[发明专利]具有金属、电介质及氮化物兼容性的抗反射涂层清洗及蚀刻后残留物去除组成物

说明书

技术领域

本发明涉及一种有用于从其上具有抗反射材料及/或蚀刻后残留物的微电子装置去除所述材料及/或蚀刻后残留物的液体去除组成物及方法。所述液体去除组成物可与下层电介质材料、互连金属(例如，铝、铜及钴合金)及含氮化物层兼容。

背景技术

当暴露于深紫外(DUV)辐射时，众所周知的是光致抗蚀剂的透射率组合衬底对DUV波长的高反射率导致DUV辐射反射回到光致抗蚀剂中，由此在光致抗蚀剂层中产生驻波。驻波在光致抗蚀剂中触发进一步的光化学反应，导致光致抗蚀剂的不均匀曝光，包含在不欲暴露到辐射的经遮蔽部分中，这导致线宽、间距及其它关键尺寸的变化。

为了解决透射率及反射率的问题，已发展出双层及三层光致抗蚀剂、底部抗反射涂层(BARC)及牺牲抗反射涂层(SARC)。此类涂层在涂布光致抗蚀剂之前涂布到衬底。所有此类抗反射涂层均在典型双重镶嵌集成中所遇到的晶片表面上具有平面化效果，且均将UV发色团并入到将会吸收入射UV辐射的旋涂聚合物基质中。

已证实从微电子装置晶片清洁去除抗反射涂层(ARC)材料相当困难及/或成本昂贵。如果未去除，那么所述层将会干扰随后的硅化或接点形成。通常，所述层是通过氧化性或还原性等离子体灰化或湿式清洗去除。然而，使衬底暴露于氧化性或还原性等离子体蚀刻的等离子体灰化会通过改变特征形状及尺寸或通过增加介电常数而导致损坏电介质材料。后一问题当低k电介质材料(例如有机硅酸盐玻璃(OSG)或掺碳氧化物玻璃)是下层电介质材料时更为显著。因此，通常希望避免使用等离子体灰化来去除ARC层。

当在后段制程(BEOL)应用中使用清洗剂/蚀刻剂组成物来处理铝、铜、钴合金或通过低电容(低k)绝缘材料或电介质分隔的其它互连金属或互连障蔽时，重要的是用于去除ARC及/或蚀刻后残留材料的组成物应具有良好的金属兼容性，例如，对铜、铝、钴等的低蚀刻速率，且下层硅酸盐材料保持不受清洗剂组成物影响。水性去除溶液由于较简单的处置技术通常为优选，然而，已知水性去除溶液会蚀刻或腐蚀金属互连件。

因此，所属领域中需要可从微电子装置的表面完全且有效率地去除ARC层及/或蚀刻后残留物同时最低程度地损坏共同延伸存在的电介质材料、互连金属及/或含氮化物材料的具有低水含量的去除组成物。

发明内容

本发明大致涉及一种有用于从其上具有抗反射涂层材料及/或蚀刻后残留物的微电子装置的表面去除所述材料及/或蚀刻后残留物的液体去除组成物及方法。所述液体去除组成物可与低k电介质材料、互连金属(例如，铝、铜及钴合金)及含氮化物层(例如，氮化硅)兼容。

在一个方面中，描述一种液体去除组成物，所述液体去除组成物包括至少一种含氟化物的化合物、至少一种有机溶剂、任选地水，及电介质钝化剂及/或腐蚀抑制剂及/或至少一种含硅化合物中的至少一者，其中所述液体去除组成物有用于从其上具有抗反射涂层(ARC)材料及/或蚀刻后残留物的微电子装置去除此类材料及/或残留物。

在另一方面中，一种从其上具有ARC材料及/或蚀刻后残留物的微电子装置去除所述材料及/或残留物的方法，所述方法包括使微电子装置与液体去除组成物接触足够的时间，以从微电子装置至少部分去除所述材料及残留物，其中所述液体去除组成物包括至少一种含氟化物的化合物、至少一种有机溶剂、任选地水及电介质钝化剂及/或腐蚀抑制剂及/或至少一种含硅化合物中的至少一者。

本发明的其它方面、特征及实施例将可由随后的揭示内容及随附的权利要求书而更完整明白。

具体实施方式

本发明涵盖有用于从其上具有抗反射涂层(ARC)材料及/或蚀刻后残留物的微电子装置的表面去除所述材料及/或蚀刻后残留物的液体去除组成物。

为了便于参考，“微电子装置”对应于经制造用于微电子、集成电路、能量收集或计算机芯片应用中的半导体衬底、平板显示器、相变存储器装置、太阳能面板及包含太阳能电池装置、光伏打组件及微机电系统(MEMS)的其它产品。应了解术语“微电子装置”不具任何限制意味，且包含最终将成为微电子装置或微电子组合件的任何衬底或结构。值得注意地，微电子装置衬底可为图案化、毯覆式及/或测试衬底。