[发明专利]一种等离子刻蚀残留物清洗液

说明书

技术领域

本发明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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明中，所述的含羧基聚合物的含量较佳的为质量百分比0.001～3％。

本发明中，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。

本发明中，只要是现有技术中已有的含羧基的聚合物均可用于本发明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。若本发明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。

本发明中，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％。

本发明中，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，但在本发明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。本发明中，对含颜料亲和基团的聚合物的分子量无特别要求。