CN114144508A - 蚀刻组合物 - Google Patents
蚀刻组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114144508A CN114144508A CN202080051419.3A CN202080051419A CN114144508A CN 114144508 A CN114144508 A CN 114144508A CN 202080051419 A CN202080051419 A CN 202080051419A CN 114144508 A CN114144508 A CN 114144508A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- acid
- salt
- etching
- tan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 150
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 85
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 50
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 29
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 28
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 24
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 18
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 15
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 12
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 11
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 11
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims description 7
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 1H-tetrazole Chemical compound C=1N=NNN=1 KJUGUADJHNHALS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 claims description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M dodecyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C DDXLVDQZPFLQMZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical group NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WZUUZPAYWFIBDF-UHFFFAOYSA-N 5-amino-1,2-dihydro-1,2,4-triazole-3-thione Chemical compound NC1=NNC(S)=N1 WZUUZPAYWFIBDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LRUDIIUSNGCQKF-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-1H-benzotriazole Chemical compound C1=C(C)C=CC2=NNN=C21 LRUDIIUSNGCQKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UBNVDFUEPGQZQS-UHFFFAOYSA-N acetic acid;n,n-dimethyldodecan-1-amine Chemical group CC([O-])=O.CCCCCCCCCCCC[NH+](C)C UBNVDFUEPGQZQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- KHSLHYAUZSPBIU-UHFFFAOYSA-M benzododecinium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 KHSLHYAUZSPBIU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 claims description 3
- KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N periodic acid Chemical compound OI(=O)(=O)=O KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004968 peroxymonosulfuric acids Chemical class 0.000 claims description 3
- FMCUPJKTGNBGEC-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-triazol-4-amine Chemical compound NN1C=NN=C1 FMCUPJKTGNBGEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QUKGLNCXGVWCJX-UHFFFAOYSA-N 1,3,4-thiadiazol-2-amine Chemical compound NC1=NN=CS1 QUKGLNCXGVWCJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1H-1,2,3-Triazole Chemical compound C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetic acid Chemical compound OCCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RAEOEMDZDMCHJA-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-[2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]ethyl]amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CCN(CC(O)=O)CC(O)=O)CC(O)=O RAEOEMDZDMCHJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XNCSCQSQSGDGES-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]propyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)C(C)CN(CC(O)=O)CC(O)=O XNCSCQSQSGDGES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZIMXAFGAUMQPMG-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[bis(carboxymethyl)amino]butyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCCCN(CC(O)=O)CC(O)=O ZIMXAFGAUMQPMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WYMDDFRYORANCC-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-[bis(carboxymethyl)amino]-2-hydroxypropyl]-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O WYMDDFRYORANCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QIRNGVVZBINFMX-UHFFFAOYSA-N 2-allylphenol Chemical group OC1=CC=CC=C1CC=C QIRNGVVZBINFMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 4H-1,2,4-triazole Chemical compound C=1N=CNN=1 NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 2
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AFTJNIKGLUJJPI-NDSUJOINSA-N acetic acid (1R,2R)-cyclohexane-1,2-diamine Chemical compound CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.N[C@@H]1CCCC[C@H]1N AFTJNIKGLUJJPI-NDSUJOINSA-N 0.000 claims description 2
- MKBUQYWFFBCMFG-UHFFFAOYSA-N acetic acid propane-1,1-diamine Chemical compound CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CCC(N)N MKBUQYWFFBCMFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HSANJBZMPJBTRT-UHFFFAOYSA-N acetic acid;1,4,7,10-tetrazacyclododecane Chemical compound CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.CC(O)=O.C1CNCCNCCNCCN1 HSANJBZMPJBTRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MXJIHEXYGRXHGP-UHFFFAOYSA-N benzotriazol-1-ylmethanol Chemical compound C1=CC=C2N(CO)N=NC2=C1 MXJIHEXYGRXHGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QVYARBLCAHCSFJ-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diamine Chemical compound CCCC(N)N QVYARBLCAHCSFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N dtpmp Chemical compound OP(=O)(O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(=O)O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N edtmp Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZZGUZQXLSHSYMH-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diamine;propanoic acid Chemical compound NCCN.CCC(O)=O.CCC(O)=O ZZGUZQXLSHSYMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IFQUWYZCAGRUJN-UHFFFAOYSA-N ethylenediaminediacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCCNCC(O)=O IFQUWYZCAGRUJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N phosphonic acid group Chemical group P(O)(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- YGDVXSDNEFDTGV-UHFFFAOYSA-N 2-[6-[bis(carboxymethyl)amino]hexyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCCCCCN(CC(O)=O)CC(O)=O YGDVXSDNEFDTGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MVPKIPGHRNIOPT-UHFFFAOYSA-N 5,6-dimethyl-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(C)C(C)=CC2=NNN=C21 MVPKIPGHRNIOPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- SCKXCAADGDQQCS-UHFFFAOYSA-N Performic acid Chemical compound OOC=O SCKXCAADGDQQCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 80
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 66
- -1 Cu) Chemical class 0.000 description 39
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 9
- 150000003852 triazoles Chemical group 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- ZCFMGIGLXOKMJC-UHFFFAOYSA-N 5-butyl-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(CCCC)C=CC2=NNN=C21 ZCFMGIGLXOKMJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 4
- IPIVUPVIFPKFTG-UHFFFAOYSA-N 4-butyl-2h-benzotriazole Chemical compound CCCCC1=CC=CC2=C1N=NN2 IPIVUPVIFPKFTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical class [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000005621 tetraalkylammonium salts Chemical class 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JGLMVXWAHNTPRF-CMDGGOBGSA-N CCN1N=C(C)C=C1C(=O)NC1=NC2=CC(=CC(OC)=C2N1C\C=C\CN1C(NC(=O)C2=CC(C)=NN2CC)=NC2=CC(=CC(OCCCN3CCOCC3)=C12)C(N)=O)C(N)=O Chemical compound CCN1N=C(C)C=C1C(=O)NC1=NC2=CC(=CC(OC)=C2N1C\C=C\CN1C(NC(=O)C2=CC(C)=NN2CC)=NC2=CC(=CC(OCCCN3CCOCC3)=C12)C(N)=O)C(N)=O JGLMVXWAHNTPRF-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004202 aminomethyl group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001565 benzotriazoles Chemical class 0.000 description 2
- HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M caesium hydroxide Chemical compound [OH-].[Cs+] HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- CPRMKOQKXYSDML-UHFFFAOYSA-M rubidium hydroxide Chemical compound [OH-].[Rb+] CPRMKOQKXYSDML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 238000003419 tautomerization reaction Methods 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NSGXIBWMJZWTPY-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)CC(F)(F)F NSGXIBWMJZWTPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHAZGSRLKBTDBF-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-triazol-1-amine Chemical compound NN1C=NC=N1 NHAZGSRLKBTDBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYUDERIVRYVSGE-UHFFFAOYSA-N 1,3-diaminoprop-1-en-2-ol Chemical compound NCC(O)=CN FYUDERIVRYVSGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASOKPJOREAFHNY-UHFFFAOYSA-N 1-Hydroxybenzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N(O)N=NC2=C1 ASOKPJOREAFHNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GGZHVNZHFYCSEV-UHFFFAOYSA-N 1-Phenyl-5-mercaptotetrazole Chemical compound SC1=NN=NN1C1=CC=CC=C1 GGZHVNZHFYCSEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDXCVQOKCGDSOR-UHFFFAOYSA-N 1-butylbenzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N(CCCC)N=NC2=C1 IDXCVQOKCGDSOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOHZHMUQBFJTNH-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2h-tetrazole-5-thione Chemical compound CN1N=NN=C1S XOHZHMUQBFJTNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AFBBKYQYNPNMAT-UHFFFAOYSA-N 1h-1,2,4-triazol-1-ium-3-thiolate Chemical compound SC=1N=CNN=1 AFBBKYQYNPNMAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOTQEHLQKASWQO-UHFFFAOYSA-N 2-(5-sulfanylidene-2h-tetrazol-1-yl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CN1N=NN=C1S UOTQEHLQKASWQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FFYTTYVSDVWNMY-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-5-nitroimidazole Chemical compound CC1=NC=C([N+]([O-])=O)N1 FFYTTYVSDVWNMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DRFDQBZSCVSFKT-UHFFFAOYSA-N 2-butylbenzotriazole Chemical compound C1=CC=CC2=NN(CCCC)N=C21 DRFDQBZSCVSFKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 2H-benzotriazol-4-ol Chemical compound OC1=CC=CC2=C1N=NN2 JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTZPUTADNGREHA-UHFFFAOYSA-N 2h-benzo[e]benzotriazole Chemical compound C1=CC2=CC=CC=C2C2=NNN=C21 YTZPUTADNGREHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSFHICWNEBCMNN-UHFFFAOYSA-N 2h-benzotriazol-5-amine Chemical compound NC1=CC=C2NN=NC2=C1 XSFHICWNEBCMNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUOVBFFLXKJFEE-UHFFFAOYSA-N 2h-benzotriazole-5-carboxylic acid Chemical compound C1=C(C(=O)O)C=CC2=NNN=C21 GUOVBFFLXKJFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYJDIUEHHCHCZ-UHFFFAOYSA-N 3-[2-[bis(2-carboxyethyl)amino]ethyl-(2-carboxyethyl)amino]propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCN(CCC(O)=O)CCN(CCC(O)=O)CCC(O)=O KWYJDIUEHHCHCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PHFUGYFADPADDV-UHFFFAOYSA-N 4-(2-methylpropyl)-2h-benzotriazole Chemical compound CC(C)CC1=CC=CC2=NNN=C12 PHFUGYFADPADDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNJANJSHTMOQOV-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-2h-benzotriazole Chemical compound BrC1=CC=CC2=C1N=NN2 DNJANJSHTMOQOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGKNMHFWZMHABQ-UHFFFAOYSA-N 4-chloro-2h-benzotriazole Chemical compound ClC1=CC=CC2=NNN=C12 NGKNMHFWZMHABQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEXZDEDLNXDQNJ-UHFFFAOYSA-N 4-decyl-2h-benzotriazole Chemical compound CCCCCCCCCCC1=CC=CC2=NNN=C12 XEXZDEDLNXDQNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ALDDXGSQUCGTDT-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-2h-benzotriazole Chemical compound FC1=CC=CC2=NNN=C12 ALDDXGSQUCGTDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVSNQMFKEPBIOY-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-triazole Chemical compound CC=1C=NNN=1 GVSNQMFKEPBIOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UTMDJGPRCLQPBT-UHFFFAOYSA-N 4-nitro-1h-1,2,3-benzotriazole Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC2=NNN=C12 UTMDJGPRCLQPBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSUGYJWSPZKYLY-UHFFFAOYSA-N 5-(2,4,4-trimethylpentan-2-yl)-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(C(C)(C)CC(C)(C)C)C=CC2=NNN=C21 CSUGYJWSPZKYLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YQTFAYALFNXJFA-UHFFFAOYSA-N 5-(2,4-dimethylpentan-2-yl)-2H-benzotriazole Chemical compound CC(C)CC(C)(C)c1ccc2[nH]nnc2c1 YQTFAYALFNXJFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYIFWSZJRUOXBY-UHFFFAOYSA-N 5-(2-methylbutan-2-yl)-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(C(C)(C)CC)C=CC2=NNN=C21 DYIFWSZJRUOXBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JQSSWPIJSFUBKX-UHFFFAOYSA-N 5-(2-methylpropyl)-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(CC(C)C)C=CC2=NNN=C21 JQSSWPIJSFUBKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZTYEGCWRPJWEE-UHFFFAOYSA-N 5-(benzotriazol-2-yl)pentan-1-amine Chemical compound C1=CC=CC2=NN(CCCCCN)N=C21 YZTYEGCWRPJWEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCIJWPKDPZNHD-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(Br)C=CC2=NNN=C21 BQCIJWPKDPZNHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZBQVZFITSVHAW-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(Cl)C=CC2=NNN=C21 PZBQVZFITSVHAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYXQDGGJZMWJOX-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-1-methyltetrazole Chemical compound CCC1=NN=NN1C WYXQDGGJZMWJOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZWTWLIOPZJFEOO-UHFFFAOYSA-N 5-ethyl-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(CC)C=CC2=NNN=C21 ZWTWLIOPZJFEOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SYGGDXKMRDPIKQ-UHFFFAOYSA-N 5-fluoro-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(F)C=CC2=NNN=C21 SYGGDXKMRDPIKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SUPSFAUIWDRKKZ-UHFFFAOYSA-N 5-methoxy-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(OC)C=CC2=NNN=C21 SUPSFAUIWDRKKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZKFSRWSQOQYNR-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-1h-1,2,4-triazole Chemical compound CC1=NC=NN1 PZKFSRWSQOQYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZGLNCKSNVGDNX-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2h-tetrazole Chemical compound CC=1N=NNN=1 XZGLNCKSNVGDNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSYOWIMKNNMEMZ-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-4-nitro-1h-imidazole Chemical compound CC=1NC=NC=1[N+]([O-])=O WSYOWIMKNNMEMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCEKEODXLSQFDV-UHFFFAOYSA-N 5-methyltriazol-1-amine Chemical compound CC1=CN=NN1N HCEKEODXLSQFDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AOCDQWRMYHJTMY-UHFFFAOYSA-N 5-nitro-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C([N+](=O)[O-])C=CC2=NNN=C21 AOCDQWRMYHJTMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CEKGSUMCMSBKNQ-UHFFFAOYSA-N 5-octyl-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(CCCCCCCC)C=CC2=NNN=C21 CEKGSUMCMSBKNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXSBVEKBZGNSDY-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-benzotriazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC2=NNN=C2C=C1 WXSBVEKBZGNSDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLGADKXBPJXIOQ-UHFFFAOYSA-N 5-tert-butyl-2h-benzotriazole Chemical compound C1=C(C(C)(C)C)C=CC2=NNN=C21 JLGADKXBPJXIOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 102100031598 Dedicator of cytokinesis protein 1 Human genes 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000866235 Homo sapiens Dedicator of cytokinesis protein 1 Proteins 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940123973 Oxygen scavenger Drugs 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000560 X-ray reflectometry Methods 0.000 description 1
- ZKLNROBMVMIKKU-UHFFFAOYSA-N [K].[K].[K].[K].[K].[K].NCCCCCCN Chemical compound [K].[K].[K].[K].[K].[K].NCCCCCCN ZKLNROBMVMIKKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N aluminum copper Chemical compound [Al].[Cu] WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001409 amidines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium peroxydisulfate Substances [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- URGYLQKORWLZAQ-UHFFFAOYSA-N azanium;periodate Chemical compound [NH4+].[O-]I(=O)(=O)=O URGYLQKORWLZAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- JCXKHYLLVKZPKE-UHFFFAOYSA-N benzotriazol-1-amine Chemical compound C1=CC=C2N(N)N=NC2=C1 JCXKHYLLVKZPKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003354 benzotriazolyl group Chemical group N1N=NC2=C1C=CC=C2* 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 1
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 description 1
- UVSNFZAOYHOOJO-UHFFFAOYSA-N chembl1343456 Chemical compound OC1=CC=C2N=NNC2=C1 UVSNFZAOYHOOJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical class C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000012458 free base Substances 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003707 hexyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N hydroxybenzotriazole Substances O=C1C=CC=C2NNN=C12 NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- PMRYVIKBURPHAH-UHFFFAOYSA-N methimazole Chemical compound CN1C=CNC1=S PMRYVIKBURPHAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000005447 octyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000002916 oxazoles Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005622 tetraalkylammonium hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylammonium Chemical compound C[N+](C)(C)C QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCWKIFAQRXNZCH-UHFFFAOYSA-M tetramethylazanium;perchlorate Chemical compound C[N+](C)(C)C.[O-]Cl(=O)(=O)=O ZCWKIFAQRXNZCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HLQAWDQQEJSALG-UHFFFAOYSA-M tetramethylazanium;periodate Chemical compound C[N+](C)(C)C.[O-]I(=O)(=O)=O HLQAWDQQEJSALG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000004867 thiadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 description 1
- MPSUGQWRVNRJEE-UHFFFAOYSA-N triazol-1-amine Chemical compound NN1C=CN=N1 MPSUGQWRVNRJEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- AQLJVWUFPCUVLO-UHFFFAOYSA-N urea hydrogen peroxide Chemical compound OO.NC(N)=O AQLJVWUFPCUVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/02—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an alkali metal hydroxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
- C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K15/00—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change
- C09K15/04—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change containing organic compounds
- C09K15/30—Anti-oxidant compositions; Compositions inhibiting chemical change containing organic compounds containing heterocyclic ring with at least one nitrogen atom as ring member
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
- H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
- H01L21/02071—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation, e.g. RIE, of conductive layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
- H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
本公开涉及蚀刻组合物,该蚀刻组合物用于,例如,从半导体基板选择性移除氮化钽(TaN)。
Description
相关申请的交叉引用
本申请主张2019年6月3日提交的美国临时专利申请第62/856,213号的优先权,其内容通过引用整体并入本文中。
技术领域
本公开涉及蚀刻组合物及该蚀刻组合物的使用方法。特别地,本公开涉及蚀刻组合物,该蚀刻组合物可在其它暴露的或在下面的材料诸如金属导体(例如,铜)、障壁材料、绝缘材料(例如,低k介电材料)存在的情况下,选择性蚀刻氮化钽(TaN)。
背景技术
半导体工业正在快速减小微电子器件、硅芯片、液晶显示器、MEMS(微机电系统)、印刷配线板等中的电子电路及电子部件的尺寸并增加其密度。在其中的集成电路被层迭或堆栈,每个电路层间的绝缘层厚度不断减小且特征尺寸愈来愈小。随着特征尺寸缩小,图案也变得较小,而且器件性能参数变得更加紧密且更稳健。因此,由于较小的特征尺寸,先前可容忍的各种问题不再可容忍或已变成更大的问题。
在制造先进的集成电路时,为了最小化与较高密度相关的问题及优化性能,已经使用高k及低k绝缘体与各种各样的障壁层材料。
氮化钽(TaN)被应用于半导体器件、液晶显示器、MEMS(微机电系统)、印刷配线板等中,及作为贵金属、铝(Al)及铜(Cu)配线的接地层及帽层。在半导体器件中,氮化钽可用作位障金属、硬掩模或栅极材料。
在建构用于这些应用的器件时,时常需要对TaN进行蚀刻。在TaN的多种类型的使用及器件环境中,在对TaN进行蚀刻的同时,其它层与TaN接触或以其它方式被暴露。在这些其它材料(例如,金属导体、介电质及硬掩模)存在的情况下,TaN的高选择性蚀刻通常是器件良率及长寿命所需要的。用于TaN的蚀刻制程可以是等离子体蚀刻制程。但是,在TaN层上使用等离子体蚀刻制程可能对栅极绝缘层及半导体基板之一或两者造成损伤。此外,蚀刻制程可通过蚀刻由栅极电极所暴露的栅极绝缘层而移除该半导体基板的一部分。晶体管的电特性可能受到负面影响。为了避免这样的蚀刻损伤,可使用额外的保护器件制造步骤,但是成本很高。
用于TaN的湿式蚀刻方法是已知的。此方法可包括将蚀刻剂与其它试剂结合使用。但是,它们对硅基介电质及金属(例如,Cu)的选择性不足,并且器件中其它暴露的金属也可能被腐蚀或蚀刻。
因此,需要具有高TaN蚀刻速率,但是对在蚀刻制程期间暴露于Ta或TaN或者与Ta或TaN接触的其它半导体材料具有低蚀刻及腐蚀速率的蚀刻溶液。
发明内容
本公开基于如下出乎意料的发现:某些蚀刻组合物可相对于存在于半导体器件中的金属导体层、硬掩模层及低k介电层而选择性蚀刻TaN。更特别地,本公开涉及相对于铜、钴及/或钌而选择性蚀刻TaN的组合物及方法。
在一个方面中,本公开的特征在于一种蚀刻组合物,其包括:1)氧化剂;2)包含至少两个羧基的羟基羧酸;3)阴离子表面活性剂;及4)水,其中,该组合物不含磨料且具有约7至约10的pH。
在另一个方面中,本公开的特征在于一种蚀刻组合物,其包括:1)氧化剂;2)包含至少两个羧基的羟基羧酸;及3)水,其中,该组合物不含磨料且具有约7至约10的pH。
在另一个方面中,本公开的特征在于一种方法,其包括:将包括TaN形貌体(TaNfeature)的半导体基板与本文描述的蚀刻组合物接触,以移除该TaN形貌体的至少一部分。
在又一个方面中,本公开的特征在于一种通过上述方法形成的制品,其中该制品为半导体器件(例如,集成电路)。
具体实施方式
如于本文中所定义,除非另有说明,否则全部表示出的百分比应该理解为相对组合物的总重量的重量百分比。除非另有说明,否则环境温度定义为约16至约27摄氏度(℃)。
如于本文中所定义,“水溶性”物质(例如,水溶性醇、酮、酯、醚等)指在25℃的水中具有至少0.5重量%(例如,至少1重量%或至少5重量%)的溶解度的物质。
互变异构在本文中被定义为氢原子或质子伴随着单键与相邻双键的转换的形式迁移。由于用于三唑环系统中的互变异构的活化能低,所提及、描述或请求保护的三唑化合物还包括该三唑化合物的互变异构体。
一般来说,本公开的特征在于一种蚀刻组合物(例如,用于选择性移除TaN的蚀刻组合物),其包括(例如,包含下列、基本上由下列组成或由下列组成):1)氧化剂;2)包括至少两个羧基的羟基羧酸;3)阴离子表面活性剂;及4)水,其中,该组合物不含磨料且具有约7至约10的pH。
本公开的蚀刻组合物可包括至少一种(例如,两种、三种或四种)适用于微电子应用中的氧化剂。合适的氧化剂的示例包括但不限于氧化性酸或其盐(例如,硝酸、高锰酸或高锰酸钾)、过氧化物(例如,过氧化氢、二烷基过氧化物、过氧化脲)、过磺酸(例如,六氟丙烷过磺酸、甲烷过磺酸、三氟甲烷过磺酸或对甲苯过磺酸)及其盐、臭氧、过氧羧酸(例如,过醋酸)及其盐、过磷酸及其盐、过硫酸及其盐(例如,过硫酸铵或过硫酸四甲基铵)、高氯酸及其盐(例如,高氯酸铵、高氯酸钠或高氯酸四甲基铵)及高碘酸及其盐(例如,高碘酸、高碘酸铵或高碘酸四甲基铵)。这些氧化剂可单独或组合使用。
在某些实施例中,该至少一种氧化剂可为本公开的蚀刻组合物的总重量的至少约10重量%(例如,至少约12重量%、至少约14重量%、至少约15重量%、至少约16重量%、至少约18重量%或至少约20重量%)至至多约30重量%(例如,至多约28重量%、至多约26重量%、至多约25重量%、至多约24重量%、至多约22重量%或至多约20重量%)。不意欲由理论限制,据信该氧化剂可(例如,通过形成可溶解在该蚀刻组合物中的TaOx型材料)促进及增强半导体基板上TaN的移除。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可包括至少一种(例如,两种、三种或四种)羟基羧酸。在某些实施例中,该羟基羧酸可包括至少两个(例如,三个或四个)羧基(COOH)及/或至少一个(例如,两个或三个)羟基(OH)。在某些实施例中,该羟基羧酸可为非芳香族及/或非环状(例如,没有环结构)。例如,该羟基羧酸可包括柠檬酸或酒石酸。在某些实施例中,本文所述的羟基羧酸排除仅包括一个羧基的羟基羧酸(例如,乳酸或羟基乙酸)。
在某些实施例中,该至少一种羟基羧酸可为本公开的蚀刻组合物的总重量的至少约1重量%(例如,至少约2重量%、至少约3重量%、至少约4重量%或至少约5重量%)至至多约10重量%(例如,至多约9重量%、至多约8重量%、至多约7重量%、至多约6重量%或至多约5重量%)。不意欲由理论限制,据信该羟基羧酸可增强半导体基板上TaN的移除。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可任选地包括至少一种(例如,两种、三种或四种)阴离子表面活性剂。在某些实施例中,该阴离子表面活性剂可为烷基乙氧基化的羧酸或其盐。在某些实施例中,该阴离子表面活性剂可为式(I)的化合物:或其盐,其中R为C1-C14烷基(例如,C2、C4、C6、C8、C10或C12烷基)且n为1至14的整数(例如,2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12或13)。具体的示例可包括聚(氧基-1,2-乙烷二基)-α-(羧甲基)-ω-(己氧基)(诸如,式(I)的化合物,其中R为己基且n为3)、聚(氧基-1,2-乙烷二基)-α-(羧甲基)-ω-(辛氧基)(诸如,式(I)的化合物,其中R为辛基且n为8)、或者其盐或组合。可商业购得的合适的阴离子表面活性剂的示例包括AKYPO系列产品(例如,AKYPO LF 1、AKYPO LF 2、AKYPO LF 4、AKYPO LF 6、AKYPO RLM 25、AKYPO RLM 45CA或AKYPO RLM 100),其可从Kao Corporation,S.A.(Barcelona,Spain)获得;或EMPICOL系列产品(例如,EMPICOL CBJ或EMPICOL CED5),其可从Huntsman Performance Products(The Woodlands,TX,USA)获得。在某些实施例中,该阴离子表面活性剂可为聚丙烯酸。不意欲由理论限制,据信式(I)的化合物及聚丙烯酸中的羧酸基团可在碱性条件下去质子化而形成阴离子表面活性剂。
在某些实施例中,该至少一种阴离子表面活性剂可为本公开的蚀刻组合物的总重量的至少约0.001重量%(例如,至少约0.005重量%、至少约0.008重量%、至少约0.01重量%、至少约0.02重量%、至少约0.05重量%或至少约0.1重量%)至至多约5重量%(例如,至多约4重量%、至多约3重量%、至多约2重量%、至多约1重量%、至多约0.5重量%、至多约0.1重量%或至多约0.05重量%)。不意欲由理论限制,据信在该蚀刻制程期间,该阴离子表面活性剂可降低或最小化暴露于该蚀刻组合物的半导体基板上铜的腐蚀或移除。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可包括水作为溶剂(例如,作为唯一溶剂)。在某些实施例中,该水可以是去离子的且超纯的,不含有机污染物及具有约4至约17兆欧姆或至少约17兆欧姆的最小电阻率。在某些实施例中,该水的量为该蚀刻组合物的总重量的至少约50重量%(例如,至少约55重量%、至少约60重量%、至少约65重量%、至少约70重量%、至少约75重量%、至少约80重量%或至少约85重量%)至至多约90重量%(例如,至多约85重量%、至多约80重量%、至多约75重量%、至多约70重量%、至多约65重量%、至多约60重量%或至多约55重量%)。不意欲由理论限制,据信如果该水的量大于该组合物的90重量%,其将对TaN蚀刻速率产生不利影响并降低蚀刻制程期间TaN的移除。另一方面,不意欲由理论限制,据信本公开的蚀刻组合物应该包括某一程度的水(例如,至少约50重量%),以保持所有其它组分溶解及避免蚀刻性能降低。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可包括至少一种(例如,两种、三种或四种)有机溶剂。在其它实施例中,本公开的蚀刻组合物不包括任何有机溶剂。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可任选地进一步包括至少一种(例如,两种、三种或四种)金属腐蚀抑制剂。合适的腐蚀抑制剂的示例包括唑化合物(例如,经取代或未经取代的唑化合物)或其盐。该唑化合物的示例包括三唑化合物、咪唑化合物、噻二唑化合物及四唑化合物。该三唑化合物可包括三唑、苯并三唑、经取代的三唑及经取代的苯并三唑。该三唑化合物的示例包括但不限于1,2,4-三唑、1,2,3-三唑、或经取代基取代的三唑,其中该取代基包括诸如C1-C8烷基(例如,5-甲基三唑)、氨基、硫醇、巯基、亚氨基、羧基及硝基。该经取代的三唑化合物的具体示例包括甲苯基三唑、5-甲基-1,2,4-三唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,4-三唑、4-氨基-1,2,4-三唑、1-氨基-1,2,3-三唑、1-氨基-5-甲基-1,2,3-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇、3-巯基-1,2,4-三唑、3-异丙基-1,2,4-三唑等。
在某些实施例中,该至少一种金属腐蚀抑制剂可包括任选地被至少一种选自于由下列所组成的群组中的取代基取代的苯并三唑:烷基、芳基、卤素基团、氨基、硝基、烷氧基及羟基。示例包括:苯并三唑(或1H-苯并三唑)、5-氨基苯并三唑、羟基苯并三唑(例如,1-羟基苯并三唑)、5-苯基硫醇-苯并三唑、卤代-苯并三唑(卤=F、Cl、Br或I)(诸如,5-氯苯并三唑、4-氯苯并三唑、5-溴苯并三唑、4-溴苯并三唑、5-氟苯并三唑及4-氟苯并三唑)、萘并三唑、5-苯基-苯并三唑、5-硝基苯并三唑、4-硝基苯并三唑、2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑、1-氨基-苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、1H-苯并三唑-1-甲醇、苯并三唑-5-羧酸、4-甲基苯并三唑、4-乙基苯并三唑、5-乙基苯并三唑、4-丙基苯并三唑、5-丙基苯并三唑、4-异丙基苯并三唑、5-异丙基苯并三唑、4-正丁基苯并三唑、5-正丁基苯并三唑、4-异丁基苯并三唑、5-异丁基苯并三唑、4-戊基苯并三唑、5-戊基苯并三唑、4-己基苯并三唑、5-己基苯并三唑、5,6-二甲基-1H-苯并三唑、5-甲氧基苯并三唑、5-羟基苯并三唑、二羟基丙基苯并三唑、1-[N,N-双(2-乙基己基)氨基甲基]-苯并三唑、5-叔丁基苯并三唑、5-(1’,1’-二甲基丙基)-苯并三唑、5-(1’,1’,3’-三甲基丁基)苯并三唑、5-正辛基苯并三唑及5-(1’,1’,3’,3’-四甲基丁基)苯并三唑。
该咪唑化合物的示例包括但不限于2-烷基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-烷基咪唑、2-甲基-4(5)-硝基咪唑、5-甲基-4-硝基咪唑、4-咪唑甲醇盐酸及2-巯基-1-甲基咪唑。
该噻二唑化合物的示例为2-氨基-1,3,4-噻二唑。
该四唑化合物的示例包括1H-四唑、5-甲基-1H-四唑、5-苯基-1H-四唑、5-氨基-1H-四唑、1-苯基-5-巯基-1H-四唑、5,5’-双-1H-四唑、1-甲基-5-乙基四唑、1-甲基-5-巯基四唑、1-羧甲基-5-巯基四唑等。
在某些实施例中,该至少一种金属腐蚀抑制剂可为本公开的蚀刻组合物的总重量的至少约0.01重量%(例如,至少约0.02重量%、至少约0.05重量%、至少约0.1重量%、至少约0.2重量%、至少约0.3重量%、至少约0.4重量%或至少约0.5重量%)至至多约10重量%(例如,至多约8重量%、至多约5重量%、至多约3重量%、至多约2.5重量%、至多约2重量%、至多约1.5重量%、至多约1重量%、至多约0.8重量%或至多约0.5重量%)。不意欲由理论限制,据信在蚀刻制程期间,该金属腐蚀抑制剂可降低或最小化暴露于该蚀刻组合物的半导体基板上铜的腐蚀或移除。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可任选地进一步包括至少一种(例如,两种、三种或四种)螯合剂。在某些实施例中,该螯合剂可包括膦酸或其盐。此螯合剂的具体示例包括己二胺四(亚甲基膦酸)或其六钾盐、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、丁二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)或其盐。
在某些实施例中,该螯合剂可包括聚氨基多羧酸或其盐。该聚氨基多羧酸可包括至少两个(例如,三个或四个)氨基及至少两个(例如,三个或四个)羧基。此类螯合剂的具体示例包括丁二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四丙酸、三亚乙基四胺六乙酸、1,3-二氨基-2-羟基丙烷-N,N,N’,N’-四乙酸、丙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸、反式-1,2-二氨基环己烷四乙酸、乙二胺二乙酸、乙二胺二丙酸、1,6-己二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、N,N-双(2-羟基苄基)乙二胺-N,N-二乙酸、二氨基丙烷四乙酸、1,4,7,10-四氮环十二烷-四乙酸、二氨基丙醇四乙酸及(羟乙基)乙二胺三乙酸。
在某些实施例中,该至少一种螯合剂可为本公开的蚀刻组合物的总重量的至少约0.01重量%(例如,至少约0.02重量%、至少约0.05重量%、至少约0.1重量%、至少约0.2重量%、至少约0.3重量%、至少约0.4重量%或至少约0.5重量%)至至多约10重量%(例如,至多约8重量%、至多约5重量%、至多约3重量%、至多约2.5重量%、至多约2重量%、至多约1.8重量%、至多约1.5重量%、至多约1重量%、至多约0.8重量%或至多约0.5重量%)。不意欲由理论限制,据信在蚀刻制程期间,该螯合剂可与半导体基板上的金属(例如,铜)形成络合物及降低或最小化暴露于该蚀刻组合物的这些金属的移除。还据信该螯合剂可有利于稳定该氧化剂(例如,过氧化物)。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可任选地进一步包括至少一种(例如,两种、三种或四种)pH调节剂,诸如酸或碱。在某些实施例中,该pH调节剂可为包括金属离子(例如,碱金属离子)的碱。此类含金属的碱的示例包括碱金属氢氧化物,诸如NaOH或KOH。在某些实施例中,该pH调节剂可为不含金属离子的碱,诸如氢氧化铵(即,NH4OH)。在某些实施例中,当本公开的蚀刻组合物包括至少两种碱性pH调节剂时,一级pH调节剂可为上述的碱金属氢氧化物或氢氧化铵,二级碱性pH调节剂可为氢氧化季铵(例如,氢氧化四烷基铵,诸如氢氧化四甲基铵(TMAH)或氢氧化四丁基铵(TBAH));或脒(诸如,1,8-二氮杂双环[5.4.0]-十一碳-7-烯(DBU)及1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯(DBN))。
在某些实施例中,该pH调节剂可为有机酸,诸如磺酸(例如,甲磺酸、三氟甲烷磺酸及对甲苯磺酸)或羧酸(例如,羟基羧酸,诸如柠檬酸)。在某些实施例中,该pH调节剂不是无机酸(例如,卤化氢)。
通常来说,在本公开的蚀刻组合物中的pH调节剂的量可足以将该蚀刻组合物的pH调整至想要的值。在某些实施例中,该pH调节剂可为该蚀刻组合物的总重量的至少约1重量%(例如,至少约1.5重量%、至少约2重量%、至少约2.5重量%、至少约3重量%、至少约3.5重量%、至少约4重量%、至少约4.5重量%或至少约5重量%)至至多约10重量%(例如,至多约9重量%、至多约8重量%、至多约7.5重量%、至多约7重量%、至多约6重量%或至多约5重量%)。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可任选地进一步包括至少一种(例如,两种、三种或四种)季铵盐,诸如四烷基铵盐。合适的季铵盐的示例包括(月桂基二甲基铵基)醋酸盐、十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基二甲基苄基溴化铵。
通常来说,在本公开的蚀刻组合物中的季铵盐可为该蚀刻组合物的总重量的至少约0.01重量%(例如,至少约0.02重量%、至少约0.04重量%、至少约0.05重量%、至少约0.06重量%、至少约0.08重量%、至少约0.1重量%、至少约0.2重量%、至少约0.3重量%、至少约0.4重量%或至少约0.5重量%)至至多约1重量%(例如,至多约0.9重量%、至多约0.8重量%、至多约0.75重量%、至多约0.7重量%、至多约0.6重量%或至多约0.5重量%)。不意欲由理论限制,据信在蚀刻制程期间,该季铵盐可降低或最小化暴露于该蚀刻组合物的金属的移除。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可具有至少约7(例如,至少约7.2、至少约7.4、至少约7.5、至少约7.6、至少约7.8、至少约8、至少约8.2、至少约8.4、至少约8.5或至少约9)及/或至多约10(例如,至多约9.8、至多约9.6、至多约9.5、至多约9.4、至多约9.2、至多约9、至多约8.5或至多约8)的pH。不意欲由理论限制,据信具有低于7的pH的蚀刻组合物将不具有足够的TaN蚀刻速率。此外,据信具有高于10的pH的蚀刻组合物可产生过度的Cu蚀刻、阻止该组合物中的某些组分起作用、及/或由于强碱性而分解该组合物中的某些组分。
此外,在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可包括添加剂作为选择性组分,诸如额外的腐蚀抑制剂、表面活性剂、额外的有机溶剂、灭菌剂及消泡剂。合适的消泡剂的示例包括聚硅氧烷消泡剂(例如,聚二甲基硅氧烷)、聚乙二醇甲基醚聚合物、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物、及缩水甘油基醚封端的炔二醇乙氧基化物(诸如在美国专利第6,717,019号中所描述的那些,于此以参考方式并入本文)。合适的表面活性剂的示例可以是阳离子、阴离子、非离子或两性的。
通常来说,本公开的蚀刻组合物可具有相对高的TaN/金属(例如,Cu)蚀刻选择性(即,TaN蚀刻速率与金属蚀刻速率的高比率)。在某些实施例中,该蚀刻组合物可具有至少约2(例如,至少约3、至少约4、至少约5、至少约6、至少约7、至少约8、至少约9、至少约10、至少约15、至少约20、至少约30、至少约40或至少约50)及/或至多约500(例如,至多约100)的TaN/金属蚀刻选择性。
在某些实施例中,本公开的蚀刻组合物可特别排除一种或多种添加剂组分,如果多于一种,可特别排除添加剂组分的任何组合。这些组分选自于由下列所组成的群组:有机溶剂、pH调节剂、聚合物(例如,阳离子或阴离子聚合物)、氧清除剂、季铵盐或氢氧化季铵、胺、碱金属碱(诸如CsOH及RbOH)、除了消泡剂外的表面活性剂、消泡剂、含氟化合物、磨料(例如,阳离子或阴离子磨料)、硅酸盐、羟基羧酸(例如,包括多于两个羟基的羟基羧酸)、羧酸及多元羧酸(例如,包括或不包括氨基的羧酸及多元羧酸)、硅烷(例如,烷氧基硅烷)、环状化合物(例如,唑(诸如二唑、三唑或四唑)、三嗪及包括至少两个环的环状化合物,诸如经取代或未经取代的萘、或者经取代或未经取代的联苯醚)、缓冲剂、非唑腐蚀抑制剂、及盐(例如,卤化物盐或金属盐(例如,金属卤化物))。
本公开的蚀刻组合物可通过简单地将所述组分混合在一起而制备,或可通过在一个套组(kit)中混合两种组合物而制备。在该套组中的第一组合物可为氧化剂(例如,H2O2)的水溶液。在该套组中的第二组合物可包括本公开的蚀刻组合物的预定比率的、呈浓缩形式的剩余组分,使得两种组合物的混合将产生本公开所期望的蚀刻组合物。
在某些实施例中,本公开的特征在于一种蚀刻包括至少一TaN形貌体(例如,TaN膜或TaN层)的半导体基板的方法。在某些实施例中,该TaN形貌体可为填充有Cu、Co及/或Ru的通孔或沟槽周围(例如,具有约1nm厚度)的衬垫(liner)或障壁,或者涂覆填充有Cu、Co及/或Ru的通孔或沟槽的侧壁的膜。包括TaN且具有按照填充金属/衬垫/障壁的顺序布置的材料的形貌体的示例包括Cu/TaN/TaN、Cu/Ta/TaN、Cu/Co/TaN及Co/Ru/TaN。包括TaN且具有按照填充金属/障壁的顺序布置的材料的形貌体的示例为Co/TaN。
在某些实施例中,该方法可包括将包含该至少一TaN形貌体的半导体基板与本公开的蚀刻组合物接触,以移除该TaN形貌体的至少一部分。该方法可进一步包括在该接触步骤后使用冲洗溶剂冲洗该半导体基板及/或在该冲洗步骤后干燥该半导体基板。在某些实施例中,本文所述方法的优点为:在蚀刻制程期间基本上不移除暴露于该蚀刻组合物的半导体基板上的金属(例如,Cu)。
在某些实施例中,该蚀刻制程包括下列步骤:
(A)提供包括TaN形貌体的半导体基板;
(B)将该半导体基板与本文所述的蚀刻组合物接触;
(C)使用一种或多种合适的冲洗溶剂来冲洗该半导体基板;及
(D)任选地,(例如,通过可移除冲洗溶剂且不危及该半导体基板的完整性的任何合适的方法)干燥该半导体基板。
本文描述的半导体基板(例如,晶圆)通常是由硅、硅锗、第III-V族化合物(诸如GaAs)或它们的任何组合建构。该半导体基板可额外包括被露出的集成电路结构,诸如互连形貌体(例如,金属线及介电材料)。用于互连形貌体的金属及金属合金包括但不限于铝、铝铜合金、铜、钛、钽、钴、硅、氮化钛、氮化钽及钨。该半导体基板也可包括下列层:层间介电质(ILD)、多晶硅、氧化硅、氮化硅、碳化硅、氧化钛及掺碳氧化硅。
该半导体基板可通过任何合适的方法与该蚀刻组合物接触,诸如将该蚀刻组合物放于槽中,并将该半导体基板沉浸及/或浸没于该蚀刻组合物中、将该蚀刻组合物喷洒到该半导体基板上、让该蚀刻组合物流到该半导体基板上或其任何组合。
本公开的蚀刻组合物可在高达约85℃(例如,约20℃至约80℃、约55℃至约65℃或约60℃至约65℃)的温度有效地使用。在这个温度范围内,TaN的蚀刻速率会随着温度升高而增加,因此制程在较高温度下可运行较短的时间。与之相对,较低的蚀刻温度通常需要较长的蚀刻时间。
蚀刻时间可根据所使用的具体蚀刻方法、厚度及温度而在宽范围内变化。当使用沉浸批量式制程进行蚀刻时,合适的时间范围是例如最高约10分钟(例如,约1分钟至约7分钟、约1分钟至约5分钟或约2分钟至约4分钟)。用于单晶圆制程的蚀刻时间范围可为约30秒至约5分钟(例如,约30秒至约4分钟、约1分钟至约3分钟或约1分钟至约2分钟)。
为了进一步提高本公开的蚀刻组合物的蚀刻能力,可使用机械搅拌方法。合适的搅拌方法的示例包括使蚀刻组合物在该基板上循环、将该蚀刻组合物流或喷洒在该基板上、及在蚀刻制程期间进行超音波或兆声波搅拌。该半导体基板相对于地面的方向可呈任何角度。水平或垂直方向是优选的。
在该蚀刻之后,可在有或无搅拌手段的情况下使用合适的冲洗溶剂来冲洗该半导体基板约5秒至最高约5分钟。可采用使用不同冲洗溶剂的多个冲洗步骤。合适的冲洗溶剂的示例包括但不限于去离子(DI)水、甲醇、乙醇、异丙醇、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、二甲亚砜、乳酸乙酯及丙二醇单甲基醚乙酸酯。任选地或另外地,可使用具有pH>8的水性冲洗液(诸如,稀水性氢氧化铵)。该冲洗溶剂的示例包括但不限于稀水性氢氧化铵、DI水、甲醇、乙醇及异丙醇。该冲洗溶剂可使用类似于施用本文所描述的蚀刻组合物时所使用的方法来进行施加。该蚀刻组合物可在该冲洗步骤开始前已经从该半导体基板移除,或该蚀刻组合物可在该冲洗步骤开始时仍然与该半导体基板接触。在某些实施例中,该冲洗步骤中所使用的温度在16℃至27℃间。
任选地,该半导体基板在该冲洗步骤后进行干燥。可使用本领域中已知的任何合适的干燥方法。合适的干燥方法的示例包括旋转干燥、让干燥气体流过该半导体基板、使用加热工具诸如加热板或红外线灯加热该半导体基板、Marangoni干燥、喷气旋转(rotagoni)干燥、异丙醇(IPA)干燥或其任何组合。干燥时间根据所使用的具体方法而定,但是通常为30秒至最高数分钟的数量级。
在某些实施例中,本文所描述的蚀刻方法进一步包括由通过上面描述的方法获得的半导体基板来形成半导体器件(例如,集成电路器件,诸如半导体芯片)。
本公开将参照下列实施例来予以更详细地说明,这些实施例用于说明目的而不应该被理解为限制本公开的范围。
实施例
除非另有指明,否则所列出的任何百分比皆为重量百分比(重量%)。除非另有说明,测试期间的受控搅拌是使用1英寸搅拌棒以300rpm的转速进行的。
一般程序1
制剂的混合
通过将该制剂的剩余组分加入至计算好量的溶剂并同时进行搅拌来制备该蚀刻组合物的样品。在获得均匀溶液后,若有使用的话,加入任选的添加剂。
一般程序2
材料及方法
根据一般程序3中所描述的程序来评估覆层测试片(blanket test coupons)在通过一般程序1所制备的测试溶液中的蚀刻及材料兼容性。
使用可商业购得的直径300毫米的未图案化晶圆进行膜上的覆层膜蚀刻速率测量,其中晶圆被切成0.5”x1.0”的测试片以用于评估。用于测试的覆层膜材料为(1)氮化钽(TaN)膜,其以厚度约500埃沉积在硅基板上;(2)铜(Cu)膜,其以厚度约1500埃沉积在硅基板上;(3)氧化钽(TaOx)膜,其以厚度约200或350埃沉积在硅基板上;(4)钌(Ru)膜,其以厚度约350埃沉积在硅基板上;及(5)钴(Co)膜,其以厚度约2000埃沉积在硅基板上。
测量覆层膜测试片处理前及处理后的厚度,以确定覆层膜蚀刻速率。使用CDERESMAP 4点探针来测量TaN、Cu、Co及Ru膜在处理前及处理后的厚度。使用来自J.A.WoolamCo.,Inc.(Lincoln,NE)的ESM-300偏振光椭圆计来测量TaOx膜在处理前及处理后的厚度。通过X射线反射测量术,使用Rigaku SmartLab X射线衍射仪来收集额外的膜厚度测量值。
根据一般程序3所描述的程序,评估图案化测试片在通过一般程序1所制备的测试溶液中的蚀刻及材料兼容性。
评估图案化测试片Cu/Ta(3nm)/TaN(3nm)/ILD的材料兼容性及/或蚀刻响应。然后,处理后的测试片通过扫描电子显微镜(SEM)来评估。将处理后试样的SEM图像与先前拍摄的处理前SEM图像集进行比较,以评估每种测试制剂与图案化测试器件形貌体的材料兼容性及蚀刻响应。
一般程序3
使用烧杯测试进行蚀刻评估
全部覆层膜蚀刻测试在20℃至85℃间,于包括100克样品溶液的250毫升玻璃烧杯中进行,溶液以300rpm转速持续搅拌,该玻璃烧杯始终适当地使用盖住以最小化蒸发损失。通过金刚石划片器,将在暴露于样品溶液的一侧上具有覆层金属或介电膜的全部覆层测试片切割成大约0.5”x1”的矩形测试片尺寸,以用于烧杯级测试。使用单个4”长的塑料锁镊夹将每个单独的测试片固持定位。通过该锁镊夹夹住测试片边缘的测试片被悬挂于250毫升玻璃烧杯中并沉浸入100克的测试溶液中,同时在制程温度下以300rpm的转速持续搅拌该溶液。在将每个样品试样放进该搅拌溶液中之后,立即将该250毫升玻璃烧杯的顶端用盖住并重新密封。测试片在该搅拌溶液中保持不动,直到处理时间(如一般程序3A中所述)过去为止。测试片在该测试溶液中已经过了处理时间后,测试片被立即从该250毫升玻璃烧杯移出并根据一般程序3A进行冲洗。在最后DI冲洗步骤后,使用手握式氮气风机使全部测试片接受经过滤的氮气吹扫步骤,该手握式氮气风机强有力地移除全部微量DI水,以生成用于测试测量的最后干燥样品。
一般程序3A(覆层测试片)
在根据一般程序3的处理时间(即,对TaN来说,5或6分钟;及对Cu、Ru、Co及TaOx来说,10或20分钟)后,立即将试样沉浸在20℃的体积1000毫升的超高纯度去离子(DI)水(溢流速率为约1升/分钟)中30秒;然后,在温和搅拌下再沉浸30秒。根据一般程序3完成该处理。
一般程序3B(图案化测试片)
在2.5-3分钟的处理时间(取决于实验)后,立即将图案化测试片沉浸在20℃的温和搅拌的异丙醇(IPA)或超高纯度去离子水中20秒,以影响处理后冲洗。根据一般程序3完成该处理。
实施例1
根据一般程序1来制备制剂示例1-47(FE-1至FE-47),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为56-67℃。制剂总结在表1中,测试结果总结在表2中。
表1
Dequest 2054=己二胺四(亚甲基膦酸)六钾盐
AKYPO LF 4=2-(2-己氧基(聚乙氧基))醋酸与2-(2-辛氧基(聚乙氧基))醋酸的混合物
BTA=苯并三唑
5-MBTA=5-甲基苯并三唑
DTPA=二亚乙基三胺五乙酸
表2
ER=蚀刻速率 ECD=电化学沉积
N/A=不可测量或不可获得 PS=相分离
如表2所示,制剂FE-1至FE-47在测试条件下具有相对高的TaN蚀刻速率及/或TaN/Cu蚀刻选择性。此外,这些制剂大部分在加入H2O2前透明(即,无沉淀),在加入H2O2后透明,然后在制程温度下仍然透明。此外,这些制剂当用来蚀刻TaN膜及Cu膜时,大部分不生成泡沫或泡沫很少。
实施例2
根据一般程序1来制备制剂示例48-50(FE-48至FE-50),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表3中。
表3
如表3所示,FE-48(其包括KOH作为pH调节剂)在测试条件下具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性)。另一方面,FE-49及FE-50两者(其包括无金属碱TMAH及DBU作为pH调节剂)在测试条件下具有相对低的TaN蚀刻速率。
实施例3
根据一般程序1来制备制剂示例51-55(FE-51至FE-55),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为60℃。制剂及测试结果总结在表4中。
表4
如表4所示,FE-51、FE-54及FE-55(其包括KOH、NaOH及NH4OH作为pH调节剂)在测试条件下具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性),尽管Cu被FE-55氧化。此外,其它两种测试制剂FE-52及FE-53在测试条件下具有相对高的TaN/Cu蚀刻选择性。
实施例4
根据一般程序1来制备制剂示例56-58(FE-56至FE-58),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表5中。
表5
如表5所示,FE-56(其具有相对低的pH)在测试条件下具有相对低的TaN蚀刻速率及相对高的Cu蚀刻速率(即,相对低的TaN/Cu蚀刻选择性)。相较之下,其它两种测试制剂FE-57及FE-58在测试条件下具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性)。
实施例5
根据一般程序1来制备制剂示例59-63(FE-59至FE-63),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表6中。
表6
如表6所示,FE-59及FE-61(其包括具有至少两个羧基的α-羟基羧酸)在测试条件下具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性)。
实施例6
根据一般程序1来制备制剂示例64-67(FE-64至FE-67),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表7中。
表7
如表7所示,FE-65至FE-67(其包括柠檬酸)在测试条件下具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性)。另一方面,FE-64(其不包括柠檬酸)在测试条件下具有相对低的TaN蚀刻速率及相对低的TaN/Cu蚀刻选择性。
实施例7
根据一般程序1来制备制剂示例68-70(FE-68至FE-70),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表8中。
表8
如表8所示,与FE-68(其不包括阴离子表面活性剂)比较,FE-69及FE-70(其包括阴离子表面活性剂)具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性)。
实施例8
根据一般程序1来制备制剂示例71-73(FE-71至FE-73),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表9中。
表9
如表9所示,FE-71至FE-73(其均包括阴离子表面活性剂)具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性)。
实施例9
根据一般程序1来制备制剂示例74-77(FE-74至FE-77),并根据一般程序2及3进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表10中。
表10
如表10所示,FE-74至FE-77(其均包括聚丙烯酸作为阴离子表面活性剂)具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性)。
实施例10
根据一般程序1来制备制剂示例78-91(FE-78至FE-91),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。FE-78至FE-91包括0.7%DTPA、5.5%柠檬酸、0.3%AKYPO LF 4、KOH、20%H2O2、0-2种唑添加剂及剩余部分为水。唑添加剂及测试结果总结在表11中。
表11
如表11所示,在测试条件下,与FE-78(其不包括三唑)比较,FE-79至FE-91(其包括至少一种三唑)具有相对高的TaN蚀刻速率及相对低的Cu蚀刻速率(即,相对高的TaN/Cu蚀刻选择性)。此外,在测试条件下,FE-83至FE-91(其包括两种三唑)通常具有比FE-79至FE-82(其包括一种三唑)高的TaN/Cu蚀刻选择性。
实施例11
根据一般程序1来制备制剂示例92-95(FE-92至FE-95),并根据一般程序2及3使用覆层测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表12中。
表12
LDAA=(月桂基二甲基铵基)醋酸盐
DTAC=十二烷基三甲基氯化铵
BDDAB=十二烷基二甲基苄基溴化铵
如表12所示,FE-93至FE-95(其均包括四烷基铵盐)在测试条件下具有比FE-92(其不包括四烷基铵盐)高的TaN/Cu蚀刻选择性。
实施例12
根据一般程序1来制备制剂示例96-98(FE-96至FE-98),并根据一般程序2及3使用覆层测试片及图案化测试片进行评估,不同之处在于蚀刻温度为65℃。制剂及测试结果总结在表13中。
表13
TBAH=氢氧化四丁基铵 PVD=物理气相沉积
虽然本公开已经参照其某些实施例而被详细地描述,但应解的是:修改及变化落在所描述及主张的精神及范围内。
Claims (35)
1.一种蚀刻组合物,包含:
1)氧化剂;
2)包含至少两个羧基的羟基羧酸;
3)阴离子表面活性剂;及
4)水;
其中,所述组合物不含磨料且具有约7至约10的pH。
2.如权利要求1所述的组合物,其中,所述组合物具有约7至约9.5的pH。
3.如权利要求1所述的组合物,其中,所述氧化剂包含过氧化物、过磺酸或其盐、臭氧、过氧羧酸或其盐、过磷酸或其盐、过硫酸或其盐、高氯酸或其盐、或者高碘酸或其盐。
4.如权利要求1所述的组合物,其中,所述氧化剂包含过氧化氢或过硫酸。
5.如权利要求1所述的组合物,其中,所述氧化剂的量为所述组合物的约10重量%至约30重量%。
6.如权利要求1所述的组合物,其中,所述羟基羧酸为柠檬酸或酒石酸。
7.如权利要求1所述的组合物,其中,所述羟基羧酸的量为所述组合物的约1重量%至约10重量%。
8.如权利要求1所述的组合物,其中,所述阴离子表面活性剂为烷基乙氧基化的羧酸或其盐。
10.如权利要求1所述的组合物,其中,所述阴离子表面活性剂的量为所述组合物的约0.001重量%至约5重量%。
11.如权利要求1所述的组合物,其中,所述水的量为所述组合物的约50重量%至约90重量%。
12.如权利要求1所述的组合物,进一步包含金属腐蚀抑制剂。
13.如权利要求12所述的组合物,其中,所述金属腐蚀抑制剂包含唑或其盐。
14.如权利要求12所述的组合物,其中,所述金属腐蚀抑制剂包含1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、4-氨基-1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇、1H-苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、1H-苯并三唑-1-甲醇、5,6-二甲基-1H-苯并三唑、2-氨基-1,3,4-噻二唑、1H-四唑、5-苯基-1H-四唑、5-氨基-1H-四唑或其组合。
15.如权利要求12所述的组合物,其中,所述金属腐蚀抑制剂的量为所述组合物的约0.01重量%至约10重量%。
16.如权利要求1所述的组合物,进一步包含螯合剂。
17.如权利要求16所述的组合物,其中,所述螯合剂为膦酸或其盐。
18.如权利要求16所述的组合物,其中,所述螯合剂为己二胺四(亚甲基膦酸)、1-羟基乙烷-1,1-二膦酸、氨基三(亚甲基膦酸)、乙二胺四(亚甲基膦酸)、丁二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)或其盐。
19.如权利要求16所述的组合物,其中,所述螯合剂包含聚氨基多羧酸。
20.如权利要求16所述的组合物,其中,所述螯合剂包含丁二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙二胺四丙酸、三亚乙基四胺六乙酸、l,3-二氨基-2-羟基丙烷-N,N,N’,N’-四乙酸、丙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸、反式-1,2-二氨基环己烷四乙酸、乙二胺二乙酸、乙二胺二丙酸、1,6-己二胺-N,N,N’,N’-四乙酸、N,N-双(2-羟基苄基)乙二胺-N,N-二乙酸、二氨基丙烷四乙酸、1,4,7,10-四氮环十二烷-四乙酸、二氨基丙醇四乙酸或(羟乙基)乙二胺三乙酸。
21.如权利要求16所述的组合物,其中,所述螯合剂的量为所述组合物的约0.01重量%至约10重量%。
22.如权利要求1所述的组合物,进一步包含pH调节剂。
23.如权利要求22所述的组合物,其中,所述pH调节剂包含碱或酸。
24.如权利要求23所述的组合物,其中,所述碱为碱金属氢氧化物或氢氧化铵。
25.如权利要求20所述的组合物,其中,所述pH调节剂的量为所述组合物的约1重量%至约10重量%。
26.如权利要求1所述的组合物,进一步包含季铵盐。
27.如权利要求26所述的组合物,其中,所述季铵盐为(月桂基二甲基铵基)醋酸盐、十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基二甲基苄基溴化铵。
28.如权利要求26所述的组合物,其中,所述季铵盐的量为所述组合物的约0.01重量%至约1重量%。
29.一种蚀刻组合物,包含:
1)氧化剂;
2)包含至少两个羧基的羟基羧酸;及
3)水;
其中,所述组合物不含磨料且具有约7至约10的pH。
30.一种方法,包括:
将包括TaN形貌体的半导体基板与如权利要求1所述的组合物接触,以移除所述TaN形貌体的至少一部分。
31.如权利要求30所述的方法,进一步包括在所述接触步骤后用冲洗溶剂冲洗所述半导体基板。
32.如权利要求31所述的方法,进一步包括在所述冲洗步骤后干燥所述半导体基板。
33.如权利要求30所述的方法,其中,所述方法基本上不移除所述半导体基板中的铜。
34.一种通过如权利要求30所述的方法形成的制品,其中,所述制品为半导体器件。
35.如权利要求34所述的制品,其中所述半导体器件为集成电路。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962856213P | 2019-06-03 | 2019-06-03 | |
US62/856,213 | 2019-06-03 | ||
PCT/US2020/034617 WO2020247216A1 (en) | 2019-06-03 | 2020-05-27 | Etching compositions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114144508A true CN114144508A (zh) | 2022-03-04 |
Family
ID=73550164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080051419.3A Pending CN114144508A (zh) | 2019-06-03 | 2020-05-27 | 蚀刻组合物 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20200377792A1 (zh) |
EP (1) | EP3976746A4 (zh) |
JP (1) | JP2022535440A (zh) |
KR (1) | KR20220016913A (zh) |
CN (1) | CN114144508A (zh) |
IL (1) | IL288608A (zh) |
WO (1) | WO2020247216A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11802342B2 (en) * | 2021-10-19 | 2023-10-31 | Tokyo Electron Limited | Methods for wet atomic layer etching of ruthenium |
CN114350365A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-04-15 | 湖北兴福电子材料有限公司 | 一种稳定蚀刻氮化钛的蚀刻液 |
WO2024107260A1 (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | Tokyo Electron Limited | Methods for wet etching of noble metals |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040061092A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Seagate Technology Llc | Wet etch for selective removal of alumina |
US20090318063A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Nexplanar Corporation | Polishing systems |
US20110230053A1 (en) * | 2007-12-21 | 2011-09-22 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Etching agent, etching method and liquid for preparing etching agent |
CN105378901A (zh) * | 2013-07-05 | 2016-03-02 | 和光纯药工业株式会社 | 蚀刻剂、蚀刻方法和蚀刻剂制备液 |
CN105683336A (zh) * | 2013-06-06 | 2016-06-15 | 高级技术材料公司 | 用于选择性蚀刻氮化钛的组合物和方法 |
CN105874568A (zh) * | 2013-10-11 | 2016-08-17 | Ekc技术公司 | 用于从包含低介电常数介电材料和铜的半导体设备基板选择性移除金属硬遮罩和其它残留物的方法和组合物 |
CN108121149A (zh) * | 2015-05-01 | 2018-06-05 | 弗萨姆材料美国有限责任公司 | TiN硬掩模和蚀刻残留物去除 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0783034B1 (en) * | 1995-12-22 | 2010-08-18 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Chelating agent and detergent comprising the same |
US8092707B2 (en) * | 1997-04-30 | 2012-01-10 | 3M Innovative Properties Company | Compositions and methods for modifying a surface suited for semiconductor fabrication |
JP3974305B2 (ja) * | 1999-06-18 | 2007-09-12 | エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド | エッチング剤及びこれを用いた電子機器用基板の製造方法と電子機器 |
US6787061B1 (en) * | 2000-11-16 | 2004-09-07 | Intel Corporation | Copper polish slurry for reduced interlayer dielectric erosion and method of using same |
US6717019B2 (en) | 2002-01-30 | 2004-04-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Glycidyl ether-capped acetylenic diol ethoxylate surfactants |
US8372757B2 (en) * | 2003-10-20 | 2013-02-12 | Novellus Systems, Inc. | Wet etching methods for copper removal and planarization in semiconductor processing |
US7419911B2 (en) * | 2003-11-10 | 2008-09-02 | Ekc Technology, Inc. | Compositions and methods for rapidly removing overfilled substrates |
US7470444B2 (en) * | 2006-04-28 | 2008-12-30 | Delaval, Inc. | Tripe-bleaching composition |
JP2009088243A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Fujifilm Corp | 研磨液 |
US9234162B2 (en) * | 2013-01-25 | 2016-01-12 | Lmc Enterprises | Cleaning composition and methods of use thereof |
CN107155367B (zh) * | 2014-06-30 | 2021-12-21 | 恩特格里斯公司 | 利用钨及钴兼容性移除蚀刻后残余物的含水及半含水清洁剂 |
US10793809B2 (en) * | 2017-02-28 | 2020-10-06 | Ecolab Usa Inc. | Alkaline cleaning compositions comprising a hydroxyphosphono carboxylic acid and methods of reducing metal corrosion |
-
2020
- 2020-05-27 US US16/884,100 patent/US20200377792A1/en not_active Abandoned
- 2020-05-27 WO PCT/US2020/034617 patent/WO2020247216A1/en unknown
- 2020-05-27 CN CN202080051419.3A patent/CN114144508A/zh active Pending
- 2020-05-27 JP JP2021572089A patent/JP2022535440A/ja active Pending
- 2020-05-27 KR KR1020217043080A patent/KR20220016913A/ko unknown
- 2020-05-27 EP EP20819146.0A patent/EP3976746A4/en active Pending
-
2021
- 2021-12-02 IL IL288608A patent/IL288608A/en unknown
-
2024
- 2024-02-21 US US18/583,264 patent/US20240287384A1/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040061092A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Seagate Technology Llc | Wet etch for selective removal of alumina |
US20110230053A1 (en) * | 2007-12-21 | 2011-09-22 | Wako Pure Chemical Industries, Ltd. | Etching agent, etching method and liquid for preparing etching agent |
US20090318063A1 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-24 | Nexplanar Corporation | Polishing systems |
CN105683336A (zh) * | 2013-06-06 | 2016-06-15 | 高级技术材料公司 | 用于选择性蚀刻氮化钛的组合物和方法 |
CN105378901A (zh) * | 2013-07-05 | 2016-03-02 | 和光纯药工业株式会社 | 蚀刻剂、蚀刻方法和蚀刻剂制备液 |
CN105874568A (zh) * | 2013-10-11 | 2016-08-17 | Ekc技术公司 | 用于从包含低介电常数介电材料和铜的半导体设备基板选择性移除金属硬遮罩和其它残留物的方法和组合物 |
CN108121149A (zh) * | 2015-05-01 | 2018-06-05 | 弗萨姆材料美国有限责任公司 | TiN硬掩模和蚀刻残留物去除 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220016913A (ko) | 2022-02-10 |
US20200377792A1 (en) | 2020-12-03 |
WO2020247216A1 (en) | 2020-12-10 |
TW202106859A (zh) | 2021-02-16 |
JP2022535440A (ja) | 2022-08-08 |
EP3976746A4 (en) | 2022-07-27 |
EP3976746A1 (en) | 2022-04-06 |
IL288608A (en) | 2022-02-01 |
US20240287384A1 (en) | 2024-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI655273B (zh) | 選擇性蝕刻氮化鈦之組成物及方法 | |
JP6550123B2 (ja) | エッチング組成物 | |
TWI651396B (zh) | 選擇性蝕刻氮化鈦之組成物及方法 | |
CN111225965B (zh) | 蚀刻组合物 | |
CN114144508A (zh) | 蚀刻组合物 | |
JP7527314B2 (ja) | エッチング組成物 | |
TW201912775A (zh) | 清潔組成物 | |
CN114072488B (zh) | 蚀刻组合物 | |
US20240174924A1 (en) | Etching compositions | |
JP2022547312A (ja) | エッチング組成物 | |
TWI823984B (zh) | 蝕刻組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |