(57)【要約】ここに開示されるのは、半導体処理のための組成物および方法である。一の実施形態において、フォトレジストの除去のためのウェットクリーニング組成物を提供する。この組成物は、強塩基と、酸化剤と、極性溶媒と、を含む。別の実施形態において、フォトレジストを除去するための方法を提供する。この方法は、約０．１から約３０重量パーセントの強塩基と、約１から約３０重量パーセントの酸化剤と、約２０から約９５重量パーセントの極性溶媒とを含むウェットクリーニング組成物を付与する工程と、フォトレジストを除去する工程とを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーニング溶液であって、
極性溶媒と、
前記溶液の約３．５重量％以下を構成するとき、約１１．５を超えるｐＨを前記溶液にもたらす塩基と、を含むクリーニング溶液。
【請求項２】
前記極性溶媒は、水、アルコール、エチレン、アミド、プロピレン、炭酸塩およびグリコールのうちの１つである、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項３】
前記塩基は、側鎖として、水素、アルキルおよび置換アルキルのうちの１つを有する窒素含有化合物である、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項４】
前記極性溶媒は、前記溶液の約２０重量％から約９５重量％を構成する、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項５】
前記塩基は、水酸化アンモニウムおよび水酸化テトラメチルアンモニウムのうちの１つである、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項６】
前記塩基は、前記溶液の約０．１重量％から約３０重量％を構成する、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項７】
酸化剤、共溶媒およびキレート化剤のうちの１つをさらに含む、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項８】
約１１．５を超えるｐＨを有し、かつ、
極性溶媒と、
塩基と、
酸化剤、共溶媒、界面活性剤およびキレート化剤のうちの１つと、を含むクリーニング溶液。
【請求項９】
前記酸化剤は、前記溶液の約１％から約３０％を構成する、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１０】
前記酸化剤は、アミン−Ｎ−オキシド、過ホウ酸塩、過炭酸塩および過酸化物のうちの１つである、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１１】
前記酸化剤は、水素、メチル、およびアルキル側基のうちの１つを含む窒素含有化合物である、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１２】
前記共溶媒は、前記溶液の約５０重量％までを構成する、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１３】
前記共溶媒は、アルキルアミン、アルダノールアミンおよびグリコールのうちの１つである、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１４】
前記界面活性剤は、前記溶液の約２０重量％までを構成する、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１５】
前記界面活性剤は、フルオロアルキル、グリコール、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、シリコーンポリマー、ポリアクリレートポリマー、アセチレンジオール、アルキルアンモニウムおよびアルキルアンモニウム塩のうちの１つである、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１６】
前記キレート化剤は、前記溶液の約１０重量％までを構成する、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１７】
前記キレート化剤は、トリアゾール、チアゾール、テトラゾール、イミジゾール、リン酸塩、チオール、アジン、グリセロール、アミノ酸、カルボン酸、アルコール、アミド、およびキノリンのうちの１つである、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１８】
中にトレンチがパターニングされた半導体基板と、
前記トレンチによって収容された金属線であって、前記トレンチが、溶液でクリーニングされて、前記金属線を収容し、前記溶液が、約１１．５を超えるｐＨを有する、金属線と、を含む装置。
【請求項１９】
前記溶液は、極性溶媒、酸化剤、共溶媒、界面活性剤およびキレート化剤のうちの１つを含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
フォトレジストを半導体基板上にパターニングする工程と、
約１１．５を超えるｐＨを有するクリーニング溶液で、前記半導体基板をクリーニングする工程と、を含む方法。
【請求項２２】
前記クリーニング溶液は、極性溶媒、酸化剤、共溶媒、界面活性剤およびキレート化剤のうちの１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記クリーニング工程は、前記半導体基板から前記フォトレジストを除去する工程を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記パターニング工程後、前記半導体基板内にトレンチを形成する工程と、
前記クリーニング工程後、前記トレンチ内に金属線を堆積させる工程と、
前記半導体基板に化学的機械的平坦化を行う工程と、をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２００２年１２月２０日に出願された米国仮特許出願第６０／４３４，９７１号の優先権を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、半導体処理に関し、より詳細には、フォトレジスト除去に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
集積回路は、フォトレジストが基板上にコーティングされ、フォトレジスト層が照射および現像によってパターニングされ、パターンが基板に転写され、フォトレジストが除去される一般的な一連の工程によって製造される。この一連の工程は繰返されて、パターニングされた回路の多数の層を蓄積する。フォトレジスト除去工程については、特に、存在する他の材料を損傷することなく、ウェットクリーニングのみを用いて、エッチングされたフォトレジスト残留物を除去することが困難または不可能なことがあるので、プラズマアッシングが通常使用される。
【０００４】
ポジティブフォトレジストは、アルカリ水溶液ならびに選択された有機および無機化合物からなる組成物に可溶性である。しかし、誘電体材料をエッチングするために用いられる気相プラズマエッチなどの気相プラズマエッチに曝されたフォトレジストは、典型的には、表面上に硬化クラストまたは残留物を生じさせる。残留物は、典型的には、架橋有機ポリマーからなり、小量のシリコン、金属、およびハロゲンまたは他の原子を含有することがある。
【０００５】
ダマシンまたはデュアルダマシンプロセスは、通常、上述されたプラズマエッチなどのプラズマエッチを用いる。プラズマエッチは、シリケートベースの中間層誘電体（ＩＬＤ）材料をエッチングするためにフッ素ベースのプラズマエッチであってもよい。これらの材料としては、シリケート、オルガノシリケートおよびフルオロシリケートを挙げてもよい。フッ素ベースのプラズマエッチングは、上述された残留物を形成する架橋有機ポリマーのフッ素化を引起すことがある。このフッ素化は、典型的には、耐化学性を増加させる。したがって、残留物は、従来のウェットストリッピング技術によって除去することが、不可能でないとしても困難になる。酸化または還元プラズマを用いるアッシングは、残留物を除去することができる。しかし、プラズマアッシングは、ＩＬＤ材料、特に低ｋＩＬＤ材料を損傷する傾向がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、フォトレジスト残留物を除去することができるが、ＩＬＤ材料を損傷しないフォトレジスト除去が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
ここに開示されるのは、半導体処理のための組成物および方法である。一の実施形態において、フォトレジストの除去のためのウェットクリーニング組成物を提供する。この組成物は、強塩基と、酸化剤と、極性溶媒と、を含む。別の実施形態において、フォトレジストを除去するための方法を提供する。この方法は、（ｉ）約０．１から約３０重量パーセントの強塩基と、約１から約３０重量パーセントの酸化剤と、約２０から約９５重量パーセントの極性溶媒とを含むウェットクリーニング組成物を付与する工程と、（ｉｉ）フォトレジストを除去する工程とを含む。
【０００８】
本発明のより完全な理解、ならびに本発明のさらなる特徴および利点は、次の詳細な説明および図面を参照することによって得られるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
好ましい実施形態の詳細な説明
ここに開示されるのは、半導体処理のための組成物および方法である。本発明の一態様によれば、フォトレジストの除去のためのウェットクリーニング組成物を提供する。この組成物は、強塩基を含む。たとえば、強塩基は、溶液の約３．５％以下を構成する場合でさえ、約１１．５を超えるｐＨを有する溶液をもたらしてもよい。すなわち、強塩基は、溶液の約３．５重量パーセント以下であってもよい。しかし、ここでさらに説明されるように、より高い強塩基濃度が望ましいであろう。強塩基は、フォトレジスト、たとえば、未照射のポジティブフォトレジストの除去を助ける。組成物は、また、酸化剤と、極性溶媒とを含む。下記に示された式Ｉの強塩基を、本発明の教示に従って使用してもよい。
【化１】
2006515933.tif 000002
ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、各々、水素、アルキル基または置換アルキル基のうちの１つである。適切な強塩基としては、水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、水酸化コリン（ｃｈｏｌｉｎｅ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）および上記強塩基の少なくとも１つを含む組合せが挙げられるが、これらに限定されない。例示的な実施形態において、強塩基は、水酸化テトラメチルアンモニウムを含む。
【００１０】
説明されたクリーニング組成物または溶液は、半導体基板からフォトレジスト残留物をクリーニングするのに特に有用である。たとえば、一の実施形態において、半導体基板がパターニングされて、その中にトレンチを形成する。これは、フォトレジストを使用する態様で行われる。フォトレジストおよびいかなる残留物も、説明されたクリーニング溶液でトレンチおよび基板から除去してもよい。金属線などの半導体特徴をトレンチに形成し、その後、化学的機械的平坦化（ｐｌａｎａｒａｚａｔｉｏｎ）によって金属線を隔離してもよい。さらなる半導体処理が続いて、完成した半導体デバイスを形成してもよい。
【００１１】
例示的な実施形態において、本発明の組成物は、約０．１重量パーセント以上の強塩基を含み、約１重量パーセント以上の強塩基が好ましく、約５重量パーセント以上の強塩基がより好ましい。この例示的な実施形態において、本発明の組成物は、さらに、約３０重量パーセント以下の強塩基を含み、約２０重量パーセント以下の強塩基が好ましく、約１０重量パーセント以下の強塩基がより好ましい。
【００１２】
組成物は、酸化剤をさらに含む。適切な酸化剤としては、無機酸化剤、有機酸化剤、たとえば、アミン−Ｎ−オキシド、過ホウ酸塩、過硫酸塩、過炭酸塩、および上記酸化剤の少なくとも１つを含む組合せが挙げられるが、これらに限定されない。例示的な実施形態において、酸化剤は、有機酸化剤を含む。下記に示された一般式ＩＩの有機酸化剤を、本発明の教示に従って使用してもよい。
【化２】
2006515933.tif 000003
ここで、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、水素、メチル基またはさらには置換アルキル基もしくは非置換アルキル基であってもよい。Ｒ１およびＲ２は、アルキル鎖の２つの末端を形成してもよい。
【００１３】
過酸化物、たとえば、過酸化水素および置換アルキルまたはアリール過酸化物を、本発明の教示に従って使用してもよいが、アミン−Ｎ−オキシドが、一般の過酸化物と比較してより穏やかな酸化剤であるという利点がある。さらに、アミン−Ｎ−オキシドは、一般の過酸化物と比較して、より急速でなく分解する。特に、アルカリ環境中の過酸化水素が急速に分解し、酸素および水を生じ、特に周囲より高い温度において短い浴寿命をもたらす状態であることが周知である。また、過酸化水素は、酸化可能な有機種、たとえば、アミンおよびアルコールの存在下で不安定なことがある。したがって、本発明の教示に従って、非過酸化物酸化剤が好ましい。
【００１４】
例示的な実施形態において、本発明の組成物は、約１重量パーセント以上の酸化剤を含み、約５重量パーセント以上の酸化剤が好ましく、約１０重量パーセント以上の酸化剤がより好ましい。この例示的な実施形態において、本発明の組成物は、さらに、約３０重量パーセント以下の酸化剤を含み、約２０重量パーセント以下の酸化剤が好ましく、約１５重量パーセント以下の酸化剤がより好ましい。
【００１５】
組成物は、極性溶媒をさらに含む。極性溶媒は、イオン成分を、フォトレジストおよびフォトレジスト残留物の両方に可溶性にする。適切な極性溶媒としては、水、エチレン、プロピレン、他のグリコール溶媒、グリコールエーテル、アルコール、アミド、炭酸塩、および上記極性溶媒の少なくとも１つを含む組合せが挙げられるが、これらに限定されない。例示的な実施形態において、極性溶媒は、その低コストおよび非毒性によって水を含む。
【００１６】
例示的な実施形態において、本発明の組成物は、約２０重量パーセント以上の極性溶媒を含み、約３０重量パーセント以上の極性溶媒が好ましく、約４０重量パーセント以上の極性溶媒がより好ましい。この例示的な実施形態において、本発明の組成物は、さらに、約９５重量パーセント以下の極性溶媒を含み、約８５重量パーセント以下の極性溶媒が好ましく、約７５重量パーセント以下の極性溶媒がより好ましい。
【００１７】
組成物は、キレート化剤をさらに含んでもよい。適切なキレート化剤としては、非置換トリアゾール、置換トリアゾール、チアゾール、テトラゾール、イミダゾール、リン酸塩、チオールおよびアジン、グリセロール、アミノ酸、カルボン酸、アルコール，アミド、キノリン、ならびに上記キレート化剤の少なくとも１つを含む組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
非置換トリアゾールとしては、１，２，３−トリアゾールおよび１，２，４−トリアゾールが挙げられるが、これらに限定されない。さらに、トリアゾールを、アルキル基、アミノ基、ベンゾ基、チオール基、メルカプト基、イミノ基、カルボキシ基、ニトロ基、および上記置換基の少なくとも１つを含む組合せと置換してもよい。置換トリアゾールとしては、ベンゾトリアゾール、ポリルトリアゾール（ｐｏｌｙｌｔｒｉａｚｏｌｅ）、５−フェニル−ベンゾトリアゾール、５−ニトロ−ベンゾトリアゾール、１−アミノ−１，２，３−トリアゾール、１−アミノ−１，２，４−トリアゾール、１−アミノ−５−メチル−１，２，３−トリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、２−（５−アミノ−ペンチル）−ベンゾトリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール，３−イソプロピル−１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、５−フェニルチオール−ベンゾトリアゾール、ハロ−ベンゾトリアゾール、ナプソトリアゾール（ｎａｐｔｈｏｔｒｉａｚｏｌｅ）が挙げられるが、これらに限定されない。チアゾール、テトラゾール、イミダゾール、リン酸塩、チオールおよびアジンとしては、２−メルカプトベンゾイミジゾール（ｍｅｒｃａｐｔｏｂｅｎｚｏｉｍｉｄｉｚｏｌｅ）、２−メルカプトベンゾチアゾール、５−アミノテトラゾール、５−アミノ−１，３，４−チアジアゾール−２−チオール、チアゾール、トリアジン、メチルテトラゾール、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，５−ペンタメチレンテトラゾール、１−フェニル−５−メルカプトテトラゾール、ジアミノメチルトリアジン、メルカプトベンゾチアゾール、イミダゾリンチオン、メルカプトベンゾイミダゾール、４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−チオール、ベンゾチアゾール、リン酸トリトリル、インジアゾール（ｉｎｄｉａｚｏｌｅ）、および上記の少なくとも１つを含む組合せが挙げられるが、これらに限定されない。グリセロール、アミノ酸、カルボン酸、アルコール、アミド、キノリンとしては、グアニン、アデニン、グリセロール、チオグリセロール、ニトリロ三酢酸、サリチルアミド、イミノ二酢酸、ベンゾグアナミン、メラミン、チオシアヌル酸、アントラニル酸、８−ヒドロキシキノリン、５−カルボン酸−ベンゾトリアゾール、３−メルカプトプロパノール、ホウ酸、およびイミノ二酢酸が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１９】
組成物に曝された金属表面、たとえば、銅、タングステン、アルミニウム、およびそれらの合金のエッチングまたは腐食を防止するために、キレート化剤を組成物に加えてもよい。したがって、半導体デバイスに使用される金属および誘電体材料との組成物の適合性を増加させるために、キレート化剤を使用してもよい。
【００２０】
例示的な実施形態において、本発明の組成物は、約１０重量パーセント以下のキレート化剤を含み、約７重量パーセント以下のキレート化剤が好ましく、約４重量パーセント以下のキレート化剤がより好ましい。
【００２１】
組成物は、共溶媒をさらに含んでもよい。組成物の特性、すなわち、組成物が、フォトレジスト残留物を膨潤させ、溶解し、持上げる能力を向上させるために、共溶媒を加えてもよい。適切な共溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルジグリコールアミン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン、アミノプロピルモルホリン、トリエタノールアミン、メチルエタノールアミンなどの置換アルキルアミンまたはアルカノールアミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールなどのグリコール溶媒、ジ（エチレングリコール）モノエチルエーテル、ジ（プロピレングリコール）プロピルエーテル、エチレングリコールフェニルエーテル、ジ（プロピレングリコール）ブチルエーテル、ブチルカルビトール、ポリグリコールエーテルなどのグリコールエーテル、および上記共溶媒の少なくとも１つを含む組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
さらに、共溶媒は、極性でなければならない。極性化合物が、極性溶媒と混和性のままであり、水酸化テトラメチルアンモニウムなどのイオン種を溶解した状態に保つ。例示的な実施形態において、本発明の組成物は、約５０重量パーセント以下の共溶媒を含み、約３０重量パーセント以下の共溶媒が好ましく、約２０重量パーセント以下の共溶媒がより好ましい。
【００２３】
組成物は、界面活性剤をさらに含んでもよい。不溶性フォトレジスト残留物の持上げ、および強塩基に曝された状態で発生することがあるシリコンエッチングを低減するのを助けるために、界面活性剤を加えてもよい。適切な界面活性剤としては、フルオロアルキル界面活性剤などの、アニオン、カチオン、非イオン界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンまたはポリプロピレングリコールエーテル、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩、ポリアクリレートポリマー、シリコーンまたは変性シリコーンポリマー、アセチレンジオールまたは変性アセチレンジオール、アルキルアンモニウムまたは変性アルキルアンモニウム塩、および上記界面活性剤の少なくとも１つを含む組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２４】
例示的な実施形態において、本発明の組成物は、約２０重量パーセント以下の界面活性剤を含み、約１５重量パーセント以下の界面活性剤が好ましく、約１０重量パーセント以下の界面活性剤がより好ましい。
【００２５】
本発明の別の態様は、フォトレジストを除去するための方法を提供する。この方法は、約０．１から約３０重量パーセントの強塩基と、約１から約３０重量パーセントの酸化剤と、約２０から約９５重量パーセントの極性溶媒とを含むウェットクリーニング組成物を付与する工程と、フォトレジストを除去する工程とを含む。
【００２６】
ここで使用されるようなフォトレジストという用語は、一般に、フォトレジストを含むいかなる層にも適用できる。したがって、たとえば、本発明の教示に従って、ここでの組成物および方法を用いて、フォトレジストおよびフォトレジスト残留物を除去してもよい。さらに、本発明の教示は、いかなるフォトレジスト残留物、すなわち、フッ素ベースのプラズマエッチングを含むがこれに限定されないエッチングプロセスから生じるいかなるフォトレジスト残留物の除去にも適用される。
【００２７】
本発明の例示的な実施形態がここで説明されたが、本発明はそれらの厳密な実施形態に限定されないこと、また、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、当業者によって、さまざまな他の変更および修正がそこに行われてもよいことが理解されるべきである。次の実施例は、本発明の範囲および精神を例示するために提供される。これらの実施例が例示的な目的のためにのみ示されるので、そこで具体化される本発明は、それに限定されるべきではない。
【実施例】
【００２８】
次の配合物は、半導体基板からのフォトレジストの実質的なクリーニングをもたらした。本発明の教示に従う実質的なクリーニングは、半導体デバイスからのフォトレジストの８０パーセントを超える除去であると定義し、光学および電子顕微鏡法によって定めてもよい。ここで使用された基板は、オルガノシリケート誘電体でコーティングされたシリコンウェーハ上にコーティングされた化学増幅フォトレジストからなった。さらに、フォトレジストをパターニングされた放射線に曝し、現像し、次に、パターンをプラズマエッチによって誘電体に転写した。
【００２９】
実施例１
組成物Ａを次のように調製した。
【００３０】
【表１】
2006515933.tif 000004
【００３１】
本実施例において、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシドを５０重量パーセント溶液として供給し使用し、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）を２５重量パーセント溶液として供給し使用し、さらなる実施例において、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシドおよび水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）を使用した。
【００３２】
フォトレジスト基板を、組成物Ａ中に２０分間７０℃で浸漬することによってクリーニングした。光学および電子顕微鏡法によって観察されたように、フォトレジストおよびエッチ残留物のすべてが基板から除去された。誘電体材料の著しいエッチングは観察されなかった。
【００３３】
実施例２
各々が、１３．５重量パーセントのＮ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシドと、７．３重量パーセントのＴＭＡＨと、７８．９重量パーセントの水と、下記に示されたような抑制剤２−メルカプトベンゾイミダゾール（２−ＭＢＩ）０．３重量パーセントとを含有する組成物Ｂ、Ｃ、およびＤを調製した。実施例３においてわかり得るように、溶液による銅または他の金属のエッチングを遅らせるために、２−ＭＢＩを配合物に含めた。
【００３４】
【表２】
2006515933.tif 000005
【００３５】
フォトレジスト基板を、ストリッパ中に２０分間７０℃で浸漬することによってクリーニングした。
【００３６】
実施例３
シリコンウェーハ上の銅（Ｃｕ）のブランケットコーティングのエッチ速度を、上で調製されたような組成物ＡからＤを使用して測定した。銅層は、物理蒸着によって堆積させ、厚さが約１０００オングストローム（Å）であった。サンプルを一定の時間組成物中に浸漬し、４点プローブ電気測定を用いる前および後の両方で厚さを測定した。エッチ速度を、厚さの差、すなわち、エッチング前の厚さ引くエッチング後の厚さを、分単位の時間で割ることによって計算した。組成物ＡからＤのエッチ速度は、下記に示されている。
【００３７】
【表３】
2006515933.tif 000006
【００３８】
実施例４
組成物Ｅを次のように調製した。
【００３９】
【表４】
2006515933.tif 000007
【００４０】
ポリエチレングリコール４−ノニルフェニルエーテルは、約５のエチレングリコール繰返し単位を含有する界面活性剤である。組成物Ｅ中に１５分間７０℃で浸漬した後、半導体のすべての領域からの１００パーセントのフォトレジスト残留物除去があった。
【００４１】
実施例５
組成物Ｆを次のように調製した。
【００４２】
【表５】
2006515933.tif 000008
【００４３】
ポリシリコン上の組成物ＡおよびＦの可能なエッチング効果を、シリコン上のポリシリコンの１０００Åのウェーハセクションを、各組成物中に１５分間７０℃で浸漬することによって定めた。組成物Ｆは、ポリシリコン表面の観察できるエッチングまたは粗面化を示さなかった。組成物Ａは、ポリシリコン表面のわずかな観察できる粗面化を示した。
【００４４】
実施例６
組成物Ｇを次のように調製した。
【００４５】
【表６】
2006515933.tif 000009
【００４６】
フォトレジスト基板を、組成物Ｇ中に２０分間７０℃で浸漬することによってクリーニングした。光学および電子顕微鏡法によって観察されたように、フォトレジストおよびエッチ残留物のすべてが基板から除去された。しかし、ポリシリコンのエッチングまたは粗面化が同じ条件下で観察された。
【００４７】
実施例７
組成物Ｈを次のように調製した。
【００４８】
【表７】
2006515933.tif 000010
【００４９】
実施例５で説明されたようなポリシリコンコーティングされたウェーハは、組成物Ｈ中に１５分間７０℃で浸漬されたとき、観察できるエッチングまたは粗面化を示さなかった。しかし、組成物Ｈは、基板からフォトレジストクラストのバルクを除去することができなかった。
【００５０】
実施例８
組成物Ｉを次のように調製した。
【００５１】
【表８】
2006515933.tif 000011
【００５２】
組成物Ｉの使用は、ポリシリコンの適度の保護とともにフォトレジストの除去を示した。ポリシリコンをサンプル中に１５分間７０℃で浸漬したとき、いくらかのエッチングまたは粗面化が示された。銅エッチ速度は０．１５Å／分で低いままであり、タングステンエッチ速度は０．６７Å／分であった。銅サンプルおよびタングステンサンプルを、４０分間７０℃で浸漬した。
【００５３】
実施例９
組成物Ｊを次のように調製した。
【００５４】
【表９】
2006515933.tif 000012
【００５５】
組成物Ｊは、トレンチ特徴からのフォトレジストおよび残留物の完全な除去、ならびにボンドパッド領域からの約４０パーセントのフォトレジスト残留物除去をもたらした。トレンチ特徴は、約０．２ミクロンの寸法の１：１の線／空間対からなり、ボンドパッド領域は、約２ミクロンの寸法の正方形ダミー特徴の正方形アレイからなった。
【００５６】
実施例１０
組成物Ｋを次のように調製した。
【００５７】
【表１０】
2006515933.tif 000013
【００５８】
組成物Ｋは、組成物Ｋ中に２０分間７０℃で浸漬することでクリーニングされたボンドパッド領域５パーセントとともに、トレンチ特徴上のいくらかの残留フォトレジストをもたらした。
【００５９】
実施例１１
組成物Ｌを次のように調製した。
【００６０】
【表１１】
2006515933.tif 000014
【００６１】
組成物Ｌは、１６分間７０℃で浸漬されたとき、トレンチ特徴からの完全なフォトレジスト除去、およびボンドパッド領域からの９９．９パーセントを超える除去をもたらした。
【００６２】
実施例１２
組成物Ｍを次のように調製した。
【００６３】
【表１２】
2006515933.tif 000015
【００６４】
組成物Ｍは、１６分間７０℃で浸漬されたとき、トレンチ特徴の１０パーセントのフォトレジスト除去、およびボンドパッド領域の０パーセントのフォトレジスト除去をもたらした。
【００６５】
実施例１３
組成物Ｎを次のように調製した。
【００６６】
【表１３】
2006515933.tif 000016
【００６７】
組成物Ｎは、２０分間７０℃で浸漬されたとき、トレンチ特徴からの完全なフォトレジストクラスト除去、およびボンドパッド領域からの９５パーセントのフォトレジスト除去をもたらした。
【００６８】
実施例１３
組成物Ｏを次のように調製した。
【００６９】
【表１４】
2006515933.tif 000017
【００７０】
ポリエチレングリコールジノニルフェニルエーテルは、約１５０のエチレングリコール繰返し単位を含有する界面活性剤である。組成物Ｏは、２０分間７０℃で浸漬されたとき、トレンチ特徴からの完全なフォトレジストクラスト除去、およびボンドパッド領域からの完全なパーセントのフォトレジスト除去をもたらした。
【００７１】
比較例１
比較組成物Ｉは、１０重量パーセントのヒドロキシルアミンと、１０重量パーセントの水と、８０重量パーセントのジグリコールアミンとからなった。エッチングされたフォトレジスト基板を、組成物中に、３０、５０、および６０分間７０℃で浸漬し、その後、水ですすいだ。光学および電子顕微鏡法による検査は、比較組成物Ｉが、フォトレジスト残留物の上層の下からフォトレジストを溶解したが、すべての領域で残留物の層を崩壊しサンプルに付着したままにしたことを示した。
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月18日(2005.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリーニング溶液であって、
極性溶媒と、
前記溶液の約３．５重量％以下を構成するとき、約１１．５を超えるｐＨを前記溶液にもたらす塩基と、を含み、
フォトレジストエッチングプロセスから生じる残留物を除去するのに適しているクリーニング溶液。
【請求項２】
前記極性溶媒は、水、アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、それらのグリコールエーテル、アミドおよび炭酸塩のうちの１つである、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項３】
前記塩基、置換基として、水素、アルキルおよび置換アルキルのうちの１つを有する窒素含有化合物である、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項４】
前記極性溶媒は、前記溶液の約２０重量％〜約９５重量％を構成する、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項５】
前記塩基は、水酸化アンモニウムおよび水酸化テトラメチルアンモニウムのうちの１つである、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項６】
前記塩基は、前記溶液の約０．１重量％〜約３０重量％を構成する、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項７】
酸化剤、共溶媒、およびキレート化剤のうちの１つをさらに含む、請求項１に記載のクリーニング溶液。
【請求項８】
約１１．５を超えるｐＨを有するクリーニング溶液であって、フォトレジストエッチングプロセスから生じる残留物を除去するのに適しており、
極性溶媒と、
塩基と、
酸化剤、共溶媒、界面活性剤、およびキレート化剤のうちの１つ以上と、を含むクリーニング溶液。
【請求項９】
前記酸化剤は、前記溶液の約１％〜約３０％を構成する、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１０】
前記酸化剤は、アミン−Ｎ−オキシド、過ホウ酸塩、過炭酸塩および過酸化物のうちの１つである、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１１】
前記酸化剤は、水素、メチル、およびアルキル側基のうちの１つを含む窒素含有化合物である、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１２】
前記共溶媒は、前記溶液の約５０重量％までを構成する、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１３】
前記共溶媒は、アルキルアミン、アルカノールアミンおよびグリコールのうちの１つである、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１４】
前記界面活性剤は、前記溶液の約２０重量％までを構成する、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１５】
前記界面活性剤は、フルオロアルキル、グリコール、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、シリコーンポリマー、ポリアクリレートポリマー、アセチレンジオール、アルキルアンモニウムおよびアルキルアンモニウム塩のうちの１つである、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１６】
前記キレート化剤は、前記溶液の約１０重量％までを構成する、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１７】
前記キレート化剤は、トリアゾール、チアゾール、テトラゾール、イミジゾール、リン酸塩、チオール、アジン、グリセロール、アミノ酸、カルボン酸、アルコール、アミド、およびキノリンのうちの１つである、請求項８に記載のクリーニング溶液。
【請求項１８】
中にトレンチがパターニングされた半導体基板と、
前記トレンチによって収容された金属線と、を含み、
前記トレンチが、前記金属線を収容するように、約１１．５を超えるｐＨを有する溶液でクリーニングされて、前記溶液が、前記トレンチのパターニングの間、フォトレジストをエッチングすることから生じる残留物を除去するのに適している、金属線とを含む装置。
【請求項１９】
前記溶液が、極性溶媒、酸化剤、共溶媒、界面活性剤、およびキレート化剤のうちの１つ以上を含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
フォトレジストを半導体基板上にパターニングする工程と、
約１１．５を超えるｐＨを有するクリーニング溶液で、前記半導体基板をクリーニングして、前記フォトレジストをパターニングすることから生じる残留物を除去する工程と、を含む方法。
【請求項２１】
前記クリーニング溶液は、極性溶媒、酸化剤、共溶媒、界面活性剤、およびキレート化剤のうちの１つ以上を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記クリーニング工程は、前記半導体基板から前記フォトレジストを除去する工程を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記パターニング工程後、前記半導体基板内にトレンチを形成する工程と、
前記クリーニング工程後、前記トレンチ内に金属線を堆積させる工程と、
前記半導体基板に化学的機械的平坦化を行う工程と、をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
クリーニング溶液であって、
極性溶媒と、
約１３を超えるｐＨを前記溶液にもたらす塩基と、を含み、フォトレジストエッチングプロセスから生じる残留物を除去するのに適しているクリーニング溶液。
【請求項２５】
酸化剤をさらに含む、請求項２４に記載のクリーニング溶液。
【請求項２６】
アミン−Ｎ−オキシドを含む酸化剤をさらに含む、請求項２４に記載のクリーニング溶液。
【請求項２７】
フォトレジストを半導体基板上にパターニングする工程と、
約１３を超えるｐＨを有するクリーニング溶液で、前記半導体基板をクリーニングして、前記フォトレジストをパターニングすることから生じる残留物を除去する工程と、を含む方法。
【請求項２８】
酸化剤をさらに含む、請求項２７に記載のクリーニング溶液。
【請求項２９】
アミン−Ｎ−オキシドを含む酸化剤をさらに含む、請求項２７に記載のクリーニング溶液。
【請求項３０】
フォトレジストエッチングプロセスから生じる残留物を除去するのに適した、極性溶媒を含むクリーニング溶液を製造する方法であって、
前記溶液に、約１３を超えるｐＨを前記溶液にもたらすのに適した塩基を加える工程を含む方法。
【請求項３１】
アミン−Ｎ−オキシドを含む酸化剤を、前記溶液に加える工程をさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
クリーニング溶液であって、
極性溶媒と、
約１１．５を超えるｐＨを前記溶液にもたらす塩基と、
アミン−Ｎ−オキシドを含む酸化剤と、を含むクリーニング溶液。
【国際調査報告】
2006515933.tif 000018