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TW202336214A - 蝕刻組成物 - Google Patents

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TW202336214A
TW202336214A TW112105431A TW112105431A TW202336214A TW 202336214 A TW202336214 A TW 202336214A TW 112105431 A TW112105431 A TW 112105431A TW 112105431 A TW112105431 A TW 112105431A TW 202336214 A TW202336214 A TW 202336214A
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米克 伯傑羅帕夫里克
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美商富士軟片電子材料美國股份有限公司
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Abstract

本揭示係針對一種蝕刻組成物，其可用於如選擇性地從半導體基材上去除矽，作為多步驟半導體製程中之中間步驟。

Description

蝕刻組成物
相關申請案之交叉引用
本申請案請求於2022年2月28日提申之美國臨時申請序號63/314,624及2022年3月16日提申之美國臨時申請序號63/320,272的優先權，其等之內容透過引用完整併入本案。 本揭示領域
本揭示有關於一種蝕刻組成物及使用蝕刻組成物之方法。特別是，本揭示有關於可在其他暴露或底層材料，如金屬導體(如，銅)、閘極材料(如，SiGe)、障壁材料、絕緣體材料(如，低k介電材料)之存在下，選擇性地蝕刻矽之蝕刻組成物。
本揭示之背景
半導體工業一直快速地縮小微電子裝置、矽晶片、液晶顯示器、MEMS (微機電系統)、印刷線路板等中之電子電路及電子組件的尺寸並增加密度。其中的積體電路被分層或堆疊，每個電路層之間的絕緣層厚度不斷減小，形貌體尺寸越來越小。隨著形貌體尺寸的縮小，圖案變得更小，及裝置性能參數更緊密且更強健。因此，迄今為止可以容忍的各種問題，不再能夠被容忍或由於較小的形貌體尺寸而變得更加成為問題。
在先進積體電路的生產中，為了使與更高密度相關的問題最小化並優化性能，已經採用了高k及低k絕緣體以及各種障壁層材料。
矽(Si)可用於半導體裝置、液晶顯示器、MEMS (微機電系統)、印刷線路板等的製造。例如，其可用作製造多閘極裝置，如多閘極場效電晶體(FET) (如，閘極全環繞FET (GAA FET))之製程中的犧牲材料。特別是，可由交替的矽(Si)與矽鍺合金(SiGe)層形成外延堆(即，磊晶生長堆)，其中Si層是犧牲層，而SiGe層是通道層。該Si層之後可通過選擇性蝕刻(例如通過濕式蝕刻方法)去除，由於組成該犧牲層的材料與基材相似，蝕刻也可能無意地在大塊基材中產生溝槽。隨後，可將SiGe層形成於懸掛在溝槽上的奈米線通道中。然後，在SiGe奈米線通道周圍及基材的凹陷溝槽上配置薄閘極介電質。然後在介電質上配置金屬，以形成GAA MOSFET的金屬閘極電極。
本揭示之概要
在半導體裝置的建構中，經常需要蝕刻矽(Si)。在Si的各種用途和裝置環境中，在蝕刻此材料之同時會有其它層與其接觸或以其它方式暴露。在這些其它材料(如，金屬導體、介電質、通道材料、閘極材料及硬遮罩)存在的情況下，通常需要高度選擇性的Si蝕刻，以達到裝置產量及較長的使用壽命。
本揭示有關相對於存在半導體裝置中之硬遮罩層、閘極材料(如，SiGe、SiN、多晶Si或SiOx)及/或低k介電層(如，SiN、多晶Si、SiOx、碳摻雜氧化物或SiCO)，選擇性地蝕刻Si之組成物及方法。更具體地，本揭示有關相對於SiGe及/或SiN，選擇性地蝕刻Si之組成物及方法。
在一個態樣中，本揭示之特徵在於一種蝕刻組成物，其包含a)至少一種氫氧化季銨或其鹽；b)至少一種烷醇胺；c)至少一種SiGe腐蝕抑制劑，其包含11-巰十一基磷酸、8-巰辛酸、6-巰己酸、12-巰十二酸、8-喹啉硼酸、8-胺喹啉、8-喹啉羧酸、8-喹啉硫醇、2,8-喹啉二醇、8-喹啉乙酸、8-喹啉磺酸、2-甲基-8-喹啉醇、5-羥喹啉或6-羥喹啉含巰酸、經取代的喹啉或其等之鹽；d)至少一種聚合萘磺酸；e)至少一種有機溶劑；及f)水。
在另一個態樣中，本揭示之特徵在於一種蝕刻組成物，其包括a)至少一種氫氧化季銨或其鹽；b)至少一種烷醇胺；c)至少一種SiGe腐蝕抑制劑，其包含一含巰酸、一經取代的喹啉或其等之鹽；d)至少一種聚合萘磺酸；e)至少一種有機溶劑；及f)水。
在另一個態樣中，本揭示之特徵在於一種方法，其包括使含有一Si膜之一半導體基材與本文所述的蝕刻組成物接觸，以基本上去除該Si膜。
在又另一個態樣中，本揭示之特徵在於一種由上述方法形成的物品，其中該物品是半導體裝置(如，積體電路)。
本揭示之詳細說明
本文中所定義的，除非另有說明，否則表示的所有百分比應理解為按重量占組成物總重量的百分比。除非另有說明，否則環境溫度定義為約16至約27攝氏度(℃)之間。本文中所使用的術語“層”及“膜”可互換使用。
大致上，本揭示之特徵在於一種蝕刻組成物(如，選擇性地去除Si之蝕刻組成物)，其包括a)至少一種氫氧化季銨或其鹽；b)至少一種烷醇胺；c)至少一種SiGe腐蝕抑制劑；d)至少一種聚合萘磺酸；e)至少一種有機溶劑；及f)水。
在一些實施例中，本揭示之蝕刻組成物可包括至少一種(如，二、三或四種)氫氧化季銨或其鹽。本文所述的氫氧化季銨或其鹽可為氫氧化四烷銨或其鹽。在一些實施例中，該氫氧化四烷銨中每個烷基獨立地為任擇地經OH或芳基(如，苯基)取代的C 1-C 18烷基。合適的氫氧化四烷銨或其鹽的例子包括氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁銨、氫氧化苯甲基三甲銨、氫氧化甲基三乙銨、氫氧化乙基三甲銨(ETMAH)、氫氧化2-羥乙基三甲銨、氫氧化苯甲基三乙銨、氫氧化十六烷基三甲銨，或其等之鹽。
在一些實施例中，該至少一種氫氧化季銨或其鹽的量占本揭示之蝕刻組成物的至少約0.1重量% (如，至少約0.2重量%、至少約0.4重量%、至少約0.5重量%、至少約0.6重量%、至少約0.8重量%、至少約1重量%、至少約2重量%、至少約3重量%、至少約4重量%或至少約5重量%)至最多約10重量% (如，最多約9重量%、最多約8重量%、最多約7重量%、最多約6重量%、最多約5重量%、最多約4重量%、最多約3重量%、最多約2重量%、最多約1重量%或最多約0.5重量%)。不希望受理論約束，據信該氫氧化季銨或其鹽可在蝕刻過程期間促進及增強半導體基材上Si的去除。
本揭示之蝕刻組成物可包括至少一種(如，二、三或四種)烷醇胺。本文中所使用的術語“烷醇胺”意指包括至少一個(如，二、三或四個)胺基及至少一個(如，二、三或四個)羥基之化合物。在一些實施例中，該烷醇胺可為具式(I)：OR 3-R-N(R 1R 2) (I)之化合物，其中R是C 1-C 6直或支鏈伸烷基或氧伸烷基，且R 1、R 2及R 3中的每一個獨立地為H、C 3-C 6環烷基或C 1-C 6烷基，其任擇地經OH或NH 2取代。合適的烷醇胺之例子包括N-甲基乙醇胺(NMEA)、單乙醇胺(MEA)、二乙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺、2-(2-胺基乙胺基)乙醇(亦稱作胺基乙基乙醇胺或AEEA)、2-(2-胺基乙氧基)乙醇(AEE)、N-乙基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、二異丙醇胺或環己胺二乙醇。
在一些實施例中，該至少一種烷醇胺可占本揭示之蝕刻組成物的至少約0.01重量% (如，至少約0.05重量%、至少約0.1重量%、至少約0.5重量%、至少約1重量%、至少約2重量%、至少約3重量%、至少約4重量%或至少約5重量%)至最多約10重量% (如，最多約9重量%、最多約8重量%、最多約7重量%、最多約6重量%、最多約5重量%、最多約4重量%、最多約3重量%、最多約2重量%或最多約1重量%)。不希望受理論約束，據信在Si層的蝕刻過程期間，該烷醇胺可減少或最小化半導體基材上其它暴露材料的去除。
大致上，本揭示之蝕刻組成物可包括至少一種(如，二、三或四種) SiGe腐蝕抑制劑。在一些實施例中，該SiGe腐蝕抑制劑可包括一含巰酸、一經取代的喹啉或其等之鹽。在一些實施例中，該含巰酸可為一含巰磷酸或一含巰羧酸。合適的含巰酸之例子可包括11-巰十一基磷酸、8-巰辛酸、6-巰己酸、11-巰十一酸及12-巰十二酸。在一些實施例中，該經取代的喹啉包括經OH、NH 2、COOH、SH、CH 2COOH、SO 3H或硼酸基團取代的喹啉。合適的經取代的喹啉之例子包括8-喹啉硼酸、8-胺基喹啉、8-喹啉羧酸、8-喹啉硫醇、2,8-喹啉二醇、8-喹啉乙酸、8-喹啉磺酸、2-甲基-8-喹啉醇、5-羥喹啉、6-羥喹啉及8-羥喹啉。
在一些實施例中，該至少一種SiGe腐蝕抑制劑可占本揭示之蝕刻組成物的至少約0.01重量% (如，至少約0.02重量%、至少約0.05重量%、至少約0.1重量%、至少約0.2重量%、至少約0.5重量%或至少約1重量%)至最多約3重量% (如，最多約2.5重量%、最多約2重量%、最多約1.5重量%、最多約1重量%、最多約0.8重量%、最多約0.6重量%、最多約0.5重量%、最多約0.4重量%、最多約0.2重量%或最多約0.1重量%)。不欲受理論約束，據信該SiGe腐蝕抑制劑可減少或最小化半導體基材上SiGe的腐蝕或去除。
在一些實施例中，本揭示之蝕刻組成物可任擇地包括至少一種(如，二、三或四種)聚合萘磺酸(或聚(萘磺酸))，如，作為界面活性劑或選擇性抑制劑(如，SiN腐蝕抑制劑)。在一些實施例中，該聚合萘磺酸可為具有以下化學結構之磺酸： 其中n是3、4、5或6。此等聚合萘磺酸之市售商品的例子包括可從Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.獲得的Takesurf A-47系列產品。
在一些實施例中，該至少一種聚合萘磺酸可占本揭示之蝕刻組成物的至少約0.01重量% (如，至少約0.02重量%、至少約0.05重量%、至少約0.1重量%、至少約0.2重量%、至少約0.5重量%或至少約1重量%)至最多約3重量% (如，最多約2.5重量%、最多約2重量%、最多約1.5重量%、最多約1重量%、最多約0.8重量%、最多約0.6重量%、最多約0.5重量%、最多約0.4重量%、最多約0.2重量%或最多約0.1重量%)。不欲受理論 約束，據信當使用本揭示之蝕刻組成物從半導體基材上去除Si時，該聚合萘磺酸可選擇性地抑制SiN、多晶Si及SiCO的去除。
在一些實施例中，本揭示之蝕刻組成物可包括至少一種(如，二、三或四種)有機溶劑。在一些實施例中，該有機溶劑可為水溶性有機溶劑。本文中所定義之“水溶性”物質(如，水溶性有機溶劑)意指在25℃水中具有至少1%溶解度的物質。在一些實施例中，該有機溶劑可選自於由下列所組成之群組：水溶性醇類(如，烷二醇(alkane diols)或二醇類，如烷基二醇(alkylene glycols))、水溶性酮類、水溶性酯類及水溶性醚類(如，二醇醚)。合適的有機溶劑之例子包括甘油、丙二醇(propylene glycol)、己二醇(hexylene glycol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)、乙二醇丁醚、3-甲氧基 -3-甲基 -1-丁醇、丙酮、環己酮、乙酸乙酯及丙二醇單乙基醚乙酸酯。
在一些實施例中，該至少一種有機溶劑可占該蝕刻組成物的至少約5重量% (如，至少約10重量%、至少約15重量%、至少約20重量%、至少約25重量%、至少約30重量%、至少約35重量%或至少約40重量%)至最多約75重量% (如，最多約70重量%、最多約65重量%、最多約60重量%、最多約55重量%、最多約50重量%、最多約45重量%或最多約40重量%)。
大致上，本揭示之蝕刻組成物可包括水作為溶劑。在一些實施例中，該水可為去離子且超純的，不含有機污染物及具有約4至約17兆歐姆或至少約17兆歐姆之最小電阻率。在一些實施例中，該水的量占該蝕刻組成物的至少約25重量% (如，至少約30重量%、至少約35重量%、最少約40重量%、最少約45重量%、最少約50重量%、最少約55重量%或至少約60重量%)至最多約95重量% (如，最多約90重量%、最多約85重量%、最多約80重量%、最多約75重量%、最多約70重量%、最多約65重量%、最多約60重量%、最多約55重量%、最多約50重量%、最多約45重量%或最多約40重量%)。不欲受理論約束，據信本揭示之蝕刻組成物應包括一定位準的水(如，至少約25重量%)，以保持所有其它組分可溶解且避免蝕刻性能降低。
在一些實施例中，本揭示之蝕刻組成物可具有至少約4 (如，至少約4.2、至少約4.4、至少約4.5、至少約4.6、至少約4.8、至少約5、至少約5.2、至少約5.4、至少約5.5、至少約5.6、至少約5.8或至少約6)及/或最高約8 (如，最高約7.8、最高約7.6、最高約7.5、最高約7.4、最高約7.2、最高約7、最高約6.8、最高約6.6、最高約6.5、最高約6.4、最高約6.2或最高約6)的pH。不希望受理論約束，據信pH高於8的蝕刻組成物不具有足夠的相對於閘極材料(如，SiGe)及/或低k介電材料(如，SiN)之Si選擇性。此外，據信pH低於4的蝕刻組成物會由於強酸性而分解該組成物中之某些組分。
此外，在一些實施例中，本揭示之蝕刻組成物可含諸如pH調節劑、腐蝕抑制劑、界面活性劑、額外的有機溶劑、殺菌劑及消泡劑之添加劑，作為任擇的組分。合適的添加劑之例子包括醇類(如，聚乙烯醇及糖醇)、有機酸(如，亞胺基二乙酸、丙二酸、草酸、丁二酸及蘋果酸)及無機酸(如，硼酸)。合適的消泡劑之例子包括聚矽氧烷消泡劑(如，聚二甲基矽氧烷)、聚乙二醇甲醚聚合物、環氧乙烷/環氧丙烷共聚物及縮水甘油醚封端的炔屬二醇乙氧基化物(如，美國專利案號6,717,019中所述的那些，其透過引用併入本案)。合適的界面活性劑之例子可為陽離子、陰離子、非離子或兩性界面活性劑。
大致上，本揭示之蝕刻組成物可具有相對高的Si/Ge蝕刻選擇性(即，高Si蝕刻率對SiGe蝕刻率比)。在一些實施例中，該蝕刻組成物可具有至少約2 (如，至少約3、至少約4、至少約5、至少約6、至少約7、至少約8、至少約9、至少約10、至少約15、至少約20、至少約30、至少約40或至少約50)及/或最高約500 (如，最高約100)的Si/SiGe蝕刻選擇性。
在一些實施例中，本揭示之蝕刻組成物可基本上不含一或多種添加劑組分，若多於一種，則任一組合。此類組分係選自於由下列所組成之群組：聚合物(如，非離子、陽離子或陰離子聚合物)、除氧劑、季銨化合物(如，鹽類或氫氧化物)、胺類、鹼性鹼(如，NaOH、KOH、LiOH、Mg(OH) 2及Ca(OH) 2)、界面活性劑(如，陽離子、陰離子或非離子性界面活性劑)、消泡劑、含氟化合物(如，氟化物化合物或氟化的化合物(如，氟化聚合物/界面活性劑))、含矽化合物，如矽烷(如，烷氧基矽烷)、含氮化合物(如，胺基酸、胺、亞胺(如，醯胺，如1,8-二氮雜二環[5.4.0]-7-十一烯(DBU)及1,5-二氮雜二環[4.3.0]壬-5-烯(DBN)))、研磨劑(如，氧化鈰研磨劑、非離子性研磨劑、表面改質研磨劑或帶負/正電研磨劑)、塑化劑、氧化劑(如，過氧化物，如過氧化氫及過碘酸)、腐蝕抑制劑(如，唑或非唑腐蝕抑制劑)、電解質(如，聚電解質)、矽酸鹽、環狀化合物(如，唑類(如，二唑、三唑或四唑)、三𠯤及含至少二個環之環狀化合物，如經取代或未經取代的萘，或經取代或未經取代的聯苯醚)、螯合劑、緩衝劑、酸類，如有機酸(如，羧酸，如羥羧酸、聚羧酸及磺酸)及無機酸(如，硫酸、亞硫酸、亞硝酸、硝酸、亞磷酸及磷酸)、鹽類(如，鹵化鹽或金屬鹽)及催化劑(如，含金屬催化劑)。本文中所使用的蝕刻組成物中“基本上不含”組分，意指非故意添加至該蝕刻組成物的成分。在一些實施例中，本文所述的蝕刻組成物具有最多約1000 ppm (如，最多約500 ppm、最多約250 ppm、最多約100 ppm、最多約50 ppm、最多約10 ppm或最多約1 ppm)之一或多種上述該蝕刻組成物基本上不含的組分。在一些實施例中，本文所述的蝕刻組成物可完全不含一或多種上述組分。
本揭示之蝕刻組成物可通過簡單地將組分混合在一起來製備，或可通過摻合套組中的二個組成物(各含有本文所述的蝕刻組成物中之某些組分)來製備。
在一些實施例中，本揭示之特徵在於一種蝕刻含有至少一個Si膜之半導體基材的方法。該方法可包括使含有該至少一個Si膜之一半導體基材與本揭示之蝕刻組成物接觸，以基本上去除該Si膜。該方法可進一步包括在該接觸步驟之後，以一沖洗溶劑沖洗該半導體基材，及/或在該沖洗步驟之後乾燥該半導體基材。在一些實施例中，該方法基本上不會去除該半導體基材中的金屬導體(如，Cu)、閘極材料(如，SiGe)或介電材料(如，SiN、多晶矽或SiCO)。例如，該方法不會去除超過約5重量% (如，不超過約3重量%或不超過約1重量%)之該半導體基材中的金屬導體或介電材料。
在一些實施例中，該蝕刻方法包括以下步驟： (A) 提供含有一Si膜之一半導體基材； (B) 使該半導體基材與本文所述的蝕刻組成物接觸； (C) 用一或多種合適的沖洗溶劑沖洗該半導體基材；及 (D) 任擇地，乾燥該半導體基材(如，通過可去除該沖洗溶劑且不會損害該半導體基材之完整性之任何合適的方式)。
待於此方法中蝕刻之含有Si膜之半導體基材可包含有機及無機金屬殘留物，及一些金屬氧化物，其中之一些或全部也可在該蝕刻過程中被去除。
本文中所述的半導體基材(如，晶圓)通常是由矽、矽鍺、如GaAs之第3-5族化合物或其等之任一組合組成。該半導體基材可額外地含有暴露的積體電路結構，如互連形貌體(如，金屬線及介電材料)。用於互連形貌體的金屬及金屬合金包括，但不限於，鋁、鋁銅合金、銅、鈦、鉭、鈷、矽、氮化鈦、氮化鉭及鎢。該半導體基材還可包含層間的介電、多晶矽、氧化矽、氮化矽、矽鍺、碳化矽、氧化鈦及碳摻雜的氧化矽層。
半導體基材可通過任何合適的方法與該蝕刻組成物接觸，如將該蝕刻組成物置入槽中並將該半導體基材浸入及/或浸沒於該蝕刻組成物中、將該蝕刻組成物噴灑到該半導體基材上、使該蝕刻組成物流到半導體基材上，或其等之任一組合。
本揭示之蝕刻組成物可有效地在最高約85℃ (如，從約20℃至約80℃、從約55℃至約65℃或從約60℃至約65℃)之溫度下使用。在此範圍內，Si的蝕刻率隨著溫度而增加，因此在較高溫度下的製程可以運行較短的時間。相反地，較低的蝕刻溫度通常需要較長的蝕刻時間。
蝕刻時間可隨著所採用的特定蝕刻方法、厚度及溫度而在很寬的範圍內變化。當在浸入式批次型製程中蝕刻時，合適的時間範圍，例如，最多約10分鐘(如，從約1分鐘至約7分鐘、從約1分鐘至約5分鐘或從約2分鐘至約4分鐘)。單個晶圓製程的蝕刻時間可在約30秒至約5分鐘的範圍內(如，從約30秒至約4分鐘、從約1分鐘至約3分鐘或從約1分鐘至約2分鐘)。
為進一步提高本揭示之蝕刻組成物的蝕刻能力，可採用機械攪拌 方式。合適的攪拌方式之例子包括，在蝕刻期間使該蝕刻組成物在該基材上循環、使該蝕刻組成物流到或噴灑在該基材上，及使用超音波或兆聲波攪拌。該半導體基材相對於地面的方向可為任何角度。較佳的是水平或垂直方向。
在該蝕刻之後，可用合適的沖洗溶劑沖洗該半導體基材約5秒，至多約5分鐘，使用或不使用攪拌方式。可採用使用不同沖洗溶劑的多沖洗步驟。合適的沖洗溶劑之例子包括，但不限於，去離子(DI)水、甲醇、乙醇、異丙醇、N-甲基吡咯啶酮、γ-丁內酯、二甲基亞碸、乳酸乙酯及丙二醇單甲醚乙酸酯。作為另外一種選擇或除此之外，可使用pH＞8的水性沖洗液(如，稀氫氧化銨水溶液)。可以使用與施用本文所述的蝕刻組成物相似的方式來施用該沖洗溶劑。該蝕刻組成物在該沖洗步驟開始之前可以是已經從該半導體基材上去除的，或者在該沖洗步驟開始時仍與該半導體基材接觸的。在一些實施例中，該沖洗步驟中使用的溫度介在16℃與27℃之間。
任擇地，在該沖洗步驟之後，乾燥該半導體基材。本領域中已知的任何合適的乾燥方式均可使用。合適的乾燥方式之例子包括旋轉乾燥、使乾燥氣體流過該半導體基材，或使用加熱裝置(如，熱板或紅外線燈)加熱該半導體基材、Maragoni乾燥、Rotagoni乾燥、IPA乾燥及其等之任一組合。乾燥時間取決於所採用的具體方法，但通常大約30秒至數分鐘。
在一些實施例中，本文所述的蝕刻方法進一步包括由通過上述方法獲得的半導體基材形成一半導體裝置(如，諸如半導體晶片之積體電路裝置)。
雖然已參照某些實施例詳細描述了本發明，但可以理解，修改和變化是在所描述及請求保護之精神及範疇內。
以下範例係提供用於更清楚地說明本揭示之原理及實施。應理解，本揭示不限於所述的範例。 範例 一般程序1 配方摻合
在攪拌的同時，向量經過計算的溶劑中加入配方的剩餘組分，製備蝕刻組成物樣品。 一般程序2 材料及方法
使用市售未圖案化直徑300mm的晶圓，切割成0.5”x1.0”供評估用的測試片，進行膜上的覆蓋膜蝕刻率之測量。用於測試的主要覆蓋膜材料包括1)沉積在矽基材上厚度約1000Å的多晶矽(多晶Si)膜；2)沉積在矽基材上厚度約600Å的SiN膜，及3)沉積在矽基材上厚度約1200Å的SiO X膜。
測量覆蓋膜測試片處理前及處理後的厚度，以確定覆蓋膜蝕刻率。對於多晶Si、SiN及SiOx覆蓋膜，使用Woollam VASE之橢圓光度法，測量處理前及處理後的膜厚度。 一般程序 3 使用燒杯測試進行蝕刻評估
所有的覆蓋膜蝕刻測試均在含有200g樣品溶液之600mL玻璃燒杯中，於75℃下，以250rpm連續攪拌進行，全程使用Parafilm®覆蓋，使蒸發損失減至最小。將所有具有一側暴露於樣品溶液的覆蓋膜之覆蓋測試片，以金剛石切劃片切割成0.5”x 1.0”正方形測試片尺寸，供燒杯規模測試用。使用單個4”長的鎖定塑料鑷子夾將每個單獨的測試片夾住就位。將一邊被鎖定鑷子夾夾住的測試片，懸掛在600mL HDPE燒杯中並浸入200g測試溶液中，同時在75℃下以250rpm連續攪拌該溶液。在將各樣品置於攪拌溶液中後，立即用Parafilm®蓋住600mL HDPE燒杯的上面，並再次封住。使測試片在攪拌溶液中保持靜止，直到處理時間(0.5分鐘或60分鐘)結束。
在測試溶液中的處理時間結束後，立即從600 mL HDPE燒杯中取出樣品試片並沖洗。具體來說，將試片浸入300mL體積的超高純度去離子(DI)水中15秒並溫和攪拌，接著浸入300mL異丙醇(IPA)中15秒並溫和攪拌，最後浸入300mL IPA中15秒並溫和攪拌。在最後的IPA沖洗步驟後，所有測試片均使用手持式氮氣鼓風機進行過濾氮氣吹除步驟之處理，該鼓風機會強行去除IPA的所有痕跡，以產生最終乾燥樣品供測試測量。 範例1
根據一般程序1製備配方範例1 (FE-1)，並根據一般程序2及3進行評估。FE-1之配方總結於表1中。 表 1
組成物 FE-1
20重量% ETMAH水溶液 25重量%
2-(2-胺基乙氧基)乙醇 34重量%
甘油 20重量%
SiGe抑制劑 0.9重量%
SiN抑制劑 0.1重量%
DI水 20重量%
總計 100重量%
ETMAH = 氫氧化乙基三甲銨

Claims (24)

  1. 一種蝕刻組成物，其包含： 至少一種氫氧化季銨或其鹽； 至少一種烷醇胺； 至少一種SiGe腐蝕抑制劑，其包含11-巰十一基磷酸、8-巰辛酸、6-巰己酸、12-巰十二酸、8-喹啉硼酸、8-胺喹啉、8-喹啉羧酸、8-喹啉硫醇、2,8-喹啉二醇、8-喹啉乙酸、8-喹啉磺酸、2-甲基-8-喹啉醇、5-羥喹啉或6-羥喹啉； 至少一種有機溶劑；及 水。
  2. 如請求項1之組成物，其中該至少一種氫氧化季銨或其鹽包含氫氧化四烷銨或其鹽。
  3. 如請求項1之組成物，其中該至少一種氫氧化季銨或其鹽包含氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙銨、氫氧化四丁銨、氫氧化苯甲基三甲銨、氫氧化甲基三乙銨、氫氧化乙基三甲銨、氫氧化2-羥乙基三甲銨、氫氧化苯甲基三乙銨、氫氧化十六烷基三甲銨，或其等之鹽。
  4. 如請求項1之組成物，其中該至少一種氫氧化季銨或其鹽的量占該組成物之約0.1重量%至約10重量%。
  5. 如請求項1之組成物，其中該至少一種烷醇胺包含N-甲基乙醇胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三異丙醇胺、2-(2-胺基乙胺基)乙醇、2-(2-胺基乙氧基)乙醇、N-乙基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、二異丙醇胺或環己胺二乙醇。
  6. 如請求項1之組成物，其中該至少一種烷醇胺的量占該組成物之約0.01重量%至約10重量%。
  7. 如請求項1之組成物，其中該至少一種SiGe腐蝕抑制劑的量占該組成物之約0.01重量%至約3重量%。
  8. 如請求項1之組成物，其中該至少一種有機溶劑包含醇或烷二醇醚。
  9. 如請求項8之組成物，其中該至少一種有機溶劑包含甘油、丙二醇(propylene glycol)、己二醇(hexylene glycol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)、乙二醇丁醚、3-甲氧基 -3-甲基 -1-丁醇、丙酮、環己酮、乙酸乙酯或丙二醇單乙基醚乙酸酯。
  10. 如請求項1之組成物，其中該至少一種有機溶劑的量占該組成物之約5重量%至約75重量%。
  11. 如請求項1之組成物，其中該水的量占該組成物之約25重量%至約95重量%。
  12. 如請求項1之組成物，其進一步包含至少一種聚合萘磺酸。
  13. 如請求項12之組成物，其中該至少一種聚合萘磺酸包含具有以下結構之磺酸： 其中n是3至6。
  14. 如請求項12之組成物，其中該至少一種聚合萘磺酸的量占該組成物之約0.01重量%至約3重量%。
  15. 如請求項1之組成物，其中該組成物具有約4至約8的pH。
  16. 一種蝕刻組成物，其包含： 至少一種氫氧化季銨或其鹽； 至少一種烷醇胺； 至少一種SiGe腐蝕抑制劑，其包含一含巰酸、一經取代的喹啉或其等之鹽； 至少一種聚合萘磺酸； 至少一種有機溶劑；及 水。
  17. 如請求項16之組成物，其中該含巰酸包含一含巰磷酸或一含巰羧酸。
  18. 如請求項17之組成物，其中該含巰酸包含11-巰十一基磷酸、8-巰辛酸、6-巰己酸、11-巰十一酸或12-巰十二酸。
  19. 如請求項16之組成物，其中該經取代的喹啉包含經OH、NH 2、COOH、SH、CH 2COOH、SO 3H或硼酸基團取代的喹啉。
  20. 如請求項19之組成物，其中該經取代的喹啉包含8-喹啉硼酸、8-胺基喹啉、8-喹啉羧酸、8-喹啉硫醇、2,8-喹啉二醇、8-喹啉乙酸、8-喹啉磺酸、2-甲基-8-喹啉醇、5-羥喹啉、6-羥喹啉或8-羥喹啉。
  21. 一種方法，其包含： 使含有一Si膜之一半導體基材與如請求項1之組成物接觸，以基本上去除該Si膜。
  22. 如請求項21之方法，其中該方法基本上不會去除SiN或SiGe。
  23. 一種由如請求項21之方法形成的物品，其中該物品是一半導體裝置。
  24. 如請求項23之物品，其中該半導體裝置是一積體電路。
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