[发明专利]一种磷酸基蚀刻液及其配制方法在审

专利信息
申请号: 201811110045.9 申请日: 2018-09-21
公开(公告)号: CN109135752A 公开(公告)日: 2019-01-04
发明(设计)人: 李少平;冯凯;贺兆波;张庭;尹印;王书萍;姜飞;张永萍 申请(专利权)人: 湖北兴福电子材料有限公司
主分类号: C09K13/08 分类号: C09K13/08
代理公司: 宜昌市三峡专利事务所 42103 代理人: 成钢
地址: 443007 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 蚀刻液 磷酸基 蚀刻 蚀刻选择比 稳定剂 配制 表面活性剂 含氟化合物 含硅化合物 高选择比 磷酸 添加剂
【说明书】:

发明涉及一种高蚀刻选择比磷酸基蚀刻液及其配制方法。一种高选择比磷酸基蚀刻液,其主要成分包括占蚀刻液总重量50‑90%的磷酸、0.005‑1%的含硅化合物、0.005‑1%的含氟化合物、0.005‑1%的氟稳定剂、0.005‑5%的表面活性剂、余量为水。本发明通过使用新型的添加剂与稳定剂的成分及类型。明显降低了蚀刻液对SiO2层的蚀刻并提高了对Si3N4层的蚀刻速率。显著提高了Si3N4/SiO2的蚀刻选择比。

技术领域

本发明属于电子化学品领域,具体涉及一种高蚀刻选择比磷酸基蚀刻液及其配制方法。

背景技术

随着技术的发展,我们产生数据的途径发生了很大的转变。在2000年以前,互联网是数据的主要来源,而在2017年以后,物联网、智能汽车、游戏以及VR等智能时代将会产生大量的数据,据《数据时代2025》预测,2025年全球的数据量将达到163ZB,是目前的10倍之多。数据需要被存储器储存起来,而平面结构的NAND闪存已接近其实际扩展极限,给半导体存储器行业带来严峻挑战。

新的3D NAND技术,垂直堆叠了多层数据存储单元,具备卓越的精度。该技术可支持在更小的空间内容纳更高存储容量,相较于平面结构的NAND储存容量成倍增加,进而带来很大的成本节约、能耗降低。

平面结构的NAND制造工艺中,Si3N4层覆盖在SiO2层之上,蚀刻时磷酸先接触Si3N4层,待Si3N4层被完全蚀刻后SiO2层才会与磷酸接触,且磷酸对SiO2的蚀刻速率很慢。所以只要控制好蚀刻时间,磷酸对SiO2层的影响可以忽略。但在3D NAND工艺中Si3N4层与SiO2层是交替层叠结构,磷酸从侧面进行蚀刻,Si3N4层与SiO2层同时接触磷酸,普通磷酸在蚀刻Si3N4层的同时也会对SiO2层有所蚀刻。所以需要蚀刻液对Si3N4层具有高选择性,蚀刻Si3N4层的同时几乎不蚀刻SiO2层,这一点尤为体现在64层以上的3D NAND交替层叠结构的蚀刻中。随着3D NAND技术的发展,半导体厂商对Si3N4/SiO2高蚀刻选择比蚀刻液的需求会更加迫切。

发明内容

本发明针对现有普通电子级磷酸在3D NAND工艺应用中的不足,目的在于提供一种Si3N4/SiO2高蚀刻选择比磷酸基蚀刻液及其配制方法。

为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为:

一种高蚀刻选择比磷酸基蚀刻液,其特征在于,蚀刻液为电子级产品,并且高蚀刻选择比磷酸基蚀刻液主要成分包括占蚀刻液总重量50-90%的磷酸、0.005-1%的含硅化合物、0.005-1%的含氟化合物、0.005-1%的氟稳定剂、0.005-5%的表面活性剂、余量为水。

上述方案中,所述磷酸为电子级磷酸,金属离子含量≤20ppb。

上述方案中,所述含硅化合物为硅氧烷、硅醇、硅酸酯、二氧化硅、氮化硅、原硅酸、硅酸和氟硅酸中的一种或几种的混合物。

上述方案中,所述含氟化合物为氢氟酸、氟化铵、氟化氢铵、全氟辛酸、四丁基氟化铵和氟硅酸中的一种或几种的混合物。

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