一種低蝕刻的去除光阻蝕刻殘留物的清洗液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種去除光阻蝕刻殘留物的清洗液及其組成。這種低蝕刻性的去除光阻蝕刻殘留物的清洗液含有（a）醇胺，（b）醇醚，(c)水，(d)鄰苯三酚和/或其衍生物，e）沒食子酸和/或其酯。這種低蝕刻性的去除光阻蝕刻殘留物的清洗液能夠同時(shí)去除金屬線（metal）、通孔(via)和金屬墊(Pad)晶圓上的光阻殘留物，同時(shí)對于基材如金屬鋁，非金屬二氧化硅等基本沒有攻擊。在半導(dǎo)體晶片清洗等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種低蝕刻的去除光阻蝕刻殘留物的清洗液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種去除光阻蝕刻殘留物的清洗液。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體元器件制造過程中，光阻層的涂敷、曝光和成像對元器件的圖案制造來說是必要的工藝步驟。在圖案化的最后(即在光阻層的涂敷、成像、離子植入和蝕刻之后)進(jìn)行下一工藝步驟之前，光阻層材料的殘留物需徹底除去。在摻雜步驟中離子轟擊會硬化光阻層聚合物，因此使得光阻層變得不易溶解從而更難于除去。至今在半導(dǎo)體制造工業(yè)中一般使用兩步法(干法灰化和濕蝕刻)除去這層光阻層膜。第一步利用干法灰化除去光阻層(PR)的大部分；第二步利用緩蝕劑組合物濕蝕刻/清洗工藝除去且清洗掉剩余的光阻層，其步驟一般為清洗液清洗/漂洗/干燥。在這個(gè)過程中只能除去殘留的聚合物光阻層和無機(jī)物，而不能攻擊損害金屬層如鋁層。
[0003]在目前的濕法清洗工藝中，用得最多的清洗液是含有羥胺類和含氟類的清洗液，羥胺類清洗液的典型專利有 US6319885、US5672577、US6030932、US6825156 和 US5419779等。經(jīng)過不斷改進(jìn)，其溶液本身對金屬鋁的腐蝕速率已經(jīng)大幅降低，但該類清洗液由于使用羥胺，而羥胺存在來源單一、易爆炸等問題。而現(xiàn)存的氟化物類清洗液雖然有了較大的改進(jìn)，如US5，972，862、US 6，828，289等，但仍然存在不能很好地同時(shí)控制金屬和非金屬基材的腐蝕，清洗后容易造成通道特征尺寸的改變；另一方面由于一些半導(dǎo)體企業(yè)中濕法清洗設(shè)備是由石英制成，而含氟的清洗液對石英有腐蝕并隨溫度的升高而腐蝕加劇，故存在與現(xiàn)有石英設(shè)備不兼容的問題而影響其廣泛使用。
[0004]盡管羥胺類和含氟類的清洗液已經(jīng)相對比較成功地應(yīng)用于半導(dǎo)體工業(yè)，但是由于其各自的限制和缺點(diǎn)，業(yè)界還是開發(fā)出了第三類的清洗液，這類清洗液既不含有羥胺也不含有氟化物。如US5988186公開了含有溶劑、醇胺、水和沒食子酸類及其酯類的清洗液，既解決了羥胺的來源單一和安全環(huán)保方面的問題，又解決了含氟類清洗液非金屬腐蝕速率不穩(wěn)定的問題。但是這類清洗液由于既不含有羥胺也不含有氟化物，往往在使用過程中存在很大的局限性。因此盡管揭示了一些清洗液組合物，但還是需要而且近來更加需要制備適應(yīng)面更廣的該類清洗液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了提供一種能夠去除晶圓上的光阻殘留物的低成本半導(dǎo)體晶圓清洗液，其不含有羥胺和氟化物；對金屬和非金屬的腐蝕速率較?。徊⑴c石英設(shè)備兼容。
[0006]本發(fā)明的清洗液含有:
[0007]i.醇胺 40-70%，優(yōu)選 50-65% ；
[0008]ii.醇醚 10-40%，優(yōu)選 15-30% ;
[0009]iii.水 10-30%，優(yōu)選 15-25% ；
[0010]iv.鄰苯三酚及其衍生物0.1-10%,優(yōu)選0.5-5% ；[0011]V.沒食子酸及其酯，0.1-5%，優(yōu)選0.5-3% ；
[0012]上述含量均為質(zhì)量百分比含量，且不含有羥胺和氟化物。
[0013]本發(fā)明中，所述的醇胺較佳的為單乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、乙基二乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N-(2-氨基乙基)乙醇胺和二甘醇胺。
[0014]本發(fā)明中，所述的醇醚較佳的為二乙二醇單烷基醚和二丙二醇單烷基醚。其中，所述的二乙二醇單烷基醚較佳的為二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚和二乙二醇單丁醚；所述的二丙二醇單烷基醚較佳的為二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚和二丙二醇單丁醚。從醇醚的環(huán)保角度來講，所述的醇醚優(yōu)選二丙二醇單烷基醚；從所有醇醚對光阻蝕刻殘留物去除效率來講，所述的醇醚更優(yōu)選二丙二醇單甲醚。
[0015]本發(fā)明中，所述的鄰苯三酚和/或其衍生物較佳的選自鄰苯三酚、5-甲基鄰苯三酚、5-甲氧基鄰苯三酚、5-叔丁基鄰苯三酚和5-羥甲基鄰苯三酚中的一種或多種。
[0016]本發(fā)明中，所述的沒食子酸和/或其酯較佳的選自沒食子酸、沒食子酸甲酯、沒食子酸乙酯、沒食子酸丁酯、沒食子酸辛酯、沒食子酸月桂酯和1-沒食子酸甘油酯中的一種或多種。
[0017]本發(fā)明中的清洗液，可以在50°C至80°C下清洗晶圓上的光阻殘留物。具體方法如下:將含有光阻殘留物的晶圓浸入本發(fā)明中的清洗液中，在50°C至80°C下浸泡合適的時(shí)間后，取出漂洗后用高純氮?dú)獯蹈伞?br> [0018]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
[0019]I)本發(fā)明的清洗液通過鄰苯三酚及其衍生物與沒食子酸及其酯的二元復(fù)配，可在有效地去除金屬線(metal)、通孔(via)和金屬墊(Pad)晶圓上的光阻殘留物同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對金屬鋁和非金屬腐蝕的抑制；
`[0020]2)本發(fā)明的清洗液解決了傳統(tǒng)羥胺類清洗液中羥胺來源單一、價(jià)格昂貴、易爆炸等問題；
[0021]3)本發(fā)明的清洗液由于其非金屬腐蝕速率較低；解決了傳統(tǒng)氟類清洗液非金屬腐蝕速率不穩(wěn)定的問題，并與目前半導(dǎo)體廠商普遍使用的石英清洗槽兼容。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。本發(fā)明的清洗液由上述成分簡單均勻混合即可制得。
[0023]表1各實(shí)施例(Examples)中的清洗液的組分和含量
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種低蝕刻的去除光阻蝕刻殘留物的清洗液，其包含:醇胺，醇醚，鄰苯三酚和/或其衍生物，沒食子酸和/或其酯，水。
2.如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述清洗液不包含羥胺。
3.如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述清洗液不包含氟化物。
4.如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述醇胺的質(zhì)量百分比含量為40-70wt%，所述醇醚的質(zhì)量百分比含量為10-40wt%，所述鄰苯三酚和/或其衍生物的質(zhì)量百分比含量為0.l_10wt%,所述沒食子酸和/或其酯的質(zhì)量百分比含量為0.l_5wt%,所述水的質(zhì)量百分比含量為10-30wt%。
5.如權(quán)利要求4所述的清洗液，其特征在于:所述醇胺的質(zhì)量百分比含量為50-65wt%，所述醇醚的質(zhì)量百分比含量為15-30wt%，所述鄰苯三酚和/或其衍生物的質(zhì)量百分比含量為0.5_5wt%,所述沒食子酸和/或其酯的質(zhì)量百分比含量為0.5_3wt%,所述水的質(zhì)量百分比含量為15-25wt%。
6.如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述的醇胺選自單乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、乙基二乙醇胺、N，N- 二乙基乙醇胺、N- (2-氨基乙基)乙醇胺和二甘醇胺中的一種或多種。
7.如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述的醇醚選自二乙二醇單烷基醚和二丙二醇單烷基醚。
8.如權(quán)利要求7所述的清洗液，其特征在于:所述的二乙二醇單烷基醚為二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚和/或二乙二醇單丁醚；所述的二丙二醇單烷基醚為二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚和/或二丙二醇單丁醚。
9.如權(quán)利要求7所述的清洗液`，其特征在于:所述的醇醚為二丙二醇單烷基醚。
10.如權(quán)利要求9所述的清洗液，其特征在于:所述的醇醚為二丙二醇單甲醚。
11.如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述的鄰苯三酚和/或其衍生物選自鄰苯三酚、5-甲基鄰苯三酚、5-甲氧基鄰苯三酚、5-叔丁基鄰苯三酚和5-羥甲基鄰苯三酚中的一種或多種。
12.如權(quán)利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述的沒食子酸和/或其酯選自沒食子酸、沒食子酸甲酯、沒食子酸乙酯、沒食子酸丁酯、沒食子酸辛酯、沒食子酸月桂酯和1-沒食子酸甘油酯中的一種或多種。
【文檔編號】C11D7/60GK103773626SQ201210410184
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】劉兵, 彭洪修, 孫廣勝, 顏金荔 申請人:安集微電子科技(上海)有限公司