[发明专利]光刻胶残留物去除用组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月8日提交的韩国专利申请No.10-2009-0001437的优先权，将其公开内容全部引入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及能够去除半导体制造过程中由光刻胶图案下的金属或硅氧化物层的等离子蚀刻以及灰化(ashing)所引起的残留物的光刻胶残留物去除用组合物。更具体地说，本发明涉及这样的光刻胶残留物去除用组合物：其必须含有羟基乙酸，并且因此具有高的去除光刻胶残留物的能力而不造成腐蚀，并且对生态环境友好。

背景技术

在一系列半导体制造过程例如光刻法、用于形成金属互连或接触点的干法蚀刻或湿法蚀刻、等离子灰化等中，产生了有机或金属残留物。因此，必须首先去除这些不期望的残留物以进行后续过程。

至今为止，使用含有羟胺、醇胺、水、和腐蚀抑制剂的组合物在60℃～85℃的高温下除去这些残留物。然而，包含这些胺的组合物在水清洗过程中产生羟基离子，使得使用异丙醇(IPA)作为中间漂洗剂以防止腐蚀。

到目前为止所使用的典型产品包括可得自ACT Chemical TechnologyCo.，Ltd.的ACT-935和可得自E.I.du Pont de Nemours and Company的EKC-265。然而，由于电化腐蚀(galvanic corrosion)和毒性，这些组合物的适用性通常是有限的。

随着清洁设备的发展和半导体线宽的小型化，使用氟的新型组合物目前已经上市了。这些组合物将极性溶剂和腐蚀抑制剂加入到现有半导体制造方法中所使用的稀的氢氟酸(DHF)或缓冲型氧化物蚀刻剂(BOE)(即氢氟酸(HF)和氟化铵(NH₄F)的混合物)中，并在室温(20℃～30℃)下使用。这些组合物具有无需中间漂洗的优点，但是具有需要对图案的氧化物侵蚀进行控制的缺点。

迄今为止所使用的光刻胶残留物去除用组合物经常导致由于下层的腐蚀反应或电化反应而引起的对金属互连的损害，并由此对电阻值有巨大影响。而且，由于再次附着于晶片表面的颗粒的影响，所述光刻胶残留物去除用组合物减小了半导体器件的得率。

而且，目前正在使用的氧化剂羟胺具有非常强的毒性，并且由于形成时的爆炸危险，其总是存在产品供应中断的可能性。

发明内容

本发明涉及能够解决如下问题并且满足全世界盛行的生态环境友好要求的光刻胶残留物去除用组合物：其中，虽然半导体图案逐渐微型化，但由于铝互连的稠密程度(thickness)增加，并且由此等离子蚀刻所需的时间延长而显著提高铝图案上积聚的电荷量，因此，使用至今的羟胺聚合物去除剂由铝/铜合金产生电化腐蚀，并因此大大改变了铝互连的电阻值。

本发明的一方面提供含有1重量％～70重量％的羟基乙酸且剩余部分为水的光刻胶残留物去除用组合物。

所述光刻胶残留物去除用组合物可进一步包括pH控制剂，其将所述组合物的pH调节至4～10。所述pH控制剂还可在5到50重量份的范围内加入，基于100重量份的羟基乙酸和水的混合物。

这里，所述pH控制剂可包括选自如下的一种胺、或者两种或更多种胺的组合：伯烷基胺、仲烷基胺和叔烷基胺、以及烷醇胺，其中烷基为具有2～10个碳原子的线型、支化或环状的烷基，烷醇基团为具有-OH并且具有2～10个碳原子的线型、支化或环状的烷基。

而且，所述光刻胶残留物去除用组合物可进一步包括清洁能力(cleanability)改进剂，所述清洁能力改进剂包括选自如下的至少一种：伯醇、仲醇、叔醇、和由下式表示的二醇醚。所述醇可包括各自具有2～10个碳原子的线型、支化或环状的醇。

化学式1

R-O(CH₂CH₂O)_nH

其中R表示各自具有2～10个碳原子的线型、支化或环状的烃基，并且n为1～3。

而且，所包含的清洁能力改进剂可进一步为10～70重量份，基于100重量份的羟基乙酸和水的混合物。

而且，所述pH控制剂可包括选自单乙醇胺、异丙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、和四氢糠胺中的一种。所述清洁能力改进剂可包括选自二甘醇单乙醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、三甘醇醚、和四氢糠醇中的一种。

附图说明

通过参考附图具体地描述本发明的示例性实施方式，本发明的以上和其它特征以及优点对于本领域技术人员来说将变得更加明晰，在附图中：

图1显示使用本发明实施例1的组合物进行处理的晶片表面的SEM照片；