專(zhuān)利名稱(chēng)：用于對(duì)多金屬裝置處理的含有葡糖酸的光致抗蝕劑清洗組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微電子光致抗蝕劑清洗組合物，其適合用于清洗多金屬微電子裝置，當(dāng)存在采用水的后續(xù)沖洗步驟時(shí)，清洗不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的或顯著的電偶腐蝕。本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明的組合物清洗多金屬微電子裝置的方法。
背景技術(shù)：
將現(xiàn)有能夠獲得的多種堿性光致抗蝕劑清洗組合物用于清洗多金屬(例如Al/Mo 或Al/Ti)微電子裝置時(shí)，可以產(chǎn)生良好的清洗效果。然而，當(dāng)采用后續(xù)常規(guī)的水沖洗步驟除去裝置表面的清洗組合物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生PH為9或更高的堿性水溶液，其一旦接觸微電子裝置的多金屬疊層，即在兩種或多種不同的金屬之間形成動(dòng)電電流，產(chǎn)生或加速電化學(xué)(電流的)腐蝕。因此，需要運(yùn)用一個(gè)例如使用常規(guī)溶劑，通常為異丙醇的“中間”沖洗步驟。所述中間沖洗步驟有助于在清洗組合物中的堿性化合物接觸水沖洗步驟中的水之前，將其從微電子裝置上清除掉。所述中間沖洗步驟是可以省去的一個(gè)附加步驟。此外，需要提供一種用于多金屬微電子裝置的良好的清洗組合物，其產(chǎn)生良好的清洗效果同時(shí)保護(hù)金屬不受電偶腐蝕。
發(fā)明概要按照本發(fā)明，提供一種用于清洗多金屬微電子裝置的半水基堿性清洗組合物，所述組合物由以下組成(a)約 10 % 約；35 % 的水；(b)約5 % 約15 %的至少一種烷醇胺；(c)約10% 約50%的選自N-甲基吡咯烷酮(pyrrolidinone)或N-甲基吡咯烷酮與環(huán)丁砜混合物的溶劑；(d)約2% 約10%的葡糖酸或通過(guò)在水中的水解作用產(chǎn)生葡糖酸的化合物；(e)約1 % 約8%的至少一種式HO (CH2CH2O)nCH2CH20H代表的寡甘醇，其中，η為 1或大于1 ；和(f)任選約10% 約40%的至少一種二甘醇單烷基醚，其中烷基含有1 4個(gè)碳原子；其中百分比為基于組合物總重量的重量百分比，當(dāng)烷醇胺的百分比等于或小于 6%時(shí)，組合物中的N-甲基吡咯烷酮溶劑等于或大于20%，當(dāng)烷醇胺的百分比等于或大于 9%時(shí)，N-甲基吡咯烷酮可以等于或小于20%。本發(fā)明的清洗組合物特別有用于清洗多金屬微電子裝置，且可以抑制微電子裝置中金屬的電偶腐蝕。所述組合物可以在約50°C 約 60°C的溫度下用于清洗微電子裝置，且不會(huì)對(duì)裝置的金屬帶來(lái)任何顯著性的或者實(shí)質(zhì)性的電偶腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的半水基(semi-aqueous)、堿性清洗組合物中具有約10% 約35%重量的水存在于組合物中。所述水可以是水本身或者組合物中另一組分的含水溶液中的水， 或者是上述兩種來(lái)源的混合物。組合物中水的優(yōu)選量為約10% 約30%，進(jìn)一步優(yōu)選約 15% 約30%，更進(jìn)一步優(yōu)選約18% 約25%重量。至少一種烷醇胺可以是任何適當(dāng)?shù)耐榇及?，包括碳原子?shù)為1 6，優(yōu)選碳原子數(shù) 1 4，進(jìn)一步優(yōu)選碳原子數(shù)1 3的烷醇胺。特別優(yōu)選單異丙醇胺和二乙醇胺。本發(fā)明組合物中烷醇胺組分的量可以是約5% 約15%，優(yōu)選約6% 約10%，更特別為約6% 約 8%，更進(jìn)一步特別為約6% 約7%。本發(fā)明清洗組合物中所使用的溶劑可以是N-甲基吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮與環(huán)丁砜混合物。本發(fā)明組合物中溶劑的量為，約0% 約20%的環(huán)丁砜和約10% 約30% 的N-甲基吡咯烷酮。溶劑的總量為約10% 約50%，優(yōu)選約20% 約50%，進(jìn)一步優(yōu)選約30% 約50%，更進(jìn)一步優(yōu)選約30% 約40%。當(dāng)本發(fā)明組合物中烷醇胺的百分比等于或小于6%時(shí)，組合物中的N-甲基吡咯烷酮溶劑等于或大于20%，當(dāng)烷醇胺的百分比等于或大于9%時(shí)，N-甲基吡咯烷酮可以等于或小于20%。葡糖酸或通過(guò)水中的水解作用產(chǎn)生葡糖酸的化合物被用作組合物中的電偶腐蝕抑制劑組分。當(dāng)使用葡糖酸時(shí)，其通常以50%的含水溶液使用，其含有50%的水作為組合物中允許存在的水的總量的一部分。作為通過(guò)水解作用產(chǎn)生葡糖酸的化合物的例子，可以列舉葡糖酸S-內(nèi)酯。組合物中葡糖酸的總量以葡糖酸來(lái)計(jì)，為約2% 約10%，優(yōu)選約 2 % 約6 %，進(jìn)一步優(yōu)選約3 % 約6 %，最優(yōu)選約3 %。因此，當(dāng)組合物中需要含有例如 3%的葡糖酸時(shí)，需要使用6%的50%含水葡糖酸溶液。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明組合物中的葡糖酸是一種有效的電偶腐蝕抑制劑，然而葡糖酸不能與組合物中所使用的有機(jī)溶劑高度互溶。在制造本發(fā)明的清洗組合物時(shí)，組分中存在足夠的水，因此互溶性不成問(wèn)題。然而，在使用清洗組合物的過(guò)程中，水會(huì)蒸發(fā)，特別是在特別優(yōu)選的約50°C 約60°C的溫度下進(jìn)行清洗時(shí)，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生相分離，清洗組合物變得渾濁。為了克服上述問(wèn)題和缺陷，研究發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的清洗組合物中必須含有至少一種式HO(CH2CH2O) nCH2CH20H代表的寡甘醇組分，其中，η為1或大于1，優(yōu)選1 4。所述組分的存在抑制或者防止相分離的發(fā)生，并且使得本發(fā)明清洗組合物保持葡糖酸組分的電偶腐蝕抑制特性。寡甘酉享(oligoethylene glycol)組分優(yōu)選二甘酉享(diethylene glycol),三甘酉享(triethylene glycol)和四甘醇(tetraethylene glycol)。令人意外的是，所述寡甘醇組分可以抑制或防止上述相分離，并降低在本發(fā)明組合物中的電偶腐蝕抑制作用，因?yàn)橐叶己透视筒痪邆湟种苹蚍乐股鲜鱿喾蛛x的作用和降低本發(fā)明組合物中的電偶腐蝕抑制作用。組合物中存在的至少一種寡甘醇組分的含量為約 約8%，優(yōu)選約2% 約6%，進(jìn)一步優(yōu)選約3% 約5%，更進(jìn)一步優(yōu)選約5%。本發(fā)明的清洗組合物任選具有至少一種二甘醇單烷基胺，其中烷基具有1 4個(gè)碳原子。若本發(fā)明組合物中含有至少一種二甘醇單烷基胺組分，且優(yōu)選具有所述組分，其含量為約10 % 約40 %，優(yōu)選約10 % 約30 %，進(jìn)一步優(yōu)選約20 % 約30 %，更進(jìn)一步優(yōu)選約25% 約沘％。本發(fā)明的清洗組合物可以在足以清洗多金屬微電子裝置的光致抗蝕劑和其他殘余物，例如等離子體和蝕刻殘余物的任何適宜的清洗溫度和時(shí)間進(jìn)行，特別是可以在約 50°C 約60°C的溫度下，約30 約60秒的時(shí)間內(nèi)清洗所述多金屬裝置，且實(shí)施上述步驟后，甚至當(dāng)清洗后的裝置接受后續(xù)的水沖洗時(shí)，也可以抑制裝置中金屬的電偶腐蝕。下述表1例示了本發(fā)明清洗組合物的實(shí)施例。在表1和下述表2中，使用了下述的縮寫(xiě)。百分比為重量百分比。MIPA=單異丙醇胺DEA = 二乙醇胺GLU =葡糖酸-50 %含水溶液δ-LAC =葡糖酸δ-內(nèi)酯SFL =環(huán)丁砜NMP = N-甲基吡咯烷酮DEG = 二甘醇EG =乙二醇TEG=四甘醇CAR =卡必醇(二甘醇單甲醚)GLY =甘油表 權(quán)利要求
1.一種用于清洗多金屬微電子裝置的半水基、堿性清洗組合物，所述組合物由以下組成(a)約10% 約35%的水；(b)約5% 約15%的至少一種烷醇胺；(c)約10% 約50%的選自N-甲基吡咯烷酮或N-甲基吡咯烷酮與環(huán)丁砜混合物的溶劑；(d)約2% 約10%的葡糖酸或通過(guò)在水中的水解作用產(chǎn)生葡糖酸的化合物；(e)約 約8%的至少一種式HO(CH2CH2O)nCH2CH2OH代表的寡甘醇，其中，η為1或大于1 ；和(f)任選約10% 約40%的至少一種二甘醇單烷基醚，其中烷基含有1 4個(gè)碳原子； 其中百分比為基于組合物總重量的重量百分比，且當(dāng)烷醇胺的百分比等于或小于6%時(shí)，組合物中的N-甲基吡咯烷酮溶劑等于或大于20%，且當(dāng)烷醇胺的百分比等于或大于 9%時(shí)，N-甲基吡咯烷酮的量可以等于或小于20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的半水基、堿性清洗組合物，其由以下組成(a)約10% 約30%的水；(b)約6% 約10%的至少一種烷醇胺；(c)約20% 約50%的溶劑；(d)約2% 約6%的葡糖酸或通過(guò)在水中的水解作用產(chǎn)生葡糖酸的化合物；(e)約2% 約6%的式HO(CH2CH2O)nCH2CH2OH代表的寡甘醇，其中，η為1、2、3或4；和(f)約20% 約30%的至少一種二甘醇單烷基醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的半水基、堿性清洗組合物，其中 烷醇胺由單異丙醇胺組成；寡甘醇由四甘醇組成；和二甘醇單烷基醚由二甘醇單甲醚組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的半水基、堿性清洗組合物，其由以下組成 15% 30%的水；6% 8%的單異丙醇胺；10% 30%的N-甲基比咯烷酮和0% 20%的環(huán)丁砜； 2% 6%的葡糖酸； 3% 5%的寡甘醇；和 20% 30%的二甘醇單甲醚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的半水基、堿性清洗組合物，其由以下組成 約的水；約6%的單異丙醇胺；約10%的環(huán)丁砜和20%的N-甲基吡咯烷酮； 約3%的葡糖酸； 約5%的四甘醇；和約的二甘醇單甲醚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的半水基、堿性清洗組合物，其由以下組成約25%的水； 約7%的二乙醇胺； 約40%的N-甲基比咯烷酮； 約5%的葡糖酸δ-內(nèi)酉旨； 約3%的四甘醇；和約20%的二甘醇單甲醚。
7.一種清洗多金屬微電子裝置的方法，其包括將權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的清洗組合物與裝置接觸，并在一定溫度下保持一定時(shí)間，以完成對(duì)裝置的清洗。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的方法，其中，清洗在約50°C 約60°C的溫度下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微電子光致抗蝕劑清洗組合物，其適合用于清洗多金屬微電子裝置，當(dāng)存在運(yùn)用水的后續(xù)沖洗步驟時(shí)，清洗不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的或顯著的電偶腐蝕。
文檔編號(hào)C11D7/34GK102197128SQ200980142874
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者稻岡誠(chéng)二 申請(qǐng)人:安萬(wàn)托特性材料股份有限公司