TW201938623A - 用於半導體製程之組成物及半導體製程 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於半導體製程之組成物，其包括一包含無機酸或有機酸的第一組分及一包含由式1表示之矽化合物的第二組分；及一種半導體製程，其包含使用該組成物來選擇性清潔及/或移除一有機物質或一無機物質。

Description

用於半導體製程之組成物及半導體製程
發明領域
具體實例係關於一種施用至半導體製程之組成物及使用其之半導體製程。
發明背景
半導體係藉由多種製程，在由矽(Si)、砷化鎵(GaAs)或其類似材料作為基礎材料所製得之晶圓上形成一圖案而製造。此用以製造半導體的製程包含多個使用多種有機或無機材料的步驟。特別是，該半導體製程包含諸如晶圓製造製程、氧化製程、曝光製程、蝕刻製程、離子植入製程、沈積製程、研磨製程及清潔製程此等步驟。
特別是，在晶圓製造製程中，將呈二氧化矽或矽酸鹽形式存在的矽加工成多晶矽，然後藉由物理精煉方法加工成單晶矽。生長此單晶矽以製造出圓柱狀晶棒，薄切其並進行研磨以製造出一碟形晶圓。
在氧化製程中，氧化該晶圓以於其表面上形成一氧化矽膜。在該晶圓表面上形成的氧化物膜係提供作為在擴散製程中之保護膜，以保護及安定化該表面及保證該表面電絕緣。
在曝光製程中，使用一具有電路影像的遮罩於該晶圓表面上形成一電路圖案。在該晶圓表面上薄薄塗佈一光阻以形成一光阻膜，及使用曝光設備照射光以於該晶圓上形成一電路。該光阻膜可提供作為在蝕刻製程、離子植入製程及其類似製程中之保護膜。除了光外，該曝光製程可使用電子束或X射線進行。
在蝕刻製程中，選擇性移除上面已經形成該光阻膜圖案的晶圓表面。該蝕刻製程係劃分成溼式製程及乾式製程。在溼式製程中，使用蝕刻溶液來蝕刻。在乾式製程中，使用電漿、濺鍍器、離子束或其類似工具來蝕刻。
在離子植入製程中，將摻雜離子植入晶圓中以將其製成半導體。晶圓在純狀態下不傳導電力。當透過離子植入製程植入離子時，則其允許電力流動。
在沈積製程中，於晶圓上沈積一具有電特徵的材料。至於該沈積製程，可使用諸如化學氣相沈積(CVD)或物理氣相沈積(PVD)方法。
在研磨製程中，研磨粗糙的晶圓表面以形成一鏡面平坦化區域。使用化學及/或機械方法來進行該研磨製程，其可指為CMP(化學機械研磨)製程。在CMP製程中，同步施加化學作用及物理作用二者來研磨晶圓表面。
清潔製程指為用以移除晶圓雜質的任何製程。該清潔製程自該晶圓表面移除不需要的有機或無機物質，因此使得隨後的製程容易。
這些不同半導體製程可經設計而呈如需要的適當順序，以製造出具有多種功能之高品質半導體。此外，在此等半導體製程中使用多種組成物。因為晶圓的製程效率及最後物理性質會依此組成物而變化，重要的任務之一係設計出合適於每種目的的組成物。
發明概要
技術問題
本發明的具體實例提供一種用於半導體製程之組成物，其中該組成物係施用至該半導體製程以提供一具有優良的表面性質之晶圓。
本發明的另一個具體實例提供一種半導體製程，其係使用該用於半導體製程的組成物進行。
問題之解決
在本發明的具體實例中，有提供一種用於半導體製程之組成物，其包括一包含無機酸或有機酸的第一組分；及一包含由下列式1表示之化合物的第二組分。
[式1]
在上述式1中，A係選自於C1 -C30 脂肪族部分、C6 -C30 芳香族部分、硼(B)部分及胺部分；R1 至R3 各自獨立地選自於氫、經取代或未經取代的C1 -C30 烷基、經取代或未經取代的C1 -C30 烷氧基、經取代或未經取代的C2 -C30 烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 炔基、經取代或未經取代的C6 -C30 脂肪族環基團、經取代或未經取代的C4 -C30 雜脂肪族環基團、經取代或未經取代的C6 -C30 芳香族環基團、經取代或未經取代的C4 -C30 雜芳香族環基團、經取代或未經取代的胺基團及鹵素基團；
R1 至R3 之至少一個係C1 -C30 烷氧基或鹵素基團；及
n係2至6的整數。
在本發明的另一個具體實例中，有提供一種半導體製程，其包含一清潔製程，其中使用該用於半導體製程之組成物來選擇性清潔一有機物質或一無機物質；一移除製程，其中使用該用於半導體製程之組成物來選擇性移除一有機物質或一無機物質；或其二者。
本發明的優良效果
該用於半導體製程的組成物係一種適當地摻合特定組分之組成物。其可施用至一滿足該製造目的之半導體製程以表現出優良功能。經由該製程製造出之半導體可具有改良的品質。
較佳實施例之詳細說明
本發明的優點及特徵及達成其之方法將伴隨著參照於此之後所描述的具體實例變明瞭。但是，本發明不限於下列所描述的具體實例而是可以多種不同形式具體化。提供這些具體實例以便本發明之揭示將透徹及完全，並將本發明之範圍完整傳達給熟習該項技術者。本發明僅由申請專利範圍之範圍界定。
如於本文中所使用，用語「部分」指為包括相應的化學結構或相應的元素之至少一部分的整個結構。
此外要了解的是，除非其它方面有指示出，否則與本文所使用的組分、反應條件及其類似表示之量相關的全部數值範圍及用詞係由用語「約」修飾。
此外，如於本文中所使用，用語「經取代」意謂著經選自於由下列所組成之群的至少一種取代：氘、鹵素基團(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、氰基、硝基、胺基、脒基、肼基團、腙基團、酯基團、酮基團、羧基、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烯基、經取代或未經取代的炔基、經取代或未經取代的烷氧基、經取代或未經取代的脂環族有機基團、經取代或未經取代的雜環基團、經取代或未經取代的芳基及經取代或未經取代的雜芳基。上述列舉的取代基可彼此連接以形成一環。
用語「第一」、「第二」及其類似用語於本文中係使用來描述多種組分，及該等組分應該不由該等用語限制。該等用語僅使用於互相區別組分的目的。
在本發明的具體實例中，有提供一種用於半導體製程的組成物，其包括一包含無機酸或有機酸的第一組分；及一包含由下列式1表示之化合物的第二組分。
[式1]
在上述式1中，A係選自於C1 -C30 脂肪族部分、C6 -C30 芳香族部分、硼(B)部分及胺部分；
R1 至R3 各自獨立地選自於氫、經取代或未經取代的C1 -C30 烷基、經取代或未經取代的C1 -C30 烷氧基、經取代或未經取代的C2 -C30 烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 炔基、經取代或未經取代的C6 -C30 脂肪族環基團、經取代或未經取代的C4 -C30 雜脂肪族環基團、經取代或未經取代的C6 -C30 芳香族環基團、經取代或未經取代的C4 -C30 雜芳香族環基團、經取代或未經取代的胺基團及鹵素基團；
R1 至R3 之至少一個係C1 -C30 烷氧基或鹵素基團；及n係2至6的整數。
該包含第一組分及第二組分之用於半導體製程的組成物可保證對特定材料的組分之蝕刻、移除或清潔功能。結果，其可施用至適當的半導體製程，因此製造出具有提高的品質之半導體。
在上述式1中的A係粗骨結構(ballast structure)的核心。「粗骨」結構指為二或更多個官能基可經取代之化學結構。
在上述式1中的A係C1 -C30 脂肪族部分之情況中，A可選自於經取代或未經取代的C1 -C30 烷基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 烯基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 炔基。
也就是說，因為在上述式1中的n係2至6之整數，於A係C1 -C30 脂肪族部分的情況中，上述式1之矽化合物可係選自於下列的化合物：C1 -C30 烷烴、C3 -C30 環烷烴、C2 -C30 雜環烷烴、C2 -C30 烯烴、C3 -C30 環烷烴、C2 -C30 雜環烷烴及C2 -C30 炔烴，其中至少2至6個氫原子係經下列式2之官能基取代。
[式2]
在上述式2中，*代表與A的鍵結位置，及R1 至R3 係如在上述式1中所定義。
此外要了解的是，該環烷基、環烯基、雜環烷基及雜環烯基包括多環基團，諸如并合的環基團、螺環基團及橋接的環基團。
在上述式1中的A係C6 -C30 芳香族部分之情況中，A可選自於經取代或未經取代的C6 -C30 芳香環及經取代或未經取代的C4 -C30 雜芳香族環基團。
也就是說，因為在上述式1中的n係2至6之整數，於A係C6 -C30 芳香族部分的情況中，上述式1之矽化合物可係選自於C6 -C30 芳香族化合物或C4 -C30 雜芳香族化合物的化合物，其中至少2至6個氫原子係經上述式2之官能基取代。
此外要了解的是，該芳香族環基團及雜芳香族環基團包括多環基團，諸如并合的環基團或其類似基團。
在上述式1中的A係硼(B)部分之情況中，n可係2至3的整數。也就是說，上述式1之矽化合物可係上述式2的2或3個官能基係鍵結至硼之化合物。
在上述式1中，A可係胺部分及n可係2至3的整數。也就是說，上述式1之矽化合物可係上述式2的2或3個官能基係鍵結至胺化合物的終端之化合物。
在具體實例中，於上述式1中的A可選自於下列式1-1至1-5。也就是說，上述式1之化合物可具有一上述式2的官能基係鍵結至在由下列式1-1至1-5所表示的化學結構中由*表示的那些位置之至少二個的結構。
在上述式1-5中，R5 及R6 可各自獨立地選自於經取代或未經取代的C1 -C30 伸烷基、經取代或未經取代的C3 -C30 伸環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 伸雜環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 伸烯基、經取代或未經取代的C3 -C30 伸環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 伸雜環烯基及經取代或未經取代的C2 -C30 伸炔基。
此外，在上述式1-5中，R4 可選自於氫、經取代或未經取代的C1 -C30 烷基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 烯基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烯基及經取代或未經取代的C2 -C30 炔基。
此外，在上述式1-5中，x及y可各自獨立地係1至20之整數，例如，1至10的整數，例如，1至5的整數。
在此情況中，選自於氫、經取代或未經取代的C1 -C30 烷基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 烯基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 炔基及胺基團之基團可位於由A之*所指示出而上述式2的官能基未鍵結之位置。
在具體實例中，於上述式1中，A不經由-O-鍵與上述式2之官能基鍵結。也就是說，在上述式1中，A在Si的連接位置處不具有-O-結構。結果，上述式1之矽化合物可在該組成物中維持巨大結構，其能夠讓該用於半導體製程的組成物具有優良的反應性。
在具體實例中，該聚矽氧化合物可係一在上述式1中的A具有上述式1-3之結構、R1 至R3 各者係選自於C1 -C5 烷氧基及n係2或3的化合物。
在另一個具體實例中，該聚矽氧化合物可係一在上述式1中的A具有上述式1-2之結構、R1 至R3 各者係選自於C1 -C5 烷氧基及n係2或3的化合物。
在又另一個具體實例中，該聚矽氧化合物可係一在上述式1中的A具有上述式1-1之結構、R1 至R3 各者係選自於C1 -C5 烷氧基及n係2或3之化合物。
在又另一個具體實例中，該聚矽氧化合物可係一在上述式1中的A具有上述式1-1之結構、R1 至R3 各者係選自於鹵素基團及n係2或3之化合物。
在又另一個具體實例中，該聚矽氧化合物可係一在上述式1中的A具有上述式1-1之結構、R1 及R2 各者係選自於C1 -C5 烷氧基、R3 係C1 -C10 烷基及n係2或3之化合物。
在又另一個具體實例中，該聚矽氧化合物可係一A具有上述式1-5之結構、n係2、R1 至R3 各者係選自於C1 -C5 烷氧基、R4 係氫及R5 及R6 各自獨立地係選自於C1 -C5 伸烷基的化合物。
在又另一個具體實例中，該聚矽氧化合物可係一在上述式1中的A具有上述式1-4之結構、R1 及R2 各者係選自於C1 -C5 烷氧基及n係2或3的化合物。
該用於半導體製程的組成物可進一步包含該第一組分與第二組分之反應產物。
特別是，當將該用於半導體製程的組成物施用至半導體製程時，可相繼地施用該第一組分及第二組分；或可預先混合該第一組分及第二組分，然後施用。
在該第一組分及第二組分係相繼施用至半導體製程的情況中，於該半導體製程中形成該二種組分之反應產物，其係包括在該用於半導體製程的組成物中。同時期間，在預先混合該第一組分與第二組分然後施用至半導體製程之情況中，該二種組分的反應產物可於將其施用至半導體製程前已經在該用於半導體製程的組成物中形成，或該反應產物可於特定溫度條件下在該用於半導體製程的組成物係施用至半導體製程後形成。
同時期間，當該用於半導體製程的組成物係施用至半導體製程時，有可能在該半導體製程之特定製程條件下，該第一組分會彼此反應或該第二組分會彼此反應。在此情況中，該用於半導體製程的組成物可進一步包含該第一組分之反應產物或該第二組分之反應產物。
該用於半導體製程的組成物可依其應用而進一步包含一溶劑。特別是，該溶劑可包含水或極性有機溶劑。在此情況中，與使用非極性有機溶劑的情況比較，該用於半導體製程的組成物具有高清潔或移除效果之優點。
在具體實例中，該極性有機溶劑可包含選自於由下列所組成之群的至少一種：醇、二醇、內酯、內醯胺、亞碸、碸、醯胺、尿素、咪唑啶酮、腈及吡咯啶酮。
在該用於半導體製程的組成物中之溶劑含量可在該等組分排除溶劑的總含量與該溶劑的含量之總和係總共100重量%的範圍內決定。
該第一組分係一酸組分，其在該用於半導體製程的組成物中進行氧化動作。其可包含無機酸、有機酸或二者。
在具體實例中，該第一組分在該用於半導體製程的組成物中之含量可係約50重量%至約99重量%，例如，約50重量%至約90重量%，例如，約70重量%至約90重量%，例如，約75重量%至約90重量%，例如，約75重量%至約85重量%。在此情況中，該用於半導體製程的組成物可合適於使用在蝕刻及移除應用中。
在另一個具體實例中，該第一組分在該用於半導體製程的組成物中之含量可係約0.5重量%至約30重量%，例如，約0.5重量%至約10重量%，例如，約0.5重量%至約5重量%。在此情況中，該用於半導體製程的組成物可合適於使用在清潔應用中。
特別是，該無機酸可包含選自於由下列所組成之群的至少一種：硫酸、硝酸、磷酸、矽酸、硼酸、鹽酸、氫氟酸及過氯酸。此外，該有機酸可包含選自於由下列所組成之群的至少一種：醋酸、蟻酸、葡萄糖酸、乳酸、草酸及烴酸(hydrocarbonic acid)。
在具體實例中，該第一組分可包含選自於由硫酸、磷酸及氫氟酸所組成之群的至少一種。在該第一組分包含硫酸的情況中，其可提高有機物質移除功能。在其包含氫氟酸的情況中，其可提高清潔功能。在其包含磷酸的情況中，其可提高金屬氮化物膜移除功能。
該第二組分提供在半導體製程中形成一用於特定組分的保護膜或協助蝕刻或移除特定組分。
該第二組分在該用於半導體製程的組成物中之含量可大於約0.001重量%小於約2重量%，例如，約0.01重量%至約1重量%。
該用於半導體製程的組成物可依其應用及目的而進一步包含多種添加劑。特別是，該添加劑可包含選自於由界面活性劑及腐蝕抑制劑所組成之群的至少一種，但是其不限於此。
更特別是，該用於半導體製程的組成物可包含下列作為添加劑：過氧化氫、過硫酸鹽、環狀胺化合物、氟化銨化合物、過渡金屬鹽、鉀化合物、尿素氟化物及其類似物。
根據如上所述的組成物，該用於半導體製程的組成物具有合適於施用至半導體製程之性質。特別是，該用於半導體製程的組成物其活性可滿足用於金屬膜或金屬氧化物膜之特定條件。
更特別是，該用於半導體製程的組成物可具有金屬氮化物膜對金屬氧化物膜之蝕刻選擇性比率100或更大，例如，100至700，例如，200至700，例如，300至700。因此，該用於半導體製程的組成物可多樣地使用在需要此選擇性活性之半導體製程中。
此外，該用於半導體製程的組成物可具有金屬氮化物膜對金屬膜之蝕刻選擇性比率200或更大，例如，200至700，例如，300至700。
如將在下列描述，「蝕刻選擇性比率」指為當在溫度約150℃至約200℃下使用該用於半導體製程的組成物對金屬膜、金屬氧化物膜及金屬氮化物膜每種進行蝕刻製程時，該金屬膜、金屬氧化物膜及金屬氮化物膜之蝕刻速率的相對比率。
該金屬膜及金屬氧化物膜可包含至少一種選自於由下列所組成之群的金屬：鍺(Ge)、矽(Si)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)及鉭(Ta)。
在另一個具體實例中，有提供一種半導體製程，其係使用該用於半導體製程的組成物進行。
特別是，該半導體製程包含一清潔製程，其中使用該用於半導體製程的組成物來選擇性清潔一有機物質或無機物質；一移除製程，其中使用該用於半導體製程的組成物來選擇性移除一有機物質或無機物質；或其二者。
也就是說，該半導體製程可包含一使用該用於半導體製程的組成物之清潔製程；一使用該用於半導體製程的組成物之移除製程；或其二者。
該用於半導體製程的組成物可使用來在該清潔製程或移除製程中選擇性清潔或移除特定的有機物質或特定的無機物質。因為該用於半導體製程的組成物對特定的有機物質或特定的無機物質具有特定的反應性，有可能藉由使用其來選擇性清潔/移除該物質。
特別是，在該清潔製程或移除製程中，可選擇性清潔或移除非為金屬、包括金屬的有機物質、金屬的氧化物之其它物質。
在此情況中，該金屬可包含選自於由下列所組成之群的至少一種：鍺(Ge)、矽(Si)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)及鉭(Ta)。
因為該用於半導體製程的組成物對由金屬製得的膜物質、由包括金屬的有機物質製得之膜物質或由金屬的氧化物製得之膜物質形成一保護膜，可移除或清潔除了上述外之鄰近的其它組分。
例如，欲使用該用於半導體製程的組成物選擇性移除之無機物質可包括金屬氮化物膜或變性的金屬氮化物膜。此外，欲使用該用於半導體製程的組成物選擇性移除之有機物質可包括丙烯酸樹脂、胺基甲酸酯樹脂及其類似物。
在具體實例中，該半導體製程可係一半導體製造製程。該半導體製造製程通常包含氧化製程、曝光製程、蝕刻製程、離子植入製程、沈積製程、研磨製程、清潔製程及灰化製程。
在此情況中，使用該用於半導體製程的組成物來選擇性清潔一有機物質或無機物質之步驟可在選自於離子植入製程、蝕刻製程及灰化製程的至少一種製程期間進行。
也就是說，使用該用於半導體製程的組成物來清潔一有機物質或無機物質之製程可在半導體製造進程之離子植入製程、蝕刻製程及灰化製程每種前、後及/或期間進行。
在離子植入製程中，將摻雜離子植入晶圓中以將其製成半導體。在蝕刻製程中，選擇性移除上面已經形成光阻膜圖案的晶圓表面。在灰化製程中，碳化該變性的光阻材料，然後當移除光阻時移除。
在各別的製程中，當清潔不需要的組分，同時需要不損傷由金屬、包括金屬的有機物質、金屬的氧化物或其類似物質製得的部分時，可使用該用於半導體製程的組成物來進行該清潔製程。
此外，使用該用於半導體製程的組成物來選擇性移除一有機物質或無機物質之步驟可在選自於曝光製程、沈積製程及蝕刻製程的至少一種製程期間進行。
也就是說，使用該用於半導體製程的組成物來移除一有機物質或無機物質之製程可在半導體製造進程的曝光製程、沈積製程及蝕刻製程每種前、後及/或期間進行。
在曝光製程中，使用一具有電路影像的遮罩在晶圓表面上形成一電路圖案。在沈積製程中，將一具有電特徵的材料沈積在晶圓上。
在各別的製程中，當清潔不需要的組分，同時需要不損傷由金屬、包括金屬的有機物質、金屬的氧化物或其類似物質製得之部分時，可使用該用於半導體製程的組成物來進行該移除製程。
使用該用於半導體製程的組成物來選擇性清潔或移除一有機物質或無機物質之步驟可在溫度約20℃至約300℃，例如，約20℃至約70℃、例如，約150℃至約180℃下進行。該製程溫度可由該用於半導體製程的組成物之第一組分及第二組分的沸點而適當地設定。
[實施例]
於此之後，將描述本發明的特定具體實例。但是，下列所描述的具體實例僅意欲闡明或解釋本發明。本發明應該不限於此。
實施例及比較例
對每個配備有磁棒的實驗燒杯充入第一組分、第二組分、溶劑及添加劑，其種類及含量(重量%)如顯示在下列表1中；接著在室溫下，以500 rpm之速度攪拌其4小時以製備一用於半導體製程的組成物。


[表1]
第一組分
A-1：氫氟酸
A-2：硫酸
A-3：醋酸
A-4：草酸
A-5：磷酸
第二組分
該第二組分每種係式1之化合物，其中A、R1 、R2 、R3 及n係如在下列表2中所顯示。
添加劑
C-1：氟化銨
溶劑
D-1：水
D-2：二甲亞碸
D-3：NMP

[表2]

評估
測試實施例1：清潔度之評估
評估在實施例1至17及比較例1至5中所製備之用於半導體製程的組成物每種其清潔度。
特別是，在矽晶圓上形成一具有厚度1000埃的鍺(Ge)膜及一具有厚度500埃的氧化鉿(HfO2 )膜。隨後，在上面均勻塗佈一光阻，然後將其維持在150℃下10分鐘以形成一薄膜。隨後，於大氣條件下，使用超高壓汞燈(USH-250D，Ushio Denki Co., LTD.)，以200毫焦耳/平方公分之速率，將具有波長365奈米的光照射到該薄膜上。未使用分別的濾光器。
將該經紫外線照射之薄膜沈浸在氫氧化四甲基銨(TMAH)的水溶液顯影劑中80秒來顯影其。隨後，以蒸餾水沖洗其，以氮氣乾燥，及在150℃的加熱烘箱中加熱10分鐘以形成一圖案。隨後，讓其相繼地接受離子植入製程、蝕刻製程及灰化製程以製備樣品。
將實施例1至17及比較例1至5之用於半導體製程的組成物每種維持在固定溫度60℃下。然後，將所製備的樣品沈浸在其中2分鐘。然後，取出樣品及以水沖洗1分鐘。然後，以氮氣完全乾燥，及藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)檢查清潔效果。
於此，評估準則如下。結果如顯示在下列表3中。
＜評估準則＞
優良：移除99%或更多
好：移除90%至小於99%
正常：移除80%至小於90%
差：移除小於80%

測試實施例2：腐蝕之評估
評估實施例1至17及比較例1至5之用於半導體製程的組成物每種其腐蝕。
將實施例1至17及比較例1至5之用於半導體製程的組成物每種維持在固定溫度60℃下。然後，將根據測試實施例1所製備的樣品沈浸在其中10分鐘。然後，取出樣品及以水沖洗1分鐘。然後，以氮氣完全乾燥及藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)檢查腐蝕效果。藉由將每種膜物質的膜厚度變化除以時間來計算蝕刻速率。結果係顯示在下列表3中。


[表3]

測試實施例3：蝕刻能力之評估
評估實施例18至24及比較例6至8之用於半導體製程的組成物每種其對氮化物膜之蝕刻能力。
藉由化學氣相沈積(CVD)方法在矽晶圓上形成一具有厚度2,000埃的氮化矽(Si3 N4 )膜來製備一樣品；使用化學氣相沈積(CVD)方法在矽晶圓上形成一具有厚度200埃的氧化矽(SiOx )膜之樣品；及一具有厚度1500埃的矽單晶樣品。
隨後，於由石英製得的攪拌槽中，將每個樣品沈浸在實施例18至24及比較例6至8之用於半導體製程的組成物每種中，將其維持在160℃下及攪拌速度500 rpm來進行蝕刻製程。在完成蝕刻製程後，以超純水沖洗樣品，然後使用乾燥設備乾燥。
然後，使用掃描式電子顯微鏡(SEM)及偏振光橢圓計來測量每個樣品在蝕刻後之厚度。該蝕刻速率係測量在蝕刻製程前及後之膜厚度變化。結果如顯示在下列表4中。
藉由獲得氮化矽膜、氧化矽膜及矽單晶樣品每種之蝕刻速率比率來計算蝕刻選擇性比率。結果如顯示在下列表4中。
[表4]
如上所述，就對金屬或金屬氧化物膜之保護來說，與比較例1至8之用於半導體製程的組成物比較，實施例1至24之用於半導體製程的組成物產生優良的效果。此外，它們在移除及蝕刻金屬氮化物膜上產生優良的效果。

Claims (17)

  1. 一種用於半導體製程之組成物，其包括一包含無機酸或有機酸的第一組分；及 一包含由下列式1表示之化合物的第二組分： [式1] 在上述式1中，A係選自於C1 -C30 脂肪族部分、C6 -C30 芳香族部分、硼(B)部分及胺部分； R1 至R3 各自獨立地選自於氫、經取代或未經取代的C1 -C30 烷基、經取代或未經取代的C1 -C30 烷氧基、經取代或未經取代的C2 -C30 烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 炔基、經取代或未經取代的C6 -C30 脂肪族環基團、經取代或未經取代的C4 -C30 雜脂肪族環基團、經取代或未經取代的C6 -C30 芳香族環基團、經取代或未經取代的C4 -C30 雜芳香族環基團、經取代或未經取代的胺基團及鹵素基團； R1 至R3 之至少一個係C1 -C30 烷氧基或鹵素基團；及 n係2至6之整數。
  2. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其進一步包含該第一組分與第二組分之一反應產物。
  3. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其中該C1 -C30 脂肪族部分係選自於經取代或未經取代的C1 -C30 烷基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 烯基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 炔基。
  4. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其中該C6 -C30 芳香族部分係選自於經取代或未經取代的C6 -C30 芳香環及經取代或未經取代的C4 -C30 雜芳香族環基團。
  5. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其中在上述式1中的A係選自於下列式1-1至1-5之一者： 在上述式1-5中，R5 及R6 各自獨立地選自於經取代或未經取代的C1 -C30 伸烷基、經取代或未經取代的C3 -C30 伸環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 伸雜環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 伸烯基、經取代或未經取代的C3 -C30 伸環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 伸雜環烯基及經取代或未經取代的C2 -C30 伸炔基； R4 係選自於氫、經取代或未經取代的C1 -C30 烷基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烷基、經取代或未經取代的C2 -C30 烯基、經取代或未經取代的C3 -C30 環烯基、經取代或未經取代的C2 -C30 雜環烯基及經取代或未經取代的C2 -C30 炔基；及 x及y各自獨立地係1至20之整數。
  6. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其進一步包含一溶劑，其中該溶劑包含水或極性有機溶劑。
  7. 如請求項6之用於半導體製程之組成物，其中該極性有機溶劑包含至少一種選自於由下列所組成之群：醇、二醇、內酯、內醯胺、亞碸、碸、醯胺、尿素、咪唑啶酮、腈及吡咯啶酮。
  8. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其中該無機酸包含至少一種選自於由下列所組成之群：硫酸、硝酸、磷酸、矽酸、硼酸、鹽酸、氫氟酸及過氯酸。
  9. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其中該有機酸包含至少一種選自於由下列所組成之群：醋酸、蟻酸、葡萄糖酸、乳酸、草酸及烴酸。
  10. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其所包含之第二組分的量係大於0.001重量%小於2重量%。
  11. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其所包含之第一組分的量係50重量%至99重量%。
  12. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其所包含之第一組分的量係0.5重量%至30重量%。
  13. 如請求項1之用於半導體製程之組成物，其具有200或更大之金屬氮化物膜對金屬膜之蝕刻選擇性比率；及 100或更大之金屬氮化物膜對金屬氧化物膜之蝕刻選擇性比率。
  14. 如請求項13之用於半導體製程之組成物，其中該金屬膜及金屬氧化物膜各包含至少一種選自於由下列所組成之群的金屬：鍺(Ge)、矽(Si)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)及鉭(Ta)。
  15. 一種半導體製程，其包含一清潔製程，其中使用如請求項1至14中任一項之用於半導體製程之組成物來選擇性清潔一有機物質或一無機物質；一移除製程，其中使用該用於半導體製程之組成物來選擇性移除一有機物質或一無機物質；或其二者。
  16. 如請求項15之半導體製程，其中該清潔製程或該移除製程係在20℃至300℃溫度下進行。
  17. 如請求項15之半導體製程，其中該清潔製程或該移除製程係一選擇性清潔或移除非為金屬、包括該金屬之有機物質、該金屬之氧化物的其它物質的製程；及 該金屬包含至少一種選自於由下列所組成之群：鍺(Ge)、矽(Si)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)及鉭(Ta)。
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