TWI895240B - 用於移除灰分後殘留物及/或用於氧化蝕刻包含TiN之層或遮罩之含伸乙硫脲之組成物 - Google Patents

Abstract

本發明描述一種用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物之清潔組成物及一種該清潔組成物之對應用途。進一步描述一種該清潔組成物與一或多種氧化劑組合之用途，其例如用於較佳在存在鎢材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，及/或用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物。此外，描述一種包含本發明之清潔組成物及一或多種氧化劑之濕式蝕刻組成物；一種該濕式蝕刻組成物之用途，其用於較佳在存在鎢材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，及/或用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物；一種用於使用該濕式蝕刻組成物及包含本發明之清潔組成物及一或多種氧化劑之套組由半導體基板製造半導體裝置之方法。此外，描述一種於組成物中之伸乙硫脲之用途，其用於在半導體基板之表面上蝕刻或部分蝕刻層或遮罩及/或用於清潔半導體基板。

Description

用於移除灰分後殘留物及/或用於氧化蝕刻包含TiN之層或遮罩之含伸乙硫脲之組成物

本發明係關於用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物之清潔組成物且關於該清潔組成物之對應用途。本發明進一步關於該清潔組成物與一或多種氧化劑組合之用途，其例如用於較佳在存在鎢材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，及/或用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物。此外，本發明係關於包含本發明之清潔組成物及一或多種氧化劑之濕式蝕刻組成物；關於該濕式蝕刻組成物之用途，其用於較佳在存在鎢材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，及/或用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物；關於用於使用該濕式蝕刻組成物由半導體基板製造半導體裝置之方法；且關於包含本發明之清潔組成物及一或多種氧化劑之套組。本發明亦關於於組成物中之伸乙硫脲之用途，其用於在半導體基板之表面上蝕刻或部分蝕刻層或遮罩及/或用於清潔半導體基板。

用於製造半導體裝置之方法為多步驟工序之光刻及化學處理步驟，在此期間逐漸在由純半導體材料（「半導體晶圓」）製成之晶圓上產生電子電路。較佳使用矽作為半導體材料。典型半導體晶圓係使用所謂之「柴可拉斯基法（Czochralski process）」由生長成直徑長達300 mm之單晶圓柱錠（人造剛玉）之極純矽製成。隨後，將此等錠切片成約0.75 mm厚之晶圓且進行拋光以獲得極規律且平坦之表面。用於製造半導體晶圓之特定方法在若干階段中結構化，該等階段包含例如所謂之「前段製程」（「front-end-of-line；FEOL」）及「後段製程」（「back-end-of-line；BEOL」）加工階段。

FEOL加工階段係指直接在半導體晶圓之材料（通常為矽）中形成電晶體。原半導體晶圓係藉由經由磊晶法生長超純、實際上無缺陷之矽層來工程化。前段表面工程化之後為閘極介電質（通常為二氧化矽）生長、閘極圖案化、源極區及汲極區圖案化以及摻雜物後續植入或擴散至半導電材料中以獲得所需互補電性質。

一旦已在FEOL加工中產生各種裝置（例如動態隨機存取記憶體（dynamic random access memory；DRAM）；靜態隨機存取記憶體（static random access memory；SRAM）；電可程式化唯讀記憶體（electrically programmable read only memory；EPROM）；或矽互補金屬（complementary metal on silicon；CMOS）），則其必須互連以形成所需電路。此出現在一系列集體地稱作BEOL之晶圓處理步驟中。BEOL加工階段涉及在半導體晶圓之表面上產生金屬互連電線，該等金屬互連電線係藉由由具有低介電常數之材料製成之層來隔離。

在引入銅作為導電材料從而置換鋁之情況下，已研發出用於在半導體基板上形成積體電路互連件之複雜多步驟製造方法。製造半導體積體電路方面之典型製程需要數百個步驟。此等步驟包括諸如擴散、光刻、蝕刻、離子植入、沈積及濺射之若干種階段。

用於在半導體基板上形成積體電路互連件之一種特定多步驟製造方法稱為金屬鑲嵌法，其中其變化形式如雙金屬鑲嵌法，包括先溝槽後通孔（「trench-first-via-last；TFVL」）雙金屬鑲嵌法、先通孔後溝槽（「via-first-trench-last；VFTL」）雙金屬鑲嵌法、自對準雙金屬鑲嵌法或利用蝕刻遮罩（例如利用金屬硬式遮罩）雙金屬鑲嵌圖案化法（對於後者，參見例如US 6,696,222文獻）。在金屬鑲嵌加工技術中，所需積體電路互連件結構係藉由將該結構之形狀蝕刻成底層層間介電質（「inter-layer dielectric；ILD」）材料來圖案化。在圖案化之後，典型地將薄障壁層（例如由Ta/TaN、TiN、CoWP、NiMoP、NiMoB製成）沈積於經蝕刻結構之頂部上例如作為銅擴散障壁。在障壁層之頂部上，通常沈積支持將銅更好地黏著於底層材料上之晶種層，且晶種層在電鍍過程期間亦充當催化材料。用於此等晶種層之典型材料為包括Pd或其他化合物之化合物，例如聚合物及有機材料之化合物。原始沈積法（金屬鑲嵌法）設計成自行處理各層。

因此，所謂之「豎直互連出入口」（「vertical interconnect access；Via」）、通常包含銅或由銅組成之導電互連件及上覆金屬化層具有不同處理步驟，且針對各層，需要一連串清潔、材料沈積、化學機械拋光（「chemical-mechanical polishing；CMP」）及另一清潔步驟。使用此工序以用於其金屬化層以及用於其ILD及通孔間介電質（「inter via dielectric；IVD」）之銅技術通常稱為「單金屬鑲嵌法」。典型地，在單金屬鑲嵌法中，各層需要其自身之頂蓋層或蝕刻終止層、單獨ILD層，且在頂部處需要可與互連金屬銅一起進行拋光之材料-例如SiO₂ 。作為單金屬鑲嵌法之替代方案，「雙金屬鑲嵌」處理技術將某些類似處理步驟組合成一個單處理步驟，因此減少處理步驟之數目以及構建具有不同層之BEOL堆疊所需之時間及成本。因此，雙金屬鑲嵌法一次製造IVD及金屬化層。

用於在半導體基板上形成積體電路互連件之多步驟製造方法如金屬鑲嵌製造方法或其變化形式，因此通常包含一或多個處理步驟，該等處理步驟需要「打開」Via，此係通常藉由應用乾式蝕刻技術如反應離子蝕刻（「reactive ion etching；RIE」）或電漿蝕刻（亦稱為化學乾式蝕刻）（其涉及利用電漿能量促進之反應蝕刻氣體）來進行。

該等Via打開處理步驟通常包含蝕刻位於Via上方之一或多個不同（連續）層，該等層可包含導電、半導電及/或絕緣材料。該等不同（連續）層之實例為抗光蝕劑層、底部抗反射塗層（bottom anti-reflective coating；BARC）、蝕刻遮罩層（例如較佳包含TiN之金屬硬式遮罩層，或聚合物遮罩層）、ILD層（例如包含SiO₂ 或氮氧化矽）或低k材料層。該等不同層之蝕刻通常在其水平延伸部分之一部分上選擇性地執行（通常藉由施用一或多個蝕刻遮罩層以保護不應在特定蝕刻步驟中進行蝕刻之層之區域），以產生用於出入一或多個下伏層之某些區域之經界定開口，直至在層堆疊之底部達至Via之經界定區段為止。

在某些用於在半導體基板上形成積體電路互連件之多步驟製造方法中，需要移除或部分移除蝕刻遮罩如金屬硬式光罩（例如TiN硬式光罩）。此蝕刻遮罩之移除或部分移除應在具有針對待移除之材料之高選擇性的情況下進行，以便保存存在於半導體基板之表面上之任何其他結構。例如通常在銅雙金屬鑲嵌裝置製造中使用TiN作為RIE硬式遮罩以達成對低k材料之改善選擇性，尤其對於32 nm且更大之節點如此。然而，此方法之缺點為有時產生懸伸遮罩（overhang mask），例如在RIE之後產生，這可能在障壁金屬、銅晶種層及銅填充物之後續沈積步驟中導致空隙。因此，有時以此方式蝕刻TiN遮罩以便形成後撤/磨圓角形態來消除遮罩懸伸且確保可靠金屬沈積或來選擇性地移除或來部分移除包含TiN或由TiN組成之層或遮罩為有益的。其中選擇性地部分移除及/或選擇性地部分氧化蝕刻及/或選擇性地凹入及/或選擇性地後撤包含TiN或由TiN組成之層或遮罩之此類方法通常稱為「TiN後撤法」。此類TiN後撤法可例如移除包含TiN或由TiN組成之層或遮罩之一部分，且因此部分曝露在包含TiN或由TiN組成之層或遮罩下方之下一層之材料。

視需要在給定半導體基板上產生之積體電路互連件之特定結構而定，上文所陳述之TiN硬式光罩之移除或部分移除可能需要在存在其他材料之情況下（詳言之在存在鎢材料及/或低k材料之情況下）在高精確度之情況下來選擇性地執行。在此等情況下，當移除或部分移除包含TiN或由TiN組成之層或遮罩時，所存在之其它材料（詳言之鎢材料及/或低k材料）必須不受影響或損壞或僅受最低可能性程度之影響或損壞。

上文所陳述之蝕刻過程由用於蝕刻過程之蝕刻介質及與其相互作用之材料之相互作用產生殘留物。該等殘留物之組成受所應用之蝕刻類型、所蝕刻之層的材料（例如抗蝕劑）、任何底層基板及所應用的處理條件影響。

應移除之類型之殘留物通常包含有機化合物，如可包含氟或可不包含氟之有機聚合物，及/或—詳言之在蝕刻層或遮罩如蝕刻終止層及/或硬式光罩、更詳言之包含TiN或由TiN組成之蝕刻終止層及/或硬式光罩之情況下—以及金屬有機錯合物，該等金屬有機錯合物較佳選自由以下組成之群：鈦錯合物（Ti，包含Ti之氟錯合物，亦稱為「TiF_x 」，及Ti之氧錯合物，亦稱為「TiO_x 」）及Cu錯合物及/或包含金屬材料之殘留物，該等包含金屬材料之殘留物較佳選自由以下組成之群：Al、AlCu（亦即Al與Cu合金）、HfO_x （亦即氧化鉿）、Ta、TaN、Ti、鈦氧化物及鈦氮化物，更佳選自由以下組成之群：Ti、鈦氧化物及鈦氮化物。有機聚合物類型之蝕刻後或灰分後殘留物可例如源自半導體基板上之一或多個不同層之蝕刻或處理，例如源自抗光蝕劑層、底部抗反射塗層、ILD層及/或低k材料層。

若不自基板移除蝕刻殘留物，則其可能干擾涉及基板之後續過程。該蝕刻殘留物移除或清潔通常稱為「蝕刻後殘留物」移除或稱為「灰分後殘留物」移除。不良移除或清潔之效應可能導致受影響半導體裝置之低良率、低可靠性及/或低效能。不當清潔亦可能導致不令人滿意之短時間，在該等短時間期間，處理期間之半導體晶圓之表面可能曝露於空氣而不經歷沈積膜之品質降低，從而導致排隊時間（queue time）約束且因此導致製程靈活性限制。

用於在半導體基板上形成積體電路互連件之製造方法中之持續發展（例如縮小裝置尺寸、蝕刻條件變化）及該等方法中之新型材料的持續整合需要特殊化清潔組成物來滿足此等變化要求。先前技術亦反映此要求變通性：

舉例而言，文獻WO 2005/098920 A2涉及用於移除蝕刻後殘留物之水溶液。

文獻WO 2015/173730 A1提及tin後撤及清潔組成物。

相關技術亦反映：

文獻WO 2016/042408 A2係關於用於蝕刻與鍺化矽及鎢具有相容性之氮化鈦之組成物。

文獻WO 2008/080097 A2涉及用於移除蝕刻後殘留物之液體清潔劑。

文獻WO 2007/044446 A1描述用於移除蝕刻後殘留物之氧化水性清潔劑。

文獻US 2013/217234 A1提及清潔溶液及使用其之金屬鑲嵌法。

鑒於先前技術，仍需要用於自用於半導體工業之基板移除蝕刻後或灰分後殘留物之清潔組成物，其可令人滿意地自一或多個不同層（亦即自之前已受到蝕刻之層）移除蝕刻後或灰分後殘留物，該等層例如為抗光蝕劑層、底部抗反射塗層、ILD層及/或低k材料層，同時不損害或損壞或最低可能性程度地損害或損壞亦存在之低k材料及/或金屬互連材料，詳言之鎢及/或銅。

亦仍需要濕式蝕刻組成物，其用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成的層或遮罩，及/或用於自半導體基板的表面移除蝕刻後或灰分後殘留物。類似地，仍需要用於由半導體基板製造半導體裝置之方法，其允許較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，且/或允許自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物。

特定言之，需要組合上文所陳述之選擇性地部分移除及/或選擇性地部分氧化蝕刻及/或選擇性地凹入及/或選擇性地後撤包含TiN或由TiN組成之層或遮罩之功能與自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物的功能、同時不損害或損壞或最低可能性程度地損害或損壞亦存在於基板上之金屬互連材料（詳言之鎢）及/或低k材料之組成物。

因此，本發明之目的為提供用於自半導體基板移除蝕刻後或灰分後殘留物、用於自例如選自抗光蝕劑層、底部抗反射塗層、蝕刻遮罩層、ILD層及低k材料層之一或多個不同層（其可同時存在於基板上；亦即自之前已受到蝕刻之層）移除殘留物、同時不損害或損壞或最低可能性程度地損害或損壞亦存在於基板上之低k材料及/或金屬互連材料（詳言之鎢）的改良清潔組成物。

本發明之主要目的為提供用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩及/或用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物的改良濕式蝕刻組成物。

本發明之另一目的為提供用於由半導體基板製造半導體裝置之改良方法，其中該方法允許較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，且/或允許自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物。

本發明之更特定目的為提供特別地供由半導體基板製造半導體裝置之改良方法使用之套組。

本發明之再另一目的為提供用於在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上蝕刻或部分蝕刻層或遮罩及/或用於在具有針對鎢材料的改善保護特性的情況下自半導體基板的表面移除蝕刻後或灰分後殘留物的組成物。

現已出乎意料地發現，本發明之主要目的及其他目的係藉由用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物之清潔組成物來實現，該清潔組成物包含以下（亦即本發明之清潔組成物可含有除如下文所定義之組分（A）至（E）之外的另外組分）或由以下組成（亦即本發明之清潔組成物可不含有除如下文所定義之組分（A）至（E）之外的另外組分）： （A） 一或多種磺酸，其選自由以下組成之群：甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、己磺酸、3-(N-嗎啉基)丙磺酸、2-(N-嗎啉基)乙磺酸、N-環己基-2-胺基乙磺酸、3-[4-(2-羥乙基)-1-哌嗪基]丙磺酸、N-環己基-3-胺基丙磺酸及其混合物；該磺酸或至少一種磺酸較佳為甲磺酸； （B） 一或多種極性非給質子有機溶劑，其選自由以下組成之群：二甲基甲醯胺、二甲亞碸、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、碳酸伸丙酯、環丁碸、四氫呋喃及其混合物；該極性非給質子有機溶劑或至少一種極性非給質子有機溶劑較佳為環丁碸； （C） 一或多種乙二醇醚，其選自由以下組成之群：1,1-二甲氧基乙烷、1-甲氧基-2-丁醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、2-(萘-6-基氧基)聚乙氧基乙醇、2-(己氧基)乙醇、2-甲氧基-1-丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇單苯甲醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單異丁醚、二乙二醇單異丙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單丙醚、二丙二醇二異丙醚、二丙二醇單異丙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單丙醚、二伸丙基單丁醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚、單丙醚、聚乙二醇單甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇、四氫糠醇、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙二醇單甲醚乙酸酯、三乙二醇單甲醚、三丙二醇單甲醚及其混合物；該乙二醇醚或至少一種乙二醇醚較佳為二丁二醇； （D） 一或多種伸乙硫脲，其較佳選自由以下組成之群：2-伸乙硫脲、2,3,5-三苯基-4-伸乙硫脲、4-甲基-2-伸乙硫脲及1-甲基-3-丙基-2-伸乙硫脲及其混合物；該伸乙硫脲或至少一種伸乙硫脲更佳為2-伸乙硫脲； 及 （E） 水。

在隨附申請專利範圍中定義本發明具體實例以及較佳具體實例及其較佳參數、特性及元素組合。亦在以下實施方式中且在下文所陳述之實施例中定義且解釋本發明之較佳態樣、細節、修改及優點。

在本發明之上下文中，「抗光蝕劑層（photoresist layer）」意謂—根據微電子學或微影蝕刻術之技術領域中之常用含義—層或膜，當該層或膜曝露於波長在250 nm至400 nm範圍內之光時，曝露於該光之抗光蝕劑之部分變得（i）可溶於特定顯影劑（「正性抗光蝕劑」），而抗光蝕劑之未曝露部分保持不可溶於抗光蝕劑顯影劑，或曝露於該光之抗光蝕劑之部分變得（ii）不可溶於特定顯影劑（「負性抗光蝕劑」），而抗光蝕劑之未曝露部分保持可溶於抗光蝕劑顯影劑。在本發明之上下文中，術語「抗光蝕劑（photoresist）」包含光聚合抗光蝕劑、光分解抗光蝕劑及光交聯抗光蝕劑。

在本發明之上下文中，「底部抗反射塗層（bottom anti-reflective coating）」（「BARC」）或底部抗蝕劑抗反射塗層意謂-根據微電子學或微影蝕刻術之技術領域中之常用含義-用於改善抗光蝕劑之輪廓及總過程操作窗之有機或有機矽聚合物。BARC在抗光蝕劑之前施用以幫助消除駐波及所得有缺陷/傾斜之抗蝕劑側壁，該等駐波及所得有缺陷/傾斜之抗蝕劑側壁可由於遍及抗蝕劑厚度之不同且反射光強度而常常出現在經成像奈米結構中。必須基於包括i-Line、248 nm、193 nm之特定波長方法（乾燥及浸沒）來選擇BARC。其亦必須與所施用之抗光蝕劑相容。使用旋塗方法由有機聚合物調配物將BARC施用至半導體基板且隨後加熱（「烘烤」、「固化」）至推薦溫度。

在本發明之上下文中，「蝕刻遮罩（etch mask）」意謂-根據微電子學或微影蝕刻術之技術領域中之常用含義-材料層，其可在不受損壞之情況下經受住某些蝕刻處理步驟且因此充當不應在該某一蝕刻步驟中進行蝕刻之下伏材料層之某些區域的保護層。隨後，可在特定針對於蝕刻遮罩材料之條件下選擇性地移除蝕刻遮罩，而下伏材料層不（或僅極低程度地）受到影響以使得曝露下伏材料層以供進一步處理。在本發明之上下文中，蝕刻遮罩層較佳包含以下或由以下組成：（a）選自由Ti、TiN、La、LaN、HfO_x （亦即氧化鉿）、Al、AlCu組成之群之材料，其較佳包含TiN或由TiN組成；或（b）有機聚合物材料。蝕刻遮罩亦可為抗光蝕劑。

在本發明之上下文中，「ILD」意謂-根據微電子學或微影蝕刻術之技術領域中之常用含義-介電材料，其用於使佈置於積體電路中之若干層（多層金屬化）中之緊密間隔之互連線電分離。ILD通常具有k ≤ 3.9之介電常數以將例如Via之相鄰金屬線之間之電容耦合減至最少。在本發明之上下文中，ILD較佳包含以下或由以下組成：SiO₂ 及/或氮氧化矽。

在本發明之上下文中，「低k材料（low k material）」意謂-根據微電子學或微影蝕刻術之技術領域中之常用含義-具有介電常數κ ＜ 3.9之材料，其較佳選自由以下組成之群： - 含矽材料，其較佳選自由以下組成之群：SiO₂ 、碳氧化矽（SiOC）、正矽酸四乙酯（TEOS）、摻硼磷矽玻璃（boron-doped phospho-silicate glass；BPSG）、摻氟二氧化矽（氟矽酸鹽玻璃（fluorosilicate glass；FSG））、摻碳二氧化矽、有機矽酸鹽玻璃（organo silicate glass；OSG）、摻碳氧化物（carbon-doped oxide；CDO）、多孔矽二氧化物、多孔摻碳二氧化矽（例如稱為Black Diamond^(TM) II）及旋塗矽聚合物材料，該旋塗矽聚合物材料較佳選自由三氧化矽烷（HSQ）及甲基矽倍半氧烷（MSQ）組成之群；及 - 聚合物材料，其較佳選自由旋塗有機聚合物介電質組成之群，該等旋塗有機聚合物介電質較佳包含聚醯亞胺（PI）、聚降冰片烯、苯并環丁烯及聚四氟乙烯（PTFE）。

在本發明之上下文中，「金屬互連材料（metallic interconnect material）」意謂-根據微電子學或微影蝕刻術之技術領域中之常用含義-選自由以下組成之群之材料：鋁、鈷、銅、釕、鈦及鎢，較佳銅及/或鎢。

在本發明之上下文中，「用於半導體工業之基板（substrate used in semiconductor industry）」或「半導體基板（semiconductor substrate）」較佳意謂-根據微電子學或微影蝕刻術之技術領域中之常用含義-半導體晶圓。

在本發明之上下文中，「給質子（protogenic）」意謂-根據化學之技術領域中之常用含義-能夠充當質子供體，尤其為向水供給之質子供體。

在本發明之上下文中，「金屬有機錯合物（metal-organic complex）」較佳意謂選自由以下組成之群之錯合物：Ti錯合物（包含Ti之氟錯合物，亦稱為「TiF_x 」，及Ti之氧錯合物，亦稱為「TiO_x 」）及Cu錯合物。

在本發明之上下文中，「金屬材料（metallic material）」較佳意謂選自由以下組成之群之材料：Al、AlCu（亦即Al與Cu合金）、HfO_x （亦即氧化鉿）、Ta、TaN、鈦（Ti）、鈦氧化物及鈦氮化物，更佳選自由以下組成之群之材料：鈦（Ti）、鈦氧化物及鈦氮化物。

在如上文所定義之本發明之清潔組成物中且在如下文所定義之本發明之濕式蝕刻組成物中，一或多種磺酸（A）、一或多種極性非給質子有機溶劑（B）、一或多種乙二醇醚（C）及一或多種伸乙硫脲（D）一般可在各種情況下單獨使用（作為一種單一化合物）或可與其他相同類型之化合物（若可適用，則相應地磺酸；極性非給質子有機溶劑；乙二醇醚或伸乙硫脲）組合使用。

亦較佳為如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之清潔組成物），其pH在1至4範圍內，較佳在1至3範圍內，更佳在1至2範圍內。

在本發明之替代方案中，本發明之清潔組成物可進一步包含額外組分。因此，在一些情況下，較佳為如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之清潔組成物），其進一步（亦即除如上文所定義之組分（A）至（E）之外）包含： （F） 一或多種腐蝕抑制劑，其選自由以下組成之群：2-噁唑啶酮，較佳2-噁唑啶酮及3-甲基-2-噁唑啶酮；咪唑啶；咪唑啶酮，較佳1-(2-羥乙基)-2-咪唑啶酮及2-咪唑啶酮；聚乙亞胺及聚丙亞胺。

出於本發明之目的，較佳為彼等在文獻WO 2015/173730 A1第5頁揭示之2-噁唑啶酮。出於本發明之目的，較佳為彼等在文獻WO 2015/173730 A1第4及5頁揭示之咪唑啶。出於本發明之目的，較佳為彼等在文獻WO 2015/173730 A1第4頁揭示之咪唑啶酮。

更特定言之，在上文所提及之情況（其中清潔組成物進一步包含組分（F））下，較佳為本發明之清潔組成物，其中 - 該腐蝕抑制劑（F）或至少一種腐蝕抑制劑（F）為2-咪唑啶酮， 且/或 - 一或多種腐蝕抑制劑（F）之總量（較佳2-咪唑啶酮之總量）以清潔組成物之總重量計在0.1 wt.-%至10 wt.-%範圍內，較佳在0.5 wt.-%至7.5 wt.-%範圍內，更佳在0.75 wt.-%至5 wt.-%範圍內。

亦較佳為如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之清潔組成物），其中 - 該磺酸（A）或至少一種磺酸（A）為甲磺酸，較佳地，至少一種磺酸（A）為甲磺酸， 且/或（較佳「且」） - 一或多種磺酸（A）之總量（較佳甲磺酸之總量）以清潔組成物之總重量計在0.01 wt.-%至10 wt.-%範圍內，較佳在0.05 wt.-%至5 wt.-%範圍內，更佳在0.1 wt.-%至1 wt.-%範圍內。

其中在如下文所定義之本發明之清潔組成物中或在本發明之濕式蝕刻組成物中，該磺酸（A）或至少一種磺酸（A）為甲磺酸，此可與清潔組成物或其混合物之其他組分或較佳組分中之任一種組合以產生本發明之較佳清潔組成物或濕式蝕刻組成物，亦即極性非給質子有機溶劑（B）或其混合物中之任一種、乙二醇醚（C）或其混合物中之任一種及/或伸乙硫脲（D）或其混合物中之任一種及/或（在適用情況下）腐蝕抑制劑（F）中之任一種。

亦較佳為如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之清潔組成物），其中 - 該極性非給質子有機溶劑（B）或至少一種極性非給質子有機溶劑（B）為環丁碸（2,3,4,5-四氫噻吩-1,1-二氧化物；CAS RN 126-33-0），較佳地，至少一種極性非給質子有機溶劑（B）為環丁碸， 且/或（較佳「且」） - 一或多種極性非給質子有機溶劑（B）之總量（較佳環丁碸之總量）以清潔組成物之總重量計在1 wt.-%至25 wt.-%範圍內，較佳在2.5 wt.-%至25 wt.-%範圍內，更佳在5 wt.-%至15 wt.-%範圍內。

其中在如下文所定義之本發明之清潔組成物中或在本發明之濕式蝕刻組成物中，該極性非給質子有機溶劑（B）或至少一種極性非給質子有機溶劑（B）為環丁碸，此可與清潔組成物或其混合物之其他組分或較佳組分中之任一種組合以產生本發明之較佳清潔組成物或濕式蝕刻組成物，亦即磺酸（A）或其混合物中之任一種、乙二醇醚（C）或其混合物中之任一種及/或伸乙硫脲（D）或其混合物中之任一種及/或（在適用情況下）腐蝕抑制劑（F）中之任一種。

亦較佳為如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之清潔組成物），其中 - 該乙二醇醚（C）或至少一種乙二醇醚（C）為二乙二醇丁醚，較佳地，至少一種乙二醇醚（C）為二乙二醇丁醚， 且/或（較佳「且」） - 一或多種乙二醇醚（C）之總量（較佳二乙二醇丁醚之總量）以清潔組成物之總重量計在10 wt.-%至50 wt.-%範圍內，較佳在15 wt.-%至45 wt.-%範圍內，更佳在20 wt.-%至40 wt.-%範圍內。

其中在如下文所定義之本發明之清潔組成物中或在本發明之濕式蝕刻組成物中，該乙二醇醚（C）或至少一種乙二醇醚（C）為二乙二醇丁醚，此可與清潔組成物或其混合物之其他組分或較佳組分中之任一種組合以產生本發明之較佳清潔組成物或濕式蝕刻組成物，亦即磺酸（A）或其混合物中之任一種、極性非給質子有機溶劑（B）或其混合物中之任一種及/或伸乙硫脲（D）或其混合物中之任一種及/或（在適用情況下）腐蝕抑制劑（F）中之任一種。

此外，亦較佳為如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之清潔組成物），其中 - 該伸乙硫脲（D）或至少一種伸乙硫脲（D）為2-伸乙硫脲， 且/或（較佳「且」） - 一或多種伸乙硫脲（D）之總量（較佳2-伸乙硫脲之總量）以清潔組成物之總重量計在0.05 wt.-%至10 wt.-%範圍內，較佳在0.1 wt.-%至5 wt.-%範圍內，更佳在0.5 wt.-%至2 wt.-%範圍內。

其中在如下文所定義之本發明之清潔組成物中或在本發明之濕式蝕刻組成物中，該伸乙硫脲（D）或至少一種伸乙硫脲（D）為2-伸乙硫脲，此可與清潔組成物或其混合物之其他組分或較佳組分中之任一種組合以產生本發明之較佳清潔組成物或濕式蝕刻組成物，亦即磺酸（A）或其混合物中之任一種、極性非給質子有機溶劑（B）或其混合物中之任一種及/或乙二醇醚（C）中之任一種及/或（在適用情況下）腐蝕抑制劑（F）中之任一種。

此外，尤其較佳為如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之清潔組成物），其包含以下或由以下組成（較佳由以下組成）： （A） 甲磺酸，其總量以清潔組成物之總重量計較佳在0.01 wt.-%至10 wt.-%範圍內，較佳在0.05 wt.-%至5 wt.-%範圍內，更佳在0.1 wt.-%至1 wt.-%範圍內， （B） 環丁碸，其總量以清潔組成物之總重量計較佳在1 wt.-%至25 wt.-%範圍內，較佳在2.5 wt.-%至25 wt.-%範圍內，更佳在5 wt.-%至15 wt.- %範圍內， （C） 二乙二醇丁醚，其總量以清潔組成物之總重量計較佳在10 wt.-%至50 wt.-%範圍內，較佳在15 wt.-%至45 wt.-%範圍內，更佳在20 wt.-%至40 wt.- %範圍內， （D） 2-伸乙硫脲，其總量以清潔組成物之總重量計較佳在0.05 wt.-%至10 wt.-%範圍內，較佳在0.1 wt.-%至5 wt.-%範圍內，更佳在0.5 wt.-%至2 wt.-%範圍內， 及 （E） 水，其較佳在各種情況下呈總計100 wt.-%清潔組成物之餘量。 其pH較佳在1至4範圍內，更佳在1至3範圍內，且再更佳在1至2範圍內。

在本發明之尤其較佳態樣之情況下，本發明之清潔組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之清潔組成物）為合適的，且意欲用於製備如下文更詳細定義之相應之本發明之濕式蝕刻組成物。

本發明亦關於如本文所定義之本發明之清潔組成物之用途（或關於如本文描述為較佳之本發明之清潔組成物之用途）： - 其用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，該半導體基板較佳包含鎢材料及/或低k材料， 其中蝕刻後或灰分後殘留物較佳包含一或多種有機化合物，較佳包含氟或不包含氟（較佳包含氟）之有機聚合物， 及/或 - 用於清潔半導體基板，較佳半導體基板之表面，該半導體基板包含鎢材料及/或低k材料，此較佳在蝕刻一或多個基板層之步驟之後進行， 其中之前已受到蝕刻之一或多個基板層較佳選自由層間介電層及低k材料層組成之群； 及/或 - 用於自包含鎢材料及/或低k材料之半導體基板之表面移除殘留物及污染物， 其中殘留物及污染物較佳包含以下或由以下組成：有機化合物，較佳包含氟或不包含氟（較佳包含氟）之有機聚合物。

一般而言，在本發明之清潔組成物之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於如上文及下文在此處所定義之該本發明之清潔組成物之用途。且反之亦然 ，在該本發明之清潔組成物之用途之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於本發明之清潔組成物。

本發明亦關於用於由半導體基板製造半導體裝置之第一方法，其包含以下步驟： - 提供如上文所定義之清潔組成物（或如上文定義為較佳之清潔組成物） 及 - 與清潔組成物接觸至少一次，因此提供半導體基板之表面，該半導體基板較佳包含鎢材料及/或低k材料，此較佳在蝕刻及/或灰化一或多個基板層之步驟之後進行， 以便 - 自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物， 其中蝕刻後或灰分後殘留物較佳包含一或多種有機化合物，較佳包含氟或不包含氟（較佳包含氟）之有機聚合物， 及/或 - 清潔半導體基板，較佳半導體基板之表面， 其中之前已受到蝕刻之一或多個基板層較佳選自由層間介電層及低k材料層組成之群； 且較佳地， - 執行額外之後續步驟以便得到半導體裝置，更佳經清潔半導體裝置。

一般而言，在本發明之清潔組成物及本發明之清潔組成物之用途之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於如上文及下文在此處所定義之用於製造本發明之半導體裝置之第一方法。且反之亦然 ，在用於製造半導體裝置之第一方法之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 用於本發明之清潔組成物及本發明之清潔組成物之用途。

在尤其較佳之態樣中，本發明亦關於如本文所定義之本發明之清潔組成物與一或多種氧化劑組合之用途（或關於如本文描述為較佳之本發明之清潔組成物與一或多種氧化劑組合之用途）： - 其用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上移除或部分移除包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上凹入包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上後撤包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，該半導體基板較佳包含鎢材料及/或低k材料， 其中蝕刻後或灰分後殘留物較佳包含選自包含以下或由以下組成之群之一或多種殘留物： - 有機化合物，較佳包含氟或不包含氟（較佳包含氟）之有機聚合物， - 金屬有機錯合物及 - 金屬材料，較佳鈦及/或鈦氧化物及/或鈦氮化物， 及/或 - 用於清潔半導體基板，較佳半導體基板之表面，該半導體基板包含鎢材料及/或低k材料，此較佳在蝕刻一或多個基板層之步驟之後進行， 其中之前已受到蝕刻之一或多個基板層較佳選自由以下組成之群：蝕刻遮罩層，較佳包含TiN或由TiN組成之蝕刻遮罩層；層間介電層及低k材料層； 及/或 - 用於自包含鎢材料及/或低k材料之半導體基板之表面移除殘留物及污染物， 其中殘留物及污染物較佳選自包含以下或由以下組成之群： - 包含氟或不包含氟（較佳包含氟）之有機化合物， - 金屬有機錯合物及 - 金屬材料，較佳鈦及/或鈦氧化物及/或鈦氮化物，

一般而言，在本發明之清潔組成物、該本發明之清潔組成物之用途及用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法的情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於如上文及下文在此處所定義之該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合的用途。且反之亦然 ，在該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於本發明之清潔組成物，適用於該本發明之清潔組成物之用途，且適用於用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法。

較佳為如本文所定義之本發明之清潔組成物與一或多種氧化劑組合之用途，其中： - 在獨立步驟中或同時在同一步驟中，較佳同時在同一步驟中，清潔組成物與一或多種氧化劑組合使用； 且/或 - 一或多種氧化劑選自由以下組成之群：過氧化氫、過氧化脲、過氧二硫酸、過硫酸銨、過氧單硫酸、焦硫酸、臭氧及其混合物；且較佳地，一種氧化劑或多種氧化劑中之一種為過氧化氫； 且/或 - 一或多種氧化劑（較佳過氧化氫）係以清潔組成物之總重量計以在0.3 wt.-%至10.0 wt.-%範圍內、較佳在0.5 wt.-%至5.0 wt.-%範圍內、更佳在0.6 wt.-%至4.0 wt.-%範圍內、又更佳在0.75 wt.-%至3 wt.-%範圍內且甚至又更佳在0.8 wt.-%至2.5 wt.-%範圍內之總量使用； 且/或 - 一或多種穩定劑與一或多種氧化劑組合及/或與清潔組成物組合使用，該一或多種穩定劑較佳選自由以下組成之群：胺-N-氧化物，較佳N-甲基嗎啉-N-氧化物及吡啶-N-氧化物；檸檬酸；1-羥基乙烷1,1-二膦酸；乙醇酸；乳酸；羥基丁酸；甘油酸；蘋果酸；酒石酸；丙二酸；丁二酸；戊二酸；順丁烯二酸及其混合物。

一或多種穩定劑可單獨或以組合形式使用。在本發明之清潔組成物之用途中，N-甲基嗎啉-N-氧化物及1-羥基-乙烷1,1-二膦酸（HEDP）為供與一或多種氧化劑組合及/或與清潔組成物組合使用之較佳穩定劑。

在各種情況下，上文指定且與本發明之清潔組成物組合使用之一或多種氧化劑（較佳過氧化氫）之以「wt.-%」為單位之總量係指純未經稀釋氧化劑之wt.-%（例如指100%過氧化氫）。

尤其出乎意料地，如本文所定義之本發明之清潔組成物與一或多種氧化劑組合之用途（或如本文描述為較佳之本發明之清潔組成物與一或多種氧化劑組合的用途）尤其適合於在存在鎢材料及/或低k材料的情況下在半導體基板的表面上選擇性氧化蝕刻（詳言之選擇性部分氧化蝕刻）包含TiN或由TiN組成的層或遮罩。已發現，該清潔組成物與該一或多種氧化劑組合之該用途在一方面顯示或允許用於例如包含TiN或由TiN組成之層或遮罩（典型地蝕刻遮罩）中之TiN蝕刻速率的極其平衡比率，且在另一方面顯示或允許用於亦存在於半導體基板之表面上之導電金屬（詳言之鎢）及低k材料之蝕刻速率的極其平衡比率。該平衡比率允許在存在鎢材料及/或低k材料之情況下極選擇性地氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，且不蝕刻或損壞或僅極低程度地蝕刻或損壞鎢材料及/或低k材料。特定言之，該清潔組成物與該一或多種氧化劑組合之用途允許選擇性地且精確地部分蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩至所需程度，亦即允許在存在鎢材料及/或低k材料之情況下「後撤」包含TiN或由TiN組成之層或遮罩至所需程度，且不損壞或僅極低程度地損壞鎢材料及/或低k材料。

本發明之另一出乎意料的發現為，由本發明之該清潔組成物與該一或多種氧化劑組合之用途產生之上文所描述的在一方面用於TiN蝕刻速率的極其平衡比率及在另一方面用於導電金屬（詳言之鎢）及/或用於低k材料的蝕刻速率的極其平衡比率有益地受一或多種伸乙硫脲（D）（詳言之2-伸乙硫脲）的用途影響或控制。在不希望受理論束縛之情況下，當前假設一或多種伸乙硫脲（詳言之2-伸乙硫脲）充當用於本發明之清潔組成物中及/或本發明之濕式蝕刻組成物中之鎢材料的特定腐蝕抑制劑。

在自有實驗中已發現，包含作為用於鎢材料之保護劑或抗腐蝕劑之一或多種伸乙硫脲（詳言之2-伸乙硫脲）之本發明的濕式蝕刻組成物顯示相對於鎢的TiN蝕刻速率的尤其明顯的選擇性，相比自先前技術已知且不包含一或多種伸乙硫脲（詳言之2-伸乙硫脲）或的確僅包含與本發明組成物不同之用於鎢材料之保護劑或抗腐蝕劑之類似組成物，這允許在存在鎢材料（其應不受到蝕刻或僅顯著較低程度地受到蝕刻）之情況下更具選擇性地氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩。

因此，本發明亦關於濕式蝕刻組成物，其包含 （W1） 如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如本文描述為較佳之本發明之清潔組成物，亦即包含如上文所定義之組分（A）至（E）或由如上文所定義之組分（A）至（E）組成之清潔組成物） 及 （W2） 一或多種氧化劑，其較佳選自由以下組成之群：過氧化氫、過氧化脲、過氧二硫酸、過硫酸銨、過氧單硫酸、焦硫酸、臭氧及其混合物；且更佳地，一種氧化劑或多種氧化劑中之至少一種為過氧化氫， 其總量以清潔組成物之總重量計較佳在0.3 wt.-%至10.0 wt.-%範圍內，較佳在0.5 wt.-%至5.0 wt.-%範圍內，更佳在0.6 wt.-%至4.0 wt.-%範圍內，又更佳在0.75 wt.-%至3 wt.-%範圍內，且甚至又更佳在0.8 wt.-%至2.5 wt.-%範圍內， 其較佳用於 - 較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，該半導體基板較佳包含鎢材料及/或低k材料， 其中蝕刻後或灰分後殘留物較佳包含選自包含以下或由以下組成之群之一或多種殘留物： - 包含氟或不包含氟之有機化合物， - 金屬有機錯合物及 - 金屬材料，較佳鈦及/或鈦氧化物及/或鈦氮化物。

一般而言，在本發明之清潔組成物、該本發明之清潔組成物之用途、用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置的第一方法及該清潔組成物與本發明的一或多種氧化劑組合的用途的情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於如上文及下文在此處所定義之本發明的濕式蝕刻組成物。且反之亦然 ，在本發明之濕式蝕刻組成物之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於本發明之清潔組成物，適用於該本發明之清潔組成物之用途，適用於用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法，且適用於該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途。

一或多種氧化劑（W2）亦可以例如水性組成物或過氧化氫溶液之氧化劑組成物之形式存在於本發明之濕式蝕刻組成物中或添加至本發明之濕式蝕刻組成物中。

已發現，作為本發明之濕式蝕刻組成物之組分之一或多種磺酸（A）（詳言之甲磺酸）尤其適合於控制相較於鎢之用於TiN之蝕刻速率選擇性以穩定氧化劑（例如過氧化氫）且以調節pH，同時不損害或損壞或僅可接受地低程度地損害或損壞亦存在之低k材料。

較佳為如本文所定義之本發明之濕式蝕刻組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之濕式蝕刻組成物），其： - pH在1至4範圍內，較佳在1至3範圍內，更佳在1至2範圍內， 且/或 - 進一步包含： （W3） 一或多種穩定劑，其較佳選自由以下組成之群： - 胺-N-氧化物，較佳N-甲基嗎啉-N-氧化物及吡啶-N-氧化物； - 檸檬酸； - 1-羥基乙烷1,1-二膦酸； - 乙醇酸； - 乳酸； - 羥基丁酸； - 甘油酸； - 蘋果酸； - 酒石酸； - 丙二酸； - 丁二酸； - 戊二酸； - 順丁烯二酸及 - 其混合物， 其中存在於濕式蝕刻組成物中之一或多種穩定劑之總量以濕式蝕刻組成物之總重量計較佳在0.001 wt.-%至0.5 wt.-%範圍內，更佳在0.01 wt.-%至0.1 wt.-%範圍內，且又更佳在0.01 wt.-%至0.05 wt.-%範圍內。

已發現，具有如上文所定義之較佳pH之本發明之濕式蝕刻組成物顯示低鎢蝕刻速率（眾所周知，在較低pH下鎢蝕刻速率較低）與令人滿意的所存在氧化劑的活性之間的極佳平衡，這允許在存在如本文所描述之鎢材料及/或低k材料之情況下選擇性蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩。

本發明進一步關於如本文所定義之本發明之濕式蝕刻組成物（或如上文或下文描述為較佳之本發明之濕式蝕刻組成物）之用途， - 其用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上移除或部分移除包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上凹入包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上後撤包含TiN或由TiN組成之層或遮罩； 及/或 - 用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，該半導體基板較佳包含鎢材料及/或低k材料， 其中蝕刻後或灰分後殘留物較佳包含選自包含以下或由以下組成之群之一或多種殘留物： - 有機化合物，較佳包含氟或不包含氟（較佳包含氟）之有機聚合物， - 金屬有機錯合物及 - 金屬材料，較佳鈦及/或鈦氧化物及/或鈦氮化物， 及/或 - 用於清潔半導體基板，較佳半導體基板之表面，該半導體基板包含鎢材料及/或低k材料，此較佳在蝕刻一或多個基板層之步驟之後進行， 其中之前已受到蝕刻之一或多個基板層較佳選自由以下組成之群：蝕刻遮罩層，較佳包含TiN或由TiN組成之蝕刻遮罩層；層間介電層及低k材料層； 及/或 - 用於自包含鎢材料及/或低k材料之半導體基板之表面移除殘留物及污染物， 其中殘留物及污染物較佳選自包含以下或由以下組成之群： - 包含氟或不包含氟（較佳包含氟）之有機化合物， - 金屬有機錯合物及 - 金屬材料，較佳鈦及/或鈦氧化物及/或鈦氮化物。

一般而言，在本發明之清潔組成物、該本發明之清潔組成物之用途、用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置的第一方法、該清潔組成物與本發明的一或多種氧化劑組合的用途及本發明的濕式蝕刻組成物的情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於如本文所定義之本發明的濕式蝕刻組成物的用途。且反之亦然 ，在本發明之濕式蝕刻組成物之用途之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於本發明之清潔組成物，適用於該本發明之清潔組成物之用途，適用於用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法，適用於該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途，且適用於本發明之濕式蝕刻組成物。

已發現，本發明之濕式蝕刻組成物在一方面極佳地適合於在存在鎢材料及/或低k材料（其中鎢材料及/或低k材料應不受到蝕刻或損壞或僅最低可能性程度地受到蝕刻或損壞）之情況下氧化蝕刻（詳言之選擇性及/或部分氧化蝕刻）包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，同時在另一方面極佳地適合於如上文所定義自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物。

本發明亦關於用於由半導體基板製造半導體裝置之第二方法，其包含以下步驟： - 混合如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如本文描述為較佳之本發明之清潔組成物）與一或多種氧化劑，該一或多種氧化劑較佳選自由以下組成之群：過氧化氫、過氧化脲、過氧二硫酸、過硫酸銨、過氧單硫酸、焦硫酸、臭氧及其混合物；且更佳地，一種氧化劑或多種氧化劑中之一種為過氧化氫， 以便得到濕式蝕刻組成物， 或 - 提供如上文所定義之濕式蝕刻組成物（或如上文定義為較佳之濕式蝕刻組成物） 及 - 較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上與濕式蝕刻組成物接觸至少一次，因此得到或提供包含TiN或由TiN組成之層或遮罩， 以便 - 選擇性地氧化蝕刻或部分氧化蝕刻該層或遮罩， 且/或 - 自該半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物， 其中蝕刻後或灰分後殘留物較佳包含選自包含以下或由以下組成之群之一或多種殘留物： - 有機化合物，較佳包含氟或不包含氟（較佳包含氟）之有機聚合物， - 金屬有機錯合物及 - 金屬材料，較佳鈦及/或鈦氧化物及/或鈦氮化物， 且較佳地， - 執行額外之後續步驟以便得到半導體裝置。

一般而言，在本發明之清潔組成物、該本發明之清潔組成物之用途、用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法、該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途、本發明之濕式蝕刻組成物及本發明之濕式蝕刻組成物之用途的情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於如本文所定義之用於製造本發明之半導體裝置之第二方法。且反之亦然 ，在用於製造本發明之半導體裝置之第二方法之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於本發明之清潔組成物，適用於該本發明之清潔組成物之用途，適用於用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法，適用於該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途，適用於本發明之濕式蝕刻組成物，且適用於本發明之濕式蝕刻組成物之用途。

在較佳變化形式之用於製造本發明之半導體裝置之第二方法中，在使包含TiN或由TiN組成之層或遮罩與本發明之濕式蝕刻組成物接觸之前，進行清潔組成物與一或多種氧化劑之混合以得到本發明之濕式蝕刻組成物。在本發明之一種較佳變化形式中，緊接著或直接在與濕式蝕刻組成物接觸之前進行清潔組成物與一或多種氧化劑之混合以用於製備本發明之濕式蝕刻組成物，因此得到包含TiN或由TiN組成之層或遮罩。

在變化形式之用於製造本發明之半導體裝置之第二方法中，在一或多種工具中進行清潔組成物與一或多種氧化劑之混合以得到本發明之濕式蝕刻組成物，以用於加工用於製造半導體裝置之半導體基板，此較佳在合適之加工溫度進行。

因此，較佳為用於由本發明之半導體基板製造半導體裝置之第二方法，其中使包含TiN或由TiN組成之層或遮罩與濕式蝕刻組成物接觸之步驟係在25℃至65℃範圍內、較佳在30℃至60℃範圍內且更佳在35℃至58℃範圍內之溫度下進行。

在本發明之尤其較佳之態樣之情況下，本發明之濕式蝕刻組成物（或如本文描述為較佳之本發明之濕式蝕刻組成物）為合適的，且意欲用於使用或應用於如上文所定義之用於由半導體基板製造半導體裝置之第二方法中。

在更特定態樣中，本發明亦關於套組， 其較佳用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，及/或用於較佳在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩， 其包含以下作為獨立組分： （K1） 如本文所定義之本發明之清潔組成物（或如本文描述為較佳之本發明之清潔組成物，亦即包含如上文所定義之組分（A）至（E）或由如上文所定義之組分（A）至（E）組成之清潔組成物）； 及 （K2） 一或多種氧化劑，其較佳選自由以下組成之群：過氧化氫、過氧化脲、過氧二硫酸、過硫酸銨、過氧單硫酸、焦硫酸、臭氧及其混合物；且更佳地，一種氧化劑或多種氧化劑中之一種為過氧化氫； 且進一步視情況包含以下作為獨立組分或與組分（K1）及/或與組分（K2）組合： （K3） 一或多種穩定劑，其較佳選自由以下組成之群：胺-N-氧化物，較佳N-甲基嗎啉-N-氧化物及吡啶-N-氧化物；檸檬酸；1-羥基乙烷1,1-二膦酸；乙醇酸；乳酸；羥基丁酸；甘油酸；蘋果酸；酒石酸；丙二酸；丁二酸；戊二酸；順丁烯二酸及其混合物。

一般而言，在本發明之清潔組成物、該本發明之清潔組成物之用途、用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法、該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途、本發明之濕式蝕刻組成物、本發明之濕式蝕刻組成物之用途及用於製造本發明之半導體裝置之第二方法的情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於如本文所定義之本發明之套組。且反之亦然 ，在本發明之套組之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於本發明之清潔組成物，適用於該本發明之清潔組成物之用途，適用於用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法，適用於該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途，適用於本發明之濕式蝕刻組成物，適用於本發明之濕式蝕刻組成物之用途，且適用於本發明之用於製造半導體裝置之第二方法。

在本發明之尤其較佳之態樣之情況下，本發明之套組為合適的，且意欲用於製備相應之如上文所定義之本發明之濕式蝕刻組成物。

在本發明之另一尤其較佳之態樣之情況下，本發明之套組及由其製備之濕式蝕刻組成物為合適的，且意欲用於使用或應用於如上文所定義之本發明之用於由半導體基板製造半導體裝置之第二方法中。

一或多種氧化劑（K2）可單獨或與彼此組合使用。一或多種氧化劑亦可以例如水性組成物或過氧化氫溶液之氧化劑組成物之形式存在於本發明之套組中。

在另一態樣之情況下，本發明亦關於伸乙硫脲（較佳2-伸乙硫脲）在用於在存在鎢材料及/或低k材料之情況下在半導體基板之表面上蝕刻或部分蝕刻層或遮罩及/或用於清潔半導體基板之組成物中之用途， 其中較佳地， - 用途為作為腐蝕抑制劑或保護劑， 且/或 - 清潔包含自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物， 且/或 - 層或遮罩包含TiN或由TiN組成， 且/或 - 組成物包含一或多種氧化劑。

一般而言，在本發明之清潔組成物、該本發明之清潔組成物之用途、用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法、該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途、本發明之濕式蝕刻組成物、本發明之濕式蝕刻組成物之用途、本發明之用於製造半導體裝置之第二方法及本發明之套組的情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於2-伸乙硫脲在如本文所定義之本發明的用於蝕刻或部分蝕刻層或遮罩及/或用於清潔半導體基板的組成物中的用途。且反之亦然 ，在2-伸乙硫脲在用於蝕刻或部分蝕刻層或遮罩及/或用於清潔半導體基板之組成物中之用途之情形下，本文所論述之本發明之所有態樣在細節上作必要修改後 適用於本發明之清潔組成物，適用於該本發明之清潔組成物之用途，適用於用於製造涉及本發明之清潔組成物之半導體裝置之第一方法，適用於該清潔組成物與本發明之一或多種氧化劑組合之用途，適用於本發明之濕式蝕刻組成物，適用於本發明之濕式蝕刻組成物之用途，且適用於本發明之用於製造半導體裝置之第二方法。實施例：

以下實施例意圖進一步闡明本發明而不限制其範圍。

以下縮寫用於實施例部分中： 2-IMT：2-伸乙硫脲（CAS RN 96-45-7） 2-IAD：半水合2-咪唑啶酮（CAS RN 121325-67-5） MSA：甲基磺酸 BDG：二乙二醇丁醚 DMSO：二甲亞碸 TMAF：氟化四甲銨 TMAH：氫氧化四甲銨 EDTMPA：乙二胺四(亞甲基膦酸) DMU：二羥甲基脲（CAS RN 140-95-4） n.a.：無資料可用 n.d.：未測定 實施例1：製備本發明之清潔組成物及比較清潔組成物（非本發明之清潔組成物）

在各種情況下，以下本發明之清潔組成物（CCI1至CCI7）係藉由混合組分（A）至（X）來製備。下表1中給出細節。組分（A）至（F）之指示對應於如上文所定義之組分之指示。由「（X）」標識之組分為組分（A）至（F）定義中之任一個均不包含之組分。 表1：本發明之清潔組成物

另外，比較清潔組成物（非本發明之清潔組成物，亦即組成物CCC1至CCC3）亦以類似方式來製備，如下表2中更詳細地顯示。 表2：比較清潔組成物（非本發明之清潔組成物） 實施例2：製備本發明之濕式蝕刻組成物及比較濕式蝕刻組成物（非本發明之濕式蝕刻組成物）

在各種情況下，以下本發明之濕式蝕刻組成物（WEI1a至WEI7）係藉由以足以得到如下表3中所示之最終濃度或重量比之量混合本發明之清潔組成物CCI1至CCI7（參見實施例1）與過氧化氫（H₂ O₂ ，於水中30 wt.-%）來製備，其中在各種情況下「wt.-% H₂ O₂ 」係相對於用於製備特定濕式蝕刻組成物之相應清潔組成物（CCI1至CCI7）之總重量給出，且其中在各種情況下「wt.-% H₂ O₂ 」表示存在於相應濕式蝕刻組成物中之純（未經稀釋）過氧化氫之量或濃度。 表3：本發明之濕式蝕刻組成物

另外，比較濕式蝕刻組成物（非本發明之濕式蝕刻組成物，亦即組成物WEC1至WEC3）亦以類似方式來製備，如下表4中更詳細地顯示。 表4：比較濕式蝕刻組成物（非本發明之濕式蝕刻組成物） 實施例3：量測蝕刻速率—部分1

根據或類似於文獻WO 2015/173730 A1中所描述之方法測定來自實施例2之本發明之濕式蝕刻組成物的鎢及TiN層上的蝕刻速率。藉由緊接著在執行蝕刻速率實驗之前混合相應清潔組成物與指定量之過氧化氫來製備濕式蝕刻組成物。

具有鎢或TiN層之Si測試晶圓係選自適當之商業來源且將其破碎成較小試片。隨後，藉由X射線螢光分析（XRF）以本身已知之方式量測層厚度及蝕刻速率。XRF適合於薄層之非接觸式且非破壞性厚度量測且適合於其化學組成測定。對於此類型之量測，X射線源及偵測器位於樣品同一側上。當基板上之層經受X射線時，若層足夠地薄，則視厚度而定，輻射應在一定程度上穿透層，且之後引起底層基板之材料中之特徵螢光輻射。在其達至偵測器之途中，該層處之此螢光輻射應由吸收減弱。可基於基板材料之螢光輻射之強度減弱來測定層厚度。

為測定可適用材料之初始膜或層厚度，基於來自供應商且利用穿透電子顯微術（TEM）截面驗證之所報導層厚度，產生用於初始晶圓之XRF工作程序。

隨後，使濕式蝕刻組成物達至測試溫度（如下表5中所指定）且以機械方式攪拌。將晶圓試片固定至機械固持器且在燒杯中與濕式蝕刻組成物接觸約10分鐘。隨後，自濕式蝕刻組成物抽取試片且用超純水或用異丙醇或用超純水與異丙醇混合物清潔約1分鐘時段。之後，用氮氣乾燥試片。在蝕刻之後再次如上文所描述量測層（鎢或TiN）殘留厚度，且在各種情況下照例計算蝕刻速率：

舉例而言，當測試晶圓上之鎢層之初始厚度為33 nm且在與測試組成物（亦即本發明之濕式蝕刻組成物或比較濕式蝕刻組成物）接觸之後測試晶圓上之鎢層之厚度為30 nm且反應時間（亦即晶圓試片與測試組成物接觸時間）為10 min時，如下計算鎢蝕刻速率：

鎢蝕刻速率（假設）= (33-30)/10 • nm/min = 0.3 nm/min

下表5中顯示此測試之結果。 表5：利用本發明之濕式蝕刻組成物進行之蝕刻速率測試之結果

自表5中之結果可見，增加量之2-伸乙硫脲（當與WEI1a相比時於濕式蝕刻組成物WEI2中）引起改善之抗蝕刻鎢保護，同時用於TiN之蝕刻速率受影響不大。因此，實際上，W/TiN之蝕刻速率比降低，這允許在存在鎢之情況下之更具選擇性之TiN蝕刻。僅僅增加氧化劑（過氧化氫）不允許在存在鎢（參見組成物WEI1a對WEI1b）之情況下之選擇性TiN蝕刻。濕式蝕刻組成物WEI2顯示所測試之所有濕式蝕刻組成物之最佳蝕刻速率比W/TiN，且因此最適合於在存在鎢材料之情況下選擇性地蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，從而鎢材料應不受到蝕刻或損壞或僅最低可能性程度地受到蝕刻或損壞。

另外，以與上文所描述之方式類似之方式測定來自實施例2之比較濕式蝕刻組成物WEC1及WEC2（非本發明之濕式蝕刻組成物）的鎢及TiN上的蝕刻速率（測試溫度如下表6中所指定）。下表6中顯示此測試之結果。 表6：利用比較濕式蝕刻組成物（非本發明之濕式蝕刻組成物）進行之蝕刻速率測試之結果

自表6中之結果可見，具有替代性腐蝕抑制劑或保護劑之比較濕式蝕刻組成物為不適合於或不與本發明之濕式蝕刻組成物一樣適合於改善W/TiN蝕刻速率比以便允許用於TiN之更高蝕刻速率，同時僅極低程度地損壞亦存在之鎢材料。 實施例4：量測蝕刻速率-部分2

在與實施例3中所闡述之實驗類似之實驗中，根據或類似於上文在實施例3中所描述之方法但在來自另一商業供應源之不同組之Si晶圓上測定來自實施例2之本發明之濕式蝕刻組成物及來自實施例2之比較濕式蝕刻組成物（非本發明之濕式蝕刻組成物）的鎢及TiN層上的蝕刻速率。

為更佳的可比較性，在各種情況下測定用於W/TiN蝕刻速率之蝕刻速率比，且相對於自先前技術已知之類型之比較濕式蝕刻組成物WEC3之W/TiN蝕刻速率比來顯示。因此，出於展示此實施例4之測試方法之結果之目的，將用於比較濕式蝕刻組成物WEC3之W/TiN蝕刻速率比設定（標準化）至「1」。此實施例4之所有測試均在55℃之溫度下執行。下表7中顯示此測試之結果。 表7：利用本發明之濕式蝕刻組成物及利用比較濕式蝕刻組成物（非本發明之濕式蝕刻組成物）進行之蝕刻速率測試之結果

自表7中之結果可見，所有本發明之濕式蝕刻組成物均顯示相對於鎢之用於TiN之更佳蝕刻速率選擇性，亦即所有本發明之濕式蝕刻組成物之蝕刻速率比W/TiN低於先前技術之比較濕式蝕刻組成物之蝕刻速率比，允許在本發明之濕式蝕刻組成物之情況下執行在存在鎢材料之情況下更具選擇性地蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，從而鎢材料應不受到蝕刻或損壞或僅最低可能性程度地受到蝕刻或損壞。濕式蝕刻組成物WEI2顯示所有所測試之濕式蝕刻組成物之最佳蝕刻速率比W/TiN。

此外，自表7中之資料可見，相比單獨2-咪唑啶酮（參見比較組成物WEC3）或甚至相比2-伸乙硫脲與2-咪唑啶酮之混合物（參見組成物WEI4至WEI7），濕式蝕刻組成物中之單獨2-伸乙硫脲之用途相對於TiN材料對鎢材料（參見濕式蝕刻組成物WEI2）具有更強之保護作用。增加量之2-咪唑啶酮可在一定程度上改善W/TiN蝕刻速率比但僅至臨限值，更高量之2-咪唑啶酮不進一步增加（參見組成物WEI6及WEI7）該臨限值。該臨限值仍高於用於使用單獨2-伸乙硫脲之組成物之相應值，亦即相比不包含2-伸乙硫脲但僅包含替代性腐蝕抑制劑或保護劑之組成物，包含單獨2-伸乙硫脲（亦即僅作為腐蝕抑制劑或保護劑）之濕式蝕刻組成物具有相對於W之用於TiN之更具選擇性的蝕刻速率。相比包含2-伸乙硫脲與其他/替代性腐蝕抑制劑或保護劑組合之組成物，包含單獨2-伸乙硫脲（亦即僅作為腐蝕抑制劑或保護劑）之濕式蝕刻組成物亦具有相對於W之用於TiN之更具選擇性的蝕刻速率。對於此發現之原因可為替代性腐蝕抑制劑或保護劑（如用於例如濕式蝕刻組成物WEI3至WEI7中）相比伸乙硫脲（確切而言相比2-伸乙硫脲）對組成物之TiN蝕刻速率具有更強之（且不合需要之）抑制作用。

無

無

Claims (15)

1. 一種清潔組成物之用途，其用於自包含鎢材料及視需要選用之低k材料之半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，其中該清潔組成物包含：(A)一或多種磺酸，其選自由以下組成之群：甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、己磺酸、3-(N-嗎啉基)丙磺酸、2-(N-嗎啉基)乙磺酸、N-環己基-2-胺基乙磺酸、3-[4-(2-羥乙基)-1-哌嗪基]丙磺酸、N-環己基-3-胺基丙磺酸及其混合物；(B)一或多種極性非給質子有機溶劑，其選自由以下組成之群：二甲基甲醯胺、二甲亞碸、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、碳酸伸丙酯、環丁碸、四氫呋喃及其混合物，其中該一或多種極性非給質子有機溶劑之總量以該清潔組成物之總重量計在2.5wt.-%至25wt.-%範圍內；(C)一或多種乙二醇醚，其選自由以下組成之群：1,1-二甲氧基乙烷、1-甲氧基-2-丁醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、2-(萘-6-基氧基)聚乙氧基乙醇、2-(己氧基)乙醇、2-甲氧基-1-丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、二乙二醇丁醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇單苯甲醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單異丁醚、二乙二醇單異丙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單丙醚、二丙二醇二異丙醚、二丙二醇單異丙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單丙醚、二伸丙基單丁醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚、單丙醚、聚乙二醇單甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇、四氫糠醇、三乙二醇二甲醚、三乙二醇乙二醇單甲醚乙酸酯、三乙二醇單甲醚、三丙二醇單甲醚及其混合物；(D)一或多種伸乙硫脲， 其中該一或多種伸乙硫脲之總量以該清潔組成物之總重量計在0.1wt.-%至5wt.-%範圍內；及(E)水，其中該清潔組成物與一或多種氧化劑組合使用，且該用途另外用於在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩。
2. 如請求項1所述之用途，其中該磺酸(A)或至少一種磺酸(A)為甲磺酸，或該一或多種磺酸(A)之總量以該清潔組成物之總重量計在0.05wt.-%至5wt.-%範圍內。
3. 如請求項1或2所述之用途，其中該極性非給質子有機溶劑(B)或至少一種極性非給質子有機溶劑(B)為環丁碸，或該一或多種極性非給質子有機溶劑(B)之總量以該清潔組成物之總重量計在5wt.-%至15wt.-%範圍內。
4. 如請求項1或2所述之用途，其中該乙二醇醚(C)或至少一種乙二醇醚(C)為二乙二醇丁醚，或該一或多種乙二醇醚(C)之總量以該清潔組成物之總重量計在10wt.-%至50wt.-%範圍內。
5. 如請求項1或2所述之用途，其中 該伸乙硫脲(D)或至少一種伸乙硫脲(D)為2-伸乙硫脲，或該一或多種伸乙硫脲(D)之總量以該清潔組成物之總重量計在0.5wt.-%至2wt.-%範圍內。
6. 如請求項1或2所述之用途，其包含(A)甲磺酸，其總量以該清潔組成物之總重量計在0.05wt.-%至5wt.-%範圍內，(B)環丁碸，其總量以該清潔組成物之總重量計在2.5wt.-%至25wt.-%範圍內，(C)二乙二醇丁醚，其總量以該清潔組成物之總重量計在15wt.-%至45wt.-%範圍內，(D)2-伸乙硫脲，其總量以該清潔組成物之總重量計在0.1wt.-%至5wt.-%範圍內，及(E)水，其在各種情況下呈總計100wt.-%該清潔組成物之餘量。
7. 一種如請求項1至6中任一項所定義之清潔組成物之用途，其中該用途另外用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，該半導體基板包含鎢材料及視需要選用之低k材料，其中該蝕刻後或灰分後殘留物包含含氟或不含氟之一或多種有機化合物；或清潔包含鎢材料及視需要選用之低k材料之半導體基板，其在蝕刻一或多個基板層之步驟之後進行，其中之前已受到蝕刻之該一或多個基板層選自由層間介電層及低k材料層 組成之群；或自包含鎢材料及視需要選用之低k材料之半導體基板之表面移除殘留物及污染物，其中該等殘留物及污染物包含以下或由以下組成：含氟或不含氟之有機化合物。
8. 一種如請求項1至6中任一項所定義之清潔組成物之用途，其中該用途用於在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表面上移除或部分移除包含TiN或由TiN組成之層或遮罩；或在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表面上凹入包含TiN或由TiN組成之層或遮罩；或在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表面上後撤包含TiN或由TiN組成之層或遮罩；或自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，該半導體基板包含鎢材料及視需要選用之低k材料，其中該蝕刻後或灰分後殘留物包含選自包含以下或由以下組成之群之一或多種殘留物：金屬有機錯合物及包含鈦或鈦氧化物或鈦氮化物之金屬材料。
9. 如請求項1、2、7及8中任一項所述之用途，其中 在獨立步驟中或同時在同一步驟中，該清潔組成物與該一或多種氧化劑組合使用；或該一或多種氧化劑選自由以下組成之群：過氧化氫、過氧化脲、過氧二硫酸、過硫酸銨、過氧單硫酸、焦硫酸、臭氧及其混合物；或該一種氧化劑或該等多種氧化劑中之一種為過氧化氫；或該一或多種氧化劑係以該清潔組成物之總重量計以在0.5wt.-%至5.0wt.-%範圍內之總量使用；或一或多種穩定劑與該一或多種氧化劑組合或與該清潔組成物組合使用，該一或多種穩定劑選自由以下組成之群：胺-N-氧化物；檸檬酸；1-羥基乙烷1,1-二膦酸；乙醇酸；乳酸；羥基丁酸；甘油酸；蘋果酸；酒石酸；丙二酸；丁二酸；戊二酸；順丁烯二酸及其混合物。
10. 一種濕式蝕刻組成物，其包含(W1)如請求項1至6中任一項所定義之清潔組成物及(W2)一或多種氧化劑，其選自由以下組成之群：過氧化氫、過氧化脲、過氧二硫酸、過硫酸銨、過氧單硫酸、焦硫酸及臭氧。
11. 如請求項10所述之濕式蝕刻組成物，其pH在1至3範圍內，或其中該一種氧化劑(W2)或該等多種氧化劑(W2)中之一種為過氧化氫； 或其中該濕式蝕刻組成物包含該一或多種氧化劑(W2)，其總量以該清潔組成物之總重量計在0.5wt.-%至5.0wt.-%範圍內；或其進一步包含：(W3)一或多種穩定劑，其選自由以下組成之群：胺-N-氧化物；檸檬酸；1-羥基乙烷1,1-二膦酸；乙醇酸；乳酸；羥基丁酸；甘油酸；蘋果酸；酒石酸；丙二酸；丁二酸；戊二酸；順丁烯二酸及其混合物，其中存在於該濕式蝕刻組成物中之該一或多種穩定劑之總量以該濕式蝕刻組成物之總重量計在0.01wt.-%至0.1wt.-%範圍內。
12. 一種如請求項10或11所述之濕式蝕刻組成物之用途，其用於在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表 面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩；或用於在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表面上移除或部分移除包含TiN或由TiN組成之層或遮罩；或用於在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表面上凹入包含TiN或由TiN組成之層或遮罩；或用於在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表面上後撤包含TiN或由TiN組成之層或遮罩。
13. 如請求項12所述之用途，其中該用途另外用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物，該半導體基板包含鎢材料及視需要選用之低k材料，其中該蝕刻後或灰分後殘留物包含選自包含以下或由以下組成之群之一或多種殘留物：含氟或不含氟之有機化合物，金屬有機錯合物及包含鈦或鈦氧化物或鈦氮化物之金屬材料；或清潔包含鎢材料及視需要選用之低k材料之半導體基板，其在蝕刻一或多個基板層之步驟之後進行，其中之前已受到蝕刻之該一或多個基板層選自由以下組成之群：TiN層，層間介電層及低k材料層；或 自包含鎢材料及視需要選用之低k材料之半導體基板之表面移除殘留物及污染物，其中該等殘留物及污染物選自包含以下或由以下組成之群：含氟或不含氟之有機化合物，金屬有機錯合物及包含鈦或鈦氧化物或鈦氮化物之金屬材料。
14. 一種用於由半導體基板製造半導體裝置之方法，其包含以下步驟：混合如請求項1至6中任一項所定義之清潔組成物與一或多種氧化劑，該一或多種氧化劑選自由以下組成之群：過氧化氫、過氧化脲、過氧二硫酸、過硫酸銨、過氧單硫酸、焦硫酸、臭氧及其混合物，以便得到濕式蝕刻組成物，或提供如請求項10或11所述之濕式蝕刻組成物，及在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下在半導體基板之表面上與該濕式蝕刻組成物接觸至少一次，因此得到或提供包含TiN或由TiN組成之層或遮罩，以便選擇性地氧化蝕刻或部分氧化蝕刻該層或遮罩或以便自該半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物。
15. 一種套組，其在存在鎢材料及視需要選用之低k材料之情況下用於自半導體基板之表面移除蝕刻後或灰分後殘留物或用於在半導體基板之表面上氧化蝕刻或部分氧化蝕刻包含TiN或由TiN組成之層或遮罩， 其包含以下作為獨立組分：(K1)如請求項1至6中任一項所定義之清潔組成物；及(K2)一或多種氧化劑，其選自由以下組成之群：過氧化氫、過氧化脲、過氧二硫酸、過硫酸銨、過氧單硫酸、焦硫酸、臭氧及其混合物；且進一步視情況包含以下作為獨立組分或與組分(K1)或與組分(K2)組合：(K3)一或多種穩定劑，其選自由以下組成之群：胺-N-氧化物；檸檬酸；1-羥基乙烷1,1-二膦酸；乙醇酸；乳酸；羥基丁酸；甘油酸；蘋果酸；酒石酸；丙二酸；丁二酸；戊二酸；順丁烯二酸及其混合物。