride), 불화테트라에틸암모늄(tetraethyl ammonium fluoride), 불화테트라프로필암모늄(tetrapropyl ammonium fluoride), 불화테트라부틸암모늄(tetrabutyl ammonium fluoride) 및 불화테트라펜틸암모늄(tetrapenthyl ammonium fluoride)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 (B)유기산은 유기카르복실산, 유기설폰산 및 유기인산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
- 청구항 4에 있어서, 상기 유기카르복실산은 폴리 아크릴산(poly acrylic acid), 락트산(lactic acid), 구연산(citric acid) 타타르산(Tartaric acid), 초산(Acetic acid), 숙신산(Succinic acid) 및 말산(Malic acid)중 하나 이상이며; 상기 유기설폰산은 p-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid), 메탄설폰산(Methanesulfonic acid), 에탄설폰산(Ethanesulfonic acid), 설포아세트산(Sulfacetic acid) 및 벤젠설폰산(Benzenesulfonic acid)중 하나 이상이며; 상기 유기인산은 에티드론산(etidronic acid), 알렌드론산(Aledronic acid), 메틸인산(Methyl phosphoric acid), 페닐인산염(phenyl phosphoric acid) 디메틸포스핀산(Dimethyl phosphinic acid), 아미노에틸 포스폰산(Aminoethyl phosphonic acid), 에틸포스폰산(ethyl phosphonic acid) 및 글리신-N,N-비스(메틸렌포스폰산)(Glycine-N,N-bis(methylenephosphonic Acid))중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물은 3차모르폴린, 피페라진, 피리딘, 피리미딘, 피롤리딘, 피롤 및 피페리딘으로 이루어진 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
- 청구항 6에 있어서, 상기 3차 모르폴린은 N-메틸모르폴린(N-methylmorpholine;NMM), N-메틸모르폴린 옥사이드(N-methylmorpholine oxide;NMMO) 및 에틸모르폴린(Ethylmorpholine)중 하나 이상이며; 상기 피페라진은 디메틸피페라진(dimethyl piperazine;DMP) 및 디에틸피페라진(diethyl piperazine)중 하나 이상이며;상기 피리딘은 피리딘(pyridine), 메틸피리딘(methyl pyridine), 디메틸피리딘(dimethyl pyridine) 및 에틸피리딘(ethyl pyridine)중 하나 이상이며; 상기 피리미딘(Pyrimidine)은 피리미딘, 4,6-디메틸피리미딘(4,6-Dimethylpyrimidine), 및 2,4-디에틸피리미딘(2,4-DiethylpyriMidine)중 하나 이상이며; 피롤리딘은 하이드록시에틸피롤리딘(Hydroxyethyl pyrrolidine), 메틸 피롤리딘(Methyl pyrrolidine) 및 사이클로헥실 피롤리딘(Cyclohexyl pyrrolidine)중 하나 이상이며; 상기 피롤은 메틸 피롤(Methyl pyrrole) 및 에틸 피롤(ethyl pyrrole)중 하나 이상이며; 상기 피페리딘은 N-메틸 피페리딘(N-methyl piperidine) 및 에틸 피페리딘(ethyl piperidine)중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 식각액 조성물은 실리콘 저매늄막 및 실리콘 산화막의 이중막을 식각하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
- 청구항 8에 있어서, 상기 식각액 조성물은 실리콘 저매늄막을 선택적으로 식각하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
- (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 및 (D)물을 포함하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물.
- 청구항 10에 있어서, 식각액 조성물 제조용 예비-조성물 총 중량에 대하여
(A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물 2 내지 20 중량부;
(B)유기산 0.1 내지 5 중량부;
(C) 고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 0.5 내지 3중량부; 및
(D)물 72 내지 97.4 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물. - 청구항 11에 있어서, 상기 (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물은 불화암모늄(ammonium fluoride), 중불화암모늄(ammonium bifluoride), 불화테트라메틸암모늄(tetramethyl ammonium fluoride), 불화테트라에틸암모늄(tetraethyl ammonium fluoride), 불화테트라프로필암모늄(tetrapropyl ammonium fluoride), 불화테트라부틸암모늄(tetrabutyl ammonium fluoride) 및 불화테트라펜틸암모늄(tetrapenthyl ammonium fluoride)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물.
- 청구항 11에 있어서, 상기 (B)유기산은 락트산(lactic acid), p-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid), 구연산(citric acid), 에티드론산(etidronic acid) 및 페닐인산(phenyl phosphonic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물.
- 청구항 11에 있어서, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물은 N-메틸모르폴린(N-methylmorpholine;NMM), N-메틸모르폴린 옥사이드(N-methylmorpholine oxide;NMMO), 디메틸피페라진(dimethyl piperazine;DMP), 피리딘(pyridine), 피리미딘(Pyrimidine),메틸 피롤리딘(Methyl pyrrolidine), 메틸 피롤(Methyl pyrrole), 에틸 피롤(ethyl pyrrole) 및 N-메틸 피페리딘(N-methyl piperidine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물.
- (1) (A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물 및 (D)물을 포함하는 식각액 조성물 제조용 예비-조성물을 제조하는 단계; 및
(2)상기 예비-조성물에 (E)과산화수소를 첨가하는 단계를 포함하는,
(A)불산(HF)을 포함하지 않는 불소계 화합물, (B)유기산, (C)고리 내 질소를 포함하는 3차 아민 화합물, (D)물 및 (E)과산화수소를 포함하는 식각액 조성물의 제조방법. - 청구항 15에 있어서, 상기 식각액 조성물은 실리콘 저매늄막 및 실리콘 산화막의 이중막을 식각하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물의 제조방법.
- 청구항 16에 있어서, 상기 식각액 조성물은 실리콘 저매늄막을 선택적으로 식각하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170040118A KR102372879B1 (ko) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 식각액 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170040118A KR102372879B1 (ko) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 식각액 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180110495A true KR20180110495A (ko) | 2018-10-10 |
| KR102372879B1 KR102372879B1 (ko) | 2022-03-11 |
Family
ID=63875979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170040118A KR102372879B1 (ko) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | 식각액 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102372879B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11434424B2 (en) | 2020-09-30 | 2022-09-06 | Imec Vzw | Aqueous solution for etching silicon oxide |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003183652A (ja) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Alps Electric Co Ltd | エッチング剤 |
| KR20080047285A (ko) * | 2006-11-23 | 2008-05-28 | 에스.오.아이. 테크 실리콘 온 인슐레이터 테크놀로지스 | Ｓｉ－기판 및 ＳｉＧｅ－기판을 위한 크롬이 없는 식각용액, 상기 식각 용액을 이용하여 결함을 나타내기위한방법 및 상기 식각 용액을 이용하여 Ｓｉ－기판 및ＳｉＧｅ－기판을 처리하기 위한 프로세스 |
| JP2013148473A (ja) | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Toyota Industries Corp | 電流センサ |
| JP2015030809A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 三和油化工業株式会社 | エッチング液組成物 |
| KR20150064970A (ko) * | 2013-12-04 | 2015-06-12 | 주식회사 이엔에프테크놀로지 | 실리콘 산화막 에칭액 |
| KR20170034036A (ko) * | 2015-09-18 | 2017-03-28 | 주식회사 이엔에프테크놀로지 | 식각 조성물 |
-
2017
- 2017-03-29 KR KR1020170040118A patent/KR102372879B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003183652A (ja) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Alps Electric Co Ltd | エッチング剤 |
| KR20080047285A (ko) * | 2006-11-23 | 2008-05-28 | 에스.오.아이. 테크 실리콘 온 인슐레이터 테크놀로지스 | Ｓｉ－기판 및 ＳｉＧｅ－기판을 위한 크롬이 없는 식각용액, 상기 식각 용액을 이용하여 결함을 나타내기위한방법 및 상기 식각 용액을 이용하여 Ｓｉ－기판 및ＳｉＧｅ－기판을 처리하기 위한 프로세스 |
| JP2013148473A (ja) | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Toyota Industries Corp | 電流センサ |
| JP2015030809A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 三和油化工業株式会社 | エッチング液組成物 |
| KR20150064970A (ko) * | 2013-12-04 | 2015-06-12 | 주식회사 이엔에프테크놀로지 | 실리콘 산화막 에칭액 |
| KR20170034036A (ko) * | 2015-09-18 | 2017-03-28 | 주식회사 이엔에프테크놀로지 | 식각 조성물 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11434424B2 (en) | 2020-09-30 | 2022-09-06 | Imec Vzw | Aqueous solution for etching silicon oxide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102372879B1 (ko) | 2022-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI683038B (zh) | 於製造一半導體裝置時用於從一矽-鍺/矽堆疊選擇性移除矽-鍺合金的蝕刻組合物 | |
| JP6963684B2 (ja) | 半導体装置の製造においてケイ素−ゲルマニウム／ケイ素積層体からケイ素およびケイ素−ゲルマニウム合金を同時に除去するためのエッチング溶液 | |
| TWI509690B (zh) | 選擇性移除氮化矽之組合物及方法 | |
| JP4815406B2 (ja) | シリコン酸化膜選択性湿式エッチング溶液及びエッチング方法 | |
| JP6917961B2 (ja) | 半導体デバイスの製造中に窒化チタンに対して窒化タンタルを選択的に除去するためのエッチング液 | |
| JP2013004871A (ja) | 金属エッチング用組成物、および金属エッチング用組成物を用いた半導体装置の製造方法 | |
| US20230374383A1 (en) | Etching Composition, Etching Method, Method for Manufacturing Semiconductor Device, and Method for Manufacturing Gate-All-Around-Type Transistor | |
| KR20180110495A (ko) | 식각액 조성물 | |
| KR102379072B1 (ko) | 식각액 조성물 | |
| KR102379074B1 (ko) | 식각액 조성물 | |
| KR20150088356A (ko) | 실리콘계 화합물막 식각액 조성물 | |
| TWI816379B (zh) | 於製造一半導體裝置時用於從一矽-鍺/矽堆疊選擇性移除矽-鍺合金的蝕刻溶液 | |
| KR102379073B1 (ko) | 식각액 조성물 | |
| KR102173490B1 (ko) | 비-수성 텅스텐 상용성 금속 질화물 선택적 에칭제 및 세정제 | |
| KR102629576B1 (ko) | 절연막 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 | |
| KR102443313B1 (ko) | 실란 화합물을 포함하는 절연막 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 | |
| KR20180041365A (ko) | 금속막 식각액 조성물 | |
| CN115074131B (zh) | 蚀刻剂的组合物、使用其之半导体装置的形成方法、以及半导体装置 | |
| TWI856294B (zh) | 蝕刻劑的組合物、使用其之半導體裝置的形成方法、以及半導體裝置 | |
| KR20220031291A (ko) | 식각액 조성물, 식각액 예비-조성물 및 이의 제조방법 | |
| KR20180124830A (ko) | 우월한 기판 상용성 및 특출한 배스 안정성을 갖는 산성 반-수성 플루오라이드 활성화 반사방지 코팅 세정제 | |
| KR102397091B1 (ko) | 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법 | |
| JP2010067982A (ja) | エッチング液 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |