[發明專利]用于金屬基底的半水性剝離和清潔制劑及其使用方法

無效

• 申請號: 201010246319.4
• 申請日: 2010-08-04
• 公開（公告）號: CN101993797A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: M·I·埃格貝
• 申請（專利權）人: 氣體產品與化學公司
• 主分類號: C11D7/32
• 分類號: C11D7/32;C11D7/26;H01L21/3105;G03F7/42
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平

交叉引用

本專利申請要求于08/05/2009提交的美國臨時專利申請61/231,393的優先權。

背景技術

在半導體和半導體微電路的制造過程中，經常需要用聚合有機物質涂覆基底材料。一些基底材料的例子包括涂覆有鋁、鈦、銅、二氧化硅的硅晶片，該硅晶片任選地含有鋁、鈦或銅等金屬元素。通常，聚合有機物質為光致抗蝕劑材料。它是在用于光刻的曝光之后顯影(development)后形成蝕刻掩模的材料。在一些情況下，需要再加工光致抗蝕劑層。在后續的加工步驟中，從基底的表面除去至少一部分的光致抗蝕劑。一種從基底除去光致抗蝕劑的常規方法為通過濕式化學方法。配制用于從基底除去光致抗蝕劑的濕式化學組合物在除去光致抗蝕劑的時候應該不會腐蝕、溶解和/或鈍化任何金屬電路的表面；不會化學改變無機基底；和/或不會破壞基底自身。除去光致抗蝕劑的另一方法為通過干式灰化法(ash?method)，其中，使用氧氣或合成氣體(例如氫氣)通過等離子灰化來除去光致抗蝕劑。殘留物或副產物可以是光致抗蝕劑自身，或光致抗蝕劑、下層基底和/或蝕刻氣體的組合。這些殘留物或副產物通常被稱為邊側聚合物、遮擋物(veil)或圍欄(fence)。

在通孔(via)、金屬線路和溝槽(trench)形成的過程中，反應離子蝕刻(RIE)逐漸成為圖案轉移所選擇的工藝。例如，需要后端工藝線(back-end-of-line)的互連布線的多個層的復合半導體裝置(例如高級DRAM和微處理器)，使用RIE來產生通孔、金屬線路和溝槽結構。通過層間絕緣，使用通孔來提供硅、硅化物或金屬布線的一個層和布線的下一層之間的接觸。

金屬線路為用作裝置互連的傳導結構。在形成金屬線路結構的過程中使用溝槽結構。通孔、金屬線路和溝槽結構通常接觸金屬和合金，如Al、Al和Cu合金、Cu、Ti、TiN、Ta、TaN、W、TiW、硅或硅化物(例如鎢、鈦或鈷的硅化物)。RIE工藝通常留下殘留物或復合混合物，它們可以包括再濺射的氧化物材料、來自光致抗蝕劑的有機材料、和/或用于光刻限定通孔、金屬線路和/或溝槽結構的抗反射涂層材料。

希望提供能夠除去那些不想要的物質而不會腐蝕、溶解或鈍化基底的暴露表面的清潔配方和方法。在一些情況下，不想要的物質是被稱為光致抗蝕劑的聚合組合物。在另一些情況下，待除去的不想要的物質是蝕刻或灰化工藝中的殘留物或僅僅是污染物。

該技術領域的專利包括Naghshineh等人的US?6,627,587、US6,723,691、US?6,851,432，以及公布的專利申請US2006/0016785。

發明內容

本發明的總體目的在于開發用于金屬基底(例如鋁和銅基底)的非羥胺剝離和清潔制劑。這樣的剝離劑具有比羥胺剝離劑更低的總體擁有成本(COO)。

因此，本發明的一方面為用于除去整體光致抗蝕劑(bulkphotoresist)以及蝕刻后和灰化后(post-ashed)的殘留物的制劑。該制劑包括：鏈烷醇胺、水可混溶的有機共溶劑、季銨化合物、非游離酸官能團緩蝕劑和剩余物水。pH大于9。對于本發明而言，“可混溶的”包括可溶解的。

根據本發明的另一方面，提供用于從基底除去整體光致抗蝕劑以及蝕刻后和灰化后的殘留物的方法包括：將上述制劑應用到基底上，以從基底除去光致抗蝕劑、蝕刻后和灰化后的殘留物，以及污染物。

具體實施方式

本發明描述了主要設計用于從金屬基底除去光致抗蝕劑、蝕刻后和灰化后的殘留物以及污染物的制劑。該制劑包括鏈烷醇胺、水可混溶的有機共溶劑、季銨化合物、緩蝕劑和剩余物水。pH大于9。對于本發明而言，“可混溶的”包括可溶解的。

在某些實施方式中，鏈烷醇胺包括但不限于單乙醇胺、N-甲基乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、二乙基羥胺及其混合物。