一种等离子刻蚀残留物清洗液制造技术

本发明专利技术公开了一种等离子刻蚀残留物清洗液，其含有羟胺及其衍生物、溶剂、水、螯合剂，其特征在于：其还含有含羧基的聚合物与含颜料亲和基团的聚合物。本发明专利技术的等离子刻蚀残留物清洗液是通过含羧基聚合物和含颜料亲和基团的聚合物复配从而根本上解决在半导体制造工艺中，传统羟胺类清洗液在湿法清洗中漂洗过程用水漂洗所导致的金属铝腐蚀问题以及免去了传统羟胺类清洗剂在清洗后为避免金属腐蚀而进行的溶剂漂洗。本发明专利技术保持了目前羟胺类清洗液较强的清洗能力，同时在对晶圆清洗后可以用水直接漂洗而且不会对金属尤其是铝造成腐蚀，可以免去原等离子刻蚀残留物去除后的溶剂漂洗过程，有利于减少污染、降低成本。

Cleaning liquid for plasma etching residue

The invention discloses a cleaning solution of plasma etching residues, which contains hydroxylamine and its derivatives, solvent, water, chelating agent, which is characterized in that the polymer also contains a carboxyl group containing polymer and pigment containing affinity groups. The plasma etching residues of the cleaning liquid of the invention is through the carboxyl group containing polymer and polymer compound containing pigment affinity groups to solve in the semiconductor manufacturing process, metal aluminum corrosion problem of traditional hydroxylamine cleaning liquid rinse in the wet cleaning process and rinse water caused by replacing the traditional hydroxylamine cleaning and rinsing after cleaning agent in order to avoid the corrosion of solvent. The present invention maintains the hydroxylamine cleaning liquid is strong, while the wafer cleaning after water directly without rinsing metals especially aluminum corrosion, can be removed from the original plasma etching residue after removal of the solvent rinsing process, to reduce pollution, reduce cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体制造工艺中的一种清洗液，具体涉及一种等离子 刻蚀残留物的清洗液。
技术介绍
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。在这个过程中要求只 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的清洗液， 这类清洗液目前主要是有EKC和ACT两家公司开发，并占有80%左右的市场。 其典型的专利有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 清洗液由于其在水中漂洗时金属铝的腐蚀速率较大，在清洗完等离子刻蚀物 后,'常采用溶剂漂洗。所用的溶剂主要有异丙醇和N-甲基吡咯烷酮。前者由 于闪点比较低、易挥发，在一些半导体制造公司已经逐步被淘汰；而后者虽 然闪点比较高、不易挥发在好多半导体制造公司一直使用；但是随着环保意 识增强和成本压力加大，越来越多的公司希望能用去离子水直接漂洗，而不造成金属的腐蚀。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服在半导体制造工艺的湿法清洗 步骤中，采用传统羟胺类清洗液之后直接用水漂洗会导致金属(尤其是铝) 腐蚀，需采用溶剂漂洗步骤而造成的成本较高，污染较大的缺陷，而提供一 种可以直接用水漂洗，但不会造成金属腐蚀，且能保证较好的清洗效果的等 离子刻蚀残留物清洗液。本专利技术的等离子刻蚀残留物清洗液含有羟胺和/或其衍生物、溶剂、水、 螯合剂，其还含有含羧基的聚合物与含颜料亲和基团的聚合物。本专利技术中，所述的含羧基聚合物的含量较佳的为质量百分比0.001~3%。 本专利技术中，所述的含羧基的聚合物选自含羧基的均聚物、含羧基的共聚 物、含羧基的均聚物盐和含羧基的共聚物盐中的一种或多种。其中，所述的 含羧基的均聚物较佳的为聚马来酸酐(HPMA)、聚丙烯酸(PAA)、聚甲基丙 烯酸中的一种或多种，更佳的为聚马来酸酐和/或聚丙烯酸；所述的含羧基的 共聚物较佳的为含羧基的单体之间的共聚物(如丙烯酸与马来酸共聚物， 甲基丙烯酸与马来酸共聚物)，或含乙烯基单体与含羧基的单体之间的共聚 物(如苯乙烯与丙烯酸共聚物、苯乙烯与马来酸共聚物、丙烯腈与马来酸 共聚物、乙烯与丙烯酸共聚物、丙烯腈与丙烯酸共聚物、苯乙烯与甲基丙烯 酸共聚物、乙烯与甲基丙烯酸共聚物和丙烯腈与甲基丙烯酸共聚物等等中的 一种或多种)，更佳的为丙烯酸与马来酸共聚物；所述的盐较佳的是铵盐、 钾盐和/或钠盐中的一种或多种，更佳的为铵盐，如聚丙烯酸铵。本专利技术中，只要是现有技术中已有的含羧基的聚合物均可用于本专利技术的 等离子刻蚀残留物清洗液中，含羧基的聚合物分子量大小并不影响实现本发 明的目的。若本专利技术的等离子刻蚀残留物清洗液中具有一定质量浓度的聚合 物，该等离子刻蚀残留物清洗液中也相应地具有一定浓度的羧基。这是因为对于一定质量浓度的聚合物而言，若聚合物的分子量大，等离子刻蚀残留物清洗液中聚合物的摩尔数就相应地少；若聚合物的分子量小，等离子刻蚀残 留物清洗液中聚合物的摩尔数也就相应地多，也就是说，组成一定的聚合物， 其一定质量浓度的聚合物上也就相应地含有一定浓度的羧基。不管该聚合物 的分子量大小，只要该聚合物上的羧基在等离子刻蚀残留物清洗液中达到一 定的浓度即可。本专利技术中，所述的含颜料亲和基团的聚合物的含量较佳的为质量百分比 0.001~3%。本专利技术中，所述的颜料亲和基团较佳的为羟基或氨基。众所周知，羧基 也是一种颜料亲和基团，但在本专利技术中所谓含颜料亲和基团聚合物中可以含 有羧基，也可以不含有羧基。本专利技术中，对含颜料亲和基团的聚合物的分子 量无特别要求。本专利技术中，所述的含颜料亲和基团的聚合物较佳的为含颜料亲和基团的 丙烯酸酯类聚合物，更佳的为含羟基和/或氨基的丙烯酸酯类聚合物，优选丙 烯酸羟乙酯类单体与除其外的其他丙烯酸酯类单体的共聚物，丙烯酸酯类单 体与丙烯酰胺类单体的共聚物，丙烯酸羟乙酯类单体与除其外的其他丙烯酸 酯类单体和含乙烯基单体的三元共聚物，以及丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类 单体和含乙烯基单体的三元共聚物中的一种或多种。其中，所述的丙烯酸羟乙酯类单体与除其外的其他丙烯酸酯类单体和含 乙烯基单体的三元共聚物较佳的为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯和苯乙烯的三元共聚物；所述的丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体和含乙烯基单体的三元 共聚物较佳的为丙烯酸丁酯、丙烯酰胺和丙烯酸的三元共聚物。其中，所述的丙烯酸酯类单体较佳的为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯 酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、 甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯；所述的丙烯酸羟乙酯 类单体较佳的为甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟乙酯。7本专利技术中，所述的羟胺及其衍生物的含量较佳的为质量百分比1 30%。 本专利技术中，所述的羟胺和/或其衍生物较佳的选自羟胺、羟胺与无机酸形成的盐类(如羟胺盐酸盐)、羟胺上胺基和/或羟基上氢原子被C广C2的取代基取代的衍生物中的一种或多种(如N-甲基羟胺、N， N-二甲基羟胺、乙酰基羟胺，l-甲氧基胺中的一种或多种)。其结构式如下Ri、K2其中Ri， 112和113各自独立的为一般少于3个碳原子的取代基，如甲基、乙基、甲氧基、乙氧基和乙酰基等。本专利技术中，所述的溶剂含量较佳的为质量百分比20~70 %。 本专利技术中，所述的溶剂可为本领域常用溶剂，较佳的选自亚砜、砜、咪 唑垸酮、吡咯烷酮、咪唑啉酮、醚、酰胺和醇胺中的一种或多种，优选醇胺。 所述的亚砜较佳的为二甲基亚砜；所述的砜较佳的为环丁砜；所述的咪唑烷 酮较佳的为1，3-二甲基-2-咪唑垸酮；所述的吡咯烷酮较佳的为N-甲基吡咯 垸酮；所述的咪唑啉酮较佳的为1,3-二甲基-2-咪唑啉酮；所述的醚较佳的为 丙二醇单甲醚和/或二丙二醇单甲醚；所述的酰胺较佳的为二甲基甲酰胺；所 述的醇胺较佳的为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、2- (二乙氨 基)乙醇、乙基二乙醇胺和二甘醇胺中的一种或多种。本专利技术中，所述的螯合剂的含量较佳的为质量百分比0.1 20%。 本专利技术中，所述的螯合剂可为本领域常用螯合剂， 一般为含有多个官能 团的芳基化合物，优选邻苯二酚、邻巯基苯酚、邻羟基苯甲酸、连苯三酚和 没食子酸中的一种或多种。本专利技术中，所述的水含量较佳的为质量百分比10~45%。 本专利技术所用试剂及原料均市售可得。本专利技术的等离子刻蚀残留物清洗液可以由上述成分简单均匀混合即可 制得。本专利技术还涉及本专利技术的等离子刻蚀残留物清洗液的使用方法在用等离 子刻蚀残留物清洗液去除晶圆上等离子刻蚀残留物以后，直接用去离子水漂 洗之后干燥即可。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子刻蚀残留物清洗液，其含有羟胺和／或其衍生物、溶剂、水、螯合剂，其特征在于：其还含有含羧基的聚合物与含颜料亲和基团的聚合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兵，彭洪修，于昊，彭杏，
申请(专利权)人：安集微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]