[發明專利]具有優異基材相容性和優越鍍液穩定性的酸性半水性氟化物活化的抗反射涂層清潔劑

在審

• 申請號: 201680057581.X
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN109153914A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: C-P·S·許;C-H·W·韋;C-H·L·湯;H·C·楊
• 申請（專利權）人: 安萬托特性材料公司;C-P·S·許;C-H·W·韋;C-H·L·湯;H·C·楊
• 主分類號: C09K13/08
• 分類號: C09K13/08;G03F7/42;H01L21/02;H01L21/306;H01L21/311
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平

本文提供了一種新穎的酸性氟化物活化的清潔化學品，其具有高效的ARC去除、清潔能力和對多種材料的優異相容性。本發明描述的組合物在FEOL、BEOL和FPD應用中提供ARC去除、PR剝離、蝕刻/灰分殘余物清潔和CMP殘余物去除，同時提供優異的基材相容性、pH穩定性、鍍液穩定性，且不發生不期望的表面改性。

技術領域

本發明涉及微電子清潔組合物，以及這樣的清潔組合物在清潔微電子裝置的方法中的用途，其尤其用于具有較高基材和鍍金屬(metallization)相容性的抗反射涂層(ARC)去除和殘余物清潔組合物。

背景技術

微電子和納米電子裝置生產中的最近進展已導致需要具有前段制程(FEOL)和后段制程(BEOL)二者的剝離或清潔能力的新的剝離和清潔組合物。已發現迄今為止通常使用的清潔組合物不適合用于微電子或納米電子平臺生產中所用的新材料。先前使用的剝離或清潔組合物侵蝕性過高和/或選擇性不足。在生產這些較新的微電子或納米電子裝置中使用的新近采用材料中有諸如以下的材料：低-_k(＜3)和高-_k(＞20)以及多孔電介質、銅鍍金屬、氟聚合物抗反射涂層(ARC)、特殊硬掩膜(例如由Ti和TiN組成的那些)、Si/Ge或Ge的應變晶片和金屬蓋層(例如CoWP和CoWB的那些)。這些新材料為裝置制造商帶來了新的困難挑戰。

例如，Cu/低-_k結構的清潔不僅需要良好的清潔能力，而且也需要具有優越基材相容性的溶液。已開發的用于含有Al/SiO₂或Al(Cu)/SiO₂結構的傳統或常見半導體裝置的許多工藝技術不能應用于Cu/低-_k和高-_k結構。反之亦然，除非作出重大調整，否則許多Cu/低-_k剝離劑不適用于Al鍍金屬。

Cu/低-_k和/或高-_k結構的制造工藝通常產生異常硬化的光致抗蝕劑層、堅硬的等離子蝕刻和/或灰化殘余物。即使是高侵蝕性試劑(例如HF酸、羥胺和強堿溶液)，通常也不能同時提供合適的清潔以及可接受的基材相容性。

基于氟化物或HF的水溶液已廣泛用作傳統的FEOL和BEOL蝕刻劑和清潔劑。通常，開發這些類型的清潔劑作為氧化物蝕刻劑或灰分殘余物去除劑。例如，經稀釋HF(dHF)溶液和經緩沖氧化物蝕刻劑(BOE，由HF/NH₄F/H₂O組成)是有效的氧化物(氧化硅)去除劑和有限的殘余物清潔劑，但通常在剝離光致抗蝕劑中無效。

許多含有氟化物或HF的基于有機溶劑的或半水性溶液也已用于許多BEOL應用中。然而，這些產品中的大多數在多用途應用(例如去除等離子硬化光致抗蝕劑和ARC)中仍然無力。對于具有新的挑戰性類型材料的先進FEOL和BEOL應用，它們有時也侵蝕性過高、選擇性不足或不能滿足新的高要求的基材相容性和選擇性需要，所述新的挑戰性類型材料為諸如低-_k和高-_k和多孔電介質、銅鍍金屬、氟聚合物抗反射涂層(ARC)、特殊硬金屬閘極(例如Ti和TiN的那些)、Si/Ge或Ge的變形晶片和金屬蓋層(例如CoWP和CoWB的那些)。因此，需要新的和經改良的剝離或清潔組合物，聯合用于較新微電子和納米電子裝置的這些新材料用于多用途應用。