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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung und eine
Reinigungszusammensetzung dafür.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Reinigungszusammensetzung
zum Abziehen und Entfernen eines Resistfilmes, von Resistresten
und anderen Reaktionsresten mit einem Ätzgas (d.h. Ätzreste),
die auf einem Halbleitersubstrat nach Trockenätzen in einem Schritt des Bildens
einer Metallzwischenverbindung mit Kupfer als Hauptkomponente verbleiben,
und ein Herstellungsverfahren einer Halleitervorrichtung, die diese
Reinigungszusammensetzung benutzt.
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Allgemein wird in einem Herstellungsprozess
hochintegrierter Halbleiterelemente ein Resistfilm zuerst auf einem
Zwischenver bindungsmaterial, wie ein Metallfilm, der eine Zwischenverbindung
für elektrische
Leitung wird, und ein Zwischenschichtisolierfilmmaterial, das Isolierung
zwischen Zwischenverbindungen sicherstellt, aufgebracht. Ein gewünschtes
Resistmuster wird durch Photolithographie gebildet, und Trockenätzen wird
unter Benutzung des Resistfilmes als Maske durchgeführt, und
dann wird der verbleibende Resistfilm entfernt. Zum Entfernen des
Resistfilmes ist es üblich,
eine Nassbehandlung nach Plasmaveraschen zum Abstreifen und Entfernen
der Resistreste, die auf dem Zwischenverbindungsmaterial und dem
Zwischenschichtisoliermaterial verbleiben, durchzuführen, indem
eine Reinigungszusammensetzung benutzt wird. Mit einem Zwischenverbindungsmaterial
auf Aluminiumbasis, das herkömmlicherweise
benutzt wurde, enthalten Beispiele für die Reinigungszusammensetzung:
Reinigungszusammensetzungen auf Fluorverbindungsbasis (japanische
Patentoffenlegungsschrift JP 7-201 794 A, JP 8-202 052 A, JP 11-271
985 A), eine Reinigungskompensation, die Hydroxylamin enthält (US-Patent
5 334 332) und eine Reinigungszusammensetzung, die quaternäres Ammoniumhydroxid
enthält
(japanische Patentoffenlegungsschrift JP 7-247 498 A).
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Mit der Ankunft des Verkleinerns
und Beschleunigens von Halbleiterelementen in den letzten Jahren hat
sich jedoch der Herstellungsprozess der Halbleitervorrichtungen
deutlich geändert.
Z.B. zum Erfüllen
der Anforderung zum Beschleunigen der Halbleiterelemente sind Aluminium
oder Aluminiumlegierung, die herkömmlicherweise als das Zwischenverbindungsmaterial
benutzt worden sind, durch Cu oder Cu-Legierungen mit einem niedrigeren
elektrischen Widerstand als Al oder Al-Legierung ersetzt, und ein
p-TEOS-(Tetraethylorthosilicat) Film oder ähnliches, die herkömmlicherweise
als der Zwischenschichtisolierfilm benutzt worden sind, durch einen
so genannten Film niedrigen k mit einer niedrigeren Dielektrizitätskonstante
als der p-TEOS-Film ersetzt worden. Beispiele des Filmes niedrigen
k, die gegenwärtig
als viel versprechend betrachtet werden, enthalten: einen Film,
der aus anorganischem Material, wie porösem Siliciumoxid oder ähnlichem, gebildet
ist, einen Film, der aus einem organischen Material, wie Polyimid,
Polyarylen oder ähnlichem,
gebildet ist, und einen Film, der aus einer Mischung des oben erwähnten anorganischen
und organischen Materiales gebildet ist.
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Weiter ist mit der Ankunft des Verkleinerns
ein i-Linienresist, das herkömmlicherweise
in dem photolithographischen Prozess benutzt worden ist, durch chemisch
verstärkte
Excimerresists, wie KrF-Excimerresist, ArF-Excimerresist und ähnliches,
ersetzt worden, und eine hocheffektive Reinigungszusammensetzung
entsprechend dazu ist verlangt worden.
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Probleme der herkömmlichen Reinigungszusammensetzung
und des Herstellungsverfahrens einer Halbleitervorrichtung, die
die gleiche benutzt, werden nun unter Bezugnahme auf 3A – 3K beschrieben.
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Ein Element, wie ein Transistor (nicht
gezeigt), wird auf einem Halbleitersubstrat gebildet. Bezug nehmend
auf 3A wird eine erste
Kupferzwischenverbindung 1 eines eingebetteten Typs in
einem ersten Isolierfilm 2 unter Benutzung eines bekannten
Damasceneprozesses gebildet. Ein Siliciumnitridfilm 3 als
ein Schutzfilm der Kupferzwischenverbindung und ein Film niedrigen
k 4 als ein Zwischenschichtisolierfilm einer niedrigen Dielectrizitätskonstante
werden aufeinander folgend darauf gebildet, und ein Resistfilm 5,
der mit einer vorgeschriebenen Form bemustert ist, wird darauf gebildet.
Hier wird ein chemisch verstärktes
Excimerresist entsprechend zu einer Belichtung mit einem KrF-Excimerlaser
oder einer Belichtung mit einem ArF-Excimerlaser als Resistmaterial verwendet.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf 3B der Film niedrigen k
4 trockengeätzt,
indem der Resistfilm 5 als Maske benutzt wird, zum Freilegen
des Siliciumnitridfilmes 3, so dass ein Durchgangsloch 21 gebildet
wird. Zu dieser Zeit sammeln sich Reaktionsprodukte des Gases, das
für das
Trockenätzen
benutzt wird, und des Filmes niedrigen k und der Resistfilm in dem
Durchgangsloch 21 als Resistreste 6.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf 3B und 3C der Resistfilm 5 durch Plasmaveraschung
entfernt. Zu dieser Zeit wird ein modifizierter Film 7 an
der Oberfläche
des Filmes niedrigen k 4 gemäß der Reaktion
von Wärme
und Plasma während
des Veraschens gebildet.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf 3C und 3D der Resistrest 6 durch Bearbeiten
mit einer herkömmlichen
Reinigungszusammensetzung auf der Grundlage einer Fluorverbindung
entfernt. Jeglicher verbleibender Resistrest würde eine lose elektrische Verbindung
mit einer oberen Zwischenverbindung verursachen, die danach gebildet
wird. Somit ist zum Sicherstellen des Entfernens des Resistrestes
die Reinigungszusammensetzung benutzt worden, die wahrscheinlich
selbst den Isolierfilm ätzt.
Als Resultat sind die modifizierte Schicht 7 an der Oberfläche des
Filmes niedrigen k als auch der Film niedrigen k 4 selbst geätzt, was
in einem Durchgangsloch 21 eines vergrößerten internen Durchmessers
resultiert.
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Dann wird Bezug nehmend auf 3E ein Resistfilm 5,
der zur Grabenbildung bemustert ist, auf dem Film niedrigen k 4
zum Bilden einer Zwischenverbindung bemustert, die durch das Durchgangsloch 21 zu
verbinden ist.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf 3F der Film niedrigen k
4, wobei der Resistfilm 5 als Maske benutzt wird, bis zu
seiner mittleren Position zum Bilden eines Grabens 22 trockengeätzt. Zu
dieser Zeit sammeln sich die Resistreste 6, die Reaktionsprodukte
des Gases sind, das zum Trockenätzen
benutzt wird, und der Film niedrigen k in dem Durchgangsloch 21 und
dem Graben 22.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf 3G und 3H der Resistrest 6 durch Bearbeiten
mit einer herkömmlichen
Reinigungszusammensetzung auf der Basis einer Fluorverbindung entfernt.
Die herkömmliche Reinigungszusammensetzung
entfernt den Resistrest und ätzt
die modifizierte Schicht 7 an der Oberfläche des
Filmes niedrigen k, so dass der Innendurchmesser des Durchgangsloches 21 vergrößert wird
und die Breite des Grabens 22 zunimmt.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf 3I der Siliciumnitridfilm 3 durch
Trockenätzen
zum Freilegen der ersten Kupferzwischenverbindung 1 entfernt.
Zu dieser Zeit sammeln sich Ätzreste 8 in
dem Durchgangsloch 21.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf
3J die Oberfläche der
Kupferzwischenverbindung mit der Reinigungszusammensetzung gereinigt.
Bei der herkömmlichen
Reinigungszusammensetzung auf der Grundlage einer Fluorverbindung
würde die
erste Kupferzwischenverbindung
1 korrodiert, wenn die Entfernungstätigkeit
des Resistrestes und anderer Ätzreste
verstärkt
würde.
Somit ist ein Kupferkorrosionsverhinderer, wie Benzotriazol (BTA),
zum Verhindern der Korrosion der ersten Kupferzwischenverbindung
hinzugefügt
(japanische Patentoffenlegungsschrift
JP 2001 83 712 A ). Bei
solch einer Reinigungszusammensetzung gibt es jedoch ein Problem,
dass der Kupferkorrosionsverhinderungseffekt verschlechtert würde, wenn
versucht wird, weiter die Resistrestentfernungstätigkeit zu verbessern.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf 3K Kupfer in das Durchgangsloch 21 und
den Graben 22 durch Plattieren oder ähnlichem gefüllt. Eine
zweite Kupferzwischenverbindung 10 wird dann durch CMP
(chemisch mechanisches Polieren) gebildet. Wenn die erste Kupferzwischenverbindung 1 durch
die herkömmliche Reinigungszusammensetzung
korrodiert worden ist, kann jedoch die zweite Kupferzwischenverbindung 10 nicht
das Durchgangsloch 21 vollständig füllen. In solch einem Fall wird
der Übergangswiderstand
zwischen der ersten Kupferzwischenverbindung und der zweiten Kupferzwischenverbindung 10 hoch,
oder sie kann sogar unterbrochen werden.
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Ein Abstand/Intervall 11 zwischen
den Zwischenverbindungen ist eng oder schmal mit dem Voranschreiten
der Verkleinerung der Elemente entworfen worden. Wenn die herkömmliche
Reinigungszusammensetzung für
den oben beschriebenen Prozess benutzt wird, wird die modifizierte
Schicht 7 an der Oberfläche des
Filmes niedrigen k als auch der Film niedrigen k 4 selbst zum weiteren
Verschmälern
des Abstandes 11 zwischen den Zwischenverbindungen geätzt. Dieses
würde eine
Verschlechterung der Eigenschaften, wie eine Abnahme der Treibergeschwindigkeit
des Halbleiterelementes aufgrund einer vergrößerten elektrischen Kapazität zwischen
den Zwischenverbindungen oder einen Defekt, wie einen Kurzschluss
zwischen den Zwischenverbindungen, verursachen. Weiterhin würde mit
der herkömmlichen
Reinigungszusammensetzung eine Leistung, die vollständiges Entfernen
des Resistrestes als auch eine Korrosionssteuerung der beiden Kupferfilme und
des Filmes niedrigen k sichert, nicht erzielt werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists
vorzusehen, die unter sicheren und gemäßigten Bedingungen benutzt
werden kann, wenn ein Resistfilm und ein Ätzrest nach Trockenätzen entfernt
werden, und wenn ein Resistrest und ein Ätzrest nach Veraschen in einem
Kupferzwischenverbindungsprozess entfernt werden, und die hervorragende
Entfernungswirksamkeit davon und auch hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte
auf einem Kupfer- und Zwischenschichtisolierfilm zeigt, und es ist
auch Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren einer Halblei tervorrichtung
vorzusehen, bei der diese Reinigungszusammensetzung verwendet wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
eine Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1.
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Die Reinigungszusammensetzung zum
Entfernen der Resists gemäß der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure und
eine Base, die kein Metall enthält (A-Komponente),
ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel
(B1-Komponente), mindestens eine Säure, die aus einer Gruppe ausgewählt ist,
die aus einer organischen Säure
und einer anorganischen Säure
besteht (C-Komponente), und Wasser (D-Komponente) enthält, wobei
die Wasserstoffionenkonzentration (pH-Wert) 4 bis 8 ist.
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Diese Aufgabe wird auch gelöst durch
eine Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 2.
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Die Reinigungszusammensetzung zum
Entfernen von Resists der vorliegenden Erfindung kann weiter ein
Ammoniumsalz (E1-Komponente)
zusätzlich
zu den oben beschriebenen A-, B1-, Cund D-Komponenten enthalten.
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Diese Aufgabe wird auch gelöst durch
eine Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 6.
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Diese Reinigungszusammensetzung zum
Entfernen von Resists gemäß der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure und
eine Base, die kein Metall enthält
(A-Komponente), ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel
(B2-Komponente), Phosphonsäure (C1-Komponente),
Wasser (D-Komponente) und eine Base, die kein Metall enthält (E-Komponente),
enthält, wobei ihre Wasserstoffionenkonzentration
(pH-Wert) 2 bis 8 ist.
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Diese Aufgabe wird auch gelöst durch
eine Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 8.
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Die Reinigungszusammensetzung zum
Entfernen von Resists der vorliegenden Erfindung kann auch einen
Cu-Korrosionsverhinderer (F-Komponente) zusätzlich zu den oben beschriebenen
A-, B2-, C1-, D- und E-Komponenten enthalten.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch
ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 10.
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Das Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
den Schritt des Bildens eines Metallfilmes, der Kupfer als seine
Hauptkomponente enthält,
auf einem Halbleitersubstrat, den Schritt des Bildens eines Isolierfilmes,
wie eines Filmes niedrigen k, darauf, den Schritt des Bildens eines
Resistfilmes darauf, den Schritt des Vorsehens eines Loches oder
eines Grabens in dem Isolierfilm mittels Trockenätzen unter Benutzung des Resistfilmes
als Maske, den Schritt des Entfernens des Resists durch Plasmabearbeitung
oder Wärmebehandlung
und den Schritt des Entfernens unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung
zum Entfernen von Resists, wie oben beschrieben wurde, des Resistrestes,
der während
der Reaktion zwischen dem Ätzgas
und dem Resistfilm erzeugt ist, und des Isolierfilmes zu der Zeit des
Trockenätzens.
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Das in der vorliegenden Erfindung
benutzte Ätzgas
kann Fluorkohlenwasserstoff als seine Hauptkomponente enthalten,
und der gemäß der Reaktion
zwischen dem Ätzgas
und dem Resistfilm erzeugte Resistrest und der Isolierfilm, wie
der Film niedrigen k, kann einen Resistrest, einen Kohlenstoffrest
und eine Zusammensetzung davon enthalten.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch
ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 12.
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Ein anderes Herstellungsverfahren
einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
den Schritt des Bildens eines Metallfilmes, der Kupfer als seine
Hauptkomponente enthält,
auf einem Halbleitersubstrat, den Schritt des Bildens eines Isolierfilmes,
wie eines Filmes niedrigen k, darauf, den Schritt des Bildens eines
Resistfilmes darauf, den Schritt des Vorsehens eines Loches oder
eines Grabens in dem Isolierfilm durch Durchführen von Trockenätzen mit
dem Resistfilm als Maske und den Schritt des Entfernens unter Benutzung
der Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists, wie sie
oben beschrieben wurde, des verbleibenden Resistfilmes und Resistrestes, die während der Reaktion zwischen
dem Ätzgas
und dem Resistfilm und dem Isolierfilm zu der Zeit des Trockenätzens erzeugt
sind.
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Als solches zeigt die Reinigungszusammensetzung
zum Entfernen von Resists gemäß der vorliegenden
Erfindung eine hervorragende Entfernungswirksamkeit des Resistrestes
und hervorragende Korrosionsfestigkeitseffekte für den Kupferzwischenverbindungsfilm
und den Isolierfilm. Folglich ist es möglich, während der Herstellung der Halbleitervorrichtung
das Schmälerwerden
eines Abstandes zwischen den Kupferzwischenverbindungen, die Verschlechterung
der Eigenschaften, wie die Abnahme der Treibergeschwindigkeit, der
Halbleiterelemente und einen Defekt, wie einen Kurzschluss zwischen
den Zwischenverbindungen, zu verhindern.
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Diese Aufgabe wird auch gelöst durch
ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 13.
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Ein noch anderes Herstellungsverfahren
einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
den Schritt des Bildens eines Metallfilmes, der Kupfer als seine
Hauptkomponente enthält,
auf einem Halbleitersubstrat, den Schritt des Bildens eines Isolierfilmes
darauf, den Schritt des Vorsehens eines Loches in dem Isolierfilm,
das den Metallfilm erreicht, durch Trockenätzen und den Schritt des Entfernens
unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von
Resists, wie oben beschrieben wurde, des Ätzrestes, der auf Grund der
Reaktion zwischen dem Ätzgas
und dem Isolierfilm während
des Trockenätzens erzeugt
ist.
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Das in der vorliegenden Erfindung
benutzte Ätzgas
kann Fluorkohlenwasserstoff als seine Hauptkomponente enthalten,
und somit ist die Hauptkomponente des Ätzrestes, der während der
Reaktion zwischen dem Trockenätzgas
und dem Isolierfilm oder dem Metallfilm, der Kupfer als seine Hauptkomponente
enthält, ein
Kohlenstoffrest. Die Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von
Resists gemäß der vorliegenden
Erfindung kann nicht nur das Resist und den Resistrest sondern auch
den Ätzrest
entfernen, der nicht das Resist oder den Resistrest enthält.
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Hierin bedeutet das Metall, das Kupfer
als seine Hauptkomponente enthält,
dass der Inhalt des Kupfers innerhalb des relevanten Materiales
z.B. mindestens 90 Massen-% enthält.
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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen: 1A bis 1K Querschnittsansichten,
die aufeinanderfolgende Schritte in einer Ausführungsform eines Kupferzwischenverbindungsprozesses
darstellen, der die Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung
verwendet;
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2A bis 2I Querschnittsansichten,
die aufeinanderfolgende Schritte in einer anderen Ausführungsform
des Kupferzwischenverbindungsprozesses darstellen, der die Reinigungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung verwendet; und
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3A bis 3K Querschnittsansichten,
die aufeinanderfolgende Schritte eines typischen Kupferzwischenverbindungsprozesses
darstellen, der eine herkömmliche
Reinigungszusammensetzung verwendet.
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Erste Ausführungsform
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Eine Reinigungszusammensetzung zum
Entfernen von Resists (hier im folgenden auch als „Resistentfernungsreiniger"
genannt) enthält
ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure
(Flußsäure) und
eine Base, die nicht ein Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel
(B1-Komponente), mindestens eine Säure, die aus einer Gruppe ausgewählt ist,
die aus organischer Säure
und anorganischer Säure besteht
(C-Komponente), und Wasser (D-Komponente). Die Wasserstoffionenkonzentration
(d.h. der pH-Wert) beträgt
4 bis 8.
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Die A-Komponente ist das Salz der
Fluorwasserstoffsäure
und einer Base, die nicht ein Metall enthält. Als Base, die nicht ein
Metall enthält,
werden organische Aminoverbindungen, wie Hydroxyamine, primäre, sekundäre oder
tertiäre
Fettsäureamine,
alicyclisches Amin, heterocyclisches Amin und aromatisches Amin,
Ammoniak, niederquaternäre
Ammoniumbase und andere, bevorzugt benutzt.
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Die Hydroxyamine enthalten Hydroxylamin,
N-Methylhydroxylamin, N,N-Dimethylhydroxylamin, N,N-Diethylhydroxylamin
und andere.
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Das primäre Fettsäureamin enthält Methylamin,
Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Monoethanolamin, Monoisopropanolamin,
2-(2-Aminoethylamino)ethanol
und andere. Das sekundäre
Fettsäureamin
enthält
Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, Diethanolamin,
N-Methylethanolamin, N-Ethylethanolamin und andere. Das tertiäre Fettsäureamin
enthält
Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, N,N-Dimethylethanolamin,
N,N-Diethylethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin,
Triethanolamin und andere.
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Das alicyclische Amin enthält Cyclohexylamin,
Dicyclohexylamin und andere. Das heterocyclische Amin enthält Pyrrol,
Pyrrolidin, Pyridin, Morpholin, Pyrazin, Piperidin, Oxazol, Thiazol
und andere. Das aromatische Amin enthält Benzylamin, Dibenzylamin,
N-Methylbenzylamin, N-Ethylbenzylamin und andere. Die niederquaternäre Ammoniumbase
enthält
Tetramethylammoniumhydroxid, (2-Hydroxyethyl)trimethylammoniumhydroxid
und andere.
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Bevorzugt sind unter den oben angegebenen
Basen Ammonium, Monoethanolamin, Tetramethylammoniumhydroxid und
andere, von denen Ammonium besonders bevorzugt ist.
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Die oben beschriebene A-Komponente
verbessert die Entfernungseffektivität des chemisch verstärkten Excimerresists
nach Trockenätzen
durch Reaktion mit einem Mittel zum Erzeugen von Säure mit
Licht, das in dem chemisch verstärkten
Excimerresist enthalten ist. Zusätzlich
verbessert die A-Komponente bemerkenswert die Entfernungseffektivität des Resistrestes
nach Veraschen durch Fördern
des Aufspaltens der chemischen Bindungen mit dem Resistrest.
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Weiterhin ist der Gehalt der A-Komponente
von 0,01 Massen-% bis 1 Massen-% und bevorzugt von 0,05 Massen-%
bis 0,5 Massen-%. Wenn er weniger als 0,01 Massen-% ist, wird die
Abstreifeffektivität
des Resistfilmes, des Resistrestes und des anderen Ätz restes
verschlechtert. Wenn er 1 Massen-% überschreitet, wird die Korrosion
der Kupferzwischenverbindung und des Zwischenschichtisolierfilmes,
wie der Film niederen k, unerwünscht
intensiv.
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Die B1-Komponente ist ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel.
Obwohl es nicht speziell begrenzt ist, werden Amide, Alkohole mit
mehreren Hydroxylgruppen und deren Derivate und andere bevorzugt benutzt.
Die Amide enthalten Formamid, N-Methylformamid, N,N-Dimethylformamid,
N-Ethylformamid, N,N-Diethylformamid, Acetamid, N-Methylacetamid,
N,N-Dimethylacetamid, N-Ethylacetamid, N,N-Diethylacetamid und andere.
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Der Alkohol mit mehreren Hydroxylgruppen
oder seine Derivate enthalten Ethylenglycol, Ethylenglycolmonomethylether,
Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonopropylether, Ethylenglycolmonobutylether,
Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Ethylenglycolmonoethyletheracetat,
Ethylenglycolmonopropyletheracetat, Ethylenglycolmonobutyletheracetat,
Diethylenglycol, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether,
Diethylenglycolmonopropylether, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethyletheracetat,
Diethylenglycolmonoethyletheracetat, Diethylenglycolmonopropyletheracetat,
Diethylenglycolmonobutyletheracetat, Triethylenglycolmonomethylether,
Propylenglycol, Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonoethylether,
Propylenglycolmonopropylether, Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethylether,
Dipropylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycolmonopropylether,
Dipropylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethyletheracetat,
Dipropylenglycolmonoethyletheracetat, Dipropylenglycolmonopropyletheracetat,
Dipropylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycoldimethylether, Diethylenglycoldiethylether,
Diethylenglycoldipropylether, Diethylenglycoldibutylether, Dipropylenglycoldimethylether,
Dipropylenglycoldi ethylether, Dipropylenglycoldipropylether, Dipropylenglycoldibutylether
und andere.
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Weiter ist es bevorzugt, eine Mischung
der Amide und des Alkohols mit mehreren Hydroxylgruppen oder seiner
Derivate zu benutzen, die oben als die B1-Komponente beschrieben
sind. Obwohl das gemischte Massenverhältnis der Amide und des Alkohols
mit mehreren Hydroxylgruppen oder seiner Derivate nicht speziell
begrenzt ist, kann das folgende vom Standpunkt der Entfernungseffektivität des chemisch
verstärkten
Excimerresists nach dem Trockenätzen
gesagt werden. Das heißt,
wenn das KrF-Resist (Resist für
den KrF-Excimerlaser) entfernt wird, ist es bevorzugt, da er im
Wesentlichen aus Hydroxystyren eines Phenolgerüstes/ -netzes besteht, ein
höheres
Verhältnis
der Amide zu haben, die darin hochlöslich sind. Wenn das ArF-Resist (Resist
für den
ArF-Excimerlaser), dessen Hauptgerüst/-rahmenwerk acrylisch ist,
entfernt wird, ist es bevorzugt, ein höheres Verhältnis des Alkohols mit mehreren
Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate zu haben, die hochlöslich darin
sind. Der gleiche Gesichtspunkt ist auf den Resistrest nach Trockenätzen und
Veraschen anwendbar. Mit anderen Worten, das gemischte Massenverhältnis der
Amide und des Alkohols mit Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate
kann gemäß der Art
des zu benutzenden Resists vor dem Trockenätzen bestimmt werden.
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Insbesondere ist es vorteilhaft,
die Mischung von Amiden und Alkohol mit Polyhydroxylgruppen oder seinen
Derivaten als die B1-Komponente in dem Fall zu benutzen, in dem
das ArF-Resist und das KrF-Resist zusammen beim Herstellen von ein
und derselben Halbleitervorrichtung verwendet werden. In solch einem
Fall ist es besonders bevorzugt vom Stand der Löslichkeit der beiden Resists,
dass das gemischte Massenverhältnis
von Amiden in der B1-Komponente 0,3 bis 0,5 ist.
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Der Inhalt der B1-Komponente ist
bevorzugt von 50 Massen-% bis 98 Massen-% und bevorzugter von 60
Massen-% bis 95 Massen-%. Wenn es weniger als 50 Massen-% ist, würde die
Entfernungseffektivität
des Resistfilmes und des Resistrestes verschlechtert werden, und
die Korrosion der Kupferzwischenverbindung würde intensiver werden. Wenn
es andererseits 98 Massen-% überschreitet,
würde die
Entfernungseffektivität des
Resistfilmes und des Resistrestes wieder unerwünschterweise abnehmen.
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Als die C-Komponente der vorliegenden
Erfindung wird mindestens eine Säure,
die aus der Gruppe ausgewählt
ist, die organische Säure
und anorganische Säure
enthält.
Die organische Säure
enthält
aliphatische Säuren,
wie Ameisensäure,
Essigsäure,
Propionsäure,
Buttersäure,
Oxalsäure,
Glycolsäure,
Weinsäure und
Citronensäure,
und aromatische Säuren,
wie Benzoesäure,
Toluol-säure und
Terephthalsäure
und andere. Die anorganische Säure
enthält
Schwefelsäure,
Salzsäure,
Salpetersäure,
Phosphorsäure
und andere. Die C-Komponente wird zum Einstellen des pH (Wasserstoffionenkonzentration)
des Resistentfernungsreinigers benutzt, und der hinzugefügte Betrag
ist nicht besonders beschränkt.
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Der pH des Resistentfernungsreinigers
beträgt
4 bis 8, bevorzugt 5,5 bis 7,5 und bevorzugter 6,5 bis 7,5. Der
pH der Reinigungszusammensetzung weist sehr wichtige Effekte auf.
Wenn der pH weniger als 4 ist, würde
der Metallfilm auf Kupferbasis stark korrodieren. Wenn der pH 8 überschreitet,
würde die
Entfernungseffektivität
des Resistfilmes, des Resistrestes und anderer Ätzreste verschlechtert werden,
und die Korrosion des Metallfilmes auf Kupferbasis und des Filmes
niedrigen k würde
unerwünscht
voranschreiten.
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Wasser wird als D-Komponente benutzt.
Wasser dient zum Ionisieren des Salzes der Fluorwasserstoffsäure und
der Base, die nicht Metall enthält,
als die A-Komponente, zum Verbessern der Entfernungseffektivität des Resistrestes
und anderer Ätzreste,
und auch zum Anheben des Flammpunktes der Reinigungszusammensetzung
zum Erleichtern der Handhabung davon.
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Zweite Ausführungsform
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Eine andere Reinigungszusammensetzung
zum Entfernen von Resists enthält
ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure
und eine Base, die nicht Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel
(B1-Komponente), mindestens eine Säure, die aus einer Gruppe ausgewählt ist,
die aus organischer Säure
und anorganischer Säure
besteht (C-Komponente), Wasser (D-Komponente) und ein Ammoniumsalz
(E1-Komponente). Sie weist eine Wasserstoffkonzentration (pH) von
4 bis 8 auf. Das heißt
die vorliegende Ausführungsform
enthält
die E1-Komponente zusätzlich
zu der A-, B-, C- und D-Komponente der Reinigungszusammensetzung
zum Entfernen von Resists der ersten Ausführungsform, und der pH ist
auf 4 bis 8 eingestellt.
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Das Ammoniumsalz (E1-Komponente)
dient zum Unterdrücken
von Korrosion des Isolierfilmes. Der Gehalt der E1-Komponente ist
bevorzugt 0,01 bis 5 Massen-% und bevorzugter 0,05 bis 3 Massen-%.
Wenn es weniger als 0,01 Massen-% ist, würde die Korrosion des Isolierfilmes
, wie TEOS, SiN, SiON, SiO2, intensiver
werden. Wenn es 5 Massen-% überschreitet,
würde die
Entfernungseffektivität
des Resistfilmes, des Resistrestes und anderer verschlechtert werden.
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Als die E1-Komponente kann jedes
Ammoniumsalz ohne Beschränkung
benutzt werden. Es enthält: aliphatisches
Monocarboxylsäureammoniumsalz,
wie Ammoniumformeat, Ammoniumacetat, Ammoniumpropionat und Ammoniumbutyrat;
aliphatisches Polycarboxylsäureammoniumsalz,
wie Ammoniumglycolat, Ammoniumoxalat, Ammoniummalonat, Ammoniumsuccinat,
Ammoniummoleat, Ammoniumglutanat und Ammoniumadipinat; Oxycarboxylsäureammoniumsalz,
wie Ammoniumlac tat, Ammoniumgluconat, Ammoniumtartrat, Ammoniummalat
und Ammoniumcitrat; und Aminophosphonsäureammoniumsalz, wie Ammoniumsulfamat.
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Dritte Ausführungsform
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Eine noch andere Reinigungszusammensetzung
zum Entfernen von Resists enthält
ein Salz der Fluorwasserstoffsäure
und eine Base, die nicht ein Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel
(B2-Komponente), Phosphonsäure
(C1-Komponente), Wasser (D-Komponente) und eine Base,
die nicht ein Metall enthält
(E-Komponente), und seine Wasserstoffionenkonzentration (pH) beträgt 2 bis 8.
Das Hinzufügen
der Phosphonsäure
(C1-Komponente) und der Base, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente),
verbessert den Korrosionswiderstandseffekt des Metallfilmes auf
Kupferbasis und ermöglicht
somit die Benutzung des Resistentfernungsreinigers in einem weiteren
pH-Bereich (pH:
2 bis 8).
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Die A-Komponente der vorliegenden
Erfindung ist das Salz der Hydrofluorsäure und eine Base, die nicht
ein Metall enthält,
von denen Einzelheiten in der obigen ersten Ausführungsform beschrieben worden sind.
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Die B2-Komponente der vorliegenden
Erfindung ist ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel. Obwohl
es nicht speziell begrenzt ist, werden Amide, Pyrrolidone, Alkylharnstoffe,
Sulfoxide, Sulfone, Imidazolydinone, Alkohol mit Polyhydroxylgruppen
oder seine Derivate, Lactone, Carboxylsäurederivate und andere bevorzugt
benutzt.
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Die Amide enthalten Formamid, N-Methylformamid,
N,N-Dimethylformamid, N-Ethylformamid, N,N-Diethylformamid, Acetamid,
N-Methylacetamid,
N,N-Dimethylacetamid, N-Ethylacetamid, N,N-Diethylacetamid und andere. Die Pyrrolidone
enthalten N-Methyl- 2-pyrrolidon,
N-Ethyl-2-pyrrolidon, N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon
und andere. Die Alkylharnstoffe enthalten Tetramethylharnstoff, Tetraethylharnstoff
und andere. Die Sulfoxide enthalten Dimethylsulfoxid, Diethylsulfoxid
und andere. Die Sulfone enthalten Dimethylsulfon, Diethylsulfon,
bis-(2-Hydroxyethyl)sulfon, Tetramethylensulfon und andere. Die Imidazolydinone
enthalten 1,3-Dimethyl-2-imidazolydinon, 1,3-Diethyl-2-imidazolydinon und andere.
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Der Alkohol mit mehreren Polyhydroxylgruppen
oder seine Derivate enthalten Ethylenglycol, Ethylenglycolmonomethylether,
Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonopropylether, Ethylenglycolmonobutylether,
Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Ethylenglycolmonoethyletheracetat,
Ethylenglycolmonopropyletheracetat, Ethylenglycolmonobutyletheracetat,
Diethylenglycol, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether,
Diethylenglycolmonopropylether, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethyletheracetat,
Diethylenglycolmonoethyletheracetat, Diethylenglycolmonopropyletheracetat,
Diethylenglycolmonobutyletheracetat, Triethylenglycolmonomethylether,
Propylenglycol, Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonoethylether,
Propylenglycolmonopropylether, Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethylether,
Dipropylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycolmonopropylether,
Dipropylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethyletheracetat,
Dipropylenglycolmonoethyletheracetat, Diproplenglycolmonopropyletheracetat,
Dipropylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycoldimethylether, Diethylenglycoldiethylether,
Diethylenglycoldipropylether, Diethylenglycoldibutylether, Dipropylenglycoldimethylether,
Dipropylenglycoldiethylether, Dipropylenglycoldipropylether, Dipropylenglycoldibutylether
und andere.
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Die Lactone enthalten γ-Butyrolacton, σ-Valerolacton
und andere. Die Carboxylsäurederivate
enthalten Methylacetat, Ethylacetat, Methyllactat, Ethyllactat und
andere.
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Es ist bevorzugt, eine Mischung einer
Schwefel enthaltenden Verbindung, wie Sulfoxide oder Sulfone und
den Alkohol mit mehreren Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate
zu benutzen, die oben als die B2-Komponente, wie sie oben beschrieben
sind. Obwohl das gemischte Massenverhältnis der Schwefel enthaltenden
Verbindung und der Alkohol mit mehreren Polyhydroxylgruppen oder
seine Derivate nicht speziell begrenzt sind, kann das Folgende vom
Standpunkt der Entfernungseffektivität des chemisch verstärkten Excimerresists
nach Trockenätzen
gesagt werden. Das heißt,
wenn das KrF-Resist entfernt ist, da sein Gerüst Polyhydroxystyren eines
Phenolgerüstes
ist, ist es bevorzugt, ein höheres
Verhältnis
der Schwefel enthaltenden Verbindung zu haben, das gut darin lösbar ist.
Im Vergleich, wenn das ArF-Resist entfernt wird, dessen Hauptgerüst acrylisch
ist, ist es bevorzugt, ein höheres
Verhältnis
von Alkohol mit Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate zu haben,
die gut darin lösbar
sind. Der gleiche Standpunkt gilt für den Resistrest nach Trockenätzen und
Veraschen. Mit anderen Worten, das gemischte Massenverhältnis der
Schwefel enthaltenden Verbindung und des Alkohols mit Polyhydroxylgruppen
oder seiner Derivate kann gemäß der Art
des zu benutzenden Resists vor dem Trockenätzen bestimmt werden.
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Der Gehalt der B2-Komponente beträgt bevorzugt
50 Massen-% bis 95 Massen-% und bevorzugter von 55 Massen-% bis
90 Massen-%. Wenn er weniger als 50 Massen-% ist, würde die
Entfernungseffektivität des
Resistfilmes und des Resistrestes verschlechtert werden, und die
Korrosion der Kupferzwischenverbindung würde intensiver werden. Wenn
es andererseits 95 Massen-% überschreitet,
würde wiederum
die Entfernungseffektivität
des Resistfil mes und des Resistrestes unerwünschterweise verschlechtert
werden.
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Die C1-Komponente ist die Phosphonsäure. Beispiele
der benutzten Phosphonsäure
enthalten: Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure), Phenylphosphonsäure, Methylendiphosphonsäure, Ethylidendiphosphonsäure, 1-Hydroxylethyliden-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxylpropyliden-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxylbutyliden-1,1-diphosphonsäure, Ethylamino-bis(methylenphosphonsäure), Dodecylamino-bis(methylenphosphonsäure), Ethylendiaminbis(methylenphosphonsäure), Ethylendiamin-tetrakis(methylenphosphonsäure), Hexamethylendiamin-tetrakis(methylenphosphonsäure), Isopropylendiamin-bis(methylenphosphonsäure), Isopropylendiamin-tetra(methylenphosphonsäure), Nitrilo-tris(methylenphosphonsäure) und
andere.
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Die benutzte Phosphonsäure (C1-Komponente),
wenn sie mit der Base benutzt wird, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente),
dient als Korrosionsverhinderer bei dem Metallfilm auf Kupferbasis
als das Zwischenverbindungsmaterial oder den Isolierfilm, wie der
Film niedrigen k und dient auch als pH-Einsteller. Hier beträgt der Gehalt
der C1-Komponente bevorzugt von 0,1 Massen-% bis 20 Massen-% und
bevorzugter von 0,5 Massen-% bis 15 MassenWenn er weniger als 0,1
Massen-% ist, würde
die Wirkung des Korrosionsschutzes auf dem Metallfilm auf Kupferbasis
oder dem Film niedrigen k verschlechtert werden. Wenn er 20 Massen-% überschreitet,
würde die
Entfernungseffektivität
des Resistfilmes, des Resistrestes oder des Ätzrestes unerwünschterweise
verschlechtert werden.
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Das Wasser wird als die D-Komponente
benutzt, von dem Einzelheiten bei der ersten Ausführungsform
beschrieben worden sind.
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Die E-Komponente ist die Base, die
nicht ein Metall enthält.
Obwohl die nicht ein Metall enthaltende Base, die benutzt wird, nicht
speziell begrenzt ist, werden bevorzugt organische Aminverbindungen,
wie Hydroxyamine, primäres,
sekundäres
oder tertiäres
Fettsäureamin,
alicyclisches Amin, heterocyclisches Amin und
aromatisches Amin, Ammoniak, niederquaternäre Ammoniumbase und andere,
bevorzugt benutzt.
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Die Hydroxyamine enthalten Hydroxylamin,
N-Methylhydroxylamin, N,N-Dimethylhydroxylamin, N,N-Diethylhydroxylamin
und andere.
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Das primäre Fettsäureamin enthält Methylamin,
Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Monoethanolamin, Monoisopropanolamin,
2-(2-Aminoethylamino)ethanol
und andere. Das sekundäre
Fettsäureamin
enthält
Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, Diethanolamin,
N-Methylethanolamin, N-Ethylethanolamin und andere. Das tertiäre Fettsäureamin
enthält
Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, N,N-Dimethylethanolamin,
N,N-Diethylethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin,
Triethanolamin und andere.
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Das alicyclische Amin enthält Cyclohexylamin,
Dicyclohexylamin und andere. Das heterocyclische Amin enthält Pyrrol,
Pyrrolidin, Pyridin, Morpholin, Pyrazin, Piperidin, Oxazol, Thiazol
und andere. Das aromatische Amin enthält Benzylamin, Dibenzylamin,
N-Methylbenzylamin, N-Ethylbenzylamin und andere. Die niederquaternäre Ammoniumbase
enthält
Tetramethylammoniumhydroxid, (2-Hydroxyethyl)trimethylammoniumhydroxid
und andere.
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Die Base, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente),
die hier benutzt wird, dient, wenn sie zusammen mit der Phosphonsäure (C1-Komponente)
benutzt wird, als Korrosionsverhinderer für den Metallfilm auf Kupferbasis
als das Zwischenverbindungsmaterial oder den Isolierfilm, wie der
Film niedrigen k, und dient auch als pH-Einsteller. Hier ist der
Inhalt der E-Komponente bevorzugt von 0,1 Massen-% bis 20 Massen-%
und bevorzugter von 0,5 Massen-% bis 15 Massen-%. Wenn er weniger
als 0,1 Massen-% ist, wird die Korrosion des Metallfilmes auf Kupferbasis
und des Filmes niedrigen k sehr intensiv. Wenn er 20 Massen-% überschreitet, nimmt
die Entfernungseffektivität
des Resistfilmes, des Resistrestes und anderer Ätzreste unerwünschterweise
ab.
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Der pH des Resistentfernungsreinigers
beträgt
2 bis 8 und bevorzugt 2,5 bis 7,5. Wenn der pH weniger als 2 ist,
würde der
Metallfilm auf Kupferbasis stark korrodiert werden. Wenn der pH
8 überschreitet,
würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes,
des Resistrestes und des anderen Ätzrestes verschlechtert, und
die Korrosion des Metallfilmes auf Kupferbasis und des Filmes niedrigen
k würde
unerwünschterweise
voranschreiten. Bei der vorliegenden Ausführungsform verbessert die Zugabe
der Phosphonsäure
(C1-Komponente) und der Base, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente),
den Korrosionswiderstandseffekt auf einem Metallfilm, und ermöglicht folglich
die Benutzung des Resistentfernungsreinigers in einem weiteren pH-Bereich (pH:
2 bis 8) als der pH-Bereich (pH: 4 bis 8) des Resistentfernungsreinigers
der ersten und der zweiten Ausführungsform.
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Vierte Ausführungsform
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Eine weitere Reinigungszusammensetzung
zum Entfernen von Resists enthält
ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure
und einer Base, die nicht ein Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches
organisches Lösungsmittel
(B2-Komponente), Phosphonsäure
(C1-Komponente), Wasser (D-Komponente), eine Base, die nicht ein
Metall enthält
(E-Komponente) und einen Cu-Korrosionsverhinderer (F-Komponente),
und seine Wasserstoffionenkonzentration (pH) beträgt 2 bis
8. Das heißt
die vorliegende Ausführungsform
enthält weiter
die F-Komponente zusätzlich
zu der A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente des Resistentfernungsreinigers der
dritten Ausführungsform,
und der pH ist auf 2 bis 8 eingestellt.
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Hier dient der Cu-Korrosionsverhinderer
(F-Komponente) zum Unterdrücken
der Korrosion eines Metallfilmes auf Kupferbasis, und sein Gehalt
ist bevorzugt von 0,01 Massen-% bis 5 Massen-% und bevorzugter von
0,05 Massen-% bis 3 Massen-%. Wenn er kleiner als 0,01 Massen-%
ist, würde
die Korrosion des Metallfilmes auf Kupferbasis intensiv werden.
Wenn er 5 Massen-% überschreitet,
würde die
Entfernungseffektivität des
Resistfilmes, des Resistrestes und anderen verschlechtert werden.
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Als die F-Komponente werden Triazole,
aliphatische Carboxylsäuren,
aromatische Carboxylsäuren oder
Aminocarboxylsäuren
bevorzugt benutzt, oder zwei oder mehr Arten davon können zusammen
verwendet werden. Die Triazole enthalten Benzotriazol, o-Tolyl-triazol, m-Tolyltriazol,
p-Tolyltriazol, Carboxybenzotriazol, 1-Hydroxybenzotriazol, Nitrobenzotriazol,
Dihydroxypropylbenzotriazol und andere. Die aliphatischen Carboxylsäuren enthalten
Oxalsäure,
Malonsäure,
Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Maleinsäure,
Fumarsäure, Bernsteinsäure, Itaconsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Lactinsäure, Malinsäure, Citronensäure, Weinsäure und
andere. Die aromatischen Carboxylsäuren enthalten Benzoesäure, Phthalsäure, Trimellitsäure, Pyromellitsäure, 5-Sulfosalicylsäure, 2,4-Dihydroxybenzoesäure und
andere. Die Aminocarboxylsäuren
enthalten Glycin, Dihydroxyethylglycin, Alanin, Valin, Leucin, Asparagin,
Glutamin, Aspartinsäure,
Glutarinsäure,
Lysin, Arginin, Iminodiacetsäure,
Nitrilotriacetsäure,
Ethylendiamintetraacetsäure,
1,2-Cyclohexadiamintetraacetsäure, Diethylentriaminpentaacetsäure und
andere.
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Als nächstes wird eine Ausführungsform
des Herstellungsverfahrens einer Halbleitervorrichtung beschrieben,
bei der ein Resistfilm, ein Resistrest und ein anderer Ätzrest entfernt
werden unter Benutzung des Resistentfernungsreinigers gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsformen,
wobei ein Kupferzwischenverbindungsprozess als ein Beispiel genommen
wird.
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Fünfte Ausführungsform
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Hier im folgenden wird eine Ausführungsform
des Kupferzwischenverbindungsprozesses unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1A bis 1K beschrieben.
Die in 1A bis 1C beschriebenen Schritte
sind die gleichen, wie die in 3A bis 3C beschriebenen herkömmlichen
Schritte. Danach wird unter Bezugnahme auf 1C und 1D das
während
der Bildung eines Viaholes/Vialoches/-Durchgangsloches 21 erzeugter
Resistrest 6 entfernt, indem die Reinigungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung benutzt wird. Hier wird die Ausdehnung
des Innendurchmessers des Durchgangsloches 21 unterdrückt, da
die Reinigungszusammensetzung kaum den Film niedrigen k 4 und seinen
modifizierten Film 7 ätzt.
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Die in 1E bis 1G gezeigten Schritte sind
die gleichen, wie die in 3E bis 3G gezeigten herkömmlichen
Schritte. Als nächstes
wird Bezug nehmend auf 1G und 1H der während des Bildens des Grabens 22 erzeugte
Resistrest entfernt, indem die Reinigungszusammensetzung der vorliegenden
Erfindung benutzt wird. Hier werden wieder der Innendurchmesser
des Durchgangsloches und die Breite des Grabens daran gehindert
zuzunehmen, da die Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung
kaum den Film niedrigen k 4 und seinen modifizierten Film 7 ätzt.
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Danach wird Bezug nehmend auf 1I der Siliciumnitridfilm 3 durch
Trockenätzen
zum Freilegen der ersten Kupferzwischenverbindung 1 entfernt.
Zu dieser Zeit sammelt sich der Ätzrest 8,
der gemäß der Reaktion
des Ätzgases
und des Siliciumnitrides erzeugt wird, auf der Oberfläche der.
ersten Kupferzwischenverbindung 1. Als nächstes wird
unter Bezugnahme auf 1I und 1J die Oberfläche der
ersten Kupferzwischenverbindung gereinigt unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung. Zu dieser Zeit korrodiert ungleich dem
herkömmlichen Reinigungsvorgang
die Reinigungszusammensetzung nicht die Oberfläche der ersten Kupferzwischenverbindung 1.
Als nächstes
wird Bezug nehmend auf 1J und 1K Kupfer in das Durchgangsloch 21 und
den Graben 22 durch z.B. Rückflusssputtern oder MOCVD
(metallorganische chemische Dampfabscheidung) gefüllt, die
ein CVD (chemisches Dampfabscheiden) ist, das eine organische Metallverbindung
verwendet. Ein unnötiger
Teil davon wird durch CMP entfernt, so dass eine zweite Kupferzwischenverbindung 10 gebildet
wird. Die Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung bewirkt
keine Korrosion der Oberfläche
der ersten Kupferzwischenverbindung 1. Dieses sichert vorteilhafterweise
einen Übergang
zwischen der ersten Kupferzwischenverbindung 1 und der
zweiten Kupferzwischenverbindung 10 ohne Problem eines
erhöhten Übergangswiderstandes
oder einer Trennung. Weiter wird der Abstand/das Intervall 11 zwischen
den Kupferzwischenverbindungen daran gehindert, schmal/eng zu werden,
da die Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kaum
den Film niedrigen k 4 und seine modifizierte Schicht 7 ätzt. Folglich
werden Probleme, wie die Verschlechterung der Eigenschaften der
Halbleiterelemente und des Kurzschlusses zwischen den Zwischenverbindungen,
vermieden.
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Sechste Ausführungsform
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Hierauf wird eine andere Ausführungsform
des Kupferzwischenverbindungsprozesses unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2A bis 2I beschrieben.
Die in 2A und 2B gezeigten Schritte sind
die gleichen, wie die in 3A und 3B gezeigten herkömmlichen
Schritte. Bezug nehmend auf 2B und 2C werden nach Trockenätzen des
Durchgangsloches 21 in einem Zustand, in dem der Resistfilm 5 belassen
ist, wobei ein Plasmaveraschen nicht durchgeführt wird oder nur unzureichend
durchgeführt
ist, der Resistfilm 5 und der Resistrest 6 unter
Benutzung der Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung
entfernt. Die vorliegende Ausführungsform
ist vorteilhaft darin, dass eine modifizierte Schicht nicht auf
der Oberfläche
des Filmes niedrigen k 4 gebildet ist.
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Die in 2D und 2E gezeigten Schritte sind
die gleichen wie die in 3E und 3F gezeigten herkömmlichen
Schritte. Bezug nehmend auf 2E und 2F werden nach Trockenätzen des
Grabens in einem Zustand, in dem der Resistfilm 5 belassen
ist, wobei Plasmaveraschen nicht durchgeführt ist oder unzureichend durchgeführt ist,
der Resistfilm 5 und der Resistrest 6 entfernt
unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung.
Hier wiederum ist eine modifizierte Schicht nicht auf der Oberfläche des
Filmes niedrigen k 4 gebildet.
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Danach wird Bezug nehmend auf 2G der Siliciumnitridfilm 3 durch
Trockenätzen
zum Freilegen der ersten Kupferzwischenverbindung 1 entfernt.
Zu dieser Zeit sammelt sich der Ätzrest 8,
der gemäß der Reaktion
des Ätzgases
und des Siliciumnitrids erzeugt wird, auf der Oberfläche der
ersten Kupferzwischenverbindung 1.
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Als nächstes wird Bezug nehmend auf 2G und 2H die Oberfläche der ersten Zwischenverbindung 1 mit
der Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gereinigt.
Ungleich der herkömmlichen Reinigungszusammensetzung
korrodiert die Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung
hier nicht die Oberfläche
der ersten Kupferzwischenverbindung 1. Als nächstes wird
Bezug nehmend auf 2H und 2I Kupfer in das Durchgangsloch 21 und
den Graben 22 gefüllt,
und ein unnötiger
Teil davon wird zum Bilden der zweiten Kupferzwischenverbindung 10 entfernt,
wie oben beschrieben wurde. Die Reinigungszusammensetzung der vorliegenden
Erfindung verursacht keine Korrosion der Oberfläche der ersten Kupferzwischenverbindung,
und somit wird ein vorteilhafter Übergang zwischen der ersten
und der zweiten Kupferzwischenverbindung 1 und 10 sichergestellt
ohne Problem des zunehmenden Übergangswiderstandes
oder einer Trennung. Weiter wird der Abstand/das Intervall 11 zwischen
den Kupferzwischenverbindungen daran gehindert, schmal zu werden,
da die Reinigungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kaum
den Film niedrigen k 4 ätzt.
Folglich sind die Probleme, wie Verschlechterung der Eigenschaften
der Halbleiterelemente und des Kurzschlusses zwischen den Zwischenverbindungen,
vermieden.
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Hier im folgenden wird die vorliegende
Erfindung im größeren Detail
beschrieben.
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Die Entfernungseffektivität des Resistrestes,
der durch Trockenätzen
erzeugt ist, die Entfernungseffektivität des Ätzrestes, der gemäß der Reaktion
des Ätzgases
mit dem anorganischen Film erzeugt ist, und die Korrosionsverhinderungseffekte
auf dem Kupferfilm und dem Film niedrigen k des Resistentfernungsreinigers
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurden wie folgt ausgewertet.
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(1) Vorbereitung der Reinigungszusammensetzung
zum Entfernen von Resists
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Verschiedene Reinigungszusammensetzungen
zum Entfernen von Resists wurden dargestellt. Die Resistentfernungsreiniger
von Beispielen 1 bis 21 sind Beispiele des Resistentfernungsreinigers
der ersten Ausführungsform. Ähnlich entsprechen
jene Beispiele 22 bis 25 der zweiten Ausführungsform, jene von Beispielen
26 bis 56 entsprechen der dritten Ausführungsform und jene Beispiele
57 bis 61 entsprechen der vierten Ausführungsform.
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Zum Darstellen des entsprechenden
Resistentfernungsreinigers der ersten Ausführungsform wurden die A- und
B1-Komponenten den vorgeschriebenen Massen-%, wie in Tabellen 1
bis 3 gezeigt ist, und 95 Massen-% des gesamten benötigten Betrages
der D-Komponente (Wasser) miteinander gemischt. Salpetersäure und
Propion säure
als die C-Komponente wurden in kleinen Beträgen zu der Mischung zum Erzielen
eines vorgeschriebenen pH hinzugefügt. Die D-Komponente wurde
hinzugefügt
zum Erzielen von 100 Massender Reinigungszusammensetzung. Jeder
der Resistentfernungsreiniger der zweiten Ausführungsform wurde wie folgt dargestellt.
Die A-, B1- und E1-Komponente des vorgeschriebenen Massen-%, wie
in Tabelle 4 gezeigt ist, und 95 Massen-% des gesamten benötigten Betrages
der D-Komponente wurden zusammen gemischt, wozu Salpetersäure und
Propionsäure
als die C-Komponente in kleinen Beträgen zum Erzielen eines vorgeschriebenen pH
addiert wurden, und die D-Komponente wurde weiterhin zum Erzielen
von 100 Massen-% der Reinigungszusammensetzung hinzugefügt. Der
Betrag der C-Komponente, der hinzuzufügen ist, variiert mit den pH,
der zu erzielen ist, von 0,3 Massen-% bis 3 Massen-%.
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Jeder der Resistentfernungsreiniger
der dritten Ausführungsform
wurde dargestellt durch Hinzufügen der
D-Komponente zu der A-, B2-, C1- und E-Komponente des vorgeschriebenen
Massen-%, wie in Tabelle 5 bis 8 gezeigt ist, zum Erhalten von 100
Massen-% der Reinigungszusammensetzung, während der pH bestätigt wurde.
Jeder der Resistentfernungsreiniger der vierten Ausführungsform
wurde dargestellt durch Hinzufügen
der D-Komponente zu der A-, B2-, C1-, E- und F-Komponente des vorgeschriebenen
Massen-%, wie in Tabelle 9 gezeigt ist, zum Erzielen von 100 Massen-%
der Reinigungszusammensetzung, während
der pH bestätigt
wurde.
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(2) Entfernungseffektivität des Resistrestes
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Bezug nehmend auf 1A wurde eine eingebettete erste Kupferzwischenverbindung 1 in
dem Siliciumoxidfilm als erster Isolierfilm 2 unter Benutzung
eines bekannten Damasceneprozesses gebildet. Ein Siliciumnitridfilm 3 einer
Filmdicke von 60 nm als der Schutzfilm der ersten Kupferzwischenverbindung 1 und
ein CVD-SiON-Film (Dielektrizitätskonstante:
2,8) einer Filmdicke von 600 nm als Film niedrigen k 4 wurden aufeinanderfolgend
darauf gebildet. Ein bemusterter positiver Resistfilm 5 mit
einer Filmdicke von 400 nm wurde weiter darauf gebildet. Hier wurde
ein chemisch verstärktes
ArF-Excimerresist mit einem Acrylharz PAR-101 (von Sumitomo Chemical
Co., Ltd. hergestellt) als das ArF-Resist verwendet. Als KrF-Resist
wurde das chemisch verstärkte
KrF-Excimerresist mit Phenolharz SEPR-430 (von Shin-Etsu Chemical Co.,
Ltd. hergestellt) verwendet.
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Als nächstes wurde Bezug nehmend
auf 1B der CVD-SiON-Film
als Film niedrigen k 4 trockengeätzt
unter Benutzung eines RIE mit paralleler Platte bei einem Bearbeitungsdruck
von 10 Pa mit einer RF-Leistung von 300 W durch ein Mischgas aus
Fluorkohlenwasserstoff und Ar zum bilden des Durchgangsloches 21 zum
Freilegen des Siliciumnitridfilms 3 unterworfen. Zu dieser
Zeit sammelte sich der Harzrest 6 in dem Durchgangsloch 21.
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Als nächstes wurde Bezug nehmend
auf 1C das Resistmuster
nach Trockenätzen
einem Veraschen durch Plasma unter Benutzung eines Sauerstoffgases
bei Raumtemperatur während
90 Sekunden unterworfen. Zu dieser Zeit wurde die modifizierte Schicht 7 an
der Oberfläche
des Filmes niedrigen k 4 gebildet, und der Resistrest 6 sammelte
sich auf seiner Oberfläche
und in dem Durchgangsloch 21.
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Als nächstes wurde ein Chip (einer
Größe von 20
mm × 20
mm), an dem der obige Resistrest anhaftete, in 200 cm3 des
Resistentfernungsreinigers mit einer Zusammensetzung, wie sie in
Tabellen 1, 2, 4, 5, 6, 8 oder 9 gezeigt ist, bei einer Temperatur
von 24°C
während
30 Minuten eingetaucht. Er wurde nach dem Waschen mit Wasser getrocknet.
Die Entfernungseffektivität
des ArF-Resists und seines Resistrestes und die Entfernungseffektivität des KrF-Resists
und seines Resistrestes zu der Zeit, als der Resistentfernungsreiniger
der ersten Ausführungsform
benutzt wurde, sind in Tabelle 1 bzw. Tabelle 2 gezeigt. Die Ent fernungseffektivität des ArF-Resists
und seines Resistrestes zu der Zeit, zu der der Resistentfernungsreiniger
der zweiten Ausführungsform
benutzt wurde, ist in Tabelle 4 gezeigt. Weiter sind die Entfernungseffektivität des ArF-Resists
und seines Resistrestes und die Entfernungseffektivität des KrF-Resists
und seines Resistrestes zu der Zeit, zu der der Resistentfernungsreiniger
der dritten Ausführungsform
benutzt wurde, in Tabellen 5 und 8 bzw. Tabellen 6 und 8 gezeigt.
Noch weiter sind die Entfernungseffektivität des ArF-Resists und seines
Resistrestes und die Entfernungseffektivität des KrF-Resists und seines
Resistrestes zu der Zeit, zu der der Resistentfernungsreiniger der
vierten Ausführungsform
benutzt wurde, in Tabelle 9 gezeigt. In jeder Tabelle zeigt OO und
O an, dass der Resistrest nicht gefunden wurde (OO mit einem Oberflächenzustand
besser als der von O), und x bezeichnet, dass Resistrest gefunden
wurde.
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Danach wurde Bezug nehmend auf 1E bis 1G der Graben 22 in dem Film
niedrigen k 4 auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben, gebildet,
und Bezug nehmend auf 1G und 1H wurde der verbleibende
Resistrest entfernt auf die gleiche Weise wie oben. Die Resistentfernungseffektivität zu dieser
Zeit war die gleiche, wie in Tabellen 1, 2, 4, 5, 6, 8 oder 9.
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(3) Entfernungseffektivität des Reaktionsrestes
des Ätzgases
und des anorganischen Filmes
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Danach wurde Bezug nehmend auf 1I der Siliciumnitridfilm 3 trockengeätzt unter
Benutzung des RIE mit paralleler Platte bei einem Bearbeitungsdruck
von 10 Pa mit einer RF-Leistung von 300 W durch ein Mischgas aus
Fluorkohlenwasserstoff und Ar zum Freilegen der ersten Kupferzwischenverbindung 1.
Zu dieser Zeit sammelte sich der Ätzrest 8, der gemäß der Reaktion
des Ätzgases
mit dem Siliciumnitridfilm während des
Trockenätzens
er zeugt wurde, auf der Oberfläche
der ersten Kupferzwischenverbindung.
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Als nächstes wurde Bezug nehmend
auf 1I und 1J der Ätzrest 8 entfernt
unter Benutzung des Resistentfernungsreinigers mit der Zusammensetzung,
wie sie in Tabellen , 7, 8 oder 9 gezeigt ist, auf die gleiche Weise
wie in (2) oben. Das Resultat ist in der entsprechenden Tabelle
gezeigt. OO, O und x in Tabellen 3, 7, 8 und 9 werden auf der gleichen
Basis wie in Tabellen 1 und anderen benutzt.
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Danach wurde Bezug nehmend auf 1K Kupfer in das Durchgangsloch 21 und
den Graben 22 durch Elektroplattieren gefüllt, und
ein unnötiger
Teil davon wurde durch CMP entfernt. Die zweite Kupferzwischenverbindung 10 wurde
somit gebildet.
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(4) Korrosionswiderstand
der Kupferzwischenverbindung
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Zum Auswerten des Korrosionswiderstandes
des Kupferzwischenverbindung wurde ein geätzter Betrag (oder eine Abnahme
der Dicke) eines Kupferplattenchips (eine Größe von 20 mm × 20 mm
mit einer Dicke von 500 nm), wenn er in den Resistentfernungsreiniger
mit einer Zusammensetzung, wie sie in Tabelle 1 bis 9 gezeigt ist,
bei 24°C
während
30 Minuten eingetaucht wurde und nach Wasserwaschen getrocknet wurde,
unter Benutzung einer Filmdickenmessvorrichtung gemessen, wobei
eine fluoreszierende Röntgenstrahl-4-Probe
verwendet wurde (erhältlich
von Four Dimension, Inc.). In Tabellen 1 bis 9 bezeichnet OO, dass
der geätzte Betrag
weniger als 1 nm betrug, O bezeichnet, dass der geätzte Betrag
weniger als 2 nm betrug, und x bezeichnet, dass der geätzte Betrag
2 nm oder größer war.
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(5) Korrosionswiderstand
des Filmes niedrigen k
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Zum Auswerten des Korrosionswiderstandes
des Filmes niedrigen k wurde ein geätzter Betrag (oder eine Abnahme
in Dicke) eines CVD-SiON-Filmchips (einer Größe von 20 mm × 20 mm
mit einer Dicke von 500 nm), wenn der Chip in den Resistentfernungsreiniger
mit einer Zusammensetzung, wie sie in Tabellen 1 bis 9 gezeigt ist,
bei 24°C
während
30 Minuten eingetaucht wurde und nach Wasserwaschen getrocknet wurde,
unter Benutzung einer Filmdickenmessvorrichtung eines optischen
Interferenztyps, NanoSpec (von Nanometrics, Inc. erhältlich)
gemessen. In Tabellen 1 bis 9 bezeichnet OO, dass der geätzte Betrag
weniger als 1 nm betrug, O bezeichnet, dass der gleiche weniger
als 2 nm war, und x bezeichnet, dass der gleiche mindestens 2 nm
betrug.
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In Tabellen 1 bis 9 stellt NH4F Ammoniumfluorid dar, DMAC stellt N,N-Dimethylacetamid
dar, DGBE stellt Diethylenglycolmonobutylether dar, DMSO stellt
Dimethylsulfoxid dar, DGME stellt Diethylenglycolmonomethylether
dar, MDP stellt Methylendiphosphonsäure dar, DEEA stellt N,N-Diethylethanolamin
dar, DMAC stellt N,N-Dimethylacetamid dar, PGME stellt Propylenglycolmonomethylether
dar, PGBE stellt Propylenglycolmonobutylether dar, MEA stellt Monoethanolamin
dar und BTA stellt Benzotriazol dar.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 1 bis 8 enthalten alle die A-, B1-, C- und D-Komponente,
und ihr pH-Bereich ist in dem Bereich von 4 bis 8. Somit zeigt jeder
Reiniger eine hervorragende ArF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende
Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen
k. Im Vergleich enthält
das Vergleichsbeispiel 1 nicht die A-Komponente, so dass die ArF-Resistentfernungseffektivität schlecht
wurde. Das Vergleichsbeispiel 2 weist einen pH kleiner als 4 auf,
so dass die ArF-Resistentfernungseffektivität und der Korrosionswiderstand
des Cu-Films verschlechtert wurden. Das Vergleichsbeispiel 3 weist
einen pH auf, der 8 überschreitet,
so dass der Korrosionswiderstand sowohl des Cu-Films als auch des Filmes niedrigen
k verschlechtert wurde.
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Es wurde aus Beispielen 3 und 5 bis
8 gefunden, dass das Acrylharz in großem Betrag enthaltende ArF-Resist
und sein Rest effektiver entfernt wurden, wenn der Gehalt an Diethylenglycolmonobutylether
innerhalb der B1-Komponente vergrößert wird.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 9 bis 16 enthalten alle die A-, B1-, C- und D-Komponente,
und ihr pH-Bereich
ist in dem Bereich von 4 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine
hervorragende KrF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte
auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Im Vergleich enthält das Vergleichsbeispiel
4 nicht die A-Komponente, so dass sie eine schlechte KrF-Resistentfernungseffektivität zeigt.
Das Vergleichsbeispiel 5 weist einen pH kleiner als 4 auf, so dass
der Korrosionswiderstand des Cu-Filmes verschlechtert wurde. Das
Vergleichsbeispiel 6 weist einen pH auf, der 8 überschreitet, so dass seine
KrF-Resistentfernungseffektivität
und die Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film
niedrigen k alle verschlechtert waren.
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Es wurde aus Beispielen 1 und 13
bis 16 gefunden, dass das Phenolharz in großem Betrag enthaltende KrF-Resist
und sein Rest effektiver entfernt werden können, wenn der Gehalt von N,N-Dimethylacetamid innerhalb
der B1-Komponente vergrößert wird.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 17 bis 21 enthalten alle die A-, B1-, C- und D-Komponente,
und ihr pH ist in dem Bereich von 4 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger
eine hervorragende Ätzrestentfernungseffektivität und hervorragende
Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k.
Obwohl der Ätzrest
nicht das Resist oder den Resistrest enthält, wie es oben war, enthält er einen
großen Betrag
von Kohlenstoffrest, der von dem Ätzgas herrührt, so dass der Resistentfernungsreiniger
gemäß der vorliegenden
Erfindung anwendbar ist.
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Vergleichsbeispiel 7 enthält nicht
die A-Komponente, so dass es eine schlechte Ätzrestentfernungseffektivität zeigt.
Vergleichsbeispiel 8 weist seinen pH kleiner als 4 auf, so dass
der Korrosionswiderstand des Cu-Filmes verschlechtert wurde. Vergleichsbeispiel
9 weist seinen pH größer als
8 auf, so dass der Korrosionswiderstand sowohl des Cu-Filmes als
auch des Filmes niedrigen k verschlechtert wurde.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 22 bis 25 enthalten alle die A-, B1-, C-, D- und E1-Komponente,
und ihr pH ist in dem Bereich von 4 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger
eine hervorragende ArF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende
Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen
k. Es wurde auch gefunden, dass der Korrosionswiderstand des Filmes
niedrigen k weiter verbessert wurde im Vergleich mit Beispielen
3 und 6, die nicht die E1-Komponente enthalten, obwohl sie in den
Tabellen mit dem gleichen Symbol O bezeichnet sind. Solche Tendenz
wurde nicht nur bei der Entfernungseffektivität des ArF-Resists und des Resistrestes
gefunden, sondern auch bei der Entfernungseffektivität des KrF-Resists und seines
Resistrestes.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 26 bis 35 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente,
und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger
eine hervorragende ArF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende
Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen
k. Im Vergleich enthält
das Vergleichsbeispiel 10 nicht die A-Komponente, so dass die ArF-Resistentfernungseffektivität schwach
wurde. Das Vergleichsbeispiel 11 weist einen pH kleiner als 2 auf, so
dass der Korrosionswiderstand des Cu-Filmes verschlechtert wurde. Das Vergleichsbeispiel
12 weist einen pH auf, der 8 überschreitet,
so dass der Korrosionswiderstand sowohl des Cu-Films als auch des
Filmes niedrigen k verschlechtert wurde.
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Es wurde aus Beispielen 27 und 30
bis 33 gefunden, dass das Acrylharz in großem Betrag enthaltende ArF-Resist
und sein Rest effektiver entfernt wurden, wenn der Gehalt an Diethylenglycolmonomethylether
innerhalb der B2-Komponente vergrößert wird.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 36 bis 45 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente,
und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger
eine hervorragende KrF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende
Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen
k. Im Vergleich enthält
das Vergleichsbeispiel 13 nicht die A-Komponente,
so dass es eine schlechte KrF- Resistentfernungseffektivität zeigt.
Das Vergleichsbeispiel 14 weist einen pH kleiner als 2 auf, so dass
der Korrosionswiderstand des Cu -Films verschlechtert wurde. Das
Vergleichsbeispiel 15 weist einen pH auf, der 8 überschreitet, so dass seine KrF-Resistentfernungseffektivität und die
Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film
und dem Film niedrigen k alle verschlechtert wurden.
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Es wurde aus Beispielen 37 und 40
bis 43 gefunden, dass das Phenolharz in großem Betrag enthaltende KrF-Resist
und sein Rest effektiver entfernt werden können, wenn der Gehalt an Dimethylsulfoxid
innerhalb der B2-Komponente vergrößert wird.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 46 bis 50 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente,
und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger
eine hervorragende Ätzrestentfernungseffektivität und hervorragende
Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen
k. Obwohl der Ätzrest
nicht das Resist oder den Resistrest wie oben enthält, enthält er einen
großen Betrag
von. Kohlenstoffrest, der von dem Ätzgas herrührt, so dass der Resistentfernungsreiniger
gemäß der vorliegenden
Erfindung anwendbar ist. Das Vergleichsbeispiel 16 enthält nicht
die A-Komponente, so dass es eine schlechte Ätzrestentfernungseffektivität zeigt.
Das Vergleichsbeispiel 17 weist einen pH kleiner als 2 auf, so dass
die Ätzrestentfernungseffektivität und der
Korrosionswiderstand des Cu-Films verschlechtert wurden. Das Vergleichsbeispiel
18 weist einen pH auf, der 8 überschreitet,
so dass der Korrosionswiderstand sowohl von dem Cu-Film als auch
von dem Film niedrigen k verschlechtert wurde.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 51 bis 56 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente,
und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger
eine hervorragende Entfernungseffektivität des ArF-Resists, des KrF-Resists und des Ätzrestes
und er zeigt auch hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf
dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Die relevanten Beispiele zeigen,
dass eine Mischung von Schwefel enthaltender Verbindung (z.B. Dimethylsulfoxid)
oder Aminen (z.B. N,N-Dimethylacetamid) und Alkohol mit mehreren
Hydroxylgruppen oder sein Derivat (z.B. Diethylenglycolmonomethylether,
Diethylenglycolmonobutylether) als die B2-Komponente bevorzugt ist.
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Die Resistentfernungsreiniger in
den Beispielen 57 bis 61 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D-, E-
und F-Komponente, und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit
zeigt jeder Reiniger eine hervorragende Entfernungseffektivität des ArF-Resists,
des KrF-Resists und des Ätzrestes
und zeigt auch hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf
dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Obwohl der Ätzrest nicht
das Resist oder den Resistrest enthält, wie oben, enthält er einen
großen
Betrag von Kohlenstoffrest, der von dem Ätzgas herrührt, so dass der Resistentfernungsreiniger
gemäß der vorliegenden
Erfindung anwendbar ist.
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Das Vergleichsbeispiel 21 enthält nicht
die A-Komponente, so dass es eine schlechte Entfernungseffektivität des ArF-Resists,
des KrF-Resists und des Ätzrestes
zeigt. Das Vergleichsbeispiel 22 weist einen pH weniger als 2 auf,
so dass die Ätzrestentfernungseffektivität und der
Korrosionswiderstand des Cu-Filmes verschlechtert wurden. Das Vergleichsbeispiel
23 weist einen pH auf, der 8 überschreitet,
so dass die KrF-Resistentfernungseffektivität und Korrosionswiderstand
von sowohl dem Cu-Film als auch dem Film niedrigen k verschlechtert
wurden.