用于从基片上除去光致抗蚀剂和／或蚀刻残留物的组合物及其应用制造技术

含有一些有机溶剂和季铵化合物的组合物能够将残留物例如光致抗蚀剂和／或蚀刻残留物从物品上除去，其中所述有机溶剂包含至少５０５重量的二醇醚。

【技术实现步骤摘要】
用于从基片上除去光致抗蚀剂和/或蚀刻残留物的组合物及其应用本申请是申请号为200510087545. 1、专利技术名称为"用于从基片上除去光致抗蚀剂和/或蚀刻残留物的组合物及其应用"的专利申请的分案申请。
技术介绍
在微电子结构的制造过程中涉及很多步骤。在集成电路的制造方案中，有时需要 将半导体的不同表面选择性地蚀刻。历史上，在不同程度上，已经成功地使用了多种显著不 同类型蚀刻方法来选择性地除去材料。此外，微电子结构内不同层的选择性蚀刻被视为集 成电路制造工艺中的关键决定性步骤。 对于导孔(via)、金属线和沟槽形成期间的图案(pattern)传递，反应性离子蚀刻 (RIE)正不断地成为所选择的方法。例如，需要多层互联线路后端的复杂半导体装置例如高 级DRAMS和微处理器利用RIE来产生导孔、金属线和沟槽结构。通过绝缘夹层，导孔被用于 提供硅、硅化物或金属线路的一个电平与线路的下一个电平之间的接触。金属线是用作装 置互连的传导结构。沟槽结构用于形成金属线结构。导孔、金属线和沟槽结构通常暴露出 金属和合金例如Al， Al和Cu合金，Cu， Ti， TiN， Ta， TaN， W， TiW，硅或硅化物，例如钨、钛或 钴的硅化物。RIE方法通常会留下残留物(复合混合物)，所述残留物可包括再溅射的氧化 材料以及可能的有机材料，残留物来自用于平版印刷限定导孔、金属线和/或沟槽的光致 抗蚀剂和抗反射涂层材料。 因此希望提供能够除去残留物例如残留光致抗蚀剂和/或加工残留物，例如由于 使用等离子体和/或RIE的选择性蚀刻所致的残留物的选择性清洁组合物和方法。此外， 希望提供能够除去残留物例如光致抗蚀剂和蚀刻残留物的选择性清洁组合物和方法，相对 于可能也暴露于清洁组合物的金属、高k绝缘材料、硅、硅化物和/或电平间绝缘材料，包 括低k绝缘材料，例如沉积的氧化物，这样的组合物对于残留物表现出高选择性。希望提 供与敏感性低k膜例如HSQ、MSQ、FQx、黑金刚石和TEOS(四乙基硅酸酯)相容并且可以与 这样的膜一起使用的组合物。 专利技术概述 本专利技术公开的组合物能够从基片上选择性地除去残留物例如光致抗蚀剂和加工 残留物，同时不会在不需要程度上侵蚀可能也暴露于组合物的金属、低k和/或高k绝缘 材料。此外，本专利技术公开的组合物可表现出一些绝缘材料例如二氧化硅的极小蚀刻速度。 在一个方面，本专利技术提供了用于除去残留物的组合物，所述组合物包含至少约 50%重量的有机溶剂，其中至少约50%的包含在组合物中的有机溶剂是二醇醚；和至少约 0. 5%重量的季铵化合物。 在另一个方面，本专利技术组合物还可以包含辅助溶剂，包括至少一种二元醇和/或 多元醇。在另一个方面，本专利技术组合物还包含水和任选腐蚀抑制剂。 本专利技术还公开了用于从基片上除去残留物，包括光致抗蚀剂和/或蚀刻残留物的 方法，所述方法包括将基片与上述本专利技术组合物接触。 实施本专利技术的各种最佳方式 本专利技术组合物和方法都包括选择性地除去残留物，例如光致抗蚀剂和/或加工残 留物，例如通过蚀刻，特别是反应性离子蚀刻产生的残留物。在涉及物品例如用于微电子装 置的基片的清洗方法中，欲除去的典型污染物可包括例如有机化合物，如暴露的光致抗蚀 剂材料、光致抗蚀剂残留物、UV或X-射线硬化的光致抗蚀剂、含有C-F的聚合物、低和高分 子量聚合物以及其它有机蚀刻残留物；无机化合物，例如金属氧化物、来自CMP浆液的陶瓷 颗粒以及其它无机蚀刻残留物；含有金属的化合物，例如有机金属残留物和金属有机化合 物；离子和中性、轻和重无机(金属)种类、含水和不溶性材料，包括通过加工例如平面化和 蚀刻处理而产生的颗粒。在一个具体的实施方案中，所除去的残留物是加工残留物例如通 过反应性离子蚀刻产生的残留物。 此外，光致抗蚀剂和/或加工残留物通常存在于还包括以下材料的物品中金属， 硅，硅酸盐和/或夹层绝缘材料例如沉积的氧化硅和衍生化的氧化硅例如HSQ、 MSQ、 F0X、 TE0X和Spin-On Glass,和/或高k材料例如硅酸铪、氧化铪、钡锶钛(BST) 、Ta205和Ti02， 其中光致抗蚀剂和/或残留物和金属、硅、硅化物、夹层绝缘材料和/或高k材料都将与 清洁组合物接触。本专利技术所提供的组合物和方法能选择性地除去残留物，同时不显著侵蚀 金属、硅、二氧化硅、夹层绝缘材料和/或高k材料。在一个实施方案中，本专利技术组合物可 适于包含敏感性低k膜的结构。在一些实施方案中，基片可含有金属，例如但不限于铜、铜 合金、钛、氮化钛、鸨、钛/鸨、铝和/或铝合金。本专利技术组合物可包含至少约50%重量的有 机溶剂，其中至少约50%的包含在组合物中的有机溶剂是二醇醚；和至少约0. 5%重量的 季铵化合物。在一些实施方案中，组合物可包含约50% -约70%的二醇醚，或约50% -约 60%的二醇醚。二醇醚通常可以与水混溶，并且可包括二醇一 (C「Ce)烷基醚和二醇二 (C「Ce)醚，例如但不限于(C「CJ烷二醇(C「Ce)烷基醚和(C「CJ烷二醇二 (C「Ce)烷基醚。 二醇醚的实例是乙二醇一 甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一丙醚、二甘醇一异丙醚、二甘醇一丁醚、二甘醇一异丁醚、二甘醇一苄醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、三甘醇一甲醚、三甘醇二甲醚、丙二醇一甲醚、二甘醇甲乙醚、三甘醇一甲醚乙酸酯、乙二醇一乙醚乙酸酯、丙二醇一甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇一丁醚、丙二醇一丙醚、一縮二丙二醇一甲醚、一縮二丙二醇一丙醚、一縮二丙二醇一异丙醚、一縮二丙二醇一丁醚、一縮二丙二醇二异丙醚、二縮三丙二醇一甲醚U-甲氧基_2-丁醇、2-甲氧基-1_丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、l，l-二甲氧基乙烷和2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇。 二醇醚的更典型实例是丙二醇一甲醚、丙二醇一丙醚、二縮三丙二醇一甲醚和 2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇。 如上所述，本专利技术组合物还包括一种或多种季铵化合物。季铵化合物的实例包括 低级烷基(例如(CrQ))季铵化合物，并且包括氢氧化四甲基铵(TMAH)、氢氧化四乙基铵、 氢氧化四丁基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化三甲基乙基铵、氢氧化(2-羟基乙基)三甲基铵、 氢氧化(2-羟基乙基)三乙基铵、氢氧化(2-羟基乙基)三丙基铵和氢氧化(l-羟基丙基) 三甲基铵。在一些实施方案中，将季铵化合物以游离碱或氢氧化物的形式加到组合物中。季 铵化合物的含量为约0. 5% -15%。在一些实施方案中，本专利技术组合物可包含约0. 5% -约 5%或者约1% -约5%季铵化合物。 在一些实施方案中，本专利技术组合物可包含一种或多种辅助性有机溶剂。在这些 实施方案中，有机溶剂可以与水混溶，并且包括二元醇和多元醇，例如二醇和多元醇，如 (C2_C2。)烷二醇和(C3_C2。)烷三醇，环状醇和取代的醇。这些辅助溶剂的具体实例是丙二醇、 四氢呋喃甲醇，双丙酮醇和1，4-环己烷二甲醇。在这些实施方案中，辅助有机助溶剂的含 量为0. 1% _约40%或0. 1% _20%重量。 本专利技术组合物可任选包含最高达约40%重量的水或最高达约35%重量的水或最 高达约10%重量的水。在其中向组合物内加入水的实施方案中，水是去离子水。 本本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于除去残留物的组合物，所述组合物包含：ａ）５０％重量或大于５０％重量的包含二醇醚的有机溶剂和辅助有机溶剂，其中至少５０％的有机溶剂是二醇醚，并且其中所述辅助有机溶剂包含至少一种选自Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２０］烷二醇、Ｃ↓［３］－Ｃ↓［２０］烷三醇、环状醇或取代的醇的有机溶剂；ｂ）０．５％重量－１５％重量的季铵化合物；和ｃ）大于０至最高达２０％重量的腐蚀抑制剂，其中所述腐蚀抑制剂是至少一种选自有机酸、有机酸盐、酚、三唑类化合物、羟基胺化合物和羟基胺化合物酸式盐及其混合物的抑制剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MI埃格贝，DG詹宁斯，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]