CN101187789B - 去除光致抗蚀剂、蚀刻残余物和barc的配制料 - Google Patents

去除光致抗蚀剂、蚀刻残余物和barc的配制料 Download PDF

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Abstract

一种去除光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、蚀刻残余物或BARC的配制料,其中该配制料包括:氢氧化铵和2-氨基苯并噻唑、余量的水。优选地,该配制料包括:氢氧化四甲基铵、甲苯基三唑、丙二醇、2-氨基苯并噻唑、二丙二醇单甲醚、余量的水;更优选:氢氧化四甲基铵1—15重量%、甲苯基三唑1—5重量%、丙二醇5—15重量%、2-氨基苯并噻唑1—10重量%、二丙二醇单甲醚20—45重量%、余量的水。本发明还是一种从基底去除选自光致抗蚀剂、蚀刻残余物、BARC以及它们的组合的物质的方法,其包括:将上述的配制料施用到所述基底从而从所述基底去除所述物质。

Description

去除光致抗蚀剂、蚀刻残余物和BARC的配制料
相关申请的交叉引用
本发明要求享有2006年11月21日申请的名称为“去除光致抗蚀剂、蚀刻残余物和BARC的配制料”的美国临时申请11/602,662的优先权。在此引入该临时申请所公开的内容作为参考。
发明背景
微电子结构的制造涉及许多步骤。在制造集成电路的方案中,有时需要选择性蚀刻半导体表面。历史上,已经不同程度地成功利用许多差别很大的类型的蚀刻工艺来选择性去除物质。此外,在微电子结构中不同层的选择性蚀刻被认为是集成电路制造工艺中的关键且决定性步骤。
在半导体和半导体微电路的制造中,经常需要用聚合有机物质涂敷基底材料。一些基底材料的实例包括钛、铜、可进一步含有钛、铜等金属元素的涂有二氧化硅的硅片。一般地,所述聚合有机物质是光致抗蚀剂材料。这是一种在曝光后显影时将形成蚀刻掩模的材料。在接下来的加工步骤中,将至少一部分所述光致抗蚀剂从所述基底的表面去除。一种常用的从基底去除光致抗蚀剂的方法是通过湿化学法。所配制来从所述基底去除所述光致抗蚀剂的湿化学组合物应该做到这点而不腐蚀、溶解和/或钝化任何金属电路的表面;化学改变所述无机基底;和/或侵蚀所述基底本身。另一种去除光致抗蚀剂的方法是通过干灰法,在该方法中使用氧气或合成气体例如氢气通过等离子灰化去除所述光致抗蚀剂。所述残余物或副产物可能是所述光致抗蚀剂本身或所述光致抗蚀剂、下面的基底和/或蚀刻气体的组合。这些残余物或副产物经常作为侧壁聚合物、掩饰物(veils)或围栏物(fences)而提及。
活性离子蚀刻(RIE)越来越多地作为在通孔、金属线路(metal line)和沟槽形成期间图案传输工艺的选择。例如,需要线路互连配线的后端的多重层的复杂半导体装置例如高级DRAMS和微处理器,利用RIE生成通孔、金属线路和沟槽结构。使用通孔穿过层间介电体从而提供一层的硅、硅化物或金属配线(wiring)与下一层的配线之间的接触。金属线路是用作装置互连的导电结构。沟槽结构在金属线路结构的形成中使用。在含铜的半导体基底中广泛使用底部抗反射涂层(BARC)和间隙填充材料,它们一般是高度交联的有机聚合物材料。BARC材料还可以包含,例如,硅。通孔、金属线路和沟槽结构一般露出金属和合金例如Al-Cu、Cu、Ti、TiN、Ta、TaN、W、TiW、硅或硅化物例如钨、钛或钴的硅化物。所述RIE工艺通常留下可能包括下述物质的残余物:再溅射了的(re-sputtered)氧化物材料以及可能的来自用于平版印刷地限定所述通孔、金属线路和或沟槽结构的光致抗蚀剂和抗反射涂敷材料的有机材料。
因此,人们希望提供一种选择性清洗组合物以及能够去除例如下述物质的残留物的方法:例如,残留的光致抗蚀剂、BARC和/或加工残留物,例如,使用等离子和/或RIE选择性蚀刻产生的残余物。此外,人们希望提供一种选择性清洗组合物以及能够去除残余物例如光致抗蚀剂、BARC和蚀刻残余物的方法,其对于所述残余物相比于下述物质表现出高选择性:金属、高介电常数物质(此处写作“高-k”)、硅、硅化物和/或包括低介电常数物质(此处写作“低-k”)例如也可能暴露于所述清洗组合物的沉积氧化物的层间介电体材料。人们希望提供一种组合物,它能和例如下述的感光低-k膜兼容并一起使用:HSQ、MSQ、FOx、黑金刚石和TEOS(硅酸四乙基酯)。
发明概述
此处所公开的配制料(formulation)能够选择性去除残余物而不在任何不希望的程度上侵蚀也可能暴露于所述配制料的金属、低-k介电体和/或高-k介电体材料,所述残余物例如光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、间隙填料、BARC和/或其它聚合物材料、和/或无机材料以及来自基底的加工残余物。所述去除光致抗蚀剂、蚀刻残余物或BARC的配制料包括:氢氧化铵和2-氨基苯并噻唑、余量的水。一优选的该配制料包括;氢氧化四甲基铵、甲苯基三唑、丙二醇、2-氨基苯并噻唑、二丙二醇单甲醚、余量的水;更优选:氢氧化四甲基铵1—15重量%、甲苯基三唑1—5重量%、丙二醇5—15重量%、2-氨基苯并噻唑1—10重量%;二丙二醇单甲醚20—45重量%、余量的水。一种具体更优选的配制料包括:氢氧化四甲基铵6.5重量%、甲苯基三唑3重量%、丙二醇10重量%、2-氨基苯并噻唑6重量%;二丙二醇单甲醚39重量%、余量的水。另一种具体更优选的配制料包括:氢氧化四甲基铵5重量%、甲苯基三唑3重量%、丙二醇12.13重量%、2-氨基苯并噻唑1.5重量%;二丙二醇单甲醚40重量%、余量的水。本发明还是一种从基底去除选自光致抗蚀剂、蚀刻残余物、BARC以及它们的组合的物质的方法,它包括:将上述的配制料应用到所述基底从而从所述基底去除所述物质。
发明详述
此处描述了用于选择性去除例如下述残余物的配制料以及包括该配制料的方法:光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、间隙填料、底部抗反射涂层(BARC)和其它聚合物材料和/或加工残余物例如由蚀刻产生的残余物。在涉及用于微电子装置的基底的清洗方法中,通常需要去除的污染物可包括,例如,有机化合物例如暴露的和/或灰化的光致抗蚀剂材料、灰化的光致抗蚀剂残余物、UV或X光硬化的光致抗蚀剂、含C-F的聚合物、低分子量和高分子量聚合物,以及其它有机蚀刻残余物;无机化合物例如金属氧化物、来自化学机械平面化(chemical mechanical planarization)(CMP)浆的陶瓷颗粒和其它无机蚀刻残余物;含金属的化合物例如有机金属残余物和金属有机化合物;离子的和中性的、轻的和重的无机(金属)物质、湿气、以及不溶的材料,包括由例如研磨和蚀刻加工的方法产生的颗粒。在一个具体实施方案中,从所述基底去除的残余物包括含硅的BARC残余物。
所述残余物通常存在于基底中,该基底还可以包括金属、硅、硅酸盐和/或层间介电体材料,例如沉积的二氧化硅和二氧化硅衍生物例如HSQ、MSQ、FOX、TEOS和旋涂式玻璃(spin-on glass)、化学气相沉积的介电体材料、低-k材料和/或高-k材料例如硅酸铪、氧化铪、钛酸锶钡(BST)、TiO2、TaO5,其中所述残余物和所述金属、硅、硅化物、层间介电体材料、低-k和/或高-k材料都将与所述清洗配制料相接触。此处所公开的配制料和方法提供选择性去除所述残余物而不显着侵蚀所述金属、硅、二氧化硅、层间介电体材料、低-k和/或高-k材料,该残余物例如光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、BARC、间隙填料和/或加工残余物。在特定实施方案中,该基底可包含金属,例如但不限于铜、铜合金、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨和/或钛/钨合金。在一个实施方案中,此处所公开的配制料可适用于含感光低-k-膜(sensitive low-k-film)的基底。在一个具体实施方案中,该基底可包含低-k材料、高-k材料或它们的组合。
一方面,提供了从包含BARC的基底去除残余物的配制料,该配制料包括:二丙二醇单甲醚、氢氧化四甲基铵、甲苯基三唑、丙二醇、2-氨基苯并噻唑和去离子水。更优选该配制料是二丙二醇单甲醚20—45重量%、氢氧化四甲基铵1—15重量%、甲苯基三唑1—5重量%、丙二醇5—15重量%、2-氨基苯并噻唑1—10重量%和余量的去离子水。一种具体更优选的该配制料是包括氢氧化四甲基铵6.5重量%、甲苯基三唑3重量%、丙二醇10重量%、2-氨基苯并噻唑6重量%、二丙二醇单甲醚39重量%和余量的水。另一种具体更优选的该配制料是包括氢氧化四甲基铵5重量%、甲苯基三唑3重量%、丙二醇12.13重量%、2-氨基苯并噻唑1.5重量%、二丙二醇单甲醚40重量%和余量的水。该氢氧化物不含有超过100ppm的污染物金属,例如K,Na等等。此处所公开的配制料不含氧化剂、磨粒或任何不利地影响所述配制料的剥离和清洗能力或损害下面的基底的一个或多个表面的附加成分。氧化剂的实例包括但不限于过氧化氢(H2O2)、过一硫酸氢盐、碘酸盐、过邻苯二甲酸镁、过氧乙酸和其它过酸、过硫酸盐、溴酸盐、过碘酸盐、硝酸盐、硝酸、铁盐、铈盐、Mn(III)、Mn(IV)和Mn(VI)盐、银盐、Cu盐、铬盐、钴盐、卤素次氯酸盐以及它们的混合物。磨粒的实例包括金刚石颗粒和金属氧化物、硼化物、碳化物、氧化铝、二氧化铈和硅石以及它们的混合物。在特定实施方案中,该配制料用于去除残余物例如在来自CMP工艺的CMP溶液中所含的磨粒。此处所公开的配制料优选不含这样的颗粒。
此处所公开的配制料中还存在水。水按重量计以大约1%到大约95%,或大约1到大约75%,或大约1到大约50%的量存在。它可以作为其它成分的组分附带地存在,例如,包含氟化物离子源或季铵化合物的水溶液,或者可以将其单独地加入。一些非限制性的水的实例包括去离子水、超纯水、蒸馏水、二次蒸馏水或具有低金属含量的去离子水。
在特定实施方案中,此处所公开的配制料可包含作为任选组分的有机溶剂,其优选是水溶性的。该水溶性有机溶剂按重量计可以以大约0%到大约60%,或大约0到大约55%,或大约0到大约50%的量存在。该水溶性有机溶剂的实例包括但不限于二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、甲酰胺、二甲基-2-哌啶酮(DMPD)、四氢糠醇、甘油、乙二醇和其它酰胺、醇或亚砜,或多官能团化合物,例如羟基酰胺或氨基醇。该水溶性有机溶剂的进一步实例包括二醇和多元醇例如(C2—C20)烷基二醇和(C3—C20)烷基三醇、环状醇和取代的醇。这些水溶性有机溶剂的具体实例包括丙二醇、四氢糠醇、双丙酮醇和1,4-环己烷二甲醇。在特定实施方案中,该有机极性溶剂可以是DMSO、NMP和/或DMAC。以上列举的水溶性有机溶剂可以单独使用或者两种或更多种溶剂联合使用。
在特定实施方案中,该水溶性有机溶剂可包括乙二醇醚。二醇醚的实例包括乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单异丙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单异丁醚、二乙二醇单苄醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇二甲醚、聚乙二醇单甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇单丁醚、丙二醇、单丙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单异丙醚、二丙二醇单丁醚、二丙二醇二异丙醚、三丙二醇单甲醚、1-甲氧基-2-丁醇、2-甲氧基-1-丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、1,1-二甲氧基乙烷和2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇。
在特定实施方案中,该配制料可任选包括按重量计大约0.1%到大约5%的取代的羟胺或它的酸式盐。羟胺的实例包括二乙基羟胺和它的乳酸和柠檬酸盐。
在特定实施方案中,该配制料可任选地包括有机酸。该有机酸按重量计以该配制料的大约0%到大约10%,或大约0%到大约5%,或大约0%到大约2%的量存在。有机酸的实例包括但不限于柠檬酸、邻氨基苯甲酸、没食子酸、苯甲酸、丙二酸、马来酸、富马酸、D,L-苹果酸、异酞酸、邻苯二甲酸和乳酸。
在特定实施方案中,此处所描述的配制料可任选地包括一种或多种腐蚀抑制剂。所述磺酸或相应的盐按重量计以该配制料的大约0%到大约20%,或大约0%到10%,或大约0%到大约5%的量存在。合适的腐蚀抑制剂的实例包括但不限于有机酸盐、儿茶酚、苯并三唑(BZT)、间苯二酚、其它酚、酸或三唑、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、儿茶酚、连苯三酚(pyrogallol)、没食子酸的酯、羧基苯并三唑、果糖、硫代硫酸铵、甘氨酸、四甲基胍、亚氨基二乙酸、二甲基乙酰乙酰胺、三羟基苯、二羟基苯、水杨基羟肟酸(salicyclohydroxamic)以及它们的混合物。
该配制料还可以包括一种或多种下述的添加剂:表面活性剂、鳌合剂、化学改性剂、染料、生物杀灭剂和其它添加剂。可以将这些添加剂加入此处所描述的配制料的条件是其不会不利地影响该配制料的剥离和清洗能力或下面的金属、硅、二氧化硅、层间介电体材料、低-k和/或高-k材料的完整性。例如,如果用该配制料处理含铜的基底,该配制料不含有会增加所述配制料的铜蚀刻速率的附加添加剂。代表性添加剂的一些实例包括炔醇及其衍生物、炔二醇(非离子烷氧基化的和/或可自乳化的炔二醇表面活性剂)及其衍生物、醇、季铵和二胺、酰胺(包括疏质子溶剂例如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺)、烷基烷醇胺(例如二乙醇乙胺)和鳌合剂例如β-二酮、β-酮亚胺、羧酸、基于苹果酸(mallicacid)和酒石酸的酯和二酯以及它们的衍生物、和叔胺、二胺和三胺。
此处所公开的配制料是与包含低-k膜例如HSQ(FOx)、MSQ、SiLK等的基底相容的。该配制料还在低温下有效地剥离包括正性和负性光致抗蚀剂的光致抗蚀剂以及等离子蚀刻残余物例如有机残余物、有机金属残余物、无机残余物、金属氧化物或光致抗蚀剂复合物,并且对含铜和/或钛的基底具有极低的腐蚀。此外,该配制料是与多种金属、硅、二氧化硅、层间介电体材料、低-k和/或高-k材料相容的。
在制造过程中,将光致抗蚀剂层涂到基底上。使用照相平版印刷法将图案限定在光致抗蚀剂层上。这样,将所述具有图案的光致抗蚀剂层进行等离子蚀刻,通过等离子蚀刻将图案传输到所述基底上。蚀刻残余物在蚀刻阶段产生。本发明所用的基底有些灰化而有些不灰化。当所述基底灰化时,待清洗的主要残余物是蚀刻剂残余物。如果所述基底没有灰化,那么待清洗或剥离的主要残余物是蚀刻残余物和光致抗蚀剂。
可以通过将基底与所述的配制料相接触来实施此处所描述的方法,其中所述的基底具有作为膜或者残余物存在的金属、有机或金属有机聚合物、无机盐、氧化物、氢氧化物或络合物或它们的组合。实际条件例如温度、时间等取决于待去除的物质的性质和厚度。通常地,在20℃到85℃,或20℃到60℃,或20℃到40℃的温度下将所述基底导入或浸入含有所述配制料的容器中。所述基底暴露于所述配制料的一般时间间隔可以是,例如0.1到60分钟,或1到30分钟,或1到15分钟。在与所述配制料接触后,可冲洗该基底然后干燥。干燥通常在惰性气氛中进行。在特定实施方案中,在所述基底与此处所描述的配制料接触之前、期间和/或之后,可以进行去离子水冲洗或包含去离子水与其它添加剂的冲洗。然而,该配制料可用于任何利用清洗液去除光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、BARC、灰分或蚀刻残余物和/或残余物的本领域公知的方法中。
以下是本说明书中使用的缩写:
DPM     二丙二醇单甲醚
TMAH    氢氧化四甲基铵
TMAF    氟化四甲基铵
DI水    去离子水
PG      丙二醇
ABT     2-氨基苯并噻唑
TTL     甲苯基三唑
实施例的配制料被列于表1:
表1配制料
   实施例A                  实施例B               实施例C
DPM    25.00             DPM    39.00          DPM      50.00
TMAF   0.30              TMAF   0.00           TMAF     0.00
TMAH   6.50              TMAH   6.50           TMAH     6.50
TTL    3.00              TTL    3.00           TTL      3.00
PG     10.00             PG     10.00          PG       4.00
ABT    8.00              ABT    6.00           ABT      4.00
DI水   47.20             DI水   35.50          DI水     32.50
  实施例D                    实施例E               实施例F
DPM    44.00               DPM    40.00          DPM     38.00
TMAF   0.00                TMAH   5.00           TMAH    5.00
TMAH   6.50                TTL    3.00           TTL     3.00
TTL    3.00                PG     12.13          PG      16.13
PG     10.00               ABT    1.50           ABT     1.50
ABT    5.00                DI水   38.37          DI水    36.37
DI水     31.50
表2提供在低k介电体壳层上的蚀刻速率的概要。在所有下述的蚀刻速率中,在40℃暴露5、10、20、40和60分钟的条件下实施测量。在每个时间间隔测定厚度并对每个实例组合物的结果用“最小平方拟合”模型作图。每个组合物的“最小平方拟合”模型的计算斜率是以埃/分钟(/min)表示的合成蚀刻速率。在确定介电体蚀刻速率过程中,所述芯片具有沉积在Si芯片上的已知厚度的壳层。使用Film Tek2000SE型光谱椭偏仪/反射仪测定初始厚度。将大约200mls测试溶液置于250ml烧杯中并搅拌和加热(如果需要)到特定的温度。如果只将一片芯片置于含溶液的烧杯中则将伪芯片(dummy wafer)置于该烧杯中。在测定所述初始厚度后,将测试芯片浸入实例组合物中。五分钟后,将该测试芯片从所述测试溶液中移除,用去离子水冲洗三分钟并在氮气中完全干燥。测量每片芯片的厚度并且如果需要,在所述测试芯片上重复该工序。
实施例A,B,D,E及F与低k介电体的兼容性被评估。实施例C与低k介电体的兼容性未被评估。所有六个实施例的去除光致抗蚀剂、BARC和后蚀刻残余物的能力都被评估并列于表3。从对图案化的芯片所得到的结果,实施例C未破坏多孔性ILD,且能有效的去除光致抗蚀剂和BARC物质。
表2蚀刻速率()
JSR LEB-043TM:JSR公司制造
PDEMS2.5/2.2TM:气体产品与化学公司制造
pSiLKTM:DOW化学公司制造
表3举例说明优选的组合物从测试基底去除光致抗蚀剂、BARC和蚀刻残余物的效果。所述芯片具有193nm的光致抗蚀剂层、193nm的BARC层、未知的超低-k层和二氧化硅层。然后,通过将所述基底浸入优选的组合物中加工该基底。在这个工序中,将一片或多片测试芯片置于含有400mls每种组合物的600毫升(ml)烧杯中。该600ml烧杯进一步包括1英寸的搅拌棒,该搅拌棒以每分钟400转旋转。然后,以表3中所提供的时间和温度加热其中含有所述芯片的组合物。在暴露于所述优选的组合物后,用去离子水冲洗该芯片并用氮气干燥。将该芯片劈裂以提供棱边,随后用扫描电子显微镜(SEM)在所述芯片上的多个预定位置上检测,并且对清洗性能和对下面的层间介电体(ILD)的损害的结果进行视觉说明和标记,其以下述的方式提供在表3中:对于清洗“+”表示优秀,″P″表示部份移除,而“-”表示差,以及对于ILD损害“+”表示无损害,而“-”表示损害。
表3SEM结果
Figure S07178973720070301D000091
从对图案化的芯片所得到的结果,实施例C,B,D,E及F未破坏多孔性ILD。所有六个实施例都能有效的去除光致抗蚀剂。另一方面,实施例B,C,E及F能有效的去除BARC物质。
虽然参照具体的实施例并详细描述了本发明,但是本领域的熟练技术人员可以在所揭示内容的教导下可以对前述细节进行不同的修饰和改变。因此所揭示的特定配置仅作为示范说明的用途,而不是用于限制本发明范围,本发明范围为下列权利要求及其均等物所界定。

Claims (18)

1.一种去除光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、BARC和/或蚀刻残余物的配制料,其中该配制料包括:氢氧化铵、2-氨基苯并噻唑、
0-60重量%的水溶性的有机溶剂,其选自二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、二甲基-2-哌啶酮、四氢糠醇、甘油、乙二醇、亚砜、丙二醇、四氢糠醇、双丙酮醇、1,4-环己烷二甲醇、乙二醇醚及它们的混合物所组成的群组、
0-20重量%的腐蚀抑制剂,该腐蚀抑制剂选自甲苯基三唑、苯并三唑、间苯二酚、马来酸酐、邻苯二甲酸酐、儿茶酚、连苯三酚、羧基苯并三唑、果糖、硫代硫酸铵、甘氨酸、四甲基胍、亚氨基二乙酸、二甲基乙酰乙酰胺、三羟基苯、二羟基苯、水杨基羟肟酸及它们的混合物所组成的群组、
余量的水,并且该氢氧化铵不含有超过100ppm的污染物金属。
2.权利要求1所述的配制料,其不含有氧化剂或磨粒。
3.权利要求1所述的配制料,其中该氢氧化铵是氢氧化四甲基铵。
4.权利要求1所述的配制料,其进一步包括0-10重量%的有机酸,该有机酸选自柠檬酸、邻氨基苯甲酸、没食子酸、苯甲酸、丙二酸、马来酸、富马酸、D,L-苹果酸、异酞酸、邻苯二甲酸、乳酸及它们的混合物所组成的群组。
5.权利要求1所述的配制料,其进一步包括选自表面活性剂、鳌合剂、化学改性剂、染料、生物杀灭剂及它们的混合物所组成的群组的添加剂,条件是该添加剂不会不利地影响该配制料的剥离和清洗能力或下面的金属、硅、二氧化硅、层间介电体材料、低-k和/或高-k材料的完整性。
6.一种去除光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、BARC和/或蚀刻残余物的配制料,其中该配制料包括:氢氧化四甲基铵、甲苯基三唑、丙二醇、2-氨基苯并噻唑、二丙二醇单甲醚、余量的水,并且该氢氧化四甲基铵不含有超过100ppm的污染物金属。
7.权利要求6所述的配制料,其中该配制料包括:氢氧化四甲基铵1-15重量%、甲苯基三唑1-5重量%、丙二醇5-15重量%、2-氨基苯并噻唑1-10重量%、二丙二醇单甲醚20-45重量%、余量的水。
8.权利要求6所述的配制料,其中该配制料包括:氢氧化四甲基铵6.5重量%、甲苯基三唑3重量%、丙二醇10重量%、2-氨基苯并噻唑6重量%、二丙二醇单甲醚39重量%、余量的水。
9.权利要求6所述的配制料,其中该配制料包括:氢氧化四甲基铵5重量%、甲苯基三唑3重量%、丙二醇12.13重量%、2-氨基苯并噻唑1.5重量%、二丙二醇单甲醚40重量%、余量的水。
10.一种从基底去除选自光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、蚀刻残余物、BARC以及它们的组合的物质的方法,其包括:将根据权利要求1的配制料施用到所述基底从而从所述基底去除所述物质。
11.权利要求10所述的方法,其中该配制料不含有氧化剂或磨粒。
12.权利要求10所述的方法,其中该配制料进一步包括0-10重量%的有机酸,该有机酸选自柠檬酸、邻氨基苯甲酸、没食子酸、苯甲酸、丙二酸、马来酸、富马酸、D,L-苹果酸、异酞酸、邻苯二甲酸、乳酸及它们的混合物所组成的群组。
13.权利要求10所述的方法,其中该配制料进一步包括选自表面活性剂、鳌合剂、化学改性剂、染料、生物杀灭剂及它们的混合物所组成的群组的添加剂,条件是该添加剂不会不利地影响该配制料的剥离和清洗能力或下面的金属、硅、二氧化硅、层间介电体材料、低-k和/或高-k材料的完整性。
14.一种从基底去除选自光致抗蚀剂、离子注入光致抗蚀剂、蚀刻残余物、BARC以及它们的组合的物质的方法,其包括:将根据权利要求6的配制料施用到所述基底从而从所述基底去除所述物质。
15.权利要求14所述的方法,其中该配制料包括:氢氧化四甲基铵1-15重量%、甲苯基三唑1-5重量%、丙二醇5-15重量%、2-氨基苯并噻唑1-10重量%、二丙二醇单甲醚20-45重量%、余量的水。
16.权利要求14所述的方法,其中所述配制料包括:氢氧化四甲基铵6.5重量%、甲苯基三唑3重量%、丙二醇10重量%、2-氨基苯并噻唑6重量%、二丙二醇单甲醚39重量%、余量的水。
17.权利要求14所述的方法,其中所述配制料包括氢氧化四甲基铵5重量%、甲苯基三唑3重量%、丙二醇12.13重量%、2-氨基苯并噻唑1.5重量%、二丙二醇单甲醚40重量%、余量的水。
18.权利要求5所述的配制料,其中该添加剂是氟化四甲基铵。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101399502B1 (ko) * 2008-09-19 2014-06-27 주식회사 동진쎄미켐 티에프티 엘시디용 열경화성 수지 박리액 조성물
US8309502B2 (en) * 2009-03-27 2012-11-13 Eastman Chemical Company Compositions and methods for removing organic substances
CN102043356B (zh) * 2009-10-13 2012-09-26 奇美实业股份有限公司 清洗基板用洗净液组成物
JP5886946B2 (ja) * 2011-06-01 2016-03-16 アバンター・パフォーマンス・マテリアルズ・インコーポレイテッドAvantor Performance Materials, Inc. 銅、タングステンおよび多孔質低κ誘電体に対する増強された相溶性を有する半水溶性ポリマー除去組成物
CN102902169A (zh) * 2011-07-29 2013-01-30 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 去除光刻胶层的方法
DE102011088885A1 (de) * 2011-12-16 2013-06-20 Wacker Chemie Ag Siliconlöser
US9460934B2 (en) * 2013-03-15 2016-10-04 Globalfoundries Inc. Wet strip process for an antireflective coating layer
KR101420571B1 (ko) * 2013-07-05 2014-07-16 주식회사 동진쎄미켐 드라이필름 레지스트 박리제 조성물 및 이를 이용한 드라이필름 레지스트의 제거방법
KR102152665B1 (ko) * 2016-03-31 2020-09-07 후지필름 가부시키가이샤 반도체 제조용 처리액, 및 패턴 형성 방법
BR112019004949A2 (pt) * 2016-09-28 2019-06-25 Dow Global Technologies Llc solventes para uso na indústria de eletrônica
CN107957661A (zh) * 2016-10-18 2018-04-24 东友精细化工有限公司 抗蚀剂剥离液组合物及利用其的抗蚀剂的剥离方法
US10761423B2 (en) * 2017-08-30 2020-09-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Chemical composition for tri-layer removal
WO2019118820A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 Tokyo Electron Limited Aqueous cleaning solution and method of protecting features on a substrate during etch residue removal
TWI692679B (zh) * 2017-12-22 2020-05-01 美商慧盛材料美國責任有限公司 光阻剝除劑
CN108753478A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 成都青洋电子材料有限公司 一种半导体单晶硅清洗剂及其清洗方法
CN108998267A (zh) * 2018-08-29 2018-12-14 李少伟 一种半导体器件防蚀剂清洗剂及制备方法
US10952430B2 (en) 2019-02-06 2021-03-23 Virox Technologies Inc. Shelf-stable antimicrobial compositions
TWI749964B (zh) * 2020-12-24 2021-12-11 達興材料股份有限公司 鹼性清洗組合物、清洗方法和半導體製造方法
KR102364962B1 (ko) 2021-09-01 2022-02-18 김봉건 절삭용 공구 및 이를 포함하는 절삭 공작기계

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1439932A (zh) * 2002-02-19 2003-09-03 株式会社德成 用于剥离光刻胶的组合物
CN1648190A (zh) * 2004-12-22 2005-08-03 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 高介电材料钛酸锶钡化学机械抛光用的纳米抛光液

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3264405B2 (ja) 1994-01-07 2002-03-11 三菱瓦斯化学株式会社 半導体装置洗浄剤および半導体装置の製造方法
US6030932A (en) 1996-09-06 2000-02-29 Olin Microelectronic Chemicals Cleaning composition and method for removing residues
US6828289B2 (en) * 1999-01-27 2004-12-07 Air Products And Chemicals, Inc. Low surface tension, low viscosity, aqueous, acidic compositions containing fluoride and organic, polar solvents for removal of photoresist and organic and inorganic etch residues at room temperature
KR100520397B1 (ko) * 2002-10-29 2005-10-11 동우 화인켐 주식회사 후-스트립 세정제 조성물 및 그를 이용한 포토레지스트스트립 공정 후의 반도체 소자 또는 액정표시소자의 세정방법
SG129274A1 (en) * 2003-02-19 2007-02-26 Mitsubishi Gas Chemical Co Cleaaning solution and cleaning process using the solution
US6951710B2 (en) * 2003-05-23 2005-10-04 Air Products And Chemicals, Inc. Compositions suitable for removing photoresist, photoresist byproducts and etching residue, and use thereof
JP2005215627A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Japan Organo Co Ltd レジスト剥離廃液の再生処理方法及び装置
US8338087B2 (en) * 2004-03-03 2012-12-25 Advanced Technology Materials, Inc Composition and process for post-etch removal of photoresist and/or sacrificial anti-reflective material deposited on a substrate
KR20050110470A (ko) * 2004-05-19 2005-11-23 테크노세미켐 주식회사 반도체 기판용 세정액 조성물, 이를 이용한 반도체 기판세정방법 및 반도체 장치 제조 방법
KR100606187B1 (ko) * 2004-07-14 2006-08-01 테크노세미켐 주식회사 반도체 기판 세정용 조성물, 이를 이용한 반도체 기판세정방법 및 반도체 장치 제조 방법
US9217929B2 (en) * 2004-07-22 2015-12-22 Air Products And Chemicals, Inc. Composition for removing photoresist and/or etching residue from a substrate and use thereof
KR20060108436A (ko) * 2005-04-13 2006-10-18 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자 세정용 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자의세정 방법
US7674755B2 (en) * 2005-12-22 2010-03-09 Air Products And Chemicals, Inc. Formulation for removal of photoresist, etch residue and BARC

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1439932A (zh) * 2002-02-19 2003-09-03 株式会社德成 用于剥离光刻胶的组合物
CN1648190A (zh) * 2004-12-22 2005-08-03 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 高介电材料钛酸锶钡化学机械抛光用的纳米抛光液

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