[发明专利]一种选择性刻蚀液组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种选择性刻蚀液组合物及其制备方法和应用。本发明选择性刻蚀液组合物，其包括以下组分：如式I所示和/或如式II所示的含硅杂原子化合物，磷酸和水。本发明的选择性刻蚀液组合物在去除3D NAND存储器结构中的氮化层，在7h内可避免氧化物膜层的过刻蚀或负刻蚀。

技术领域

本发明涉及一种选择性刻蚀液组合物及其制备方法和应用。

背景技术

氧化物层和氮化物层均可作为半导体的绝缘层。氧化物层可以包括二氧化硅(SiO₂)层；氮化物层可以包括氮化硅(SiN₂)层。绝缘层可为二氧化硅层和氮化硅(SiN2)层独立地使用，或者交替性地互相堆叠地使用。另外，氧化物层和氮化物层还可以作为硬质掩膜用于形成金属互连的导电图案。

NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备。随着人们追求功耗低、质量轻和性能佳的非易失存储产品，NAND闪存在电子产品中得到了广泛的应用。目前，平面结构的NAND闪存的存储容量已接近实际扩展的极限，为了进一步提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D(三维)结构的NAND存储器。在3D NAND存储器结构中，通过采用垂直堆叠多层数据存储单元的方式，来实现堆叠式的3DNAND存储器结构。该层堆叠结构中包括交替生长的氮化硅薄膜和氧化硅薄膜，及对这些交替膜层的选择性刻蚀或选择性腐蚀，形成需要的结构。现阶段，氮化物层采用湿式蚀刻工艺来选择性地去除。选择性刻蚀液组合物通常选用高浓度的磷酸和去离子水。但是，该选择性刻蚀液组合物在刻蚀速率选择比方面不尽如人意，往往会带来氧化物膜层的过刻蚀(具体为刻蚀速率过高)或负刻蚀(具体为颗粒再沉积，又称为回沾变厚)。

目前亟需一种选择性刻蚀液组合物，能很好地解决上述过刻蚀或负刻蚀的刻蚀选择性不佳的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的刻蚀液组合物在刻蚀过程中出现氧化物膜层的过刻蚀(具体为刻蚀速率过高)或负刻蚀(具体为颗粒再沉积，又称为回沾变厚)的缺陷，而提供了一种选择性刻蚀液组合物及其制备方法和应用。本发明的选择性刻蚀液组合物在去除3D NAND存储器结构中的氮化层，在7h内可避免氧化物膜层的过刻蚀或负刻蚀。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种选择性刻蚀液组合物，其包括以下组分：如式I所示和/或如式II所示的含硅杂原子化合物，磷酸和水；

其中，式I中，n为1～15任一整数；X为O或N；R¹、R²、R³和R⁴独立地C_1-10烷基、卤素取代的C_1-10烷基、C_1-10烯基、C_1-10烷氧基、C_6-30芳基、取代的C_6-30芳基、C_1-10炔基、C_1-10烷基硅基、C_1-10烷氧基硅基、脲基、氰基、异氰酸酯基、氨基或C_1-6烷基取代的氨基；

式II中，m为0、1、2、3、4、5或6；p为0或1；q为0、1、2、3、4、5或6；R⁵、R⁶和R⁷独立地直链C_1-10烷基、支链C_3-10烷基或C_1-10烷氧基；R⁸为C_3-30杂芳基、取代的C_3-30杂芳基；所述C_3-30杂芳基和所述取代的C_3-30杂芳基的杂原子为N、S和O中的一种或多种；