KR20230036677A - Etchant composition for etching silicon and method of forming pattern using the same - Google Patents

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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

According to embodiments of the present invention, a silicone etchant composition and a pattern forming method using the same are provided. The silicone etchant composition includes an acidic fluorine-containing compound, an oxidizing agent, a nitrogen-containing compound having a pKa of 8 or more, and water. Accordingly, a silicone etchant composition with improved etching rate and etching selectivity may be provided.

Description

실리콘 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법{ETCHANT COMPOSITION FOR ETCHING SILICON AND METHOD OF FORMING PATTERN USING THE SAME}Silicone etchant composition and pattern formation method using the same

본 발명은 실리콘 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 식각 제제 및 용매를 포함하는 실리콘 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a silicone etchant composition and a pattern formation method using the same. More specifically, it relates to a silicone etchant composition including an etching agent and a solvent and a pattern forming method using the same.

예를 들면, 디램(DRAM), 낸드 플래시(NAND FLASH) 메모리 장치, 로직 소자 등과 같은 반도체 소자에 있어서, 최근 임계 치수(Critical Dimension: CD)가 급격히 감소하면서도 대용량을 구현하려는 개발이 지속되고 있다.For example, in semiconductor devices such as DRAM, NAND FLASH memory devices, and logic devices, recent critical dimensions (CD) are rapidly decreasing while development to realize large capacity continues.

상기 반도체 소자에 있어서, 예를 들면 폴리실리콘과 같은 실리콘 기반 막 혹은 패턴은 게이트 전극, 커패시터 전극, 도전성 콘택, 배선 등의 재료로 넓게 사용되고 있다. 게이트 전극 또는 배선을 금속막의 직접적 식각을 통해 형성하는 경우, 식각 해상도 한계로 인해 원하는 미세 치수의 패턴 형성이 용이하지 않으며, 이에 따라 폴리실리콘 막을 활용한 공정이 연구되고 있다.In the semiconductor device, for example, a silicon-based film or pattern such as polysilicon is widely used as a material for gate electrodes, capacitor electrodes, conductive contacts, wires, and the like. When a gate electrode or wiring is formed through direct etching of a metal film, it is not easy to form a pattern having a desired fine dimension due to limitations in etching resolution, and accordingly, a process using a polysilicon film is being studied.

고신뢰성의 반도체 소자 공정 수행을 위해서는, 제거 대상에 대한 빠른 식각 속도의 확보 및 이에 따른 우수한 식각 균일성이 요구된다. 그러나, 식각 공정 수행 시 제거 대상에 대한 식각 속도의 증가는 보호막질에 대한 식각을 촉진시킬 수 있다.In order to perform a high-reliability semiconductor device process, a fast etching rate for a removal target and thus excellent etching uniformity are required. However, when the etching process is performed, an increase in the etching rate of the object to be removed may promote etching of the protective film.

이에 따라, 실리콘 막 식각 공정 시, 미세 치수 패턴 형성을 위한 우수한 식각 속도 및 식각 균일성을 유지하면서 식각 선택비를 향상시키기 위한 식각액 조성물의 개발이 요구된다.Accordingly, it is required to develop an etchant composition for improving etching selectivity while maintaining excellent etching rate and etching uniformity for forming fine dimension patterns during a silicon film etching process.

예를 들면, 한국공개특허공보 제10-2010-0080780호에서는 실리콘 에칭액 조성물을 개시하고 있다.For example, Korean Patent Publication No. 10-2010-0080780 discloses a silicon etchant composition.

한국공개특허공보 제10-2010-0080780호Korean Patent Publication No. 10-2010-0080780

본 발명의 일 과제는 향상된 식각 효율성 및 신뢰성을 갖는 실리콘 식각액 조성물을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a silicone etchant composition having improved etching efficiency and reliability.

본 발명의 일 과제는 상기 실리콘 식각액 조성물을 활용한 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a pattern forming method using the silicone etchant composition.

1. 산성계 불소 함유 화합물; 산화제; 8 이상의 pKa를 갖는 질소 함유 화합물을 포함하는 방식제; 및 물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.1. acidic fluorine-containing compounds; oxidizer; an anticorrosive agent comprising a nitrogen-containing compound having a pKa of 8 or higher; and water, a silicone etchant composition.

2. 위 1에 있어서, 상기 질소 함유 화합물의 pKa는 8 내지 30인, 실리콘 식각액 조성물.2. The silicone etchant composition according to 1 above, wherein the nitrogen-containing compound has a pKa of 8 to 30.

3. 위 1에 있어서, 상기 질소 함유 화합물은 분자 구조 내에 4 내지 11개의 탄소를 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.3. The silicon etchant composition according to 1 above, wherein the nitrogen-containing compound contains 4 to 11 carbons in its molecular structure.

4. 위 1에 있어서, 상기 질소 함유 화합물은 고리형 아민계 화합물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.4. The silicone etchant composition according to 1 above, wherein the nitrogen-containing compound comprises a cyclic amine compound.

5. 위 1에 있어서, 상기 산성계 불소 함유 화합물 대비 상기 질소 함유 화합물의 몰비는 0.85 내지 1.05인, 실리콘 식각액 조성물.5. In the above 1, the molar ratio of the nitrogen-containing compound to the acidic fluorine-containing compound is 0.85 to 1.05, the silicone etchant composition.

6. 위 1에 있어서, 상기 산성계 불소 함유 화합물은 불산(HF), 붕불산(HBF4), 플루오르화규소산(H2SiF6), 플루오르화안티모닉산(H2FSbF6) 및 중불화암모늄(NH4HF2)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.6. In the above 1, the acidic fluorine-containing compound is hydrofluoric acid (HF), boric acid (HBF 4 ), fluorosilicic acid (H 2 SiF 6 ), fluorinated antimonic acid (H 2 FSbF 6 ) and bifluorinated acid. A silicone etchant composition comprising at least one selected from the group consisting of ammonium (NH 4 HF 2 ).

7. 위 1에 있어서, 상기 산화제는 과산화수소, 질산, 질산염, 아질산, 아질산염, 과요오드산, 과요오드산염, 과염소산 및 과염소산염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.7. The method of 1 above, wherein the oxidizing agent comprises at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, nitric acid, nitrates, nitrous acid, nitrites, periodic acid, periodates, perchloric acid and perchlorates, Silicone etchant composition.

8. 위 1에 있어서, 실리콘 식각액 조성물 총 중량 중, 상기 산성계 불소 함유 화합물 0.05 내지 2중량%; 상기 산화제 0.5 내지 20중량%; 및 여분의 물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.8. In the above 1, of the total weight of the silicone etchant composition, 0.05 to 2% by weight of the acidic fluorine-containing compound; 0.5 to 20% by weight of the oxidizing agent; and excess water.

9. 위 1에 있어서, 상기 실리콘 식각액 조성물의 pH는 5.5 내지 8인, 실리콘 식각액 조성물.9. The silicone etchant composition according to 1 above, wherein the pH of the silicone etchant composition is 5.5 to 8.

10. 기판 상에 실리콘 함유막을 형성하는 단계; 상기 실리콘 함유막 상에 부분적으로 산화막을 형성하는 단계; 및 청구항 1에 따른 실리콘 식각액 조성물로 상기 실리콘 함유막을 식각하는 단계를 포함하는, 패턴 형성 방법.10. Forming a silicon-containing film on the substrate; forming an oxide film partially on the silicon-containing film; and etching the silicon-containing film with the silicon etchant composition according to claim 1 .

11. 위 10에 있어서, 상기 산화막이 식각 마스크로 사용되는, 패턴 형성 방법.11. The pattern forming method according to 10 above, wherein the oxide film is used as an etching mask.

12. 위 10에 있어서, 상기 실리콘 함유막을 식각하는 단계는 실리콘 함유막을 식각하여 게이트 패턴을 형성하는 것을 포함하는, 패턴 형성 방법.12. The method of forming a pattern according to 10 above, wherein the etching of the silicon-containing film comprises forming a gate pattern by etching the silicon-containing film.

본 발명의 실시예들에 따른 실리콘 식각액 조성물은 산성계 불소 함유 화합물, 산화제 및 8 이상의 pKa를 갖는 질소 함유 화합물을 포함할 수 있다. 산성계 불소 함유 화합물은 플루오르 이온을 제공하여 빠른 속도로 균일하게 식각 대상막을 제거할 수 있다. 이에 따라, 실리콘 막에 대한 식각 효율을 증가시키면서, 식각 균일성이 향상시킬 수 있다. 따라서, 식각 공정에 의한 식각 대상막의 표면 거칠기 증가를 방지할 수 있으며, 우수한 표면 조도를 제공할 수 있다. The silicone etchant composition according to embodiments of the present invention may include an acidic fluorine-containing compound, an oxidizing agent, and a nitrogen-containing compound having a pKa of 8 or more. The acidic fluorine-containing compound provides fluorine ions to uniformly remove an etch target film at a high speed. Accordingly, etching uniformity may be improved while etching efficiency of the silicon layer is increased. Therefore, it is possible to prevent an increase in surface roughness of the etch target layer due to the etching process, and to provide excellent surface roughness.

상기 질소 함유 화합물은 보호막질, 예를 들면, 실리콘 산화막의 표면을 안정적으로 패시베이션할 수 있으며, 이에 따라 실리콘 막에 대한 식각 선택비가 향상될 수 있다. 또한, 질소 함유 화합물이 8 이상의 pKa를 가짐에 따라, 과식각에 의한 표면 거칠기 증가를 방지할 수 있으며 미세 패턴 형상의 신뢰성이 우수할 수 있다.The nitrogen-containing compound can stably passivate the surface of a passivation film, for example, a silicon oxide film, and accordingly, an etching selectivity with respect to a silicon film can be improved. In addition, as the nitrogen-containing compound has a pKa of 8 or more, an increase in surface roughness due to over-etching may be prevented, and the reliability of the micropattern shape may be excellent.

일부 실시예들에 있어서, 상기 실리콘 식각액 조성물의 중성 영역의 pH를 가질 수 있으며, 플루오르 이온에 의한 식각 속도의 지나친 상승을 억제하여, 식각 선택비 및 식각 균일성이 보다 증진할 수 있다.In some embodiments, the silicone etchant composition may have a pH in the neutral region, and an excessive increase in etching rate by fluorine ions may be suppressed, thereby improving etching selectivity and etching uniformity.

도 1 내지 도 7은 예시적인 실시예들에 따른 패턴 형성 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.1 to 7 are schematic cross-sectional views illustrating a pattern forming method according to exemplary embodiments.

본 발명의 예시적인 실시예들은 산성계 불소 함유 화합물, 산화제, 질소 함유 화합물을 포함하는 방식제, 및 물을 포함하며, 실리콘에 대한 향상된 에칭 효율 및 식각 선택비를 갖는 실리콘 식각액 조성물을 제공한다. 또한, 상기 실리콘 식각액 조성물을 사용한 패턴 형성 방법을 제공한다.Exemplary embodiments of the present invention provide a silicon etchant composition including an acidic fluorine-containing compound, an oxidizing agent, a nitrogen-containing compound-containing anticorrosive agent, and water, and having improved etching efficiency and etching selectivity for silicon. In addition, a method of forming a pattern using the silicone etchant composition is provided.

본 출원에서 사용된 용어 "실리콘"은 단결정 실리콘, 폴리실리콘 및/또는 비정질(amorphous) 실리콘을 지칭할 수 있다.As used herein, the term "silicon" may refer to monocrystalline silicon, polysilicon and/or amorphous silicon.

이하 실험예 및 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 실시예들은 바람직한 일부 예시를 제공하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 실시예들에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.Referring to the following experimental examples and drawings, the embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the embodiments attached to this specification provide some preferred examples, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the contents of the above-described invention, so the present invention is limited to those described in the embodiments. It should not be construed as limiting.

<실리콘 식각액 조성물><Silicone etchant composition>

예시적인 실시예들에 따른 실리콘 식각액 조성물(이하, 식각액 조성물로 약칭될 수 있다)은 산성계 불소 함유 화합물, 산화제 8 이상의 pKa(산 해리 상수)를 갖는 질소 함유 화합물을 포함하는 방식제, 및 물을 포함할 수 있다.A silicone etchant composition according to exemplary embodiments (hereinafter, may be abbreviated as an etchant composition) is an acidic fluorine-containing compound, an oxidizing agent containing a nitrogen-containing compound having a pKa (acid dissociation constant) of 8 or more, and water can include

상기 산성계 불소 함유 화합물은 실리콘을 에칭 혹은 스트립할 수 있으며, 식각액 조성물의 주 식각 제제로서 사용될 수 있다. 본 출원에서 사용된 용어 "산성계 화합물"이란 1기압 및 25℃의 조건에서 수용액 상태로 존재할 경우, 7 미만의 pH를 갖는 화합물을 의미할 수 있다.The acidic fluorine-containing compound can etch or strip silicon, and can be used as a main etching agent for an etchant composition. As used herein, the term "acidic compound" may refer to a compound having a pH of less than 7 when present in an aqueous solution under conditions of 1 atm and 25°C.

예를 들면, 상기 산성계 불소 함유 화합물은 에칭 소스로서 플루오르 이온을 제공할 수 있으며, 상기 플루오르 이온에 의해 실리콘 막 내 분자 간 결합 또는 분자 내 결합이 절단될 수 있다.For example, the acidic fluorine-containing compound may provide fluorine ions as an etching source, and intermolecular or intramolecular bonds in the silicon film may be cleaved by the fluorine ions.

실리콘 식각액 조성물이 주 식각 제제로 상기 불소 함유 화합물을 포함함으로써, 식각 대상막의 표면 거칠기가 감소할 수 있다. 예를 들면, 불소 함유 화합물로부터 해리된 플루오르 이온은 식각 대상막(예를 들면, 실리콘 막)에 대하여 등방성(isotropic) 에칭 특성을 가지고 있으므로, 식각 대상막 표면의 영역에 따른 식각 불균일이 감소할 수 있다.By including the fluorine-containing compound as a main etching agent in the silicone etchant composition, surface roughness of the film to be etched may be reduced. For example, since fluorine ions dissociated from a fluorine-containing compound have an isotropic etching characteristic with respect to an etch target film (eg, a silicon film), etching non-uniformity depending on the surface area of the etch target film can be reduced. there is.

일부 실시예들에 있어서, 상기 산성계 불소 함유 화합물은 플루오르화산 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 불산(HF) 등의 플루오르화수소산, 붕불산(HBF4) 등의 플루오르화붕산, 플루오르화규소산(H2SiF6), 플루오르화안티모닉산(H2FSbF6) 및 중불화암모늄(NH4HF2) 등의 수용액 상태에서 산성을 나타내는 중불화염 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 바람직하게는, 식각액 조성물 내 플루오르 이온의 농도, 및 실리콘 산화물에 대한 실리콘의 식각 선택비를 고려하여 불산을 포함할 수 있다.In some embodiments, the acidic fluorine-containing compound may include a fluoric acid compound. For example, hydrofluoric acid such as hydrofluoric acid (HF), fluoroboric acid such as boric acid (HBF 4 ), fluorosilicic acid (H 2 SiF 6 ), fluorinated antimonic acid (H 2 FSbF 6 ) and polyfluorinated It may include ammonium (NH 4 HF 2 ) and the like, which are acidic in an aqueous solution, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, hydrofluoric acid may be included in consideration of the concentration of fluorine ions in the etchant composition and the etching selectivity of silicon to silicon oxide.

일부 실시예들에 있어서, 상기 산성계 불소 함유 화합물의 함량은 실리콘 식각액 조성물 총 중량 중 0.05 내지 2중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 1중량%일 수 있다. 산성계 불소 함유 화합물의 함량이 0.05중량% 미만인 경우, 플루오르 이온이 충분히 제공되지 않아 식각 속도 및 식각 효율성이 저하될 수 있다. 산성계 불소 함유 화합물의 함량이 2중량% 초과인 경우, 플루오르 이온의 농도가 지나치게 높아질 수 있으며, 식각액 조성물의 pH가 증가할 수 있다. 이 경우, 식각 속도가 지나치게 증가하여 과식각 또는 언더컷(undercut) 현상이 발생할 수 있으며, 보호막질(예를 들면, 산화막 또는 질화막)에 대한 식각 혹은 에칭이 발생할 수 있다.In some embodiments, the content of the acidic fluorine-containing compound may be 0.05 to 2% by weight, preferably 0.1 to 1% by weight, based on the total weight of the silicone etchant composition. When the content of the acidic fluorine-containing compound is less than 0.05% by weight, fluorine ions may not be sufficiently provided, and thus the etching rate and etching efficiency may decrease. When the content of the acidic fluorine-containing compound exceeds 2% by weight, the concentration of fluorine ions may be excessively high, and the pH of the etchant composition may increase. In this case, an over-etching or undercut phenomenon may occur due to an excessively increased etching rate, and etching or etching of a protective film (eg, an oxide film or a nitride film) may occur.

상기 산화제는 실리콘 식각액 조성물의 보조 식각 제제 또는 식각 증진제로 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 산화제는 실리콘 함유막의 표면을 산화시킬 수 있으며, 이에 따라 플루오르 이온에 의한 식각 속도 및 식각 효율성을 추가적으로 증진시킬 수 있다. The oxidizing agent may be used as an auxiliary etching agent or an etching enhancer of a silicone etchant composition. For example, the oxidizing agent may oxidize the surface of the silicon-containing film, and accordingly, the etching rate and etching efficiency by fluorine ions may be further improved.

예를 들면, 상기 산화제에 의해 실리콘 산화막의 표면이 산화되어 Si-OH 결합이 형성될 수 있으며, 플루오르 이온이 실리콘 결합을 용이하게 절단할 수 있다. 이에 따라, 산성계 불소 함유 화합물의 실리콘 함유막에 대한 에칭성이 증가할 수 있다.For example, the surface of the silicon oxide layer may be oxidized by the oxidizing agent to form a Si—OH bond, and fluorine ions may easily cut the silicon bond. Accordingly, the etching property of the acidic fluorine-containing compound to the silicon-containing film can be increased.

일부 실시예들에 있어서, 상기 산화제는 과산화수소(H2O2), 질산, 질산염, 아질산, 아질산염, 과요오드산, 과요오드산염, 과염소산 또는 과염소산염 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다. In some embodiments, the oxidizing agent may include hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), nitric acid, nitrate, nitrous acid, nitrite, periodic acid, periodate, perchloric acid or a perchlorate. These may be used alone or in combination of two or more.

바람직하게는, 실리콘 식각액 조성물의 산화제로서 과산화수소를 포함할 수 있다. 이 경우, 식각액 조성물의 pH가 중성 영역으로 용이하게 조절될 수 있으며, 실리콘 함유막에 대한 초기 에칭 속도가 상대적으로 증가할 수 있으므로 식각 속도의 제어가 용이할 수 있다.Preferably, hydrogen peroxide may be included as an oxidizing agent of the silicone etchant composition. In this case, the pH of the etchant composition can be easily adjusted to a neutral region, and since the initial etching rate for the silicon-containing film can be relatively increased, the etching rate can be easily controlled.

일부 실시예들에 있어서, 상기 산화제의 함량은 실리콘 식각액 조성물 총 중량 중 0.5 내지 20중량%일 수 있으며, 바람직하게는 3 내지 10중량%일 수 있다. In some embodiments, the content of the oxidizing agent may be 0.5 to 20% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the total weight of the silicone etchant composition.

상기 산화제의 함량이 0.5중량% 미만인 경우, 실리콘 함유막의 표면에 대한 산화 반응이 충분히 발생하지 않을 수 있으며, 실리콘 함유막에 대한 식각 속도가 저하될 수 있다. 상기 산화제의 함량이 20중량% 초과인 경우, 실리콘 함유막의 표면에 완전히 산화되어 실리콘 산화막에 대한 실리콘 함유막의 식각 선택비가 저하될 수 있다. 예를 들면, 상기 산화제의 함량이 20중량% 이하임에 따라, 실리콘 함유막의 표면에 부분적으로 Si-OH 결합이 형성되지 않는 영역이 존재할 수 있다. 이 경우, 실리콘 함유막의 표면 내 실리콘 결합 구조가 손상되어 댕글링 본드(dangling bond)가 형성될 수 있으며, 실리콘 산화막에 비해 플루오르 이온에 의해 빠르게 식각될 수 있다.When the content of the oxidizing agent is less than 0.5% by weight, an oxidation reaction on the surface of the silicon-containing film may not sufficiently occur, and the etching rate of the silicon-containing film may be reduced. When the content of the oxidizing agent is greater than 20% by weight, the surface of the silicon-containing film is completely oxidized, and the etching selectivity of the silicon-containing film to the silicon oxide film may decrease. For example, when the content of the oxidizing agent is 20% by weight or less, there may be a region in which a Si—OH bond is not formed partially on the surface of the silicon-containing film. In this case, the silicon bonding structure in the surface of the silicon-containing layer may be damaged to form a dangling bond, and the silicon oxide layer may be etched more quickly by fluorine ions than the silicon oxide layer.

상기 방식제는 질소 함유 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 질소 함유 화합물은 보호막질(예를 들면, 실리콘 산화막)의 식각을 억제하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 질소 함유 화합물은 실리콘 산화막의 표면 상에서 전하간 상호작용을 통해 산화막을 패시베이션할 수 있으며, 식각 제제에 의한 실리콘 산화막의 식각 손상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 실리콘에 대한 높은 식각 선택비를 얻을 수 있다.The anticorrosive agent may include a nitrogen-containing compound. For example, the nitrogen-containing compound may play a role of inhibiting etching of a passivation layer (eg, a silicon oxide layer). For example, the nitrogen-containing compound can passivate the oxide film through an interaction between charges on the surface of the silicon oxide film, and can prevent etching damage of the silicon oxide film by an etching agent. Accordingly, a high etching selectivity to silicon can be obtained.

상기 질소 함유 화합물은 8 이상의 pKa를 가질 수 있다. 상기 pKa는 산해리 상수를 의미할 수 있으며, 예를 들면, 1기압 및 25℃의 조건에서 수용액 상태에서의 산해리 상수를 의미할 수 있다. 이 경우, 상기 질소 함유 화합물에 의해 식각액 조성물이 산성을 갖는 것을 방지할 수 있으며, 식각액 조성물의 pH가 중성 영역으로 조절될 수 있다.The nitrogen-containing compound may have a pKa of 8 or greater. The  pKa may mean an acid dissociation constant, for example, an acid dissociation constant in an aqueous solution under conditions of 1 atm and 25°C. In this case, the acidity of the etchant composition may be prevented by the nitrogen-containing compound, and the pH of the etchant composition may be adjusted to a neutral region.

예를 들면, 산성계 불소 함유 화합물 및 산화제를 포함하는 수계 조성물의 경우, 산성 화합물에 의해 조성물이 5 이하의 낮은 pH를 가질 수 있다. 이 경우, 식각액 조성물 내에 플루오르 이온의 해리도가 과도하게 높아질 수 있으며, 일부 플루오르 이온이 강한 에칭성을 갖는 HF2 -의 형태로 존재할 수 있다. 따라서, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막에 대한 에칭 속도가 빨라질 수 있으며, 식각 선택비가 저하될 수 있다. For example, in the case of an aqueous composition including an acidic fluorine-containing compound and an oxidizing agent, the composition may have a low pH of 5 or less due to the acidic compound. In this case, the degree of dissociation of fluorine ions in the etchant composition may be excessively high, and some fluorine ions may exist in the form of HF 2 - having strong etching properties. Accordingly, an etching rate of the silicon oxide layer or the silicon nitride layer may be increased, and an etching selectivity may be reduced.

상술한 바와 같이, 실리콘 식각액 조성물이 8 이상의 pKa를 갖는 질소 함유 화합물을 포함함으로써, 식각액 조성물의 pH가 중성 영역으로 조절될 수 있다. 이에 따라, 실리콘 산화물 대비 실리콘의 식각 선택비가 향상될 수 있으며, 식각 속도가 적절히 조절되어 식각 균일성이 우수할 수 있다.As described above, by including the nitrogen-containing compound having a pKa of 8 or more in the silicon etchant composition, the pH of the etchant composition may be adjusted to a neutral region. Accordingly, the etching selectivity of silicon to silicon oxide may be improved, and the etching rate may be appropriately controlled, resulting in excellent etching uniformity.

예를 들면, 상기 질소 함유 화합물의 pKa는 8 내지 35일 수 있으며, 구체적으로는 14 내지 25일 수 있다. 상기 범위 내에서 조성물이 중성 영역의 pH를 가질 수 있어, 실리콘에 대한 과식각 및 식각 속도의 저하를 방지할 수 있으며, 실리콘의 표면 혹은 결정면에 따른 식각 속도 차이를 억제할 수 있다. For example, the pKa of the nitrogen-containing compound may be 8 to 35, specifically 14 to 25. Within the above range, the composition may have a neutral pH, preventing over-etching of silicon and a decrease in etching rate, and suppressing a difference in etching rate depending on the surface or crystal plane of silicon.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 질소 함유 화합물은 분자 구조 내에 4 내지 11개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 이 경우, 질소 함유 화합물의 탄소 사슬(chain)으로 인하여 실리콘 산화물에 대한 방식 효과가 개선될 수 있다. 예를 들면, 질소 함유 화합물의 탄소수가 4개 미만인 경우, 식각 균일도가 감소하여 식각 대상막의 표면 조도가 증가할 수 있다. 질소 함유 화합물의 탄소수가 11개 초과인 경우, 질소 함유 화합물의 조성물 내 용해성이 저하될 수 있다. 예를 들면, 탄소수가 12개인 카바졸(carbazole)의 경우 식각액 조성물 내에 용해되지 않을 수 있으며, 실리콘에 대한 식각 성능이 열화일 수 있다.According to example embodiments, the nitrogen-containing compound may include 4 to 11 carbon atoms in a molecular structure. In this case, the anticorrosive effect on silicon oxide can be improved due to the carbon chain of the nitrogen-containing compound. For example, when the number of carbon atoms of the nitrogen-containing compound is less than 4, etching uniformity may be reduced and the surface roughness of the etch target layer may increase. If the nitrogen-containing compound has more than 11 carbon atoms, the solubility of the nitrogen-containing compound in the composition may decrease. For example, in the case of carbazole having 12 carbon atoms, it may not be dissolved in the etchant composition, and etching performance for silicon may be deteriorated.

일부 실시예들에 있어서, 상기 질소 함유 화합물은 히드록실기 함유 아민 화합물(예를 들면, 알칸올 아민), 선형 아민 화합물, 고리형 아민 화합물 등의 아민계 화합물, 및/또는 알킬 암모늄 수산화물 등을 포함할 수 있다. In some embodiments, the nitrogen-containing compound is an amine-based compound such as a hydroxyl group-containing amine compound (eg, alkanol amine), a linear amine compound, a cyclic amine compound, and/or an alkyl ammonium hydroxide. can include

예를 들면, 상기 아민계 화합물은 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민일 수 있으며, 상기 알킬 암모늄 수산화물은 4차 암모늄 히드록사이드계 화합물일 수 있다.For example, the amine-based compound may be a primary amine, secondary amine, or tertiary amine, and the alkyl ammonium hydroxide may be a quaternary ammonium hydroxide-based compound.

상기 히드록실기 함유 아민 화합물의 예로서, 디에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 2-아미노-1-부탄올, 2-아미노-3-메틸-1-부탄올, 디메틸아미노-2-메틸-1-프로판올, 트리스(하이드록시메틸)아미노메탄, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-디메틸아미노에탄올, 1-디메틸아미노-2-프로판올, 3-디메틸아미노-1-프로판올, 3-디에틸아미노-1-프로판올, 2-에틸아미노에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 2-디프로필아미노에탄올, 2-N-디부틸아미노에탄올, N-이소프로필디에탄올아민, N-이소부틸디에탄올아민, N-n-부틸디에탄올아민, N-t-부틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 2-아미노사이클로헥산올 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.Examples of the hydroxyl group-containing amine compound include diethanolamine, N-methyldiethanolamine, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-1-butanol, 2-amino-3-methyl- 1-butanol, dimethylamino-2-methyl-1-propanol, tris(hydroxymethyl)aminomethane, 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol, 2-dimethylaminoethanol, 1-dimethylamino- 2-propanol, 3-dimethylamino-1-propanol, 3-diethylamino-1-propanol, 2-ethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol, 2-dipropylaminoethanol, 2-N-dibutylamino ethanol, N-isopropyldiethanolamine, N-isobutyldiethanolamine, N-n-butyldiethanolamine, N-t-butyldiethanolamine, triisopropanolamine, 2-aminocyclohexanol and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

상기 고리형 아민 화합물의 예로서, 8-아자바이사클로[3.2.1]옥탄, 1,8-아자바이사이클로[6.3.2]트리데칸, 11-아자바이사이클로 [4.4.1]운데칸-1,3,5,7,9-펜텐 등의 모노아자바이사이클로계 화합물; 1,8-다이아자바이사이클로[5.4.0]운덱-7-엔, 1,5-다이아자바이사이클로[4.3.0]논-5-엔, 2,8-다이아자바이사이클로[4.3.0]노난, 1,4-다이아자바이사이클로[4.3.0]노난, 1,4-다이아자바이사이클로[3.2.2]노난, 1,4-다이아자바이사이클로 [2.2.2]옥탄, 1,4-다이아자바이사이클로[3.2.1]옥탄, 3-벤질-3,8-다이아자바이사이클로[3.2.1]옥탄 등의 다이아자바이사이클로계 화합물; 1,5,7-트리아자바이사이클로[4.4.0]덱-5-엔, 7-메틸-1,5,7-트리아자바이사이클로[4.4.0]덱-5-엔 등의 트리아자바이사이클로계 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.Examples of the cyclic amine compound include 8-azabicyclo[3.2.1]octane, 1,8-azabicyclo[6.3.2]tridecane, 11-azabicyclo[4.4.1]undecane- monoazabicyclo compounds such as 1,3,5,7,9-pentene; 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene, 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene, 2,8-diazabicyclo[4.3.0]nonane, 1,4-diazabicyclo[4.3.0]nonane, 1,4-diazabicyclo[3.2.2]nonane, 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, 1,4-diazabicyclo[ diazabicyclo compounds such as 3.2.1]octane and 3-benzyl-3,8-diazabicyclo[3.2.1]octane; Triazabicyclo compounds such as 1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene and 7-methyl-1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene etc. can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

상기 알킬 암모늄 수산화물의 예로서, 테트라메틸암모늄히드록사이드, 테트라에틸암모늄히드록사이드, 테트라프로필암모늄히드록사이드, 테트라부틸암모늄히드록사이드, 에틸트리메틸암모늄히드록사이드, 트리스(2-하이드록시에틸)메틸암모늄 하이드록사이드, 벤질트리메틸암모늄히드록사이드 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.Examples of the alkyl ammonium hydroxide include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, ethyltrimethylammonium hydroxide, tris(2-hydroxyethyl ) methyl ammonium hydroxide, benzyl trimethyl ammonium hydroxide and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

바람직하게는, 상기 질소 함유 화합물은 고리형 아민 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우, 고리형 구조에 의해 방식 효과가 보다 증진될 수 있으며, 식각에 의한 표면 거칠기가 감소할 수 있다.Preferably, the nitrogen-containing compound may include a cyclic amine compound. In this case, the anticorrosive effect may be further enhanced by the ring-shaped structure, and surface roughness due to etching may be reduced.

일부 실시예들에 있어서, 상기 산성계 불소 함유 화합물 대비 상기 질소 함유 화합물의 몰비는 0.85 내지 1.05일 수 있으며, 바람직하게는 0.9 내지 1.0일 수 있다. In some embodiments, the molar ratio of the nitrogen-containing compound to the acidic fluorine-containing compound may be 0.85 to 1.05, preferably 0.9 to 1.0.

상기 산성계 불소 함유 화합물 대비 상기 질소 함유 화합물의 몰비가 0.85 미만인 경우, 실리콘 산화물에 대한 식각 속도가 증가하여 실리콘에 대한 식각 선택비가 저하될 수 있다. 상기 산성계 불소 함유 화합물 대비 상기 질소 함유 화합물의 몰비가 1.05 초과인 경우, 식각액 조성물이 알칼리성을 가질 수 있으며, 이 경우 이방성(anisotropic) 에칭 특성을 갖는 수산화 이온(OH-)이 에칭 소소로 제공될 수 있다. 따라서, 식각 영역에 따른 식각 속도의 균일성이 저하될 수 있으며, 식각 프로파일의 불량을 야기할 수 있다.When the molar ratio of the nitrogen-containing compound to the acidic fluorine-containing compound is less than 0.85, the etching rate for silicon oxide increases, and the etching selectivity for silicon may decrease. When the molar ratio of the nitrogen-containing compound to the acidic fluorine-containing compound is greater than 1.05, the etchant composition may have alkalinity. In this case, hydroxide ions (OH - ) having anisotropic etching characteristics may be provided as an etching source. can Accordingly, the uniformity of the etching rate according to the etching area may be deteriorated, and the etching profile may be defective.

예시적인 실시예들에 따르면, 상기 실리콘 식각액 조성물의 pH는 5.5 내지 8일 수 있으며, 바람직하게는 6 내지 7.5일 수 있으며, 보다 바람직하게는 6 내지 7일 수 있다. 예를 들면, 상기 식각액 조성물의 pH는 1기압 및 25℃의 조건에서 pH 측정기를 사용하여 측정한 값일 수 있다. 상기 범위 내에서 식각 속도가 지나치게 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 과식각 및 식각 불균일을 방지하여 식각 대상막의 표면 거칠기가 감소할 수 있다. 또한, 보호질막(예를 들면, 실리콘 산화막)에 대한 식각 대상막의 식각 선택비가 우수할 수 있다.According to exemplary embodiments, the pH of the silicone etchant composition may be 5.5 to 8, preferably 6 to 7.5, and more preferably 6 to 7. For example, the pH of the etchant composition may be a value measured using a pH meter under conditions of 1 atmospheric pressure and 25°C. An excessive increase in the etch rate within the above range may be prevented, and surface roughness of the etch target layer may be reduced by preventing over-etching and etching non-uniformity. In addition, the etching selectivity of the etch target layer with respect to the protective film (eg, silicon oxide layer) may be excellent.

예를 들면, 상기 실리콘 식각액 조성물의 단결정 실리콘 막에 대한 식각 속도는 60 내지 150Å/min일 수 있으며, 바람직하게는 80Å/min 이상 및 120Å/min 미만일 수 있다. 상기 범위 내에서 식각 공정의 효율성 및 제품의 생산성을 우수하게 유지하는 동시에 식각 공정을 효과적으로 제어할 수 있다.For example, the etching rate of the silicon etchant composition for the single crystal silicon film may be 60 to 150 Å/min, preferably 80 Å/min or more and less than 120 Å/min. Within the above range, it is possible to effectively control the etching process while maintaining the efficiency of the etching process and the productivity of the product excellently.

상기 식각액 조성물은 여분 혹은 잔량의 물을 포함할 수 있다. 본 출원에서 사용된 용어 "여분" 혹은 "잔량"은 성분 또는 제제의 추가에 따라 변화하는 가변적인 양을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 상술한 산성계 불소 함유 화합물, 산화제, 및 질소 함유 화합물을 포함하는 방식제를 제외한 나머지 양, 또는 산성계 불소 함유 화합물, 산화제, 질소 함유 화합물을 포함하는 방식제 및/또는 기타 첨가제를 제외한 나머지 양을 의미할 수 있다.The etchant composition may include an excess or residual amount of water. As used in this application, the terms "surplus" or "remaining amount" can refer to a variable amount that changes with the addition of ingredients or agents. For example, the remaining amount of the acidic fluorine-containing compound, the oxidizing agent, and the anticorrosive agent containing the nitrogen-containing compound, or the acidic fluorine-containing compound, the oxidizing agent, the anticorrosive agent containing the nitrogen-containing compound, and/or other additives. It may mean the remaining amount except for .

일부 실시예에 있어서, 물은 반도체 공정용 탈이온수(Deionized water)일 수 있으며, 바람직하게는 비저항 값이 18MΩ/cm 이상인 탈이온수를 사용할 수 있다.In some embodiments, the water may be deionized water for semiconductor processing, and preferably, deionized water having a resistivity value of 18 MΩ/cm or more may be used.

실리콘 식각액 조성물은 산성계 불소 함유 화합물, 산화제, 및 8 이상의 pKa를 갖는 질소 함유 화합물을 포함하는 방식제의 식각 성능 및 식각 조절 성능을 저해하지 않는 범위 내에서 기타 첨가제를 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 첨가제로서 식각 촉진제, 부식 억제제, 계면 활성제, 소포제 등을 포함할 수 있다.The silicone etchant composition may include other additives within a range that does not impair etching performance and etching control performance of an acidic fluorine-containing compound, an oxidizing agent, and an anticorrosive agent including a nitrogen-containing compound having a pKa of 8 or more. For example, the additives may include an etching accelerator, a corrosion inhibitor, a surfactant, and an antifoaming agent.

상기 식각액 조성물을 사용하는 실리콘 식각 방법은 당업계에서 통상적으로 알려진 방법에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 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 있다. 그러나 이러한 조건은 엄밀하게 적용되지는 않으며, 당업자에 의해 용이하거나 적합한 조건으로 선택될 수 있다.A silicon etching method using the etchant composition may be performed by a method commonly known in the art. For example, a method using immersion, spraying, or immersion and spraying may be used in a batch type etching device or a single type etching device. However, these conditions are not strictly applied, and can be easily or appropriately selected by those skilled in the art.

<패턴 형성 방법><Pattern formation method>

도 1 내지 도 7은 예시적인 실시예들에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.1 to 7 are schematic cross-sectional views for explaining a pattern forming method according to exemplary embodiments.

그러나, 예시적인 실시예들에 따른 식각액 조성물은 도 1 내지 도 7의 공정에 제한적으로 사용되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 한 배선, 콘택, 게이트 등의 다양한 구조물 또는 패턴 형성 공정에 활용될 수 있다.However, the etchant composition according to exemplary embodiments is not limitedly used in the process of FIGS. 1 to 7, and forms various structures or patterns such as wires, contacts, gates, etc., as long as they are included in the spirit and technical scope of the present invention. can be used in the process.

도 1 내지 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.1 to 3 are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to example embodiments.

도 1를 참조하면, 상기 기판(100) 상에 절연막(110)을 형성할 수 있으며, 상기 절연막(110) 상에 실리콘 함유막(120)을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 1 , an insulating film 110 may be formed on the substrate 100 , and a silicon-containing film 120 may be formed on the insulating film 110 .

기판(100)은 단결정 실리콘, 단결정 게르마늄과 같은 반도체 물질을 포함할 수 있으며, 폴리실리콘을 포함할 수 있다.The substrate 100 may include a semiconductor material such as single crystal silicon or single crystal germanium, and may include polysilicon.

절연막(110)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 폴리실록산 등과 같은 절연 물질을 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 절연막(110)은 화학 기상 증착(CVD) 공정, 스퍼터링(sputtering) 공정, 물리 기상 증착(PVD) 공정, 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해 형성될 수 있다.The insulating layer 110 may be formed to include an insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or polysiloxane. For example, the insulating layer 110 may be formed through a chemical vapor deposition (CVD) process, a sputtering process, a physical vapor deposition (PVD) process, an atomic layer deposition (ALD) process, or the like.

상기 실리콘 함유막(120)은 단결정 실리콘, 폴리실리콘 또는 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.The silicon-containing layer 120 may include monocrystalline silicon, polysilicon, or amorphous silicon.

도 2를 참조하면, 상기 실리콘 함유막(120) 상에 산화막(130)을 형성할 수 있다. 상기 산화막(130)은 실리콘 산화막을 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 산화막(130)은 CVD 공정, 스퍼터링 공정, PVD 공정, ALD 공정 등을 통해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2 , an oxide film 130 may be formed on the silicon-containing film 120 . The oxide layer 130 may be formed to include a silicon oxide layer. For example, the oxide layer 130 may be formed through a CVD process, a sputtering process, a PVD process, an ALD process, or the like.

상기 산화막(130)을 부분적으로 식각하여 마스크 패턴(132)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 산화막(130)의 일부는 상기 실리콘 함유막(120)의 상면의 일부가 노출될 때까지 부분적으로 식각될 수 있다.A mask pattern 132 may be formed by partially etching the oxide layer 130 . For example, a portion of the oxide layer 130 may be partially etched until a portion of the upper surface of the silicon-containing layer 120 is exposed.

도 3을 참조하면, 상술한 예시적인 실시예들에 따른 식각액 조성물을 사용하여 실리콘 함유막(120)을 부분적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 실리콘 함유막(120)으로부터 게이트 패턴(122)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the silicon-containing layer 120 may be partially removed using the etchant composition according to the exemplary embodiments described above. Accordingly, the gate pattern 122 may be formed from the silicon-containing layer 120 .

상술한 바와 같이, 상기 식각액 조성물은 산성계 불소 함유 화합물, 산화제 및 8 이상의 pKa를 갖는 질소 함유 화합물을 포함하므로 실리콘에 대한 식각 효율성 및 실리콘 산화물에 대한 방식 효과가 개선될 수 잇다. 이에 따라, 마스크 패턴(132)에 대한 식각을 효과적으로 방지하면서 실리콘 함유막(220)만을 선택적으로 식각하여 고신뢰성의 게이트 패턴(122)을 형성할 수 있다.As described above, since the etchant composition includes an acidic fluorine-containing compound, an oxidizing agent, and a nitrogen-containing compound having a pKa of 8 or more, etching efficiency for silicon and anticorrosion effect for silicon oxide can be improved. Accordingly, the highly reliable gate pattern 122 may be formed by selectively etching only the silicon-containing layer 220 while effectively preventing etching of the mask pattern 132 .

도 4 내지 도 7는 예시적인 실시예들에 따른 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.4 to 7 are schematic cross-sectional views for explaining a pattern forming method according to exemplary embodiments.

도 4를 참조하면, 기판(200) 상에 산화막(210)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4 , an oxide film 210 may be formed on the substrate 200 .

상기 기판(200)은 단결정 실리콘, 폴리실리콘 또는 비정질 실리콘을 포함하는 실리콘 기판일 수 있다. The substrate 200 may be a silicon substrate including monocrystalline silicon, polysilicon, or amorphous silicon.

상기 산화막(210)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다. 이 경우, 실리콘 산화물이 기판(200)의 상면을 덮도록 화학 기상 증착(CVD) 공정, 스퍼터링(sputtering) 공정, 물리 기상 증착(PVD) 공정, 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해 형성될 수 있다.The oxide layer 210 may include a silicon oxide layer. In this case, silicon oxide may be formed through a chemical vapor deposition (CVD) process, a sputtering process, a physical vapor deposition (PVD) process, an atomic layer deposition (ALD) process, etc. to cover the upper surface of the substrate 200. there is.

도 5를 참조하면, 상기 산화막(210)을 부분적으로 식각하여, 마스크 패턴(215)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 산화막(210)의 일부는 상기 기판(200)의 상면의 일부가 노출될 때까지 식각될 수 있다.Referring to FIG. 5 , a mask pattern 215 may be formed by partially etching the oxide film 210 . For example, a portion of the oxide film 210 may be etched until a portion of the upper surface of the substrate 200 is exposed.

도 6을 참조하면, 상술한 예시적인 실시예들에 따른 식각액 조성물을 사용하여 기판(200)의 상부를 부분적으로 식각할 수 있다. 이에 따라, 기판(200) 내부에 트렌치(220)가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the upper portion of the substrate 200 may be partially etched using the etchant composition according to the exemplary embodiments described above. Accordingly, the trench 220 may be formed inside the substrate 200 .

상술한 바와 같이, 상기 식각액 조성물을 사용하여 마스크 패턴(215)에 대한 식각을 방지하며, 기판(200)의 상부 만을 선택적으로 식각할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 나노 스케일의 미세 식각 공정에 있어서 기판(200)의 상부를 식각 불량 없이 제거하며, 고 신뢰성의 식각 공정을 수행할 수 있다.As described above, etching of the mask pattern 215 may be prevented using the etchant composition, and only the upper portion of the substrate 200 may be selectively etched. Therefore, for example, in the nano-scale fine etching process, the upper portion of the substrate 200 can be removed without etching defects, and a highly reliable etching process can be performed.

도 7을 참조하면, 상기 트렌치(220) 내부에는 절연 패턴(230)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , an insulating pattern 230 may be formed inside the trench 220 .

상기 절연 패턴(230)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 또는 폴리실록산 등을 포함하는 절연 물질을 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 절연 물질은 트렌치(220) 내부에 채워지도록 CVD 공정, 스퍼터링 공정, PVD 공정, ALD공정 등을 통해 형성될 수 있다.The insulating pattern 230 may be formed to include an insulating material including silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or polysiloxane. For example, the insulating material may be formed through a CVD process, a sputtering process, a PVD process, an ALD process, etc. to fill the inside of the trench 220 .

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.Hereinafter, experimental examples including specific examples and comparative examples are presented to aid understanding of the present invention, but these are only illustrative of the present invention and do not limit the scope of the appended claims, and the scope and technical spirit of the present invention It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications to the embodiments are possible within the scope, and it is natural that these changes and modifications fall within the scope of the appended claims.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

하기 표 1 및 표 2에 기재된 조성 및 함량(중량%)로 실시예 및 비교예들에 따른 식각액 조성물을 제조하였다.Etch compositions according to Examples and Comparative Examples were prepared with the compositions and contents (wt%) shown in Tables 1 and 2 below.

상기 식각액 조성물의 pH는 1기압 및 25℃의 조건에서 식각액 조성물을 120rpm으로 1시간 동안 교반한 후, pH 측정기(Seven multi AG 8603, 메틀러토레도 제)를 사용하여 측정하였다.The pH of the etchant composition was measured using a pH meter (Seven multi AG 8603, manufactured by Mettler Toledo) after stirring the etchant composition at 120 rpm for 1 hour under conditions of 1 atm and 25 ° C.

불소 함유 화합물(A)Fluorine-Containing Compound (A) 산화제(B)Oxidizer (B) 방식제(C)Anticorrosive (C) 탈이온수
(함량)
deionized water
(content)
pHpH
구분division 함량content 구분division 함량content 구분division 함량content 실시예 1Example 1 A-1A-1 0.050.05 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 0.380.38 96.4796.47 6.86.8 실시예 2Example 2 A-1A-1 0.10.1 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 0.760.76 96.0496.04 6.76.7 실시예 3Example 3 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 1.141.14 95.6195.61 6.56.5 실시예 4Example 4 A-1A-1 0.50.5 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 3.803.80 92.692.6 6.46.4 실시예 5Example 5 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 7.617.61 88.2988.29 6.46.4 실시예 6Example 6 A-1A-1 2.02.0 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 15.2215.22 79.6879.68 6.26.2 실시예 7Example 7 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 0.10.1 C-1C-1 1.141.14 98.6198.61 6.86.8 실시예 8Example 8 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 0.50.5 C-1C-1 1.141.14 98.2198.21 6.76.7 실시예 9Example 9 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 6.26.2 C-1C-1 1.141.14 92.5192.51 6.26.2 실시예 10Example 10 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 9.39.3 C-1C-1 1.141.14 89.4189.41 6.46.4 실시예 11Example 11 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 18.618.6 C-1C-1 1.141.14 80.1180.11 6.76.7 실시예 12Example 12 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 0.970.97 95.7895.78 6.16.1 실시예 13Example 13 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 1.201.20 95.5595.55 7.87.8 실시예 14Example 14 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-2C-2 0.930.93 95.8295.82 6.86.8 실시예 15Example 15 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-3C-3 0.840.84 95.9195.91 6.96.9 실시예 16Example 16 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-4C-4 0.830.83 95.9295.92 6.76.7 실시예 17Example 17 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-5C-5 1.041.04 95.7195.71 6.96.9 실시예 18Example 18 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-6C-6 0.890.89 95.8695.86 7.07.0 실시예 19Example 19 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-7C-7 0.860.86 95.8995.89 6.66.6 실시예 20Example 20 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-8C-8 0.860.86 95.8995.89 7.17.1 실시예 21Example 21 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-9C-9 1.951.95 94.894.8 6.56.5 실시예 22Example 22 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-10C-10 0.450.45 96.396.3 6.66.6 실시예 23Example 23 A-1A-1 0.030.03 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 0.230.23 96.6496.64 7.07.0 실시예 24Example 24 A-1A-1 2.52.5 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 19.0219.02 75.3875.38 6.16.1 실시예 25Example 25 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 21.921.9 C-1C-1 1.141.14 76.8176.81 6.36.3 실시예 26Example 26 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 0.570.57 96.1896.18 5.25.2 실시예 27Example 27 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 1.371.37 95.3895.38 8.68.6 실시예 28Example 28 A-1A-1 0.150.15 B-2B-2 3.13.1 C-1C-1 7.767.76 88.9988.99 6.36.3 실시예 29Example 29 A-1A-1 0.150.15 B-2B-2 3.13.1 C-9C-9 13.2213.22 83.3383.33 6.26.2 실시예 30Example 30 A-2A-2 0.430.43 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 1.141.14 95.3395.33 6.26.2 실시예 31Example 31 A-2A-2 0.430.43 B-2B-2 3.13.1 C-1C-1 13.2213.22 83.2583.25 6.16.1

불소 함유 화합물(A)Fluorine-Containing Compound (A) 산화제(B)Oxidizer (B) 방식제(C)Anticorrosive (C) 탈이온수
(함량)
deionized water
(content)
pHpH
구분division 함량content 구분division 함량content 구분division 함량content 비교예 1Comparative Example 1 -- -- B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 1.141.14 95.7695.76 12.812.8 비교예 2Comparative Example 2 A-1A-1 0.150.15 -- -- C-1C-1 1.141.14 98.7198.71 6.86.8 비교예 3Comparative Example 3 A-1A-1 0.10.1 B-1B-1 3.13.1 -- -- 96.896.8 3.13.1 비교예 4Comparative Example 4 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-11C-11 1.141.14 95.6195.61 6.16.1 비교예 5Comparative Example 5 A-1A-1 0.150.15 B-1B-1 3.13.1 C-12C-12 0.510.51 96.2496.24 5.65.6 비교예 6Comparative Example 6 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 3.13.1 C-13C-13 0.410.41 95.4995.49 6.86.8 비교예 7Comparative Example 7 A-2A-2 0.430.43 B-1B-1 3.13.1 C-11C-11 1.141.14 95.3395.33 5.75.7 비교예 8Comparative Example 8 A-2A-2 0.430.43 B-1B-1 3.13.1 C-12C-12 0.510.51 95.9695.96 5.15.1 비교예 9Comparative Example 9 A-3A-3 0.280.28 B-1B-1 3.13.1 C-1C-1 1.141.14 95.4395.43 8.38.3 비교예 10Comparative Example 10 A-3A-3 0.280.28 B-1B-1 3.13.1 C-9C-9 1.951.95 94.6794.67 7.87.8 비교예 11Comparative Example 11 A-3A-3 0.280.28 B-2B-2 3.13.1 C-1C-1 1.141.14 95.4395.43 1.71.7

표 1 및 표 2에 기재된 구체적인 성분명은 아래와 같다.The specific component names listed in Tables 1 and 2 are as follows.

불소 함유 화합물(A)Fluorine-containing compounds (A)

A-1: 불산(hydrogen fluoride, HF) (Mw: 20)A-1: Hydrogen fluoride (HF) (Mw: 20)

A-2: 중불화암모늄(Ammonium bifluoride, NH4HF2) (Mw: 57)A-2: Ammonium bifluoride (NH 4 HF 2 ) (Mw: 57)

A-3: 불화암모늄(Ammonium fluoride, NH4F) (Mw: 37)A-3: Ammonium fluoride (NH 4 F) (Mw: 37)

산화제(B)Oxidizer (B)

B-1: 과산화수소B-1: hydrogen peroxide

B-2: 질산B-2: nitric acid

방식제(C)Anticorrosive (C)

C-1: 1,8-다이아자바이사이클로[5.4.0]운덱-7-엔(1,8-diazabicyclo[5,4,0]undec-7-ene) (pKa: 13.5, Mw: 152)C-1: 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (pKa: 13.5, Mw: 152)

C-2: 1,5-다이아자바이사이클로[4.3.0]논-5-엔(1,5-diazabicyclo[4,3,0]non-5-ene) (pKa: 12.7, Mw: 124)C-2: 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene (pKa: 12.7, Mw: 124)

C-3: 1,4-다이아자바이사이클로 [2.2.2]옥탄(1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane) (pKa: 8.7, Mw: 112)C-3: 1,4-diazabicyclo [2.2.2] octane (1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane) (pKa: 8.7, Mw: 112)

C-4: 8-아자바이사클로[3.2.1]옥탄(8-azabicyclo[3.2.1]octane) (pKa: 10.3, Mw: 111)C-4: 8-azabicyclo[3.2.1]octane (pKa: 10.3, Mw: 111)

C-5: 1,5,7-트리아자바이사이클로[4.4.0]덱-5-엔(1,5,7-triazabicyclo[4.4.0]dec-5-ene) (pKa: 25.2, Mw: 139)C-5: 1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (pKa: 25.2, Mw: 139 )

C-6: N-메틸디에탄올아민(N-methyldiethanolamine) (pKa: 8.6, Mw: 119)C-6: N-methyldiethanolamine (pKa: 8.6, Mw: 119)

C-7: 2-아미노사이클로헥산올(2-aminocyclohexanol) (pKa: 14.9, Mw: 115)C-7: 2-aminocyclohexanol (pKa: 14.9, Mw: 115)

C-8: 1,2-디아미노사이클로헥산(1,2-diaminocyclohexane) (pKa: 9.9, Mw: 114)C-8: 1,2-diaminocyclohexane (pKa: 9.9, Mw: 114)

C-9: 테트라부틸암모늄히드록사이드(tetrabuthylammonium hydroxide) (pKa: 14.0, Mw: 259)C-9: tetrabutylammonium hydroxide (pKa: 14.0, Mw: 259)

C-10: 1,2-디아미노에탄(1,2-diaminoethane) (pKa: 9.7, Mw: 60)C-10: 1,2-diaminoethane (pKa: 9.7, Mw: 60)

C-11: 트리에탄올아민(triethanolamine) (pKa: 7.74, Mw: 149)C-11: triethanolamine (pKa: 7.74, Mw: 149)

C-12: 이미다졸(imidazole) (pKa: 6.8, Mw: 68)C-12: imidazole (pKa: 6.8, Mw: 68)

C-13: 수산화칼륨(Potassium hydroxide) (pKa: 14.7, Mw: 56)C-13: Potassium hydroxide (pKa: 14.7, Mw: 56)

실험예Experimental example

(1) 실리콘 막 식각속도 평가(1) Evaluation of silicon film etching rate

단결정성 실리콘 웨이퍼를 1.5 X 1.5 cm2 크기로 절단하였다. 상기 절단된 실리콘 웨이퍼를 불산 및 초순수를 200:1의 중량비로 희석한 용액에 1분 간 침지시켜 표면에 형성된 산화물 및 이물이 제거된 시편을 준비하였다. 이 후, 엘립소미터(Ellipsometer)를 사용하여 시편의 두께를 측정하였다. A monocrystalline silicon wafer was cut into a size of 1.5 X 1.5 cm 2 . The cut silicon wafer was immersed in a solution diluted with hydrofluoric acid and ultrapure water at a weight ratio of 200:1 for 1 minute to prepare a specimen from which oxides and foreign substances formed on the surface were removed. Thereafter, the thickness of the specimen was measured using an ellipsometer.

실시예 및 비교예의 식각액 조성물을 항온조에 투입하고, 60℃의 온도에서 마그네틱바를 이용하여 400rpm의 회전 속도로 교반하였다. 이 후, 상기 준비된 시편을 식각액 조성물이 담긴 항온조에 60℃의 조건에서 1분 간 침지시켰다. 이어서, 시편을 초순수로 30초간 세정한 후 Air를 이용하여 건조시켰다. 이 후, 엘립소미터를 사용하여 시편의 두께를 측정한 뒤 최초 두께 대비 변화값으로 식각 속도를 계산하였다. 평가 기준은 아래와 같다.The etchant compositions of Examples and Comparative Examples were put into a thermostat and stirred at a rotational speed of 400 rpm using a magnetic bar at a temperature of 60 °C. Thereafter, the prepared specimen was immersed in a thermostat containing an etchant composition for 1 minute at 60 °C. Subsequently, the specimen was washed with ultrapure water for 30 seconds and then dried using air. Thereafter, the thickness of the specimen was measured using an ellipsometer, and the etching rate was calculated as a change value compared to the initial thickness. The evaluation criteria are as follows.

<평가 기준> <Evaluation Criteria>

◎: 80Å/min 이상 및 120Å/min 미만◎: 80 Å/min or more and less than 120 Å/min

○: 60Å/min 이상 및 80Å/min 미만, 혹은 120Å/min 이상 및 150 Å/min 미만○: 60 Å/min or more and less than 80 Å/min, or 120 Å/min or more and less than 150 Å/min

△: 40Å/min 이상 및 60Å/min 미만, 혹은 150Å/min 이상 및 210 Å/min 미만 △: 40 Å/min or more and less than 60 Å/min, or 150 Å/min or more and less than 210 Å/min

×: 40Å/min 미만, 혹은 210Å/min 이상×: Less than 40 Å/min or 210 Å/min or more

(2) 실리콘 산화막 식각속도 평가(2) Evaluation of silicon oxide film etch rate

산화실리콘 웨이퍼을 1.5 X 1.5 cm2 크기로 절단하였다. 상기 절단된 산화실리콘 웨이퍼를 불산 및 초순수를 200:1의 중량비로 희석한 용액에 10초 간 침지시켜 표면 이물이 제거된 시편을 준비하였다. 이 후, 엘립소미터를 사용하여 시편의 두께를 측정하였다. A silicon oxide wafer was cut to a size of 1.5 X 1.5 cm 2 . The cut silicon oxide wafer was immersed in a solution diluted with hydrofluoric acid and ultrapure water at a weight ratio of 200:1 for 10 seconds to prepare a specimen from which surface foreign matter was removed. After that, the thickness of the specimen was measured using an ellipsometer.

실시예 및 비교예의 식각액 조성물을 항온조에 투입하고, 60℃의 온도에서 마그네틱바를 이용하여 400rpm의 회전 속도로 교반하였다. 이 후, 상기 준비된 시편을 식각액 조성물이 담긴 항온조에 60℃의 조건에서 10분 간 침지시켰다. 이어서, 시편을 초순수로 30초간 세정한 후 Air를 이용하여 건조시켰다. 이 후, 엘립소미터를 사용하여 시편의 두께를 측정한 뒤 최초 두께 대비 변화값으로 식각 속도를 계산하였다. 평가 기준은 아래와 같다. The etchant compositions of Examples and Comparative Examples were put into a thermostat and stirred at a rotational speed of 400 rpm using a magnetic bar at a temperature of 60 °C. Thereafter, the prepared specimen was immersed in a thermostat containing an etchant composition at 60° C. for 10 minutes. Subsequently, the specimen was washed with ultrapure water for 30 seconds and then dried using air. Thereafter, the thickness of the specimen was measured using an ellipsometer, and the etching rate was calculated as a change value compared to the initial thickness. The evaluation criteria are as follows.

<평가 기준><Evaluation Criteria>

◎: 식각 속도 5Å/min 이하◎: Etch rate of 5 Å/min or less

○: 식각 속도 5Å/min 초과 내지 10Å/min 이하 ○: Etch rate greater than 5 Å/min to 10 Å/min or less

△: 식각 속도 10Å/min 초과 내지 25Å/min 이하△: Etch rate greater than 10 Å/min to 25 Å/min or less

×: 식각 속도 25Å/min 초과×: Etch rate exceeding 25 Å/min

(3) 표면 거칠기 평가(3) Evaluation of surface roughness

상기 실험예 (1)에서 식각된 실리콘 막의 표면에 대하여 원자 현미경(AFM)을 사용하여 표면 거칠기(Rq)를 측정하였다. 평가 기준은 아래와 같다.Surface roughness (Rq) of the surface of the silicon film etched in Experimental Example (1) was measured using an atomic force microscope (AFM). The evaluation criteria are as follows.

<평가 기준><Evaluation Criteria>

◎: 0.1nm 이하◎: 0.1 nm or less

○: 0.1nm 초과 및 0.5nm 이하○: more than 0.1 nm and 0.5 nm or less

△: 0.5nm 초과 및 1.5nm 이하△: more than 0.5 nm and less than or equal to 1.5 nm

×: 1.5nm 초과×: greater than 1.5 nm

실리콘 막 식각 평가Silicon film etch evaluation 실리콘 산화막 식각 평가Silicon oxide etch evaluation 표면 거칠기surface roughness 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 실시예 10Example 10 실시예 11Example 11 실시예 12Example 12 실시예 13Example 13 실시예 14Example 14 실시예 15Example 15 실시예 16Example 16 실시예 17Example 17 실시예 18Example 18 실시예 19Example 19 실시예 20Example 20 실시예 21Example 21 실시예 22Example 22 실시예 23Example 23 실시예 24Example 24 실시예 25Example 25 실시예 26Example 26 실시예 27Example 27 실시예 28Example 28 실시예 29Example 29 실시예 30Example 30 실시예 31Example 31

실리콘 막 식각 평가Silicon film etch evaluation 실리콘 산화막 식각 평가Silicon oxide etch evaluation 표면 거칠기surface roughness 비교예 1Comparative Example 1 XX XX 비교예 2Comparative Example 2 XX 비교예 3Comparative Example 3 XX XX 비교예 4Comparative Example 4 XX 비교예 5Comparative Example 5 XX 비교예 6Comparative Example 6 XX 비교예 7Comparative Example 7 XX 비교예 8Comparative Example 8 XX XX 비교예 9Comparative Example 9 XX 비교예 10Comparative Example 10 XX XX 비교예 11Comparative Example 11 XX XX XX

상기 표 3 및 표 4를 참조하면, 실시예들에 따른 조성물들은 산성계 불소 함유 화합물, 산화제, 8 이상의 pKa를 갖는 질소 함유 화합물 및 물을 소정의 함량으로 포함하며, 향상된 식각 속도, 선택비 및 식각 균일성을 제공함을 확인할 수 있다.Referring to Tables 3 and 4, the compositions according to the examples include an acidic fluorine-containing compound, an oxidizing agent, a nitrogen-containing compound having a pKa of 8 or more, and water in predetermined amounts, and have improved etching rate, selectivity, and It can be confirmed that etching uniformity is provided.

실시예 24 및 25의 조성물은 각각 질소 함유 화합물 또는 산화제의 함량이 상대적으로 많음에 따라, 실리콘 함유막에 대한 식각 성능이 다소 열화임을 확인할 수 있다. 실시예 26의 조성물은 낮은 pH를 가지고 있으며, 이에 따라 실리콘 산화막에 대한 방식 성능이 다소 열화임을 확인할 수 있다. 실시예 27의 조성물은 상대적으로 높은 pH를 가짐으로써, 실리콘 함유막에 대한 식각 성능이 다소 열화임을 확인할 수 있다.It can be seen that the compositions of Examples 24 and 25 have relatively high contents of the nitrogen-containing compound or the oxidizing agent, respectively, so that the etching performance of the silicon-containing film is slightly deteriorated. It can be seen that the composition of Example 26 has a low pH, and therefore, the anticorrosive performance of the silicon oxide film is slightly deteriorated. Since the composition of Example 27 has a relatively high pH, it can be confirmed that the etching performance of the silicon-containing film is slightly deteriorated.

비교예들을 참조하면, 산성계 불소 함유 화합물이 결여된 비교예 1의 조성물은 실리콘 막에 대한 식각 특성이 저하되었으며, 강염기로 인하여 표면 거칠기가 증가함을 확인하 수 있다.Referring to the Comparative Examples, it can be seen that the composition of Comparative Example 1 lacking an acidic fluorine-containing compound has poor etching characteristics for the silicon film and increased surface roughness due to the strong base.

산화제 또는 방식제가 결여된 비교예 2 및 3의 조성물은 실리콘 막에 대한 식각 속도가 현저히 저하됨을 확인할 수 있다. 8 미만의 pKa를 갖는 질소 함유 화합물을 포함하는 비교예 4, 5, 7 및 8의 조성물은 실리콘 산화막에 대한 방식 성능이 저하됨을 확인할 수 있다. It can be seen that the compositions of Comparative Examples 2 and 3 lacking an oxidizing agent or an anticorrosive agent significantly lowered the etching rate of the silicon film. It can be seen that the compositions of Comparative Examples 4, 5, 7, and 8 including the nitrogen-containing compound having a pKa of less than 8 exhibit deterioration in anticorrosive performance against the silicon oxide film.

질소 함유 화합물이 결여된 비교예 6의 경우, 식각 균일성이 저하되었으며, 이에 따라 식각 대상막의 표면 조도가 높은 것을 확인할 수 있다. 불소 함유 화합물로서 알칼리성 불화물을 포함하는 비교예 9 내지 12의 조성물은, 실리콘 막에 대한 식각 성능을 제공하지 못하였으며, 식각 속도가 매우 느려 실리콘 막의 표면 조도가 증가함을 확인할 수 있다.In the case of Comparative Example 6 lacking a nitrogen-containing compound, etching uniformity was reduced, and accordingly, it can be seen that the surface roughness of the film to be etched is high. It can be seen that the compositions of Comparative Examples 9 to 12 containing alkaline fluoride as the fluorine-containing compound did not provide etching performance for the silicon film, and the etching rate was very slow, increasing the surface roughness of the silicon film.

100, 200: 기판 110: 절연막
120: 실리콘 함유막 122: 게이트 패턴
130, 210: 산화막 132, 215: 마스크 패턴
220: 트렌치 230: 절연 패턴
100, 200: substrate 110: insulating film
120: silicon-containing film 122: gate pattern
130, 210: oxide film 132, 215: mask pattern
220: trench 230: insulation pattern

Claims (12)

산성계 불소 함유 화합물;
산화제;
8 이상의 pKa를 갖는 질소 함유 화합물을 포함하는 방식제; 및
물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
acidic fluorine-containing compounds;
oxidizer;
an anticorrosive agent comprising a nitrogen-containing compound having a pKa of 8 or higher; and
A silicone etchant composition comprising water.
청구항 1에 있어서, 상기 질소 함유 화합물의 pKa는 8 내지 30인, 실리콘 식각액 조성물.
The method according to claim 1, pKa of the nitrogen-containing compound is 8 to 30, the silicone etchant composition.
청구항 1에 있어서, 상기 질소 함유 화합물은 분자 구조 내에 4 내지 11개의 탄소를 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
The silicone etchant composition of claim 1, wherein the nitrogen-containing compound contains 4 to 11 carbons in its molecular structure.
청구항 1에 있어서, 상기 질소 함유 화합물은 고리형 아민계 화합물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
The silicone etchant composition of claim 1, wherein the nitrogen-containing compound includes a cyclic amine-based compound.
청구항 1에 있어서, 상기 산성계 불소 함유 화합물 대비 상기 질소 함유 화합물의 몰비는 0.85 내지 1.05인, 실리콘 식각액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the molar ratio of the nitrogen-containing compound to the acidic fluorine-containing compound is 0.85 to 1.05, the silicone etchant composition.
청구항 1에 있어서, 상기 산성계 불소 함유 화합물은 불산(HF), 붕불산(HBF4), 플루오르화규소산(H2SiF6), 플루오르화안티모닉산(H2FSbF6) 및 중불화암모늄(NH4HF2) 중 적어도 하나를 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the acidic fluorine-containing compound is hydrofluoric acid (HF), boric acid (HBF 4 ), fluorosilicic acid (H 2 SiF 6 ), fluorinated antimonic acid (H 2 FSbF 6 ) and ammonium bifluoride ( NH 4 HF 2 ), a silicone etchant composition comprising at least one of.
청구항 1에 있어서, 상기 산화제는 과산화수소, 질산, 질산염, 아질산, 아질산염, 과요오드산, 과요오드산염, 과염소산 및 과염소산염으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the oxidizing agent comprises at least one selected from the group consisting of hydrogen peroxide, nitric acid, nitrates, nitrous acid, nitrites, periodic acid, periodates, perchloric acid and perchlorates, silicone etchant composition.
청구항 1에 있어서, 실리콘 식각액 조성물 총 중량 중,
상기 산성계 불소 함유 화합물 0.05 내지 2중량%;
상기 산화제 0.5 내지 20중량%; 및
여분의 물을 포함하는, 실리콘 식각액 조성물.
The method according to claim 1, of the total weight of the silicone etchant composition,
0.05 to 2% by weight of the acidic fluorine-containing compound;
0.5 to 20% by weight of the oxidizing agent; and
A silicone etchant composition comprising excess water.
청구항 1에 있어서, 상기 실리콘 식각액 조성물의 pH는 5.5 내지 8인, 실리콘 식각액 조성물.
The method according to claim 1, wherein the pH of the silicone etchant composition is 5.5 to 8, the silicone etchant composition.
기판 상에 실리콘 함유막을 형성하는 단계;
상기 실리콘 함유막 상에 부분적으로 산화막을 형성하는 단계; 및
청구항 1에 따른 실리콘 식각액 조성물로 상기 실리콘 함유막을 식각하는 단계를 포함하는, 패턴 형성 방법.
forming a silicon-containing film on the substrate;
forming an oxide film partially on the silicon-containing film; and
A pattern forming method comprising the step of etching the silicon-containing film with the silicon etchant composition according to claim 1.
청구항 10에 있어서, 상기 산화막이 식각 마스크로 사용되는, 패턴 형성 방법.
The method of claim 10 , wherein the oxide film is used as an etching mask.
청구항 10에 있어서, 상기 실리콘 함유막을 식각하는 단계는 실리콘 함유막을 식각하여 게이트 패턴을 형성하는 것을 포함하는, 패턴 형성 방법.
The method of claim 10 , wherein the etching of the silicon-containing layer comprises forming a gate pattern by etching the silicon-containing layer.
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