[发明专利]一种去除光阻层残留物的清洗液

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺中的一种清洗液，尤其涉及一种去除光阻层残留物的清洗液。

背景技术

在半导体元器件制造过程中，光阻层的涂敷、曝光和成像对元器件的图案制造来说是必要的工艺步骤。在图案化的最后(即在光阻层的涂敷、成像、离子植入和蚀刻之后)进行下一工艺步骤之前，光阻层材料的残留物需彻底除去。在掺杂步骤中离子轰击会硬化光阻层聚合物，因此使得光阻层变得不易溶解从而更难于除去。至今在半导体制造工业中一般使用两步法(干法灰化和湿蚀刻)除去这层光阻层膜。第一步利用干法灰化除去光阻层(PR)的大部分；第二步利用缓蚀剂组合物湿蚀刻/清洗工艺除去且清洗掉剩余的光阻层，其步骤一般为清洗液清洗/漂洗/去离子水漂洗。在这个过程中只能除去残留的聚合物光阻层和无机物，而不能攻击损害金属层如铝层。

在目前的湿法清洗工艺中，用得最多的清洗液是含有羟胺类和含氟类的清洗液，羟胺类清洗液的典型专利有US6319885、US5672577、US6030932、US6825156和US5419779等。经过不断改进，其溶液本身对金属铝的腐蚀速率已经大幅降低，但该类清洗液由于使用羟胺，而羟胺存在来源单一、易爆炸和价格昂贵的问题。而半导体的发展已经逐渐演变为成本竞争，因此拥有较低营运成本的公司将在未来的竞争中处于有利地位。而现存的氟化物类清洗液虽然有了较大的改进，如US 5,972,862、US 6,828,289等，但仍然存在不能很好地同时控制金属和非金属基材的腐蚀，清洗后容易造成通道特征尺寸的改变；另一方面由于一些主流的半导体企业中湿法清洗设备是由石英制成，而含氟的清洗液对石英有腐蚀并随温度的升高而腐蚀加剧，故存在与现有石英设备不兼容的问题而影响其广泛使用。

因此尽管已经揭示了一些清洗液组合物，但还是需要而且近来更加需要制备一类价格更为便宜，更合适的清洗组合物或体系，以适应新的清洗要求，并与石英设备兼容。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对传统含羟胺类清洗液中羟胺来源单一、易爆炸和价格昂贵以及传统含氟类清洗液在湿法清洗中与石英设备不兼容的问题，提供一种能够去除晶圆上的光阻残留物的半导体晶圆清洗液，其对金属和非金属的腐蚀速率较小，其成本较低；性能稳定，并与石英设备兼容。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种去除光阻层残留物的清洗液，其包含：N-甲基乙醇胺、其他醇胺、水和螯合剂。

本发明中，所述N-甲基乙醇胺的含量为5-65wt％。

本发明中，所述其他醇胺选自单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、乙基二乙醇胺、N-(2-氨基乙基)乙醇胺和二甘醇胺的一种或多种，所述其他醇胺的含量为10～70wt％。

本发明中，所述水的含量为1～30wt％。

本发明中，所述的螯合剂是指本领域常用的含有多个官能团的有机化合物。如柠檬酸、亚氨基二乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、邻苯二酚、邻苯三酚、3，4-二羟基苯甲酸、没食子酸、水杨酸和磺基水杨酸等。优选邻苯二酚、邻苯三酚、3，4-二羟基苯甲酸、没食子酸，所述螯合剂的含量为0.1～15wt％。

本发明中，所述清洗液还进一步包含溶剂，其含量为≤50wt％。

本发明中，所述的溶剂为本领域等离子刻蚀残留物清洗液中常规的溶剂，较佳的选自亚砜、砜、咪唑烷酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、醇、醚和酰胺中的一种或多种。其中，所述的亚砜较佳的为C₁-C₄亚砜和/或C₇-C₁₀的芳基亚砜，更佳的为二甲基亚砜；所述的砜较佳的为C₁-C₄砜和/或C₇-C₁₀的芳基砜，更佳的为环丁砜；所述的咪唑烷酮较佳的为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；所述的吡咯烷酮较佳的为N-甲基吡咯烷酮和/或羟乙基吡咯烷酮；所述的咪唑啉酮较佳的为1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)；所述的醇较佳的为C₁-C₄烷基醇和/或C₇-C₁₀的芳基醇，更佳的为丙二醇和/或二乙二醇；所述的醚较佳的为C₃-C₂₀的醚，更佳的为丙二醇单甲醚和/或二丙二醇单甲醚；所述的酰胺较佳的为C₁-C₆烷基酰胺，更佳的为二甲基甲酰胺和/或二甲基乙酰胺。