KR20190060669A - 절연막 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들의 절연막 식각액 조성물은 인산, 1관능성 실란 화합물 또는 2관능성 실란 화합물 중 적어도 하나의 실란 화합물, 및 여분의 물을 포함한다. 실란 화합물에 의해 경시안정성이 향상된 선택적 식각 공정이 구현될 수 있다.
Description
본 발명은 절연막 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 산 용액 기반의 절연막 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 액정 표시(liquid crystal display: LCD) 장치 또는 유기 발광 다이오드(organic light emitting display: OLED) 표시 장치 등과 같은 화상 표시 장치의 백-플레인 기판에는 박막 트랜지스터(TFT) 및 각종 화소 회로가 배열되며, 도전성 구조물들을 절연시키는 층간 절연막, 게이트 절연막, 비아 절연막 등과 같은 절연막들이 형성된다.
또한, 메모리 소자와 같은 반도체 장치에서도, 예를 들면, 실리콘 혹은 게르마늄 기판 상에 소자 분리막, 층간 절연막, 게이트 절연막 등과 같은 절연막들이 형성된다.
예를 들면, 상기 절연막들은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 포함하도록 증착되어 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막을 함께 포함할 수 있다.
상기 절연막을 식각하여 절연 패턴 형성시, 특정한 막에 대해 선택적으로 식각이 필요할 수 있다. 예를 들면, 실리콘 질화막에 대한 선택적 식각 공정이 요구될 수 있다. 이 경우, 실리콘 산화막은 충분히 보호하면서 실리콘 질화막만을 식각하기 위한 식각액 조성물이 사용될 수 있다.
이에 따라, 상기 실리콘 산화막을 보호하기 위해 식각액 조성물에 추가 성분이 포함될 수 있다. 그러나, 상기 추가 성분이 식각 성분으로 작용하는 산과 상용성이 떨어지는 경우 식각 공정이 진행됨에 따라 응집, 겔화 등에 의해 균일한 식각 특성이 구현되지 않을 수 있다.
예를 들면, 한국등록특허공보 제10-0823461호는 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막을 함께 식각할 수 있는 조성물을 개시하고 있으나. 상술한 선택적 식각 공정이 구현되기는 어렵다.
본 발명의 일 과제는 향상된 식각 선택성 및 식각 균일성을 갖는 절연막 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 상기 절연막 식각액 조성물을 사용한 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.
1. 인산; 1관능성 실란 화합물 또는 2관능성 실란 화합물 중 적어도 하나의 실란 화합물; 및 여분의 물을 포함하는 절연막 식각액 조성물.
2. 위 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 하기의 일반식 1 또는 일반식 2로 표시되는 화합물들로 표시되는 화합물을 포함하는, 절연막 식각액 조성물:
[일반식 1]
[일반식 2]
(일반식 1 및 2중, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐, -OR3기 또는 포스페이트(phosphate) 기를 나타내며, R3은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 에테르 결합을 포함한 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이고, Y는 2가 혹은 3가의 유기기이며,
l, m 및 n은 각각 1 또는 2임).
3. 위 2에 있어서, 상기 실란 화합물은 하기의 화학식 1 내지 화학식 9로 표시되는 화합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 절연막 식각액 조성물:
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
4. 위 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 관능성기로서 할로겐, 알콕시기 또는 포스페이트기를 포함하며, 상기 실란 화합물은 3관능성 또는 4관능성 실란 화합물을 포함하지 않는, 절연막 식각액 조성물.
5. 위 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 복수의 1관능성 실란 그룹 또는 2관능성 실란 그룹이 링커기를 통해 결합된 화합물을 포함하는, 절연막 식각액 조성물.
6. 위 1에 있어서, 실록산 결합(-Si-O-Si-)을 포함하는 화합물은 포함하지 않는, 절연막 식각액 조성물.
7. 위 1에 있어서, 상기 실란 화합물의 함량은 조성물 총 중량 중 0.0001 내지 1중량%인, 절연막 식각액 조성물.
8. 기판 상에 산화막 및 질화막을 형성하는 단계; 및 상기 질화막을 위 1 내지 7 중 어느 한 항의 절연막 식각액 조성물을 사용하여 선택적으로 식각하는 단계를 포함하는, 패턴 형성 방법.
9. 위 8에 있어서, 상기 산화막은 실리콘 산화물을 포함하며, 상기 질화막은 실리콘 질화물을 포함하는, 패턴 형성 방법.
본 발명의 실시예들에 따른 절연막 식각액 조성물은 인산, 및 1관능성 실란 화합물 또는 2관능성 실란 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 3관능성 혹은 4관능성 실란 화합물이 인산에 혼합될 경우 발생하는 겔화 혹은 응집 현상을 감소시켜 적절한 산화막 패시베이션을 유지하면서 식각 안정성을 향상시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 절연막 식각 조성물은 실리콘 산화막의 식각은 억제하면서 실리콘 질화막을 식각하는 질화막의 선택적 식각 공정에 효과적으로 활용될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 4 내지 도 6은 예시적인 실시예들에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 4 내지 도 6은 예시적인 실시예들에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
본 발명의 실시예들은 인산 및, 1관능성 실란 화합물 또는 2관능성 실란 화합물 중 적어도 하나를 포함하며, 높은 식각 선택성 및 식각 안정성을 갖는 절연막 식각 조성물을 제공한다. 또한, 상기 절연막 식각 조성물을 활용한 패턴 형성 방법을 제공한다.
이하에서, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
<절연막 식각 조성물>
예시적인 실시예들에 따른 절연막 식각 조성물은 인산, 1관능성 실란 화합물 및/또는 2관능성 실란 화합물, 및 여분의 물을 포함할 수 있다.
상기 절연막 식각 조성물은 산화막(예를 들면, 실리콘 산화막) 및 질화막(예를 들면, 실리콘 질화막)을 동시에 포함하는 구조물 상에 공급되어 상기 산화막은 실질적으로 손상시키지 않으면서 상기 질화막만을 고선택비로 식각하기 위해 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 절연막 식각 조성물은 반도체 장치의 제조 공정에 있어서, 실리콘 질화막을 선택적으로 식각하기 위해 사용될 수 있다.
인산은 예를 들면, H3PO4의 화학식으로 표시될 수 있으며, 질화막 식각을 위한 주 식각 성분으로 작용할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 절연막 식각 조성물은 상기 조성물의 총 중량 대비 중량 퍼센트로 표시하여 약 80 내지 약 95 중량%의 인산을 포함할 수 있다.
인산의 함량이 약 80 중량% 미만인 경우, 전체적인 식각 속도가 저하될 수 있다. 인산의 함량이 약 95 중량%를 초과하는 경우 질화막 뿐만 아니라, 산화막 또는 금속막과 같은 도전막의 식각 속도가 함께 증가하여 질화막에 대한 식각 선택비가 감소될 수 있다.
바람직하게는, 식각 속도 및 선택비를 함께 고려하여 인산의 함량은 약 80 내지 90중량%로 조절될 수 있다.
상기 식각액 조성물은 질화막이 식각되는 동안 산화막을 보호하기 위한 성분으로서 실란 화합물을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 식각액 조성물은 1관능성 실란 화합물 및/또는 2관능성 실란 화합물을 포함할 수 있다.
본 출원에 사용되는 용어 "관능성" 혹은 "관능성기"는 실란 화합물에 포함된 규소(Si) 원자에 직접 결합된 산화막 패시베이션 그룹을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 관능성기는 규소 원자에 직접 결합된 그룹 혹은 잔기들 중 수소 혹은 알킬기를 제외한 작용기를 의미할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 관능성기는 할로겐, 알콕시기 또는 포스페이트 기를 의미할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 1관능성 또는 2관능성 실란 화합물은 하기의 일반식 1 또는 일반식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[일반식 1]
[일반식 2]
일반식 1 및 2중, X1 및 X2는 각각 실란 화합물의 관능성기를 나타낼 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐,-OR3기 또는 포스페이트(phosphate) 기(-OPO3H2)를 나타내며, R3은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 에테르 결합을 포함한 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기를 나타낼 수 있다. 에테르 결합을 포함한 알킬기는 알킬기에 포함된 적어도 하나의 -CH2-가 -O-로 치환됨을 의미할 수 있다.
R1 및 R2는 각각 실란 화합물의 비관능성기를 나타낼 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기일 수 있다. R1 및 R2는 각각 히드록실기 혹은 티올기와 같은 치환기를 포함할 수도 있다.
Y는 링커기를 나타내며, 2가 혹은 3가의 유기기일 수 있다. 일 실시예에 있어서, Y는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐렌기일 수 있다.
m, l 및 n은 각각 1 또는 2일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 식각액 조성물은 예를 들면, 하기의 화학식 1 내지 6으로 표시되는 1관능성 실란 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하기의 화학식들에서 "Et"는 에틸기를 나타낸다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
일부 실시예들에 있어서, 상기 식각액 조성물은 하기의 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 2관능성 실란 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
예를 들면, 할로겐, 알콕시기 또는 포스페이트기와 같은 실란 화합물의 관능성기가 실리콘 산화막 표면에 흡착 또는 화학적 상호작용을 통해 패시베이션 층 혹은 식각액 배리어를 형성하는 패시베이션 기로 작용할 수 있다.
그러나, 상기 실란 화합물은 유기 기반 화합물이므로 주식각액 성분인 인산과의 상용성 또는 용해성이 상대적으로 낮을 수 있다. 또한, 인산은 인산 수용액 형태로 사용되므로, 상기 관능성기는 인산 수용액에 용해되기 전에 가수분해되어 응집 혹은 겔화가 초래될 수 있다.
또한, 3관능성 혹은 4관능성 실란 화합물의 경우, 가수분해에 의해 실란 화합물들끼리 올리고머, 폴리머로 변형될 수 있으며, 이 경우 식각 공정의 균일성이 저하되어 경시 안정성이 급격히 감소할 수 있다.
그러나, 예시적인 실시예들에 따르면 상기 1관능성 실란 화합물 및/또는 2관능성 실란 화합물을 사용하므로, 가수분해가 발생할 수 있는 사이트의 수가 제한되고, 경시 안정성을 유지하면서 산화막 패시베이션을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 화학식 3 내지 6, 8 및 9의 화합물들과 같이, 복수의(예를 들면 2개의) 1관능성 혹은 2관능성 실란 그룹이 링커기에 의해 결합된 화합물이 사용될 수 있다.
이에 따라, 산화막 패시베이션 효과는 상승시키면서 상기 링커기를 통해 상기 실란 그룹을 이격시켜 응집 혹은 겔화의 가능성을 낮출 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 실란 화합물은 상기 1관능성 및/또는 2관능성 실란 화합물로 구성되며, 3관능 또는 4관능성 실란 화합물은 배제될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각 조성물은 불소 이온 생성 종(예를 들면, 불화물 또는 불화 암모늄 염과 같은 불소 이온 생성 종)은 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 불소 이온에 의한 산화막의 식각손상을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각액 조성물은 예를 들면 실록산계 화합물(예를 들면, -Si-O-Si- 결합 포함) 또는 옥심계 화합물과 같이 식각 대상체에 잔류물을 생성시킬 수 있는 성분은 포함하지 않을 수 있다.
예를 들면, 상기 실록산 화합물은 실리콘 산화물과 실질적으로 유사한 구조를 가지므로 오히려 인산에 의해 실리콘 산화막과 함께 분해될 수 있다. 예를 들면, 조성물의 온도가 150℃ 이상으로 올라가는 식각 공정시, 상기 실록산 화합물은 분해될 수 있으며, 이에 따라 초기의 식각 특성이 지속적으로 유지되지 않을 수 있다.
그러나, 예시적인 실시예들에 따르면, 산화막 패시베이션 성분으로서 실질적으로 상기 1관능성 또는 2관능성 실란 화합물을 사용함으로써, 잔류물 생성, 겔화 등에 따른 부작용 없이 우수한 식각 균일성 또는 경시 안정성을 제공할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각 조성물은 조성물 총 중량 중 약 0.0001 내지 1 중량%의 상기 1관능성 및/또는 2관능성 실란 화합물을 포함할 수 있다. 상기 실란 화합물의 함량이 약 0.0001 중량% 미만인 경우, 산화막 패시베이션이 실질적으로 구현되지 않을 수 있다. 상기 실란 화합물의 함량이 약 1 중량%를 초과하는 경우, 오히려 인산의 식각 성능이 지나치게 저해되거나 경시 안정성이 떨어질 수 있다.
바람직하게는, 산화막 패시베이션 효과 및 식각 균일성을 고려하여, 상기 실란 화합물의 함량은 조성물 총 중량 중 약 0.001 내지 0.1 중량%로 조절될 수 있다.
상기 절연막 식각 조성물은 여분의 물(예를 들면, 탈이온수)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 인산은 수용액 형태(예를 들면, 85% 인산)로 제공될 수 있으며, 상기 실란 화합물은 인산 수용액 100중량부에 대해 상술한 함량으로 혼합될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각 조성물은 상술한 인산, 상기 1관능성 및/또는 2관능성 실란 화합물, 및 여분의 물로 실질적으로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각 조성물은 상기 실란 화합물의 패시베이션 성능 및 경시 안정성을 저해하지 않는 범위 내에서 식각 증진제와 같은 추가 성분을 포함할 수도 있다.
<패턴 형성 방법>
도 1 내지 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 기판(100) 상에 산화막(110) 및 질화막(120)을 순차적으로 형성할 수 있다.
기판(100)은 단결정 실리콘, 단결정 게르마늄과 같은 반도체 물질을 포함할 수 있으며, 폴리실리콘을 포함하도록 형성될 수도 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 산화막(110)은 실리콘 산화물을 포함하도록 형성될 수 있다. 산화막(110)은 화학 기상 증착(CVD) 공정, 스퍼터링(sputtering) 공정, 물리 기상 증착(PVD) 공정, 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해 형성될 수 있다.
산화막(110)상에 질화막(120)을 형성할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 질화막(120)은 실리콘 질화물을 포함하도록 CVD 공정, PVD 공정, 스퍼터링 공정, ALD 공정 등을 통해 형성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 질화막(120) 상에 포토레지스트 패턴(130)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 질화막(120) 상에 포토레지스트 막을 형성한 후, 선택적 노광 공정 및 현상 공정을 통해 상기 포토레지스트 막의 일부를 제거할 수 있다.
이에 따라, 질화막(120)의 상면의 일부를 노출시키는 포토레지스트 패턴(130)이 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 포토레지스트 패턴(130)을 식각마스크로 사용하며, 상술한 예시적인 실시예들에 따른 절연막 식각액 조성물을 사용하는 습식 식각 공정을 수행할 수 있다.
이에 따라, 노출된 질화막(120) 부분을 제거하여 질화막 패턴(125)을 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 절연막 식각액 조성물은 상술한 실란 화합물에 의해 현저히 향상된 산화막 패시베이션을 장시간 안정적으로 제공할 수 있다. 따라서, 산화막(110) 표면은 실질적으로 식각 혹은 손상되지 않고, 질화막(120)만 선택적으로 식각될 수 있다.
식각 공정의 효율성을 위해, 상기 식각액 조성물의 온도는 약 150℃ 이상의 온도로 가열될 수 있다. 포토레지스트 패턴(130)은 이후, 스트립(strip) 공정 및/또는 애싱(ashing) 공정을 통해 제거될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 질화막(120)을 부분적으로 식각할 수도 있으나, 상기 식각액 조성물을 사용하여 질화막(120)을 전체적으로 제거할 수도 있다. 이 경우에도, 산화막(110)의 상면 전체가 상술한 실란 화합물에 의해 전체적으로 패시베이션되어 식각 손상으로부터 보호될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 예시적인 실시예들에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 기판(200) 상에 복수의 산화막들(210) 및 복수의 질화막들(220)을 교대로 반복적으로 적층할 수 있다.
도 5를 참조하면, 산화막들(210) 및 질화막들(220)을 관통하는 관통 패턴(230)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 산화막들(210) 및 질화막들(220)을 건식 식각을 통해 함께 식각하여 개구부를 형성한 후, 상기 개구부 내에 충진 물질을 채워 관통 패턴(230)을 형성할 수 있다. 관통 패턴(230)은 폴리실리콘과 같은 반도체 물질, 또는 금속과 같은 도전 물질을 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상술한 예시적인 실시예들에 따른 식각액 조성물을 사용하여 질화막들(220)을 선택적으로 제거할 수 있다.
이에 따라, 관통 패턴(230) 측벽 상에 산화막들(210)이 잔류하고, 질화막들(220) 제거된 공간에 의해 갭들(240)이 정의될 수 있다. 갭들(240)에는 예를 들면, 금속막과 같은 도전막이 충진될 수 있다. 산화막들(210)은 상기 식각 공정 시 상술한 실란 화합물에 의해 전체적으로 패시베이션 되어 식각 손상으로부터 보호될 수 있다.
상술한 패턴 형성 방법은 예시적인 것이며, 본 발명의 실시예들에 따른 절연막 식각 조성물은 반도체 장치 혹은 디스플레이 장치에 포함되는 다양한 절연 구조 형성(예를 들면, 게이트 절연막, 배리어막, 소자 분리막 등)을 위해 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
85% 인산 수용액 100중량부에 대해 하기의 실란 화합물 0.1중량부씩 혼합하여 실시예 및 비교예들의 식각액 조성물을 제조하였다.
1) 실시예 1
2) 실시예 2
3) 실시예 3
4) 실시예 4
5) 실시예 5
6) 비교예 1
7) 비교예 2
실험예
(1) 실리콘 질화막(SiN) 식각속도(Etch Rate: E/R) 측정
실리콘 질화막(SiN) 5000Å 두께의 웨이퍼를 2x2cm2의 크기로 잘라서 샘플을 제조하고, 상기 샘플을 상기의 실시예 및 비교예의 조성물들 내에 160℃의 온도에서 3분간 침지하였다. 이후, 탈이온수(DIW)로 세정 및 건조 후에, 주사전자현미경(SEM)으로 막두께를 측정하여 식각 속도(Å/min)를 측정하였다.
한편 실시예 및 비교예의 식각액 조성물에 대해 60℃의 온도를 유지하면서 4주간 방치하였다. 이후 (1)에서와 동일한 방법으로 실리콘 질화막에 대한 식각속도를 측정하였다.
(2) 실리콘 산화막(SiO
2
) 식각속도 측정
실리콘 산화막(SiO2) 400Å 두께의 웨이퍼를 2x2cm2의 크기로 잘라서 샘플을 제조하고, 상기 샘플을 표 1에 기재된 실시예 및 비교예의 조성물들 내에 160℃의 온도에서 30초간 침지하였다. 이후, 탈이온수(DIW)로 세정 및 건조 후에, 엘립소미터(Ellipsometer)로 막두께를 측정하여 식각 속도(Å/min)를 측정하였다.
한편 실시예 및 비교예의 식각액 조성물에 대해 경시처리를 위해 60℃의 온도를 유지하면서 4주간 방치하였다. 이후 (1)에서와 동일한 방법으로 실리콘 산화막에 대한 식각속도를 측정하였다.
평가 결과는 하기의 표 1에 나타낸다.
| 구분 | SiN E/R (Å/min) (A) |
SiO2 E/R (Å/min) (B) |
식각 선택비 (A/B) |
경시처리 (4주) 후 SiN E/R (Å/min) (C) |
경시처리 (4주) 후 SiO2 E/R (Å/min) (D) |
경시처리 (4주) 후 식각 선택비 (C/D) |
| 실시예 1 | 112 | 4.2 | 27 | 114 | 4.9 | 23 |
| 실시예 2 | 110 | 3.4 | 32 | 111 | 4.4 | 25 |
| 실시예 3 | 111 | 3.8 | 29 | 109 | 3.6 | 30 |
| 실시예 4 | 109 | 3.5 | 31 | 113 | 4.8 | 34 |
| 실시예 5 | 110 | 3.6 | 31 | 112 | 4.4 | 25 |
| 비교예 1 | 109 | 3.2 | 34 | 111 | 6.1 | 18 |
| 비교예 2 | 112 | 3.1 | 36 | 113 | 7.3 | 15 |
표 1을 참조하면, 1관능성 혹은 2관능성 실란 화합물들이 사용된 실시예들의 경우, 경시 처리(4주) 후에도 실질적으로 초기와 동일하거나 유사한 레벨의 식각 선택비가 유지되었다. 비교예들의 경우, 경시 처리 후 식각 선택비가 현저히 하락하였다.
100, 200: 기판
110, 210: 산화막
120, 220: 질화막 130: 포토레지스트 패턴
230: 관통 패턴
120, 220: 질화막 130: 포토레지스트 패턴
230: 관통 패턴
Claims (9)
- 인산;
1관능성 실란 화합물 또는 2관능성 실란 화합물 중 적어도 하나의 실란 화합물; 및
여분의 물을 포함하는 절연막 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 하기의 일반식 1 또는 일반식 2로 표시되는 화합물들로 표시되는 화합물을 포함하는, 절연막 식각액 조성물:
[일반식 1]
[일반식 2]
(일반식 1 및 2중, X1 및 X2는 각각 독립적으로 할로겐, -OR3기 또는 포스페이트(phosphate) 기를 나타내며, R3은 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 에테르 결합을 포함한 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 12의 알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기이고, Y는 2가 혹은 3가의 유기기이며,
l, m 및 n은 각각 1 또는 2임).
- 청구항 2에 있어서, 상기 실란 화합물은 하기의 화학식 1 내지 화학식 9로 표시되는 화합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 절연막 식각액 조성물:
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
.
- 청구항 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 관능성기로서 할로겐, 알콕시기 또는 포스페이트기를 포함하며, 상기 실란 화합물은 3관능성 또는 4관능성 실란 화합물을 포함하지 않는, 절연막 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 복수의 1관능성 실란 그룹 또는 2관능성 실란 그룹이 링커기를 통해 결합된 화합물을 포함하는, 절연막 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 실록산 결합(-Si-O-Si-)을 포함하는 화합물은 포함하지 않는, 절연막 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 실란 화합물의 함량은 조성물 총 중량 중 0.0001 내지 1중량%인, 절연막 식각액 조성물.
- 기판 상에 산화막 및 질화막을 형성하는 단계; 및
상기 질화막을 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 절연막 식각액 조성물을 사용하여 선택적으로 식각하는 단계를 포함하는, 패턴 형성 방법.
- 청구항 8에 있어서, 상기 산화막은 실리콘 산화물을 포함하며, 상기 질화막은 실리콘 질화물을 포함하는, 패턴 형성 방법.
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