[發(fā)明專利]同時(shí)具有表面鈍化的鋁蝕刻后殘留物移除有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310163040.3 | 申請(qǐng)日： | 2013-03-12 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN103305355B | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-01-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 魏嘉瑩 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | EKC技術(shù)公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C11D7/50 | 分類(lèi)號(hào)： | C11D7/50;C11D7/60;C11D7/32;B08B3/08;C23C22/56 |
| 代理公司： | 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100 | 代理人： | 王穎 |
| 地址： | 美國(guó)加利*** | 國(guó)省代碼： | 美國(guó);US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 同時(shí) 具有 表面 鈍化 蝕刻 殘留物 | ||
本發(fā)明提供一種Al蝕刻后殘留物移除組合物，其混合有化學(xué)式為R?COOH的鏈烷酸，其中R是分子式為CnH2n+1的直鏈或支鏈烷基，其中n是4至19，由此移除了所述蝕刻后殘留物且同時(shí)鈍化了暴露的Al表面。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開(kāi)以及要求的創(chuàng)新性概念涉及一種用于包含鋁(Al)的襯底的前道工序(FEOL)半導(dǎo)體處理的組合物和方法，且尤其是涉及利用組合物的蝕刻后殘留物移除，不僅僅移除不需要的蝕刻后殘留物，而且同時(shí)鈍化暴露的Al表面。
背景技術(shù)
在集成電路的制造中，已設(shè)計(jì)液體化學(xué)組合物用來(lái)清潔晶片以移除晶片(即襯底)表面不需要的顆粒和處理殘留物，由此準(zhǔn)備晶片表面以進(jìn)行后續(xù)處理步驟。在濕清潔期間，在不改變下層襯底表面性能的情況下，必須移除顆粒和殘留物。在FEOL清潔處理中，襯底材料通常是硅、氧化硅和氮化硅，其足夠堅(jiān)固而能經(jīng)得住較苛刻的熱和化學(xué)處理，且因此，傳統(tǒng)的濕清潔方法往往傾向于利用無(wú)機(jī)酸或具有過(guò)氧化氫的氨水的多種混合物。現(xiàn)有半導(dǎo)體設(shè)計(jì)已利用與高k電介質(zhì)實(shí)施耦合的金屬來(lái)取代多晶硅柵。新的FEOL襯底不能經(jīng)受得住傳統(tǒng)的侵蝕性清潔。除此之外，由于器件尺寸已逐漸縮小，因此襯底材料的損耗誤差已逐漸減小。
因而，對(duì)于與在FEOL工序中使用的新材料兼容的改進(jìn)的用于蝕刻后殘留物移除的組合物和方法存在需求，新材料包括Al、TiN、TaN、NiSi、和氧化硅。對(duì)于這種改善的組合物尤其重要的是，其具有同時(shí)修整的功能，例如鈍化Al金屬表面且因此在器件處理步驟之間保護(hù)其免遭退化。
發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)以及要求的創(chuàng)新性概念涉及一種用于FEOL處理的改進(jìn)半導(dǎo)體清潔組合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，組合物包括：
(a)約50wt％至約90wt％的一種或多種水混溶性有機(jī)溶劑，水混溶性有機(jī)溶劑選自由以下物質(zhì)構(gòu)成的組：四氫糠醇、乙二醇醚、二甘醇醚、二丙二醇、烷基二醇、脂肪族醇、丙三醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)丁砜和二甲亞砜；
(b)0.1wt％至1.0wt％的一種或多種氟化物，氟化物選自由以下物質(zhì)構(gòu)成的組：氟化銨、氟化氫銨、和四烷基氟化銨；
(c)1wt％至約5wt％的一種或多種鰲合劑，鰲合劑選自以下物質(zhì)：有機(jī)酸、膦酸、氨基酸、亞氨基二乙酸、磺酸和胺；以及
(d)50ppm至20000ppm的化學(xué)式R-COOH的鏈烷酸，其中R可以是分子式為CnH2n+1的直鏈或支鏈烷基，n是4至19。出乎意料地發(fā)現(xiàn)相對(duì)長(zhǎng)鏈鏈烷酸添加到組合物中用作Al的理想表面調(diào)節(jié)劑。已觀察到，在通過(guò)清潔組合物中的其它成分的作用去除殘留物和其它不需要的顆粒的同時(shí)，鏈烷酸在被清潔的(即原始的)金屬表面上形成有序的薄單層。此外，半導(dǎo)體清潔組合物與Al、TiN、TaN、NiSi、和氧化硅兼容。
在另一實(shí)施方式中，所述和所要求保護(hù)的發(fā)明是一種在FEOL工藝中從半導(dǎo)體襯底表面上移除蝕刻后殘留物的方法，其中半導(dǎo)體襯底表面包括Al。該方法包括向具有蝕刻后殘留物的表面上施加有效數(shù)量的一種組合物，該組合物包括：
(a)約50wt％至約90wt％的一種或多種水混溶性有機(jī)溶劑，水混溶性有機(jī)溶劑選自由以下物質(zhì)構(gòu)成的組：四氫糠醇、乙二醇醚、二甘醇醚、二丙二醇、烷基二醇、脂肪族醇、丙三醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)丁砜和二甲亞砜；
(b)0.1wt％至1.0wt％的一種或多種氟化物，氟化物選自由以下物質(zhì)構(gòu)成的組：氟化銨、氟化氫銨、和四烷基氟化銨；
(c)1wt％至約5wt％的一種或多種鰲合劑，鰲合劑選自以下物質(zhì)：有機(jī)酸、膦酸、氨基酸、亞氨基二乙酰、磺酸和胺；以及
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