WO2002045148A2 - Reinigungslösung für halbleiterscheiben im beol-bereich - Google Patents

Reinigungslösung für halbleiterscheiben im beol-bereich Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungslösung für Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich, enthaltend Wasser, Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) und Ethylenglykol, die Verwendung derartiger Reinigungslösungen sowie ein Verfahren zum Reinigen von Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich.

Description

Reinigungslösung für Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungslösung für Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich, die Verwendung derartiger Reinigungslösungen sowie ein Verfahren zum Reinigen von Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich.
Hintergrund der Erfindung
Es ist eine alte reinigungschemische Erfahrung, dass die Schmutzentfernung mit Lösungen von alkalischem pH-Wert besser funktioniert als mit Lösungen von saurem pH-Wert. So war bereits das erste Reinigungsmittel der Menschheit, die Pottaschelösung, eine alkalische Lösung. Wie man heute weiß, ist für die gute Reinigungswirkung im alkali- sehen pH-Bereich ein zetapotentialbedingter elektrostatischer Abstoßungseffekt verantwortlich, worauf an dieser Stelle jedoch nicht näher eingegangen werden soll. So ist es auch nicht verwunderlich, wenn die seit dreißig Jahren mit großem Erfolg bei der Waferfertigung im FEOL (Front End Of Line) - Bereich eingesetzte Reinigungslösung für Partikel (Kern 1 / APM / SCI / Huang A - die Bezeichnungen stehen jeweils für eine A moniak-Wasserstoffperoxid- Wasser-Mischung) ebenfalls eine alkalische Lösung ist. Auch die weltweit erfolgreich eingesetzten Reinigungslö- sungen für Halbleiterscheiben im BEOL-Berich wie EKG 265 oder ACT 935 sind alkalische Lösungen.
Es ist bekannt, dass Korrosion ein elektrochemischer Vorgang ist. Ein elektrochemischer Vorgang kann sich jedoch nur dann abspielen, wenn das Korrosionsmedium eine entsprechend hohe elektrische Leitfähigkeit besitzt. Durch Zumischen schlecht elektrisch leitender Flüssigkeiten (organische Flüssigkeiten) zu gut elektrisch leitenden Flüssigkeiten (wässerige Säure-, Salz- oder Basenlösungen) unterdrückt man bewußt oder unbewußt die Leitfähigkeit der Mischung und damit automatisch auch das Korrosionsverhalten der Mischung. So sind die derzeit eingesetzten Reinigungslö- sungen für Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich wie EKC 265 (Firma EKC) oder ACT 935 (Ashland) Lösungen mit geringer Leitfähigkeit, d. h. mit einem geringen Anteil Wasser und einem großen Anteil organischer Substanzen. EKC 265 und ACT 935 sind Mischungen aus ca. 15 Gewichtsprozent Was- ser, ca. 15 Gewichtsprozent Hydroxylamin, ca. 5 Gewichtsprozent Brenzkatechin und ca. 65 Gewichtsprozent eines Alkanolamines, wobei das Alkanolamin in EKC 265 Diglyko- lamin und in ACT 935 Ethanolamin ist.
Im FEOL-Bereich werden auf der Halbleiterscheibe die winzigen Transistoren und Kondensatoren hergestellt, und im BEOL- (Back-End-Of-Line) Bereich werden sie durch Leiterbahnen verbunden. Im FEOL-Bereich kommt als Material hauptsächlich verschiedenst dotiertes Silicium vor. Die hierfür verwendeten Reinigungslösungen sind im wesentlichen Wasserstoffperoxid/ Schwefelsäure/Wasser-, Wasserstoffperoxid/Ammoniak/Wasser-, Wasserstoffpero- xid/Salzsäure/Wasser- bzw. Flußsäure/Amiαoniumfluorid/ Wasser-Mischungen. Dagegen kommen im BEOL-Bereich haupt- sächlich Aluminium und Aluminiumlegierungen als Materialien vor. Weiterhin können Ti, TiN, W, Cu, Ta, TaN, Si02, SOG (Spin on Glas), BSG (Borsilicatglas) , PSG (Phosphor- silicatglas) und BPSG (Borphosphorsilicatglas) vorliegen. Obwohl der weitaus größte Teil aller Schaltkreisverdrahtungen derzeit aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen besteht, sind beispielsweise auch Kupferverdrahtungen denkbar.
Im BEOL-Bereich werden die zuvor im FEOL-Bereich hergestellten Transistoren hauptsächlich durch Aluminiumleiterbahnstrukturen verbunden. Beim Reinigen kommt es darauf an, die durch Plasmaätzung hergestellten Aluminium- leiterbahnstrukturen von Plasmaätzrückständen zu befreien, ohne dabei die Aluminiumleiterbahnstrukturen auch nur minimal anzugreifen und zu schädigen.
Es sind zwar auch kostengünstige saure und wasserhaltige Lösungen wie verdünnte Schwefelsäure mit Wasserstoffperoxid und Flußsäurespuren (z.B. DSP = diluted sulfuric acid peroxid ixture) im Einsatz, allerdings ist ihre Wirkung in bezug auf die Partikelentfernung und Verhinderung von Korrosion nicht so ausgeprägt wie bei den alkalischen wasserarmen Systemen EKC 265 und ACT 935. Auch haben sie oft den Nachteil, dass eine häufige Bestandteilskontrolle und damit eine häufige Qualitätskontrolle notwendig ist, was die Kostengünstigkeit in bezug auf die Ausgangsmaterialien teilweise wieder zunichte macht.
Die US 5,989,353 beschreibt eine Zusammensetzung zur Reinigung von Wafersubstratoberflächen im FEOL-Bereich, die Tetramethylammoniumhydroxid und Wasser und Ethylenglykol enthalten kann, wobei mindestens ungefähr 40 Gewichtspro- zent der Reinigungszusammensetzung Wasser ist. Die EP 578 507 A2 betrifft eine Reinigungslösung, die mindestens eine nukleophile Aminverbindung mit Oxidati- ons- und Reduktionspotentialen aufweist.
Die US 5,855,811 beschreibt eine Fluorwasserstoffsäure enthaltende Reinigungslösung, die weiterhin Wasser, Tetramethylammoniumhydroxid und Ethylenglykol enthalten kann.
Die US 5, 139, 607 beschreibt eine alkalische Reinigungslösung, die 10 - 30 Gewichtsprozent eines Tetrahydrofurfu- rylalkohols und ungefähr 10 - 30 Gewichtsprozent eines Reaktionsprodukts des Furfurylalkohols mit einem Alkyle- noxid enthält, wobei weiterhin Wasser, Tetramethylammoni- umhydroxid und Ethylenglykol enthalten sein können.
Die Reinigungslösungen EKC 265 und ACT 935 sowie im Stand der Technik bekannte Reinigungslösungen für den BEOL- Bereich haben überdies den Nachteil, dass die Reinigung stets bei erhöhter Temperatur erfolgt, was einen zusätzlichen Energieaufwand und einen zusätzlichen Verfah- rensschrit, nämlich das Erhitzen der Lösungen, mit sich bringt.
Herkömmliche Reinigungslösungen wie EKC 265 und ACT 935 haben weiterhin den Nachteil, dass das darin enthaltene Hydroxylamin in Verdacht steht, mutationsverdächtig zu sein. EKC 265 und ACT 935 hinterlassen außerdem auf Grund einer Reaktion des Brenzkatechins mit Luftsauerstoff auf Anlagenteilen braune Flecken. Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungslösung bereitzustellen, die die oben aufgeführten Nachteile nicht aufweist.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Reinigungslösung gemäß Anspruch 1 erreicht. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung von Reinigungslösungen bzw. Zusammensetzungen zur Reinigung von Halbleiterscheiben gemäß Anspruch 7 sowie ein Verfahren zur Reinigung von Halblei- terscheiben im BEOL-Bereich nach Anspruch 14. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Die Erfindung betrifft eine Reinigungslösung für Halblei- terscheiben im BEOL (Back-End-Of-Line) -Bereich, die Wasser, Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) und Ethylenglykol enthält. Ca. 2,5%ige wässerige Lösungen von Tetramethylammoniumhydroxid werden schon seit Jahrzehnten als Entwicklerflüssigkeit bei der Schaltkreisfertigung einge- setzt. Seit einigen Jahren ist auch eine 25 gewichtsprozentige wässerige Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid in Halbleiterqualität verfügbar. Dadurch können Transportkosten für den Entwickler gesenkt werden, weil der Entwickler in der Fabrik durch Verdünnung selbst herge- stellt wird. Ethylenklykol wird seit einigen Jahren für Spezialprozesse bei der Schaltkreisfertigung verwendet, beispielsweise im Gemisch mit Flußsäure zum Ätzrate- nangleich zwischen Siliziumdioxid und Siliziumnitrid. Sowohl das Tetramethylammoniumhydroxid als auch das Ethy- lenglykol sollten erfindungsgemäß in Halbleiterqualität vorliegen. Tetramethylammoniumhydroxid ist als 25%-ige Lösung in Halbleiterqualität im Handel verfügbar. Ethylenglykol kann durch einfache Filtration in BEOL- Halbleiterqualität aus handelsüblichem Ethylenglykol er¬ zeugt werden. Die erfindungsgemäße Reinigungslösung kann daher beim Anwender, bspw. in einer Fabrik für Schaltkreisfertigung (FAB) , selbst hergestellt werden.
In einer besonderen Ausführungsform enthält die Reinigungslösung der vorliegenden Erfindung 3 - 40 Gewichtsprozent Wasser, bevorzugt 6-25 Gewichtsprozent Wasser, 1 - 13 Gewichtsprozent Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) , bevorzugt 2-7 Gewichtsprozent TMAH, und 50 - 96 Gewichtsprozent Ethylenglykol, bevorzugt 68-90 Gewichtsprozent Ethylenglykol . Weitere Bestandteile, z.B. 1 Gew.-% Propylenglykol, kön- nen erfindungsgemäß zusätzlich in der Reinigungslösung enthalten sein, solange dadurch die erfindungsgemäße Reinigungswirkung nicht beeinträchtigt wird.
Es ist jedoch bevorzugt, daß die erfindungsgemäße Reini- gungslösung neben Tetramethylammoniumhydroxid, Wasser und Ethylenglykol keine weiteren Bestandteile enthält. Eine solche Reinigungslösung, die aus Wasser, Tetramethylammo¬ niumhydroxid und Ethylenglykol besteht, ist erfindungsgemäß bevorzugt. Eine solche Reinigungslösung besteht be- vorzugt aus 3 - 40 Gewichtsprozent Wasser, 1 - 13 Gewichtsprozent TMAH und 50 - 96 Gewichtsprozent Ethylenglykol. Noch bevorzugter besteht eine solche Reinigungslösung aus 6 - 25 Gewichtsprozent Wasser, 2 - 7 Gewichtsprozent Tetramethylammoniumhydroxid und 68 - 90 Gewichts- prozent Ethylenglykol. Derartige Lösungen sind insbesondere zur Verwendung zur Reinigung von Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich geeignet. Bevorzugt beträgt der Wassergehalt höchstens 40 Gewichtsprozent, bezogen auf die Reinigungslösung, noch bevorzugter 6 - 25 Gewichtsprozent. Durch den niedrigen Wasseranteil können korrosive Reaktionen vermieden werden und gleichzeitig wird eine sehr gute Reinigungswirkung für die im BEOL-Bereich eingesetzten Materialoberflächen erzielt.
Die Reinigungslösung der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt keine zusätzlichen Bestandteile, wie Oxidati- ons- und/oder Reduktionsmittel, beispielsweise Amine, Hydrazine oder Hydroxylamin, keine weiteren ätzenden Bestandteile, wie beispielsweise Fluorwasserstoffsäure, o- der die Atemwege reizende Bestandteile wie Tetrahydrofur- furylalkohol oder ähnliche. Es war überraschend, daß eine Zusammensetzung, die keine derartigen Oxidations- oder Ätzmittel enthält und einen vergleichsweise geringen Wassergehalt aufweist, zur rückstandsfreien Entfernung von Verunreinigungen auf Waferoberflachen im BEOL-Bereich bei gleichzeitiger zuverlässiger Korrosionsverhinderung gewährleisten kann, wobei zudem die Reinigung bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann.
Eine besonders bevorzugte ReinigungsZusammensetzung be- steht aus 25 Volumenprozent einer 25 gewichtsprozentigen wässerigen TMAH-Lösung und 75 Volumenprozent Ethylenglykol.
Die Reinigungslösung ist besonders zur Nachreinigung plasmageätzter und plasmaentlackter Aluminiumleiterbandstrukturen geeignet. Die erfindungsgemäße Reinigungslösung ist jedoch auch als universelle BEOL-Reinigungslösung einsetzbar, da sie mit den Materialien AI, Aluminiumlegierungen, Ti, TiN, W, Cu, Ta, TaN, Si02, SOG, BSG, PSG und BPSG ausgezeichnet ver- träglich ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Reinigung von Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich wird zunächst die Halbleiterscheibe mit einer Reinigungslösung gemäß der vorliegenden Erfindung, enthaltend Wasser, Tetramethylammoniumhydroxid und Ethylenglykol, in Kontakt gebracht. Dieses Inkontaktbringen erfolgt erfindungsgemäß für 3 bis 30 Minuten, bevorzugt 5 bis 20 Minuten, noch bevorzugter für 5 bis 10 Minuten. In einer weiteren bevorzugten Aus- führungsform erfolgt das Inkontaktbringen für ungefähr 10 Minuten, am bevorzugtesten ungefähr 6 Minuten. Das Inkontaktbringen erfolgt dabei üblicher- und vorteilhafterweise bei Raumtemperatur, also ungefähr 20° bis 30° Celsius, bevorzugt 23° - 25° Celsius, ebenfalls bevorzugt 23° Cel- sius. Das Inkontaktbringen kann durch einfaches Eintauchen der Halbleiterscheibe mit einer Pinzette bzw. nach den Verfahren gemäß dem Stand der Technik erfolgen.
Anschließend erfolgt ein Spülen der Halbleiterscheibe, wobei mindestens ein Mal mit Ethylenglykol, bevorzugt zwei Mal mit Ethylenglykol, und anschließend mit entionisiertem Wasser gespült wird. Die Spülzeiten betragen bevorzugt jeweils ungefähr zwei Minuten für die Ethylengly- kolspülungen und ungefähr eine Minute für die Wasserspü- lung. Anschließend wird die Halbleiterscheibe getrocknet, bspw. in einem Stickstoffström. Spülen und Trocknen erfolgt nach im Stand der Technik bekannten Verfahren. Das Spülen mit Ethylenglykol hat im Vergleich zu den bekann- ten Reinigungslösungen EKC 265 und ACT 935 den Vorteil, dass nicht mit Isopropanol, das leicht entzündlich ist (Flammpunkt 12° Celsius) gespült werden muss, wodurch die Brandgefahr aufgrund größerer Mengen an Isopropanol beseitigt wird. Der Flammpunkt von Ethylenglykol beträgt dagegen 111 °C. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, dass Plasmaätzrückstände völlig beseitigt werden und gleichzeitig keine Anzeichen für eine Korrosion erkennbar sind.
Die erfindungsgemäße Reinigungslösung hat weiterhin den Vorteil, dass die beiden darin enthaltenen Stoffe Ethylenglykol und Tetramethylammoniumhydroxid sich gut und schnell in einer Kläranlage abbauen lassen. Gesundheitli- ehe Bedenken bestehen bei Tetramethylammoniumhydroxid und Ethylenglykol nicht. Überdies können die bei EKC 265 und ACT 935 häufig auftretenden gelbbraunen Flecken, insbesondere bei Verschüttungen, vermieden werden.
Insgesamt zeigt die Reinigungslösung der vorliegenden Erfindung eine gute Ätzrückstandentfernung und Entfernung sonstiger Partikel bei sicherer Korrosionsverhinderung, insbesondere Aluminiumkorrosionsverhinderung, in einem weiten Prozess- fenster. Weites Prozessfenster bedeutet in diesem Zusammenhang, dass weder die Zeit noch die genaue Zusammensetzung der Lösung immer genau kontrolliert werden müssen, da die erfindungsgemäße Reinigungslösung sowohl über einen weiten Zeitbereich als auch über einen großen Kon- zentrationsbereich im wesentlichen gleich wirkt. Das Prozeßfenster für das jeweilige Substrat kann von einem Fachmann ermittelt werden. Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen erläutert, die den Umfang der Erfindung jedoch nicht beschränken sollen.
Figuren
Fig. 1 zeigt die Ätzrate einer Lösung, bestehend aus E- thylenglykol und 25 gewichtsprozentiger wässeriger TMAH- Lösung auf ein Al-Substrat mit 0,5 Gewichtsprozent Cu in nm/min in Abhängigkeit des Gehalts an 25 gewichtsprozentiger wässeriger TMAH-Lösung.
Fig. 2 zeigt rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen eines Testwafers nach Plasmaätzbehandlung und Restphoto- lackentfernung vor Behandlung mit der erfindungsgemäßen Reinigungslösung. Fig. 2a zeigt eine größere metallisierte Fläche (Metal-1-Stack) in einem Bereich in der Wafer- mitte. Fig. 2b zeigt einen ebensolchen Bereich am Wafer- rand. Fig 2c zeigt eine Bereich in der Wafermitte mit zu- sätzlich Leiterbahnen. Fig 2d zeigt einen ebensolchen Bereich am Waferrand.
Fig. 3 zeigt rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der in Figur 2 a bis d abgebildeten Bereiche nach Behandlung mit der erfindungsgemäßen Reinigungslösung.
Beispiele
1. Es wurde getestet, wie sich durch Zusatz von Ethylenglykol zu 25 gewichtsprozentiger wässeriger Tetra ethylammo- niumhydroxidlösung die Ätzrate der Lösung gegenüber einem Aluminiumsubstrat (Aluminiumleiterbahnmaterial, AI mit 0,5 Gewichtsprozent Cu) ändert. Die Figur 1 zeigt, dass reines 25 gewichtsprozentiges Tetramethylammoniumhydroxid eine Ätzrate von 68 nm/min aufweist. Diese große Ätzwirkung beruht darauf, dass Tetramethylammoniumhydroxid eine starke Base ist, die Aluminium ätzt. Bei einem Volumenanteilverhältnis von Tetramethylammoniumhydroxid zu Ethylenglykol von 1:1 liegt bereits eine Ätzrate von 8 nm/min vor, während bei einem Volumenanteilverhältnis von Ethylenglykol zu Tetramethylammoniumhydroxid von 3:1 eine er- findungsgemäß bevorzugte Ätzrate von ca. 0,2 nm/min, nämlich 0,27 nm/min, vorliegt. Bei einem Verhältnis Ethylenglykol : Tetramethylammoniumhydroxid von 2:1 liegt eine Ätzrate von 1,25 nm/min vor und bei einem Verhältnis 4:1 von 0,14 nm/min. Insgesamt zeigt dieses Beispiel, dass eine erfindungsgemäße Reinigungslösung grundsätzlich zur Reinigung von Aluminiumleiterbahnmaterial geeignet ist.
2.
Ein Testwafer mit typischem Metal-1-Stack in 0,2 μm- Technologie (Si02-Basis, 10 nm Ti, 230 nm Al-0,5 Gewichtsprozent Cu, 5 nm Ti, 40 nm TiN, 60 nm organischer ARC (Anti Reflex Coating - vernetztes Polysulfon) und 780 nm Photolack) wurde belichtet, entwickelt, mit Chlor- Ätzchemie der Metal-Stack plasmageätzt und mit Sauer- stoff-Downstream-Plasma der Restphotolack und der Restorganische ARC in einer typischen dafür vorgesehenen Anlage (Plasmaätzer) verbrannt. Anschließend wurde der Testwafer im Rasterelektronenmikroskop untersucht. Fig. 2a zeigt eine größere metallisierte Fläche (Metal-1- Stack) in einem Bereich in der Wafermitte. Fig. 2b zeigt einen ebensolchen Bereich am Waferrand. Fig 2c zeigt einen Bereich in der Wafermitte und zusätzlich Leiterbah- nen. Fig 2d zeigt einen ebensolchen Bereich am Waferrand. Es sind jeweils deutliche Plasmaätzrückstände in Form hellerer unregelmäßiger Bereiche erkennbar.
Anschließend wurde der Testwafer der erfindungsgemäßen Nachreinigung zur Entfernung der Plasmaätzrückstände zugeführt. Dafür wurde der Testwafer neun Minuten bei 23° Celsius in eine erste Photoschale mit einer Mischung aus 250 ml 25 gewichtsprozentiger wässeriger Tetramethylam- moniumhydroxidlösung (Microposit MF 250 Developer
(Shipley) ) und 750 ml Ethylenglykol ) Ethylenglykol VLSI Selectipur (Merck)) gelegt. Anschließend wurde der Testwafer mit einer Pinzette für zwei Minuten bei 23° Celsius in eine zweite Photoschale, gefüllt mit 1000 ml Ethylenglykol überführt und daran anschließend zwei Minuten lang bei 23° Celsius in eine dritte Photoschale, e- benfalls gefüllt mit 1000 ml Ethylenglykol, überführt.
Nach dieser Tauchprozedur in die erfindungsgemäße Reini- gungslösung und die zwei Ethylenglykolspülbäder wurde der Testwafer mit entionisiertem Wasser eine Minute lang mit der Handbrause gespült und anschließend mit der Stickstoffpistole trocken geblasen und wieder im Elektronenmikroskop untersucht. An den Bereichen, die vorher deut- liehe Plasmaätzrückstände aufwiesen (s. Figur 2), waren nun keine Plasmaätzrückstände mehr erkennbar, und es waren auch keinerlei korrosive Ätzgrübchen vorhanden, d. h. die Reinigung war völlig erfolgreich (siehe Fig. 3a bis 3d) .
3.
Zur Auslotung des Prozessfensters wurde ein weiterer
Testwafer drei Minuten lang bei 23° Celsius mit der er- findungsgemäßen Mischung aus einem Volumenteil 25%iger wässeriger Tetramethylammoniumhydroxidlösung und drei Volumenteilen Ethylenglykol behandelt und ein weiterer Testwafer 27 Minuten in der selben Lösung behandelt. Die Spülprozedur wurde unverändert zu Beispiel 2 vorgenommen. Beim „3-Minuten-Waferλ sind noch ganz geringe Rückstände erkennbar, d. h. die Zeit war etwas zu kurz. Der „27- Minuten-Wafer ist vollkommen frei von Rückständen und zeigt auch noch keinerlei Anzeichen für Korrosion. Durch dieses Beispiel ist damit gezeigt, dass ein großes Prozessfenster in bezug auf die Zeit und eine sichere und unkritische Prozessführung gewährleistet ist.
Die Vorteile der Erfindung können wie folgt zusammenge- fasst werden:
Entfernung des mutationsverdächtigen Hydroxylamins aus der Lösung;
Entfernung des braune Flecken erzeugenden Brenzkate- chins aus der Lösung; - Verbilligung der Lösung durch kostengünstige Ausgangsstoffe und eine Selbstherstellung der Lösung beim Anwender;
Reinigung bei Raumtemperatur;
Ausschalten der Brandgefahr durch Spülung mit Löse- mittel mit hohem Flammpunkt;
Gute biologische Abbaubarkeit sämtlicher Bestandteile der Reinigungslösung;
Gesundheitliche Unbedenklichkeit der Inhaltsstoffe der Reinigungslösung.

Claims

Patentansprüche
1. Reinigungslösung für Halbleiterscheiben im BEOL- Bereich, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie Wasser, Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH) und Ethylenglykol enthält.
2. Reinigungslösung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie 3-40 Gewichtsprozent Wasser, 1-13 Gewichtsprozent TMAH und 50-96 Gewichtsprozent Ethylenglykol enthält.
3. Reinigungslösung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie 6-25 Gewichtsprozent Wasser, 2-7 Gewichtsprozent Tetramethylammoniumhydroxid und 68-90 Gewichtsprozent Ethylenglykol enthält.
4. Reinigungslösung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sie aus 25 Volumenprozent einer 25 gewichtsprozentigen wässerigen Tetramethylammoniumhydroxidlösung und 75 Volumenprozent Ethylenglykol besteht.
5. Reinigungslösung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Reinigung von Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich, die die Materialien AI, Al-Legierungen, Ti, TiN, W, Cu, Ta, TaN, Si02, SOG, BSG, PSG und/oder BPSG, aufweisen.
6. Reinigungslösung nach einem oder mehreren der vorliegen- den Ansprüche zur Reinigung plasmageätzter und/oder plasmaentlackter Aluminiumleiterbahnstrukturen auf Halbleiterscheiben.
7. Verwendung einer Zusammensetzung, enthaltend Wasser, Tetramethylammoniumhydroxid und Ethylenglykol, zur Reinigung von Halbleiterscheiben im BEOL- Bereich.
8. Verwendung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zusammensetzung 3-40 Gewichtsprozent Wasser, 1- 13 Gewichtsprozent Tetramethylammoniumhydroxid und 50-96 Gewichtsprozent Ethylenglykol enthält.
9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zusammensetzung 6-25 Gewichtsprozent Wasser, 2-7 Gewichtsprozent TMAH und 68-90 Gewichtsprozent Ethylen- glykol enthält.
10. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7-
9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zusammensetzung aus 25 Volumenprozent einer 25 gewichtsprozentigen wässerigen Tetramethylammoniumhydro- xidlösung und 75 Volumenprozent Ethylenglykol besteht.
11. Verwendung nach einer oder mehreren der Ansprüche 7-
10, zur Reinigung von Halbleiterscheiben, die die Materialien AI, AI-Legierungen, Ti, TiN, W, Cu, Ta, TaN, Si02, SOG, BSG, PSG und/oder BPSG aufweisen.
12. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7-
11, zur Reinigung plasmageätzter und/oder plasmaentlackter Aluminiumleiterbahnstrukturen auf Halbleiterscheiben.
13. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7- 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zusammensetzung 3-30 Minuten, bevorzugt 5-20 Minuten, noch bevorzugter 5-10 Minuten einwirkt.
14. Verfahren zur Reinigung von Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich mit den Schritten: a) Inkontaktbringen der zu reinigenden Halbleiterscheibe mit einer Reinigungslösung, enthaltend Wasser, Tetramethylammoniumhydroxid und Ethylenglykol; b) Einwirkenlassen der Reinigungslösung auf die Halbleiterscheibe; c) Spülen der Halbleiterscheibe.
15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Reinigungslösung 3-40 Gewichtsprozent Wasser, 1- 13 Gewichtsprozent Tetramethylammoniumhydroxid und 50- 96 Gewichtsprozent Ethylenglykol enthält.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Reinigungslösung 6-25 Gewichtsprozent Wasser, 2- 7 Gewichtsprozent Tetramethylammoniumhydroxid und 68-90 Gewichtsprozent Ethylenglykol enthält.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14- 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Reinigungslösung aus 25 Volumenprozent einer 25 gewichtsprozentigen wässerigen Tetramethylammoniumhydro- xidlösung und 75 Volumenprozent Ethylenglykol besteht.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14- 17 zur Reinigung von Halbleiterscheiben im BEOL-Bereich, die die Materialien AI, Al-Legierungen, Ti, TiN, W, Cu, Ta, TaN, Si02/ SOG, BSG, PSG und/oder BPSG, aufweisen.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 18 zur Reinigung plasmageätzter und/oder plasmaentlackter
Aluminiumleiterbahnstrukturen auf Halbleiterscheiben.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-
19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Inkontaktbringen für 3-30 Minuten, bevorzugt 5- 20 Minuten, besonders bevorzugt für 5-10 Minuten erfolgt.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14- 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Spülen mindestens einmal, bevorzugt zwei Mal mit Ethylenglykol und anschließend mit entionisiertem Wasser erfolgt.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14- 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Reinigungslösung und die Spüllösung Raumtemperatur aufweisen.
PCT/EP2001/013527 2000-11-29 2001-11-21 Reinigungslösung für halbleiterscheiben im beol-bereich WO2002045148A2 (de)

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