[发明专利]用于去除蚀刻残留物的组合物、其使用方法及用途

说明书

本公开的和要求保护的主题涉及一种包含具有两个或更多个或者多于两个烷醇基团的烷醇胺、α‑羟基酸和水的蚀刻后残留物清洁组合物及其在微电子制造中的使用方法。

背景

技术领域

本公开的和要求保护的主题涉及蚀刻后残留物清洁组合物及其在微电子制造中的使用方法。

背景技术

微电子结构的制造涉及多个步骤。在制造集成电路的制造方案中，有时需要对半导体的不同表面进行选择性蚀刻。历史上，已经成功地采用了许多不同类型的用于选择性去除材料的蚀刻工艺。此外，微电子结构内的不同层的选择性蚀刻被认为是集成电路制造工艺的重要步骤。

在半导体和半导体微电路的制造中，经常需要用聚合有机物质涂覆衬底材料。一些衬底材料的示例包括铝、钛、铜、二氧化硅涂覆的硅晶片，任选地具有铝、钛或铜的金属元素，等等。通常，聚合有机物质为光刻胶材料。这是一种在曝光后显影时形成蚀刻掩模的材料。在随后的处理步骤中，从衬底表面去除光刻胶的至少一部分。从衬底去除光刻胶的一种常见方法是通过湿化学方式。湿化学组合物被配制为从与任何金属电路相容的衬底、无机衬底和衬底本身去除光刻胶。去除光刻胶的另一方法为通过干灰化方法，其中通过等离子体灰化去除光刻胶。等离子灰化后保留在衬底上的残留物可能是光刻胶本身或光刻胶、底层衬底和/或蚀刻气体的组合。这些残留物通常被称为侧壁聚合物、遮盖物(veil)或栅栏(fence)。

有趣的是，反应离子蚀刻(RIE)是在通孔、金属线和沟槽形成过程中进行图案转移的选择工艺。例如，复杂的半导体器件需要多层后端线路互连布线并利用RIE以产生通孔、金属线和沟槽结构。使用通过层间介电质的通孔以提供一层硅、硅化物或金属布线和下一层布线之间的接触。金属线为被用作器件互连的导电结构。沟槽结构被用于形成金属线结构。通孔、金属线和沟槽结构通常暴露金属和合金，例如Al、Al和Cu合金、Cu、Ti、TiN、Ta、TaN、W、TiW、硅或硅化物(例如钨、钛或钴的硅化物)。RIE工艺通常遗留残留物或复杂的混合物，其可能包括再溅射的氧化物材料、来自光刻胶的有机材料和/或用于光刻限定通孔、金属线和/或沟槽结构的抗反射涂层材料。

这些等离子蚀刻残留物的去除是通过将衬底暴露于配制的溶液实现的。常规的清洁制剂通常包含羟胺、烷醇胺、水和腐蚀抑制剂。例如，美国专利No.5,279,771中公开了一种组合物，其中通过等离子蚀刻留下的等离子蚀刻残留物通过水、烷醇胺和羟胺的清洁溶液清洁。公开于美国专利No.5,419,779中的另一个示例是水、烷醇胺、羟胺和邻苯二酚的等离子蚀刻残留物清洁溶液。

虽然这些配制的溶液可以有效地清洁等离子体蚀刻残留物，但羟胺的存在可腐蚀金属层，如钛层。控制配制的清洁溶液中的羟胺的腐蚀作用的一种方法是保持具有低于总溶液的约30wt％的低水含量并使用高的溶剂浓度(即富含溶剂的配制溶液)。在许多公开的专利中，邻苯二酚已被用作铝和/或肽蚀刻的腐蚀抑制剂。但是，因为某些类型的腐蚀抑制剂可减缓等离子体蚀刻残留物的去除，所以等离子体蚀刻残留物去除和金属层腐蚀抑制之间总是存在权衡。

因此，仍然需要一个不包含羟胺但仍然可从衬底去除等离子蚀刻残留物而不会对金属层造成有害影响的制剂。

发明内容

本公开的和要求保护的主题涉及一种包含α-羟基酸并用于从衬底去除等离子蚀刻后残留物的清洁组合物。所述组合物包含：

(i)具有两个或更多个或者多于两个烷醇基团的烷醇胺(R-OH，其中R为烷基)；

(ii)α-羟基酸；和

(iii)水。

在进一步的实施方案中，组合物包含：

(iv)腐蚀抑制剂。