选择性去除氮化钛硬掩膜和蚀刻残留物的去除.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106010826A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610202293.0C11D7/10(2006.01)(22)申请日2016.03.31C11D7/26(2006.01)C11D7/08(2006.01)(30)优先权数据H01L21/311(2006.01)62/140,8462015.03.31US15/077,3742016.03.22US(71)申请人气体产品与化学公司地址美国宾夕法尼亚州(72)发明人W·J·小卡斯特尔稻冈诚二刘文达陈天牛(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人吴亦华徐志明(51)Int.Cl.C11D7/60(2006.01)C11D7/38(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称选择性去除氮化钛硬掩膜和蚀刻残留物的去除(57)摘要用于剥离氮化钛硬掩膜并去除氮化钛蚀刻残留物的制剂包含胺盐缓冲剂、非环境氧化剂和其余部分，其余部分是包含水和非水液体载体的液体载体，该非水液体载体选自二甲基砜，乳酸，二醇，以及包括但不限于环丁砜类、亚砜类、腈类、甲酰胺类和吡咯烷酮类的极性非质子溶剂。制剂的pH<4，优选<3，更优选<2.5。含有水作为液体载体的水性溶剂和含有水与非极性非质子溶剂的半水性制剂还含有酸性氟化物。该制剂提供了高的氮化钛蚀刻速率，同时提供了对于W、AlN、AlO和低k介电材料的优异相容性。该制剂可以包含弱配位阴离子、腐蚀抑制剂和表面活性剂。系统和方法使用该制剂以剥离氮化钛硬掩膜并去除氮化钛蚀刻残留物。CN106010826ACN106010826A权利要求书1/2页1.一种用于从半导体器件选择性去除氮化钛(TiN或TiNxOy；其中x＝0至1.3且y＝0至2)的组合物，所述半导体器件包含氮化钛和第二材料；所述组合物包含：胺盐缓冲剂；非环境氧化剂；和液体载体；其中所述组合物不包含过氧化氢；所述组合物的pH<4；所述第二材料选自Cu、W、氮化铝(AlNx，其中x＝0.5至1)、氧化铝(AlOx，其中x＝1至1.5)、低k介电材料及其组合；以及所述组合物提供的TiN或TiNxOy相对于所述第二材料的去除选择性>1:1。2.权利要求1所述的组合物，其中所述胺盐缓冲剂以0.5至10重量％的范围存在，并且选自：氯化铵；硫酸氢铵；磷酸铵；草酸铵；全氟磺酸铵；四氟硼酸铵；六氟钛酸铵；六氟硅酸铵；选自柠檬酸铵、乙酸铵、乳酸铵的有机酸铵盐；及其组合；1234+1234其中所述铵具有N(RRRR)的形式；其中R、R、R、R独立地选自H、CH3、C2H5和C3H7。3.权利要求1或2所述的组合物，其中所述非环境氧化剂以0.2至3重量％的范围存在，并且选自过硫酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、Cl(I、III或V)化合物、Br(I、III或V)化合物及其组合，任选地所述过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸铵及其组合。4.权利要求1-3任一项所述的组合物，其中所述液体载体是水；并且所述组合物还包含<4000ppm的酸性氟化物，所述酸性氟化物选自氟化氢铵、氟化氢烷基铵、水性氟化氢、氟硅酸、氟硼酸、水合氟铝酸及其组合。5.权利要求1-4任一项所述的组合物，其中所述组合物是半水性组合物，所述半水性组合物含有包含水和至少一种非水液体载体的液体载体，所述非水液体载体选自二甲基砜，乳酸，二醇，选自环丁砜类、亚砜类、腈类、甲酰胺类和吡咯烷酮类的极性非质子溶剂，及其组合；并且所述组合物还包含<4000ppm的酸性氟化物，所述酸性氟化物选自氟化氢铵、氟化氢烷基铵、水性氟化氢、氟硅酸、氟硼酸、水合氟铝酸及其组合。6.权利要求4或5所述的组合物，其中所述胺盐缓冲剂选自氯化铵、硫酸氢铵及其组合；所述非环境氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钠及其组合；并且所述酸性氟化物选自氟化氢铵、氢氟酸及其组合。7.权利要求1-6任一项所述的组合物，其中所述组合物是半水性组合物，所述半水性组合物含有由水和选自环丁砜、亚砜、腈、甲酰胺、吡咯烷酮及其组合的极性非质子溶剂组成的液体载体。8.权利要求7所述的组合物，其中所述胺盐缓冲剂选自氯化铵、硫酸氢铵及其组合；并且所述非环境氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钠及其组合。9.权利要求1-8任一项所述的组合物，其还包含选自弱配位阴离子和腐蚀抑制剂的至少一种，-所述弱配位阴离子以1至10重量％的范围存在，并且选自对甲苯磺酸根(C7H8SO3)、硫酸2----根(SO4)、硝酸根(NO3)、三氟甲磺酸根(CF3SO3)、全氟磺酸根(RfSO3；其中Rf是C1至C4的全2CN106010826A权利要求书2/2页-氟烷基基团)、全氟磺酰亚胺根((Rf)2NSO2；其中Rf是C1至C4的全氟烷基基团)、六氟硅酸根2-2---