TWI577834B - 新穎的鈍化組成物及方法 - Google Patents

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Description

新穎的鈍化組成物及方法 相關申請案之對照參考資料：
本申請案請求於2011年10月21日申請之美國臨時申請案第61/550,041號案之優先權，其內容在此全部併入本案以為參考資料。
揭露領域
本揭露內容係有關於半導體裝置之製造，且特別是選擇性之金屬濕式蝕刻組成物，及相對於具有此等蝕刻組.成物之相鄰結構及材料，選擇性蝕刻某些金屬之方法。更特別地，本揭露內容係有關於含水之金屬鈍化及蝕刻組成物，與在鋁及鎳鉑矽化物之一或多者存在中使用此等組成物之方法。
揭露背景
積體電路製造係一種多步驟之建構方法。此方法需要重複之微影術步驟，以使底下層選擇性曝光，蝕刻經部份或完全曝光之層，及沉積層狀物或填充藉由蝕刻經常產生之間隙或選擇性沉積材料。金屬之蝕刻係一重要處理步驟。經常地，金屬需於其它金屬、金屬合金，及/或非金屬材料存在中選擇性蝕刻，且不會使相鄰材料腐蝕、蝕刻，或氧化。因為積體電路中之特徵的尺寸日益變得更小，使相鄰材料及特徵之腐蝕、蝕刻、氧化，或其它損害達最小之重要性增加。
其它金屬、金屬合金，及非金屬材料之結構特徵及組成係依特別裝置而改變，使得習知技藝之組成物可能無法於未損及相鄰結構之材料而蝕刻特別之金屬。特別相鄰材料之組合亦會影響於蝕刻步驟產生之損害的型式及量。因此，蝕刻組成物對於一特定裝置結構及相鄰材料之適合性通常不顯見。
一特別問題係於其它金屬存在中蝕刻於一NiPt矽化物層上之NiPt。使用以王水為主之蝕刻或其它已知之NiPt化學成功地蝕刻NiPt，但典型上使其它金屬受損或氧化。當使用以王水為主之化學，相對於NiPt矽化物之NiPt的蝕刻選擇性係不令人滿意，且典型上造成矽化物表面於鎳及鉑物種(例如，Pt或PtOx)不足，及深入膜內之不令人滿意之高含量的矽氧化物量。PtOx物種於王水型式之蝕刻劑中似乎較緩慢地蝕刻。用於提供具豐富PtOx物種之表面的方法之組成物可助於保護底下之NiPt矽化物免於過度氧化及蝕刻。
本揭露內容之一目的係提供具有較大選擇性，具有減少之矽氧化，及不會明顯地損及典型上用於半導體製造的其它金屬之適於在NiPt矽化物存在中蝕刻NiPt之組成物及方法。
揭露內容之概要
於一方面，本揭露內容之特徵係一種鈍化組成物，其包含至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合 物，b)至少一磺酸，及c)水。
於另一方面，本揭露內容特徵係一種組成物(例如，一種用於鈍化NiPt或NiPt矽化物層之組成物)，其包含至少一磺酸；至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基鹽子之化合物；及水。此組成物係實質上無鹵離子。於某些實施例，此組成物基上本係由此至少一磺酸、含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之此至少一化合物；及水所組成。
於另一方面，本揭露內容特徵係一種組成物(例如，一種鈍化組成物)，其含有從約55%至約75%之至少一磺酸；至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物；及水。此組成物含有從約0.1%至約20%之硝酸根離子或亞硝醯基離子，且係實質上無鹵離子。於某些實施例，此組成物係基本上由此至少一磺酸、含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之此至少一化合物；及水所組成。
於另一方面，本揭露內容特徵係一種組成物(例如，一種鈍化組成物)，其含有具化學式(1)之第一磺酸：R1SO3H(1)，其中，R1係未經取代之C1-C4直鏈或分支之烷基；具化學式(2)之第二磺酸： 其中，R2、R3，及R4之每一者獨立地係C1-C12直鏈或分支之 烷基、C3-C12環烷基、F、Cl，或Br；R5係H；且a、b、c，及n之每一者獨立地係0、1、2，或3，只要a、b，及c之總和係n；至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物；及水。此組成物係實質上無鹵離子。於某些實施例，此組成物基本上係由此第一及第二磺酸、含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之此至少一化合物；及水所組成。
於另一方面，本揭露內容特徵係一種方法，其包含(1)將置於一矽膜上之一NiPt膜退火，此矽膜係置於NiPt膜與一半導體基材之間；(2)以一鈍化組成物處理經退火之NiPt膜，此鈍化組成物含有至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，至少一磺酸，及水，且此鈍化組成物係實質上無鹵離子；(3)自經處理之NiPt膜移除鈍化組成物；(4)以一蝕刻組成物處理形成之NiPt膜，以移除NiPt膜，此蝕刻組成物含有至少一磺酸，至少一含有鹵陰離子之化合物(其中，鹵陰離子係氯離子或溴離子)，至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，及水，及(5)移除蝕刻組成物。
於某些實施例，本揭露內容特徵係一種鈍化及蝕刻方法，其包含a)提供一半導體基材，其於其頂面上含有一膜，其係自將於一矽膜上之一NiPt膜退火而形成，b)以一鈍化組成物處理經退火之NiPt膜，此組成物含有至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，至少一磺酸，及水。
於某些實施例，本揭露內容特徵係一種鈍化及蝕 刻方法，其己含a)提供一半體基材，於其頂部上含有一膜，其係自將於一矽膜上之一NiPt膜退火而形成，b)以一鈍化組成物處理經退火之NiPt膜，此組成物含有至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，至少一磺酸，及水；c)自經處理之NiPt膜移除鈍化組成物，d)以用於蝕刻NiPt之一組成物處理形成之NiPt膜，此組成物含有至少一磺酸；至少一含有鹵陰離子之化合物(此鹵化物係氯離子或溴離子)；至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物；及水，及e)移除用以蝕刻NiPt之組成物。
圖1A-1D係例示使用本揭露內容所述之組成物使於不同型式半導體上之一NiPt矽化物膜上之一NiPt膜露出、鈍化及蝕刻之方法。
揭露內容之詳細說明
下列用辭於於本揭露內容中使用時係定義如下。
此處所述之範圍及比率之數值限制(即，上限及下限)可被組合。此處所述之範圍包括於此範圍內之所有中間值。換言之，此處所述範圍內之所有中間值被視為係由此範圍之揭露所揭露。除非特別排除外，各種不同之揭露元件之所有可能組合被視為係包含於本揭露內容之範圍內。
“鈍化”一辭被用以意指一化學活性金屬表面之反應性降低。於本揭露內容，鈍化被認為係由各種不同物 種氧化而發生。
“NiPt覆蓋層”一辭係用以意指一NiPt矽化物層頂部上之殘餘NiPt層。NiPt矽化物層可藉由退火而舫一NiPt層與一矽層間形成，退火造成矽層內之矽擴散至NiPt層內，及NiPt層內之Ni及Pt擴散至矽層內。
“層”及“膜”之用辭係可互換使用。
具圖案之晶圓被認為係半導體基材。
除非其它表示，%係重量%。除非其它表示，所有溫度係以攝氏度數測量。
於本揭露內容中之“基本上無”一辭係定義為意指無特定化合物被有意地添加至一配製物。若存在，特定化合物僅係可忽略量之污染物，其實質上不會影響配製物性質。
於NiPt矽化物形成後為移除殘餘之鉑及鎳，NiPt蝕刻化學施加至表面，其選擇性移除NiPt金屬覆蓋層，其若留於NiPt矽化物層上，會導致不可操作之半導體裝置。NiPt蝕刻對富金屬之NiPt矽化物、鋁、氮化鈦、鎢、氮化矽，及二氧化矽之化學選擇性係一重要處理參數。以王水為主之化學典型上提供優異之NiPt蝕刻能力，但對富金屬之矽化物具低選擇性，且使NiPt矽化物不利地氧化。
雖不欲受理論所約束，但相信當於強酸環境與鹵化物來源反應時，硝酸根來源形成氧化之NO(亞硝醯基)鹵化物中間物。中間物中之亞硝醯基陽離子可將一半導體基材上之金屬(例如，Ni及Pt)氧化，且於中間物之游離鹵陰離 子可將經氧化之金屬離子錯合，且助於其溶解於含水蝕刻組成物內。可溶性之金屬鹽被認為係於配位球內含有鹵陰離子之配位化合物。水被認為係使無機金屬鹽溶解。
於共同審查中之美國專利申請案第13/415,390號案，NiPt矽化物層之較低氧化可藉由使用低濃度之鹵離子使用含水之磺酸作為溶劑而獲得。雖不欲受理論所約束，但相信磺酸維持低Ph，以於低濃度鹵化物及硝酸根有效形成亞硝醯基鹵化物，及助於溶解金屬鹽。但是，某些氧化仍發生，且氧化量減少仍係所欲的。此外，不同材料之氧化特徵會不同，表示於所有情況同時減少氧化且無不可接受低之NiPt蝕刻率係有困難。
為進一步降低非所欲之NiPt矽化物氧化，相信於主要之王水蝕刻步驟前，以無鹵離子之一蝕刻組成物處理NiPt/NiPt矽化物層(或其它金屬矽化物層)係使NiPt/NiPt矽化物層(或其它金屬矽化物層)鈍化。雖不欲受理論所約束，但相信此鈍化處理降低因其後蝕刻方法造成之對NiPt矽化物(或其它金屬矽化物)表面之損害，且於藉由蝕刻移除NiPt層後，造成含有較高Pt物種量及較低氧化矽量之一NiPt矽化物(或其它金屬矽化物)表面層。
一般，鈍化組成物含有a)至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，b)至少一磺酸，及c)水。
於某些實施例，鈍化組成物係實質上無除了含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之此至少一化合物、至少一磺酸，及水以外之任何成份。例如，鈍化組成物可含有約1% 或更少之除了含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之此至少一化合物、至少一磺酸，及水以外之任何成份。
一般，鈍化組成物係實質上無鹵離子(即，F、Cl、Br，或I)。例如，鈍化組成物可含有約1 ppm或更少之鹵離子。
於某些實施例，鈍化組成物係實質上無選自由硫酸、磷酸、磨料、界面活性劑、羧酸、過氧化氫、經氧化之金屬離子、唑化合物、金屬鹵化物、錯合金屬鹵化物、鈰鹼氧化劑，及銀鹽所組成族群之化合物之一或多者。
離子硝酸根陰離子或亞硝醯基鹽之任何適合來源可用於本揭露內容之鈍化組成物。適合之離子硝酸根來源不受限制地包括硝酸、硝酸銨、季銨硝酸鹽、經取代之硝酸銨、與硝酸之以氮為主之芳香族及準芳香族反應產物(nitrogen based aromatic and pseudoaromatic reaction products with nitric acid)、硝酸鏻，及金屬硝酸鹽。
於某些實施例，離子硝酸根及亞硝醯基鹽之較佳來源不受限制地包括硝酸、硝酸銨、季銨硝酸鹽、與硝酸之以氮為主之芳香族及準芳香族反應產物。離子硝酸根及亞硝醯基鹽之更佳來源不受限制地包括硝酸、硝酸銨，及季銨硝酸鹽。離子硝酸根之最佳來源係硝酸及硝酸銨。
季銨硝酸鹽之特別例子不受限制地包括硝酸四甲基銨、硝酸乙基三甲基銨、硝酸二乙基二甲基銨、硝酸甲基三乙基銨、硝酸四乙基銨、硝酸苯基三甲基銨、硝酸二甲基二苯基銨、硝酸苯甲基三甲基銨、硝酸四丙基銨、 硝酸四丁基銨、硝酸二甲基二丁基銨、硝酸癸基三甲基銨、硝酸戊基三甲基銨、硝酸四異丙基銨、硝酸癸基三甲基銨、硝酸2,2,2-三氟乙基三甲基銨、硝酸氟苯基三甲基銨、硝酸氯苯基三甲基銨、，及硝酸甲基苯基三甲基銨。硝酸四甲基銨、硝酸四乙基銨、硝酸甲基三乙基銨、硝酸乙基三甲基銨硝係此類硝酸鹽之較佳。
經取代之硝酸銨之例子不受限制地包括硝酸與含有一或多個胺官能基團之單、二及三取代之胺化合物之反應產物。適合之胺化合物不受限制地包括甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、吡咯啶、哌啶、乙基甲胺、乙基二甲胺、苯胺、二苯胺、甲基二苯胺、二甲基苯胺、三苯胺、苯甲胺、苯甲基甲胺、二苯甲胺、丁胺、二丁胺、三丁胺、乙二胺、三乙二胺、二亞乙基三胺、苯胺、二甲基苯胺、甲基苯胺、苯二胺、哌，及雙-(胺基苯基)甲烷。
與硝酸之以氮為主之芳香族及準芳香族反應產物之例子不受限制地包括硝酸與吡啶、吡咯、吡唑、咪唑、吡、嘧啶，及其等之經取代的衍生物之反應產物。
硝酸鏻之例子包含硝酸四甲基鏻、硝酸四乙基鏻、硝酸四丙基鏻、硝酸四丁基鏻、硝酸二甲基二乙基鏻、硝酸苯基三甲基鏻，及硝酸氟苯基三甲基鏻。
金屬硝酸鹽之例子包括硝酸鈉、硝酸鋰、硝酸銅、硝酸鐵、硝酸鎂、硝酸鎳、硝酸鈀、硝酸鉑，及硝酸錫。
適合之亞硝醯基鹽包括亞硝醯基氯化物、亞硝醯基溴化物、亞硝醯基氟化物、亞硝醯基四氟硼酸鹽，及亞硝醯基硫酸氫鹽。亞硝醯基硫酸氫鹽及亞硝醯基四氟硼酸鹽係較佳。亞硝醯基硫酸氫鹽係更佳。
於某些實施例，鈍化組成物可含有至少約0.1%(例如，至少約0.5%，至少約1%，至少約2%，或至少約2.5%)及/或至多約20%(例如，至多約15%，至多約10%，至多約9.5%，至多約5%，或至多約2.5%)之硝酸根離子或亞硝醯基離子。例如，鈍化組成物內之硝酸根離子或亞硝醯基離子之適合重量範圍包括從約0.5%至約10%，從約0.5%至約5%，從約0.5%至約2.5%，及從約2.5%至約9.5%。
於某些實施例，較佳之至少一含硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物係硝酸或硝酸銨。於某些實施例，較佳之至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物係硝酸。
一般，鈍化組成物進一步包含至少一磺酸。適於鈍化組成物之磺酸於室溫可為固體或液體，只要磺酸係水溶性，且最終組成物係一均質液體。液體或低熔點之固體磺酸可有效操作。
於某些實施例，磺酸係如下以R1SO3H(化學式(1))或以化學式(2)描述，或係萘磺酸，其係選擇性地以一C1-C12直鏈或分支之烷基基團或SO3H取代。
於化學式(1)，R1可為經取代或未經取代之C1-C12直鏈或分支之烷基、經取代或未經取代之C3-C12環烷 基、C1-C12直鏈或分支之全氟烷基、C3-C12環狀全氟烷基、C1-C12直鏈或分支之氟烷基醚、C3-C12環狀氟烷基醚，或經取代或未經取代之C7-C12脂環。取代基之例子包括C1-C4烷基基團、磺酸基團、苯基基團、C1-C4烷基苯基基團、羥基苯基基團，及鹵素(例如，氟)。於化學式(2)，R2、R3，及R4係獨立地選自由C1-C12直鏈或分支之烷基、C3-C12環烷基、Cl、Br、F、OH、NO2、SO3H，及CO2H所組成之族群；R5=H；且a、b、c，及n係選自由0、1、2，及3所組成族群之整數，且具有a+b+c=n之關係。
於某些實施例，較佳之具化學式(1)之磺酸係其中R1係經取代或未經取代之C1-C4直鏈或分支之烷基、C1-C4直鏈或分支之全氟烷基、C4-C6直鏈或分支之氟烷基醚，及經取代或未經取代之C7-C10脂環基團者。
於某些實施例，更佳之具化學式(1)之磺酸係其中R1係經取代或未經取代之C1-C4直鏈或分支之烷基或C1-C4直鏈或分支之全氟烷基者。
於某些實施例，最佳之具化學式(1)之磺酸係其中R1係經取代或未經取代之C1-C2烷基或C1-C2全氟烷基者。
於某些實施例，較佳之具化學式(2)之磺酸係其中R2、R3，及R4係C1-C4直鏈或分支之烷基、Cl、NO2、OH、 SO3H、F，及CO2H，其中，n係選自由0、1及2所組成族群之整數者。
於某些實施例，更佳之具化學式(2)之磺酸係其中R2、R3，及R4係C1-C4直鏈或分支之烷基、Cl、NO2、OH、SO3H、F，及CO2H，其中，n係選自由0及1所組成族群之整數者。
於某些實施例，最佳之具化學式(2)之磺酸係其中R2、R3，及R4係C1-C2烷基、Cl、NO2、OH、F，及CO2H，其中，n係選自由0及1所組成族群之整數者。
具化學式(1)之磺酸的例子不受限制地包括甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、全氟(乙氧基乙烷)磺酸、全氟(甲氧基乙烷)磺酸、十二烷基磺酸、全氟十二烷基磺酸、丁烷磺酸、全氟丁烷磺酸、丙烷磺酸、全氟丙烷磺酸、辛基磺酸、全氟辛烷磺酸、甲烷二磺酸、2-甲基丙烷磺酸、環己基磺酸、樟腦磺酸、全氟己烷磺酸、乙烷二磺酸、苯甲基磺酸、羥基苯基甲烷磺酸、萘基甲烷磺酸，及降茨烷磺酸。
於某些實施例，較具化學式(1)之磺酸之較佳例子不受限制地包括甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、全氟(乙氧基乙烷)磺酸、全氟(甲氧基乙烷)磺酸、丁烷磺酸、全氟丁烷磺酸、丙烷磺酸、全氟丙烷磺酸、甲烷二磺酸、2-甲基丙烷磺酸、樟腦磺酸、乙烷二磺酸、苯甲基磺酸、羥基苯基甲烷磺酸、萘基甲烷磺酸，及降茨烷磺酸。
於某些實施例，具化學式(1)之磺酸之更佳例子不受限制地包括甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、丁烷磺酸、全氟丁烷磺酸、丙烷磺酸、全氟丙烷磺酸、甲烷二磺酸、2-甲基丙烷磺酸、乙烷二磺酸、苯甲基磺酸、羥基苯基甲烷磺酸，及萘基甲烷磺酸。
於某些實施例，具化學式(1)之磺酸之最佳例子不受限制地包括甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、甲烷二磺酸，及乙烷二磺酸。
具化學式(2)之磺酸之例子不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、溴苯磺酸、氟苯磺酸、羥基苯磺酸、硝基苯磺酸、2-羥基-5-磺苯甲酸、苯二磺酸、甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)、甲基氯苯磺酸、十二烷基苯磺酸、丁基苯磺酸、環己基苯磺酸、間三硝苯基磺酸、二氯苯磺酸、二溴苯磺酸，及2,4,5-三氯苯磺酸。
於某些實施例，具化學式(2)之磺酸之較佳例子不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、氟苯磺酸、羥基苯磺酸、硝基苯磺酸、2-羥基-5-磺苯甲酸、苯二磺酸、甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)、甲基氯苯磺酸、丁基苯磺酸，及二氯苯磺酸。
於某些實施例，具化學式(2)之磺酸之更佳範例不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、氟苯磺酸、羥基苯磺酸、硝基苯磺酸、苯二磺酸、甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)，及丁基苯磺酸。
於某些實施例，具化學式(2)之磺酸之更佳實施例不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、氟苯磺酸、羥基苯磺酸、硝基苯磺酸，及甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)。
於某些實施例，此至少一磺酸係萘磺酸，其選擇性地係一C1-C12直鏈或分支之烷基基團或SO3H取代。經取代或未經取代之萘磺酸之例子不受限制地包括1-萘磺酸、2-萘磺酸、8-甲基-1-萘磺酸、5-甲基-2-萘磺酸、3-甲基-2-萘磺酸，及4-甲基-1-萘磺酸。
於某些實施例，此至少一磺酸係蒽磺酸，其係選擇性地以一C1-C12線性或分支之烷基基團或SO3H取代。經取代或未經取代之蒽磺酸不受限制地包括1-蒽磺酸、2-蒽磺酸、9-蒽磺酸，及9,10-蒽磺酸。
於某些實施例，此處所述鈍化組成物內之此至少一磺酸包括一或多種第一磺酸及一或多種具有比此至少一第一磺酸更高疏水性之第二磺酸之混合物。第一磺酸可選自由具化學式(1)：R1SO3H之酸所組成之族群，其中，R1係一未經取代之C1-C4鏈或分支之烷基。
第二磺酸可選自由具化學式(2)之磺酸所組成之族群：
於化學式(2)，R2、R3，及R4係獨立地選自由C1-C12直鏈或 分支之烷基、C3-C12環烷基、Cl、Br、F所組成之族群；R5係H；且a、b、c，及n係選自由0、1、2，及3所組成族群之整數，且具有a+b+c=n之關係。
第二磺酸亦可為具化學式(1)：R1SO3H之化合物，其中，R1係經取代或未經取代之C6-C12直鏈或分支之烷基、經取代或未經取代之C6-C12環烷基、C1-C12直鏈或分支之全氟烷基、C3-C12環狀全氟烷基、C1-C12直鏈或分支之氟烷基醚、C3-C12環狀氟烷基醚，或經取代或未經取代之C7-C12脂環狀基團。取代基之例子不受限制地包括C1-C4烷基基團、苯基基團，及氟原子。親水性基團(例如，OH、COOH、SO3H，或NO2)係自適於第二磺酸之取代基排除。
具化學式(1)之第一磺酸之例子不受限制地包括甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸，及丁烷磺酸。
具化學式(2)之第二磺酸之例子不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、溴苯磺酸、氟苯磺酸、甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)、甲基氯苯磺酸、十二烷基苯磺酸、丁基苯磺酸、環己基苯磺酸、二氯苯磺酸、二溴苯磺酸，及2,4,5-三氯苯磺酸。
適於作為第二磺酸之其它磺酸不受限制地包括三氟甲烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、全氟(乙氧基乙烷)磺酸、全氟(甲氧基乙烷)磺酸、十二烷基磺酸、全氟十二烷基磺酸、全氟丁烷磺酸、全氟丙烷磺酸、辛基磺酸、全氟辛烷磺酸、環己基磺酸、樟腦磺酸、全氟己烷磺酸、苯基磺酸、萘基甲烷磺酸，及降茨烷磺酸。
適於作為第二磺酸之較佳磺酸係具有其中R1係C1-C12直鏈或分支之全氟烷基之化學式(1)者，及具有其中R2係C1-C12直鏈或分支之烷基，a係1，且b及c係0之化學式(2)者。
於某些實施例，此至少一磺酸係一或多種如上所述之具有化學式(1)之第一磺酸及一或多種第二磺酸之混合物，其中，第二磺酸係選擇性地以一C1-C12直鏈或分支之烷基基團或SO3H取代之萘磺酸，或選擇性地以一C1-C12直鏈或分支之烷基基團或SO3H取代之蒽磺酸。
於某些實施例，鈍化組成物包含至少約10：1(例如，至少約20：1，或至少約30：1)及/或至多約150：1(例如，至多約60：1，至多約40：1，或至多約20：1)之重量比率的第一磺酸及第二磺酸。於某些實施例，第一磺酸及第二磺酸係以從約10：1至約150：1之重量比率使用。於某些實施例，第一磺酸及第二磺酸係以從約20：1至約60：1之重量比率使用。於某些實施例，第一磺酸及第二磺酸係以從約30：1至約40：1之重量比率使用。於某些實施例，第一磺酸篤及第二磺酸係以從約10：1至約20：1之重量比率使用。
於某些實施例，此至少一磺酸可為此鈍化組成物之至少約5%(例如，至少約10%，至少約20%，至少約30%，至少約40%，至少約50%，至少約55%，至少約60%，或至少約65%)及/或至多約90%(例如，至多約85%，至多約80%，至多約75%，或至多約70%，或至多約65%)。例如，鈍化組成物內之此至少一磺酸之濃度範圍可為從約55%至約 90%(例如，從約55%至約85%，從約55%至約80%，從約55%至約75%，從約55%至約70%，從約60%至約70%，或從約59%至約67%)。
一般，鈍化組成物包含水。水較佳係去離子水。水典型上係使用之磺酸、硝酸根來源及任何選擇性成份添加後此鈍化組成物之剩餘者。於某些實施例，水可為鈍化組成物之至少約10%(例如，至少約20%，至少約30%，至少約40%，或至少約50%)及/或至多約80%(例如，至多約70%，或至多約60%)。例如，水可為鈍化組成物之從約20%至約70%(例如，從約30%至約70%，從約40%至約70%，或從約50%至約70%)。於某些實施例，水係鈍化組成物之從約10%至約60%(例如，從約20%至約60%，從約30%至約60%，或從約40%至約60%)。於某些實施例，水係鈍化組成物之從約20%至約40%(例如，從約20%至約35%，從約25%至約35%，或從約25%至約40%)。
鈍化組成物之Ph可為至多約2(例如，至多約1.5，至多約1，或至多約0)及/或至少約-5(例如，至少約-3，至少約-2，或至少約-1)。較佳之pH係從約1.5至約-2。更佳之pH係從約1至約-2。最佳之pH係從約-2至約0。
此處所述之鈍化組成物的性能可藉由，例如，調整使用組份之組合及濃度而對欲被鈍化之存在於裝置上特定金屬達最佳化。
於某些實施例，鈍化組成物含有A)約55%至約90%(例如，約55%至約85%，約55%至約80%，約55%至約 75%，約55%至約70%，約60%至約90%，約60%至約85%，約60%至約80%，約60%至約75%，或約60%至約70%)之至少一磺酸(例如，甲烷磺酸及/或對-甲苯磺酸)，B)約0.1%至約20%(例如，約0.5%至約10%，約1%至約10%，約1.5%至約10%，約2%至約10%，約2.5%至約10%，或約2.5%至約9.5%)之至少一硝酸根陰離子或亞硝醯基陽離子(例如，硝酸根)，C)硝酸根陰離子或亞硝醯基陽離子之相對應之相反離子，及D)約10%至約80%(例如，約10%至約60%，約10%至約40%，約10%至約35%，約20%至約60%，約20%至約40%，約20%至約35%，約25%至約40%，或約25至約35%)之水。於某些實施例，鈍化組成物基本上係由上述之成份A)、B)、C)，及D)所組成。
可用於此處所述之鈍化組成物以使性能達最佳化或降低成本之選擇性添加劑包括有機溶劑、羧酸或其它錯合劑、黏度降低劑，及界面活性劑。界面活性劑不僅可以其傳統目的作為表面張力改質劑，亦可作為濕潤劑以抑制各種露出表面(諸如，鋁、二氧化矽、氮化矽、鎢化矽，及TiN)上之腐蝕。溶劑能改善溶液之漢森(Hansen)溶解參數，此改變溶液之氧化電勢。相同種類或不同型式之添加劑皆可用於此處所述之鈍化組成物。需小心使添加劑於低pH條件下係穩定。添加劑可以鈍化組成物之從0%至約20%使用。
一般，本揭露內容特徵係一種於NiPt矽化物之半導體裝置製備中產生一NiPt層且於製備一NiPt矽化物層期間移除此層之方法。例如，如圖1A所示，一NiPt層可先沉 積於一半導體基材上之一矽層上。然後，經塗覆之半導體基材進行熱退火處理(例如，於從約350℃至約450℃之溫度，諸如，約400℃)造成Ni及Pt擴散至矽層內及矽擴散至NiPt層內。其後，如圖1B所示，經退火之半導體基材可以氫氧化銨/過氧化氫組成物(SC1)處理以移除一TiN蓋，然後，沖洗及選擇性乾燥。如圖1C所示，因此獲得之半導體基材可藉由使用如上所述之鈍化組成物鈍化。如圖1D所示，然後，殘餘之NiPt可藉由以如下所述之蝕刻組成物處理而移除，以去離子水沖洗，及乾燥。於某些實施例，此方法亦可包括其次之第二退火，之後為NiPt蝕刻，沖洗，及乾燥之步驟。
雖不欲受理論所約束，但相信本揭露內容之方法係先使富金屬之矽化物層鈍化，使得NiPt層於NiPt蝕刻期間被大量移除，而無富金屬之矽化物表面過度氧化或鎳及鈀物種之過度萃取。再者，雖不欲受理論所約束，但相信鈍化步驟提供與在退火步驟後存在且曝露於鈍化組成物之露出的富金屬矽化物之相容性。整體方法係可與用於集成方案之最後階段的先進閘極級之金屬(諸如，Al、TiN、Si3N4，及W)、富金屬之矽化物及單矽化物相容。
於某些實施例，本揭露內容特徵係一種方法，其包含(1)將置於一矽膜上之一NiPt膜退火，此矽膜係置於NiPt膜與一半導體基材之間；(2)以一鈍化組成物處理經退火之NiPt膜，其中，鈍化組成物包括至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，至少一磺酸，及水，且鈍化 組成物係實質上無鹵離子；(3)自經處理之NiPt膜移除鈍化組成物；(4)以一蝕刻組成物處理形成之NiPt膜，以移除NiPt膜，其中，蝕刻組成物含有至少一磺酸，至少一含有鹵陰離子之化合物(其中，鹵陰離子係氯離子或溴離子)，至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，及水；及(5)移除蝕刻組成物。
於某些實施例，本揭露內露特徵係一種鈍化及蝕刻方法，其包含a)提供一半導體基材，於其頂面上含有一膜，其係自將於一矽膜上之一NiPt膜退火而形成，b)以一鈍化組成物處理經退火之NiPt膜，此組成物含有至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，至少一磺酸，及水。
於某些實施例，於其頂表面上含有自將於一矽膜上之一NiPt膜退火而形成之膜的半導體基材可於冷卻後自退火步驟直接提供，可於氫氧化銨/過氧化氫清理步驟後提供。於後者之情況，較佳係半導體基材被沖洗且選擇性地被乾燥。
不欲被蝕刻之可能集成為先進積體電路設備且曝露於蝕刻組成物之材料包括高-k材料(例如，HfO2、HfON，及HfS離子)、金屬閘極材料(例如，TiN、TaN、TiAlN、W，及WN)、間隙層(例如，Al2O3及La2O5)、填充金屬(例如，鋁及鋁合金，及鎢)、介電質(例如，Si3N4及SiO2)、半導體(例如，p-摻雜及n-摻雜之Si、多晶矽、Ge、SiGe、InGaAs、InAlAs、InSb、GaP、GaAs，及InP)、欲被蝕刻之金屬的矽化物或接觸材料(例如，PtSi、NiSi、NiPtSi、NiPtSiGe、NiGe、 NiPtGe、NiInSb、NiPtInSb、NiPtInGaAs、NiInGaAs、NiInAlAs、NiPtInAlAs、IrSi、Ir2Si3，及鑭族矽化物(諸如，ErSi2及HoSi2))。本揭露內容之蝕刻組成物及方法一般係被最佳化，以便使對此等膜之損害達最小或無損害，且仍能移除非所欲之金屬(例如，NiPt)。
本揭露內容所述之鈍化組成物可藉由熟習此項技藝者所知之任何適合手段與半導體基材接觸。此等手段不受限制地包括將半導體基材浸漬於鈍化組成物浴內，或將鈍化組成物噴灑或流至半導體基材上。鈍化組成物之噴灑或流動可於基材以鈍化組成物覆蓋時終止，或可持續鈍化組成物與半導體基材之時間的一部份或全部。典型上，半導體基材及鈍化組成物可於數秒內(例如，1-10秒之間)完全接觸。依特定方法而定，另外之鈍化組成物可於鈍化期間間歇性地施加，或於整個方法連續地施加。
鈍化步驟可包括或排除攪拌手段。例如，於鈍化步驟之浸漬實施例，鈍化溶液可被循環或攪拌。另外，半導體基材可於鈍化步驟期間被旋轉或上下移除。於鈍化步驟之流動或噴灑之實施例，其中，半導體基材係水平置放，基材可被水平地旋轉。於上述任何實施例，半導體基材可被振動以誘發攪拌。熟習此項技藝者可決定用於特別應用之接觸及攪拌手段之最佳組合。
鈍化步驟典型上可進行約30秒至約30分鐘。時間會依欲被鈍化之膜的厚度、避免對其它露出膜之不利作用的必要性、欲被使用之特別蝕刻組成物、欲被使用之特別 接觸手段，及使用溫度而定。於某些實施例，鈍化期可為至少約30秒(例如，至少約1分鐘)及/或至多約10分鐘(例如，至多約5分鐘)。於某些實施例，鈍化期範圍可為從約30秒至約5分鐘。於某些實施例，鈍化期範圍可為從約1分鐘至約10分鐘。於某些實施例，鈍化期範圍可為從約1分鐘至約5分鐘(例如，約3分鐘)。
鈍化步驟實施溫度可為至少約25℃(例如，至少約30℃，至少約35℃，或至少約40℃)及/或至多約100℃(例如，至多約60℃，至多約55℃，或至多約50℃)，其係依使用之特定時間及硝酸根離子或亞硝醯基離子來源而定。於某些實施例，溫度範圍可為從約25℃至約60℃。於某些實施例，溫度範圍可為從約30℃至約60℃。於某些實施例，溫度範圍可為從約30℃至約50℃。於某些實施例，溫度範圍可從約35℃至約60℃。於某些實施例，溫度範圍可從約40℃至約60℃(例如，45℃)。
於鈍化步驟後，半導體基材可以含水溶劑(即，含水(較佳係去離子水)之溶劑)沖洗以移除鈍化組成物。任何適合之沖洗方法可被使用。例子包括將半導體基材浸漬於靜止或流動的水，或使水噴灑或流至半導體基材上。鈍化步驟期間之如上所述的攪拌亦可用於沖洗步驟。於某些實施例，半導體基材可於沖洗時旋轉。
於某些實施例，上述之含水的溶劑可包括另外之水溶性有機溶劑。於此等實施例，水溶性有機溶劑可助於移除有機殘質或加速乾燥。
於沖洗步驟後，半導體基材之乾燥可選擇性地使用乾燥手段加速。乾燥手段之例子包括以諸如氮氣之非氧化氣體噴灑，使基材旋轉，及於一熱板上或一爐內烘烤。
蝕刻組成物(如下所述)可藉由熟習此項技藝者所知之任何適合手段與半導體基材接觸。此等手段不受限制地包括將半導體基材浸漬於蝕刻組成物浴內，使蝕刻組成物噴灑或至半導體基材上。蝕刻組成物之噴灑或流動可於基材以蝕刻組成物覆蓋時終止，或可持續蝕刻組成物與半導體基材接觸的時間之一部份或全部。典型上，半導體基材及蝕刻組成物可於數秒內(例如，1-10秒間)完全接觸。依特定方法而定，另外之蝕刻劑可於蝕刻期間間歇地施加或於整個時期連續地施加。
蝕刻步驟包括或排除攪拌手段。例如，於蝕刻步驟之浸漬實施例，蝕刻溶液可被循環或攪拌。另外，基材於蝕刻步驟期間可被旋轉或上下移動。於蝕刻步驟之流動或噴灑實施例，其中，半導體基材係水平置放，基材可水平旋轉。於上述任何實施例，半導體基材可被振動以誘發攪拌。熟習此項技藝者可決定用於特別應用之接觸及攪拌手段之最佳組合。
蝕刻期典型上係進行從約30秒至約30分鐘。時間會依欲被蝕刻的膜之厚度、避免對其它露出膜之不利作用的必要性、欲被使用之特別蝕刻組成物、欲被使用之特別接觸手段，及使用溫度而定。於某些實施例，蝕刻期可為至少約30秒(例如，至少約40秒或至少約1分鐘)及/或至多約 10分鐘(例如，至多約5分鐘或至多約3分鐘)。於某些實施例，蝕刻期範圍可為從約30秒至約5分鐘。於某些實施例，蝕刻期範圍可為從約40秒至約2分鐘。於某些實施例，蝕刻期範圍可為從約1分鐘至約5分鐘。於某些實施例，蝕刻期範圍可為從約1分鐘至約3分鐘。
蝕刻NiPt膜之溫度典型上係至少約25℃(例如，至少約30℃，至少約35℃，或至少約40℃)及/或至多約70℃(例如，至多約60℃，至多約55℃，或至多約50℃)。於某些實施例，蝕刻NiPt膜之溫度範圍可為從約25℃至約60℃。於某些實施例，蝕刻NiPt膜之溫度範圍可為從約30℃至約60℃。於某些實施例，蝕刻NiPt膜之溫度範圍可為從約25℃至約50℃。於某些實施例，蝕刻NiPt膜之溫度範圍可為從約35℃至約60℃。於某些實施例，蝕刻NiPt膜之溫度範圍可為從約40℃至約60℃。
蝕刻步驟後，半導體基材可以含水溶劑(即，含水(較佳係去離子水)之溶劑)沖洗。任何適合之沖洗方法可被使用。例子包括將半導體基材浸漬於靜止或流動的水，或使水噴灑或流至半導體基材上。蝕刻期間之如上所述的攪拌亦可用於沖洗步驟。
於某些實施例，上述之含水的溶劑可包括另外之水溶性有機溶劑。於此等實施例，水溶性有機溶劑可助於移除有機殘質或加速乾燥。
於沖洗步驟後，半導體基材之乾燥可選擇性地使用乾燥手段加速。乾燥手段之例子包括以諸如氮氣之非氧 化氣體噴灑，使基材旋轉，及於一熱板上或一爐內烘烤。
於某些實施例，本揭露內容特徵係一種鈍化及蝕刻方法，其包含(1)將置於一半導體基材上之一金屬膜退火，以形成一含金屬之接觸膜(其可作為線接觸之一半導體前端)，含金屬之接觸膜係置於金屬膜與半導體基材之間；(2)以一鈍化組成物處理經退火之金屬膜及含金屬之接觸膜，此鈍化組成物包含相對於金屬膜選擇性鈍化含金屬之接觸膜的組份；(3)自經處理之金屬膜移除鈍化組成物；(4)以一蝕刻組成物處理形成之金屬膜及含金屬之接觸膜，以移除金屬膜；及(5)移除蝕刻組成物。可用於此方法之金屬膜可包括Ni、Pt、NiPt、Ir，及鑭系元素金屬。此方法形成之含金屬接觸膜可不受限制地包括Ptsi、NiSi、NiPtSi、NiPtSiGe、NiGe、NiPtGe、NiInSb、NiPtInSb、NiPtInGaAs、NiInGaAs、NiInAlAs、NiPtInAlAs、IrSi、Ir2Si3，及鑭族矽化物(諸如，ErSi2及HoSi2)。鈍化組成物可為含有會使含金屬接觸膜對氧化反應呈惰性之螯合劑、氧化劑，及界面活性劑之一含水組成物。雖不欲受理論所約束，但相信鈍化組成物可藉由各種手段使含金屬之接觸膜呈惰性，包括將含金屬之接觸材料的表面氧化或錯合，形成一膜的惰性鈍化層，其於金屬蝕刻步驟期間會保護含金屬之接觸膜免於氧化。於某些實施例，適於此方法之鈍化組成物可不受限制地包括可用於上述鈍化組成物之一或多種成份(例如，至少一磺酸、至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，及/或水)。適於此方法之蝕刻組成物可不受限制地包括 可用於上述蝕刻組成物之一或多種成份(例如，至少一磺酸、至少一含有鹵離子之化合物、至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，及/或水)。於某些實施例，鈍化或蝕刻組成物可實質上無氟化物及磨料顆粒。
於某些實施例，本揭露內容之方法使用一蝕刻組成物(例如，一含水之蝕刻組成物)，其含有A)至少一磺酸，B)至少一選自由氯離子及溴離子所組成族群之鹵陰離子，C)至少一硝酸根離子或亞硝醯基離子，及D)水。鹵陰離子及硝酸根陰離子(或亞硝醯基陽離子)之相對應的相反離子亦存在。
一或多種磺酸可用於本揭露內容之蝕刻組成物。磺酸於室溫可為固體或液體，只要最終組成物係一均質液體。液體或低熔點之固體磺酸典型上有效地操作。
蝕刻組成物中之較佳磺酸係以R1SO3H(化學式(1))或化學式(2)描述，或係萘磺酸，其選擇性地以如上對於鈍化組成物所述之一C1-C12烷基基團取代。具化學式(1)及(2)之磺酸可於上發現。
於某些實施例，較佳之蝕刻組成物包含具化學式(1)之磺酸，其中，R1係經取代或未經取代之C1-C4直鏈或分支之烷基，C1-C4直鏈或分支之全氟烷基，C4-C6直鏈或分支之氟烷基醚，及經取代或未經取代之C7-C10脂環基團。
於某些實施例，，更佳之蝕刻組成物包含具化學式(1)之磺酸，其中，R1係經取代或未經取代之C1-C4直鏈或分支之烷基或C1-C4直鏈或分支之全氟烷基。
於某些實施例，最佳之蝕刻組成物包含具化學式(1)之磺酸，其中，R1係經取代或未經取代之C1-C2烷基或C1-C2全氟烷基。
於某些實施例，較佳之蝕刻組成物包含具化學式(2)之磺酸，其中，R2、R3，及R4係C1-C4直鏈或分支之烷基、Cl、NO2、OH、SO3H、F，及CO2H，其中，n係選自由0、1及2所組成族群之整數。
於某些實施例，更佳之蝕刻組成物包含具化學式(2)之磺酸，其中，R2、R3，及R4係C1-C4直鏈或分支之烷基、Cl、NO2、OH、SO3H、F，及CO2H，其中，n係選自由0及1所組成族群之整數。
於某些實施例，最佳之蝕刻組成物包含具化學式(2)之磺酸，其中，R2、R3，及R4係C1-C2烷基、Cl、NO2、OH、F，及CO2H，其中，n係選自由0及1所組成族群之整數。
於某些實施例，一較佳蝕刻組成物包含至少一具化學式(1)之磺酸，其不受限制地包括甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、全氟(乙氧基乙烷)磺酸、全氟(甲氧基乙烷)磺酸、丁烷磺酸、全氟丁烷磺酸、丙烷磺酸、全氟丙烷磺酸、甲烷二磺酸、2-甲基丙烷磺酸、樟腦磺酸、乙烷二磺酸、苯甲基磺酸、羥基苯基甲烷磺酸、萘基甲烷磺酸，降茨烷磺酸。
於某些實施例，一更佳蝕刻組成物包含至少一具化學式(1)之磺酸，其不受限制地包括甲烷磺酸、三氟甲烷 磺酸、乙烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、丁烷磺酸、全氟丁烷磺酸、丙烷磺酸、全氟丙烷磺酸、甲烷二磺酸、2-甲基丙烷磺酸、乙烷二磺酸、苯甲基磺酸、羥基苯基甲烷磺酸，及萘基甲烷磺酸。
於某些實施例，一最佳蝕刻組成物包含至少一具化學式(1)之磺酸，其不受限制地包括甲烷磺酸、三氟甲烷磺酸、乙烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、甲烷二磺酸，及乙烷二磺酸。
於某些實施例，一較佳蝕刻組成物包含至少一具化學式(2)之磺酸，其不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、氟苯磺酸、羥基苯磺酸、硝基苯磺酸、2-羥基-5-磺苯甲酸、苯二磺酸、甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)、甲基氯苯磺酸、丁基苯磺酸，及二氯苯磺酸。
於某些實施例，一更佳蝕刻組成物包含至少一具化學式(2)之磺酸，其不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、氟苯磺酸、羥基苯磺酸、硝基苯磺酸、苯二磺酸、甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)，及丁基苯磺酸。
於某些實施例，一最佳蝕刻組成物含有至少一具化學式(2)之磺酸，其不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、氟苯磺酸、羥基苯磺酸、硝基苯磺酸，及甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)。
於某些實施例，蝕刻組成物之至少一磺酸係一或多種第一磺酸及一或多種具有比第一磺酸更高疏水性之第二磺酸的混合物。第一磺酸可選自由具化學式(1)：R1SO3H 之酸所組成之族群，其中，R1可為未經取代之C1-C4線性或分支之磺酸。
蝕刻組成物之第二磺酸可選自由具化學式(2)之磺酸所組成之族群： 於化學式(2)，R2、R3，及R4可獨立地選自由C1-C12直鏈或分支之烷基、C3-C12環烷基、Cl、Br、F所組成之族群；R5可為H；且a、b、c，及n可為選自由0、1、2，及3所組成族群之整數，且具有關係a+b+c=n。
蝕刻組成物之第二磺酸亦可為具化學式(1)：R1SO3H之化合物，其中，R1可為經取代或未經取代之C6-C12直鏈或分支之烷基、經取代或未經取代之C6-C12環烷基、C1-C12直鏈或分支之全氟烷基、C3-C12環全氟烷基、C1-C12直鏈或分支之氟烷基醚、C3-C12環狀氟烷基醚，或經取代或未經取代之C7-C12脂族環基。取代基之例子不受限制地包括C1-C4烷基基團、苯基基團，及氟原子。親水性基團(例如，OH、COOH、SO3H，或NO2)係自適於蝕刻組成物之第二磺酸之取代基排除。
蝕刻組成物之具化學式(1)之第一磺酸之例子不受限制地包括甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸，及丁烷磺酸。
蝕刻組成物之具化學式(2)之第二磺酸之例子不受限制地包括苯磺酸、氯苯磺酸、溴苯磺酸、氟苯磺酸、甲苯磺酸(例如，對-甲苯磺酸)、甲基氯苯磺酸、十二烷基苯磺酸、丁基苯磺酸、環己基苯磺酸、二氯苯磺酸、二溴苯磺酸，及2,4,5-三氯苯磺酸。
適於作為蝕刻組成物之第二磺酸的其它磺酸不受限制地包括三氟甲烷磺酸、三氟乙烷磺酸、全氟乙基磺酸、全氟(乙氧基乙烷)磺酸、全氟(甲氧基乙烷)磺酸、十二烷基磺酸、全氟十二烷基磺酸、全氟丁烷磺酸、全氟丙烷磺酸、辛基磺酸、全氟辛烷磺酸、環己基磺酸、樟腦磺酸、全氟己烷磺酸、苯甲基磺酸、萘基甲烷磺酸，及降茨烷磺酸。
適於作為蝕刻組成物之第二磺酸的較佳磺酸係具有化學式(1)者，其中，R1係C1-C12直鏈或分支之全氟烷基，及具化學式(2)者，其中，R2係C1-C12直鏈或分支之烷基，a係1，且b及c係0。
於某些實施例，蝕刻組成物之此至少一磺酸係一萘磺酸，其係選擇性地以一C1-C12烷基基團取代。蝕刻組成物之經取代或未經取代之萘磺酸之例子可與如上對於鈍化組成物所述者相同。於某些實施例，蝕刻組成物之此至少一磺酸係一或多種如上所述之具化學式(1)之第一磺酸及一或多種第二磺酸之混合物，其中，第二磺酸係萘磺酸，其係選擇性地以一C1-C12烷基基團取代。
於某些實施例，蝕刻組成物包含至少約10：1(例 如，至少約20：1，或至少約30：1)及/或至多約150：1(例如，至多約60：1，至多約40：1，或至多約20：1)之重量比率之第一磺酸及第二磺酸。於某些實施例，蝕刻組成物之第一磺酸及第二磺酸係以從約10：1至約150：1之重量比率使用。於某些實施例，蝕刻組成物之第一磺酸及第二磺酸係以從約20：1至約60：1之重量比率使用。於某些實施例，蝕刻組成物之第一磺酸及第二磺酸係以從約30：1至約40：1之重量比率使用。於某些實施例，蝕刻組成物之第一磺酸及第二磺酸係以從約10：1至約20：1之重量比率使用。
此處所述之蝕刻組成物的性能可以欲被蝕刻之裝置上存在之特別金屬，及欲被使用之第一及第二磺酸之相對疏水性及酸性為基礎而最佳化。
一般，本揭露內容所述之蝕刻組成物使用一或多種選自氯陰離子或溴陰離子之鹵陰離子之來源。此等來源可提供來自相同或不同種類之化合物的氯陰離子，來自相同或不同種類之化合物的溴陰離子，或可提供來自相同或不同種類之化合物的氯陰離子及溴陰離子兩者。
離子氯化物或溴化物化合物之任何適合來源可用於本揭露內容之蝕刻組成物。需小心氯化物(或溴化物)化合物不含有對於強酸條件係不穩定之基團。離子氯化物及溴化物之適合來源不受限制地包括氯化(溴化)氫、氯化(溴化)銨、季銨氯化物(溴化物)、胺氫氯酸鹽(氫溴酸鹽)、以氮為主之芳香族及準芳香族氫氯酸鹽(氫溴酸鹽)、氯化(溴化)鏻，及金屬氯化物(溴化物)。
於某些實施例，離子溴化物及氯化物之較佳來源不受限制地包括氯化氫、溴化氫、氯化銨、溴化銨、季銨氯化物、季銨溴化物、胺氫氯酸鹽、胺氫溴酸鹽、以氮為主之芳香族及準芳香族氫氯酸鹽，及以氮為主之芳香族及準芳香族氫溴酸鹽。
於某些實施例，離子溴化物及氯化物之更佳來源不受限制地包括氯化氫、溴化氫、氯化銨、溴化銨、季銨氯化物、季銨銨溴化物，及以氮為主之芳香族及準芳香族氫氯酸鹽，及以氮為主之芳香族及準芳香族氫溴酸鹽。
於某些實施例，離子溴化物及氯化物之最佳來源不受限制地包括氯化氫、氯化銨、溴化銨，及季銨氯化物。
季銨氯化物(或溴化物)之例子不受限制地包括以R1R2R3R4N+Cl-(或Br-)描述之化合物，其中，R1、R2、R3，及R4獨立地係經取代或未經取代之烷基或苯基。R1、R2、R3，及R4之例子不受限制地包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛基、癸基，及苯基。取代基之例子不受限制地包括氟物、C1-C4烷基，及經取代或未經取代之苯基。較佳之季銨氯化物(或溴化物)係其中R1、R2、R3，及R4係C1-C4烷基者。更佳之季銨氯化物(或溴化物)係其中R1、R2、R3，及R4係C1-C2烷基者。
季銨氯化物之特別例子不受限制地包括四甲基氯化銨、乙基三甲基氯化銨、二乙基二甲基氯化銨、甲基三乙基氯化銨、四乙基氯化銨、苯基三甲基氯化銨、二甲 基二苯基氯化銨、苯甲基三甲基氯化銨、四丙基氯化銨、四丁基氯化銨、二甲基二丁基氯化銨、癸基三甲基氯化銨、戊基三甲基氯化銨、四異丙基氯化銨、癸基三甲基氯化銨、2,2,2-三氟乙基三甲基氯化銨、氟苯基三甲基氯化銨、氯苯基三甲基氯化銨，及甲基苯基三甲基氯化銨。四甲基氯化銨、四乙基氯化銨、甲基三乙基氯化銨、乙基三甲基氯化銨係此類氯化物之較佳。
季銨溴化物之特別例子不受限制地包括四甲基溴化銨、甲基三乙基溴化銨、二乙基二甲基溴化銨、乙基三甲基溴化銨、四乙基溴化銨、苯基三甲基溴化銨、二甲基二苯基溴化銨、苯甲基三甲基溴化銨、四丙基溴化銨、四丁基溴化銨、二甲基二丁基溴化銨、癸基三甲基溴化銨、戊基三甲基溴化銨、四異丙基溴化銨、癸基三甲基溴化銨、2,2,2-三氟乙基三甲基溴化銨、氟苯基三甲基溴化銨、氯苯基三甲基溴化銨，及甲基苯基三甲基溴化銨。四甲基溴化銨、四乙基溴化銨、甲基三乙基溴化銨、乙基三甲基溴化銨係此類溴化物之較佳。
胺氫氯酸鹽(或氫溴酸鹽)之例子不受限制地包括HCl(或HBr)與含有1或更多個胺官能基團之單、二，及三取代之胺化合物的反應產物。適合之胺化合物不受限制地包括甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、吡咯啶、哌啶、乙基甲胺、乙基二甲胺、苯胺、二苯胺、甲基二苯胺、二甲基苯胺、三苯胺、苯甲胺、苯甲基甲胺、二苯甲胺、丁胺、二丁胺、三丁胺、 乙二胺、三乙二胺、二亞乙基三胺、苯胺、二甲基苯胺、甲基苯胺、苯二胺、哌，及雙-(胺基苯基)甲烷。
以氮為主之芳香族及準芳香族氫氯酸鹽(或氫溴酸鹽)之例子不受限制地包括HCl(或HBr)與吡啶、吡咯、吡唑、咪唑、吡、嘧啶，及其等之經取代的衍生物之反應產物。
氯化鏻之例子包括四甲基氯化鏻、四乙基氯化鏻、四丙基氯化鏻、四丁基氯化鏻、二甲基二乙基氯化鏻、苯基三甲基氯化鏻，及氟苯基三甲基氯化鏻。
溴化鏻之例子包括四甲基溴化鏻、四乙基溴化鏻、四丙基溴化鏻、四丁基溴化鏻、二甲基二乙基溴化鏻、苯基三甲基溴化鏻，及氟苯基三甲基溴化鏻。
金屬氯化物之例子包括氯化鈉、氯化鋰、氯化銅、氯化鐵、氯化鎂、氯化鎳、氯化鈀、氯化鉑、氯化錫，及氯化鋅。金屬溴化物之例子包括溴化鈉、溴化鋰、溴化銅、溴化鐵、溴化鎂、溴化鎳、溴化鈀、溴化鉑、溴化錫，及溴化鋅。
一般，一或多種之來自相同或不同種類之硝酸根可用於此處所述之蝕刻組成物。相似地，一或多種來自相同或不同種類之亞硝醯基鹽可被使用。另外，來自相同或不同種類之硝酸根及亞硝醯基鹽之混合物可被使用。
離子硝酸根陰離子或亞硝醯基鹽之任何適合來源可用於本揭露內容之蝕刻組成物。適合之離子硝酸根來源不受限制地包括硝酸、硝酸銨、季銨硝酸鹽、經取代之 硝酸銨、與硝酸之以氮為主之芳香族及準芳香族反應產物、鏻硝酸鹽，及金屬硝酸鹽。
於某些實施例，離子硝酸根及亞硝醯基鹽之較佳來源不受限制地包括硝酸、硝酸銨、季銨硝酸鹽、與硝酸之以氮為主之芳香族及準芳香族反應產物。離子硝酸根及亞硝醯基鹽之更佳來源不受限制地包括硝酸、硝酸銨，及季銨硝酸鹽。離子硝酸根之最佳來源係硝酸及硝酸銨。
季銨硝酸鹽之特別例子不受限制地包括四甲基硝酸銨、乙基三甲基硝酸銨、二乙基二甲基硝酸銨、甲基三.乙基硝酸銨、四乙基硝酸銨、苯基三甲基硝酸銨、二甲基二苯基硝酸銨、苯甲基三甲基硝酸銨、四丙基硝酸銨、四丁基硝酸銨、二甲基二丁基硝酸銨、癸基三甲基硝酸銨、戊基三甲基硝酸銨、四異丙基硝酸銨、癸基三甲基硝酸銨、2,2,2-三氟乙基三甲基硝酸銨、氟苯基三甲基硝酸銨、氯苯基三甲基硝酸銨，及甲基苯基三甲基硝酸銨。四甲基硝酸銨、四乙基硝酸銨、甲基三乙基硝酸銨、乙基三甲基硝酸銨係此類硝酸鹽之較佳。
經取代之硝酸銨的例子不受限地包括硝酸與含有一或多個胺官能基團之單、二，及三取代之胺化合物的反應產物。適合之胺化合物不受限地包含甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、二丙胺、三丙胺、吡咯啶、哌啶、乙基甲胺、乙基二甲胺、苯胺、二苯胺、甲基二苯胺、二甲基苯胺、三苯胺、苯甲胺、苯甲基甲胺、二苯甲胺、丁胺、二丁胺、三丁胺、乙二胺、三乙二胺、 二亞乙基三胺、苯胺、二甲基苯胺、甲基苯胺、苯二胺、哌，及雙-(胺基苯基)甲烷。
與硝酸之以氮為主之芳香族及準芳香族反應產物之例子不受限地包括硝酸與吡啶、吡咯、吡唑、咪唑、哌、嘧啶，及其等之經取代的衍生物之反應產物。
硝酸鏻之例子包括四甲基硝酸鏻、四乙基硝酸鏻、四丙基硝酸鏻、四丁基硝酸鏻、二甲基二乙基硝酸鏻、苯基三甲基硝酸鏻，，及氟苯基三甲基硝酸鏻。
金屬硝酸鹽之例子包括硝酸鈉、硝酸鋰、硝酸銅、硝酸鐵、硝酸鎂、硝酸鎳、硝酸鈀、硝酸鉑，及硝酸錫。
適合之亞硝醯基鹽包括氯化亞硝醯、溴化亞硝醯、氟化亞硝醯、四氟硼酸亞硝醯，及硫酸氫亞硝醯。硫酸氫亞硝醯及四氟硼酸亞硝醯係較佳。硫酸氫亞硝醯係更佳。
水(較佳係去離子水)、硝酸鹽及氯化物(溴化物)之陽離子、亞硝醯基之陰離子，及選擇性之添加劑完成本揭露內容之蝕刻組成物。於某些實施例，水係蝕刻組成物之至少約3%，使得一旦蝕刻發生時，蝕刻產物會溶於蝕刻組成物。水可自磺酸、氯離子(或溴離子)來源，或硝酸根來源提供，或可自除此等來源外之來源添加。
於本揭露內容之某些實施例，含水之蝕刻組成物係基本上無氟化物陰離子(即，F-)。於本揭露內容之某些實施例，含水之蝕刻組成物係基本上無磨料。於本揭露內容 之某些實施例，含水之蝕刻組成物係基本上無氟化物陰離子及磨料。
於本揭露內容之某些實施例，含水之蝕刻組成物基本上係由A)約60%至約95%之至少一磺酸，B)約0.01%-2%之至少一選自由氯離子及溴離子所組成族群之鹵陰離子，C)約0.1%-20%之至少一硝酸根陰離子或亞硝醯基陽離子，D)鹵陰離子及硝酸根陰離子(或亞硝醯基陽離子)之相對應的相反離子，及E)至少約3%之水所組成。
於某些實施例，磺酸係此處所述含水之蝕刻組成物的約25%-95%。於某些實施例，磺酸係含水之蝕刻組成物的約60%-95%。於某些實施例，磺酸係含水之蝕刻組成物的約60%-80%。於某些實施例，磺酸係含水之蝕刻組成物的約60%-75%。
於某些實施例，磺酸係此處所述含水之蝕刻組成物的約25%-60%(例如，約25-50%或約30-45%)。
於某些實施例，鹵陰離子係此處所述含水之蝕刻組成物的約0.01%至約5%。於某些實施例，鹵陰離子係含水之蝕刻組成物的約0.01%至約2%。於某些實施例，鹵陰離子係含水之蝕刻組成物的約0.01%至約1%。於某些實施例，鹵陰離子係含水之蝕刻組成物的約0.1%至約0.5%。
於某些實施例，鹵陰離子係含水之蝕刻組成物的約3%至約5%(例如，約3%至約4.5%，或約3.5%至約4.5%)。
於某些實施例，蝕刻組成物可含有至少約0.1%(例如，至少約0.5%，至少約1%，至少約2%，至少約 3%，或至少約5%)及/或至多約20%(例如，至多約15%，至多約10%，或至多約5%)之含硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物。
於某些實施例，蝕刻組成物可包含從約0.1%至約20%之硝酸根離子或亞硝醯基離子。蝕刻組成物內之硝酸根離子或亞硝醯基離子之其它適合範圍包括從約0.5%至約10%，從約0.5%至約5%，從約0.5%至約2.5%，從約2.5%至約7%，從約2.5%至約6%，或約3%至約5%。
於某些實施例，此處所述之含水的蝕刻組成物包含至少約3%(例如，至少約14%，至少約20%，至少約30%，至少約35%，或至少約40%)及/或至多約60%(例如，至多約50%，至多約45%，至多約40%，或至多約35%)的水。於某些實施例，水係此處所述含水之蝕刻組成物的從約3%至約60%。於某些實施例，水係含水之蝕刻組成物的從約3%至約40%。於某些實施例，水係含水之蝕刻組成物的從約14%至約40%。於某些實施例，水係含水之蝕刻組成物的從約20%至約35%。於某些實施例，水係含水之蝕刻組成物的從30%至約60%。於某些實施例，水係含水之蝕刻組成物的從約35%至約50%。於某些實施例，水係含水之蝕刻組成物的從約40%至約45%。
此處所述蝕刻組成物之pH可為至多約2(例如，至多約1.5，至多約1，或至多約0)及/或至少約-5(例如，至少約-3，至少約-2，或至少約-1)。較佳之pH係從約1.5至約-2。更佳之pH係從約1至約-2。最佳之pH係從約-2至約0。
可用於此處所述之蝕刻組成物以性能最佳化或降低成本之選擇性添加劑包括溶劑、羧酸或其它錯合劑、抗腐蝕劑、黏度降低劑，及界面活性劑。羧酸可藉由互補鹵化物錯合作用而用來改良金屬離子可溶性。界面活性劑可以其傳統目的作為表面張力改質劑，亦可作為濕潤劑以抑制諸如鋁、二氧化矽、氮化矽、矽化物、鎢，及TiN之各種露出表面上的腐蝕。溶劑能改良溶液之Hansen溶解參數，目標在於某些有機殘質之移除及改變溶液之氧化電勢。相同種類及不同型式之添加劑皆可用於此處所述之蝕刻組成物。需小心添加劑於低pH條件下需為穩定。
於某些實施例，此處所述之蝕刻組成物包含一或多種有機溶劑。於某些實施例，適用於此處所述蝕刻組成物之有機溶劑排除穩定劑，諸如，二醇類、醚類，及多元醇類。可自此處所述蝕刻組成物排除之特別有機溶劑(或穩定劑)之例子包括甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、冠狀醚、乙二醇、三丙二醇，及丙二醇甲醚。於某些實施例，此處所述蝕刻組成物可包含一或多種上述之排除溶劑。
添加劑濃度可依特定添加劑之效果或目的而定。例如，一另外溶劑之濃度可為蝕刻組成物之從約3%至約35%。作為另外例子，羧酸、其它螯合劑、黏度降低劑，及界面活性劑之濃度可為蝕刻組成物之從約0.001%至約10%。
範例
本揭露內容係參考下列範例作更詳細例示說明，此等範例係用於例示說明之目的，且不應被作為限制本揭露內容之範圍而闡釋。除非其它特定外，列示之任何百分率係以重量(重量%)。除非其它說明外，測試期間之控制式攪拌係以一攪拌棒以200 rpm進行。
一般程序1
鈍化組成物之配製
鈍化組成物(CPC 4除外)係於有或無一或多種磺酸存在中，於攪拌時藉由將硝酸根來源或亞硝醯基來源添加至計算量之超純去離子水(DI水)而製備。使溶液平衡，且若需要，測量鈍化組成物之pH。CPC 4係藉由攪拌時將二種酸添加至計算量之超純去離子水(DI水)，然後緩慢添加過氧化氫而製備。
鈍化組成物係詳列於表1。添加至鈍化組成物之組份的濃度係於表1之附註說明。
一般程序2
蝕刻組成物之配製
蝕刻組成物係藉由攪拌時對計算量之超純去離子水(DI水)添加鹵化物來源、磺酸，及硝酸根來源而製備。達成一均勻溶液後，若使用時，添加任何選擇性之添加劑(除了選擇性之pH調整劑外)。使溶液平衡，且若需要，測量蝕刻組成物之pH。蝕刻組成物係詳列於表2。添加至蝕刻組成物之組份的濃度係於表2之附註說明。
一般程序3
鈍化及蝕刻方法
含有圖1A-1D所示材料及特徵之NiPt圖案化晶圓被切成含有用於蝕刻測試之此等關鍵特徵的測試件。於圖1，PMOS係指於矽上之p-型金屬；且NMOS係指於矽上之n-型金屬。
典型上，於NiPt層之頂面，可具有一具約50-100Å厚度之TiN蓋(如於圖1A所示)，其可於鈍化及蝕刻方法前，於室溫藉由標準SC1溶液(1：1：5體積份之29%NH4OH：30%H2O2：H2O)進行約10分鐘而移除。
於將測試件浸漬於鈍化組成物內之前，組成物係預熱至30℃-90℃之測試條件溫度，並且控制式攪拌。測試件係使用4”長之塑膠鎖鑷固定，藉此，可使測試件懸浮於含有約200毫升鈍化組成物之500毫升體積的玻璃燒杯內。然後，鈍化方法係藉由將以塑膠鑷子固定之測試件以使測試件之含有NiPt層之側面對攪拌棒的方式置於加熱組成物內而進行。依實驗而定，測試件於鈍化組成物內保持靜止持續表3所示之時間，同時組成物係於控制式攪拌下保持在測試溫度。
於鈍化期完全後，將測試件快速自鈍化組成物移除，且在環境去離子水溫度(20-26℃)置於與測試件表面呈垂直之直接去離子水流(2公升/分鐘)下持續50-80秒。然後，測試件被立即曝露於來自手持式氮氣噴槍之氮氣流，造成測試件表面上之任何滴液吹離測試件，及使測試件裝置表面進一步完全乾燥。
於此最後氮氣乾燥步驟後，測試件被置於蝕刻組成物內，且依循如同鈍化步驟之相同方法持續表3所示之時間。蝕刻步驟、沖洗，及乾燥後，測試件自塑膠鑷固定器移除，且以裝置側向上置於一覆蓋式塑膠載體內，不大於約2小時之短期貯存。然後，測試件表面以於其它一般程序所述之方法分析且於表中報導。
一般程序4
無鈍化之蝕刻方法
含有圖1A-1D所示之材料及特徵的NiPt圖案化晶圓被切成含有供蝕刻測試之此等關鍵特徵的測試件。於圖1，PMOS表示於矽上之p-型金屬；且NMOS表示於矽上之n-型金屬。
任何TiN蓋(如圖1A所示)係如一般程序3所述般移除。
於將測試件浸漬於蝕刻組成物內之前，組成物係預熱至50℃-60℃之測試條件溫度，並且控制式攪拌。測試件係使用4”長之塑膠鎖鑷固定，藉此，可使測試件懸浮於含有約200毫升蝕刻組成物之500毫升體積的玻璃燒杯內。然後，蝕刻方法係藉由將以塑膠鑷子固定之測試件以使測試件之含有NiPt層之側面對攪拌棒的方式置於加熱蝕刻組成物內而進行。測試件於蝕刻組成物內保持靜止持續表3所示之時間，同時組成物係於控制式攪拌下保持在測試溫度。
於蝕刻期完全後，將測試件快速自蝕刻組成物移除，且在環境去離子水溫度(20-26℃)置於與測試件表面呈 垂直之直接去離子水流(2公升/分鐘)下持續50-80秒。然後，測試件被立即曝露於來自手持式氮氣噴槍之氮氣流，造成測試件表面上之任何滴液吹離測試件，及使測試件裝置表面進一步完全乾燥。然後，測試件表面以於其它一般程序所述之方法分析且於表中報導。
一般程序5
氧化分析
基材之氧化及蝕刻係使用化學分析電子能譜術(ESCA)及SEM墊評估。NiPt矽化物之氧化度分佈係藉由ESCA，使用Ar離子蝕刻，以約10 Å/秒之速率，以一40 μm光點尺寸，向下此膜之前130 Å而測量。SEM墊，於富金屬NixPtySiz上含有殘餘NiPt之晶粒上的60 x 100 μm矩形結構被用以評估殘餘NiPt之蝕刻及在下面的富金屬矽化物之氧化。
鈍化及蝕刻劑配製物
表1之鈍化組成物係依據一般程序1製備。表2之蝕刻組成物係依據一般程序2製備。
範例1-10及比較例C1-C14
比較例C1-C14及範例1-10係依據一般程序4或一般程序3依據表3所述條件實施。此等實驗之結果分析係依據一般程序5實施。
表4顯示於比較例C1-C5，當未使用鈍化步驟時，雖然蝕刻步驟有效地移除NiPt層，但造成NiPt矽化物層之氧化程度具大量改良空間。於藉由蝕刻移除NiPt層前使用本揭露內容之鈍化組成物及鈍化方法使NiPt矽化物層鈍化，能大量減少NiPt矽化物層之氧化程度，且對NiPt蝕刻率無顯著負面作用(例如，表4之範例6)。
特定鈍化之處理條件及使用的蝕刻組成物之最佳化能對於各種不同裝置情況導致較佳結果。雖不欲受理論所約束，但相信較長時間、較高溫度，及較高硝酸濃度(以此順序)影響經由NiPt層氧化而鈍化之程度。此等變數需彼此組合地調整，以避免鈍化不足或過度鈍化。雖然蝕刻劑、蝕刻劑溫度，及蝕刻時間可被調整而補償，結果會比所欲蝕刻率及/或NiPt矽化物之蝕刻與氧化間之選擇性損失更低，因為蝕刻條件必需更積極成長以移除鈍化層。
Al相容性測試 範例11-12及比較例C15-C16
典型上，於以Al塗覆之基材晶圓表面上具有一薄的(10-30 Å)原始氧化鋁。此原始氧化鋁於測試鈍化組成物相容性前係藉由將此晶圓於室溫浸漬於含有約200毫升攪拌的2重量%NH4OH溶液之500毫升體積玻璃燒杯內而移除。晶圓係藉由塑膠鑷子以使晶圓之具有Al層之側面對攪拌棒之方式固定於NH4OH溶液內。
此處理期完全後，將晶圓快速自NH4OH溶液移除，且在環境去離子溫度(20-26℃)置於與測試件表面呈垂 直之直接去離子水流(2公升/分鐘)下50-80秒。然後，測試件被立即曝露於來自手持式氮氣噴槍之氮氣流，造成測試件表面上之任何滴液吹離測試件，及使測試件裝置表面進一步完全乾燥。
以Al塗覆之基材於NH4OH處理完全之10分鐘內，於表5所述條件下使用一般程序3所述之程序鈍化。
Al蝕刻率係以鈍化溶液處理前後之Al厚度差除以處理時間而計算。Al之前後厚度係使用4-點探針，CDE Resmap 273測量。
如表5所例示，稀硝酸配製物不能與在NiPtSi塗層鈍化期間會存在之Al佈線相容。
範例13-19
範例13-19係依據表7所述之條件如一般程序3所述般實施。此等實驗之結果分析係依據一般程序5實施。鈍 化配製物(於表6顯示)係使用一般程序1製備。配製物被預期使以NiPt/NiPt矽化物塗覆之基材鈍化，使得於蝕刻時，剩餘之NiPt矽化物具有低氧化程度。
雖然本揭露內容已於此處參考其特別實施例作說明，但會瞭解改變、修改及變化可於未偏離此處揭露之發明概念之精神及範圍而進行。因此，意欲包含落於所附申請專利範圍之精神及範圍內之所有此等改變、修改及變化。

Claims (40)

  1. 一種用於蝕刻NiPt膜之方法，包含：使沉積於一矽膜上之一NiPt膜退火，該矽膜係置於該NiPt膜與一半導體基材之間；以一鈍化組成物處理該經退火之NiPt膜，該鈍化組成物包含至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物、至少一磺酸，及水，且該鈍化組成物係實質上無鹵離子；自該經處理之NiPt膜移除該鈍化組成物；以一蝕刻組成物處理該形成之NiPt膜以移除該NiPt膜，該蝕刻組成物包含至少一磺酸、至少一含有鹵陰離子之化合物、至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物，及水；其中，該鹵陰離子係氯離子或溴離子；及移除該蝕刻組成物。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，於該鈍化組成物或該蝕刻組成物中之該至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物包含硝酸、硝酸銨、季銨硝酸鹽、經取代之硝酸銨、與硝酸之以氮為主之芳香族及準芳香族反應產物(a nitrogen based aromatic and pseudoaromatic reaction product with nitric acid)、硝酸鏻、金屬硝酸鹽、氯化亞硝醯、溴化亞硝醯、氟化亞硝醯、四氟硼酸亞硝醯，或硫酸氫亞硝醯。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中，於該鈍化組成物或該蝕刻組成物中之該至少一含有硝酸根離子或亞硝 醯基離子之化合物包含硝酸。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，該鈍化組成物或該蝕刻組成物包含從約0.1重量%至約20重量%之該硝酸根離子或亞硝醯基離子。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中，於該鈍化組成物或該蝕刻組成物中之該至少一磺酸包含具化學式(1)之化合物：R1SO3H (1)，其中，R1係經取代或未經取代之C1-C12直鏈或分支之烷基、經取代或未經取代之C3-C12環烷基、C1-C12直鏈或分支之氟烷基醚，或C3-C12環氟烷基醚。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中，R1係C1-C12直鏈或分支之烷基或C3-C12環烷基，該等之每一者係選擇性地以鹵素、C1-C4烷基、磺酸，或選擇性以C1-C4烷基或羥基取代之苯基取代。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中，於該鈍化組成物或該蝕刻組成物中之該至少一磺酸包含甲烷磺酸。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中，於該鈍化組成物或該蝕刻組成物中之該至少一磺酸包含具化學式(2)之化合物： 其中，R2、R3，及R4之每一者獨立地係C1-C12直鏈或分支之烷基、C3-C12環烷基、F、Cl、Br、OH、NO2、SO3H，或CO2H；R5係H；且a、b、c，及n之每一者獨立地係0、1、2，或3，只要a、b，及c之總和係n。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中，R2、R3，及R4之每一者獨立地係C1-C2烷基、Cl、NO2、OH、F，或CO2H；且n係0或1。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中，於該鈍化組成物或該蝕刻組成物中之該至少一磺酸包含對-甲苯磺酸。
  11. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中，該鈍化組成物或該蝕刻組成物包含第一磺酸及第二磺酸。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該第一磺酸包含具化學式(1)之化合物：R1SO3H (1)，其中，R1係未經取代之C1-C4直鏈或分支之烷基。
  13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該第二磺酸包含具化學式(2)之化合物： 其中，R2、R3，及R4之每一者獨立地係C1-C12直鏈或分支之烷基、C3-C12環烷基、F、Cl，或Br；R5係H；且a、b、c，及n之每一者獨立地係0、1、2，或3，只要a、b，及c之總和係n。
  14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該第二磺酸包含具化學式(1)之化合物：R1SO3H (1)，其中，R1係經取代或未經取代之C6-C12直鏈或分支之烷基、經取代或未經取代之C6-C12環烷基、C1-C12直鏈或分支之全氟烷基、C3-C12環全氟烷基、C1-C12直鏈或分支之氟烷基醚、C3-C12環氟烷基醚，或經取代或未經取代之C7-C12脂環基團。
  15. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該第二磺酸包含選擇性以C1-C12直鏈或分支之烷基或SO3H取代之萘磺酸，或選擇性以一C1-C12直鏈或分支之烷基基團或SO3H取代之蒽磺酸。
  16. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中，該鈍化組成物包含從約55重量%至約90重量%之該至少一磺酸，或該蝕刻組成物包含從約60重量%至約95重量%之該至少一磺酸。
  17. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中，該蝕刻組成物中之該至少一含有鹵離子之化合物包含氯化 氫、溴化氫、氯化銨、溴化銨、季銨氯化物、季銨溴化物、胺氫氯酸鹽、胺氫溴酸鹽、以氮為主之芳香族或準芳香族氫氯酸鹽、以氮為主之芳香族或準芳香族氫溴酸鹽、氯化鏻、溴化鏻、金屬氯化物，或金屬溴化物。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中，該至少一含有鹵離子之化合物包含氯化氫、氯化銨、溴化銨，或季銨氯化物。
  19. 如申請專利範圍第1至4項之方法，其中，該蝕刻組成物包含從約0.01重量%至約5重量%之該鹵陰離子。
  20. 如申請專利範圍第1至4項之方法，其中，該鈍化組成物或該蝕刻組成物具有至多約2之pH。
  21. 一種鈍化組成物，包含：從約55重量%至約75重量%之至少一磺酸；至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物；及水；其中，該組成物包含從約0.1重量%至約20重量%之該硝酸根離子或亞硝醯基離子，且係實質上無鹵離子。
  22. 如申請專利範圍第21項之組成物，其中，該組成物具有至多約2之pH。
  23. 如申請專利範圍第21項之組成物，其中，該組成物包含從約0.5重量%至約10重量%之該硝酸根離子或亞硝醯基離子。
  24. 如申請專利範圍第21項之組成物，其中，該至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物包含硝酸。
  25. 如申請專利範圍第21至24項中任一項之組成物，其中，該組成物包含第一磺酸及第二磺酸。
  26. 如申請專利範圍第25項之組成物，其中，該第一磺酸係具化學式(1)之化合物：R1SO3H (1)，其中，R1係未經取代之C1-C4直鏈或分支之烷基。
  27. 如申請專利範圍第26項之組成物，其中，該第一磺酸係甲烷磺酸。
  28. 如申請專利範圍第25項之組成物，其中，該第二磺酸包含具化學式(2)之化合物： 其中，R2、R3，及R4之每一者獨立地係C1-C12直鏈或分支之烷基、C3-C12環烷基、F、Cl，或Br；R5係H；且a、b、c，及n之每一者獨立地係0、1、2，或3，只要a、b，及c之總和係n。
  29. 如申請專利範圍第28項之組成物，其中，該第二磺酸係對-甲苯磺酸。
  30. 如申請專利範圍第21至24項中任一項之組成物，其中，該組成物基本上係由該至少一磺酸、該至少一含有硝酸 根離子或亞硝醯基離子之化合物；及該水所組成。
  31. 一種鈍化組成物，包含：具化學式(1)之第一磺酸：R1SO3H (1)，其中，R1係未經取代之C1-C4直鏈或分支之烷基；具化學式(2)之第二磺酸： 其中，R2、R3，及R4之每一者獨立地係C1-C12直鏈或分支之烷基、C3-C12環烷基、F、Cl，或Br；R5係H；且a、b、c，及n之每一者獨立地係0、1、2，或3，只要a、b，及c之總和係n；至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物；及水；其中，該組成物係實質上無鹵離子。
  32. 如申請專利範圍第31項之組成物，其中，該組成物具有至多約2之pH。
  33. 如申請專利範圍第31項之組成物，其中，該組成物包含從約0.1重量%至約20重量%之該硝酸根離子或亞硝醯基離子。
  34. 如申請專利範圍第31項之組成物，其中，該組成物包含從約0.5重量%至約10重量%之該硝酸根離子或亞硝醯基 離子。
  35. 如申請專利範圍第31項之組成物，其中，該至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物包含硝酸。
  36. 如申請專利範圍第31至35項中任一項之組成物，其中，該第一磺酸係甲烷磺酸。
  37. 如申請專利範圍第31至35項中任一項之組成物，其中，該第二磺酸係對-甲苯磺酸。
  38. 如申請專利範圍第31至35項中任一項之組成物，其中，該第一及第二磺酸係該組成物之從約55重量%至約90重量%。
  39. 如申請專利範圍第31至35項中任一項之組成物，其中，該組成物基本上係由該第一及第二磺酸、該至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物；及該水所組成。
  40. 一種用於鈍化一NiPt或NiPt矽化物層之組成物，包含：至少一磺酸；至少一含有硝酸根離子或亞硝醯基離子之化合物；及水；其中，該組成物係實質上無鹵離子及磨料。
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