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TW201406931A - 用於矽化物製造期間濕蝕刻ＮｉＰｔ之配方 - Google Patents

用於矽化物製造期間濕蝕刻ＮｉＰｔ之配方 Download PDF

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TW201406931A
TW201406931A TW102116715A TW102116715A TW201406931A TW 201406931 A TW201406931 A TW 201406931A TW 102116715 A TW102116715 A TW 102116715A TW 102116715 A TW102116715 A TW 102116715A TW 201406931 A TW201406931 A TW 201406931A
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acid
ammonium
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nipt
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TW102116715A
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陳天牛
史帝芬Ｍ 比洛德歐
艾曼紐Ｉ 庫帕
陳立民
傑佛里Ａ 巴尼斯
馬克 比斯科托
卡爾Ｅ 伯格斯
雷哈 拉加雷姆
Original Assignee
尖端科技材料公司
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Abstract

本發明係關於用於自其上具有NiPt(1-25%)材料之微電子裝置將該材料實質上且有效率地移除之組成物及方法。該等組成物實質上可與存在於微電子裝置上之其他材料諸如閘極金屬材料相容。

Description

用於矽化物製造期間濕蝕刻NiPt之配方 [相關申請案之交互參照]
本申請案主張下列專利案之優先權：2012年5月11日以Steven M.Bilodeau等人之名義提出申請之美國臨時專利申請案第61/645,990號，標題「用於矽化物製造期間濕蝕刻NiPt之配方(Formulations for Wet Etching NiPt During Silicide Fabrication)」；2013年3月22日以Steven M.Bilodeau等人之名義提出申請之美國臨時專利申請案第61/804,443號，標題「用於矽化物製造期間濕蝕刻NiPt之配方」；及2012年8月6日以Emanuel I.Cooper等人之名義提出申請之美國臨時專利申請案第61/680,047號，標題「用於矽化物製造期間濕蝕刻NiPt之配方」，將各案之全文併入本文為參考資料。
本發明大致係關於用於自其上具有NiPt(1-25%)材料之微電子裝置將該材料實質上且有效率地移除之組成物，其中該等組成物實質上與諸如閘極金屬材料之其他材料相容。
矽化鎳(NiSi)已被用於CMOS裝置製造中來在矽與金屬導體之間形成穩定的歐姆接點。為降低電阻率及改良熱穩定性及膜形態，可在矽化物形成之前將1-25% Pt添加至Ni。當前的製程流程係以具有經暴露矽之區域的圖案化晶圓開始。將NiPt(1-25% Pt)之毯覆膜沈 積於此結構上並於250-350℃下退火。在此退火期間，一些NiPt與下層Si反應形成矽化物。未反應的NiPt隨後藉由濕蝕刻步驟移除。在Si未經暴露之區域中，移除NiPt之整個厚度，導致矽化物僅存在於矽最初經暴露處。使用第二次高溫退火(>400℃)來確保形成穩定的低電阻率單矽化物(NixPt1-xSi)。
傳統的濕蝕刻配方使用濃HCl/硝酸混合物或濃硫酸/過氧化氫混合物來蝕刻NiPt層。濃HCl/硝酸混合物傾向於孔蝕矽化物導致具有寬廣分佈的較高薄片電阻(M.Chu等人，JJAP 49(2010)，06GG16)。此兩方法將快速地蝕刻任何暴露的閘極金屬(例如，TiN、Al、W)。由於此等閘極金屬有時會因製造期間之微影法(lithography)的稍微失準而暴露，因此希望具有不會蝕刻此等層的濕蝕刻溶液。
因此，本發明之一目的為提供一種選擇性地移除NiPt(1-25%)材料，同時不會實質上地移除可能存在於微電子裝置表面上之其他層的組成物。
本發明大致係關於用於自其上具有NiPt(1-25%)材料之微電子裝置至少部分移除該材料的組成物及方法。該等組成物係經調配成與諸如閘極金屬材料之其他材料實質上相容。
在一態樣中，描述一種自包含NiPt(1-25% Pt)之微電子裝置移除該NiPt之方法，該方法包括使該NiPt(1-25% Pt)與組成物接觸以至少部分移除該NiPt(1-25%)，其中該組成物包含至少一種氧化劑、至少一種錯合劑、及至少一種溶劑。
其他態樣、特徵及優點將可由隨後之揭示內容及隨附之申請專利範圍而更完整明瞭。
圖1說明Pt於水中之波貝克斯(Pourbaix)圖。
Pt之相對惰性係有效移除NiPt(1-25%)材料的基本障礙。圖1顯示Pt於H2O中之波貝克斯圖。僅有在pH接近0及電位接近1.0之小區域中在熱力學上有利於Pt之溶解。此等極端條件使得很難與其他材料相容。因此，本發明人選擇使用強酸與強氧化劑以在接近此區域處操作，且包含Pt錯合劑。添加錯合劑形成穩定、可溶解的Pt錯合物，且容許Pt在較寬廣的條件範圍下溶解。重點在於強酸/氧化劑/錯合劑之組合較佳地移除NiPt(1-25% Pt)材料並以最小程度蝕刻閘極金屬材料。此等配方之效能可藉由添加腐蝕抑制劑來抑制該等閘極金屬之蝕刻而進一步地改良。
為容易參考起見，「微電子裝置」係對應於經製造用於微電子、積體電路、能量收集、或電腦晶片應用中之半導體基板、平板顯示器、相變記憶體裝置、太陽能面板及包括太陽能電池裝置、光伏打元件、及微機電系統(MEMS)的其他產品。應瞭解術語「微電子裝置」、「微電子基板」及「微電子裝置材料」不具任何限制意味，且包括任何最終將成為微電子裝置或微電子組件的基板或結構。
如本文所使用之「金屬閘極」或「金屬閘極電極」的含義包括含金屬之電晶體(例如，FET)的閘極電極。該金屬可與其他材料組合。金屬閘極中之金屬包括，但不限於，Ti、Ta、W、Mo、Ru、Al、La、氮化鈦、氮化鉭、碳化鉭、碳化鈦、氮化鉬、氮化鎢、氧化釕(IV)、氮化鉭矽、氮化鈦矽、氮化鉭碳、氮化鈦碳、鋁化鈦、鋁化鉭、氮化鈦鋁、氮化鉭鋁、氧化鑭、或其組合。金屬閘極之一特定實例包括氮 化鈦(TiN)。應注意TiN在電子裝置中具有其他用途，例如，作為矽與金屬接點之間的阻障金屬及作為電導體。應明瞭經揭示作為金屬閘極材料之化合物可具有不同的化學計量。因此，氮化鈦在文中將表示為TiNx，氮化鉭在文中將表示為TaNx，等等，其中x可為大於零之任何值。
「矽」可定義為包括Si、多晶Si、單晶Si、及SiGe以及其他含矽材料諸如氧化矽、氮化矽、熱氧化物、SiOH及SiCOH。矽包含在絕緣體外延矽(SOI)晶圓中，其可，例如，用作諸如FET及積體電路之電子裝置的基板或基板之部分。其他類型的晶圓亦可包含矽。
如本文所定義之「錯合劑」包括熟悉技藝人士理解為錯合劑、鉗合劑、錯隔劑、及其組合的該等化合物。錯合劑將與待使用本文所述之組成物移除的金屬原子及/或金屬離子化學結合或物理締和。
「實質上不含」在本文係定義為小於2重量%，較佳小於1重量%，更佳小於0.5重量%，特佳小於0.1重量%，及最佳0重量%。
如本文所使用之「約」係意指相當於所述值之±5%。
熟悉技藝人士明瞭「碘」係相當於I2分子，而「碘化物」(I-)係陰離子且係以鹽提供。
如本文所使用之「氯化物」物種係相當於包括離子性氯化物(Cl-)之物種，其限制條件為包括氯陰離子之表面活性劑不被視為根據此定義之「氯化物」。如本文所使用之「溴化物」物種係相當於包括離子性溴化物(Br-)之物種，其限制條件為包括溴陰離子之表面活性劑不被視為根據此定義之「溴化物」。包括溴或氯陰離子之表面活性劑 的實例包括，但不限於，溴化鯨蠟基三甲基銨(CTAB)、氯化硬脂基三甲基銨(Econol TMS-28，Sanyo)、溴化4-(4-二乙胺基苯基偶氮)-1-(4-硝基苄基)吡啶、單水合氯化鯨蠟基吡啶、殺藻胺(benzalkonium chloride)、苄索氯銨(benzethonium chloride)、氯化苄基二甲基十二烷基銨、氯化苄基二甲基十六烷基銨、溴化十六烷基三甲基銨、氯化二甲基二-十八烷基銨、氯化十二烷基三甲基銨、溴化二-十二烷基二甲基銨、氯化二(氫化牛脂)二甲基銨、溴化四庚基銨、溴化肆(癸基)銨、溴化羥苯乙胺(oxyphenonium bromide)、鹽酸胍(C(NH2)3Cl)、氯化二甲基二-十八烷基銨、溴化二甲基二-十六烷基銨、溴化肉豆蔻基三甲基銨、溴化1-甲基-3-辛基咪唑鎓鹽、氯化二(氫化牛脂)二甲基銨(例如，Arquad 2HT-75，Akzo Nobel)。
為容易參考起見，「NiPt(1-25%)材料」係相當於任何包括不同量之Ni及Pt的合金，最通常具有1-25% Pt。應明瞭NiPt(1-25%)材料可包括其他元素，例如，其中鎳部分地經鈷取代及/或鉑部分地經其他貴金屬(例如，Pd、Rh、Ir、Ru、及Re)取代。應明瞭NiPt(1-25%)材料不包括文中所述之組成物不欲移除的矽化NiPt(1-25%)材料(即(NixPt1-xSi))。
更完整說明於下文之文中所述組成物可以廣泛多樣的特定配方具體實施。
在所有此等組成物中，當參照包括零下限之重量百分比範圍論述組成物之特定組分時，當明瞭在組成物之各種特定具體例中可存在或不存在此等組分，且在存在此等組分之情況中，其可以基於其中使用此等組分之組成物之總重量計低至0.001重量百分比之濃度存在。
在第一態樣中，描述一種用於蝕刻NiPt(1-25% Pt)的組成物，該組成物包含至少一種酸、至少一種氧化劑、及至少一種錯合劑，由其所組成，或基本上由其所組成。該組成物自其上具有NiPt(1-25% Pt)材料之微電子裝置之表面有效且有效率地移除該材料，且實質上不移除存在於微電子裝置上之其他材料諸如金屬閘極材料(例如，TiN、Al及W)及矽化NiPt(即NixPt1-xSi)。在一具體例中，該組成物包含至少一種酸、至少一種氧化劑、至少一種錯合劑、及至少一種溶劑，由其所組成，或基本上由其所組成。在另一具體例中，該組成物包含至少一種酸、至少一種氧化劑、至少一種錯合劑、至少一種溶劑、及至少一種腐蝕抑制劑，由其所組成，或基本上由其所組成。在又另一具體例中，該組成物包含至少一種酸、至少一種氧化劑、至少一種錯合劑、至少一種單糖或多糖、及至少一種溶劑，由其所組成，或基本上由其所組成。在又另一具體例中，該組成物包含至少一種酸、至少一種氧化劑、至少一種錯合劑、至少一種溶劑、至少一種單糖或多糖、及至少一種腐蝕抑制劑，由其所組成，或基本上由其所組成。
涵蓋的酸包括無機酸諸如硝酸、鹽酸、硫酸、氫溴酸、氫碘酸、過氯酸、及其組合。或者，或除此之外，酸可為有機酸諸如磷酸、甲磺酸、膦酸、及其組合，其中該等膦酸具有式(R1)(R2)P(=O)(R3)，其中R1、R2及R3可彼此相同或不同且係選自由氫、羥基、C1-C30烷基、C2-C30烯基、環烷基、C2-C30烷氧基、或其任何組合組成之群，包括但不限於，1-羥乙烷1,1-二膦酸(HEDP)、癸基膦酸、十二烷基膦酸(DDPA)、十四烷基膦酸、十六烷基膦酸、雙(2-乙基己基)磷酸酯、十八烷基膦酸、及其組合。該酸較佳包括鹽酸、硫酸或甲磺酸。
涵蓋的氧化劑包括溴、臭氧、硝酸、起泡空氣、環己基胺基磺酸、過氧化氫(H2O2)、FeCl3(水合及未水合)、發氧方(oxone)(2KHSO5‧KHSO4‧K2SO4)、發氧方四丁基銨鹽、碘酸、過碘酸、過錳酸、氧化鉻(III)、硝酸銨鈰、甲基啉-N-氧化物、三甲胺-N-氧化物、三乙胺-N-氧化物、吡啶-N-氧化物、N-乙基啉-N-氧化物、N-甲基吡咯啶-N-氧化物、N-乙基吡咯啶-N-氧化物、硝基芳族酸諸如硝基苯甲酸銨多原子鹽(例如，過氧單硫酸銨、亞氯酸銨(NH4ClO2)、氯酸銨(NH4ClO3)、碘酸銨(NH4IO3)、過硼酸銨(NH4BO3)、過氯酸銨(NH4ClO4)、過碘酸銨(NH4IO3)、過硫酸銨((NH4)2S2O8)、次氯酸銨(NH4ClO))、多原子鈉鹽(例如，過硫酸鈉(Na2S2O8)、次氯酸鈉(NaClO))、多原子鉀鹽(例如，碘酸鉀(KIO3)、過錳酸鉀(KMnO4)、過硫酸鉀、硝酸(HNO3)、過硫酸鉀(K2S2O8)、次氯酸鉀(KClO))、多原子四甲銨鹽(例如，亞氯酸四甲銨((N(CH3)4)ClO2)、氯酸四甲銨((N(CH3)4)ClO3)、碘酸四甲銨((N(CH3)4)IO3)、過硼酸四甲銨((N(CH3)4)BO3)、過氯酸四甲銨((N(CH3)4)ClO4)、過碘酸四甲銨((N(CH3)4)IO4)、過硫酸四甲銨((N(CH3)4)S2O8))、多原子四丁銨鹽(例如，過氧單硫酸四丁銨)、過氧單硫酸、硝酸鐵(Fe(NO3)3)、尿素過氧化氫((CO(NH2)2)H2O2)、過乙酸(CH3(CO)OOH)、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨、硫酸、氯、二氧化氯、及其組合。
或者，或除此之外，該至少一種氧化劑可包括N-鹵基醯亞胺諸如N-氯琥珀醯亞胺、N-溴琥珀醯亞胺、N-鹵基酞醯胺、N-鹵基戊二醯亞胺、N-鹵基磺醯胺(例如，N,N-二氯苯磺醯胺、N,N-二氯甲苯磺醯胺、N-氯苯磺醯胺、N-氯甲苯磺醯胺)、及其組合。該氧化劑較佳包括硫酸、溴琥珀醯亞胺、氯琥珀醯亞胺、溴琥珀醯亞胺及氯琥珀醯 亞胺之組合、或過硫酸銨。
有利地，當氧化劑包含溴琥珀醯亞胺時，由於溴琥珀醯亞胺可藉由使琥珀醯亞胺於酸性溶液中(於HBr之存在下)反應成為溴而製得，因而可藉由添加琥珀醯亞胺來微調活性及溶液穩定性。
應明瞭當硝酸或硫酸係該酸時，其亦可為氧化劑。因此，在另一具體例中，第一態樣之組成物包含硝酸或硫酸、至少一種錯合劑、及至少一種溶劑，由其所組成，或基本上由其所組成。在又另一具體例中，第一態樣之組成物包含硝酸或硫酸、至少一種錯合劑、至少一種溶劑、及至少一種腐蝕抑制劑，由其所組成，或基本上由其所組成。
包含錯合劑以與氧化劑所產生之離子錯合。此處涵蓋的錯合劑包括，但不限於：β-二酮根化合物諸如乙醯丙酮鹽、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮、及1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮；羧酸鹽諸如甲酸鹽及乙酸鹽及其他長鏈羧酸鹽；及醯胺(及胺)，諸如雙(三甲基矽烷基醯胺)四聚物。額外的錯合劑包括胺及胺基酸(即甘胺酸、絲胺酸、脯胺酸、白胺酸、丙胺酸、天冬醯胺酸、天冬胺酸、麩醯胺酸、纈胺酸、及離胺酸)、檸檬酸、乙酸、順丁烯二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、膦酸、膦酸衍生物諸如羥亞乙基二膦酸(HEDP)、1-羥乙烷-1,1-二膦酸、氮基-参(亞甲基膦酸)、亞胺二乙酸(IDA)、依替酸(etidronic acid)、乙二胺、乙二胺四乙酸(EDTA)、及(1,2-伸環己基二氮基)四乙酸(CDTA)、尿酸、四甘二甲醚(tetraglyme)、五甲基二伸乙三胺(PMDETA)、1,3,5-三-2,4,6-三硫醇三鈉鹽溶液、1,3,5-三-2,4,6-三硫醇三銨鹽溶液、二乙基二硫基胺基甲酸鈉、具有一烷基(R2=己基、辛基、癸基或十二烷基)及一寡聚醚(R1(CH2CH2O)2，其中R1=乙基或丁基)之經二取代之二硫基胺 基甲酸鹽(R1(CH2CH2O)2NR2CS2Na)、硫酸銨、單乙醇胺(MEA)、Dequest 2000、Dequest 2010、Dequest 2060s、二伸乙三胺五乙酸、丙二胺四乙酸、2-羥基吡啶1-氧化物、乙二胺二琥珀酸(EDDS)、N-(2-羥乙基)亞胺二乙酸(HEIDA)、五鹼式三磷酸鈉、其鈉及銨鹽、硫酸銨、鹽酸、硫酸、二甲基乙二肟(dimethylglyoxime)、及其組合。或者，或除此之外，錯合劑可包含鹵化物(例如，氯化銨、溴化銨、氯化鈉、氯化鋰、氯化鉀)、磺酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、具有式RS(=O)(=O)OH之有機磺酸，其中R係選自，但不限於，由以下組成之群：氫、C2-C30烷基、C2-C30烯基、環烷基、C2-C30烷氧基、C2-C30羧基(例如，甲磺酸(MSA)、乙磺酸、2-羥基乙磺酸、正丙磺酸、異丙磺酸、異丁烯磺酸、正丁磺酸、及正辛磺酸)、及其組合。錯合劑較佳包含氯化銨、溴化銨、亞胺二乙酸、或其組合。
涵蓋的溶劑包括，但不限於，水、醇、烯烴、鹵化矽烷、碳酸酯(例如，碳酸烷酯、碳酸烯酯等)、二醇、二醇醚、烴、氫氟碳化物、及其組合，諸如直鏈或分支鏈甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、2-乙基-1-己醇、庚醇、辛醇、及高級醇(包括二醇、三醇等)、4-甲基-2-戊醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、碳酸丁二酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、二丙二醇、二醇醚(例如，二甘醇單甲醚、三甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、三甘醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二甘醇單丁醚(即丁基卡必醇)、三甘醇單丁醚、乙二醇單己醚、二甘醇單己醚、乙二醇苯基醚、丙二醇甲基醚、二丙二醇甲基醚(DPGME)、三丙二醇甲基醚(TPGME)、二丙二醇二甲醚、二丙二醇乙基醚、丙二醇正丙基醚、二丙二醇正丙基醚(DPGPE)、三丙二醇正丙基醚、丙二醇正丁基醚、二丙二醇正丁基醚、三丙二醇正丁基醚、丙二醇苯基醚)、2,3- 二氫十氟戊烷、乙基全氟丁基醚、甲基全氟丁基醚、及其組合。在一具體例中，其中一種溶劑具有式R1R2R3C(OH)，其中R1、R2及R3係彼此相同或不同且係選自由氫、C2-C30烷基、C2-C30烯基、環烷基、C2-C30烷氧基、及其組合組成之群。該至少一種溶劑較佳包含水、4-甲基-2-戊醇、TPGME、辛醇、2-乙基-1-己醇、異丙醇、及其任何組合。溶劑於組成物中之濃度較佳係於約10重量%至約99.9重量%之範圍內，更佳於約50重量%至約99.9重量%之範圍內，及最佳於約90重量%至約99.9重量%之範圍內。
較佳的腐蝕抑制劑當存在時係包括，但不限於，抗壞血酸、腺苷酸、L(+)-抗壞血酸、異抗壞血酸、抗壞血酸衍生物、檸檬酸、乙二胺、五倍子酸、草酸、鞣酸、天冬胺酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、尿酸、1,2,4-三唑(TAZ)、三唑衍生物(例如，苯并三唑(BTA)、甲苯三唑、5-苯基苯并三唑、5-硝基苯并三唑、3-胺基-5-巰基-1,2,4-三唑、1-胺基-1,2,4-三唑、羥基苯并三唑、2-(5-胺基戊基)苯并三唑、1-胺基-1,2,3-三唑、1-胺基-5-甲基-1,2,3-三唑、3-胺基-1,2,4-三唑、3-巰基-1,2,4-三唑、3-異丙基-1,2,4-三唑、5-苯基硫醇-苯并三唑、鹵基苯并三唑(鹵基=F、Cl、Br或I)、4-胺基-4H-1,2,4-三唑(ATAZ)、萘并三唑)、2-巰基苯并咪唑(MBI)、2-乙基-4-甲基咪唑、2-巰基苯并噻唑、4-甲基-2-苯基咪唑、2-巰基噻唑啉、5-胺基四唑(ATA)、5-胺基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、2,4-二胺基-6-甲基-1,3,5-三、噻唑、三、甲基四唑、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、1,5-五亞甲基四唑、1-苯基-5-巰基四唑、二胺甲基三、咪唑啉硫酮、巰基苯并咪唑、4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇、5-胺基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇、苯并噻唑、磷酸三甲苯酯、咪唑、吲二唑(indiazole)、苯甲酸、硼酸、丙二酸、苯甲酸銨、兒茶酚、五倍子酚、間苯二酚、 氫醌、三聚氰酸、巴比妥酸及衍生物諸如1,2-二甲基巴比妥酸、α-酮酸諸如丙酮酸、腺嘌呤、嘌呤、膦酸及其衍生物、甘胺酸/抗壞血酸、Dequest 2000、Dequest 7000、對甲苯基硫脲、琥珀酸、膦酸丁烷三羧酸(PBTCA)、苄基膦酸、及其組合。或者，或除此之外，腐蝕抑制劑包括具有通式R1R2NC(=NR3)(NR4)(CH2)nC(NR5R6)R7R8之化合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8可彼此相同或不同且係選自由氫、C2-C30烷基、C2-C30烯基、環烷基、C2-C30烷氧基、C2-C30羧基及其組合組成之群，n係1-6之整數，諸如精胺酸。亦涵蓋陽離子性表面活性劑作為腐蝕抑制劑，包括，但不限於，十七烷氟辛烷磺酸四乙銨、氯化硬脂基三甲基銨(Econol TMS-28,Sanyo)、溴化4-(4-二乙胺基苯基偶氮)-1-(4-硝苄基)吡啶、氯化鯨蠟基吡啶單水合物、殺藻胺、苄索氯銨、氯化苄基二甲基十二烷基銨、氯化苄基二甲基十六烷基銨、溴化十六烷基三甲基銨、氯化二甲基二-十八烷基銨、氯化十二烷基三甲基銨、對甲苯磺酸十六烷基三甲基銨、溴化二-十二烷基二甲基銨、氯化二(氫化牛脂)二甲基銨、溴化四庚基銨、溴化肆(癸基)銨、Aliquat® 336及溴化羥苯乙胺、鹽酸胍(C(NH2)3Cl)或三氟甲磺酸鹽諸如三氟甲磺酸四丁基銨。該等烴基較佳具有至少10個(例如，10-20個)碳原子(例如，癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基)，僅除了當分子包含兩個官能化烷基鏈(諸如於氯化二甲基二-十八烷基銨、溴化二甲基二-十六烷基銨及氯化二(氫化牛脂)二甲基銨(例如，Arquad 2HT-75，Akzo Nobel)時，6-20個碳之稍短的烴基(例如，己基、2-乙基己基、十二烷基)為較佳。較佳使用氯化二甲基二-十八烷基銨、氯化二(氫化牛脂)二甲基銨、或其組合。此外，具有式(R1)3-mN[(CH2)nC(=O)OH]m之羧酸， 其中R1包括選自(但不限於)下列之基團：氫、烷基、羧基、醯胺基及其組合；n係1-6之整數，及m係1-3之整數，諸如亞胺乙酸、亞胺二乙酸、N-(2-乙醯胺基)亞胺二乙酸、及氮基三乙酸。腐蝕抑制劑較佳包括膦酸，諸如苄基膦酸。
要使侵蝕通常位於經蝕刻之NiPt殘留物下方之NiPt矽化物減至最低可能有困難，因蝕刻組成物傾向於在覆蓋矽化物之NiPt消失時將Ni及尤其係Pt自矽化物濾出。可藉由使製程條件最佳化，例如，降低溫度及酸含量以及添加選擇性地結合至氧化矽之抑制劑(例如，親水性非離子性表面活性劑、糖醇或基於二醇醚之水溶性溶劑)，來保護矽化物。添加溫和的含氧氧化劑亦可有助於限制對矽化物的侵蝕，其例如，稀硝酸、吡啶N-氧化物、N-甲基啉鎓N-氧化物、硝基-及二硝基酚及靛紅(isatin)。因此，第一態樣之組成物可進一步包括至少一種選自由以下組成之群的額外物種：親水性非離子性表面活性劑、糖醇、基於二醇醚之水溶性溶劑、溫和的含氧氧化劑、及其組合。涵蓋的非離子性表面活性劑包括，但不限於，聚氧伸乙基月桂基醚(Emalmin NL-100(Sanyo)、Brij 30、Brij 98)、十二烯基琥珀酸單二乙醇醯胺(DSDA，Sanyo)、乙二胺肆(乙氧化物-嵌段-丙氧化物)四醇(Tetronic 90R4)、聚氧伸乙基聚氧伸丙基二醇(Newpole PE-68(Sanyo)、Pluronic L31、Pluronic 31R1)、聚氧伸丙基蔗糖醚(SN008S，Sanyo)、第三辛基苯氧基聚乙氧乙醇(Triton X100)、聚氧伸乙基(9)壬苯基醚、分支鏈(IGEPAL CO-250)、聚氧伸乙基山梨糖醇六油酸酯、聚氧伸乙基山梨糖醇四油酸酯、聚乙二醇脫水山梨糖醇單油酸酯(Tween 80)、脫水山梨糖醇單油酸酯(Span 80)、烷基-多葡萄糖苷、全氟丁酸乙酯、1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-雙[2-(5-降烯-2-基)乙基]三矽氧烷、單體十 八烷基矽烷衍生物諸如SIS6952.0(Siliclad,Gelest)、經矽氧烷改質之聚矽氮烷諸如PP1-SG10 Siliclad Glide 10(Gelest)、聚矽氧-聚醚共聚物諸如Silwet L-77(Setre Chemical Company)、Silwet ECO Spreader(Momentive)、及醇乙氧化物(NatsurfTM265，Croda)。糖醇包括赤蘚糖醇、木糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、甘油或麥芽糖醇。二醇醚定義於上。
組成物可進一步包含至少一種單糖或多糖，諸如葡萄糖、果糖、核糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、乳糖或棉子糖。
第一態樣之組成物具有pH在約-1至約7，較佳約-1至約4範圍內。此外，第一態樣之組成物較佳實質上不含化學機械拋光研磨劑、過氧化氫、及其組合。當第一態樣之組成物包括硫酸時，組成物較佳實質上不含硝酸根或亞硝醯基離子(例如，硝酸、亞硝酸、亞硝醯四氟硼酸、亞硝醯鹵、亞硝酸鹽、有機亞硝酸鹽化合物)。當第一態樣之組成物包括磺酸及氯化物鹽(例如，氯化銨)時，組成物較佳實質上不含氮氧化物化合物(例如，硝酸、硝酸銨、硝酸四級銨、硝酸鏻、金屬硝酸鹽)。
在一較佳具體例中，第一態樣之組成物包含5-30重量%硫酸、1-10重量%氯化銨、及60-94重量%水，由其所組成，或基本上由其所組成。在另一較佳具體例中，第一態樣之組成物包含5-30重量%硫酸、1-10重量%氯化銨、0.01-0.5重量% IDA、及60-93.5重量%水，由其所組成，或基本上由其所組成。在又另一較佳具體例中，第一態樣之組成物包含5-30重量%硫酸或過硫酸銨、1-10重量%氯化銨、0.01-0.5重量% IDA、1-20重量%單糖或多糖、及40-92.5重量%水，由其所組成，或基本上由其所組成。
在第二態樣中，描述一種基於鹵素及/或鹵素間化合物之NiPt(1-25%)蝕刻組成物，其中該組成物可與閘極金屬(例如，W、TiN及Al)相容。一般而言，鹵素及/或鹵素間化合物(即氧化劑)與鹵離子(即錯合劑)配對，以致除非特意需要該氧化，否則後者將不會被前者氧化至實質程度。以另一方式而論，第二態樣之蝕刻組成物包含至少一種錯合來源(即至少一種鹵離子鹽)、至少一種氧化劑(即鹵素及/或鹵素間化合物)、及至少一種溶劑，由其所組成，或基本上由其所組成。在另一具體例中，第二態樣之蝕刻組成物包含至少一種錯合來源(即至少一種鹵離子鹽)、至少一種氧化劑(即鹵素及/或鹵素間化合物)、至少一種酸、及至少一種溶劑，由其所組成，或基本上由其所組成。該組成物自其上具有NiPt(1-25% Pt)材料之微電子裝置之表面將該材料有效且有效率地移除，而不實質上地移除存在於微電子裝置上之其他材料諸如金屬閘極材料(例如，TiN、Al及W)及矽化NiPt(即NixPt1-xSi)。第二態樣之組成物具有在約-1至約7，較佳約-1至約4範圍內之pH。此外，第二態樣之組成物較佳實質上不含化學機械拋光研磨劑、過氧化氫、及其組合。
在第二態樣之一具體例中，氧化劑/錯合劑組合可為IBr存於過量的溴化物或氯化物中以分別形成IBr2 -或IBrCl-。在第二態樣之第二具體例中，氧化劑/錯合劑組合為ICl存於過量的氯化物或溴化物中以分別形成ICl2 -或IBrCl-。在第二態樣之第三具體例中，氧化劑/錯合劑組合為溴(Br2)存於過量的溴化物或氯化物中以分別形成Br3 -或Br2Cl-。關於過量的溴或氯離子，最佳化合物為鹵化銨鹽或鹵化氫(例如，NH4Cl、NH4Br、HCl、HBr)。然而，可使用許多其他化合物，尤其係有機鹵化物鹽諸如鹵化四級銨。鹵化四級銨包括具有式 (NR1R2R3R4)+X-之化合物，其中X為Cl或Br，且R1、R2、R3及R4可彼此相同或不同且係選自由氫、直鏈或分支鏈C1-C6烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、及己基)、及經取代或未經取代之C6-C10芳基(例如，苄基)組成之群，其限制條件為R1、R2、R3或R4中之至少一者需為不為氫之組分。當使用鹽時，其可就此添加或由其酸性及鹼性組分於原位產生。
在第二態樣之第四具體例中，氧化劑/錯合劑組合為元素碘存於過量碘化物中，其中該至少一種碘化物物質包括，但不限於，碘化銨、碘酸(HI)、碘化鉀、碘化鈉、及具有式NR1R2R3R4I之碘化四級銨，其中R1、R2、R3及R4可彼此相同或不同且係選自由氫、直鏈或分支鏈C1-C6烷基(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、及己基)、及經取代或未經取代之C6-C10芳基(例如，苄基)組成之群，其限制條件為R1、R2、R3或R4中之至少一者需為不為氫之組分。該至少一種碘化物物質較佳包括碘化銨。碘及碘化物之組合形成易與鉑反應的三碘化物。
鹵素及/或鹵素間化合物可就此添加至配方，或其可藉由氧化鹵化物鹽或酸而於原位產生。舉例來說，可將元素Br2添加至溴化銨溶液。或者，可使用諸如過硫酸銨或碘酸銨之強氧化劑來於原位產生氧化劑。舉例來說，可將用量相當於Br2之期望量的過硫酸銨添加至溴化銨溶液且將溶液於65℃下加熱約1小時或使其於室溫下靜置約24小時，藉此基本上所有過硫酸銨皆與溴化物鹽或HBr反應並產生Br2，其大部分與過量鹽錯合形成Br3 -。
另一種將鹵素及/或鹵素間化合物添加至組成物之方式係藉由具有三鹵化物離子作為其陰離子之鹽。實例包括，但不限於： 三溴化四丁基銨、三溴化吡啶、三溴化三甲基苯基銨、氫三溴化2-吡咯啶酮、二氯碘酸苄基三甲基銨、二氯碘酸四甲基銨、三溴化1-丁基-3-甲基咪唑鎓。在此等情況中，鹵素對鹵化物之初始莫耳比本質上為1：1。可使用額外的鹵化物(例如呈鹵化銨或鹵化氫形式)來供應較大過量，且使鹵素+鹵化物三鹵化物平衡移動至期望程度。過量的鹵離子與鹵素及/或鹵素間化合物錯合，且因此提高其於水中之溶解度及大大降低其揮發性。過量的鹵化物亦與溶解金屬離子(尤其鉑)錯合，因此降低金屬氧化位能。
該至少一種酸當存在時係可選自由以下所組成之群：甲磺酸、草酸、硫酸、硝酸、HCl、HBr、HI、檸檬酸、酒石酸、吡啶甲酸、琥珀酸、乙酸、乳酸、磺基琥珀酸、苯甲酸、丙酸、甲酸、草酸、順丁烯二酸、丙二酸、反丁烯二酸、蘋果酸、抗壞血酸、苯乙醇酸、庚酸、丁酸、戊酸、戊二酸、及酞酸及其組合。
雖然使用鹵離子作為第二態樣之組成物的錯合劑，但其不需為配方中的唯一錯合劑。可添加其他錯合劑，其包括，但不限於，草酸、吡啶甲酸、聯吡啶、1,5-環辛二烯(於含溶劑配方中)、硫基氰酸鹽、及硫基二羥乙酸。如熟悉技藝人士所當明瞭，與其他配方組分緩慢反應(例如，於氧化還原反應中)之有效組分較佳於使用點處添加。
作為第二態樣之組成物之反應介質的溶劑通常為水，或水與極性有機溶劑之混合物。水有簡單、低成本、及高鹽溶解度之優點。添加有機極性溶劑(例如，乙酸、醇、或四氫噻吩碸)有助於穩定鹵素間錯合物，且因此提高鹵素及鹵素化合物之溶解度及降低其揮發性，且亦降低其滲透、污染及可能侵蝕一些塑膠材料之傾向。此外，有機溶劑可溶解一些有機添加劑，降低配方與膜表面之接觸角，及幫 助移除有機殘留物或污染物。或者，或除此之外，該至少一種溶劑可包括關於第一態樣之組成物所引介溶劑中之一者。第二態樣之組成物的溶劑較佳為水，且係以基於組成物總重量計大於80重量%，更佳在80重量%至95重量%範圍內之量存在。
第二態樣之組成物可進一步包括至少一種選自由以下組成之群之額外物種：至少一種腐蝕抑制劑、至少一種二醇醚、至少一種表面活性劑、及其組合。
第二態樣之組成物較佳包括以下物種，由其所組成，或基本上由其所組成：溴琥珀醯亞胺、氯琥珀醯亞胺、氯化銨、溴化銨、水、及硫酸或甲磺酸中之一者。在另一較佳具體例中，第二態樣之組成物包括以下物種，由其所組成，或基本上由其所組成：溴琥珀醯亞胺、氯琥珀醯亞胺、溴化銨、水、及硫酸或甲磺酸中之一者。在又另一較佳具體例中，第二態樣之組成物包括以下物種，由其所組成，或基本上由其所組成：溴琥珀醯亞胺、氯琥珀醯亞胺、氯化銨、水、及硫酸或甲磺酸中之一者。在又另一較佳具體例中，第二態樣之組成物包括以下物種，由其所組成，或基本上由其所組成：溴琥珀醯亞胺、氯化銨、溴化銨、水、及硫酸或甲磺酸中之一者。在另一較佳具體例中，第二態樣之組成物包括以下物質，由其所組成，或基本上由其所組成：溴、氯化銨、溴化銨、水、及硫酸或甲磺酸中之一者。
取決於經暴露或有可能經暴露(例如，藉由微影失準(lithography misalignment))之其他特定材料的存在，可將至少一種腐蝕抑制劑添加至第二態樣之蝕刻組成物。可藉由包含膦酸抑制劑(例如，膦酸、膦酸衍生物諸如羥基亞乙基二膦酸(HEDP)、1-羥乙烷-1,1-二膦酸、氮基-叁(亞甲基膦酸)、或苄基膦酸)來進一步保護鋁及TiN。可藉 由添加長鏈四級銨化合物諸如殺藻胺或溴化肉豆蔻基三甲基銨、或1,3-二烷基咪唑鎓化合物諸如溴化1-甲基-3-辛基咪唑鎓來達成鎢保護。或者，或除此之外，該至少一種腐蝕抑制劑可包括關於第一態樣之組成物所引介之腐蝕抑制劑中之一者。
使侵蝕通常位於經蝕刻之NiPt殘留物下方之NiPt矽化物最小化可能有困難，因蝕刻組成物傾向於在覆蓋其之NiPt消失時將Ni及尤其係Pt自矽化物濾出。矽化物可藉由將製程條件(例如，還原溫度及酸含量)最佳化，以及添加選擇性地結合至氧化矽之抑制劑(例如，如前文所述之親水性非離子性表面活性劑、糖醇或基於二醇醚之水溶性溶劑)來保護。如前文所述，添加溫和的含氧氧化劑亦可有助於限制對矽化物的侵蝕。
在第二態樣之一較佳具體例中，元素碘可為氧化劑，碘化銨可為錯合來源，及甲磺酸(MSA)可為酸。或者，元素碘可為氧化劑，碘化銨可為錯合來源，及草酸可為酸。
第二態樣之組成物較佳實質上不含化學機械拋光研磨劑、過氧化氫、及其組合。
第二態樣組成物之一優點為當pH低時，其會對鎢導致甚少損傷。第二態樣組成物之典型的鎢蝕刻速率係在45℃下在約1-5埃/分鐘之範圍內，此係可藉由添加腐蝕抑制劑來進一步降低的速率。
第一或第二態樣之組成物可進一步包含鉑及鎳，其中該鉑及鎳係作為錯合於組成物中之離子存在。
文中所述之第一及第二態樣之組成物係經由簡單地添加各別成分及混合至均勻狀態而容易地調配得。此外，可輕易地將組成物調配為單一包裝配方或在使用點處或使用點前混合的多份配方， 例如，可將多份配方之個別份於工具處或於工具上游之儲槽中混合。各別成分的濃度可在組成物的特定倍數內寬廣地改變，即更稀或更濃，且當明瞭文中所述之組成物可變化及替代地包含與本文之揭示內容一致之成分的任何組合，由其所組成，或基本上由其所組成。此外，第一及第二態樣之組成物可再回收。
因此，另一態樣係關於一種套組，其包括存於一或多個容器中之一或多種適於形成本文所述之組成物的組分。在一具體例中，套組可包括用於在工廠或使用點處與額外溶劑結合之存於一或多個容器中之至少一種酸、至少一種氧化劑、至少一種錯合劑、至少一種溶劑、及視需要之至少一種腐蝕抑制劑。在另一具體例中，套組可包括用於在工廠或使用點處與至少一種氧化劑結合之存於一或多個容器中之至少一種酸、至少一種錯合劑、至少一種溶劑、及視需要之至少一種腐蝕抑制劑。在另一具體例中，套組可包括用於在工廠或使用點處與額外溶劑結合之存於一或多個容器中之至少一種錯合劑(即至少一種鹵離子鹽)、至少一種氧化劑(即鹵素及/或鹵素間化合物)、視需要之至少一種酸、及至少一種溶劑。在又另一具體例中，套組可包括用於在工廠或使用點處與至少一種氧化劑(即鹵素及/或鹵素間化合物)結合之存於一或多個容器中之至少一種錯合來源(即至少一種鹵離子鹽)、視需要之至少一種酸、及至少一種溶劑。套組之容器必需適於儲存及運送該清潔組成物，例如，NOWPak®容器(Advanced Technology Materials,Inc.,Danbury,Conn.,USA)。
容納組成物之組分的一或多個容器較佳包括用於使該一或多個容器中之組分流體相通，以進行摻混及配送的構件。舉例來說，參照NOWPak®容器，可對該一或多個容器中之襯裡的外側施加 氣體壓力，以導致襯裡之至少一部分的內容物排出，且因此可流體相通而進行摻混及配送。或者，可對習知之可加壓容器的頂部空間施加氣體壓力，或可使用泵於達成流體相通。此外，系統較佳包括用於將經摻混之清潔組成物配送至製程工具的配送口。
較佳使用實質上化學惰性、不含雜質、可撓性及彈性的聚合薄膜材料，諸如高密度聚乙烯，於製造該一或多個容器的襯裡。理想的襯裡材料不需要共擠塑或阻障層來進行加工，且不含任何會不利影響待置於襯裡中之組分之純度需求的顏料、UV抑制劑、或加工劑。理想襯裡材料的清單包括含純粹(無添加劑)聚乙烯、純粹聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯、聚胺基甲酸酯、聚二氯亞乙烯、聚氯乙烯、聚縮醛、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丁烯等等的薄膜。此等襯裡材料的較佳厚度係在約5密爾(mil)(0.005英吋)至約30密爾(0.030英吋)之範圍內，例如，20密爾(0.020英吋)之厚度。
關於套組之容器，將以下專利及專利申請案之揭示內容的各別全體併入本文為參考資料：美國專利第7,188,644號，標題「使超純液體中之顆粒產生減至最小的裝置及方法(APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING THE GENERATION OF PARTICLES IN ULTRAPURE LIQUIDS)」；美國專利第6,698,619號，標題「可回收及再利用的桶中袋流體儲存及配送容器系統(RETURNABLE AND REUSABLE,BAG-IN-DRUM FLUID STORAGE AND DISPENSING CONTAINER SYSTEM)」；及2008年5月9日以Advanced Technology Materials,Inc.之名義提出申請之PCT/US08/63276，標題「材料摻混及分佈用的系統及方法(SYSTEMS AND METHODS FOR MATERIAL BLENDING AND DISTRIBUTION)」。
在使用組成物來自其上具有NiPt(1-25% Pt)材料之微電子裝置移除該材料時，一般使該等組成物與裝置在約15℃至約100℃範圍內，較佳約30℃至約70℃之溫度下接觸約10秒至約180分鐘，較佳約1分鐘至約5分鐘之時間。該等接觸時間及溫度係為說明性，可使用任何其他可有效地自裝置至少部分移除NiPt(1-25% Pt)材料之適宜時間及溫度條件。該等接觸時間及溫度係為說明性，在方法之寬廣實務內，可使用任何其他可有效地自裝置至少部分移除NiPt(1-25% Pt)材料之適宜時間及溫度條件。「至少部分移除」係相當於移除在移除前之NiPt(1-25% Pt)材料的至少85%，更佳至少90%，特佳至少95%，及最佳至少99%。有利地，第一及第二態樣之組成物自其上具有NiPt(1-25% Pt)材料之微電子裝置之表面將該材料有效且有效率地移除，而不實質上地移除存在於微電子裝置上之其他材料諸如金屬閘極材料(例如，TiN、Al及W)及矽化NiPt(即NixPt1-xSi)。
應明瞭可使用第一及第二態樣之組成物來選擇性地移除其他含貴金屬合金，包括，但不限於，NiPd、NiRu、NiIr、NiRh、NiRe、CoPt、CoPd、CoRu、CoIr、CoRh、及CoRe。
於達成期望的移除作用後，可輕易地將組成物自其先前經施用的裝置移除，此可能係在文中所述之組成物的給定最終應用中所期望且有效的。組成物之沖洗溶液較佳包括去離子水。其後可使用氮氣或旋轉乾燥循環來乾燥裝置。
又另一態樣係關於根據文中所述方法製得之改良的微電子裝置及包含此等微電子裝置之產品。該微電子裝置較佳包含矽化NixPt1-xSi。
又另一態樣係關於製造包含微電子裝置之物件的方 法，該方法包括使用文中所述之組成物，使微電子裝置與組成物接觸足夠的時間，以自其上具有NiPt(1-25% Pt)材料之微電子裝置移除該材料，及將該微電子裝置併入該物件中。該微電子裝置較佳包含矽化NixPt1-xSi。
另一態樣係關於一種包括組成物、微電子裝置晶圓、及選自由NiPt(1-25%)、NixPt1-xSi、及其組合所組成之群之材料的製造物件，其中該組成物包含至少一種酸、至少一種氧化劑、至少一種錯合劑、至少一種溶劑、及視需要之至少一種腐蝕抑制劑。或者，該組成物包含至少一種錯合來源(即至少一種鹵離子鹽)、至少一種氧化劑(即鹵素及/或鹵素間化合物)、視需要之至少一種酸、及至少一種溶劑。
特徵及優點由以下論述的說明性實施例作更完整展示。
[實施例1]
在針對可靠地完全移除沈積在SiO2上之200埃NiPt(10% Pt)以避免矽化物形成所需之時間指示的溫度下測試表1中顯示之第一態樣的所有組成物(其餘為水)。提供輕度稀釋的王水配方作為比較。
可見配方A及B相當快速地蝕刻NiPt而不損傷NiPt矽化物且具有低Al蝕刻速率。然而，其等具有相當高的W及TiN蝕刻速率。配方C及D係稀硝酸/氯化銨混合物。其等具有較低的NiPt(10%)移除速率，及不良的Al相容性但具有較佳的TiN及W相容性。配方E添加有Al腐蝕抑制劑。此配方與TiN、W及Al具有相當良好的相容性及足供4分鐘製程用的移除速率。
[實施例2]
在針對可靠地完全移除沈積在SiO2上之200埃NiPt(10% Pt)以避免矽化物形成所需之時間指示的溫度下測試表2中顯示之第一態樣的所有組成物。提供輕度稀釋的王水配方作為比較。
可見配方F、G及H相當快速地蝕刻NiPt，且與王水相比具有良好的W及TiN相容性。配方F需要於圖案化晶圓上之長的加工時間(20分鐘)。配方G及H容許較短的加工時間，同時仍維持W及TiN相容性。
[實施例3]
本發明人調配及發現以下第二態樣I及J之組成物蝕刻典型的經退火Ni-10%Pt及Ni-15%Pt膜，其在45℃下為約80-120埃厚，且低度腐蝕W、Al及TiN。
配方I：0.5重量%碘、6重量%碘化銨、5重量% MSA、88.5重量%水。在45℃下於60秒內移除膜
配方J：0.5重量%碘、2重量%碘化銨、5重量% MSA、92.5重量%水。在45℃下於90秒內移除膜
[實施例4]
當NiPt膜在無覆蓋層下退火時，其變得較不可溶於三碘化物蝕刻組成物中。雖然不希望受限於理論，但據認為降低的溶解度係三碘化物需突破NiPt膜之表面層的結果。為克服此問題，將不與碘反應之鎳錯合劑添加至三碘化物溶液。草酸在稍高之pH(3-4)下實際上更具活性，該pH可藉由受控添加諸如氨之鹼來達成，以致酸經大致去質子化且更可用於錯合。以下第二態樣K及L之組成物蝕刻典型的經退火Ni-10%Pt及Ni-15%Pt膜，其在45℃下為約80-120埃厚，且低度腐蝕Al及TiN。
配方K：1重量%碘、2重量%碘化銨、6重量%草酸、91重量%水。在45℃下於90秒內移除膜
配方L：1重量%碘、2重量%碘化銨、6重量%草酸、91重量% pH 經NH4OH調整至pH=4之水。在45℃下於90秒內移除膜
包含草酸之一不良副作用為鎢蝕刻速率的實質增加，尤其係在較高pH下。為克服此缺失，可將蝕刻組成物最佳化(特定言之，使用<1%之草酸及/或低pH)來幫助使此問題減至最小。
[實施例5]
調配第二態樣之蝕刻組成物並利用上述80-100埃Ni-10%Pt膜在指示溫度及時間下進行測試：
配方M：48.8重量%乙酸、39重量%水、9.5重量% NH4Cl、2.4重量% ICl。在室溫(22±1℃)下於120秒內移除膜
配方N：20重量%溴化銨、1.96重量% IBr、78.04重量%水。在45℃下於240秒內移除膜
配方O：19重量%溴化銨、1.86重量% IBr、5重量% MSA、74.14重量%水。在45℃下於180秒內移除膜
配方P：4重量%溴化銨、1重量% IBr、50重量%乙酸、45重量%水。在45℃下於180秒內移除膜
配方Q：20重量%溴化銨、1重量% MSA、0.5重量%過硫酸銨(以形成0.35%溴)、78.5重量%水。在45℃下於30秒內移除膜
配方R：20重量%溴化銨、6重量%乙酸、0.5重量%過硫酸銨(以形成0.35%溴)、73.5重量%水。在45℃下於90秒內移除膜
配方S：4重量%溴化銨、3.5重量%硝酸(以形成4.4重量%溴與1.3重量%過量NH4Br)、92.5重量%水。在45℃下於60秒內移除膜
因此，申請人證實IBr、ICl及Br2皆可在45℃下於≦3分鐘內蝕刻經退火之Ni-10%Pt膜。
雖然本發明已參照例示性具體例及特徵以不同方式揭 示於文中，但當明瞭前文描述之具體例及特徵並不意欲限制本發明，且熟悉技藝人士基於文中之揭示內容當可明白其他的變化、修改及其他具體例。因此，應將本發明廣泛地解釋為涵蓋在後文陳述之申請專利範圍之精神及範疇內之所有該等變化、修改及替代具體例。

Claims (32)

  1. 一種自包含NiPt(1-25% Pt)之微電子裝置移除該NiPt之方法，該方法包括使該NiPt(1-25% Pt)與一組成物接觸以至少部分移除該NiPt(1-25%)，其中該組成物包含至少一種氧化劑、至少一種錯合劑、及至少一種溶劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，使用該組成物係未實質上地移除金屬閘極材料及矽化NiPt。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中，該金屬閘極材料包括選自由以下組成之群之物種：Ti、Ta、W、Mo、Ru、Al、La、氮化鈦、氮化鉭、碳化鉭、碳化鈦、氮化鉬、氮化鎢、氧化釕(IV)、氮化鉭矽、氮化鈦矽、氮化鉭碳、氮化鈦碳、鋁化鈦、鋁化鉭、氮化鈦鋁、氮化鉭鋁、氧化鑭、或其組合。
  4. 如前述申請專利範圍中任一項之方法，其中，該至少一種氧化劑包括選自由以下組成之群之物種：溴、臭氧、硝酸、起泡空氣、環己基胺基磺酸、過氧化氫、FeCl3(水合及未水合兩者)、發氧方(oxone)，(2KHSO5‧KHSO4‧K2SO4)、發氧方四丁基銨鹽、碘酸、過碘酸、過錳酸、氧化鉻(III)、硝酸銨鈰、甲基啉-N-氧化物、三甲胺-N-氧化物、三乙胺-N-氧化物、吡啶-N-氧化物、N-乙基啉-N-氧化物、N-甲基吡咯啶-N-氧化物、N-乙基吡咯啶-N-氧化物、硝基苯甲酸、過氧單硫酸銨、亞氯酸銨、氯酸銨、碘酸銨、過硼酸銨、過氯酸銨、過碘酸銨、過硫酸銨、次氯酸銨、過硫酸鈉、次氯酸鈉、碘酸鉀、過錳酸鉀、過硫酸鉀、過硫酸鉀、次氯酸鉀、亞氯酸四甲銨、氯酸四甲銨、碘酸四甲銨、過硼酸四甲銨、過氯酸四甲銨、過碘酸四甲銨、過硫酸四甲銨、過氧單硫酸四丁銨、過氧單硫酸、硝酸鐵、尿 素過氧化氫、過乙酸、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨、硫酸、N-氯琥珀醯亞胺、N-溴琥珀醯亞胺、N-鹵基酞醯胺、N-鹵基戊二醯亞胺、N,N-二氯苯磺醯胺、N,N-二氯甲苯磺醯胺、N-氯苯磺醯胺、N-氯甲苯磺醯胺、氯、二氧化氯、及其組合。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該至少一種氧化劑包括選自由硫酸、溴琥珀醯亞胺、氯琥珀醯亞胺、過硫酸銨、硝酸銨、硝酸及其組合組成之群之物種。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該至少一種錯合劑包括選自由以下組成之群之物種：乙醯丙酮鹽、1,1,1-三氟-2,4-戊二酮、1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮、甲酸鹽、乙酸鹽、雙(三甲基矽烷基醯胺)四聚物、甘胺酸、絲胺酸、脯胺酸、白胺酸、丙胺酸、天冬醯胺酸、天冬胺酸、麩醯胺酸、纈胺酸、離胺酸、檸檬酸、乙酸、順丁烯二酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、膦酸、羥亞乙基二膦酸(HEDP)、1-羥乙烷-1,1-二膦酸、氮基-参(亞甲基膦酸)、亞胺二乙酸、依替酸(etidronic acid)、乙二胺、乙二胺四乙酸(EDTA)、(1,2-伸環己基二氮基)四乙酸(CDTA)、尿酸、四甘二甲醚(tetraglyme)、五甲基二伸乙三胺(PMDETA)、1,3,5-三-2,4,6-三硫醇三鈉鹽溶液、1,3,5-三-2,4,6-三硫醇三銨鹽溶液、二乙基二硫基胺基甲酸鈉、經二取代之二硫基胺基甲酸鹽、硫酸銨、單乙醇胺(MEA)、Dequest 2000、Dequest 2010、Dequest 2060s、二伸乙三胺五乙酸、丙二胺四乙酸、2-羥基吡啶1-氧化物、乙二胺二琥珀酸(EDDS)、N-(2-羥乙基)亞胺二乙酸(HEIDA)、五鹼式三磷酸鈉、鹽酸、硫酸、二甲基乙二肟(dimethylglyoxime)、氯化銨、溴化銨、氯化鈉、氯化鋰、氯化鉀、磺酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、甲磺酸(MSA)、乙磺酸、2-羥基 乙磺酸、正丙磺酸、異丙磺酸、異丁烯磺酸、正丁磺酸、及正辛磺酸、及其組合。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該至少一種錯合劑包括選自由氯化銨、溴化銨、亞胺二乙酸、或其組合組成之群之物種。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該組成物進一步包含至少一種酸。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中，該至少一種酸包括選自由以下組成之群之物種：硝酸、鹽酸、硫酸、氫溴酸、氫碘酸、過氯酸、磷酸、甲磺酸、1-羥乙烷1,1-二膦酸(HEDP)、癸基膦酸、十二烷基膦酸(DDPA)、十四烷基膦酸、十六烷基膦酸、雙(2-乙基己基)磷酸酯、十八烷基膦酸、及其組合。
  10. 如申請專利範圍第8項之方法，其中，該至少一種酸包括鹽酸、硫酸或甲磺酸。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該組成物進一步包含至少一種腐蝕抑制劑。
  12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該組成物進一步包含至少一種單糖、至少一種多糖、至少一種糖醇、至少一種非離子性表面活性劑、至少一種共溶劑、及其任何組合。
  13. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該組成物可利用使用點摻混技術獲得。
  14. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該組成物具有在約-1至約7範圍內之pH。
  15. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該氧化劑包含 鹵素或鹵素間化合物。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該鹵素包含碘、溴、或氯。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中，該碘係於原位產生。
  18. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該鹵素間化合物係選自由IBr及ICl組成之群。
  19. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該至少一種錯合劑包含鹵化物物種。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中，該至少一種鹵化物包括選自由以下組成之群之物種：NH4Cl、NH4Br、NH4I、HCl、HBr、HI、KI、NaI、及具有式NR1R2R3R4X之四級銨鹵化物，其中X為Cl、Br、或I，且R1、R2、R3及R4可彼此相同或不同且係選自由氫、直鏈或分支鏈C1-C6烷基、及經取代或未經取代之C6-C10芳基組成之群，其限制條件為R1、R2、R3或R4中之至少一者需為不為氫之組分。
  21. 如申請專利範圍第19項之方法，其中，該鹵化物之物種包括碘化銨。
  22. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該碘及碘化物之組合導致形成三碘化物離子。
  23. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該鹵素或鹵素間化合物與所選擇的鹵離子配對，以致後者將不會被前者氧化至實質程度。
  24. 如申請專利範圍第15項之方法，其進一步包含至少一種酸。
  25. 如申請專利範圍第24項之方法，其中，該至少一種酸包括選自由甲磺酸、草酸、硫酸、HCl、HBr、HI、檸檬酸、酒石酸、吡啶甲酸、琥珀酸、乙酸、及其組合組成之群之物種。
  26. 如申請專利範圍第24項之方法，其中，該至少一種酸包括甲磺酸或 草酸。
  27. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該至少一種溶劑包括水。
  28. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該至少一種溶劑包括乙酸。
  29. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該組成物進一步包括至少一種腐蝕抑制劑。
  30. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中，該組成物包含選自由三碘化物離子、三溴化物離子、及三氯化物離子組成之群之物種。
  31. 如申請專利範圍第30項之方法，其中，該三碘化物來源係三碘化四丁基銨或三碘化銫，及該三溴化物來源係三溴化三-四丁基銨、三溴化吡啶、三溴化三甲基苯基銨、或三溴化1-丁基-3-甲基咪唑鎓。
  32. 如申請專利範圍第15項之方法，其中，該組成物進一步包含至少一種單糖、至少一種多糖、至少一種糖醇、或其任何組合。
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