子的產(chǎn)生最小化的裝置和方法(APPARATUSAND METHODFORMIN頂IZINGTHEGENERATIONOFPARTICLESINULTRAPURELIQUIDS) " 的美 國專利No. 7, 188, 644 ;名稱為"可回收和可重復使用泡包袋型流體存儲和分配容器系統(tǒng) (RETURNABLEANDREUSABLE,BAG-IN-DRUMFLUIDSTORAGEANDDISPENSINGCONTAINER SYSTEM) "的美國專利No. 6, 698, 619 ;和2008年5月9日提交的名稱為"用于材料的共混和 分布的系統(tǒng)和方法(SYSTEMSANDMETHODSFORMATERIALBLENDINGANDDISTRIBUTION) " 的PCT/US08/63276。
[0046] 在第三方面,本發(fā)明涉及使用本文所述的半水性組合物從上面具有氮化鈦材料的 微電子器件的表面蝕刻氮化鈦材料的方法。例如,可去除氮化鈦材料而不顯著破壞/去除 所述微電子器件上存在的金屬導體和絕緣體材料。因此,在一個優(yōu)選實施方式中,描述了使 用本文所述的半水性組合物從上面具有氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料的微電 子器件的表面相對于金屬導體和絕緣體材料選擇性和基本上去除氮化鈦和/或光致抗蝕 劑蝕刻殘余物材料的方法。在另一個優(yōu)選的實施方式中,描述了使用本文所述的半水性組 合物從上面具有氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料的微電子器件的表面相對于金 屬導體(例如,銅)、鎢和絕緣體材料選擇性和基本上去除氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘 余物材料的方法。
[0047] 在蝕刻應用中,以任何合適方式向上面具有氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物 材料的微電子器件的表面施加組合物,例如,通過將半水性組合物噴涂在器件表面上,通過 浸漬(在靜態(tài)或動態(tài)體積的半水性組合物中)包括氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材 料的器件,通過使所述器件與另一種材料例如上面吸收有半水性組合物的墊或纖維狀吸收 劑施用器元件接觸,通過使包括氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料的器件與循環(huán)半 水性組合物接觸,或通過使半水性組合物與氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料進行 去除接觸的任何其它合適手段、方式或技術??煞峙蛟趩尉b置中進行施加,用于動態(tài) 或靜態(tài)清潔。有利的是,本文所述的半水性組合物憑借其相對于可能存在于微電子器件結 構上并暴露于所述組合物的其它材料如金屬和絕緣材料(即,低k電介質(zhì))而言對氮化鈦 和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料的選擇性而以高效和高選擇性方式實現(xiàn)氮化鈦和/或光 致抗蝕劑蝕刻殘余物材料的至少部分去除。
[0048] 在本文所述的半水性組合物用于從上面具有氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余 物材料的微電子器件結構去除氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料時,所述半水性組 合物通常在單晶片工具中與器件結構在約20°C至約100°C、優(yōu)選約45°C至約60°C的范圍內(nèi) 的溫度下接觸約0. 3分鐘至約30分鐘、優(yōu)選約0. 5分鐘至約3分鐘的充分時間。這些接觸 時間和溫度是說明性的,并且可使用可有效從器件結構至少部分去除氮化鈦和/或光致抗 蝕劑蝕刻殘余物材料的任何其它合適時間和溫度條件。
[0049] 在一個實施方式中,所述半水性組合物在遞送至器件結構期間在線加熱。通過在 線而非在浴本身中加熱,所述半水性組合物壽命增加。
[0050] 在完成所需蝕刻動作后,所述半水性組合物可容易地從先前已進行施加的微電子 器件去除,例如,通過如在本文所述半水性組合物的給定最終用途應用中可能需要和有效 的沖洗、洗滌或其它去除步驟。例如,所述器件可用包括去離子水的沖洗溶液沖洗和/或干 燥(例如,旋干、N2、蒸汽干燥等)。
[0051] 所述半水性組合物優(yōu)選相對于金屬導體和絕緣(即,低k電介質(zhì))材料選擇性蝕 刻氮化鈦材料。在一個實施方式中,氮化鈦的蝕刻速率高(在50°C下50A!TiirTi以上,優(yōu) 選約:3.5AmilT1以上),而金屬(例如,Cu和W)的蝕刻速率低(小于約1〇imin.':優(yōu)選小 于約5Amirf1,并且在相同溫度下低k電介質(zhì)的蝕刻速率低(小于約1〇Amin'優(yōu)選小 于約S.A.,min'4 )。
[0052] 第四方面涉及根據(jù)本文所述的方法制造的改進的微電子器件并且涉及含有這些 微電子器件的產(chǎn)品。
[0053] 第五方面涉及制造包含微電子器件的物品的方法,所述方法包括使所述微電子器 件與半水性組合物接觸足夠時間以從上面具有氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料 的微電子器件的表面蝕刻性去除氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料,以及將所述微 電子器件并入所述物品中,其中所述半水性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、水和至少一種有機溶劑,其中所述組合物基本上不含過氧化氫。所述半水性組合物還 可包含氮化鈦材料,由氮化鈦材料組成或基本上由氮化鈦材料組成。
[0054] 本發(fā)明的第六方面涉及一種制造物品,其包含以下物質(zhì),由以下物質(zhì)組成或基本 上由以下物質(zhì)組成:微電子器件襯底、所述襯底上的氮化鈦層和本文所述的組合物。
[0055] 通過下文討論的說明性實施例更充分地示出本發(fā)明的特征和優(yōu)點。
[0056] 實施例1
[0057] 制備包含0? 003重量%高碘酸、L2重量%H2SiF6、0. 004重量%苯扎氯銨、0? 3重 量%TEOS和98. 493重量%去離子水的基礎溶液1。用基礎溶液1起始,如下表1-3中所示 制備制劑。將銅、鎢、TiN和PETEOS試樣在50°C下在每種制劑中浸沒所示時間并且測定蝕 刻速率。
[0058] 表1 :通過將所示有機溶劑與余量的基礎溶液1組合而制備的制劑。
[0059]
[0064] 可見添加10重量%有機溶劑和0.5%mBTA對TiN蝕刻速率無顯著影響,但會降 低Cu和W蝕刻速率。當有機溶劑的量升高至50重量%時,TiN蝕刻速率降低。利用50重 量%有機溶劑得到的結果表明,制劑可以進行調(diào)節(jié)以改變制劑的選擇性。例如,通過調(diào)節(jié)溶 劑濃度,TiN蝕刻速率可從40Amin-1改變至小于1〇AITiin'以及降低Cu和W蝕刻速 率,例如在具有溶劑DPGME的制劑L和W中。在另一個方面,半水性組合物是相對于TiN和W選擇性去除銅或者相對于W選擇性去除Cu和TiN的制劑。
[0065] 可見添加10重量%有機溶劑降低了銅的蝕刻速率,這被認為是由于有機溶劑輔 助mBTA的溶解。此外,添加有機溶劑與mBTA對TiN蝕刻速率無負面影響而仍與Cu和W相 容。
[0066] 實施例2
[0067] 制備包含0. 01重量%釩酸銨、1. 2重量%H2SiF6、0. 004重量%溴化十四烷基三甲 基銨、0. 3重量%TEOS和98. 486重量%去離子水的基礎溶液2。用基礎溶液2起始,如下 表4中所示制備制劑。將銅、鎢、TiN和PETEOS試樣在50°C下在每種制劑中浸沒所示時間 并且測定蝕刻速率。
[0068] 表4:通過將所示有機溶劑和腐蝕抑制劑mBTA與余量的基礎溶液2組合而制備的 制劑。
[0069]
[0070] 可見僅一種溶劑(THFA)在10重量%下顯著改變TiN的蝕刻速率。
[0071]實施例3
[0072] 制備包含四氟硼酸、吡唑、氧化釩(IV,V)和水的組合物并且在50°C下在每種制劑 中浸沒后測定PETE0S、Cu(Cu)、TiN和W的試樣的蝕刻速率。表5中提供了所述組合物和結 果。
[0073] 表5:制劑和蝕刻速率
[0074]
[0075] 實施例4
[0076] 如表6中所示制備包含四氟硼酸、吡唑、氧化釩(IV,V)、水、二乙二醇單丁醚 (DEGBE)和其它組分的組合物。在40°C下在每種制劑中浸沒后測定PETE0S、Cu(Cu)、TiN和 W的試樣的蝕刻速率,如表7中所提供。
[0077] 表6:制劑
[0078]
應理解本發(fā)明的效用不因此受限制,而是延伸至并涵蓋如本發(fā)明領域的普通技術人員基于 本文的公開內(nèi)容所想到的眾多其它變化、修改和替代實施方式。相應地,如權利要求書中所 要求保護的發(fā)明旨在被廣泛地理解和解釋為將所有這些變化、修改和替代實施方式包括在 其精神和范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 一種用于從上面具有氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料的微電子器件的表 面選擇性去除氮化鈦和/或光致抗蝕劑蝕刻殘余物材料的組合物,所述組合物包含至少一 種氧化劑、至少一種蝕刻劑、至少一種腐蝕抑制劑、至少一種二氧化硅源、水和至少一種有 機溶劑,其中所述組合物基本上不含過氧化氫。2. 根據(jù)權利要求1所述的組合物,其中所述蝕刻劑包括選自以下的物質(zhì):H2ZrF6、 H2TiF6、HPF6、HF、氟化銨、氟化氫銨、四氟硼酸、六氟硅酸、四氟硼酸四丁基銨(TBA-BF4)、六 氟硅酸銨、六氟鈦酸銨、氟化四烷基銨(NRiiyy^F)、氫氧化四烷基銨(NRiiyy^oH),其中札、 R2、R3、R4可以彼此相同或不同并選自直鏈或支鏈的c 基基團、弱堿和其組合。3. 根據(jù)權利要求1所述的組合物,其中所述蝕刻劑包括四氟硼酸、六氟硅酸或其組合。4. 根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的組