本发明专利技术涉及含氟化物的光致抗蚀剂剥离剂或残余物移除清洁组合物以及用其清洁微电子基板的方法。半水性微电子清洁制剂，其包括：（ａ）至少一种提供氟离子的氟化合物，（ｂ）至少一种“褐色”α－羟基羰基化合物，其是α－羟基羰基化合物与胺或铵化合物的寡聚或多聚共轭物，和（ｃ）水。该制剂还可以包含其它任选的成分，包括（ｄ）至少一种极性的，可与水混溶的有机溶剂，（ｅ）至少一种无金属离子的碱，其量足以使最终组合物的ｐＨ为７或更高，优选ｐＨ为约９．５至约１０．８，和一种或多种（ｆ）多羟基醇和（ｇ）表面活性剂。该组合物用于清洁微电子设备，而没有任何明显的金属腐蚀，且与ＩＬＤｓ相容。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于从微电子设备移除光致抗蚀剂、污染物或等离子体(plasma)或蚀刻残余物的组合物，该组合物提供了良好的铜腐蚀抑制或抵抗， 同时保持了清洁效果。特别地，本专利技术提供了水性或半水性的，强碱性的， 含氟化物清洁组合物，在该组合物中含有a-羟基羰基化合物的"褐色"寡聚 或多聚共轭物材料(conjugate material),尤其是单糖的"褐色"寡聚或多聚共 轭物材料。本专利技术也提供了使用这些组合物清洁微电子基板和设备的方法。背景纟支术通过下述步骤生产半导体设备用光致抗蚀剂涂布无机基板；通过曝光 形成光致抗蚀剂薄膜且随后显影；用形成的光致抗蚀剂薄膜作为掩膜蚀刻无 机基板的暴露区域，以形成精细电路；和从无机基板上去除形成的光致抗蚀 剂薄膜。或者，以与上述相同的方法形成精细电路后，将形成的光致抗蚀剂 薄膜灰化，且然后从无机基板上去除残留的阻碍残余物(resist residue)。已经提出了许多碱性基的清洁组合物，用于从这些微电子设备清洁光致 抗蚀剂和残余物。然而，在清洁这些微电子设备时遇到一个明显的问题，清 洁组合物有腐蚀这些微电子设备中的金属的特性，尤其是铜。然而，至少部 分由于碱性剥离剂与金属的反应，已经观察到现有可用的剥离溶液，通常是 石成性剥离溶液，产生各种金属腐蚀，如腐蚀触须线(corrosion whiskers)、电偶 腐蚀、点蚀、金属线的切蚀(notching)。用于避免该腐蚀问题的现有方法是使用含非碱性的有机溶剂(如异丙醇) 的中间洗液(intermediaterinse)。然而，这些方法是昂贵的且具有不希望的安 全、化学卫生和环境的后果。在US专利6,465,403中公开了用于在微电子工业中通过移除光致抗蚀 剂残余物和其它不希望的污染物剥离或清洁半导体晶片基板的水性碱性组 合物。水性组合物一般包括(a)—种或多种无金属离子的碱，其量足以使pH约为10-13; (b)约0.0r/。至约5。/。重量(表示为。/。SiO2)的水溶性无金属离子的 硅酸盐；(c)约0.01%至约10%重量的一种或多种金属螯合剂；和(d)任选其 它成分。然而，没有一种现有技术中公开的组合物有效地去除典型的蚀刻过程后 留下的所有有机污染和含金属的残余物。使用这些制剂尤其难以去除含硅的 残余物。因此，需要通过从这些基板去除无机和有机污染物清洁半导体晶片 基板而不损伤集成电路的剥离组合物。这些组合物一定不能腐蚀部分构成集 成电路的金属部件且应该避免高费用和由中间洗液(intermediate rinses)引起 的不良后果。氟化物对于富含Si的残余物有效，但是它腐蚀许多金属(A1、 Cu等)且损坏许多ILDs(如TEOS、 CDO等)。因此，对于含氟化物的微电子 清洁组合物有下述需要(l)基本上与半导体设备中所用的所有金属(Al、 Cu、 Mo等)相容，即基本上不产生对这些金属的腐蚀；(2) 要求不需要中间洗液；(3) 对于清洁富含Si的残余物有效；和(4) 基本上不产生对ILDs的损坏。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了水性或半水性的含氟化物的微电子清洁组合物或制 剂，其包括(a)至少一种提供氟离子的含氟化合物，(b)至少一种"褐色"a-羟基羰基共轭物，其是a-羟基羰基化合物与胺或氨化合物的寡聚或多聚共轭 物(oligomeric or polymeric conjugate), 和(c)水。所述a-羟基羰基化合物是通 式为R'CH(OH)COI^的化合物，其中R'和I^独立地选自H、脂肪族基团或 环状基团，所述脂肪族基团或环状基团可含有一个或多个取代基。这些取代 基包括，但不限于，选自下述的基团芳香族基团、杂芳香族基团、羟基(-OH)、 醚基(-C-O-C)、酰胺基(-C(O)NH)、亚砜基团(-C-S(O)-C)、胺(-NR3R4)和酮基 (-C(O)),其中尺3和！14为H或l-10个碳原子的烷基。在通式为R"CH(OH)COR2 的a-羟基羰基化合物中，R'和R"优选选自H和烷基，更优选选自H、 CH3 和(CH2)nCH3，其中n为0-20的整凄t,优选为1-10,且更优选为1-6。 一些 合适的a-羟基羰基化合物的实例包括，但不限于，l-羟基-2-丙酮 (CH3COCH2OH) CAS# 119-09-6 、 1,3- 二羟基丙酮(HOCH2COCH2〇H) CAS#62147-49-3,和符合上述通式的单糖，所述单糖尤其包括葡萄糖、果糖或半乳糖。胺和(X-羟基羰基化合物的反应已知首先通过使胺在羰基碳上亲核力口成，，然后通过Maillard反应(Yaylayan, V. A.; Harty-Magors, S.; Ismail, A. A.; 丄Agric. Food Chem. 1999, 47, 2335-2340)进行。所述Maillard反应实际上是 一系列复杂的反应,其详细描述参见Dills, W. L.; Am. J. Clin. Nutr. 1993, 58, 779S-787S。本专利技术的清洁组合物可任选包含其它成分，如(d)至少一种极性的、可 与水混溶的有机溶剂。所述组合物的pH可以是从酸性至碱性pH的任何合 适的pH。在本专利技术组合物的一个实施方案中，所述组合物也可以包含(e)至 少一种无金属离子的碱，其量足以使最终组合物的pH为7或更高，优选pH 为约9.5至约10.8。本专利技术的组合物还可以包括一种或多种(f)多羟基醇和(g) 表面活性剂。在组合物中所用的褐色a-羟基羰基化合物的寡聚或多聚共辄物 是那些在约300至330nm处有吸收峰且所述吸收峰开始于约600至800nm 波长的寡聚或多聚共轭物。这些褐色寡聚或多聚共轭物可以通过已知的"Maillard反应，，形成，L. C, Maillard, Compt. Rend. 154, 66 (1912); Ann. Chim. 9,5,258 (1916)。在本专利技术的组合物中使用的"褐色"共轭物为a-羟基羰基 化合物与胺或氨化合物的寡聚或多聚共轭物，其不同于作为ot-羟基羰基化合 物与胺或胺化合物反应产物的仅"黄色"的a-羟基羰基化合物的共辄物，而"黄色"的a-羟基羰基共轭物不能用于本专利技术的制剂，因为含有"黄色"的 a-羟基羰基共轭物的这些制剂，不能提供足够的铜腐蚀速率的保护。"黄色" 的a-羟基羰基共轭物是那些a-羟基羰基化合物与胺或氨化合物的反应产物， 其具有在约300至330nm处有吸收峰然而所述吸收峰起始于约500至 580nm。在一定温度下使本专利技术的清洁组合物与半导体设备接触一段时间，以足 以从基板表面清洁不需要的污染物和/或残余物。本专利技术的组合物提供了加强 的腐蚀抵抗，尤其是铜腐蚀抵抗，且提高了清洁效果。具体实施例方式本专利技术的清洁组合物包含中性至碱性的水性或半水性的清洁制剂，其包 括(a)至少一种提供氟离子的含氟化合物(fluoride cpmpound), (b)至少一种"褐 色"a-羟基羰基共轭物，其是a-羟基羰基化合物与胺或氨化合物的寡聚或多 聚共轭物，和(c)水。该制剂还可以包含其它任选的成分，包括，但不限于，(d)至少一种极性的、可与水混溶的有机溶剂，(e)至少一种无金属离子的碱， 其量足以使最终组本文档来自技高网...
【技术保护点】
水性或半水性含氟化物微电子清洁组合物，其包括：（ａ）至少一种提供氟离子的含氟化合物，（ｂ）至少一种“褐色”的α－羟基羰基化合物与胺或铵化合物的寡聚或多聚共轭物，和（ｃ）水。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：稻冈诚二，威廉R格米尔，
申请(专利权)人：马林克罗特贝克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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