DE69927809T2 - Reinigungszusammensetzungen sowie verfahren zum entfernen von rückständen - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft eine Reinigungszusammensetzung und ein Verfahren zur Verwendung bei der Herstellung mikroelektronischer Geräte, und insbesondere eine nicht ätzende Reinigungszusammensetzung und ein Verfahren zur Entfernung von Rückständen bzw. Reststoffen von Photoresist, Platzmaätzmittel und chemisch-mechanischer Politur (CMP) auf Substraten.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Bei der Herstellung von Mikroschaltkreisen werden positive Photoresiste als Zwischenmaske zur Übertragung eines ursprünglichen Maskenmusters eines Retikels auf Wafersubstrate mit Hilfe einer Reihe von Photolithographie- und Plasmaätzschritten verwendet. Einer der Schritte bei dem Verfahren zur Herstellung von Mikroschaltkreisen ist die Entfernung der gemusterten Photoresistfilme von dem Substrat. Im Allgemeinen wird dieser Schritt durch eines von zwei Verfahren durchgeführt. Ein Verfahren beinhaltet einen nassen Ablösungsschritt, bei dem das mit dem Photoresist bedeckte Substrat mit einer Photoresist-Stripperlösung in Kontakt gebracht wird, die in erster Linie aus einem organischen Lösungsmittel und einem Amin besteht. Stripperlösungen können jedoch die Photoresistfilm nicht vollständig und verlässlich entfernen, insbesondere wenn die Photoresistfilme während der Herstellung UV-Strahlung und Plasmabehandlungen ausgesetzt waren. Einige Photoresistfilme werden durch solche Behandlungen stark vernetzt und lassen sich schwieriger in der Stripperlösung auflösen. Zudem sind die Chemikalien, die in diesen herkömmlichen nassen Ablösungsverfahren eingesetzt werden, zur Entfernung von anorganischen Rückstandsmaterialien, die während des Plasmaätzens von Metall- oder Oxidschichten mit halogenhaltigen Gasen gebildet werden, gelegentlich unwirksam.
  • Ein alternatives Verfahren zur Entfernung eines Photoresistfilms beinhaltet das Aussetzen eines mit dem Photoresist beschichteten Wafers gegenüber Sauerstoffplasma, um den Resistfilm von der Substratoberfläche zu brennen, in einem Verfahren, das als Sauerstoffplasmaveraschung bekannt ist. Die Sauerstoffplasmaveraschung wurde bei einem Verfahren zur Herstellung von Mikroschaltkreisen populärer, weil es in einer Vakuumkammer durchgeführt wird, und es wird folglich erwartet, dass es gegenüber teilchenförmiger oder metallischer Verunreinigung aus der Luft weniger anfällig ist. Die Sauerstoffplasmaveraschung entfernt jedoch die oben genannten Plasmaätzrückstände nicht vollständig. Stattdessen muss die Entfernung dieser Plasmaätzrückstände durchgeführt werden, indem der Photoresistfilm anschließend gegenüber bestimmten alkalischen Lösungen ausgesetzt wird. Mehrere kommerzielle Produkte sind nun zur Reinigung der Plasmaätzrückstände verfügbar, die beim Plasmaätzen und dem anschließenden Sauerstoffveraschen übrig bleiben. EKC 265, erhältlich von EKC Technology, Inc. ist beispielsweise eine Plasmaätzreinigungslösung, die aus Wasser, Alkanolamin, Katechol und Hydroxylamin besteht. Eine solche Zusammensetzung ist in US-Patent Nr. 5 279 771 von Lee offenbart. ACT 935, erhältlich von Ashland Chemical, ist eine weitere Plasmaätzreinigungslösung, die aus Wasser, Alkanolamin und Hydroxylamin besteht. In beiden Fällen wird Hydroxylamin als Korrosionshemmer verwendet. R-10, eine nach dem Ablösen zu verwendende Spülung, erhältlich von Mitsubishi Gas Chemical, besteht aus Wasser, Alkanolamin und einem Zuckeralkohol, wobei der Zuckeralkohol als Korrosionshemmer wirkt.
  • Diese kommerziellen Produkte können zwar effizient Plasmaätzrückstände lösen, jedoch kann die darin enthaltene Kombination aus Wasser und Alkanolamin ebenfalls die Metallschichten, die musterartig auf dem Substrat abgelagert sind, angreifen. Die Zugabe eines Korrosionshemmers zu diesen Produkten kann den ungewünschten Angriff auf die auf dem Substrat abgelagerten Metall- und Oxidschichten in gewissem Maße abschwächen. Da diese Produkte jedoch einen pH-Wert über 11 haben, können sie sogar in Anwesenheit eines Korrosionshemmers bestimmte korrosionsanfällige Metallschichten angreifen. Insbesondere Metallschichten, wie Aluminium oder Aluminiumlegierungen (beispielsweise Al-Cu-Si), Titannitrid, Titan-Wolfram und dergleichen sind besonders korrosionsanfällig. Darüber hinaus ist die Zugabe eines geeigneten Korrosionshemmers zwar wesentlich zur Verhinderung der Korrosion der Substratmetallschichten, jedoch darf der Korrosionshemmer die Entfernung des Plasmaätzrückstands nicht hemmen.
  • Es ist schwierig, eine effiziente Entfernung von Plasmaätzrückstand und Korrosionshemmung auszugleichen, weil die chemischen Zusammensetzungen der Plasmaätzrückstände gewöhnlich denen der Metallschichten oder Oxidschichten auf dem Substrat ähneln. Es wurde oft gefunden, dass das in den Reinigungszusammensetzungen des Standes der Technik verwendete Alkanolamin sowohl den Plasmaätzrückstand als auch die Substratmetallschichten angreift. Wurde darüber hinaus kein Nachreinigungs-Spülungsmittel, wie Isopropylalkohol, verwendet, konnte die Korrosion sehr schwer sein. Zudem stellte sich heraus, dass einige Typen von Korrosionshemmern die Entfernung von Plasmaätzrückstand verzögern. Es gab auch immer einen Kompromiss zwischen der Geschwindigkeit der Entfernung des Plasmaätzrückstandes und der Hemmung der Metallschichtkorrosion. Folglich besteht ein Bedarf an einem Verfahren zum raschen und effizienten Entfernen der Plasmaätzrückstände, ohne dass es zu Metallschichtkorrosion kommt.
  • Es gibt die folgenden verschiedenen anderen Patente auf dem Gebiet der Anwendung von Photoresist-Stripper bzw. -Reiniger, jedoch offenbart keines dieser Patente die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen:
    Die japanische Patentanmeldung Nr. 7[1995]-028 254, erteilt an Kanto Kagaku, offenbart eine nicht ätzende Flüssigkeit zur Entfernung von Resist, umfassend einen Zuckeralkohol, ein Alkoholamin, Wasser und ein quartäres Ammoniumhydroxid.
    Die veröffentlichte PCT-Patentanmeldung Nr. WO 88-05813 lehrt einen positiven oder negativen Photoresist-Ablöser, der Butyrolacton oder Caprolacton, eine quartäre Ammoniumhydroxid-Verbindung und gegebenenfalls ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel enthält.
    Das US-Patent Nr. 4 239 661 von Muraoka et al. offenbart ein oberflächenbehandelndes Mittel, umfassend eine wässrige Lösung von 0,01 % bis 20% Trialkyl(hydroxyalkyl)ammoniumhydroxid. Dieses Mittel eignet sich zur Entfernung von organischen und anorganischen Verunreinigungen, die auf der Oberfläche von Halbleiter-Zwischenprodukten abgelagert sind.
    Das US-Patent Nr. 4 904 571 von Miyashita et al. lehrt Leiterplatten-Photoresist-Ablösungszusammensetzungen, die ein Lösungsmittel (beispielsweise Wasser, Alkohole, Ether, Ketone und dergleichen), eine in dem Lösungsmittel gelöste alkalische Verbindung, einschließlich quartärem Ammoniumhydroxid, und eine in dem Lösungsmittel gelöste Borhydrid-Verbindung enthalten.
    Das US-Patent Nr. 5 091 103 von Dean et al. lehrt eine positive Photoresist-Ablösungszusammensetzung, die (A) N-Alkyl-2-pyrrolidon; (B) 1,2-Propandiol; und (C) Tetraalkylammoniumhydroxid enthält.
    Das US-Patent Nr. 5 139 607 von Ward et al. lehrt positive und negative Photoresist-Ablösungszusammensetzungen, die (A) Tetrahydrofurfurylalkohol; (B) einen mehrwertigen Alkohol (beispielsweise Ethylenglycol oder Propylenglycol); (C) das Reaktionsprodukt aus Furfurylalkohol und einem Alkylenoxid; (D) eine wasserlösliche Hydroxidverbindung vom Brönsted-Basentyp (beispielsweise Alkalimetallhydroxid, Ammoniumhydroxid und Tetramethylammoniumhydroxid); und (E) Wasser enthalten. Gegebenenfalls kann die Zusammensetzung ebenfalls bis zu 1% eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels enthalten.
    Das US-Patent Nr. 5 174 816 von Aoyama et al. offenbart eine Zusammensetzung zum Entfernen von Chlor, das auf der Oberfläche eines Aluminiumlinien-Mustersubstrat nach dem Trockenätzen zurückbleibt, wobei die Zusammensetzung eine wässrige Lösung umfasst, die 0,01 bis 15 Gew.-% eines quartären Ammoniumhydroxids, wie Trimethyl(2-hydroxyethyl)ammoniumhydroxid, und 0,1 bis 20 Gew.-% Zucker oder Zuckeralkohol, wie Xylit, Mannose, Glucose und dergleichen enthält.
  • Neben der Photoresist- und Plasmaätz-Entfernung umfasst ein weiterer Schritt, der weithin bei der Herstellung von Mikroschaltkreisen verwendet wird, ein Planarisierungsverfahren, wie Planarisierungs-Zurückätzen oder chemisch-mechanisches Polieren (CMP). Ein Planarisierungsverfahren wird bei der Herstellung von Mikroschaltkreisen benötigt, da die Abscheidung aufeinanderfolgender Materialschichten auf das Substrates bewirkt, dass die Oberfläche ungleichmäßig wird, und es schwierig wird, Bilder über die ungleichmäßige Topographie lithographisch zu drucken. Das Planarisierungsverfahren glättet die Oberfläche und macht es leichter, darauf ein Bild durch lithographischen Druck zu drucken.
  • Beim Planarisierungs-Zurückätzen wird ein planarisierendes Material, wie ein Polymerresist oder ein Spin auf Glas (SOG), das SiO2 enthält, gewöhnlich auf die ungleichmäßige Topographie gewirbelt, um das Substrat zu planarisieren. Das Substrat wird dann einem Plasmaätzverfahren unterworfen, wobei das Planarisierungsmaterial und das darunter liegende Substrat bei ungefähr der gleichen Rate geätzt werden, so dass eine planare Oberfläche erhalten wird. Bei diesem Verfahren bleiben Plasmaätzrückstände und Teile des Planarisierungsmaterials gewöhnlich auf dem Substrat und müssen entfernt werden.
  • Bei dem CMP-Verfahren wird die Oberfläche, die planarisiert werden muss, mit einem rotierenden Polierkissen in Gegenwart eines Schleifschlammes in Kontakt gebracht. Ein Teil der Oberflächenschicht des Substrates wird durch die chemische Beschaffenheit des Schlamms und die Schleifwirkung des Polierkissens entfernt. Das Problem von CMP ist, dass Rückstände auf dem Substrat zurückbleiben, und zwar entweder von dem Schlamm, der bei dem CMP-Verfahren verwendet wird, oder von dem abgelösten Substratmaterial. Diese Rückstände können die Durchkontaktierungen verunreinigen und den Betrieb des Mikroschaltkreises stark beeinträchtigen. Besonders schwere Verunreinigungen für Mikroschaltkreise sind Rückstände aus dem Polierschlamm, die Metallverunreinigungen enthalten, zu denen Alkalimetalle, wie Natrium, Kalium und dergleichen, sowie Eisen gehören.
  • Die CMP-Verunreinigungen werden gewöhnlich von der Substratoberfläche entfernt, indem die Oberfläche mit einer ätzenden Lösung zusammengebracht wird, die Ammoniumhydroxid oder Ammoniumhydroxid im Gemisch mit Wasserstoffperoxid enthält. Zudem wurde auch das Bürstenschrubben mit diesen Lösungen zur Entfernung von teilchenförmigem Material verwendet. Diese ätzenden Lösungen können jedoch durch Fehler in dem Substrat diffundieren und die Metallschichten, wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, feuerfeste Metalle und dergleichen, angreifen. Der Metallangriff kann anschließend Lücken in dem Metall verursachen, die zum Ausfall des Mikroschaltkreises führen.
  • Mehrere Patente beschreiben Versuche zur Lösung des Problems des Metallangriffs, wobei die Kombination aus spezifischen organischen Korrosionshemmern und einer fluorhaltigen Verbindung verwendet wird. Das US-Patent Nr. 5 478 4436 von Winebarger et al. verwendet eine Kombination aus einem organischen Korrosionshemmer (Glycol und Dimethylsulfoxid) und fluorhaltigen Verbindungen, wie Ammoniumfluorid, Fluorwasserstoff und Perfluorsäure. Das US-Patent Nr. 5 320 709 von Bowden et al., offenbart die Verwendung eines wasserfreien Ammoniumfluoridsalzes in mehrwertigem Alkohol. Das Problem dieser Zusammensetzungen ist, dass organische Lösungsmittel nur schwache Korrosionshemmer sind, und dass eine hohe Konzentration an organischem Lösungsmittel (mehr als 50 Gew.-%) erforderlich ist. Somit besteht ein Problem mit der Abfallsentsorgung, da die organische Reinigungslösung umweltschädlich ist.
  • Das US-Patent 5 709 756 beschreibt eine basische Ablösungs- und Reinigungszusammensetzung auf der Basis eines Hydroxylamins mit einem pH-Wert von mindestens 8.
  • Daher besteht ein Bedarf an einer Zusammensetzung, die Photoresist-, Plasmaätz- und CMP-Rückstände von den Substraten entfernt. Zudem besteht ein Bedarf an einer solchen Zusammensetzung, die das Substrat nicht stark beeinträchtigt. Zudem besteht ein Bedarf an einer solchen Zusammensetzung, die auf Wasser beruht, so dass ihre Entsorgung der Umwelt nicht schadet.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft zusammengefasst eine nicht ätzende Reinigungszusammensetzung auf Wasserbasis, die sich zur Entfernung von Photoresist-, Plasmaätz- und CMP-Rückständen von einem Substrat eignet. Die Zusammensetzung umfasst:
    • (i) eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: Amin, quartäres Ammoniumhydroxid, Ammoniumhydroxid und Hydroxylaminsalzverbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: Hydroxylammoniumnitrat, Hydroxylammoniumphosphat, Hydroxylammoniumsulfat, Hydroxylammoniumoxalat, Hydroxylammoniumcitrat und Hydroxylammoniumchlorid.
    • (ii) etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% mindestens einer fluorhaltigen Verbindung; und
    • (iii) Wasser,
    wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von 2 bis 6 aufweist.
  • Die Erfindung schlägt zudem ein Verfahren zur Entfernung von Restsstoffen aus einem Substrat vor, umfassend die Schritte:
    Berühren des rückstandhaltigen Substrats mit mindestens einer der vorstehend genannten Reinigungszusammensetzungen.
  • EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Eine nicht ätzende Reinigungszusammensetzung, die sich zum Entfernen von Photoresist-, Plasmaätz- und CMP-Rückständen von einem Substrat eignet. Die Zusammensetzung umfasst vorzugsweise:
    • (i) die Hydroxylaminsalzverbindung;
    • (ii) etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% mindestens einer fluorhaltigen Verbindung; und
    • (iii) Wasser.
  • Das Hydroxylaminsalz der Zusammensetzung kann hergestellt werden durch Umsetzen des Hydroxylamins mit einer Säure, beispielsweise Salpetersäure oder Schwefelsäure. Die Hydroxylaminsalze, die sich zur Herstellung der erfindungsgemäßen Reinigungszusammensetzung verwenden lassen, sind Hydroxylammoniumnitrat (das auch als HAN bezeichnet wird), Hydroxylammoniumsulfat (das auch als HAS bezeichnet wird), Hydroxylammoniumphosphat, Hydroxylammoniumchlorid, Hydroxylammoniumoxalat, Hydroxylammoniumcitrat und dergleichen. Alkylsubstituierte Derivate von Hydroxylammoniumsalzen eignen sich ebenfalls; beispielsweise Hydroxyldiethylammoniumsalze und dergleichen.
  • Die fluorhaltige Verbindung in der vorstehenden Zusammensetzung kann aus sauren Fluoriden, fluorierten Salzen, Polyammoniumfluoridsalzen und deren Gemischen ausgewählt werden. Bevorzugte saure Fluoride umfassen Fluorwasserstoff (HF) und Perfluorsäure. Bevorzugte Fluoridsalze sind Ammoniumfluorid, Ammoniumbifluorid, Ammoniumdifluorid und Tetraalkylammoniumfluoridsalze, wie Tetramethylammoniumfluorid und Tetraethylammoniumfluorid. Die fluorhaltige Verbindung macht etwa 0,5 bis 10 Gew.-% aus, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung.
  • Die Polyammoniumsalze können durch Umsetzen eines Polyamins mit HF zur Bildung des Polyammoniumfluoridsalzes hergestellt werden. HF kann beispielsweise mit einer wässrigen Lösung von Ethylendiamin umgesetzt werden, so dass ein Ethylendiammoniumdifluorid erhalten wird. Alternativ kann eine überschüssige Menge HF mit dem Polyamin umgesetzt werden, so dass das Polyammoniumsalz hergestellt wird. Bevorzugte Polyammoniumsalze umfassen Ethylendiammoniumdifluorid und Diethylentriammoniumtrifluorid.
  • Man nimmt an, dass die fluorhaltige Verbindung die Entfernung der Verunreinigungen durch leichtes Ätzen des darunter liegenden Substrates auf Siliciumbasis unterstützt, so dass jegliche Verunreinigungen auf der Oberfläche oder Verunreinigungen, die in dem Substrat eingebettet sind, entfernt werden. Man nimmt ebenfalls an, dass viele der Plasmaätzrückstände, insbesondere diejenigen, die Fluorid-Arten enthalten, in Fluorlösungen löslich sind und ebenfalls entfernt werden.
  • Hydroxylamine und deren Salze wirken als Korrosionshemmer und unterstützen die Entfernung der Rückstände. Es wurde somit von den Anmeldern entdeckt, dass die Kombination aus einer Fluorverbindung und einem Hydroxylamin oder einem Hydroxylaminsalz als Reinigungszusammensetzung besonders geeignet ist.
  • Der pH-Wert der Reinigungszusammensetzung reicht vorzugsweise von schwach sauer bis leicht basisch, damit das bei der Mikroschaltkreis-Herstellung verwendete Metall nicht angegriffen wird oder es korrodiert. Wenn die Reinigungszusammensetzung entweder zu ätzend oder zu sauer ist, werden die Metallschichten auf dem Substrat angegriffen. Daher sollten die Komponenten in der Reinigungszusammensetzung in geeigneten Konzentrationen gemischt werden, damit eine Zusammensetzung mit einem pH-Wert von etwa 2 bis 6 bereitgestellt wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird die fluorhaltige Verbindung mit einer Zusammensetzung gemischt, die Wasser, ein Hydroxylaminsalz und mindestens eine basische Verbindung umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: Amine, quartäre Ammoniumhydroxide und Ammoniumhydroxid. Diese Zusammensetzungen sind in der US-Patent-Parallelanmeldung mit der laufenden Nr. 08/709 053, eingereicht am 6. September 1996, beschrieben, deren Gegenstand hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • Amine, die als Komponente in den Reinigungszusammensetzungen verwendet werden können, umfassen Alkanolamine, wie Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Diethylenglycolamin, N-Hydroxyethylpiperazin und dergleichen. Quartäre Ammoniumhydroxide, die sich in den Zusammensetzungen verwenden lassen, umfassen Tetraalkylammoniumhydroxide mit Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Hydroxyethyl und deren Kombinationen (beispielsweise Tetramethylammoniumhydroxid (nachstehend als TMAH bezeichnet), Tetraethylammoniumhydroxid, Trimethylhydroxyethylammoniumhydroxid, Methyltri(hydroxyethyl)ammoniumhydroxid, Tetra(hydroxyethyl)ammoniumhydroxid, Benzyltrimethylammoniumhydroxid und dergleichen). Zudem kann auch eine Kombination von Ammoniumhydroxid mit einem oder mehreren quartären Ammoniumhydroxiden verwendet werden.
  • Die Zusammensetzung umfasst zudem vorzugsweise etwa 1 bis 70 Gew.-% Hydroxylaminsalz, etwa 0,1 bis 10 Gew.-% Basisverbindung und als Rest Wasser, wobei diese Gewichtsprozentangaben auf das vereinigte Gesamtgewicht von Hydroxylaminsalz, Basisverbindung und Wasser (ohne das Gewicht der fluorhaltigen Verbindungen und der anderen wahlfreien Komponenten der Reinigungszusammensetzung) bezogen sind.
  • Ein chelatbildender Stabilisator kann gegebenenfalls in der Reinigungszusammensetzung enthalten sein, um die Hydroxylaminsalze zu stabilisieren. Geeignete chelatbildende Stabilisatoren umfassen Triethylentetramin (nachstehend als TETA bezeichnet); 2,2'-[[Methyl-1H-benzotriazol-1-yl)methyl]imino]bisethanol (Handelsname ist IRGAMET 42), (2-Benzothiazolylthio)bernsteinsäure (Handelsname ist IRGACOR 252), Tricin, Bicin und andere wasserlösliche Chelatbildner. Der Stabilisator ist vorzugsweise in der erfindungsgemäßen Verbindung im Bereich von etwa 5 ppm bis etwa 5000 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungszusammensetzung, zugegen.
  • Ein oberflächenaktives Mittel kann ebenfalls gegebenenfalls in der Reinigungszusammensetzung enthalten sein, damit die Leistung der Entfernung des Plasmaätzrückstands aus dem Substrat gesteigert wird. Geeignete oberflächenaktive Mittel werden aus nichtionischen Typen, kationischen Typen und anionischen Typen von oberflächenaktiven Mitteln ausgewählt. Vorzugsweise ist ein oberflächenaktives Mittel in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Bereich von etwa 0,1 ppm bis 100 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reinigungszusammensetzung, zugegen. Die Reinigungszusammensetzung kann ebenfalls gegebenenfalls eine geringe Menge eines Korrosionshemmers, wie eines Zuckeralkohols, Katechols und dergleichen, enthalten.
  • Ein weiteres wahlfreies Mittel, das in der Reinigungszusammensetzung zugegen sein kann, ist ein Korrosionshemmer. Die bevorzugten Korrosionshemmer sind Milchsäure, Salicylalkohol, Salicylaldoxim, Gallensäure, Gallensäureester und Alizarin.
  • Diese Erfindung schlägt auch eine Reinigungszusammensetzung vor, umfassend:
    • (i) mindestens eine Verbindung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: Amin, quartäres Ammoniumhydroxid und Ammoniumhydroxid;
    • (ii) etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% mindestens einer fluorhaltigen Verbindung; und
    • (iii) Wasser,
    wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert von etwa 2 bis 6 hat.
  • Das quartäre Ammoniumhydroxid und die fluorhaltigen Verbindungen sind die gleichen wie sie zuvor in dieser Erfindung beschrieben sind. Man nimmt an, dass die quartären Ammoniumhydroxide zur Entfernung von Photoresistrückständen verwendet werden, wohingegen die fluorhaltige Verbindung den fluorhaltigen Plasmaätzrückstand solubilisiert und leicht das Substrat ätzt, um die Teilchen auf der Oberfläche und die Teilchen, die in dem Substrat eingebettet sind, zu entfernen. Andere Komponenten können ebenfalls in die Reinigungszusammensetzung gegeben werden, wie Chelatbildner, oberflächenaktive Mittel und Korrosionshemmer, wie sie zuvor beschrieben wurden.
  • Der pH-Wert der vorstehenden Reinigungszusammensetzung kann irgendwo im Bereich von schwach sauer bis leicht basisch sein, damit sie nicht das bei der Mikroschaltkreis-Herstellung verwendete Metall angreift oder korrodiert. Daher sollten die Komponenten in der Reinigungszusammensetzung in geeigneten Konzentrationen gemischt werden, damit ein pH-Wert-Bereich von etwa 2 bis 9 erhalten wird.
  • Diese Erfindung schlägt zudem das Verfahren zur Entfernung von Rückständen aus einem Substrat vor, umfassend die Schritte:
    Aufbringen von einer der vorstehend genannten Reinigungslösungen auf das rückstandhaltige Substrat.
  • Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren kann ebenfalls in Kombination mit einem Trocknungsablösungsverfahren verwendet werden, wenn das Photoresist oder andere Polymer-Rückstände auf der Oberfläche verbleiben. Das Trocknungsablösen erfolgt gewöhnlich vor dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren. Jegliches geeignete Ablösungsverfahren kann verwendet werden, einschließlich O2-Plasmaveraschung, Ozongas-Phasenbehandlung, Fluor-Plasmabehandlung, H2-Heißgasbehandlung (beschrieben in US-Patent Nr. 5 691 117) und dergleichen. Das bevorzugte Trocknungsablösungsverfahren ist O2-Plasmaveraschung.
  • Zudem kann das Reinigungsverfahren auch in Kombination mit ozoniertem Wasser verwendet werden, das zum Ablösen von Photoresist und anderen Rückständen verwendet wird. Das ozonierte Wasser kann ein einfaches Gemisch von Ozon und ultrareinem Wasser, beispielsweise DI-Wasser, sein. Das Ozon kann durch irgendeine herkömmliche Maßnahme erzeugt werden, beispielsweise in einem Ozon-Erzeuger. Das Mischen von Ozon und Wasser kann durch ein geeignetes Verfahren erfolgen, wie das Sprühen von Ozon in Wasser durch eine Gasbeschickungsdüse; Einspeisen des Wassers und des Ozon in einen Spiralmischer, Einsaugen des Gases in den Wasserstrom und Einspeisen des Ozons in einen Behandlungstank, der auf einem festgelegten Druck eingestellt ist, so dass das Ozon in Wasser gelöst wird. Das ozonierte Wasser kann dann mit dem Substrat durch ein geeignetes Verfahren zusammengebracht werden, wie das Unterbringen des ozonierten Wassers in einem Behälter und Untertauchen des Substrates in ozoniertes Wasser oder durch Verwendung einer Sprühspülung.
  • Die Erfindung wurde zwar anhand ihrer spezifischen Ausführungsformen oben beschrieben, jedoch lassen sich offensichtlich viele Änderungen, Modifikationen und Abwandlungen vornehmen, ohne dass vom hier offenbarten erfinderischen Konzept abgewichen wird. Es ist folglich vorgesehen, dass sämtliche Änderungen, Modifikationen und Abwandlungen, die innerhalb des Geists und des breiten erfindungsgemäßen Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche liegen, umfasst sind. Sämtliche hier zitierten Patentanmeldungen, Patente und anderen Veröffentlichungen sind vollinhaltlich durch Bezugnahme aufgenommen.

Claims (12)

  1. Reinigungszusammensetzung, die umfasst: a. eine oder mehrere der folgenden Substanzen: Amin, quartäres Ammoniumhydroxid, Ammoniumhydroxid und eine Hydroxylaminsalzverbindung, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Folgendem besteht: Hydroxylammoniumnitrat, Hydroxylammoniumphosphat, Hydroxylammoniumsulfat, Hydroxylammoniumoxalat, Hydroxylammoniumcitrat und Hydroxylammoniumchlorid; b. 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% mindestens einer fluorhaltigen Verbindung; und c. Wasser wobei die Zusammensetzung einen pH-Wert im Bereich von 2 bis 6 aufweist.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die fluorhaltige Verbindung mindestens eine Verbindung ist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Folgendem besteht: a. ein saures Fluorid; b. ein fluoriertes Salz; und c. ein Polyammoniumfluorid.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die fluorhaltige Verbindung mindestens eine Verbindung ist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Folgendem besteht: Fluorwasserstoff, Perfluorsäure, Ammoniumfluorid, Tetramethylammoniumfluorid, Ammoniumbifluorid, Ethylendiammoniumdifluorid und Diethylentriammoniumtrifluorid.
  4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die quartäre Ammoniumhydroxidverbindung aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Folgendem besteht: Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid, Trimethylhydroxyethylammoniumhydroxid, Methyltri(hydroxyethyl)ammoniumhydroxid und Tetra(hydroxyethyl)-ammoniumhydroxid.
  5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Amin aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Folgendem besteht: Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Diethylenglykolamin und N-Hydroxyethylpiperazin.
  6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin einen Korrosionshemmer umfasst.
  7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei der Korrosionshemmer aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Folgendem besteht: Milchsäure, Salicylalkohol, Salicylaldoxim, Gallussäure, Gallussäureester und Alizarin.
  8. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin ein Tensid umfasst.
  9. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin ein chelatbildendes Mittelumfasst.
  10. Verfahren zur Entfernung von Reststoffen von einem Substrat, das den Schritt des Berührens des reststoffhaltigen Substrats mit einer Reinigungszusammensetzung eines der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, das weiterhin einen Schritt umfasst, der das Substrat einer Trocknungsablösung unterzieht.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, das weiterhin den Schritt des Berührens des Substats mit ozoniertem Wasser umfasst.
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