CN1465687A - 去除半导体生产中残留物用的组合物和方法 - Google Patents
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Abstract
一种清除聚合原料和蚀刻残余物用的去除剂，含有2－(2－氨基乙基氨基)－乙醇和选择性地含有另一种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，没食子酸或儿茶酚，水，极性有机溶剂和羟胺。一种清除基片如含钛金属的集成电路半导体薄片上的光致抗蚀剂或其它残余物的方法，包括将基片与上述组合物接触，时间和温度足以能够去除基片上的光致抗蚀剂或其它残余物。在上述组合物和方法中使用的2－(2－氨基乙基氨基)－乙醇提高了残余物的清除能力，而对基片上的钛或其它金属没有侵害。该组合物优选的闪点大于约130℃。
Description
本发明总的来说涉及从半导体基片去除有机物、有机金属和/或金属残留物用的清洁组合物和方法，还涉及能够在选择金属基片上使用的组合物，其的蚀刻速度是可以被控制和预定的。更具体说，本发明涉及含有2个碳原子键合的链烷醇胺的组合物，尤其是2-(2-氨基乙基氨基)乙醇(AEEA)，这些组合物用于去除半导体装置制造中的残留物，在某些情况下可以从半导体类型基片上去除少量预定的基底。本发明还涉及使用该组合物来清洁和/或蚀刻基片特别是含有暴露铝、钛、铜、钨和/或它们合金的基片的方法。
集成电路制造已经变得较复杂，在硅或其它半导体薄片上制造的电路元件的尺寸也变得越来越小，从这些原料上除去所形成的残留物的改进技术已经具有持续的需求。抗蚀剂用于遮掩基片以增加构型原料，再将其从基片上除去。
人们已经研制了很多除去阳性和阴性抗蚀剂的制剂。一种包括聚合原料的抗蚀剂可以通过焙烤交联或硬化。因此，溶剂的简单混合可以除去抗蚀剂，尽管在制造过程中受到时间和温度的限制通常使工业上采用具有腐蚀性较大的化合物。
早先用于去除光致抗蚀剂和其它基片层的组合物大多都是高度易燃的。另外，反应溶剂混合物可能具有不希望有的毒性，一般它们对人体和环境都有害。而且，这些组合物不仅仅有毒，它们清理起来也不廉价，因为它们必须作为有害垃圾进行处理。此外，这些现有的组合物通常严格限制了电解槽寿命，大部分电解槽不能回收或重复使用。
US4617251(Sizensky，1986年10月14日出版)披露了一种除去聚合抗蚀剂的溶液，其含有2-98％的有机极性溶剂和2-98％的胺，特别是AEEA，2-(-aminothothoxy)-乙醇(DGA)或它们的混合物。该专利指出，所述配方甚至在已经暴露在温度高达200℃时间长达30分钟的焙烤抗蚀剂上都有效。该专利提出，添加高达50％的水或更多的水，而且还可以添加湿润剂和表面活性剂。
其它现有的除去光致抗蚀剂的组合物包括水中的无机碱，对阳性光致抗蚀剂则是极性有机溶剂。极性有机溶剂通常的使用温度低于50℃。大多数利用的抗蚀剂可以是水中的链烷醇胺的混合物。
而且，由于这些组合物的成份很多都是高挥发性的、蒸发速度很快，这些组合物需要在储存和应用过程中对人体和环境方面采取特殊的安全保障措施。
有时抗蚀剂可以例如经蚀刻变成各种化合物，这些化合物掺入改变后的抗蚀剂以及某些通常已经改变的基片。例如，在已经完成的制造过程中，氧等离子体氧化作用经常用来除去抗蚀剂或使用后其它的聚合原料。高能量方法一般会在制造过程中已经形成的侧壁结构上形成有机金属和其它残余物，例如金属氧化物。其它蚀刻，包括使用直接能量和/或化学蚀刻，会留下不同的残余物，例如有机金属化合物和/或金属氟化物。最后，使用可转化有机金属化合物的直接层沉积作用(可以或无需蚀刻形成一构型)可能也会留下其它的残余物。这些残余物必须除去而又基本不能改变其下面的基片。
US6372050披露了一种清洁基片上残余物的组合物，它含有5-50％的溶剂，选自特定的基团，包括M-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲亚砜(DMSO)、N，N-二甲基乙酰胺和很多其它基团；10-90％的链烷醇胺，选自二乙烯甘氨酸(DGA)、一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、AEEA和它们的混合物；0.1-10％的羧酸，选自甲酸、乙酸、邻苯二甲酸、水杨酸、草酸和很多其它的羧酸；和1-40％的水。
许多金属和其它层通常用于集成电路制造，包括铝，铝/硅/铜，铜，钛，氮化钛，钛/钨，钨，氧化硅，多晶硅晶体等等。在高能量方法中使用不同的层形成不同的有机金属残余物。另外，几乎总是要清洁至少两种基片，有时要清洁外层上两个以上的基片。一种清洁组合物经常设计为与暴露在清洁组合物的单一的基片匹配。
已经开发了很多去除残余物的组合物和适合集成电路制造的方法，它们在商业上标有EKC科技有限公司(以后称“EKC”)，本专利的受让人。这些组合物和方法中的一些还用来除去集成电路制造中基片上的光致抗蚀剂、聚酰亚胺或其它聚合层，EKC也开发了需多特别除去集成电路制造中基片上所述聚合层的组合物和方法。另外，EKC已经开发出很多在控制的速度下选择性去除基片表面上特定基片组合物的组合物和方法。这些组合物和方法通常披露在以下被转让的专利中：
US6367486(Lee等人，2002年4月9日授权)题为乙二胺四乙酸或铵盐半导体加工残余物的除去方法；
US6313039(Small等人，2001年11月6日授权)题为化学机械抛光剂和处理方法；
US6276372(Lee等人，2001年8月21日授权)题为使用羟胺-没食子酸组合物的方法；
US6251150(Small等人，2001年6月26日授权)题为泥浆组合物和用其进行化学机械抛光的方法；
US6248704(Small等人，2001年6月19日授权)题为清洁半导体装置上有机和等离子体蚀刻残余物的组合物；
US6242400(Lee，2001年6月5日授权)题为使用羟胺和链烷醇胺从基片上汽提抗蚀剂的方法；
US6235693(Cheng等人，2001年3月22日授权)题为清洁半导体装置上的有机和等离子体蚀刻残余物的内酰胺组合物；
US6187730和US6221818(Lee，2001年2月13日授权和2001年4月24日授权)题为羟胺-没食子酸化合物的组合物和处理方法；
US6156661(Small，2000年12月5日授权)题为快速清洁处理；
US6140287(Lee，2000年10月31日授权)题为除去蚀刻残余物的清洁组合物和使用的方法；
US6121217(Lee，2000年9月19日授权)题为除去链烷醇胺半导体加工的残余物的组合物和处理方法；
US6117783(Small等人2000年9月12日授权)题为化学机械抛光组合物和处理方法；
US6110881(Lee等人，2000年8月29日授权)题为包括具有还原和氧化能力的亲核胺化合物的清洁溶液；
US6000411(Lee，1999年12月14日授权)题为去除蚀刻残余物的清洁组合物及其使用方法；
US5981454(Small，1999年11月9日授权)题为含有有机酸和羟胺的快速清洁处理组合物；
US5911835(Lee等人，1999年6月15日授权)题为除去蚀刻残余物的方法；
US5902780(Lee等人，1999年3月11日授权)题为除去蚀刻残余物的清洁组合物及其使用方法；
US5891205(Picardi等人，1999年4月6日授权)题为化学机械抛光组合物；
US5672577(Lee等人，1997年9月30日授权)题为用羟胺、链烷醇胺和螯合剂除去蚀刻残余物的清洁组合物；
US5482566(Lee，1996年1月9日授权)题为使用含羟胺组合物除去蚀刻残余物的方法；
US5399464(Lee，1995年3月21日授权)题为三胺阳性光致抗蚀剂汽提组合物和后离子移植烘烤；
US5381807(Lee，1995年1月17日授权)题为使用羟胺和链烷醇胺汽提基片上的抗蚀剂的方法；
US5334332(Lee，1994年8月2日授权)题为去除蚀刻残余物的清洁组合物及其使用方法；
US5279771(Lee，1994年1月18日授权)题为含有羟胺和链烷醇胺的汽提组合物；
US4824763(Lee，1989年4月25日授权)题为三胺阳性光致抗蚀剂汽提组合物和预烘烤方法；
US4395348(Lee，1983年7月26日授权)题为光致抗蚀剂汽提组合物和汽提方法；
上述所有文件在本发明中作为引用文件以作参考之用。这些组合物在集成电路制造应用中已基本获得成功。
US5997658披露了一种光致抗蚀剂和蚀刻残余物的去除剂，其含有水、胺和包括苯并三唑、没食子酸或二者的腐蚀抑制剂；
在集成电路工业中不断降低尺寸大小的努力，例如在制造亚微尺寸的装置中，除去蚀刻残余物和在湿加工中基片与所用化合物的配合对于获得可接受的大规模集成(VLSI)和超大规模集成(ULSI)加工产量来说都变得越来越严格。尽量多地除去蚀刻残余物，其有效性取决于被蚀刻表面或原料的组成以及蚀刻剂的组成和很多要提到的其它可变因素。所述蚀刻残余物的组成通常包括被蚀刻基片、下面基片的主要组成、蚀刻和/或灰化的光致抗蚀剂和蚀刻气体。所述薄片与湿化合物的基片的配合性大量取决于多晶硅的加工、多级相互联络的电介质层和膜沉积中的金属喷镀、薄片的蚀刻和后蚀刻处理。每种制造方法的加工条件经常是不同的，为了既能够有效去除残余物而且基片配合性好，提供特定的组成是很难的。例如，有些组成对特定的金属基片产生腐蚀，如那些包括钛金属层的基片。在半导体制造过程中已经较广泛地使用钛。它可以用作屏障层以防止特定原子的电迁移，也可以作为防反射器或在其它金属顶部上的耐火金属层。在这些应用中，金属层经常很薄，在清洁操作过程中发生的腐蚀或蚀刻作用会危害该金属层的作用。
已经发现羟胺(HA)制剂用于清理基片，例如其作为蚀刻剂用于化学-机械蚀刻方法，其记载在US6313039、6251150和6117783中。
羟胺制剂还已经用于除去光致抗蚀剂，例如US5279771和US5381807，其披露制剂含有羟胺、链烷醇胺并选择性地含有一种极性有机溶剂。羟胺制剂也用于除去蚀刻残余物，例如US5334332，其披露一种制剂含有羟胺、链烷醇胺、水和鏊合剂。已知能够除去残余物的含有羟胺的制剂对金属具有攻击性，特别是对于钛膜，对于铝膜的攻击性次之。
为此，人们已经研制出各种能够控制腐蚀的制剂。使用不同的鏊合剂可以减弱对钛的攻击性，例如US6276372中记载的，和/或通过选择一类具有2个碳原子键合的链烷醇胺，其记载在US6121217中。例如，其它制剂包括记载在：US6276372、US6221818和US6187730中，其中记载了具有没食子酸化合物(对照儿茶酚)和醇胺的羟胺制剂；US6242400披露了具有醇胺和极性有机溶剂的羟胺制剂；US6156661和US5981454分别记载了含有有机酸的缓冲羟胺制剂；US6140287和US6000411分别记载了含有链烷醇胺和鳌合剂的羟胺制剂；US6121217记载了含有链烷醇胺和没食子酸或儿茶酚的羟胺制剂；US6110881记载了含有一种有机溶剂、水和鳌合剂的羟胺制剂；US5911835记载了一种含有有机溶剂、水和鳌合剂的亲核胺化合物制剂；US5902780、US5672577和US5482566分别记载了含有链烷醇胺、水和二羟基苯鳌合剂的羟胺制剂。
US5997658(Peters等人)记载了无羟胺光致抗蚀剂汽提和清洁组合物，特别用于清洁铜或钛基片，其具有约70-85％重量的链烷醇胺、约0.5-2.5％重量的苯并三唑、约0.5-2.5％重量的没食子酸和余量的水。链烷醇胺包括N-甲基乙醇胺(NMEA)、一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺、一、二和三异丙醇胺、2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇、2-(2-氨基乙氧基)-乙醇、三乙醇胺等等。优选的链烷醇胺是N-甲基乙醇胺(MEA)。
另外，US5928430(Ward等人)题为含有羟胺的水汽提和清洁组合物及其用途的专利，记载了含有一种混合物的水汽提组合物，该混合物含有约55％至70％重量的极性胺溶剂、约22.5-15％重量的碱性胺，特别是羟胺、没食子酸作为腐蚀抑制剂，以及水。US5419779(Ward)记载了一种汽提组合物，其含有水，22.5-15％重量的羟胺，55％至70％的一乙醇胺，优选高达约10％重量的腐蚀抑制剂，特别是选自儿茶酚、1、2、3-三羟基苯、邻氨基苯甲酸、没食子酸和没食子酸酯中的一种。
还有其它清洁类型的组合物，例如US6261745(Tanabe等人)题为后灰化处理的液体组合物及其处理方法，其记载了一种后灰化处理的液体组合物，含有氢氟酸与游离于金属离子的碱形成的盐、水溶性有机溶剂、水和炔属醇/氧化炔加合物。
其它现有技术也公开了由于各种胺和其它化合物在光致抗蚀剂汽提制剂中引起的对铝金属膜的腐蚀作用，特别是例如US6372050、6326130、6268323、6261745、5997658、5417877和4617251。
但是，随着集成电路及其制造方法的进一步发展，还需要在除去残余物的组合物和方法上进行改进。
关于去除残余物一个重要的问题是操作温度要可允许。一般，生产者会优选较高的温度以减少颗粒数量并增加加工速度。对于操作温度通常有三个限制条件：安全程度、组合物的寿命和蚀刻速度。
通常来说，加工温度应不超过所述混合物的闪点。闪点是在液体表面的空气中该液体形成可点燃混合物的最低温度。闪点越低，越容易点燃所述的原料。例如，汽油的闪点是-40℃，因此比闪点是110℃(232°F)的乙二醇更容易燃烧。与水易混合的可燃烧液体在与水混合时其闪点能够增加或降低。通常，与具有最低闪点的液体一样，混合物的闪点也依此分类。
上述问题在现有技术中通过限制加工温度已有所记载。US5419779(Ward)记载了一种去除基片上有机途层的方法，所利用的组合物组成是约62％重量的MEA，约19％重量的HA，一种腐蚀抑制剂含有没食子酸和没食子酸酯，以及水。该专利将加工温度限制在40℃至75℃之间。MEA的闪点是93℃。但是，一般，生产者在较高的温度下使用汽提剂并除去残余物，促使该残余物、特别是聚合物的除去。
即使所述组合物保持在闪点以下，低沸腾温度的化合物也将在长时间后优选从汽提剂或残余物清洁剂组合物中蒸馏出。该组合物可以随时间变化，因为它们通常在使用过程于加工温度下保存长达几天了。在很多情况下，混合物的闪点是随着从该混合物中蒸馏出的特定的组份而改变的。一种制剂的清洁和基片蚀刻特性也依照所述组份量的变化而变化。
一些生产者会提供补充溶液，其含有一种或多种在一段时间后发生损失的组份，同时在加工温度下保存该残余物去除剂。由于低沸腾温度有机物的闪点比高沸腾温度的有机物要低，低沸腾温度的有机物优先损失，所以需补充的制剂一般是具有低闪点的制剂。在添加补充溶液的过程中，该体系可能具有局部化的区域，其中的温度会超过液体的闪点，这将导致危险。对于本发明特定的实施方案来说，有益之处在于补充的溶液基本由水、选择性的羟胺和/或羟胺衍生物组成。该补充溶液优选基本上不含链烷醇胺和极性溶剂，以及选择性地不含鳌合剂和/或腐蚀抑制剂。
大部分残余物去除制剂的蚀刻速度随着加工温度的提高而提高。有的生产者提出在低温下使用该制剂例如在30℃下，目的是在“常规”加工温度下提供较低的蚀刻速度。但是温度较低就不能在可行的加工时间下充分地除去坚硬的残余物，该坚硬残余物可能包括聚合原料。
在残余物去除剂中可以使用高反应性的组份，这能够消除很多溶剂和其它的有机物。对于氧化的蚀刻残余物可以使用含氟组合物。该混合物的闪点较高，在某些时候超过105℃。但是，在室温下3-6/分钟的铝和钛蚀刻速度的制剂是在商业中被禁止的。因此，正是这些制剂的温度较高，它们并不能在实践中应用。
最后，可以将不只一个基片暴露在清洁剂中。很多清洁剂对于一种基片来说使蚀刻活性降低，但对于其它基片来说就不具有蚀刻活性。蚀刻速度不同经常导致不理想的结果。
因此，本发明的一个目的是提供一组光致抗蚀剂和残余物去除用组合物，它能够克服上述的问题和现有技术中所述的其它问题。本发明的另一个目的是提供一种适合当前半导体制造需求的去除残余物用的改进的组合物和使用该组合物的方法。本发明的另一个目的是提供一种适合完成上述任务的方法。在阅读本发明说明书下面的详细阐述并结合实施例和权利要求之后，上述目标和相关任务、本发明的优点和特性对于本技术领域的技术人员来说都是较明显的。
本发明的一个实施方案是一种残余物去除用组合物，它能够有效除去如抗蚀剂的残余物和蚀刻加工例如等离子体蚀刻之后的蚀刻残余物，这些是在硅薄片上的集成电路的制造过程中的不良副产物，和抗蚀剂或其它不需要的物质，而且不会使下面不同的基片在冶金学上和在集成电路制造中所用的绝缘层受到伤害。
本发明的一个实施方案是一种残余物去除用组合物，其能够在蚀刻加工如等离子体蚀刻过程有效除去残余物，如抗蚀剂和蚀刻抗蚀剂，这些残余物是在半导体薄片上的集成电路的制造过程中的不良副产物，但是该组合物不会使其下的集成电路制造中所用的钛和/或铝受到侵害。
本发明的一个实施方案是一种除去所述残余物用的组合物，在其用作蚀刻剂或作为残余物去除剂/蚀刻剂时以及清洁各种残余物时，对各种基片提供得以控制的慢蚀刻速度。
本发明的一个实施方案是一种残余物去除用组合物，当其用作蚀刻剂或当其用作残余物去除剂/蚀刻剂时以及清洁各种残余物时，能够对各种基片提供得以控制的馒蚀刻速度，其中在不同金属组合物上的蚀刻速度基本相同，或者可以选择不同的预定量。
本发明的一个实施方案是一种能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的残余物去除用组合物，该组合物在较高温度下使用时对于多种金属基片具有较慢的蚀刻速度，所述温度如高于70℃，优选高于90℃，例如有时在高于110℃下。
本发明的一个实施方案是一种能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的残余物去除用组合物，该组合物的优点在于当其存放并在较高温度下使用时，其制剂损失少、变化也小(不包括水，有时不包括羟胺)。
本发明的一种实施方案是一种能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的残余物去除用组合物，该组合物的闪点大于115℃，优选大于125℃，例如大于130℃。本发明另一个实施方案是一种能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的残余物去除组合物，其含有小于10％的，优选小于5％的，较优选基本没有闪点低于约115℃、优选不低于约125℃、如低于约130℃的组份。
本发明的一个实施方案是一种能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的残余物去除用组合物，该组合物含有小于10％的，优选小于5％的，较优选基本没有沸点低于约199℃、优选不低于约215℃、如低于约235℃的有机组份。
本发明的一个实施方案是一种能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的残余物去除用组合物，该组合物含有小于10％的，优选小于5％的，较优选基本没有沸点不在约199℃和290℃之间的、优选不在约215℃和290℃之间的有机组份。
本发明的一个实施方案是一种能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的残余物去除用组合物，该组合物含有小于10％的，优选小于5％的，较优选基本没有沸点不在约235℃和260℃之间的有机组份。
本发明的一个实施方案是一组能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的含有AEEA的残余物去除用组合物，同时与具有和AEEA不同的其它链烷醇胺的类似的组合物相比，它对钛和/或铝基片没有侵害。
本发明的一个实施方案是一组以溶剂为基础的能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的含有AEEA的残余物去除用组合物，其对各种金属和电介质基片都有用，其中该清洁组合物的闪点大于约120℃，优选大于约125℃，较优选大于约130℃。
本发明的一个实施方案是一组以溶剂为基础的能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的含有AEEA的残余物去除用组合物，其对各种金属和电介质基片都有用，其中该清洁组合物的闪点大于约120℃，优选大于约125℃，较优选大于约130℃。另一个实施例是清洁聚合物质、蚀刻残余物或来自半导体基片的这两种物质的方法，该方法包括使用上述以溶剂为基础的去除残余物组合物，其加工温度在约90℃和约120℃之间。
本发明的一个实施方案是一组以溶剂为基础的能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的含有AEEA的残余物去除用组合物，其对各种金属和电介质基片都有用，其中该清洁组合物的闪点大于约125℃。羟胺不具有所述的闪点。
本发明的一个实施方案是一种能有效除去残余物如抗蚀剂和蚀刻残余物的多组份残余物去除用组合物，其含有小于10％，优选小于5％，较优选基本没有沸点不在约220℃和约250℃之间的挥发性有机组份。羟胺并不是用于该目的的挥发性有机组份。
本发明的一个实施方案是一组能以预定速度蚀刻多种基片的残余物去除剂，例如在大约相同的速度下蚀刻铝、钛、钨及其合金。
本发明的一个实施方案是一组能以预定速度蚀刻多种基片的残余物去除剂，例如以与化学机械蚀刻溶液可比的速度蚀刻铝，但是对其它选择性金属如钛及其合金没有侵害。
本发明的一个实施方案是一种适合除去薄片上和其它基片包括一种或多种金属或合金层上的残余物的组合物和方法，同时不对所述层造成伤害。
本发明的一种残余物去除剂和/或蚀刻组合物含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇(AEEA)，它是醇胺化合物，沸点较高，闪点也较高，在标准加工条件下对于金属基片或层来说具有较低的蚀刻速度(有时是不存在的)。
在本发明的有的实施方案中，通过使用所述的残余物去除剂和/或蚀刻组合物可以完成上述的目标和相关的目的，其中所述组合物含有经在2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇基础上添加取代基形成的2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇衍生物。
一种根据本发明的除去基片上的残余物的方法和/或蚀刻基片上的金属或金属合金的方法，包括将该基片与含有2个碳原子键合的链烷醇胺化合物特别是2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇的组合物接触，时间和温度足以去除基片上的残余物和/或选择蚀刻该基片上的金属和/或金属合金。
在实践中，已经发现使用2个碳原子键合的链烷醇胺化合物用于去除残余物组合物能降低对一些基片如钛的侵害，价格也比现有的清洁组合物要低。同时，这种含有2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的组合物具有与残余物去除组合物相等的作用。
图1-19是扫描电子显微镜(SEM)图像，显示了使用所选择的组合物实施方案和实施例所述的本发明方法获得的对比结果。
除非另有说明，本发明所有的百分数应理解为重量百分比。而且，在提到数值范围时所用的术语“约”应理解为在该范围的数值中或在该范围中的两个数值。
正如本发明在涉及组合物时使用的语言“基本不含有”和“基本没有”的意思是：
对于大含量组份，包括AEEA的链烷醇胺，包括含有非羟基的胺、水、有机溶剂、羟胺和羟胺衍生物的极性有机溶剂，上述语言应理解为该组合物含有小于1.5％，优选小于约1％，较优先小于约0.1％的后面所述的特定的物质；
对于小含量的组份，包括鳌合剂、腐蚀抑制剂、HF和HF盐、表面活性剂等等，上述语言应理解为该组合物含有小于0.2％，优选小于约0.1％，最优选小于约0.01％的后面提到的特定的物质；
对于痕量污染物如金属离子，说明书中定义的基本没有即小于10ppm的金属和金属离子。
优选，当使用上述一种表述时，该组合物完全没有后面所述的添加物质，或至少不含有使得该物质影响效果、存储性、相对必要安全的可用性或该组合物的稳定性的添加量。
除非另有说明，如果可能，一种化合物通常并不被特征化为在本发明组合物中多个列举的物质。如果一种化合物能够被特征化，例如组合物的两个列举的实施方案，这样的化合物可以仅仅被特征化为这两种列举物质之一，而不是指这两种。有时，这种区别是以组合物中化合物的含量为基础的。例如，儿茶酚或没食子酸在高浓度下主要用作腐蚀抑制剂，即约0.5％-20％，在低浓度下主要用作金属鳌合剂，即ppm至0.5％重量的范围。
本发明所使用的羟胺和羟胺衍生物不是指有机物，尽管该有机取代基可以以取代羟胺的形式存在。
本发明优选实施方案的组合物含有AEEA。
在本发明的另一个实施方案中，本发明实施方案的组合物含有AEEA的衍生物，其中该衍生物是在AEEA基础上取代极性和/或非极性部分而获得的。
AEEA和/或AEEA衍生物的存在量在约1％至约99％，尽管在大多数情况下该数量范围在约10％至约85％。对于本发明所述的各种组合物给定的每一AEEA范围，在“高AEEA”实施方案中AEEA含量在范围的上半部分，在“低AEEA”实施方案中AEEA的含量被约束在所述范围的下半部分。通常，对于选择基片特别是铝和钛，较高AEEA实施方案的蚀刻速度比低AEEA实施方案要小。在多数情况下，这些组合物还包括其它化合物，特别是极性有机溶剂、水、链烷醇胺、羟胺、鳌合剂和/或腐蚀抑制剂。
一种优选的链烷醇胺是2个碳原子键合的链烷醇胺。一般适合混入本发明组合物的2个碳原子键合的烷醇胺化合物具有以下的结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环。
在一个优选的实施方案中，该组合物含有2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其中m大于或等于1。在另一个实施方案中，该组合物含有2个碳原子键合的烷醇化合物，其中m是1、R1、R1’、R2、R2’和R3都是氢或C1-C4直链或支链烃。在一个较优选的实施方案中，该组合物含有2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其中m是1、R1、R1’、R2、R2’和R3都是氢或C1-C4直链或支链烃；Q是-NR3。在一个最优选的实施方案中，该组合物含有2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其中：m是1、R1、R1’、R2、R2’和R3都是氢；X和Y分别是氢或直链或支链C1-C4烃；Q是-NH-、-NCH3-或-N[(C2-C4)直链或支链烃]-。
现有清洁组合物存在的一个问题是加工温度接近于或大于该组合混合物的闪点。例如，如US5988186所述的一乙醇胺-儿茶酚-二甲基乙酰胺-水组合物加工中，加工温度大约在100℃，在US5419779中所述的一乙醇胺-儿茶酚-羟胺-水组合物中，加工温度大约在90℃。但是为了安全起见，加工温度严格控制在该组合物闪点之下的约10-15℃是有利的。本发明所述的组合物与现有的组合物相比具有较高的闪点，在安全范围内对加工温度允许有较多的选择。另外，在这段时间，较低沸点的化合物从现有组合物中蒸馏出来，这会产生不规格的清洁剂、特殊的补充溶液或同时产生这两种情况。
很多2个碳原子键合的链烷醇胺化合物具有较低的沸点和较低的闪点。用于本发明的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物优选具有较高的沸点(例如185℃或更高，优选200℃或更高，或者215℃或更高)，优选具有较高的闪点(例如95℃或更高，优选100℃或更高，或者110℃或更高)。该2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的优选的特定的例子包括AEEA和2-(2-氨基乙氧基)乙醇(“DGA”)。AEEA或N-羟基乙基-乙二胺是最优选的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，尽管它可以与其它的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物混合以获得特定的结果，如增加蚀刻或降低费用。
在一个实施方案中，本发明的组合物含有AEEA、AEEA的一种衍生物或二者，尽管优选至少有AEEA。
在另一个优选的实施方案中，本发明的组合物含有两种或多种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的混合物，优选基本由AEEA、至少第二种除AEEA外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物和选择性的腐蚀抑制剂和/或鳌合剂组成。
AEEA是本发明优选的组合物成份，部分原因是其的物理特性，部分原因在于其令人惊奇和出乎意料的低腐蚀速度，特别是发现当其与本发明所述的清洁组合物混合时。由于较高的沸点和闪点，AEEA的优点在多数现有链烷醇胺之上，这在下面Aldrich Chemical Catalog(2001-2002)和Hawley’s Condensed ChemicalDictionary(Twelfth Edition)收集的数据中有所显示。由于蒸发速度较低，较高闪点和/或沸点使得电解槽使用寿命延长。此外，较高闪点和/或沸点使在标准工作条件下的加工更安全，还可以在提高温度下使用该组合物。
| 化合物 | 沸点 | 闪点 |
| 一乙醇胺(MEA) | 170℃ | 93℃ |
| 异丙醇胺(MIPA) | 160℃ | 73-77℃ |
| 2-氨基-1-丙醇(丙醇胺) | 173-176℃ | 83℃ |
| 2-(2-氨基乙氧基)乙醇(DGA) | 218-224℃ | 126℃ |
| 2-(2-氨基乙基氨基)乙醇(AEEA) | 238-244℃(@752托) | 135℃ |
AEEA是亲核胺，也是2个碳原子键合的链烷醇胺，AEEA含有2个氮分子，使得其与蚀刻残余物形成更稳定的配合物。EKC Technology已经开发了很多含有如DGA链烷醇胺的制剂。我们已经惊奇地发现，在这些溶液中用AEEA以一定的重量比替换DGA或其它链烷醇胺，能够明显降低所得制剂对钛和铝的侵害，而不会对清洁能力形成不利影响。这样对于一定蚀刻任务，可以在较强作用条件下去除坚硬的残余物(例如聚合物、金属氧化物、金属氮化物、金属卤化物、有机金属化合物等等)，或减少类似加工条件下的金属蚀刻量，或二种情况兼有。对敏感金属较低的侵害使得清洁加工范围更宽(时间、温度)。对2个氮原子的链烷醇胺如AEEA还具有潜在的费用上的利益。
令人惊奇的是，从现有技术的教导和公开内容中表明AEEA的作用特别是对于铝、钛和钨的腐蚀作用是不同的。经一系列空白蚀刻速度实验，例如对于钛的蚀刻速度(以成份浓度作用)有时能够以下列等式表达：
钛蚀刻速度＝A[链烷醇胺]+B[羟胺]+……
其中A和B是关于该组合物种每种成份的回归系数。该单位以％重量表示，但是发现在以％摩尔表示时有类似的结果，这是因为AEEA和二甘醇胺(DGA)的分子重量很接近。蚀刻单位表示为/分钟，该等式中的实验数据是在约70℃温度下获得。
在该实施例中，A的数值越大，链烷醇胺对钛的侵害作用越大。经验上对于DGA和AEEA获得的回归系数(当与羟胺和水混合)分别是0.36和0.18，表明AEEA部分对钛的作用较温和，至少与DGA比较。
该等式仅仅是提供一阶处理的直线回归。该等式忽略了化学中的协同作用。该一阶处理很好以至于接近于真实的情况。阶数较高开始失去(化学)意义。
如果衡量蚀刻速度，在两种液体组份和蚀刻表面之间具有的(非化学显然的)协同性相互反应，构成在实践中非常罕见的类似于“三体”碰撞的情况，其中所述两种组份都不会钝化基片的表面。因此，对于基片的蚀刻速度是一阶的式子；结合下式：
钛蚀刻速度(70℃)＝36[二甘醇胺]+B[羟胺]*……；
钛蚀刻速度(70℃)＝18[AEEA]+B[羟胺]*……
已知这是忽略协同作用的一级回归，并且仅对合理的组合物范围适合，如下所述：
钛蚀刻速度(70℃)＝18[AEEA]+36[二甘醇胺]+B[羟胺]*……
令人惊奇的是，在使用HA和水时，数据表明在AEEA个DGA之间存在协同作用。对于铝来说，在AEEA和DGA之间则观察不到有明显的协同作用。因此，蚀刻速度，如铝的蚀刻速度，可以表示为：
铝蚀刻速度＝Y[AEEA]+Z[二甘醇胺]+C[羟胺]*……
该等式的产生提供了新颖的机理，由此允许选择化合物以得到匹配的蚀刻速度，例如，选择铝和钛；或者如果所用的化合物是有益的，那么铝和钛的蚀刻速度就大不相同了。当然，该方法同样服从于其它基片的使用，如铜、钨、合金、氮化物和电介质等。在本发明的一个实施方案中，通过在基片表面上改变组合物，对于多数原料来说得到非零的、正的蚀刻速度，由此开发出一种制剂，其中蚀刻速度很低，并基本与在半导体表面上遇到的各种基片金属相等。例如，如果加工步骤作用于钛或钛-合金和铝或铝-合金，制定所述制剂使得每种化合物的蚀刻速度较小，其中暴露在制剂中的每种所选择基片的蚀刻速度例如是另一种的50％，优选是另一种的20％。需要的话可以添加腐蚀抑制剂，例如儿茶酚，目的是在铝和钛上获得相似的蚀刻速度。
在另一个实施方案中，生产者可以希望仅蚀刻选择的基片，也可以将所述制剂调整到满足所述的标准。本发明的一个实施方案显示对钛没有蚀刻作用，而对铝具有强烈的蚀刻作用。
本发明制剂的优点在于当暴露在常规加工或操作条件下，它们能够长期稳定，即至少2天或3天。我们所指的常规的加工条件在约50和100℃之间，例如在60和75℃之间。我们所述的稳定是指对各种金属基片的腐蚀特性相对不产生变化。稳定还表示水可以添加到所述制剂中，但是有时水是不能添加到制剂中的。这需要选择链烷醇胺的沸点和/或闪点，使得所述制剂基本上在使用中不发生组份的变化。因此，高沸点链烷醇胺是优选的组份，在制定各种基片的清洁剂/蚀刻剂组合物时有多种。
2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的例子包括，但不限于DGA，2-氨基乙醇(“一乙醇胺”或“MEA”)，2-(N-甲基氨基)乙醇(“一甲基乙醇胺”或“MMEA”)，2-氨基-1-丙醇(“一异丙醇胺”或“MIPA”)，2-(N-羟基乙基-氨基)-乙醇(“二乙醇胺”或“DEA”)，2-[(2-氨基乙基)-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇(“N，N-双-羟基乙基-乙二胺”)，N，N，N-三-(2-羟基乙基)-氨(“三乙醇胺”或“TEA”)，N-氨基乙基-N’-羟基乙基-乙二胺，N，N’-二羟基乙基-乙二胺，2-[2-(2-氨基乙氧基)-乙基氨基]-乙醇，2-[2-(2-氨基乙基氨基)-乙氧基]-乙醇，2-[2-(2-氨基乙氧基)-乙氧基]-乙醇，叔丁基二乙醇胺，异丙醇胺，二异丙醇胺，3-氨基-1-丙醇(“n-丙醇胺”或“NPA”)，异丁醇胺，2-(2-氨基乙氧基)-丙醇；1-羟基-2-氨基苯；等等，或它们任意的混合物。
在一个实施方案中，本发明的组合物选择性地含有一种鳌合剂。在另一个实施方案中，本发明的组合物含有单一的鳌合剂，其优选EDTA(或它的非金属盐)、没食子酸或儿茶酚。儿茶酚的沸点是245℃，闪点是127℃。腐蚀抑制剂可以是间苯二酚，其沸点是281℃，闪点是127℃。在另一个实施方案中，本发明的组合物含有两种鳌合剂的混合物，优选儿茶酚和没食子酸。在另一个实施方案中，本发明的组合物含有两种鳌合剂的混合物，优选是儿茶酚和EDTA。在另一个实施方案中，该组合物基本不含有鳌合剂。
鳌合剂的例子包括，但不限于，一、二或多羟基苯类型的化合物，例如儿茶酚、间苯二酚、丁基化的羟甲苯(“BHA”)等等，或它们的混合物。在一个实施方案中，鳌合剂包括三个或多个含羧酸的部分，如乙二胺四乙酸(“EDTA”)、非金属EDTA盐等等或它们的混合物。含2个羧酸部分的化合物如柠檬酸是不太优选的。在一个实施方案中使用了含羟基和羧酸部分的化合物如没食子酸等。在一个实施方案中使用了含硫醇基团的芳香化合物如三苯酚，氨基羧酸，二胺如乙二胺，聚醇，聚环氧乙烷，聚胺，聚亚胺或它们的混合物。在一个实施方案中，一种组合物中使用了两种或多种鳌合剂，其中鳌合剂选自上述的基团。此外，其它鳌合剂记载在US5417877(Ward，1995年3月23日公开)，共同转让的US5672577(Lee，1997年9月30日)，它们在本发明中作为参考文献。
在一个实施方案中，本发明的组合物选择性地含有一种腐蚀抑制剂。在另一个实施方案中，本发明的组合物含有一种单一的鏊合抑制剂，其优选是胆碱氢氧化物、二胆碱氢氧化物或三胆碱氢氧化物。在另一个实施方案中，本发明的组合物基本不含腐蚀抑制剂。
腐蚀抑制剂的例子包括，但不限于，铵的硝酸盐，烃取代的铵硝酸盐，苯并三唑，2，4-戊二酮二肟，1，6-dioxaspiro[4，4]壬烷，2，7-二酮(二醚)，硫脲，酸式亚硫酸铵，酸式亚硫酸胆碱，胆碱氢氧化物，二胆碱氢氧化物，三胆碱氢氧化物，甘油，山梨醇，明胶，淀粉，磷酸，硅酸，聚环氧乙烷，聚环乙亚胺等等或它们的混合物。优选腐蚀抑制剂基本不含金属和/或金属离子。
在一个实施方案中，儿茶酚既作为鳌合剂又作为腐蚀抑制剂。
在一个实施方案中，本发明的组合物选择性地含有氢氟酸和基本不含金属离子的碱的盐(以后称“HF-碱盐”不再限定)。HF-碱盐的例子包括，但不限于氟化铵，氟化二异丙基乙基铵，氟氢化铵，氟化吡啶律，氟化胺等或它们的混合物。在一个实施方案中，HF-碱盐包括二异丙基乙基铵氟化物或氟化铵。组合物优选包括AEEA，腐蚀抑制剂和选择性的极性有机溶剂。本发明大部分制剂优选是不含氟离子的，而且在另一个实施方案中，本发明的组合物基本不含有HF-碱盐。
在一个优选的实施方案中，本发明的组合物还含有羟胺或其衍生物，它们符合以下通式：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y连接在一起形成含氮杂环C4-C7环。
本发明的羟胺的衍生物的例子包括，但不限于，羟胺，N-甲基-羟胺，N，N-二甲基-羟胺，N-乙基-羟胺，N，N-二乙基-羟胺，甲氧基胺，乙氧基胺，N-甲基-甲氧基胺等等。本发明所使用的羟胺不是有机的，羟胺和羟胺衍生物的沸点和闪点不会影响制剂。应当理解的是上述的羟胺及其衍生物是以盐的形式获得(可以包括在本发明组合物中)，例如硫酸盐，硝酸盐等或它们的混合物，本发明包括这些形式的羟胺化合物及其衍生物。因此，在另一个实施方案中，组合物含有羟胺、羟胺的硫酸或硝酸盐，或它们的混合物。羟胺不记载在本发明所述的制剂子集中。因此，在有的实施方案中，本发明的组合物基本不含有羟胺和/或其衍生物。
在一个实施方案中，本发明的组合物选择性地含有水。水是在大量去除组份中所优选除去的。另外，HA是可以水溶液形式商购，即50％水溶液。羟胺衍生物一般可以较浓缩的水溶液形式获得，例如85％溶液和15％的水。但是，在有的情况和有的浓度下羟胺和/或衍生物可以无水配方的形式获得或生产。如上所述，在另一个实施方案中，本发明的组合物基本不含水。
在一个实施方案中，本发明的组合物选择性地含有一种极性有机溶剂。对于本发明组合物的极性有机溶剂的例子包括，但不限于，二甲基亚砜、乙二醇、乙二醇烷基醚、二乙二醇烷基醚、三乙二醇烷基醚、丙二醇醚、丙二醇烷基醚、二甲基亚砜、N-取代的吡咯烷酮如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、四氢噻酚砜、二甲基乙酰胺等等或它们的混合物。二甲基砜，CAS126-33-0沸点237℃是本发明一些实施方案中所优选的。NMP沸点199-202℃，闪点仅96℃由于其费用低廉也用于一些实施方案中。但是，NMP存在降低本发明混合物闪点的趋势。同样，沸点189℃、闪点仅95℃的DMSO在本发明一些实施方案中是不太优选的。沸点280℃、闪点143℃的2，4-二甲基四氢噻酚砜是本发明一些实施方案中所优选的。必须注意的是，在缺少链烷醇胺等的情况下，该2，4-二甲基四氢噻酚砜仅仅微溶于水。
根据本发明，胺特别是链烷醇胺、更特别是低分子量的胺要与极性有机溶于分开但不作分类。除了这些特定的有机溶剂，其它附加的现有技术中已知的极性有机溶剂也用于本发明组合物中。在另一个实施方案中，本发明的组合物基本没有这里所述的极性有机溶剂。
一般，非极性有机溶剂不是优选的，尽管可以使用高沸点的醇等极性有机溶剂。
沸点小于约100℃的有机溶剂，包括极性有机溶剂，不是本发明组合物所需要的，因为它们在加工条件下蒸发时间超过约24-48小时。因此，本发明的组合物基本没有沸点小于约100℃的有机溶剂。较优选的是本发明组合物基本没有沸点小于约150℃的有机溶剂。更优选的是本发明组合物基本没有沸点小于约199℃的有机溶剂。
在一个实施方案中，本发明组合物选择性地含有一种胺化合物，其既不是含羟基的胺也不是链烷醇胺。这些胺化合物的例子包括，但不限于，邻二氨基苯，对-二氨基苯，N-(2-氨基乙基)-乙二胺(“AEEDA”)，哌嗪，N-取代的哌嗪衍生物，哌啶，N-取代的哌啶衍生物，二乙三胺，2-亚甲基氨基丙邻二胺，六亚甲基四胺，等等或它们的混合物。在一个优选的实施方案中，如果存在，不含羟基的胺化合物的沸点不小于约100℃，或不小于约150℃。胺可以提高某些敏感金属的耐腐蚀性。在另一个实施方案中，本发明的组合物基本没有不含羟基的胺化合物，或沸点不小于约100℃或不低于约150℃的不含羟基的胺化合物。
在一个实施方案中，本发明组合物还含有表面活性剂。表面活性剂的例子包括，但不限于月桂基硫酸钠、硬脂酸钠等或它们的混合物。
在一个实施方案中，本发明的组合物含有一种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物(优选含有，或者基本由AEEA组成)，其量约1％至约98％，或者约5％至约90％，约10％至约85％，约20％至约80％，约30％至约70％。
在另一个实施方案中，本发明的组合物含有2个碳原子键合的链烷醇胺AEEA化合物，其量为约0.1％至约50％，或者约1％至约45％，约2％至约40％，约5％至约35％，或从约10％至约35％。在另一个实施方案中，本发明的组合物含有2个碳原子键合的链烷醇胺AEEA化合物，其量从约50％至约99.9％，或者约51％至约99％，约55％至约98％，约51％至约90％，或约50％至约85％。
在一个实施方案中，本发明的组合物基本由AEEA和水组成。在另一个实施方案中，本发明的组合物基本由AEEA、水和一种鳌合剂组成。在另一个实施方案中，本发明的组合物基本由AEEA、水和一种腐蚀抑制剂组成。在另一个实施方案中，本发明的组合物基本由AEEA、水、一种鳌合剂和一种腐蚀抑制剂组成，该腐蚀抑制剂与鳌合剂不同。优选地，在该最后的实施方案中，腐蚀抑制剂和鳌合剂以两项功能中主要的进行选择。
在一个实施方案中，本发明的组合物基本由AEEA、第二种2个碳原子键合的链烷醇胺和水组成。在另一个实施方案中，本发明组合物基本由AEEA、第二种2个碳原子键合的链烷醇胺、水和一种鳌合剂组成。在另一个实施方案中，本发明组合物基本由AEEA、第二种2个碳原子键合的链烷醇胺、水和腐蚀抑制剂组成。在另一个实施方案中，本发明的组合物主要由AEEA、第二种2个碳原子键合的链烷醇胺、水、鳌合剂和不同于鳌合剂的腐蚀抑制剂。优选，在上述最后的实施方案中，腐蚀抑制剂和鳌合剂以两项功能中主要的进行选择。
当本发明组合物中含有除AEEA外的一种或多种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物时，它们的含量以AEEA和其它2个碳原子键合的链烷醇胺化合物之间的比例(以后称“AEEA∶链烷醇胺比”不限于)为约20∶1至约1∶20存在是有利的。在一个实施方案中，AEEA∶链烷醇胺比是约15∶1至约1∶1，或者从约10∶1至约1.5∶1，例如约4∶1至约2∶1。
在另一个实施方案中，AEEA∶链烷醇胺比是约1∶1至约1∶15，或者从约1∶1.5至约1∶10，例如约1∶4至约1∶2。
在本发明另一个实施方案中，AEEA∶链烷醇胺比是预先选择的，目的是在特定基片上提供对特定金属和/或金属合金或合金层或这些部分的所需的蚀刻速度。
如果存在，本发明组合物中鳌合剂的有益的含量是约0.01％至约15％，优选约0.1至约10％，例如约2％至约5％，或者从约0.01％至约0.1％。
如果存在，本发明组合物中腐蚀抑制剂的有益含量是约0.1％至约10％，优选约1％至约5％。
如果存在，本发明组合物中HF-碱盐的有益含量是约0.01％至约20％，例如从约0.1％至约5％，或从约1％至约10％。有益的是含HF-碱盐和AEEA的组合物优选基本上没有极性有机溶剂，可以选择含有一种或多种以下成份：一种或多种附加的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，一种或多种鳌合剂或腐蚀抑制剂，或水。
如果存在，本发明组合物中羟胺和/或其衍生物的有益含量是约0.1％至约50％，优选约1％至约25％，较优选约5％至约20％，或者从约1％至约10％或从约10％至约20％。
如果存在，本发明组合物中水的有益含量是约1％至约50％，优选约2％至约45％，较优选约5％至约40％，或者约15％至约35％。
如果存在，本发明组合物中极性有机溶剂的有益含量是约1％至约75％，例如约5％至约50％，或者约0.1％至约45％，例如约2％至约30％。
在另一个实施方案中，组合物可以含有至少约10％重量，优选约10％至约80％的至少一种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，约5％至约40％重量，优选约5％至约30％的没食子酸、儿茶酚或其它鳌合剂，选择性地含最多约50％重量，但优选约10％至约30％的50％重量的羟胺水溶液。在该实施方案中，组合物以水平衡，优选高纯度的去离子水或合适的极性有机溶剂或它们的混合物。在一个实施方案中，组合物基本没有水、极性有机溶剂或二者都没有。
在实践中表明，如果存在，鳌合剂(特别以儿茶酚或没食子酸的形式)提高了2个碳原子键合的链烷醇胺化合物除去残余物的能力。同时，如果存在，儿茶酚、没食子酸或鳌合剂能够有助于防止对金属或金属合金基片如钛的侵害。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金和/或层的基片上去除有机物、有机金属和/或金属氧化物残余物的组合物，其中组合物含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇和水。有益地，该组合物基本没有一种或多种以下成份：极性有机溶剂，有机溶剂，表面活性剂，鳌合剂和/或腐蚀抑制剂，不含羟基的胺，氢氟酸和基本不含金属离子的碱形成的盐，或羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下结构式：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。
水溶性胺对金属有腐蚀是已知的，例如在清洗清洁组合物的时候。令人惊奇的是，我们发现主要由AEEA和水组成的组合物能去除残余物，而且不会促使对钛或铝的腐蚀。有益的是，这种组合物含有大于约60％的AEEA，较优选大于约70％的AEEA，更优选大于约80％的AEEA。在一个实施方案中，含有约85至约95％AEEA的组合物能去除残余物，并在用水清洗的时候不会促进腐蚀作用。据信，使用主要由AEEA组成的组合物能去除残余物，特别是去除含钛、铝、铜、钨或它们混合物或其合金的基片表面上的残余物。
在一个实施方案中，上述组合物还含有一种鳌合剂和/或腐蚀抑制剂。在一个实施方案中，上述组合物还含有氢氟酸和基本不含金属离子的碱形成的盐，以及选择性地含有一种鳌合剂和/或腐蚀抑制剂。在另一个实施方案中，上述任何组合物还含有第二种鳌合剂和/或腐蚀抑制剂。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够去除含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上的有机物、有机金属和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇、水和羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。
有益的是、R3是氢，X和Y分别是氢或含有1至3个碳原子的直链或支链烃。有益的是，上述组合物还基本没有一种或多种以下的成份：极性有机溶剂，有机溶剂，表面积活性剂，鳌合剂和/或腐蚀抑制剂，不含羟基的胺，或氢氟酸与基本不含金属离子的碱形成的盐。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从基片包括金属和/或金属合金部分和/或层上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，除了2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其具有以下结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环；以及羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。有益的是、R3是氢，X和Y分别是氢或含有1至3个碳原子的直链或支链烃。
在一个优选的实施方案中，除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点大于约100℃，优选大于约130℃，和/或沸点大于约200℃，优选大于约220℃，其含量是不小于约35％的组合物重量。
有益的是，上述组合物可以基本没有一种或多种以下的成份：极性有机溶剂，有机溶剂，表面活性剂，鳌合剂和/或腐蚀抑制剂，不含羟基的胺，和氢氟酸与基本不含金属离子的碱形成的盐。在另一个实施方案中，上述组合物AEEA与除此之外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的重量比大于约1∶1。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，除了2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其具有以下结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-R7环；以及羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物主要含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，除了2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其沸点大于约200℃，闪点大于约100℃，优选120℃，具有以下结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环；以及羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物主要含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，除了2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇的第一种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其具有以下结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环；除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的第二种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，该第二种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物具有上述的结构式；以及羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。优选，每种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的沸点大于约190℃，优选大于约200℃，较优选约225℃，闪点大于约95℃，优选大于约100℃，较优选大于约130℃。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物主要含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，水，羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下结构式：
R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。在一个优选的实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物主要含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，水，羟胺。在另一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物主要含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，水，羟胺，腐蚀抑制剂如儿茶酚
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物主要含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，小于约50％重量的极性有机溶剂，没食子酸和选择性地含有除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的第二种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其具有以下结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环。优选，每种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的沸点大于约190℃，优选220℃，闪点大于约95℃，优选大于约120℃。在另一个实施方案中，除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点大于约100℃和/或沸点大于约200℃，含量小于约10％的组合物重量。
上述组合物还选择性地含有水和羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。
上述组合物还选择性地含有不含羟基的胺化合物。但是，在很多实施方案中组合物基本没有上述的胺。
有益的是，上述组合物可以基本上没有一种或多种以下成份：非极性有机溶剂，表面活性剂，不含羟基的胺，氢氟酸与基本不含金属离子的碱形成的盐，水，羟胺和/或羟胺衍生物，如上所述。鉴于参考文献引用的文件，消除所选择的这些化合物所形成的清洁和蚀刻特性对本技术领域的技术人员来说是可断定的。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，小于约50％重量的极性有机溶剂，二羟苯化合物(如含儿茶酚)，选择性地含有除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的第二种2个碳原子键合的烷醇胺化合物，其具有以下结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环。优选，每种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的沸点大于约190℃，闪点大于约95℃。在另一个实施方案中，除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点大于约100℃和/或沸点大于约200℃，含量小于约10％的组合物重量。
上述化合物还选择性地含有水和羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-R7环。
上述化合物还选择性地含有不含羟基的胺化合物。
有益的是，上述组合物可以基本上没有一种或多种以下成份：非极性有机溶剂，表面活性剂，不含羟基的胺，氢氟酸与基本不含金属离子的碱形成的盐，水，羟胺和/或羟胺衍生物，如上所述。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物含有：2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，2-(2-氨基乙基氨基)-乙基胺和选择性地含有除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的2个碳原子键合的烷醇胺化合物，其具有以下结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环。优选，每种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的沸点大于约190℃，如大于约220℃，闪点大于约95℃，较优选大于约125℃。在另一个实施方案中，除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点大于约130℃和/或沸点大于约230℃，含量小于约40％的组合物重量。
上述化合物还选择性地含有水和羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。上述化合物还选择性地含有一种鳌合剂和/或腐蚀抑制剂。
上述化合物还可以含有其它的不含羟基的胺化合物，除了2-(2-氨基乙基氨基)-乙基胺(已经存在的话)。
有益的是，上述组合物基本没有一种或几种以下的成份：非极性有机溶剂，表面活性剂，氢氟酸和基本没有金属离子的碱形成的盐，水，羟胺和/或羟胺衍生物，如上所述。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，约25％至约75％重量的极性有机溶剂，约13％至约50％重量的乙二胺四乙酸或它们的一、二、三或四铵盐，选择性地含有从约0.15％至约10％重量的铵盐(例如酒石酸盐、柠檬酸盐、甲酸盐、葡萄糖酸盐、硝酸盐、硫代硫酸盐、过硫酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、氟化物等，或它们的混合物)，选择性地含有约5％至约75％的水，和选择性地含有除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，其具有以下的结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数(即m＝0时，在上式的-CR2R2’-基团和-OR3基团之间没有原子)、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环。优选，每种2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的沸点大于约190℃，优选大于约220℃，闪点大于约95℃，优选大于约120℃。在另一个实施方案中，除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇之外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点大于约130℃和/或沸点大于约230℃，含量小于约10％的组合物重量。
上述化合物还选择性地含有水和羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮的杂环C4-C7环。上述化合物还选择性地含有一种鳌合剂和/或腐蚀抑制剂。
上述化合物还选择性地含有不含羟基的胺化合物。
有益的是，上述组合物基本没有一种或几种以下的成份：非极性的有机溶剂，表面活性剂，不含羟基的胺，氢氟酸和基本不含金属离子的碱形成的盐，除了氟化铵之外(已经存在)，水和羟胺和/或羟胺衍生物，如上所述。
在一个实施方案中，本发明涉及一种能够从含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上去除有机的、有机金属的和/或金属氧化物残余物的组合物，其中该组合物含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，约2％至约80％重量的极性有机溶剂(如二甲基乙酰胺)，约0.1％至约3％重量的氟化铵，选择性地含有约2％至约85％的水。
优选地，本发明组合物含有少量的金属杂质/离子物质，例如总量小于约10ppm。在一个优选的实施方案中，本发明的组合物的总金属物质小于约5ppm，优选存在不大于约1ppm的总金属杂质和金属离子物质。
本发明的清洁残余物的组合物能有效除去来自基片上的各种集成电路结构的有机金属和选择的金属氧化物残余物，所述基片如硅；SiGe；III-V族化合物，如GaAs；II-VI族化合物，如TeS；磁性原料，如NiFe；玻璃，如在平板显示中使用的；或它们的混合物，特别是包括如下的这些基片：金属和/或金属合金层，选择通过孔的特性以相互连接，如含有铝、钛、铜和/或钨的金属层；氧化层，如氧化硅；氮化物层，如氮化硅；等等，或它们的混合物。本发明的清洁组合物还能够有效除去集成电路制造中利用的在蚀刻设备的基片上产生的有机金属和金属氧化物残余物。商业可获得的蚀刻设备的例子包括来自Lam Research，Tegal，Electrotech，Applied Material，Tokyo Electron等的蚀刻设备。
本发明的另一方面涉及使用该组合物清洁基片的方法，该方法包括用汽提和清洁组合物接触含有有机金属和/或金属氧化物残余物的基片，接触的时间和温度足以能够除去残余物。在一个优选的实施方案中，除去了残余物而看不到对基片有任何蚀刻痕迹，也就是说在加工条件下每浸渍1分钟蚀刻速度小于约1埃。
在一个实施方案中，将基片浸渍在本发明的组合物中。有时，当生产线加工暂时中断时，将那些基片至于本发明的残余物清除剂中能够获得很低的蚀刻速度，而浸渍在较强烈制剂中的那些基片会受到破坏。
在另一个实施方案中，本发明的组合物能作用于基片表面，例如通过喷撒、液滴作用、涂覆、外裹(用过量的组合物流经基片)等等或这些方法的组合。本发明闪点和蒸汽压力都低的优选的组合物适合这种类型的应用，而不会产生不能接受的蒸发和蒸汽。
在另一个实施方案中，组合物和基片层之间的接触时间和温度是以特定的从基片上去除的原料确定的。一般，使用温度范围从大约室温至约100℃，接触时间一般从约2分钟至约60分钟。但是，温度范围可以扩大到较高处，特别是当所述的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点很高的时候，因为这时本发明组合物含有了AEEA和/或DGA。
在有的实施方案中，制剂的闪点大于该制剂中具有最低闪点的组份的闪点，特别是如果该成份是任意混合的并以微量存在时。可以选择使用的本发明组合物的温度在约101℃和约160℃之间，例如在约115℃和约150℃之间，或者从约115℃至约135℃。在大气压力当然是在超大气压下可使用较高的温度。从技术的立场上看组合物允许使用较高的温度，从调整的立场上看也允许使用这样的组合物。调整通常较严格，因为加工温度要达到闪点的预定的程度。
在选择的优选的组合物中沸点低于150℃的组份是水，它也是在加工温度下最易挥发的组份。水能够方便地重新补充到溶液中，水也不存在影响安全的危险。
在其它选择的优选的组合物中沸点低于150℃的组份是羟胺和水，它们也是在加工条件下最容易挥发的。水和羟胺容易补充到溶液中，补充溶液不存在明显的起火危险。
尤其是在本发明组合物的一种或多种组份(如水、溶剂、2个碳原子键合的烷醇化合物等等)、或它们的一部分(如HF-碱盐的碱基等)在加工条件下延长暴露时间后有明显的蒸发(和/或降级)的时候，补充液可以与本发明的原始组合物混合，以致于至少部分补充原始组合物的蒸发(和/或降级)的组份(和/或其中一部分)。
在一个优选的实施方案中，原始组合物含有水，补充组合物也含有水。在另一个优选的实施方案中，原始组合物含有极性有机溶剂，补充组合物也含有极性有机溶剂。本发明的补充组合物可选择地含有原始组合物中所必须的一种或多种组份(或其中一部分)，至少是以下组份中的一种：AEEA，至少一种其它的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，HF-碱盐的碱基，一种鳌合剂和/或腐蚀抑制剂，羟胺或羟胺衍生物，表面活性剂，不含羟基的胺化合物和它们的任何混合物。
有益的是，本发明很多实施方案的补充溶液仅含有水和选择性地含有羟胺或羟胺衍生物。有益的是，该实施方案的补充溶液基本不含有极性有机溶剂、链烷醇胺、腐蚀抑制剂和鳌合剂。当然，如果补充溶液含有残余物清除剂(补充例如在清洗中的损失)和附加的化合物，那么出于上述公开的目的，该补充溶液仅含有所述的附加的成份。
本发明很多实施方案中的补充溶液仅含有水，选择性地含有羟胺或羟胺衍生物，以及含有腐蚀抑制剂和/或鳌合剂。有益的是，所述实施方案的补充溶液基本不含极性有机溶液和链烷醇胺。当然，如果补充溶液含有残余物清除剂(补充例如在清洗中的损失)和附加化合物，那么出于上述公开的目的，该补充溶液仅含有该附加的成份。
本发明很多实施方案的补充溶液含有水、AEEA、选择性地含有羟胺或羟胺衍生物和选择性地含有腐蚀抑制剂和/或鳌合剂。当本发明的原始组合物和补充溶液含有AEEA和水的时候，优选补充溶液中AEEA∶水的比例不大于约90％，优选不大于约75％，较优选不大于约50％的原始组合物中AEEA∶水的比例。也就是说，如果在原始残余物清除剂中有20％的AEEA和20％的水，那么有益的补充溶液的AEEA∶水的重量比例不大于约0.9∶1，优选不大于约0.75∶1，较优选不大于约0.5∶1。因此该补充溶液要比现有的补充制剂便宜，在现有补充制剂中链烷醇胺与水的比例要大于原始残余物清除剂中所存在的比例。有益的是，所述实施方案的补充溶液基本不含有极性有机溶剂。当然，如果补充溶液含有残余物清除剂(补充例如在清洗中的损失)以及附加化合物，那么出于上述公开的目的，该补充溶液仅含有该附加的成份。
一般，补充组合物中存在的大部分常规组份(或其中的一部分)是那些在加工条件下具有很低蒸发压力的物质，或是具有很低沸点的物质，至少与本发明的原始组合物的其它组份相比较。
结果，在另一个实施方案中，有益的补充组合物含有小于约20％，优选含有小于约10％，较优选含有小于约5％，或者选择基本不含有沸点小于约185℃、优选沸点小于约200℃，或者小于约215℃的组份(除水之外)，以及闪点小于约95℃，优选小于约100℃，或者小于约110℃的组份。
当本发明的原始组合物和补充组合物含有AEEA和另外的沸点低于AEEA沸点的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的时候，优选在补充组合物中的AEEA∶其它链烷醇胺的比例不大于约95％，优选不大于约80％的在原始组合物中的AEEA∶其它链烷醇胺的比例。
在使用本发明的组合物处理后，基片可以在低沸点的极性有机溶剂中清洗，该溶剂如异丙醇或N-甲基吡咯烷酮，或在温和的有机酸溶液中，如乙酸或柠檬酸，然后用去离子水清洗。另外，可以只用一种很稀的羧酸溶液和去离子水清洗，或仅用去离子水清洗，特别是本发明组合物基本不含其它链烷醇胺和/或其它醇胺的情况下。
换句话说，在用本发明的组合物处理后，基片可以在低分子量极性溶剂如异丙醇中清洗，然后用去离子水清洗。另外，基片可以在温和的有机酸溶液中清洗，如水或水/醇中的乙酸或柠檬酸，随后用去离子水清洗。此外，基片可以仅用去离子水清洗，尤其是在本发明组合物含有AEEA和至多10％(优选至多约5％)的其它链烷醇胺和/或醇胺的情况下。获得的结果是：因为清洗过程形成的水-AEEA溶液而不会像现有链烷醇胺一样腐蚀基片。有益的是该残余物去除组合物基本不含不容易与水混合的极性有机溶剂、腐蚀抑制剂、有机溶剂(极性或非极性)和鳌合剂。这使得避免了低沸点温度溶剂的清洗(基本在半导体制造中是有利的)。
清洗后，基片进行机械干燥，如采用旋转式脱水机或吹氮干燥机。此外，基片可以至少部分空气干燥和/或可以加热。
本发明的另一方面涉及使用本发明组合物蚀刻、和选择性地清洁基片的方法，该方法包括用本发明组合物接触含欲蚀刻的金属或金属合金的基片，其上选择性地具有有机金属和/或金属氧化物残余物的基片，接触时间和温度应当足以选择性蚀刻金属或金属合金并选择性地去除残余物。在过分蚀刻情况下，有益的蚀刻制剂含有研磨剂，或可以将基片与具有研磨剂的摩擦表面接触。
基于要蚀刻的金属或金属合金，通过选择合适的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物或其混合物制定有益的金属或金属合金的蚀刻速度。例如，对于含铝或含钛的基片，在本发明大多数具有仅为AEEA的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物实施方案中能够获得较低的蚀刻速度，相反，通过维持2个碳原子键合的链烷醇胺化合物在相同的总百分量可以增加蚀刻速度，但是对于如DGA来说要通过降低AEEA的含量。
在一个实施方案中，基片浸渍在本发明组合物中。在另一个实施方案中，本发明组合物作用于基片的表面，如喷撒、液滴作用、涂覆、包裹(用过量组合物流经该基片)，等等，或这些方法的结合。在有的蚀刻情况下，有益的蚀刻制剂含有研磨剂，并与平滑的表面接触，或可以将基片与其上有研磨剂的摩擦表面接触。
在另一个实施方案中，时间和温度根据从基片上去除的特定原料而确定。一般，温度的范围从大约室温至约120℃，接触时间一般从约2分钟至约60分钟。但是，温度范围可以扩大至较高的温度，尤其是在所述2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点很高的时候，因为这时AEEA和/或DGA都在本发明组合物中。
本发明例举的实施方案将参考以下实施例作阐述，这仅作为举例，并不是对本发明范围的限制。
实施例1-8：现有的含2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的组合物
对于实施例1-8，表1记载了清洁组合物A至H。
表1
| 清洁组合物 | 链烷醇胺wt％ | 鳌合剂wt％ | 羟胺wt％ | 水wt％ |
| A | DGA(60％) | 5％儿茶酚 | 17.5％ | 17.5％水 |
| B | MIPA(55％) | 10％没食子酸 | 15％ | 20％水 |
| C | MEA(60％) | 17.5％ | 22.5％水 | |
| D | MEA(60％) | 5％没食子酸 | 17.5％ | 17.5％水 |
| E | MIPA(60％) | 5％儿茶酚 | 17.5％ | 17.5％水 |
| F | MEA(30％)+MIPA(25％) | 10％儿茶酚 | 15％ | 20％水 |
| G | MEA(30％)+MIPA(25％) | 10％没食子酸 | 15％ | 20％水 |
| H | DAG(55％) | 10％没食子酸 | 15％ | 20％水 |
实施例1
具有由TiN/Al/Ti/TiN/Ti/SiO2组成的构型金属堆积物的半导体薄片，在75℃下用组合物A处理30分钟，从该薄片上去除加工残余物，以此作为比较。图1是处理后该薄片的扫描电子显微(SEM)图像。从图像中可以看出两个钛层都基本切割到底下。
实施例2
具有由TiN/Al/Ti/TiN/Ti/SiO2组成的构型金属堆积物的半导体薄片，在75℃下用组合物B处理30分钟，从该薄片上去除加工残余物。图2是处理后该薄片的扫描电子显微(SEM)图像。从图像中可以看出较低的钛层没有切割到底下，较上面的钛层稍微切割到了底下。
实施例3
具有由TiN/Al/Ti/TiN/Ti/SiO2组成的构型金属堆积物的半导体薄片，在75℃下用组合物C处理30分钟，从该薄片上去除加工残余物，作为对照。图3是处理后该薄片的扫描电子显微(SEM)图像。从图像中可以看出两层钛都被切割到了底下。
实施例4
具有由TiN/Al/Ti/TiN/Ti/SiO2组成的构型金属堆积物的半导体薄片，在75℃下用组合物D处理30分钟，从该薄片上去除加工残余物。图4是处理后该薄片的扫描电子显微(SEM)图像。从图像中可以看出较低的钛层稍微切割到底下，较上面的钛层没有切割到底下。
实施例5
具有由W/Ti/SiO2组成的构型金属堆积物的半导体薄片，在75℃下用组合物E处理30分钟，从该薄片上去除加工残余物。图5是处理后该薄片的扫描电子显微(SEM)图像。从图像中可以看出两个钛层都没有切割到底下。
实施例6
具有由TiN/Ti/Al/Ti/TiN/BPSG(磷酸硅酸硼玻璃)组成的构型金属堆积物的半导体薄片，在75℃下用组合物F处理30分钟，从该薄片上去除加工残余物。图6是处理后该薄片的扫描电子显微(SEM)图像。从图像中可以看出两个钛层都没有切割到底下。
实施例7
具有由TiN/Al/Ti/TiN/Ti/SiO2组成的构型金属堆积物的半导体薄片，在75℃下用组合物G处理30分钟，从该薄片上去除加工残余物。图7是处理后该薄片的扫描电子显微(SEM)图像。从图像中可以看出两个钛层都没有切割到底下。
实施例8
具有由TiN/Al/TiN/Ti/SiO2组成的构型金属堆积物的半导体薄片，在75℃下用组合物H处理30分钟，从该薄片上去除加工残余物，以次作为比较。图8是处理后该薄片的扫描电子显微(SEM)图像。从图像中可以看出两个钛层都没有切割到底下。
上述实施例表明，现有的组合物B、D、E、F和G能够成功地去除具有钛冶金的基片上的残余物，而仅对钛冶金形成温和的侵袭。对比组合物A、C和H表明，对钛冶金形成了侵害，甚至是在使用2个碳原子键合的链烷醇胺化合物而不使用没食子酸或儿茶酚的时候。当儿茶酚或没食子酸与除2个碳原子键合的链烷醇胺化合物之外的链烷醇胺化合物一起使用时，没有显示该没食子酸或儿茶酚使所述组合物对钛冶金的侵袭得到成比例的降低。
对于实施例9-20，表2记载了清洁组合物1至14。
| AEEA及其衍生物 | 其它胺 | 溶剂 | 羟胺及衍生物 | 螯合剂 | 其它 | |||||||
| 组合物 | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ |
| 组合物1 | AEEA | 60 | 羟胺 | 17.5 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 17.5 | ||||
| 组合物2 | DGA | 60 | 羟胺 | 17.5 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 17.5 | ||||
| 组合物3 | MEA | 60 | 羟胺 | 17.5 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 17.5 | ||||
| 组合物4 | AEEA | 50 | NMP | 50 | ||||||||
| 组合物5 | AEEA | 65 | DMAC | 30 | 儿茶酚 | 5 | ||||||
| 组合物6 | AEEA | 85 | 水 | 15 | ||||||||
| 组合物7 | AEEA | 60 | 羟胺 | 15 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 20 | ||||
| 组合物8 | DGA | 60 | 羟胺 | 15 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 20 | ||||
| 组合物9 | AEEA | 55 | PG | 9.5 | 羟胺 | 10 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 20.5 | ||
| 组合物10 | DGAMEA | 3025 | PG | 9.5 | 羟胺 | 10 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 20.5 | ||
| 组合物11 | AEEA | 57.5 | DEHA | 20 | 没食子酸 | 2.5 | 水 | 20 | ||||
| 组合物12 | AEEA | 6.7 | MEAMIPA | 25.221 | 羟胺 | 12.6 | 儿茶酚没食子酸 | 6.32.1 | 水 | 26.1 | ||
| 组合物13 | AEEA | 48.9 | 羟胺 | 14.5 | 没食子酸 | 7.9 | 水 | 28.7 | ||||
| 组合物14 | AEEA | 40 | 羟胺 | 15 | 没食子酸 | 10 | 水 | 35 | ||||
化学名称 缩写
氨基乙基乙醇胺 AEEA
N-甲基-2-吡咯烷酮 NMP
二甘醇胺 DGA
二甲基乙酰胺 DMAC
丙二醇 PG
一异丙醇胺 MIPA
N，N-二乙基羟胺 DEHA
一乙醇胺 MEA
实施例9：AEEA和其它链烷醇胺之间的金属蚀刻速度的比较
利用常规的半导体制造方法在硅薄片表面上沉积大约4000的铝和550的钛。金属膜的厚度用4-Dimension Four Point Probe，280型进行测量，确定金属膜的初始厚度。组合物1、2和3溶液置于烧杯中，并加热到75℃。然后，样品基片全部浸渍在溶液中，温度维持在75℃，时间20分钟。从溶液中取出样品，立即用去离子水洗涤，除去所有的的化学溶液。通过将干燥的氮气吹过表面使样品干燥。再于Four Point Probe中测量该金属膜的厚度，得到最后的厚度。下面的表3列出了结果。在制剂中使用AEEA时，观察不到钛膜蚀刻，而对铝膜的蚀刻仅仅是用其它链烷醇胺的一半。
一组～500 TiN/～11000 Al/～800 Ti的膜沉积在氧化硅基片上。然后用半导体制造中常规的平版印刷工具对该金属膜进行构型。利用传统的蚀刻设备通过等离子体蚀刻方法将构型转变为金属膜堆积物。图9A表明在扫描电子显微镜，Hitachi SEM6400下经蚀刻加工后所观察到的构型特征。随后，将已构型的基片浸渍在75℃的含有组合物1和2的独立烧杯中60分钟。用去离子水洗涤该基片，通过氮气吹过基片表面而使其干燥。再用Hitachi SEM6400检查构型的基片。图9B和9C表示清洁加工后的结果。这些构型薄片的SEM检查也支持了以下结论：含有AEEA的羟胺制剂不会侵袭敏感的钛层，但是在同等条件下接触后，含有DGA的羟胺制剂却侵害了敏感的钛层。
实施例10：不同AEEA混合物对金属膜的腐蚀性研究
该实施例说明AEEA与其它溶剂和水配合，不会对基片膜形成伤害。利用常规的半导体制造方法将约10000的铝和3000的钛薄膜沉积在硅薄片表面上。用4-Dimension four Point Prob，280型测量该金属膜的厚度，确定金属膜的初始厚度。组合物4是AEEA和NMP、一种常规的极性溶剂(在半导体工业中使用的作为光致抗蚀剂汽提剂)的混合物。组合物5是AEEA、DMAC和儿茶酚的混合物。组合物6是85％的AEEA和15％的水溶液。这些溶液置于独立的烧杯中，加热至65℃。然后，将基片样品全部浸渍在溶液中，在65℃下维持20分钟。从溶液中取出样品基片，立即用去离子水洗涤，除去化学溶液。通过将干燥的氮气吹过表面使样品干燥。再于Four Point Probe中测量该金属膜的厚度，得到最后的厚度。下面的表4列出了结果。组合物5和6对钛和铝膜没有侵害。NMP和AEEA的混合物显示，仅有49的金属膜从全部9881中被蚀刻掉，这是在工业上可以接受的。
每分钟小于约2埃的蚀刻速度对于很多应用来说是可以接受的，但是每分钟1埃或小于1埃的蚀刻速度，以及每分钟0.5埃或更小的蚀刻速度是优选的。
令人惊讶的是，含有85％AEEA和15％水溶液的组合物不会蚀刻钛或铝。已知这些金属在与胺和水接触时被蚀刻。
实施例11：阐述AEEA广泛的加工范围
AEEA对敏感金属较低的侵害特性增加了清洁加工的范围(时间、温度)。可以研究出最佳的加工条件和含DGA清除剂溶液的组合物，目的是使对金属的侵害降到最小，例如组合物2、8和10中，它们含有至少一种商业制剂。但是，在组合物1、7和9中AEEA与DGA的重量比替换应用中表明，对于铝和钛来说，不取决于加工条件，也不取决于蚀刻速度，同时还保特了与基片金属膜的兼容性。参见下面的表5。
此外，电介质层不会受到AEEA制剂的侵害。
实施例12：使用AEEA与鳌合剂和羟胺衍生物
AEEA与没食子酸一起使用(组合物11和13)，得到与基片铝和钛金属膜的良好的兼容性，如蚀刻速度低，如下表6所示。缓和地将没食子酸从2.5％增加到7.5％进一步降低了蚀刻速度。对于没食子酸衍生物来说具有类似的结果。
对于N，N-二乙基-羟胺来说也具有相似的结果。
实施例13：钨的兼容性
利用常规的半导体制造方法将大约5000的钨膜沉积在硅薄片表面上。用4-Dimension four Point Prob，280型测量该金属膜的厚度，确定金属膜的初始厚度。根据组合物13和14在独立的烧杯中混合具有不同AEEA含量的两种溶液。这些溶液保留在独立的烧杯中并加热至65℃。钨基片样品全部浸渍在溶液中，并在65℃下保持20分钟。然后将样品从溶液中取出来，立即用去离子水洗涤，除去所有的化学溶液。通过将干燥的氮气吹过表面使样品干燥。再于Four PointProbe中测量该金属膜的厚度，得到最后的厚度。表7表明，这些组合物对钨具有最小的侵害。组合物14(10％的没食子酸和40％的AEEA)与组合物13(约7％的没食子酸和45％的AEEA)相比，蚀刻速度稍小。
与钨的兼容性对半导体制造加工具有非常重要的作用。由于设备在几何学上变得越来越小，覆盖在钨上的金属可能有误差，可能会暴露表面，这种情况通常被称为“暴露的钨栓”。图17A和17B就是这种误差的SEM图像。如果化学物质对钨的侵袭过强，钨就会被腐蚀，使得基片上的线路断开，如图17C所示
表3
| Al的蚀刻速度 | Ti的蚀刻速度 | |||||||
| 组合物 | 温度 | 时间 | 初始厚度 | 最后厚度 | 总厚度损失 | 初始厚度 | 最后厚度 | 总厚度损失 |
| 1 | 75℃ | 20分钟 | 4357 | 4335 | 22 | 544 | 544 | 无损失 |
| 2 | 75℃ | 20分钟 | 4250 | 4207 | 43 | 552 | 429 | 123 |
| 3 | 75℃ | 20分钟 | 4206 | 4164 | 42 | 556 | 552 | 3 |
表4
| Al的蚀刻速度 | Ti的蚀刻速度 | |||||||
| 组合物 | 温度 | 时间 | 初始厚度 | 最后厚度 | 总厚度损失 | 初始厚度 | 最后厚度 | 总厚度损失 |
| 4 | 65℃ | 20分钟 | 9881 | 9832 | 49 | 2751 A | 2758 | 无损失 |
| 5 | 65℃ | 20分钟 | 9027 | 9048 | 无损失 | 2808 | 2810 | 无损失 |
| 6 | 65℃ | 20分钟 | 8917 | 8921 | 无损失 | 2770 | 2772 | 无损失 |
表5
| Al的蚀刻速度 | Ti的蚀刻速度 | |||||||
| 细合物 | 温度 | 时间 | 初始厚度 | 最后厚度 | 总厚度损失 | 初始厚度 | 最后厚度 | 总厚度损失 |
| 1 | 75℃ | 20分钟 | 4357 | 4335 | 22 | 544 | 544 | 无损失 |
| 2 | 75℃ | 20分钟 | 4250 | 4207 | 43 | 552 | 429 | 123 |
| 7 | 65℃ | 20分钟 | 10259 | 10263 | 无损失 | 2724 | 2727 | 无损失 |
| 8 | 65℃ | 20分钟 | 10256 | 10308 | 无损失 | 2765 | 2764 | 1 |
| 9 | 65℃ | 20分钟 | 10319 | 10321 | 无损失 | 2723 | 2720 | 4 |
| 10 | 65℃ | 20分钟 | 10250 | 10258 | 无损失 | 2722 | 2711 | 11 |
表6
| Al的蚀刻速度 | Ti的蚀刻速度 | |||||||
| 组合物 | 温度 | 时间 | 初始厚度 | 最后厚度 | 蚀刻速度 | 初始厚度 | 最后厚度 | 蚀刻速度 |
| 11 | 65℃ | 20分钟 | 10516 | 10512 | 0.2 | 2795 | 2780 | 0.75/分钟 |
| 13 | 65℃ | 20分钟 | 9863 | 9866 | 无损失 | 2849 | 2844 | 0.25/分钟 |
表7
| W的蚀刻速度 | |||||
| 组合物 | 温度 | 时间 | 初始厚度 | 最后厚度 | 蚀刻速度 |
| 13 | 65℃ | 20分钟 | 4963 | 4931 | 1.6/分钟 |
| 14 | 65℃ | 20分钟 | 5012 | 4986 | 1.3/分钟 |
实施例14-21
这些组合物的一个用途是汽提光致抗蚀剂，并去除蚀刻后的残余物。利用以下的步骤构造半导体设备的线路：
1在电介质表面如硅、二氧化硅等上沉积一屏蔽层或粘合层如钛(Ti)、钛的氮化物(TiN)、钛钨(TIW)、钽的氮化物(TaN)等；
2在所述屏蔽层或粘合层上沉积一金属导电层如铜、铝或铝合金，例如硅和/或铜；
3上述金属层表面覆盖一层钛、钛氮化物、钛钨、硅氧氮化物(SiON)或这些薄膜的结合，作为一种防反射途层；
4一种光致抗蚀剂旋转涂覆在金属堆膜上，并利用常规的平版印刷工具如Cannon、Nikon、ASML、Ultratech Stepper等制造的工具进行构型；
5然后，通过等离子体蚀刻方法将上述构型转变为膜堆积物，例如利用来自Applied Material，Lam Research，TEGAL，TEL等的蚀刻设备；
6在原地(在蚀刻设备中)通过氧等离子体灰化除去抗蚀剂掩饰或在由例如Mattson、Gasonic、Matrix等制造的独立的氧等离子体灰化器中；和
7使用一种溶液如本发明的组合物对上述基片进行清洁加工。
I通过将基片薄片直接浸渍在化学溶液浴中而使该构型好的基片暴露在化学溶液中，所述溶液保持在恒温，温度范围从室温至大部分挥发/危险的组份的闪点以下约15℃，或
II在加工温度下，温度从室温至大部分挥发/危险的组份的闪点以下约15℃，通过将化学溶液分散到放置单个薄片或薄片盒的房间中而将化学溶液作用在薄片表面上。
构型后，如果需要，用去离子水洗涤基片，直到去离子水的电阻率达到至少约18M，对于薄片清洁来说这通常是检测终点。选择性地，可以用一种溶剂进行中间清洗，如异丙醇，N-甲基-2-吡咯烷酮、有机酸的稀释溶液(如柠檬酸、乙酸等)或它们的混合物，然后用去离子水洗涤。
清洗后，将干燥的氮气通过薄片基片表面而使其干燥，同时薄片单独旋转(单独的薄片加工)或在盒中旋转(批量的薄片加工)。
利用以下的方法可以使在半导体设备上的线路之间进行连接：
1一层绝缘材料如二氧化硅、氟化二氧化硅、碳化二氧化硅，一低电介质有机材料(如聚亚胺、SILKTM等)等沉积在已构型的金属表面上，达到所需的厚度；
2将中间层电介质(ILD)材料的表面平面化，方法如化学机械平面法(CMP)、化学蚀刻背部法等，其中材料表面上有互相联络结构的通孔；
3在ILD膜上旋转涂覆光致抗蚀剂，利用常规的平版印刷工具如Cannon、Nikon、ASML、Ultratech Stepper等制造的工具进行构型；
4通过等离子体蚀刻方法如使用Applied Material，LamResearch，TEGAL，TEL等的蚀刻设备将上述构型转变为ILD膜；
5在原地(在蚀刻设备中)通过氧等离子体灰化除去抗蚀剂掩饰或在由例如Mattson、Gasonic、Matrix等制造的独立的氧等离子体灰化器中；和
6使用一种溶液如本发明的组合物对上述基片进行清洁加工。
I通过将基片薄片直接浸渍在化学溶液浴中而使该构型好的基片暴露在化学溶液中，所述溶液保持在恒温，温度范围从室温至大部分挥发/危险的组份的闪点以下约15℃，或
II在加工温度下，温度从室温至大部分挥发/危险的组份的闪点以下约15℃，通过将化学溶液分散到放置单个薄片或薄片盒的房间中而将化学溶液作用在薄片表面上。
构型后，如果需要，用去离子水洗涤基片，直到去离子水的电阻率达到至少约18MΩ，对于薄片清洁来说这通常是检测终点。选择用一种溶剂进行中间洗涤，如异丙醇，N-甲基-2-吡咯烷酮、有机酸的稀释溶液(如柠檬酸、乙酸等)或它们的混合物，然后用去离子水洗涤。
洗涤后，将干燥的氮气通过薄片基片表面而使其干燥，同时薄片单独旋转(单独的薄片加工)或在盒中旋转(批量的薄片加工)。
这些方法用于以下的实施例14-21。
实施例14：蚀刻残余物清除性能比较
对于实施例14，图10A阐述的是在扫描电子显微镜，Hitachi SEM 6400下的实验，表明根据上述通常的方法的蚀刻加工后，一组膜～500 TiN/～5000Al/～250 TiN/～100Ti的构型特征。在金属线路表面上存在蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在70℃下的含有组合物1、2和3的独立的烧杯中20分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用HitachiSEM6400再对该构型的基片进行检验。图10B、10C和10D显示了清洁处理后的结果。组合物1有效除去了基片表面上的蚀刻残余物，而没有对基片产生明显的侵害。
实施例15：蚀刻残余物清除性能的比较
对于实施例15，图11A阐述的是在扫描电子显微镜，Hitachi SEM 6400下的实验，表明根据上述通常的方法的蚀刻加工后，一组膜～100 TiN/～10KAl/～250 TiN/＜100Ti的构型特征。在金属线路表面上包围着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在70℃下的含有组合物1、2和3的独立的烧杯中20分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用HitachiSEM6400再对该构型的基片进行检验。图11B和11C显示了清洁处理后的结果。组合物1有效除去了基片表面上的蚀刻残余物，组合物2和3也一样。
实施例16：AEEA水溶液与鳌合剂和氟化物的效果
利用常规的半导体制造方法和技术在硅薄片表面上沉积大约10000的铝和500的钛作为多层膜。膜的厚度用4-Dimension Four Point Probe，280型进行测量，确定每层膜的初始厚度。根据组合物15和16在烧杯中制备溶液混合物，并加热到65℃。然后，样品基片全部浸渍在溶液中，温度维持在65℃，时间20分钟。从溶液中取出样品，立即用去离子水洗涤，除去所有的的化学溶液。通过将干燥的氮气吹过表面使样品干燥。再于Four Point Probe中测量膜的厚度，得到最后的厚度。结果表明AEEA和氟化铵的混合物对铝有侵害，而对钛没有侵害。参见下表9的结果。在没有腐蚀抑制剂的AEEA、AF和水对铝的蚀刻不能接受，而对钛则没有任何蚀刻。
表9
| Al | Ti | |||||||
| 温度 | 时间 | 初始厚度 | 最后厚度 | 厚度损失 | 初始厚度 | 最后厚度 | 厚度损失 | |
| 组合物15 | 65℃ | 20分钟 | 10273 | 10230 | 无损失 | 537 | 536 | 1 |
| 组合物16 | 65℃ | 20分钟 | 10256 | 6528 | 3728 | 544 | 544 | 无损失 |
实施例17-21：AEEA、DGA和MEA之间的蚀刻残余物清除性能比较
对于实施例17，图12A阐述的是在扫描电子显微镜，Hitachi SEM 6400下的实验，表明根据上述通常的方法的蚀刻加工后，一组膜～250 TiN/～7000Al/～500 TiN的构型特征。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在70℃下的含有组合物1、2和3的独立的烧杯中20分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用Hitachi SEM6400再对该构型的基片进行检验。图12B、12C和12D显示了清洁处理后的结果。具有AEEA的组合物1有效除去了基片表面上所有的蚀刻残余物。
对于实施例18，图13A阐述的是在扫描电子显微镜，Hitachi SEM 6400下的实验，表明根据上述通常的方法的蚀刻加工后，一组膜～500 SiON/～14000Al/～1000 TaN的构型特征。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在70℃下的含有组合物11和13的独立的烧杯中30分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用Hitachi SEM6400再对该构型的基片进行检验。图13B和13C显示了清洁处理后的结果。组合物13有效除去了基片表面上所有的蚀刻残余物，而没有对金属表面造成腐蚀。
对于实施例19，图14A阐述的是在扫描电子显微镜，Hitachi SEM 6400下的实验，表明根据上述通常的方法的蚀刻加工后，一组膜～400 TiN/～4500Al/～800TiN/～100 Ti的构型特征。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在70℃下的含有组合物7和8的独立的烧杯中60分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用HitachiSEM6400再对该构型的基片进行检验。图14B和14C显示了清洁处理后的结果。具有AEEA的组合物7有效除去了基片表面上所有的蚀刻残余物，与具有DGA的组合物8一样没有对金属表面造成侵害。
对于实施例20，图15A阐述的是在扫描电子显微镜，Hitachi SEM 6400下的实验，表明根据上述通常的方法的蚀刻加工后，一组膜～500 TiN/～1100Al/～800 Ti的构型特征。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在75℃下的含有组合物9和10的独立的烧杯中60分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用Hitachi SEM6400再对该构型的基片进行检验。图15B和15C显示了清洁处理后的结果。具有AEEA的组合物9有效除去了基片表面上所有的蚀刻残余物，与具有DGA和MEA的组合物10一样没有对金属表面造成侵害。
对于实施例21，图16A阐述的是在扫描电子显微镜，Hitachi SEM 6400下的实验，表明根据上述通常的方法的蚀刻加工后通孔的构型特征。在表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在65℃下的含有组合物7和8的独立的烧杯中30分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用Hitachi SEM6400再对该构型的基片进行检验。图16B和16C显示了清洁处理后的结果。组合物7有效除去了基片表面上所有的蚀刻残余物，而没有对金属表面造成侵害。
下表8记载了对于实施例22-24的清洁组合物15至21，以及预先的组合物22至30。上述实施例14-21所述的方法也用于实施例22-24中。
表8
| AEEA其衍生物 | 其它胺 | 溶剂 | 羟胺及衍生物 | 螯合剂 | 其它 | |||||||
| 组合物 | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ | 化合物 | Wt％ |
| 组合物15 | AEEA | 85 | 没食子酸 | 2.5 | I水 | 12.5 | ||||||
| 组合物16 | AEEA | 85 | 水AF | 12.52.5 | ||||||||
| 组合物17 | AEEA | 30 | DGA | 30 | 羟胺 | 17.5 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 1.75 | ||
| 组合物18 | AEEA | 30 | MEA | 30 | 羟胺 | 1.75 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 1.75 | ||
| 组合物19 | AEEA | 65 | 羟胺 | 17.5 | 水 | 1.75 | ||||||
| 组合物20 | DGA | 65 | 羟胺 | 17.5 | 水 | 1.75 | ||||||
| 组合物21 | AEEA | 35 | DGA | 30 | 羟胺 | 17.5 | 水 | 1.75 | ||||
| 组合物22 | AEEA | 80 | 儿茶酚 | 2-5 | 水 | 15-18 | ||||||
| 组合物23 | AEEA | 80 | EDTA | 2-5 | 水 | 15-18 | ||||||
| 组合物24 | AEEA | 50 | 羟胺 | 15 | 水AF | 30-332-5 | ||||||
| 组合物25 | AEEA | 55 | DGA | 25 | 没食子酸 | 2-5 | 水 | 10-13 | ||||
| 组合物26 | AEEA | 55 | DGA | 30 | 水 | 15 | ||||||
| 组合物27 | AEEA | 75 | DGA | 20 | 儿茶酚 | 5 | ||||||
| 组合物28 | AEEA | 60 | AEEDA | 20 | 儿茶酚 | 5 | 水 | 15 | ||||
| 组合物29 | AEEA | 20-50 | DGAMEAMIPA | 0.1-200-200-20 | AEEDANMPDMAC | 0-500-500-35 | 羟胺DEHAIPHA | 5-17.50-200-20 | 没食子酸儿茶酚EDTA | 0-100-100-10 | 水AABF | 2.5-250-50-5 |
| 组合物30 | AEEA | 10-90 | DMSO | 20-50 | 儿茶酚没食子酸EDTATBC | 0-100-100-100-10 | 胆碱OH水 | 0-100-15 | ||||
组合物22-30是本发明预先的组合物。
化学名称 缩写
单异丙基羟胺 EPHA
胆碱氢氧化物 胆碱OH
叔丁基儿茶酚 TBC
二甲基亚砜 DMSO
乙二胺四乙酸或其盐 EDTA
氟化铵 AF
2-(2-氨基乙基氨基)-乙胺 AEEDA
实施例22：在含羟胺组合物中的AEEA和DGA之间的蚀刻残余物清除性能的比较
对于实施例22，在上述常规步骤的加工条件下，对分别具有外钛层和内铝层的组合膜进行构型并蚀刻。构型的基片先在扫描电子显微镜，Hitachi SEM6400下的实验。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在65℃下的含有组合物15和16的独立的烧杯中20分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用Hitachi SEM6400再对该构型的基片进行检验。组合物15和16有效除去了基片表面上所有的蚀刻残余物。参见表9中的结果。
实施例23：在新混合的和使用过的含有AEEA、羟胺和另一种2个碳原子链烷醇胺的组合物之间的蚀刻残余物清除性能的比较
对于实施例23，在上述常规步骤的加工条件下，对分别具有外钛层和内铝层的组合膜进行构型并蚀刻。构型的基片先在扫描电子显微镜，Hitachi SEM6400下的实验。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在65℃下的含有组合物17和18的独立的烧杯中20分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用Hitachi SEM6400再对该构型的基片进行检验。已构型的基片浸渍在新配制的组合物17和18的制剂中，并将已构型的基片浸渍在在加工温度下已经放置了约24小时的组合物17和18的制剂中，将二种进行比较。参见表10中的结果，表面所述溶液在提高温度条件下保持至少24小时后，组合物对铝和钛膜的侵袭得到降低。推测较容易挥发的组份DGA和MEA快速被蒸发(与较高沸点的AEEA相比)，因此组合物中相对AEEA的MEA和DGA的量得到降低，推测出膜的蚀刻速度随时间降低。这证明了本发明组合物中具有较高沸点的原料如AEEA具有优点的论断。加工者在储存2至3天之间能够获得恒定的预期的残余物清除效果。该结果的解释也与前面的实施例一致，表明DGA对钛的侵害比AEEA要强，MEA对铝的侵害比AEEA要强。
实施例24：在含有羟胺和AEEA、DGA或二者的组合物中蚀刻残余物清除特性的比较
对于实施例24，分别对具有外钛层和内铝层的复合膜构型，在上述常规步骤的加工条件下进行蚀刻。构型的基片先在扫描电子显微镜，Hitachi SEM 6400下的实验。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在55℃下的含有组合物19、20和21的独立的烧杯中20分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用Hitachi SEM6400再对该构型的基片进行检验。与组合物20相比，组合物19有效除去了基片表面上的所有蚀刻残余物，而没有对铝表面造成侵害。此外，组合物21对铝表面显示出中等效果，而对钛表面的效果要好，表明所选择情况下AEEA和DGA之间协同作用。参见表10的结果。
表10
*蚀刻后，在样品基片表面上观察到白雾。
| 组合物 | 温度 | 时间 | 初始厚度 | 最后厚度 | 总损失厚度 | 初始厚度 | 最后厚度 | 总损失厚度 |
| 15 | 65℃ | 20min | 10273 | 10300 | 无损失 | 536.7 | 536.3 | 0.4 |
| 16 | 65℃ | 20min | 10256 | 6528 | 3728 | 544.4 | 544.1 | 0.3 |
| 17(0hrs.) | 65℃ | 20min | 9800 | 9796 | 4 | 536.6 | 534.1 | 2.5 |
| 18(0hrs.) | 65℃ | 20min | 10349 | 10323 | 26 | 545.1 | 545.3 | 无损失 |
| 17(24hrs.) | 65℃ | 20min | 10250 | 10300 | 无损失 | 539.5 | 540 | 无损失 |
| 18(24hrs.) | 65℃ | 20min | 10339 | 10352 | 无损失 | 542.3 | 543 | 无损失 |
| 19 | 55℃ | 20min | 10302 | 10335 | 无损失 | 541 | 408 | 133 |
| 20 | 55℃ | 20min | 9505 | 9453 | 52 | 540 | 363 | 177 |
| 21 | 55℃ | 20min | 10065 | 10027 | 37 | 544 | 490 | 54 |
实施例25：在铝存在下AEEA对钨的腐蚀效果
对于实施例25，图18A说明的是在扫描电子显微镜Hitachi6400下的实验，显示了在上述常规步骤的蚀刻方法后金属膜构型特征为暴露的钨栓。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在70℃下的含有组合物1、2和10的独立的烧杯中60分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气、18C和18D表示分别用组合物1、2和10的清洁加工后的效果。含有组合物AEEA的组合物有效清除了金属表面的蚀刻残余物，而不对钨栓有腐蚀，对铝表面则有侵袭。组合物2对钛层有侵袭，使金属线凸起(图18D)，组合物10对铝表面有严重的侵害(图18C)。
实施例26：没食子酸在AEEA水溶性组合物中的效果
对于实施例26，图19A说明的是在扫描电子显微镜Hitachi6400下的实验，显示了在上述常规步骤的蚀刻方法后一组～250TiN/～7000 Al/～500 TiN膜的构型特征。在金属线路表面上存在着蚀刻后的残余物。然后将已构型的基片浸渍在75℃下的含有组合物6和15的独立的烧杯中20分钟。再将该基片在去离子水中洗涤，将氮气吹过基片表面进行干燥。用Hitachi SEM6400再对该构型的基片进行检验。图19B和19C表示清洁加工后的效果。含有AEEA和水的组合物6(图19B)和组合物15(图19C)能够有效除去蚀刻后的残余物。
我们已经发现，含有AEEA和以下一种或几种：极性有机溶剂、水、胺、其它链烷醇胺、鳌合剂、腐蚀抑制剂的制剂具有清除铜和铜合金基片上的蚀刻残余物的优良特性，蚀刻速度较慢，能够被商业接受。有益的是，在一种实施方案中，所述的制剂基本不含有羟胺。在一些实施方案中，使用羟胺衍生物(其中烷基基团可以被功能基团部分保护)是有利的，特别是如果与AEEA和一种或几种以下的：水、极性有机溶剂、鳌合剂、腐蚀抑制剂(如苯并三唑，已知其对铜表层没有侵害)等等混合的情况。
我们还已经发现，以AEEA为基础的制剂对基片上的电介质层不会造成侵害。
对于本技术领域的技术人员来说，显然对本发明所述的细节和形式可以作出各种改变。这些改变不脱离本发明和所属权利要求的实质精神。上述实施例仅作为举例性的，本发明的范围应由权利要求以及该申请的连续或接续申请的权利要求确定。
Claims (29)
1.一种组合物，其中含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇和水，该组合物基本不含有极性有机溶剂，其中所述的组合物能清除含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上的有机的、有机金属的和金属氧化物的残余物。
2.一种组合物，其中含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇和水，该组合物基本不含有鳌合剂和/或腐蚀抑制剂，其中所述的组合物能清除含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上的有机的、有机金属的和金属氧化物的残余物。
3.一种组合物，其中含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇和水，和一种具有以下结构式的化合物：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮杂环C4-C7环；和
其中所述的组合物能清除含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上的有机的、有机金属的和金属氧化物的残余物。
4.一种组合物，其中含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇和一种鳌合剂和/或腐蚀抑制剂，该组合物基本不含有具有以下结构式的羟胺和/或羟胺衍生物：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮杂环C4-C7环；和
其中所述的组合物能清除含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上的有机的、有机金属的和金属氧化物的残余物。
5.一种组合物，其中含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇、2至49％重量的极性有机溶剂、没食子酸和至少以下一种物质：
(i)水和具有以下结构式的化合物：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮杂环C4-C7环；和
(ii)一种除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，具有以下的结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；
其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环；
其中所述的组合物能清除含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上的有机的、有机金属的和金属氧化物的残余物。
6.一种组合物，其中含有2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇、2至49％重量的极性有机溶剂和二羟苯化合物，其中所述的组合物能清除含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上的有机的、有机金属的和金属氧化物的残余物。
7.一种组合物，其中含有51％至70％的至少一种具有以下结构式的链烷醇胺：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；
其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环；
条件是：组合物重量的至少30％是2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇，3％至25％的水，3％至25％的具有以下结构式的羟胺化合物：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮杂环C4-C7环；和
1％至10％的一种腐蚀抑制剂或鳌合剂，
其中所述的组合物能清除含金属和/或金属合金部分和/或层的基片上的有机的、有机金属的和金属氧化物的残余物。
8.权利要求1、3或5的组合物，其中还含有一种鳌合剂、一种腐蚀抑制剂或二者。
9.权利要求1-7任一项的组合物，其中还含有氢氟酸和基本不含金属离子的碱形成的盐。
10.权利要求1、2或6的组合物，其中还包括具有以下结构式的羟胺化合物：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮杂环C4-C7环。
11.权利要求10的组合物，其中R3是氢，X和Y分别是氢或含有1至3个碳原子的直链烃。
12.权利要求1-4或6中任一项的组合物，其中还含有除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇外的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物，具有以下的结构式：
其中R1、R1’、R2、R2’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；
其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环。
13.权利要求12的组合物，其中除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点大于100℃，沸点大于200℃或二者。
14.权利要求12或13的组合物，其中除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的闪点不大于100℃，沸点不大于200℃，含量小于组合物重量的10％。
15.权利要求12-14任一项的组合物，其中2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇与除2-(2-氨基乙基氢基)-乙醇的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物的比例大于1∶1。
16.权利要求1、3或5的组合物，其中组合物还基本不含有鳌合剂、腐蚀抑制剂或二者。
17.权利要求1、2或6的组合物，其中组合物还基本不含有羟胺和/或羟胺衍生物，其具有以下的结构式：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮杂环C4-C7环。
18.权利要求1-7任一项的组合物，其中该组合物还基本不含有氢氟酸和基本没有金属离子的碱形成的盐。
19.权利要求1或2的组合物，其中该组合物基本由2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇和水组成。
20.权利要求1-3任一项的组合物，其中该组合物基本由2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇、水和具有以下结构式的化合物组成：
其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮杂环C4-C7环。
21.权利要求1的组合物，其中该组合物基本由2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇、水和除2-(2-氨基乙基氨基)-乙醇的2个碳原子键合的链烷醇胺化合物组成，其具有以下结构式的化合物组成：
其中R1、R1’、R2、R1’和R3分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；
其中Z是式子是-(Q-CR1R1’-CR2R2’-)m-的基团，m是0-3的整数、R1、R1’、R2和R2’可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，其定义的参数如上，Q可以在每个重复单元中分别定义，如果m＞1，每个Q分别是-O-或-NR3-；
其中的X和Y分别是氢、C1-C7直链、支链或环状烃，或具有式子-CR1R1’-CR2R2’-Z-F的基团，F是-O-R3或-NR3R4，其中R4的定义与上述的R1、R1’、R2、R2’和R3相似，Z、R1、R1’、R2、R2’和R3定义如上，或其中X和Y链接形成含氮的杂环C4-C7环。
22.权利要求2-4或7任一项的组合物，其中还含有一种极性的有机溶剂
23.权利要求4-6任一项的组合物，其中还含有水。
24.权利要求4-6任一项的组合物，其中组合物还基本不含有水。
25.权利要求6-8任一项的组合物，其中鳌合剂、腐蚀抑制剂或二羟苯化合物包括儿茶酚。
26.权利要求6的组合物，还包括水和具有以下结构式的化合物：其中R3是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃；其中X和Y分别是氢或含有1至7个碳原子的直链、支链或环状的烃，或其中X和Y链接在一起形成含氮杂环C4-C7环。
27.上述权利要求任一项的组合物，其中组合物的闪点大于130℃。
28.上述权利要求任一项的组合物，其中组合物基本不含有沸点低于215℃、闪点低于125℃或二者的有机组份。
29.权利要求7-11、18、23或26-28任一项的组合物，其中羟胺化合物包括羟胺；其中腐蚀抑制剂、鳌合剂或二羟苯化合物包括儿茶酚；其中该组合物基本不含有沸点低于215℃的有机组份。
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