烷基銨、溴化十四烷基三甲基銨、溴化十二烷基三甲基銨、氯化十六烷基吡啶儀、 Aliquat336(Cognis)、氯化芐基二甲基苯基銨、CrodaquatTES(CrodaInc.)、Rewoquat CPEM(Witco)、對(duì)甲苯磺酸十六烷基三甲基銨、氫氧化十六烷基三甲基銨、二氯化1-甲 基-1' -十四烷基-4, 4' -聯(lián)吡啶f詹、溴化烷基三甲基銨、鹽酸氨丙啉、氫氧化芐乙氧銨、芐 索氯銨、氯化芐基二甲基十六烷基銨、氯化芐基二甲基十四烷基銨、溴化芐基十二烷基二 甲基銨、氯化芐基十二烷基二甲基銨、西吡氯銨、膽堿對(duì)甲苯磺酸鹽、溴化二甲基二-十八 烷基銨、溴化十二烷基乙基二甲基銨、氯化十二烷基三甲基銨、溴化乙基十六烷基二甲基 銨、吉拉德試劑(Girard'sreagent)、磷酸二氫十六烷基(2-羥基乙基)二甲基銨、溴化 十六烷基吡啶_、溴化十六烷基三甲基銨、氯化十六烷基三甲基銨、氯化甲基芐乙氧銨、Hyaniineo?) 1622、Luviquat?、N,N',N' -聚氧乙烯(IO)-N-牛脂-1,3-二氨基丙烷液體、奧 芬溴銨(oxyphenoniumbromide)、溴化四庚基銨、溴化四(癸基)銨、通佐溴銨(thonzonium bromide)、氯化三-十二烷基銨、溴化三甲基十八烷基銨、四氟硼酸1-甲基-3-正辛基咪 唑鶴、四氟硼酸1-癸基-3-甲基咪唑_、氯化1-癸基-3-甲基咪唑镲、溴化三-十二烷基 甲基銨、氯化二甲基二硬脂基銨和氯化六甲雙銨Qiexamethoniumchloride)。其它腐蝕抑 制劑包括非離子型表面活性劑如PolyFoxPF-159(0MN0VA溶液)、聚(乙二醇)("PEG")、 聚(丙二醇)("PPG")、PEG-PPG共聚物如PluronicF-127 (BASF),陰離子型表面活性劑 如十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸鈉和其組合。季銨鹽可以充當(dāng)腐蝕抑制劑(特別是對(duì) 于銅和鎢)和潤(rùn)濕劑。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是,雖然季銨鹽最通常以氯化 物或溴化物形式市售,但容易使鹵化物陰離子與非鹵化物陰離子如硫酸鹽、甲磺酸鹽、硝酸 鹽、氫氧化物等進(jìn)行離子交換。本文中還設(shè)想了這些轉(zhuǎn)化的季銨鹽。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí) 施方式中,已知5-甲基-IH-苯并三唑阻斷氧化劑對(duì)銅的氧化活性。可選地,或除了 5-甲 基-IH-苯并三唑(mBTA)之外,優(yōu)選的腐蝕抑制劑包括吡唑、苯并三唑、陽離子型季銨表面 活性劑鹽,更優(yōu)選地為溴化十四烷基三甲基銨、苯扎氯銨、對(duì)甲苯磺酸十六烷基三甲基銨和 氫氧化十六烷基三甲基銨、四唑如5-芐基-IH-四唑和其組合。
[0033] 本文所述的半水性組合物可以任選地包括至少一種低k鈍化劑以降低低k電介質(zhì) 層的化學(xué)攻擊并保護(hù)晶片免受額外的氧化。優(yōu)選的低k鈍化劑包括但不限于硼酸、硼酸鹽 如五硼酸銨、四硼酸鈉、3-羥基-2-萘甲酸、丙二酸和亞氨基二乙酸。當(dāng)存在時(shí),所述半水性 組合物包括以所述組合物的總重量計(jì)約0. 01重量%至約2重量%的低k鈍化劑。優(yōu)選地, 使用本文所述的半水性組合物蝕刻/去除以下伏的低k材料的總重量計(jì)小于2重量%、更 優(yōu)選小于1重量%、最優(yōu)選小于〇. 5重量%的下伏低k材料。
[0034]為了確保潤(rùn)濕,特別是當(dāng)pH較低時(shí),可以向半水性組合物添加表面活性劑,優(yōu) 選地抗氧化、氟化陰離子型表面活性劑。本發(fā)明的組合物中設(shè)想的陰離子型表面活性 劑包括但不限于氟表面活性劑如ZONYL?UR和ZONYL?FS-62(DuPontCanada Inc.,Mississauga,Ontario,Canada)和氣烷基橫酸銨如Novec?4300 (3M)。當(dāng)所用蝕刻劑 包含氟化物時(shí),設(shè)想了使用可以用作表面活性劑和蝕刻劑的長(zhǎng)鏈氟化四烷基銨。
[0035]所述至少一種有機(jī)溶劑包含至少一種水混溶性有機(jī)溶劑,其中所述至少一種水混 溶性有機(jī)溶劑選自式R1R2R3C(OH)的化合物,其中R\R2和R3是彼此獨(dú)立的并選自氫、C2-C3q 烷基、C2-C3。烯烴、環(huán)烷基、C2-C3。烷氧基和其組合。例如,所述至少一種溶劑可以包含選 自以下的至少一種物質(zhì):甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基-1-己醇、庚醇、辛 醇、乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇、1,2- 丁二醇、1,3- 丁二醇和1,4- 丁二醇、四氫糠 醇(THFA)、碳酸丁烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、二丙二醇、二乙二醇單甲醚、三乙二醇單 甲醚、二乙二醇單乙醚、三乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單丁醚、 三乙二醇單丁醚、乙二醇單己醚、二乙二醇單己醚、乙二醇苯醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚 (DPGME)、三丙二醇甲醚(TPGME)、二丙二醇二甲醚、二丙二醇乙醚、丙二醇正丙醚、二丙二 醇正丙醚(DPGPE)、三丙二醇正丙醚、丙二醇正丁醚、二丙二醇正丁醚、三丙二醇正丁醚、丙 二醇苯醚、2, 3-二氫十氟戊烷、乙基全氟丁醚、甲基全氟丁醚、碳酸烷基酯、碳酸亞烷基酯、 4-甲基-2-戊醇、四亞甲基二醇二甲醚、二甲亞砜和其組合。優(yōu)選地,所述至少一種有機(jī)溶 劑包含二乙二醇單乙醚、二乙二醇甲醚、丙二醇、乙二醇、四乙二醇二甲醚、三乙二醇甲醚、 三乙二醇乙醚、三丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚或其組合。
[0036]在另一個(gè)實(shí)施方式中,本文所述的任何半水性組合物可進(jìn)一步包含氮化鈦和/或 光致抗蝕劑蝕刻材料殘余物,其中所述殘余物被懸浮和/或溶解在所述半水性組合物中。
[0037]在一個(gè)實(shí)施方式中,第一方面的組合物包含以下物質(zhì),由以下物質(zhì)組成或基本上 由以下物質(zhì)組成:至少一種氧化劑、至少一種蝕刻劑、至少一種腐蝕抑制劑、至少二氧化硅 源、水和至少一種有機(jī)溶劑,其中所述組合物基本上不含過氧化氫,所述物質(zhì)以所述組合物 的總重量計(jì)以下列范圍存在:
[0040] 在半水性組合物的一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施方式中,所述至少一種氧化劑包括氧化釩、 釩酸銨、碘酸銨、高碘酸銨、碘酸、高碘酸、1,4-苯醌或其組合;所述至少一種蝕刻劑包括六 氟硅酸、四氟硼酸或其組合;所述至少一種腐蝕抑制劑包括5-甲基-IH-苯并三挫、吡挫、苯 并三唑、溴化十四烷基三甲基銨、苯扎氯銨、對(duì)甲苯磺酸十六烷基三甲基銨、氫氧化十六烷 基三甲基銨、5-芐基-IH-四唑或其組合;所述至少一種二氧化硅源包括TEOS、TMAS、硅酸鈉 或其組合,并且所述至少一種有機(jī)溶劑包括二乙二醇單乙醚、二乙二醇甲醚、丙二醇、乙二 醇、四乙二醇二甲醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚或其 組合。
[0041] 應(yīng)理解,通常的做法是制造待在使用前稀釋的濃縮形式的半水性組合物。例如,所 述組合物可以被制造成更濃縮的形式并且其后在制造商處、在使用前和/或在制造廠使用 期間用至少一種溶劑稀釋。稀釋比率可在約〇. 1份稀釋劑:1份組合物濃縮物至約100份 稀釋劑:1份組合物濃縮物范圍內(nèi)。還應(yīng)理解,本文所述的組合物包括氧化劑,其可能隨時(shí) 間不穩(wěn)定。因此,濃縮形式可以基本上不含氧化劑并且所述氧化劑可由制造商在使用前和 /或在制造廠使用期間引入濃縮物或稀釋的半水性組合物。
[0042] 本文所述的半水性組合物容易通過簡(jiǎn)單添加各個(gè)成分并混合至均質(zhì)條件來配制。 此外,所述半水性組合物可容易地配制成單包裝制劑或在使用地點(diǎn)處或之前混合的多部分 制劑,優(yōu)選地為多部分制劑。所述多部分制劑的單獨(dú)的部分可在工具處或在混合區(qū)/區(qū)域 如在線混合器中或在工具上游的儲(chǔ)罐中混合。設(shè)想了多部分制劑的各個(gè)部分可含有當(dāng)混合 在一起時(shí)形成所需組合物的成分/組分的任何組合。各個(gè)成分的濃度可在半水性組合物的 特定倍數(shù)內(nèi)廣泛改變,即,更稀釋或更濃縮,并且應(yīng)理解,半水性組合物可不同地和可選地 包含以下物質(zhì),由以下物質(zhì)組成或基本上由以下物質(zhì)組成:與本文公開內(nèi)容一致的成分的 任何組合。
[0043] 因此,第二方面涉及一種試劑盒,所述試劑盒在一個(gè)或多個(gè)容器中包括一種或多 種適于形成本文所述的半水性組合物的組分。所述試劑盒的容器必須適合儲(chǔ)存和運(yùn)輸所述 半水性組合物組分,例如,容器(AdvancedTechnologyMaterials,Inc.,Danb ury,Conn.,USA)。含有所述組合物的組分的一個(gè)或多個(gè)容器優(yōu)選包括用于使所述一個(gè)或多 個(gè)容器中的組分流體連通以共混和分配的機(jī)構(gòu)。例如,對(duì)于NOWPak?容器來說,可將氣 體壓力施加至所述一個(gè)或多個(gè)容器中的襯里外部以造成所述襯里的內(nèi)含物的至少一部分 被排出并且因此能夠?qū)崿F(xiàn)流體連通以用于共混和分配。可選地,可將氣體壓力施加至常規(guī) 可加壓容器的頂空或者可使用栗來實(shí)現(xiàn)流體連通。另外,所述系統(tǒng)優(yōu)選包括分配端口以將 共混的組合物分配至處理工具。
[0044] 優(yōu)選使用基本上化學(xué)惰性、不含雜質(zhì)、柔性和彈性的聚合物膜材料如高密度聚乙 烯來制造用于所述一個(gè)或多個(gè)容器的襯里。處理所需的襯里材料而無需共擠出或阻擋層, 并且無需任何可能不利地影響有待放置在襯里中的組分的純度要求的顏料、UV抑制劑或加 工劑。所需襯里材料的列表包括包含未處理(不含添加劑)的聚乙烯、未處理的聚四氟乙 烯(PTFE)、聚丙烯、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚縮醛、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丁烯 等的膜。這些襯里材料的優(yōu)選厚度在約5密耳(0. 005英寸)至約30密耳(0. 030英寸) 范圍內(nèi),例如20密耳(0. 020英寸)的厚度。
[0045] 關(guān)于用于試劑盒的容器,以下專利和專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容以全文引用的方式并入 本文中:名稱為"用于在超純液體中使粒