[发明专利]用于蚀刻组合物的添加剂、其制备方法和包含其的蚀刻组合物

说明书

本发明提供了一种具有高选择比的蚀刻组合物及其制备方法，所述蚀刻组合物能够选择性地去除氮化物膜并使氧化物膜的蚀刻速率最小化。本发明还提供了一种通过使磷酸酐与下式1表示的硅烷化合物反应而制备的蚀刻组合物添加剂，所述蚀刻组合物添加剂的制备方法和包含所述蚀刻组合物添加剂的蚀刻组合物：[式1]

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月25日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0128248号韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及蚀刻组合物添加剂、其制备方法和包括该蚀刻组合物添加剂的蚀刻组合物。具体地，本发明涉及可提供高选择比的、能够选择性地去除氮化物膜同时使蚀刻速率最小化并防止蚀刻剂凝胶化的蚀刻组合物添加剂，该蚀刻组合物添加剂的制备方法以及包含该蚀刻组合物添加剂的蚀刻组合物。

背景技术

诸如氧化硅(SiO₂)膜的氧化物膜和诸如氮化硅(SiNx)膜的氮化物膜是代表性的绝缘体膜，并且在半导体制造过程中，氧化硅膜或氮化硅膜可单独使用或以层叠体(laminate)的形式使用，在层叠体中一层或多层薄膜交替堆叠。此外，氧化物膜或氮化物膜也用作用于形成诸如金属布线的导电图案的硬掩模。

在用于去除氮化物膜的湿式蚀刻工艺中，通常使用磷酸和去离子水的混合物。添加去离子水是为了防止蚀刻速率的降低和氧化物膜的蚀刻选择性的改变。但是，即使去离子水的供给量发生微小变化，也可能在氮化物膜蚀刻去除工序中产生缺陷。此外，磷酸是强酸并且具有腐蚀性，因此难以处理。

为了解决这些问题，有一种使用包含溶于磷酸(H₃PO₄)的氢氟酸(HF)，硝酸(HNO₃)等的蚀刻组合物来去除氮化物膜的常规已知技术，该蚀刻组合物可能导致抑制氮化物膜和氧化物膜的蚀刻选择比(etching selection ratio)。此外，还有一种使用包含磷酸和硅酸盐(silicate)或硅酸的蚀刻组合物的已知技术。然而，硅酸或硅酸盐具有导致可能影响基板的颗粒的问题，因此在某种程度上不适用于半导体制造工艺。

然而，当在湿法蚀刻工艺中使用磷酸来去除氮化物膜时，由于减小了氮化物膜和氧化物膜之间的蚀刻选择比，因此不但氮化物膜而且SOD氧化物膜也被蚀刻，因此难以调节有效场氧化物高度(EFH)。因此，可能无法确保用于去除氮化物膜的足够的湿法蚀刻时间，或者需要额外的处理，这可能引起变化并且对器件特性产生负面影响。

因此，目前需要具有高选择比的蚀刻组合物，其选择性地蚀刻氮化物膜至氧化物膜，并且不存在诸如在半导体制造过程中出现颗粒之类的问题，并且需要用于蚀刻组合物的添加剂。

发明内容

本发明的一个方面可以提供一种具有高选择比的蚀刻组合物，其可以在使氧化物膜的蚀刻速率最小化的同时选择性地去除氮化物膜，并且不存在诸如对器件特性造成不良影响的颗粒产生的问题；一种用于该蚀刻组合物的添加剂和制备该添加剂的方法。

根据本发明的一个方面，蚀刻组合物添加剂可以包含磷酸酐与由下式1表示的硅烷化合物的反应产物：

[式1]

在式1中，A为n价基团；L是直接键或C₁-C₃亚烃基；R¹-R³独立地为氢、羟基、C₁-C₂₀烃基或C₁-C₂₀烷氧基；n为2-5的整数。式1的硅烷化合物不包括硅氧烷。

在式1中，R¹-R³可以独立地为C₁-C₂₀烷氧基。