[發明專利]清洗方法、及半導體裝置的制造方法

有效

• 申請號: 201610815832.8
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN107022421B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 高橋智威;高橋和敬;水谷篤史;關裕之;伏見英生;加藤知夫
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: C11D1/835
• 分類號: C11D1/835;C11D3/04;C11D3/20;C11D3/28;C11D3/60;C11D11/00;H01L21/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 葛凡

本發明提供一種清洗組合物，其為除去在半導體用基板上形成的等離子蝕刻殘渣及/或灰化殘渣用的清洗組合物，其特征在于，包含(成分a)水、(成份b)羥基胺及/或其鹽、(成分c)堿性有機化合物和(成分d)有機酸，所述清洗組合物的pH為7～9。還提供使用所述清洗組合物的清洗方法及半導體裝置的制造方法。

本申請是申請日為2010年09月28日、申請號為201010297139.9、發明名稱為“清洗組合物、清洗方法、及半導體裝置的制造方法”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及在微電子學的制造中使用的新型清洗組合物、及使用該清洗組合物的清洗方法以及半導體裝置的制造方法，尤其涉及在基板上蒸鍍的金屬層及氧化層的等離子蝕刻后，用于除去在晶片基板等半導體基板上形成的等離子蝕刻殘渣的非蝕刻性清洗組合物、及使用該清洗組合物的清洗方法及半導體裝置的制造方法。

背景技術

在集成電路的制造中，正型光致抗蝕劑通過一系列的照相平板和等離子蝕刻階段，作為在晶片基板上用于移動聚焦屏下面的掩模圖案的中間掩模使用。集成電路的制造工序的最終階段之一是將圖案化的光致抗蝕膜從基板上除去。一般地，該階段用2個方法中的1個進行。方法之一包含使覆蓋了光致抗蝕劑的基板首先與由有機溶劑和胺組成的光致抗蝕劑的脫膜劑(stripper)液接觸的濕法脫模階段。但是，剝離液，特別是在制造中光致抗蝕膜被暴露在紫外線照射或等離子處理中的情況下，不能完全、確實地除去光致抗蝕膜。若干光致抗蝕膜由于這種處理而變質，不容易在剝離液中溶解。另外，在這樣的慣用的濕法脫模法中所使用的化學物質，對于除去在使用含鹵氣體的金屬或氧化物層的等離子蝕刻中形成的無機殘渣物質，屢屢失效。

除去光致抗蝕膜的其他的方法，包含在作為等離子灰化已知的工序中，為了使基板表面的抗蝕膜燃燒，將進行了光致抗蝕劑涂布的晶片暴露在以氧氣為基礎的等離子中的方法。由于等離子灰化在真空室內進行，可以期待其不容易受到空中的微粒及金屬污染的影響，所以在集成電路的制造工序中，極為普遍。

但是，等離子灰化對除去上述的等離子蝕刻的副產物也不是完全有效的。作為其替代，這些等離子蝕刻副產物的除去，其后，必須通過將光致抗蝕膜暴露在某清洗溶液中來完成。用于除去由于等離子灰化后的等離子蝕刻而殘留的等離子蝕刻副產物的任何市售品現在均可購入。例如，從EKCTechnologyInc.可以購入的EKC265為水、鏈烷醇胺、兒茶酚及羥胺組成的后蝕刻清洗溶液。此類組合物公開在Lee的美國專利第5279771號說明書中。從Ashland Chemical可以購入的ACT 935為另一個后蝕刻清洗溶液，由水、鏈烷醇胺、及羥胺組成。此類組合物公開在Ward的美國專利第5419779號說明書中。從Mitsubishi GasChemical可以購入的ELMC-30由水、N、N-二甲基甲酰胺、氟化合物、有機羧酸鹽及糖醇組成，這里，糖醇作為腐蝕劑起作用。此類組合物公開在Aoyama等申請的美國專利第5630904號說明書中。

這些市售制品，雖然有效地分解等離子蝕刻殘渣，但也侵襲基板上的金屬及氧化物的蒸鍍圖案。這是因為EKC265和ACT935的pH為11以上，ELMC-30包含氟化合物。在這些制品中使用的防腐蝕劑，由于銅、鋁、鋁合金(例如，Al-Cu-Si)等金屬層對于腐蝕特別敏感，對于防止腐蝕完全無效。進而，添加適當的防腐蝕劑，雖然對于防止基板金屬層的腐蝕是不可缺少的，但多數防腐蝕劑存在妨礙除去等離子蝕刻殘渣的傾向，及/或除去在金屬基板表面上蒸鍍的不溶性膜的傾向。

因此，存在有對用于從基板除去等離子蝕刻殘渣的新型清洗組合物的要求。另外，存在有不給基板帶來有害影響的那樣的清洗組合物的要求，存在有對為水溶性基礎劑、無危險、不對環境造成危害的清洗組合物的要求。

針對這些銅、鋁、鋁合金等的腐蝕，本田等設計發明了包含(a)水、(b)羥胺化合物、(c)堿性化合物、(d)有機羧酸的清洗組合物。由此可以維持清洗性，同時可以實現防腐蝕。這些技術記載在專利第3871257號公報中。