[發明專利]用于去除表面上的殘余物的清洗調配物

有效

• 申請號: 201810223834.7
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN108485840B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 高橋智威;杜冰;W·A·沃伊特恰克;T·多瑞;E·A·克內爾
• 申請（專利權）人: 富士膠片電子材料美國有限公司
• 主分類號: C11D7/26
• 分類號: C11D7/26;C11D7/32;C11D7/50;C11D7/60
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 林祥

本發明公開了一種用于去除表面上的殘余物的清洗調配物，所述清潔組合物由以下組成：1)至少一種氧化還原劑；2)至少一種第一螯合劑，所述第一螯合劑是多氨基多羧酸；3)至少一種金屬腐蝕抑制劑，所述金屬腐蝕抑制劑為經取代或未經取代的苯并三唑；4)至少一種有機溶劑，所述有機溶劑選自水溶性醇、水溶性酮、水溶性酯和水溶性醚；5)水；和6)任選地，至少一種pH調節劑，所述pH調節劑是不含金屬離子的堿。

本申請是申請日為2014年12月03日的PCT國際專利申請PCT/US2014/068294進入中國國家階段的中國專利申請號201480066376.0、發明名稱為“用于去除表面上的殘余物的清洗調配物”的分案申請。

技術領域

本發明涉及用于半導體基板的新型的清洗組合物以及清洗半導體基板的方法。更具體地，本發明涉及用于在對在基板上沉積的金屬層或介電材料層進行等離子體蝕刻之后將在半導體基板上形成的等離子體殘余物去除以及用于在通過等離子體灰化工藝去除大量抗蝕劑之后將在基板上留下的殘余物去除的清洗組合物。

背景技術

在集成電路器件的制造中，光阻劑用作中間掩模，其通過一系列光刻和等離子蝕刻步驟將標線的原始掩模圖案轉印到晶圓基板上。集成電路器件制造工藝的主要步驟之一是從晶圓基板去除圖案化的光阻劑膜。在一般情況下，通過兩種方法之一進行此步驟。

一種方法包括濕式剝離步驟，其中光阻劑覆蓋的基板與光阻劑剝離液接觸，該光阻劑剝離液主要由有機溶劑和胺類組成。然而，剝離液不能完全可靠地去除光阻劑膜，特別是如果在制造過程中光阻劑膜暴露于UV輻射和等離子體處理的情況下。一些光阻劑膜由于這些處理變成高度交聯的，且更難以在剝離液中溶解。此外，有時，這些傳統的濕式剝離方法中使用的化學品對去除在用含鹵氣體進行金屬或氧化物層的等離子體蝕刻過程中形成的無機或有機殘余材料是無效的。

去除光阻劑膜的替代方法涉及將涂布光阻劑的晶圓暴露于氧基等離子體，以便在被稱為等離子體灰化的過程中灼燒基板的抗蝕膜。然而，等離子體灰化在去除上述的等離子體蝕刻副產物上也不是完全有效的。相反，這些等離子體蝕刻副產物的去除通常通過后續將經處理的金屬和介電薄膜暴露于某些清洗溶液而完成。

金屬基板通常易于被腐蝕。例如，基板如鋁、銅、鋁銅合金、氮化鎢、鎢(W)、鈷(Co)、氧化鈦、其它金屬和金屬氮化物，會容易腐蝕，并且使用常規的化學清洗劑可以蝕刻電介質[ILD，ULK]。此外，由于器件尺寸縮小，集成電路裝置制造商所容忍的腐蝕量變得越來越小。

同時，由于殘余物變得更難以去除且腐蝕必須控制在甚至更低水平，清洗溶液必須使用起來安全且環保。

因此，清洗溶液應該有效去除等離子體蝕刻和等離子體灰化殘余物，且還必須對暴露的所有基板材料是無腐蝕性的。

發明內容

本發明涉及無腐蝕性的清洗組合物，其主要用于在多步驟制造過程中的中間步驟中從半導體基片去除殘余物(例如，等離子體蝕刻和/或等離子體灰化的殘余物)。這些殘余物包括眾多以下材料的相對不溶的混合物：有機化合物比如殘余光阻劑、有機金屬化合物、由暴露的金屬(比如鋁、鋁/銅合金、銅、鈦、鉭、鎢、鈷)形成為反應副產物的金屬氧化物、金屬氮化物(比如氮化鈦和氮化鎢)，及其它材料。本文所述的清洗組合物的優點在于：其可以清洗所遇到的范圍較寬的殘余物，并通常對暴露的基板材料(例如，暴露的金屬，比如鋁、鋁/銅合金、銅、鈦、鉭、鎢、鈷，和金屬氮化物，比如氮化鈦和氮化鎢)無腐蝕性。