DE102017124654B4 - Chemische zusammensetzung für dreifachschicht-entfernung und verfahren - Google Patents

Chemische zusammensetzung für dreifachschicht-entfernung und verfahren Download PDF

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Abstract

Verfahren mit den folgenden Schritten:Herstellen einer Dreifachschicht, wobei die Dreifachschicht Folgendes umfasst:eine untere Schicht (38),eine erste mittlere Schicht (40) über der unteren Schicht (38), undeine erste obere Schicht (42) über der ersten mittleren Schicht (40), wobei die erste obere Schicht (42) ein Fotoresist umfasst;Entfernen der ersten oberen Schicht (42); undEntfernen der ersten mittleren Schicht (40) unter Verwendung einer chemischen Lösung, wobei die chemische Lösung frei von Kaliumhydroxid, NaOH, NH4OH und HF ist und aus Tetramethylammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumfluorid, einem organischem Lösungsmittel mit einem Massenanteil in einem Bereich von 10 % bis 15 % und Wasser besteht, wobei ein Verhältnis eines Massenanteils des Tetramethylammoniumhydroxids zu einem Massenanteil des Tetramethylammoniumfluorids 1 : 3 beträgt,wobei die untere Schicht (38) nach dem Entfernen der ersten mittleren Schicht (40) bestehen bleibt,Herstellen einer zweiten mittleren Schicht (140) über und in Kontakt mit der unteren Schicht (38); undHerstellen einer zweiten oberen Schicht (142) über der zweiten mittleren Schicht (140), wobei die zweite obere Schicht (142) ein weiteres Fotoresist umfasst.

Description

  • Hintergrund
  • Bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen müssen die Komponenten der integrierten Schaltkreiselemente strukturiert werden, um gewünschte Formen herzustellen. Ein typischer Strukturierungsprozess umfasst einen fotolithografischen Prozess mit den folgenden Schritten: Aufbringen eines Fotoresists auf eine Targetschicht, die strukturiert werden soll; Belichten des Fotoresists unter Verwendung einer lithografischen Maske; Entwickeln des Fotoresists; und Verwenden des entwickelten Fotoresists als eine Ätzmaske zum Ätzen der Targetschicht. Dadurch wird das Layout des entwickelten Fotoresists auf die darunter befindliche Schicht übertragen. Anschließend wird das Fotoresist entfernt.
  • In einigen Fällen kann nach der Strukturierung des Fotoresists festgestellt werden, dass das strukturierte Fotoresist Fehler hat. Das strukturierte Fotoresist wird dann entfernt, und ein neues Fotoresist wird aufgebracht und wieder strukturiert.
  • US 2008 / 0 026 585 A1 betrifft eine Zusammensetzung zum Entfernen eines Filmes, Verfahren zum Entfernen eines Filmes unter Verwendung dieser Zusammensetzung und Verfahren zur Herstellung eines Musters unter Verwendung dieser Zusammensetzung, wobei die Zusammensetzung etwa 0,1 bis etwa 2 Gew.-% eines quaternären Ammoniumhydroxids enthält. US 2008 / 0 161 217 A1 bezieht sich auf Zusammensetzungen und Verfahren zur Entfernung von Antireflexbeschichtungen/Hartmaskenschichten auf Siliziumbasis. Eine Abstreifzusammensetzung umfasst eine Fluoridquelle, eine organische quaternäre Ammoniumbase und ein Lösungsmittel, ausgewählt aus einem organischen Lösungsmittel, Wasser und Mischungen davon. DE 60 2004 009 595 T2 betrifft Ablös- und Reinigungszusammensetzungen für die Mikroelektronik.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung lassen sich am besten anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstehen. Es ist zu beachten, dass entsprechend der üblichen Praxis in der Branche verschiedene Elemente nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Vielmehr können der Übersichtlichkeit der Erörterung halber die Abmessungen der verschiedenen Elemente beliebig vergrößert oder verkleinert sein.
    • Die 1 bis 11 zeigen Schnittansichten von Zwischenstufen bei der Herstellung von Metallleitungen und Durchkontaktierungen gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 12 zeigt eine Darstellung von Siloxan gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 13 zeigt dissoziiertes Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 14 zeigt dissoziiertes Cholinhydroxid gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 15 zeigt eine beispielhafte Siloxan-Hydrolyse von TMAH gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 16 zeigt die Ätzrate einer mittleren Schicht als eine Funktion der Temperatur einer chemischen Lösung gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 17 zeigt dissoziiertes Tetramethylammoniumfluorid (TMAF) gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 18 zeigt dissoziiertes Tetrabutylammoniumtetrafluoroborat gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 19 zeigt einen beispielhaften Prozess, in dem TMAF mit Siloxan reagiert, gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 20 zeigt eine Darstellung eines Teils einer beispielhaften mittleren Schicht gemäß einigen Ausführungsformen.
    • 21 zeigt einen Prozessablauf gemäß einigen Ausführungsformen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die vorliegende Offenbarung löst das der Anmeldung zugrunde liegende Problem durch die Gegenstände der Ansprüche. Die nachstehende Beschreibung liefert viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren verschiedener Merkmale der Erfindung. Nachstehend werden spezielle Beispiele für Komponenten und Anordnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu vereinfachen. Diese sind natürlich lediglich Beispiele und sollen nicht beschränkend sein. Zum Beispiel kann die Herstellung eines ersten Elements über oder auf einem zweiten Element in der nachstehenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen das erste und das zweite Element in direktem Kontakt ausgebildet werden, und sie kann auch Ausführungsformen umfassen, bei denen zusätzliche Elemente zwischen dem ersten und dem zweiten Element so ausgebildet werden können, dass das erste und das zweite Element nicht in direktem Kontakt sind. Darüber hinaus können in der vorliegenden Erfindung Bezugszahlen und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholt werden. Diese Wiederholung dient der Einfachheit und Übersichtlichkeit und schreibt an sich keine Beziehung zwischen den verschiedenen erörterten Ausführungsformen und/oder Konfigurationen vor.
  • Darüber hinaus können hier räumlich relative Begriffe, wie etwa „darunter befindlich“, „unter“, „untere(r)“/„unteres“, „darüber befindlich“, „obere(r)“/„oberes“ und dergleichen, zur einfachen Beschreibung der Beziehung eines Elements oder einer Struktur zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Strukturen verwendet werden, die in den Figuren dargestellt sind. Die räumlich relativen Begriffe sollen zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Orientierung andere Orientierungen des in Gebrauch oder in Betrieb befindlichen Bauelements umfassen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet werden (um 90 Grad gedreht oder in einer anderen Orientierung), und die räumlich relativen Deskriptoren, die hier verwendet werden, können ebenso entsprechend interpretiert werden.
  • Es werden ein Verfahren zum Durchführen einer Nachbesserung an Dreifachschichten, die für einen fotolithografischen Prozess verwendet werden, und eine chemische Lösung, die für die Nachbesserung verwendet wird, gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen zur Verfügung gestellt. Es werden die Zwischenstufen der Nachbesserung gemäß einigen Ausführungsformen erläutert. Außerdem werden einige Abwandlungen einiger Ausführungsformen erörtert. In allen Darstellungen und erläuternden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden ähnliche Bezugssymbole zum Bezeichnen von ähnlichen Elementen verwendet.
  • Die 1 bis 11 zeigen Schnittansichten von Zwischenstufen bei der Herstellung von Metallleitungen und Durchkontaktierungen gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die in den 1 bis 11 gezeigten Schritte sind auch in dem Prozessablauf 200, der in 21 gezeigt ist, schematisch wiedergegeben. Es ist klar, dass die in den 1 bis 11 gezeigten Prozesse beispielhafte Ausführungsformen zum Durchführen einer fotolithografischen Nachbesserung von Dreifachschichten sind und dass die Ausführungsformen auch für fotolithografische Prozesse zum Ätzen anderer Strukturelemente, wie etwa Halbleitersubstrate, Metallschichten usw., verwendet werden können. Zum Beispiel können die fotolithografischen Prozesse gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Halbleiterfinnen verwendet werden, auf denen Finnen-Feldeffekttransistoren (FinFETs) hergestellt werden.
  • 1 zeigt einen Teil eines Wafers 100, der ein Substrat 10 und mehrere Schichten aufweist, die über dem Substrat 10 hergestellt sind. Das Substrat 10 kann aus einem Halbleitermaterial bestehen, wie etwa Silizium, Siliziumgermanium oder dergleichen. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das Substrat 10 ein kristallines Halbleitersubstrat, wie etwa ein kristallines Siliziumsubstrat, ein kristallines Silizium-Kohlenstoff-Substrat, ein kristallines Siliziumgermaniumsubstrat, ein III-V-Verbindungshalbleitersubstrat oder dergleichen. Auf einer Oberseite des Substrats 10 werden aktive Bauelemente 12, die Transistoren sein können, hergestellt.
  • Über dem Substrat 10 wird eine dielektrische Schicht 14 hergestellt. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die dielektrische Schicht 14 ein Zwischenmetall-Dielektrikum (IMD) oder ein Zwischenschicht-Dielektrikum (ILD), die aus einem dielektrischen Material bestehen können. Die Dielektrizitätskonstante (k-Wert) der dielektrischen Schicht 14 kann zum Beispiel kleiner als 3,8, kleiner als etwa 3,0 oder kleiner als etwa 2,5 sein. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in der dielektrischen Schicht 14 leitfähige Strukturelemente 16 hergestellt, die metallische Strukturelemente, wie etwa Kupferleitungen oder Wolframstifte, sein können. Über der dielektrischen Schicht 14 wird eine Ätzstoppschicht 26 hergestellt. Die Ätzstoppschicht 26 kann aus einem dielektrischen Material bestehen, wie etwa Siliziumcarbid, Siliziumnitrid oder dergleichen.
  • Über der Ätzstoppschicht 26 wird eine weitere dielektrische Schicht 28 hergestellt. Die dielektrische Schicht 28 kann eine IMD-Schicht sein, die aus einem dielektrischen Material besteht, das eine Dielektrizitätskonstante (k-Wert) hat, der zum Beispiel kleiner als 3,8, kleiner als etwa 3,0 oder kleiner als etwa 2,5 ist. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die dielektrische Schicht 28 eine dielektrische Nicht-Low-k-Schicht, die einen k-Wert hat, der höher als 3,8 ist.
  • Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Schicht 28 ein Halbleitersubstrat, wobei die nachfolgenden Prozessschritte zum Beispiel zum Herstellen von STI-Bereichen (STI: flache Grabenisolation) verwendet werden können. Bei diesen Ausführungsformen kann es keine weiteren Schichten unter der Schicht 28 geben. In der gesamten Beschreibung wird die Schicht 28 auch als eine zu ätzende Targetschicht bezeichnet, in der bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mehrere Strukturen hergestellt werden sollen.
  • Über der dielektrischen Low-k-Schicht 28 befindet sich eine von mehreren Hartmasken. Es ist klar, dass in Abhängigkeit von dem Prozess eine andere Anzahl von Hartmasken verwendet werden kann. Bei einigen beispielhaften Ausführungsformen umfassen die Hartmasken Schichten 30, 32 und 34. Eine dielektrische Hartmaske 30 kann aus Siliziumoxid [wie etwa Tetraethylorthosilicat(TEOS)-Oxid], einem stickstofffreien reflexmindernden Belag (nitrogen-free anti-reflective coating; NFARC, der ein Oxid ist), Siliziumcarbid, Siliziumoxidnitrid oder dergleichen bestehen. Die Herstellungsverfahren umfassen plasmaunterstützte chemische Aufdampfung (PECVD), Abscheidung mit einem Plasma hoher Dichte (HDP-Abscheidung) oder dergleichen.
  • Über der dielektrischem Hartmaske 30 wird eine metallische Hartmaske 32 hergestellt. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht die metallische Hartmaske 32 aus Titannidrid, Titan, Tantalnitrid, Tantal oder dergleichen. Die Herstellungsverfahren können physikalische Aufdampfung (PVD), Hochfrequenz-PVD (RFPVD), Atomlagenabscheidung (ALD) oder dergleichen umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine dielektrische Hartmaskenschicht 34 über der metallischen Hartmaske 32 hergestellt. Bei alternativen Ausführungsformen wird die dielektrische Hartmaskenschicht 34 nicht hergestellt. Die dielektrische Hartmaskenschicht 34 kann aus einem Material bestehen, das aus den gleichen Materialien gewählt ist, die für die Herstellung der dielektrischen Hartmaskenschicht 36 in Frage kommen, und sie kann mit einem Verfahren hergestellt werden, das aus der gleichen Gruppe von Verfahren gewählt ist, die für die Herstellung der dielektrischen Hartmaskenschicht 36 in Frage kommen. Die dielektrischen Hartmasken 30 und 34 können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
  • Über der dielektrischen Hartmaske 34 wird eine Dornschicht 36 hergestellt. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht die Dornschicht 36 aus amorphem Silizium oder einem anderen Material, das eine hohe Ätzselektivität für die darunter befindliche dielektrische Hartmaske 32 hat.
  • Über der Dornschicht 36 wird eine Dreifachschicht hergestellt, die eine untere Schicht 38 (die gelegentlich als eine Unterschicht bezeichnet wird), eine mittlere Schicht 40 über der unteren Schicht 38 und eine obere Schicht 42 über der mittleren Schicht 40 umfasst. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 202 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist die untere Schicht 38 Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff auf, und sie besteht aus einem Material, das einem Fotoresist ähnlich ist. Außerdem ist die gesamte untere Schicht 38 vernetzt und ist somit von typischen Fotoresists verschieden, die zur Belichtung verwendet werden. Anders ausgedrückt, einige Teile der unteren Schicht 38 können nicht durch Belichtung und Entwicklung entfernt werden. Die untere Schicht 38 fungiert als ein unterer Antireflexbelag (BARC), wenn die obere Schicht 42 belichtet wird.
  • Die mittlere Schicht 40 kann aus einem Material, das Silizium und Sauerstoff aufweist, bestehen, und einige ihrer Eigenschaften sind daher denen von Siliziumoxid ähnlich. Die mittlere Schicht 40 kann zum Beispiel etwa 30 Masse-% bis etwa 60 Masse-% Siliziumoxid enthalten. Die mittlere Schicht 40 weist andererseits weiterhin organische Gruppen auf, die eine Bindung mit Silizium und Sauerstoff als ein Polymer eingehen. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist die mittlere Schicht 40 Siloxan auf, das eine Kette von Si-O-Si-Bindungen hat. Die mittlere Schicht 40 hat eine glasähnliche Oberfläche und kann sich im Laufe der Zeit verdichten. Zum Beispiel zeigt 12 einen Teil einer beispielhaften Zusammensetzung der mittleren Schicht 40, bei der ein erstes Siliziumatom, ein Sauerstoffatom und ein zweites Siliziumatom eine Bindung eingehen, sodass ein Teil von Siloxan entsteht. Es ist klar, dass zwar zwei Siliziumatome als ein Beispiel dargestellt sind, aber mehr Siliziumatome über Sauerstoffatome eine Bindung eingehen können, sodass eine viel größere Struktur entsteht, wie auch in 20 gezeigt ist. Wie in 12 gezeigt ist, können die Sauerstoffatome durch funktionelle Gruppen, wie etwa Ethylgruppen, Methylgruppen oder dergleichen, terminiert werden. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hat die mittlere Schicht 40 eine Dicke in dem Bereich von etwa 20 nm (200 Å) bis etwa 35 nm (350 Å).
  • Kommen wir zu 1 zurück. Hier besteht die obere Schicht 42 aus einem Fotoresist, das organische Materialien aufweisen kann. Die obere Schicht 42 wird als eine Schutzschicht verwendet, die die in 1 gezeigten Strich- und Volllinienteile umfasst. Dann wird ein fotolithografischer Prozess durchgeführt, und unter Verwendung einer fotolithografischen Maske 44 wird eine Belichtung an der oberen Schicht 42 durchgeführt. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 204 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Die fotolithografische Maske 44 weist opake und transparente Teile auf, und dadurch werden einige Teile (wie etwa die gestrichelten Teile) der oberen Schicht 42 freigelegt und andere Teile (wie etwa die Volllinienteile) werden nicht freigelegt. Nach der Belichtung werden einige Teile (wie etwa die freigelegten Teile) in einem Entwicklungsschritt entfernt, während andere Teile (wie etwa die nicht freigelegten Teile) nach dem Entwicklungsschritt bestehen bleiben. Der entsprechende Entwicklungsschritt ist ebenfalls als Schritt 204 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Es ist klar, dass die dargestellte lithografische Maske 44, die lichtdurchlässig ist, lediglich ein Beispiel dafür ist, zu zeigen, wie Strukturen entstehen, und dass auch andere Arten von lithografischen Masken, wie etwa reflektierende Masken, verwendet werden können.
  • Nach der Entwicklung wird die strukturierte obere Schicht 42 kontrolliert, um die Strukturen mit der Spezifikation zu vergleichen. Zum Beispiel können die Breiten (kritische Abmessungen), die Geradheit und die Breiten-Einheitlichkeit kontrolliert werden. Durch die Kontrolle kann festgestellt werden, dass die strukturierte obere Schicht 42 auf einigen Wafern Defekte hat und eine Nachbesserung erforderlich ist. Daher werden die Schritte, die in den 2 bis 4 gezeigt sind, ausgeführt, um die obere Schicht nachzubearbeiten. Es kann festgestellt werden, dass die strukturierte obere Schicht 42 auf einigen anderen Wafern der Spezifikation entspricht. Daher werden die Nachbesserungsschritte, die in den 2 bis 4 gezeigt sind, übersprungen, und das Verfahren geht ab dem Schritt weiter, der für diese Wafer in 5 gezeigt ist.
  • Die obere Schicht 42, die nachbearbeitet werden muss, wird zunächst entfernt. Die resultierende Struktur ist in 2 gezeigt. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 206 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die Entfernung der oberen Schicht 42 einen Nassätzprozess unter Verwendung eines Lösungsmittels. Zum Beispiel kann ein Gemisch aus 70 % Propylenglycolmonomethylether und 30 % Propylenglycolmonomethyletheracetat (zusammen als OK73 bekannt, das ein Fotoresist-Verdünner ist) verwendet werden. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird die obere Schicht 42 in einem Ablösungsprozess entfernt, wobei Sauerstoff (O2) zum Entfernen der oberen Schicht 42 verwendet wird.
  • Dann wird die mittlere Schicht 40 in einem Nassätzprozess entfernt, und die Ätzung und die entsprechende chemische Lösung sind in 2 mit Pfeilen 41 dargestellt. Die resultierende Struktur ist in 3 gezeigt. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 208 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Die Entfernung der mittleren Schicht 40 endet an der unteren Schicht 38, sodass die Oberseite der unteren Schicht 38 freigelegt wird. Bei der Entfernung der mittleren Schicht 40 (mit oder ohne die obere Schicht 42) wird der Wafer 100 so lange in die chemische Lösung getaucht, bis die mittlere Schicht 40 vollständig entfernt ist.
  • Die chemische Lösung zum Entfernen der mittleren Schicht 40 weist ein quartäres Ammoniumhydroxid und ein quartäres Ammoniumfluorid auf. Die chemische Lösung weist weiterhin ein organisches Lösungsmittel mit einem Massenanteil in einem Bereich von 10 % bis 15 % und Wasser auf. Sowohl das quartäre Ammoniumhydroxid als auch das quartäre Ammoniumfluorid haben die Funktion, die Bindungen in der mittleren Schicht 40 zu lösen und somit die mittlere Schicht 40 zu ätzen. Das organische Lösungsmittel hat die Funktion, die Moleküle zu stabilisieren, die von der mittleren Schicht 40 gelöst wurden, und zu vermeiden, dass die gelösten Moleküle wieder gebunden werden, um erneut Siloxan zu bilden [was eine erneute Bildung (Abscheidung) der mittleren Schicht 40 bedeutet].
  • Erfindungsgemäß ist das das quartäre Ammoniumhydroxid Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH).
  • Das quartäre Ammoniumhydroxid ist ein Alkali, und das Hydroxid in dem quartären Ammoniumhydroxid liefert ein OH--Molekül bei der Dissoziation. 13 zeigt das dissoziierte TMAH, wobei die Moleküle TMA und OH-, die voneinander getrennt worden sind, dargestellt sind. 14 zeigt das dissoziierte Cholinhydroxid, wobei die Moleküle Cholin und OH-, die voneinander getrennt worden sind, dargestellt sind, wobei Cholinhydroxid erfindungsgemäß nicht verwendet wird. Das OH- reagiert mit Siloxan durch Siloxanhydrolyse zu Silanol, und während dieses Prozesses bricht die mittlere Schicht 40, die aus Siloxan besteht, auseinander und wird dadurch geätzt.
  • 15 zeigt eine beispielhafte Siloxanhydrolyse von TMAH gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das dargestellte beispielhafte Siloxan (das die Komponente der mittleren Schicht 40 ist) weist Si-O-Si-Bindungen auf. Es ist zwar nur eine Si-O-Si-Bindung als ein Beispiel dargestellt, aber es können mehrere Si-O-Si-Bindungen zum Verlängern der Kette verwendet werden. Das OH--Molekül greift eine der Si-O-Bindungen an und geht eine Bindung mit dem Si-Atom ein. Dadurch entsteht Silanol, das ein Siliziumatom hat, das an eine OH-Gruppe gebunden ist.
  • Die chemische Lösung zum Ätzen der mittleren Schicht 40 enthält kein Alkali mit einer geringen relativen Molekülmasse, zum Beispiel einer Molekülmasse, die kleiner als etwa 60 ist. Alkalien, die nicht für die mittlere Schicht 40 verwendet werden, sind erfindungsgemäß KOH, NaOH, NH4OH usw.. Alkalien mit einer geringen relativen Molekülmasse haben eine geringe sterische Hinderung und dringen somit leicht in die untere Schicht 38 ein, da die untere Schicht 38 porös ist. Wenn die Alkalien in die untere Schicht 38 eindringen, können sie während des nachfolgenden fotolithografischen Prozesses (4) freigesetzt werden und können mit der Fotoresist-Säure in dem Fotoresist reagieren und dadurch den nachfolgenden fotolithografischen Prozess beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu hat das quartäre Ammoniumhydroxid TMAH eine hohe sterische Hinderung und dringt nicht in die untere Schicht 38 ein.
  • Erfindungsgemäß ist das quartäre Ammoniumfluorid Tetramethylammoniumfluorid (TMAF).
  • Das quartäre Ammoniumfluorid liefert bei der Dissoziation ein F--Ion. 17 zeigt das dissoziierte TMAF, wobei das TMA- Molekül und das F--Ion, die von dem TMAF getrennt worden sind, dargestellt sind. 18 zeigt das nicht zur Erfindung gehörende dissoziierte Tetrabutylammoniumtetrafluoroborat und die Moleküle Tetrabutylammonium und Tetrafluoroborat (BF4-), die voneinander getrennt worden sind. Das F--Ion reagiert mit Siloxan, und während dieses Prozesses bricht die mittlere Schicht 40, die Siloxan aufweist, auseinander und wird dadurch geätzt.
  • 19 zeigt einen beispielhaften Prozess gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in dem ein F--Ion (von dem dissoziierten TMAF) mit dem Siloxan in der mittleren Schicht 40 reagiert. Das dargestellte beispielhafte Siloxan wird von einem F--Ion angegriffen. Wenn H3O+ (im Wasser) in die Reaktion eintritt, wird das F--Ion an ein Siliziumatom gebunden. Dadurch wird Siloxan geätzt. Es ist klar, dass das Fluoratom, das an Silizium gebunden ist, außerdem durch die OH-Gruppe im Wasser ersetzt werden kann, und dass das F--Ion wieder als ein diskretes (nicht gebundenes) Ion abgetrennt wird. Daher kann sich das abgetrennte F--Ion an der weiteren Ätzung von Siloxan beteiligen. Das bedeutet, dass das F--Ion mehrfach in die Reaktion eintreten kann, um mehr Siloxan zu ätzen. Daher ist eine kleine F--Ionen-Menge für die Reaktion ausreichend, und die Effizienz des F--Ions bei der Ätzung der mittleren Schicht 40 ist hoch.
  • Erfindungsgemäß enthält die chemische Lösung zum Ätzen der mittleren Schicht 40 kein Fluorid mit einer geringen relativen Molekülmasse, also kein HF. Fluoride mit einer geringen relativen Molekülmasse können ebenso eine geringe sterische Hinderung haben und dringen daher leicht in die untere Schicht 38 ein, da die untere Schicht 38 porös ist. Wenn das Fluorid in die untere Schicht 38 eindringt, kann es während des nachfolgenden fotolithografischen Prozesses (4) freigesetzt werden und kann die nachfolgend hergestellte mittlere Schicht beschädigen und den nachfolgenden fotolithografischen Prozess beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu hat das quartäre Ammoniumfluorid TMAF eine hohe sterische Hinderung und dringt nicht in die untere Schicht 38 ein.
  • Erfindungsgemäß werden sowohl das quartäre Ammoniumhydroxid TMAH als auch das quartäre Ammoniumfluorid TMAF in der chemischen Lösung zum Ätzen der mittleren Schicht 40 verwendet. Da ein erheblicher (Massen-)Anteil der mittleren Schicht 40 Siliziumoxid ist, stellt ein quartäres Ammoniumfluorid ein effizientes Ätzmittel das. Andererseits ist ein quartäres Ammoniumfluorid beim Ätzen großer organischer Gruppen, wie etwa Benzylgruppen, nicht sehr effizient, während ein quartäres Ammoniumhydroxid beim Ätzen von großen organischen Gruppen effizient ist. Somit können das quartäre Ammoniumhydroxid TMAH und das quartäre Ammoniumfluorid TMAF das Ätzvermögen der jeweils anderen Verbindung kompensieren, um die Ätzung der mittleren Schicht 40 effizienter zu machen. 20 zeigt eine Darstellung eines Teils einer beispielhaften mittleren Schicht 40. Der linke Teil in einem rechteckigen Bereich 40A ist ein Chromophor, der eine große organische Gruppe hat und beim Ätzen dieses Teils unter Verwendung von TMAH effizient ist. Der rechte Teil in einem rechteckigen Bereich 40B ist ein Methylsiloxan-Polymer, das beim Ätzen dieses Teils unter Verwendung von TMAF effizient ist.
  • Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Ätzung von 12 Proben unter Verwendung von chemischen Lösungen, die TMAH, TMAF und Ethylenglycol (EG, als ein organisches Lösungsmittel) aufweisen. Die chemischen Lösungen für die Ätzung der 12 Proben haben unterschiedliche Kombinationen von Massenanteilen von TMAH, TMAF und Ethylenglycol. Tabelle 1
    Probennummer TMAH (Masse-%) TMAF (Masse-%) Ethylenglycol (Masse-%) Ätzrate (nm/min)
    1 1,5 0,25 n. z. 35
    2 0,5 1,5 n. z. 50
    3 1,5 1,5 n. z. 40
    4 1,5 0,25 1 35
    5 0,5 1,5 1 50
    6 1,5 1,5 1 40
    7 1,5 0,25 5 35
    8 0,5 1,5 5 50
    9 1,5 1,5 5 40
    10 1,5 0,25 10 35
    11 0,5 1,5 10 50
    12 0,5 1,5 10 40
  • In Tabelle 1 sind auch die Ätzraten (nm/min) der Proben angegeben. Die Ergebnisse zeigen, dass das Verhältnis des Massenanteils von TMAH zu dem Massenanteil von TMAF (nachstehend mit TMAH : TMAF bezeichnet) die Ätzrate erheblich beeinflusst. Es ist zum Beispiel festgestellt worden, dass bei einem Verhältnis TMAH : TMAF von etwa 1:3 die höchste Ätzrate von 50 nm/min (500 Å/min) erreicht werden kann, was den höchsten Produktionsdurchsatz zur Folge hat. Daher liegt erfindungsgemäß das Verhältnis TMAH : TMAF in der Ätzlösung bei etwa 1:3, zum Beispiel in dem Bereich von etwa 1 : 1 bis etwa 1 : 5. Andererseits beeinflusst der Massenanteil des organischen Lösungsmittels in der chemischen Lösung die Ätzrate nicht wesentlich. Die Art und der Massenanteil des organischen Lösungsmittels können jedoch eine Rolle beim Verbessern der Ätzselektivität zwischen der mittleren Schicht 40 und der unteren Schicht 38 spielen.
  • Kommen wir zu 15 zurück. Als ein Nebenprodukt der Siloxanhydrolyse gibt es außer dem gebildeten Silanol ein Molekül, das ein Sauerstoffatom mit einer Schlenkerbindung hat. Dieses Molekül ist instabil und reagiert leicht mit anderen ähnlichen Molekülen wieder zu Siloxan, das erneut auf der unteren Schicht 38 (3) abgeschieden werden kann, sodass erneut die mittlere Schicht 40 entsteht. Um dieses Problem zu lösen, wird in der chemischen Lösung zum Ätzen der mittleren Schicht 40 ein organisches Lösungsmittel verwendet, das die Funktion hat, die Moleküle zu stabilisieren, um zu vermeiden, dass sich die Moleküle wieder miteinander verbinden und erneut abscheiden. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben die gewählten organischen Lösungsmittel in der chemischen Lösung eine Siedetemperatur von mehr als etwa 100°C, da bei der Ätzung der mittleren Schicht 40 die Temperatur zum Beispiel auf eine Temperatur in dem Bereich von etwa 35 °C bis etwa 60 °C steigen kann. Da bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die chemische Lösung hauptsächlich Wasser enthält, sind auch die gewählten organischen Lösungsmittel wasserlöslich.
  • Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die in Frage kommenden organischen Lösungsmittel Tetrahydrofurfurylalkohol (THFA), Butyldiglycol (BDG), Ethylenglycol (EG), Propanol, Glycerin, Sulfolan, Dimethylsulfsoxid (DMSO), Triethanolamin (TEA) oder Kombinationen davon. Außerdem können einige organische Lösungsmittel, die kleine relative Molekülmassen haben, wie etwa Ether und primäre Amine, nicht als organische Lösungsmittel verwendet werden. Daher können organische Lösungsmittel, die Tetrahydrofuran (THF), Propylenglycolmonomethylether (PGME) und/oder Monethanolamin (MEA) enthalten, nicht verwendet werden. Versuchsergebnisse haben außerdem gezeigt, dass diese organischen Lösungsmittel bewirken, dass die mittlere Schicht 40 abgehoben statt geätzt wird, sodass die darunter befindliche untere Schicht 38 (3) beschädigt werden kann.
  • Versuchsergebnisse haben gezeigt, dass die Ätzrate in Beziehung zu der Temperatur der chemischen Lösung steht und dass die Ätzrate mit steigender Temperatur zunimmt. 16 zeigt die Ätzrate der mittleren Schicht als eine Funktion der Temperatur der chemischen Lösung. Die chemische Lösung enthält 0,5 Masse-% TMAH, 1,5 Masse-% TMAF und 2 Masse-% EG. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass wenn die Temperatur etwa 40 °C erreicht hat, die Ätzrate den gewünschten Wert von etwa 40 nm/min (400 Å/min) oder mehr erreichen kann.
  • Kommen wir zu den 2 und 3 zurück. Wenn die mittlere Schicht 40 unter Verwendung der chemischen Lösung geätzt wird, wird die untere Schicht 38 nicht geätzt und wird vorzugsweise möglichst wenig beschädigt, sodass die untere Schicht 38 in dem nachfolgenden fotolithografischen Prozess, der in 4 gezeigt ist, wiederverwendet werden kann. Die Ätzselektivität ist bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hoch, zum Beispiel höher als etwa 100, wobei die Ätzselektivität das Verhältnis der Ätzrate der mittleren Schicht 40 zu der Ätzrate der unteren Schicht 38 ist. Die hohe Ätzselektivität kann dadurch erzielt werden, dass eine geeignete Lösungsmittel-Art gewählt wird und der Anteil des Lösungsmittels niedrig gehalten wird. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hat das Lösungsmittel einen Massenanteil, der kleiner als etwa 20 % ist. Erfindungsgemäß liegt der Massenanteil des organischen Lösungsmittels in dem Bereich von etwa 10 % bis etwa 15 %. Die übrigen Komponenten in der chemischen Lösung sind hauptsächlich Wasser, das einen Massenanteil von mehr als etwa 70 % haben kann. Der Massenanteil von Wasser kann etwa 80 % betragen oder kann in dem Bereich von etwa 75 % bis etwa 85 % liegen.
  • Die 4 und 5 zeigen die Nachbesserung des Fotoresists. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden eine mittlere Schicht 140 und eine obere Schicht 142 hergestellt, wie in 4 gezeigt ist. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 210 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Das Material für die mittlere Schicht 140 und die obere Schicht 142 kann im Wesentlichen das gleiche oder ein ähnliches Material wie für die mittlere Schicht 40 bzw. die obere Schicht 42 sein, die in 1 gezeigt sind. Dann wird eine Belichtung an der oberen Schicht 142 durchgeführt, und daran schließt sich ein Entwicklungsschritt zum Entfernen der gestrichelten Teile der oberen Schicht 142 an. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 212 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Eine fotolithografische Maske 144 wird zum Belichten der oberen Schicht 142 verwendet. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hat die fotolithografische Maske 144 eine Struktur, die mit der in 1 gezeigten fotolithografischen Maske 44 identisch ist oder die Gleiche wie diese ist. Dann wird die freiliegende Schicht 142 entwickelt, und die gestrichelten Teile werden entfernt. Der entsprechende Schritt ist ebenfalls als Schritt 212 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Anschließend wird eine Kontrolle durchgeführt, um die Qualität der strukturierten oberen Schicht 142 zu prüfen. Wenn die Qualität (wie etwa die Strukturbreite, die Geradheit, die Einheitlichkeit usw.) der oberen Schicht 142 der Spezifikation entspricht, wird die obere Schicht 142 zum Ätzen von darunter befindlichen Schichten verwendet. Wenn die Qualität der oberen Schicht 142 nicht der Spezifikation entspricht, wird eine weitere Nachbesserung durchgeführt, indem die in den 2 bis 4 gezeigten Schritte wiederholt werden. Die Nachbesserung wird so lange wiederholt, bis die endgültige obere Schicht der Spezifikation entspricht.
  • Dann wird die obere Schicht 142 als eine Ätzmaske zum Ätzen der darunter befindlichen Schicht verwendet. 5 zeigt die Schnittansicht einer Zwischenstufe, bei der die mittlere Schicht 140 strukturiert worden ist. Anschließend wird die untere Schicht 38 unter Verwendung der strukturierten Schichten 140 und 142 als eine Ätzmaske strukturiert, und die verbleibende strukturierte Dreifachschicht mit den Schichten 38, 140 und 142 wird als eine Ätzmaske zum Ätzen der Dornschicht 36 verwendet. Die verbliebenen Teile der Dornschicht 36 werden nachstehend als Dorne 136 (6) bezeichnet. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 214 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Die verbliebenen Teile der Dreifachschicht werden dann entfernt, und die resultierende Struktur ist in 6 gezeigt.
  • In 7 wird bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Abstandshalterschicht 46 hergestellt. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 216 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Die Abstandshalterschicht 46 ist eine konforme Schicht, wobei eine Dicke T1 ihrer horizontalen Teile und eine Dicke T2 ihrer vertikalen Teile dicht beieinanderliegen, zum Beispiel mit einer Differenz zwischen den Dicken T1 und T2 von weniger als etwa 20 % der Dicke T1. Dann wird eine anisotrope Ätzung durchgeführt, um die horizontalen Teile der Abstandshalterschicht 46 zu entfernen, während die vertikalen Teile der Abstandshalterschicht 46 bestehen bleiben und nachstehend als Abstandshalter 146 bezeichnet werden. Die resultierende Struktur ist in 8 gezeigt. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 218 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Die resultierenden Abstandshalter 146 haben daher einen Abstand, der gleich der Hälfte des Abstands der Dorne 136 ist, und daher wird der entsprechende Prozess als Doppelstrukturierungsprozess bezeichnet. Dann werden die Dorne 136 entfernt, und die resultierende Struktur ist in 9 gezeigt. Dadurch entstehen Öffnungen 50 zwischen den Dornen 136 und den Abstandshaltern 146.
  • Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden die Abstandshalter 146 als eine Ätzmaske zum Ätzen der darunter befindlichen dielektrischen Hartmaske 34 und der metallischen Hartmaske 32 verwendet. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 220 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist.
  • Dann werden die dielektrische Hartmaske 34 und die metallische Hartmaske 32 als eine Ätzmaske zum Ätzen der Hartmaske 30 verwendet. Die Abstandshalter 146 können in diesem Prozess aufgezehrt werden. Die resultierende Struktur ist in 10 gezeigt. In 10 wird auch die strukturierte Hartmaske 32 als eine Ätzmaske zum Ätzen der darunter befindlichen dielektrischen Low-k-Schicht 28 und der Ätzstoppschicht 26 verwendet, sodass Gräben 52 entstehen. Es werden weitere Prozessschritte durchgeführt, um die dielektrische Low-k-Schicht 28 zu definieren und zu ätzen, um Durchkontaktierungsöffnungen 54 unter den Gräben 52 herzustellen. Die Gräben 52 und die Durchkontaktierungsöffnungen 54 haben zwar die gleichen Breiten in der dargestellten Ebene, aber in einer vertikalen Ebene, die senkrecht zu der dargestellten Ebene ist, haben die Durchkontaktierungsöffnungen 54 kleinere Breiten als die Gräben 52.
  • 11 zeigt das Füllen der Gräben 52 und der Durchkontaktierungsöffnungen 54 (10), um Metallleitungen 56 bzw. Durchkontaktierungen 58 herzustellen. Der entsprechende Schritt ist als Schritt 222 in dem Prozessablauf 200 angegeben, der in 21 gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst der Herstellungsprozess einen Dual-Damascene-Prozess, bei dem eine leitfähige Sperrschicht, wie etwa Titannidrid, Titan, Tantalnitrid, Tantal oder dergleichen, auf den Seitenwänden und den Unterseiten der Gräben 52 und der Durchkontaktierungsöffnungen 54 hergestellt wird. Die verbliebenen Teile der Gräben 52 und der Durchkontaktierungsöffnungen 54 werden dann mit einem Füllmetall, wie etwa Kupfer oder einer Kupferlegierung, gefüllt. Dann wird eine chemisch-mechanische Polierung (CMP) durchgeführt, um überschüssige Teile der Sperrschicht und des Füllmetalls zu entfernen, sodass die Metallleitungen 56 und die Durchkontaktierungen 58 entstehen, die in 11 gezeigt sind. Die Metallleitungen 56 und die Durchkontaktierungen 58 werden mit den darunter befindlichen leitfähigen Strukturelementen 16 elektrisch verbunden. In nachfolgenden Schritten wird eine Ätzstoppschicht (nicht dargestellt) über der dielektrischen Schicht 38 und den Metallleitungen 56 hergestellt, und daran schließt sich die Herstellung einer weiteren dielektrischen Low-k-Schicht an, und die in den 1 bis 11 gezeigten Schritte können wiederholt werden, um mehr Metallleitungen und Durchkontaktierungen herzustellen.
  • Wie vorstehend dargelegt worden ist, ist bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Targetschicht 28 eine dielektrische Schicht, und die Prozessschritte der vorliegenden Erfindung werden zum Herstellen von Metallleitungen in der dielektrischen Schicht verwendet. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht die Targetschicht 28 aus einem Halbleitermaterial, wie etwa einem Halbleitersubstrat. Daher können die Prozessschritte, die in den 1 bis 11 gezeigt sind, zum Herstellen von Gräben in der Targetschicht 28 verwendet werden, und die Gräben können mit einem dielektrischen Material gefüllt werden, um STI-Bereiche (STI: flache Grabenisolation) herzustellen. Bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Prozessschritte gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Ätzen verschiedener Strukturelemente, wie etwa von dielektrischen Strukturelementen, Halbleiter-Strukturelementen oder metallischen Strukturelementen, zum Herstellen von dielektrischen Leitungen, Halbleiterleitungen oder Metallleitungen verwendet werden.
  • Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben mehrere Vorzüge. Durch Verwenden von quartärem Ammoniumhydroxid und quartärem Ammoniumfluorid in der chemischen Lösung zum Ätzen der mittleren Schicht in einer Dreifachschicht dringen das quartäre Ammoniumhydroxid und das quartäre Ammoniumfluorid auf Grund ihrer sterischen Hinderung nicht in die darunter befindliche untere Schicht ein. Außerdem werden keine Chemikalien mit einer geringen relativen Molekülmasse in der chemischen Lösung verwendet, und daher dringt bei der Nachbesserung der Dreifachschicht keine Chemikalie nachteilig in die untere Schicht ein. Der ungünstige Einfluss dieser Chemikalien mit einer geringen relativen Molekülmasse auf die nachfolgende Nachbesserung wird dadurch vermieden. Darüber hinaus haben quartäres Ammoniumhydroxid und quartäres Ammoniumfluorid (insbesondere die Kombination aus quartärem Ammoniumhydroxid und quartärem Ammoniumfluorid) hohe Ätzraten zum Ätzen der mittleren Schicht. Außerdem ist die Ätzselektivität (das Verhältnis der Ätzrate der mittleren Schicht zu der Ätzrate der unteren Schicht) hoch, sodass die Beschädigung der unteren Schicht minimiert wird und die untere Schicht wiederverwendet werden kann. Dadurch werden die Herstellungskosten erheblich gesenkt.
  • Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren die folgenden Schritte auf: Herstellen einer Dreifachschicht, wobei die Dreifachschicht eine untere Schicht, eine erste mittlere Schicht über der unteren Schicht und eine erste obere Schicht über der ersten mittleren Schicht umfasst, wobei die erste obere Schicht ein Fotoresist umfasst; Entfernen der ersten oberen Schicht; und Entfernen der ersten mittleren Schicht unter Verwendung einer chemischen Lösung, wobei die chemische Lösung frei von KOH, NaOH, NH4OH und HF ist und aus Tetramethylammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumfluorid, einem organischem Lösungsmittel mit einem Massenanteil in einem Bereich von 10 % bis 15 % und Wasser besteht, wobei ein Verhältnis eines Massenanteils des Tetramethylammoniumhydroxids zu einem Massenanteil des Tetramethylammoniumfluorids etwa 1 : 3 beträgt. Erfindungsgemäß bleibt die untere Schicht nach dem Entfernen der ersten mittleren Schicht bestehen, und das Verfahren umfasst weiterhin Folgendes: Herstellen einer zweiten mittleren Schicht über und in Kontakt mit der unteren Schicht; und Herstellen einer zweiten oberen Schicht über der zweiten mittleren Schicht, wobei die zweite obere Schicht ein weiteres Fotoresist umfasst. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Durchführen einer Belichtung an der ersten oberen Schicht und der zweiten oberen Schicht unter Verwendung von lithografischen Masken, die identische Strukturen haben. Bei einer Ausführungsform ist bei dem Entfernen der ersten mittleren Schicht eine Ätzselektivität mit einer Ätzrate der ersten mittleren Schicht zu einer Ätzrate der unteren Schicht größer als etwa 100. Bei einer Ausführungsform werden vor dem Entfernen der ersten oberen Schicht eine Belichtung und eine Entwicklung der ersten oberen Schicht durchgeführt.
  • Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren die folgenden Schritte auf: Herstellen einer ersten mittleren Schicht über einer unteren Schicht, wobei die erste mittlere Schicht Siloxan aufweist; und Ätzen der ersten mittleren Schicht, wobei die untere Schicht als eine Schutzschicht bestehen bleibt, nachdem die erste mittlere Schicht geätzt worden ist, und das Ätzen der ersten mittleren Schicht in einem Nassätzprozess unter Verwendung einer chemischen Lösung durchgeführt wird, die Folgendes aufweist: Tetramethylammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumfluorid in einem Verhältnis eines Massenanteils des Tetramethylammoniumhydroxids zu einem Massenanteil des Tetramethylammoniumfluorids von etwa 1:3, ein organisches Lösungsmittel mit einem Massenanteil in einem Bereich von 10 % bis 15 % und Wasser. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren nach dem Ätzen der ersten mittleren Schicht weiterhin das Herstellen einer zweiten mittleren Schicht, die Siloxan aufweist, über der unteren Schicht; und das Strukturieren der zweiten mittleren Schicht. Bei einer Ausführungsform bleibt nach dem Ätzen der ersten mittleren Schicht im Wesentlichen die gesamte untere Schicht bestehen. Bei einer Ausführungsform ist das organische Lösungsmittel so konfiguriert, dass es Silanol stabilisiert. Bei einer Ausführungsform weist das organische Lösungsmittel Ethylenglycol auf.
  • Bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist eine chemische Lösung Folgendes auf: ein quartäres Ammoniumhydroxid und ein quartäres Ammoniumfluorid; ein organisches Lösungsmittel; und Wasser, wobei das quartäre Ammoniumhydroxid TMAH und das quartäre Ammoniumfluorid TMAF ist. Erfindungsgemäß beträgt ein Verhältnis eines Massenanteils des TMAH zu einem Massenanteil des TMAF etwa 1 : 3. Die chemische Lösung ist frei von KOH, NaOH, NH4OH und HF. Das organische Lösungsmittel hat einen Massenanteil in dem Bereich von etwa 10 % bis etwa 15 %.

Claims (8)

  1. Verfahren mit den folgenden Schritten: Herstellen einer Dreifachschicht, wobei die Dreifachschicht Folgendes umfasst: eine untere Schicht (38), eine erste mittlere Schicht (40) über der unteren Schicht (38), und eine erste obere Schicht (42) über der ersten mittleren Schicht (40), wobei die erste obere Schicht (42) ein Fotoresist umfasst; Entfernen der ersten oberen Schicht (42); und Entfernen der ersten mittleren Schicht (40) unter Verwendung einer chemischen Lösung, wobei die chemische Lösung frei von Kaliumhydroxid, NaOH, NH4OH und HF ist und aus Tetramethylammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumfluorid, einem organischem Lösungsmittel mit einem Massenanteil in einem Bereich von 10 % bis 15 % und Wasser besteht, wobei ein Verhältnis eines Massenanteils des Tetramethylammoniumhydroxids zu einem Massenanteil des Tetramethylammoniumfluorids 1 : 3 beträgt, wobei die untere Schicht (38) nach dem Entfernen der ersten mittleren Schicht (40) bestehen bleibt, Herstellen einer zweiten mittleren Schicht (140) über und in Kontakt mit der unteren Schicht (38); und Herstellen einer zweiten oberen Schicht (142) über der zweiten mittleren Schicht (140), wobei die zweite obere Schicht (142) ein weiteres Fotoresist umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Durchführen einer Belichtung an der ersten oberen Schicht (42) und der zweiten oberen Schicht (142) unter Verwendung von lithografischen Masken (44, 144) umfasst, die identische Strukturen haben.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Entfernen der ersten mittleren Schicht (40) eine Ätzselektivität mit einer Ätzrate der ersten mittleren Schicht (40) zu einer Ätzrate der unteren Schicht (38) größer als 100 ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das vor dem Entfernen der ersten oberen Schicht (42) weiterhin das Durchführen einer Belichtung und einer Entwicklung an der ersten oberen Schicht (42) umfasst.
  5. Verfahren mit den folgenden Schritten: Herstellen einer ersten mittleren Schicht (40) über einer unteren Schicht (38), wobei die erste mittlere Schicht (40) Siloxan aufweist; und Ätzen der ersten mittleren Schicht (40), wobei die untere Schicht (38) als eine Schutzschicht bestehen bleibt, nachdem die erste mittlere Schicht (40) geätzt worden ist, und das Ätzen der ersten mittleren Schicht (40) in einem Nassätzprozess unter Verwendung einer chemischen Lösung durchgeführt wird, die aus: Tetramethylammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumfluorid in einem Verhältnis eines Massenanteils des Tetramethylammoniumhydroxids zu einem Massenanteil des Tetramethylammoniumfluorids von 1 : 3; einem organischen Lösungsmittel mit einem Massenanteil in einem Bereich von 10 % bis 15 %, und Wasser besteht, nachdem die erste mittlere Schicht (40) geätzt worden ist, Herstellen einer zweiten mittleren Schicht (140), die Siloxan aufweist, über der unteren Schicht (38); und Strukturieren der zweiten mittleren Schicht (140).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei nach dem Ätzen der ersten mittleren Schicht (40) die gesamte untere Schicht (38) bestehen bleibt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das organische Lösungsmittel Ethylenglycol aufweist.
  8. Chemische Lösung bestehend aus: Tetramethylammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumfluorid in einem Verhältnis eines Massenanteils des Tetramethylammoniumhydroxids zu einem Massenanteil des Tetramethylammoniumfluorids von 1 : 3; einem organischen Lösungsmittel mit einem Massenanteil in einem Bereich von 10 % bis 15 %; und Wasser, wobei die chemische Lösung frei von Kaliumhydroxid, NaOH, NH4OH und HF ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080026585A1 (en) 2006-06-19 2008-01-31 Eun-Jeong Kim Composition for removing a film, method of removing a film using the same, and method of forming a pattern using the same
US20080161217A1 (en) 2007-01-03 2008-07-03 Ruzhi Zhang Stripper for Coating Layer
DE602004009595T2 (de) 2003-08-19 2008-07-24 Mallinckrodt Baker, Inc. Ablös- und reinigungszusammensetzungen für die mikroelektronik

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004009595T2 (de) 2003-08-19 2008-07-24 Mallinckrodt Baker, Inc. Ablös- und reinigungszusammensetzungen für die mikroelektronik
US20080026585A1 (en) 2006-06-19 2008-01-31 Eun-Jeong Kim Composition for removing a film, method of removing a film using the same, and method of forming a pattern using the same
US20080161217A1 (en) 2007-01-03 2008-07-03 Ruzhi Zhang Stripper for Coating Layer

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