[发明专利]去除光致抗蚀剂、蚀刻残余物和BARC的配制料

说明书

相关申请的交叉引用

本发明要求享有2006年11月21日申请的名称为“去除光致抗蚀剂、蚀刻 残余物和BARC的配制料”的美国临时申请11/602,662的优先权。在此引入该 临时申请所公开的内容作为参考。

发明背景

微电子结构的制造涉及许多步骤。在制造集成电路的方案中，有时需要选 择性蚀刻半导体表面。历史上，已经不同程度地成功利用许多差别很大的类型 的蚀刻工艺来选择性去除物质。此外，在微电子结构中不同层的选择性蚀刻被 认为是集成电路制造工艺中的关键且决定性步骤。

在半导体和半导体微电路的制造中，经常需要用聚合有机物质涂敷基底材 料。一些基底材料的实例包括钛、铜、可进一步含有钛、铜等金属元素的涂有 二氧化硅的硅片。一般地，所述聚合有机物质是光致抗蚀剂材料。这是一种在 曝光后显影时将形成蚀刻掩模的材料。在接下来的加工步骤中，将至少一部分 所述光致抗蚀剂从所述基底的表面去除。一种常用的从基底去除光致抗蚀剂的 方法是通过湿化学法。所配制来从所述基底去除所述光致抗蚀剂的湿化学组合 物应该做到这点而不腐蚀、溶解和/或钝化任何金属电路的表面；化学改变所述 无机基底；和/或侵蚀所述基底本身。另一种去除光致抗蚀剂的方法是通过干灰 法，在该方法中使用氧气或合成气体例如氢气通过等离子灰化去除所述光致抗 蚀剂。所述残余物或副产物可能是所述光致抗蚀剂本身或所述光致抗蚀剂、下 面的基底和/或蚀刻气体的组合。这些残余物或副产物经常作为侧壁聚合物、掩 饰物(veils)或围栏物(fences)而提及。

活性离子蚀刻(RIE)越来越多地作为在通孔、金属线路(metal line)和沟 槽形成期间图案传输工艺的选择。例如，需要线路互连配线的后端的多重层的 复杂半导体装置例如高级DRAMS和微处理器，利用RIE生成通孔、金属线路 和沟槽结构。使用通孔穿过层间介电体从而提供一层的硅、硅化物或金属配线 (wiring)与下一层的配线之间的接触。金属线路是用作装置互连的导电结构。沟 槽结构在金属线路结构的形成中使用。在含铜的半导体基底中广泛使用底部抗 反射涂层(BARC)和间隙填充材料，它们一般是高度交联的有机聚合物材料。 BARC材料还可以包含，例如，硅。通孔、金属线路和沟槽结构一般露出金属 和合金例如Al-Cu、Cu、Ti、TiN、Ta、TaN、W、TiW、硅或硅化物例如钨、 钛或钴的硅化物。所述RIE工艺通常留下可能包括下述物质的残余物：再溅射 了的(re-sputtered)氧化物材料以及可能的来自用于平版印刷地限定所述通孔、 金属线路和或沟槽结构的光致抗蚀剂和抗反射涂敷材料的有机材料。

因此，人们希望提供一种选择性清洗组合物以及能够去除例如下述物质的 残留物的方法：例如，残留的光致抗蚀剂、BARC和/或加工残留物，例如，使 用等离子和/或RIE选择性蚀刻产生的残余物。此外，人们希望提供一种选择性 清洗组合物以及能够去除残余物例如光致抗蚀剂、BARC和蚀刻残余物的方法， 其对于所述残余物相比于下述物质表现出高选择性：金属、高介电常数物质(此 处写作“高-k”)、硅、硅化物和/或包括低介电常数物质(此处写作“低-k”)例 如也可能暴露于所述清洗组合物的沉积氧化物的层间介电体材料。人们希望提 供一种组合物，它能和例如下述的感光低-k膜兼容并一起使用：HSQ、MSQ、 FOx、黑金刚石和TEOS(硅酸四乙基酯)。

发明概述