TWI399621B - 用於去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物 - Google Patents

Description

用於去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物

本發明係有關於一種去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其用以去除乾蝕刻後及灰化後所殘留的殘渣。

近年來，伴隨著半導體電路元件的微細化、高性能化帶來的元件結構的微細化，新的配線材料和層間絕緣膜材料被採用。例如為了減少配線電阻、及配線間電容的目的，使用銅及以銅作為主成分之合金(以下稱為「銅合金」)作為新的配線材料。銅配線係藉由金屬鑲嵌法(damascene)製程等來形成，係經由濺鍍或電解電鍍將銅埋入形成於層間絕緣膜之作為配線圖案的溝後，用化學機械研磨(CMP)等去除不須要的銅膜部分。同樣地，銅合金亦有使用於以與金屬鑲嵌法(damascene)製程類似的製程來配線之例子。

又，亦正檢討導入以芳基醚化合物為代表之有機膜、以氫倍半矽氧烷(Hydrogen Silsesquioxane；HSQ)、及甲基倍半矽氧烷(Methyl Silsesquioxane；MSQ)為代表之矽氧烷膜、以及多孔質二氧化矽等低介電常數(low-K)材料，作為新的層間絕緣膜材料。

但是，上述銅、銅合金以及各種低介電常數膜，與以往的鋁、鋁合金及矽氧化膜比較時，已清楚知道耐藥品性較差。又，因為低介電常數膜等各種新的材料，與矽氧化膜(以往的材料)之化學組成不同，半導體裝置的製程必須在與以 往不同的條件下進行。

在半導體裝置之製程，以往係進行乾蝕刻，係使用光阻圖案作為遮罩，對在基板上所形成的層間絕緣膜或配線材料膜進行圖刻(patterning)。乾蝕刻的後處理係藉由灰化(ashing)處理來對光阻圖案進行灰化去除後，進而使用專用組成物(去除液)來去除處理表面所殘留的一部分光阻殘渣、聚合物殘渣等。在此，光阻殘渣係意指在乾蝕刻及灰化處理後在基板表面上所殘留的光阻、反射防止膜等有機化合物之不完全灰化物，聚合物殘渣係意指在被蝕刻材料壁面上所殘留的副產物，亦即乾蝕刻時來自蝕刻氣體之氟碳堆積物、配線金屬與蝕刻氣體之化合物等之側壁聚合物(亦稱為側壁保護膜、兔耳(rabbit ear))、以及通孔(via hole)側面及底面所殘留的有機金屬聚合物及金屬氧化物。

層間絕緣膜係前述以芳基醚化合物為代表之有機系低介電常數膜時，對層間絕緣膜進行圖刻(patterning)時之蝕刻氣體，通常係使用氮和氫的混合氣體或是氮和氦的混合氣體。此等蝕刻氣體，因為在蝕刻時會同時對與有機系低介電常數膜相同的有機化合物所構成的光阻進行蝕刻，所以會有使用蝕刻氣體選擇比與上述有機系低介電常數膜比較時更低的無機材料(氧化矽、氮化矽等)作為遮罩之情形。

層間絕緣膜會容易因灰化處理而變質，以MSQ為代表之矽氧烷膜時，亦和上述有機系低介電常數膜時同樣地因為有機化合物所構成光阻被蝕刻掉，所以會有替代地使用蝕刻氣體選擇比與矽氧膜所構成的低介電常數膜比較時更低的 無機材料作為遮罩，來進行乾蝕刻之情形。

如此，使用選擇比與該低介電常數膜比較時更低的無機材料作為遮罩來乾蝕刻由低介電率構成的層間絕緣膜時，首先使用光阻遮罩對在層間絕緣膜上所形成的無機遮罩層進行乾蝕刻，藉由灰化處理來灰火去除光阻，得到無機光阻圖案。並且，使用該無機遮罩來對層間絕緣膜進行乾蝕刻。

使用如此製程對層間絕緣膜進行乾蝕刻後之基板表面，主要有聚合物殘渣殘留，沒有光阻、防止反射膜等之有機化合物的不完全灰化物等光阻殘渣殘留。

另一方面，形成多層配線時，係形成被覆下層的金屬配線圖案之電漿TEOS後，形成覆蓋配線圖案之低介電常數層來降低配線間的電容量後，在該層上面藉由電漿TEOS形成蓋層(cap layer)，藉由化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)平坦化後，藉由使用光阻之微影法來形成鎢插塞用的通孔(via hole)來進行(參照專利文獻1)。此時，因為在表面上殘留有光阻殘渣、在通孔(via hole)中殘留有聚合物殘渣，必須去除此等。因此，希望能提供一種組成物，其對使用電漿TEOS所形成之氧化矽沒有腐蝕性。

在使用銅、銅合金或是各種低介電常數膜等新材料之半導體裝置的製程，以往的去除光阻殘渣組成物會有無法適用的問題存在。例如以往使用於去除在具有鋁、鋁合金或是矽氧化膜之基板上所產生的光阻殘渣之習知類型的代表性去除光阻殘渣組成物，因為含有烷醇胺、第4級銨化合物，會腐蝕耐腐蝕性較低的銅及銅合金，並且會蝕刻各種低-k膜 並引起結構變化。

因此，有以下五種類的報告揭示新型去除殘渣組成物，其用以去除在具有銅、銅合金或是低-k膜的基板上所產生的光阻殘渣及聚合物殘渣。

(1)一種含有烷醇胺、含氮化合物(作為防止腐蝕劑)、以及水之組成物。該烷醇胺可以例示的有N-甲基胺基乙醇、或單乙醇胺，該防止腐蝕劑可以例示的有尿酸、腺嘌呤、咖啡因、嘌呤等(參照專利文獻2)。

(2)一種含有脂肪族多元羧酸、乙醛酸等還原物質、以及水之組成物。該脂肪族多元羧酸可以例示的有草酸、丙二酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸或是檸檬酸，該還原性物質可以例示的有乙醛酸、抗壞血酸、葡萄糖、或甘露糖(參照專利文獻3)。

(3)一種含有1種或2種以上的氟化合物、1種或2種以上的乙醛酸等、以及水之組成物。該氟化合物可以例示的有氟化銨，該乙醛酸可以例示的有乙醛酸、抗壞血酸、葡萄糖、果糖、乳糖或甘露糖(參照專利文獻4)。

(4)一種含有氟化銨等氟化合物、水溶性有機溶劑、緩衝劑、水、鹼性化合物之組成物。可以例示之該鹼性化合物有氨水、醇胺類、羥基胺類、聚伸烷基多胺類、哌類、嗎福林類(參照專利文獻5)。

(5)一種含有由氫氟酸與未含有金屬的鹼構成之鹽、水溶性有機溶劑、有機酸及無機酸、以及水之組成物。該有機酸係甲酸、乙酸、草酸、酒石酸、檸檬酸等(參照專利文獻 6)。

然而，上述(1)~(5)的各組成物存在有以下的課題。

(1)之組成物因為烷醇胺的含量佔有組成物的40~90重量%，環境負擔相當大。

(2)之組成物雖然在該專利文獻3之實施例揭示經由在25℃浸漬10分鐘可以去除光阻殘渣。但是使用於近年來大量使用的單片式洗淨裝置時，因為必須在短時間處理，去除能力未必能夠充分。

(3)之組成物，如本說明書的比較例所示，對MSQ等矽氧烷膜所構成的低介電常數膜進行乾蝕刻及灰化時，MSQ表面所生成的變質層的蝕刻速度非常快。因此，使用該組成物時，實際蝕刻尺寸有比希望尺寸擴大之虞。又，本組成物因為未具有可以溶解有機成分的成分，對於含有多量光阻殘渣或是有機成分的聚合物殘渣等之去除，會有不充分的情形。而且，在洗淨裝置內循環使用本組成物時，晶圓處理片數若較多時，因水分蒸發之濃縮、因處理之各成分消耗、以及因洗滌液混入所造成的稀釋等，組成物的各成分含量產生變化而無法得到目標特性。

(4)之組成物，因為含有有機溶劑、鹼性化合物，具有對有機成分的溶解性，又，因為含有緩衝劑的緣故，可以認為在循環使用時相對於組成物中各成分含量的變化，各特性沒有變化，但是因為與(1)之組成物相同，有機溶劑的含量佔有組成物的50重量%以上，對廢液處理的負擔非常大。

(5)之組成物，因為含有有機溶劑，雖然對有機成分具 有溶解性，但是因為與(4)之組成物相同，有機溶劑的含量佔有組成物的50重量%以上，對廢液處理的負擔非常大。

[專利文獻1]日本特開2000-306999號公報

[專利文獻2]日本特開2002-99101號公報

[專利文獻3]日本特開2003-167360號公報

[專利文獻4]日本特開2003-280219號公報

[專利文獻5]日本特開2003-241400號公報

[專利文獻6]日本特開2004-94203號公報

因此，本發明之目的為提供一種去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，可以去除在乾蝕刻後及灰化後的光阻殘渣及聚合物殘渣，不會使層間絕緣膜的加工尺寸產生變化，相對於循環使用時之組成變化，殘渣去除特性不會變化，而且可以抑制環境負擔。

本發明者等鑒於上述課題而專心研究當中，發現一種去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其含有至少一種氟化合物、至少一種有機酸、至少一種有機胺、以及水，藉由將該組成物之pH設定為弱酸性至中性，可以一舉解決上述課題，更進一步研究的結果，完成本發明。

亦即，本發明係有關於一種去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，用於去除乾蝕刻後及灰化後在半導體基板上殘留的光阻殘渣及聚合物殘渣，其中含有至少一種氟化合物、至少一種有機酸、至少一種有機胺、以及水，前述組成物的 pH為4~7，水以外的成分之合計含量相對於組成物整體為0.3~30重量%。

又，本發明係有關於前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中更含有至少一種防止腐蝕劑。

而且，本發明係有關於前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該防止腐蝕劑係選自由乙醛酸、葡萄糖、果糖、以及甘露糖組成群中之至少一種。

又，本發明係有關於前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該防止腐蝕劑係乙醛酸。

而且，本發明係有關於前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該氟化合物係氟化銨。

又，本發明係有關於前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該有機酸係選自由草酸、酒石酸、檸檬酸、丙二酸、以及蘋果酸組成群中之至少一種。

而且，本發明係有關於前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該有機胺係選自由烷醇胺類、環己胺類、嗎福林類、哌啶類、以及哌類組成群中之至少一種。

又，本發明係有關於前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中含有非離子型界面活性劑、陰離子界面活性劑、以及氟系界面活性劑中之至少一種作為界面活性劑。

而且，本發明係有關於前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中使用於具有銅或銅合金作為配線材料且具有低介電常數(低-k)膜作為層間絕緣膜材料之基板。

又，本發明係有關一種光阻殘渣及聚合物殘渣之去除 方法，使用前述去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物。

在本說明書，去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，係意指去除對以光阻作為遮罩進行乾蝕刻並且進行灰化後之基板、或是以無機材料作為遮罩進行乾蝕刻後之半導體基板上所殘留的光阻殘渣及聚合物殘渣所使用的組成物。

本發明之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，因為含有氟化合物，對於乾蝕刻後及灰化後所殘留之含有矽的殘渣，具有高去除性。本發明之去除殘渣組成物，藉由使有機酸與有機胺的各成分種類、濃度、比率最適化，來調整組成物在預定pH值、且相對於各成分的稀釋、濃縮等濃度變化，使pH值維持一定。組成物中的氟化合物例如氟化銨係如下述式在水溶液中解離為HF₂ ^- 。

H⁺ +2NH₄ F → HF₂ ^- +2NH₄ ⁺

HF₂ ^- 的濃度係與溶液的pH相關，pH變低時HF₂ ^- 的濃度升高，pH變高時HF₂ ^- 的濃度降低。使pH變低時對光阻殘渣及聚合物殘渣之蝕刻效果提高，但是pH若太低時，會連絕緣膜材料和其變質層都蝕刻掉。另一方面，pH若太高時，殘渣去除性變為不充分、並且有腐蝕銅之情形。本發明之去除殘渣組成物，為了調整HF₂ ^- 的濃度在蝕刻的最適當範圍，藉由有機酸與有機胺之組成物將pH設定在4~7。

有機胺對許多含有有機成分之殘渣亦具有高去除性。而且，藉由含有防止腐蝕劑，可以防止腐蝕金屬材料。特別是屬於還原性物質之乙醛酸，在使用去除殘渣組成物進行處理時，即使基板表面有金屬材料露出時，亦可以控制去除光 阻殘渣及聚合物殘渣之組成物與銅等金屬材料之間的電子受授，可以防止金屬材料的腐蝕。

又，本發明之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，藉由含有有機酸，不會腐蝕作為配線材料使用之銅，對乾蝕刻後及灰化後殘留在通孔(via hole)底部之以銅氧化物為主成分的聚合物殘渣，具有高去除性。

如上述，藉由本發明之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，在對層間絕緣膜進行乾蝕刻及灰化時，可以抑制蝕刻在蝕刻表面所產生之變質層、以及抑制蝕刻層間絕緣膜本身，同時可以充分地去除乾蝕刻後及灰化後所殘留的殘渣。因此，在維持蝕刻後之加工形狀之狀態，可以從蝕刻表面去除殘渣。又，因為沒有使用水溶性有機溶劑，藉由水溶液的構成可以抑制環境負擔。

本發明之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，係使用於去除在對層間絕緣膜進行乾蝕刻後及灰化後所殘留的光阻殘渣及聚合殘渣，組成物之構成為水溶液，其含有至少一種氟化合物、至少一種有機酸、至少一種有機胺、以及水。

本發明所使用的氟化物係氫氟酸、或是銨、胺等之氟化物鹽，氟化物鹽可以例示的有氟化銨、酸性氟化銨、甲胺氫氟酸鹽、乙胺氫氟酸鹽、丙胺氫氟酸鹽、氟化四甲基銨、氟化四乙基銨、乙醇胺氫氟酸鹽、甲基乙醇胺氫氟酸鹽、二甲基乙醇氫氟酸鹽、三伸乙二胺氫氟酸鹽等。其中因為金屬 不純物含量較低、容易取得，以氟化銨為特佳。

蝕刻在銅或是銅合金所構成配線上的層間絕緣膜等時，在蝕刻壁面及底部所殘留的光阻殘渣及聚合物殘渣，係含有混合銅的氧化物、光阻材料、氧化矽等無機遮罩材料、層間絕緣膜材料、以及蝕刻氣體等之反應生成物。但是，此等殘渣依據乾蝕刻對象材料、乾蝕刻條件、以及灰化條件等之製程條件而有不同的組成，例如層間絕緣膜為HSQ、MSQ時，會殘留含有多量矽之殘渣，使用光阻遮罩、或是在蝕刻壁面堆積來自蝕刻氣體的氟碳化合物之製程條件時，會殘留含有多量有機成分之殘渣。

組成物中所含有的氟化合物，會溶解含有多量矽之聚合物殘渣、並會在短時間剝離光阻殘渣。氟化合物的含量可以考慮乾蝕刻對象材料、製程條件以及殘渣去除性來適當地作決定，相對於組成物整體，以0.1~3重量%為佳，以0.2~2重量%為特佳。氟化合物之含量太低時，殘渣去除性不充分，太高時，不只是會腐蝕矽系層間絕緣膜的變質層，而且亦會腐蝕層間絕緣膜本身及配線材料。

組成物中所含有的防止腐蝕劑，主要是防止銅的腐蝕。防止腐蝕劑可以使用山梨糖醇、兒苯酚、苯并三唑、乙醛酸、抗壞血酸、葡萄糖、果糖、乳糖、甘露糖等。此等防止腐蝕劑之中，糖醇(山梨糖醇等)、芳香族羥基化合物(兒苯酚等)、芳香族含氮化合物(苯并三唑等)等防止腐蝕劑，可以與例如氟化合物、水溶性胺化合物、脂肪族多元羧酸等去除光阻殘渣成分及水一起加入去除光阻殘渣組成物中。可以認 為此等防止腐蝕劑係在銅表面形成不溶性鉗合化合物被膜，用以抑制去除光阻殘渣成分與金屬接觸來防止腐蝕。

另一方面，乙醛酸、抗壞血酸、糖類(萄萄糖、果糖、乳糖、甘露糖等)等防止腐蝕劑，可以認為係藉由還原性質物來控制去除殘渣組成物的氧化還原電位，控制去除殘渣組成物與各種金屬之間的電子受授來防止腐蝕。水溶液中的金屬腐蝕，會因水溶液的pH值、氧化還原電位、溫度、有無鉗合劑、以及在水溶液共存之其他金屬的影響，其中以溶液的pH及氧化還原電位為重要因素。可以認為藉由控制此等因素，可以防止水溶液中的金屬腐蝕。本發明所使用的防止腐蝕劑，從具有優良的防止腐蝕性、殘渣去除性而言，以乙醛酸、抗壞血酸、糖類(萄萄糖、果糖、乳糖、甘露糖等)等為佳。此等之中，因為抗壞血酸在水溶液中會慢慢地分解，從安定性的觀點而言，以乙醛酸、糖類(萄萄糖、果糖、乳糖、甘露糖等)為較佳。特別是乙醛酸，因為酸性度比糖類(萄萄糖、果糖、乳糖、甘露糖等)高，少量的添加即可以生成去除殘渣之充分量的HF₂ ^- 而更佳。

防止腐蝕劑的含量係從乾蝕刻對象材料及製程條件、殘渣去除性、對配線材料及層間絕緣膜材料腐蝕的抑制能力、經濟性、以及有無沈澱物及結晶生成之觀點來適當地作決定，相對於組成物整體，以0.01~1重量%為佳，以0.03~0.3重量%為特佳。防止腐蝕劑的含量太低時，殘渣去除性及防止銅腐蝕性不充分，太高時，不只是腐蝕矽系的層間絕緣層的變質層，而且腐蝕層間絕緣膜本身。

本發明所使用的有機酸，可以使用羧酸、磺酸、膦酸等通常的有機酸，其中可以例示的羧酸有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、草酸、乙醇酸、丙二酸、順丁烯二酸、酒石酸、檸檬酸、蘋果酸等羧酸。其中以草酸、丙二酸、酒石酸、檸檬酸、以及蘋果酸為更佳。

有機酸係用以溶解含有多量銅氧化物等金屬氧化物之殘渣。有機酸含量可以考慮乾蝕刻對象材料、製程條件以及殘渣去除性(組成物的pH)來適當地作決定，相對於組成物整體，以約0.1~20重量%為佳，以約1~10重量%為特佳。有機酸的含量太低時，會有殘渣去除性不充分之情形，太高時，會有不只是腐蝕矽系的層間絕緣層的變質層，而且腐蝕層間絕緣膜本身及配線材料。

本發明所使用的有機胺，可以例示的有單乙醇胺、單丙醇胺、異丙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-丁基乙醇胺、N-甲基丙醇胺、N,N-二甲基丙醇胺、N,N-二乙基丙醇胺、二甘醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺、二異丙醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、三異丙醇胺等烷醇胺類、環己胺、N-烷基環己胺等環己胺類、嗎福林、烷基嗎福林等嗎福林類、哌啶、烷基哌啶等哌啶類、哌、烷基哌等哌類。其中從可以得到半導體製程用之高純度之物而言，以單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、嗎福林、哌啶、哌為佳。

在組成物中含有有機胺係作為溶解含有多量有機成分的殘渣之成分。有機胺之含量相對於組成物整體，以約 0.1~15重量%為佳，以約0.5~10重量%為更佳，以1~5質重量%為特佳。有機胺的含量太低時，會有對含有多量有機成分之殘渣的去除性不充分，含量太高時，會有對含有多量矽之殘渣的去除性不充分之情形。

本發明之去除殘渣組成物，未使用有機胺以外的水溶性有機溶劑來構成水溶液。水以外的成分之合計含量，相對於組成物整體為0.3~30重量%，以0.3~20重量%為佳，以3~15重量%為特佳。有機溶劑或多量的有機胺會有腐蝕耐腐蝕性較低之銅及銅合金等配線材料、低-k膜等之問題存在。本發明之去除殘渣組成物，未使用有機溶劑，因為藉由少量水以外的成分可以得到充分的效果，沒有上述腐蝕的問題，環境負擔比較小。

去除殘渣組成物的pH為4~7，以5~7為佳。藉此可以調整組成物中之HF₂ ^- 濃度在蝕刻的最適當範圍。又，藉由組成物中的有機酸和有機胺的緩衝效果，相對於各成分的濃度變動，組成物的pH可以保持一定，藉此，在單片式洗淨裝置循環使用去除液時，因為不會改變殘渣去除性、耐腐蝕性等特性，可以使去除液的可使用時間長期化。

而且，具有電漿TEOS之基板，藉由使組成物的pH最適化，與絕緣膜材料或其變質層一樣，可以控制電漿TEOS不會被HF₂ ^- 蝕刻。

又，本發明之去除殘渣組成物，為了對如低-k膜之拒水性膜具有親水性，可以在組成物中添加界面活性劑。界面活性劑以聚氧化烯烷基醚(polyoxyalkylene alkylether)型、 眾氧化烯烷基苯基醚型等非離子型界面活性劑、烷基苯磺酸型及其鹽、烷基磷酸酯型、聚氧化烯烷基苯基醚磺酸及其鹽、聚氧化烯烷基基醚磺酸及其鹽等陰離子型界面活性劑、氟系界面活性劑等為佳。界面活性劑的濃度以0.0001~10重量%為佳，以0.001~5重量%為特佳。界面活性劑濃度低時，對低-k膜的潤濕性降低，又，濃度高時，無法期待與濃度相對應之效果。

[實施例]

藉由實施例及比較例，更詳細地說明本發明之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，但是本發明並不限定於此等實施例。

實施例1~43、比較例1~8

<去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物的調製方法>

(1)將按照表1所示加料量所秤量之預定的有機酸，加入按照加料量所秤量之超純水中，攪拌至混合成均勻狀態(溶液A)。

(2)將按照表1所示加料量所秤量之預定的有機胺，加入溶液A中，攪拌至混合成均勻狀態(溶液B)。

(3)將按照表1所示加料量所秤量之預定的氟化合物及乙醛酸，加入溶液B中，攪拌至混合成均勻狀態。

<殘渣去除性及腐蝕性評價1(因去除殘渣組成物的組成變化之影響)>

依順序在矽晶圓上，進行使用鉭(Ta)作為阻障金屬之Cu金屬鑲嵌法配線、以及層間絕緣膜(SiOC系低-k膜)之成 膜，以在層間絕緣膜上進行塗布、曝光、顯像而成之光阻作為遮罩來進行乾蝕刻，形成通孔(via hole)後，藉由灰化進行去除光阻，得到有光阻殘渣及聚合物殘渣生成之晶圓。將該晶圓在各去除殘渣組成物中進行25℃、90秒之浸漬處理，使用超純水進行流水洗滌處理、乾燥後，藉由電子顯微鏡確認光阻殘渣及聚合物殘渣的去除性及對銅及低-k膜之腐蝕性。其結果如表1所示。

[表1]

實施例1~28的組成物，去除殘渣性及耐腐蝕性都良好，特別是使用哌、嗎福林、或是哌啶作為有機胺之例子，完全未觀察到對銅的腐蝕。相對地，可以知道比較例1~8之組成物，發生銅表面或是通孔側壁的殘渣去除性不良、或是銅或低-k膜的耐腐蝕性不良。又，使用乙醛酸之實施例2和使用葡萄糖之實施例4，實施例2之pH比實施例4稍低，兩者之實施例都顯示具有同樣良好的殘渣去除性及耐腐蝕性。

<殘渣去除性及腐蝕性評價2(因去除殘渣組成物的組成變化之影響)>

依順序在矽晶圓上，進行使用鉭(Ta)作為阻障金屬之Cu金屬鑲嵌法配線、以及層間絕緣膜(MSQ系多孔質低-k膜)之成膜，以在層間絕緣膜上進行塗布、曝光、顯像而成之光阻作為遮罩來進行乾蝕刻，形成通孔(via hole)後，藉由灰化進行去除光阻，得到有光阻殘渣及聚合物殘渣生成之晶圓。將該晶圓在各去除殘渣組成物中進行25℃、90秒之浸漬處理，使用超純水進行流水洗滌處理、乾燥後，藉由電子顯微鏡確認光阻殘渣及聚合物殘渣的去除性及對銅及低-k膜之腐蝕性。其結果如表2所示。

從表2可以清楚地知道，實施例29~43之組成物的殘渣去除性及耐腐蝕性都良好。又，因為有機胺的含量低，不會使多孔質化之低-k膜的性能變差。

<殘渣去除性及腐蝕性評價3(因稀釋或濃縮之影響)>

依順序在矽晶圓上，進行使用鉭(Ta)作為阻障金屬之Cu金屬鑲嵌法配線、以及層間絕緣膜(MSQ系多孔質低-k膜)之成膜，以在層間絕緣膜上進行塗布、曝光、顯像而成之光阻作為遮罩來進行乾蝕刻，形成通孔(via hole)後，藉由灰化進行去除光阻，得到有光阻殘渣及聚合物殘渣生成之晶圓。將該晶圓在去除殘渣組成物(NH₄ F 0.5重量%、乙醛酸0.2重量%、檸檬酸2.0重量%、以及哌1.5重量%)之各含有成分的含量變化成0.5、0.7、1.3及1.5倍之去除殘渣組成物中進行25℃、90秒之浸漬處理，使用超純水進行流水洗滌處理、乾燥後，藉由電子顯微鏡確認光阻殘渣及聚合物殘渣的去除性及對銅及低-k膜之腐蝕性。其結果如表3所示。

從表3可以知道將本發明之去除殘渣組成物稀釋或濃縮成0.5~1.5倍時，組成物的pH值沒有變化，殘渣去除性及耐腐蝕性良好。

<電漿TEOS蝕刻量評價>

準備在矽晶圓上成形TEOS膜之晶圓，藉由干擾式膜厚測定裝置(NANOMETRICS公司製NanoSpecAFT)測定電漿TEOS的膜厚度。接著將此晶圓投入各去除殘渣組成物中，在25℃無攪拌狀態下浸漬處理30分鐘，使用超純水進行流水洗滌處理、乾燥。隨後，再次使用干擾式膜厚測定裝置測定膜厚度，由去除殘渣組成物處理前後之電漿TEOS的膜厚度變化，來算出蝕刻量。其結果如表4所示。

依據本發明之去除殘渣組成物，對電漿TEOS膜之蝕刻量，任一者都在17Å/30分鐘以下(表4中，10↓係表示在檢測界限10Å以下)，可以知道對電漿TEOS膜之腐蝕性小。

Claims (8)

1. 一種去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其用於去除乾蝕刻後及灰化後在半導體基板上殘留的光阻殘渣及眾合物殘渣，該組成物包含至少一種氟化合物、至少一種有機酸、至少一種有機胺、至少一種防止腐蝕劑、以及水，前述組成物的pH為4~7，水以外的成分之合計含量相對於組成物整體為0.3~30重量%，該氟化合物之含量相對於組成物整體為0.1~3重量%，該防止腐蝕劑係選自由乙醛酸、葡萄糖、果糖、以及甘露糖組成群。
2. 如申請專利範圍第1項之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該防止腐蝕劑係乙醛酸。
3. 如申請專利範圍第1項之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該氟化合物係氟化銨。
4. 如申請專利範圍第1項之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該有機酸係選自由草酸、酒石酸、檸檬酸、丙二酸、以及蘋果酸組成群中之至少一種。
5. 如申請專利範圍第1項之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其中該有機胺係選自由烷醇胺類、環己胺類、嗎福林類、哌啶類、以及哌類組成群中之至少一種。
6. 如申請專利範圍第1項之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，更包含非離子型界面活性劑、陰離子界面活性劑、以及氟系界面活性劑中之至少一種作為界面活性劑。
7. 如申請專利範圍第1項之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物，其係用於具有銅或銅合金作為配線材料且具有低介電常數(低-k)膜作為層間絕緣膜材料之基板。
8. 一種光阻殘渣及聚合物殘渣之去除方法，係使用申請專利範圍第1項之去除光阻殘渣及聚合物殘渣之組成物。