CN102533273A - 用于半导体器件的清洁组合物及清洁半导体器件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于半导体器件的清洁组合物及清洁半导体器件的方法。该清洁组合物包括0.001至0.5wt％的氟化合物，0.1至10wt％的烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物，0.1至10wt％的含氮羧酸，0.01至1wt％的水溶性聚合物化合物，以及剩余量的水。该清洁组合物包括含氮羧酸从而有效去除待图案化的膜上的光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物。
Description
技术领域
本发明涉及用于半导体器件的清洁组合物(cleaning composition)及清洁半导体器件的方法。
背景技术
在用于制造半导体器件的不同工艺之后，例如干法蚀刻或离子注入，要清除用作掩模的光致抗蚀剂图案。此外，当光致抗蚀剂图案失配时，将其去除以便形成新的光致抗蚀剂图案。
光致抗蚀剂去除工艺的主要问题是从基板(衬底)完全去除光致抗蚀剂残余物和蚀刻残余物而不冲击包括铜和铝的下层。通常，光致抗蚀剂去除工艺是通过包括灰化(ashing)的干法剥离(dry stripping)和使用有机剥离剂(organic stripper)的湿法剥离(wet stripping)的组合执行的。湿法剥离去除不能在干法剥离，如灰化中完全去除的光致抗蚀剂残余物，和杂质，所述杂质包括在用于形成不同图案，如由钨、铝、铜、钛、或氮化钛构成的单层或多层图案的蚀刻工艺中形成的、或者在用于形成暴露布线图案的接触孔或通孔的蚀刻工艺或灰化工艺中形成的蚀刻残余物。
这里，待去除的蚀刻副产物包括在等离子体蚀刻或反应性离子蚀刻(RIE)中通过形成光致抗蚀剂图案的C、H和O元素和布线材料与等离子体的反应形成的有机聚合物，在蚀刻或灰化中通过光致抗蚀剂图案和接触孔或通孔的侧壁上布线材料的背溅射(back-sputtering)形成的有机金属 聚合物，以及由于过度蚀刻通过在布线图案下背溅射绝缘层而形成的绝缘材料或金属氧化物。
用于去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的传统组合物适于清洁铝布线，但引起铜布线的腐蚀。一些传统组合物采用腐蚀抑制剂，以便防止在清洁工艺过程中不期望发生的铜布线的腐蚀。然而，传统腐蚀抑制剂与蚀刻残余物相互作用从而控制残余物在清洁溶液中的溶解，因而引起对清洁工艺的有害影响。而且，在完成清洁工艺之后，传统添加剂保留在铜的表面上，导致半导体基板的污染。污染的半导体基板增加电阻，从而降低半导体器件的可靠性或工艺产率。
因此，需要开发这样的组合物，该组合物能有效地去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物而不腐蚀金属布线，如铜和铝，并且包含可以容易地冲洗掉的防腐蚀剂。
发明内容
本发明的一个方面提供了用于半导体器件(半导体装置)的清洁组合物，该清洁组合物包括0.001到0.5wt％的氟化合物，0.1到10wt％的烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物(ammonium hydroxide compound)，0.1到10wt％的含氮羧酸，0.01到1wt％的水溶性聚合物化合物(高分子化合物)，以及剩余量的水。
本发明的另一个方面提供了清洁半导体器件的方法，该方法包括利用用于半导体器件的清洁组合物清洗具有用于图案化的蚀刻的膜的半导体基板。
具体实施方式
下面将详细地描述本发明的示例性实施方式。
根据本发明的一个方面，提供了清洁组合物，该清洁组合物能够在半导体基板上形成薄膜(如各种金属层或绝缘层)并利用光致抗蚀剂图案化(蚀刻)后，有效去除保留在各种薄膜或半导体基板上的光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物。
而且，通过防腐蚀剂，清洁组合物可最小化对各种薄膜的损坏，因此有效地去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物，控制半导体基板的污染，并且在清洁工艺中减小对半导体器件的各种薄膜的损坏。
根据本发明的用于半导体器件的清洁组合物包括0.001到0.5wt％的氟化合物，0.1到10wt％的烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物，0.1到10wt％的含氮羧酸，0.01到1wt％的水溶性聚合物化合物，以及剩余量的水。
接着，将详细地描述包括在本发明的清洁组合物中的组分。
氟化合物
氟化合物溶解氧化硅成分以产生作为氟硅酸(hydrosilicohydrofluoric acid)的盐的氟化硅，从而使得能够进行蚀刻。在蚀刻中，氧化性聚合物残余物、侧壁上的聚合物残余物、灰化后保留在侧壁或薄膜的下侧上的各种光致抗蚀剂残余物或包括有机金属化合物或金属氧化物的蚀刻残余物可以被去除。有机金属化合物或金属氧化物可以包括选自由以下组成的组中的至少一种金属：铜、铜合金、钛、氮化钛、钽、氮化钽、钨、钛和钨的合金、铝、和铝合金，但不限于此。
氟化合物可以包括选自由氢氟酸(HF)、氟化铵(NH4F)、氟化氢铵(NH4F.HF)、氟化四甲基铵(四甲基氟化铵)(N(CH3)4F)、氟硼酸(HBF4)、以及氟代苯(氟苯)(C6H5F)组成的组中的至少一种，但不限于此。
根据光刻抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的种类，可以使用不同氟化合物。具体地，氢氟酸或包括氢氟酸的混合物可以用作氟化合物从而去除氧化性聚合物残余物。而且，氟化铵或包括氟化铵的混合物可以用作氟化合物从而去除有机金属化合物或金属氧化物。
氟化合物可以以0.001到0.5wt％的量存在于清洁组合物中。如果氟化合物的量少于0.001wt％，则光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物不能被有效去除。如果氟化合物的量超过0.5wt％，则氟化合物过量存在，从而腐蚀或损坏半导体基板上的各种薄膜或其图案。具体地，氟化合物的量可以在0.01到0.5wt％的范围内。
烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物
烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物用来去除氧化性聚合物残余物，各种光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物，包括有机金属化合物或金属氧化物连同氟化合物。此外，烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物可以控制分散在清洁组合物中的颗粒或金属离子对半导体基板表面的粘附。而且，化合物可以控制由于颗粒或金属离子的再粘附导致的颗粒或金属的污染。
烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物可以是包含取代的铵离子的化合物，其中选自由C1到C20烷基基团、C6到C20芳基基团以及C7到C20芳烷基基团组成的组的至少一个取代基键合至氮代替铵离子(NH4+)的氢。具体地，1到4个取代基可键合到其上。具体地，取代基可以是选自由C1至C16烷基基团和C7至C10芳烷基基团组成的组中的至少一种。
烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物可以包括选自由以下组成的组中的至少一种：四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、 四辛基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵、二乙基二甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、和甲基三丁基氢氧化铵，但不限于此。
具体地，四甲基氢氧化铵或包括四甲基氢氧化铵的混合物可以用作烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物。四甲基氢氧化铵有效地消除各种有机残余物或氧化物并合适地控制颗粒或金属的污染。
烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物可以以0.1到10wt％的量存在于清洁组合物中。如果烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物的量小于0.1wt％，则不能有效去除各种光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物。如果该量超过10wt％，则半导体基板上的各种薄膜或其图案可以被腐蚀或损坏。具体地，烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物的量可以在0.3到10wt％的范围内。
含氮羧酸
含氮羧酸用来去除残余物，诸如有机金属化合物或金属氧化物。
此外，含氮羧酸可以用来将清洁组合物的pH调节到3.0到6.0的范围。由于含氮羧酸合适地调节清洁组合物的pH，所以可以控制氟化合物量的过度增加，从而最小化对半导体基板上的各种薄膜或其图案的损坏或腐蚀。
此外，与仅包括碳、氧、和氢的羧酸相比，含氮羧酸不引起对铜布线的损坏，并且具有优异的去除蚀刻残余物如有机金属聚合物和金属氧化物的能力。
含氮羧酸可以包括任何在水溶液中具有酸性并能够调节清洁组合物的pH的一元羧酸或二元羧酸。例如，含氮羧酸可以包括亚氨基二乙酸、脯氨酸、羟基脯氨酸、1-吡咯啉-5-羧酸、N-乙酰基谷氨酸、西司他丁(cilastatin)、叶酸或它们的混合物，但不限于此。
具体地，亚氨基二乙酸或包括亚氨基二乙酸的混合物可以用作含氮羧酸。亚氨基二乙酸可以将清洁组合物的pH调节到适当的范围，并且具有去除金属氧化物的效果。
取决于清洁组合物的pH范围，含氮羧酸可以以适当的量存在。例如，含氮羧酸可以以0.1到10wt％的量存在于清洁组合物中。因此，清洁组合物可以具有合适调节的pH范围，从而有效地去除各种有机金属化合物或金属氧化物，并减小对半导体基板上的各种薄膜或其图案(例如，金属图案或氧化物层图案)的损坏。具体地，含氮羧酸的量可以在0.5到10wt％的范围内。
水溶性聚合物化合物
水溶性聚合物化合物用来防止金属膜的腐蚀。在完成洗涤工艺之后，传统的防腐蚀剂保留在金属的表面上，从而引起半导体基板的污染。然而，水溶性聚合物化合物在洗涤后易于在清洁工艺中冲洗，因此较少保留，从而最小化半导体基板的污染。
水溶性聚合物化合物可以包括选自由以下组成的组中的至少一种：聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯亚胺、以及聚(甲基)丙烯酸，但不限于此。根据所形成的金属膜的种类，可以使用不同种类的水溶性聚合物化合物。
水溶性聚合物化合物可以以0.01到1wt％的量存在。如果水溶性聚合物化合物的量小于0.01wt％，则不能有效防止或控制金属膜的腐蚀。如果水溶性聚合物化合物的量超过1wt％，则水溶性聚合物化合物过量存在，从而干扰了半导体基板上的各种光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的消除。具体地，水溶性聚合物化合物的量可以在0.02到0.5wt％的范围内。
清洁组合物可以进一步包括剩余量的水。在清洁组合物中，上述组分溶解在水中，并且可以用来清洁半导体基板或半导体基板上的各种结构。
清洁组合物可以具有3.0到6.0的pH。在该范围内，可以有效地去除各种有机金属化合物和金属氧化物。具体地，清洁组合物可以具有3.2到5.8的pH。
根据氟化合物，烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物，含氮羧酸，或水溶性聚合物化合物的量，特别是含氮羧酸的量，可以调节pH。
清洁组合物可以进一步包括添加剂，所述添加剂有助于有机或氧化性光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的消除。例如，清洁组合物可以进一步包括选自由邻苯二酚(儿茶酚)、五倍子酸、连苯三酚(焦性没食子酸)、4-甲基邻苯二酚富马酸、二乙基羟胺、以及它们的混合物组成的组中的至少一种作为防腐蚀剂。
清洁组合物可以以其本身形式提供。并且，清洁组合物可以被浓缩以去除清洁组合物的全部或部分剩余水，以制成浓缩物(concentrate)。该浓缩物可以与水混合以提供清洁溶液。
根据本发明的清洁组合物可以用作用于半导体器件的清洁组合物，该半导体器件包括选自由铜布线(配线)和/或铝布线组成的组中的一种布线(配线)。
根据本发明的另一个方面，提供了清洁半导体器件的方法，该方法包括清洁半导体基板，在该半导体基板上形成待利用用于半导体器件的清洁组合物图案化的蚀刻膜。
在一个实施方式中，清洁半导体器件的方法可以包括在半导体基板上形成待图案化的膜；在该膜上形成光致抗蚀剂图案；使用光致抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻该膜；以及用清洁组合物清洁具有蚀刻膜的半导体基板。
形成待图案化的膜、形成光致抗蚀剂图案、以及蚀刻可以通过本领域中已知的任何方法进行。
上面详细地描述了用于半导体器件的清洁组合物。
具体地，待图案化的膜(例如，包括金属膜或绝缘层的各种薄膜)和光致抗蚀剂图案顺序形成在半导体基板上。待图案化的膜可以包括在半导体基板上形成的各种薄膜，例如，包括铝膜和铜膜的金属膜、氧化物膜、或绝缘层。然后，利用光致抗蚀剂图案对待图案化的膜进行蚀刻，然后使用清洁组合物清洁半导体基板。因此，在蚀刻待图案化的膜中产生并保留在半导体基板或待图案化的膜上的光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物可以使用清洁组合物有效地去除。
在清洁半导体器件的方法中，在单一型清洁设备中将清洁组合物提供给半导体基板，从而清洁半导体基板。
在用清洁组合物进行清洁时，清洁温度不受特别限制但可以为20到40℃。如果温度低于20℃，则不能有效地去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物，并且可以消除较少的氧化铜(铜氧化物)膜。如果温度高于40℃，则可适当去除氧化铜膜、光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物，同时可以基本上蚀刻铝和铜，引起对半导体基板上的各种薄膜或图案的相当大的损坏。
在用清洁组合物进行清洁时，清洁时间不受特别限制，但可以是20到60秒。如果时间短于20秒，则对清洁组合物的暴露时间不足，使得光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物不能被适当地去除。如果时间超过60秒，则光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物可有效地被去除，同时铝和铜基本上被蚀刻，引起对半导体基板上的薄膜或图案的损坏。
在下文中，将参考以下实施例更详细地说明本发明。提供这些实施例仅用于示例说明而不应当视为限制本发明。
实施例1
基于清洁组合物的总量，将0.01wt％的氢氟酸、0.3wt％的四甲基氢氧化铵、0.5wt％的亚氨基二乙酸、0.02wt％的聚乙烯亚胺、和剩余量的水混合成清洁组合物。该清洁组合物具有5.8的pH。
实施例2
基于清洁组合物的总量，将0.01wt％的氢氟酸、0.75wt％的四甲基氢氧化铵、1wt％的亚氨基二乙酸、0.05wt％的聚乙烯亚胺、和剩余量的水混合成清洁组合物。该清洁组合物具有4.2的pH。
实施例3
基于清洁组合物的总量，将0.1wt％的氢氟酸、2.5wt％的四甲基氢氧化铵、3.5wt％的亚氨基二乙酸、0.05wt％的聚乙烯亚胺、和剩余量的水混合成清洁组合物。该清洁组合物具有3.8的pH。
实施例4
基于清洁组合物的总量，将0.02wt％的氢氟酸、5wt％的四甲基氢氧化铵、7wt％的亚氨基二乙酸、0.5wt％的聚乙烯亚胺、和剩余量的水混合成清洁组合物。该清洁组合物具有4.0的pH。
实施例5
基于清洁组合物的总量，将0.5wt％的氢氟酸、10wt％的四甲基氢氧化铵、10wt％的亚氨基二乙酸、0.1wt％的聚乙烯亚胺、和剩余量的水混合成清洁组合物。该清洁组合物具有5.8的pH。
实施例6
基于清洁组合物的总量，将0.2wt％的氢氟酸、2.0wt％的四甲基氢氧化铵、3.0wt％的脯氨酸、0.1wt％的聚乙烯亚胺、和剩余量的水混合成清洁组合物。该清洁组合物具有4.1的pH。
实施例7
基于清洁组合物的总量，将0.4wt％的氢氟酸、2.5wt％的四甲基氢氧化铵、5wt％的羟基脯氨酸、0.05wt％的聚乙烯亚胺、和剩余量的水混合成清洁组合物。该清洁组合物具有3.2的pH。
实施例8
基于清洁组合物的总量，将0.02wt％的氢氟酸、1.5wt％的四甲基氢氧化铵、3.5wt％的1-吡咯啉-5-羧酸、0.2wt％的聚乙烯亚胺、和剩余量的水混合成清洁组合物。该清洁组合物具有5.2的pH。
比较例1
以与实施例4中相同的方式来制备清洁组合物，不同之处在于，使用草酸代替亚氨基二乙酸。该清洁组合物具有5.2的pH。
比较例2
以与实施例4中相同的方式来制备清洁组合物，不同之处在于，使用丙二酸代替亚氨基二乙酸。该清洁组合物具有5.6的pH。
比较例3
以与实施例1中相同的方式来制备清洁组合物，不同之处在于，不使用亚氨基二乙酸。该清洁组合物具有10.2的pH。
比较例4
以与实施例1中相同的方式来制备清洁组合物，不同之处在于，使用12.5wt％的亚氨基二乙酸以具有2.1的pH。
比较例5
以与实施例1中相同的方式来制备清洁组合物，不同之处在于，使用0.05wt％的亚氨基二乙酸以具有9.5的pH。
比较例6
以与实施例1中相同的方式来制备清洁组合物，不同之处在于，不使用聚乙烯亚胺。该清洁组合物具有2.5的pH。
比较例7
以与实施例3中相同的方式来制备清洁组合物，不同之处在于，不使用亚氨基二乙酸，并且进一步加入3wt％的乙酸从而具有4.5的pH。
比较例8
以与实施例3中相同的方式来制备清洁组合物，不同之处在于，不使用四甲基氢氧化铵，并且进一步加入4wt％的氨水从而具有4.4的pH。
实验实施例1：清洁组合物的评价
根据实施例1至8和比较例1至8的清洁组合物评价如下。
1.铝的蚀刻量
钛/氮化钛膜沉积在硅基板上，并且铝膜沉积在其上至 
的厚度。铝膜浸入每种清洁组合物中30分钟，然后利用厚度测量设备测量铝膜的厚度从而评价铝的蚀刻量。结果在表1中示出。
2.铜的蚀刻量
钽/氮化钽膜沉积在硅基板上，并且铜膜沉积在其上至 
的厚度。铜膜浸入每种清洁组合物中30分钟，然后使用厚度测量设备测量铜膜的厚度从而评价铜的蚀刻量。结果在表1中示出。
3.清洁组合物去除氧化铜膜的能力
为了评价清洁组合物是否去除氧化铜膜，形成了其中顺序沉积2cm x2cm氧化硅膜、阻挡膜(TaN)、和铜膜的多层膜。该多层膜浸入过氧化氢溶液中3小时从而形成氧化铜膜，接着用每种清洁组合物旋涂(spinning)。清洁组合物具有25℃的温度。随后，用去离子水旋涂(spun)样品2分钟从而从测试样品上去除清洁组合物。
然后，将氮气(N2)引入到样品的顶部从而完全干燥样品。利用扫描电子显微镜S-5000(Hitachi)观察氧化铜膜从而评价保留在每个样品的表面上的氧化铜膜去除的程度。
作为观察的结果，每种清洁组合物被证明具有去除氧化铜膜的能力。也就是说，由于氧化铜膜在较短的时间内去除，所以每种清洁组合物具有更大的去除铜膜的能力。每种清洁组合物的清洁能力是基于如下两个重要方面评价的。第一，清洁组合物快速渗透光致抗蚀剂图案并从基板快速分离光致抗蚀剂图案。第二，具有去除的光致抗蚀剂图案的基板在冲洗和干燥后并不具有保留在表面上的杂质。
根据这些方面，在实施例1至8和比较例1至8中制备的清洁组合物清洁光致抗蚀剂图案和蚀刻残余物的能力如下评价。
◎：氧化铜膜在10秒内去除(优异的去除速率)。
○：氧化铜膜在1分钟内去除(在去除速率限度内)。
△：氧化铜膜在3分钟内去除(超过去除速率限度)。
×：氧化铜膜不能在3分钟内去除。
4.清洁组合物去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的能力
为了评价清洁组合物是否去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物，形成了其中在2cm x 2cm硅基板上顺序沉积氧化硅膜、第一阻挡膜(Ti/TiN)、铝膜、和第二阻挡膜的多层膜。在该多层膜上形成了光致抗蚀剂图案，并且蚀刻通过光致抗蚀剂图案暴露的多层膜，从而形成暴露第一阻挡膜的多层膜图案。然后，光致抗蚀剂图案顺序经受灰化从而制备样品，以便评价是否去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物。
用每种清洁组合物旋涂(spun)样品30秒。清洁组合物具有25℃的温度。随后，用去离子水旋涂样品2分钟以从测试样品去除清洁组合物。然后，将氮气(N2)引入到样品的顶部从而完全干燥样品。利用扫描电子显微镜S-5000(Hitachi)观察样品从而评价去除包括在每个样品中的多层膜图案的光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的程度。结果示于表1中。
◎：光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物完全去除。
○：保留的光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物在初始量的10wt％内。
△：保留的光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物超过初始量的10wt％。
×：光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物根本没有去除。
表1
如表1所示，根据实施例1至8的清洁组合物在1分钟内去除氧化铜膜而不引起对铝膜和铜膜的损坏，并消除大部分各种光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物。
然而，根据比较例1和2，分别使用草酸和丙二酸的清洁组合物具有显著减小的去除氧化铜膜和光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的速率。而且，与根据实施例1的清洁组合物相比，根据比较例3的不包含亚氨基二乙酸的清洁组合物在去除氧化铜膜方面呈现出减小的性能以及高pH，因此在去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物方面显示出显著降低的性能。
根据比较例4，pH低于3.0的清洁组合物具有低的由于水溶性聚合物化合物引起的抗腐蚀效果，并引起对铝膜和铜膜的严重损坏。相反，根据 比较例5的pH高于6.0的清洁组合物不仅在去除氧化铜膜的速率方面减小，而且在去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的性能方面也减小。因此，可以看出，高pH控制氟化合物和二羧酸的效果。
根据比较例6的不含水溶性聚合物化合物的清洁组合物不包括防腐蚀剂，且显著蚀刻铝膜和铜膜，从而引起对半导体基板上的各种薄膜或其图案的显著损坏。
根据比较例7的使用乙酸而非亚氨基二乙酸的清洁组合物呈现出低的去除氧化铜膜的速率，因此难以将该清洁组合物用于该工艺。
此外，根据比较例8的使用氨水而非烷基氢氧化铵化合物的清洁组合物基本上蚀刻氧化铜膜，从而引起对半导体基板上的各种薄膜或其图案的显著损坏。
实验实施例2：清洁组合物的使用条件的评价
用根据实施例1的清洁组合物清洁半导体器件，同时改变清洁组合物的使用条件。然后，评价铝的蚀刻量、铜的蚀刻量、去除氧化铜膜的性能和去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的性能，并且结果在表2中示出。
表2
如表2所示，当清洁在20到40℃下进行20到60秒时，氧化铜膜在1分钟内去除，而不会对铝膜和铜膜具有任何损坏，并且各种光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物大部分被消除。
然而，可以看到，当清洁组合物在低于20℃下使用时，光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物没有充分去除，并且去除氧化铜膜的性能降低。在高于40℃的温度时，获得了不仅去除氧化铜膜而且还去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的优异的性能，然而铝和铜被不断增加地蚀刻，从而引起对半导体基板上的各种薄膜或其图案的显著损坏。
此外，当用该清洁组合物进行清洁少于20秒时，对该清洁组合物的暴露时间不足，因此不能充分去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物。当清洁进行超过60秒时，获得去除光致抗蚀剂残余物或蚀刻残余物的优异性能，然而，铝和铜被不断增加地蚀刻，引起对半导体基板上的各种薄膜或其图案的显著损坏。
虽然上面已经公开了一些实施方式，但应该理解，这些实施方式仅是以示例的方式提供的，并且在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改、变化、和改变。因此，本发明的范围应当仅由所附的权利要求及其等价物限定。
Claims (12)
1.一种用于半导体器件的清洁组合物，包括0.001至0.5wt％的氟化合物，0.1至10wt％的烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物，0.1至10wt％的含氮羧酸，0.01至1wt％的水溶性聚合物化合物，以及剩余量的水。
2.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述含氮羧酸包括选自由亚氨基二乙酸、脯氨酸、羟基脯氨酸、1-吡咯啉-5-羧酸、N-乙酰基谷氨酸、西司他丁、和叶酸组成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述氟化合物包括选自由氢氟酸(HF)、氟化铵(NH4F)、氟化氢铵(NH4F.HF)、氟化四甲基铵(N(CH3)4F)、氟硼酸(HBF4)、以及氟代苯(C6H5F)组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物包括包含取代的铵离子的氢氧化铵化合物，其中选自由C1至C20烷基基团、C6至C20芳基基团和C7至C20芳烷基基团组成的组中的至少一种取代基键合至氮代替铵离子(NH4 +)的氢。
5.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述烷基、芳基或芳烷基取代的氢氧化铵化合物包括选自由四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四辛基氢氧化铵、苄基三乙基氢氧化铵、二乙基二甲基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、和甲基三丁基氢氧化铵组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述水溶性聚合物化合物包括选自由聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯亚胺、以及聚(甲基)丙烯酸组成的组中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述清洁组合物具有3.0至6.0的pH。
8.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述清洁组合物还包括选自由邻苯二酚、五倍子酸、连苯三酚、4-甲基邻苯二酚富马酸、二乙基羟胺、以及它们的混合物组成的组中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的清洁组合物，其中，所述清洁组合物用于清洁半导体器件，所述半导体器件包括选自由铜布线和铝布线组成的组中的至少一种布线。
10.一种清洁半导体器件的方法，包括：
用根据权利要求1至9中任一项所述的清洁组合物来清洁具有待图案化的蚀刻膜的半导体基板。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述清洁所述半导体基板是在20℃到40℃下进行的。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述清洁所述半导体基板进行20秒到60秒。
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