[發明專利]去除光致抗蝕劑、蝕刻殘余物和BARC的配制料

有效

• 申請號: 200710078973.7
• 申請日: 2007-02-16
• 公開（公告）號: CN101187789B
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: M·I·埃貝;M·W·勒根扎
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: G03F7/42
• 分類號: G03F7/42;G03F7/36;G03F7/26;C11D3/26;C11D3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉鍇;段曉玲

相關申請的交叉引用

本發明要求享有2006年11月21日申請的名稱為“去除光致抗蝕劑、蝕刻 殘余物和BARC的配制料”的美國臨時申請11/602,662的優先權。在此引入該 臨時申請所公開的內容作為參考。

發明背景

微電子結構的制造涉及許多步驟。在制造集成電路的方案中，有時需要選 擇性蝕刻半導體表面。歷史上，已經不同程度地成功利用許多差別很大的類型 的蝕刻工藝來選擇性去除物質。此外，在微電子結構中不同層的選擇性蝕刻被 認為是集成電路制造工藝中的關鍵且決定性步驟。

在半導體和半導體微電路的制造中，經常需要用聚合有機物質涂敷基底材 料。一些基底材料的實例包括鈦、銅、可進一步含有鈦、銅等金屬元素的涂有 二氧化硅的硅片。一般地，所述聚合有機物質是光致抗蝕劑材料。這是一種在 曝光后顯影時將形成蝕刻掩模的材料。在接下來的加工步驟中，將至少一部分 所述光致抗蝕劑從所述基底的表面去除。一種常用的從基底去除光致抗蝕劑的 方法是通過濕化學法。所配制來從所述基底去除所述光致抗蝕劑的濕化學組合 物應該做到這點而不腐蝕、溶解和/或鈍化任何金屬電路的表面；化學改變所述 無機基底；和/或侵蝕所述基底本身。另一種去除光致抗蝕劑的方法是通過干灰 法，在該方法中使用氧氣或合成氣體例如氫氣通過等離子灰化去除所述光致抗 蝕劑。所述殘余物或副產物可能是所述光致抗蝕劑本身或所述光致抗蝕劑、下 面的基底和/或蝕刻氣體的組合。這些殘余物或副產物經常作為側壁聚合物、掩 飾物(veils)或圍欄物(fences)而提及。

活性離子蝕刻(RIE)越來越多地作為在通孔、金屬線路(metal?line)和溝 槽形成期間圖案傳輸工藝的選擇。例如，需要線路互連配線的后端的多重層的 復雜半導體裝置例如高級DRAMS和微處理器，利用RIE生成通孔、金屬線路 和溝槽結構。使用通孔穿過層間介電體從而提供一層的硅、硅化物或金屬配線 (wiring)與下一層的配線之間的接觸。金屬線路是用作裝置互連的導電結構。溝 槽結構在金屬線路結構的形成中使用。在含銅的半導體基底中廣泛使用底部抗 反射涂層(BARC)和間隙填充材料，它們一般是高度交聯的有機聚合物材料。 BARC材料還可以包含，例如，硅。通孔、金屬線路和溝槽結構一般露出金屬 和合金例如Al-Cu、Cu、Ti、TiN、Ta、TaN、W、TiW、硅或硅化物例如鎢、 鈦或鈷的硅化物。所述RIE工藝通常留下可能包括下述物質的殘余物：再濺射 了的(re-sputtered)氧化物材料以及可能的來自用于平版印刷地限定所述通孔、 金屬線路和或溝槽結構的光致抗蝕劑和抗反射涂敷材料的有機材料。

因此，人們希望提供一種選擇性清洗組合物以及能夠去除例如下述物質的 殘留物的方法：例如，殘留的光致抗蝕劑、BARC和/或加工殘留物，例如，使 用等離子和/或RIE選擇性蝕刻產生的殘余物。此外，人們希望提供一種選擇性 清洗組合物以及能夠去除殘余物例如光致抗蝕劑、BARC和蝕刻殘余物的方法， 其對于所述殘余物相比于下述物質表現出高選擇性：金屬、高介電常數物質(此 處寫作“高-k”)、硅、硅化物和/或包括低介電常數物質(此處寫作“低-k”)例 如也可能暴露于所述清洗組合物的沉積氧化物的層間介電體材料。人們希望提 供一種組合物，它能和例如下述的感光低-k膜兼容并一起使用：HSQ、MSQ、 FOx、黑金剛石和TEOS(硅酸四乙基酯)。

發明概述