[发明专利]用于去除蚀刻后残留物的清洁组合物

说明书

本发明涉及一种清洁组合物，其有助于在生产半导体中去除蚀刻后残留物。提供一种储备组合物，其包含：氢氧化四烷基铵碱或季铵化三烷基烷醇胺碱；腐蚀抑制剂；和至少两种或超过两种多元酸或其盐的组合，其中至少一种所述多元酸或其盐含有磷。

技术领域

本发明涉及用于从微电子装置去除蚀刻后残留物和/或含钛硬掩模材料的组合物以及其制备和使用方法。相对于微电子装置上的氮化铝和金属互连材料，所述组合物对于含钛材料可具有高选择性。

背景技术

因为在高级半导体制造中装置节点收缩低于10纳米(nm)，所以引入新型材料以使装置的性能和可制造性更好。所考虑的新型材料的实例包括钴通孔触点、氮化铝蚀刻终止层和氮化钛阻挡层。

氮化钛在半导体工业中具有各种应用，例如硬掩模、金属阻挡、导电电极、金属栅和诸多其它应用。氮化钛具有阻挡材料所需的良好的金属扩散阻挡特征且还具有在退火之后约30-70微欧姆-厘米的低电阻率。氮化钛膜可通过物理气相沉积和化学气相沉积方法制备。

与钴、氮化铝和氮化钛阻挡材料相容的蚀刻后清洁化学试剂允许制造工艺在更小且更高级的节点处进行。在后段生产线(BEOL)中，铜(Cu)仍用作互连金属线，所以与铜以及新型材料相容的清洁化学试剂调配物为有利的。继续需要具有受控蚀刻速率和相对于装置中的其它膜对氮化钛硬掩模材料具有选择性的清洁组合物，所述装置中的其它膜可包括钴、铜、氮化铝、低k电介质和氮化钛阻挡材料。

发明内容

在利用钴通孔触点、氮化钛阻挡材料和铜互连、氮化铝蚀刻终止层和氮化钛硬掩模材料制造微电子装置期间的蚀刻后残留物去除问题可利用一种组合物解决，所述组合物对氮化钛硬掩模具有高蚀刻速率选择性、具有可控但较低的氮化铝蚀刻速率且具有较低但基本上均衡的铜和钴蚀刻速率。理想地，所述组合物还可与低k介电材料相容。

根据一个方面，本发明提供储备组合物，其包含：氢氧化四烷基铵碱或季铵化三烷基烷醇胺碱；腐蚀抑制剂；和至少两种或超过两种多元酸或其盐的组合，其中至少一种所述多元酸或其盐含有磷。

任选地，至少两种或超过两种多元酸或其盐的组合可包含磷酸、膦酸或它们的盐、由其组成或基本上由其组成。合适地，所述组合可包含磷酸、二膦酸或其组合、由其组成或基本上由其组成。

合适地，至少两种或超过两种多元酸或其盐的组合可包含聚羧酸或其盐。任选地，聚羧酸可为聚氨基羧酸。聚羧酸或其盐可例如包含草酸和烷基二胺四乙酸中的一或多者。任选地，至少两种或超过两种多元酸的组合可包含多种这类聚羧酸或其盐。

在所述组合物的一些型式中，至少两种或超过两种多元酸或其盐可包括烷基二胺四乙酸，且含磷多元酸或其盐可为二膦酸或磷酸。在所述组合物的其它型式中，至少三种或超过三种多元酸或其盐可包括烷基二胺四乙酸，且含磷多元酸或其盐可为二膦酸或磷酸。

有利地，所述组合物可包含氧化剂。所述氧化剂可合适地包含杂环胺N-氧化物。

在所述组合物的一些型式中，氢氧化四烷基铵碱或季铵化三烷基烷醇胺碱与包含杂环胺N-氧化物的氧化剂一起组成在10重量％与35重量％之间的所述组合物。

任选地，所述杂环胺N-氧化物可以5重量％至15重量％的量存在。在各种实施例中，所述杂环胺N-氧化物可包含4-乙基吗啉-N-氧化物、N-甲基哌啶-N-氧化物、3-甲基吡啶N-氧化物、NMMO或其组合、由其组成或基本上由其组成。在各种实施例中，所述杂环胺N-氧化物可包含NMMO、由其组成或基本上由其组成。

在所述组合物中的氢氧化四烷基铵碱或氢氧化季铵化三烷基烷醇胺碱的量可合适地在5重量％与20重量％之间。