專利名稱：具有改進的基板相容性的無氨堿性微電子清洗組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于清洗微電子基板的無氨清洗組合物，更具體地，本發(fā)明涉及與以敏感多孔的、低-κ和高-κ電介質(zhì)以及敷銅(copper metalliztion)為特征的微電子基板一同使用的、并與這種基板的相容性得到改進的清洗組合物。本發(fā)明也涉及此清洗組合物在剝離光致抗蝕劑(photoresists)、清除等離子生成的有機化合物、金屬有機化合物和無機化合物的殘余物、清除來自諸如化學機械磨光(CMP)平坦化工藝的殘余物以及清除平坦化工藝殘余漿中的添加劑中的用途。
背景技術(shù)：
在微電子工業(yè)中，多種光致抗蝕劑剝離劑和殘余物清除劑已被建議用來作為制造生產(chǎn)線下游或后端(back end)的清洗劑。在制造工藝中，光致抗蝕劑薄膜沉積于晶片基板上，然后將電路設計成像在薄膜上。烘焙后，未聚合的抗蝕劑可用光致抗蝕劑顯像劑清除。因此，生成的圖像可通過活性的等離子蝕刻氣體或化學蝕刻劑溶液轉(zhuǎn)移到底層材料上，底層材料通常為電介質(zhì)或金屬。這些蝕刻氣體或化學蝕刻劑溶液選擇性地蝕刻基板上未被光致抗蝕劑保護的區(qū)域。因此，作為等離子蝕刻技術(shù)的結(jié)果，光致抗蝕劑、蝕刻氣體和蝕刻材料的副產(chǎn)物成為沉積在基板上蝕刻空隙的側(cè)部表面上或周圍的殘余物。
此外，在蝕刻過程完成后，必須從晶片的被保護區(qū)域上清除抗蝕劑掩膜，如此才能完成最后的修整過程。在等離子灰化步驟(plasma ashing step)中使用合適的等離子灰化氣體或濕法化學剝離劑可完成此修整過程。然而，尋找一種用來清除抗蝕劑掩膜材料而對金屬電路沒有如腐蝕、溶解或濁化(dulling)的不利影響的、合適的清洗組合物，已證明同樣是有問題的。
隨著微電子制造集成水平的提高以及模式微電子器件尺寸的減小，在本領(lǐng)域中使用敷銅、低-κ和高-κ電介質(zhì)的技術(shù)越來越普通。尋找可接受的清洗組合物對這些材料來說是另外的挑戰(zhàn)。許多以前研發(fā)的用于“傳統(tǒng)的”或“常規(guī)的”半導體器件的工藝組合物中包含Al/SiO2或Al(Cu)/SiO2結(jié)構(gòu)，而不適用于敷銅的低-κ或高-κ電介質(zhì)結(jié)構(gòu)。例如，羥胺基剝離劑(stripper)或殘余物清洗劑組合物能成功地用于清洗含有敷鋁的器件，然而幾乎不適用于敷銅的器件。如果不對組合物作重大的調(diào)整，許多適合于敷銅/低-κ的剝離劑則同樣地不適用于敷鋁的器件。
在蝕刻和/或灰化過程后，能否有效清除蝕刻和/或灰化的殘余物已證實是有問題的。如不能完全清除或中和這些殘余物，濕氣將被會吸收，并且能生成腐蝕金屬結(jié)構(gòu)的不必要的物質(zhì)，電路材料因此被這些不必要的物質(zhì)腐蝕，在電路線圈中生成不連續(xù)區(qū)域以及使電阻不必要增大。
該發(fā)明的后端清洗劑顯示出與某些敏感的電介質(zhì)和涂敷金屬有著廣泛的相容性從徹底的不接受到相對滿意。大多數(shù)當前的剝離劑或殘余物清洗劑對高級互連的材料比如低-κ和高-κ的電介質(zhì)和敷銅是不可接受的。此外，普通的堿性清洗溶液對低-κ和高-κ的電介質(zhì)和/或敷銅具有過度的攻擊性。而且，大多數(shù)堿性清洗組合物含有穩(wěn)定性差的有機溶劑，特別在高pH值范圍和高溫的過程中穩(wěn)定性更差。
發(fā)明概述因此，開發(fā)出適用于后端清洗過程的微電子清洗組合物迫在眉睫，這種組合物應是有效的清洗劑，并適用于剝離光致抗蝕劑和清洗來自等離子過程中生成的有機、有機金屬和無機材料的殘余物，以及來自平坦化工藝(planarization process step)如化學機械磨光等中的殘余物。本發(fā)明涉及能有效剝離光致抗蝕劑，制備/清洗半導體表面和結(jié)構(gòu)，并與高級互連的材料和敷銅具有好的相容性的組合物。
實驗已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，氨(NH3)及其衍生的堿如氫氧化銨和其它鹽(NH4X，X＝OH、碳酸根等)通過形成絡合物能溶解/腐蝕金屬如銅。因此，當要求與多孔的、低-κ和高-κ電介質(zhì)和敷銅具有相容性時，在半導體清洗配方中使用它們是不好的選擇。在平衡過程中，這些化合物可產(chǎn)生氨。氨可與金屬如銅形成絡合物，且導致金屬腐蝕/溶解，如下述方程式所示。
(方程1)(方程2)因此，通過方程1所描述的平衡過程，氫氧化銨及其銨鹽能提供親核的，能與金屬鰲合的氨(NH3)，特別是當加入其它堿性物質(zhì)如胺和鏈烷醇胺時。在氧氣存在下，金屬如銅可通過與氨形成絡合物而被溶解/腐蝕，如方程2所示。這種絡合物的形成可進一步使平衡(方程1)向右邊移動，并提供更多的氨，這導致進一步的金屬溶解/腐蝕。
通常，敏感的低-κ電介質(zhì)在強堿性條件下顯著地降解。氨和氨-衍生的堿也顯示出與敏感電介質(zhì)如氫硅倍半氧丙環(huán)(hydrogensilsesquioxane，HSQ)和甲基硅倍半氧丙環(huán)(methyl silsesquioxane，MSQ)有不良的相容性。此外，它們能提供氨和/或其它的親核體，因此能導致敏感的電介質(zhì)發(fā)生反應/降解。
已發(fā)現(xiàn)，在位阻酰胺溶劑中，含有非親核的、帶正電的反離子的不產(chǎn)生銨的強堿性清洗制劑(如四烷基銨)呈現(xiàn)出與敏感多孔、低-κ和高-κ電介質(zhì)以及敷銅具有顯著改進的相容性。優(yōu)選的溶劑基質(zhì)耐強堿性條件，這是由于位阻效應和/或?qū)τH核反應低或沒有反應性(相對于親核體如氫氧根離子)導致的。由于在組合物內(nèi)不存在不必要的親核體，所以可部分地獲得改進的電介質(zhì)相容性。通過選擇地使用一些銅-相容的位阻酰胺溶劑，可實現(xiàn)與敷銅具有良好的相容性。這些組分可被配制成半含水直到幾乎不含水(基于有機溶劑的)的清洗溶液或漿液中。
發(fā)明詳述本發(fā)明的新型后端清洗組合物包括一種或多種任何合適的含非親核的、帶正電的反離子的不產(chǎn)生銨的強堿(non-ammonium producing strong base)和一種或多種在強堿性條件下穩(wěn)定的任何合適的位阻酰胺溶劑。在適用于本發(fā)明清洗組合物的合適的含非親核的、帶正電的反離子的不生長銨的強堿當中，可提及的含有下式四烷基氫氧化銨[(R)4N+]p[X]-q其中R分別獨立地為取代或未取代的烷基，優(yōu)選地含有1-22個，更優(yōu)選地含有1-6個碳原子的烷基或羥烷基(R≠H)；X＝OH或合適的鹽陰離子，如碳酸根等；p與q相同且為1-3的整數(shù)。合適的強堿也包括KOH和NaOH。包括含非親核的、帶正電的反離子的不產(chǎn)生銨的強堿的清洗組合物顯示出與低-κ電介質(zhì)和敷銅顯著改進的相容性。無氨的四烷基氫氧化銨(TAAH)是非常強的堿，但發(fā)現(xiàn)它們與含有氫氧化銨的清洗組合物相比，令人驚奇地提供改進的低-κ相容性。特別優(yōu)選四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、氫氧化膽堿和碳酸四甲銨。
盡管以前嘗試過通過仔細控制pH值和/或使用其它腐蝕抑制化合物，如小于2％重量的苯并三唑(BT)來控制和抑制金屬腐蝕，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當使用一種或多種位阻酰胺溶劑時，本發(fā)明的清洗組合物意想不到地、顯著地改善和控制銅的金屬腐蝕狀況。可在本發(fā)明的清洗組合物內(nèi)使用任何合適的位阻酰胺溶劑。此類位阻酰胺溶劑優(yōu)選地為下述通式的位阻無環(huán)的和位阻環(huán)狀酰胺R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)，優(yōu)選1-6；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分別自獨立地選自H、(取代的或未取代的)烷基，優(yōu)選為含有1-6個碳原子的烷基和(取代的或未取代的)芳基，優(yōu)選為含有3-14個碳原子的芳基，條件是R1、R2和R3中的至少一個以及R4、R5、R6、R7和R8中的至少一個不是H。
此類位阻酰胺無環(huán)溶劑的一些合適的實例包括例如乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、苯甲酰胺等。位阻環(huán)狀酰胺的一些合適的實例包括例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮、1，5-二甲基-2-哌啶酮等。
可將含有不產(chǎn)生銨的強堿的本發(fā)明清洗組合物配制成含水、半含水或有機溶劑基組合物。含非親核的、帶正電的反離子的不產(chǎn)生銨的強堿可與單獨的位阻酰胺溶劑一起使用，或結(jié)合其它穩(wěn)定溶劑，優(yōu)選一種或多種耐強堿且不含有未受阻親核體的極性有機溶劑如二甲基亞砜(DMSO)、環(huán)丁砜(SFL)、二甲基哌啶酮、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇、3-(二甲基氨基)-1，2-丙二醇等一起使用。清洗組合物也可任選地含有有機或無機酸，優(yōu)選有機弱酸或無機弱酸、位阻胺、位阻鏈烷醇胺和位阻羥胺和其它腐蝕抑制劑，如苯并三唑、兒茶酚、甘油、乙二醇等。清洗組合物也可含有任何合適的表面活性劑，如二甲基己炔醇(Surfynol-61)、乙氧化四甲基癸炔二醇(Surfynol-465)、聚四氟乙烯十六烷氧基丙基甜菜堿(Zonyl FSK)、(Zonyl FSH)等。因此，把操作/運行的pH值和溫度控制在一個寬的區(qū)域內(nèi)，能有效地從多孔或低-κ或高-κ電介質(zhì)或敷銅的基板上去除光致抗蝕劑，等離子蝕刻/灰燼殘余物、犧牲光吸收材料(sacrifical light absorbing materials)和抗反射層(anti-reflectivecoatings，ARC)。也已發(fā)現(xiàn)，對于清洗在其結(jié)構(gòu)中含有鉭(Ta)或氮化鉭阻擋層和氧化鉭的非常難以清洗的試樣，此類中的一些制劑特別有效。
可在本發(fā)明的組合物中使用任何合適的無金屬離子的硅酸鹽。硅酸鹽優(yōu)選季銨硅酸鹽如四烷基硅酸銨(包括通常在烷基或烷氧基中具有1-4個碳原子的含羥基和烷氧基的烷基)。最優(yōu)選的無金屬離子的硅酸鹽組分是四甲基硅酸銨。可通過溶解任何一種或多種下述材料在高度堿性的清洗劑中，來就地生成用于本發(fā)明的其它合適的無金屬離子的硅酸鹽原料。適用于在清洗劑中生成硅酸鹽的、合適的無金屬離子的硅酸鹽物質(zhì)包括固體硅晶片、硅酸、硅溶膠、熱解法二氧化硅或其它任何形式的硅或硅石。可以使用金屬硅酸鹽，如硅酸鈉鹽，但是因為金屬對集成電路具有危害性的影響，所以并不推薦使用金屬硅酸鹽。組合物中硅酸鹽重量百分比為約0-10％之間，優(yōu)選地含量為約0.1-5％之間。
為提高制劑在溶液中維持金屬的能力以及提高晶片基板上金屬殘余物的溶解性能，可以往本發(fā)明的組合物中調(diào)配合適的金屬螯合劑。通常，螯合劑在組合物中的重量百分比為約0-5％重量，優(yōu)選的含量為約0.1-2％重量。能滿足此目的的螯合劑的典型實例有以下的有機酸及其異構(gòu)體和相應的鹽乙二胺四乙酸(EDTA)、丁二胺四乙酸、(1，2-環(huán)己二胺)四乙酸(CyDTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DEPTA)、乙二胺四丙酸、(羥乙基)乙二胺三乙酸(HEDTA)、N，N，N`，N`-亞乙基二胺四(亞甲基膦酸)(EDTMP)、三亞乙基四胺六乙酸(TTHA)、1，3-二氨基-2-羥丙烷-N，N，N`，N`-四乙酸(DHPTA)、甲基亞氨基二乙酸、丙二胺四乙酸、氨三乙酸(NTA)、檸檬酸、酒石酸、葡糖酸、糖酸、甘油酸、草酸、鄰苯二甲酸、馬來酸、苦杏仁酸、丙二酸、乳酸、水楊酸、兒茶酚、鞣酸(沒食子酸)、鞣酸丙酯、焦棓酸、8-羥基喹啉和巰基丙氨酸(半胱氨酸)。優(yōu)選的螯合劑是氨基羧酸如EDTA、CyDTA和EDTMP。
在清洗組合物內(nèi)，清洗組合物也可任選地含有氟化物，如四甲基氟化銨、四丁基氟化銨和氟化銨。其它合適的氟化物包括例如氟硼酸鹽、四丁基氟硼酸銨、六氟化鋁、氟化銻等。氟化物組分的量為約0-10％重量，優(yōu)選約0.1-5％重量。
本發(fā)明的清洗組合物通常包括約0.05-30％重量不產(chǎn)生銨的強堿；約5-99.95％重量位阻酰胺溶劑組分；約0-95％重量水或其它有機共溶劑；約0-40％重量位阻胺或鏈烷醇胺；約0-40％重量有機或無機酸；約0-40％重量金屬腐蝕抑制劑化合物如苯并三唑、兒茶酚、甘油、乙二醇等；約0-5％重量的表面活性劑；約0-10％重量無金屬離子的硅酸鹽；約0-5％重量的金屬螯合劑和約0-10％重量的氟化物。
在下表1中列出了這些類型配方的實例。
表1組合物-重量份數(shù)組分A B C D E F G HDMPH32 16 16 205016H2O32 32 32 32TMAH16 16 16 1010 10 1016TEA 16CyDTA 0.2SFL 16 30HEP50NMP 50EDTMP0.4DMPD＝二甲基哌啶酮TMAH＝25％四甲基氫氧化銨TEA＝三乙醇胺CyDTA＝反式-1，2-環(huán)己二胺四乙酸SFL＝環(huán)丁砜HEP＝1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮NMP＝N-甲基吡咯烷酮EDTMP＝亞乙基二胺四(亞甲基膦酸)通過下表2和3中的蝕刻速率數(shù)據(jù)顯示表1的清洗組合物D、E、F、G和H的銅蝕刻速率。使用下述測試程序，確定蝕刻速率。
使用約13×50mm的銅箔片。測量箔片的厚度。用2-丙醇、蒸餾水和丙酮清洗箔片之后，在干燥烘箱中干燥箔片。然后將清洗過的干燥的箔片置于裝有預先加熱的本發(fā)明清洗組合物瓶中，其瓶蓋松散地蓋在瓶上；并在指定溫度下，將其放置在真空烘箱中2-4小時。從烘箱和瓶子中處理和清除后，用非常大量的蒸餾水漂洗清洗過的箔片，并在干燥烘箱中干燥約1小時，然后使之冷卻到室溫，并根據(jù)計算重量損失或變化來確定蝕刻速率。
結(jié)果見表2和3。
表2
表3
在下述試驗中說明了本發(fā)明組合物的清洗能力，其中在指定溫度和時間下，將包括下述結(jié)構(gòu)晶片的微電子結(jié)構(gòu)體，即PR/ARC/CDO/SiN/Cu雙鑲嵌(后溝槽蝕刻)(其中PR＝光致抗蝕劑和ARC＝抗反射層)浸漬在清洗溶液中，然后用水漂洗，干燥，接著通過SEM檢測，確定清洗程度。結(jié)果見表4。
表4
根據(jù)本發(fā)明的前述說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應理解可在沒有脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明作出改性。因此，不打算將本發(fā)明的范圍限制到所例舉的和描述的具體實施方案。
權(quán)利要求
1.一種用于清洗微電子基板中殘余物的清洗組合物，所述清洗組合物包括約0.05-30％重量的一種或多種含有非親核的、帶正電的反離子的不產(chǎn)生銨的強堿；約5-99.95％重量的一種或多種位阻酰胺溶劑；約0-95％重量的水或其它有機共溶劑；約0-40％重量的位阻胺或鏈烷醇胺；約0-40％重量的有機或無機酸；約0-40％重量的其它金屬腐蝕抑制劑化合物；約0-5％重量的表面活性劑；約0-10％重量的無金屬離子的硅酸鹽化合物；約0-5％重量的金屬螯合劑；和約0-10％重量的氟化物。
2.權(quán)利要求1的清洗組合物，其中不產(chǎn)生銨的強堿是四烷基氫氧化銨或其鹽。
3.權(quán)利要求2的清洗組合物，其中四烷基氫氧化銨或鹽是下式的化合物[(R)4N+]p[X]-q其中各R為取代或未取代的烷基；X是OH或鹽陰離子；p與q相同且為1-3的整數(shù)。
4.權(quán)利要求3的清洗組合物，其中R是含有1-22個碳原子的烷基，X是OH或碳酸根。
5.權(quán)利要求4的清洗組合物，其中R是含有1-6個碳原子的烷基。
6.權(quán)利要求1的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
7.權(quán)利要求2的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
8.權(quán)利要求3的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
9.權(quán)利要求4的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
10.權(quán)利要求5的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
11.權(quán)利要求10的清洗組合物，其中在R1-R8基團的定義中，烷基含有1-6個碳原子和芳基含有3-14個碳原子。
12.權(quán)利要求1的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
13.權(quán)利要求2的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
14.權(quán)利要求3的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
15.權(quán)利要求4的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
16.權(quán)利要求5的清洗組合物，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
17.權(quán)利要求1的清洗組合物，包括水或至少一種其它的有機共溶劑，所述有機共溶劑選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇和3-(二乙基氨基)-1，2-丙二醇。
18.權(quán)利要求6的清洗組合物，包括水或至少一種其它的有機共溶劑，所述有機共溶劑選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇和3-(二乙基氨基)-1，2-丙二醇。
19.權(quán)利要求11的清洗組合物，包括水或至少一種其它的有機共溶劑，所述有機共溶劑選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇和3-(二乙基氨基)-1，2-丙二醇。
20.權(quán)利要求16的清洗組合物，它包括水或至少一種其它的有機共溶劑，所述有機共溶劑選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇和3-(二乙基氨基)-1，2-丙二醇。
21.權(quán)利要求1的清洗組合物，包括四甲基氫氧化銨、二甲基哌啶酮、三乙醇胺、反式-1，2-環(huán)己二胺四乙酸和水。
22.權(quán)利要求1的清洗組合物，包括四甲基氫氧化銨、二甲基哌啶酮和水。
23.權(quán)利要求1的清洗組合物，包括四甲基氫氧化銨、二甲基哌啶酮、三乙醇胺、乙二胺四(亞甲基膦酸)和水。
24.用于清洗含有多孔電介質(zhì)、低-κ電介質(zhì)、高-κ電介質(zhì)或敷銅中至少之一的微電子基板的方法，所述的方法包括將基板和清洗組合物接觸足以清洗基板的時間，其中清洗組合物包括約0.05-30％重量的一種或多種含有非親核的、帶正電的反離子的不產(chǎn)生銨的強堿；約5-99.95％重量的位阻酰胺溶劑；約0-95％重量的水或其它有機共溶劑；約0-40％重量的位阻胺或鏈烷醇胺；約0-40％重量的有機或無機酸；約0-40％重量的其它金屬腐蝕抑制劑化合物；約0-5％重量的表面活性劑；約0-10％重量無金屬離子的硅酸鹽；約0-5％重量的金屬螯合劑；和約0-10％重量的氟化物。
25.權(quán)利要求24的方法，其中不產(chǎn)生銨的強堿是四烷基氫氧化銨或其鹽。
26.權(quán)利要求25的方法，其中四烷基氫氧化銨或鹽是下述分子式的化合物[(R)4N+]p[X]-q其中各R為取代或未取代的烷基；X是OH或鹽陰離子；p與q相同且為1-3的整數(shù)。
27.權(quán)利要求26的方法，其中R是含有1-22個碳原子的烷基，X是OH或碳酸根。
28.權(quán)利要求27的方法，其中R是含有1-6個碳原子的烷基。
29.權(quán)利要求24的方法，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
30.權(quán)利要求25的方法，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
31.權(quán)利要求26的方法，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
32.權(quán)利要求27的方法，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
33.權(quán)利要求28的方法，其中位阻酰胺溶劑是選自下述那些分子式中的化合物R1CONR2R3和 其中n是1-22的數(shù)；R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8分別獨立地選自H、烷基和芳基，條件是R1，R2和R3中的至少一個以及R4，R5，R6，R7和R8中的至少一個不是H。
34.權(quán)利要求33的方法，其中在R1-R8基團的定義中，烷基含有1-6個碳原子，芳基含有3-14個碳原子。
35.權(quán)利要求24的方法，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
36.權(quán)利要求25的方法，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
37.權(quán)利要求26的方法，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
38.權(quán)利要求27的方法，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
39.權(quán)利要求28的方法，其中位阻酰胺溶劑選自乙酰胺、二甲基甲酰胺(DMF)、N，N`-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、1，5-二甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-哌啶酮、1-(2-羥乙基)-2-吡咯烷酮和1，5-二甲基-2-哌啶酮。
40.權(quán)利要求24的方法，其中清洗組合物包括水或選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇和3-(二乙基氨基)-1，2-丙二醇中至少一種的其它共溶劑。
41.權(quán)利要求28的方法，其中清洗組合物包括水或選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇和3-(二乙基氨基)-1，2-丙二醇中至少一種的其它共溶劑
42.權(quán)利要求34的方法，其中清洗組合物包括水或選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇和3-(二乙基氨基)-1，2-丙二醇中至少一種的其它共溶劑。
43.權(quán)利要求39的方法，其中清洗組合物包括水或至少選自二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(甲基氨基)乙醇和3-(二乙基氨基)-1，2-丙二醇中至少一種的其它共溶劑。
44.權(quán)利要求24的方法，其中清洗組合物包括四甲基氫氧化銨、二甲基哌啶酮、三乙醇胺、反式-1，2-環(huán)己二胺四乙酸和水。
45.權(quán)利要求24的方法，其中清洗組合物包括四甲基氫氧化銨、二甲基哌啶酮和水。
46.權(quán)利要求1的清洗組合物，它包括四甲基氫氧化銨、二甲基哌啶酮、三乙醇胺、乙二胺四(亞甲基膦酸)和水。
全文摘要
用于清洗微電子基板的無氨清洗組合物，更具體地，此組合物清洗劑對以敏感多孔、低－κ和高－κ電介質(zhì)以及敷銅為特征的微電子基板一起使用、并對基板具有改進相容性。用于剝離光致抗蝕劑、清除等離子生成的有機化合物、金屬有機化合物和無機化合物的殘余物、清除平坦化工藝中的殘余物的清洗組合物。該清洗組合物含有一種或多種含有非親核的、帶正電的反離子的不產(chǎn)生銨的強堿和一種或多種位阻酰胺溶劑。
文檔編號C23G5/036GK1526007SQ02813875
公開日2004年9月1日 申請日期2002年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月9日
發(fā)明者奇恩-平·S·許, 奇恩-平 S 許 申請人:馬林克羅特貝克公司