專利名稱：：氧化物的選擇性濕蝕刻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及對(duì)于周圍結(jié)構(gòu)或材料具有選擇性的氧化物的濕蝕刻，該氧化物為例如，二氧化硅、磷摻雜硅玻璃(PSG)、硼和磷摻雜硅玻璃(BPSG)、硼摻雜硅玻璃(BSG)和高氧含量的硅氧氮化物，該周圍結(jié)構(gòu)或材料包括如氮化硅和鈦化硅和其混合物的氮化物、高氮成分的硅氧氮化物、金屬、包括多晶硅和單晶硅的硅，硅化物和光致抗蝕劑。
背景技術(shù)：
：平版印刷術(shù)工藝通常由下面的步驟組成。首先，一層光致抗蝕劑(PR)材料通過例如旋涂的適當(dāng)方法涂覆到晶片的表面上。然后，PR層選擇地暴露于輻射例如紫外光、電子、或X射線，其中暴露區(qū)域由暴露工具、掩?；蛴?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)所限定。暴露之后，PR層進(jìn)行顯影，所述顯影破壞PR層的不想要的區(qū)域，從而暴露下面層的相應(yīng)區(qū)域。根據(jù)抗蝕類型，顯影階段可能破壞暴露或未暴露的區(qū)域。然后，區(qū)域頂上沒有抗蝕物質(zhì)留下的區(qū)域經(jīng)歷添加或減除過程，使得在基底上選擇性沉淀或除去物質(zhì)。例如，可以移除如石圭氧化物的物質(zhì)。蝕刻是一種移除下面材料的區(qū)域的方法，下面材料的區(qū)域在顯影后不再受PR的保護(hù)。蝕刻工藝發(fā)生的速率稱為蝕刻速率。如果在所有方向上以相同的速率進(jìn)行，蝕刻工藝被說(shuō)成是各向同性的。如果它僅在一個(gè)方向上進(jìn)行，則是各向異性的。濕蝕刻工藝通常是各向同性的。任何蝕刻工藝主要考慮蝕刻劑的"選擇性"。蝕刻劑不僅可以侵蝕被移除的材料，而且也可以侵蝕掩模或PR和/或基底(在被蝕刻的材料下的表面)。蝕刻劑的"選擇性"是指能夠僅移除試圖蝕刻的材料，同時(shí)使掩模和基底材料保持原樣。比率。因此，好的蝕刻劑需要具有相對(duì)于掩模(Sfm)和基底(Sfs)高選擇性，也就是，它對(duì)被蝕刻薄膜的蝕刻速率必須高于對(duì)掩模和基底和其它附近或相鄰材料的蝕刻速率。例如二氧化硅、磷摻雜硅玻璃(PSG)、硼和磷摻雜硅玻璃(BPSG),硼摻雜硅玻璃(BSG)和硅氧氮化物的硅氧化物的蝕刻，已經(jīng)常Mi也利用例如氟化氫(HF)的水溶液來(lái)進(jìn)行。這樣的配方有效地蝕刻此,圭氧化物，但是也傾向于過度地蝕刻周圍結(jié)構(gòu)，也可以溶脹和/或蝕刻PR并且降低PR對(duì)晶片表面的粘附，該周圍結(jié)構(gòu)由例如氮化物(和特別的氮化物，如HCD和/或DCS氮化物)、金屬、硅和硅化物的材料形成。使用這些常規(guī)的濕氧化物蝕刻劑帶來(lái)的長(zhǎng)期存在的問題是它們?nèi)鄙龠x擇性。這些濕蝕刻劑經(jīng)常侵蝕周圍結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致不想要或不可接受的蝕刻度，或者特別在一些光致抗蝕劑的情況下，溶脹和/或損失對(duì)涂覆有光致抗蝕劑的基底的粘附性。因?yàn)榕R界尺寸繼續(xù)被減少，這種選擇性的缺乏變得越來(lái)越不可接受。選擇性濕蝕刻組合物對(duì)于最先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)的設(shè)備設(shè)計(jì)和制造是很重要的。這樣的工藝化學(xué)品是新設(shè)備建筑和臨界尺寸減小所需要的。因此，特別在半導(dǎo)體工業(yè)中，存在對(duì)于更具選擇性的濕蝕刻組合物和使用組合物用于相對(duì)周圍結(jié)構(gòu)而選擇性移除如上所述的硅氧化物方法的需求，所述周圍結(jié)構(gòu)為例如氮化物、高氮成分的硅氧氮化物、金屬、硅、硅化物、光致抗蝕劑和在蝕刻過程中蝕刻組合物與之接觸的其他材料。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方案，提供一種濕蝕刻組合物，該濕蝕刻組合物包括磺酸、膦酸、次磷酸或其任意兩種或者多種的混合物，和氟化物。該組合物的其他特征在下面闡述。提供包含氧化物，和氮化物、金屬、硅或硅化物的一種或多種的基底，其中氧化物待蝕刻；將蝕刻組合物應(yīng)用到基底一革殳時(shí)間，該時(shí)間足以乂人基底除去所需量的氧化物，該蝕刻組合物包含磺酸、膦酸、次膦酸或者其任意兩種或多種的混合物；和氟化物；和移除蝕刻組合物，其中，對(duì)于一種或多種氮化物、金屬、硅或硅化物而選擇性移除氧化物。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物在約15°C到約60°C的溫度范圍應(yīng)用。在一實(shí)施方案中，通過用包含水和/或溶劑的漂洗組合物沖洗以移除蝕刻組合物。在一實(shí)施方案中，氧化物在溫度約為20。C并以大于約1500埃/分鐘的速率被移除。工藝的其他特征在下面闡述。因此，本發(fā)明解決提供選擇性的濕蝕刻劑和使用其用于相對(duì)于周圍結(jié)構(gòu)選擇性移除如上述提及的硅氧化物的方法的問題，該周圍結(jié)構(gòu)為如氮化物、高氮成分硅氧氮化合物、金屬、硅、硅化物、光致抗蝕劑和其它材料圖1是描述使用低選擇性的蝕刻組合物蝕刻氧化物和周圍結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是描述使用根據(jù)本發(fā)明的蝕刻組合物相對(duì)于周圍結(jié)構(gòu)選擇性蝕刻氧化物的示意圖。圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的PSG和氮化物蝕刻速率和選擇性與PSG浴負(fù)載對(duì)比的曲線圖。應(yīng)當(dāng)理解，為了說(shuō)明的簡(jiǎn)單和清楚，圖中所示的元件未必按比例畫出。例如，為了清楚性，元件中的一些尺寸規(guī)格相對(duì)于彼此被放大。更進(jìn)一步地，如果合適，參考數(shù)字在圖中重復(fù)出現(xiàn)以表明相應(yīng)的元件。應(yīng)當(dāng)理解，在此所描述的方法步驟和結(jié)構(gòu)沒有形成用于進(jìn)行蝕刻方法的完整的體系或工藝流程，例如將用于制造半導(dǎo)體設(shè)備或其它設(shè)備。本發(fā)明可結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)前使用的制造技術(shù)和設(shè)備去實(shí)踐，并且，只包括對(duì)于理解本發(fā)明所必需的那些普通實(shí)施材料、設(shè)備以及方法步驟。具體實(shí)施方式如這里使用的"組合物"包括材料的混合物，所述材料包括組合如本領(lǐng)域已知的，雖然沒有直接關(guān)系，但是通常在濕蝕刻中，隨著蝕刻速率增加，蝕刻選擇性降低。雖然獲得高蝕刻速率以維持生產(chǎn)率是很重要的，但是獲得高選擇性同等重要或更重要。這樣，需要平衡這兩種所需性質(zhì)。因此，本發(fā)明提供一種濕蝕刻組合物，其相對(duì)于例如氮化物、高氮成分硅氧氮化合物、金屬、硅、硅化物、光致抗蝕劑和其它材料的周圍結(jié)構(gòu)，能保持硅氧化物的蝕刻速率和蝕刻選擇性之間很好的平衡。選擇性濕蝕刻溶液對(duì)于最先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)的設(shè)備設(shè)計(jì)和制造是很重要的。這樣的工藝化學(xué)品對(duì)于新設(shè)備建筑和臨界尺寸減d、是重要的。水性和非水性的氟化物配方已經(jīng)被用于相對(duì)于其他材料以變化但通常較低的選擇性來(lái)蝕刻硅氧化物。這樣的蝕刻組合物通常由氟化物成分和溶劑(典型的，水)組成。這樣的配方將以高于硅氮化物的速率蝕刻如PSG的氧化物，但是在選擇性方面的改進(jìn)是想要的。然而，當(dāng)?shù)锿ㄟ^如低溫空心電極放電(HCD)或DCS(二氯甲硅烷)CVD方法被沉淀時(shí)，PSG對(duì)氮化物的蝕刻選擇性明顯地變窄。相對(duì)于LPCVD硅氮化物，DCS-硅氮化物所表現(xiàn)出的蝕刻特性更接近于熱的氧化物的蝕刻特性。當(dāng)用可商購(gòu)的稀釋水性HF或緩沖氧化蝕刻(BOE)去蝕刻時(shí)，在PSG和DCS-硅氮化物間僅約10:1到約100:1的選擇性被觀察到。這樣的選擇性如此的低以致于約束或甚至:取消這樣易被蝕刻的氮化物的使用。在一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種選擇性濕蝕刻組合物，該組合物包含磺酸、膦酸、次膦酸或者其任意兩種或多種的混合，和氟化物。在一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種蝕刻組合物，該組合物包含磺酸、膦酸、次膦酸或者其任意兩種或多種的混合和氟化物，并且對(duì)氧化物有改進(jìn)的蝕刻速率和選^l奪性，特別是相對(duì)于HCD和/或DCS氮化物，但更一般地相對(duì)于氮化物、高氮成分的氮氧化硅、金屬、硅、硅化物和光致抗蝕劑材料。在一些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的蝕刻組合物以范圍從約2，OOO到約15,000埃/分鐘(A/min)的速率蝕刻PSG，其中PSG:DCS-氮化物的選才奪性范圍從大于約100:1到約1000:1。圖1是描述使用低選擇性的蝕刻組合物蝕刻氧化物和周圍結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1中，結(jié)構(gòu)100包括由例如硅形成的基底102,基底上形成氮化物層104。氮化物層104上形成氧化物層106。如果結(jié)構(gòu)100使用例如水性HF的無(wú)選擇性濕蝕刻組合物進(jìn)行蝕刻工藝，氧化物層106被蝕刻掉，但是氮化物層104和基底102的部分也被蝕刻掉。圖1中的蝕刻工藝相對(duì)的無(wú)選擇性。就是說(shuō)，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)IOO'中，蝕刻完全移除氧化物層106,但是不希望被蝕刻的氮化物層104和基底102的部分也一皮蝕刻掉了。圖2是描述使用根據(jù)本發(fā)明的蝕刻組合物相對(duì)于周圍結(jié)構(gòu)而選擇性蝕刻氧化物的示意圖。在圖2中，結(jié)構(gòu)100包括由例如硅形成的基底102，基底上形成氮化物層104。氮化物層104上形成氧化物層106,和圖l所示的相同。如果使用根據(jù)本發(fā)明的選擇性濕蝕刻組合物對(duì)結(jié)構(gòu)100進(jìn)行蝕刻工藝，僅氧化物層106被蝕刻掉，而基本所有的氮化物層104和基底102保留了，而且沒有被蝕刻掉，上述選擇性濕蝕刻組合物包含石黃酸、膦酸和/或次膦酸以及氟化物。如用于本發(fā)明在此所描述的圖2中的蝕刻工藝是很有選擇性的。也就是說(shuō),在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)100"中，根據(jù)本發(fā)明的蝕刻工藝選擇性地移除氧化物層106,而基本保留不想被蝕刻的所有氮化物層104和基底102。當(dāng)以時(shí)間和PSG負(fù)載來(lái)測(cè)試浴壽命時(shí)，圖3提供了根據(jù)本發(fā)明的蝕刻組合物的示例性結(jié)果。圖3中的數(shù)據(jù)表明蝕刻組合物蝕刻氧化物是有效的，同氮化物和其它材料相比，對(duì)氧化物有選擇性，并且能夠有效地蝕刻大量氧化物。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，蝕刻組合物包含77wt.%甲磺酸，3wt.Q/o氟化氫和其余20wt.%水。在這個(gè)示例性實(shí)施方案中，用于浴壽命試驗(yàn)的條件是24。C浴溫，400g樣品，有慢攪拌和通風(fēng)的開口杯(容器長(zhǎng)寬比9:7)。在8小時(shí)的周期內(nèi)，每2小時(shí)將其它PSG加載到蝕刻組合物中。每一次加載(2小時(shí)增量)大約相當(dāng)于處理115晶片(200mm),且在8加侖的浸浴中移除ca.16000APGS。PSG加載之后立刻進(jìn)行24。C下，1分鐘在PSG,TiN和DCS-氮化物上的蝕刻速率試驗(yàn)。如圖3所示，在一示例性的蝕刻組合物中的PSG蝕刻速率在8小時(shí)的周期里緩慢的減低(10-15%),但是保持了PSG/DCS-氮化物的選擇性。也如圖3所示，在整個(gè)浴負(fù)載/時(shí)間試驗(yàn)中，TiN和多晶硅的蝕刻速率保持分別低于約3A/min和低于約20A/min的^f氐速。因此，本發(fā)明解決了相對(duì)于氮化物而選擇性蝕刻氧化物的問題，同時(shí)是經(jīng)濟(jì)和有效的。濕蝕刻纟且合物根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方案，提供一種包含磺酸、膦酸、次膦酸或者其任意兩種或多種的混合物，以及氟化物的的濕蝕刻組合物。在一實(shí)施方案中，該蝕刻組合物相對(duì)于如硅氮化物、鈥氮化物、高氮成分的硅氮氧化物，金屬、硅和硅化物的材料，選擇性蝕刻硅氮氧化物、二氧化硅和硅酸鹽玻璃。在一實(shí)施方案中，硅包括一種或多種非晶硅、多晶硅和單晶硅。在一實(shí)施方案中，組合物在環(huán)境溫度下以范圍在約1500到約15,000埃/分鐘(A/min)的速率蝕刻PSG，以范圍在約1到約20A/min的速率蝕刻硅氮化物，以范圍在約0到約3A/min的速率蝕刻鈦氮化物，以范圍在約0到約20A/min的速率蝕刻多晶硅。取決于^皮蝕刻的基底(化學(xué)性質(zhì)，形態(tài)，沉淀方法等)和精確的蝕刻劑成分，其他材料可以有中間的蝕刻速率?；撬嵩谝粚?shí)施方案中，蝕刻組合物包含^黃酸。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物包含石黃酸以及次膦酸、膦酸或兩者的混合物。在一實(shí)施方案中，磺酸包括烷基或芳基的磺酸。烷基磺酸包括例如甲磺酸。芳基磺酸包括例如苯磺酸或甲苯磺酸。在一實(shí)施方案中，烷基可以是支鏈或無(wú)支鏈的，并且可以包含1到約20個(gè)碳原子。在一實(shí)施方案中，烷基可以是被取代或未被取代的。在一實(shí)施方案中，芳基可以是被烷基取代的，例如，可以是烷芳基，或通過亞烷基連接到磺酸部分，在這樣的情況下它稱為芳烷基(并且分子將被認(rèn)為是烷基取代的磺酸)。在一實(shí)施方案中，芳基可被雜原子取代，例如在下面可能的取代基中限定的那些。在一實(shí)施方案中，芳基可以是6到約20個(gè)碳原子并且可以是多環(huán)的。如果烷基或芳基磺酸是被取代的，取代基可包含面素、氧、氮(包括硝酸鹽、胺等)、硫(包括硫代、硫化、硫酸鹽、亞砜等)或芳基，如上所定義的。通常，可以適合地選擇這樣的取代基，同其它原子一起去影響，調(diào)整和/或控制分子的磺酸部分的活性。在一實(shí)施方案中，磺酸包含芳烷基或烷芳基磺酸，其中烷基取代基的范圍從d到約C2()和其中芳基取代基(在取代之前)是苯基或萘基或更高的，或這些中兩種或更多種的混合物，可適合用作酸成分。芳基烷基磺酸包括例如節(jié)磺酸。烷基芳基磺酸包括例如曱苯磺酸。在一實(shí)施方案中，磺酸包括甲磺酸、乙磺酸、乙二磺酸、丙磺酸、丁烷磺酸、戊烷磺酸、己烷磺酸、庚烷磺酸、十二烷磺酸、苯磺酸、曱苯磺酸、2-羥基乙烷-磺酸、烷基酚磺酸、氯磺酸、氟磺酸、溴磺酸、1_萘酚—4-磺酸、2-溴乙烷磺酸、2,4,6-三氯苯磺酸、曱苯磺酸、三氟代甲烷磺酸、全氟代丁基磺酸、十六烷基磺酸、十二烷基磺酸、2-，3—或4-硝基苯磺酸、二硝基苯磺酸、三硝基苯磺酸、苯-l,4-二磺酸、甲基4-硝基苯磺酸、甲基二氯苯磺酸，其同分異構(gòu)體，相應(yīng)的聚磺酸或其任意兩種或多種的混合物。上述僅是示例性的磺酸，在以上給出一般描述范圍內(nèi)的其它磺酸可以適合地選4奪用于本發(fā)明。基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中磺酸的濃度范圍一般為從約0.1到約95wt.。/。。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中磺酸的濃度為從約1到約50wt%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中磺酸的濃度為從約IO到約90wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中的磺酸的濃度范圍從約40到約80wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中的磺酸的濃度范圍從約40到約50wt.o/。，在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物約為45wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中的磺酸的濃度范圍從約70到約80wt.。/。，在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物約為77wt.%。膦酸和次膦酸在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物包含膦酸，RP03H2,也被寫成RP(0)(OH)2。膦酸也可稱為有機(jī)磷酸。在一實(shí)施方案中，膦酸包含Crd。支鏈或無(wú)支鏈的烷基或C6-C24芳基或Crd。支鏈或無(wú)支鏈的烷基取代的CVC36芳基膦酸。在一實(shí)施方案中，磷酸包含一種或多種羥基亞乙基二膦酸、次氮基三亞甲基膦酸、甲基膦酸和苯基膦酸。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物包含次磷酸，RHP03H2,也被寫成RHP(0)(OH)2。在一實(shí)施方案中，次膦酸包含Crd。支鏈或無(wú)支鏈的烷基或C6-C24芳基或CrC1Q支鏈或無(wú)支鏈的烷基取代的C7-C36芳基次膦酸。該酸可包括例如次氮基三亞甲基膦酸、羥基亞乙基二膦酸、苯基膦酸、曱基膦酸、苯次膦酸和基于膦酸、次磷酸、磷酸或亞磷酸的類似的酸。在一實(shí)施方案中，膦酸包含一種或多種羥基亞乙基二次膦酸、次氮基三亞甲基次膦酸、曱基次膦酸、苯次膦酸?；谖g刻組合物，蝕刻組合物中的膦酸或次膦酸的濃度范圍一般從約0.1到約95wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中的膦酸或次膦酸的濃度范圍從約1到約50wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中的膦酸或次膦酸的濃度范圍/人約10到約90wt。/。。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中的膦酸或次膦酸的濃度范圍從約40到約80wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中的膦酸或次膦酸的濃度范圍從約40到約50wt.。/。，在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物約45wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物中的膦酸或次膦酸的濃度范圍從約70到約80wt.%，在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物約77wt.%。在一實(shí)施方案中，其中磺酸、膦酸和/或次膦酸的混合物或組合物被使用，上述量適用于總的酸含量，并且混合物中每種酸各自的量可以是總酸范圍內(nèi)的任意值，其中總量適用于混合物。氟化物在一實(shí)施方案中，氟化物是氟化氫，HF。在一實(shí)施方案中，氟化物是NH4F,、BF4,、PF6、SiF62-,、HF:吡啶鐵、季銨或鱗氟化物或二氟化物，烷基或芳香基季銨或轔氟化物和其任意兩種或多種的混合物。也可以使用上述的二氟化物。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物所含氟化物的濃度范圍從約O.lwt。/。到約40wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物所含的氟化物的濃度范圍從約1wt.。/。到約40wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物所含氟化物的濃度范圍從約2wt.。/。到約30wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物所含氟化物的濃度范圍從約2wt。/o到約20wt.%。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，蝕刻組合物所含氟化物的濃度范圍從約3wt.%到約10wt.。/。。在一實(shí)施方案中，基于蝕刻組合物，約5wt.yo。水在一實(shí)施方案中，濕蝕刻組合物包含少于約30wt.%的水，并且在另一實(shí)施方案中，包含從約5wt.。/。到約30wt.%水。在一實(shí)施方案中，濕蝕刻組合物包含從約10wt.%到約25wt.%水，并且在另一實(shí)施方案中，包含約15wt.。/。到約20wt.%水，并且在另一實(shí)施方案中，包含約17wt%水。當(dāng)水的含量少于約30wt.%時(shí)，濕蝕刻組合物的選擇性更好。在一實(shí)施方案中，濕蝕刻組合物是無(wú)水的。在一實(shí)施方案中，濕蝕刻組合物是沒有任何添加水的。在后面的實(shí)施方案中，組合物可包含少量的水，該水作為為形成濕蝕刻組合物而添加的材料之一的雜質(zhì)或組分而存在。非水溶劑在一實(shí)施方案中，組合物進(jìn)一步包含從約0.1到60wt.o/。的非水溶劑。在一實(shí)施方案中，非水溶劑包括環(huán)丁砜。在一實(shí)施方案中，非水溶劑包含醇、烷氧醇、聚醚醇中的一種或多種。這樣的醇和環(huán)氧醇的例子包括例如甲醇、乙醇、丙醇、丁氧基乙醇和丁氧基乙氧基乙醇。如聚乙二醇的聚醚醇也可以使用。在一實(shí)施方案中，非水溶劑包含如甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、和更高的烷氧基醚的聚醚。在一實(shí)施方案中，非水溶劑包含二烷基乙酰胺，如二曱基乙酰胺。在一實(shí)施方案中，非水溶劑包括二曱基砜、二甲亞砜、環(huán)丁砜，或其兩種或多種的混合。也可以使用其它適合的非水溶劑。有機(jī)鐵氟化物和化合物在一實(shí)施方案中，氟化物可包含有機(jī)鑰氟化物。在另一實(shí)施方案中，蝕刻組合物可包含作為添加劑的有機(jī)鎗化合物。用于本發(fā)明適合的有機(jī)鎗化合物包括有機(jī)鎗鹽和如季銨鹽、季轔鹽、叔锍鹽、叔氧化4克鹽和咪唑鑰鹽的有機(jī)鎗鹽。如在此所用的，任何鎗鹽的7>開或文獻(xiàn)都應(yīng)該理解為包含相應(yīng)的鹽，例如，閨化物、碳酸鹽、甲酸鹽、硫酸鹽等。如所理解的，這樣的鹽可以由相應(yīng)的氫氧化物來(lái)制備。在以下鎗化合物的討論中，氟化物通常作為例子使用；但是，應(yīng)當(dāng)理解以上提到的其它鹽可以代替氟化物使用，或與氟化物一起使用。在一實(shí)施方案中，鑰氟化物通?？梢杂墒絀來(lái)表征A(F)X(I)其中，A是鑰基，x是等于A的化合價(jià)的整數(shù)。鑰基的例子包括銨基、鱗基、锍、氧化锍以及咪唑鎗基。在一實(shí)施方案中，鑰氟化物應(yīng)當(dāng)在溶液如水、醇或其它有機(jī)液體、或其混合物中充分溶解以提供有用的濕蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，季銨氟化物和季轔氟化物可以用式II來(lái)表征<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中A是氮或磷原子，R1,R2,113和114各自獨(dú)立地為含有1至約20個(gè)碳原子或1至約10個(gè)碳原子的烷基、含有2至約20個(gè)碳原子或2至約10個(gè)碳原子的羥烷基或烷氧基烷基、芳基或羥芳基，或者R1和W與A—起可形成雜環(huán)基團(tuán)，如果雜環(huán)基團(tuán)含有C二A基團(tuán)，113是第二鍵。W至RV克基可以是直鏈或支鏈的，含有1至20個(gè)碳原子的烷基的具體例子包括曱基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、壬基、癸基、異癸基、十二烷基、十三烷基、異十三烷基、十六烷基以及十八烷基。R1，R2，W和R"也可以是含有2至5個(gè)碳原子的羥烷基，例如羥乙基以及羥丙基、羥丁基、羥戊基等的各種異構(gòu)體。在一實(shí)施方案中，R1,R2,f和Rl蟲立地為1至約4或5個(gè)碳原子的烷基和/或羥烷基。烷氧基烷基的具體的例子包括乙氧基乙基、丁氧基曱基、丁氧基丁基等。各種芳基和羥芳基的例子包括苯基、千基、以及等同基團(tuán)，其中苯環(huán)已被一個(gè)或多個(gè)羥基取代。在一實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明可使用的季鑰鹽以式III來(lái)表征其中，A,R1，R2，W和R4如式II所定義的，X—是酸的陰離子，例如氟化物，y是等于X的化合價(jià)的數(shù)。酸的陰離子的例子包括重碳酸鹽、面化物、硝酸鹽、甲酸鹽、醋酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽等。在一實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的方法被處理的季銨化合物(氟化物和鹽)以式IV來(lái)表征<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>(IV)其中，R1,R2，R3,R4和y如式II所定義，X—是氟陰離子或酸的陰離子。在一實(shí)施方案中，R1-114為含1至約4或5個(gè)碳原子的烷基和/或羥烷基。銨氟化物的具體例子包括四曱基氟化銨(TMAF)、四乙基氟化銨(TEAF)、四丙基氟化銨、四丁基氟化銨、四正辛基氟化銨、曱基三乙基氟化銨、二乙基二甲基氟化銨、曱基三丙基氟化銨、曱基三丁基氟化銨、十六烷基三甲基氟化銨、三甲基羥乙基氟化銨、三曱基甲氧基乙基氟化銨、二甲基二羥乙基氟化銨、甲基三羥乙基氟化銨、苯基三曱基氟化銨、苯基三乙基氟化銨、千基三甲基氟化銨、千基三乙基氟化銨、二甲基氟化吡咯鎗、二曱基氟化哌啶鑰、二異丙基氟化咪唑鐵、N-烷基氟化吡啶鎗，等等。在一實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明所用的季銨氟化物為TMAF和TEAF。如式IV所示季4妄鹽可以與上述季4妄氟化物相似，除了氟化物陰離子被例如硫酸鹽陰離子、氯化物陰離子、碳酸鹽陰離子、曱酸鹽陰離子、磷酸鹽陰離子等所取代。例如，鹽可以是氯化四曱基銨、硫酸四曱基銨(y-2)、溴化四甲銨、l-曱基-2丁基咪唑六氟磷酸鹽、正丁基吡啶六氟磷酸鹽等。才艮據(jù)本發(fā)明所使用的a=p的式in所表示的季鱗鹽的例子包括四甲基氟化鱗、四乙基氟化鱗、四丙基氟化鱗、四丁基氟化鱗、三曱基羥乙基氟化轔、二甲基二羥乙基氟化鱗、曱基三羥乙基氟化轔、苯基三曱基氟化轔、苯基三乙基氟化鱗、千基三甲基氟化鱗、等等，和相應(yīng)的卣化物、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽等。在另一實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明所用的氟化叔锍及鹽如式v所表不:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(V)其中R1,R2和R3,X—和y如式III所定義。如式V所表述的4又锍化合物的例子包括氟化三甲基^^、氟化三乙基锍、氟化三丙基锍等等，和其相應(yīng)的鹽，如卣化物、硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等。在另一實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明所使用的氟化叔氧化锍及其鹽可以如式VI所表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(VI)其中，R1、R2和R3，X—和y如式IH所定義。如式V所表示的叔氧化锍化合物的例子包括氟化三甲基氧化锍、氟化三乙基氧化锍、氟化三丙基氧化锍等，和相應(yīng)的鹽，如閨化物,硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽等。在另一實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明所使用的氟化咪唑鐺和鹽可以如式vn表示F-(VII)其中W和R3如式n所定義。鑰氟化物可商購(gòu)。另外，鎗氟化物也能用相應(yīng)的総鹽制備，如相應(yīng)的鑰閨化物、碳酸鹽、甲酸鹽、硫酸鹽以及類似物。不同的制備方法在美國(guó)專利US4，917，781(Sharifian等人)和US5，286,354(Bard等人)中有描述，其作為參考文獻(xiàn)被引進(jìn)來(lái)。關(guān)于如何獲得或制備鎗氟化物并沒有特別的限制。在一實(shí)施方案中，有機(jī)鎗氟化物包含一種或多種的四曱基氟化銨、四乙基氟化銨、四丙基氟化銨、四丁基氟化銨、曱基三苯基氟化銨、苯基三甲基氟化銨、節(jié)基三甲基氟化銨、曱基三乙醇基氟化銨、四丁基氟化鱗、曱基三苯基氟化鱗、三己基十四烷基氟化鱗、三丁基十四烷基氟化鱗、[(CH3)3NCH2CH(0H)CH2N(CH3)3]2+[F12、1-丁基-3-甲基氟化咪唑鐵、三曱基氟化锍、氟化三甲基氧化锍、三甲基(2,3-二羥丙基)氟化銨、[(C6H5)CH2N(CH3)2CH2CH(OH)CH2N(CH3)2CH2CH-(OH)CH2N(CH3)2CH2CH(OH)CH2N(CH3)2CH2(C6H5)]4+[F—]4禾口[(CH3)3NCH2CH—(OH)CH20H]+[F1和二氟化六甲銨。在一實(shí)施方案中，鎗氟化物為爺基三曱基氟化銨。本發(fā)明組合物中鎗氟化物的濃度范圍可以高達(dá)濕蝕刻組合物的20wt%?；诠?yīng)濃度和濕蝕刻組合物所使用的理想濃度，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?。在一?shí)施方案中，有機(jī)鐵氟化物的濃度在約o.5wty。到約15wty。的范圍內(nèi)，在另一實(shí)施方案中，有機(jī)鎗氟化物的濃度在約2wty。到約10wt。/。的范圍內(nèi)；在另一實(shí)施方案中，有機(jī)鐵氟化合物的濃度在約3wt。/。到約8wt。/。的范圍內(nèi)；在一實(shí)施方案中，有機(jī)鎿氟化物的濃度為約4wt°/。；所有的濃度都基于濕蝕刻組合物的總重量。輔助酸在一實(shí)施方案中，除了磺酸、膦酸和/或次膦酸，輔助酸可以加入到本發(fā)明的蝕刻組合物中?？梢?吏用任何適宜的酸。在一實(shí)施方案中，該酸是有機(jī)酸。在另一實(shí)施方案中，該酸是無(wú)機(jī)酸。該酸可以包括這些酸中的兩種或多種的混合物或組合物。在一實(shí)施方案中，該酸不同于二齒或更高齒配位基的螯合劑。在一實(shí)施方案中，該酸不同于乙二胺四乙酸(EDTA)或基于乙二胺、二乙烯三胺和更高多胺多乙酸化合物的相似螯合劑。有機(jī)酸酸的典型例子可以包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、乙基甲基乙酸、三甲基乙酸、羥基乙酸、丁烷四羧酸、草酸、琥珀酸、丙二酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、五倍子酸、二十二烷酸、二十烷酸、十八烷酸、十六烷酸、十二烷酸、水楊酸、苯甲酸和3，5-二羥基苯曱酸以及類似物，也可以使用這些酸中的兩種或多種的混合物。無(wú)機(jī)輔助酸可以包括磷酸或亞磷酸和其部分烷基酯?？梢员话ㄔ诮M合物中的示例性的無(wú)機(jī)和有機(jī)酸包括鹽酸、硝酸、硫酸、亞硫酸、氯溴酸、高氯酸、氟硼酸、植酸、次氮基三乙酸、馬來(lái)酸、鄰苯二甲酸、乳酸、抗壞血酸、五倍子酸、磺基乙酸、2-磺基苯甲酸、對(duì)氨基苯磺酸、苯乙酸、三甲銨乙內(nèi)酯、巴豆酸、乙酰丙酸、丙酮酸、三氟乙酸、氨基乙酸、環(huán)己烷羧酸、環(huán)己烷二羧酸、環(huán)戊烷二羧酸、己二酸和它們中的兩種或多種的混合物或組合物。在一實(shí)施方案中，輔助酸可以包含其它相對(duì)弱的磺酸，例如，N-(2-羥乙基)-N'-(2-乙磺酸)(HEPES)、3-(N-嗎啉)丙烷磺酸(MOPS)、哌。秦-N,N'二(2-乙磺酸)(PIPES)。本發(fā)明組合物中輔助酸的濃度范圍為濕蝕刻組合物重量的0.lwt。/。到約10wt。/。?；诠?yīng)濃度和濕蝕刻組合物所使用的理想濃度，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?。在一?shí)施方案中，輔助酸濃度在從約0.2wt。/。到約5wt。/。的范圍內(nèi)，在另一實(shí)施方案中，輔助酸濃度在從約0.5wt。/。到約4wt。/。的范圍內(nèi)，在另一實(shí)施方案中，輔助酸濃度在從約lw"/。到約3wt。/。的范圍內(nèi)，在一實(shí)施方案中，輔助酸的濃度為約2wtt所有濃度均基于濕蝕刻溶液的總重，并且除了磺酸成分。輔助酸的濃度可以基于如，酸的強(qiáng)度(或pKa)、溶解性、絡(luò)合力的因素進(jìn)行調(diào)整。在一實(shí)施方案中，組合物是基本沒有另加的羥胺、硝酸鹽、過硫酸鹽或其兩種或多種的任意組合物。濕蝕刻組合物pH根據(jù)本發(fā)明濕蝕刻組合物的pH值可以為約-1到約3的范圍內(nèi)，在一實(shí)施方案中，pH值的范圍從約0到約2,在另一實(shí)施方案中，pH值為約l,在一實(shí)施方案中，pH值為約1.5,在一實(shí)施方案中，組合物pH值為低于約2。如將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，如果需要，通過磺酸和/或輔助酸的選^奪、酸的濃度、氟化物和氟化物的濃度的選擇、和加入適當(dāng)?shù)木彌_劑，pH值可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。如所公認(rèn)的，在濕蝕刻組合物中提到的"pH"指氬離子濃度，好像這些組合物有更高的水成分，以使酸有能力完全離解。為了通過如pH計(jì)來(lái)測(cè)量pH,有必要通過10或100的因素稀釋濕蝕刻組合物。在一實(shí)施方案中，"pH"在此指如在本發(fā)明中在相同濃度下溶于水中的相同酸的pH。因此，為了涉及組合物pH值的目的，假定酸在本發(fā)明的濕蝕刻組合物中是完全解離的。光致抗蝕劑本發(fā)明中可以使用多種不同的光致抗蝕劑材料，包括但不限于線型酚醛清漆(Novolacs)、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯、石風(fēng)、異戊二烯。示例性的光致抗蝕劑材料包括諸如那些包括酚醛清漆樹脂偶氮萘醌和溶劑(如，正丁基醇或二甲苯)的陽(yáng)性光致抗蝕劑，諸如那些包括環(huán)化合成橡膠樹脂、二芳基疊氮化合物和芳香族的溶劑的陰性光致抗蝕劑材料。在一實(shí)施方案中，適合的光致抗蝕劑包括陰性光至丈^元獨(dú)劑，^口MacDermidAquamerCFI或MI、duPontRiston9000或duPontRiston4700或ShipleyUV5和T0KDP019。陽(yáng)性光致抗蝕劑包4舌AZ3312,AZ3330,Shipley1.2L和Shipley1.8M。陰性光致抗蝕劑包括nLOF2020和SU8。其它適宜的抗蝕劑的例子包括來(lái)自HoechstCelanese的AZ5218,AZ1370,AZ1375或AZP4400;來(lái)自O(shè)CG的CAMP6;來(lái)自HoechstCelanese的DX46;來(lái)自Shipley的XP8843;和來(lái)自日本JSR的JSR/NFR-016-D2。適宜的光致抗蝕劑也凈皮美國(guó)專利US4,692,398;US4,835,086;US4,863,827和US4,892,081所描述。適宜的光致抗蝕劑也可以商業(yè)購(gòu)買，如來(lái)自N.J.薩默維爾的Clariant/〉司的AZ-4620。其它適宜的光致抗蝕劑包括聚甲基丙烯酸甲酯(P畫A)的溶液，如作為496kP畫A來(lái)自O(shè)LIN顧T/OCG，WestPaterson,N.J.07424的液態(tài)光致抗蝕劑,包括溶于氯苯中的分子量為496,000的聚甲基丙烯酸甲酯(9wt%);(甲基)丙烯酸共聚物如P(畫A-MAA)(聚曱基曱基丙烯酸酯-甲基丙烯酸)；P醒A/P(羅A-MAA)聚甲基曱基丙烯酸酯/(聚甲基甲基丙烯酸酯-曱基丙烯酸)。任何適宜的光致抗蝕劑，或已經(jīng)存在或有待開發(fā)，均為可預(yù)期的，不管其是含有陰性還是陽(yáng)性的光致抗蝕劑。選擇性氧化物蝕刻的方法根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，提供相對(duì)于氮化物、金屬、硅或硅化物選擇性蝕刻氧化物的方法，包括提供包含氧化物、一種或多種氮化物、金屬、硅或硅化物的基底，其中氧化物待蝕刻；應(yīng)用蝕刻組合物到基底一段時(shí)間，所述時(shí)間足夠從基底移除想要量的氧化物，該蝕刻組合物包含石黃酸和氟化物；和移除蝕刻組合物，其中對(duì)于一種或多種氮化物、金屬、硅或硅化物而選擇性移除氧化物。在一實(shí)施方案中，除了按照本發(fā)明濕蝕刻組合物的使用以外，用于實(shí)施本發(fā)明工藝的方法是和本領(lǐng)域已知的濕蝕刻方法基本類似或相同的。因此，在一實(shí)施方案中，實(shí)施本發(fā)明方法只需要在常規(guī)的濕蝕刻工藝中用本發(fā)明的濕蝕刻組合物進(jìn)行替代。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物的應(yīng)用溫度范圍從約15。C到約60。C。在溫度上的其它細(xì)節(jié)以下給出。在一實(shí)施方案中，通過用包含水和/或溶劑的漂洗組合物沖洗以除去蝕刻組合物。在一實(shí)施方案中，在約20。C的溫度下，以高于約1500埃/分鐘的速率移除氧化物。在蝕刻速率上的其它細(xì)節(jié)以下給出。以下描述實(shí)施該方法的實(shí)施方案的示例性條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠確定其他細(xì)節(jié)及變化。工藝時(shí)間根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方案，實(shí)施濕蝕刻硅氧化物的方法所需要的時(shí)間可以基于本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的因素進(jìn)行適宜選擇，該因素包括被蝕刻硅氧化物的一致性，被蝕刻硅氧化物的厚度、硅氧化物被沉淀的方法(其可能影響到屬性，如硅氧化物的硬度、孔隙度和構(gòu)造)，磺酸、氟化物、其它組分的濃度、攪拌或混合濕蝕刻組合物的溫度和速率，根據(jù)待處理晶片或部件的數(shù)量和/或尺寸所用的濕蝕刻組合物的量，和在常規(guī)硅氧化物蝕刻方法中影響蝕刻率的已知的相似因素。在一實(shí)施方案中，濕蝕刻組合物對(duì)硅氧化物暴露的時(shí)間范圍從約1分鐘到約60分鐘，并在另一實(shí)施方案中，時(shí)間范圍從約2分鐘到約40分鐘，在另一實(shí)施方案中，時(shí)間范圍從約5分鐘到約20分鐘，然而在另一實(shí)施方案中，時(shí)間范圍為約7分鐘到約15分鐘。在一實(shí)施方案中，時(shí)間范圍從約30秒到約4分鐘。工藝溫度根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案中實(shí)施選擇性地濕蝕刻硅氧化物的方法所需的浴或組合物的溫度可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，該因素包括待蝕刻硅氧化物的一致性，待蝕刻硅氧化物的厚度、待蝕刻硅氧化物沉淀的方法(其可能影響到性質(zhì)如硅氧化物的硬度、孔隙度和構(gòu)造)，磺酸、氟化物、其它成分的濃度，和濕蝕刻組合物攪拌或混合的速率，相對(duì)于被處理晶片或部件的量和/或尺寸所用的濕蝕刻組合物的用量，蝕刻所需的時(shí)間和在常規(guī)硅氧化物蝕刻方法中影響蝕刻率的已知的相似因素。在一實(shí)施方案中，用于濕蝕刻硅氧化物的濕蝕刻組合物的浴或組合物的溫度范圍為從約15。C到約60。C,在另一實(shí)施方案中，浴或組合物的溫度范圍從約20°C到約45。C，在另一實(shí)施方案中，浴或組合物的溫度范圍從約25。C到40。C,然而在另一實(shí)施例中，浴或組合物的溫度范圍從約25。C到約35。C。蝕刻速率蝕刻速率可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員基于已知因素如磺酸、氟化物和待蝕刻硅氧化物的時(shí)間、溫度、一致性，和基于待蝕刻硅氧化物周圍的具體材料所達(dá)到的選擇性，以及基于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的或容易確定的其它因素而進(jìn)行適當(dāng)選擇。如所提及的，本發(fā)明的意圖是相對(duì)于通常環(huán)繞或存在在相鄰的或鄰近的結(jié)構(gòu)中的材料而選擇性地蝕刻氧化物，例如上述所定義的硅氧化物，所述材料在沒有這種選擇性的情況下會(huì)被相同的蝕刻組合物所蝕刻。因此，蝕刻組合物應(yīng)該表現(xiàn)高的氧化物蝕刻速率，同時(shí)對(duì)于不傾向被蝕刻的材料表現(xiàn)出比較低的蝕刻速率，不傾向被蝕刻的材料如氮化物、高氮成分硅氮氧化物、金屬、硅、硅化物和光致抗蝕劑材料。在一實(shí)施方案中，燭刻組合物有小于約20埃/分鐘的硅氮化物的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約10埃/分鐘的硅氮化物的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約5埃/分鐘的珪氮化物的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約15埃/分鐘的高氮成分硅氧氮化物的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約10埃/分鐘的高氮成分硅氧氮化物的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約5埃/分鐘的高氮成分硅氧氮化物的蝕刻速率。高氮成分硅氧氮化物被定義為包含少于約5個(gè)原子重量百分比的氧。高氧成分硅氧氮化物被定義為包含少于約5個(gè)原子重量百分比的氮。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約3埃/分鐘的鈦氮化物的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約20埃/分鐘的多晶珪的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約10埃/分鐘的多晶硅的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有小于約5埃/分鐘的多晶硅的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有從約1500埃/分鐘到約15,000埃/分鐘的6%磷摻雜氧化物(PSG)的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有從約1500埃/分鐘到約15,000埃/分鐘的硼磷摻雜氧化物(BPSG)的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有/人約1500埃/分鐘到約15,000埃/分鐘的6%硼纟參雜氧化物(BSG)的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有從約1500埃/分鐘到約15,000埃/分鐘的高氧成分硅氧氮化物的蝕刻速率。硅氧氮化物通常指SiON,并且包括SiOxNy和SiOxNyHz,其中，x、y和z對(duì)于基本平衡的化合物是適合的化學(xué)計(jì)量值。如以上所知的，高氧成分硅氧氮化物包含少于約5原子重量百分比的氮。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有從約1500埃/分鐘到約15,000埃/分鐘的乙硅烷基CVD沉淀的二氧化硅的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有從約1500埃/分鐘到約15,000埃/分鐘的熱塑二氧化硅的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有從約1500埃/分鐘到約15,000埃/分鐘的TEOS-源紡(TEOS-sourcespin-on)二氧化硅的蝕刻速率。在一實(shí)施方案中，蝕刻組合物有從約1500埃/分鐘到約15,000埃/分鐘的TEOS-源CVD沉淀二氧化石圭的蝕刻速率。如公認(rèn)的，基于一些因素，所有相關(guān)材料的蝕刻速率可以在一些程度上變化。這些因素如形態(tài)或者材料的不同，材料形成或沉淀的方法，材料是否增稠，材料是否被破壞或者其他處理提高了它的蝕刻能力，和對(duì)實(shí)際觀察到的蝕刻速度有影響的其他相關(guān)處理。在本發(fā)明中，相對(duì)的蝕刻速率和選擇性是首要的。選擇性在一實(shí)施方案中，相對(duì)于硅氮化物、鈦氮化物、高氮成分硅氧氮化物、金屬、多晶硅、單晶硅和金屬硅化物，蝕刻組合物對(duì)于蝕刻CVD氧化物、熱氧化物、TEOS氧化物、PSG、BPSG、BSG、高氧成分硅氧氮化物和其任意兩種或多種的混合物有范圍從約15,000:1到約200:1的選4奪性。在一實(shí)施方案中，在約23。C，相對(duì)于CVD二氯硅烷硅氮化物，蝕刻組合物對(duì)于蝕刻PSG有范圍從約200:1到約800:1的選4奪性。在一實(shí)施方案中，在約23°C,相對(duì)于CVD二氯珪烷硅氮化物，蝕刻組合物對(duì)于蝕刻PSG有范圍;人約250:1到約700:1的選擇性。在一實(shí)施方案中，在約23。C,相對(duì)于CVD二氯硅烷硅氮化物，蝕刻組合物對(duì)于蝕刻PSG有范圍從約300:1到約600:1的選擇性。這些相對(duì)的蝕刻速率和選擇性與這些具體材料有關(guān)，對(duì)于其他材以觀察到相應(yīng)的選擇性。在一實(shí)施方案中，相對(duì)于一種或多種硅氮化物、高氮成分硅氧氮化物、鈦氮化物、金屬、多晶硅、單晶硅和金屬硅化物，蝕刻組合物對(duì)于蝕刻HPCVD氧化物、APCVD氧化物、熱氧化物、BPTEOS氧化物、TEOS氧化物、PSG、BPSG、BSG、高氧成分硅氧氮化物、SiOC和其任意兩種或多種的組合物有范圍從約15,000:1到約200:1的選擇性。示例性的試聰^f呈序以下為可以用于實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的示例性工藝，其提供一種示范，沒有限制的目的。PSG項(xiàng)目晶片10000-15000ABPSG于珪上;200-300ATiN于1000A的Si02上于石圭上；200-300A多晶于1000A的Si02上于珪上;10000-13000APSG于珪上;1000-1500AHCD-氮化物于硅上；1000-1500ADCS-氮化物于珪上；在一實(shí)施方案中，用于PSG蝕刻劑化學(xué)試劑的才喿作溫度是25°C。DCS,HCD氮化物，PSG,TiN,SOD(紡電介質(zhì)spin-on-dielectric;例如SOG)和多晶硅晶片被切割成r'xl"方形小塊。在溫度22-26。C下，這些小塊浸泡在蝕刻劑溶液中。晶片小塊處理1分鐘，然后用DI水清洗并用氮?dú)獯登?。通過采用NANOSPEC210的對(duì)PSG和DCS氮化物的反射法(reflectometry)和采用TencorRS35c的只于TiN的電阻法(resistance),測(cè)定處理前后膜的厚度。這些膜也可以通過光學(xué)顯孩t鏡4全測(cè)以評(píng)估蝕刻的均勻性。浴壽命測(cè)試條件是24。C浴溫度，400g的樣品，伴隨緩慢攪拌并通風(fēng)的開口杯(容器的高徑比9:7)。浴壽命樣品的PSG負(fù)載通過在共8小時(shí)中每2小時(shí)于400g的蝕刻劑中處理帶有已知表面區(qū)域的晶片小塊以移除8500APSG(l分鐘處理)而完成。每一次負(fù)載后，進(jìn)行在PSG、TiN、多晶硅和DCS氮化物的蝕刻測(cè)試。以卯m計(jì)的圖1中的PGS負(fù)載因素(使用密度為2.3g/cm3PSG)表示被蝕刻的PSG的累積量。假定在8加侖的浸浴中從200讓晶片的整個(gè)表面領(lǐng)域移除16000APSG,示例性浴負(fù)載試驗(yàn)中(被移除的PSG以ppm表示)每2小時(shí)相當(dāng)于處理12.5(200mm)晶片。結(jié)果表1給出了三種PSG蝕刻劑配方的對(duì)比。表2顯示了對(duì)比浴壽命和負(fù)載，SFE-1126的PSG、DCS-氮化物、多晶硅和TiN的蝕刻速率的結(jié)果。表3提供了SFE-1126的PSG、DCS-氮化物、多晶硅和TiN的蝕刻速率與溫度的對(duì)比。表l:SFE-1044,SFE-1069和SFE-1126的對(duì)比溫度PSGDCS-HCD-TiN多晶硅PSG/DCS樣品(0c)(A/min)氮化物氮化物(A/min)(A/min)氮化物/時(shí)間(A/min)(A/min)(min)SFE-104423/1827914.557<0.18.3571SFE-106923/1143941867.5<0.18.3訓(xùn)SFE-112623/175861143<0.111690SFE-1044組合物33°/。環(huán)丁石風(fēng)，45%曱石黃酸，5%HF,17%水SFE-1069組合物80°/。曱石黃酸，5°/。HF,15%水SFE-1126組合物77%甲磺-酸，3%HF,20%水表2:24C1分鐘在SFE-1126中處理PSGDCS-TiN多晶硅PSG/DCS-PSG樣品(A/min)氮化物(A/min)(A/min)(A/min)氮化物負(fù)栽ppm*小時(shí)844612.30.2376870時(shí)間=2小時(shí)838313.00.0614.564551時(shí)間=4小時(shí)774411.7014662100時(shí)間=6小時(shí)804514.00.5410575154時(shí)間=8小時(shí)699111.30.7711.7619207f假定PSG密度為2.3g/cm表3:SFE-1126蝕刻速率與溫度(*C)的對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>這些實(shí)施例的重點(diǎn)是相對(duì)于DCS-氮化物、TiN、及多晶石圭而選擇性地蝕刻PSG(表1)和相對(duì)于浴壽命負(fù)載和時(shí)間，監(jiān)測(cè)對(duì)于這些配方之一，即SFE-1126對(duì)PSG、DCS-氮化物、TiN和多晶硅上的蝕刻速率(表2)。圖1提供了SFE-1126的PSG、DCS-氮化物、TiN和多晶硅蝕刻速率和選擇性與浴負(fù)載和壽命的對(duì)比曲線。表3顯示了SFE-1126蝕刻速率隨溫度的變化。描述三種不同的PSG蝕刻劑，其中PSG蝕刻速率范圍在7000-14000A/min，對(duì)DCS-氮化物的選4奪性為500-800:1。在TiN和多晶硅上，所有的蝕刻劑有低的蝕刻速率。通常，在對(duì)DCS-氮化物的選擇性為300-800時(shí)，PSG蝕刻速率能在4000-15000A/min范圍內(nèi)變化，其中SFE-1044、1069和1126之間蝕刻化學(xué)有微小的變化。在一實(shí)施方案中，SFE-1126^艮好地適合于單晶片處理，其中每晶片1-2分鐘的處理是所需的。改變SFE-1126蝕刻速率通過僅1145A/min高于5。C范圍(19-26。C)。這與PSG每攝氏度小于300A/min或在24。C±0.5°C下小于4%蝕刻速率變化相對(duì)應(yīng)。為了才喿作，設(shè)計(jì)SFE-1126在或低于25°C以獲得最好的浴壽命和蝕刻特征(即選擇性)。在整個(gè)上面的說(shuō)明書和隨后的權(quán)利要求中，范圍和比例的數(shù)字限定，包括濃度、pH、波長(zhǎng)和其它范圍，可以進(jìn)行組合。也就是，例如公開1到10和2到5的范圍，雖然沒有特別的陳述，該公開應(yīng)該理解為也包含從2到10和從1到5的范圍，和介于其間的整數(shù)值以及范圍端值。雖然通過某些示例性實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員一經(jīng)閱讀說(shuō)明書即明了其各種變化。因此，應(yīng)理解本發(fā)明的公開意欲覆蓋落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的這些變化。權(quán)利要求1.一種選擇性濕蝕刻組合物，包含磺酸、膦酸、次膦酸或者其任意兩種或多種的混合物；和氟化物。2.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中磺酸包括取代或未被取代的烷基或芳基磺酸。3.如權(quán)利要求2所述的蝕刻組合物，其中磺酸包括曱磺酸、乙石黃酸、乙二磺酸、丙磺酸、丁烷磺酸、戊烷磺酸、己烷磺酸、庚烷磺酸、十二烷磺酸、苯磺酸、曱苯磺酸、2-羥基乙烷-磺酸、烷基酚磺酸、氯磺酸、氟磺酸、溴磺酸、l-萘酚-4-磺酸、2-溴乙烷磺酸、2,4,6-三氯苯磺酸、曱苯磺酸、三氟代曱烷磺酸、十六烷基磺酸、十二烷基磺酸、2-,3-或4-硝基苯磺酸、二硝基苯磺酸、三硝基苯磺酸、苯-1，4-二磺酸、曱基-4-硝基苯磺酸、曱基二氯苯磺酸，其同分異構(gòu)體，相應(yīng)的聚磺酸或其任意兩種或多種的混合物。4.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中膦酸包括C廣Cu)支鏈或非支鏈的烷基或C6-C24芳基或d-d。支鏈或非支鏈的烷基取代的C7-C36芳基膦酸。5.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中次膦酸包括Crdo支鏈或非支鏈的烷基或C6-C24芳基或CrC1()支鏈或非支鏈烷基取代的C7-C36芳基次膦酸。6.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中氟化物的來(lái)源包括HF、NH4F、BF4、PF6、SiF,、HF:吡啶鎗、季銨或鱗氟化物或二氟化物、烷基或芳基季銨或轔氟化物和其任意兩種或多種的混合物。7.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，進(jìn)一步包含水性的和/或有機(jī)的溶劑。8.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中所述組合物包含從約0.1wt.。/o到約40wt.Q/。氟化物，從約0.1到約95wt.。/?；撬幔蛷募s5wt.。/o到約30wt/。水。9.如權(quán)利要求8所述的蝕刻組合物，其中所述組合物進(jìn)一步包含從約0.1到約60wt，o不同于水的溶劑。10.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中所述組合物有小于約2的pH值。11.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中所述組合物是基本不含添加的羥胺、硝酸鹽、過硫酸鹽或其兩種或多種的任意組合物。12.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中相對(duì)于硅氮化物、高氮含量硅氧氮化物、鈦氮化物和硅，蝕刻組合物選擇性蝕刻高氧成分硅氧氮化物、二氧化硅和硅酸鹽玻璃。13.如權(quán)利要求12所述的蝕刻組合物，其中所述硅包括非晶硅、多晶硅和單晶硅中的一種或者多種。14.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中相對(duì)于一種或多種硅氮化物、高氮成分硅氧氮化物、鈦氮化物、金屬、多晶硅、單晶硅和金屬硅化物，所述組合物對(duì)于蝕刻HPCVD氧化物、APCVD氧化物、熱氧化物、BPTEOS氧化物、TEOS氧化物、PSG、BPSG、BSG、高氧成分硅氧氮化物、SiOC和其任意兩種或多種的組合物有范圍從約15,000:1到約200:1的選才奪性。15.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中在23°C相對(duì)于CVD二氯甲硅烷硅氮化物，所述組合物對(duì)于蝕刻PSG有范圍從約200:1到約800:1的選才奪性。16.如斥又利要求1所述的蝕刻組合物，其中所述的蝕刻組合物特;f正在于6。/。磷摻雜氧化物(PSG)的蝕刻速率范圍從約2000埃/分鐘到約15,000埃/分鐘。17.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中所述組合物在環(huán)境溫度下，以范圍/人約1500到約15,000A/min的速率蝕刻PSG，以范圍乂人約1到約20A/min的速率蝕刻硅氮化物，以范圍從約0到約3A/min的速率蝕刻鈦氮化物，以范圍從約1到約20A/min的速率蝕刻多晶硅。18.—種相對(duì)于氮化物、金屬、硅或硅化物而選擇性地蝕刻氧化物的方法，包4舌提供包含氧化物和一種或多種氮化物、高氮成分硅氧氮化物、金屬、硅或硅化物的基底，其中氧化物待蝕刻；將蝕刻組合物應(yīng)用到基底一段時(shí)間，該段時(shí)間足以從基底除去所需量的氧化物，所述蝕刻組合物包含石黃酸、膦酸，次膦酸或者其任意兩種或多種的混合物；和氟化物；和移除蝕刻組合物，其中相對(duì)于一種或多種氮化物、金屬、硅或硅化物而選擇性移除氧化物。19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中應(yīng)用蝕刻組合物的溫度范圍從約15。C到約60。C。20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中通過包含水和/或溶劑的漂洗組合物沖洗，以移除蝕刻組合物。21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中在溫度約20。C,以大于約1500埃/分鐘蝕刻速率移除氧化物。22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中蝕刻組合物特征在于6%磷摻雜氧化物(PSG)的蝕刻速率范圍從約2000埃/分鐘到約15,000埃/分鐘。23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中相對(duì)于一種或多種硅氮化物、高氮成分硅氧氮化物、鈦氮化物、金屬、多晶硅、單晶硅和金屬硅化物，所述組合物對(duì)于蝕刻HPCVD氧化物、APCVD氧化物、熱氧化物、BPTEOS氧化物、TEOS氧化物、PSG、BPSG、BSG、高氧成分硅氧氮化物、SiOC和其任意兩種或多種的組合物有范圍從約15,000:1到約200:1的選4奪性。24.如權(quán)利要求18所述的方法，其中在23。C相對(duì)于CVD二氯甲硅烷硅氮化物，所述組合物對(duì)于蝕刻PSG有范圍從約200:1到約800:1的選擇性。25.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述組合物在環(huán)境溫度下，以范圍從約1500到約15,000A/min的速率蝕刻PSG,以范圍從約1到約20A/min的速率蝕刻硅氮化物，以范圍從約0到約3A/min的速率蝕刻鈦氮化物，以范圍從約1到約20A/min的速率蝕刻多晶硅。26.如權(quán)利要求18所述的方法，其中磺酸包括取代或未被取代的烷基或芳基磺酸。27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中磺酸包括甲磺酸、乙磺酸、乙二磺酸、丙磺酸、丁烷磺酸、戊烷磺酸、己烷磺酸、庚烷磺酸、十二烷磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、2-羥基乙烷-磺酸、烷基酚磺酸、氯磺酸、氟磺酸、溴磺酸、l-萘酚-4-磺酸、2-溴乙烷磺酸、2,4,6-三氯苯磺酸、甲苯磺酸、.三氟代曱烷磺酸、十六烷基磺酸、十二烷基磺酸、2-，3-或4-硝基苯磺酸、二硝基苯磺酸、三硝基苯磺酸、苯-1,4-二磺酸、甲基-4-硝基苯磺酸、甲基二氯苯磺酸，其同分異構(gòu)體，相應(yīng)的聚磺酸或其任意兩種或多種的混合物。28.如權(quán)利要求18所述的方法，其中膦酸包括Crdo支鏈或非支鏈的烷基或C6-C24芳基或CrC1Q支鏈或非支鏈烷基取代的CVC36芳香膦酸。29.如權(quán)利要求18所述的方法，其中次膦酸包括d-Cu)支鏈或非支鏈的烷基或C6-C24芳基或CrC1()支鏈或非支鏈烷基取代的C7-C36芳基次膦酸。30.如權(quán)利要求18所述的方法，其中氟化物的來(lái)源包括HF、NH4F、BF4、PF6、SiF,、HF:吡啶鐵、季銨或轔氟化物，烷基或芳基季銨或轔氟化物或上述的任意的二氟化物和其任意兩種或多種的混合物。31.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述組合物進(jìn)一步包含水性的和/或有機(jī)的溶劑。32.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述組合物包含從約0.1wt.%到約40wt.。/o氟化物，從約0.1到約95wty?；撬幔蛷募s5wt。/。到約30wt.o/o水。33.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述組合物進(jìn)一步包含從約0.1到約60wt.。/。不同于水的溶劑。34.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述組合物有小于約2的pH值。35.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述組合物是基本不含添加的羥胺、硝酸鹽、過硫酸鹽或其兩種或多種的任意組合物。36.如權(quán)利要求18所述的方法，其中相對(duì)于硅氮化物、鈥氮化物和硅，所述蝕刻組合物選擇性蝕刻高氧成分硅氧氮化物、二氧化硅和硅酸鹽玻璃。37.如權(quán)利要求36所述的方法，其中所述硅包含非晶硅、多晶硅和單晶硅中的一種或者多種。38.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述組合物基本沒有添加的水和/或是無(wú)水的。39.如權(quán)利要求1所述的蝕刻組合物，其中所述組合物基本不含添加的水和/或是無(wú)水的。全文摘要本發(fā)明涉及一種濕蝕刻組合物，該組合物包含磺酸、膦酸、次膦酸或者其任意兩種或多種的混合物，和氟化物，和涉及一種相對(duì)于氮化物、高氮成分硅氧氮化物、金屬、硅或硅化物而選擇性蝕刻氧化物的方法。該方法包括提供包含氧化物和一種或多種氮化物、高氮成分硅氧氮化物、金屬、硅或硅化物的基底，其中氧化物待蝕刻；應(yīng)用蝕刻組合物到基底一段時(shí)間，該時(shí)間足以從基底移除所需量的氧化物；和移除蝕刻組合物，其中氧化物被選擇性地移除。文檔編號(hào)H01L21/311GK101223632SQ200680025510公開日2008年7月16日申請(qǐng)日期2006年4月25日優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日發(fā)明者威廉·沃伊特恰克,西安·科林斯申請(qǐng)人:塞克姆公司