專利名稱：光刻用洗滌液以及配線形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻(lithography)用洗滌液，更詳細而言，涉及不腐蝕低電介體材料等易腐蝕性材料、能夠有效除去光刻膠膜及下層防反射膜的光刻用洗滌液。本發(fā)明還涉及使用了上述光刻用洗滌液的配線形成方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體裝置是在硅片等基板上對金屬配線層、低介電體層、絕緣層等進行層壓而形成的裝置，采用將光刻膠圖案作為掩膜來進行蝕刻處理的光刻法，對上述各層進行加工從而制出該半導(dǎo)體裝置。使用洗滌液來除去上述光刻法中所使用的光刻膠膜、暫時層壓膜(亦稱犧牲膜 (犠牲膜))、還有蝕刻工序中產(chǎn)生的的金屬配線層以及來自于低介電體層的殘余物，以避免其成為半導(dǎo)體裝置的阻礙、并且避免其成為下一工序的阻礙。此外，近年來隨著半導(dǎo)體裝置的高密度化、高集成化，采用鑲嵌法(damascene)的配線形成方法一直被采用。在該配線形成方法中，采用易發(fā)生腐蝕的銅作為構(gòu)成半導(dǎo)體裝置的金屬配線層的金屬配線材料，即，而且，關(guān)于構(gòu)成低介電體層的低電介體材料(亦稱 ILD材料)，隨著向低介電常數(shù)化的發(fā)展，逐漸采用易發(fā)生腐蝕的ILD材料。因此，需要開發(fā)一種在進行基板的洗滌時不會腐蝕這些易腐蝕性材料的洗滌液。另外，在采用鑲嵌法的配線形成方法中，蝕刻處理時作為犧牲膜而使用的材料與 ILD材料的結(jié)構(gòu)酷似，因此需要開發(fā)一種洗滌液不會對如此酷似的材料中的一種材料(ILD 材料)產(chǎn)生腐蝕而使其保留，同時能夠有效除去另一種材料(犧牲膜)的洗滌液。還有，由于在以往的鋁配線形成方法中經(jīng)過氧等離子灰化(oxygen plasma ashing)處理工序來進行藥水洗滌處理，因此不要求洗滌液具有很強的洗滌能力，但在具有 ILD材料等易腐蝕性材料的基板的洗滌中無法采用這種氧等離子灰化處理。因此，需要開發(fā)一種具有強洗滌能力的洗滌液，即，即使不經(jīng)過氧等離子灰化處理工序也能夠完全除去上述各種殘余物。以往，作為在這樣的半導(dǎo)體裝置制造工序中所使用的光刻用洗滌液，曾提出含有季銨氫氧化物、水溶性有機溶劑、水、以及防腐劑的洗滌液(例如參照專利文獻1、幻。與之前的洗滌液相比，這種光刻用洗滌液對各種殘余物的除去性能得到了很大的改善，并且對易腐蝕性材料的防腐效果優(yōu)異。此外，有文獻提出含有季銨氫氧化物、水溶性有機溶劑、水、以及防腐劑、且進一步添加相對于總量為1質(zhì)量％以下的氫氧化鉀的光刻用洗滌液(參照專利文獻；3)。這種添加了氫氧化鉀的光刻用洗滌液不會腐蝕ILD材料等易腐蝕性材料，并且能夠?qū)⒊バ阅鼙３衷诟叩臉?biāo)準(zhǔn)。[專利文獻]專利文獻1 日本特開2002-357908號公報專利文獻2 日本特開2004-103771號公報
專利文獻3 日本特表2006-527783號公報。

發(fā)明內(nèi)容
可是，例如在以光刻膠圖案為掩膜來在低介電體層上進行蝕刻處理的情況下，有時會在光刻膠膜的下層形成下層防反射膜(BARC)。此時，為了避免妨礙下一工序，有必要在蝕刻工序后用洗滌液除去光刻膠膜及下層防反射膜。但是，難以將因蝕刻而變質(zhì)的光刻膠膜及交聯(lián)密度高的下層防反射膜除去，另一方面，構(gòu)成低介電體層的ILD材料為易發(fā)生腐蝕的材料。因此，使用上述各專利文獻所述的光刻用洗滌液，難以在抑制ILD材料的腐蝕的同時有效除去光刻膠膜及下層防反射膜。本發(fā)明是鑒于上述實際情況而完成的，其目的在于提供一種對ILD材料的防腐效果優(yōu)異、且對光刻膠膜及下層防反射膜的除去性能也優(yōu)異的光刻用洗滌液，以及提供一種使用該光刻用洗滌液的配線形成方法。本發(fā)明人等為解決上述課題進行了反復(fù)深入的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使光刻用洗滌液中所含有的水溶性有機溶劑為特定的組成可以解決上述課題，從而完成本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明提供以下內(nèi)容。本發(fā)明的第一實施方式為一種光刻用洗滌液，其含有季銨氫氧化物、水溶性有機溶劑、水、和無機堿的，上述水溶性有機溶劑含有偶極矩為3. OD以上的高極性溶劑、乙二醇醚類溶劑、和多元醇，相對于總量，上述高極性溶劑和上述乙二醇醚類溶劑的總含量為30 質(zhì)量％以上。本發(fā)明的第二形態(tài)為一種配線形成方法，其是通過在蝕刻空間內(nèi)埋置金屬來形成金屬配線層的配線形成方法，該蝕刻空間是使用光刻膠膜在半導(dǎo)體多層層壓體的介電體層上形成的，在上述蝕刻空間形成后，采用本發(fā)明的光刻用洗滌液來至少除去上述光刻膠膜。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種光刻用洗滌液、以及一種使用該光刻用洗滌液的配線形成方法，該光刻用洗滌液對ILD材料的防腐效果優(yōu)異，并且對光刻膠膜以及下層防反射膜的除去性能優(yōu)異。
具體實施例方式〈光刻用洗滌液〉本發(fā)明的光刻用洗滌液含有季銨氫氧化物、水溶性有機溶劑、水、和無機堿。以下對本發(fā)明進行詳細的說明，關(guān)于各材料如沒有特別說明可以使用市售的材料。[季銨氫氧化物]作為季銨氫氧化物，優(yōu)選下述通式(1)所表示的化合物。[化1]
權(quán)利要求
1.一種光刻用洗滌液，其含有季銨氫氧化物、水溶性有機溶劑、水、和無機堿； 所述水溶性有機溶劑含有偶極矩為3. OD以上的高極性溶劑、乙二醇醚類溶劑、和多元醇；相對于總量，所述高極性溶劑和所述乙二醇醚類溶劑的總含量為30質(zhì)量％以上。
2.如權(quán)利要求1所述的光刻用洗滌液，其中，所述高極性溶劑選自亞砜類、砜類、酰胺類、內(nèi)酰胺類、內(nèi)酯類、以及咪唑啉酮類中的1種以上。
3.如權(quán)利要求1所述的光刻用洗滌液，其中，所述水溶性有機溶劑中的所述高極性溶劑的比例為5 60質(zhì)量％，所述乙二醇醚類溶劑的比例為5 55質(zhì)量％，所述多元醇的比例為5 30質(zhì)量％。
4.如權(quán)利要求1所述的光刻用洗滌液，其中，所述季銨氫氧化物為下述通式(1)所表示的化合物，[化1]
5.一種配線形成方法，其是通過在蝕刻空間內(nèi)埋置金屬來形成金屬配線層的配線形成方法，該蝕刻空間是使用光刻膠膜在半導(dǎo)體多層層壓體的介電體層上形成的，在形成所述腐蝕空間后，使用權(quán)利要求1至4中任一項所述的光刻用洗滌液來至少除去所述光刻膠膜。
6.如權(quán)利要求5所述的配線形成方法，其中，所述光刻膠膜的下層設(shè)有防反射膜；在形成所述腐蝕空間后，使用所述光刻用洗滌液來至少除去所述光刻膠膜以及所述防反射膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光刻用洗滌液、以及一種使用該光刻用洗滌液的配線形成方法，該光刻用洗滌液對ILD材料的防腐效果優(yōu)異，并且對光刻膠膜以及下層防反射膜的除去性能優(yōu)異。本發(fā)明的光刻用洗滌液含有季銨氫氧化物、水溶性有機溶劑、水、和無機堿。水溶性有機溶劑含有偶極矩為3.0D以上的高極性溶劑、乙二醇醚類溶劑、和多元醇，相對于總量，上述高極性溶劑和乙二醇醚類溶劑的總含量為30質(zhì)量％以上。
文檔編號H01L21/3213GK102169296SQ20111003392
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者大橋卓矢, 森大二郎, 橫井滋, 江藤崇弘, 高濱昌 申請人:東京應(yīng)化工業(yè)株式會社