TWI282814B - Etchant and etching method - Google Patents

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TWI282814B
TWI282814B TW092121320A TW92121320A TWI282814B TW I282814 B TWI282814 B TW I282814B TW 092121320 A TW092121320 A TW 092121320A TW 92121320 A TW92121320 A TW 92121320A TW I282814 B TWI282814 B TW I282814B
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Mitsushi Itano
Takashi Kanemura
Hiroshi Momota
Daisuke Watanabe
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Daikin Ind Ltd
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Description

1282814 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關蝕刻液、蝕刻處理物之製造方法及使用 該方法所可得到之鈾刻處理物。 【先前技術】 近年來’隨著半導體裝置之細微化，閘電極之寬度有 者更狹窄化之需求，因此依Scaling relationship該聞絕緣 膜之實際膜厚需更爲薄。但，矽裝置中作爲絕緣膜之目前 使用的Si02膜若再薄化時，將會因泄電流增加而產生信 賴性降低之問題。相對於此，已有提出使用高介電體材料 (High-k材料）作爲閘絕緣膜使用時，將可增加物理膜 厚之方法。但前述高介電體材料，例如有氧化鉛膜等、氧 化鉻膜等，此些High-k膜，一般而言亦具有極高之耐蝕 刻性。又，對High-k膜進行蝕刻之蝕刻液，若對於Highly 膜 之鈾刻 步驟前 形成於 Si 基 板上之 THOX 、 TEOS 等 Si 氧化膜蝕刻速度過快時，將會蝕刻至未能發揮前述Si氧 化膜機能之程度。因此，目前極需一種可鈾刻High-k膜 ，而可抑制矽氧化膜蝕刻速度之鈾刻液。（例如， Experimental observation of the thermal stability of High-k gate dielectric material on silicon, P.S.Lysaght et al,Journal of Non-Crystalline Solids， 303 ( 2002) 5 4-63 ; Integration of High-k Gate stack systems into planar CMOS process flows, H.R.Huff et al5 IWGI 200 1, Tokyo ； 1282814 (2)
Selective & Non-Selective Wet Etching, M.Itano et al5 Wafer Clean & Surface Prep Workshop, International Sematech戶斤述內容)。 本發明即是提供一種可蝕刻High-k膜，且可抑制矽 氧化膜的蝕刻速度的蝕刻液爲發明目的。 【發明內容】 本發明即有關下述各項敘述之發明。 第1項、一種鈾刻液，其特徵爲，對比介電率爲8以 上之膜（High-k膜）之蝕刻率爲2A/分鐘以上，且熱氧化 膜（THOX )與High-k膜之蝕刻率之比（[THOX之蝕刻率 ]/[ High-k膜之蝕刻率])爲50以下者。 第2項、如第1項之鈾刻液，其中High-k膜之比介 電率爲1 5以上。 第3項、如第1項之蝕刻液，其中High-k膜係爲氧 化飴膜、氧化锆膜或氧化鑭膜。 第4項、如第1項之鈾刻液，其中High-k膜係含有 由矽酸給（HfSiOx )、鋁酸給（HfAlO ) 、HfSiON、
HfAlON、ZrSiO、ZrAlO、ZrSiON、ZrAlON、氧化鋁（ Al2〇3 ) 、HfON、ZrON與Pr203所成群中所選出之至少1 種。 第5項、如第1項之蝕刻液，其中熱氧化膜之蝕刻速 度爲100A/分鐘以下。
第6項、如第1項之蝕刻液，其係含有氟化氫（HF -6 - 1282814
第7項、如第1項之蝕刻液，其中氟化氫濃度爲 3 mass% 以上。 第8項、如第1項之触刻液，其係包含具有氟化氫與 雜原子之有機溶媒。 第9項、如第8項之蝕刻液，其中具有雜原子之有機 溶媒，係爲醚系化合物、酮系化合物、含硫雜環化合物。 第1 〇項、如第9項之蝕刻液，其中具有雜原子之有 機溶媒係爲醚系化合物。 第1 1項、如第1 0項之蝕刻液，其中醚系化合物係由 式（1 )所示化合物中所成群中所選出之至少1種； R 1 - 0 - ( C Η2 - C Η2 _ 0 ) n - R2 ( 1 ) [式中，η爲1、2、3或4，R1與R2可爲相同或不同之氫 原子、低級烷基或低級烷羰基（其中，R1與R2不同時爲 氫原子）]。 第1 2項、如第1 0項之蝕刻液，其中醚系化合物之比 介電率爲3 0以下。 第1 3項、如第8項之蝕刻液，其中具有雜原子之有 機溶媒，其分子內至少含有1個羰基。 第1 4項、如第8項之蝕刻液，其中具有雜原子之有 機溶媒，其分子內至少含有1個羥基。 第1 5項、如第1 0項之蝕刻液，其中醚系化合物係由 -Ί - 1282814 (4) 四氫呋喃、四氫吡喃、呋喃、糖醛、丁內酯、單乙二 醇二甲醚（mcnoglyme)、二乙二醇二甲醚（diglyme)與 二噁烷所成群中所選出之至少1種。 第1 6項、如第1 0項之蝕刻液，其中醚系化合物係由 乙二醇甲基乙醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、二 乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、三乙 二醇乙基甲醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚、聚乙 二醇二甲醚所成群中所選出之至少1種。 第1 7項、如第1 〇項之蝕刻液，其中醚系化合物係由 乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁 醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸 酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、三乙二醇單甲醚乙酸酯與三 乙二醇單乙醚乙酸酯所成群中所選出之至少1種。 第1 8項、如第1 〇項之鈾刻液，其中醚系化合物係由 乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、聚乙二醇 單甲醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚 、丙二醇單丙醚與丙二醇單丁醚所成群中所選出之至少1 種。 第1 9項、如第9項之鈾刻液，其中含硫雜環化合物 係由環丁硕與丙烷磺內酯所選出之至少1種。 第20項、如第1項之鈾刻液，其係含有氟化氫（HF )、含雜原子之有機溶媒與水，又，HF :含雜原子之有 機溶媒：水=3 m a s s % 以上：5 0 〜9 7 m a s s % : 1 0 m a s s % 以 下。 1282814 (5) 第2 1項、一種蝕刻處理物之製造方法，其特徵係使 用第1項之蝕刻液，對具有矽氧化膜及比介電率爲8以上 之膜’且於比介電率爲8以上之膜上形成有閘電極之被飩 刻物進行蝕刻處理。 第22項、一種蝕刻處理物，其係由第2 1項之方法所 製得者。 本發明之蝕刻液，其熱氧化膜（THOX )與高比介電 率膜（High-k膜）之飩刻率之比（[THOX之蝕刻率]/[ Hi gh-k膜之蝕刻率])爲50以下。又，本發明之較佳實施 形態中，本發明之蝕刻液對High-k膜之蝕刻率爲2A/分 鐘以上，更佳爲約5A/分鐘以上，最佳爲10〜30A/分鐘左 右。 比介電率較高之膜（High-k膜），一般爲使用比介 電率爲約8以上，較佳爲約1 5以上，更佳爲約2 0〜4 0之 膜。比介電率之上限爲50左右。前述High-k膜之材料， 例如有氧化給、氧化鍩、氧化鑭、矽酸給（Hf Si Ox )、鋁 酸鈴（HfAlO ) 、HfSiON、HfAlON、ZrSiO、ZrAlO、
ZrSiON、ZrAlON、氧化鋁（Al2〇3 ) 、HfON、ZrON 與
Pr2〇3等。前述材料之比介電率，氧化鋁= 8.5〜10，氧化 鋁鹽（HfAlO、HfAlON、ZrAlO、ZrAlON)類=10 〜20, 矽酸鹽（HfSiON、ZrSiO、ZrSiON)類=1〇 〜20，氧化紿 = 24，氧化鉻=11〜20。 本發明之蝕刻液，其THOX與High-k膜之蝕刻率之 比（[THOX之蝕刻率]/[ High-k膜之蝕刻率])爲50以下 (6) 1282814 ’較佳爲約20以下，更佳爲約1 〇以下，最佳爲約5以下 ’特佳爲約1以下。最特佳爲約1 /丨〇以下。 於上述範圍內之ΤΗΟΧ與，High-k膜之鈾刻率之比， 基於以下理由而爲較佳。 於半導體元件製造過程中，對High-k閘氧化膜進行 倉虫刻步驟時’於Si基板上，作爲STI(Shallow Trench Isolation)等1C元件之淺溝隔離層上，多使用Si氧化膜予 以成膜。又，即使於閘氧化膜中，High-k氧化層與Si基 板間，亦微薄地形成Si氧化膜的中間層（請參考圖1說 明）。於High-k閘氧化膜之蝕刻步驟中，High_k膜若過 度蝕刻時’其作爲底層之膜受到蝕刻時，將會造成該膜產 生機能障礙，而產生問題。 因此，多以不蝕刻至Si氧化膜，僅鈾刻至High-k膜 之蝕刻液液爲理想之蝕刻液，因High-k膜之膜厚、及蝕 刻速度之均勻性極高，且僅進行預蝕刻時，因不會蝕刻至 Si氧化膜，故不致產生問題。故選擇比於上記之範圍內 時’將可以調整鈾刻時間等方式控制蝕刻，使其不致蝕刻 至Si氧化膜之範圍者爲佳。因此於上記選擇比範圍內時 ，即使High-k膜有過度鈾刻之情形下，亦可將其控制於 未損及Si氧化膜機能下之過度蝕刻範圍內。或若即使對 中間層之Si氧化膜由側邊進行蝕刻時，則需花費許多時 間，但若於前述選擇比範圍內時，則可將鈾刻控制於不致 產生問題之範圍內。 又，本發明之鈾刻液，對High-k膜之蝕刻率爲2A/ 1282814 (7) 分鐘以上，更佳爲約5A/分鐘以上，最佳爲ιοΑ/分鐘以上 〇 於High-k閘氧化膜之濕式蝕刻步驟中，就產能（ throughput)而言，以2A/分鐘以上爲佳。
High-k膜之蝕刻率爲2A/分鐘以上，High-k膜與熱 氧化膜（THOX )之蝕刻率之比爲50以下之條件下，於該 蝕刻液可蝕刻之溫度範圍內無論任一種溫度皆可使用。本 發明之蝕刻液，其所需要之溫度只要在滿足上述2個條件 下之蝕刻液皆可使用。較佳者爲於2 0 °C以上之溫度下， 滿足上述2個條件之蝕刻液，更佳者爲於2 01：〜溶媒沸 點間之任一溫度，更佳爲2 0〜9 0 °C間之任一溫度，最佳 爲2 0〜6 0 °C間之任一溫度，特佳爲2 0〜3 0 °C間之任一溫 度條件下之蝕刻液即可。 本發明之鈾刻液中，THOX之蝕刻率爲1〇〇A/分鐘以 下，較佳爲50A/分鐘以下，更佳爲20A/分鐘以下者爲宜 。最佳爲1 A/分鐘以下。此情形下之液溫，係隨蝕刻液種 類不同而不同，該鈾刻液只要於可蝕刻之範圍內時，無論 任何一種溫度皆可使用，較佳爲2(TC以上之任一溫度， 更佳爲於2(TC〜溶媒沸點以下溫度範圍間之任一溫度， 更佳爲2 0〜6 0 °C間之任一溫度，最佳爲2 0〜3 0 °C間，且 滿足上述要件之蝕刻液即可。 相對於熱氧化膜（THOX) ，High-k膜若可於上述比 率下進行蝕刻時，對於TE0S等其他矽氧化膜而言，亦可 於相同比率進行鈾刻。 -11 - (8) 1282814 本發明蝕刻液之蝕刻率，係依使用本發明之蝕刻亦對 各種膜（High-k膜、THOX、TEOS等矽氧化膜）進行蝕 刻’並將鈾刻前後膜厚度之差異除以時間之計算方式所求 得者。 本發明之蝕刻液，例如含有氟化氫（HF )之蝕刻液 ’較佳爲含有具有氟化氫、及雜原子之有機溶媒的蝕刻液 〇 HF之含量，較佳爲約3mass%以上，更佳爲約爲 lOmass%以上爲宜。HF含量之上限値，並未有特別限定 ，一般爲約 50mass% ，更佳爲約 35mass% ，最佳爲約 25mass% 。一般而言，HF之含量越多時，High-k膜之鈾 刻效果有提高之傾向。又，HF含量越少時，THOX與 High-k膜之蝕刻率之比（[THOX之蝕刻率]/[ High-k膜之 蝕刻率])有變小之傾向。因此，HF之濃度，可依所期待 之High-k膜與蝕刻率之比，與所期待之THOX與High-k 膜之触刻率之比而作適當之設定。 HF —般多使用conc·氟酸（50mass%水溶液），但於 使用不含水之蝕刻液較佳時，可使用100% HF。 製作含氟化氫（H F )之鈾刻液的方法，於使用c ο n c · 氟酸時，係於具有雜原子的有機溶媒中，混合cone.氟酸 水而製得。使用100% HF之際，可使用1〇〇% HF以液體 形式混合，或使用1 〇 〇 % H F予以稀釋。前述混合、稀釋 時應注意會產生發熱現象。 具有雜原子之有機溶媒，例如使用醚系化合物、酮系 -12 - (9) 1282814 化合物、含硫磺系化合物等爲佳。 前述醚化合物，例如可爲鏈狀或環狀中任一者皆可， 例如下式（1 )所示化合物爲較佳之例示。 R'-O- ( CH2-CH2-0 ) n-R2 ( 1 ) [式中，η爲1、2、3或4，R1與R2可爲相同或不同之氫 原子、低級烷基或低級烷羰基（其中，R1與R2不同時爲 氫原子）]。 低級烷基例如碳數1至3左右之烷基爲佳，例如甲基 、乙基、η-丙基、異丙基等。 低級烷基羰基中之低級烷基例如碳數1至3之烷基（ 甲基、乙基、η-丙基、異丙基）爲較佳之例示，低級烷基 羰基例如乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基等。 式（1 )所示之較佳化合物例如單乙二醇二甲醚（ monoglyme ) ( η = 1 );二乙二醇二甲醚（diglyme)、二 乙二醇二乙醚（n=2):三乙二醇二甲醚（n=3);四乙 二醇二甲醚（n=4)等。 其他醚系化合物例如四氫呋喃、四氫吡喃、呋喃、糖 醛、7 -丁內酯、二噁烷等。 前述醚化合物，又以單乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲 醚、四氫呋喃、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚；四乙 二醇二甲醚、二噁烷、7-丁內酯爲佳，以單乙二醇二甲 醚爲最佳。 -13- 1282814 (10) 又，醚系化合物以使用比介電率爲3 0以下者爲佳， 比介電率爲30以下之醚系化合物例如單乙二醇二巾n、 二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、二噁烷、r -丁內酯等。 酮系化合物例如r -丁內酯等環狀化合物。 含硫磺化合物例如環丁碾、丙烷磺內酯等環犬t g % 等。 本發明之蝕刻液以含有水爲佳。含水時，其含量以 1 0 m a s s %以下，較佳爲 5 m a s s %以下，更佳爲 3 m a s S %以 下。本發明之蝕刻液，又以不含水者爲最佳。 本發明之較佳蝕刻液，例如 • HF :含雜原子之有機溶媒（較佳爲醚系化合物） :水= 3mass% 以上：50 〜97mass% : lOmass% 以下。 更具體而言，例如下記所示蝕刻液等。 • HF:單乙二醇二甲醚：水=3〜50mass% : 50〜 9 7 m a s s % ·· 0 〜lOmass% 。 •HF:二乙二醇二甲醚：水=3〜50mass% :50〜 9 7 m a s s % : 0 〜lOmass% ° • H F :二噁烷：水=3 〜5 0 m a s s % : 5 0 〜9 7 m a s s % ： 0 〜lOmass% 〇 • HF:四氮卩夫喃：水=3〜50mass% : 50〜97mass% :0 〜1 Omass% 〇 • HF:二乙二醇二乙醚：水=1〜20mass% :70〜 99 mass% ·· 0 〜lOmass% ° • HF:三乙二醇二乙醚：水二1〜20mass% :70〜 (11) 1282814 9 9mas s% ·· 0 〜lOmass% ° • HF :四乙二醇二乙醚：水=1〜20mass% : 70〜 9 9mas s% : 0 〜lOmass% 〇 本發明之蝕刻液，以對矽基板表面上所形成之由 High-k膜與、THOX或TEOS等矽氧化膜被膜作爲蝕刻物 進行蝕刻處理者爲佳。 例如於半導體製造步驟中，於矽基板上形成於溝道中 埋設有由THOX或TEOS等矽氧化物所形成之原件分離區 域，並形成High-k膜後，形成閘電極，隨後將此閘電極 作爲光罩，對High-k膜進行蝕刻以形成閘結緣膜之際所 使用者。 又，於使用本發明之蝕刻液進行蝕刻前，可進行使其 殘留少許High-k膜之方式先進行乾鈾刻。即，以2階段 蝕刻方式對High_k膜進行蝕刻時，可先使用乾鈾刻對 High-k膜之上部進行蝕刻，再使用濕蝕刻方式去除殘留 之High-k膜亦可，本發明之鈾刻亦可作爲該濕蝕刻使用 〇 本發明之蝕刻方法中，鈾刻液之溫度可依所需要之蝕 刻速度與選擇比下對High-k膜與THOX進行蝕刻時，則 未有特別限定’其可因High-k膜之種類、蝕刻液之種類 等作適當之限定。例如爲含氟化氫之蝕刻液時，氟化氫濃 度爲較闻時’於較低溫度下若符合「High-k膜之鈾刻率 爲2A/分鐘以上」之要件時，或氟化氫濃度爲較低時，物 滿足該要件時則必須爲較高之溫度下進行鈾刻。因此，於 1282814 (12) 配合蝕刻液之成分的種類與成分之配合比例下，可適當地 設定滿足本發明要件之溫度。蝕刻液之溫度，一般爲20 至90 °C左右，更佳爲20至60 °C左右。 蝕刻處理，可依一般方法進行，例如將蝕刻物浸漬於 蝕刻液中亦可。浸漬之時間的長短，可依所需要之蝕刻速 度與選擇比下對High_k膜與所需要之蝕刻厚度下進行， 而無須特別限定，可配合High-k膜之種類、蝕刻液之種 類、蝕刻液之液溫等適當地限定，一般爲約1至3 0分鐘 ，較佳爲浸漬約1至1 〇分鐘。 使用本發明之蝕刻液進行蝕刻所使用之半導體基板， 可依一般慣用之方法（例如Atlas of IC Technologies : An Introduction to VLSI Processes by W. Maly, 1 98 7 by Benjamin/Cummings Publishing Company Inc.) ，對各種 半導體元件進行加工。 依本發明內容，係提供一種可對High-k膜進行蝕刻 ，且可以抑制砂氧化膜餓刻速度之餓刻液。 【實施方式】 本發明之實施例係如下所述，但本發明並不受下述實 施例所限定。 實施例1至13與比較例1至1 〇 製作具有下述表1、2、3、4所示組成內容之含HF 與溶媒之蝕刻液。於矽基板上，對分別使用Μ 0 C V D法對 1282814 (13) 成膜之氧化飴（MOCVD Hf02Asdep )、成膜後經燒成處 理後之氧化給膜（Hf02Anneal )、使用MOCVD法成膜並 ： 經燒成處理後之矽酸飴膜（HfSiO )、使用MOCVD法成 ，、 膜並經燒成處理後之氧化鋁膜（ai2o3 )、及熱氧化膜（ THOX )之試驗基板計算蝕刻率與選擇比。 鈾刻率，係依蝕刻前後之膜厚差除以蝕刻時間計算而 得者。 膜厚，係使用Rudolf Research公司製之Auto EL-III φ 厚度計測器測定。 蝕刻，係以將試驗基板浸漬鈾刻液1 〇分鐘方式進行 〇 鈾刻溫度 50°C之各鈾刻液對 MOCVD Hf〇2Asdep、 MOCVD Hf02Anneal與熱氧化膜（THOX)之鈾刻速度與 對前述膜之蝕刻選擇比內容，皆記載於表1中之實施例1 至6與比較例1至6之內容中。 又，HF濃度、水濃度（0% )、及蝕刻溫度（60°C ) φ 中申請專利範圍第 9項所述之醚系化合物溶媒’對 MOCVD Hf02Asdep、MOCVD Hf〇2Anneal 與熱氧化膜（ - THOX )之蝕刻速度與對前述膜之飩刻選擇比內容’皆記 一 載於表2中之實施例7至11與比較例7至8之內容中。 單乙二醇二甲醚與 HF之無水氟酸混合液’對 ’ MOCVD Hf02Anneal 膜、MOCVD Al2〇3Anneal 膜與熱氧 . 化膜（THOX )之鈾刻速度與對前述膜之鈾刻選擇比內容 ，分別記載於表3、4中之實施例1 2至1 3與比較例9至 -17- 1282814 (14) 1 0之內容中。 【圖式簡單說明】 π 圖1爲本發明被處理物之一例式的模式圖。
-18- 1282814 (15) 一 嗽 蝕刻速度選擇比 (ΤΗΟΧ/ MOCVD Hf02 Annal) 寸 ο 寸 00 (Ν m (Ν m (Ν τ-Η m (Ν CT) (Ν ν〇 (Ν 〇\ ι^Η ΟΝ 00 (ΤΗΟΧ/ MOCVD Hf02 Asdep) rn 寸 卜 Ο to S ▼-Η g (Ν (Ν (Ν m m 00 00 蝕刻速度(Α/分鐘） THOX 宕 (Ν m Os (N (Ν ο ο (Ν Ο Ρ； Ο 2300 7500 9000 MOCVD Hf02 Anneal 00 寸 Ό rn Η (Ν 寸 卜· rn ι 'Ή rn m Ο) ▼—Η οο 〇\ Τ-Η 00 τ-Η Ο Τ—Η MOCVD Hf02 Asdep 卜 寸 m Η 寸 rn ν〇 rn 寸 (Ν (Ν Ο ^-Η 〇\ 寸 Ο r-H HF濃度水濃度 蝕刻 (mass%) (mass%) 溫度 (°C ) 沄 泛 泛 沄 沄 〇 Ο ο Ο ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο (N (Ν in (Ν to τ—Η (Ν (Ν cn (Ν (Ν (Ν (Ν 濃度 (mass%) JO jn tn 00 $ 媛 锲 比介電率 <N ON (Ν (Ν 00 m 寸 C\ cn (Ν m r—Η 00 CN 種類 單乙二醇 二甲醚 二乙二醇 二甲醚 w 1—Η _輕 a 環丁砸 r -丁內 酯 DMS0 ΝΜΡ & 11 Ν] < 1乙酸ι 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 1比較例6| -19- 1282814 (16) 鎰 ΔΛ 職: m 姻 激 瘃 鑑 緩 藥 蝕刻速度選擇比 (ΤΗΟΧ/ MOCVD HfO Annal) rn r—H 00 rn rn 00 寸 13.4 790 (ΤΗΟΧ/ MOCVD HfO Asdep) r-H T—H Ο ΓΛ r-H r-H 卜 658 蝕刻速度（Α/分鐘） X 〇 X H Q ^ (N TO 〇9 § O ffi J > & t—H 23.5 24.4 C\ 402 7900 VO α vd 寸 〇 in 00 00 VO 〇\ 00 卜 (Ν 蝕刻溫度 § § § § § 載 ϋ 水濃度 (mass%) o ο Ο 〇 〇 〇 HF濃度、水濃度、; HF濃度 (mass%) 溶媒 濃度 (mass%) § § § § § 種類 單乙二醇 二甲醚 nf ίΐη 二乙二醇 二乙醚 三乙二醇 二甲醚 乙二醇-甲 醇 氍 11 Ν] 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 比較例7 比較例8 -20- 1282814 (17) 9SJH ε 術 蝕刻速度比 (THOX/HfSiO) 0.22 蝕刻速度（A/分鐘） THOX (N 2000 MOCVD HfSiO Anneal 蝕刻溫度 /^N P m (N 水濃度 (mass%) O § HF濃度 (mass%) 溶媒 濃度(mass%) § 種類 單乙二醇二 甲醚 氟化氫酸 實施例12 比較例9 1282814 (18) OJV寸漱 蝕刻速度比 (THOX/ ai2o3) Ο 400 i蝕刻速度（A/分鐘） ΤΗΟΧ 卜 2000 MOCVD Al2〇3 Anneal 蝕刻溫度 P § m (N ί水濃度 (mass%) ί Ο § HF濃度 (mass%) ί 溶媒 cd ε fi g 種類 i 單乙二醇二甲 醚 氟化氫酸 實施例13 比較例10

Claims (1)

  1. (1) 〜〜.'…一. …V..... 12¾ 遍 拾、申請專利範圍 第921 2 1 320號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國96年2月12日修正 1、 一種蝕刻液，其特徵爲，對比介電率爲8以上之 膜（High_k膜）之蝕刻率爲2A/分鐘以上，且熱氧化膜（ THOX)與High-k膜之鈾刻率之比（[THOX之飩刻率]/[ High-k膜之蝕刻率])爲50以下，又，氟化氫（hf): 具有雜原子之有機溶媒：水= 3mass%以上：50〜97mass 〇/〇 : 10mass%以下，該具有雜原子之有機溶媒，係爲由醚 系化合物、酮系化合物、含硫雜環化合物所成群中所選出 之至少1種。 2、 如申請專利範圍第1項之蝕刻液，其中High-k膜 之比介電率爲1 5以上。 3、 如申請專利範圍第1項之鈾刻液，其中High-k膜 係爲氧化給膜、氧化鉻膜或氧化鑭膜。 4、 如申請專利範圍第1項之蝕刻液，其中High-k膜 係含有由矽酸鈴（HfSiOx)、鋁酸給（HfAlO) 、HfSiON 、HfAlON、ZrSiO、ZrAlO、ZrSiON、ZrΑΙΟΝ、氧化銘（ Al2〇3 ) 、HfON、ZrON與Pr203所成群中所選出之至少i 種。 5、 如申請專利範圍第1項之蝕刻液，其中熱氧化膜 之蝕刻速度爲100A/分鐘以下。 1282814 (2) 6、 如申請專利範圍第1項之蝕刻液，其中具有雜原 子之有機溶媒係爲醚系化合物。 7、 如申請專利範圍第6項之蝕刻液，其中醚系化合 物係由式（1 )所示化合物中所成群中所選出之至少1種 R'-O- ( CH2-CH2.〇 ) n-R2 [式中，η爲1、2、3或4，R1與R2可爲相同或不同之氫 原子、低級烷基或低級烷羰基（其中，R1與R2不同時爲 氫原子）]。 8、 如申請專利範圍第6項之蝕刻液，其中醚系化合 物之比介電率爲3 0以下。 9、 如申請專利範圍第1項之蝕刻液，其中具有雜原 子之有機溶媒，其分子內至少含有1個羰基。 1 〇 '如申請專利範圍第1項之蝕刻液，其中具有雜原 φ 子之有機溶媒，其分子內至少含有1個羥基。 1 1、如申請專利範圍第6項之蝕刻液，其中醚系化合 物係由四氫呋喃、四氫吡喃、呋喃、糖醛、7 _ 丁內醋、 單乙二醇二甲醚（monoglyme)、二乙二醇二甲酸（ · diglyme )與二噁烷所成群中所選出之至少1種。 一 1 2、如申請專利範圍第6項之蝕刻液，其中醚系化合 物係由乙二醇甲基乙醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙 醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙釀 -2 - 1282814 (3) 、三乙二醇乙基甲醚、四乙二醇二甲醚、四乙二醇二乙醚 、聚乙二醇二甲醚所成群中所選出之至少i種。 1 3、如申請專利範圍第6項之蝕刻液，其中醚系化合 物係由乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二 醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙 醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、三乙二醇單甲醚乙酸 酯與三乙二醇單乙醚乙酸酯所成群中所選出之至少1種。 1 4、如申請專利範圍第6項之蝕刻液，其中醚系化合 物係由乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、聚 乙二醇單甲醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇 單甲醚、丙二醇單丙醚與丙二醇單丁醚所成群中所選出之 至少1種。 1 5、如申請專利範圍第1項之飩刻液，其中含硫雜環 化合物係由環丁楓與丙烷磺內酯所選出之至少1種。 1 6、一種蝕刻處理物之製造方法，其特徵係使用申請 專利範圍第1項之鈾刻液，對具有矽氧化膜及比介電率爲 8以上之膜，且於比介電率爲8以上之膜上形成有閘電極 之被鈾刻物進行蝕刻處理。 1 7、一種蝕刻處理方法，其特徵係使用申請專利範圍 第1項之蝕刻液，對具有矽氧化膜及比介電率爲8以上之 膜，且於比介電率爲8以上之膜上形成有閘電極之被蝕刻 物進行蝕刻處理。 -3-
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