一种去除光阻蚀刻残留物的清洗液制造技术

本发明专利技术提供了一种去除光阻蚀刻残留物的清洗液及其组成。这种去除光阻蚀刻残留物的清洗液含有氟化物，有机溶剂，水，氧化剂以及螯合剂。本发明专利技术所公开的去除光阻蚀刻残留物的清洗液不含有任何无机或有机纳米或微米颗粒。该清洗液在去除晶圆上的光阻残留物同时，对于基材如金属铝，非金属二氧化硅等基本无腐蚀，在半导体晶片清洗等领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种清洗液，更具体地说，涉及一种去除光阻蚀刻残留物的清洗液。
技术介绍
在半导体元器件制造过程中，光阻层的涂敷、曝光和成像对元器件的图案制造来说是必要的工艺步骤。在图案化的最后（即在光阻层的涂敷、成像、离子植入和蚀刻之后）进行下一工艺步骤之前，光阻层材料的残留物需彻底除去。在掺杂步骤中离子轰击会硬化光阻层聚合物，因此使得光阻层变得不易溶解从而更难于除去。至今在半导体制造工业中一般使用两步法（干法灰化和湿蚀刻）除去这层光阻层膜。第一步利用干法灰化除去光阻层（PR）的大部分；第二步利用缓蚀剂组合物湿蚀刻/清洗工艺除去且清洗掉剩余的光阻层，其步骤一般为清洗液清洗/漂洗/干燥。在这个过程中只能除去残留的聚合物光阻层和无机物，而不能攻击损害金属层如铝层。在目前的湿法清洗工艺中，用得最多的清洗液是含有羟胺类和含氟类的清洗液，羟胺类清洗液的典型专利有US6319885、US5672577、US6030932、US6825156和US5419779等。经过不断改进，其溶液本身对金属铝的腐蚀速率已经大幅降低，但该类清洗液由于使用羟胺，而羟胺存在来源单一、易爆炸等问题。而现存的氟化物类清洗液虽然有了较大的改进，如US5,972,862、US 6,828,289等，但仍然存在不能很好地同时控制金属和非金属基材的腐蚀，清洗后容易造成通道特征尺寸的改变。目前业界还在使用的第三类的清洗液是既不含有羟胺也不含有氟化物的清洗液。如US5988186公开了含有溶剂、醇胺、水和没食子酸类及其酯类的清洗液，既解决了羟胺的来源单一和安全环保方面的问题，又解决了含氟类清洗液非金属腐蚀速率不稳定的问题。但是这类清洗液由于既不含有羟胺也不含有氟化物，往往在使用过程中存在很大的局限性。因此尽管揭示了一些清洗液组合物，但还是需要制备适应面更广的清洗液。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够去除晶圆上的光阻残留物的半导体晶圆清洗液，对金属铝和非金属二氧化硅的腐蚀速率较小。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种新型清洗液，其含有氟化物，有机溶剂，水，氧化剂以及螯合剂。其中，氟化物的含量为0.05-20wt％（质量百分比）。其中，有机溶剂的含量为10-75wt％，较佳的为20-60wt％。其中，水的含量为15-85wt％。其中，氧化剂的含量为0.1-10wt％，较佳的为0.5-5wt％。其中，螯合剂的含量为0.05-20wt％。其中，氟化物较佳的选自氟化氢、氟化铵、氟化氢铵、四甲基氟化铵和三羟乙基氟化铵中的一种或多种。其中，有机溶剂较佳的为亚砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺、醇、醇胺和醇醚中的一种或多种；亚砜较佳的为二甲基亚砜和甲乙基亚砜中的一种或多种；所述的砜较佳的为甲基砜、环丁砜中的一种或多种；咪唑烷酮较佳的为2-咪唑烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或多种；吡咯烷酮较佳的为N-乙基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮和N-羟乙基吡咯烷酮中的一种或多种；咪唑啉酮较佳的为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮；酰胺较佳的为二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺中的一种或多种；醇较佳的为异丙醇、丙二醇和丙三醇中的一种或多种；醇胺较佳的为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种；醇醚较佳的为乙二醇烷基醚、丙二醇烷基醚中的一种或多种。乙二醇烷基醚较佳的为乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚和二乙二醇单丁醚中的一种或多种；丙二醇烷基醚较佳的为丙二醇单甲醚、丙二醇单丁醚和二丙二醇单甲醚中的一种或多种。其中，氧化剂较佳的为双氧水、过硫酸、过硫酸铵、过氧乙酸、过氧乙酸铵中的一种或多种。其中，螯合剂较佳的为有机多胺、有机多元酸中的一种或多种。有机多胺较佳的为二乙烯三胺、五甲基二乙烯三胺和多乙烯多胺中的一种或多种；有机多元酸较佳的为乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、富马酸、马来酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、亚氨基二乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、反-1,2-环己二胺四乙酸中的一种或多种。本专利技术中的清洗液，可以在20℃至50℃下清洗晶圆上的光阻残留物。具体方法如下：将含有光阻残留物的晶圆浸入本专利技术中的清洗液中，在20℃至50℃下浸泡10-30min后，取出漂洗后用高纯氮气吹干。本专利技术的积极进步效果在于：1）本专利技术的清洗液通过氟化物和氧化剂的复配，能够去除单纯的含氟体系不能完全去除的晶圆上的光阻残留物，同时实现了对金属铝和非金属二氧化硅腐蚀的抑制；2)本专利技术的清洗液解决了传统羟胺类清洗液中羟胺来源单一、价格昂贵、易爆炸等问题。本专利技术所用试剂及原料均市售可得。本专利技术的清洗液由上述成分简单均匀混合即可制得。具体实施方式下面通过具体实施例进一步阐述本专利技术的优点，但本专利技术的保护范围不仅仅局限于下述实施例。按照表1中各实施例的成分及其比例配制抛光液，混合均匀。表1本专利技术实施例1-25以及对比例1-2的配方效果实施例为了进一步考察该类清洗液的清洗情况，本专利技术采用了如下技术手段：即将含有光阻残留物的金属垫(Pad)晶圆分别浸入如表2中所示的各清洗液中，在20℃至50℃下利用恒温振荡器以约60转/分的振动频率振荡10~30分钟，然后经漂洗涤后用高纯氮气吹干。光阻残留物的清洗效果和清洗液对晶片的腐蚀情况如表2所示。表2部分实施例和对比例1-2的晶圆清洗情况从表2可以看出，本专利技术的清洗液对含有光阻残留物金属垫(Pad)晶圆具有良好的清洗效果，使用温度范围广。从对比例1与实施例8以及对比例2与实施例10可以看出，在其他组分一样的条件下，单纯的含氟体系即对比例1和2中，由于没有添加氧化剂，其对光阻残留物的清洗不彻底，在晶圆上留有残留物。而在同样的操作条件下，加入氧化剂的体系，即实施例8和10可以有效地去除残留物，说明氧化剂的加入有利于光阻残留物的去除。从表2中还可以看出，本专利技术的清洗液在有效去除光阻残留物的同时，没有腐蚀金属铝和非金属二氧化硅。应当理解的是，本专利技术所述wt％均指的是质量百分含量。以上对本专利技术的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本专利技术进行的等同修改和替代也都在本专利技术的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除光阻蚀刻残留物的清洗液，其特征在于，所述清洗液包括氟化
物，有机溶剂，水，氧化剂以及螯合剂。
2.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述氟化物的含量为
0.05-20wt%。
3.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述有机溶剂的含量为
10-75wt%。
4.如权利要求3所述的清洗液，其特征在于，所述有机溶剂的含量为
20-60wt%。
5.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述水的含量为15-85wt%。
6.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述氧化剂的含量为0.1-10
wt%。
7.如权利要求6所述的清洗液，其特征在于，所述氧化剂的含量为0.5-5
wt%。
8.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述螯合剂的含量为0.05-20
wt%。
9.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的氟化物选自氟化氢、
氟化铵、氟化氢铵、四甲基氟化铵和三羟乙基氟化铵中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述的有机溶剂选自亚砜、
砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、酰胺、醇、醇胺和醇醚中的一种或多
种。
11.如权利要求10所述的清洗液，其特征在于，所述的亚砜选自二甲基亚
砜和甲乙基亚砜中的一种或多种，所述的砜选自甲基砜、环丁砜中的一种或
多种；所述的咪唑烷酮选自2-咪唑烷酮和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮中的一种或

\t多种；所述的吡咯烷酮选自N-乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兵，彭洪修，孙广胜，颜金荔，
申请(专利权)人：安集微电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：