TW202128722A - 用於製造半導體裝置期間之選擇性移除氮化矽之蝕刻組合物及方法 - Google Patents

用於製造半導體裝置期間之選擇性移除氮化矽之蝕刻組合物及方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202128722A
TW202128722A TW109133617A TW109133617A TW202128722A TW 202128722 A TW202128722 A TW 202128722A TW 109133617 A TW109133617 A TW 109133617A TW 109133617 A TW109133617 A TW 109133617A TW 202128722 A TW202128722 A TW 202128722A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
composition
weight
pure
compound
sulfuric acid
Prior art date
Application number
TW109133617A
Other languages
English (en)
Inventor
葛智逵
李翊嘉
劉文達
愛萍 吳
來生 孫
Original Assignee
美商慧盛材料美國有限責任公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商慧盛材料美國有限責任公司 filed Critical 美商慧盛材料美國有限責任公司
Publication of TW202128722A publication Critical patent/TW202128722A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
    • C07F9/08—Esters of oxyacids of phosphorus
    • C07F9/09—Esters of phosphoric acids
    • C07F9/091—Esters of phosphoric acids with hydroxyalkyl compounds with further substituents on alkyl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0834—Compounds having one or more O-Si linkage
    • C07F7/0836—Compounds with one or more Si-OH or Si-O-metal linkage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/0834—Compounds having one or more O-Si linkage
    • C07F7/0838—Compounds with one or more Si-O-Si sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02—Silicon compounds
    • C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H01L21/31122—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching of layers not containing Si, e.g. PZT, Al2O3

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

所揭示及主張之主題係關於一種蝕刻組合物，其包括(A)磷酸及(B)包括(i)含矽化合物及(ii)水溶劑之混合物。在一些實施例中，該等蝕刻組合物包括額外成分。該等蝕刻組合物適用於在微電子裝置製造期間自其上具有此類材料之該微電子裝置選擇性移除氧化矽上方之氮化矽。

Description

用於製造半導體裝置期間之選擇性移除氮化矽之蝕刻組合物及方法
所揭示及主張之主題係關於蝕刻組合物且更特定言之，係關於能夠選擇性移除氮化膜同時最小化氧化膜之蝕刻速率的高選擇性蝕刻組合物，且係關於一種用於製造半導體之方法，該方法包括採用該蝕刻組合物之蝕刻製程。
選擇性氮化矽(SiNx )犧牲移除為3D NAND記憶體裝置製造之重要步驟中之一者。在蝕刻製程之後，移除SiNx ，從而保持具有SiOx 鰭之氧化矽(SiOx )核心不變。傳統地，SiNx 蝕刻可在160℃下藉由熱磷酸實現，然而，對於高級的3D NAND記憶體技術，相對於矽或氧化矽材料之SiNx 蝕刻選擇性通常較低。
隨著半導體裝置變得更高度整合，半導體裝置之可靠性及電特性更易受構成半導體裝置之層之損壞或變形的影響。因此，當執行蝕刻製程以使用蝕刻劑選擇性移除特定材料層時，期望蝕刻劑相對於其他材料層應具有更高的蝕刻選擇性且蝕刻製程產生較少副產物，以減少製程缺陷。
因此，隨著如此高的整合，對3D NAND製造中之選擇性SiNx 犧牲移除的材料選擇性要求變得更至關重要，以致於需要在蝕刻SiNx 層的同時有效地保持SiOx 層不變。因此，在此項技術中需要進一步抑制SiOx 蝕刻速率以達成甚至更高的SiNx 相對於SiOx 之選擇性。
在一個態樣中，所揭示及主張之主題提供一種適合於自微電子裝置選擇性移除氧化矽上方之氮化矽的蝕刻組合物，其包括：A. 磷酸；及B. 混合物，其包括水溶劑及含矽化合物(其亦可稱為有機矽化合物)。
在一些實施例中，含矽化合物具有式 I ：
Figure 02_image007
其中：(i) m = 0-20，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image009
，及(iii) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image011
烷基、經
Figure 02_image013
取代之C1 -C10 烷基。
在一些實施例中，含矽化合物具有式 II ：
Figure 02_image015
其中：(i) m = 0-20，(ii) n = 0-20，(iii) R3 係選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image017
、Z1 及Z2 ，及(iv) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image019
烷基、經
Figure 02_image021
取代之C1 -C10 烷基，(v) Z1 及Z2 各自獨立地選自：a.
Figure 02_image023
，b.
Figure 02_image025
，c.
Figure 02_image027
，及d.
Figure 02_image029
。
在一些實施例中，含矽化合物具有式 III ：
Figure 02_image031
其中：(i) m1及m2各自等於所提供之0至10且m1及m2中之至少一者≥ 1，(ii) n = 0或1，(iii) R1 、R2 及R3 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及
Figure 02_image033
至C6 直鏈烷基，(iv) A係選自：a.
Figure 02_image035
，b.
Figure 02_image037
，其中Ra 係選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，c.
Figure 02_image039
，其中Ra 及Rb 各自獨立地選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及d.
Figure 02_image041
，(v) L係選自：a.
Figure 02_image043
，b.
Figure 02_image045
，c.
Figure 02_image047
，d.
Figure 02_image049
，e.
Figure 02_image051
，其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自Cl、Br、F或I，f.
Figure 02_image053
，g.
Figure 02_image055
，h.
Figure 02_image057
，i.
Figure 02_image059
，及j.
Figure 02_image061
。
在一些實施例中，該蝕刻組合物包括約70重量%或更少之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，該蝕刻組合物包括約60重量%或更少之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，該蝕刻組合物包括約30重量%或更多之該混合物。在此實施例之另一態樣中，該蝕刻組合物包括約40重量%或更多之該混合物。在此實施例之另一態樣中，純磷酸及混合物組合以構成約100 wt%之蝕刻組合物。
在一些實施例中，該蝕刻組合物包括超過約70重量%之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，該蝕刻組合物包括超過約75重量%之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，該蝕刻組合物包括約30重量%或更少之該混合物。在此實施例之另一態樣中，該蝕刻組合物包括約25重量%或更多之該混合物。在此實施例之另一態樣中，純磷酸及混合物組合以構成約100 wt%之蝕刻組合物。
在一些實施例中，該混合物進一步包括至少一種除磷酸以外之額外酸。在此實施例之一個態樣中，該至少一種額外酸為以下中之一者：硝酸(HNO3 )、硫酸(H2 SO4 )、鹽酸(HCl)及磺酸(例如，甲磺酸(methane sulfonic acid) (CH3 SO3 H))。在另一態樣中，該至少一種額外酸包括硫酸。
在另一態樣中，所揭示及主張之主題提供一種選擇性增強在包括氮化矽及二氧化矽之複合半導體裝置上之氮化矽相對於二氧化矽之蝕刻速率的方法，該方法包括以下步驟：使包括氮化矽及二氧化矽之該複合半導體裝置與該蝕刻組合物接觸。
在一些實施例中，式I、式II及/或式III之化合物可包括視情況選用之基團，諸如環氧基、苯乙烯基、甲醯氧基、醯氧基、醯脲基、異氰酸酯基、異氰脲酸酯及巰基而非一或多個氫。
所揭示及主張之主題之實施例可單獨使用或彼此組合使用。
本文中所引用之所有參考文獻(包括公開案、專利申請案及專利)特此以引用之方式併入，該引用程度就如同各參考文獻個別地且特定地指示以引用之方式併入且其全部內容闡述於本文中一般。
除非本文中另外指示或與上下文明顯矛盾，否則術語「一(a/an)」及「該(the)」及類似指示物在描述所揭示及主張之主題的上下文中(尤其在以下申請專利範圍之上下文中)之使用應解釋為涵蓋單數及複數兩者。除非另外指出，否則術語「包含」、「具有」、「包括」及「含有」應理解為開放式術語(亦即，意謂「包括(但不限於)」)。除非本文中另外指示，否則本文中值範圍之列舉僅意欲充當單獨提及屬於該範圍內之各獨立值的簡寫方法，且各獨立值併入至本說明書中，如同將其在本文中單獨列舉一般。除非本文中另外指示或另外與上下文明顯矛盾，否則本文中所描述之所有方法可以任何適合之次序執行。本文中所提供之任何及所有實例或例示性語言(例如「諸如」)之使用僅意欲更好地闡明所揭示及主張之主題，且除非另外主張，否則不對所揭示及主張之主題的範疇形成限制。本說明書中之任何語言均不應解釋為指示作為實踐所揭示及主張之主題所必需的任何未主張要素。
本文描述此所揭示及主張之主題的較佳實施例，包括本發明人已知用於實施所揭示及主張之主題的最佳模式。在閱讀前述描述之後，彼等較佳實施例之變化對於一般熟習此項技術者可變得顯而易見。本發明人期望熟習此項技術者在適當時採用此等變化，且本發明人意欲以不同於本文中特定描述之其他方式來實踐所揭示及主張之主題。因此，若適用法律允許，則此所揭示及主張之主題包括在此隨附之申請專利範圍中所敍述之主題的所有修改及等效物。此外，除非本文中另外指示或另外與上下文明顯矛盾，否則所揭示及主張之主題涵蓋上述要素以其所有可能變化形式之任何組合。
所揭示及主張之主題大體上係關於組合物，其適用於在微電子裝置製造期間自其上具有此類材料之該微電子裝置選擇性移除氧化矽上方之氮化矽。
為了易於參考，「微電子裝置」或「半導體基板」對應於製造用於微電子、積體電路或電腦晶片應用中之半導體晶圓、平板顯示器、相變記憶體裝置、太陽電池板及其他產品(包括太陽能基板、光伏打裝置(photovoltaics)及微機電系統(MEMS))。太陽能基板包括(但不限於)矽、非晶矽、多晶矽、單晶矽、CdTe、硒化銅銦、硫化銅銦及鎵上砷化鎵(gallium arsenide on gallium)。太陽能基板可經摻雜或未經摻雜。應理解，術語「微電子裝置」並不意謂以任何方式限制且包括將最終變為微電子裝置或微電子總成之任何基板。微電子裝置或半導體基板可包括低k介電材料、障壁材料及金屬(諸如AlCu合金、W、Ti、TiN)以及其上之其他材料。
如本文中所定義，「低k介電材料」對應於分層微電子裝置中用作介電材料之任何材料，其中材料具有小於約3.5之介電常數。較佳地，低k介電材料包括低極性材料，諸如含矽有機聚合物、含矽雜化有機/無機材料、有機矽酸鹽玻璃(OSG)、TEOS、氟化矽酸鹽玻璃(FSG)、二氧化矽及摻雜碳之氧化物(CDO)玻璃。應瞭解，低k介電材料可具有不同密度及不同孔隙率。
如本文中所定義，術語「障壁材料」對應於此項技術中用於密封金屬線(例如銅互連件)以將該金屬(例如銅)向介電材料之擴散降至最低的任何材料。較佳障壁層材料包括鉭、鈦、釕、鉿及其他耐火金屬以及其氮化物及矽化物。
「實質上不含」在本文中定義為小於2 wt%，較佳小於1 wt%，更佳小於0.5 wt%且最佳小於約0.1 wt%。「實質上不含」亦包括0.0 wt%。術語「不含」意謂0.0 wt%。
如本文中所使用，術語「約(about/approximately)」各自意欲對應於所陳述值之± 5%。
如本文中所使用，「純」係指未經稀釋酸或其他材料之重量%量。舉例而言，內含物100 g之85%磷酸構成85 g酸及15公克稀釋劑。
除已知及理解的共價鍵之連接點的表示之外，符號「
Figure 02_image063
」意欲亦表示共價鍵之連接點。
在所有此等組合物(其中參考重量百分比範圍(包括零下限)論述組合物之特定組分)中，應理解此等組分可存在或不存在於組合物之各種特定實施例中，且在存在此等組分之情況下，按採用此等組分之組合物的總重量計，其可以低至0.001重量%之濃度存在。應注意，除非另外指示，否則組分之所有經界定的重量百分比係基於組合物之總重量。此外，除非另外指示，否則所有重量百分比為「純的」，意謂其並不包括當添加至組合物中時存在之水性組合物。「至少一個」之任何參考可經「一或多個」取代。「至少一個」及/或「一或多個」包括「至少兩個」或「兩個或更多個」及「至少三個」以及「三個或更多個」等。
在所揭示及主張之主題之廣泛實踐中係關於一種上述蝕刻組合物，其包括、或基本上由以下組成或由以下組成：(A)磷酸及(B)如本文中所揭示之含矽化合物及水溶劑的混合物。在一些態樣中，蝕刻組合物可包括其他成分。
在一些實施例中，本文中所揭示之蝕刻組合物經調配以實質上不含以下化學化合物中之至少一者：過氧化氫及其他過氧化物、銨離子、氟離子、無機鹼、氫氧化四級銨、含金屬化學品及研磨劑。
在另一實施例中，蝕刻組合物基本上由(i)磷酸及(ii)如本文中所揭示之含矽化合物及水溶劑之混合物組成。在此類實施例中，(i)及(ii)之組合量不等於100重量%，且可包括不會實質上改變蝕刻組合物之有效性的其他成分。
在另一實施例中，蝕刻組合物由不同濃度之以下各者組成：(i)磷酸及(ii)如本文中所揭示之含矽化合物及水溶劑。在此類實施例中，(i)及(ii)之組合量等於約100重量%，但可包括其他少量及/或痕量之雜質，該等雜質以使得其不會實質上改變組合物之有效性的少量存在。舉例而言，在一個此類實施例中，蝕刻組合物可含有2重量%或更少之雜質。在另一實施例中，蝕刻組合物可含有1重量%或更少之雜質。在另一實施例中，蝕刻組合物可含有0.05重量%或更少之雜質。
當參考以重量%為單位的本文中所描述之本發明組合物的組成時，應理解在任何情況下，所有組分(包括非必需組分，諸如雜質)之重量%不應添加至超過100重量%。在「基本上由所敍述組分組成」之組合物中，此等組分可總計為100重量%之組合物或可總計為小於100重量%。當組分總計為小於100重量%時，此類組合物可包括一些少量之非必需污染物或雜質。舉例而言，在一個此類實施例中，蝕刻組合物可含有2重量%或更少之雜質。在另一實施例中，蝕刻組合物可含有1重量%或更少之雜質。在另一實施例中，蝕刻組合物可含有0.05重量%或更少之雜質。在其他此等實施例中，成分可形成至少90 wt%，更佳地至少95 wt%，更佳地至少99 wt%，更佳地至少99.5 wt%，最佳地至少99.9 wt%，且可包括不會實質上影響蝕刻組合物之效能的其他成分。另外，若無大量非必需雜質組分存在，則應理解所有必需構成組分之組合將基本上總計為100重量%。
組合物
如上文所指出，所揭示及主張之主題係關於蝕刻組合物，其包括、或基本上由以下組成或由以下組成：(A)磷酸及(B)如本文中所揭示之含矽化合物及水溶劑之混合物。在一些態樣中，蝕刻組合物可包括其他成分。
成分
A. 磷酸
所揭示及主張之主題之蝕刻組合物包括磷酸。可使用商品級磷酸。通常，可商購之磷酸可作為80%至85%水性組合物而獲得。在一較佳實施例中，採用電子級磷酸組合物，其中此等電子級組合物通常具有低於100個粒子/毫升之粒子計數，且其中粒子之大小小於或等於0.5微米且金屬離子以較低的每公升百萬分之一至十億分之一的含量存在於酸中。在某些實施例中，沒有其他無機酸(諸如氫氟酸、硝酸或其混合物)添加至所揭示及主張之主題的組合物中。
磷酸(在純的基礎上)以具有選自以下重量百分比之清單的起點及終點之範圍內之量包括於內：組合物之約40重量%至約95重量%、45重量%至約90重量%或50重量%至約90重量%或55重量%至約85重量%。磷酸亦可以由以下重量百分比之清單所界定之量存在：30、35、37、40、42、45、47、50、52、55、57、60、62、65、68、70、72、75、78、80、82、85、88、90、92及95。
在一些實施例中，純磷酸之含量為約70重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，純磷酸之含量為約60重量%或更少。
在一些實施例中，純磷酸之含量超過約70重量%。在此實施例之另一態樣中，純磷酸之含量超過約75重量%。
B. 混合物
如上文所指出，蝕刻組合物包括(I)如本文中所揭示之含矽化合物及(II)水溶劑的混合物。
I. 含矽化合物
含矽化合物之量將在蝕刻組合物之約0.001重量%至約15重量%的範圍內。較佳地，含矽化合物佔蝕刻組合物之約0.1重量%至約10重量%。除非另外指示，否則重量百分比(包括剛才所描述的添加至組合物中之含矽化合物之重量百分比)係基於純的。在替代實施例中，含矽化合物可以具有由以下重量百分比之清單所界定的起點及終點之範圍內之量存在：0.001、0.01、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.2、1.5、1.7、2、2.2、2.5、2.7、3、3.2、3.5、3.7、4、4.2、4.5、4.7、5、5.2、5.5、5.7、6、6.2、6.5、6.8、7、7.2、7.5、7.8、8、8.2、8.5、8.8、9、9.2、9.5、10、12、15、17及20。
在一些實施例中，含矽化合物具有式 I ：
Figure 02_image065
其中：(i) m = 0-20，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image067
，及(iii) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image069
烷基、經
Figure 02_image071
取代之C1 -C10 烷基。
在包括式I之含矽化合物之蝕刻組合物的一些實施例中，R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為相同的。在此實施例之另一態樣中，R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為氫。
在包括式I之含矽化合物之蝕刻組合物的一些實施例中，R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之至少一者為除氫以外的某物。
在包括式I之含矽化合物之蝕刻組合物的一些實施例中，m = 0 - 20。在此實施例之另一態樣中，m為0。在此實施例之另一態樣中，m為1。在此實施例之另一態樣中，m為2。在此實施例之另一態樣中，m為3。在此實施例之另一態樣中，m為4。在此實施例之另一態樣中，m為5。在此實施例之另一態樣中，m為6。在此實施例之另一態樣中，m為7。在此實施例之另一態樣中，m為8。在此實施例之另一態樣中，m為9。在此實施例之另一態樣中，m為10。在此實施例之另一態樣中，m為11。在此實施例之另一態樣中，m為12。在此實施例之另一態樣中，m為13。在此實施例之另一態樣中，m為14。在此實施例之另一態樣中，m為15。在此實施例之另一態樣中，m為16。在此實施例之另一態樣中，m為17。在此實施例之另一態樣中，m為18。在此實施例之另一態樣中，m為19。在此實施例之另一態樣中，m為20。
在蝕刻組合物之一些實施例中，式I之含矽化合物的含量為約5重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式I之含矽化合物的含量為約4重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式I之含矽化合物的含量為約3重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式I之含矽化合物的含量為約2重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式I之含矽化合物的含量為約1重量%或更少。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式I之含矽化合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
Figure 02_image073
，(ii) R1 、R2 、R4 及R5 中之每一者為
Figure 02_image075
且(iii) m= 0。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式I之含矽化合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
Figure 02_image077
，(ii) R1 、R2 、R4 及R5 中之每一者為
Figure 02_image079
，(iii) m = 0且(iv) R3 =
Figure 02_image081
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式I之含矽化合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
Figure 02_image083
，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為
Figure 02_image085
且(iii) m = 0。
在一些實施例中，含矽化合物具有式 II ：
Figure 02_image087
其中：(i) m = 0-20，(ii) n = 0-20，(iii) R3 係選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image089
、Z1 及Z2 ，及(iv) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image091
烷基、經
Figure 02_image093
取代之C1 -C10 烷基，(v) Z1 及Z2 各自獨立地選自：a.
Figure 02_image095
，b.
Figure 02_image097
，c.
Figure 02_image099
，及d.
Figure 02_image101
。
在包括式II之含矽化合物之蝕刻組合物的一些實施例中，m = 0 - 20。在此實施例之另一態樣中，m為0。在此實施例之另一態樣中，m為1。在此實施例之另一態樣中，m為2。在此實施例之另一態樣中，m為3。在此實施例之另一態樣中，m為4。在此實施例之另一態樣中，m為5。在此實施例之另一態樣中，m為6。在此實施例之另一態樣中，m為7。在此實施例之另一態樣中，m為8。在此實施例之另一態樣中，m為9。在此實施例之另一態樣中，m為10。在此實施例之另一態樣中，m為11。在此實施例之另一態樣中，m為12。在此實施例之另一態樣中，m為13。在此實施例之另一態樣中，m為14。在此實施例之另一態樣中，m為15。在此實施例之另一態樣中，m為16。在此實施例之另一態樣中，m為17。在此實施例之另一態樣中，m為18。在此實施例之另一態樣中，m為19。在此實施例之另一態樣中，m為20。
在包括式II之含矽化合物之蝕刻組合物的一些實施例中，n = 0 - 20。在此實施例之另一態樣中，n為0。在此實施例之另一態樣中，n為1。在此實施例之另一態樣中，n為2。在此實施例之另一態樣中，n為3。在此實施例之另一態樣中，n為4。在此實施例之另一態樣中，n為5。在此實施例之另一態樣中，n為6。在此實施例之另一態樣中，n為7。在此實施例之另一態樣中，n為8。在此實施例之另一態樣中，n為9。在此實施例之另一態樣中，n為10。在此實施例之另一態樣中，n為11。在此實施例之另一態樣中，n為12。在此實施例之另一態樣中，n為13。在此實施例之另一態樣中，n為14。在此實施例之另一態樣中，n為15。在此實施例之另一態樣中，n為16。在此實施例之另一態樣中，n為17。在此實施例之另一態樣中，n為18。在此實施例之另一態樣中，n為19。在此實施例之另一態樣中，n為20。
在蝕刻組合物之一些實施例中，式II之含矽化合物的含量為約5重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式II之含矽化合物的含量為約4重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式II之含矽化合物的含量為約3重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式II之含矽化合物的含量為約2重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式II之含矽化合物的含量為約1重量%或更少。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式II之含矽化合物，其中Z1 及Z2 中之每一者為
Figure 02_image103
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式II之含矽化合物，其中(i) m = 0且(ii) Z1 及Z2 中之每一者為
Figure 02_image103
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式II之含矽化合物，其中(i) m = 0，(ii) n = 0且(iii) Z1 及Z2 中之每一者為
Figure 02_image106
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式II之含矽化合物，其中(i) m = 0，(ii) n = 0且(iii) Z1 及Z2 中之每一者為
Figure 02_image108
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式II之含矽化合物，其中(i) m = 0，(ii) n =0且(iii) Z1 及Z2 中之每一者為
Figure 02_image110
。
在一些實施例中，含矽化合物具有式 III ：
Figure 02_image112
其中：(i) m1及m2各自等於所提供之0至10且m1及m2中之至少一者≥ 1，(ii) n = 0或1，(iii) R1 、R2 及R3 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、羥基、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及
Figure 02_image114
至C6 直鏈烷基，(iv) A係選自：a.
Figure 02_image116
，b.
Figure 02_image118
，其中Ra 係選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，c.
Figure 02_image120
，其中Ra 及Rb 各自獨立地選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及 d.
Figure 02_image122
，(v) L係選自：a.
Figure 02_image124
，b.
Figure 02_image126
，c.
Figure 02_image128
，d.
Figure 02_image130
，e.
Figure 02_image132
，其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自Cl、Br、F或I，f.
Figure 02_image134
，g.
Figure 02_image136
，h.
Figure 02_image138
，i.
Figure 02_image140
，及j.
Figure 02_image142
。
在蝕刻組合物之一些實施例中，式III之含矽化合物的含量為約5重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式III之含矽化合物的含量為約4重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式III之含矽化合物的含量為約3重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式III之含矽化合物的含量為約2重量%或更少。在此實施例之另一態樣中，式III之含矽化合物的含量為約1重量%或更少。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image144
且(ii) L為
Figure 02_image146
，(iii) m1及m2之總和= 1-5且(iv) n = 0。在此實施例之另一態樣中，m1及m2之總和= 1。在此實施例之另一態樣中，m1及m2之總和= 2。在此實施例之另一態樣中，m1及m2之總和= 3。在此實施例之另一態樣中，m1及m2之總和= 4。在此實施例之另一態樣中，m1及m2之總和= 5。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image148
且(ii) m1及m2之總和= 3，(iii) n = 0且(iv) L為
Figure 02_image150
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image152
且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為其中Ra =
Figure 02_image154
之
Figure 02_image156
，(v) m1 = 0，且(vi) L為
Figure 02_image158
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image160
且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為
Figure 02_image162
，(v) m1 = 0，且(vi) L為
Figure 02_image164
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image166
且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為其中Ra =
Figure 02_image168
之
Figure 02_image170
，(v) m1 = 0，且(vi) L為
Figure 02_image172
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為-OCH3 且(ii) m1及m2之總和= 2，(iii) n = 0且(iv) L為
Figure 02_image174
，其中X1 、X2 及X3 中之每一者為F。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image176
且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為其中Ra =
Figure 02_image178
之
Figure 02_image180
，(v) m1 = 0，且(vi) L為
Figure 02_image182
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image184
且(ii) m2 = 2，(iii) n = 1，(iv) A為
Figure 02_image186
，(v) m1 = 0且(vi) L為
Figure 02_image188
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image190
且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為其中Ra 及Rb 為-CH3 之
Figure 02_image192
，(v) m1 = 3且(vi) L為
Figure 02_image194
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image196
且(ii) m1及m2之總和= 2，(iii) n = 0且(iv) L為
Figure 02_image198
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image200
且(ii) m1及m2之總和= 3，(iii) n = 0且(iv) L為
Figure 02_image202
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括式III之含矽化合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
Figure 02_image204
且(ii) m1及m2之總和= 1，(iii) n = 0且(iv) L為
Figure 02_image206
。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括具有以下結構之式III之含矽化合物：
Figure 02_image208
其中R =
Figure 02_image210
且x = 1-5。在此實施例之另一態樣中，x = 1。在此實施例之另一態樣中，x = 2。在此實施例之另一態樣中，x = 3。在此實施例之另一態樣中，x = 4。在此實施例之另一態樣中，x = 5。
在一些實施例中，一或多種含矽化合物包括具有式1、式II及/或式III之一或多種含矽化合物之組合。
II. 水溶劑
本發明之蝕刻組合物為水基的且包括水。在所揭示及主張之主題中，水以各種方式起作用，諸如溶解組合物之一或多種組分、作為組分之載劑、作為移除殘留物之助劑、作為組合物之黏度調節劑及作為稀釋劑。較佳地，蝕刻組合物中所採用之水為去離子(DI)水。
在一些實施例中，水溶劑包含水。在此實施例之另一態樣中，水溶劑基本上由水組成。在此實施例之另一態樣中，水溶劑由水組成。
水以具有選自以下重量百分比之清單的起點及終點之範圍內之量包括在內：蝕刻組合物之約1重量%至約50重量%。所揭示及主張之主題之其他較佳實施例包括約5.0重量%至約35重量%或10重量%至30重量%之水。水可以由以下重量百分比之清單所界定之量存在：1、5、8、10、12、15、17、20、22、25、27、30、32、35、37、40、42、45、47及50。所揭示及主張之主題的又其他較佳實施例可包括呈達成其他成分之所需重量百分比之量的水。
蝕刻組合物之例示性實施例
以下為蝕刻組合物之例示性實施例，該等蝕刻組合物包括(A)純磷酸及(B) (I)如本文中所揭示之含矽化合物及(II)水溶劑之混合物。
在一個實施例中，蝕刻組合物包括：A. 約70重量%或更少之純磷酸；B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式I化合物：
Figure 02_image212
其中：(i) m = 0-20，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image214
，及(iii) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image216
烷基、經
Figure 02_image218
取代之C1 -C10 烷基；及II. 水溶劑。 在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物基本上由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物由A及B組成。
在一個實施例中，蝕刻組合物包括：A. 約70重量%或更少之純磷酸；B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式II化合物：
Figure 02_image220
其中：(i) m = 0-20，(ii) n = 0-20，(iii) R3 係選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image222
、Z1 及Z2 ，及(iv) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image224
烷基、經
Figure 02_image226
取代之C1 -C10 烷基，(v) Z1 及Z2 各自獨立地選自：a.
Figure 02_image228
，b.
Figure 02_image230
，c.
Figure 02_image232
，及d.
Figure 02_image234
；及II. 水溶劑。 在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物基本上由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物由A及B組成。
在一個實施例中，蝕刻組合物包括：A. 約70重量%或更少之純磷酸；B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式III化合物：
Figure 02_image236
其中：(i) m1及m2各自等於所提供之0至10且m1及m2中之至少一者≥ 1，(ii) n = 0或1，(iii) R1 、R2 及R3 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及
Figure 02_image238
Figure 02_image240
至C6 直鏈烷基，(iv) A係選自：a.
Figure 02_image242
，b.
Figure 02_image244
，其中Ra 係選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，c.
Figure 02_image246
，其中Ra 及Rb 各自獨立地選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及d.
Figure 02_image248
，(v) L係選自：a.
Figure 02_image250
，b.
Figure 02_image252
，c.
Figure 02_image254
，d.
Figure 02_image256
，e.
Figure 02_image258
，其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自Cl、Br、F或I，f.
Figure 02_image260
，g.
Figure 02_image262
，h.
Figure 02_image264
，i.
Figure 02_image266
，及j.
Figure 02_image268
；及II. 水溶劑。 在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物基本上由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物由A及B組成。
在一個實施例中，蝕刻組合物包括：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式I化合物：
Figure 02_image270
其中：(i) m = 0-20，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image272
，及(iii) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image274
烷基、經
Figure 02_image276
取代之C1 -C10 烷基；及II. 水溶劑。 在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物基本上由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物包括(i)超過約75重量%之純磷酸及(ii)少於約25重量%之混合物。
在一個實施例中，蝕刻組合物包括：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式II化合物：
Figure 02_image278
其中：(i) m = 0-20，(ii) n = 0-20，(iii) R3 係選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image280
、Z1 及Z2 ，及(iv) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image282
烷基、經
Figure 02_image284
取代之C1 -C10 烷基，(v) Z1 及Z2 各自獨立地選自：a.
Figure 02_image286
，b.
Figure 02_image288
，c.
Figure 02_image290
，及d.
Figure 02_image292
；及II. 水溶劑。 在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物基本上由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物包括(i)超過約75重量%之純磷酸及(ii)少於約25重量%之混合物。
在一個實施例中，蝕刻組合物包括：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式III化合物：
Figure 02_image294
其中：(i) m1及m2各自等於所提供之0至10且m1及m2中之至少一者≥ 1，(ii) n = 0或1，(iii) R1 、R2 及R3 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及
Figure 02_image296
Figure 02_image298
至C6 直鏈烷基，(iv) A係選自：a.
Figure 02_image300
，b.
Figure 02_image302
，其中Ra 係選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，c.
Figure 02_image304
，其中Ra 及Rb 各自獨立地選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及d.
Figure 02_image306
，(v) L係選自：a.
Figure 02_image308
，b.
Figure 02_image310
，c.
Figure 02_image312
，d.
Figure 02_image314
，e.
Figure 02_image316
，其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自Cl、Br、F或I，f.
Figure 02_image318
，g.
Figure 02_image320
，h.
Figure 02_image322
，i.
Figure 02_image324
，及j.
Figure 02_image326
；及II. 水溶劑。 在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物基本上由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物由A及B組成。在此實施例之另一態樣中，蝕刻組合物包括(i)超過約75重量%之純磷酸及(ii)少於約25重量%之混合物。
C. 其他成分
蝕刻組合物(包括上文所例示之彼等蝕刻組合物)可包括如下文所描述之其他成分。
I. 額外酸
在一些實施例中，混合物進一步包括至少一種除磷酸以外之額外酸。在此實施例之一個態樣中，至少一種額外酸為以下中之一者：硝酸(HNO3 )、硫酸(H2 SO4 )、鹽酸(HCl)及磺酸(例如，甲磺酸(CH3 SO3 H))。
a. 硫酸
在一些實施例中，包括於混合物中之至少一種額外酸為硫酸。在此實施例之一個態樣中，至少一個額外酸包括約25 wt%或更少之純硫酸。在此實施例之另一態樣中，至少一種額外酸由硫酸組成。在一些實施例中，至少一種額外酸由約25 wt%或更少之純硫酸組成。
在蝕刻組合物之一些實施例中，混合物包括純硫酸且純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。在此實施例之另一態樣中，純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，混合物進一步包括純硫酸且每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約7.0重量份之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約6.0重量份之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約5.0重量份之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約4.0重量份之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約3.0重量份之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約2.5重量份之純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約3.0重量份純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約2.25重量份純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約2.5重量份純磷酸。在此實施例之另一態樣中，每1重量份純硫酸存在約2.75重量份純磷酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，混合物進一步包括純硫酸且純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。在此實施例之另一態樣中，純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
下文例示包括硫酸之蝕刻組合物的各種非限制性實施例。
i. 例示性實施例 ： 具有式 I 之含矽化合物及硫酸之組合物
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式I化合物為：
Figure 02_image328
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式I化合物為：
Figure 02_image330
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸，其中(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式I化合物為：
Figure 02_image332
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸，其中(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式I化合物為：
Figure 02_image334
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸，其中(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.83重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式I化合物為：
Figure 02_image336
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸，其中(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.94重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式I化合物為：
Figure 02_image338
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸，其中(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約84.27重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式I化合物為：
Figure 02_image340
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸，其中(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約84.6重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i)式I化合物為：
Figure 02_image342
且(ii)混合物進一步包含純硫酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i)式I化合物為：
Figure 02_image344
，(ii) 混合物進一步包含純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式I化合物為：
Figure 02_image346
，(ii) 混合物進一步包含純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
在一些實施例中，蝕刻組合物包括：A. 約60重量%或更少之純磷酸及B. 約40重量%或更多之混合物，該混合物包括：(i) 約5重量%或更少之以下者：
Figure 02_image348
、(ii) 約24重量%或更少之純硫酸及(iii) 包含水之水溶劑。
在一些實施例中，蝕刻組合物基本上由以下組成：A. 約60重量%或更少之純磷酸及B. 約40重量%或更多之混合物，該混合物包括：(i) 約5重量%或更少之以下者：
Figure 02_image350
；(ii) 約24重量%或更少之純硫酸；及(iii) 基本上由水組成之水溶劑。
在一些實施例中，蝕刻組合物由以下組成：A. 約60重量%或更少之純磷酸及B. 約40重量%或更多之混合物，該混合物由以下組成：(i) 約5重量%或更少之以下者：
Figure 02_image352
、(ii) 約24重量%或更少之純硫酸及(iii) 由水組成之水溶劑。
ii. 例示性實施例 ： 具有式 II 之含矽化合物及硫酸之組合物
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式II化合物為：
Figure 02_image354
且(ii)混合物進一步包含純硫酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i)式II化合物為：
Figure 02_image356
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式II化合物為：
Figure 02_image358
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式II化合物為：
Figure 02_image360
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式II化合物為：
Figure 02_image362
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式II化合物為：
Figure 02_image364
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
iii. 例示性實施例 ： 具有式 III 之含矽化合物及硫酸之組合物
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為：
Figure 02_image366
，其中R =
Figure 02_image368
且x = 1-5且(ii)混合物進一步包括純硫酸。在此實施例之另一態樣中，x = 1。在此實施例之另一態樣中，x = 2。在此實施例之另一態樣中，x = 3。在此實施例之另一態樣中，x = 4。在此實施例之另一態樣中，x = 5。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為：
Figure 02_image370
，其中R =
Figure 02_image372
且x = 1-5，(ii)混合物進一步包括純硫酸且(iii)純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。在此實施例之另一態樣中，x = 1。在此實施例之另一態樣中，x = 2。在此實施例之另一態樣中，x = 3。在此實施例之另一態樣中，x = 4。在此實施例之另一態樣中，x = 5。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為：
Figure 02_image374
，其中R =
Figure 02_image376
且x = 1-5，(ii)混合物進一步包括純硫酸且(iii)純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。在此實施例之另一態樣中，x = 1。在此實施例之另一態樣中，x = 2。在此實施例之另一態樣中，x = 3。在此實施例之另一態樣中，x = 4。在此實施例之另一態樣中，x = 5。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為Si(OCH3 )3 (CH2 CH2 CF3 )且(ii) 混合物進一步包括純硫酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為Si(OCH3 )3 (CH2 CH2 CF3 )，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為Si(OCH3 )3 (CH2 CH2 CF3 )，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為：
Figure 02_image378
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為
Figure 02_image380
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為：
Figure 02_image382
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i) 式III化合物為：
Figure 02_image384
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i)式III化合物為：
Figure 02_image386
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i)式III化合物為：
Figure 02_image388
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約83.5重量%。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i)式III化合物為：
Figure 02_image390
且(ii) 混合物進一步包括純硫酸。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i)式III化合物為：
Figure 02_image392
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量在組合物之約80重量%與約85重量%之間。
在蝕刻組合物之一些實施例中，(i)式III化合物為：
Figure 02_image394
，(ii) 混合物進一步包括純硫酸且(iii) 純磷酸及純硫酸之組合含量為組合物之約83.5重量%。
b. 磺酸
在一些實施例中，包括於混合物中之至少一種額外酸為磺酸。磺酸通常為烷基或芳基磺酸。磺酸具有以下通用結構R'-S(O)(O)-OH。在此實施例之一個態樣中，R'係選自C1至C10直鏈烷基、C3至C10分支鏈烷基、C3至C10環狀烷基、C5至C12芳基、C2至C10直鏈或分支鏈烯基、C2至C10直鏈或分支鏈炔基。在此實施例之另一態樣中，R'係選自C1至C10直鏈烷基或C3至C10分支鏈烷基。在另一態樣中，混合物包括一或多種選自以下之磺酸：乙磺酸、3-羥基丙烷-1-磺酸、3-胺基-1-丙磺酸、磺乙酸、九氟丁烷-1-磺酸、苯磺酸、3-胺基苯磺酸、對甲苯磺酸單水合物及甲磺酸。在此實施例之一個態樣中，磺酸為甲磺酸(CH3 SO3 H)。
c. 其他酸
在一些實施例中，包括於混合物中之至少一種額外酸為硝酸(HNO3 )及鹽酸(HCl)中之一或多者。
至少一種額外酸(諸如磺酸及/或硫酸)之總量為蝕刻組合物之約0.1重量%至約60重量%、約0.2重量%至約40重量%或約0.5重量%至約35重量%。較佳地，當採用時，至少一種額外酸佔組合物之約1重量%至約30重量%。在替代實施例中，至少一種額外酸之總量為介於具有由以下重量百分比之清單所界定的起點及終點之範圍內之量：0.1、0.5、0.8、1、2、3、4、5、6、7.0、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、27、30、32、35、37及40。此等重量百分比為「純的」重量百分比值。
在替代實施例中，所揭示及主張之主題之組合物將不含或實質上不含至少一種額外酸(諸如所添加之硫酸及/或磺酸)。
II. 額外含矽化合物
在一些實施例中，混合物可包括除式I、式II或式III之彼等化合物以外的額外含矽化合物。此等額外含矽化合物可為以下中之一或多者：烷基倍半氧矽烷(alkylsilsesquioxane)、乙烯基倍半氧矽烷、羧酸烷基倍半氧矽烷及伸烷基二醇烷基倍半氧矽烷。
III. 含羥基之水混溶性溶劑
在一些實施例中，混合物可包括含羥基之水混溶性溶劑。含羥基之水混溶性溶劑主要起保護氧化矽之作用，使得較佳地且選擇性地蝕刻氮化矽。
適合的含羥基之水混溶性溶劑的類別包括(但不限於)烷烴二醇及多元醇(包括(但不限於)烷二醇)、二元醇、烷氧基醇(包括(但不限於)二醇單醚)、飽和脂族一元醇、不飽和非芳族一元醇及含有環結構之低分子量醇。
適合之水溶性烷烴二醇及多元醇(諸如(C2 −C20 )烷二醇及(C3 −C20 )烷三醇)之實例包括(但不限於) 2-甲基-1,3-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇及四甲基乙二醇(pinacol)。
適合之水溶性烷二醇之實例包括(但不限於)乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油、二丙二醇、三乙二醇及四乙二醇。
適合之水溶性烷氧基醇之實例包括(但不限於) 3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇、3-甲氧基-1-丁醇、1-甲氧基-2-丁醇及水溶性二醇單醚。
適合之水溶性二醇單醚之實例包括(但不限於)乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單正丙醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單正丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇單丁醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-甲氧基-1-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、2-乙氧基-1-丙醇、丙二醇單正丙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、三丙二醇單乙醚、三丙二醇單甲醚及乙二醇單苯甲醚、二乙二醇單苯甲醚以及其混合物。
適合之水溶性飽和脂族一元醇之實例包括(但不限於)甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、第三丁醇、2-戊醇、第三戊醇、1-己醇及其混合物。
適合之水溶性不飽和非芳族一元醇之實例包括(但不限於)烯丙醇、炔丙醇、2-丁烯基醇、3-丁烯基醇、4-戊烯-2-醇及其混合物。
適合的含有環結構之水溶性、低分子量醇的實例包括(但不限於) α-松香醇、四氫糠醇、糠醇、1,3-環戊二醇及其混合物。
在一些實施例中，含羥基之水混溶性溶劑之量佔組合物之約1.0重量%至約30重量%。較佳地，當採用時，含羥基之水混溶性溶劑佔組合物之約5重量%至約15重量%。
在一些實施例中，所揭示及主張之主題之組合物將不含或基本上不含含羥基之水混溶性溶劑或任何或所有上文所列舉的含羥基之水混溶性溶劑。
IV. 矽酸
在一些實施例中，混合物可包括矽酸。若採用，則矽酸有助於保護氧化矽且增加氮化矽蝕刻之選擇性。
在一些實施例中，矽酸之量將佔組合物之約0.001重量%至約5.0重量%，且較佳約0.01重量%至約2.0重量%。在其他實施例中，矽酸佔組合物之約0.02重量%至約0.08重量%。
在一些實施例中，所揭示及主張之主題之組合物將不含或實質上不含所添加矽酸。
＞＞＞V. 磷酸化合物
在一些實施例中，混合物可包括磷酸化合物，諸如磷酸三乙酯(TEPO)及/或磷酸三甲酯(TMPO)。若採用，則磷酸化合物充當補充溶劑。
在一些實施例中，磷酸化合物(例如，TMPO)之量將佔組合物之約0.05重量%至約15重量%，且較佳約0.1重量%至約5重量%。在其他實施例中，當採用時，磷酸化合物(例如，TMPO)佔組合物之約2重量%。
在一些實施例中，所揭示及主張之主題之組合物將不含或實質上不含所添加磷酸化合物。
VI. 界面活性劑
在一些實施例中，混合物可包括至少一種水溶性非離子界面活性劑。界面活性劑用於輔助殘留物之移除。
水溶性非離子界面活性劑之實例包括聚氧化乙烯月桂基醚、聚氧化乙烯鯨蠟基醚、聚氧化乙烯硬脂基醚、聚氧化乙烯油基醚、聚氧化乙烯高級醇醚、聚氧化乙烯辛基苯基醚、聚氧化乙烯壬基苯基醚、聚氧化乙烯衍生物、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇三硬脂酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇三油酸酯、聚氧化乙烯山梨醇四油酸酯(polyoxyethylene sorbitol tetraoleate)、聚乙二醇單月桂酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇單油酸酯、聚氧化乙烯烷基胺、聚氧化乙烯經硬化蓖麻油、烷基烷醇醯胺及其混合物。
在一些實施例中，界面活性劑之量將佔組合物之約0.001 wt%至約5 wt%，較佳約0.01 wt%至約2.5 wt%且最佳地組合物之約0.1 wt%至約1.0 wt%。
在一些實施例中，所揭示及主張之主題之組合物將不含或實質上不含界面活性劑。
VII. 螯合劑
在一些實施例中，混合物可包括至少一種金屬螯合劑。金屬螯合劑可用以增加組合物之使金屬保留於組合物中的能力且增強金屬殘留物之溶解。
適合螯合劑之實例包括(但不限於)以下有機酸及其異構體以及鹽：乙二胺四乙酸(EDTA)、丁二胺四乙酸、(1,2-環己二胺)四乙酸(CyDTA)、二伸乙三胺五乙酸(DETPA)、乙二胺四丙酸、(羥乙基)乙二胺三乙酸(HEDTA)、N,N,N',N'-乙二胺四(亞甲基膦酸) (EDTMP)、三伸乙四胺六乙酸(TTHA)、1,3-二胺基-2-羥基丙烷-N,N,N',N'-四乙酸(DHPTA)、甲基亞胺基二乙酸、丙二胺四乙酸、硝基三乙酸(nitrotriacetic acid，NTA)、檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、葡萄糖二酸、甘油酸、草酸、鄰苯二甲酸、順丁烯二酸、杏仁酸、丙二酸、乳酸、水楊酸、沒食子酸丙酯、連苯三酚、8-羥基喹啉及半胱胺酸。較佳螯合劑為胺基羧酸(諸如EDTA、CyDTA)及胺基膦酸(諸如EDTMP)。
在一些實施例中，螯合劑之量將佔組合物之約0.1 wt%至約10 wt%，且較佳約0.5 wt%至約5 wt%。
在一些實施例中，所揭示及主張之主題之組合物將不含或實質上不含螯合劑。
在一些實施例中，組合物實質上不含或不含金屬氫氧化物、所添加金屬、含有鹵化物之化合物、TEOS、磷酸矽酯化合物以及不包括重複單體之矽烷及矽烷醇。
製造方法
所揭示及主張之主題進一步包括一種製造本文中所描述及主張之蝕刻組合物的方法。
在一個實施例中，用於形成蝕刻組合物之方法包括將以下組合：A. 約70重量%或更少之純磷酸；及B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式I化合物：
Figure 02_image396
其中：(i) m = 0-20，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image398
，及(iii) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image400
烷基、經
Figure 02_image402
取代之C1 -C10 烷基；及II. 水溶劑。
在一個實施例中，用於形成蝕刻組合物之方法包括將以下組合：A. 約70重量%或更少之純磷酸；B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式II化合物：
Figure 02_image404
其中：(i) m = 0-20，(ii) n =0-20，(iii) R3 係選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image406
、Z1 及Z2 ，及(iv) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image408
烷基、經
Figure 02_image148
取代之C1 -C10 烷基，(v) Z1 及Z2 各自獨立地選自：a.
Figure 02_image411
，b.
Figure 02_image413
，c.
Figure 02_image415
，及d.
Figure 02_image417
；及II. 水溶劑。
在一個實施例中，用於形成蝕刻組合物之方法包括將以下組合：A. 約70重量%或更少之純磷酸；B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式III化合物：
Figure 02_image419
其中：(i) m1及m2各自等於所提供之0至10且m1及m2中之至少一者≥ 1，(ii) n = 0或1，(iii) R1 、R2 及R3 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及
Figure 02_image421
至C6 直鏈烷基，(iv) A係選自：a.
Figure 02_image423
，b.
Figure 02_image425
，其中Ra 係選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，c.
Figure 02_image427
，其中Ra 及Rb 各自獨立地選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，及d.
Figure 02_image429
，(v) L係選自：a.
Figure 02_image431
，b.
Figure 02_image433
，c.
Figure 02_image435
，d.
Figure 02_image437
，e.
Figure 02_image439
，其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自Cl、Br、F或I，f.
Figure 02_image441
，g.
Figure 02_image443
，h.
Figure 02_image445
，i.
Figure 02_image447
，及j.
Figure 02_image449
；及II. 水溶劑。
在一個實施例中，用於形成蝕刻組合物之方法包括將以下組合：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式I化合物：
Figure 02_image451
其中：(i) m = 0-20，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image453
，及(iii) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image455
烷基、經
Figure 02_image457
取代之C1 -C10 烷基；及II. 水溶劑。
在一個實施例中，用於形成蝕刻組合物之方法包括將以下組合：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式II化合物：
Figure 02_image459
其中：(i) m = 0-20，(ii) n = 0-20，(iii) R3 係選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image461
、Z1 及Z2 ，及(iv) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
Figure 02_image463
烷基、經
Figure 02_image465
取代之C1 -C10 烷基，(v) Z1 及Z2 各自獨立地選自：a.
Figure 02_image467
，b.
Figure 02_image469
，c.
Figure 02_image471
，及d.
Figure 02_image417
；及II. 水溶劑。
在一個實施例中，用於形成蝕刻組合物之方法包括將以下組合：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式III化合物：
Figure 02_image474
其中：(i) m1及m2各自等於所提供之0至10且m1及m2中之至少一者≥ 1，(ii) n = 0或1，(iii) R1 、R2 及R3 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及
Figure 02_image476
Figure 02_image478
至C6 直鏈烷基，(iv) A係選自：a.
Figure 02_image480
，b.
Figure 02_image482
，其中Ra 係選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，c.
Figure 02_image484
，其中Ra 及Rb 各自獨立地選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及d.
Figure 02_image486
，(v) L係選自：a.
Figure 02_image488
，b.
Figure 02_image490
，c.
Figure 02_image492
，d.
Figure 02_image494
，e.
Figure 02_image496
，其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自Cl、Br、F或I，f.
Figure 02_image498
，g.
Figure 02_image500
，h.
Figure 02_image502
，i.
Figure 02_image504
，及j.
Figure 02_image506
；及II. 水溶劑。
使用方法
所揭示及主張之主題進一步包括一種選擇性增強在包含氮化矽及二氧化矽之複合半導體裝置上之氮化矽相對於二氧化矽之蝕刻速率的方法。
在一個實施例中，方法包括以下步驟：a. 使包括氮化矽及二氧化矽之複合半導體裝置與本文所揭示及/或主張之蝕刻組合物中之一或多者接觸，及b. 在至少部分地移除氮化矽之後，沖洗複合半導體裝置。 在此實施例之另一態樣中，在約160℃之溫度下執行接觸步驟。
在另一實施例中，方法可包括c. 乾燥步驟。
在所描述方法中，「至少部分地移除」意謂移除至少90%之材料，較佳地移除至少95%，最佳地，使用本發明之組合物移除至少99%。
在另一實施例中，方法可包括預處理步驟，其包括使基板與稀釋氫氟酸(dHF) (1:100 HF:水)接觸(例如，藉由浸漬或噴塗)。觀測到，可消除dHF預處理步驟且高相對蝕刻速率仍可使用此所揭示及主張之主題之組合物來達成。另外，已確定與單獨的磷酸組合物相比，當使用預處理dHF步驟時，所揭示及主張之主題之組合物對基板造成較少損害。可藉由在用所揭示及主張之主題之組合物處理時減少攪動且減少預處理及與所揭示及主張之主題之組合物接觸的時間，最小化由dHF預處理步驟所致之進一步損害。
在一些實施例中，可藉由任何適合手段(諸如浸沒、噴塗或經由單晶圓製程)進行接觸步驟。
在一些實施例中，接觸步驟期間之組合物之溫度較佳為約100℃至200℃。在另一態樣中，溫度為約140℃至180℃。在另一態樣中，接觸步驟期間之組合物之溫度為約160℃。
在一些實施例中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約300。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約500。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約1000。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約1250。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約1500。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約2000。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約2500。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約3000。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約3500。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約4000。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約4500。在另一態樣中，所揭示及主張之主題蝕刻組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性超過約5000。
在一些實施例中，氧化矽蝕刻小於1 Å/min。在另一態樣中，氧化矽蝕刻小於0.5 Å/min。在另一態樣中，氧化矽蝕刻小於0.01 Å/min。
在一些實施例中，沖洗步驟c. 係藉由任何適合手段進行，例如藉由浸沒或噴塗技術用去離子水沖洗基板。在另一態樣中，採用去離子水及水混溶性有機溶劑(諸如異丙醇)之混合物進行沖洗步驟。
在一些實施例中，藉由任何適合手段(例如異丙醇(IPA)蒸汽乾燥、加熱或藉由向心力)進行乾燥步驟。實例
現將參考本發明之更特定實施例及向此等實施例提供支援之實驗結果。下文給出實例以更全面地說明所揭示之主題且不應解釋為以任何方式限制所揭示之主題。
熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離所揭示主題之精神或範疇的情況下在本文所提供之所揭示主題及特定實例中進行各種修改及變化。因此，意欲所揭示之主題(包括由以下實例提供之描述)覆蓋出現在任何申請專利範圍及其等效物之範疇內的所揭示主題之修改及變化。
材料及方法 ：
本文中所使用之所有成分均為可商購的。
在實例中，使用以下含矽化合物：
參考物 含矽化合物 CAS 編號
Si化合物1
Figure 02_image508
 --
Si化合物2
Figure 02_image510
 --
Si化合物3 三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)矽烷 429-60-7
Si化合物4
Figure 02_image512
 --
Si化合物5
Figure 02_image514
其中R = —(CH2 )x —且x=1-5		 --
Si化合物6 1-[3-(三甲氧基矽基)丙基]脲 23843-64-3
Si化合物7 3-(三羥基矽基)丙烷-1-磺酸 70942-24-4
Si化合物8 甲基磷酸3-(三羥基矽基)丙酯，單鈉鹽組合物 84962-98-1
Si化合物9
Figure 02_image516
 --
用於製備蝕刻組合物之通用程序
藉由在具有1"經鐵氟龍(Teflon)塗佈之攪拌棒的250 mL燒杯中混合組分來製備闡述於實例中之所有組合物。通常，添加至燒杯中之第一材料為去離子(DI)水。接著通常添加磷酸，隨後添加含矽化合物，且接著添加剩餘組分(若存在)。
基板之組成
實例中所採用之各測試20 mm × 20 mm試樣包括矽基板上之氮化矽(SiNx )層。比較實例包括矽基板上之氧化矽(SiOx )層。
處理條件
在250 mL燒杯中使用100 g蝕刻組合物進行蝕刻測試，其中½"圓形鐵氟龍攪拌棒設定為300 rpm。將蝕刻組合物在加熱板上加熱至約160℃之溫度。在測試之前，將SiNx、多晶矽及圖案測試基板片(附體試片(test coupon))用DHF (1:100 HF:去離子水)處理約3分鐘。不用DHF預處理SiOx附體試片。在攪拌時，將附體試片浸入組合物中持續約3分鐘(對於SiNx基板)至約60(對於SiOx基板)分鐘。
接著在去離子水浴液或噴霧劑中沖洗區段約3分鐘且隨後使用經過濾氮氣進行乾燥。根據蝕刻之前及之後的厚度變化評估氮化矽及氧化矽蝕刻速率且藉由光譜橢圓偏振儀(FilmTek™ 2000 PAR-SE，Scientific Computing International)進行量測。典型起始層厚度對於SiNx 為4395 Å且對於SiOx 為229 Å。
以下系列表展示所揭示及主張之蝕刻組合物之若干實施例的評估結果。
原料 分析， wt% 實例 1 實例 2 實例 3 實例 3. 實例 4 實例 5 實例 6 實例 7 實例 8
H3 PO4 85 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00
DIW 100 -- -- 3.50 -- 3.50 3.50 -- 1.43 --
Si化合物1 30 5.00 -- -- -- -- -- -- -- --
Si化合物2 30 -- 5.00 -- -- -- -- -- -- --
Si化合物3 100 -- -- 1.50 -- -- -- -- -- --
Si化合物4 30 -- -- -- 5.00    -- -- -- --
Si化合物5 100 -- -- -- -- 1.50 -- -- -- --
Si化合物6 100 -- -- -- -- -- 1.50 -- -- --
Si化合物7 30 -- -- -- -- -- -- 5.00 -- --
Si化合物8 42 -- -- -- -- -- -- -- 3.57 --
Si化合物9 30 -- -- -- -- -- -- -- -- 5.00
H2 SO4 96 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00 25.00
總計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
溫度 160 160 160 160 160 160 160 160 160
SiNx E/R (Å/min) 167 256 178 144 156 165 127 159 142
SiOx E/R (Å/min) 0.062 0.152 0.864 1.560 0.027 -0.014 -0.066 -0.323 -0.216
SiN相對於SiO2 之選擇性 2693.548 1684.211 206.019 92.308 5777.778 -11785.714 -1924.242 -492.260 -657.407
表 1 ： 在 H2 SO4 之存在下 Si 化合物對 SiNx 相比於 SiO2 之選擇性的影響
原料 分析， wt% 實例 9 實例 10 實例 11 實例 12 實例 13 實例 14 實例 15
H3 PO4 85 100.00 95.00 95.00 95.00 95.00 95.00 95.00
DIW 100 -- -- -- -- -- -- 1.43
Si化合物1 30 -- 5.00 -- -- -- -- --
Si化合物9 30 -- -- 5.00 -- -- -- --
Si化合物2 30 -- -- -- 5.00 -- -- --
Si化合物4 30 -- -- -- -- 5.00 -- --
Si化合物7 30 -- -- -- -- -- 5.00 --
Si化合物8 42 -- -- -- -- -- -- 3.57
總計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
溫度 160 160 160 160 160 160 160
SiNx E/R (Å/min) 239 210 208 218 224 222 194
SiOx E/R (Å/min) 2.230 0.693 -0.207 1.277 1.827 0.129 -0.518
SiN相對於SiO2之選擇性 107.175 303.030 -1004.831 170.713 122.605 1720.930 -374.517
表 2 ： 在無 H2 SO4 之情況下 Si 化合物對 SiNx 相比於 SiO2 之選擇性的影響
表1及表2顯示，隨著添加含矽低聚物，藉由抑制SiOx 蝕刻速率從而增加了SiNx 相比於SiO2 之蝕刻選擇性。表1進一步顯示，添加硫酸進一步降低了SiO2 蝕刻速率且因此增加了選擇性。
原料 分析， wt% 實例 10 實例 16 實例 17 實例 18 實例 19 實例 20 實例 21 實例 22 實例 23 實例 24
H3 PO4 85 95.00 85.00 80.00 75.00 72.50 70.00 67.00 66.00 63.00 60.00
Si化合物1 30 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00
H2 SO4 96 -- 10.00 15.00 20.00 22.50 25.00 28.00 29.00 32.00 35.00
總計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
溫度 160 160 160 160 160 160 160 160 160 160
SiNx E/R (Å/min) 210 202 198 187 174 167 158 148 138 120
SiOx E/R (Å/min) 0.693 0.305 0.156 0.095 0.085 0.062 0.025 0.016 0.011 0.007
SiN相對於SiO2 之選擇性 303.030 662.295 1269.231 1968.421 2047.059 2693.548 6320.000 9250.000 12545.455 17142.857
H3 PO4 wt% 80.750 72.250 68.000 63.750 61.625 59.500 56.950 56.100 53.550 51.000
H2 SO4 wt% 0.000 9.600 14.400 19.200 21.600 24.000 26.880 27.840 30.720 33.600
H3 PO4 /H2 SO4 -- 7.526 4.722 3.320 2.853 2.479 2.119 2.015 1.743 1.518
表 3 H2 SO4 濃度對 SiNx 相比於 SiO2 之選擇性的影響
表3進一步顯示，硫酸濃度對SiNx相比於SiO2 之選擇性的顯著影響。
原料 分析， wt% 85%H3 PO4 實例 25 實例 26 實例 27 實例 28
H3 PO4 85 100.00 98.00 90.00 85.00 80.00
Si化合物1 30 -- 2.00 10.00 15.00 20.00
總計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
溫度 160 160 160 160 160
SiNx E/R (Å/min) 239 238 236 197 189
SiOx E/R (Å/min) 2.230 0.771 0.300 0.226 0.196
SiNx相對於SiOx之選擇性 107.175 308.690 786.667 871.681 964.286
多晶矽E/R (Å/min) 24.8 -- 22.3 -- --
表 4 ： Si 化合物 1 濃度對 SiNx 相比於 SiO2 之選擇性的影響
表4顯示，隨著Si化合物1濃度增加，SiNx相比於SiO2 之選擇性藉由降低SiO2 蝕刻速率而顯著增加。
原料 分析， wt% 實例 29 實例 30 實例 31 實例 32 實例 33
H3 PO4 85 90.00 88.00 85.00 80.00 75.00
Si化合物1 30 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00
甲磺酸，MSA 100 -- 2.00 5.00 10.00 15.00
總計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
溫度 160 160 160 160 160
SiNx E/R (Å/min) 236 200 199 196 182
SiOx E/R (Å/min) 0.300 0.219 0.156 0.099 0.055
SiNx相對於SiOx之選擇性 786.667 913.242 1275.641 1979.798 3309.091
多晶矽E/R (Å/min) 22.3 -- -- 21.1 19.4
表 5 ：評估磺酸
原料 分析， wt% 實例 34 實例 35 實例 36 實例 37 實例 38
H3 PO4 85 89.50 88.00 80.00 75.00 70.00
Si化合物1 30 0.50 2.00 10.00 15.00 20.00
甲磺酸 100 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00
總計 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
溫度 160 160 160 160 160
SiNx E/R (Å/min) 205 200 196 192 186
SiOx E/R (Å/min) 1.121 0.340 0.099 0.071 0.035
SiNx相對於SiOx之選擇性 182.872 588.235 1979.798 2704.225 5314.286
多晶矽E/R (Å/min) -- -- 21.1 -- 20.5
表 6 ： 在甲磺酸之存在下 Si 化合物 1 濃度對 SiNx 相比於 SiO2 之選擇性的影響
表5及表6顯示，甲磺酸亦起與硫酸相同之作用且添加甲磺酸亦可降低SiO2 蝕刻速率且增加選擇性。
原料 分析， wt% 實例 39 實例 40 實例 41 實例 42
H3 PO4 85 90.00 75.00 75.00 70.00
Si化合物1 30 10.00 10.00 10.00 5.00
H2 SO4 98 -- -- 15.00 25.00
甲磺酸 100 -- 15.00 -- --
總計 100.00 100.00 100.00 100.00
溫度 160 160 160 160
SiNx E/R (Å/min) 236 182 185 167
SiOx E/R (Å/min) 0.300 0.055 0.037 0.062
SiNx相對於SiOx之選擇性 786.667 3309.091 5000.000 2693.548
多晶矽E/R (Å/min) 22.3 19.4 12.0 3.1
表 7 ： 在甲磺酸之存在下硫酸濃度對 SiNx 相比於 SiO2 之選擇性的影響
表7顯示當將烷基磺酸及硫酸添加至所揭示及主張之主題之組合物中時相對移除率增加。
原料 分析， wt% 實例 43 實例 44 實例 45 實例 46
H3 PO4 85 75.00 70.00 74.00 74.985
Si化合物1 30 10.00 10.00 10.00 10.000
甲磺酸 100 15.00 15.00 15.00 15.000
三乙二醇二胺 100 -- 5.00 -- --
3-𠰌啉基丙胺 100 -- -- 1.00 --
Dynol 607 100 -- -- -- 0.015
總計 100.00 100.00 100.00 100.000
溫度 160 160 160 160
SiNx E/R (Å/min) 182 -- 152.000 --
SiOx E/R (Å/min) 0.055 -- 0.201 --
SiNx相對於SiOx之選擇性 3309.091 -- 756.219 --
多晶矽E/R (Å/min) 19.4 1.7 1.5 1.2
表 8 在具有 Si 化合物 1 之情況下有機溶劑及界面活性劑對 SiNx 相比於 SiO2 之選擇性的影響
原料 RM 分析， wt% 實例 47 實例 48
H3 PO4 85 70.00 70.00
Si化合物1 30 5.00 --
Si化合物2 30 -- 5.00
H2 SO4 98 25.00 25.00
總計 100.00 100.00
溫度 160 160
SiNx E/R (Å/min) 167 218
SiOx E/R (Å/min) 0.062 0.129
表 9 ： Si 化合物 2 對 SiNx 相比於 SiO2 之選擇性的影響
前述描述主要意欲出於說明之目的。儘管所揭示及主張之主題已相對於其例示性實施例進行展示且描述，但熟習此項技術者應理解，可在不脫離所揭示及主張之主題的精神及範疇之情況下，在其中進行其形式及細節方面的前述及各種其他變化、省略以及添加。
Figure 109133617-A0101-11-0002-1

Claims (181)

  1. 一種組合物，其包含：A. 約70重量%或更少之純磷酸；B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式I化合物：
    Figure 03_image001
    其中：(i) m = 0-20，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
    Figure 03_image519
    ，及(iii) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
    Figure 03_image521
    烷基、經
    Figure 03_image523
    取代之C1 -C10 烷基；及II. 水溶劑。
  2. 一種組合物，其包含：A. 約70重量%或更少之純磷酸；B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式II化合物：
    Figure 03_image003
    其中：(i) m = 0-20，(ii) n =0-20，(iii) R3 係選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
    Figure 03_image526
    、Z1 及Z2 ，及(iv) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
    Figure 03_image528
    烷基、經
    Figure 03_image530
    取代之C1 -C10 烷基，(v) Z1 及Z2 各自獨立地選自：a.
    Figure 03_image532
    ，b.
    Figure 03_image534
    ，c.
    Figure 03_image536
    ，及d.
    Figure 03_image538
    ；及II. 水溶劑。
  3. 一種組合物，其包含：A. 約70重量%或更少之純磷酸；B. 約30重量%或更多之混合物，其包含：I. 式III化合物：
    Figure 03_image005
    其中：(i) m1及m2各自等於所提供之0至10且m1及m2中之至少一者≥ 1，(ii) n = 0或1，(iii) R1 、R2 及R3 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及
    Figure 03_image541
    至C6 直鏈烷基，(iv) A係選自：a.
    Figure 03_image543
    ，b.
    Figure 03_image545
    ，其中Ra 係選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，c.
    Figure 03_image547
    ，其中Ra 及Rb 各自獨立地選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及d.
    Figure 03_image549
    ，(v) L係選自：a.
    Figure 03_image551
    ，b.
    Figure 03_image553
    ，c.
    Figure 03_image555
    ，d.
    Figure 03_image557
    ，e.
    Figure 03_image559
    ，其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自Cl、Br、F或I，f.
    Figure 03_image561
    ，g.
    Figure 03_image563
    ，h.
    Figure 03_image565
    ，i.
    Figure 03_image567
    ，及j.
    Figure 03_image569
    ；及II. 水溶劑。
  4. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含至少一種除純磷酸以外之額外酸。
  5. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含至少一種選自以下之除純磷酸以外之額外酸：HNO3 、H2 SO4 、HCl及甲磺酸(methane sulfonic acid)。
  6. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含純硫酸。
  7. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含約25重量%或更少之純硫酸。
  8. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含純甲磺酸。
  9. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含磺酸。
  10. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  11. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含硫酸且(ii)該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  12. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約7.0重量份之純磷酸。
  13. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約6.0重量份之純磷酸。
  14. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約5.0重量份之純磷酸。
  15. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約4.0重量份之純磷酸。
  16. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約3.0重量份之純磷酸。
  17. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.0重量份至約2.5重量份之純磷酸。
  18. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約3.0重量份純磷酸。
  19. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.25重量份純磷酸。
  20. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.5重量份純磷酸。
  21. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中(i)該混合物進一步包含純硫酸且(ii)每1重量份純硫酸存在約2.75重量份純磷酸。
  22. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該水溶劑包含水。
  23. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該水溶劑基本上由水組成。
  24. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該水溶劑由水組成。
  25. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含一或多種選自以下之額外含矽化合物：烷基倍半氧矽烷(alkylsilsesquioxane)、乙烯基倍半氧矽烷、羧酸烷基倍半氧矽烷及伸烷基二醇烷基倍半氧矽烷。
  26. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  27. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  28. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該調配物基本上由該純磷酸及該混合物組成。
  29. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該調配物由該純磷酸及該混合物組成。
  30. 如請求項1之組合物，其中該調配物基本上由該純磷酸組成且該混合物基本上由該式I化合物及該水溶劑組成。
  31. 如請求項1之組合物，其中該調配物由該純磷酸組成且該混合物由該式I化合物及該水溶劑組成。
  32. 如請求項2之組合物，其中該調配物基本上由該純磷酸組成且該混合物基本上由該式II化合物及該水溶劑組成。
  33. 如請求項2之組合物，其中該調配物由該純磷酸組成且該混合物由該式II化合物及該水溶劑組成。
  34. 如請求項3之組合物，其中該調配物基本上由該純磷酸組成且該混合物基本上由該式III化合物及該水溶劑組成。
  35. 如請求項3之組合物，其中該調配物由該純磷酸組成且該混合物由該式III化合物及該水溶劑組成。
  36. 如請求項1之組合物，其中m為0。
  37. 如請求項1之組合物，其中該式I化合物之含量為約5重量%或更少。
  38. 如請求項1之組合物，其中該式I化合物之含量為約4重量%或更少。
  39. 如請求項1之組合物，其中該式I化合物之含量為約3重量%或更少。
  40. 如請求項1之組合物，其中該式I化合物之含量為約2重量%或更少。
  41. 如請求項1之組合物，其中該式I化合物之含量為約1重量%或更少。
  42. 如請求項1之組合物，其中R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為相同的。
  43. 如請求項1之組合物，其中R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為氫。
  44. 如請求項1之組合物，其中R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之至少一者為除氫以外的某物。
  45. 如請求項1之組合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
    Figure 03_image571
    ，(ii) R1 、R2 、R4 及R5 中之每一者為
    Figure 03_image573
    且(iii) m = 0。
  46. 如請求項1之組合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
    Figure 03_image575
    ，(ii) R1 、R2 、R4 及R5 中之每一者為
    Figure 03_image577
    且(iii) m = 0。
  47. 如請求項1之組合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
    Figure 03_image579
    ，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為
    Figure 03_image581
    且(iii) m = 0。
  48. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image583
    。
  49. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image585
    ，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  50. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image587
    (ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  51. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image589
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  52. 如請求項1之組合物，其中 (i)     該式I化合物為：
    Figure 03_image591
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.83重量%。
  53. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image593
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.94重量%。
  54. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image595
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約84.27重量%。
  55. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image597
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約84.6重量%。
  56. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image599
    。
  57. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image601
    ，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  58. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image603
    ，(ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  59. 如請求項1之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image605
    ，(ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  60. 一種組合物，其包含：A. 約60重量%或更少之純磷酸；B. 約40重量%或更多之混合物，其包含：(i) 約5重量%或更少之以下者：
    Figure 03_image607
    ，及(ii) 約24重量%或更少之純硫酸；及(iii) 水溶劑，其包含水。
  61. 一種組合物，其基本上由以下組成：A. 約60重量%或更少之純磷酸；B. 約40重量%或更多之混合物，其基本上由以下組成：(i) 約5重量%或更少之以下者：
    Figure 03_image609
    ，及(ii) 約24重量%或更少之純硫酸；及(iii) 水溶劑，其基本上由水組成。
  62. 一種組合物，其由以下組成：A. 約60重量%或更少之純磷酸；B. 約40重量%或更多之混合物，其由以下組成：(i) 約5重量%或更少之以下者：
    Figure 03_image611
    ，及(ii) 約24重量%或更少之純硫酸；及(iii) 水溶劑，其由水組成。
  63. 如請求項2之組合物，其中m為0。
  64. 如請求項2之組合物，其中n為0。
  65. 如請求項2之組合物，其中m為0且n為0。
  66. 如請求項2之組合物，其中該式II化合物之含量為約5重量%或更少。
  67. 如請求項2之組合物，其中該式II化合物之含量為約4重量%或更少。
  68. 如請求項2之組合物，其中該式II化合物之含量為約3重量%或更少。
  69. 如請求項2之組合物，其中該式II化合物之含量為約2重量%或更少。
  70. 如請求項2之組合物，其中該式II化合物之含量為約1重量%或更少。
  71. 如請求項2之組合物，其中(i) m = 0，(ii) n=3且(iii) Z1 及Z2 中之每一者為
    Figure 03_image613
    。
  72. 如請求項2之組合物，其中(i) m = 0，(ii) n = 3且(iii) Z1 及Z2 中之每一者為
    Figure 03_image615
    。
  73. 如請求項2之組合物，其中(i) m = 0，(ii) n = 3且(iii) Z1 及Z2 中之每一者為
    Figure 03_image617
    。
  74. 如請求項2之組合物，其中(i) m = 0，(ii) n =3且(iii) Z1 及Z2 中之每一者為
    Figure 03_image619
    。
  75. 如請求項2之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image621
    ，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  76. 如請求項2之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image623
    ，(ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  77. 如請求項2之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image625
    ，(ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  78. 如請求項2之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image627
    ，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  79. 如請求項2之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image629
    ，(ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  80. 如請求項2之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image631
    ，(ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  81. 如請求項3之組合物，其中該式III化合物之含量為約5重量%或更少。
  82. 如請求項3之組合物，其中該式III化合物之含量為約4重量%或更少。
  83. 如請求項3之組合物，其中該式III化合物之含量為約3重量%或更少。
  84. 如請求項3之組合物，其中該式III化合物之含量為約2重量%或更少。
  85. 如請求項3之組合物，其中該式III化合物之含量為約1重量%或更少。
  86. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image633
    ，(ii) L為
    Figure 03_image635
    ，(iii) n = 0且(iv) m1及m2之總和= 1-5。
  87. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image637
    且(ii) m1及m2之總和= 3，(iii) n = 0且(iv) L為
    Figure 03_image639
    。
  88. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image641
    且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為其中Ra = H之
    Figure 03_image643
    ，(v) m1 = 0，且(vi) L為
    Figure 03_image645
    。
  89. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image647
    且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為
    Figure 03_image649
    ，(v) m1 = 0，且(vi) L為
    Figure 03_image651
    。
  90. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image653
    且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為其中Ra =
    Figure 03_image655
    之
    Figure 03_image657
    ，(v) m1 = 0，且(vi) L為
    Figure 03_image659
    。
  91. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image661
    且(ii) m1及m2之總和= 2，(iii) n = 0且(iv) L為
    Figure 03_image663
    ，其中X1 、X2 及X3 中之每一者為
    Figure 03_image665
    。
  92. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image667
    且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為其中Ra =
    Figure 03_image669
    之
    Figure 03_image671
    ，(v) m1 = 0，且(vi) L為
    Figure 03_image673
    。
  93. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image675
    且(ii) m2 = 2，(iii) n = 1，(iv) A為
    Figure 03_image677
    ，(v) m1 = 0且(vi) L為
    Figure 03_image679
    。
  94. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image681
    且(ii) m2 = 3，(iii) n = 1，(iv) A為其中Ra 及Rb 為
    Figure 03_image683
    之
    Figure 03_image685
    ，(v) m1 = 3且(vi) L為
    Figure 03_image687
    。
  95. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image689
    且(ii) m1及m2之總和= 2，(iii) n = 0且(iv) L為
    Figure 03_image691
    。
  96. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image693
    且(ii) m1及m2之總和= 3，(iii) n = 0且(iv) L為
    Figure 03_image695
    。
  97. 如請求項3之組合物，其中(i) R1 、R2 及R3 中之每一者為
    Figure 03_image697
    且(ii) m1及m2之總和= 1，(iii) n = 0且(iv) L為
    Figure 03_image699
    。
  98. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為：
    Figure 03_image701
    ，其中R =
    Figure 03_image703
    且x=1-5，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  99. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為：
    Figure 03_image705
    ，其中R =
    Figure 03_image707
    且x=1-5，(ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  100. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為：
    Figure 03_image709
    ，其中R =
    Figure 03_image711
    且x=1-5，(ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  101. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為Si(OCH3 )3 (CH2 CH2 CF3 )，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  102. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為Si(OCH3 )3 (CH2 CH2 CF3 )，(ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  103. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為Si(OCH3 )3 (CH2 CH2 CF3 )，(ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  104. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image713
    ，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  105. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image715
    ，(ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  106. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image717
    ，(ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  107. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image719
    ，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  108. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image721
    ，(ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  109. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image723
    ，(ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  110. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image725
    ，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  111. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image727
    ，(ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  112. 如請求項3之組合物，其中(i) 該式III化合物為
    Figure 03_image729
    ，(ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.5重量%。
  113. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約2700。
  114. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約2500或更高。
  115. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約2250或更高。
  116. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約2000或更高。
  117. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約1500或更高。
  118. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約1250或更高。
  119. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約1000或更高。
  120. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約500或更高。
  121. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性為約300或更高。
  122. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性在約1500與約2700之間。
  123. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性在約2000與約2700之間。
  124. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性在約2250與約2700之間。
  125. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性在約2500與約2700之間。
  126. 如請求項1至3中任一項之組合物，其中該組合物之氮化矽相比於氧化矽的蝕刻選擇性在約2600與約2700之間。
  127. 一種組合物，其包含：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式I化合物：
    Figure 03_image731
    其中：(i) m = 0-20，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
    Figure 03_image733
    ，及(iii) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
    Figure 03_image735
    烷基、經
    Figure 03_image737
    取代之C1 -C10 烷基；及II. 水溶劑。
  128. 一種組合物，其包含：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式II化合物：
    Figure 03_image739
    其中：(i) m = 0-20，(ii) n =0-20，(iii) R3 係選自以下之群：氫、C1 至C10 直鏈烷基、經氟取代之C1 至C10 直鏈烷基、含氮基團、含氧基團、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
    Figure 03_image741
    、Z1 及Z2 ，及(iv) Ra 及Rb 中之每一者獨立地選自C1 至C10 直鏈烷基、C3 至C10 分支鏈烷基、C3 至C10 環狀烷基、C5 至C12 芳基、C2 至C10 直鏈或分支鏈烯基及C2 至C10 直鏈或分支鏈炔基、
    Figure 03_image743
    烷基、經
    Figure 03_image745
    取代之C1 -C10 烷基，(v) Z1 及Z2 各自獨立地選自：a.
    Figure 03_image747
    ，b.
    Figure 03_image749
    ，c.
    Figure 03_image751
    ，及d.
    Figure 03_image753
    ；及II. 水溶劑。
  129. 一種組合物，其包含：A. 超過約70重量%之純磷酸；B. 少於約30重量%之混合物，其包含：I. 式III化合物：
    Figure 03_image755
    其中：(i) m1及m2各自等於所提供之0至10且m1及m2中之至少一者≥ 1，(ii) n = 0或1，(iii) R1 、R2 及R3 中之每一者獨立地選自以下之群：氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及
    Figure 03_image757
    Figure 03_image759
    至C6 直鏈烷基，(iv) A係選自：a.
    Figure 03_image761
    ，b.
    Figure 03_image763
    ，其中Ra 係選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基，c.
    Figure 03_image765
    ，其中Ra 及Rb 各自獨立地選自氫、C1 至C6 直鏈烷基、C3 至C6 分支鏈烷基及d.
    Figure 03_image767
    ，(v) L係選自：a.
    Figure 03_image769
    ，b.
    Figure 03_image771
    ，c.
    Figure 03_image773
    ，d.
    Figure 03_image775
    ，e.
    Figure 03_image777
    ，其中X1 、X2 及X3 中之每一者獨立地選自Cl、Br、F或I，f.
    Figure 03_image779
    ，g.
    Figure 03_image781
    ，h.
    Figure 03_image783
    ，i.
    Figure 03_image785
    ，及j.
    Figure 03_image787
    ；及II. 水溶劑。
  130. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該組合物包含(i)超過約75重量%之純磷酸及(ii)少於約25重量%之混合物。
  131. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含至少一種除純磷酸以外之額外酸。
  132. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含至少一種選自以下之除純磷酸以外之額外酸：HNO3 、H2 SO4 、HCl及甲磺酸。
  133. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含純硫酸。
  134. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含約10重量%或更少之純硫酸。
  135. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含純甲磺酸。
  136. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含磺酸。
  137. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該水溶劑包含水。
  138. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該水溶劑基本上由水組成。
  139. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該水溶劑由水組成。
  140. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該混合物進一步包含一或多種選自以下之額外含矽化合物：烷基倍半氧矽烷、乙烯基倍半氧矽烷、羧酸烷基倍半氧矽烷及伸烷基二醇烷基倍半氧矽烷。
  141. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該調配物基本上由該純磷酸及該混合物組成。
  142. 如請求項127至129中任一項之組合物，其中該調配物由該純磷酸及該混合物組成。
  143. 如請求項127之組合物，其中該調配物基本上由該純磷酸組成且該混合物基本上由該式I化合物及該水溶劑組成。
  144. 如請求項127之組合物，其中該調配物由該純磷酸組成且該混合物由該式I化合物及該水溶劑組成。
  145. 如請求項128之組合物，其中該調配物基本上由該純磷酸組成且該混合物基本上由該式II化合物及該水溶劑組成。
  146. 如請求項128之組合物，其中該調配物由該純磷酸組成且該混合物由該式II化合物及該水溶劑組成。
  147. 如請求項129之組合物，其中該調配物基本上由該純磷酸組成且該混合物基本上由該式III化合物及該水溶劑組成。
  148. 如請求項129之組合物，其中該調配物由該純磷酸組成且該混合物由該式III化合物及該水溶劑組成。
  149. 如請求項127之組合物，其中R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為相同的。
  150. 如請求項127之組合物，其中R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為氫。
  151. 如請求項127之組合物，其中R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之至少一者為除氫以外的某物。
  152. 如請求項127之組合物，其中該式I化合物之含量為約5重量%或更少。
  153. 如請求項127之組合物，其中該式I化合物之含量為約4重量%或更少。
  154. 如請求項127之組合物，其中該式I化合物之含量為約3重量%或更少。
  155. 如請求項127之組合物，其中該式I化合物之含量為約2重量%或更少。
  156. 如請求項127之組合物，其中該式I化合物之含量為約1重量%或更少。
  157. 如請求項127之組合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
    Figure 03_image789
    ，(ii) R1 、R2 、R4 及R5 中之每一者為
    Figure 03_image791
    且(iii) m = 0。
  158. 如請求項127之組合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
    Figure 03_image793
    ，(ii) R1 、R2 、R4 及R5 為
    Figure 03_image795
    ，(iii) m = 0且(iv) R3 = -C3 H6 NH2 。
  159. 如請求項127之組合物，其中(i) Ra 及Rb 中之每一者為
    Figure 03_image797
    ，(ii) R1 、R2 、R3 、R4 及R5 中之每一者為氫且(iii) m = 0。
  160. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image799
    。
  161. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image801
    ，及(ii) 該純磷酸之含量為該組合物之約80.75重量%。
  162. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image803
    ，及(ii) 該混合物進一步包含純硫酸。
  163. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image805
    (ii) 該混合物進一步包含純硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量在該組合物之約80重量%與約85重量%之間。
  164. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image807
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約81.85重量%。
  165. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image809
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約82.4重量%。
  166. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image811
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約82.95重量%。
  167. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image813
    (ii) 該混合物進一步包含硫酸，及(iii) 該純磷酸及該純硫酸之組合含量為該組合物之約83.23重量%。
  168. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image815
    。
  169. 如請求項127之組合物，其中(i) 該式I化合物為：
    Figure 03_image817
    ，及(ii) 該純磷酸之含量為該組合物之約80.75重量%。
  170. 如請求項128之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image819
    。
  171. 如請求項128之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image821
    ，及(ii) 該純磷酸之含量為該組合物之約80.75重量%。
  172. 如請求項128之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image823
    。
  173. 如請求項128之組合物，其中(i) 該式II化合物為：
    Figure 03_image825
    ，及(ii) 該純磷酸之含量為該組合物之約80.75重量%。
  174. 如請求項129之組合物，其中(i) 該式III化合物為：
    Figure 03_image827
    。
  175. 如請求項129之組合物，其中(i) 該式III化合物為：
    Figure 03_image829
    ，及(ii) 該純磷酸之含量為該組合物之約80.75重量%。
  176. 如請求項129之組合物，其中(i) 該式III化合物為：
    Figure 03_image831
    。
  177. 如請求項129之組合物，其中(i) 該式III化合物為：
    Figure 03_image833
    ，及(ii) 該純磷酸之含量為該組合物之約80.75重量%。
  178. 一種選擇性增強在包含氮化矽及二氧化矽之半導體基板上之氮化矽相對於二氧化矽之蝕刻速率的方法，該方法包含以下步驟：a. 使包含氮化矽及二氧化矽之該半導體基板與如請求項1至177中任一項之組合物接觸；及b. 在至少部分地移除該氮化矽之後，沖洗該半導體裝置。
  179. 如請求項178之方法，其進一步包含乾燥該半導體裝置之步驟。
  180. 如請求項178之方法，其中氮化矽對氧化矽之蝕刻選擇性超過約300。
  181. 如請求項178之方法，其中該接觸步驟在約160℃之溫度下執行。
TW109133617A 2019-09-30 2020-09-28 用於製造半導體裝置期間之選擇性移除氮化矽之蝕刻組合物及方法 TW202128722A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962908083P 2019-09-30 2019-09-30
US62/908,083 2019-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202128722A true TW202128722A (zh) 2021-08-01

Family

ID=75338528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109133617A TW202128722A (zh) 2019-09-30 2020-09-28 用於製造半導體裝置期間之選擇性移除氮化矽之蝕刻組合物及方法

Country Status (5)

Country Link
JP (2) JP2022550171A (zh)
KR (1) KR20220073813A (zh)
CN (1) CN114466852A (zh)
TW (1) TW202128722A (zh)
WO (1) WO2021067150A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230365863A1 (en) * 2022-05-13 2023-11-16 Entegris, Inc. Silicon nitride etching compositions and method
WO2023230394A1 (en) * 2022-05-23 2023-11-30 Versum Materials Us, Llc Formulated alkaline chemistry for polysilicon exhume

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10138117B2 (en) * 2013-07-31 2018-11-27 Entegris, Inc. Aqueous formulations for removing metal hard mask and post-etch residue with Cu/W compatibility
US10269591B2 (en) * 2013-10-23 2019-04-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of selectively removing silicon nitride and single wafer etching apparatus thereof
US9868902B2 (en) * 2014-07-17 2018-01-16 Soulbrain Co., Ltd. Composition for etching
KR101728951B1 (ko) * 2015-06-25 2017-04-21 오씨아이 주식회사 실리콘 질화막 식각 용액
KR102415960B1 (ko) * 2016-02-05 2022-07-01 동우 화인켐 주식회사 실리콘 질화막 식각액 조성물 및 이를 이용하는 반도체 소자 및 tft 어레이 기판의 제조방법
US10167425B2 (en) * 2016-05-04 2019-01-01 Oci Company Ltd. Etching solution capable of suppressing particle appearance
US10995269B2 (en) * 2016-11-24 2021-05-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Etchant composition and method of fabricating integrated circuit device using the same
CN110028971B (zh) * 2017-12-28 2021-11-09 Oci有限公司 蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021067150A1 (en) 2021-04-08
KR20220073813A (ko) 2022-06-03
CN114466852A (zh) 2022-05-10
JP2023171856A (ja) 2023-12-05
JP2022550171A (ja) 2022-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102399990B1 (ko) 질화 규소를 포함하는 기판을 에칭하는 조성물 및 방법
JP6550123B2 (ja) エッチング組成物
JP7015214B2 (ja) 半導体デバイスの製造中に窒化ケイ素を選択的に除去するためのエッチング溶液
TWI738244B (zh) 於製造一半導體裝置時用於選擇性移除矽氮化物的蝕刻溶液及方法
JP2023171856A (ja) 半導体素子製造時に窒化ケイ素を選択的に除去するためのエッチング組成物及びエッチング方法
US11499099B2 (en) Etching composition
US20220228062A1 (en) Etching Composition And Method For Selectively Removing Silicon Nitride During Manufacture Of A Semiconductor Device
TW202346541A (zh) 用於多晶矽挖掘的配製鹼性化學物質