TWI716348B - 與NiGe及Ge相容之Ni選擇性蝕刻組成物 - Google Patents

與NiGe及Ge相容之Ni選擇性蝕刻組成物 Download PDF

Info

Publication number
TWI716348B
TWI716348B TW104113873A TW104113873A TWI716348B TW I716348 B TWI716348 B TW I716348B TW 104113873 A TW104113873 A TW 104113873A TW 104113873 A TW104113873 A TW 104113873A TW I716348 B TWI716348 B TW I716348B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
ether
glycol
acid
composition
metal
Prior art date
Application number
TW104113873A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201546330A (zh
Inventor
傑佛里 巴尼斯
艾曼紐 庫帕
Original Assignee
美商恩特葛瑞斯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 filed Critical 美商恩特葛瑞斯股份有限公司
Publication of TW201546330A publication Critical patent/TW201546330A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI716348B publication Critical patent/TWI716348B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/3213Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/665Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET using self aligned silicidation, i.e. salicide

Abstract

本發明係關於用於自其上具有未反應金屬材料(例如,未反應的鎳)之微電子裝置相對於金屬鍺化物(例如,NiGe)選擇性地移除該等材料之組成物及方法。該等組成物實質上可與存在於微電子裝置上之其他材料諸如低k介電質及氮化矽相容。

Description

與NiGe及Ge相容之Ni選擇性蝕刻組成物
本發明大致係關於一種用於相對於金屬鍺化物及鍺層選擇性移除金屬之組成物及方法。更明確言之,本發明係關於一種用於相對於鍺化鎳及Ge選擇性移除鎳之組成物及方法。該等組成物係經調配成與存在於微電子裝置上之其他材料(例如,低k介電質、氮化矽等)實質上相容且導致金屬鍺化物層的較少蝕刻。
一種修改半導體元件之電子性質(例如,降低基板中半導體區域之電阻率,以改變形成於此基板上之半導體閘極電極之功函數)的方法係在至少該特定半導體元件上沈積金屬。隨後加熱包括金屬及半導體材料之堆疊以產生半導體-金屬化合物層。此層具有較起始半導體材料之電阻率低的電阻率,且因此具有不同的功函數。未反應的金屬隨後自基板,諸如選擇性地自半導體-金屬化合物移除。此過程留下完整的半導體-金屬化合物層及自沈積及加熱操作移除過量的未反應金屬。藉由該等過程形成的半導體層可稱為半導體金屬化物層。
藉由選擇性地移除未反應金屬而不進行任何後續遮蓋步驟來將金屬化物層圖案化所獲得的半導體金屬化物層通常稱為自對準(self-aligned)結構。在特定具體例中,進行額外的加熱步 驟來進一步減小半導體金屬化物層的電阻率,例如,藉由改變此層之晶相。
此等半導體-金屬化合物之實例係矽化物。金屬矽化物薄膜通常在微電子電路中用於多種用途,諸如互連體、接點及用於形成電晶體閘極。舉例來說,二矽化鈦(TiSi2)、二矽化鈷(CoSi2)、及/或矽化鎳(NiSi)被用於具有次微米特徵尺寸之超大型積體半導體裝置中。如已知矽化物層具有較形成其之矽之相應薄層電阻低的薄層電阻。
鍺及SiGe由於其之電子性質而針對各種MOS技術被認為係替代矽作為用來形成基板及/或閘極電極之首選半導體材料的適宜替代物。鍺化物,例如,由鍺與諸如Ni之金屬間之反應所產生之化合物,被用來降低源極及汲極區域之電阻率,或降低閘極電極之電阻率,及因此改變閘極電極之功函數。
實務上,金屬層(例如,鎳層)將與半導體結構之鍺區域反應形成鍺化鎳膜、或層。此鍺化鎳層繼而可位在結構之鍺物質與源極及汲極金屬接點之間以降低鍺物質與此等接點之間的接觸電阻。於沈積形成鍺化物層之金屬層後,使所得之金屬鍺化物及矽化物區域退火。隨後,利用蝕刻液體選擇性地濕式蝕刻結構,以相對於鍺化物層及未反應鍺移除過量或未反應的金屬區域(例如,未反應或過量的鎳區域)。
鍺基物質,諸如鍺化物膜、摻鍺區域及SiGe及元素鍺基板,可能對習知用來蝕刻鎳之蝕刻劑或蝕刻液體高度敏感。舉例來說,用於鎳之典型蝕刻液體包含酸(諸如硫酸)及高度氧化性之氧化劑(諸如過氧化氫或硝酸)。儘管此等蝕刻液體可用於標準的矽 基製程中,但當Ge或SiGe經暴露且與鍺化鎳(NiGe)或NiPtGe偶合時,此等蝕刻液體會不期望地孔蝕金屬鍺化物膜及導致鍺(Ge)的電流腐蝕。
因此,本發明之一目的係提供一種選擇性地移除未反應金屬(例如,Ni),同時不會實質地移除可能存在於微電子裝置表面上之其他層(例如,金屬鍺化物諸如NiGe、鍺及/或SiGe)的組成物。
本發明大致係關於一種用於相對於金屬鍺化物、鍺、及/或SiGe層選擇性移除金屬之組成物及方法。更明確言之,本發明係關於一種用於相對於鍺化鎳、Ge、及/或SiGe選擇性移除鎳之組成物及方法。該等組成物係經調配成與存在於微電子裝置上之其他材料實質上相容且導致較少金屬鍺化物層的孔蝕以及較少鍺的電流腐蝕。
在一態樣中,描述一種包含至少兩種非氧化酸及至少一種溶劑的組成物,其中該至少兩種非氧化酸係選自由磺酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、次磷酸、硫酸、磷酸、氫氯酸、氫溴酸、氫碘酸、及其組合所組成之群。
在另一態樣中,描述一種自其上具有未反應金屬材料之微電子裝置相對於金屬鍺化物選擇性地移除該等材料之方法,該方法包括使微電子裝置與適用於相對於金屬鍺化物選擇性移除未反應金屬材料之組成物接觸,該組成物包含至少兩種非氧化酸及至少一種溶劑。
其他態樣、特徵及優點將可由隨後之揭示內容及隨附 之申請專利範圍而更完整明瞭。
本發明大致係關於一種用於相對於金屬鍺化物、鍺、及/或SiGe層選擇性移除金屬之組成物及方法。更明確言之,本發明係關於一種用於相對於鍺化鎳、Ge、及/或SiGe選擇性移除鎳之組成物及方法。該等組成物係經調配成與存在於微電子裝置上之其他材料(例如,低k介電質、氮化矽等)實質上相容且導致較少金屬鍺化物層的孔蝕以及較少鍺的電流腐蝕。
本發明揭示自鍺層、鍺化物及SiGe層及/或介電層實質上且選擇性地移除一或多種未反應金屬,而不會實質上不利影響該等層的組成物。術語「選擇性移除未反應金屬」或「選擇性蝕刻未反應金屬」等係指自鍺化物層實質上移除該等未反應金屬,而不實質上影響(蝕刻)鍺化物層、鍺層、及/或SiGe層。參照移除(蝕刻)未反應金屬使用之術語「實質」或「實質上」意指移除超過95%之未反應金屬層,移除超過98%之未反應金屬層,或移除99%或以上之未反應金屬。在一具體例中,金屬係鎳及鍺化物係鍺化鎳。
為容易參考起見,「微電子裝置」係對應於經製造用於微電子、積體電路、能量收集、或電腦晶片應用中之半導體基板、平板顯示器、相變記憶體裝置、太陽能面板及包括太陽能電池裝置、光伏打元件、及微機電系統(MEMS)的其他產品。應瞭解術語「微電子裝置」、「微電子基板」及「微電子裝置材料」不具任何限制意味,且包括任何最終將成為微電子裝置或微電子組件的基板或 結構。
如本文所定義,「鍺」或「鍺區域」可為塊狀鍺晶圓、絕緣體上鍺(GOI)晶圓(在此情況該層係形成於基板頂部上之介電層上的鍺層),或亦可藉由於基板上選擇性地沈積鍺而形成。鍺可為至少部分延伸於基板上方之連續層或可分割成個別區域。此等區域可藉由場區域與其他區域絕緣,其中場區域可藉由於基板中蝕刻溝槽及用介電材料(諸如氧化物)填充溝槽而形成。此絕緣方法亦稱為淺溝槽絕緣(STI;shallow-trench-insulation)。
如本文所定義,「SiGe」係相當於包含約30重量%至約80重量%Ge之矽鍺合金。SiGe可為至少部分延伸於基板上方之連續層或可分割成個別區域。此等區域可藉由場區域與其他區域絕緣,其中場區域可藉由於基板中蝕刻溝槽及用介電材料(諸如氧化物)填充溝槽而形成。
如本文所定義,「非氧化酸」係相當於相對於標準氫電極具有低於約+0.25V之標準氧化/還原電位的酸。非氧化酸之實例包括硫酸、氫氯酸、磷酸及膦酸、及大部分的有機酸(例如,羧酸),但不包括硝酸或任何「鹵酸」(即,鹵素+氧諸如碘酸鹽、過氯酸鹽、次氯酸鹽等)。
如本文所定義,「低k介電材料」係相當於在層狀微電子裝置中用作介電材料之任何材料,其中該材料具有低於約3.5之介電常數。較佳地,低k介電材料包括低極性材料諸如含矽有機聚合物、含矽有機/無機混合材料、有機矽酸鹽玻璃(OSG)、TEOS、氟化矽酸鹽玻璃(FSG)、二氧化矽、及摻碳氧化物(CDO)玻璃。應明瞭低k介電材料可具有不同密度及不同孔隙度。
如本文所定義,「磷酸」應理解為具有式H3PO4且亦稱為正磷酸。
應明瞭一些化學組分當在其最低能量(即穩定)狀態中時,即自然包括可忽略量的水。自然存在的水不被視為「添加水」。
「實質上不含」在本文係定義為小於2重量%,較佳小於1重量%,更佳小於0.5重量%,再更佳小於0.1重量%,及最佳0重量%。
如本文所使用,「約」意指相當於所述值之±5%。
本文描述之組成物可以如更完整說明於下文之相當多樣的特定調配物具體實施。
在所有該等組成物中,當參照包括零下限之重量百分比範圍論述組成物之特定組分時,當明瞭在組成物之各種特定具體例中可存在或不存在該等組分,且在存在該等組分之情況中,其可以基於其中使用該等組分之組成物之總重量計低至0.001重量百分比之濃度存在。
在第一態樣中,描述一種相對於金屬鍺化物選擇性地蝕刻未反應金屬之組成物,其中該組成物不會實質上地蝕刻金屬鍺化物層、低k介電層、氮化矽層、及/或STI材料。更明確言之,該組成物相對於鍺化鎳選擇性地蝕刻未反應之鎳,其中該組成物不會實質上地蝕刻鍺化鎳層、鍺、SiGe、低k介電層、及/或氮化矽層。在一具體例中,該組成物包含至少兩種非氧化酸及至少一種溶劑,由其等所組成,或基本上由其等所組成。在另一具體例中,該組成物包含至少三種非氧化酸及至少一種溶劑,由其等所組成,或基本上由其等所組成。在又另一具體例中,該組成物包含硫酸或氫 氯酸中之一者、磷酸、及至少一種溶劑,由其等所組成,或基本上由其等所組成。在另一具體例中,該組成物包含硫酸或氫氯酸中之一者、磷酸、及水,由其等所組成,或基本上由其等所組成。在又另一具體例中,該組成物包含硫酸、氫氯酸、磷酸、及至少一種溶劑,由其等所組成,或基本上由其等所組成。在又另一具體例中,該組成物包含硫酸、氫氯酸、磷酸、及水,由其等所組成,或基本上由其等所組成。在另一具體例中,該組成物包含硫酸、氫氯酸、及磷酸,由其等所組成,或基本上由其等所組成,其中該組成物實質上不含添加水。
存在非氧化酸主要係用來溶解未反應金屬,即鎳。本文涵蓋的非氧化酸包括,但不限於,磺酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、次磷酸、硫酸、磷酸、氫氯酸、氫溴酸、氫碘酸、及其組合。較佳地,非氧化酸包含硫酸、磷酸、及氫氯酸中之兩者或兩者以上。雖然不希望受限於理論,但當金屬(即Ni)相對於金屬鍺化物(即NiGe)之移除選擇性較不重要時(例如,當期望以實質上相同的速率移除金屬及金屬鍺化物或以較金屬之移除速率高之速率移除金屬鍺化物時),使用HBr及/或HI為較佳。
涵蓋的溶劑包括,但不限於,水、醇、二醇、二醇醚、碳酸酯、及其組合,諸如直鏈或分支鏈醇(例如,甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基-1-己醇、庚醇、辛醇、及高級醇(包括二醇、三醇等)、4-甲基-2-戊醇)、乙二醇、丙二醇、丁二醇、碳酸丁二酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、二丙二醇、二甘醇單甲醚、三甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、三甘醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚(即丁基卡必醇)、三甘醇單丁醚、乙二 醇單己醚、二甘醇單己醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚(DPGME)、三丙二醇甲基醚(TPGME)、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇乙基醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇正丙醚(DPGPE)、三丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯基醚、及其組合。較佳地,該至少一種溶劑包含水。組成物中之溶劑量較佳係在約10重量%至約99.9重量%之範圍內,更佳係在約50重量%至約99.9重量%之範圍內,及最佳係在約90重量%至約99.9重量%之範圍內。
文中所述組成物之一可選組分係至少一種用於鍺及金屬鍺化物(即鍺化鎳)物質之鈍化劑。鈍化劑可包括,但不限於,抗壞血酸、L(+)-抗壞血酸、異抗壞血酸、抗壞血酸衍生物、硼酸、硼酸氫銨、硼酸鹽(例如,五硼酸銨、四硼酸鈉、及硼酸氫銨)、溴化鈉、溴化鉀、溴化銣、溴化鎂、溴化鈣、具有式NR1R2R3R4Br之溴化銨,其中R1、R2、R3及R4可彼此相同或不同且係選自由氫及分支鏈或直鏈C1-C6烷基(例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基)組成之群。
第一態樣之組成物具有在低於0至約3,較佳低於0至約2之範圍內之pH。此外,第一態樣之組成物較佳實質上不含化學機械拋光研磨劑;氧化劑包括,但不限於,過氧化氫、其他過氧化物、硝酸及其鹽、銅鹽、鐵鹽、溴酸鹽、及金屬氧化物;鹵酸(即,鹵素+氧,諸如碘酸鹽、過氯酸鹽、次氯酸鹽等);羧酸或羧酸鹽錯合劑;具有介於-2與+5間之氧化態的硫化合物(例如,硫代硫酸鹽、硫化物、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、偏亞硫酸氫鹽、五硫化磷);含氟化物來源;及其組合。未反應金屬(例如,鎳):金屬鍺化物(例 如,NiGe)之移除選擇性較佳大於1:1,更佳大於5:1,再更佳大於10:1,及最佳大於50:1。
在第一態樣之組成物的一具體例中,組成物包含硫酸或氫氯酸中之一者、磷酸、及至少一種溶劑,由其等所組成,或基本上由其等所組成,該等組分係以基於組成物之總重量計之以下範圍存在:
Figure 104113873-A0101-12-0009-1
在第一態樣之組成物的另一具體例中,組成物包含磷酸、硫酸、氫氯酸、及至少一種溶劑,由其等所組成,或基本上由其等所組成,該等組分係以基於組成物之總重量計之以下範圍存在:
Figure 104113873-A0101-12-0009-2
在第一態樣之組成物的又另一具體例中,組成物包含 磷酸、硫酸、及氫氯酸,由其等所組成,或基本上由其等所組成,其中該組成物實質上不含添加水,該等組分係以基於組成物之總重量計之以下範圍存在:
Figure 104113873-A0101-12-0010-3
在另一具體例中,第一態樣之組成物進一步包括溶解鎳離子,其中未反應的鎳經該組成物溶解產生該等鎳離子。舉例來說,第一態樣之組成物可包括至少兩種非氧化酸、至少一種溶劑、及鎳離子。在另一具體例中,第一態樣之組成物可包括氫氯酸及硫酸中之至少一者、磷酸、至少一種溶劑、及鎳離子。
本文描述之組成物有利地為低成本、容易經稀釋、可輕易地以電子等級取得,及在低溫(例如,20-25℃)下相對於鍺化鎳選擇性地移除鎳,且因此可再利用而不用每次更換化學物質。
文中所述第一態樣之組成物係經由簡單地添加各別成分及混合至均勻狀態而容易地調配得。此外,可輕易地將組成物調配為單一包裝調配物或在使用點處或使用點前混合的多份調配物,例如,可將多份調配物之個別份於工具處或於工具上游之儲槽中混合。各別成分的濃度可在組成物的特定倍數內寬廣地改變,即更稀或更濃,且當明瞭文中所述之組成物可變化及替代地包含與本文之揭示內容一致之成分的任何組合,由其所組成,或基本上由其所組成。稀釋比率可在約0.1份稀釋劑:1份組成物濃縮物至約100 份稀釋劑:1份組成物濃縮物之範圍內。
在使用組成物於自其上具有未反應金屬材料(例如,未反應的鎳)之微電子裝置相對於金屬鍺化物(例如,NiGe)、鍺、及/或SiGe選擇性地移除該等材料時,典型上使該等組成物與裝置在約15℃至約100℃,較佳約20℃至約70℃範圍內之溫度下接觸約10秒至約180分鐘,較佳約1分鐘至約5分鐘之時間。該等接觸時間及溫度係為說明性,可使用任何其他可有效地自裝置至少部分地移除未反應金屬(例如,未反應的鎳)之適宜時間及溫度條件。該等接觸時間及溫度係為說明性,在方法的寬廣實務內,可使用任何其他可有效地自裝置至少部分地移除未反應金屬(例如,未反應的鎳)之適宜時間及溫度條件。「至少部分地移除」係相當於移除至少85%之未反應金屬(例如,未反應的鎳),更佳至少90%,再更佳至少95%,及最佳至少99%。有利地,第一態樣之組成物相對於金屬鍺化物(例如,NiGe)、鍺、及/或SiGe選擇性地移除未反應金屬(例如,未反應的鎳),而不實質地移除其他存於微電子裝置上之材料諸如低k介電材料、淺溝渠隔離材料、及氮化矽。
於達成期望的移除作用後,可輕易地將組成物自其先前經施用的裝置移除,此可能係在文中所述組成物的給定最終應用中所期望且有效。組成物之沖洗溶液較佳包括去離子水。其後可使用氮氣或旋轉乾燥循環乾燥裝置。
又另一態樣係關於根據文中所述方法製得之經改良的微電子裝置及包含該等微電子裝置之產品。該微電子裝置較佳包括鍺化物NiGe。
又另一態樣係關於製造包含微電子裝置之物件的方 法,該方法包括使用文中所述之組成物,使微電子裝置與組成物接觸足夠的時間,以自微電子裝置相對於金屬鍺化物(例如,NiGe)、鍺、及SiGe選擇性地移除未反應金屬材料(例如,未反應的鎳),及將該微電子裝置併入該物件中。該微電子裝置較佳包括鍺化物NiGe。
另一態樣係關於一種製造物件,其包括組成物、微電子裝置晶圓、及選自由NiGe、Ni、Ge、SiGe、及其組合所組成之群之材料,其中該組成物包含至少兩或三種非氧化酸及至少一種溶劑。該組成物較佳包含硫酸、磷酸、氫氯酸、及水。
又另一態樣係關於使用文中所述之組成物移除抗蝕劑及移除抗蝕劑殘留物(例如,蝕刻後殘留物及/或灰化後殘留物)。本發明人驚奇地發現文中所述之低pH組成物可有效地移除諸如抗蝕劑之聚合層及諸如抗蝕劑殘留物之含聚合物材料。因此,文中描述一種移除聚合材料之方法,該方法包括使其上具有聚合材料之微電子裝置與文中所述之組成物在可有效自微電子裝置之表面移除聚合物材料的條件下接觸。
特徵及優點由以下論述的說明性實施例作更完整展示。
[實施例1]
製備調配物A-L及使用電化學方法測試以使用塔菲爾動態電位圖(Tafel potentiodynamic plots)測定以埃/分鐘(Å/min)計之Ni腐蝕、使用塔菲爾動態電位圖測定以埃/分鐘計之Ni:Ge腐蝕、及在環境溫度下之Ni:NiGe選擇性。該等調配物及結果記述於表1。
可看見使用包含HCl之調配物,Ni:NiGe之選擇性較諸包含HBr或HI之調配物大大地改良。
[實施例2]
製備調配物M-T及使用電化學方法測試以測定以埃/分鐘計之Ni腐蝕、以埃/分鐘計之Ni:Ge腐蝕、及在環境溫度下之Ni:NiGe選擇性。該等調配物及結果記述於表2。
有趣地,若調配物S在55℃下老化7天,則NiGe腐蝕速率為0.669埃/分鐘,Ni腐蝕速率為8.8036埃/分鐘,及Ni:NiGe選擇性為13.2。類似地,若調配物T在55℃下老化7天,則NiGe腐蝕速率為1.418埃/分鐘,Ni腐蝕速率為213.2埃/分鐘,及Ni:NiGe選擇性為150.4。
[實施例3]
製備調配物U-V及使用電化學方法測試以測定以埃/分鐘計之Ni腐蝕、以埃/分鐘計之Ni:Ge腐蝕、及在環境溫度下之Ni:NiGe選擇性。該等調配物及結果記述於表3。
雖然不希望受限於理論,但在一些條件下,具有第三非氧化酸(例如,硫酸)導致NiGe腐蝕速率之些微降低。
[實施例4]
製備調配物AA-OO及使用電化學方法測試以測定在20℃下以埃/分鐘計之Ni腐蝕、在20℃下以埃/分鐘計之Ni:Ge腐蝕、在25℃下以埃/分鐘計之Ge腐蝕、及Ni:NiGe選擇性。該等調配物及結果記述於表4。
有趣地,隨組成物中之磷酸量自100重量%降至50重量%至70重量%之範圍,鎳腐蝕速率提高。
表5中亦記述於25℃下以埃/分鐘計之鎳蝕刻速率。
結果顯示無添加水的調配物具有較高的Ni蝕刻速率及較佳的Ni:NiGe選擇性。換言之,具有添加水的調配物通常具有較低的NiGe蝕刻速率,及因此使用者可設計調配物來獲得較佳結果。
Figure 104113873-A0101-12-0015-4
Figure 104113873-A0101-12-0015-5
Figure 104113873-A0101-12-0016-6
Figure 104113873-A0101-12-0016-7
Figure 104113873-A0101-12-0017-8
雖然本發明已參照說明性具體例及特徵以不同方式揭示於文中,但當明瞭前文描述之具體例及特徵並不意欲限制本發明,且熟悉技藝人士基於文中之揭示內容當可明白其他變化、修改及其他具體例。因此,本發明應廣泛地解釋為涵蓋於後文陳述之申請專利範圍之精神及範疇內之所有該等變化、修改及替代具體例。

Claims (11)

  1. 一種自其上具有未反應金屬材料之微電子裝置相對於金屬鍺化物選擇性地移除該等材料之方法,該方法包括使該微電子裝置與適用於相對於金屬鍺化物選擇性移除未反應金屬材料之組成物接觸,該組成物包含至少兩種非氧化酸及至少一種溶劑,其中該至少兩種非氧化酸包含磷酸與硫酸及氫氯酸兩者中之至少一者,其中以基於該組成物之總重量計,磷酸之量為1重量%至20重量%。
  2. 如請求項1之方法,其中該至少兩種非氧化酸係選自由磺酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、次磷酸、硫酸、磷酸、氫氯酸、氫溴酸、氫碘酸、及其組合所組成之群。
  3. 如請求項1或2之方法,其中該溶劑包含選自由下列所組成之群之物質:水、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基-1-己醇、庚醇、辛醇、及高級醇、4-甲基-2-戊醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、碳酸丁二酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、二丙二醇、二甘醇單甲醚、三甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、三甘醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、三甘醇單丁醚、乙二醇單己醚、二甘醇單己醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚(DPGME)、三丙二醇甲基醚(TPGME)、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇乙基醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇正丙醚(DPGPE)、三丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯基醚、及其組合。
  4. 如請求項1或2之方法,其中該組成物之pH係在低於0至約3之範圍內。
  5. 如請求項1或2之方法,其中該組成物實質上不含化學機械拋 光研磨劑;氧化劑;羧酸或羧酸鹽錯合劑;具有介於-2與+5間之氧化態的硫化合物;含氟化物來源;及其組合。
  6. 如請求項1或2之方法,其中該未反應金屬係鎳。
  7. 如請求項1或2之方法,其中該金屬鍺化物係鍺化鎳。
  8. 如請求項1或2之方法,其中未反應金屬:金屬鍺化物之移除選擇性大於1:1。
  9. 如請求項1或2之方法,其中條件包括在約15℃至約100℃範圍內之溫度及在約10秒至約180分鐘範圍內之時間。
  10. 一種蝕刻組成物,其包含至少兩種非氧化酸及至少一種溶劑,其中該至少兩種非氧化酸係選自由磺酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、次磷酸、硫酸、磷酸、氫氯酸、氫溴酸、氫碘酸、及其組合所組成之群,其中該至少兩種非氧化酸包含磷酸與硫酸及氫氯酸兩者中之至少一者,其中以基於該組成物之總重量計,磷酸之量為1重量%至20重量%。
  11. 如請求項10之蝕刻組成物,其中該至少一種溶劑包含選自由下列所組成之群之物質:水、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基-1-己醇、庚醇、辛醇、及高級醇、4-甲基-2-戊醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、碳酸丁二酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、二丙二醇、二甘醇單甲醚、三甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、三甘醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚、三甘醇單丁醚、乙二醇單己醚、二甘醇單己醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚(DPGME)、三丙二醇甲基醚(TPGME)、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇乙基醚、丙二醇正丙醚、二丙二醇正丙醚(DPGPE)、三丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、丙二醇苯基醚、及其組合。
TW104113873A 2014-05-01 2015-04-30 與NiGe及Ge相容之Ni選擇性蝕刻組成物 TWI716348B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461987204P 2014-05-01 2014-05-01
US61/987,204 2014-05-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201546330A TW201546330A (zh) 2015-12-16
TWI716348B true TWI716348B (zh) 2021-01-21

Family

ID=54359343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104113873A TWI716348B (zh) 2014-05-01 2015-04-30 與NiGe及Ge相容之Ni選擇性蝕刻組成物

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TWI716348B (zh)
WO (1) WO2015168449A1 (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050196962A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-08 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Method for forming a self-aligned germanide and devices obtained thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6833084B2 (en) * 1999-04-05 2004-12-21 Micron Technology, Inc. Etching compositions
US8647910B2 (en) * 2010-02-05 2014-02-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Masking pastes and processes for manufacturing a partially transparent thin-film photovoltaic panel
EP2602815A1 (en) * 2010-08-05 2013-06-12 Showa Denko K.K. Composition for removal of nickel-platinum alloy metal
SG192574A1 (en) * 2011-03-11 2013-09-30 Fujifilm Electronic Materials Novel etching composition

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050196962A1 (en) * 2004-03-08 2005-09-08 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Method for forming a self-aligned germanide and devices obtained thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015168449A1 (en) 2015-11-05
TW201546330A (zh) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2798669B1 (en) Compositions and methods for selectively etching titanium nitride
JP5349326B2 (ja) 窒化ケイ素の選択的除去のための組成物および方法
TWI683037B (zh) 於製造一半導體裝置時用於選擇性移除矽氮化物的蝕刻溶液
TWI655273B (zh) 選擇性蝕刻氮化鈦之組成物及方法
TWI651396B (zh) 選擇性蝕刻氮化鈦之組成物及方法
TWI654340B (zh) Ni:NiGe:Ge選擇性蝕刻配方及其使用方法
KR102487441B1 (ko) 구리 및 유전체 상의 코발트 침착 선택성
TW202014512A (zh) 用於TiN硬遮罩的移除及蝕刻殘留物的清潔的組合物
TW201619354A (zh) 具有鍺化矽及鎢相容性之用於蝕刻氮化鈦之組成物
TW201542772A (zh) 蝕刻組成物
TW201406931A (zh) 用於矽化物製造期間濕蝕刻NiPt之配方
TWI647298B (zh) 選擇性蝕刻矽和鍺之配方
KR20080015027A (ko) 금속 규화물 형성 후 금속 또는 금속 합금의 선택적인제거를 위한 조성물 및 방법
KR102352475B1 (ko) 이온-주입된 레지스트의 제거를 위한 비-산화성 강산의 용도
TWI721311B (zh) 於製造一半導體裝置時用於相對氮化鈦選擇性移除氮化鉭的蝕刻組合物
JP2005256173A (ja) 組成物の使用、水性組成物、自己整列ゲルマニドの形成方法、および半導体装置
EP3351658B1 (en) Etching solution for tungsten and gst films
KR20140079443A (ko) 신규 패시베이션 조성물 및 방법
JP2013004871A (ja) 金属エッチング用組成物、および金属エッチング用組成物を用いた半導体装置の製造方法
TWI716348B (zh) 與NiGe及Ge相容之Ni選擇性蝕刻組成物
TWI840319B (zh) 與鎢相容且具金屬氮化物選擇性之非水性蝕刻劑及清潔劑
CN112752867A (zh) 蚀刻组合物
TW201802238A (zh) 與鎢相容且具金屬氮化物選擇性之非水性蝕刻劑及清潔劑