KR20220043520A - 실리콘 식각액 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법 - Google Patents

실리콘 식각액 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) 불산, (B) 질산, (C) 탄소수 4 내지 16의 알킬기를 포함하는 벤젠술폰산계 화합물, (D) 실리콘 첨가물 및 (E)물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법에 관한 것으로서, 폴리실리콘 막에 대한 식각 속도를 촉진함과 동시에 실리콘 질화막의 부식 및 손상을 억제하는 효과를 제공할 수 있다.

Description

실리콘 식각액 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법{ETCHANT COMPOSITION FOR SILICON LAYER AND METHOD OF FORMING PATTERN USING THE SAME}
본 발명은 실리콘 식각액 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
반도체 소자는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여, 상기 반도체 소자에 대한 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.
상술한 반도체 소자에 있어서, 예를 들면 폴리실리콘과 같은 실리콘 기반 막 혹은 패턴은 게이트 전극, 캐패시터 전극, 식각 마스크, 도전성 콘택, 배선 등의 재료로 넓게 사용되고 있다. 이를 위해 폴리실리콘을 이용하여 막을 형성하는 방법과 함께, 형성된 폴리실리콘 막을 제거하는 방법도 다양하게 개발되어 왔다.
폴리실리콘 막을 제거하는 방법은 크게 건식 식각 공정과 습식 식각 공정으로 나눌 수 있다.
상기 습식 식각 공정은 화학적 식각 용액을 이용하여 식각하는 방법으로서, 제거하고자 하는 대상체를 식각 용액에 침지하는 등의 방법으로 식각 공정이 수행된다.
예를 들면, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0024755호 (특허문헌 1)는 다결정 실리콘 및/또는 어모퍼스 실리콘에 대한 에칭 방법, 이것에 사용되는 실리콘 에칭액, 및 반도체 기판 제품의 제조 방법에 관한 기술을 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0076760호 (특허문헌 2)는 실리콘기판을 습식 식각하기 위한 식각액 조성물 및 이를 이용한 습식 식각 방법에 관한 기술을 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1에서 개시하는 실리콘 에칭액의 경우, 폴리실리콘 제거 속도가 충분하지 않고, 보호막질, 예컨데 실리콘 질화막에 대한 방식효과가 떨어지는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 2에서 개시하는 식각액 조성물의 경우에는, 제거막질인 폴리실리콘 막과 보호막질인 실리콘 질화막이 모두 식각되어 선택비를 확보하기 어려운 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0024755호 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0076760호
본 발명은 실리콘 질화막에 대한 우수한 방식 효과를 나타냄과 동시에 폴리실리콘막에 대한 높은 식각속도를 제공할 수 있는 실리콘 식각액 조성물을 제공하는 것을 일 과제로 한다.
또한, 본 발명은 상기 실리콘 식각액 조성물을 사용한 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 일 과제로 한다.
본 발명은, (A) 불산, (B) 질산, (C) 탄소수 4 내지 16의 알킬기를 포함하는 벤젠술폰산계 화합물, (D) 실리콘 첨가물 및 (E)물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상술한 실리콘 식각액 조성물을 사용하여, 폴리실리콘을 식각하는 단계; 를 포함하는 실리콘 패턴 형성 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물은 폴리실리콘의 다결정 실리콘 막에 대한 높은 식각속도를 나타내고, 폴리실리콘 대비 실리콘 질화막에 대한 식각율을 현저히 낮춰 보호막질인 실리콘 질화막의 손상을 최소화 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물은 폴리실리콘 및 실리콘 질화막이 사용되는 반도체 소자 제조, 또는 반도체 소자의 패턴 형성에 효과적으로 활용될 수 있다.
본 발명은 (A) 불산, (B) 질산, (C) 탄소수 4 내지 16의 알킬기를 포함하는 벤젠술폰산계 화합물, (D) 실리콘 첨가물 및 (E)물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물은 상기 특정한 성분들을 포함함으로써, 폴리실리콘 막에 대한 식각 속도를 촉진함과 동시에 실리콘 질화막의 부식 및 손상을 억제할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 용어 "식각"은 "에칭" 및 "etching"과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, "실리콘"은 "Si" 및 "규소"와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 그러나 이는 바람직한 예시들에 해당되며, 본 발명의 사상 및 범위가 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에 사용된 화학식으로 표시되는 화합물의 이성질체가 있는 경우에는, 해당 화학식으로 표시되는 화합물은 그 이성질체까지 포함하는 대표 화학식을 의미한다.
<식각액 조성물>
본 발명의 식각액 조성물은, 실리콘을 식각 대상으로 하며, 바람직하게는 폴리실리콘의 다결정성 실리콘을 식각대상으로 하는 것으로, 불산, 질산, 벤젠술폰산계 화합물 및 실리콘 첨가물을 포함하며, 용제로써 물을 포함할 수 있다.
(A) 불산
본 발명의 불산은 식각액의 주성분 중 하나로, 폴리실리콘과 같은 실리콘 막을 식각 하는데 있어 필요한 불소를 가진 화합물이다. 바람직하게는 불산(HF 50% solution)을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서, 상기 HF 50% solution는 불산 희석액을 말하는 것으로 불산 50%와 물 50%를 의미한다.
일 실시형태에 있어서, 본 발명의 실리콘 식각액 조성물에 포함되는 불산(HF 50% solution일 경우)은 식각액 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 다결정 폴리실리콘을 포함한 도핑 실리콘에 대해서도 비교적 낮은 불산 함량으로 충분한 식각 성능이 구현될 수 있다.
바람직한 일 실시형태에 있어서, 상기 불산(HF 50% solution)의 함량은 식각액 조성물 총 중량 중 35 내지 45 중량% 일 수 있다.
(B) 질산
본 발명에 있어서, 질산은 폴리실리콘과 같은 실리콘 막을 산화시키는 산화제로 식각액 조성물의 pH를 낮춰주며 불소를 활성화 시키는 역할로 쓰인다. 특히, 본 발명의 질산은 질산(HNO3 70% solution)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 HNO3 70% solution는 질산 희석액을 말하는 것으로 질산 70%와 물 30%를 의미한다.
일 실시형태에 있어서, 상기 실리콘 식각액 조성물의 pH는 대략 pH 1이하로 조절될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들면, 본 발명의 실리콘 식각액 조성물은 상기 pH 범위를 갖는 산성계 조성으로, 질산과 같은 산화 작용을 갖는 성분에 의해 실리콘 막의 표면이 산화되어 산화규소를 형성하고, 이 산화규소는 불산에 의해 불화실리콘으로 용해됨으로써 에칭이 진행된다. 산성계 조성을 갖는 본 발명의 식각액 조성물에 의해 폴리실리콘의 다결정 실리콘막에 대한 에칭이 등방적으로 진행된다.
본 발명의 실리콘 식각액 조성물에 포함되는 질산(HNO3 70% solution일 경우)은 식각액 조성물 총 중량에 대하여 35 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 질산(HNO3 70% solution)을 상기 범위 내로 포함하는 경우, 불소를 더욱 활성화시켜 실리콘 질화막 대비 폴리실리콘막에 대한 선택적 식각 능력을 높일 수 있다.
바람직한 일 실시형태에 있어서, 상기 질산(HNO3 70% solution)의 함량은 식각액 조성물에 포함되는 불산의 함량 대비 약 5 내지 10 중량% 의 조금 더 높은 중량을 첨가 했을 때 실리콘 막에 대한 식각속도를 향상시킬 수 있어 가장 바람직하다.
(C) 벤젠술폰산계 화합물
본 발명에서, 실리콘 식각액 조성물에 포함되는 벤젠술폰산계 화합물은 탄소수 4 내지 16의 알킬기를 포함하며, 바람직하게는 탄소수 10 내지 16의 알킬기를 포함한다. 상기 범위를 벗어나는 탄소수를 가진 알킬기를 포함하거나 알킬기가 없는 술폰산의 경우, 보호막질에 붙었을 때 보호막질과의 상호작용으로 발생하는 입체장애에 의한 방식 효과를 얻기 어려울 수 있다. 보호막질에 대한 방식효과를 향상시키기 위한 측면에서, 상기 벤젠술폰산계 화합물은 탄소수 10 내지 16의 알킬기를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 벤젠술폰산계 화합물은 운데실벤젠술폰산, 도데실벤젠술폰산, 운데실벤젠술폰산염, 도데실벤젠술폰산염 등으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 벤젠술폰산계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
화학식 1에서, R1은 수소 이온, 알칼리금속 이온 또는 암모늄 이온이고, R2는 탄소수 4 내지 16의 알킬기이다. 바람직한 일 실시형태에 있어서, 상기 화학식 1에 R2는 탄소수 10 내지 16의 알킬기 일 수 있다.
본 발명에서, 벤젠술폰산계 화합물에 포함되는 알킬기의 탄소수가 10 내지 16의 범위를 갖는 경우, 가장 높은 방식효과를 볼 수 있다.
본 발명의 실리콘 식각액 조성물에 포함되는 벤젠술폰산계 화합물은 식각액 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는, 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.
벤젠술폰산계 화합물을 상기 범위 내로 포함하는 경우, 폴리실리콘에 대한 식각속도를 더욱 향상시킬 수 있다. 폴리실리콘에 대한 식각속도를 유지하고 질화막에 대한 식각속도를 낮춰 방식효과를 더 향상시킬 수 있다.
(D) 실리콘 첨가물
상기 실리콘 첨가물은 폴리실리콘에 대한 식각 속도를 향상시키기 위하여 포함될 수 있다.
상기 실리콘 첨가물은 실리콘 파우더을 포함할 수 있다. 또한, 상기 실리콘 첨가물은 염 형태이거나 알킬리, 하이드록시기 등을 포함하는 실리케이트계, 실라놀계, 실록산계, 실리식산 등을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 하기 화학식 2-1 내지 2-4로 표시되는 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[화학식 2-1]
Figure pat00002
[화학식 2-2]
Figure pat00003
[화학식 2-3]
Figure pat00004
[화학식 2-4]
Figure pat00005
본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물은 상기 실리케이트계, 실라놀계, 실록산계, 실리식산, 실리콘 파우더 등으로부터 선택된 실리콘 첨가물을 1종 이상 포함할 수 있다.
바람직한 일 실시형태에 있어서, 본 발명의 실리콘 식각액 조성물에는 실리콘 첨가제로써 실리콘 파우더를 첨가하였을 때 더욱 향상된 촉진효과를 볼 수 있다.
본 발명에서, 상기 실리콘 파우더는 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, Sigma Aldrich에서 판매하는 -325mesh, 99% treace metals basis를 들 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물에 실리콘 첨가물의 함량을 증량 할수록 효율은 높아지지만, 보호 대상막에 대한 식각율을 최소화함과 동시에 식각 대상막에 대한 선택비(폴리식리콘/실리콘 질화막의 식각속도 비율)가 좋아지기 위해서, 실리콘 첨가물의 함량은 전체 실리콘 식각액 조성물 중량 중 0.01 내지 10 중량%로 포함되는 경우에 우수한 효과를 나타낼 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.
(E) 물
본 발명의 실리콘 식각액 조성물에 포함되는 물은 반도체 공정용 탈이온수일 수 있으며, 바람직하게는 18㏁/㎝ 이상의 상기 탈이온수를 사용할 수 있다.
본 발명에서 물은 잔량으로 포함될 수 있으며, 상기 잔량은, 본 발명의 필수 성분 및 그 외 다른 성분들을 더 포함한 총 조성물의 중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량을 의미한다. 예를 들면, 상술한 불산, 질산, 벤젠술폰산계 화합물 및 실리콘 첨가물을 제외한 나머지 양, 또는 불산, 질산, 벤젠술폰산계 화합물, 실리콘 첨가물 및 기타 첨가제를 제외한 나머지 양을 의미할 수 있다.
<패턴 형성 방법>
또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물을 이용하는 패턴 형성 방법을 제공한다.
상술한 실리콘 식각액 조성물은 반도체 소자 제조 공정에서 사용되는 실리콘 막 식각 공정에 사용될 수 있다.
본 발명의 패턴 형성 방법은, 본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물을 사용하는 점을 제외하고는, 공지의 패턴 형성 방법에 따라 패턴을 형성할 수 있다.
예컨데, 배치 타입(batch type)의 식각 장치 또는 싱글 타입(single type)의 식각 장치에서 침적, 분무, 또는 침적 및 분무를 이용한 방법 등이 사용될 수 있으며, 빠른 식각속도와 보호막질에 대한 방식효과가 확보되어야 소자의 신뢰도를 높일 수 있다.
일 실시예로, 상기 패턴 형성 방법은, 본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물을 사용하여 실리콘을 식각하는 단계; 를 포함하는 것일 수 있다. 상기 실리콘은 폴리실리콘의 다결정 실리콘 일 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘 식각액 조성물은 1이하의 낮은 pH로 빠른 식각속도를 보인다. 이는 기존 실리콘 막질을 포함한 도핑 실리콘과 같은 일정한 막두께의 제거가 요구되는 식각공정에서 빠른 속도로 제거함과 동시에 보호막질인 실리콘 질화막을 유지하여 후속 공정의 신뢰성을 높여 제조된 반도체 소자에 적용시 품질 및 생산성을 향상시킬 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. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 “%” 및 “부”는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 및 비교예: 실리콘 식각액 조성물의 제조
하기 표 1에 기재된 각 구성을 각 기재된 함량대로 혼합하여 실리콘 식각액 조성물(단위: 중량%)을 제조하였다.
  (A) 불산 (B) 산화제 (C) 벤젠술폰산계 화합물 (D) 실리콘 첨가물 (E) 물
실시예 1 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 0.1 D-1 0.1 잔량
실시예 2 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 0.1 D-1 1 잔량
실시예 3 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 0.1 D-1 5 잔량
실시예 4 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 1 D-1 0.1 잔량
실시예 5 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 1 D-1 1 잔량
실시예 6 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 1 D-1 5 잔량
실시예 7 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 5 D-1 0.1 잔량
실시예 8 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 5 D-1 1 잔량
실시예 9 A-1 43.8 B-1 38.4 C-1 5 D-1 5 잔량
실시예 10 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 0.1 D-1 0.1 잔량
실시예 11 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 0.1 D-1 1 잔량
실시예 12 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 0.1 D-1 5 잔량
실시예 13 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-1 0.1 잔량
실시예 14 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-1 1 잔량
실시예 15 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-1 5 잔량
실시예 16 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 5 D-1 0.1 잔량
실시예 17 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 5 D-1 1 잔량
실시예 18 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 5 D-1 5 잔량
실시예 19 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 13 D-1 1 잔량
실시예 20 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 10 D-1 1 잔량
실시예 21 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 7 D-1 1 잔량
실시예 22 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 0.05 D-1 1 잔량
실시예 23 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 0.01 D-1 1 잔량
실시예 24 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-1 0.01 잔량
실시예 25 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-1 0.05 잔량
실시예 26 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-1 7 잔량
실시예 27 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-1 10 잔량
실시예 28 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-1 13 잔량
실시예 29 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-2 1 잔량
실시예 30 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-3 1 잔량
실시예 31 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1 D-4 1 잔량
실시예 32 A-1 38.9 B-1 45.2 C-2 0.1 D-1 1 잔량
실시예 33 A-1 38.9 B-1 45.2 C-2 1 D-1 1 잔량
실시예 34 A-1 38.9 B-1 45.2 C-2 5 D-1 1 잔량
비교예 1 A-1 43.8 B-1 38.4         잔량
비교예 2 A-1 38.9 B-1 45.2         잔량
비교예 3 A-1 38.9 B-1 45.2     D-1 1 잔량
비교예 4 A-1 38.9 B-1 45.2 C-1 1     잔량
비교예 5 A-1 38.9 B-1 45.2 C-3 1 D-1 1 잔량
비교예 6 A-1 38.9 B-1 45.2 C-4 1 D-1 1 잔량
비교예 7 A-1 38.9 B-2 45.2 C-1 1 D-1 1 잔량
비교예 8 A-1 38.9 B-2 60.1 C-1 1 D-1 1 잔량
A-1: 불산(HF 50% solution)
B-1: 질산(HNO3 70% solution)
B-2: 과산화수소 (Hydrogen peroxide) (33%)
C-1: 도데실벤젠술폰산 (Dodecylbenzensulfonic acid)
C-2: 도데실벤젠술폰산염(Dodecylbenzenesulfonic acid sodium salt)
C-3: 파라톨루엔술폰산 (p-Toluensulfonic acid)
C-4: 메탄술폰산 (Methanesulfonic acid)
D-1: 실리콘 파우더 (Silicon powder)
D-2: 테트라에틸오르소실리케이트 (Tetraethylorthosilicate)
D-3: 트리메틸실라놀 (Trimethylsilanol)
D-4: 실리식산 (Silicic acid)
실험예
(1) 실리콘 식각속도 평가
보론 도핑 실리콘 웨이퍼를 열경화성수지로 CD 1마이크로의 패턴을 형성한 후 1.5 X 1.5 cm 크기로 잘라서 시편을 준비하였다. 상기 시편을 실시예 및 비교예의 식각액 조성물 25℃ 조건에서 30초 간 침지시켰다. 이어서, 시편을 꺼내 물로 세정한 후 Air를 이용하여 건조시킨 후, 엘립소미터와 SEM을 사용하여 각 실리콘의 에칭된 두께를 측정하여 식각 속도를 계산하였다. 이때 식각속도는 아래와 같은 기준으로 평가하였으며 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다
<기준> 실리콘 식각속도
◎ : 식각 속도 9000 Å/min 이상
○ : 식각 속도 6000 Å/min 이상 ~ 9000 Å /min 미만
△ : 식각 속도 3000 Å/min 이상 ~ 6000 Å/min 미만
Х : 식각 속도 3000 Å/min 미만
(2) 실리콘 질화막 식각속도 (실리콘 질화망 방식 효과) 평가
실리콘 질화막을 1.5 x 1.5cm 크기로 잘라서 시편을 준비하였다. 상기 시편을 실시예 및 비교예의 식각액 조성물 25℃ 조건에서 10 초간 침지시켰다. 이어서, 시편을 꺼내 물로 세정한 후 Air를 이용하여 건조시킨 후, 엘립소미터를 사용하여 실리콘 질화막 두께를 측정하여 식각 전후 두께변화로 속도를 계산하였다. 이때 식각 속도는 아래와 같은 기준으로 평가하였으며 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다
<기준> 실리콘 질화막 식각 속도
◎ : 식각 속도 200 Å/min 미만
○ : 식각 속도 400 Å/min 미만 ~ 200 Å /min 이상
△ : 식각 속도 600 Å/min 미만~400 Å /min 이상
Х : 식각 속도 600 Å/min 이상
실리콘 식각속도 실리콘 질화막 방식효과
실시예 1
실시예 2
실시예 3
실시예 4
실시예 5
실시예 6
실시예 7
실시예 8
실시예 9
실시예 10
실시예 11
실시예 12
실시예 13
실시예 14
실시예 15
실시예 16
실시예 17
실시예 18
실시예 19
실시예 20
실시예 21
실시예 22
실시예 23
실시예 24
실시예 25
실시예 26
실시예 27
실시예 28
실시예 29
실시예 30
실시예 31
실시예 32
실시예 33
실시예 34
비교예 1 Х
비교예 2 Х
비교예 3 Х
비교예 4
비교예 5 Х
비교예 6 Х
비교예 7 Х
비교예 8 Х
상기 표 2를 참조하면, 상술한 성분을 포함하는 실시예들의 실리콘 식각액 조성물은 폴리실리콘의 실리콘막에 대하여 높은 식각속도를 나타내며, 보호막질인 실리콘 질화막에 대한 방식효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.반면, 비교예들의 실리콘 식각액 조성물은 상대적으로 실시예 대비 폴리실리콘에 대한 식각 속도가 저하된 결과를 나타내었다. 또한, 보호막질인 실리콘 질화막의 식각속도가 400 Å /min 이상으로 나타나 실리콘 질화막은 유지하면서 폴리실리콘만을 식각하기 위한 식각액 조성물로의 사용이 부적절함을 확인할 수 있다.

Claims (11)

  1. (A) 불산; (B) 질산, (C) 탄소수 4 내지 16의 알킬기를 포함하는 벤젠술폰산계 화합물, (D) 실리콘 첨가물 및 (E)물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 (C) 탄소수 4 내지 16의 알킬기를 포함하는 벤젠술폰산계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것인, 실리콘 식각액 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    화학식 1에서, R1은 수소 이온, 알칼리금속 이온 또는 암모늄 이온이고,
    R2는 탄소수 4 내지 16의 알킬기이다.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 화학식 1의 R2는 탄소수 10 내지 16의 알킬기인, 실리콘 식각액 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    조성물 총 중량에 대하여,
    (A) 불산 20 내지 50 중량%;
    (B) 질산 35 내지 50 중량%;
    (C) 상기 탄소수 4 내지 16의 알킬기를 포함하는 벤젠술폰산계 화합물 0.01 내지 10 중량%;
    (D) 실리콘 첨가물 0.01 내지 10 중량%; 및
    잔량의 물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 실리콘 식각액 조성물은 폴리실리콘 식각용인, 실리콘 식각액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 실리콘 식각액 조성물은 실리콘 질화막을 보호대상막으로 하는, 실리콘 식각액 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 실리콘 식각액 조성물은 실리콘 질화막에 대한 식각속도가 400 Å/min 미만인, 실리콘 식각액 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, (D) 실리콘 첨가물은 실리케이트계, 실라놀계, 실록산계, 실리식산 및 실리콘 파우더로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서, (D) 실리콘 첨가물은 실리콘 파우더인, 실리콘 식각액 조성물.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 실리콘 식각액 조성물을 사용하여 실리콘막을 식각하는 단계; 를 포함하는 패턴 형성 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 실리콘막은 폴리실리콘 막인, 패턴 형성 방법.
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KR20130076760A (ko) 2011-12-28 2013-07-08 솔브레인 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 습식 식각 방법

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