一种低蚀刻的去除光阻蚀刻残留物的清洗液的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种去除光阻蚀刻残留物的清洗液及其组成。这种低蚀刻性的去除光阻蚀刻残留物的清洗液含有（a）醇胺，（b）醇醚，(c)水，(d)邻苯三酚和/或其衍生物，e）没食子酸和/或其酯。这种低蚀刻性的去除光阻蚀刻残留物的清洗液能够同时去除金属线（metal）、通孔(via)和金属垫(Pad)晶圆上的光阻残留物，同时对于基材如金属铝，非金属二氧化硅等基本没有攻击。在半导体晶片清洗等领域具有良好的应用前景。
【专利说明】一种低蚀刻的去除光阻蚀刻残留物的清洗液
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种去除光阻蚀刻残留物的清洗液。
【背景技术】
[0002]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/干燥。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。
[0003]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、易爆炸等问题。而现存的氟化物类清洗液虽然有了较大的改进，如US5，972，862、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。
[0004]尽管羟胺类和含氟类的清洗液已经相对比较成功地应用于半导体工业，但是由于其各自的限制和缺点，业界还是开发出了第三类的清洗液，这类清洗液既不含有羟胺也不含有氟化物。如US5988186公开了含有溶剂、醇胺、水和没食子酸类及其酯类的清洗液，既解决了羟胺的来源单一和安全环保方面的问题，又解决了含氟类清洗液非金属腐蚀速率不稳定的问题。但是这类清洗液由于既不含有羟胺也不含有氟化物，往往在使用过程中存在很大的局限性。因此尽管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适应面更广的该类清洗液。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了提供一种能够去除晶圆上的光阻残留物的低成本半导体晶圆清洗液，其不含有羟胺和氟化物；对金属和非金属的腐蚀速率较小；并与石英设备兼容。
[0006]本发明的清洗液含有:
[0007]i.醇胺 40-70%，优选 50-65% ；
[0008]ii.醇醚 10-40%，优选 15-30% ;
[0009]iii.水 10-30%，优选 15-25% ；
[0010]iv.邻苯三酚及其衍生物0.1-10%,优选0.5-5% ；[0011]V.没食子酸及其酯，0.1-5%，优选0.5-3% ；
[0012]上述含量均为质量百分比含量，且不含有羟胺和氟化物。
[0013]本发明中，所述的醇胺较佳的为单乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、乙基二乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N-(2-氨基乙基)乙醇胺和二甘醇胺。
[0014]本发明中，所述的醇醚较佳的为二乙二醇单烷基醚和二丙二醇单烷基醚。其中，所述的二乙二醇单烷基醚较佳的为二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚和二乙二醇单丁醚；所述的二丙二醇单烷基醚较佳的为二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚和二丙二醇单丁醚。从醇醚的环保角度来讲，所述的醇醚优选二丙二醇单烷基醚；从所有醇醚对光阻蚀刻残留物去除效率来讲，所述的醇醚更优选二丙二醇单甲醚。
[0015]本发明中，所述的邻苯三酚和/或其衍生物较佳的选自邻苯三酚、5-甲基邻苯三酚、5-甲氧基邻苯三酚、5-叔丁基邻苯三酚和5-羟甲基邻苯三酚中的一种或多种。
[0016]本发明中，所述的没食子酸和/或其酯较佳的选自没食子酸、没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、没食子酸丁酯、没食子酸辛酯、没食子酸月桂酯和1-没食子酸甘油酯中的一种或多种。
[0017]本发明中的清洗液，可以在50°C至80°C下清洗晶圆上的光阻残留物。具体方法如下:将含有光阻残留物的晶圆浸入本发明中的清洗液中，在50°C至80°C下浸泡合适的时间后，取出漂洗后用高纯氮气吹干。
[0018]本发明的技术效果在于:
[0019]I)本发明的清洗液通过邻苯三酚及其衍生物与没食子酸及其酯的二元复配，可在有效地去除金属线(metal)、通孔(via)和金属垫(Pad)晶圆上的光阻残留物同时，实现了对金属铝和非金属腐蚀的抑制；
`[0020]2)本发明的清洗液解决了传统羟胺类清洗液中羟胺来源单一、价格昂贵、易爆炸等问题；
[0021]3)本发明的清洗液由于其非金属腐蚀速率较低；解决了传统氟类清洗液非金属腐蚀速率不稳定的问题，并与目前半导体厂商普遍使用的石英清洗槽兼容。
【具体实施方式】
[0022]本发明所用试剂及原料均市售可得。本发明的清洗液由上述成分简单均匀混合即可制得。
[0023]表1各实施例(Examples)中的清洗液的组分和含量
[0024]
【权利要求】
1.一种低蚀刻的去除光阻蚀刻残留物的清洗液，其包含:醇胺，醇醚，邻苯三酚和/或其衍生物，没食子酸和/或其酯，水。
2.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述清洗液不包含羟胺。
3.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述清洗液不包含氟化物。
4.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述醇胺的质量百分比含量为40-70wt%，所述醇醚的质量百分比含量为10-40wt%，所述邻苯三酚和/或其衍生物的质量百分比含量为0.l_10wt%,所述没食子酸和/或其酯的质量百分比含量为0.l_5wt%,所述水的质量百分比含量为10-30wt%。
5.如权利要求4所述的清洗液，其特征在于:所述醇胺的质量百分比含量为50-65wt%，所述醇醚的质量百分比含量为15-30wt%，所述邻苯三酚和/或其衍生物的质量百分比含量为0.5_5wt%,所述没食子酸和/或其酯的质量百分比含量为0.5_3wt%,所述水的质量百分比含量为15-25wt%。
6.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述的醇胺选自单乙醇胺、N-甲基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、乙基二乙醇胺、N，N- 二乙基乙醇胺、N- (2-氨基乙基)乙醇胺和二甘醇胺中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述的醇醚选自二乙二醇单烷基醚和二丙二醇单烷基醚。
8.如权利要求7所述的清洗液，其特征在于:所述的二乙二醇单烷基醚为二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚和/或二乙二醇单丁醚；所述的二丙二醇单烷基醚为二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚和/或二丙二醇单丁醚。
9.如权利要求7所述的清洗液`，其特征在于:所述的醇醚为二丙二醇单烷基醚。
10.如权利要求9所述的清洗液，其特征在于:所述的醇醚为二丙二醇单甲醚。
11.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述的邻苯三酚和/或其衍生物选自邻苯三酚、5-甲基邻苯三酚、5-甲氧基邻苯三酚、5-叔丁基邻苯三酚和5-羟甲基邻苯三酚中的一种或多种。
12.如权利要求1所述的清洗液，其特征在于:所述的没食子酸和/或其酯选自没食子酸、没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、没食子酸丁酯、没食子酸辛酯、没食子酸月桂酯和1-没食子酸甘油酯中的一种或多种。
【文档编号】C11D7/60GK103773626SQ201210410184
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月24日 优先权日:2012年10月24日
【发明者】刘兵, 彭洪修, 孙广胜, 颜金荔 申请人:安集微电子科技(上海)有限公司