TWI816379B - 於製造一半導體裝置時用於從一矽-鍺/矽堆疊選擇性移除矽-鍺合金的蝕刻溶液 - Google Patents

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Abstract

本發明所揭示並請求保護的標的物關於一種蝕刻溶液，其包括(i) 水，(ii) 至少一氧化劑，(iii) 至少一氟離子源，(iv) 至少一多官能酸；(v) 至少一腐蝕抑制表面活性劑，(vi) 至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑及(vii) 視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。該溶液可用於其製造時從其上具有此材料的微電子裝置中選擇性移除於多晶矽上面的矽-鍺。

Description

於製造一半導體裝置時用於從一矽-鍺/矽堆疊選擇性移除矽-鍺合金的蝕刻溶液
本揭示並請求保護的標的物關於製造半導體裝置時使用的水性蝕刻溶液。更明確地說，該揭示並請求保護的標的物提供一種水性蝕刻溶液，其顯現出矽-鍺合金膜相對於矽膜之高蝕刻選擇性，該矽膜與矽-鍺/矽複合半導體裝置中的SiO 2具有高相容性。
伴隨著連續不斷地縮小比例及對超高密度積體電路之速度及功能性的要求需求增加，習知的平面金氧半場效電晶體(MOSFETs)面對到增加的挑戰，諸如閘極氧化物厚度縮小及在通道區域上的閘極電極之靜電控制等問題。鰭狀場效應電晶體(FinFETs)已藉由在鰭狀通道的三邊上纏繞該閘極電極而具有超過平面閘極MOSFET設計之經改良的控制。
GAA MOSFETs類似於FinFETs，但是因為閘極電極完全包圍通道，其在通道上具有甚至較大的靜電控制之潛力。在GAA MOSFET中，該通道區域基本上係奈米線。該奈米線通道典型具有厚度(或直徑)在數十奈米(nm)或較少內及具有不受約束的長度。該奈米線通道通常水平懸浮在該GAA MOSFET之更大的源極與汲極區間且錨定於此。
該GAA MOSFETs可使用完全相容的CMOS技術在塊體矽基材上進行製造。在GAA MOSFET中形成該通道區域的典型製造方法包括於塊體基材之頂端上磊晶生長一堆疊(磊晶堆疊)，其中在該等通道層間夾有一犧牲層。該犧牲層及通道層係由二種不同材料構成，以便可藉由選擇性蝕刻來移除該犧牲層。
以實施例說明之，該磊晶堆疊可由交替的矽(Si)與矽鍺(SiGe)層形成，其中該SiGe層係犧牲層及該Si層係通道層。然後，可藉由選擇性蝕刻(例如，經由溼式蝕刻方法，諸如過氧化氫溶液)來移除SiGe層，且亦由於構成該犧牲層與基材的材料類似性，其會非故意地將溝槽鑲嵌進該塊體基材中。一旦移除SiGe層，隨後該Si層可懸浮在該溝槽上而形成奈米線通道。然後，繞著該Si奈米線通道及在該基材的鑲嵌溝槽上配置一薄閘極介電質。然後，將金屬配置在該介電質上以形成該GAA MOSFET的金屬閘極電極。
習知用以蝕刻SiGe合金的溼式化學蝕刻溶液典型使用氧化劑及氧化物移除試劑。最常見的溶液係用於氧化矽蝕刻之HF，及用於SiGe氧化之過氧化氫(H 2O 2)與醋酸(CH 3COOH)溶液。H 2O 2/CH 3COOH混合物對Si 1-xGe x具有超過Si的高選擇性且具有改良的平滑度，但是，此化學物質在移除垂直堆疊的矽-鍺上不如此有效且其與氮化物/氧化物遮罩不相容。
申請人先前申請的申請案(美國專利申請案公告第2019/0088492號)一般揭示包括水、氧化劑、水可混溶性有機溶劑、氟離子源及視需要地表面活性劑的蝕刻溶液。然而，這些配方與一般存於矽及SiGe堆疊中的層之SiO 2不是特別相容。這些配方具有相對較高的SiO 2蝕刻速率，其導致SiGe相對於SiO 2的較低選擇性。因此，需要開發一種具有SiGe相對於SiO 2的高選擇性以及SiGe相對於Si的高選擇性之配方，這可藉由目前揭示並請求保護的標的物來解決。
因此，本領域需要一種矽-鍺蝕刻劑溶液及使用該溶液形成，舉例來說，GAA MOSFET中的Si奈米線溝道的方法，其沒有上述缺點，於移除SiGe犧牲層時提供更好的蝕刻製程控制。
本發明內容章節並未詳細說明該揭示並請求保護的標的物的每一具體實例及/或逐漸新穎的態樣。取而代之地，本發明內容僅提供對不同具體實例及相對於習用技術和已知技術的新穎性之對應點的初步討論。對於該揭示並請求保護的標的物及具體實例的其他細節及/或可能的觀點，讀者可參考下文進一步討論的詳細描述章節及本發明的相應圖式。
在一態樣中，該揭示並請求保護的標的物關於一種適用於矽-鍺相對於矽的選擇性移除之蝕刻溶液，該矽與微電子裝置的SiO 2具有良好的相容性，該蝕刻溶液包括： (i)   水； (ii)  至少一氧化劑； (iii) 至少一氟離子源； (iv) 至少一多官能酸； (v)  至少一腐蝕抑制表面活性劑； (vi) 至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑；及 (vii)       視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。
在另一態樣中，該揭示並請求保護的標的物提供一種選擇性增進矽-鍺相對於矽的蝕刻速率的方法，該矽與包括矽和矽-鍺的微電子裝置上的SiO 2層相容，該方法包括以下步驟，基本上由以下各步驟組成，或由以下步驟組成： (a)   使包括矽和矽-鍺的微電子(複合半導體)裝置與本文所述的蝕刻溶液接觸； (b)  在至少部分移除該矽-鍺之後沖洗該微電子(複合半導體)裝置；及 (c)   視需要地將該微電子裝置乾燥。
該揭示並請求保護的標的物之其他特徵及優點從以下更詳細的描述，結合舉例說明該揭示並請求保護的標的物之原理的示範解決方案，將變得顯而易見。
為求清晰起見，頃呈現本文所述的不同步驟的討論順序。一般，本文揭示的步驟可以任何合適的順序執行。除此之外，儘管本文揭示的各自不同特徵、技術、配置等等皆可於本揭示內容的不同位置進行討論，但是意在使各概念皆可適當地彼此獨立地執行或彼此組合地執行。因此，該揭示並請求保護的標的物可以許多不同的方式體現並查看。 定義
為了促進對所請求保護內容的理解，現在將參照例示的具體實例，並且使用特定語言對其進行描述。儘管如此，咸應當理解這並不意在限制所請求保護的範疇，本揭示內容所涉及領域的習知技藝者通常能想到如其中所例示的變化和進一步修飾及其原理的進一步應用。
於本文中所引用的全部參照，包括公告、專利申請案及專利藉此以參考方式併入本文至如若每篇參照係各別及特別指示出係以參考方式併入本文及至其全文係如於本文中提出般相同的程度。
除非其它方面於本文中有指示出或於上下文中有明確矛盾，否則在描述出本發明之上下文中(特別在下列申請專利範圍的上下文中)所使用的用語「一」及「一種」及「該」及類似指示用字欲解釋為涵蓋單數及複數二者。除非其它方面有提到，否則用語「包含(comprising)」、「具有(having)」、「包括(including)」及「包括(containing)」係解釋為開放式用語(即，意謂著「包括但不限於」)。除非其它方面於本文中有指示出，否則於本文中的值範圍之列舉全然意欲提供作為各別指出每個分別值係落在該範圍內的速記方法，及每個分別值係併入該專利說明書中如若其各別於本文中敘述般。除非其它方面於本文中有指示出或其它方面於上下文中有明確矛盾，否則於本文中所描述的全部方法可以任何合適的順序進行。除非其它方面有主張，否則於本文中所提供的任何及全部實施例或範例性文字(例如，「諸如」)之使用全然意欲較好地闡明本發明及不在本發明之範圍上引起限制。在本專利說明書中並無文字應該解釋為指示出任何未主張的元素作為實行本發明之基本。
於本文中所描述出之本發明的具體實例包括由發明家已知用以進行本發明的最好模式。那些具體實例之變化可由一般熟悉此技藝之人士在讀取前述說明後變明瞭。本發明家預計熟悉人士將如適當地使用此等變化，及其它方面本發明家意欲非如本文所特別描述般實行本發明。此外，本發明包括在到此為止所附加如由適用法律所准許的申請專利範圍中所敘述之主題的全部改質及同等物。再者，除非其它方面於本文中有指示出或其它方面於上下文中有明確矛盾，否則本發明包括上述元素在其可能的全部變化中之任何組合。
為便於引用，“微電子裝置”或“半導體基材”相當於為了用於微電子、積體電路或電腦晶片應用而製造的半導體晶圓、平板顯示器、相變記憶體裝置、太陽能板及包括太陽能基板、光伏打裝置及微機電系統(MEMS)在內的其他產品 。應當理解措辭“微電子裝置”並不意指以任何方式進行限制並且包括最終將成為微電子裝置或微電子組件的任何基材。該微電子裝置或半導體基材包括低k介電材料、阻障材料及金屬，例如Al、Cu、SnAg合金、W、Ti、TiN、一或更多鈍化層，例如聚醯亞胺或聚苯并噁唑，以及於其上面的Si及其他材料。
「複合式半導體裝置」或「複合式微電子裝置」意謂著該裝置具有多於一種材料及/或層及/或部分的層存在於一不導電基材上。該等材料可包含高K介電質、及/或低K介電質、及/或障壁材料、及/或覆蓋材料、及/或金屬層、及/或由熟悉人士已知的其它。
如於本文中所定義，「低K介電材料」係與在積層的微電子裝置中使用作為介電材料之任何材料相應，其中該材料具有介電常數低於約3.5。較佳的是，該低K介電材料包括低極性材料，諸如含矽的有機聚合物、含矽的混雜有機/無機材料、有機矽酸鹽玻璃(OSG)、TEOS、氟化的矽酸鹽玻璃(FSG)、二氧化矽及摻雜碳的氧化物(CDO)玻璃。要瞭解的是，該低K介電材料可具有不同的密度及不同的多孔洞性。
如於本文中所定義，「高K介電材料」指為具有高介電常數K的材料(如與二氧化矽比較)。該高K介電質可使用來置換微電子裝置的二氧化矽閘極介電質或其它介電質層。該高K材料可係二氧化鉿(HfO 2)、氧氮化鉿(HfON)、二氧化鋯(ZrO 2)、氧氮化鋯(ZrON)、氧化鋁(Al 2O 3)、氧氮化鋁(AlON)、氧化鉿矽(HfSiO 2)、氧化鉿鋁(HfAlO)、氧化鋯矽(ZrSiO 2)、二氧化鉭(Ta 2O 5)、氧化鋁、Y 2O 3、La 2O 3、氧化鈦(TiO 2)、摻雜鋁的二氧化鉿、鉍鍶鈦(BST)或鉑鋯鈦(PZT)。
如於本文中所定義，用語「障壁材料」與在技藝中使用來密封該金屬線例如銅互連線，以最小化該金屬例如銅擴散進該介電材料中之任何材料相應。較佳的障壁層材料包括鉭、鈦、釕、鉿及其它耐火性金屬、及其氮化物及矽化物。
“實質上不含”在本文中定義為小於約1重量%，更佳地小於約0.5重量%，最佳地小於約0.2重量%。“實質上不含”也包括約 0.0重量%。措辭“不含”意指 0.0重量%。
措辭“約”或“大約”在與可測量的數值變量一起使用時，表示該變量的指示值(indicated value)及在該指示值的實驗誤差範圍內的所有的變量值(例如，在平均值的95%置信極限(confidence limit))或在該指示值百分比的範圍內(例如，± 10%、± 5%)，以較大者為準。
在所有此類溶液中，其中該溶液的特定組分係參照包括零下限的重量百分比範圍討論，咸應理解此組分可存在於或不存在於該溶液的各種特定具體實例中，並且在此類組分存在的情況下，其可存有以使用此組分的溶液的總重量為基準計低至 0.001重量百分比的濃度。要注意除非另行指明，否則所有定義的組分重量百分比皆以該溶液的總重量為基準。再者，除非另行指明，所有重量百分比皆為“純的”，意指其不包括當加於該溶液時存有此類組分的水溶液。對“至少一”的任何提及之處皆可用“一或更多”來取代。“至少一”及/或“一或更多”包括“至少二”或“二或更多”及“至少三”和“三或更多”等等。
該揭示並請求保護的蝕刻溶液包括： (i)   水； (ii)  至少一氧化劑； (iii) 至少一氟離子源； (iv) 至少一多官能酸； (v)  至少一腐蝕抑制表面活性劑； (vi) 至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑；及 (vii)       視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。 在此具體實例的另一態樣中，該蝕刻溶液包括該至少一水可混溶性有機溶劑。
在另一具體實例中，該蝕刻溶液基本上由以下組成：(i) 水，(ii) 至少一氧化劑，(iii) 至少一氟離子源，(iv) 至少一多官能酸；(v) 至少一腐蝕抑制表面活性劑，(vi) 至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑及(vii) 視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。在此具體實例中，該(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、(vi)及(vii) (若存在的話)的總量不等於100重量%，並且可包括其他不會實質性地改變清潔溶液的有效性之成分(例如，其他溶劑，包括水、常見的添加物及/或雜質)。在此具體實例的另一態樣中，該蝕刻溶液包括該至少一水可混溶性有機溶劑。
在另一具體實例中，該蝕刻溶液由以下組成：(i) 水，(ii) 至少一氧化劑，(iii) 至少一氟離子源，(iv) 至少一多官能酸；(v) 至少一腐蝕抑制表面活性劑，(vi) 至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑及(vii) 視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。在此具體實例中，該(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、(vi)及(vii) (若存在的話)的總量約等於100重量%，但是包括其他少量及/或微量的雜質，其含量很少以致於其不會實質性地改變該溶液的有效性。舉例來說，在一此具體實例中，該蝕刻溶液可含有2重量%或更少的雜質。在另一具體實例中，該蝕刻溶液可含有1重量%或更少的雜質。在另一具體實例中，該蝕刻溶液可含有0.05重量%或更少的雜質。在此具體實例的另一態樣中，該蝕刻溶液包括至少一水可混溶性有機溶劑。
當按重量%提及本文所述的蝕刻溶液時，咸應理解在任何情況下，所有組分的重量%，包括非必要組分，例如雜質，加起來不得超過100重量%。在“基本上由”所述組分組成的溶液中，此組分的總和可達到該溶液的100重量%或可達到小於100重量%。當該組分加起來小於100重量%時，此溶液包括一些少量的非必須污染物或雜質。舉例來說，在一此具體實例中，該溶液可含有2重量%或更少的雜質。在另一具體實例中，該清洗液(rinse)可以含有1重量%或更少的雜質。在另一具體實例中，該溶液可含有0.05重量%或更少的雜質。在其他這樣的具體實例中，該成分可形成至少90重量%，更佳地至少95重量%，更佳地至少99重量%，更佳地至少99.5重量%，最佳地至少99.8重量%，並且可包括其他不影響濕式蝕刻劑性能的成分。否則，若不存在顯著的非必須雜質成分，則咸應理解所有必須成分的溶液將基本上加起來達到100重量%。
咸應當理解前述一般描述及以下詳細描述皆為說明性及解釋性的，而不是對該請求保護的標的物的限制。該揭示標的物之目的、特徵、優點及想法對於本領域的習知技藝者來說從說明書中提供的描述將變得顯而易見，並且該揭示標的物可由本領域的習知技藝者基於此處出現的描述輕易地實行。任何“較佳的具體實例”的描述及/或顯示用於實施該揭示標的物的較佳模式之實例皆為了解釋的目的而被包括在內，而非意在限制申請專利範圍的範疇。
對於本領域的習知技藝者顯而易見的是也可在不悖離本文揭示的標的物之精神和範疇的情況下根據本說明書所述的態樣對如何實施該揭示標的物進行各種修飾。
如上所述，該揭示並請求保護的標的物關於一種適用於選擇性移除矽上面的矽-鍺之蝕刻溶液，該矽與微電子裝置中的SiO 2具有良好的相容性，該蝕刻溶液包括： (i)   水； (ii)  至少一氧化劑； (iii) 至少一氟離子源； (iv) 至少一多官能酸； (v)  至少一腐蝕抑制表面活性劑； (vi) 至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑；及 (vii)       視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。
在某些具體實例中，於本文中所揭示的蝕刻溶液組合物係調配成實質上無或無無機鹼及/或四級銨化合物，其中該銨化合物可包括氟化四級銨及/或氫氧化四級銨，例如，該組合物可無下列之一或多種：氟化四甲基銨、氟化四乙基銨、氟化甲基三乙基銨及氟化四丁基銨；氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化甲基三乙基銨及/或氫氧化四丁基銨。
(i)     水
如上所述，該揭示並請求保護的標的物之蝕刻溶液包括水。在該揭示並請求保護的標的物中，水以各種方式起作用，例如，舉例來說，溶解該溶液的一或更多組分、作為該組分的載體、作為移除殘留物的助劑、作為該溶液的黏度改質劑及作為稀釋劑。較佳地，該清潔溶液中使用的水係去離子(DI)水。下一段所述的水的範圍包括來自任何來源的溶液中的所有水。
對於大多數應用，該溶液中水的重量百分比將存在於從以下數字組中選擇起點和終點的範圍內：0.5、1、5、10、15、20、25、30、40、45 、50、55、60、65、70、75、80、85 及 90。可用於該溶液中的水的範圍的實例包括，舉例來說，約0.5重量%至約90重量%，或1重量%至約85重量%的水；或約5.0重量%至約80重量%，或約10重量%至約70重量%，或約40重量%至約80重量%的水。該揭示並請求保護的實例的又其他較佳具體實例包括一定量的水以達到其他成分的所需重量百分比。
在一具體實例中，該溶液包括約40重量%至約90重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約40重量%至約90重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約50重量%至約80重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約60至80重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約70重量%至約75重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約5重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約10重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約15重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約20重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約25重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約30重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約35重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約40重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約45重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約50重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約55重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約60重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約65重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約70重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約75重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約80重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約85重量%的水。在一具體實例中，該溶液包括約90重量%的水。
(ii)   氧化劑
該揭示並請求保護的標的物之蝕刻溶液包括氧化劑(也稱為“氧化劑”)。該氧化劑的主要作用在於藉由形成相應的氧化物(即，鍺或矽)來蝕刻矽-鍺合金。該氧化劑可為任何合適的氧化劑。合適的氧化劑包括，但不限於，一或更多過氧化合物，即，包括至少一過氧基(-O-O-)的化合物。合適的過氧化合物包括，舉例來說，過氧化物、過硫酸鹽(例如，單過硫酸鹽及二過硫酸鹽)、過碳酸鹽及其酸，及其鹽，及其混合物。其他合適的氧化劑包括，舉例來說，氧化鹵化物(例如，碘酸鹽、高碘酸鹽及其酸，及其混合物等)、過硼酸、過硼酸鹽、過氧酸(例如，過乙酸、過苯甲酸、其鹽及其混合物等)、高錳酸鹽、鈰化合物、鐵氰化物(例如，鐵氰化鉀)及其混合物等。
在一些具體實例中，氧化劑包括，但不限於，過氧化氫、高碘酸、碘酸鉀、高錳酸鉀、過硫酸銨、鉬酸銨、硝酸鐵、硝酸、硝酸鉀、氨及其混合物。在又其他具體實例中，氧化劑包括過氧化氫及脲-過氧化氫。在一些具體實例中，該氧化劑係過氧化氫。
在一些具體實例中，該溶液中氧化劑的重量百分比(純的)係於從以下數字組中選擇起點和終點的範圍內：0.5、1、1.5、2、2.5、3、5、8、10、12、15、20、25、30、40、45、50、55及60。在一些具體實例中，該氧化劑存在於該溶液中的量為該溶液的約0.5重量%至約30重量%，或約0.5重量%至約20重量%，或約1.5重量%至約20重量%，或約%至約20重量%，或約3重量%至約15重量%，或約6重量%至約15重量%，或約6%至約20重量%，或約3重量%至約20重量%。在另一具體實例中，該氧化劑存在於該溶液中的量為約3.0重量%至約20重量%。在另一具體實例中，該氧化劑存在於該溶液中的量為約5.0重量%至約30重量%。在另一具體實例中，該氧化劑存在於該溶液中的量為約5.0重量%至約20重量%。在另一具體實例中，該氧化劑存在於該溶液中的量為約10%至約20重量%。在另一具體實例中，該氧化劑存在於該溶液中的量為約10重量%至約15重量%。在另一具體實例中，該氧化劑存在於該溶液中的量為約10重量%至約30重量%。在另一具體實例中，該氧化劑存在於該溶液中的量為約20%至約30重量%。
(iii)  氟離子源
本揭示內容的蝕刻溶液也包括一或更多氟離子源。氟離子的主要作用在於幫助移除在該氧化劑作用下形成的氧化矽或氧化鍺。根據該揭示並請求保護的標的物提供氟離子源的典型化合物係氫氟酸、氟化銨、氟化季銨、氟硼酸鹽、氟硼酸、四氟硼酸四丁基銨、六氟化鋁及具有下式的脂族一級、二級或三級胺的氟化物鹽： R 1NR 2R 3R 4F 其中R 1、R 2、R 3及R 4各自表示H或(C 1-C 4)烷基。典型地，R 1、R 2、R 3及R 4基團中的碳原子總數為12個碳原子或更少。脂族一級胺、二級胺或三級胺的氟化物鹽的實例例如，舉例來說，氟化四甲基銨、氟化四乙基銨、氟化甲基三乙基銨及氟化四丁基銨。
在選擇該氟離子源時，應考慮該來源是否釋放會對被清潔的表面產生不利影響的離子。舉例來說，在清洗半導體元件時，該清洗液中鈉離子或鈣離子的存在會對該元件表面具有不利影響。在一些具體實例中，該氟離子源為氟化銨或氟化氫銨(ammonium bifluoride)。
不受理論的束縛，咸相信在該清潔溶液中用作該氟離子源的化合物的量對於大多數應用來說將包括約0.01重量%至約8重量%或約0.01重量%至約20重量%的40%氟化銨或其化學計量當量溶液。較佳地，該化合物包括約0.02重量%至約8重量%，更佳地約0.02重量%至約6重量%，又更佳地約1至約8重量%，最佳地約0.025重量%至約5重量%的約40%氟化銨溶液。在一些具體實例中，該溶液將包括約0.01重量%至約8重量%或約0.01重量%至約7重量%的氟離子源，其可由40%的氟化銨溶液提供。較佳地，該化合物包括約0.02重量%至約6重量%的氟離子源，最佳地，約0.025重量%至約5重量%或約0.04重量%至約2.5重量%的氟離子源或約0.02重量%至約1.5重量%的氟離子源或約0.05重量%至約15重量%的40%氟化銨溶液，最佳地約0.0625重量%至約12.5重量%或約0.1重量%至約6.25重量%的40%氟化銨溶液。然而，咸應當理解所使用的氟離子的量通常取決於被清潔的特定基材。舉例來說，在某些清潔應用中，當清潔包括對氟化物蝕刻具有高耐性的介電材料的基材時，該氟離子的量可能相對較高。相反地，在其他應用中，該氟離子的量應該相對較低，舉例來說，當清潔包括對氟化物蝕刻具有低耐性的介電材料的基材時。
為求清晰起見，該清洗溶液中氟離子源的量僅以該氟離子源(純的)的添加量為基準計包括，具有選自以下列表的起點和終點的範圍內之重量百分比：0.001、0.0016、0.002、0.0025、0.004、0.008、0.01、0.02、0.025、0.04、0.05、0.1、0.4、0.6、1、2、2.4、2.5、2.8、3.2、5、6、10、12、15及20。舉例來說，該溶液中氟離子源(純的)的量可為約0.004至約3.2重量%或約0.004至約2.8重量%。該溶液包括約0.008重量%至約3.2重量%，或約0.008重量%至約2.4重量%，或約0.4重量%至約3.2重量%，或約0.01重量%至約2重量%，或0.01重量%至約10重量%，或0.01重量%至約5重量%的氟離子源。在一些具體實例中，該溶液將包括約0.004重量%至約3.2重量%的氟離子源。該溶液包括氟離子源或約0.001重量%至約2重量%或約0.0016重量%至約1重量%的的氟離子源或約0.002重量%至約6重量%，或約0.0025重量%至約5重量%或約0.04重量%至約0.025重量%。在又其他具體實例中，該溶液包括以純氟離子源為基準計約0.05重量%至約20重量%或約0.1重量%至約15重量%，或約0.1重量%至約20重量%，或約0.01重量%至約20重量%，或約0.1重量%至約10重量%或約0.1重量%至約5重量%或約0.6重量%至約12重量%或約1重量%至約20重量%或約1重量%至約15重量%或約1重量%至約10重量%的氟離子源。
(iv)   多官能酸
該蝕刻溶液包括一或更多多官能酸，其包括有機酸及無機酸。多官能有機酸是指具有多於一羧酸根的酸或多重酸(multi-acid)，其包括但不限於，(i) 二羧酸(例如，丙二酸、蘋果酸等等)；具有芳族部分的二羧酸(例如，鄰苯二甲酸等)，及其組合；及(ii) 三羧酸(例如，檸檬酸等等)、具有芳族部分的三羧酸(例如，偏苯三酸等等)及其組合。多官能無機酸是指在酸鹼反應中每個分子能夠失去多於一質子的多質子酸(polyprotic acid) (即，每個分子具有多於一可離子化的H +原子的酸，例如H 2SO 4)。
在一個具體實例中，該多官能酸包括單一或更多多官能有機酸(即，不包括多官能無機酸)。在另一具體實例中，該多官能酸包括單一或更多多官能無機酸(即，不包括多官能有機酸)。在另一具體實例中，該多官能酸包括一或更多多官能有機酸及一或更多多官能無機酸。
多官能有機酸
有用的二羧酸包括草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸。
在一些具體實例中，該多官能有機酸係具有至少三羧酸基的多質子酸。此酸具有至少第二和第三解離常數，其各自都高於其各自的前一常數。這表明該酸失去第一個質子比第二個更容易，因為該第一個質子與單一負電荷的離子分離，而該第二個質子則與雙負電荷的離子分離。不受理論束縛，咸相信該雙負電荷強烈地將該質子吸引回該酸離子。該第二個和第三個分離的質子之間存在類似的關係。因此，多質子酸例如，舉例來說，具有至少三羧酸基者可用於控制溶液的pH，特別是在對應於其較高pKa值的pH下。因此，除了具有約5至約7的pKa值外，該揭示並請求保護的標的物的較佳多質子酸具有多重pKa值，其中最高pKa為約3至約7。
根據該揭示並請求保護的標的物，具有至少三羧酸基的多質子酸與多羥基溶劑高度相容。較佳的多質子酸的實例包括三羧酸(例如，檸檬酸、2-甲基丙烷-1,2,3-三羧酸、苯-1,2,3-三羧酸[1,2,3-苯三甲酸(hemimellitic)]、丙烷-1,2,3-三羧酸[三羧酸]及1,順式-2,3-丙烯三羧酸[烏頭酸]等)、四羧酸(例如，丁烷-1,2,3,4-四羧酸、環戊烷四-1,2,3,4-羧酸及苯-1,2,4,5-四羧酸[均苯四甲酸]等)、五羧酸(例如，苯五羧酸)及六羧酸(例如，苯六羧酸[苯六甲酸])等。將這些酸各自的pKa值列於表1。特佳的多質子酸包括三羧酸，最佳為檸檬酸。
酸 於25ºC下的pKa值
   pK1 pK2 pK3 pK4 pK5 pK6
檸檬酸 3.13 4.76 6.40 -- -- --
2-甲基丙烷-1,2,3-三羧酸 3.53 5.02 7.20 -- -- --
苯-1,2,3-三羧酸(1,2,3-苯三甲酸) 2.98 4.25 5.87 -- -- --
丙烷-1,2,3-三羧酸 3.67 4.84 6.20 -- -- --
1,順式-2,3-丙烯三羧酸，(烏頭酸) 3.04 4.25 5.89 -- -- --
丁烷-1,2,3,4-四羧酸 3.36 4.38 5.45 6.63 -- --
環戊烷-1,2,3,4-四羧酸 3.07 4.48 5.57 10.06 -- --
苯-1,2,4,5-四羧酸(均苯四甲酸) 2.43 3.13 4.44 5.61 -- --
苯五甲酸 2.34 2.95 3.94 5.07 6.25 --
苯六羧酸(苯六甲酸) 2.08 2.46 3.24 4.44 5.50 6.59
表1
作為較佳多質子酸的檸檬酸係具有三pKa值：3.13、4.76和6.40的三羧酸，其分別對應於三氫檸檬酸根離子、二氫檸檬酸根離子及單氫檸檬酸根離子。在該揭示並請求保護的實例的某些較佳具體實例中，該多官能有機酸包括檸檬酸鹽，尤其佳的實例包括檸檬酸三銨(ammonium citrate tribasic) (TAC)及檸檬酸的水溶液。
在替代具體實例中，其他多官能有機酸(如剛才所述的檸檬酸)可與其各自的鹽，通常為各自多官能酸的銨鹽，一起用於該揭示並請求保護的標的物的溶液中，舉例來說，丙二酸和丙二酸銨鹽；草酸和草酸銨；及丁二酸和丁二酸銨等。
多官能無機酸
有用的多官能無機酸(即，多質子酸)包括以下一或多者：
名稱 化學式 pK a1 pK a2 pK a3 pK a4
雙質子酸
硼酸 H 3BO 3 9.27 14 -- --
碳酸 H 2CO 3 6.35 10.33 -- --
亞磷酸 H 3PO 3 1.3 6.7 -- --
矽酸 H 2SiO 3 9.91 11.81 -- --
亞硫酸 H 2SO 3 1.85 7.20 -- --
硫酸 H 2SO 4 -3 1.99 -- --
三質子酸
磷酸 H 3PO 4 2.16 7.21 12.32 --
四質子酸
焦磷酸 H 4P 2O 7 0.91 2.10 6.70 9.32
原矽酸 H 4SiO 4 9.9 11.8 12 12
表2
在一具體實例中，該多官能無機酸包括H 3PO 4。
該揭示並請求保護的標的物的溶液中之多官能酸的量係以該溶液的總重量為基準計以從以下選擇起點和終點的任何範圍內之百分比重量表示：0.1、0.25、0.4、0.5 、0.6、0.8、0.9、1、1.5、2、3、4 及 5，舉例來說，該溶液的約10重量%至約30重量%，或約20重量%至約30重量%或約0.5重量%約10重量%，或約0.5重量%至5重量%，或約0.5重量%至約8重量%或約0.5重量%至約3重量%，或約0.1重量%至5重量%，較佳地0.25重量%至3重量%，更較佳0.5重量%至2.0重量%。在一具體實例中，該溶液中多官能酸的量為約0.5重量%至約1.5重量%。
舉例來說，共軛鹼可以該溶液的總重量為基準計以從以下選擇起點和終點的任何範圍內之百分比重量存在於該溶液中：0.1、0.25、0.4、0.5、0.6、0.8、0.9、1、1.5、2、3、4及5，舉例來說，該溶液的約10重量%至約30重量%，或約20重量%至約30重量%或約0.5重量%至約10重量%，或約0.5重量%至約5重量%，或約0.5重量%至約8重量%或約0.5重量%至約3重量%，或約0.1重量%至5重量%，較佳地0.25重量%至3重量%，更較佳0.5重量%至2.0重量%。在一具體實例中，若該溶液中存有該多官能酸的共軛鹼(例如該銨鹽)，則其可存有以存在於該溶液中的多官能酸的量為基準計為10：1至1：10的重量比，或5：1至1：5的重量比。
較佳地，所揭示的蝕刻溶液係酸性的。在一些具體實例中，pH為約2至約7或約4至約6.5。
(v)    蝕刻抑制表面活性劑
該揭示並請求保護的標的物的蝕刻溶液包括至少一腐蝕抑制表面活性劑。該腐蝕抑制表面活性劑起到保護該矽免受蝕刻的作用。用於本文所述溶液中的表面活性劑包括，但不限於，兩性鹽、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑及其組合，其包括，但不限於，雙(2-乙基己基)磷酸酯、全氟庚酸、前氟癸酸、三氟甲磺酸、膦醯基乙酸、十二碳烯基丁二酸、氫磷酸二(十八烷基)酯、二氫磷酸十八烷基鹽、十二烷基胺、十二碳烯基丁二酸單二乙醇醯胺、月桂酸、棕櫚酸、油酸、杜松酸(juniperic acid)、12-羥基硬脂酸及磷酸十二烷基酯。
期望的非離子表面活性劑包括，但不限於，聚氧乙烯月桂基醚(Emalmin NL-100 (Sanyo)、Brij 30、Brij 98、Brij 35)、十二碳烯基丁二酸單二乙醇醯胺(DSDA，Sanyo)、伸乙二胺肆(乙氧基化物-嵌段-丙氧基化物)戊四醇(Tetronic 90R4)、聚乙二醇(例如，PEG 400)、聚丙二醇、聚乙二醇醚或聚丙二醇醚、以環氧乙烷及環氧丙烷為基礎的嵌段共聚物(Newpole PE-68 (Sanyo)、Pluronic L31、Pluronic 31R1、Pluronic L61、Pluronic F-127)、聚氧丙烯蔗糖醚(SN008S，Sanyo)、第三辛基苯氧基聚乙氧基乙醇(Triton X100)、10-乙氧基-9,9-二甲基癸-1-胺(TRITON®CF-32)、聚氧乙烯(9)壬基苯基醚，支鏈(IGEPAL CO-250)、聚氧乙烯(40)壬基苯基醚，支鏈(IGEPAL CO-890)、聚氧乙烯山梨醇六油酸酯、聚氧乙烯山梨醇四油酸酯、聚乙二醇山梨糖醇單油酸酯(Tween 80)、山梨糖醇單油酸酯(Span 80) 、Tween 80及Span 80的組合、醇烷氧基化物(例如Plurafac RA-20)、烷基-聚葡萄糖苷、全氟丁酸乙酯、1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-雙[2-(5-降冰片烯2 -基)乙基]三矽氧烷、單體十八烷基矽烷衍生物例如SIS6952.0 (Siliclad、Gelest)、經矽氧烷改質的聚矽氮烷例如PP1-SG10 Siliclad Glide 10 (Gelest)、矽酮-聚醚共聚物例如Silwet L-77 (Setre Chemical Company) 、Silwet ECO Spreader (Momentive)及乙氧基化氟表面活性劑(ZONYL® FSO-100、ZONYL ®FSN-100)、可以一般商品名SURFYNOL®自市面上購得之非離子經聚氧乙烯取代的乙炔二醇表面活性劑例如SURFYNOL® 104、82、465和485。一較佳的表面活性劑為SURFYNOL® 485。
預期的陽離子表面活性劑包括，但不限於，溴化十六烷基三甲基銨(CTAB)、十七烷氟辛烷磺酸、四乙基銨、氯化硬脂基三甲基銨(Econol TMS-28，Sanyo)、溴化4-(4-二乙基胺基苯基偶氮)-1-(4-硝基苯甲基) )吡啶鎓、氯化十六烷基吡啶鎓單水合物、苯扎氯銨(benzalkonium chloride)、氯化本索寧(benzethonium chloride)、氯化苯甲基二甲基十二烷基銨、氯化苯甲基二甲基十六烷基銨、溴化十六烷基三甲基銨、氯化二甲基二十八烷基銨、氯化十二烷基三甲基銨、對甲苯磺酸十六烷基三甲基銨、溴化二(十二烷基)二甲基銨、氯化二(氫化牛脂)二甲基銨、溴化四庚基銨、溴化肆(癸基)銨、Aliquat®336及溴化羥苯乙銨(oxyphenonium bromide)、鹽酸胍(C(NH 2) 3Cl)或三氟甲磺酸鹽(triflate salt)例如三氟甲烷磺酸四丁基銨、氯化二甲基二(十八烷基)銨、溴化二甲基二(十六烷基)銨及氯化二(氫化牛脂)二甲基銨(例如Arquad 2HT-75，Akzo Nobel)。
在某些具體實例中，若使用的話，該陽離子表面活性劑包括聚伸烷基亞胺。較佳地，該聚伸烷基亞胺係聚乙烯亞胺(PEI)。任何PEI皆可使用，但是較佳為使用均聚物聚乙烯亞胺。該PEI可為分支或線性的，但是較佳地其係分支的。
儘管頃已發現所使用的PEI可具有任何有效的配方重量，但是較佳地該PEI具有較低的配方重量(FW)。在一具體實例中，該PEI具有介於100與50,000之間，介於400與25,000之間，介於800與10,000之間，或介於1000與3000之間的FW。
在一具體實例中，該聚伸烷基亞胺包括聚乙烯亞胺(PEI)，並且較佳地該PEI包括小於該溶液的1重量%，較佳地小於0.5重量%，或小於0.25重量%或約0.1重量%至約1重量%。較佳地，該PEI具有介於100與2500之間，較佳地介於200與1500之間，最佳地介於400與1200之間的分子量。
在較佳的具體實例中，該聚伸烷基亞胺具有介於100與2500之間，介於200與1500之間，介於400與1200之間或介於700與900之間的分子量。800的分子量特別合適。該分子量係藉由本領域已知的光散射技術適當地測定。
聚乙烯亞胺可自市面上購得，舉例來說由BASF供應的Lupasol® 800。
預期的陰離子表面活性劑包括，但不限於，聚丙烯酸銨(例如DARVAN 821A)、水中經改質的聚丙烯酸(例如SOKALAN CP10S)、磷酸聚醚酯(例如TRITON H-55)、癸基膦酸、十二烷基膦酸(DDPA)、十四烷基膦酸、十六烷基膦酸、十八烷基膦酸、十二烷基苯磺酸、聚丙烯酸鈉鹽、聚氧乙烯月桂基醚鈉鹽、二己基磺基丁二酸鈉、二環己基磺基丁二酸鈉、7-乙基-2-甲基-4-十一烷基硫酸鈉(Tergitol 4)、SODOSIL RM02及磷酸鹽含氟表面活性劑例如Zonyl FSJ及ZONYL® UR。
兩性離子表面活性劑包括，但不限於，炔二醇或經改質的炔二醇(例如，SURFONYL® 504)、椰油醯胺丙基甜菜鹼、環氧乙烷烷基胺(AOA-8，Sanyo)、N,N-二甲基十二烷基胺N-氧化物、椰油醯胺基丙酸鈉(LebonApl-D，Sanyo)、3-(N,N-二甲基肉荳蔻醯胺基)丙烷磺酸鹽及丙烷磺酸(3-(4-庚基)苯基-3-羥丙基)二甲基銨。較佳地，該至少一表面活性劑包括十二烷基苯磺酸、十二烷基膦酸、磷酸十二烷基酯、TRITON X-100、SOKALAN CP10S、PEG 400及PLURONIC F-127。在一具體實例中，較佳的表面活性劑係乙氧基化炔二醇例如SURFONYL® 485。
在一些具體實例中，表面活性劑的混合物可用於該揭示並請求保護的標的物之溶液中。舉例來說，在該揭示並請求保護的標的物之一些溶液中，該表面活性劑包括炔二醇或經改質的炔二醇及聚伸烷基亞胺的混合物。在一具體實例中，該溶液包括PEG-400、Lupasol® 800和Surfynol® 485中的其二或更多者。
當存在時，該表面活性劑的總量可以該溶液的總重量為基準計，在約0.001重量%至約1重量%，較佳地約0.1重量%至約1重量%的範圍內。或者，不受理論束縛，咸相信對於某些應用，若存在的話，該一或更多表面活性劑將包括該溶液的約0.1重量%至約15重量%；或該溶液的約0.1重量%至約10重量%，或約0.5重量%至約5重量%，或約0.1重量%至約1重量%，或約0.5重量%至約1重量%。在替代具體實例中，該溶液中的表面活性劑重量百分比可以該溶液的總重量為基準計，在從以下選擇起點及終點之任何範圍內：0.1、0.2、0.5、0.9、1、1.5、2 ，4、5、8、10、12及15。
(vi)   矽烷氧化矽蝕刻抑制劑
該揭示並請求保護的標的物的蝕刻溶液包括至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑。合適及/或較佳的矽烷氧化矽蝕刻抑制劑的實例包括甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、三乙氧基(乙基)矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、三甲氧基苯基矽烷、三乙氧基甲基矽烷、三甲氧基(辛基)矽烷、丙基三甲氧基矽烷、異丁基(三甲氧基)矽烷、三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、三甲氧基 (十八烷基)矽烷、十六烷基三甲氧基矽烷、甲基(三丙基)矽烷、乙基(三丙基)矽烷及丙基(三丙基)矽烷。
在一具體實例中，至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑包括矽酸。
在一具體實例中，該至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑包括式I的含矽化合物。 式I 其中(i) R a和R b各自為-C 3H 6-，(ii) R 1、R 2、R 4和R 5各自為-H及(iii) m = 0至20。在本具體實例的一態樣中，具有下式之式I的含矽化合物(以下稱為“矽化合物1”)： 矽化合物1
在一具體實例中，該至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑包括甲基三甲氧基矽烷。
該揭示並請求保護的標的物的溶液中至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑的量係以該溶液的總重量為基準計以從以下選擇起點和終點的任何範圍內之百分比重量表示：0.1 、0.25、0.4、0.5、0.6、0.8、0.9、1、1.5、2、3、4 及 5，舉例來說，該溶液的約10重量%至約30重量%，或約20重量%至約30重量%或約0.5重量%至約10重量%，或約0.5重量%至約5重量%，或約0.5重量%至約8重量%，或約0.5重量%至約3重量%，或約0.1重量%至5重量%，較佳地約0.25重量%至約3重量%，更佳地0.5重量%至2.0重量%。在一具體實例中，該溶液中多官能酸的量為約0.5重量%至約1.5重量%。在一具體實例中，該溶液中的至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑的量為約0.01重量%至約1.0重量%。
(vii) 視需要的水可混溶性有機溶劑
該揭示並請求保護的標的物的溶液可視需要地包括至少一水可混溶性有機溶劑。可使用的水可混溶性有機溶劑的實例係乙二醇、丙二醇、丁基二乙二醇、1,4-丁二醇、三丙二醇甲基醚、丙二醇丙基醚、二乙二醇正丁醚(BDG) (例如，可以商品名Dowanol® DB自市面購得)、己氧基丙胺、聚(氧乙烯)二胺、二甲基亞碸、四氫呋喃甲醇、甘油、醇、環丁碸、亞碸或其混合物。較佳的溶劑可為醇、二元醇或其混合物。在一些具體實例中，該最佳的溶劑可為環丁碸及亞碸，例如二甲基亞碸。在一些具體實例中，該最佳的溶劑係二醇例如，舉例來說，丙二醇。在其他具體實例中，該最佳的溶劑係二醇醚。 在該揭示並請求保護的標的物的一些具體實例中，該水可混溶性有機溶劑包括乙二醇醚。乙二醇醚的實例包括丁基二乙二醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丙醚、二乙二醇單異丙醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單異丁醚、二乙二醇單苯甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇二甲醚、聚乙二醇單甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單丙醚、二丙二醇單甲醚 (DPM)、二丙二醇單丙醚、二丙二醇單異丙醚、二丙二醇單丁醚、二丙二醇二異丙醚、三丙二醇單甲醚、1-甲氧基-2-丁醇、2-甲氧基-1-丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、1,1-二甲氧基乙烷及2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇。在一具體實例中，該至少一水可混溶性溶劑包括丙二醇(PG)。在一具體實例中，該至少一水可混溶性溶劑包括乙二醇(EG)。在一具體實例中，該至少一水可混溶性溶劑包括二丙二醇單甲醚(DPM)。
在一些具體實例中，該揭示並請求保護的標的物溶液中的水可混溶性有機溶劑包括二醇醚，例如，丁基二乙二醇或二丙二醇單甲醚。在一些具體實例中，該較佳的溶劑可為醇、二醇或其混合物。在一些具體實例中，該較佳的溶劑為二醇例如，舉例來說，丙二醇。在其他具體實例中，該較佳的溶劑為二醇醚，例如二丁二醇。在一些具體實例中，該較佳的溶劑可為環丁碸或亞碸，例如二甲亞碸。各種不同溶劑的混合物皆可使用。
對於大部分應用，該溶液中水可混溶性有機溶劑的量可位於從以下列出之重量百分比選擇起點和終點的範圍內：0.5、1、5、7、10、12、15、20、25、30、35、40、45、50、55、59.5、60、65、70、75及80。此溶劑範圍的實例包括該溶液的約0.5重量%至約59.5重量%；或約1重量%至約50重量%；或約1重量%至約40重量%；或約0.5重量%至約30重量%；或約1重量%至約30重量%；或約5重量%至約30重量%；或約5重量%至約15重量%；或約7重量%至約12重量%或約7重量%至約80重量%，或約20重量%至約60重量%，或約10重量%至約50重量%，或約10重量%至約45重量%，或約10重量%至約35重量%，或約15重量%至約50重量%，或約15重量%至約35重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約3重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約3重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約5重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約10重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約15重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約20重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約25重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約30重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約35重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約40重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約45重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約50重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約55重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約60重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約65重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約70重量%。在一具體實例中，該溶液中的水可混溶性有機溶劑為約75重量%。
其他視需要的成分
該揭示並請求保護的標的物之蝕刻溶液也可包括一或更多以下添加物：螯合劑、化學改質劑、染料、殺生物劑及其他添加物。該添加物可以不對該溶液的性能產生不利影響的程度添加。
可用於該蝕刻溶液中的另一視需要的成分為金屬螯合劑；其可起到增加該溶液將金屬留於溶液中的能力並且增強該金屬殘留物的溶解的作用。可用於此目的的螯合劑的典型實例為以下有機酸及其異構物及鹽：伸乙二胺四乙酸(EDTA)、伸丁二胺四乙酸、(1,2-伸環己二胺)四乙酸(CyDTA)、二伸乙三胺五乙酸(DETPA)、伸乙二胺四丙酸、 (羥乙基)伸乙二胺三乙酸(HEDTA)、N,N, N',N'-伸乙二胺四(亞甲基膦)酸(EDTMP)、三伸乙基四胺六乙酸(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、伸丙二胺四乙酸、硝基三乙酸(NTA)、檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、蔗糖酸、甘油酸、草酸、鄰苯二甲酸、順丁烯二酸、扁桃酸、丙二酸、乳酸、水楊酸、沒食子酸丙酯、鄰苯三酚、8-羥基喹啉及半胱胺酸。較佳的螯合劑係胺基羧酸例如EDTA、CyDTA及胺基膦酸例如EDTMP。
不受理論的束縛，咸相信該螯合劑，若存在的話，將以該溶液的約0.1重量%至約10重量%的量，較佳地約0.5重量%至約5重量%的量存在於該溶液中。
在一些具體實例中，該揭示並請求保護的標的物之溶液將不含或實質上不含加於該組合物中的任何或所有上述螯合劑。
其他通常已知的組分例如染料、殺生物劑等等皆可以習用量，舉例來說，總量高達該溶液的約5重量%包括於該清潔溶液中。
在一些具體實例中，該溶液可實質上不含或不含以下一或更多者：氫氧化物、金屬氫氧化物，例如KOH或LiOH或NaOH。氫氧化季銨、烷醇胺、抑制劑例如含氮或硫、雜環分子例如噻唑、研磨料。在其他具體實例中，該溶液可實質上不含或不含除一或更多含氟化合物之外的含鹵化物化合物，舉例來說其可實質上不含或不含以下一或更多者：含溴-、氯-或碘-化合物。在其他具體實例中，該溶液可實質上不含或不含磺酸及/或磷酸及/或硫酸及/或硝酸及/或鹽酸。在其他具體實例中，該溶液可實質上不含或不含硫酸鹽及/或硝酸鹽及/或亞硫酸鹽及/或亞硝酸鹽。在其他具體實例中，該溶液可實質上不含或不含：氫氧化銨及/或乙二胺。在其他具體實例中，該溶液可實質上不含或不含：含鈉化合物及/或含鈣化合物及/或含錳化合物或含鎂化合物及/或含鉻化合物及/或含硫化合物。
其他通常已知的組分，例如染料、殺生物劑等等，可以習用量包括於該清潔溶液中，舉例來說，總量高達該溶液的約5重量%。
該揭示並請求保護的標的物之蝕刻溶液通常藉由於一容器中在室溫下將該組分混合在一起直到所有固體溶於水性介質中來製備。
性能
如上所述，該揭示並請求保護的標的物之蝕刻溶液顯現出(i) 矽-鍺相對於矽的高蝕刻選擇性及(ii) 矽-鍺相對於氧化矽的高蝕刻選擇性。
該揭示並請求保護的標的物之蝕刻溶液顯現出該矽-鍺相對於矽的高蝕刻選擇性。在一具體實例中，高選擇性大於約50。在一具體實例中，該選擇性大於約65。在一具體實例中，該選擇性大於約80。在一具體實例中，該選擇性大於約100。在一具體實例中，該選擇性大於約150。在一具體實例中，該選擇性大於約200。在一具體實例中，該選擇性大於約250。在一具體實例中，該選擇性大於約300。在一具體實例中，該選擇性大於約350。在一具體實例中，該選擇性大於約400。在一具體實例中，該選擇性大於約450。在一具體實例中，該選擇性大於約500。
該揭示並請求保護的標的物之蝕刻溶液也顯現出該矽-鍺相對於氧化矽的高蝕刻選擇性。在一具體實例中，高選擇性大於約50。在一具體實例中，該選擇性大於約65。在一具體實例中，該選擇性大於約80。在一具體實例中，該選擇性大於約100。在一具體實例中，該選擇性大於約150。在一具體實例中，該選擇性大於約200。在一具體實例中，該選擇性大於約250。在一具體實例中，該選擇性大於約300。在一具體實例中，該選擇性大於約350。在一具體實例中，該選擇性大於約400。在一具體實例中，該選擇性大於約450。在一具體實例中，該選擇性大於約500。
方法
在另一態樣中，該揭示並請求保護的標的物提供一種選擇性增進矽-鍺相對於包括矽和矽-鍺的微電子(複合半導體)裝置上矽的蝕刻速率的方法，該方法包括以下步驟，基本上由以下各步驟組成，或由以下步驟組成： (a)   使包括矽和矽-鍺的微電子(複合半導體)裝置與本文所述的蝕刻溶液接觸； (b)  在至少部分移除該矽-鍺之後沖洗該微電子(複合半導體)裝置；及 (c)   視需要地將該微電子裝置乾燥。 在另一態樣中，該方法包括該乾燥步驟(c)。“至少部分移除”意指移除至少50%的材料，較佳地移除至少80%。最佳地，使用該揭示並請求保護的標的物之溶液達成矽鍺的100%移除。
接觸步驟(a)可以任何合適的方式進行例如，舉例來說，浸漬、噴霧或經由單晶圓製程。在接觸步驟(a)期間該溶液的溫度較佳為約25℃至約100℃，更佳地約30℃至約50℃。該接觸時間可為合適的時間，但是一般為約1分鐘至約60分鐘。
沖洗步驟(b)可以任何合適的方式進行，舉例來說，藉由浸漬或噴霧技術以去離子水沖洗該基材。在較佳的具體實例中，該沖洗步驟可使用去離子水和有機溶劑例如，舉例來說，異丙醇的混合物進行。
乾燥步驟(c)可以任何合適的方式進行，舉例來說，異丙醇(IPA)蒸氣乾燥、加熱或藉由向心力。
當用於該方法時，該揭示並請求保護的標的物之溶液顯現出上述蝕刻選擇性。
下文討論的例示性實施例更充分地顯示了這些特徵和優點。 實施例
現在將參考本揭示內容更明確的具體實例及為此具體實例提供支持的實驗結果。下文提供的實施例是為了更全面地舉例說明該揭示標的物，並且不應被解釋為以任何方式限制該揭示標的物。
對本領域的習知技藝者顯而易見的是可在不悖離該揭示標的物的精神或範疇的情況下對該揭示標的物及本文提供的特定實施例進行各種修飾及變化。因此，該揭示標的物，包括由以下實施例提供的描述，意在涵蓋落於任何請求項及其等效物的範疇內的揭示標的物之修飾及變化。
材料和方法：
本專利中使用的所有材料皆購自Sigma Aldrich及/或可自Sigma Aldrich獲得並且按原收到的配方使用。
使用100 g蝕刻組合物於250 mL燒杯中進行蝕刻測試並且將1/2”圓形鐵氟龍(Teflon)攪拌棒設於400 rpm。在加熱板上將該蝕刻組合物加熱到約45 ℃的溫度。將該測試試樣浸入該組合物中約20分鐘，同時攪拌。
然後以去離子水浴或噴霧將該片段沖洗 3 分鐘，其後使用過濾的氮氣進行乾燥。該矽、氧化矽及矽-鍺的蝕刻速率(Å/分鐘)根據蝕刻前後的厚度變化進行估算並且藉由光譜橢偏儀(SCI FilmTek SE2000)進行測量。典型的起始層厚度就Si及氧化矽而言為1000 Å並且就SiGe而言1000 Å。
製備該清潔溶液的一般程序
作為本實施例標的的所有溶液係藉由1”塗覆鐵氟龍的攪拌子混合於250 mL燒杯中的組分來製備。通常，被加於該燒杯的第一材料是去離子(DI)水，然後接著其他組分，無特定順序。通常，氧化劑(例如，過氧化氫)在使用前才添加。
溶液
表3顯示不同含矽分子對SiGe及SiO蝕刻速率的影響。於表3中，實施例1具有SiGe相對於Si的高選擇性。然而，實施例1具有高SiO 2蝕刻速率，這導致SiGe相對於SiO 2的低選擇性。含矽分子像是矽酸及矽化合物1的添加顯著降低了SiO 2蝕刻速率。然而，SiGe蝕刻速率也顯著降低了。甲基三甲氧基矽烷的添加顯著降低了SiO 2蝕刻速率，然而僅略微降低了SiGe蝕刻速率。
原料 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4
去離子水 63.7 63.7 63.7 63.7
磷酸 0.6 0.6 0.6 0.6
NH 4F (40%) 0.3 0.3 0.3 0.3
PEG-400 0.2 0.2 0.2 0.2
Lupasol® 800 0.2 0.2 0.2 0.2
H 2O 2(30%) 35 35 35 35
矽酸 -- 0.5 -- --
矽化合物1: -- -- 0.5 --
甲基三甲氧基矽烷 -- -- -- 0.1
SiGe (25%)蝕刻速率@40ºC 86.7 4.3 6.1 79.3
poly Si蝕刻速率@40ºC 0.6 0.8 1.6 0.6
TEOS蝕刻速率@40ºC 15.9 0.2 0.4 1.2
表3
當檸檬酸用作多官能酸時，甲基三甲氧基矽烷的添加也使SiO 2顯著降低了，並且SiGe蝕刻速率幾乎沒有明顯變化。矽蝕刻速率也沒有明顯變化並且非常低。表4使用檸檬酸作為該多官能酸來舉例說明SiGe相對於SiO 2的選擇性。
原料 實施例5 實施例6 實施例7
去離子水 46.1 6.1 1.1
丙二醇 0 0 5
檸檬酸 1 1 1
PEG-400 0.2 0.2 0.2
Lupasol®800 0.2 0.2 0.2
氫氟酸(HF) (5%) 2 2 2
NH 4F (40%) 0.5 0.5 0.5
甲基三甲氧基矽烷(1%) 0 40 40
H 2O 2 50 50 50
SiGe (25%)蝕刻速率@50C 383.2 376.3 380.7
多晶矽蝕刻速率@50C 2.5 1.7 1.8
TEOS蝕刻速率@50C 43.2 0.1 0.3
表4
表5舉例說明根據該揭示並請求保護的標的物的蝕刻溶液的另一具體實例。
組分 原料 原料分析 CAS編號 實施例8
(i) 去離子水 -- 7732-18-5 21.3
(ii) H2O2 30 7722-84-1 50
(iii) 氫氟酸(HF) 5 7664-39-3 2
(iii) NH 4F 40 12125-01-8 0.5
(iv) 檸檬酸 100 77-92-9 0.8
(v) PEG-400 100 25322-68-3 0.2
(v) Lupasol® 800 100 25987-06-8 0.2
(vi) 甲基三甲氧基矽烷 2 1185-55-3 15
(vii) PG (丙二醇) 100 57-55-6 10
表5
表6舉例說明溫度對實施例8配方的應用的影響。如示，該處理溫度對氧化矽及矽蝕刻速率沒有顯著影響，而SiGe蝕刻速率卻隨著處理溫度的提高而提高，從而使SiGe相對於矽和氧化矽的選擇性提高。
實施例8 25ºC 30ºC 35ºC 40ºC 45ºC 50ºC
SiGe(25%)蝕刻速率 29.6 47.7 104.8 162.3 260.6 394.3
多晶矽蝕刻速率 0.3 0.3 0.5 0.4 0.5 0.8
TEOS蝕刻速率 ＜1
SiGe/多晶矽選擇性 98.6 176.8 227.8 405.8 521.2 492.9
表6
表7舉例說明H 2O 2濃度對於實施例8配方於50ºC下應用的影響。如示，該H 2O 2過氧化物濃度對氧化矽和矽蝕刻速率沒有顯著影響，而SiGe蝕刻速率卻隨著H 2O 2濃度提高，從而使SiGe相對於矽和氧化矽的選擇性提高。
30%H 2O 2(%) 10% 20% 30% 40% 50% (實施例8)
SiGe(25%)蝕刻速率 37.2 148.3 220.1 285.1 394.3
多晶矽蝕刻速率 0.5 0.5 0.7 0.8 0.8
TEOS蝕刻速率 ＜1            
SiGe/多晶矽選擇性 74.3 296.6 314.4 356.4 492.9
表7
表8舉例說明SiGe合金中Ge濃度對實施例8配方的應用的影響。結果顯示隨著SiGe合金中Ge濃度的提高，SiGe的刻蝕速率明顯提高，從而使SiGe相對於矽或氧化矽的選擇性提高。
   SiGe10% SiGe15% SiGe20% SiGe25% SiGe30% SiGe50%
實施例8 1 45 238 485 749 744
表8
表9舉例說明根據該揭示並請求保護的標的物之蝕刻溶液的另一具體實例。
組分 原料 原料分析 CAS # 實施例9
(i) 去離子水 100% 7732-18-5 26.9
(ii) H 2O 2 30% 7722-84-1 50
(iii) NH 4F 40% 12125-01-8 2.5
(iv) 檸檬酸 100% 77-92-9 1
(v) Lupasol® 800 100% 9002-98-6 0.2
(v) Surfynol® 485 100% 9014-85-1 0.15
(vi) 甲基三甲氧基矽烷 2% 1185-55-3 12.5
(vii) Glycol Ether DPM 100% 34590-94-8 6.75
SiGe (25%)蝕刻速率@35ºC 449.5
多晶矽  蝕刻速率@35ºC 0.6
TEOS 蝕刻速率@35ºC 0.7
表9
總結
該揭示並請求保護的蝕刻溶液採用有效的氧化矽腐蝕抑制劑，因此該SiGe蝕刻速率可於較高的HF濃度下提高，並且矽和氧化矽的蝕刻速率不受影響。所調製的混合物用以示範使用Si0.75Ge0.25/Si多層堆疊的奈米片版本，其中所發佈的大於160nm的寬度可得到最小的矽損失。在合理的製程時間窗內，犧牲層(5nm到25nm SiGe)被完全移除，沒有觀察到對矽、氧化矽及氮化矽的明顯損傷。該配方基於非常低的SiO 2蝕刻速率顯示出SiGe相對於SiO 2的強大選擇性。
儘管該揭示並請求保護的標的物已經以某種程度的特殊性進行了描述並且舉例說明，但咸能理解該揭示內容僅舉例進行，並且本領域的習知技藝者可在不悖離該揭示並請求保護的標的物的精神及範疇的情況下對條件及步驟順序進行多種改變。因此，本領域的習知技藝者將理解，在不脫離該揭示並請求保護的標的物之範疇的情況下可進行各種改變，並且可用等效物取代其元件。除此之外，在不悖離其基本範疇的情況下可進行許多修飾使特定情況或材料能適應該揭示並請求保護的標的物的教旨。除此之外，實施方式中標識的所有數值皆應解釋為明確標識精確值及近似值。

Claims (50)

  1. 一種適用於微電子裝置的矽-鍺相對於矽的選擇性移除之蝕刻溶液，其包含：(i)水；(ii)至少一氧化劑；(iii)至少一氟離子源；(iv)至少一多官能酸；(v)至少一腐蝕抑制表面活性劑；(vi)至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑，該至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑包含約0.1重量%至約3重量%的式I的含矽化合物：
    Figure 111116125-A0305-02-0039-1
     其中(i)Ra和Rb各自為-C3H6-，(ii)R1、R2、R4和R5各自為-H及(iii)m=0至20；及(vii)視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。
  2. 一種適用於微電子裝置的矽-鍺相對於矽的選擇性移除之蝕刻溶液，其基本上由以下組成：(i)水；(ii)至少一氧化劑；(iii)至少一氟離子源；(iv)至少一多官能酸； (v)至少一腐蝕抑制表面活性劑；(vi)至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑，該至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑包含約0.1重量%至約3重量%的式I的含矽化合物：
    Figure 111116125-A0305-02-0040-2
     其中(i)Ra和Rb各自為-C3H6-，(ii)R1、R2、R4和R5各自為-H及(iii)m=0至20；及(vii)視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。
  3. 一種適用於微電子裝置的矽-鍺相對於矽的選擇性移除之蝕刻溶液，其由以下組成：(i)水；(ii)至少一氧化劑；(iii)至少一氟離子源；(iv)至少一多官能酸；(v)至少一腐蝕抑制表面活性劑；(vi)至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑，該至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑包含約0.1重量%至約3重量%的式I的含矽化合物：
    Figure 111116125-A0305-02-0040-4
     其中(i)Ra和Rb各自為-C3H6-，(ii)R1、R2、R4和R5各自為-H及(iii)m=0至20；及(vii)視需要地至少一水可混溶性有機溶劑。
  4. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其包含該至少一水可混溶性有機溶劑。
  5. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約50重量%至約90重量%的水。
  6. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約60重量%至約80重量%的水。
  7. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約70重量%至約75重量%的水。
  8. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該氧化劑包含過氧化氫、高碘酸、碘酸鉀、高錳酸鉀、過硫酸銨、鉬酸銨、硝酸鐵、硝酸、硝酸鉀、氨及其混合物中的其一或多者。
  9. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該氧化劑包含過氧化氫。
  10. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約1.5重量%至約20重量%的至少一氧化劑。
  11. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約10重量%至約20重量%的純H2O2。
  12. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該氟離子源係選自氫氟酸、氟化銨、氟化氫銨、氟化季銨、氟硼酸鹽、氟硼酸、四氟硼酸四丁基銨、六氟化鋁及具有下式的脂族一級、二級或三級胺的氟化物鹽的群組：R1NR2R3R4F，其中R1、R2、R3及R4各自表示H或(C1-C4)烷基。
  13. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該氟離子源係選自氟化銨、氟化氫銨、氟化四甲基銨、氟化四乙基銨、氟化甲基三乙基銨、氟化四丁基銨及其組合的群組。
  14. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該氟離子源包含氟化銨及氟化氫銨中的一或多者。
  15. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.01重量%至約8重量%的至少一氟離子源。
  16. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.04重量%至約2.5重量%的純NH4F。
  17. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一多官能酸包含一或更多多官能有機酸。
  18. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一多官能酸包含草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、檸檬酸、2-甲基丙烷-1,2,3-三羧酸、苯-1,2,3-三羧酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、1,順式-2,3-丙烯三羧酸、丁烷-1,2,3,4-四羧酸、環戊烷四-1,2,3,4-羧酸、苯-1,2,4,5-四羧酸、苯五羧酸及苯六羧酸中的一或多者。
  19. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一多官能酸包含一或更多三羧酸。
  20. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一多官能酸包含檸檬酸。
  21. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約5重量%的至少一多官能有機酸。
  22. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約5重量%的檸檬酸。
  23. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一多官能酸包含一或更多多官能無機酸。
  24. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一多官能酸包含硼酸、碳酸、亞磷酸、矽酸、亞硫酸、硫酸、磷酸、焦磷酸及原矽酸中的一或多者。
  25. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一多官能酸包含H3PO4。
  26. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約5重量%的至少一多官能無機酸。
  27. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約5重量%的H3PO4。
  28. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一腐蝕抑制表面活性劑包含聚伸烷基亞胺(polyalkyleneimine)、炔二醇、經改質的炔二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚或其混合物中的一或多者。
  29. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一腐蝕抑制表面活性劑包含PEG-400。
  30. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一腐蝕抑制表面活性劑包含Lupasol® 800。
  31. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一腐蝕抑制表面活性劑包含Surfynol® 485。
  32. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一腐蝕抑制表面活性劑包含PEG-400、Lupasol® 800及Surfynol® 485中的二或更多者。
  33. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一腐蝕抑制表面活性劑包含Lupasol® 800及Surfynol® 485。
  34. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.01重量%至約3重量%的該至少一腐蝕抑制表面活性劑。
  35. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑進一步包含甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、三乙氧基(乙基)矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、三甲氧基苯基矽烷、三乙氧基甲基矽烷、三甲氧基(辛基)矽烷、丙基三甲氧基矽烷、異丁基(三甲氧基)矽烷、三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、三甲氧基(十八烷基)矽烷、十六烷基三甲氧基矽烷、甲基(三丙基)矽烷、乙基(三丙基)矽烷及丙基(三丙基)矽烷中的一或多者。
  36. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.25重量%至約3重量%的至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑。
  37. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約3重量%的矽酸。
  38. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該式I的含矽化合物包含具有下式的含矽化合物：
    Figure 111116125-A0305-02-0045-5
  39. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約3重量%的甲基三甲氧基矽烷。
  40. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一水可混溶性溶劑係選自乙二醇、丙二醇、丁基二乙二醇、1,4-丁二醇、三丙二醇甲基醚、二丙二醇單甲基醚、丙二醇丙基醚、二乙二醇正丁醚、己氧基丙胺、聚(氧乙烯)二胺、二甲基亞碸、四氫呋喃甲醇、甘油、醇、亞碸、環丁碸及其混合物的群組。
  41. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一水可混溶性溶劑包含丙二醇。
  42. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該至少一水可混溶性溶劑包含二丙二醇單甲基醚(DPM)。
  43. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約1重量%至約50重量%的至少一水可混溶性溶劑。
  44. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約5重量%至約50重量%的丙二醇。
  45. 如請求項1至3中任一項之蝕刻溶液，其中該蝕刻溶液包含約5重量%至約50重量%的二丙二醇單甲基醚(DPM)。
  46. 一種選擇性增進包含矽和矽-鍺的微電子裝置上的矽-鍺相對於矽的蝕刻速率之方法，該方法包含以下步驟：(a)使包括矽和矽-鍺的微電子裝置與請求項1至45中任一項之一或更多蝕刻溶液接觸；(b)在至少部分移除該矽-鍺之後沖洗該微電子裝置；及(c)視需要地將該微電子裝置乾燥，其中該矽-鍺相對於矽的蝕刻選擇性大於約50。
  47. 如請求項46之方法，其中該接觸步驟(a)係於約25℃至約100℃的溫度下進行。
  48. 一種適用於微電子裝置的矽-鍺相對於矽的選擇性移除之蝕刻溶液，其包含：(i)水；(ii)至少一氧化劑；(iii)至少一氟離子源；(iv)至少一多官能酸；(v)至少一腐蝕抑制表面活性劑；(vi)至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑；及(vii)視需要地至少一水可混溶性有機溶劑，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約3重量%的矽酸。
  49. 一種適用於微電子裝置的矽-鍺相對於矽的選擇性移除之蝕刻溶液，其基本上由以下組成：(i)水；(ii)至少一氧化劑； (iii)至少一氟離子源；(iv)至少一多官能酸；(v)至少一腐蝕抑制表面活性劑；(vi)至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑；及(vii)視需要地至少一水可混溶性有機溶劑，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約3重量%的矽酸。
  50. 一種適用於微電子裝置的矽-鍺相對於矽的選擇性移除之蝕刻溶液，其由以下組成：(i)水；(ii)至少一氧化劑；(iii)至少一氟離子源；(iv)至少一多官能酸；(v)至少一腐蝕抑制表面活性劑；(vi)至少一矽烷氧化矽蝕刻抑制劑；及(vii)視需要地至少一水可混溶性有機溶劑，其中該蝕刻溶液包含約0.1重量%至約3重量%的矽酸。
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