[發明專利]含有鹵素含氧酸、其鹽及其衍生物的微電子清洗組合物

有效

• 申請號: 200910166654.0
• 申請日: 2004-11-05
• 公開（公告）號: CN101833251A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 許建斌
• 申請（專利權）人: 馬林克羅特貝克公司
• 主分類號: G03F7/42
• 分類號: G03F7/42;C11D7/50;C11D7/54;C11D7/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曹立莉

本申請是申請日為2004年11月5日、申請號為200480041602.6的中國發明申請“含有鹵素含氧酸、其鹽及其衍生物的微電子清洗組合物”的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于清洗微電子基板的方法和清洗組合物，并具體涉及所述用于微電子基板并且對微電子基板以及鍍Al或Al(Cu)的基板和先進的互連(interconnect)技術具有改進的相容性的清洗組合物，所述微電子基板的特征在于二氧化硅、敏感的(sensitive)低-κ或高-κ電介質和銅、鎢、鉭、鎳、金、鈷、鈀、鉑、鉻、釕、銠、銥、鉿、鈦、鉬、錫和其它金屬的鍍層。本發明也涉及使用所述清洗組合物剝離(stripping)光致抗蝕劑，清除來自等離子體工藝產生的有機、有機金屬和無機化合物的殘余物，并清除來自平坦化工藝(planarization?process)如化學機械磨光(CMP)的殘余物。

背景技術

在微電子領域中，多種光致抗蝕劑剝離劑(photoresist?stripper)和殘余物清除劑(residue?remover)已被建議用來作為制造生產線下游或后端的清洗劑。在制造工藝中，光致抗蝕劑薄膜沉積于晶片基板(wafer?substrate)上，然后將電流設計成像在薄膜上。烘焙后，未聚合的樹脂可用光致抗蝕劑顯像劑清除。因此，生成的圖像可通過活性等離子體蝕刻氣體或化學蝕刻劑溶液轉移到底層材料上，底層材料通常為電介質(dielectric)或金屬。這些蝕刻劑氣體或化學蝕刻劑溶液選擇性地蝕刻基板上未被光致抗蝕劑保護的區域。作為等離子體蝕刻工藝的結果，光致抗蝕劑，蝕刻氣體和蝕刻材料的副產物為沉積在基板上蝕刻空隙的側壁上或周圍的殘余物。

此外，在蝕刻步驟完成后，必須從晶片的被保護區域上清除抗蝕劑掩膜(resist?mask)，如此才能進行最后的修整過程。在等離子體灰化(plasma?ashing)步驟中使用合適的等離子體灰化氣體或濕法化學剝離劑可完成此修整過程。然而，尋找一種用來清除抗蝕劑掩膜材料而對金屬電路沒有如腐蝕、溶解或濁化的不利影響的，合適的清洗組合物，已證明同樣是有問題的。

隨著微電子制造集成水平的提高以及模式微電子器件尺寸的減小，在本領域中使用鍍銅法(copper?metallization)，低κ和高κ電介質的技術越來越普通。尋找合適的清洗劑組合物對這些材料來說是另外的挑戰。許多以前為“傳統的”或“常規的”半導體器件研制的工藝組合物中包含有Al/SiO₂或Al(Cu)/SiO₂結構，而不適用于鍍上銅、鎢、鉭、鎳、金、鈷、鈀、鉑、鉻、釕、銠、銥、鉿、鈦、鉬、錫和其它金屬的，和低κ或高κ電介質結構。例如，羥胺基剝離劑或殘余物清除劑組合物能成功地清洗鍍鋁的器件，然而幾乎不適用于鍍銅和其它金屬的器件。類似地，如果不對組合物作重大的調整，許多鍍銅/低κ的剝離劑不適用于鍍鋁的器件。

已證實在等離子體蝕刻和/或灰化過程后，清除蝕刻/灰化的殘余物尚有疑問。不能完全去除或中和這些殘余物可導致濕氣的吸收，并能生成腐蝕金屬結構的不必要的物質，電路材料因此被這些不必要的物質腐蝕，并在電路線圈中產生不連續(discontinuance)以及使電阻不必要地增大。

該發明的后端清洗劑顯示出與某些敏感電介質和噴鍍金屬(metallization)有著廣泛的相容性：從完全不能接受到勉強滿意。大多數目前的剝離劑或殘余物清洗劑不適用于高級的互連材料，如多孔和低-κ電介質和鍍銅(coppermetallization)。此外，所使用的代表性的堿性清洗溶液對于多孔和低-κ和高-κ電介質和/或鍍銅來說是極度侵蝕性的。而且，大多數這些堿性清洗組合物含有顯示較差的產品穩定性的有機溶劑，尤其在較高的pH范圍和較高的處理溫度下的產品穩定性差。