[發明專利]一種等離子刻蝕殘留物清洗液

無效

• 申請號: 200710047266.1
• 申請日: 2007-10-19
• 公開（公告）號: CN101412949A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 劉兵;彭洪修;于昊
• 申請（專利權）人: 安集微電子（上海）有限公司
• 主分類號: C11D7/32
• 分類號: C11D7/32;G03F7/42;C11D3/02
• 代理公司: 上海翰鴻律師事務所
• 代理人: 李佳銘

技術領域

本發明涉及半導體制造工藝中的一種清洗液，具體的涉及一種等離子刻蝕殘留物清洗液。

背景技術

在半導體元器件制造過程中，光阻層的涂敷、曝光和成像對元器件的圖案制造來說是必要的工藝步驟。在圖案化的最后(即在光阻層的涂敷、成像、離子植入和蝕刻之后)進行下一工藝步驟之前，光阻層材料的殘留物需徹底除去。在摻雜步驟中離子轟擊會硬化光阻層聚合物，因此使得光阻層變得不易溶解從而更難于除去。至今在半導體制造工業中一般使用兩步法(干法灰化和濕蝕刻)除去這層光阻層膜。第一步利用干法灰化除去光阻層(PR)的大部分。第二步利用緩蝕劑組合物濕蝕刻/清洗工藝除去剩余的光阻層，其具體步驟一般為清洗液清洗/漂洗/去離子水漂洗。在此過程中，只能除去殘留的聚合物光阻層和無機物，而不能攻擊損害金屬層(如鋁層)。

現有技術中典型的清洗液有以下幾種：胺類清洗液，半水性胺基(非羥胺類)清洗液以及氟化物類清洗液。其中，前兩類清洗液需要在高溫下清洗，一般在60℃到80℃之間，存在對金屬的腐蝕速率較大的問題。而現有的氟化物類清洗液雖然能在較低的溫度(室溫到50℃)下進行清洗，但仍然存在著各種各樣的缺點。例如，不能同時控制金屬和非金屬基材的腐蝕，清洗后容易造成通道特征尺寸的改變，從而改變半導體結構；蝕刻速率較大，使得清洗操作窗口比較小等。

US?6,828,289公開的清洗液組合物包括：酸性緩沖液、有機極性溶劑、含氟物質和水，且pH值在3～7之間，其中的酸性緩沖液由有機羧酸或多元酸與所對應的銨鹽組成，組成比例為10：1至1：10之間。US?5,698,503公開了含氟清洗液，但大量使用乙二醇，其清洗液的粘度與表面張力都很大，從而影響清洗效果。US?5,972,862公開了含氟物質的清洗組合物，其包括含氟物質、無機或有機酸、季銨鹽和有機極性溶劑，pH為7～11，由于其清洗效果不是很穩定，存在多樣的問題。

因此，為了克服現有清洗液的缺陷，適應新的清洗要求，比如環境更為友善、低缺陷水平、低刻蝕率以及較大操作窗口等，亟待尋求新的清洗液。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服現有的等離子刻蝕殘留物清洗液存在腐蝕速率大，不能同時控制金屬和非金屬的腐蝕，清洗窗口小，清洗能力不足以及清洗效果不穩定等等缺陷，而提供一種具有較強的清洗能力，且腐蝕速率小，可同時控制金屬和非金屬的腐蝕，清洗窗口大，清洗效果穩定的等離子體刻蝕殘留物清洗液。

本發明的等離子體刻蝕殘留物清洗液含有氟化物、有機胺、溶劑和水。

其中，所述的氟化物較佳的選自氟化氫、或氟化氫與堿形成的鹽，優選氟化氫(HF)、氟化銨(NH₄F)、氟化氫銨(NH₄HF₂)、四甲基氟化銨(N(CH₃)₄F)和三羥乙基氟化銨(N(CH2OH)₃HF)中的一種或多種。所述的堿較佳的選自氨水、季胺氫氧化物和醇胺。所述的氟化物的含量較佳的為質量百分比0.01～20％。

其中，所述的有機胺較佳的為含羥基、氨基和羧基的有機胺中的一種或多種。所述的含羥基的有機胺較佳的為醇胺，如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺和N-甲基二乙醇胺；所述的含氨基的有機胺較佳的為有機多胺，如二乙烯三胺、五甲基二乙烯三胺和多乙烯多胺；所述含羧基的有機胺較佳的為含氨基的有機酸，如2-氨基乙酸、2-氨基苯甲酸、亞氨基二乙酸，氨三乙酸和乙二胺四乙酸。其中，更加優選五甲基二乙烯三胺、亞氨基二乙酸和三乙醇胺中的一種或多種。所述的有機胺的含量較佳的為質量百分比0.1～35％。有機胺的存在，有利于pH值穩定，提高清洗過程的穩定性和重現性。