[发明专利]金属和电介质相容的牺牲性抗反射涂层清洗及去除组合物

说明书

本申请是申请日为2006年6月7日、申请号为200680028153.0的中国国家专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及适用于硅酸盐剥离的液体去除组合物及方法，所述硅酸盐剥离为例如从具有在其上沉积的牺牲性抗反射硅酸盐材料和/或蚀刻后残留物的微电子器件上的所述材料的液体去除，特别是当所述牺牲性抗反射硅酸盐材料与之下的硅酸盐材料和例如铝、铜和钴合金的互连金属一起存在时，理想的是所述互连金属不会受到所述液体去除组合物的影响。

背景技术

目前，存在四种在光刻工业中使用的辐射波长——436nm、365nm、248nm和193nm——近期努力的重点则集中于157nm光刻的工艺上。从理论上讲，随着每次的波长减小，可以在半导体芯片上构造出更小的图形。然而，由于微电子器件基板的反射率与光刻波长成反比，干涉及不均匀曝光的光致抗蚀剂已限制了微电子器件临界尺寸的一致性。

例如，当曝光于DUV辐射时，公知的是，光致抗蚀剂的透射率与基板对DUV波长的高反射率的结合将导致DUV辐射被反射回到光致抗蚀剂中，从而在光致抗蚀剂层中产生驻波。该驻波引发在光致抗蚀剂中进一步的光化学反应，造成光致抗蚀剂的不均匀曝光，其中包括不打算暴露于辐射的掩蔽部分，这导致线宽、间距以及其它临界尺寸的变化。

为了解决透射率和反射率的问题，已经开发出二层和三层的光致抗蚀剂、底部抗反射涂层(BARC)以及牺牲性抗反射涂层(SARC)；在施加光致抗蚀剂之前将这些涂层施加到基板上。所有这些抗反射涂层都对在典型的双镶嵌集成中所遇到的晶片表面具有平坦化效果，并且均将UV发色团并入到吸收入射UV辐射的旋涂式聚合物基体中。

当与基于SiOC的电介质一起使用时，SARC具有两个重要的优点：SARC是基于TEOS的，并且因而蚀刻速率与SiOC电介质相同，这使得蚀刻的均匀性及控制性要大得多，从而沟槽蚀刻中止可以被消除及，通孔蚀刻中止的厚度的减少可达50%；并且蚀刻的SARC可以用液体去除组合物除去，因为相对于蚀刻的光致抗蚀剂和蚀刻的BARC而言，蚀刻的SARC中的蚀刻后交联没有显着增加。

已证明从微电子器件晶片上清洗去除SARC材料是困难的和/或昂贵的。若不去除的话，所述层可能干扰后续的硅化或触点的形成。通常情况下，所述层通过氧化或还原性等离子体灰化或湿法清洗而被去除。然而，基板暴露于氧化或还原性等离子体蚀刻的等离子体灰化可能会通过改变图形的形状和尺寸或通过增大介电常数而导致对介电材料的破坏。当低-k介电材料，例如有机硅酸盐玻璃(OSG)或碳掺杂氧化物玻璃是所述的之下的介电材料时，后者的问题更为突出。因此，常常希望能避免使用等离子体灰化去除SARC层。

当在后端工序(BEOL)应用中使用清洗剂/蚀刻剂组合物处理铝、铜、钴合金或者被低容抗(低-k)绝缘材料或电介质分开的其它互连金属或互联阻挡物时，重要的是用于去除SARC的组合物具有良好的金属相容性，例如对铜、铝、钴等的蚀刻速率低，以及所述之下的硅酸盐材料不受清洗组合物的影响，水基去除溶液是优选的，因为其处理的技术更简单，然而已知的是，水基去除溶液能蚀刻或腐蚀所述金属互连材料。

因此，本领域中需要一种去除组合物，其具有低水含量，其可以完全和有效地从微电子器件的表面上去除SARC层，同时最大限度地减少对共存的介电材料和/或互连金属的破坏。

发明内容

本发明涉及适用于从具有在其上沉积的牺牲性抗反射硅酸盐材料的微电子器件表面上去除所述材料的液体去除组合物及方法，特别是当所述牺牲性抗反射硅酸盐材料与之下的硅酸盐材料和互连金属一起存在时，理想的是后者不会受到液体去除组合物的影响。具体而言，本发明涉及与铝、铜和钴合金相容的SARC去除组合物。

一方面，本发明涉及一种液体去除组合物，其包含至少一种含氟化合物、至少一种有机溶剂、任选的水和任选的至少一种螯合剂，其中所述液体去除组合物适用于从其上具有牺牲性抗反射涂层(SARC)材料和/或蚀刻后残留物的微电子器件上去除这些材料和/或残留物。

另一方面，本发明涉及一种试剂盒，其在一个或多个容器中包含液体去除组合物的试剂，其中所述液体去除组合物包含至少一种含氟化合物、至少一种有机溶剂、任选的水和任选的至少一种螯合剂，并且其中所述试剂盒适于形成适用于从其上具有SARC材料和/或蚀刻后残留物的微电子器件上去除所述材料和/或残留物的液体去除组合物。