专利名称：用于蚀刻后去除基片上沉积的光致抗蚀剂和/或牺牲性抗反射物质的组合物和方法
发明
背景技术：
领域本发明涉及用于将蚀刻后的光致抗蚀剂和/或牺牲性抗反射涂层物质从其上沉积了此类物质的基片或物品上去除的组合物和方法。
相关技术的描述当前发展的半导体集成要求(i)抗反射涂层的使用；(ii)蚀刻/灰导致的对低k介电材料的损害的最小化；(iii)介电/蚀刻停止互连层的有效k值的最小化，和(iv)在容许性条件和集成工艺变化方面宽的工艺范围。
上述要求可以通过使用无灰化的蚀刻操作而实现，该操作结合使用介电图案化工艺和液体清洗化学作用，所述介电图案化工艺使用牺牲性抗反射物质，所述液体清洗化学作用在单一的工艺步骤中去除蚀刻后光致抗蚀剂和SARC。
当前半导体制造中使用的光刻工艺要求在光致抗蚀剂层下面使用紫外/光吸收涂层以阻止步进式紫外光的反射。如果没有该涂层，显著量的光将从下面的基片反射出来。这样的反射光继而可能在光刻工艺中产生缺陷，例如由于相长干涉及相消干涉而导致的光致抗蚀剂缺口(notching)，不均一的感光速度，明显的光刻图案缺陷的出现，临界尺寸能力的丧失，诸如此类。
有数种手段来实现光刻工艺中紫外线的高吸收，包括使用双或三层光致抗蚀剂，使用底部抗反射涂层(BARCs)和牺牲性抗反射涂层(SARCs)。所有这些手段都将紫外发色团引入吸收入射光的旋涂(spin-on)式聚合物基质中。所有这些抗反射涂层还都对典型的双道金属镶嵌集成中遇到的晶片拓扑曲面有平整化作用。
但是，当半导体集成中使用SiOC基介电材料时，SARCs的使用相比上述的其他手段具有两个重要的优点。
第一，因为SARC材料是基于四乙基正硅酸盐(TEOS)，它们可以与SiOC基介电材料类似的方式和类似的速度而被蚀刻。相对于上述的其他手段，这样可实现很高的蚀刻均一性和蚀刻控制，乃至不需要沟槽蚀刻停止层，且通孔蚀刻停止层的厚度可减少达50％。
第二，蚀刻后的SARCs可以用液体清洗剂/蚀刻剂组合物去除，因为相对于有机基光致抗蚀剂和BARCs，蚀刻后的SARCs在蚀刻后其交联程度并不显著增加。
当清洗剂/蚀刻剂组合物被用于后端工序(BEOL)来加工以低电容(低k)绝缘材料或电介质分隔的铝或铜互连线时，重要的一点是用于去除残留光致抗蚀剂和SARCs的组合物具有良好的金属相容性，例如，对铜、铝、钴等具有低的腐蚀速率。
未处理的光致抗蚀剂在水性强碱溶液和特选有机溶剂的溶液中具有溶解性。但是，对于通常用于蚀刻介电材料的气相等离子体蚀刻，受到气相等离子体蚀刻的光致抗蚀剂通常在材料表面形成硬化壳。该硬化壳由交联的有机聚合物组成，可能还含有少量的硅或金属原子。用于双道金属镶嵌工艺的氟基等离子体蚀刻可能会在光致抗蚀剂壳中沉积氟原子，这将降低其溶解性并增加其对化学去除的抗性。
光致抗蚀剂和壳可以通过气相灰化来清除，该气相灰化使基片受到氧化性或还原性等离子体蚀刻，但这些等离子体灰化技术可能损害介电材料，尤其是多孔、有机硅酸盐或有机低k材料，造成不可接受的k值升高。所制造结构的半导体特征可能含有对最终产品芯片的运行至关重要的金属，例如铜、铝和钴合金。
羟胺溶液在本领域已经被用于光致抗蚀剂的去除，但这种溶液有相关的腐蚀、毒性和反应性等问题，限制了其使用，而且当集成电路中使用铜时不利的腐蚀作用特别成问题。
发明概述本发明一方面涉及清洗组合物，其用于将光致抗蚀剂和/或牺牲性抗反射涂层(SARC)物质从其上具有该物质的基片去除。该组合物包括选自如下的活性清洗组合(ACC)(a)与碱金属碱或碱土金属碱中至少之一组合的季铵碱；和(b)与氧化剂组合的强碱。
本发明的另一方面涉及将光致抗蚀剂和/或SARC材料从其上具有该物质的基片去除的方法，该方法包括使基片与清洗组合物接触足够的时间以至少部分地从该基片上去除该物质，其中清洗组合物包括选自如下的活性清洗组合(ACC)(a)与碱金属碱或碱土金属碱中至少之一组合的季铵碱；和(b)与氧化剂组合的强碱。
通过下面的公开内容和附随的权利要求可清楚本发明的其他方面、特性和优点。
发明详述和优选的实施方式本发明构思出清洗组合物，其用于将光致抗蚀剂和/或牺牲性抗反射涂层(SARC)物质从其上具有该物质的基片上去除。
所述组合物包括选自如下的活性清洗组合(ACC)(a)与碱金属碱或碱土金属碱中至少之一组合的季铵碱；和(b)与氧化剂组合的强碱。
本发明的组合物可以以多种具体配方来实现，如后文充分描述。
在所有这样的组合物中，其中所述组合物的特定组分根据包括零下限的重量百分比来描述，应当理解这样的组分在该组合物的多种特定实施方式中可以存在或不存在，如果这样的组分存在，则基于采用该组分的组合物总重，该组分可以以低达0.01重量％的浓度存在。
本发明在其一个方面中涉及用于去除SARCs和光致抗蚀剂的清洗组合物，其包括如下组分0.1-40.0重量％的有机季铵碱0.01-5重量％的碱金属碱或碱土金属碱0-80重量％的溶剂和/或胺0-5重量％的表面活性剂0-10重量％的螯合剂/钝化剂0-98重量％的水其中各组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的这些组分的重量百分比总和不超过100重量％。
这样的组合物可任选地包含其他组分，包括活性和非活性成分，例如稳定剂，分散剂，抗氧化剂，穿透剂，佐剂，添加剂，填充剂，赋形剂等等。
在各实施方式中，所述组合物可不同地含有如下，或由如下组成，或基本由如下组成前述的有机季铵碱，碱金属碱或碱土金属碱，溶剂和/或胺，表面活性剂，螯合剂/钝化剂，和水组分。
在一个特定的实施方式中，所述清洗组合物包括如下组分2-15重量％的有机季铵碱～0.01-2重量％的碱金属碱或碱土金属碱0-50重量％的溶剂和/或胺～0.01-2重量％的表面活性剂0-5重量％的螯合剂/钝化剂40-95重量％的水其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的这些组分的重量百分比总和不超过100重量％。
在各优选的实施方式中，所述清洗组合物按如下配方A-G配制，其中所有的百分比为基于该配方总重的重量百分比配方A5.36％苄基三甲基氢氧化铵0.28％氢氧化钾3.0％4-甲基吗啉N-氧化物0.30％聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.08％2-巯基苯并咪唑91.0％水配方B5.36％苄基三甲基氢氧化铵0.28％氢氧化钾3.0％4-甲基吗啉N-氧化物0.30％聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.20％5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇90.86％水配方C3.60％苄基三甲基氢氧化铵0.27％氢氧化钾3.5％4-甲基吗啉N-氧化物15.0％4-(3-氨丙基)吗啉0.30％聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.08％2-巯基苯并咪唑77.25％水配方D5.36％苄基三甲基氢氧化铵0.28％氢氧化钾20.0％二甲亚砜0.08％2-巯基苯并咪唑74.28％水配方E5.36％苄基三甲基氢氧化铵0.28％氢氧化钾10.0％四亚甲基砜0.30％环氧丙烷-环氧乙烷聚合物与2，2’-(氧化亚氨基)双(乙醇)(2∶1)的醚和N(-3(C9-11-异烷基氧基)丙基)衍生物，富含C100.08％2-巯基苯并咪唑83.98％水配方F5.36％苄基三甲基氢氧化铵0.28％氢氧化钾10.0％二(乙二醇)丁基醚10.0％ 2-(2-二甲氨基)乙氧基)乙醇0.30％环氧丙烷-环氧乙烷聚合物与2，2’-(氧化亚氨基)双(乙醇)(2∶1)的醚和N(-3(C9-11-异烷基氧基)丙基)衍生物，富含C1074.06％水配方G5.36％苄基三甲基氢氧化铵0.28％氢氧化钾10.0％四亚甲基砜10.0％二(乙二醇)丁基醚
0.10％环氧丙烷-环氧乙烷聚合物，单(辛基苯基)醚0.08％2-巯基苯并咪唑74.18％水在另一个方面中，本发明涉及清洗组合物，其用于从半导体基片和/或SARCs上剥离光致抗蚀剂和/或光致抗蚀剂残留物，同时保持对钴和铜相容性。这样的清洗组合物包括如下组分的水溶液至少一种氧化剂，强碱，任选的螯合剂和任选的共溶剂和/或表面活性剂。所述清洗组合物有效地从半导体器件的顶部去除光致抗蚀剂，同时不对介电材料造成损害，也不引起下面金属的腐蚀。
在这类组合物中，所述碱组分包括氢氧化钾的组合物特别有利于实现高效率的清洗而不对介电层产生不良影响。
这类组合物在一个实施方式中以重量计包括如下组分，所述重量百分比基于该组合物的总重量0.1-30重量％强碱0.01-30重量％氧化剂0.1-10重量％螯合剂0-5重量％表面活性剂0-50重量％共溶剂20-98.9重量％去离子水在这样的上下文中，术语“强碱”是指这样的阳离子/阴离子盐，其在水溶液或部分水性的溶液中解离，产生实质上化学计量的氢氧根阴离子。所述强碱可包括碱例如氢氧化钾；和烷基氢氧化铵例如四甲基氢氧化铵(TMAH)、氢氧化胆碱、苄基三甲基氢氧化铵等等。
在一个实施方式中，本发明的组合物不含有羟胺。
这种组合物中的氧化剂可包括但不限于无机和/或有机氧化剂，例如过氧化氢、有机过氧化物、胺-N-氧化物、过硼酸盐、过硫酸盐，以及两种或多种上述物质的组合。
这种组合物中的螯合剂可以是任意合适的种类，可包括但不限于，三唑，例如1，2，4-三唑，或由取代基例如C1-C8烷基、氨基、硫醇基、巯基、亚氨基、羧基和硝基所取代的三唑，如苯并三唑、甲苯基三唑、5-苯基-苯并三唑、5-硝基-苯并三唑、3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑、1-氨基-1，2，4-三唑、羟基苯并三唑、2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑、1-氨基-1，2，3-三唑、1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、3-巯基-1，2，4-三唑、3-异丙基-1，2，4-三唑、5-苯基硫醇-苯并三唑、卤代苯并三唑(卤＝F、Cl、Br或I)、萘并三唑等，以及噻唑、四唑、咪唑、磷酸酯、硫醇和吖嗪，例如2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、4-甲基-2-苯基咪唑、2-巯基噻唑啉、5-氨基四唑、5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇、2，4-二氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪、噻唑、三嗪、甲基四唑、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、1，5-五甲撑四唑、1-苯基-5-巯基四唑、二氨基甲基三嗪、巯基苯并噻唑、咪唑啉硫酮、巯基苯并咪唑、4-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇、5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇、苯并噻唑、磷酸三甲苯酯、indiazole等等。合适的螯合剂类物质还包括甘油、氨基酸、羧酸、醇、酰胺和喹啉，例如鸟嘌呤、腺嘌呤、甘油、硫代甘油、次氮基三乙酸、水杨酰胺、亚氨基二乙酸、苯并胍胺、蜜胺、硫氰尿酸、邻氨基苯甲酸、没食子酸、抗坏血酸、水杨酸、8-羟基喹啉、5-羧酸-苯并三唑、3-巯基丙醇、硼酸、亚氨基二乙酸等等。螯合剂通常用来增加该组合物与半导体器件中所用金属和介电材料的相容性。
该组合物中所用的表面活性剂可以是任意合适的类型，例如非离子型表面活性剂，如氟烷基表面活性剂、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇或聚丙二醇醚、羧酸盐、十二烷基苯磺酸或其盐、聚丙烯酸酯聚合物、二壬基苯基聚氧乙烯、或其他取代的苯基聚氧乙烯、硅氧烷或改性的硅氧烷聚合物、炔二醇或改性的炔二醇、烷基铵盐或改性的烷基铵盐、及上述物质的两种或多种的组合。
用于这种组合物的合适共溶剂类物质包括但不限于，胺类如二甲基二甘醇胺、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯、氨丙基吗啉、三乙醇胺、甲基乙醇胺等；二醇类如乙二醇或聚乙二醇、丙二醇、新戊二醇等；胺类如羟乙基吗啉、氨丙基吗啉等；或二醇醚类如二(乙二醇)单乙基醚、二(丙二醇)丙基醚、乙二醇苯基醚、二(丙二醇)丁基醚、丁基卡必醇等，或聚二醇醚。
这样的组合物的具体实施方式
如下面的配方H-S所示，其中所有的百分比均为基于该组合物总重的重量百分比。
配方H四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑 0.1％水 73.9％配方I四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％四硫钼酸铵 0.1％水 73.9％配方J四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％
2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 20.0％水 53.9％配方K四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％N-乙基吗啉 20.0％水 53.9％配方L四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨乙基哌啶 20.0％水 53.9％配方M四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-1，2，4-三唑 0.1％氨丙基吗啉 20.0％水 53.9％配方N四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％
N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-1，2，4-三唑 0.1％氨丙基吗啉10.0％水63.9％配方O四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉20.0％水53.9％配方P四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉10.0％水63.9％配方Q苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液9.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉20.0％水59.02％
配方R苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 9.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 15.0％水 64.02％配方S苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 9.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚聚氧乙烯，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 10.0％水 69.02％在另一个方面中，本发明构思了清洗组合物，其以重量计包括如下组分，所述重量百分比基于该组合物的总重量0.1-30重量％强碱2-30重量％氧化剂0-10重量％螯合剂0-5重量％表面活性剂0-50重量％共溶剂20-98重量％去离子水这种组合物中的强碱、氧化剂、螯合剂、共溶剂和表面活性剂类物质可以与上面说明性讨论的那些相同或是相应种类的物质。
该组合物的具体实施方式
如下面的配方T、U、V、W、X、Y、Z、A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2、J2、K2和L2所示，其中所有百分比都为重量百分比，其基于该组合物的总重量。
配方T苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液13.4％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水78.62％配方U苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液13.4％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 1.2％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水78.02％配方V四甲基氢氧化铵，25％水溶液5.85％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 1.2％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水85.57％配方W
四甲基氢氧化铵，25％水溶液 2.93％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液1.2％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 88.49％配方X苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 84.82％配方Y苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 3.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液1.2％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 87.82％配方Z苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 3.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 88.42％
配方A2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液7.2％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.3％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水85.12％配方B2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑1.0％水72.04％配方C2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％4-甲基-2-苯基-咪唑1.0％水72.04％苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％配方D2氢氧化钾，45％水溶液 0.6％
2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％) 1.69％2-巯基噻唑啉 1.0％水 72.04％配方E2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％) 1.69％8-羟基喹啉 1.0％水 72.04％配方F2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％) 1.69％1-苯基-2-四氮唑-5-硫酮 1.0％水 72.04％配方G2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％) 1.69％
没食子酸 1.0％水 72.04％配方H2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％) 1.69％水杨酸 1.0％水 72.04％配方I2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％) 1.69％抗坏血酸 1.0％水 72.04％配方J2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％氨丙基吗啉 10％4-甲基-2-苯基-咪唑 1.0％水 81.12％配方K2
苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％氨丙基吗啉 10％4-甲基-2-苯基-咪唑 0.5％水 81.62％配方L2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％氨丙基吗啉 10％4-甲基-2-苯基-咪唑 1.0％水 81.02％二壬基酚聚氧乙烯 0.1％在本发明的广义范围中，适合于从半导体基片剥离光致抗蚀剂和/或光致抗蚀剂残留物，同时保持钴和铜相容性的其他配方，还包括组成如下所示的配方M2、N2、O2、P2、Q2和R2配方M2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％5-氨基四唑 0.1％水 93.9％配方N2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％2，4-二氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪0.1％水 93.9％
配方O2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇 0.1％水 93.9％配方P2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％1，2，4-三唑 0.1％水 93.9％配方Q2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％2，4-二羟基-6-甲基嘧啶 0.1％水 93.9％配方R2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％8-羟基喹啉 0.1％水 93.9％本发明的清洗组合物通过简单地加入各种组分并混合至均匀状态即可配制。
在清洗应用中，所述清洗组合物以任意合适的方式施加到待清洗的材料，例如，将该清洗组合物喷雾到待清洗的材料表面，将待清洗材料或包含待清洗材料的物品浸入(一定体积的该清洗组合物中)，使所述待清洗材料或物品接触用该清洗组合物浸透的另一种材料，例如衬垫或纤维吸收性施料器元件，或利用其他任意合适的工具、方式或技术使得该清洗组合物与待清洗材料进行清洗性的接触。
如应用于半导体制造过程中那样，本发明的清洗组合物通常用于将光致抗蚀剂和/或SARC材料从其上沉积有这些物质的基片和半导体器件结构去除。
相比于半导体基片上可能存在并暴露于该清洗组合物的其他物质，例如ILD结构、金属镀层、阻挡层等，本发明的所述组合物通过对此类光致抗蚀剂和/或SARC材料的选择性，从而可以实现高效率地去除光致抗蚀剂和/或SARC材料。
本发明的清洗组合物用于将光致抗蚀剂和/或SARC材料从其上沉积有这些物质的基片和半导体器件去除时，该清洗组合物通常在大约50℃到大约80℃的温度下与所述基片接触大约10到大约45分钟时间。所述温度和时间是例示性的，在本发明的广泛实施中，其他任何能够有效地使光致抗蚀剂和/或SARC材料至少部分地从该基片去除的合适时间和温度条件都可以使用。
实现了希望的清洗作用以后，该清洗组合物可以通过例如漂洗、洗涤或其他去除步骤从其被施加到的基片或物品上立即去除，在本发明的组合物的特定最终用途中，这可能是所希望的和有效的。
下面的非限制性实施例更充分地说明了本发明的特征和优点，其中，所有的份和百分比都以重量计，除非另有明确说明。
实施例实施例1
制备了分别具有如上所述组成的配方A、B、C、D、E、F和G的样品。
在相应的测试中评估这些配方从含有涂覆在其上的光致抗蚀剂和SARC材料的基片上去除该光致抗蚀剂和SARC材料，同时保持对该基片上铜镀层的低侵蚀作用，所述测试中，特定配方的清洗组合物在60-70℃下与基片接触6-15分钟，然后用去离子水漂洗该基片。所述基片是硅晶片上的蚀刻后结构，所述硅晶片在图案化的光致抗蚀剂下含有图案化的有机硅酸盐介电物质和SARC结构。所述光致抗蚀剂是标准的、市售的193或248nm光刻用化学放大抗蚀剂。该SARC材料由市售的旋涂式聚硅氧烷材料层组成，其中该层掺入了能强烈吸收光刻所用频率的光的染料物质。
在这样的接触和漂洗步骤之后，测定了光致抗蚀剂的去除百分比，SARC的去除百分比和以埃每分(_/min)为单位的铜腐蚀速率。相应的数据如下面的表1所示。
表1配方A-G的光致抗蚀剂去除百分比，SARC去除百分比和铜腐蚀速率(_/min)
实施例2制备了分别具有如上所述组成的配方H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R和S的样品。
在相应的测试中评估这些配方从其上具有光致抗蚀剂、铜和钴金属的基片上去除该光致抗蚀剂残留物，同时保持对该基片上铜和钴的低侵蚀作用的有效性，所述测试中，特定配方的清洗组合物在60-70℃下与基片接触，然后用去离子水漂洗该基片。所述基片是硅晶片上的蚀刻后结构，所述硅晶片在图案化的光致抗蚀剂下含有图案化的有机硅酸盐介电物质和SARC结构。所述光致抗蚀剂是标准的、市售的193或248nm光刻用化学放大抗蚀剂。“基本清除”定义为光致抗蚀剂从半导体器件上大于80％的去除，如光学显微镜法所测得的。
数据如下面表2所示。
表2 配方H-S的清洗性能
实施例3制备了分别具有如上所述组成的配方T、U、V、W、X、Y、Z、A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2、I2、J2、K2和L2的样品。
在相应的测试中评估这些配方从其上具有光致抗蚀剂的半导体基片上去除该光致抗蚀剂残留物的有效性，所述测试中，特定配方的清洗组合物在70℃下与基片接触12分钟，然后用去离子水漂洗该基片。所述基片是硅晶片上的蚀刻后结构，所述硅晶片在图案化的光致抗蚀剂下含有图案化的有机硅酸盐介电物质和SARC结构。所述光致抗蚀剂是标准的、市售的193或248nm光刻用化学放大抗蚀剂。“基本清除”定义为光致抗蚀剂从半导体器件上大于80％的去除，如光学显微镜法所测得的。
结果如下面表3所示。
表3 配方T-A2的光致抗蚀剂去除百分比
表5 配方B2-L2的清洗性能
实施例4
制备了分别具有如上所述组成的配方M2、N2、O2、P2、Q2和R2的样品。
在相应的测试中评估这些配方从其上具有光致抗蚀剂、铜和钴金属的半导体基片上去除该光致抗蚀剂残留物，同时保持对该基片上铜和钴的低侵蚀作用的有效性，所述测试中，特定配方的清洗组合物在70℃下与基片接触，然后用去离子水漂洗该基片。所述基片是硅晶片上的蚀刻后结构，所述硅晶片在图案化的光致抗蚀剂下含有图案化的有机硅酸盐介电物质和SARC结构。所述光致抗蚀剂是标准的、市售的193或248nm光刻用化学放大抗蚀剂。“基本清除”定义为光致抗蚀剂从半导体器件上大于80％的去除，如光学显微镜法所测得的。
表5 配方M2-R2的清洗性能
前面的实施例显示，本发明的清洗组合物可用于从其上涂覆有光致抗蚀剂和/或SARCs的半导体基片上去除该光致抗蚀剂和/或SARCs。另外，使用这样的组合物可以不对基片上的金属镀层，例如铜、铝和钴合金等造成不良影响。
另外，本发明的清洗组合物可以用合适的溶剂体系容易地配制，例如用水性或半水性溶剂体系，所述溶剂体系赋予该清洗组合物以低毒性和低可燃性的性质。
因此，本发明的清洗组合物在集成电路器件生产中去除光致抗蚀剂和/或SARC材料的技术领域中实现了实质性的进步。
尽管本发明在本文中参照说明性的实施方式和特征得以不同地公开，应当理解，上面描述的实施方式和特征都不是为了限制本发明，本领域的一般技术人员根据本文的公开能够想到其他的变化、修改和其他实施方式。因此本发明应当被广义地理解为包括所有不超出下面提出的权利要求的主旨和范围的变化、修改和替代的实施方式。
权利要求
1.用于将光致抗蚀剂和/或牺牲性抗反射涂层(SARC)材料从其上具有此类物质的基片上去除的清洗组合物，所述组合物包括选自如下的活性清洗组合(ACC)(a)与碱金属碱或碱土金属碱中至少之一组合的季铵碱；和(b)与氧化剂组合的强碱。
2.权利要求1的清洗组合物，其中不含有羟胺。
3.权利要求1的清洗组合物，其中所述ACC包含(a)。
4.权利要求3的清洗组合物，其包括如下组分0.1-40.0重量％的有机季铵碱；0.01-5重量％的碱金属碱或碱土金属碱；0-80重量％的溶剂和/或胺；0-5重量％的表面活性剂；0-10重量％的螯合剂/钝化剂；和0-98重量％的水，其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的上述组分重量百分比总和不超过100重量％。
5.权利要求1的清洗组合物，其包括选自如下的至少一种附加成分稳定剂、分散剂、抗氧化剂、填充剂、穿透剂、佐剂、添加剂、填充剂和赋形剂。
6.权利要求3的清洗组合物，其包括如下组分2-15重量％的有机季铵碱；～0.01-2重量％的碱金属碱或碱土金属碱；0-50重量％的溶剂和/或胺；～0.01-2重量％的表面活性剂；0-5重量％的螯合剂/钝化剂；和40-95重量％的水，其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的上述组分重量百分比总和不超过100重量％。
7.权利要求1的清洗组合物，其选自配方A-G，其中所有的百分比为基于该配方总重的重量百分比配方A5.36％ 苄基三甲基氢氧化铵0.28％ 氢氧化钾3.0％ 4-甲基吗啉N-氧化物0.30％ 聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.08％ 2-巯基苯并咪唑91.0％ 水配方B5.36％ 苄基三甲基氢氧化铵0.28％ 氢氧化钾3.0％ 4-甲基吗啉N-氧化物0.30％ 聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.20％ 5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇90.86％ 水配方C3.60％ 苄基三甲基氢氧化铵0.27％ 氢氧化钾3.5％ 4-甲基吗啉N-氧化物15.0％ 4-(3-氨丙基)吗啉0.30％ 聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.08％ 2-巯基苯并咪唑77.25％ 水配方D5.36％ 苄基三甲基氢氧化铵0.28％ 氢氧化钾20.0％ 二甲亚砜0.08％ 2-巯基苯并咪唑74.28％ 水配方E5.36％ 苄基三甲基氢氧化铵0.28％ 氢氧化钾10.0％ 四亚甲基砜0.30％ 环氧丙烷-环氧乙烷聚合物与2，2’-(氧化亚氨基)双(乙醇)(2∶1)的醚和N(-3(C(-11-异烷氧基)丙基)衍生物，富含C100.08％ 2-巯基苯并咪唑83.98％ 水配方F5.36％ 苄基三甲基氢氧化铵0.28％ 氢氧化钾10.0％ 二(乙二醇)丁基醚10.0％ 2-(2-二甲氨基)乙氧基)乙醇0.30％ 环氧丙烷-环氧乙烷聚合物与2，2’-(氧化亚氨基)双(乙醇)(2∶1)的醚和N(-3(C(-11-异烷氧基)丙基)衍生物，富含C1074.06％ 水配方G5.36％ 苄基三甲基氢氧化铵0.28％ 氢氧化钾10.0％ 四亚甲基砜10.0％ 二(乙二醇)丁基醚0.10％ 环氧丙烷-环氧乙烷聚合物，单(辛基苯基)醚0.08％ 2-巯基苯并咪唑74.18％ 水。
8.权利要求1的清洗组合物，其中所述ACC包含(b)。
9.权利要求8的清洗组合物，其包含如下组分的水溶液至少一种氧化剂、强碱、任选的螯合剂和任选的共溶剂和/或表面活性剂。
10.权利要求1的清洗组合物，其中所述ACC包括氢氧化钾。
11.权利要求8的清洗组合物，其包括如下组分0.1-30重量％强碱；0.01-30重量％氧化剂；0-10重量％螯合剂；0-5重量％表面活性剂；0-50重量％共溶剂；和20-98.9重量％去离子水，其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的上述组分重量百分比总和不超过100重量％。
12.权利要求11的清洗组合物，其中所述强碱包含选自如下的碱类物质氢氧化钾、烷基氢氧化铵和氢氧化胆碱。
13.权利要求8的清洗组合物，其中所述氧化剂包含选自如下的氧化剂类物质过氧化氢、胺-N-氧化物、过硼酸盐、过硫酸盐、以及两种或多种上述物质的组合。
14.权利要求8的清洗组合物，其包括螯合剂。
15.权利要求14的清洗组合物，其中所述螯合剂包含选自如下的螯合剂类物质三唑；由选自C1-C8烷基、氨基、硫醇基、巯基、亚氨基、羧基和硝基的取代基所取代的三唑；噻唑；四唑；咪唑；磷酸酯；硫醇；吖嗪；甘油；氨基酸；羧酸；醇；酰胺和喹啉。
16.权利要求14的清洗组合物，其中所述螯合剂包含选自如下的螯合剂类物质1，2，4-三唑；苯并三唑；甲苯基三唑；5-苯基-苯并三唑；5-硝基-苯并三唑；4-甲基-2-苯基咪唑；2-巯基噻唑啉；1-氨基-1，2，4-三唑；羟基苯并三唑；2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑；1-氨基-1，2，3-三唑；1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑；3-氨基-1，2，4-三唑；3-巯基-1，2，4-三唑；3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑；3-异丙基-1，2，4-三唑；5-苯基硫醇-苯并三唑；卤代苯并三唑，其中卤选自F、Cl、Br和I；萘并三唑；2-巯基苯并咪唑；2-巯基苯并噻唑；5-氨基四唑；5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇；2，4-二氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪；噻唑；三嗪；甲基四唑；1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；1，5-五甲撑四唑；1-苯基-5-巯基四唑；二氨基甲基三嗪；巯基苯并噻唑；咪唑啉硫酮；巯基苯并咪唑；4-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇；5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇；苯并噻唑；磷酸三甲苯酯；indiazole；鸟嘌呤；腺嘌呤；甘油；硫代甘油；次氮基三乙酸；水杨酰胺；亚氨基二乙酸；苯并胍胺；蜜胺；硫氰尿酸；邻氨基苯甲酸；没食子酸；抗坏血酸；水杨酸；8-羟基喹啉；5-羧酸-苯并三唑；3-巯基丙醇；硼酸和亚氨基二乙酸。
17.权利要求8的组合物，其包含表面活性剂。
18.权利要求17的组合物，其中所述表面活性剂包含选自如下的表面活性剂类物质氟烷基表面活性剂；聚乙二醇；聚丙二醇；聚乙二醇醚；聚丙二醇醚；羧酸盐；十二烷基苯磺酸和其盐；聚丙烯酸酯聚合物；二壬基苯基聚氧乙烯；硅氧烷聚合物；改性的硅氧烷聚合物；炔二醇；改性的炔二醇；烷基铵盐；改性的烷基铵盐；及上述物质中两种或多种的组合。
19.权利要求8的组合物，其包含共溶剂。
20.权利要求19的组合物，其中所述共溶剂包含选自如下的共溶剂类物质胺；二醇；二醇醚；聚二醇醚；和上述物质中两种或多种的组合。
21.权利要求19的组合物，其中所述共溶剂包含选自如下的共溶剂类物质二甲基二甘醇胺；1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯；氨丙基吗啉；三乙醇胺；甲基乙醇胺；二甘醇；丙二醇；新戊二醇；羟乙基吗啉；氨丙基吗啉；二(乙二醇)单乙基醚；二(丙二醇)丙基醚；乙二醇苯基醚；二(丙二醇)丁基醚；丁基卡必醇；聚二醇醚；和上述物质中两种或多种的组合。
22.权利要求8的清洗组合物，其包括0.1-30重量％强碱2-30重量％氧化剂0-10重量％螯合剂0-5重量％表面活性剂0-50％共溶剂20-98重量％去离子水其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的上述组分重量百分比总和不超过100重量％。
23.权利要求1的清洗组合物，其选自配方H-R2，其中所有百分比为基于该配方总重的重量百分比配方H四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑 0.1％水 73.9％配方I四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％四硫钼酸铵 0.1％水 73.9％配方J四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 20.0％水 53.9％配方K四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％N-乙基吗啉 20.0％水 53.9％配方L四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨乙基哌啶 20.0％水 53.9％配方M四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-1，2，4-三唑 0.1％氨丙基吗啉 20.0％水 53.9％配方N四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-1，2，4-三唑 0.1％氨丙基吗啉 10.0％水 63.9％配方O四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 20.0％水 53.9％配方P四甲基氢氧化铵，25％水溶液 14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 10.0％水 63.9％配方Q苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 9.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 20.0％水 59.02％配方R苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 9.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 15.0％水 64.02％配方S苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 9.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑 0.1％氨丙基吗啉 10.0％水 69.02％配方T苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 13.4％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 78.62％配方U苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 13.4％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液1.2％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 78.02％配方V四甲基氢氧化铵，25％水溶液 5.85％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液1.2％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 85.57％配方W四甲基氢氧化铵，25％水溶液 2.93％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液1.2％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 88.49％配方X苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 84.82％配方Y苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 3.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液1.2％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 87.82％配方Z苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 3.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 88.42％配方A2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液7.0％氢氧化钾，45％水溶液0.3％2-巯基苯并咪唑 0.08％二壬基酚聚氧乙烯0.3％水 85.12％配方B2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺2.33％磷酸(86％) 1.69％3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑 1.0％水 72.04％配方C2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺2.33％磷酸(86％) 1.69％4-甲基-2-苯基-咪唑 1.0％水 72.04％配方D2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺2.33％磷酸(86％) 1.69％2-巯基噻唑啉1.0％水 72.04％配方E2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺2.33％磷酸(86％) 1.69％8-羟基喹啉 1.0％水 72.04％配方F2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺2.33％磷酸(86％) 1.69％1-苯基-2-四氮唑-5-硫酮 1.0％水 72.04％配方G2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺2.33％磷酸(86％) 1.69％没食子酸1.0％水 72.04％配方H2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺2.33％磷酸(86％) 1.69％水杨酸 1.0％水 72.04％配方I2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 22.26％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％甲基二乙醇胺2.33％磷酸(86％) 1.69％抗坏血酸1.0％水 72.04％配方J2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％氨丙基吗啉 10％4-甲基-2-苯基-咪唑 1.0％水 81.12％配方K2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％氨丙基吗啉 10％4-甲基-2-苯基-咪唑 0.5％水 81.62％配方L2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液 7.2％氢氧化钾，45％水溶液0.6％2-巯基苯并咪唑 0.08％氨丙基吗啉 10％4-甲基-2-苯基-咪唑 1.0％水 81.02％二壬基酚聚氧乙烯0.1％配方M2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液2.0％5-氨基四唑 0.1％水 93.9％配方N2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液2.0％2，4-二氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪 0.1％水 93.9％配方O2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液2.0％5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇0.1％水 93.9％配方P2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液2.0％1，2，4-三唑0.1％水 93.9％配方Q2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液2.0％2，4-二羟基-6-甲基嘧啶 0.1％水 93.9％配方R2四甲基氢氧化铵，25％水溶液 4.0％过氧化氢，30％水溶液2.0％8-羟基喹啉 0.1％水 93.9％。
24.将光致抗蚀剂和/或SARC材料从其上具有所述物质的基片上去除的方法，所述方法包括使该基片与清洗组合物接触充分的时间，从而至少部分地将所述物质从该基片上去除，其中所述清洗组合物包括选自如下的活性清洗组合(ACC)(a)与碱金属碱或碱土金属碱中至少之一组合的季铵碱；和(b)与氧化剂组合的强碱。
25.权利要求24的方法，其中所述基片包含半导体器件结构。
26.权利要求24的方法，其中所述物质包含光致抗蚀剂。
27.权利要求24的方法，其中所述物质包含SARC材料。
28.权利要求27的方法，其中所述SARC材料被施加到半导体器件结构，用以在对该半导体器件结构进行光刻图案化过程中使反射率的变化最小。
29.权利要求24的方法，其中所述接触进行约10到约45分钟。
30.权利要求24的方法，其中所述接触在约50℃到约80℃的温度下进行。
31.权利要求24的方法，其中所述组合物中不含有羟胺。
32.权利要求24的方法，其中所述ACC含有(a)。
33.权利要求32的方法，其中所述组合物含有以下组分0.1-40.0重量％的有机季铵碱；0.01-5重量％的碱金属碱或碱土金属碱；0-80重量％的溶剂和/或胺；0-5重量％的表面活性剂；0-10重量％的螯合剂/钝化剂；和0-98重量％的水，其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的上述组分重量百分比总和不超过100重量％。
34.权利要求24的方法，其中所述组合物包括选自如下的至少一种附加成分稳定剂、分散剂、抗氧化剂、穿透剂、佐剂、添加剂、填充剂和赋形剂。
35.权利要求32的方法，其中所述组合物包括如下组分2-15重量％的有机季铵碱；～0.01-2重量％的碱金属碱或碱土金属碱；0-50重量％的溶剂和/或胺；～0.01-2重量％的表面活性剂；0-5重量％的螯合剂/钝化剂；和40-95重量％的水，其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的上述组分重量百分比总和不超过100重量％。
36.权利要求24的方法，其中所述清洗组合物选自配方A-G，其中所有的百分比为基于该配方总重的重量百分比配方A苄基三甲基氢氧化铵 5.36％氢氧化钾 0.28％4-甲基吗啉N-氧化物 3.0％聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.30％2-巯基苯并咪唑 0.08％水 91.0％配方B苄基三甲基氢氧化铵 5.36％氢氧化钾 0.28％4-甲基吗啉N-氧化物 0.28％聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.30％5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇 0.20％水 90.86％配方C苄基三甲基氢氧化铵 3.60％氢氧化钾 0.27％4-甲基吗啉N-氧化物 3.5％4-(3-氨丙基)吗啉 15.0％聚氧乙烯(150)二壬基苯基醚0.30％2-巯基苯并咪唑 0.08％水 77.25％配方D苄基三甲基氢氧化铵 5.36％氢氧化钾 0.28％二甲亚砜 20.0％2-巯基苯并咪唑 0.08％水 74.28％配方E苄基三甲基氢氧化铵 5.36％氢氧化钾 0.28％四亚甲基砜 10.0％环氧丙烷-环氧乙烷聚合物与2，2’-(氧化亚氨基)双(乙醇)(2∶1)的醚和N(-3(C(-11-异烷氧基)丙基)衍生物，富含C100.30％2-巯基苯并咪唑 0.08％水 83.98％配方F苄基三甲基氢氧化铵 5.36％氢氧化钾 0.28％二(乙二醇)丁基醚 10.0％2-(2-二甲氨基)乙氧基)乙醇10.0％环氧丙烷-环氧乙烷聚合物与2，2’-(氧化亚氨基)双(乙醇)(2∶1)的醚和N(-3(C(-11-异烷氧基)丙基)衍生物，富含C100.30％水 74.06％配方G苄基三甲基氢氧化铵 5.36％氢氧化钾 10.0％四亚甲基砜 10.0％二(乙二醇)丁基醚 10.0％环氧丙烷-环氧乙烷聚合物，单(辛基苯基)醚 0.10％2-巯基苯并咪唑 0.08％水 74.18％。
37.权利要求24的方法，其中所述ACC包含(b)。
38.权利要求37的方法，其中所述清洗组合物包括如下组分的水溶液至少一种氧化剂、强碱、任选的螯合剂和任选的共溶剂和/或表面活性剂。
39.权利要求24的方法，其中所述ACC包含氢氧化钾。
40.权利要求37的方法，其中所述清洗组合物包括如下组分0.1-30重量％强碱；0.01-30重量％氧化剂；0-10重量％螯合剂；0-5重量％表面活性剂；0-50重量％共溶剂；和20-98.9重量％去离子水，其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的上述组分重量百分比总和不超过100重量％。
41.权利要求40的方法，其中所述强碱包含选自如下的碱类物质氢氧化钾、烷基氢氧化铵和氢氧化胆碱。
42.权利要求37的方法，其中所述氧化剂包含选自如下的氧化剂类物质过氧化氢、有机过氧化物、胺-N-氧化物、过硼酸盐、过硫酸盐、以及两种或多种上述物质的组合。
43.权利要求37的方法，其包括螯合剂。
44.权利要求43的方法，其中所述螯合剂包含选自如下的螯合剂类物质三唑；由选自C1-C8烷基、氨基、硫醇基、巯基、亚氨基、羧基和硝基的取代基所取代的三唑；噻唑；四唑；咪唑；磷酸酯；硫醇；吖嗪；甘油；氨基酸；羧酸；醇；酰胺和喹啉。
45.权利要求43的方法，其中所述螯合剂包含选自如下的螯合剂类物质1，2，4-三唑；苯并三唑；甲苯基三唑；5-苯基-苯并三唑；5-硝基-苯并三唑；1-氨基-1，2，4-三唑；羟基苯并三唑；2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑；1-氨基-1，2，3-三唑；4-甲基-2-苯基咪唑；2-巯基噻唑啉；1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑；3-氨基-1，2，4-三唑；3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑，3-巯基-1，2，4-三唑；3-异丙基-1，2，4-三唑；5-苯基硫醇-苯并三唑；卤代苯并三唑，其中卤选自F、Cl、Br和I；萘并三唑；2-巯基苯并咪唑；2-巯基苯并噻唑；5-氨基四唑；5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇；2，4-二氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪；噻唑；三嗪；甲基四唑；1，3-二甲基-2-咪唑烷酮；1，5-五甲撑四唑；1-苯基-5-巯基四唑；二氨基甲基三嗪；巯基苯并噻唑；咪唑啉硫酮；巯基苯并咪唑；4-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇；5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇；苯并噻唑；磷酸三甲苯酯；indiazole；鸟嘌呤；腺嘌呤；甘油；硫代甘油；次氮基三乙酸；水杨酰胺；亚氨基二乙酸；苯并胍胺；蜜胺；硫氰尿酸；邻氨基苯甲酸；没食子酸；抗坏血酸；水杨酸；8-羟基喹啉；5-羧酸-苯并三唑；3-巯基丙醇；硼酸和亚氨基二乙酸。
46.权利要求37的方法，其中所述清洗组合物包含表面活性剂。
47.权利要求46的方法，其中所述表面活性剂包含选自如下的表面活性剂类物质氟烷基表面活性剂；聚乙二醇；聚丙二醇；聚乙二醇醚；聚丙二醇醚；羧酸盐；十二烷基苯磺酸和其盐；聚丙烯酸酯聚合物；二壬基苯基聚氧乙烯；硅氧烷聚合物；改性的硅氧烷聚合物；炔二醇；改性的炔二醇；烷基铵盐；改性的烷基铵盐；及上述物质中两种或多种的组合。
48.权利要求37的方法，其中所述清洗组合物包含共溶剂。
49.权利要求48的方法，其中所述共溶剂包含选自如下的共溶剂类物质胺；二醇；二醇醚；聚二醇醚；和上述物质中两种或多种的组合。
50.权利要求48的方法，其中所述共溶剂包括选自如下的共溶剂类物质二甲基二甘醇胺；1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯；甲基二乙醇胺；氨丙基吗啉；三乙醇胺；甲基乙醇胺；二甘醇；丙二醇；新戊二醇；羟乙基吗啉；氨丙基吗啉；二(乙二醇)单乙基醚；二(丙二醇)丙基醚；乙二醇苯基醚；二(丙二醇)丁基醚；丁基卡必醇；聚二醇醚；和上述物质中两种或多种的组合。
51.权利要求37的方法，其中所述组合物包含0.1-30重量％强碱2-30重量％氧化剂0-10重量％螯合剂0-50％共溶剂0-5重量％表面活性剂20-98重量％去离子水其中组分的百分比是基于该组合物总重的重量百分比，且其中该组合物的上述组分重量百分比总和不超过100重量％。
52.权利要求24的方法，其中所述清洗组合物选自配方H-G2，其中所有百分比为基于该配方总重的重量百分比配方H四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑0.1％水73.9％配方I四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％四硫钼酸铵0.1％水73.9％配方J四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉20.0％水53.9％配方K四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％N-乙基吗啉20.0％水53.9％配方L四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨乙基哌啶20.0％水53.9％配方M四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-1，2，4-三唑 0.1％氨丙基吗啉20.0％水53.9％配方N四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％3-氨基-5-1，2，4-三唑 0.1％氨丙基吗啉10.0％水63.9％配方O四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉20.0％水53.9％配方P四甲基氢氧化铵，25％水溶液14.7％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉10.0％水63.9％配方Q苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液9.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉20.0％水59.02％配方R苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液9.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉15.0％水64.02％配方S苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液9.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％二壬基酚乙氧基化物，7％水溶液 4.3％2-巯基苯并咪唑0.1％氨丙基吗啉10.0％水69.02％配方T苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液13.4％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水78.62％配方U苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液13.4％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 1.2％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水78.02％配方V四甲基氢氧化铵，25％水溶液5.85％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 1.2％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水85.57％配方W四甲基氢氧化铵，25％水溶液2.93％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 1.2％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水88.49％配方X苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液7.2％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水84.82％配方Y苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液3.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 1.2％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水87.82％配方Z苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液3.6％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水88.42％配方A2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液7.2％N-甲基吗啉氧化物，50％水溶液 7.0％氢氧化钾，45％水溶液 0.3％2-巯基苯并咪唑0.08％二壬基酚聚氧乙烯 0.3％水85.12％配方B2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑1.0％水72.04％配方C2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％4-甲基-2-苯基-咪唑1.0％水72.04％配方D2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％2-巯基噻唑啉 1.0％水72.04％配方E2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％8-羟基喹啉1.0％水72.04％配方F2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％1-苯基-2-四氮唑-5-硫酮1.0％水72.04％配方G2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％没食子酸 1.0％水72.04％配方H2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％水杨酸1.0％水72.04％配方I2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液22.26％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％甲基二乙醇胺 2.33％磷酸(86％)1.69％抗坏血酸 1.0％水72.04％配方J2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液7.2％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％氨丙基吗啉10％4-甲基-2-苯基-咪唑1.0％水81.12％配方K2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液7.2％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％氨丙基吗啉10％4-甲基-2-苯基-咪唑0.5％水81.62％配方L2苄基三甲基氢氧化铵，40％水溶液7.2％氢氧化钾，45％水溶液 0.6％2-巯基苯并咪唑0.08％氨丙基吗啉10％4-甲基-2-苯基-咪唑1.0％水81.02％二壬基酚聚氧乙烯 0.1％配方M2四甲基氢氧化铵，25％水溶液4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％5-氨基四唑0.1％水93.9％配方N2四甲基氢氧化铵，25％水溶液4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％2，4-二氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪 0.1％水93.9％配方O2四甲基氢氧化铵，25％水溶液4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇 0.1％水93.9％配方P2四甲基氢氧化铵，25％水溶液4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％1，2，4-三唑 0.1％水93.9％配方Q2四甲基氢氧化铵，25％水溶液4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％2，4-二羟基-6-甲基嘧啶0.1％水93.9％配方R2四甲基氢氧化铵，25％水溶液4.0％过氧化氢，30％水溶液 2.0％8-羟基喹啉0.1％水 93.9％。
全文摘要
用于将光致抗蚀剂和/或牺牲性抗反射涂层(SARC)材料从其上具有这些物质的基片去除的组合物和方法。该组合物包括碱组分，例如与碱金属碱或碱土金属碱组合的季铵碱，或与氧化剂组合的强碱。该组合物可用于水性介质中，例如与螯合剂、表面活性剂和/或共溶剂类物质一道使用，从而在集成电路制造中实现光致抗蚀剂和/或SARC材料的高效去除，而对基片上的金属类物质例如铜、铝和/或钴合金没有不良影响，对半导体结构中使用的SiOC基介电材料也没有损害。
文档编号C11D1/62GK1938647SQ200580010540
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月2日 优先权日2004年3月3日
发明者梅利莎·K·拉斯, 大卫·D·伯恩哈特, 大卫·明塞克, 迈克尔·B·克赞斯基, 托马斯·H·鲍姆 申请人:高级技术材料公司