二氧化硅薄膜用的冲洗溶液、二氧化硅薄膜及其生产方法
【专利说明】二氧化括薄膜用的冲洗溶液、二氧化括薄膜及其生产方法
[0001] 相关申请案交叉参考
[0002] 本申请案主张在2014年12月16日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请 第10-2014-0181864号的优先权及权利和在2015年6月4日在韩国知识产权局提出申请 的韩国专利申请第10-2015-0079441号的优先权及权利，所述韩国专利申请的全部内容并 入本案供参考。
技术领域
[0003] 本发明设及一种用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液、一种形成二氧化娃薄膜的方法和 一种二氧化娃薄膜。
【背景技术】
[0004] 二氧化娃被用作在具有凹凸表面的基板上进行涂布的材料，并且经过加热后对基 板上的凹槽进行缝隙填充并由此使表面平坦化。由此种二氧化娃材料形成的二氧化娃薄膜 广泛用作例如半导体装置（例如LSI、TFT液晶显示器（liquid C巧Stal display,LCD)等） 的层间绝缘层、平坦化层、纯化膜、装置绝缘夹层等。具体而言，二氧化娃薄膜作为绝缘层用 于STI、ILD和IMD层等。浅沟槽隔离（Shallow Trench Isolation, STI)层用于恰当地分 离集成电路（integrated circuit，IC)中的诸如晶体管等装置，并且是通过在半导体基板 上形成沟槽之后用绝缘材料填充沟槽来形成。此种被填充的沟槽会调节有源区域（active region)的大小和设置。另外，二氧化娃薄膜包括在ILD和IMD区域中形成的层间绝缘层。 为形成运些STI、ILD和IMD绝缘层，可通过W娃类涂层的组成填充集成电路（IC)中的间 隙和层来形成二氧化娃膜。当在半导体装置等中形成二氧化娃膜时，通常通过W下方法来 形成二氧化娃膜。在基板上旋转涂布氨化聚娃氧氮烧溶液，其中必要时所述基板上形成有 半导体、导线和电极等，且其具有阶差（step difference)或无阶差，并且加热经涂布的基 板W除去溶剂，且接着在大于或等于特定溫度下进行烘烤W使氨化聚娃氧氮烧转化成二氧 化娃膜，且使用此二氧化娃膜作为层间绝缘层、平坦化层、纯化膜、装置绝缘夹层等。一般而 言，通过旋转涂布或狭缝涂布方法在基板上涂布含娃（Si)溶液来形成二氧化娃薄膜，而且 在本文中，可在基板周围形成珠粒，或可将含娃溶液涂敷到基板的背面上。因此，可使用冲 洗溶液来剥离涂敷在无意区域（unintentional region)中的二氧化娃，但存在未彻底除去 界面上的二氧化娃或在剥离区域（stripped region)周围留下少量二氧化娃的问题。已提 出了对于此问题的解决方案（韩国专利公开公报第2004-0068989号），但二氧化娃被剥离 的一个区域W及二氧化娃未被剥离的另一区域之间的阶差仍需改善。
【发明内容】
阳0化]一个实施例提供一种用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液，其能够彻底剥离二氧化娃薄 膜的界面区域。
[0006] 另一个实施例提供一种使用所述用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液生产二氧化娃薄 膜的方法。
[0007] 又一个实施例提供一种使用所述用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液生产而成的二氧 化娃薄膜。
[000引根据一个实施例，用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液包含S甲基苯 (trimethy化enzene)、二乙基苯、巧满（indane)、巧（indene)、甲基苯甲酸 (methylanisole)、叔下基甲苯（tert-but}^ toluene)、含有具有12个或12个W上的碳的 芳香控的混合物、含有具有12个或12个W上的碳的脂肪控的混合物、包含含有苯基和氧原 子的杂控化合物的混合物、或其组合。
[0009] 所述二氧化娃薄膜可包括氨化聚娃氮烧化y化Ogenated polysilazane)、氨化聚 石圭氧氮烧化ydro邑en曰ted polysilox曰Z曰ne)、或其组合。
[0010] 所述用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液可包含含有C12至C30芳香控的混合物、含有 C12至C30脂肪控的混合物、或其组合。
[0011] 包括杂控化合物的混合物可包括大于或等于约lOwt%且小于或等于约70wt%的 包括苯基和氧原子的杂控化合物。
[0012] 所述含有苯基和氧原子的杂控化合物的结构中可包含酸、醒、醇、酬、或其组合。
[0013] 所述含有苯基和氧原子的杂控化合物可包含甲基苯甲酸、二苯基酸、苯甲酸下醋、 下基苯基酸、締丙基甲基苯酪、异下基苯基丙醒（isobutyl地enyl propionaldehyde)、苯基 环己酬、或其组合。
[0014] 根据另一实施例，一种生产二氧化娃薄膜的方法包括：在基板上涂布含娃溶液； 且在涂布有所述含娃溶液的基板上局部地喷射所述用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液。
[0015] 根据又一个实施例，提供一种使用所述用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液生产而成的 二氧化娃薄膜。
[0016] 所述二氧化娃薄膜可具有根据W下计算公式1测量的小于或等于约400nm的阶差 (at)。
[0017] [计算公式U
[0018] 阶差（A T)=(在二氧化娃薄膜的一末端与距此IOmm处的点之间测量的所述二 氧化娃薄膜的最大厚度）-(在距离所述二氧化娃薄膜的所述末端IOmm处的点测量的二氧 化娃薄膜的厚度）。
[0019] 所述用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液可通过减少冲洗溶液中包含的水分和杂质来 彻底地剥离二氧化娃薄膜的界面区域，而不影响其薄膜特性。
【附图说明】
[0020] 图1显示一种评估用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液的剥离特性的方法。
【具体实施方式】
[0021] 下文详细描述本发明的实施例。然而，运些实施例是示例性的，而不限制本发明， 且本发明由后述权利要求书的范畴来界定。
[0022] 如本文所用，当未另外提供定义时，术语"经取代"指的是经选自面素原子 (F、C1、化或I)、径基、硝基、氯基、亚氨基（=NH、= NR，R是Cl至ClO烷基）、氨基 (-畑2、-饥KR' )、-N〇nar，'），其中R'至R"'独立地是Cl至CIO烷基）、脉基、阱或 腺基、簇基、Cl至Cio烷基、C6至C20芳基、C3至C20环烷基、Cl至Cio杂烷基、C3至20杂 芳基和C2至C20杂环烷基中的至少一个取代基取代W代替官能基中的一个氨原子，经选自 = 0、=S、= NR巧是Cl至ClO烷基）、=PR巧是Cl至ClO烷基）和=SiRR'巧和R'独 立地是Cl至ClO烷基）中的至少一个取代基取代W代替官能基中的两个氨原子，或经选自 S N、S P和S SiR巧是Cl至ClO烷基）中的至少一个取代基取代W代替官能基中的S个 氨原子。
[0023] 如本文所用，应理解，当提到诸如层、膜、区域或基板等元件在另一元件"上"时，其 可W是直接位于另一元件上，或者也可W存在中间元件。
[0024] 下文描述根据一个实施例的一种用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液。
[00巧]根据一个实施例的一种用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液包含=甲基苯、二乙基苯、 巧满、巧、叔下基甲苯、甲基糞（methylnaphthalene)、包含具有12个或12个W上的碳的芳 香控的混合物、包含具有12个或12个W上的碳的脂肪控的混合物、和包含含有苯基和氧原 子的杂控化合物的混合物、或其组合。
[00%] 所述化合物可具有经取代或未经取代的结构。
[0027] 此处，术语"混合物"指的是两个或大于两个的化合物的组合，且所述两个或大于 两个的化合物可W是相同或不同的。
[0028] 所述二氧化娃薄膜可包含氨化聚娃氮烧、氨化聚娃氧氮烧、或其组合，例如可通过 在基板上涂布含有全氨聚娃氮烧的溶液并使其固化来形成。
[0029] 然而，在二氧化娃薄膜形成期间需要从基板剥离局部地且不必要地形成的二氧化 娃膜，而且在本文中，冲洗溶液对二氧化娃膜具有令人满意的溶解和切边（edge-cutting) 性质，且因此在涂敷至二氧化娃膜时可使二氧化娃膜被剥离的一个区域与二氧化娃膜未被 剥离的另一区域之间的阶差急剧减小。
[0030] 包含具有12个或12个W上的碳的芳香控的混合物可例如包括C12至C30芳香控， 且包含具有12个或12个W上的碳的脂肪控的混合物可包括C12至C30脂肪控，但不限于 此。
[0031] 包括杂控化合物的混合物可包括大于或等于约lOwt%且小于或等于约70wt%的 包括苯基和氧原子的杂控化合物。 W巧含有苯基和氧原子的杂控化合物的结构中可含有苯基和含氧部分 (oxygen-containing moiety)，例如酸、醒、醇、酬、或其组合。
[0033] 举例而言，含有苯基和氧原子的杂控化合物可包含甲基苯甲酸、二苯基酸、苯甲酸 下醋、下基苯基酸、締丙基甲基苯酪、异下基苯基丙醒、苯基环己酬、或其组合，但不限于此。
[0034] 在用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液中，基于冲洗溶液混合物的总量计，可W大于或 等于约lOwt%且小于或等于约70wt%的量包含含有苯基和氧原子的杂控化合物。在此情 形中，可改善二氧化娃薄膜的阶差特性。
[0035] 根据一个实施例，所述用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液W慢的速度胶凝，且因此显 示出令人满意的存储稳定性W及最小化对薄膜特性的影响，并且彻底地剥离二氧化娃薄膜 的界面。
[0036] 所述用于二氧化娃薄膜的冲洗溶液的水分含量可例如小于或等于约150ppm，且特 别是小于或等于约10化pm。
[0037] 根据另