[发明专利]蚀刻溶液,蚀刻制品和制造蚀刻制品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及蚀刻溶液，制造蚀刻制品的方法和通过此方法生产的蚀刻制品，尤其是指，可以选择性地蚀刻掺杂质的氧化物膜的蚀刻溶液和制造蚀刻制品的方法，尤其是相对于未掺杂质的氧化物膜，特别是THOX，可以选择性地蚀刻BSG膜或BPSG膜，以及通过此方法生产的蚀刻制品。

相关技术

通常，硅片等的蚀刻剂使用缓冲的氢氟酸溶液，其中氟化氢和氟化铵的比例为50重量％∶40重量％，这样可以达到满意的蚀刻速率。

但是，缓冲的氢氟酸溶液不仅能蚀刻掺杂质的氧化物膜，如BSG膜，BPSG膜，磷硅酸盐玻璃膜(PSG)和硅酸砷玻璃膜(AsSG)等，还能蚀刻未掺杂质的氧化物膜，如含TEOS(通过气态四乙氧基硅烷的化学气相沉积得到的氧化物)的USG膜，和THOX等。因此缓冲的氢氟酸溶液不能选择性地蚀刻掺杂质的氧化物膜。

本发明的目的在于所提供的蚀刻溶液和方法，相对于TEOS膜和THOX膜，可以选择性地蚀刻掺杂质的氧化物膜。

发明描述

本发明涉及以下1-16项：

第1项：含氢氟酸的蚀刻溶液，其中硅酸硼玻璃膜(BSG)或磷硅酸硼玻璃膜(BPSG)的蚀刻速率/热氧化物膜(THOX)的蚀刻速率的比值在25℃为10或更大。

第2项：根据第1项的蚀刻溶液，其中蚀刻溶液中溶剂的相对介电常数为61或更低。

第3项：根据第1项的蚀刻溶液，该溶液含有选自有机酸和具有一个杂原子的有机溶剂的至少一种成分。

第4项：根据第1项的蚀刻溶液，该溶液含(ⅰ)水和(ⅱ)至少一种选自有机酸和具有一个杂原子的有机溶剂的成分，其中水的含量为70重量％或更低。

第5项：根据第1项的蚀刻溶液，其中氟化氢∶异丙醇∶水的重量比值为0.1-50重量％∶30-99重量％∶0-70重量％。

第6项：根据第1项的蚀刻溶液，其中氟化氢∶乙酸∶水的重量比值为0.1-50重量％∶30-99.9重量％∶0-70重量％。

第7项：根据第1项的蚀刻溶液，其中氟化氢∶四氢呋喃∶水的重量比值为0.1-50重量％∶30-99.9重量％∶0-70重量％。

第8项：根据第1项的蚀刻溶液，其中氟化氢∶丙酮∶水的重量比值为0.1-50重量％∶30-99.9重量％∶0-70重量％。

第9项：根据第1项的蚀刻溶液，其中氟化氢∶甲醇∶水的重量比值为0.1-50重量％∶30-99.9重量％∶0-70重量％。

第10项：根据第1项的蚀刻溶液，其中氟化氢∶乙醇∶水的重量比值为0.1-50重量％∶30-99.9重量％∶0-70重量％。

第11项：根据第1项的蚀刻溶液，该溶液含无机酸。

第12项：根据第11项的蚀刻溶液，其中无机酸的pKa值在25℃为2或更低。

第13项：根据第11项的蚀刻溶液，其中氟化氢∶氯化氢∶水的重量比值为00.1-50重量％∶1-36重量％∶0-99重量％。

第14项：根据第11项的蚀刻溶液，其中氟化氢∶硝酸∶水的重量比值为00.1-50重量％∶1-70重量％∶0-99重量％。

第15项：使用第1-14项中任一项所定义的蚀刻溶液对待蚀刻的物品进行蚀刻而生产蚀刻制品的方法。

第16项：根据第15项的方法得到的蚀刻制品。

根据本发明的蚀刻溶液，BSG的蚀刻速率/THOX的蚀刻速率的比值和/或BPSG的蚀刻速率/THOX的蚀刻速率的比值在25℃为10或更大，优选比值为20或更大，再优选比值为50或更大，最优选比值为100或更大。

如果使用TEOS替代THOX，则BSG的蚀刻速率/TEOS的蚀刻速率的比值和/或BPSG的蚀刻速率/TEOS的蚀刻速率的比值在25℃下为5或更大，优选比值为10或更大，再优选比值为50或更大，最优选比值为100或更大。

本发明中蚀刻溶液的蚀刻速率的计算是将蚀刻前后的膜(BSG，BPSG，THOX，TEOS等USG类膜)厚度的差值除以蚀刻时间。

蚀刻溶液中水的含量不高于70重量％，优选不高于30重量％，更优选在30-5重量％之间。蚀刻溶液的相对介电常数为蚀刻溶液的除氟化氢和无机酸以外的其它组份的相对介电常数的几何平均值。

无机酸的优选实施例包括pKa值在25℃为2或更低的无机酸，例如氢氯酸(pKa＝-8)，硝酸(pKa＝-1.8)，氢溴酸(pKa＝-9)，氢碘酸(pKa＝-10)和高氯酸(pKa无法测定的强酸)。