KR20190099832A - 절연막 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들의 절연막 식각액 조성물은 인산, 2차 아민기 또는 3차 아민기를 함유하는 실란 화합물, 및 여분의 물을 포함한다. 아민기에 의해 실란 화합물의 산화막 패시베이션 효과가 증가되어 식각 선택성이 향상될 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.
또한, 고온 조건에서 장시간 상기 선택적 식각 공정이 진행되는 경우에도 실리콘 산화막에 대한 보호 성능이 지속적으로 유지되는 것이 바람직하다.
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; 2차 아민기 또는 3차 아민기를 포함하는 실란 화합물; 및 여분의 물을 포함하는 절연막 식각액 조성물.
2. 위 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 3차 실란 화합물을 포함하는, 절연막 식각액 조성물.
3. 위 2에 있어서, 상기 실란 화합물은 하기의 화학식 (1) 내지 (8)로 표시되는 화합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 절연막 식각액 조성물:
4. 위 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 2차 또는 1차 실란 화합물을 포함하는, 절연막 식각액 조성물.
5. 위 4에 있어서, 상기 실란 화합물은 하기의 화학식 (9) 내지 (20)으로 표시되는 화합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 절연막 식각액 조성물:
6. 위 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 복수의 아민기들을 포함하며, 상기 복수의 아민기들 중 적어도 하나가 상기 2차 아민기 또는 상기 3차 아민기인, 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.
10. 위 8에 있어서, 상기 기판 상에 상기 산화막 및 상기 질화막을 형성하는 단계는 복수의 산화막들 및 복수의 질화막들을 교대로 반복적으로 적층하는 단계를 포함하는, 패턴 형성 방법.
본 발명의 실시예들에 따른 절연막 식각액 조성물은 인산, 및 아민기를 포함하는 실란 화합물을 포함할 수 있다. 상기 아민기는 염기 촉매와 유사하게 작용하여 상기 실란 화합물에 포함된 실란기의 산화막에 대한 흡착 또는 결합을 촉진할 수 있다. 따라서, 상기 실란 화합물을 통한 산화막 패시베이션 효과가 보다 증진되어 질화막의 선택적 식각 공정이 고신뢰성으로 구현될 수 있다. 상기 아민기를 통한 염기 촉매 효과를 유의미하게 제공하기 위해 상기 실란 화합물은 2차 아민기 또는 3차 아민기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아민기에 의해 상기 실란 화합물의 인산에의 용해성이 향상될 수 있다. 따라서, 인산 용액 내에서의 겔화 혹은 응집 형성 없이 상기 실란 화합물을 통한 산화막 패시베이션이 장시간 동안 유지될 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 아민기를 함유하는 실란 화합물을 포함하며, 산화막 대비 질화막에 대해 높은 식각선택성을 갖는 절연막 식각 조성물을 제공한다. 또한, 상기 절연막 식각 조성물을 활용한 패턴 형성 방법을 제공한다.
이하에서, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
<절연막 식각액 조성물>
예시적인 실시예들에 따른 절연막 식각 조성물은 인산, 아민기를 함유하는 실란 화합물 및 여분의 물을 포함할 수 있다.
상기 질화막 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 질화막 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 실란 화합물은 규소(Si) 원자 및 상기 규소 원자에 결합된 1개 내지 3개의 산화막 패시베이션 기들을 포함할 수 있다. 상기 산화막 패시베이션 기는 예를 들면, 알콕시기, 히드록실기 또는 할로겐 원자를 포함하며, 산화막(예를 들면, 실리콘 산화막) 표면에 흡착 또는 화학적 상호작용을 통해 패시베이션 층을 형성할 수 있다. 바람직하게는, 상기 실리콘 산화막과의 결합 형성(예를 들면, 실록산 결합 형성)을 촉진하기 위해 상기 산화막 패시베이션기로서 알콕시기를 포함하는 실란 화합물이 사용될 수 있다.
상기 규소 원자는 상기 산화막 패시베이션 기들을 제외산 나머지 결합 사이트를 통해 아민기와 결합될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 실란 화합물은 2차 아민기 또는 3차 아민기를 함유할 수 있다.
상기 아민기에 의해 상기 실란 화합물의 염기성이 증가될 수 있으며, 이에 따라 상기 아민기는 분자 내에 결합된 염기 촉매로서 기능할 수 있다. 상기 아민기의 촉매 작용에 의해 상기 실란 화합물에 포함된 알콕시기가 산화막 표면에서 실록산 결합을 형성하는 것을 촉진할 수 있다. 따라서, 상기 실란 화합물을 통한 산화막 보호가 현저히 향상될 수 있다.
상기 아민기를 통한 실질적인 염기 촉매 작용 구현을 위해 상술한 바와 같이, 2차 아민기 혹은 3차 아민기가 결합된 실란 화합물이 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 실란 화합물은 복수의 아민기들을 포함하며, 상기 복수의 아민기들 중 적어도 하나가 2차 아민기 또는 3차 아민기일 수 있다.
상기 아민기는 또한 인산 용해성기로서 기능할 수도 있다. 상기 실란 화합물이 인산 수용액에 용해되어 상기 패시베이션 기의 가수분해물들이 서로 만나는 경우 겔화 또는 응집 현상이 초래될 수 있다. 상기 아민기에 의해 실란 화합물들끼리의 상호 작용이 차단될 수 있으며, 상기 가수분해물을 중화시킬 수 있다.
그러므로, 식각 공정이 진행되는 동안 상기 실란 화합물의 침전, 상분리에 의한 식각 속도 저하가 방지되어 장시간 균일한 식각 성능이 유지될 수 있다.
상술한 바와 같이 예시적인 실시예들에 따르면, 2차 또는 3차 아민기에 의해 염기성이 강화되어, 1차 아민기 실란 화합물이 사용되는 경우보다 인산수용액 내에서 양이온화가 촉진될 수 있다. 이에 따라, 실란 화합물의 용해성이 향상되며, 겔화가 억제될 수 있다. 따라서, 첨가한 실란 화합물의 총량 중 활성화된 실란 화합물의 비율이 증가하여 향상된 산화막 패시베이션 효과가 시간 경과에 따라서도 안정적으로 유지될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 2차 아민기 혹은 3차 아민기의 질소원자에 결합된 치환기는 방향족기(예를 들면, 페닐기)는 포함하지 않을 수 있다. 상기 방향족기의 경우 공명 안정화에 의해 상기 질소 원자에서의 염기성이 약화될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 산화막과 패시베이션 형성 사이트를 증가시키기 위해 3개의 산화막 패시베이션 기를 포함하는 3차(tertiary) 실란 화합물이 사용될 수 있다. 예를 들면, 규소 원자에 3개의 알콕시기가 결합된 실란 화합물이 사용될 수 있다.
3개의 알콕시기가 포함된 상기 3차 실란 화합물의 경우 가수분해물끼리의 응집에 의해 겔화가 심화될 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 예시적인 실시예들에 따른 실란 화합물은 아민기를 함께 포함하므로, 겔화 또는 응집이 방지되어 인산 용해성이 증진되므로, 3차 실란 화합물을 통해 우수한 식각 선택성을 획득할 수 있다.
예를 들면, 아민기를 함유한 상기 3차 실란 화합물들은 하기의 화학식 1 내지 8의 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 아래에 나열되는 화학식들에서 "Et"는 에틸기를 나타낸다.
일 실시예에 있어서, 상기 아민기를 통한 염기 촉매 효과 증진을 위해 3차 아민을 포함하는 실란 화합물(예를 들면, 화학식 1 및 2)이 사용될 수 있다. 화학식 1의 화합물의 경우, 염기성을 갖는 질소 원자가 2개 포함되며, 1개의 질소 원자는 공액 결합과 인접하여 염기성이 보다 증가할 수 있다. 따라서, 보다 향상된 염기 촉매 효과를 제공할 수 있다.
또한, 화학식 7 및 화학식 8의 화합물들의 경우, 2개의 실란기들이 아민기를 통해 결합되어 보다 향상된 산화막 패시베이션 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 실란 화합물로서 1차 혹은 2차 실란 화합물들이 사용될 수도 있다. 상기 1차 실란 화합물은 규소 원자에 1개의 패시베이션 기(예를 들면, 알콕시기)가 결합된 화합물을 지칭하며, 상기 2차 실란 화합물은 규소 원자에 2개의 패시베이션 기(예를 들면, 알콕시기)가 결합된 화합물을 지칭할 수 있다.
상기 2차 실란 화합물은 예를 들면, 하기의 9 내지 14의 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 1차 실란 화합물은 예를 들면, 하기의 15 내지 20의 화합물들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각 조성물은 불소 함유 화합물은 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 불소 성분에 의한 산화막의 식각손상을 방지할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각 조성물은 예를 들면 옥심계 화합물과 같이 식각 대상체에 잔류물 혹은 상분리를 초래할 수 있는 성분은 포함하지 않을 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각 조성물은 조성물 총 중량 중 약 0.0001 내지 1 중량%의 상기 아민기 함유 실란 화합물을 포함할 수 있다. 상기 아민기 함유 실란 화합물의 함량이 약 0.0001 중량% 미만인 경우, 산화막 패시베이션이 실질적으로 구현되지 않을 수 있다. 상기 아민기 함유 실란 화합물의 함량이 약 1 중량%를 초과하는 경우, 오히려 인산의 식각 성능이 지나치게 저해되며, 용해성도 저하될 수 있다.
바람직하게는, 산화막 패시베이션 효과 및 인산 용해성을 고려하여, 상기 아민기 함유 실란 화합물의 함량은 조성물 총 중량 중 약 0.001 내지 0.1 중량%로 조절될 수 있다.
상기 절연막 식각액 조성물은 여분의 물(예를 들면, 탈이온수)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 인산은 수용액 형태(예를 들면, 85% 인산)로 제공될 수 있으며, 상기 아민기 함유 실란 화합물은 인산 수용액 100중량부에 대해 상술한 함량으로 혼합될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각액 조성물은 상술한 인산, 상기 아민기 함유 실란 화합물 및 여분의 물로 실질적으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 절연막 식각액 조성물에 있어 인산 외에 다른 무기산은 사용되지 않을 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 절연막 식각액 조성물은 상기 아민기 함유 실란 화합물 및 인산의 식각효율을 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(130)을 형성할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 질화막(130)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 아민기 함유 실란 화합물에 의해 현저히 향상된 산화막 패시베이션을 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. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 아민기 함유 실란 화합물은 아민기에 의해 안정한 분산성을 유지할 수 있어, 초기의 식각률 및 패시베이션 성능을 균일하게 유지할 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 아민기 함유 실란 화합물에 의해 전체적으로 패시베이션 되어 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 아민기 함유 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 수용액에 하기의 실란 화합물들을 0.1중량부씩 혼합하여 실시예들의 식각액 조성물을 제조하였다.
1) 실시예 1
2) 실시예 2
3) 실시예 3
4) 실시예 4
5) 실시예 5
85% 인산 수용액에 하기의 실란계 화합물들을 0.1중량부씩 혼합하여 비교예들의 식각액 조성물을 제조하였다.
1) 비교예 1
2) 비교예 2
3) 비교예 3
4) 비교예 4
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 160℃의 온도를 유지하면서 2주간 방치하였다. 이후 상술한 바와 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 160℃의 온도를 유지하면서 2주간 방치하였다. 이후 상술한 바와 동일한 방법으로 실리콘 산화막에 대한 식각속도를 측정하였다.
평가 결과는 하기 표 1에 나타낸다.
| 구분 | SiN E/R (Å/min) (A) |
SiO2 E/R (Å/min) (B) |
식각 선택비 (A/B) |
2주 후 SiN E/R (Å/min) (C) |
2주 후 SiO2 E/R (Å/min) (D) |
2주 후 식각 선택비 (C/D) |
| 실시예 1 | 111 | 3.1 | 35.8 | 110 | 3.2 | 34.4 |
| 실시예 2 | 112 | 3.3 | 33.9 | 110 | 3.4 | 32.4 |
| 실시예 3 | 110 | 3.5 | 31.4 | 111 | 3.6 | 30.8 |
| 실시예 4 | 113 | 3.5 | 32.2 | 110 | 3.8 | 28.9 |
| 실시예 5 | 111 | 3.7 | 30.0 | 112 | 3.9 | 28.7 |
| 비교예 1 | 112 | 6.0 | 18.7 | 113 | 7.3 | 15.5 |
| 비교예 2 | 113 | 6.5 | 17.4 | 113 | 7.9 | 14.3 |
| 비교예 3 | 111 | 5.1 | 21.8 | 111 | 6.3 | 17.6 |
| 비교예 4 | 112 | 6.8 | 16.5 | 112 | 7.8 | 14.4 |
표 1을 참조하면, 2차 아민기 혹은 3차 아민기가 함유된 실란 화합물이 사용된 실시예들의 경우, 비교예들에 비해 현저히 향상된 식각 선택비를 보였다. 또한, 2주 후에도 실질적으로 유사한 수준의 산화막 패시베이션 효과를 유지하였으며, 이에 따라 실질적으로 동일한 수준의 식각 선택비가 유지되었다.
1차 아민기 함유 실란 화합물이 사용된 비교예 1 및 2의 경우 실시예들에 비해 산화막 패시베이션 효과가 감소되었으며, 경시 안정성 역시 저하되었다. 아민기가 미함유된 실란 화합물이 사용된 비교예 3 및 비교예 4의 경우 실시예들에 비해 산화막 패시베이션 효과가 현저히 감소되었으며, 겔화, 상분리에 의해 2주 후 식각 선택비는 더욱 열화되었다.
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 (10)
- 인산;
2차 아민기 또는 3차 아민기를 함유하는 실란 화합물; 및
여분의 물을 포함하는 절연막 식각액 조성물.
- 청구항 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 3차 실란 화합물을 포함하는, 절연막 식각액 조성물.
- 청구항 2에 있어서, 상기 실란 화합물은 하기의 화학식 (1) 내지 (8)로 표시되는 화합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 절연막 식각액 조성물:
.
- 청구항 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 2차 또는 1차 실란 화합물을 포함하는, 절연막 식각액 조성물.
- 청구항 4에 있어서, 상기 실란 화합물은 하기의 화학식 (9) 내지 (20)으로 표시되는 화합물들로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 절연막 식각액 조성물:
.
- 청구항 1에 있어서, 상기 실란 화합물은 복수의 아민기들을 포함하며, 상기 복수의 아민기들 중 적어도 하나가 상기 2차 아민기 또는 상기 3차 아민기인, 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.
- 청구항 8에 있어서, 상기 기판 상에 상기 산화막 및 상기 질화막을 형성하는 단계는 복수의 산화막들 및 복수의 질화막들을 교대로 반복적으로 적층하는 단계를 포함하는, 패턴 형성 방법.
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|---|---|---|---|---|
| US11781066B2 (en) | 2019-10-09 | 2023-10-10 | Entegris, Inc. | Wet etching composition and method |
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|---|---|---|---|---|
| KR100823461B1 (ko) | 2007-05-11 | 2008-04-21 | 테크노세미켐 주식회사 | 실리콘산화막 및 실리콘질화막 식각용 식각액 조성물 |
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2018
- 2018-02-20 KR KR1020180019789A patent/KR20190099832A/ko unknown
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