CN101681130A - 用于晶圆再生的材料剥除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于用于自其上具有至少一个材料层的不合格微电子装置结构除去该材料层的除去组合物及方法。该除去组合物包括氢氟酸。该组合物实现待除去的材料的实质除去，同时不会损坏待保留的层，以再生、再加工、再循环和/或再使用该结构。

Description

用于晶圆再生的材料剥除方法
技术领域
本发明主要涉及适用于自具有例如低k电介质的材料的基板或制品除去该材料层的方法，以再生、再加工、再循环和/或再使用该基板或制品，并涉及使用该方法制造的产品。
背景技术
对与高密度、超大规模集成电路(ULSI)半导体布线有关的效能逐步提高的需要已日益要求使用低介电常数(低k)绝缘层，从而在减小装置尺寸的同时增加信号传输速度。
典型的低k材料包括：(例如)使用专有BLACK DIAMONDTM方法使用诸如SiLKTM、AURORATM、CORALTM或BLACK DIAMONDTM的市售前体沉积的掺碳氧化物(CDO)。该CDO通常是使用化学气相沉积(CVD)法自有机硅烷及有机硅氧烷前体形成的。CVD掺碳氧化物低k电介质通常由总体介电常数小于约3.2的多孔低密度材料组成，且通常藉由形成内部形成有诸如金属互连管线或信道的其它半导体结构的CDO多层而用于多种半导体结构中。举例而言，CDO可用作介电绝缘层(金属层间介电(IMD)层)、顶盖层和/或用于某些结构的间隙填充材料。
通常，在多层装置制造方法或质量鉴定方法中，微电子装置晶圆(例如硅半导体晶圆)在不可接受的层处理后必须被报废。可能出现任何数目的加工问题，例如层的不均匀沉积或随后的蚀刻误差。在选定的加工步骤后进行多种品质控制测试方法，从而可出于多种原因而使半导体晶圆的可接受性不合格及″报废″，从而导致显著非生产性成本。除不合格晶圆外，测试晶圆通常因不能再生或再循环某些膜类型而报废。测试晶圆开销为加工的三大材料支出之一。
现有技术实践已将不合格或报废处理晶圆送至晶圆供货商以供加工，从而使用化学及机械方法自半导体晶圆除去材料层(例如，介电层，诸如CDO层)以再使用该晶圆。在成功除去覆在晶圆上的介电层及其它部件后，将晶圆再循环或再使用于新的多层半导体装置制造工艺中。因为半导体晶圆制造向较大直径晶圆(例如12英寸晶圆)转移，所以外场报废及再循环处理晶圆因高的非生产性成本而变得愈加不具吸引力。
本发明公开了改良的组合物及方法，从而可自微电子装置结构除去至少一种材料(例如金属堆栈材料、蚀刻终止层、光阻、阻挡层和/或介电层，包括高k及低k层)以再生、再加工、再循环和/或再使用该结构，从而组合物及方法与现存制造方法及组份兼容。重要地，下层装置基板(例如硅)优选不被该除去组合物损坏。优选地，使用该组合物自微电子装置除去材料(例如低k介电层)的方法不需要高耗能氧化步骤。
除了除去材料层同时使对下层基板材料的损坏最小化之外，本发明组合物可经调配以顺应当地环境要求。举例而言，高氟化物浓度及高有机溶剂浓度可使组合物因废水处理问题而难以用于大量制造。视调配物的化学需氧量(COD)水准而定，从而溶液的COD为有可在强氧化剂存在下在酸性条件下完全氧化为二氧化碳的有机化合物的量的量度，直接返回环境中的设施废水中可能不允许存在该调配物。例如在瑞士，废水样本的COD必须降至200与1000mg/L之间，随后才可使废水或工业水返回至环境(Pupunat，L.，Sollberger，F.，Rychen，P.，″Efficient Reduction of Chemical Oxygen Demand in IndustrialWastewaters，″http://www.csem.ch/corporate/Report2002/pdf/p56.pdf)。
若废水仅含有氟化物源(无有机溶剂)，则可首先采用氟化物处理系统自废水除去氟化物，且接着将水排至环境中。若废水仅含有有机溶剂(无氟化物源)，则可采用诸如焚化炉的有机物处理系统。不利地，焚化系统不能接受含有高氟化物浓度的废水样本，因为氟化物源可能会损坏焚化炉的构造材料。
因此，除了提供改良的组合物及方法以自微电子装置结构除去至少一种材料以再生、再加工、再循环和/或再使用该结构之外，组合物和/或使用该组合物的方法优选顺应与该组合物处理有关的当地规章标准。
发明内容
本文公开了组合物及方法，其中该组合物及该方法适用于自其上具有该材料的微电子装置结构除去至少一种材料(例如介电和/或其它材料层)以再生、再加工、再循环和/或再使用该微电子装置结构，及使用除去组合物的方法及使用该方法制造的产品或中间产品。
在一方面中公开一种除去组合物，该除去组合物包含至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种螯合剂、任选的至少一种氧化剂、任选的至少一种氯化物源及任选的水，其中该除去组合物适于自具有至少一种选自由以下各物组成的群的材料的微电子装置结构除去该材料：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合。
在另一方面中公开了一种再循环微电子装置结构的方法，该方法包含：
使包含微电子装置基板及至少一种可除去材料的微电子装置结构与除去组合物在足以自微电子装置结构实质上除去至少一种可除去材料的条件下接触足够的时间，以产生再生微电子装置基板。该至少一种可除去材料包括(但不限于)蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料及其组合。
仍在另一方面中，公开了一种除去组合物，该除去组合物包含至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂及任选的水，其中该除去组合物适于自其上具有选自由以下各物组成的群的至少一种材料的微电子装置除去该材料：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合。优选地，该至少一种蚀刻剂包含HF。
在又一方面中公开了一种再循环微电子装置结构的方法，该方法包含：
使包含微电子装置基板及至少一种选自由蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合组成的群的可除去材料的微电子装置结构与除去组合物在足以自微电子装置结构实质上除去至少一种可除去材料的条件下接触足够时间以产生包含该微电子装置基板及至少一个待保留的层的再生或再加工微电子装置结构，其中该保留层是选自由以下各物组成的群：经掺杂磊晶Si、未掺杂磊晶Si、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、杂项材料及其组合。
仍另一方面是关于一种再加工微电子装置结构以自该结构的背面和/或斜边除去含有聚合物的积累的方法，该方法包含：
保护该结构的前侧使其免于与除去组合物接触；
使该结构的背面和/或斜边与除去组合物在足以自该结构的背面和/或斜边实质上除去含有聚合物的积累的接触条件下接触足够时间。
另一方面是关于包含微电子装置基板及其上的至少一种材料的微电子装置，其中该至少一种材料是选自由以下各物组成的群：低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、杂项材料、掺杂区域及其组合，且其中该微电子装置基板在使用除去组合物的单一步骤中加以再生或再加工。
仍另一方面是关于一种监测组合物中至少一种组份的浓度的方法，该方法包含：
在时间t＝x取样该组合物；
测定时间t＝x时至少一种组份的浓度；
使时间t＝x时的至少一种组份的浓度与时间t＝0时的组份的浓度比较；且
向组合物中添加组份的等分试样以增加组份的浓度。
在另一方面中，公开了一种使微电子装置基板化学平坦化的方法，该方法包含使该基板在足以实质上除去基板上的瑕疵的条件下暴露于蒸汽相XeF2历时足够时间。
另一方面是关于一种再循环微电子装置基板的方法，该方法包含：
使包含微电子装置基板及至少两种选自由蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合组成的群的可除去材料的微电子装置结构与第一除去组合物在足以自该微电子装置结构实质上除去至少一种第一材料的条件下接触足够时间，且
使该结构与包含至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂、至少一种有机溶剂及水的第二除去组合物在足以自微电子装置结构实质上除去至少一种第二材料的条件下接触足够时间以产生可再循环或可再使用的微电子装置基板。
本发明的其它方面、特征及实施例由以下公开内容及所附权利要求将更完全显而易见。
附图说明
图1A为晶圆在30kx下在40℃下浸没于调配物RR中历时10分钟的后的电子显微图。
图1B为晶圆在30kx下在40℃下浸没于调配物P1中历时10分钟的后的电子显微图。
图2A为晶圆在100kx下在40℃下浸没于调配物RR中历时10分钟的后的电子显微图。
图2B为晶圆在100kx下在40℃下浸没于调配物P1中历时10分钟的后的电子显微图。
具体实施方式
本发明主要涉及适用于自具有至少一个材料层(例如，介电材料(高k和/或低k)、金属堆栈材料、蚀刻终止层、阻挡层材料、硅化物、铁电体、光阻、抗反射涂层、蚀刻后残余物等)的微电子装置结构除去该材料层以再生、再加工、再循环和/或再使用该微电子装置结构的除去组合物及方法。该再生、再加工、再循环和/或再使用可在外场或内部进行。
″微电子装置″对应于半导体基板、太阳能电池(光电组件)、平板显示器及微电子机械系统(MEMS)，其经制造用于微电子、集成电路或计算机芯片应用。应理解术语″微电子装置″、″微电子基板″及″微电子装置结构″不欲以任何方式施加限制且包括最终将成为微电子装置或微电子组件的任何基板或结构。微电子装置可为图案化、经毯覆的对照和/或测试装置。″不合格微电子装置″结构意欲涵盖可根据本发明方法再生、再加工和/或清洁的所有微电子装置。
″微电子装置结构″包括其上具有至少一种材料的″微电子装置基板″，其中该至少一种材料与微电子装置基板在组成上或结晶学上不同。如本文所定义，″微电子装置基板″对应于任何基板，包括(但不限于)：裸硅；多晶硅；锗；第III/V族化合物，诸如氮化铝、氮化镓、砷化镓、磷化铟；榍石；第II/IV族化合物；第II/VI族化合物，诸如CdSe、CdS、ZnS、ZnSe及CdTe；碳化硅；蓝宝石；蓝宝石上硅；碳；经掺杂玻璃；未经掺杂的玻璃；金刚石；GeAsSe玻璃；多晶硅(经掺杂或未经掺杂)；单晶硅(经掺杂或未经掺杂)；非晶硅、铜铟(镓)二硒；及其组合。″材料″或″材料层″可包括(但不限于)至少一种选自由以下各物组成的群的物质：经掺杂磊晶硅、未经掺杂磊晶硅、蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体、硅化物、氮化物、氧化物、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合。至少一个材料层可掺杂有至少一种离子植入离子，诸如硼、磷及砷。如本文所用，″杂项材料″包括含有钼的材料，含有镧的材料、含有铑的材料、含有锰的材料，诸如MnOx、碳纳米管、SrTiO3、ZrO2、YVO4、LiNbO3、TeO3及其组合。
如本文所用，″约″意欲对应于所述值的±5％。
如本文所用，术语″半水性″是指水与有机组份的混合物。半水性除去组合物必须不会在实质上损坏待保留的层，该层与待使用该组合物除去的材料相邻。视所要结果而定，″保留层″可仅由微电子装置基板(若最初沉积于其上，则具有经掺杂或未经掺杂的磊晶硅层)组成。或者，视例如再生或再加工的所要结果而定，″保留层″可包括微电子装置基板以及至少一种选自由以下各物组成的群的材料：经掺杂磊晶硅、未经掺杂的磊晶硅、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、掺杂区域、铁电体、硅化物、氮化物、氧化物、杂项材料及其组合。″不实质上损坏待保留的与所除去材料相邻位置的层″意谓着使用本发明组合物除去小于的待保留层，更佳地小于
Figure G2008800161773D00082
甚至更佳小于甚至更佳小于
Figure G2008800161773D00084
且最佳小于
Figure G2008800161773D00085
的待保留层被除去。本领域技术人员应理解″层″可为经毯覆层或图案化层。显著地，″可除去材料/层″是选自由以下各物组成的群：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体、硅化物、氮化物、氧化物、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域(不包括经掺杂磊晶层)及其组合。
如本文所定义，″低k介电材料″对应于在层化微电子装置中用作介电材料的任何材料，其中该材料具有小于约4.0的介电常数。优选地，低k介电材料包括低极性材料，诸如氧化硅、含硅的有机聚合物、含硅的混合式有机/无机材料、有机硅酸盐玻璃(OSG)、TEOS、氟化硅酸盐玻璃(FSG)、SiCOH及掺碳的氧化物(CDO)玻璃。为本发明的目的，低k介电材料进一步包括氮化硅材料。应了解低k介电材料可具有变化的密度及变化的孔隙率。
如本文所定义，″金属堆栈材料″及″金属″对应于：钽、氮化钽、氮化钛、钛、镍、钴、钨及其硅化物；含铜层；含铝层；Al/Cu层；Al的合金；Cu的合金；含钴的层，诸如CoWP及CoWBP；含金的层；Au/Pt层；氧化铪；氧基硅酸铪；氧化锆；氧化镧；钛酸盐；其掺氮的类似物；钌；铱；镉；铅；硒；银；MoTa；及其在微电子装置上的组合及盐。
如本文所定义，″高k电介质″材料对应于：氧化铪(例如，HfO2)；氧化锆(例如，ZrO2)；氧基硅酸铪；硅酸铪；硅酸锆；硅酸钛；氧化铝；其掺镧的类似物(例如，LaAlO3)；硅酸铝；钛酸盐(例如，Ta2O5)；铪及硅的氧化物及氮化物(例如，HfSiON)；其掺镧的类似物(例如，HFSiON(La))；钛酸钡锶(BST)；铪及铝的氧化物(例如，HfxAlyOz)；钛酸锶(SrTiO3)；钛酸钡(BaTiO3)；及其组合。
如本文所定义，″阻挡层材料″对应于本领域用于密封金属管线(例如铜互连)以使该金属(例如铜)向介电材料的扩散最小化的任何材料。优选的阻挡层材料包括富硅氮化物、富硅氧基氮化物、钽、钛、钌、铪、钨及其它耐火金属及其氮化物及硅化物。
如本文所定义，″铁电体″包括(但不限于)：钛酸钡(BaTiO3)；钛酸铅(PbTiO3)；锆钛酸铅(PZT)；锆钛酸铅镧(PLZT)；铌酸铅镁(PMN)；铌酸钾(KNbO3)；铌酸钾钠(KxNa1-xNbO3)；钽铌酸钾(K(TaxNb1-x)O3)；铌酸铅(PbNb2O6)；钛酸铋(Bi4Ti3O12)；铌酸铅铋(PbBi2Nb2O9)；铌酸锂(LiNbO3)；钽酸锂(LiTaO3)；钽酸锶铋；钽铌酸锶铋；钽酸锶；钛酸锶；及其组合及盐。
如本文所定义，″蚀刻终止层″包括碳化硅(SiC)、碳氮化硅(SiCN)、碳氧化硅(SiCO)、氧基氮化硅(SiON)、铜、硅锗(SiGe)、SiGeB、SiGeC、AlAs、InGaP、InP、InGaAs及其组合及盐。
如本文所定义，″氧化物″包括其它层以及压电(诸如(Pb，Sr)(Zr，Ti)O3)、热电(诸如(Pb，Ca)(Zr，Ti)O3)、超导体(诸如YBCO)、电极(诸如氧化铟锡)、热障壁材料(诸如ZrO2、CeO2、Y2O3、MgO、Al2O3及SiO2)、光学涂层(诸如TiO2、Ta2O5、Y2O3及Sc2O3)及导电膜(诸如La(1-x)SrxGa(1-y)MyO3，其中M＝Fe、Co、Ni、La(1-x)SrxMnO3及La(1-x)CaxMnO3)中所界定的任何氧化物化合物。
如本文中所定义，″含聚合物的积累″对应于在制造期间在微电子装置基板的背面及斜边上堆积的材料，且包括在微电子装置上沉积的任何材料，包括(但不限于)低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体、硅化物、氮化物、氧化物、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、杂项材料、掺杂剂及其组合。
如本文所用，使微电子装置结构″再生″对应于实质除去与待保留的(一个或多个)层相邻的至少一种材料而不实质上损坏待保留的(一个或多个)层，其中该待除去的(一种或多种)材料包括(但不限于)蚀刻后残余物、蚀刻终止层、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体、硅化物、氮化物、氧化物、电介质(低k和/或高k)、含有聚合物的积累、掺杂区域(不包括经掺杂的磊晶层)及其组合。该待保留的(一个或多个)层是选自由以下各物组成的群：微电子装置基板、经掺杂的磊晶硅、未经掺杂的磊晶硅、蚀刻终止层、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体、硅化物、氮化物、电介质(低k和/或高k)、掺杂区域及其组合。再生可在外场或内部进行。应了解待除去的材料及待保留的层不能为相同物质。举例而言，待除去的材料可包括低k介电材料且待保留的层可为微电子装置基板。应了解本领域技术人员使用本公开可确定可用于除去特定材料同时保留特定层的组合物及方法。
如本文所定义，″实质除去″或″实质上除去″对应于除去至少90重量％，更佳至少95重量％，甚至更佳至少97重量％，甚至更佳至少98重量％，且最佳至少99重量％的需要除去的(一种或多种)材料。
如本文所用，″再加工″微电子装置结构对应于在微影显影及未通过品质控制测试之后实质除去光阻材料、抗反射涂层(ARC)、含有聚合物的积累、蚀刻后残余物、电镀的铜及其组合中的至少一者。或者，再加工包括除去微电子装置结构的背面和/或斜边上的含有聚合物的积累。再加工可在外场或内部进行。再加工后，可根据本领域中已知的光微影技术再涂布、烘焙及再图案化微电子装置结构。
如本文所定义，″端点″对应于除去组合物不再自不合格微电子装置有效且高产地除去待除去材料的范围。端点可为许多不同因素的结果，包括(但不限于)饱和(例如加载)除去组合物，和/或耗尽除去组合物的一或多种组份。
如本文所定义，″再循环″定义为在如本文所述的材料除去后再生及再使用或再加工及再使用微电子装置的保留层。举例而言，再循环的微电子装置可再引入至制造加工流中，可用作对照或测试装置，或可用于不相关方法或不相关产品中。
如本文所定义，″实质消除″坑洞是指相对于现有技术中已知的除去组合物时通常所观测到的情形的坑洞的减少。优选地，坑洞的程度小于使用其它除去组合物时所观测到的情形的10％，更佳小于5％且最佳小于2％。
应理解待再生的微电子装置结构包括选自由以下各物组成的群的基板：裸硅；多晶硅；锗；第III/V族化合物，诸如氮化镓、砷化镓、磷化铟；榍石；第II/IV族化合物；第II/VI族化合物，诸如CdSe、CdS、ZnS、ZnSe及CdTe；碳化硅；蓝宝石；蓝宝石上的硅；碳；经掺杂玻璃；未经掺杂的玻璃；金刚石；GeAsSe玻璃；及其组合，且可为现有技术中习知所用的任何直径或厚度。举例而言，现有技术中习知所用的基板直径包括200mm、300mm、4英寸、6英寸及未来的450mm。300mm基板具有750μm的厚度，且相对于300mm基板，其它基板的厚度与直径成正比。
成功再生的要求包括(但不限于)零或可忽略前侧，斜边和/或背面硅坑洞；少于25个0.25μm的粒子，少于50个0.12μm的粒子，或少于100个0.09μm的粒子，总厚度变化(TTV)小于约5μm，表面金属污染物少于每平方公分1×1010个原子；和/或再生基板的厚度(无任何其它保留层)在初始基板厚度的5％内，优选在2％内，且最佳在1％内。如本文所定义，如现有技术中已知的厚度扫描或是列点厚度量测所测定，″总厚度变化″对应于微电子装置晶圆的最大与最小厚度之间的绝对差。
成功晶圆再加工的要求包括(但不限于)自装置基板的最外边缘及背面实质除去光阻、含有聚合物的积累和/或电镀铜而不实质损坏待保留的层，此减少随后加工期间的粒子及金属污染。
除去组合物
如下文更完全描述的，除去组合物可具体化为多种特定调配物。
在所有该组合物中，其中组合物的特定组份是参考包括零下限的重量百分比范围而论述，应理解该组份可存在或不存在于组合物的多种特定实施例中，且在存在该组份的状况下，其可以采用该组份的组合物总重量计低至0.001重量％的浓度存在。
在第一方面中，公开适用于自微电子装置结构表面除去以下各物中的一或多者以再生或再加工该微电子装置基板的除去组合物：蚀刻后残余物，低k电介质、高k电介质、阻挡层材料、铁电体、氮化物、硅化物、氧化物、光阻、含有聚合物的材料、ARC材料、掺杂区域和/或杂项材料，及制造及使用该组合物的方法。第一方面的除去组合物亦将有用地除去SiCN。第一方面的组合物可包含、由或基本上由蚀刻剂源组成，其中该蚀刻剂源优选为氟化物源，诸如氢氟酸(HF)。
在第一方面的一实施例中，组合物可包含、由或基本上由至少一种胺物质，至少一种蚀刻剂、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种额外的酸物质，任选的至少一种螯合剂及任选的水组成；其是以组合物总重量计的以下范围存在：
Figure G2008800161773D00131
一般而言，如本领域技术人员无需过多努力可容易地测定的，(一种或多种)胺、(一种或多种)蚀刻剂源、可选的(一种或多种)有机溶剂、可选的(一种或多种)额外酸、可选的(一种或多种)螯合剂及可选的水相对于彼此的特定比例及量可合适的变化以提供用于待除去材料的组合物的所要除去动作和/或加工设备。
当以去离子水20∶1倍稀释时，第一方面的组合物具有约1至约7，更佳约2.5至约4.5，最佳约3至约3.5范围内的pH值。
蚀刻剂可包括(但不限于)氟化物、胺和/或氢氧化物盐，包括以下各物中的至少一者：氟化氢(HF)；二氟化氙(XeF2)；氟化铵(NH4F)；氟化四烷基铵(NR4F)；烷基氟化氢(NRH3F)；二氟化氢铵(NH5F2)；氟化氢二烷基铵(NR2H2F)；氟化氢三烷基铵(NR3HF)；三(氟化氢)三烷基铵(NR3∶3HF)；无水氟化氢吡啶复合物；无水氟化氢三乙胺复合物；胺氟化氢复合物，其中R彼此可相同或不同且是选自由以下各物组成的群：直链或支链C1-C6烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基)且其中胺包括直链或支链C1-C20烷基胺、经取代或未经取代的C6-C10芳基胺、甘醇胺、烷醇胺及胺-N-氧化物，包括(但不限于)：吡啶；2-乙基吡啶；2-甲氧基吡啶及其衍生物，诸如3-甲氧基吡啶；2-甲基吡啶；吡啶衍生物；二甲基吡啶；哌啶；哌嗪；三乙胺；三乙醇胺；乙胺、甲胺、异丁基胺、叔丁基胺、三丁基胺、二丙基胺、二甲基胺、二甘醇胺；单乙醇胺；吡咯；异恶唑；1，2，4-三唑；联吡啶；嘧啶；吡嗪；哒嗪；喹啉；异喹啉；吲哚；咪唑；N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)；三甲胺-N-氧化物；三乙胺-N-氧化物；吡啶-N-氧化物；N-乙基吗啉-N-氧化物；N-甲基吡咯烷-N-氧化物；N-乙基吡咯烷-N-氧化物；1-甲基咪唑；二异丙基胺；二异丁基胺；苯胺；苯胺衍生物；及其组合。或者，蚀刻剂可包含氢氧化物盐，包括(但不限于)碱性氢氧化物、碱土金属氢氧化物、季胺氢氧化物及其组合。优选地，蚀刻剂包含氟化氢。
胺物质可包括(但不限于)直链或支链C1-C20烷基胺、经取代或未经取代的C6-C10芳基胺、甘醇胺、烷醇胺及胺-N-氧化物，包括(但不限于)吡啶；2-乙基吡啶；2-甲氧基吡啶及其衍生物，诸如3-甲氧基吡啶；2-甲基吡啶；吡啶衍生物；二甲基吡啶；哌啶；哌嗪；三乙胺；三乙醇胺；乙胺；甲胺；异丁基胺；叔丁基胺；三丁基胺；二丙基胺；二甲基胺；二甘醇胺；单乙醇胺；吡咯；异恶唑；1，2，4-三唑；联吡啶；嘧啶；吡嗪；哒嗪；喹啉；异喹啉；吲哚；咪唑；N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)；三甲胺-N-氧化物；三乙胺-N-氧化物；吡啶-N-氧化物；N-乙基吗啉-N-氧化物；N-甲基吡咯烷-N-氧化物；N-乙基吡咯烷-N-氧化物；1-甲基咪唑；二异丙基胺；二异丁基胺；苯胺；苯胺衍生物；多元胺；及其组合。优选地，胺物质包含异恶唑、TAZ或其组合。
或者，胺物质可包含经组合的胺-氟化氢盐。因此，第一方面的除去组合物可包括至少一种胺-氟化氢盐，任选的至少一种有机溶剂，任选的至少一种有机酸，任选的至少一种螯合剂及任选的水。胺-氟化氢盐为非挥发性的，且因此避免了归因于胺物质的蒸发的溶液pH值变化。本文预期的胺-氟化氢盐包括(但不限于)上文列举的胺中的任一者与HF组合以形成胺-氟化氢盐。优选地，胺-氟化氢盐物质当使用时包含异恶唑∶HF和/或NMMO∶HF。应了解胺∶氟化氢盐的摩尔比可视反应条件及待除去的低k介电材料性质而自约1∶1至约20∶1变化。
第一方面的组合物中可部分包括水，因为其能溶解氟化物物质。优选地，水为去离子的。
若存在，则有机溶剂用作溶剂，帮助渗透及溶解有机残余物，湿润微电子装置结构的表面以促进材料除去和/或钝化下层相邻材料(例如，微电子装置基板)。本文预期的有机溶剂包括(但不限于)醇类、醚类、吡咯烷酮类、乙二醇类、羧酸类、二醇醚类、胺类、酮类、醛类、烷烃类、烯烃类、炔烃类及酰胺类，更佳为醇类、醚类、吡咯烷酮类、二醇类、羧酸类及二醇醚类，诸如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇及较高碳数醇(包括二醇、三醇等)、2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1-戊醇、1H，1H，9H-全氟-1-壬醇、全氟庚酸、1H，1H，7H-十二氟-1-庚醇、全氟戊酸、1H，1H，8H，8H-十二氟-1，8-辛二醇、2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1，6-己二醇、5H-全氟戊酸、七氟丁酸正丁酯、四氢呋喃(THF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、环己基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、N-苯基吡咯烷酮、甲酸甲酯、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、四亚甲基砜(环丁砜)、二乙醚、苯氧基-2-丙醇(PPh)、苯丙酮、乳酸乙酯、乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、乙腈、丙酮、乙二醇、丙二醇、二恶烷、丁内酯、碳酸丁二酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、二丙二醇、两亲性物质(二乙二醇单甲基醚、三乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、三乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁基醚(亦即，丁基卡必醇)、三乙二醇单丁基醚、乙二醇单己基醚、二乙二醇单己基醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚、三丙二醇甲基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇乙基醚、丙二醇正丙基醚、二丙二醇正丙基醚(DPGPE)、三丙二醇正丙基醚、丙二醇正丁基醚、二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇苯基醚及其组合)、支链氟化或非氟化醚键羧酸(CH3CH2)nO(CH2)mCOOH，其中n＝1至10且m＝1至10)、非支链氟化或非氟化醚键羧酸(CH3CH2)nO(CH2)mCOOH，其中n＝1至10且m＝1至10)、支链氟化或非氟化非醚键羧酸(CH3(CH2)nCOOH，其中n＝1至10)、非支链氟化或非氟化非醚键羧酸(CH3(CH2)nCOOH，其中n＝1至10)、二羧酸、三羧酸及其组合。此外，溶剂可包含其它两亲性物质，亦即含有与表面活性剂类似的亲水性及疏水性部分的物质。一般可藉由包括由烃或碳氟化合物基团组成的分子基团而赋予疏水性特性，且一般可藉由包括离子或未带电极性官能基而赋予亲水性特性。优选地，有机溶剂包含环丁砜、丁基卡必醇、二丙二醇丙基醚或其混合物。
可选的其他(一种或多种)酸帮助将低k介电材料中交联聚合物键分裂及增溶。额外的酸可为有机和/或无机的且包括(但不限于)硼酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、乳酸、乙酸、三氟乙酸、四氟硼酸、氢氟酸、氢氯酸、甲酸、反丁烯二酸、丙烯酸、丙二酸、顺丁烯二酸、苹果酸、L-酒石酸、甲基磺酸、三氟甲烷磺酸、碘酸、巯基乙酸、硫代乙酸、乙醇酸、硫酸、硝酸、丙炔酸、丙酮酸、乙酰乙酸及其组合。
可添加螯合剂以在晶圆再生期间减少或消除装置表面的金属污染物质。本文预期的螯合剂包括(但不限于)：β-二酮酸酯化合物，诸如乙酰基丙酮酸酯、1，1，1-三氟-2，4-戊二酮及1，1，1，5，5，5-六氟-2，4-戊二酮；羧酸酯，诸如甲酸酯及乙酸酯及其它长链羧酸酯；及酰胺(及胺)，诸如双(三甲基硅烷基酰胺)四聚体。额外螯合剂包括胺及胺基酸(亦即，甘胺酸、丝胺酸、脯胺酸、白胺酸、丙胺酸、天冬酰胺酸、天冬胺酸、麸酰胺酸、缬胺酸及离胺酸)、柠檬酸、乙酸、顺丁烯二酸、草酸、丙二酸、丁二酸、膦酸、膦酸衍生物，诸如羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、1-羟基乙烷-1，1-二膦酸、氮基-三(亚甲基膦酸)、氮基三乙酸、亚胺二乙酰乙酸、依替膦酸(etidronic acid)、乙二胺、乙二胺四乙酸(EDTA)及(1，2-环己撑二氮基)四乙酸(CDTA)、尿酸、四甘醇二甲醚、五甲基二乙撑三胺(PMDETA)、1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇三钠盐溶液、1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇三铵盐溶液、二乙基二硫代胺基甲酸钠、具有一个烷基(R2＝己基、辛基、癸基或十二烷基)及一个寡醚(R1(CH2CH2O)2，其中R1＝乙基或丁基)的经二取代的二硫代胺基甲酸酯(R1(CH2CH2O)2NR2CS2Na)、硫酸铵、单乙醇胺(MEA)、Dequest 2000、Dequest 2010、Dequest 2060、二乙撑三胺五乙酸、丙二胺四乙酸、2-羟基吡啶1-氧化物、乙二胺二丁二酸、三磷酸五钠及其组合。不同于可能需要与碱组合形成能螯合的去质子化化合物的非氟化β-二酮，氟化β-二酮螯合剂可在不存在碱的状况下使用。可在将组合物引入装置晶圆之前或在装置晶圆处(亦即原位)由制造商将螯合剂引入组合物。进一步预期除(一种或多种)螯合剂外，可向组合物中添加其它组份以稀释、维持和/或增加组合物中其它组份的浓度。
该组合物可任选的包括额外组份，包括活性以及非活性成份，例如表面活性剂、流变剂、稳定剂、钝化剂、分散剂、pH稳定剂、氧化剂等。举例而言，可向本发明第一方面的除去组合物中添加约0.01重量％至约10重量％表面活性剂。预期的表面活性剂包括非离子、阴离子、阳离子(基于季铵阳离子)和/或两性离子表面活性剂。举例而言，合适非离子表面活性剂可包括氟化烷基表面活性剂、乙氧基化氟表面活性剂、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚或聚丙二醇醚、羧酸盐、十二烷基苯磺酸或其盐、聚丙烯酸酯聚合物、二壬基苯基聚氧化乙烯、聚硅氧或改性聚硅氧聚合物、炔属二醇或改性炔属二醇、烷基铵或改性烷基铵盐及烷基苯酚聚缩水甘油醚，以及包含前述中至少一者的组合。在优选实施例中，非离子表面活性剂可为乙氧基化氟表面活性剂，诸如
Figure G2008800161773D00171
FSO-100氟表面活性剂(DuPont Canada Inc.，Mississauga，Ontario，Canada)。本发明组合物中预期的阴离子表面活性剂包括(但不限于)氟化表面活性剂，诸如
Figure G2008800161773D00172
UR及
Figure G2008800161773D00173
FS-62(DuPontCanada Inc.，Mississauga，Ontario，Canada)；烷基硫酸钠，诸如乙基己基硫酸钠(
Figure G2008800161773D00174
08)、烷基硫酸铵、烷基(C10-C18)羧酸铵盐、磺基丁二酸钠及其酯，例如磺基丁二酸二辛基钠、烷基(C10-C18)磺酸钠盐及二阴离子磺酸盐表面活性剂DowFax(The Dow Chemical Company，Midland，Mich.，USA)。预期的阳离子表面活性剂包括烷基铵盐，诸如溴化十六烷基甲基铵(CTAB)及硫酸氢十六烷基三甲基铵。合适的两性离子表面活性剂包括羧酸铵、硫酸铵、胺氧化物、N-十二烷基-N，N-二甲基甜菜碱、甜菜碱、磺基甜菜碱、硫酸烷基铵基丙酯及其类似物。或者，表面活性剂可包括水溶性聚合物，包括(但不限于)聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、阳离子聚合物、非离子聚合物、阴离子聚合物、羟基乙基纤维素(HEC)、丙烯酰胺聚合物、聚(丙烯酸)、羧基甲基纤维素(CMC)、羧基甲基纤维素钠(Na CMC)、羟基丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮K30、BIOCARETM聚合物、DOWTM乳胶粉末(DLP)、ETHOCELTM乙基纤维素聚合物、KYTAMERTM PC聚合物、METHOCELTM纤维素醚、POLYOXTM水溶性树脂、SoftCATTM聚合物、UCARETM聚合物、UCONTM流体及其组合。水溶性聚合物可为短链或长链聚合物且可与本发明的非离子、阴离子、阳离子和/或两性离子表面活性剂组合。当本发明组合物包括表面活性剂时，优选添加以组合物总重量计0至5重量％范围内的消泡剂。预期的消泡剂包括(但不限于)脂肪酸类、醇类(单醇或多元醇)及胺类，诸如辛酸甘油二酯、卵磷脂、碳酸镁、聚乙烯均聚物及氧化均聚物M3400、基于二甲基聚硅氧烷、基于聚硅氧、AGITANTM及脂肪酸聚醚型，诸如LUMITENTM、油类及其组合。
除去组合物的第一方面的特定实施例可为浓缩形式且包括以下各物，其中组份可以组合物的总重量计的以下范围存在：
Figure G2008800161773D00181
或
Figure G2008800161773D00191
或
Figure G2008800161773D00192
或
Figure G2008800161773D00193
或
或
Figure G2008800161773D00202
20∶1倍稀释于去离子水中的除去组合物的pH值是在约2.5至约4.5范围内。优选地，第一方面的除去组合物含有少于30重量％，优选少于10重量％，更佳少于2重量％，甚至更佳少于1重量％四氢糠醇且最佳无四氢糠醇。在本发明的广泛实践中，第一方面的除去组合物可包含，由或基本上由前述实施例中的任一者组成。
在第一方面的一实施例中，除去组合物是用于再生微电子装置结构。换言之，可自微电子装置结构除去一可除去层或一个以上可除去层。
在第一方面的另一实施例中，除去组合物可用于再加工微电子装置结构，从而除去结构背面和/或斜边上的含有聚合物的积累。重要地，自结构背面和/或斜边上除去含有聚合物的积累的方法可能(并非必要)需要保护结构的前侧免于暴露于组合物。该方法可包括将该结构安置于使用惰性气体(例如氮气)和/或去离子水喷雾保护晶圆前侧的单独晶圆工具中。或者，可藉由在前侧上沉积厚光阻层或其它保护性涂层聚合物来保护前侧。换言之，若结构前侧包括在清洁背面和/或斜边时不应暴露于第一方面的除去组合物的图案化和/或(一种或多种)毯覆材料，前侧应经保护。在另一实施例中，前侧及背面/斜边皆暴露于第一方面的除去组合物以同时自前侧(例如，低k介电材料等)及背面/斜边(例如，含有聚合物的积累及含铜材料)除去材料。
另外，第一方面的除去组合物的前述实施例可进一步包括残余材料，其中该残余材料包括蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、阻挡层材料、铁电体、氮化物、硅化物、氧化物、光阻、含聚合物的材料、ARC材料、掺杂区域和/或杂项材料残余物。在一实施例中，除去组合物包括至少一种胺物质、氢氟酸、水、材料残余物、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种螯合剂及任选的至少一种额外酸物质。在另一实施例中，除去组合物包括至少一种胺-氟化氢盐物质、额外的氢氟酸、材料残余物、水、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种螯合剂及任选的至少一种额外酸物质。重要地，即使其中含有残余物材料，但第一方面的除去组合物保持延续/再循环用途的可行性。应了解残余物材料可溶解于和/或悬浮于除去组合物中。
第一方面的实施例可调配于以下调配物A-BB中，其中所有百分比是基于调配物总重量以重量计。
调配物A：四氟硼酸4.7重量％；三乙醇胺∶HF 11.7重量％；HF 1.7重量％；乙二醇39.6重量％；环丁砜10.0重量％；丁基卡必醇15.0重量％；水17.3重量％
调配物B：四氟硼酸4.7重量％；吡啶∶HF 16.0重量％；HF 1.7重量％；乙二醇39.6重量％；环丁砜10.0重量％；丁基卡必醇15.0重量％；水13.0重量％
调配物C：四氟硼酸5.9重量％；吡啶∶HF 8.0重量％；HF 1.7重量％；乙二醇39.6重量％；环丁砜10.0重量％；丁基卡必醇19.0重量％；水15.8重量％
调配物D：乙酸17.0重量％；吡啶∶HF 27.0重量％；HF 1.2重量％；乙二醇27.6重量％；环丁砜10.0重量％；DMSO 16.0重量％；水1.2重量％
调配物E：吡啶∶HF 32.0重量％；HF 1.3重量％；乙二醇32.4重量％；环丁砜13.0重量％；DMSO 20.0重量％；水1.3重量％
调配物F：吡啶∶HF 32.0重量％；丙二醇35.0重量％；环丁砜13.0重量％；DMSO 20.0重量％
调配物G：吡啶∶HF 31.1重量％；HF 1.4重量％；丙二醇34.1重量％；环丁砜12.6重量％；DMSO 19.4重量％；水1.4重量％
调配物H：吡啶∶HF 32.0重量％；HF 1.7重量％；乙二醇39.6重量％；环丁砜10.0重量％；DMSO 15.0重量％；水1.7重量％
调配物I：乙酸13.0重量％；异恶唑7.0重量％；HF 16.2重量％；乙二醇22.1重量％；环丁砜10.0重量％；DMSO 15.0重量％；水16.7重量％
调配物J：乙酸13.0重量％；1，2，4-三唑7.0重量％；HF 16.2重量％；乙二醇22.1重量％；环丁砜10.0重量％；DMSO 15.0重量％；水16.7重量％
调配物K：乙酸13.0重量％；异恶唑7.0重量％；HF 16.3重量％；乙二醇24.0重量％；环丁砜15.0重量％；水24.7重量％
调配物L：乙酸13.0重量％；异恶唑7.0重量％；HF 16.3重量％；乙二醇24.0重量％；环丁砜10.0重量％；NMP 13.0重量％；水16.7重量％
调配物M：乙酸13.0重量％；异恶唑7.0重量％；HF 16.3重量％；乙二醇24.0重量％；环丁砜10.0重量％；甲基卡必醇13.0重量％；水16.7重量％
调配物N：乙酸13.0重量％；异恶唑7.0重量％；HF 16.3重量％；乙二醇24.0重量％；环丁砜10.0重量％；二丙二醇甲基醚13.0重量％；水16.7重量％
调配物O：乙酸15.0重量％；异恶唑9.0重量％；HF 17.2重量％；乙二醇25.9重量％；环丁砜15.0重量％；水17.9重量％
调配物P：异恶唑10.3重量％；HF 20.4重量％；乙二醇30.7重量％；环丁砜17.2重量％；水21.4重量％
调配物Q：乙酸21.1重量％；异恶唑12.0重量％；HF 23.0重量％；环丁砜20.0重量％；水23.9重量％
调配物R：乙酸18.0重量％；异恶唑10.2重量％；HF 20.2重量％；环丁砜30.4重量％；水21.2重量％
调配物S：乙酸26.4重量％；异恶唑15.0重量％；HF 28.7重量％；水29.9重量％
调配物T：异恶唑15.2重量％；HF 29.1重量％；环丁砜25.4重量％；水30.3重量％
调配物U：异恶唑20.4重量％；HF 39.0重量％；水40.6重量％
调配物V：2-乙基吡啶20.4重量％；HF 39.0重量％；水40.6重量％
调配物W：2-甲氧基吡啶20.4重量％；HF 39.0重量％；水40.6重量％
调配物X：哌啶20.4重量％；HF 39.0重量％；水40.6重量％
调配物Y：NMMO 8.0重量％；HF 17.6重量％；环丁砜15.0重量％；丁基卡必醇33.0重量％；水26.4重量％
调配物Z：2-甲氧基吡啶7.0重量％；HF 15.7重量％；环丁砜61.0重量％；水16.3重量％
调配物AA：NMMO 7.0重量％；HF 15.7重量％；水77.3重量％
调配物BB：NMMO 7.0重量％；HF 15.7重量％；环丁砜10.0重量％；水67.3重量％
优选地，组份的重量百分比比率的范围为：(一种或多种)蚀刻剂(例如HF和/或胺∶HF)相对于(一种或多种)胺约0.1∶1至约10∶1，优选约1∶1至约5∶1，且最佳约2∶1至约3∶1。
尤其在优选的实施例中，组合物包含，由或基本上由NMMO、HF及水组成。
在第二方面中，公开了适用于自微电子装置结构表面除去至少一种选自由以下各物组成的群的材料的除去组合物：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、阻挡层材料、铁电体、氮化物、硅化物、氧化物、光阻、含有聚合物的材料、ARC材料、掺杂区域、杂项材料及其组合。第二方面的除去组合物亦可用于除去Al及SiCN。优选地，第二方面的组合物实质上无胺物质。藉由减少所存在胺的量，除去组合物的总成本降低且使许多供应链问题最小化。此外，已知胺与HF放热地反应，此可潜在导致诸如粒子产生的制造问题。如本文所定义，″实质上无″是相当于以该组合物总重量计小于该组合物的约1重量％，更佳小于0.5重量％，且最佳小于0.1重量％。
因此，第二方面可包括至少一种蚀刻剂源(例如氟化物质，诸如氢氟酸)及至少一种有机溶剂。更特定的，第二方面的组合物可包含、由或基本上由至少一种蚀刻剂(例如HF)、至少一种有机溶剂、任选的水、任选的至少一种有机酸及任选的至少一种螯合剂组成；其是以组合物总重量计的以下范围存在：
Figure G2008800161773D00241
一般而言，本领域技术人员无需过多努力即可容易地决定，(一种或多种)蚀刻剂源、(一种或多种)有机溶剂、可选的水、可选的(一种或多种)有机酸及可选的(一种或多种)螯合剂相对于彼此的特定比例及量可合适地变化，以提供对选自由以下各物组成的群的材料的组合物的所要除去作用和/或加工设备：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、阻挡层材料、铁电体、氮化物、硅化物、氧化物、光阻、含有聚合物的材料、ARC材料、掺杂区域、杂项材料及其组合。
优选地，第二方面包括以组合物总重量计至少10重量％HF。当不欲除去铜堆栈材料时，第二方面的除去组合物无氧化剂和/或含碳酸盐的物质。此外，第二方面的除去组合物中存在的水的量以组合物总重量计优选在10重量％至80重量％，更佳10重量％至约75重量％的范围内。
当以去离子水20∶1倍稀释时，第二方面的组合物具有约1至约7，更佳约2.5至约4.5，最佳约2.8至约3.5范围内的pH值。
优选(一种或多种)蚀刻剂、(一种或多种)有机溶剂、可选的(一种或多种)螯合剂及可选的(一种或多种)有机酸物质是在上文中先前介绍的。优选地，水为去离子的。
该组合物可任选的包括额外组份，包括活性以及非活性成份，例如表面活性剂、流变剂、稳定剂、钝化剂、螯合剂、分散剂、pH稳定剂、氧化剂等。举例而言，如本文第一方面中所述，可向本发明第二方面的除去组合物中添加约0.01重量％至约10重量％的表面活性剂。当本发明组合物包括表面活性剂时，优选添加以组合物总重量计0至5重量％范围内的消泡剂。在本文的第一方面中描述消泡剂。
优选地，第二方面的实施例可以浓缩形式存在且包括以组合物总重量计在以下范围中存在的以下组份：
Figure G2008800161773D00251
且20∶1倍稀释于去离子水中的第二方面的除去组合物的pH值是在约2.5至约4.5范围内。任选的，可添加约0.01重量％至约10重量％的表面活性剂。
在第二方面的一实施例中，除去组合物包含、由或基本上由HF、至少两种有机溶剂及水组成。
在第二方面的一实施例中，除去组合物用于再生微电子装置结构。换言之，可自微电子装置结构除去一可除去层或一个以上可除去层。
在第二方面的另一实施例中，除去组合物可用于再加工微电子装置结构，从而除去结构背面和/或斜边上的含有聚合物的积累。本文的第一方面中描述自结构的背面和/或斜边除去含有聚合物的积累的方法。
在第二方面的又一实施例中，除去组合物可用于藉由向除去组合物中添加优选以组合物总重量计约3重量％至约20重量％范围内的至少一种氧化剂来除去SiCOH膜。本文预期的氧化剂包括(但不限于)过氧化氢(H2O2)、FeCl3(水合及未水合两者)、过硫酸氢钾(2KHSO5·KHSO4·K2SO4)、铵多原子盐(例如，过氧化单硫酸铵、亚氯酸铵(NH4ClO2)、氯酸铵(NH4ClO3)、碘酸铵(NH4IO3)、过硼酸铵(NH4BO3)、高氯酸铵(NH4ClO4)、过碘酸铵(NH4IO3)、过硫酸铵((NH4)2S2O8)、次氯酸铵(NH4ClO))、钠多原子盐(例如过硫酸钠(Na2S2O8)、次氯酸钠(NaClO))、钾多原子盐(例如，碘酸钾(KIO3)、高锰酸钾(KMnO4)、过硫酸钾、硝酸(HNO3)、过硫酸钾(K2S2O8)、次氯酸钾(KClO))、四甲基铵多原子盐(例如，亚氯酸四甲基铵((N(CH3)4)ClO2)、氯酸四甲基铵((N(CH3)4)ClO3)、碘酸四甲基铵((N(CH3)4)IO3)、过硼酸四甲基铵((N(CH3)4)BO3)、高氯酸四甲基铵((N(CH3)4)ClO4)、过碘酸四甲基铵((N(CH3)4)IO4)、过硫酸四甲基铵((N(CH3)4)S2O8))、四丁基铵多原子盐(例如，过氧化单硫酸四丁基铵)、过氧化单硫酸、硝酸铁(Fe(NO3)3)、过氧化氢脲((CO(NH2)2)H2O2)、过氧乙酸(CH3(CO)OOH)及其组合。可在将组合物引入装置晶圆之前或在装置晶圆处(亦即原位)由制造商将氧化剂引入组合物。
此外，第二方面的除去组合物可进一步包括选自由以下各物组成的群的材料残余物：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、阻挡层材料、铁电体、氮化物、硅化物、氧化物、光阻、含有聚合物的材料、ARC材料、掺杂区域、杂项材料及其组合。优选地，将材料溶解和/或悬浮于除去组合物中且除去组合物保持其所欲用途的可行性。
第二方面的除去组合物可调配于以下调配物CC-HH中，其中所有百分比是基于调配物总重量以重量计。
调配物CC：HF 20.1重量％；丁基卡必醇57.5重量％；环丁砜1.5重量％；水20.9重量％
调配物DD：HF 37.4重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；水38.7重量％
调配物EE：HF 20.1重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；水56.0重量％
调配物FF：10.04％HF、10.8％丁基卡必醇、2.2％环丁砜及76.96％水
调配物GG：HF 20.1重量％；丁基卡必醇10.8重量％；环丁砜2.2重量％；水66.9重量％
调配物HH：HF 20.1重量％；丁醇10.8重量％；环丁砜2.2重量％；水66.9重量％
最佳地，第二方面是关于如下除去组合物，其包含、由或基本上由氟化氢、二乙二醇单丁基醚、环丁砜及水组成。组份的重量百分比比率的范围为：(一种或多种)溶剂相对于(一种或多种)蚀刻剂(例如HF)为约0.1∶1至约10∶1，优选约0.5∶1至约5∶1，且最佳约1∶1至约3∶1。
在第二方面的特定优选实施例中，除去组合物可包含、由或基本上由水、环丁砜、二乙二醇丁基醚及氟化氢组成，其中水的量是以组合物总重量计10重量％至约75重量％范围内。优选地，组合物实质上无胺。
在本发明的第三方面中，除去组合物包括蚀刻剂源(例如氟化物源，诸如氢氟酸)、至少一种有机溶剂、至少一种氧化剂及任选的水。优选地，组合物实质上无胺。此组成实施例尤其适用于除去低k介电材料、蚀刻终止层、金属、氮化物、硅化物、氧化物、光阻、含有聚合物的材料、ARC材料和/或金属膜堆栈而不损坏下层装置基板且不在该基板表面上再沉积或沉淀铜盐或其它污染物。
在第三方面的广泛实践中，除去组合物可包含、由或基本上由至少一种蚀刻剂源(例如氢氟酸)、至少一种有机溶剂、至少一种氧化剂及任选的水组成。一般而言，本领域技术人员无需过多努力可容易地测定，(一种或多种)蚀刻剂源、(一种或多种)有机溶剂、(一种或多种)氧化剂及可选的水相对于彼此的特定比例及量可合适地变化以提供对选自由以下各物组成的群的材料的组合物的所要除去动作和/或加工设备：低k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、金属、氮化物、硅化物、氧化物、光阻、含有聚合物的材料、ARC材料及其组合。
优选的(一种或多种)蚀刻剂、(一种或多种)有机溶剂及(一种或多种)氧化剂是在上文中先前介绍过的。优选地，水为去离子的。
优选地，第三方面的除去组合物可以浓缩形式存在且可包含、由或基本上由以下组份组成，其中组份是以组合物的总重量计的以下范围存在：
Figure G2008800161773D00291
且20∶1倍稀释于去离子水中的第三方面的除去组合物的pH值是在约2.5至约4.5范围内。
该组合物可任选的包括额外的组份，包括活性以及非活性成份，例如表面活性剂、流变剂、稳定剂、钝化剂、螯合剂、分散剂、pH稳定剂等。举例而言，如本文第一方面中所述，可向第三方面的除去组合物中添加约0.01重量％至约10重量％的表面活性剂。当本发明组合物包括表面活性剂时，优选添加以组合物总重量计0至5重量％范围内的消泡剂。在本文的第一方面中描述消泡剂。
此外，第三方面的除去组合物可进一步包括选自由以下各物组成的群的材料残余物：低k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、金属、硅化物、氮化物、氧化物、光阻及其组合。优选地，将材料残余物溶解和/或悬浮于除去组合物中且除去组合物保持继续使用的可行性。
第三方面的除去组合物可调配于以下的调配物II-KK中，其中所有百分比是基于调配物总重量以重量计。
调配物II：HF 18.3重量％；丁基卡必醇52.3重量％；环丁砜1.3重量％；水19重量％；H2O29.1重量％
调配物JJ：HF 20.1重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；H2O21重量％；水55.0重量％
调配物KK：HF 20.1重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；HNO30.97重量％；水55.3重量％
在第三方面的一实施例中，除去组合物是用于再生微电子装置结构。换言之，可自微电子装置结构除去一可除去层或一个以上可除去层。
在第三方面的另一实施例中，除去组合物可用于再加工微电子装置结构，从而除去结构背面和/或斜边上的含有聚合物的积累。本文的第一方面中描述自结构的背面和/或斜边除去含有聚合物的积累的方法。
在第四方面中，组合物包括至少一种蚀刻剂源(例如氟化物源，诸如氢氟酸)、至少一种有机溶剂、至少一种氧化剂、至少一种铜螯合剂及任选的水。优选地，第四方面的组合物实质上无胺。此组成实施例尤其适用于除去蚀刻后残余物、低k介电材料、高k介电材料、金属及金属膜堆栈、氮化物、硅化物、氧化物、阻挡层材料、铁电体、光阻、ARC材料、含有聚合物的积累、掺杂区和/或杂项材料而不损坏下层装置基板且不在该基板表面上再沉积或沉淀铜盐或其它污染物。第四方面的除去组合物亦适用于除去SiCN。
在第四方面的广泛实践中，除去组合物可包含、由或基本上由至少一种蚀刻剂(例如HF)、至少一种有机溶剂、至少一种氧化剂、至少一种螯合剂及任选的水组成。一般而言，本领域技术人员无需过多努力可容易地测定，(一种或多种)蚀刻剂源、(一种或多种)有机溶剂、(一种或多种)氧化剂、(一种或多种)螯合剂及可选的水相对于彼此的特定比例及量可合适地变化以提供对选自由以下各物组成的群的材料的组合物的所需除去作用和/或加工设备：蚀刻后残余物、低k介电材料、高k介电材料、金属及金属膜堆栈、氮化物、硅化物、氧化物、阻挡层材料、铁电体、光阻、ARC材料、含有聚合物的积累、掺杂区域和/或杂项材料。
优选的(一种或多种)有机溶剂、(一种或多种)螯合剂及(一种或多种)氧化剂是在上文中先前介绍过。优选地，水为去离子的。
优选地，第四方面的实施例是以浓缩形式存在且可包含、由或基本上由以下组份组成，其中组份是以组合物的总重量计的以下范围存在：
Figure G2008800161773D00311
且20∶1倍稀释于去离子水中的第四方面的除去组合物的pH值是在约2.5至约4.5的范围内。
该组合物可任选的包括额外组份，包括活性以及非活性成份，例如表面活性剂、流变剂、稳定剂、钝化剂、分散剂、pH稳定剂等。举例而言，如本文第一方面中所述，可向第四方面的除去组合物中添加约0.01重量％至约10重量％的表面活性剂。当本发明组合物包括表面活性剂时，优选添加以组合物总重量计0至5重量％范围内的消泡剂。在本文的第一方面中描述了消泡剂。
第四方面的除去组合物可进一步包括选自由以下各物组成的群的材料残余物：蚀刻后残余物、低k介电材料、高k介电材料、金属及金属膜堆栈、氮化物、硅化物、氧化物、阻挡层材料、铁电体、光阻、ARC材料、含有聚合物的积累、掺杂区域、杂项材料及其组合。优选地，将材料残余物溶解和/或悬浮于除去组合物中且除去组合物保持继续使用的可行性。
第四方面可调配于以下调配物LL-QQ中，其中所有百分比是基于调配物总重量以重量计。
调配物LL：HF 20.1重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；H2O21重量％；CDTA 0.15重量％；水54.85重量％
调配物MM：HF 20.1重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；H2O21重量％；EDTA 0.15重量％；水54.85重量％
调配物NN：HF 20.1重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；H2O21重量％；MEA 0.15重量％；水54.85重量％
调配物OO：HF 10.04重量％；丁基卡必醇10.8重量％；环丁砜2.2重量％；H2O21重量％；CDTA 0.15重量％；水75.81重量％
调配物PP：HF 10.04重量％；丁基卡必醇10.8重量％；环丁砜2.2重量％；H2O21重量％；acac 2重量％；水73.96重量％
调配物QQ：HF 10.04重量％；丁基卡必醇10.8重量％；环丁砜2.2重量％；H2O25重量％；CDTA 0.15重量％；水71.81重量％
调配物RR：HF 20.1重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；H2O25重量％；CDTA 0.15重量％；水50.85重量％
优选地，组份的重量百分比比率的范围为：(一种或多种)蚀刻剂(例如HF)相对于(一种或多种)氧化剂为约0.1∶1至约10∶1，优选约0.5∶1至约5∶1，且最佳约2∶1至约5∶1；(一种或多种)溶剂相对于(一种或多种)氧化剂为约0.1∶1至约10∶1，优选约1∶1至约6∶1，且最佳约3∶1至约6∶1；(一种或多种)螯合剂相对于(一种或多种)氧化剂为约0.001∶1至约0.1，优选约0.01∶1至约0.05∶1。
重要地，可在将组合物引入装置晶圆之前或在装置晶圆处(亦即原位)由制造商将螯合剂和/或氧化剂引入第四方面的组合物。进一步预期除(一种或多种)螯合剂和/或(一种或多种)氧化剂外，可向组合物中添加其它组份以稀释、维持和/或增加组合物中其它组份的浓度。
此项技术中已知，在存在金属污染物(包括铜)的状况下，HF引起微电子装置基板(包括硅)的坑洞。为实质上消除此有害坑洞作用，可向第四方面的除去组合物中添加诸如(但不限于)盐酸、碱金属氯化物(例如，NaCl、KCo、RbCl、CsCl等)、碱土金属氯化物(例如，MgCl2、CaCl2、SrCl2、BaCl2等)及氯化铵的氯化物源以使再生处理期间微电子装置基板的坑洞最小化。举例而言，可向第四方面的除去组合物中添加以组合物总重量计约0.01重量％至约5重量％浓HCl，优选约0.1重量％至约4重量％浓HCl，且更佳约0.5重量％至约3重量％浓HCl。换言之，组份的重量百分比比率的范围为：(一种或多种)氧化剂相对于浓HCl为约0.1∶1至约10∶1，优选约1∶1至约7∶1，且最佳约1∶1至约5∶1；(一种或多种)蚀刻剂(例如HF)相对于浓HCl为约0.1∶1至约25∶1，优选约1∶1至约20∶1，且最佳约5∶1至约15∶1；(一种或多种)螯合剂相对于浓HCl为约0.001∶1至约1∶1，优选约0.01∶1至约0.3∶1；且(一种或多种)溶剂相对于浓HCl为约1∶1至约30∶1，优选约5∶1至约25∶1，且最佳约5∶1至约20∶1。当HCl溶液未经浓缩或使用氯化物盐代替时，本领域技术人员将能够计算新重量百分比。
在第四方面的一实施例中，除去组合物是用于再生微电子装置结构。换言之，可自微电子装置结构除去一可除去层或一个以上可除去层。
在第四方面的另一实施例中，除去组合物可用于再加工微电子装置结构，从而除去结构背面和/或斜边上的含有聚合物的积累。本文的第一方面中描述自结构的背面和/或斜边除去含有聚合物的积累的方法。
第五方面是关于顺应国家及国际环境标准的除去组合物，即所谓″绿色″除去组合物。二乙二醇丁基醚及其它含有亚乙基的溶剂为HAP化学品且对环境为有害的。举例而言，二乙二醇丁基醚具有极高化学需氧量(COD)水准，此为每公升溶液消耗的氧质量。二乙二醇丁基醚因为其高COD水准而视国家而定被禁用或限制于极低水准。
第五方面的″绿色″除去组合物可包括蚀刻剂源(例如氟化物源，诸如氢氟酸)、至少一种表面活性剂、任选的水、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种有机酸、任选的至少一种氧化剂、任选的至少一种氯化物源及任选的至少一种螯合剂，其是以组合物总重量计的以下范围存在：
Figure G2008800161773D00341
且20∶1倍稀释于去离子水中的第四方面的除去组合物的pH值是在约2.5至约4.5范围内。
绿色除去组合物可包含，由或基本上由至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂、任选的水、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种有机酸、任选的至少一种氧化剂、任选的至少一种氯化物源及任选的至少一种螯合剂组成。一般而言，本领域技术人员无需过多努力可容易地测定，(一种或多种)蚀刻剂源、(一种或多种)表面活性剂、可选的水、可选的(一种或多种)有机溶剂、可选的(一种或多种)有机酸、可选的(一种或多种)氧化剂、可选的(一种或多种)氯化物源及可选的(一种或多种)螯合剂相对于彼此的特定比例及量可合适地变化以提供对选自由以下各物组成的群的材料的组合物的所需除去作用和/或加工设备：蚀刻后残余物、低k介电材料、高k介电材料、阻挡层材料、铁电体、氮化物、硅化物、氧化物、含有聚合物的积累、ARC材料、掺杂区域、杂项材料及其组合。在优选实施例中，绿色除去组合物实质上无胺。
优选(一种或多种)蚀刻剂、(一种或多种)表面活性剂、可选的(一种或多种)有机溶剂、可选的(一种或多种)螯合剂、可选的(一种或多种)氧化剂、可选的(一种或多种)氯化物源及可选的(一种或多种)有机酸物质是在上文先前介绍过的。优选地，水经去离子化且优选地，表面活性剂包括选自由以下各物组成的群的物质：十二烷基苯磺酸钠盐(DDBSA)、DowFax、08及其组合。考虑到绿色除去组合物的性质，组合物优选实质上无包括乙撑(例如乙撑、二亚乙基、三亚乙基等)的有机溶剂及其它HAP有机溶剂。举例而言，若存在有机溶剂，则其优选包括丙烯及/丙二醇醚。
该组合物可任选的包括额外组份，包括活性以及非活性成份，例如流变剂、稳定剂、钝化剂、分散剂、pH稳定剂等。
在优选实施例中，绿色除去组合物包含、由或基本上由至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂、水及至少一种有机溶剂组成。在另一优选实施例中，绿色除去组合物包含、由或基本上由至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂、水、至少一种有机溶剂、至少一种氧化剂、至少一种氯化物源及至少一种螯合剂组成。在又一优选实施例中，绿色除去组合物包含、由或基本上由至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂、水、至少一种氧化剂、至少一种氯化物源及至少一种螯合剂组成。
绿色除去组合物可进一步包括选自由以下各物组成的群的材料残余物：蚀刻后残余物、低k介电材料、高k介电材料、阻挡层材料、铁电体、氮化物、硅化物、氧化物、含有聚合物的积累、ARC材料、掺杂区域、杂项材料及其组合。优选地，材料溶解和/或悬浮于绿色除去组合物中且除去组合物保持其所欲用途的可行性。
绿色除去组合物可调配于以下调配物G1-G5中，其中所有百分比是基于调配物总重量以重量计。
调配物G1：HF 20.1重量％；环丁砜2重量％；DowFax 3B20.5重量％；水77.4重量％
调配物G2：HF 20.1重量％；环丁砜2重量％；DowFax 3B20.1重量％；水77.8重量％
调配物G3：HF 20.1重量％；环丁砜2重量％；DDBSA 0.5重量％；水77.4重量％
调配物G4：HF 20.1重量％；环丁砜2重量％；DowFax 3B20.1重量％；水77.8重量％
调配物G5：HF 20.1重量％；环丁砜2.2重量％；DowFax 3B20.5重量％；H2O25重量％；HEDP 5重量％；水67.2重量％
调配物G6：HF 20.1重量％；HCl(浓)1重量％；环丁砜2.2重量％；DowFax 3B20.5重量％；H2O25重量％；HEDP 5重量％；水66.2重量％
调配物G7：HF 20.1重量％；环丁砜1.5重量％；DDBSA 0.5重量％；水77.9重量％
调配物G8：20.1重量％HF；1.5重量％环丁砜；0.5重量％Niaproof08；77.9重量％水
调配物G9：HF(49％)41重量％；HCl(浓)1重量％；环丁砜2.2重量％；Niaproof 080.5重量％；H2O2(50％)10重量％；HEDP(60％)8.3重量％；水37重量％
调配物G10：HF(49％)20重量％；HCl(浓)10重量％；Niaproof 08 3重量％；H2O2(30％)10重量％；HEDP(60％)10重量％；水47重量％
在一实施例中，绿色除去组合物可调配于以下浓缩实施例中，其中所有百分比是基于调配物总重量以重量计：
Figure G2008800161773D00371
更佳地，此实施例包含、由或基本上由氟化氢、砜、至少一种乙基己基硫酸钠表面活性剂及水组成。最佳地，此实施例包含、由或基本上由HF、四亚甲基砜、乙基己基硫酸钠表面活性剂及水组成。组份的重量百分比比率的范围为：(一种或多种)有机溶剂相对于(一种或多种)蚀刻剂为约0.01∶1至约1∶1，优选约0.05∶1至约0.25∶1，且最佳约0.05∶1至约0.2∶1；且(一种或多种)有机溶剂相对于(一种或多种)表面活性剂为约1∶1至约40∶1，优选约2∶1至约30∶1，且最佳约3∶1至约25∶1。
或者，绿色除去组合物可调配于以下浓缩实施例中，其中所有百分比是基于调配物总重量以重量计：
Figure G2008800161773D00381
最佳地，此实施例包含、由或基本上由HF、HCl、环丁砜、H2O2、HEDP、至少一种表面活性剂及水组成。此实施例的组份的重量百分比比率的范围为：(一种或多种)有机溶剂相对于(一种或多种)表面活性剂为约0.1∶1至约15∶1，优选约1∶1至约10∶1，且最佳约2∶1至约7∶1；(一种或多种)蚀刻剂相对于(一种或多种)表面活性剂为约10∶1至约60∶1，优选约15∶1至约55∶1，且最佳约25∶1至约50∶1；(一种或多种)氧化剂相对于(一种或多种)表面活性剂为约0.1∶1至约25∶1，优选约1∶1至约20∶1，且最佳约5∶1至约15∶1；且(一种或多种)螯合剂相对于(一种或多种)表面活性剂为约0.1∶1至约25∶1，优选约1∶1至约20∶1，且最佳约5∶1至约15∶1。
在另一替代实施例中，绿色除去组合物调配于以下浓缩实施例中，其中所有百分比是基于调配物总重量以重量计：
Figure G2008800161773D00391
最佳地，此实施例包含、由或基本上由HF、HCl、H2O2、HEDP、至少一种表面活性剂及水组成。此实施例的组份的重量百分比比率的范围为：(一种或多种)蚀刻剂相对于(一种或多种)表面活性剂为约0.1∶1至约20∶1，优选约0.5∶1至约10∶1，且最佳约1∶1至约6∶1；(一种或多种)氧化剂相对于(一种或多种)表面活性剂为约0.01∶1至约15∶1，优选约0.1∶1至约5∶1，且最佳约0.5∶1至约2∶1；且(一种或多种)螯合剂相对于(一种或多种)表面活性剂为约0.1∶1至约20∶1，优选约0.5∶1至约10∶1，且最佳约1∶1至约5∶1。
与第四方面类似，如上文详细描述，可向第五方面的除去组合物中添加盐酸以使再生处理期间微电子装置基板的坑洞最小化。对于第五方面而言，组份的重量百分比比率的范围为：(一种或多种)氧化剂相对于浓HCl为约0.1∶1至约10∶1，优选约1∶1至约8∶1，且最佳约1∶1至约7∶1；(一种或多种)蚀刻剂(例如HF)相对于浓HCl为约0.1∶1至约25∶1，优选约1∶1至约20∶1，且最佳约5∶1至约20∶1；(一种或多种)表面活性剂相对于浓HCl为约0.01∶1至约2∶1，优选约0.1∶1至约1∶1；(一种或多种)螯合剂相对于浓HCl为约0.1∶1至约10∶1，优选约1∶1至约8∶1，且最佳约1∶1至约7∶1；(一种或多种)溶剂相对于浓HCl为约0.1∶1至约10∶1，优选约0.5∶1至约5∶1，且最佳约0.5∶1至约4∶1。
在第五方面的一实施例中，除去组合物是用于再生微电子装置结构。换言之，可自微电子装置结构除去一可除去层或一个以上可除去层。
在第五方面的另一实施例中，除去组合物可用于再加工微电子装置结构，从而除去结构背面和/或斜边上的含有聚合物的积累。本文的第一方面中描述了自结构的背面和/或斜边除去含有聚合物的积累的方法。
使用本发明的第一至第五方面的除去组合物除去的低k介电材料包括CORALTM、BLACK DIAMONDTM(下文BD)、CORAL衍生物、BD衍生物、
Figure G2008800161773D00401
衍生物、SiCOH等。如本文所用，″CORAL衍生物″及″BD衍生物″分别对应于使用替代(通常为专有)沉积法沉积的CORAL及BD材料。不同处理技术的利用将导致分别不同于CORALTM及BLACK DIAMONDTM的CORAL及BD材料。
应注意在使除去组合物与微电子装置接触之前，第一至第五方面的除去组合物应实质上无在CMP处理期间通常所用的研磨材料。
重要地，第一至第五方面的除去组合物自微电子装置的表面有效同时除去含有聚合物的积累、金属堆栈材料、低k介电层、高k介电层、蚀刻终止层、氮化物、硅化物、氧化物、阻挡层、光阻、蚀刻后残余物、杂项材料、掺杂区域(并非经掺杂磊晶Si)和/或其它材料中的至少一者。举例而言，如本领域技术人员可容易地确定，除去组合物可自微电子装置前侧有效除去低k介电材料，同时自微电子装置背面和/或斜边除去聚合物及其它残余物。因此，当应用于微电子装置制造操作时，本发明的除去组合物适用于在单一再生或再加工步骤中自微电子装置结构除去至少一种选自由以下各物组成的群的材料以再循环和/或再使用该结构：低k介电材料、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物、硅化物、氧化物、光阻、阻挡层、含有聚合物的积累、铁电体、杂项材料、掺杂区域(非经掺杂磊晶Si)及其组合。重要地，第一至第五方面的除去组合物满足再生要求，包括(但不限于)：少于25个0.25μm的粒子，少于50个0.12μm的粒子，或少于100个0.09μm的粒子，总厚度变化(TTV)小于约5μm(无需除去后的平坦化处理)，表面金属污染少于每平方公分1×1010个原子；且/或再生基板的厚度(无任何其它保留层)在初始基板厚度的5％内，优选在2％内，且最佳在1％内；以及再加工/清洁要求。此外，因为低TTV，再使用前可能不需要通常用于当前再生实践的化学机械抛光(CMP)步骤(亦即在湿式除去材料后使基板平坦化)来使晶圆前侧或背面平坦化。或者，CMP步骤的参数可经改变使得实质上降低能量要求，例如使抛光时间长度缩短等。最佳地，自微电子装置基板除去材料后，TTV小于3％，更佳小于1％且最佳小于0.5％。
此外，第一至第五方面的除去组合物满足再加工要求，例如实现自装置基板的最外边缘及背面实质除去光阻、含有聚合物的积累和/或电镀铜而不实质损坏待保留的(一个或多个)层。重要地，与现有技术(例如物理抛光边缘、干式电浆蚀刻、燃烧等)的再加工组合物不同，待自微电子装置结构除去的至少一种材料可使用(一种或多种)湿式溶液除去。
如本领域技术人员容易地确定的，应了解本文公开的第一至第五方面的除去组合物中的任一者可用于(CMP)处理期间，亦即使铜平坦化及除去阻挡层材料以加速CDO及其它低k介电材料的除去。重要地，当应用需要在铜层上终止(例如在CMP处理期间)且除去组合物(例如，第一至第五方面中的任一者)包括至少一种螯合剂时，除去组合物优选进一步包括至少一种铜钝化剂物质。预期的铜钝剂化物质包括(但不限于)1，2，4-三唑、苯并三唑(BTA)、甲苯基三唑、5-苯基-苯并三唑、5-硝基-苯并三唑、3-胺基-5-巯基-1，2，4-三唑、1-胺基-1，2，4-三唑、羟基苯并三唑、2-(5-胺基-戊基)-苯并三唑、1-胺基-1，2，3-三唑、1-胺基-5-甲基-1，2，3-三唑、3-胺基-1，2，4-三唑、3-巯基-1，2，4-三唑、3-异丙基-1，2，4-三唑、5-苯基硫醚-苯并三唑、卤基-苯并三唑(卤基＝F、Cl、Br或I)、萘幷三唑、2-巯基苯并咪唑(MBI)、2-巯基苯并噻唑、4-甲基-2-苯基咪唑、2-巯基噻唑啉、5-胺基四唑(ATA)、5-胺基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇、2，4-二胺基-6-甲基-1，3，5-三嗪、噻唑、三嗪、甲基四唑、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、1，5-五亚甲基四唑、1-苯基-5-巯基四唑、二胺基甲基三嗪、巯基苯并噻唑、咪唑啉硫酮、巯基苯并咪唑、4-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇、5-胺基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇、苯并噻唑、磷酸三甲苯酯、吲二唑(indiazole)及其组合。诸如草酸、丙二酸、丁二酸、氮基三乙酸、亚胺基二乙酸及其组合的二及多元羧酸亦为有用的酮钝化剂物质。本文亦预期除去组合物可经诸如水的溶剂稀释且用作化学机械抛光(CMP)后组合物以除去CMP后残余物，包括(但不限于)来自抛光浆料的粒子、富集碳的粒子、抛光垫粒子、刷子卸载粒子、设备构造材料粒子、铜、氧化铜及作为CMP方法的副产物的任何其它材料。当用于CMP后应用时，浓缩除去组合物可以约1∶1至约1000∶1的溶剂对浓缩物的范围稀释，其中溶剂可为水和/或有机溶剂。
在又一方面中，如本领域技术人员可容易地确定，本文公开的除去组合物中的任一者可经缓冲为约5至约8，优选约5.5至约7范围中的pH值，以使加工中构造材料的腐蚀最小化(例如钢排水系统及其它工具)。预期的缓冲物质包括(但不限于)有机季碱、碱金属碱、碱土金属碱、有机胺、烷氧化物、酰胺及其组合。更特定言之，缓冲物质可包括氢氧化苄基三甲基铵、氢氧化苄基三乙基铵、氢氧化苄基三丁基铵、氢氧化二甲基二乙基铵、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化铵、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化铷、氢氧化烷基鏻及其衍生物、苯胺、苯并咪唑、苄基胺、1-丁胺、正丁基胺、环己烷胺、二异丁基胺、二异丙基胺、二甲基胺、乙烷酰胺、乙烷胺、乙基胺、乙二胺、1-己烷胺、1，6-己二胺、吡嗪、哒嗪、脲、N-甲基吡咯烷酮、二甘醇胺、吡啶、三乙胺、单乙醇胺、三乙醇胺、胺基乙基乙醇胺、N-甲基胺基乙醇、胺基乙氧基乙醇、二甲基胺基乙氧基乙醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-甲氧基吡啶、异恶唑、1，2，4-三唑及其衍生物及组合。
方法及套组
除去组合物是藉由简单添加个别成份且混合至均匀条件而容易地调配。此外，除去组合物可容易地调配为单独封装调配物或在使用时混合的多部分调配物。多部分调配物的个别部分可在工具处或工具上游的储存槽中混合。在本发明的广泛实践中，在特定多种除去组合物中个别成份的浓度可广泛变化(例如更稀释或更浓缩)且应了解本发明的除去组合物可不同地且替代地包含、由或基本上由与本文公开内容一致的成份的任何组合组成。在一实施例中，除去组合物的浓缩物为无水的且可由使用者在加工时添加水。
因此，另一方面是关于第一至第五方面中所述的组合物的浓缩调配物，其具有低量水和/或溶剂或不具有水和/或溶剂，其中可在使用前添加水和/或溶剂以形成本发明的除去组合物。浓缩调配物可以约1∶10至100∶1的溶剂对浓缩物的范围稀释，其中溶剂可为水和/或有机溶剂。在一实施例中，除去组合物的浓缩物为无水的且可由使用者在加工时添加水。
另一方面是关于在一或多个容器中包括一或多种用以形成本发明除去组合物的组份的套组。套组可在一或多个容器中包括至少一种胺、氢氟酸、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种螯合剂、任选的至少一种额外酸及任选的水以供在加工时原样组合或与稀释剂(例如，水和/或有机溶剂)组合。或者，套组可包括至少一种胺、氢氟酸、至少一种有机溶剂、至少一种额外酸及任选的水以供在加工时原样组合或与稀释剂(例如，水和/或有机溶剂)组合。在又一实施例中，套组可包括至少一种胺、氢氟酸、至少一种有机溶剂及任选的水以供在加工时原样组合或与稀释剂(例如，水和/或有机溶剂)组合。在又一替代中，套组可在一或多个容器中包括至少一种胺-氟化氢盐、额外的氢氟酸、至少一种有机溶剂、任选的水及任选的至少一种额外酸以供在加工时原样组合或与稀释剂(例如，水和/或有机溶剂)组合。
或者，套组可在一或多个容器中包括氢氟酸、至少一种有机溶剂、任选的至少一种螯合剂、任选的至少一种表面活性剂、任选的水及任选的至少一种有机酸以供在加工时原样组合或与稀释剂(例如，水和/或有机溶剂)组合。在另一实施例中，套组可在一或多个容器中包括氢氟酸、至少一种有机溶剂、至少一种氧化剂、至少一种螯合剂及任选的的水以供在加工时原样组合或与稀释剂(例如，水、有机溶剂和/或氧化剂)组合。在又一实施例中，套组可在一或多个容器中包括氢氟酸、至少一种表面活性剂、任选的水、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种有机酸、任选的至少一种氯化物源及任选的至少一种螯合剂以供在加工时原样组合或与稀释剂(例如，水、有机溶剂和/或氧化剂)组合。如本领域技术人员可容易地确定，应了解套组可包括呈任何组合的前述实施例的组份中的任一者。
套组的容器应被化学评定以储存及分配其中含有的(一种或多种)组份。举例而言，套组的容器可为
Figure G2008800161773D00441
容器(Advanced TechnologyMaterials，Inc.，Danbury，Conn.，USA)。含有除去组合物的组份的一或多个容器优选包括使该(一个或多个)容器中的组份流体流通以供掺合及分配的构件。举例而言，参考
Figure G2008800161773D00442
容器，可向该(一个或多个)容器中的衬里外部施加气压以引起衬里的至少一部分内容物泻出且因此使得可流体流通以供掺合及分配。或者，可向习知可加压容器的顶部空间施加气体压力或可使用泵以使得可流体流通。此外，系统优选包括用于将经掺合除去组合物分配于处理工具中的分配口。
优选使用实质上化学惰性、无杂质、可挠性及弹性聚合膜材料(诸如高密度聚乙烯)制造该(一个或多个)容器的衬里。所需衬里材料无需共挤压或阻挡层且无需可能不利影响待分配于衬里中的组份的纯度要求的任何颜料、UV抑制剂或加工剂而经加工。所需衬里材料的清单包括包含纯(无添加剂)聚乙烯、纯聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯、聚胺基甲酸酯、聚二氯亚乙烯、聚氯乙烯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丁烯等的膜。该衬里材料的优选厚度是在约5密耳(0.005英寸)至约30密耳(0.030英寸)范围内，例如20密耳(0.020英寸)的厚度。
关于本发明套组的容器，以下专利及专利申请案的公开内容各自以引用的方式全部并入本文中：美国专利第7,188,644号，标题为″APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING THE GENERATIONOF PARTICLES IN ULTRAPURE LIQUIDS；″美国专利第6,698,619号，标题为″RETURNABLE AND REUSABLE，BAG-IN-DRUM FLUIDSTORAGE AND DISPENSING CONTAINER SYSTEM；″及2007年5月9日以John E.Q.Hughes的名义申请的美国专利申请案第60/916,966号，标题为″SYSTEMS AND METHODS FOR MATERIAL BLENDING ANDDISTRIBUTION″。
除液体溶液外，本文亦预期除去组合物可调配为泡沫、烟雾、致密流体(亦即，超临界或亚临界，其中溶剂为除水和/或(一种或多种)有机溶剂以外或作为其替代的CO2等)。
重要地且有利地，除去组合物使至少一种选自由以下各物组成的群的材料在单一步骤中自微电子装置基板溶解或分层(亦即所有待除去材料可藉由使不合格微电子装置基板与单独组合物以单次浸没接触而得以除去)：蚀刻后残余物、低k介电材料、高k介电材料、蚀刻终止层、氮化物、硅化物、氧化物、金属堆栈材料、铁电体、阻挡层、光阻、ARC材料、含有聚合物的积累、掺杂区域及其组合。最佳地，在单一步骤中将可除去材料溶解或分层，其限制条件为再循环和/或再使用之前无需进行机械抛光。如本文所定义，″溶解″包括固体溶质(例如待除去的材料)进入溶剂形成溶液的过程。″溶解″亦意欲包括待除去材料的蚀刻、分解、化学抛光及其组合。溶解具有使颗粒物质(该颗粒物质随后可停留于该基板上)的产生最小化以及实质上消除除去设备的堵塞的优势。
有利地，微电子装置结构的剩余层在除去加工后实质上为平滑的且未经损坏，优选无需在额外制造过程(亦即，例如低k电介质、高k电介质、光阻、金属堆栈层、蚀刻终止层等的新材料层的沉积过程)的前使前侧和/或背面平坦化。举例而言，若在再生之后，剩余层仅包括微电子装置基板及磊晶Si层，则基板优选准备好用于再循环/再使用而无需昂贵且危及结构安全的机械抛光。应了解必要时可使用机械抛光。
在又一方面中公开了除去方法，其中自其上具有至少一种选自由以下各物组成的群的材料层的微电子装置结构表面除去该材料：低k介电层、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物、硅化物、氧化物、铁电体、阻挡层、光阻、ARC材料、蚀刻后残余物、含有聚合物的积累、掺杂区域及其组合。举例而言，可除去低k介电材料同时保持下层基板及蚀刻终止层(例如，SiCN、SiCO、SiC、SiON、SiGe、SiGeB、SiGeC、AlAs、InGaP、InP、InGaAs)与金属堆栈材料的完整性。或者，可除去低k介电层及金属堆栈材料同时保持下层基板和/或蚀刻终止层的完整性。在另一替代中，可除去低k介电层、蚀刻终止层及金属堆栈材料同时保持下层基板的完整性。
在另一方面中，本文公开的除去组合物可用于清洁微电子装置结构，从而除去结构背面和/或斜边上的含有聚合物的积累。在一实施例中，自结构背面和/或斜边除去含有聚合物的积累的方法包括将该结构安置于使用惰性气体(例如氮气)和/或去离子水喷雾保护晶圆前侧的单独晶圆工具中。或者，可藉由在前侧上沉积厚光阻层或其它保护性涂层聚合物来保护前侧。换言之，当清洁背面和/或斜边时，包括不欲损坏的经毯覆或图案化层的结构前侧未曝露于除去组合物。在另一实施例中，前侧及背面/斜边皆曝露于除去组合物以同时自前侧(例如，低k介电材料)及背面/斜边(例如，含有聚合物的积累及含铜材料)除去材料。
微电子装置晶圆可在外场或内部进行再加工。内部再加工及再循环具有增加总产率、降低总成本且减少诊断过程与再加工之间的循环时间的优势。
在除去应用中，以任何合适方式将除去组合物与其上具有待除去材料的不合格微电子装置接触，例如在装置表面上喷雾除去组合物、浸渍包括可除去材料的装置(在一定体积除去组合物中)、使装置与吸附有除去组合物的另一材料(例如垫或纤维吸附剂施用组件)接触、使包括待除去的材料的装置与再循环除去组合物接触，或藉由使除去组合物与待除去材料除去接触的任何其它合适构件、方式或技术。接触条件包括足以除去可除去材料的一段时间及条件。此外，本文预期分批或单独晶圆加工。使用除去组合物的除去方法可包括静态清洁、动态清洁或包括动态清洁，随后静态清洁除去组合物中的装置的连续加工步骤，其中各动态及静态步骤以该交替步骤循环交替且重复进行。
除去组合物可与多种习知清洁工具一起使用，包括Verteq singlewafer megasonic Goldfinger、OnTrak systems DDS(双侧擦洗器)、Laurell旋转喷雾工具、SEZ单独晶圆喷雾漂洗、Applied MaterialsMirra-MesaTM/ReflexionTM/Reflexion LKTM及Megasonic分批湿式清洗台系统。
如应用于微电子装置制造操作，除去组合物适用于自微电子装置结构除去至少一种选自由以下各物组成的群的材料以供再生、再加工、再循环和/或再使用该结构：低k介电层、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物、硅化物、氧化物、铁电体、阻挡层材料、光阻、蚀刻后残余物、ARC材料、含有聚合物的积累、掺杂区域及其组合。此外，应了解除去组合物可在化学机械抛光处理期间使用以加速CDO及其它低k介电材料的除去或在CMP后过程中使用以除去CMP后的残余材料。
当自其上具有至少一种选自由以下各物组成的群的材料的微电子装置结构除去该材料时：低k介电层、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物、硅化物、氧化物、铁电体、阻挡层、光阻、蚀刻后残余物、ARC材料、含有聚合物的积累、掺杂区域及其组合，通常使除去组合物与装置结构在约20℃至约90℃，优选约25℃至约60℃，最佳约25℃至约50℃范围的温度下接触约30秒至约60分钟，更佳约75秒至约5分钟的时间(优选时间视待除去的(一个或多个)层厚度而定)。当待除去蚀刻终止层时，视蚀刻终止层厚度而定，接触时间在约25℃至约80℃范围内的温度下可在约5分钟至约3小时的范围内。该接触时间及温度为说明性的，且在本发明的广泛实践内可采用有效地自装置结构实质上除去(一种或多种)材料的任何其它合适时间及温度条件。
如在本文公开的组合物的给定末端用途应用中所需且有效的，在实现所需的除去作用后，(例如)藉由漂洗、洗涤、干燥或其它(一个或多个)除去步骤将除去组合物自其先前应用的微电子装置容易地除去。举例而言，微电子装置可经去离子水漂洗。此外，微电子装置可经氮气、异丙醇或SEZ(旋转加工技术)干燥。
当使用时，可在合适高压(例如在以合适容量速率及量下基于SCF的组合物被提供至以实现所需接触操作的加压接触室中)下应用致密流体，优选约1,500至约4,500psi范围内，优选在约3,000至约4,500psi范围内。尽管本发明的广泛实践中可有利地采用较大或较小的接触持续时间及温度，但典型接触时间在约1分钟至约30分钟范围内且温度为约35℃至约75℃，优选在约60℃至约75℃范围内(若恰当)。使用致密流体组合物的除去方法可包括静态浸透、动态接触模式，或包括动态流动，随后静态浸透的连续加工步骤，其中各别动态流动及静态浸透步骤是以该交替步骤循环交替且重复进行。
在使组合物与不合格微电子装置结构接触期间，可使用统计过程控制(SPC)对除去组合物进行监视及控制。举例而言，除去组合物浴的SPC可被监视及若干输入受到控制，包括浴槽温度、浴槽的pH、浴槽主要组份的浓度、副产物浓度及馈入物化学纯度。优选地，除去组合物是使用线上监视法监视，其中线上取样设备可与标准分析工具通信偶接，以监视浴槽重量损失(其为水和/或胺损失的指示)、氟化物浓度、H2O2浓度、pH等。藉由监视和/或控制此等参数中的至少一者，可延长除去组合物浴槽的寿命，这使加工效率最大化。如本领域技术人员容易确定的，SPC的目的为随着加工进行保持除去组合物的若干参数的实质稳定状态。
举例而言，除去组合物可经手动和/或自动取样，且除去组合物中的组份浓度可使用标准分析技术进行分析且与除去组合物中该组份的初始浓度比较。如本领域技术人员容易判定的，可将该组份的溶液的等分试样手动和/或自动添加至浴槽中以将组份浓度增加至初始水准。应了解除去组合物中若干组份浓度的保持是视该组合物中出现多少待除去的(一种或多种)材料负载而定。随着愈来愈多的化合物溶解于其中，许多活性组份的溶解度实际上将降低且最终将需要新鲜的除去组合物。
为此目的，在一方面中SPC是关于多组份流体组合物监视及组成控制系统，其中一或多种所关注组份的组份分析是藉由滴定或其它分析程序实现，且接着采用计算构件以测定及反应性调整多组份流体组合物中一或多种组份的相对量或比例，以保持多组份流体组合物的预定组成特征。SPC系统优选包含(i)分析器单元，其经建构及配置以使用实时方法监视多组份流体的一或多种组份的浓度，及(ii)控制单元，其经建构及配置以将分析器单元的结果与预先程序化的规格作比较，且根据需要反应性控制前述一或多种组份至多组份流体中的分配，以保持使用流体的加工设施中所用的多组份流体中的前述一或多种组份的预定浓度。在另一方面中，公开监视及在组成上控制加工设施中所用的多组份流体的SPC方法，该方法包括藉由滴定或其它分析程序针对所关注的一或多种组分进行多组份流体的实时组份分析，且在计算上及反应性地实时调整多组份流体组合物中一或多种组份的相对量或比例，以保持使用流体的加工设施中所用的多组份流体组合物的预定组成特征。
举例而言，用于在使用时产生过氧化氢的包含使用过氧化氢的加工设施的SPC系统可包含经构造且配置以用于产生过氧化氢的电化电池及包括分析单元(例如Karl Fischer分析单元)的过氧化氢监视及浓度控制组件(包含用于自电化电池取样流体且对其进行分析的构件)，其中过氧化氢监视及浓度控制组件包括用于基于分析来实时测定过氧化氢浓度的构件。用于在使用时产生过氧化氢的包括使用过氧化氢的加工设施的方法包括在电化电池中产生过氧化氢，且在分析单元(例如KarlFischer分析单元，包括自电化电池取样流体且对其进行分析)中监视过氧化氢，且基于分析来实时测定过氧化氢的浓度。
作为另一实施例，控制单元用作加工控制器且是用于精确控制溶剂组份(尤其水)的自动补充，从而保证长时期的最佳且稳定加工。一旦组份分析器测得溶剂系统的相对组成，则加工控制器可使系统恢复为正确组份比率。针对作为分析目标的特定组份将特定限制预程序化在加工控制器中。将来自组份分析器的结果与此等规格限制相比，且若经测定低于最小规定值，则可将一定量目标组份注入溶剂溶液中以恢复所需组份比率。藉由将溶剂系统的组份比率保持于预定界限内，可延长溶剂混合物的有效浴槽寿命。因此，另一方面中的SPC是关于原位监视及用于再生和/或再加工不合格微电子装置结构的组合物的H2O注入的构件及方法。使用浓度分析及溶剂补充系统分析溶液且调整水含量，浴槽寿命可增加至少100％。此导致a)化学品，b)化学变化的停工时间，及c)化学处理成本方面的大量节省。
此等及其它SPC实施例公开于美国专利第7,214,537号及第7,153,690号，其皆在Russell Stevens等人名下且皆以引用的方式全文并入本文中。
关于除去组合物中HF的分析，SPC的分析器单元可包括：(a)可被分析且用于计算HF浓度(参见例如Sota等人名下的美国专利第6,350,426号)的温度、导电率、黏度及超音传播速度值的组合；(b)氟离子选择性电极；(c)分光光度计；(d)使用硼酸化学品比色分析；及(e)使用硼酸萤光团萤光分光(例如参见2004年6月28日申请的University of MarylandBiotechnology Institute名下的PCT/US2004/022717)；以测定除去组合物中氟化物的浓度。H2O2监视技术包括碘量法或高锰酸滴定，比色法(诸如在H2O2存在下氧化钛(IV)盐及氧化钴(II)及重碳酸盐以形成碳酸盐-钴酸盐(III)络合物)，及使用辣根衍生的过氧化酶的莨菪亭(scopoletin)程序。
分析单元可包括(但不限于)UV-Vis分光光度计、IR质谱仪、近IR质谱仪、萤光计、包括电感耦合电浆质谱仪及原子吸收质谱仪的原子质谱仪、滴定单元、电化学单元及层析单元。
令人惊奇地，本发明者发现可再生同一微电子装置结构，例如除去材料以再生基板或再生带有待保留的层的基板(多次)。举例而言，可加工同一基板以沉积至少一个材料层且随后将其再生大于或等于2次，优选大于或等于5次，更佳大于或等于10次，且最佳大于或等于20次(视方法及所沉积的材料而定)，该再生每次均满足本文描述的再生要求。重要地，再生方法优选为单一步骤除去法(亦即，在单一步骤中使用单一组合物完成所有材料的除去)且优选在随后加工之前无需再生后的平坦化。亦即，本领域技术人员应了解一些沉积方法及一些材料会损坏基板，且因此可能需要一些平坦化以成功再生基板。平坦化将具有限制基板可被再生的次数的作用。
应了解预期多步骤除去法，其中至少一个步骤需要使用本文公开的至少一种除去组合物。举例而言，除去法可为两步法，其中第一步骤包括使具有基板及至少一种待除去材料的微电子装置与本文所述的除去组合物在足以自微电子装置除去至少一种材料的条件(如本文所公开)下接触足够时间，且抛光基板以除去表面损坏，其中抛光条件为本领域熟知的。
此外，本发明者惊奇地发现同一微电子装置结构可被再加工高达10次，例如自微电子装置结构除去光阻及ARC材料。举例而言，同一结构可经光微影加工且随后再加工以除去错误定位的光阻图案大于或等于2次，优选大于或等于5次，且最佳大于或等于10次，其中该再加工不实质上损坏待保留的层。此外，本发明者惊奇地发现微电子装置结构的背面和/或斜边可容易地清洁，例如可自微电子装置结构的背面和/或斜边除去含有聚合物的积累和/或金属而不求助于本领域中所用的方法(例如物理抛光、干式电浆蚀刻、燃烧等)。
此外，本发明惊奇地发现本发明除去组合物的浴槽效能在约室温至约60℃范围内的温度下可持续大于或等于2天，优选大于或等于5天，且最佳大于或等于10天。换言之，约室温至约60℃范围内的温度下的历时10天的浴槽可用于根据本文提供的要求成功再生、再加工和/或清洁微电子装置结构(背面和/或斜边)，假定浴槽未″加载″待除去的材料。如本文所定义，如本领域技术人员容易测定的，″加载″组合物对应于一定体积的除去组合物，其不再能使至少一种待自微电子装置结构除去的材料溶解和/或分层。加载的除去组合物可对应于待使用除去组合物、组合物中的活性组份以及其副产物除去的特定材料的不饱和、饱和或过饱和。
另一惊人的发现为除去组合物浴槽的使用效能。如本领域技术人员容易测定的，具有约5L至约50L范围内的体积的除去组合物的未加载浴槽视必须除去的材料层数而定自大于或等于50，优选大于或等于200，更佳大于或等于500，甚至更佳大于或等于1000，且最佳大于或等于2500个具有300mm×750μm基板的不合格微电子装置结构有效除去待除去的材料。
在另一方面中公开了包含微电子装置的制品，其中该微电子装置包含已使用本文所述的方法再生、再加工、再循环和/或再使用的微电子装置结构或微电子装置基板，该方法包含使微电子装置结构与除去组合物在足以实质上除去至少一种选自由以下各物组成的群的材料的条件下接触足够时间：低k介电材料、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物、硅化物、氧化物、铁电体、阻挡层材料、光阻、蚀刻后残余物、ARC材料、含有聚合物的积累、掺杂区域及其组合。在随后的微电子装置制造过程中，再循环或再使用的微电子装置结构或微电子装置基板可随后包含一或多个沉积于其上的层，包括低k介电层、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物层、硅化物层、氧化物层、铁电体层、阻挡层材料、掺杂区域及其组合中的至少一者。
在又一方面中，描述一制品，其中该制品包含再加工的微电子装置结构或再加工的微电子装置基板及至少一个选自由以下各物组成的群的额外材料层：低k介电材料、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物、硅化物、氧化物、铁电体、阻挡层材料、光阻、ARC材料、掺杂区域及其组合，其中该至少一个额外材料层是在再加工之后沉积于微电子装置结构或基板上。该制品可进一步包含安置于微电子装置结构或基板与至少一个额外材料层之间的中间层。
在另一方面中，公开了制造包含微电子装置的制品的方法，其中该微电子装置包含已使用本文所述的方法再生、再加工、再循环和/或再使用的微电子装置结构或微电子装置基板，该方法包含使微电子装置结构与除去组合物在足以实质上除去至少一种选自由以下各物组成的群的材料的条件下接触足够时间：低k介电材料、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物、硅化物、氧化物、铁电体、阻挡层材料、光阻、蚀刻后残余物、ARC材料、含有聚合物的积累、掺杂区域及其组合。制造该制品的方法可进一步包含，在随后的微电子装置制造过程中，在再循环或再使用的微电子装置结构或微电子装置基板上沉积一或多个层，其中该一个或多个层包括低k介电层、高k介电材料、蚀刻终止层、金属堆栈材料、氮化物层、硅化物层、氧化物层、铁电体层、阻挡层、掺杂区域及其组合中的至少一者。
在又一方面中，本发明是关于清洁微电子装置结构的背面和/或斜边的方法，该方法包含：将该结构定位于一工具中，该工具使用氮气和/或去离子水喷雾保护该结构的前侧；且使该结构的背面和/或斜边与除去组合物接触，其中该除去组合物自微电子装置基板的背面和/或斜边实质上除去含有聚合物的积累。
在又一方面中，公开使用本文所述的组合物来加工微电子装置的方法，从而降低加工浴槽的温度。目前，多数设施在较高浴槽温度下加工微电子装置以使加工时间最小化。不幸的是，较高浴槽温度导致水和/或HF蒸发的增加，且因此降低浴槽的效能。特定言之，此方法是关于在材料除去(例如浸没、喷雾等)期间降低除去组合物的温度，随后以溶剂、水或溶剂/水混合物热漂洗以除去材料除去过程期间出现的非所要残余物积累。如本领域技术人员容易地测定，在热漂洗之后，晶圆可任选的：以额外溶剂漂洗(例如在室温下)；干燥(例如使用IPA蒸发干燥)；抛光；和/或以其它方式加以制备以供额外加工，例如沉积新材料层。优选地，热漂洗溶剂包含水和/或有机溶剂，例如甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇丁基醚、二丙二醇甲基醚。在另一实施例中，可结合热漂洗使用超高频音波或搅拌以帮助除去残余物积累。
举例而言，自其上具有材料的微电子装置除去该材料的方法包含：
(a)使微电子装置与除去组合物在第一温度下接触足够时间以自微电子装置实质上除去至少一种材料；及
(b)使该微电子装置与漂洗组合物在第二温度下接触足够时间以自微电子装置实质上除去残余物积累；
其中第一温度与第二温度之间的差异是在约40℃至约90℃范围内。举例而言，第一温度可在约5℃至约30℃范围内且第二温度可在约45℃至约99℃范围内。因此，第一温度低于第二温度。材料除去的适用时间在约1分钟至约60分钟范围内，优选为约1分钟至约30分钟，且最佳为约1分钟至约10分钟，优选时间视待除去的层厚度而定。热漂洗的适用时间在约1分钟至约60分钟范围内，优选为约1分钟至约30分钟，且最佳为约1分钟至约10分钟，优选时间视微电子装置上残余物积累的程度而定。如所介绍，在热漂洗期间可使用超高频音波或搅拌以帮助残余物积累的除去。优选地，热漂洗组合物包含水。热漂洗优选每次使用新鲜漂洗组合物，尽管已预期在必要时可再循环漂洗组合物。微电子装置可作为单一晶圆加工或分批加工且热漂洗法可部分(例如仅部分(a)或仅部分(b))或全部(例如部分(a)及部分(b))地重复一次以上。
降低浴槽温度以使蒸发最小化的替代方法是在浴槽上包括一材料层以最小化蒸发作用。值得注意的，该层必须包括实质上不溶解于或混杂于浴槽组合物中的一或多种材料。举例而言，飘浮于浴槽表面的
Figure G2008800161773D00551
涂布的材料或
Figure G2008800161773D00552
材料(亦即密度小于浴液)可用于完全覆盖浴槽且减缓蒸发，从而增加浴槽寿命。
Figure G2008800161773D00553
涂布的材料可包括空心、轻重量的形状，诸如球体及其它多边形形状。该形状可为对称或不对称的。或者，
Figure G2008800161773D00554
涂布的材料可为经设计以容易地匹配在浴槽上的形状(例如，漂浮盖)。
在另一方面中公开了用于加工晶圆的湿式清洗台工具，该湿式清洗台工具包含至少三个浴槽，其中第一浴槽包含除去组合物，第二浴槽包含漂洗组合物且第三浴槽包含在除去组合物浴槽之后但在漂洗浴槽之前使用的中和浴槽，该浴槽适用于中和浸没于除去组合物中之后保留于装置晶圆上的除去组合物的高氟化物含量。因此，在又一方面中公开了使用除去组合物自微电子装置结构实质上除去材料，使用缓冲液漂洗步骤中和晶圆表面且以水漂洗经中和的晶圆的方法。在优选实施例中，本方面是关于自其上具有材料的微电子装置结构除去该至少一种材料的方法，该方法包含：
使微电子装置与除去组合物接触足够时间以自微电子装置实质上除去至少一种材料；
使其上具有除去组合物的微电子装置与中和组合物接触以中和微电子装置上的除去组合物；及
以漂洗溶液漂洗其上具有经中和除去组合物的微电子装置以自其除去经中和除去组合物，
其中该(一种或多种)材料是选自由以下各物组成的群：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体、硅化物、氮化物、氧化物、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合。优选地，中和组合物包括至少一种缓冲物质，其中经中和的除去组合物的pH是在约5至约9范围内，更佳在约6至约8范围内，且最佳为约7。本文预期的缓冲物质包括(但不限于)市售彩色编码缓冲液溶液或包括碱(诸如氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、二磷酸盐等)及碱/盐混合物的定制溶液。优选地，漂洗溶液包含水。
在又一方面中，公开了在再生过程中实质上消除微电子装置基板的坑洞的多步骤除去法。多步骤法包括至少一个除去金属的步骤及至少另一个除去非金属层(例如，蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、铁电体、硅化物、氮化物、氧化物、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合)及阻挡层材料的步骤。举例而言，除去金属的步骤可包括使微电子装置结构与包括至少一种氧化剂、至少一种螯合剂及任选的水的第一组合物接触以产生实质上无金属的微电子装置结构。除去非金属层及阻挡层材料的步骤可包括使实质上无金属的微电子装置结构与本发明的除去组合物(例如第二方面或第五方面的除去组合物及无氧化剂的任何其它除去组合物)接触以产生微电子装置基板。应了解可在除去金属的步骤与除去非金属层及阻挡层材料的步骤之间并入漂洗步骤。此外，应了解可在除去非金属层及阻挡层材料的步骤之后将前述中和浴并入该过程中以中和浸没于除去组合物中之后保留在装置晶圆上的除去组合物中的高氟化物含量。不管是否使用中和浴槽，微电子装置基板可经漂洗、干燥及进一步加工以供如本文所述再循环和/或再使用。本文中描述了各处理步骤的接触条件。举例而言，第一除去组合物可用于除去铜且可包括HEDP及H2O2，且第二除去组合物可用于除去电介质及阻挡层材料且可包括本文第二方面或第五方面中所述的组合物。
第一组合物中组份的重量百分比比率的范围为螯合剂相对于氧化剂约0.1∶1至约5∶1，优选约0.33∶1至约3∶1，且最佳约0.6∶1至约2∶1。
在又一方面中，公开了用于多步骤除去过程的套组，该套组包括一或多个包括第一组合物、除去组合物和/或中和组合物的容器。该套组可包括关于如何使用多步骤除去过程的组合物在再生处理期间实质上消除微电子装置基板的坑洞的指令。可在其特有个别容器中预混合后提供第一组合物、除去组合物和/或中和组合物。亦预期第一组合物的组份可提供于一或多个容器中以供在使用时混合(彼此和/或与水)以制成第一组合物，除去组合物的组份可提供于一或多个容器中以供使用时混合(彼此和/或与水)以制成除去组合物，和/或中和组合物的组份可提供于一或多个容器中以供使用时混合(彼此和/或与水)以制成中和组合物。套组的容器应被化学评定以储存及分配其中所含有的组份。举例而言，套组的容器可为如本文所述的
Figure G2008800161773D00571
容器(AdvancedTechnology Materials，Inc.，Danbury，Conn.，USA)。
加工后，本文所述的组合物可被进一步加工以降低制造设施中废水流的化学需氧量(COD)。举例而言，含有有机溶剂及无机生物毒性化合物(诸如氟化物)两者的经混合水性-有机调配物可经以下各物处理：(1)碳，优选具有小于1nm宽的微孔的聚二氯亚乙烯(PVDC)单体碳，其将自组合物″擦洗″有机溶剂，(2)金属碳酸盐，诸如碱金属或碱土金属碳酸盐，其可与氟离子反应且中和所存在的任何酸，和/或(3)硅酸钙，诸如Ca3SiO5·Ca2SiO4·xH2O，其可与氟离子反应且中和所存在的任何酸。该处理可为连续的或以单步骤混合床方法进行。加工的废水流应暴露于处理直至COD降低至公布的可接受水准。
尽管本文所述的方法有效除去了待除去的材料，但该方法不能使原始基板上存在的诸如坑洞及擦伤的缺陷平滑。因此，晶圆可能仍需要经受平坦化以除去该不足。通常，在使用平坦化的不足除去中损失约20至40微米的基板，此对于许多制造商而言为不可接收的损失，因为此限制了基板可再使用/再循环的次数。
因此，在另一方面中，可在沉积任何层之前修整(perfect)基板，其中该基板可为原始基板(具有或不具有磊晶Si)或再生、再加工、再循环和/或再使用基板(具有或不具有磊晶Si)。因此，本文所述的方法可进一步包括使XeF2蒸汽相蚀刻剂曝露于基板以除去其上存在的坑洞及擦伤。该暴露可在将任何层沉积于原始基板上之前(亦即，在沉积任何材料之前且因此在需要再生之前)或在将层沉积于再生基板上之前发生。XeF2与硅根据以下反应而反应，从而经由形成自发离开基板表面的挥发性SiF4气体而发生蚀刻反应：
Figure G2008800161773D00581
XeF2(g)+SiF2(s)→Xe(g)+SiF4(g)
XeF2为在室温下升华的固体，蒸汽压约为4托。其与硅反应形成挥发性SiF4及惰性Xe副产物，但相对于SiO2及其它电介质极具选择性。在一实施例中，基板的修整包括使XeF2与基板在额外活化能(亦即电浆或加热)存在下反应。在另一实施例中，无需额外活化能。
存在若干方式将XeF2化合物传递至真空腔室中以用于清洁：经由停滞模式、持续模式和/或直接引入模式，如以引用方式并入本文中的Frank Dimeo等人名下的美国专利申请案第10/973,673号所介绍。
在停滞模式中，内部具有化合物的坩埚或源容器可与腔室连接，其之间具有阀门。清洁期间，此阀门可打开(手动或遥控)且允许XeF2蒸汽填充腔室直至获得特定压力。接着可密封真空腔室且使XeF2反应一段时间。接着将使真空腔室排空且视需要重复此过程。温度、压力、时间长度及重复次数为本领域技术人员容易测定的实验参数。举例而言，初始范围可包括0.5托的压力历时2分钟，此可重复5次。此外，应监视蚀刻期间源中的压力。随着反应进行将观测到逐步压力增加，且当反应正常进行(run its course)时应趋于平稳。坩埚可经适度加热以增加XeF2的升华速率或升华压力。
在持续模式中，惰性载体气体可经配置以持续流经坩埚中的XeF2，因此将XeF2流稳定传递至真空腔室。载体气体的流动速率、坩埚温度及蚀刻时间为本领域技术人员容易测定的实验参数。
在直接引入模式中，将腔室中预先量测的量的XeF2固体材料置于真空腔室中。这些固体升华直至其完全排出。清洁所需的材料量及时间由本领域技术人员容易地测定。同样，机械分配的方法易于工程化且可由本领域技术人员测定。
在又一方面中，公开了使用本文所述的除去组合物再生、再加工、再使用和/或再循环亦称为DNA微数组的DNA芯片的方法。DNA芯片通常是制造于玻璃基板上且使用光微影技术将核酸沉积于其上。因此，将存在DNA芯片不合格且若不将其再生、再加工、再使用和/或再循环则将报废的情况。
本发明的特征及优势由下文所述的说明性实施例更完全展示。
实施例1
为使除去组合物顺应国家及国际环境标准，将该除去组合物的二乙二醇丁基醚组份(其为HAP)以不在HAP清单上的溶剂(尤其丙二醇、二丙二醇及其醚)取代。各调配物包括以组合物总重量计20.1重量％HF，2.2重量％环丁砜，21.7重量％非-HAP清单的溶剂及56重量％水。组合物与特定非-HAP清单溶剂一起展示于下表1中。在各状况下，在50℃下将包括Black Diamond(下文的BD，厚度约
Figure G2008800161773D00601
)或CORAL(厚度约
Figure G2008800161773D00602
)的经毯覆晶圆浸没于一定体积的组合物中历时5分钟(除非另外说明)且视觉检查。
表1：包括非-HAP清单有机溶剂的化学调配物
 非-HAP清单有机溶剂   观测
 二丙二醇甲基醚(调配物RR)   BD：未清洁，一些残余物CORAL：未清洁，一些残余物
 乳酸乙酯(调配物SS)   BD：清洁，藉由水漂洗除去一些残余物CORAL：未清洁，一些残余物
 二丙二醇丁基醚(调配物TT)   BD：未清洁，一些残余物CORAL：未清洁，一些残余物两相
 二丙二醇丙基醚(调配物UU)   室温下的BD：膜在1分钟内分层且在10分钟内溶解，表面清洁50℃下的BD：膜分层且在3分钟内溶解，表面清洁室温下的CORAL：膜分层且在4分钟内溶解50℃下的CORAL：膜分层且在1分钟内溶解，表面清洁
 丙二醇丁基醚(调配物VV)   BD：未清洁，一些残余物CORAL：未清洁，一些残余物两相
 丙二醇(调配物WW)   BD：未清洁，一些残余物CORAL：膜分层且在1分钟内溶解，藉由水漂洗及N2吹拂而除去表面上的残余物
 二乙二醇丁基醚(调配物EE)   室温下的BD：膜在1分钟内分层且在4分钟内溶解，表面清洁50℃下的BD：膜分层且在2分钟内溶解，表面清洁室温下的CORAL：膜分层且在2分钟内溶解50℃下的CORAL：膜分层且在1分钟内溶解，表面清洁
蚀刻结果表明包括二丙二醇丙基醚的调配物UU对于除去低k介电材料(诸如Black Diamond及CORAL)而言展示与调配物EE等效的功效。
实施例2
已知包括氧化剂(例如H2O2)的除去组合物在某些有机组份存在下可能相对不稳定。因此，在使用时通常需要向剩余组份中添加氧化剂，此对使用者而言可能为不便的。因此，在本发明除去组合物中将更稳定的氧化剂(而非H2O2)经实验以测定自具有
Figure G2008800161773D00611
厚度的铜的经毯覆晶圆除去铜的功效，其中将晶圆浸没于在室温下或在40℃下的表2的溶液中，且视觉检查。
表2：使用各种氧化剂除去铜
  氧化剂  H2O中的重量％   温度   观测
  H2O2   5   室温   20分钟后不清晰
  过硫酸铵   5   室温   5.5分钟后清晰
  过硫酸氢钾   5   室温   12分钟后清晰
  H2O2   5   40℃   10分钟后不清晰
  过硫酸铵   5   40℃   3分钟后清晰
  过硫酸氢钾   5   40℃   未进行
可见蚀刻速率功效的顺序为H2O2＜过硫酸氢钾＜过硫酸铵。因此，可使用其它氧化剂(尤其过硫酸盐及过氧化单硫酸盐)代替H2O2(或与H2O2一起)，此视使用者需要以及各种氧化剂对微电子装置结构上的材料的影响而定。
实施例3
将经毯覆多晶硅浸没于本发明的绿色调配物(G1-G4)中且测定绿色调配物的多晶硅蚀刻速率相较于针对调配物CC(亦即非绿色调配物)所观测到的min-1为约
Figure G2008800161773D00613
min-1。此外，应注意绿色调配物的COD比调配物CC的COD低约60倍。
实施例4
已进行目前的保存期(浴槽寿命)测试，此证明包括HEDP及过氧化氢的第一组合物(例如，对于实质上消除坑洞的多步骤除去方法而言)在60℃下稳定历时3周。每周测试H2O2浓度且3周后剩余92％以上的H2O2，表明第一组合物极稳定且可作为一种溶液制造及载运。
实施例5
制造包括HF 20.1重量％；丁基卡必醇21.7重量％；环丁砜2.2重量％；H2O25重量％；CDTA 0.15重量％；HCl(浓)2重量％及水48.85重量％的调配物P1，且在40℃下将由涂覆于Si晶圆上的硅酸盐玻璃层上约
Figure G2008800161773D00621
电镀Cu组成的预剥除基板浸没于其中历时10分钟。此外，在相同条件下将预剥除基板浸没于调配物RR中以用于比较的目的。浸没于调配物中之后，将晶圆以水漂洗且干燥。使用扫描电子显微镜(SEM)进行清洁后分析。
相对于1B及2B(调配物P1)参看图1A及2A(调配物RR)，可见相对于不包括HCl的调配物(RR)(图1A及2A)，当调配物(P1)包括HCl(图1B及2B)时Si晶圆的坑洞实质上被消除。因此，在本文公开的除去组合物中包括HCl为以单步方法实质上消除微电子装置基板的坑洞的可行选项。
实施例6
在此实施例中展示实质上消除坑洞的多步骤除去方法。在室温下将由Cu、Ta及
Figure G2008800161773D00624
USG组成的晶圆浸没于第一组合物中历时10分钟，其包括40重量％H2O2(50％)、30重量％HEDP(60％)及剩余的水，随后在室温下浸没于调配物CC中历时10分钟。为比较的目的，在室温下将同一晶圆浸没于调配物G3中历时10分钟。使用扫描电子显微镜(SEM)进行清洁后分析。值得注意的，显微图展示在调配物G3中加工后的晶圆相对于包括调配物CC的两步法具有类似表面粗糙度。
实施例7
将具有AURORA、BLACK DIAMOND、CORAL、氟化硅酸盐玻璃(FSG)、超低k(ULK)、TEOS、热氧化物(ThOx)、氮化硅(SiN)、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、硅化钴(CoSi)、硅化镍(NiSi)、硅化钨(WSi)、W、Cu、Al、Ti、Ta、光阻、SiCN及SiC的经毯覆膜的个别硅晶圆浸没于包括清洁调配物CC或RR的容器中且在室温及60℃下测定蚀刻速率。结果提供于下表3中。
Figure G2008800161773D00631
***
因此，尽管本文已参考本发明的特定方面、特征及说明性实施例描述了本发明，但应了解本发明的效用并不因此受限，而是延伸至且涵盖众多其它方面、特征及实施例。因此，下文所述的申请专利范围意欲在其精神及范畴内被相应广泛解释，就如包括所有该方面、特征及实施例。

Claims (29)

1.一种除去组合物，其包含至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种螯合剂、任选的至少一种氧化剂、任选的至少一种氯化物源及任选的水，其中该除去组合物适于自其上具有至少一种选自由以下各物组成的群的材料的微电子装置结构除去该材料：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合。
2.如权利要求1的除去组合物，其包含该至少一种有机溶剂及水。
3.如权利要求1的除去组合物，其包含至少一种螯合剂、至少一种氧化剂、至少一种氯化物源及水。
4.如权利要求3的除去组合物，其进一步包含至少一种有机溶剂。
5.如权利要求1-4中任一项的除去组合物，其中该至少一种蚀刻剂包含HF。
6.如权利要求1-4中任一项的除去组合物，其中该至少一种表面活性剂包含选自由以下各物组成的群的物质：氟烷基表面活性剂、乙氧基化氟表面活性剂、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、羧酸盐、十二烷基苯磺酸及其盐、聚丙烯酸酯聚合物、二壬基苯基聚氧化乙烯、聚硅氧聚合物、改性聚硅氧聚合物、炔属二醇、改性炔属二醇、烷基铵盐、改性烷基铵盐、烷基苯酚聚缩水甘油醚、烷基硫酸钠、烷基硫酸铵、烷基(C10-C18)羧酸铵盐、磺基丁二酸钠及其酯、烷基(C10-C18)磺酸钠盐、二阴离子磺酸盐表面活性剂、溴化十六烷基三甲基铵、硫酸氢十六烷基三甲基铵、羧酸铵、硫酸铵、胺氧化物、N-十二烷基-N，N-二甲基甜菜碱、甜菜碱、磺基甜菜碱、硫酸烷基铵基丙酯、聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羟基乙基纤维素(HEC)、丙烯酰胺聚合物、聚(丙烯酸)、羧基甲基纤维素(CMC)、羧基甲基纤维素钠(Na CMC)、羟基丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮K30、乳胶粉末、乙基纤维素聚合物、丙基纤维素聚合物、纤维素醚、水溶性树脂及其组合。
7.如权利要求1-4中任一项的除去组合物，其中该至少一种表面活性剂包含乙基己基硫酸钠。
8.如权利要求1、2或4中任一项的除去组合物，其中该至少一种有机溶剂包含选自由以下各物组成的群的物质：醇类、醚类、吡咯烷酮类、二醇类、羧酸类、二醇醚类、胺类、酮类、醛类、烷烃类、烯烃类、炔烃类、酰胺类、含硫的溶剂类、砜类及其组合，其限制条件为二醇类及二醇醚类不包括亚乙基。
9.如权利要求1、2或4中任一项的除去组合物，其中该至少一种有机溶剂包含四亚甲基砜、丙二醇、二丙二醇、丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚、三丙二醇甲基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇乙基醚、丙二醇正丙基醚、二丙二醇正丙基醚(DPGPE)、三丙二醇正丙基醚、丙二醇正丁基醚、二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇苯基醚及其组合。
10.如权利要求1、2或4中任一项的除去组合物，其中该至少一种有机溶剂包含四亚甲基砜。
11.如权利要求1、3或4中任一项的除去组合物，其中该至少一种螯合剂包含选自由以下各物组成的群的物质：乙酰基丙酮酸酯、1，1，1-三氟-2，4-戊二酮、1，1，1，5，5，5-六氟-2，4-戊二酮、甲酸酯、乙酸酯、双(三甲基硅烷基酰胺)四聚物、甘胺酸、丝胺酸、脯胺酸、白胺酸、丙胺酸、天冬酰胺酸、天冬胺酸、麸酰胺酸、缬胺酸、离胺酸、柠檬酸、乙酸、顺丁烯二酸、草酸、丙二酸、丁二酸、膦酸、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、1-羟基乙烷-1，1-二膦酸、氮基-三(亚甲基膦酸)、氮基三乙酸、亚胺二乙酰、依替膦酸(etidronic acid)、乙二胺、乙二胺四乙酸(EDTA)、(1，2-亚环己基二氮基)四乙酸(CDTA)、尿酸、四甘醇二甲醚、五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)、1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇三钠盐溶液、1，3，5-三嗪-2，4，6-三硫醇三铵盐溶液、二乙基二硫代胺基甲酸钠、经二取代的二硫代胺基甲酸酯、硫酸铵、单乙醇胺(MEA)、Dequest 2000、Dequest 2010、Dequest 2060s、二亚乙基三胺五乙酸、丙二胺四乙酸、2-羟基吡啶1-氧化物、乙二胺二丁二酸、三磷酸五钠及其组合。
12.如权利要求1、3或4中任一项的除去组合物，其中该至少一种螯合剂包含膦酸衍生物。
13.如权利要求1、3或4中任一项的除去组合物，其中该至少一种氧化剂包含过氧化氢。
14.如权利要求1、3或4中任一项的除去组合物，其中该至少一种氯化物源包含盐酸、碱金属氯化物、碱土金属氯化物、氯化铵及其组合。
15.如权利要求1、3或4中任一项的除去组合物，其中该至少一种氯化物源包含HCl。
16.如权利要求2的除去组合物，其中该组合物包含HF、至少一种砜、至少一种乙基己基硫酸钠表面活性剂及水。
17.如权利要求3的除去组合物，其中该组合物包含HF、HCl、至少一种乙基己基硫酸钠表面活性剂、至少一种膦酸衍生物、H2O2及水。
18.如权利要求17的除去组合物，其进一步包含至少一种砜化合物。
19.如权利要求1-4中任一项的除去组合物，其中该组合物进一步包含选自由以下各物组成的群的材料残余物：蚀刻后残余物、低k介电材料残余物、高k介电材料残余物、阻挡层材料残余物、铁电体残余物、氮化物残余物、硅化物残余物、氧化物残余物、含有聚合物的积累残余物、ARC材料残余物、掺杂区域残余物、杂项材料残余物及其组合。
20.一种再循环微电子装置结构的方法，该方法包含：
使包含微电子装置基板及至少一种选自由蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合组成的群的可除去材料的微电子装置结构与如权利要求1-4中任一项的除去组合物在足以自该微电子装置结构实质上除去至少一种材料的条件下接触足够时间，以产生可再循环或可再使用的微电子装置基板。
21.如权利要求20的方法，其中该用以自微电子装置基板除去至少一种材料的接触是在单一步骤中发生的。
22.如权利要求20的方法，其进一步包含使至少一种选自由以下各物组成的群的可沉积材料沉积于再生基板上：低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、杂项材料及其组合。
23.如权利要求20的方法，其中该接触是在选自由以下条件组成的群的条件下进行：约30秒至60分钟范围内的时间；约20℃至约90℃范围内的温度；及其组合。
24.如权利要求20的方法，其中该微电子装置结构包含选自由以下各物组成的群的制品：半导体基板、太阳能电池(光电组件)、平板显示器及微电子机械系统(MEMS)。
25.如权利要求20的方法，其中该结构的前侧经保护以免于与该除去组合物接触。
26.一种再循环微电子装置结构的方法，该方法包含：
使包含微电子装置基板及至少两种选自由蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合组成的群的可除去材料的微电子装置结构与第一除去组合物在足以自该微电子装置结构实质上除去至少一种第一材料的条件下接触足够时间，且
使该结构与如权利要求2的第二除去组合物在足以自微电子装置结构实质上除去至少一种第二材料的条件下接触足够时间，以产生可再循环或可再使用的微电子装置基板。
27.如权利要求26的方法，其中该第一除去组合物包含至少一种氧化剂、至少一种螯合剂及任选的水。
28.如权利要求26的方法，其中该第一材料包含金属且其中该第二材料包含低k介电材料。
29.一种套组，其包含存于一或多个容器中的一或多种以下用于形成除去组合物的试剂，其中该除去组合物包含至少一种蚀刻剂、至少一种表面活性剂、任选的至少一种有机溶剂、任选的至少一种螯合剂、任选的至少一种氧化剂、任选的至少一种氯化物源及任选的水，其中该套组是用以形成适于自其上具有选自由以下各物组成的群的至少一种可除去材料组成的群的材料的微电子装置结构除去该材料的除去组合物：蚀刻后残余物、低k电介质、高k电介质、蚀刻终止材料、金属堆栈材料、阻挡层材料、铁电体材料、硅化物材料、氮化物材料、氧化物材料、光阻、底部抗反射涂层(BARC)、牺牲抗反射涂层(SARC)、含有聚合物的积累、杂项材料、掺杂区域及其组合。
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