專利名稱：：一種去除光阻層殘留物的清洗液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝中的一種清洗液，尤其涉及一種去除光阻層殘留物的清洗液。
背景技術(shù)：
：在半導(dǎo)體元器件制造過程中，光阻層的涂敷、曝光和成像對元器件的圖案制造來說是必要的工藝步驟。在圖案化的最后(即在光阻層的涂敷、成像、離子植入和蝕刻之后)進(jìn)行下一工藝步驟之前，光阻層材料的殘留物需徹底除去。在摻雜步驟中離子轟擊會硬化光阻層聚合物，因此使得光阻層變得不易溶解從而更難于除去。至今在半導(dǎo)體制造工業(yè)中一般使用兩步法(干法灰化和濕蝕刻)除去這層光阻層膜。第一步利用干法灰化除去光阻層(PR)的大部分;第二步利用緩蝕劑組合物濕蝕刻/清洗工藝除去且清洗掉剩余的光阻層，其步驟一般為清洗液清洗/漂洗/去離子水漂洗。在這個(gè)過程中只能除去殘留的聚合物光阻層和無機(jī)物，而不能攻擊損害金屬層如鋁層。在半導(dǎo)體清洗業(yè)界，一般要求清洗液能有效去除光阻殘留物，而對接觸到的金屬和非金屬的腐蝕速率要求小于2A/min。在目前的濕法清洗工藝中，用得最多的清洗液是含有羥胺類和含氟類的清洗液，羥胺類清洗液的典型專利有US6319885、US5672577、US6030932、US6825156和US5419779等。經(jīng)過不斷改進(jìn)，其溶液本身對金屬鋁的腐蝕速率已經(jīng)大幅降低，但該類清洗液由于使用羥胺，而羥胺存在來源單一、易爆炸和價(jià)格昂貴的問題，因此需要降低原料成本。雖然現(xiàn)存的氟化物類清洗液雖然有了較大的改進(jìn)，如US45,972,862、US6,828,289等，但仍然存在不能很好地同時(shí)控制金屬和非金屬基材的腐蝕，清洗后容易造成通道特征尺寸的改變；另一方面由于一些主流的半導(dǎo)體企業(yè)中濕法清洗設(shè)備是由石英制成，而含氟的清洗液對石英有腐蝕并隨溫度的升高而腐蝕加劇，故存在與現(xiàn)有石英設(shè)備不兼容的問題而影響其廣泛使用。因此盡管已經(jīng)揭示了一些含羥胺類和含氟類的清洗液組合物，但還是需要制備一類價(jià)格更為便宜，性能更加穩(wěn)定，對金屬和非金屬的腐蝕速率較小的清洗組合物或體系，以適應(yīng)新的清洗要求，并與石英設(shè)備兼容。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供一種能夠去除晶圓上的光阻殘留物的半導(dǎo)體晶圓清洗液，其對金屬和非金屬的腐蝕速率較小，性能穩(wěn)定，且成本較低；并與石英設(shè)備兼容。本發(fā)明的清洗液含有N，N-二乙基乙醇胺、其他醇胺、水、螯合劑。本發(fā)明中，所述N，N-二乙基乙醇胺的含量為5~60wt%。本發(fā)明中，所述的其他醇胺較佳的為單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、乙基二乙醇胺、N-(2-氨基乙基)乙醇胺和二甘醇胺；所述的其他醇胺的含量為10~60wt%。本發(fā)明中，所述水的含量為l45wt%。在本發(fā)明中，所述的螯合劑是指含有多個(gè)官能團(tuán)的有機(jī)化合物；螯合劑含量為0.120wt%;螯合劑優(yōu)選乙醇酸、丙二酸、檸檬酸、亞氨基二乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、鄰苯二酚、鄰苯三酚、沒食子酸、水楊酸和磺基水楊酸等。在本發(fā)明中，還可進(jìn)一步包含腐蝕抑制劑。所述的腐蝕抑制劑可以為本領(lǐng)域常用的腐蝕抑制劑，優(yōu)選來自無機(jī)酸、羧酸(酯)類、苯并三氮唑類、膦酸(酯)類緩蝕劑等。其中，無機(jī)酸包括硼酸、磷酸；羧酸(酯)類包括乙酸、檸檬酸、苯甲酸、對氨基苯甲酸、對氨基苯甲酸甲酯、鄰苯二甲酸、5鄰苯二甲酸甲酯等；苯并三氮唑類為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、5-羧基苯并三氮唑、l-羥基苯并三氮唑；膦酸(酯)類包括1,3-(羥乙基)-2,4,6-三膦酸等；腐蝕抑制劑的含量為小于等于10wt%。本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。本發(fā)明的清洗液由上述成分簡單均勻混合即可制得。在用光阻清洗液去除晶圓上刻蝕殘余物以后，直接漂洗之后干燥即可。本發(fā)明的積極效果在于提供一種不含羥胺和氟的清洗液，該清洗液不會對石英產(chǎn)生腐蝕作用，可與石英設(shè)備相兼容。解決了傳統(tǒng)含羥胺類清洗液中羥胺來源單一、易爆炸和價(jià)格昂貴的問題，從而節(jié)省成本。且該清洗液能夠很好的去除晶圓上的光阻殘留物，同時(shí)對金屬和非金屬的腐蝕速率較小。具體實(shí)施例方式下面通過各實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1~23表1示出本發(fā)明實(shí)施例1~23的配方，將每一實(shí)施例中的組分簡單混勻即可得到本發(fā)明的清洗液。表1本發(fā)明的實(shí)施例123配方實(shí)N，N-二乙其他醇胺溶劑水含螯合劑腐蝕抑制劑施基乙醇胺量，賴，含量，例含量，％名稱含量，％名稱名稱%%%15單乙醇胺6030乙醇酸5N/AN/A260二乙醇胺1028丙二酸2N/A建350三乙醇胺48.91鄰苯二酚0.1N/AN/A415異丙醇胺2045鄰苯二酚20N/AN/AN-(2-氨40基乙基)38.520亞氨基二乙酸0.5硼酸1乙醇胺6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>效果實(shí)施例為了進(jìn)一步體現(xiàn)本發(fā)明的效果，本發(fā)明選擇了實(shí)施例17~23來闡明本方案的效果，對這些實(shí)施例進(jìn)行腐蝕速率測試和清洗能力測試。測試內(nèi)容如下1，本發(fā)明的效果實(shí)施例在不同溫度下的金屬鋁及非金屬Si02(石英)腐蝕速率測試。將傳統(tǒng)的含有羥胺類和含氟類清洗液與本發(fā)明的效果實(shí)施例進(jìn)行對比。其中傳統(tǒng)羥胺類清洗液配方55%的乙醇胺、30%的羥胺水溶液(此溶液中羥胺與水的質(zhì)量比為l:1)、7%的水、8%的鄰苯二酚。某含氟清洗液60.4%二甲基乙酰胺、25%水、7.6%醋酸銨、6%醋酸、1%氟化銨。測試結(jié)果見表2。溶液的金屬腐蝕速率測試方法a)利用Napson四點(diǎn)探針儀測試4X4cm鋁空白硅片的電阻初值(RSl);b)將該4X4cm鋁空白硅片浸泡在預(yù)先已經(jīng)恒溫到指定溫度的溶液中30分鐘；c)取出該4X4cm鋁空白硅片，用去離子水清洗，高純氮?dú)獯蹈?，再利用Napson四點(diǎn)探針儀測試4X4cm鋁空白硅片的電阻值(Rs2);d)把上述電阻值和浸泡時(shí)間輸入到合適的程序可計(jì)算出其腐蝕速率。溶液的非金屬腐蝕速率測試方法8a)利用Nanospec6100測厚儀測試4X4cmSiO2硅片的厚度(T》；b)將該4X4cmSi02硅片浸泡在預(yù)先己經(jīng)恒溫到指定溫度的溶液中30分鐘；c)取出該4X4cmSi02硅片，用去離子水清洗，高純氮?dú)獯蹈?，再利用Nanospec6100測厚儀測試4X4cmSi02硅片的厚度(T2);d)把上述厚度值和浸泡時(shí)間輸入到合適的程序可計(jì)算出其腐蝕速率。表2對比例及效果實(shí)施例在不同溫度下的金屬鋁及非金屬Si02腐蝕速率<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表3表明效果實(shí)施例17到23能有效地去除三種晶圓(金屬線，Metal;通道，Via;金屬墊，Pad)的光阻殘留物，而未對金屬和非金屬產(chǎn)生明顯的腐蝕，清洗效果良好。綜上，本發(fā)明相較于傳統(tǒng)清洗液的積極進(jìn)步效果在于1)本發(fā)明的清洗液可有效地去除光阻殘留物，其金屬鋁的腐蝕速率比傳統(tǒng)羥胺類溶液的腐蝕速率低，甚至可以達(dá)到與氟類清洗液相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)，而且保留了其非金屬腐蝕速率較低(<0.2)，隨溫度基本無顯著變化的特點(diǎn)；但不含有羥胺和氟化物。2)本發(fā)明的清洗液解決了傳統(tǒng)羥胺類清洗液中羥胺成本高、易爆炸和來源單一的問題，有利于降低成本；3)本發(fā)明的清洗液由于其非金屬腐蝕速率較低(<0.2)，隨溫度基本無明顯變化的特點(diǎn)；與石英設(shè)備兼容。權(quán)利要求1、一種去除光阻層殘留物的清洗液，其包含N，N-二乙基乙醇胺、其他醇胺、水和螯合劑。2、如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于所述N，N-二乙基乙醇胺的含量為5~60wt%。3、如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于所述其他醇胺為選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、乙基二乙醇胺、N-(2-氨基乙基)乙醇胺和二甘醇胺的一種或多種。4、如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于所述的其他醇胺的含量為1060wt%。5、如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于所述水的含量為l45wt%。6、如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述螯合劑為含有多個(gè)官能團(tuán)的有機(jī)化合物。7、如權(quán)利要求6所述清洗液，其特征在于，所述螯合劑為選自乙醇酸、丙二酸、檸檬酸、亞氨基二乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、鄰苯二酚、鄰苯三酚、沒食子酸、水楊酸和磺基水楊酸的一種或多種。8、如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述螯合劑的含量為0.1~20wto/o。9、如權(quán)利要求1所述清洗液，其特征在于，所述清洗液還進(jìn)一步包含腐蝕抑制劑。10、如權(quán)利要求9所述清洗液，其特征在于，所述腐蝕抑制劑為無機(jī)酸、羧酸(酯)類、苯并三氮唑類和膦酸(酯)類的一種或多種。11、如權(quán)利要求10所述清洗液，其特征在于，所述無機(jī)酸為硼酸和/或磷酸；所述羧酸(酯)類為選自乙酸、檸檬酸、苯甲酸、對氨基苯甲酸、對氨基苯甲酸甲酯、鄰苯二甲酸和鄰苯二甲酸甲酯的一種或多種；所述苯并三氮唑類為選自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、5-羧基苯并三氮唑和1-羥基苯并三氮唑的一種或多種；所述膦酸(酯)類為1，3-(羥乙基)-2,4，6-三膦酸。12、如權(quán)利要求9所述清洗液，其特征在于，所述腐蝕抑制劑的含量為小于等于10wtn/。但不包含0Wt%。全文摘要本發(fā)明公開了一種去除光阻層殘留物的清洗液，其特征是含有N，N-二乙基乙醇胺、其他醇胺溶劑、水、螯合劑。該清洗液對非金屬和金屬的腐蝕速率較低，能夠去除晶圓上的光阻殘留物。因此該新型的清洗液在金屬清洗和半導(dǎo)體晶片清洗等微電子領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。文檔編號G03F7/42GK101685273SQ20081020057公開日2010年3月31日申請日期2008年9月26日優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日發(fā)明者昊于,兵劉,杏彭,彭洪修申請人:安集微電子(上海)有限公司