CN108342735B - 用于钨和gst膜的蚀刻溶液 - Google Patents
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Abstract
本文描述了适合于含钨金属和GST金属两者的蚀刻溶液，其包含：水；至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；选自以下的至少一种强碱：(i)季碱；(ii)有机胺；和(iii)金属氢氧化物；任选地，有机酸的铵盐；和任选地，水可混溶溶剂，其中所述蚀刻溶液的pH是10或更大，并且其中所述蚀刻溶液基本上不具有过氧化物氧化剂和含金属离子氧化剂。
Description
本申请要求2017年1月23日提交的美国临时申请序列号No.62/449,290的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本文描述了用于钨基和GST基金属的蚀刻溶液。更特别地，本文描述了蚀刻溶液，其在微电子器件制造期间相对于其他金属和介电层具有对钨基和GST基金属的优异选择性蚀刻性能。
背景技术
各种类型的非易失性存储器件采用可以被导致选择性地表现出高于一个电阻率值的材料。为了形成单个存储单元(即，一个比特)，可以在两个电极之间提供一定体积的这样的材料。可以在电极之间施加选择的电压(或电流)，并且其间的所得电流(或电压)将至少部分地是由电极之间的材料表现出的特定电阻率值的函数。可以使用相对较高的电阻代表二进制码中的“1”，并且可以使用相对低的电阻率代表二进制码中的“0”，反之亦然。通过选择性地导致电极之间的材料表现出相对高和低的电阻率值，存储器单元可以被选择性地表征为表现出“1”或“0”值。
这样的非易失性存储器件的一种特定类型是相变存储器件(PRAM)。在相变存储器件中，在电极之间提供的材料通常能够表现出至少两种微观结构相或状态，其各自表现出不同的电阻率值。例如，所谓的“相变材料”可能能够以晶相(即，材料的原子表现出相对长程有序性)和非晶相(即，材料的原子不表现出任何长程有序性或表现出相对很少的长程有序性)存在。通常，非晶相通过将相变材料的至少一部分加热到高于其熔点的温度，然后快速淬火(即冷却)相变材料以导致材料在其原子可以呈现任何长程有序性之前固化而形成。为了将相变材料从非晶相转变成晶相，通常将相变材料加热到低于熔点但高于结晶温度的升高温度达足以使材料的原子呈现与晶相相关的相对长程有序性的时间。例如，Ge2Sb2Te5(本文中称为“GST”)经常被用作相变材料。该材料具有约620℃的熔点，并且能够以非晶体和晶体状态存在。为了形成非晶(高电阻)相，通过施加穿过电极之间的材料的相对高的电流，将至少一部分的材料加热到高于其熔点的温度(热由于相变材料的电阻而产生)达少至10到100纳秒。由于GST材料在电流被中断时迅速冷却，因此GST的原子没有足够时间形成有序晶体状态，并且GST材料的非晶相被形成。为了形成晶体(低电阻)相，通过施加穿过电极之间的GST材料的相对较低的电流达足以使GST材料的原子呈现与晶相相关的长程有序性的时间量(例如，少至约30纳秒)，可以将至少一部分的材料加热到约550℃的温度(其高于GST材料的结晶温度且接近但低于GST材料的熔点)，在其后可以中断流过材料的电流。经过相变材料以引起其中的相变的电流可以被称为“编程电流”。
钨(W)或钨合金常用于薄膜晶体管的栅电极、线路、屏障层，或者用于填充PRAM和其他半导体器件中的接触孔或通孔。它们也被用作MEMS(微机电***)中的钨加热器。
通常通过CVD或溅射使GST和钨或钨合金两者形成为薄膜。然而，当通过这些方法形成薄膜时，除了半导体器件中的实际元件形成区域之外，它们还粘附在衬底(晶片)背侧、衬底(晶片)边缘、膜形成设备的外壁上以及排气管中，并且它们剥落并在器件之上和周围产生外来材料。这通常通过用蚀刻溶液去除不需要的膜而抵消。在这样的情况下，优选的是在半导体器件、PRAM器件和MEMS器件的生产步骤中，对钨/钨合金采用高生产性的湿蚀刻而不是干蚀刻。湿蚀刻特别适合于不需要与半导体器件相同水平的加工精度水平的PRAM器件和MEMS器件。
公知氢氟酸和硝酸的混合物是用于钨基金属的蚀刻溶液，但是这些具有它们的缺点，例如它们倾向于是太强的并且还除去硅衬底和二氧化硅膜，而且玻璃衬底也溶解。另一个问题是器件中易腐蚀的金属(如Al线路)也被蚀刻。过氧化氢水基蚀刻溶液也是本领域已知的，然而蚀刻速率慢，并且pH随钨溶解而变化，导致可变的蚀刻速率和不良的蚀刻选择性。
钨对酸性和碱性溶液具有抗性，然而，通过向溶液中加入氧化剂(例如过氧化氢和/或三价铁离子)可以达到较高的蚀刻速率。另一方面，GST使用酸性溶液具有过高的蚀刻速率，而在碱溶液中具有极低的蚀刻速率，其可以通过添加氧化剂(如过氧化氢)而提高。因此，氧化剂有助于GST和钨材料两者的蚀刻速率，但是在不同的pH水平下。
因此，本领域需要可用于蚀刻GST和钨/含钨金属两者的蚀刻溶液。期望的是开发不包含过氧化氢或金属离子氧化剂(如三价铁离子)并且在室温下仍用于单晶片设备中达少于1分钟的化学作用。
发明内容
本文描述了适合于含钨金属和GST金属两者的蚀刻溶液，其包含以下组分、基本上由以下组分组成或由以下组分组成：水；至少一种具有至少两个羟基的酚(phenolic)衍生物化合物；选自以下的至少一种强碱：(i)具有通式NR1R2R3R4OH的季碱，其中R1、R2、R3和R4可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和取代或未取代的C6-C10芳基，(ii)具有通式NR1R2R3的有机胺，其中R1、R2和R3可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和直链或支链C1-C6醇，和(iii)金属氢氧化物；任选地，有机酸的铵盐；和任选地，水可混溶溶剂，其中所述蚀刻溶液的pH是8.5或更大或者10或更大，并且其中所述蚀刻溶液基本上不具有过氧化物氧化剂和含金属离子氧化剂。
在本发明的蚀刻溶液的一些实例中，其可以包含约20重量％至约99重量％的所述水；约0.1重量％至约15重量％的所述至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；约1重量％至约60重量％的所述至少一种强碱；约0重量％至约20重量％的所述有机酸的铵盐；和约0重量％至约75重量％的所述水可混溶溶剂。蚀刻溶液可以包含约50重量％至约99重量％的所述水；约0.5重量％至约10重量％的所述至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；约1重量％至约30重量％的所述至少一种强碱；约0重量％至约10重量％的所述有机酸的铵盐；和约0重量％至约50重量％的所述水可混溶溶剂。蚀刻溶液可以包含约70重量％至约99重量％的所述水；约1重量％至约5重量％的所述至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；约1重量％至约20重量％的所述至少一种强碱；约0重量％至约5重量％的所述有机酸的铵盐；和约0重量％至约20重量％的所述水可混溶溶剂。本发明的蚀刻溶液的替代实例包含任意组合的任意所述量的所述组分，如在以下说明书中描述的。
在另一个实施方式中，提供了用于在包含GST金属和钨金属中至少一种的微电子器件的制造过程中从所述微电子器件蚀刻GST金属和钨金属两者的方法，所述方法包括以下步骤、基本上由以下步骤组成或由以下步骤组成：使所述微电子器件与水性蚀刻溶液接触达足以以约1至约
的速率从所述器件至少部分地去除所述GST金属和所述钨金属的时间，其中所述水性蚀刻溶液包含以下组分、基本上由以下组分组成或由以下组分组成：水；至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；选自以下的至少一种强碱：(i)具有通式NR1R2R3R4OH的季碱，其中R1、R2、R3和R4可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和取代或未取代的C6-C10芳基，(ii)具有通式NR1R2R3的有机胺，其中R1、R2和R3可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和直链或支链C1-C6醇，和(iii)金属氢氧化物；任选地，有机酸的铵盐；和任选地，水可混溶溶剂，其中所述蚀刻溶液的pH是8.5或更大或者10或更大，并且其中所述蚀刻溶液基本上不具有过氧化物氧化剂和含金属离子氧化剂。本发明的任何蚀刻溶液可以用于本发明的方法。
本发明的实施方式可以单独或彼此组合使用。
具体实施方式
本文引用的所有参考文献(包括出版物、专利申请和专利)通过引用并入本文，其程度如同每个参考文献被单独地且具体地指示为通过引用并入并且在本文中全文给出。
除非本文另行指出或明显与上下文矛盾，否则在描述本发明的上下文中(特别是在下面的权利要求书的上下文中)使用术语“一个/种(a)”、“一个/种(an)”和“该/所述(the)”以及类似的表示被解释为涵盖单数和复数两者。除非另有说明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不限于”)，而且还包括“基本上由......组成”和“由......组成”的部分封闭式或封闭式术语。除非本文另行指出，否则本文中数值范围的记载仅仅旨在作为单独指代落入该范围内的每个单独数值的速记方法，并且每个单独数值被引入说明书，就像其在本文中单独记载一样。除非本文另行指出或明显与上下文矛盾，否则本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。除非另有声明，否则本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，而非对本发明的范围加以限制。说明书中没有任何语言应被解释为将任何未要求保护的要素表示为对于实施本发明是必要的。所有的百分数是重量百分数，并且所有的重量百分数是基于组合物的总重量(在任何其任选的浓缩和/或稀释之前)。
本文描述了本发明的优选实施方式，包括发明人已知用于实施本发明的最佳模式。在阅读前述描述之后，这些优选实施方式的变化方式对于本领域普通技术人员可以变得明显。本发明人预期熟练技术人员视情况采用这样的变化方式，并且本发明人旨在本发明以与本文中具体描述的不同的另外方式实施。因此，如可适用的法律允许的，本发明包括本文所附权利要求书中记载的主题内容的所有修改方式和等同方式。此外，除非本文另行指出或者与上下文明显矛盾，否则上述要素以其所有可能变化方式中的任何组合被涵盖于本发明中。
本发明一般地涉及可用于从其上具有GST和含钨金属的微电子器件选择性去除这样的一种或多种材料的组合物。
为了便于参考，“微电子器件”对应于制造用于微电子器件、集成电路或计算机芯片应用的半导体衬底、平板显示器、相变存储器件、太阳能板以及包括太阳能衬底、光伏器件和微机电***(MEMS)的其他产品。太阳能衬底包括，但不限于硅、非晶硅、多晶硅、单晶硅、CdTe、硒化铜铟、硫化铜铟和镓上砷化镓(gallium arsenide on gallium)。太阳能衬底可以是掺杂的或未掺杂的。应理解，术语“微电子器件”并不意味着以任何方式进行限制，并且包括将最终成为微电子器件或微电子组件的任何衬底。
如本文所定义的，“低k介电材料”对应于用作分层微电子器件中的介电材料的任何材料，其中所述材料具有小于约3.5的介电常数。优选地，低k介电材料包括低极性材料，如含硅有机聚合物、含硅杂化有机/无机材料、有机硅酸盐玻璃(OSG)、TEOS、氟化硅酸盐玻璃(FSG)、二氧化硅和碳掺杂氧化物(CDO)玻璃。应认识到，低k介电材料可以具有不同的密度和不同的孔隙度。
如本文所定义的，术语“屏障材料”对应于本领域中用于密封金属线(例如铜互连)以使所述金属(例如铜)到介电材料中的扩散最小化的任何材料。优选的屏障层材料包括钽、钛、钌、铪和其它难熔金属及其氮化物和硅化物。
“基本上不含(具有)”在本文中定义为小于1重量％，优选小于0.5重量％，更优选小于0.1重量％或者小于0.01重量％，和最优选小于0.001重量％或小于0.0001重量％，或小于1ppb。“基本上不含(具有)”还包括0.0000重量％和0ppb。术语“不含(具有)”意味着0.0000重量％或0ppb。
如本文所使用的，“约”旨在对应于所陈述的值的±5％。
在所有这样的组合物中，其中就包括零下限的重量百分比范围来讨论组合物的特定组分，应理解这样的组分在组合物的各种具体实施方式中可以存在或不存在，并且在其中这样的组分存在的情况下，它们可以基于其中采用这样的组分的组合物的总重量以低至0.001重量％的浓度存在。
在这个方面的广泛实践中，根据本发明的适合于含钨金属和GST金属两者的蚀刻溶液包含有效蚀刻量的以下组分、基本上由有效蚀刻量的以下组分组成或由有效蚀刻量的以下组分组成：水；至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；选自以下的至少一种强碱：(i)具有通式NR1R2R3R4OH的季碱，其中R1、R2、R3和R4可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和取代或未取代的C6-C10芳基，(ii)具有通式NR1R2R3的有机胺，其中R1、R2和R3可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和直链或支链C1-C6醇，和(iii)金属氢氧化物；任选地，有机酸的铵盐；和任选地，水可混溶溶剂，其中所述蚀刻溶液的pH是10或更大，并且其中所述蚀刻溶液基本上不具有过氧化物氧化剂和含金属离子氧化剂。
在一些实施方式中，本文公开的蚀刻溶液组合物被配制为基本上不含或不含以下化学化合物中的至少一种、任意组合的多于一种、或全部：过氧化氢和其它过氧化物；有机氧化剂；无机氧化剂，例如硝酸、高氯酸和硫酸；含金属氧化剂，例如Fe3+和Ce4+；氟化物；和磨料。
在其他实施方式中，本公开的组合物单独或另外地不含或基本上不含添加的含磷化合物。
水
本发明的蚀刻溶液组合物是水基的，且因此包含水。在本发明中，水以各种方式起作用，例如溶解组合物的一种或多种固体组分、作为组分的载体、作为去除金属残留物的助剂、作为组合物的粘度调节剂和作为稀释剂。优选地，清洁组合物中采用的水是去离子(DI)水。
据信对于大多数应用，水将包含例如约20重量％至约80重量％，或约20重量％至约90重量％，或约20重量％至约99重量％，或约30重量％至约80重量％，或约30重量％至约90重量％，或约30重量％至约99重量％，或40重量％至约80重量％，或约40重量％至约90重量％，或约40重量％至约99重量％的水。本发明的其它优选实施方式可以包含约50重量％至约80重量％，或约50重量％至约90重量％，或约50重量％至约99重量％，或约60重量％至约80重量％，或约60重量％至约90重量％，或约60重量％至约99重量％的水。本发明的又一些优选实施方式可以包含实现其它成分的期望重量百分比的量的水。
酚衍生物
本发明的蚀刻溶液组合物包含至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物。
具有至少两个羟基的说明性酚衍生物化合物包括没食子酸、儿茶酚、叔丁基儿茶酚、对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚。在一些实施方式中，蚀刻溶液组合物采用这些化合物中的至少两种的混合物。在一些实施方式中，没食子酸是优选的酚衍生物。
据信本发明的蚀刻组合物中一种或多种酚衍生物化合物的量将是组合物的约0.10重量％至约15重量％，或约0.10重量％至约10重量％，或约0.10重量％至约8重量％。优选地，酚衍生物占组合物的约0.5重量％至约5.0重量％，和最优选约1.0重量％至约3.0重量％。在其它实施方式中，酚衍生物占组合物的约1.5重量％至约5.0重量％，和更优选约2.0重量％至约3.0重量％，和最优选约3.0重量％。
在其中组合物被稀释而使用的一些实施方式中，酚衍生物占组合物的约0.1重量％至约0.5重量％，和最优选约0.2重量％至约0.3重量％。
强碱
本发明的蚀刻溶液组合物包含强碱，例如季铵化合物(例如四烷基氢氧化铵)、有机胺、碱金属氢氧化物或其混合物。
本文设想的四烷基氢氧化铵碱包括具有式NR1R2R3R4OH的化合物，其中R1、R2、R3和R4可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基)和取代或未取代的C6-C10芳基(例如苄基)。可以使用可商购的四烷基氢氧化铵，包括四乙基氢氧化铵(TEAH)、四甲基氢氧化铵(TMAH)、四丙基氢氧化铵(TPAH)、四丁基氢氧化铵(TBAH)、三丁基甲基氢氧化铵(TBMAH)、苄基三甲基氢氧化铵(BTMAH)及其组合。非商购的四烷基氢氧化铵可以以与本领域普通技术人员已知的用于制备TMAH、TEAH、TPAH、TBAH、TBMAH和BTMAH的已公布合成方法类似的方式制备。另一种广泛使用的季铵碱是氢氧化胆碱。在一些实施方式中，TEAH是优选的。
可用于特定组合物的说明性有机胺包括具有通式NR1R2R3的种类，其中R1、R2和R3可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基(例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基)和直链或支链C1-C6醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇和己醇)。最优选地，R1、R2和R3中的至少一个是直链或支链C1-C6醇。实例包括，但不限于氨基乙基乙醇胺、N-甲基氨基乙醇、氨基乙氧基乙醇、二甲基氨基乙氧基乙醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、单乙醇胺、三乙醇胺、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丁醇、异丁醇胺、三亚乙基二胺、其他C1-C8烷醇胺类及其组合。一些实施方式可以基本上不含或不含这些列出的有机胺或全部有机胺中的一种或多种。
碱金属氢氧化物的说明性实例包括氢氧化锂、氢氧化铯、氢氧化钠和氢氧化钾。
一些实施方式可以基本上不含或不含这些提到的金属氢氧化物或全部金属氢氧化物中的一种或多种。例如，一些实施方式可以基本上不含或不含氢氧化锂和氢氧化钠。
据信本发明的蚀刻组合物中强碱的量将是组合物的约1.0重量％至约60重量％，或约10重量％至约50重量％。优选地，强碱占组合物的约5.0重量％至约40重量％，和最优选约10重量％至约30重量％或5重量％至约30重量％。
有机酸的铵盐(任选的)
本发明的蚀刻溶液组合物可以任选地进一步包含有机酸的铵盐。铵是指N(RaRbRcRd)+形式的任何胺的盐，其中Ra、Rb、Rc、Rd可以全部相同或不同，并且可以独立地构成H、CH3、C2H5和C3H7。示例性的有机酸的铵盐包括柠檬酸三铵(TAC)、乙酸铵、乳酸铵、柠檬酸二铵、琥珀酸二铵及其组合。
有机酸的铵盐(如果存在的话)主要起到增加GST蚀刻速率的作用。
在一些实施方式中，本发明的组合物将不含或基本上不含添加到组合物中的上文列出的任一种或全部有机酸的铵盐。
据信本发明的蚀刻组合物中有机酸的铵盐(如果存在的话)的量将是组合物的约0重量％至20重量％，或者0.1重量％至约20重量％。优选地，如果存在的话，有机酸的铵盐占组合物的约0.5重量％至约10重量％，和最优选约0.5重量％至约5.0重量％。
水可混溶溶剂(任选的)
本发明的蚀刻溶液组合物任选地包含一种或多种水可混溶的有机溶剂。可以使用的水可混溶有机溶剂的实例是乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、二甘醇正丁醚(例如可以以商品名Dowanol DB商购的)、己氧基丙胺、聚(氧乙烯)二胺、二甲基亚砜、四氢糠醇、甘油、醇类、亚砜类或其混合物。优选的溶剂是醇类、二醇类或其混合物。最优选的溶剂是二醇类，例如丙二醇。
对于大多数应用，据信水可混溶有机溶剂(如果存在的话)的量将占组合物的约0至75重量％或约5至75重量％。优选地，溶剂占组合物的5重量％至约50重量％，和最优选约5重量％至约30重量％。
在一些实施方式中，本发明的组合物将不含或基本上不含添加到组合物中的任意组合的上文列出的水可混溶有机溶剂中的任一种或全部或者所有水可混溶有机溶剂。
金属螯合剂(任选的)
可用于清洁组合物中的另一种任选成分是金属螯合剂，其通常起到提高组合物将金属保留在溶液中的能力并增强金属残留物的溶解的作用。可用于该目的的螯合剂的典型实例是以下有机酸及其异构体和盐：(亚乙基二次氮基)四乙酸(EDTA)、丁二胺四乙酸、(1,2-亚环己基二次氮基)四乙酸(CyDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DETPA)、乙二胺四丙酸、(羟乙基)乙二胺三乙酸(HEDTA)、N,N,N',N'-乙二胺四(亚甲基膦)酸(EDTMP)、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)、1,3-二氨基-2-羟基丙烷-N,N,N',N'-四乙酸(DHPTA)、甲基亚氨基二乙酸、丙二胺四乙酸、次氮基三乙酸(nitrolotriacetic acid)(NTA)、柠檬酸、酒石酸、葡糖酸、糖酸、甘油酸、草酸、邻苯二甲酸、马来酸、扁桃酸、丙二酸、乳酸、水杨酸、儿茶酚、没食子酸、没食子酸丙酯、连苯三酚、8-羟基喹啉和半胱氨酸。优选的螯合剂是氨基羧酸类，如EDTA、CyDTA，和氨基膦酸类，如EDTMP。
据信对于大多数应用，螯合剂(如果存在的话)将以组合物的0至约10重量％的量，优选约0.1重量％至约10重量％或约0.1至5重量％的量，或约0.5重量％至约5重量％的量存在于组合物中。
在一些实施方式中，本发明的组合物将不含或基本上不含添加到组合物中的(任意组合的)上文列出的金属螯合剂中的任一种或全部。
腐蚀抑制剂(任选的)
本发明的组合物任选地包含至少一种腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂用于与被清洁的衬底表面(其可以是金属，特别是铜，或非金属)反应，以钝化表面并防止清洁过程中的过度蚀刻。
可以使用本领域已知用于类似应用的任何腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂的实例包括芳族羟基化合物(除具有至少两个羟基的酚衍生物以外)、炔醇类、含羧基有机化合物及其酸酐、和***化合物。
示例性芳族羟基化合物包括苯酚、甲酚、二甲苯酚、水杨醇、对羟基苯甲醇、邻羟基苯甲醇、对羟基苯乙醇、对氨基苯酚、间氨基苯酚、二氨基苯酚、对羟基苯甲酸、邻羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、2,5-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸和3,5-二羟基苯甲酸。
示例性的炔醇类包括2-丁炔-1,4-二醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2-甲基-3-丁炔-2-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇和2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇。
示例性的含羧基有机化合物及其酸酐包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、马来酸、富马酸、苯甲酸、邻苯二甲酸、1,2,3-苯三甲酸、乙醇酸、乳酸、马来酸、乙酸酐和水杨酸。
示例性的***化合物包括苯并***、邻甲苯基***、间甲苯基***、对甲苯基***、羧基苯并***、1-羟基苯并***、硝基苯并***和二羟基丙基苯并***。
在示例性实施方式中，腐蚀抑制剂包括苯并***、羧基苯并***、氨基苯并***、D-果糖、L-抗坏血酸、香草醛、水杨酸、二乙基羟胺和聚(乙烯亚胺)中的一种或多种。
在其他实施方式中，腐蚀抑制剂是***并且是苯并***、邻甲苯基***、间甲苯基***和对甲苯基***中的至少一种。
对于大多数应用，据信腐蚀抑制剂(如果存在的话)将占组合物的约0.1重量％至约15重量％；优选地，其占组合物的约0.1重量％至约10重量％，优选约0.5重量％至约5重量％，和最优选约0.1重量％至约1重量％或约0.5重量％至约5重量％。
在一些实施方式中，本发明的组合物将不含或基本上不含添加到组合物中的上文列出的腐蚀抑制剂中的任一种或全部，其包括所述芳族羟基化合物(除了具有至少两个羟基的酚衍生物以外)中的任一种或全部，和/或所述炔醇类中的任一种或全部，和/或所述含羧基有机化合物和/或其酸酐中的任一种或全部，和/或所述***化合物中的任一种或全部。
其他任选成分
本发明的清洁组合物还可以包含以下添加剂中的一种或多种：表面活性剂、化学改性剂、染料、杀生物剂和其它添加剂。添加剂可以添加至它们不会不利地影响组合物的pH范围的程度。
在一些实施方式中，本发明的组合物将不含或基本上不含或添加到组合物中的上文列出的螯合剂中的任一种或全部。
如果存在的话，添加剂(如表面活性剂、化学改性剂、染料、杀生物剂等)可以以常规量被包含在清洁组合物中，例如至多为组合物的总共约5重量％的量。
在其它实施方式中，组合物将基本上不含或不含表面活性剂、化学改性剂、染料、杀生物剂中的任一种或全部。
在一些实施方式中，本发明的组合物可以不含或基本上不含以下物质中的至少一种、或任意组合的多于一种、或全部，或者如果已经存在于组合物中，不含以下物质的任何额外部分：含氟化合物、含金属化合物、羟胺或羟胺与一种或多种衍生物(包括N,N-二乙基羟胺(DEHA)、异丙基羟胺、或羟胺的盐，如羟基氯化铵、羟基硫酸铵)的混合物。在其他实施方式中，组合物可以基本上不含(或不含)钠和/或钙。在一些实施方式中，本文公开的组合物被配制为基本上不含以下化学化合物中的至少一种：烷基硫醇类和有机硅烷类。在其他实施方式中，组合物可以基本上不含或不含含卤素化合物，例如其可以基本上不含或不含以下的一种或多种：含氟、含溴、含氯或含碘化合物。
pH值
本发明的蚀刻组合物的pH可以变化以产生针对预期最终用途优化的组合物。通常，pH将是碱性的，例如大于约8.5，更优选10.0或更大，或者约10至大于14，或者约10至约14。最优选地，蚀刻组合物的pH值将是12或更大，或约12至大于14，或约12至约14。在使用中，优选的是蚀刻组合物的pH高于12或是约12。
组分的重量百分比比率的范围将覆盖本文所述的所有可能的浓缩或稀释实施方式和使用点(point of use)重量百分比比率。为此，在一个实施方式中，提供了浓缩的蚀刻组合物，其可以被稀释以用作蚀刻溶液。浓缩组合物或“浓缩物”有利地允许使用者(例如工艺工程师)在使用点将浓缩物稀释到期望强度和pH。浓缩的清洁组合物的稀释可以在约1:1至约2500:1，优选约5:1至约200:1的范围内，其中清洁组合物在设备处(at tool)或就在其之前用溶剂(例如，去离子水)稀释。本领域技术人员应认识到在稀释后，本文公开的组分的重量百分比比率的范围应保持不变。
本发明的蚀刻溶液组合物通常通过在室温下在容器中将组分混合在一起直到所有固体已经溶解在水基介质中而制备。
方法
在另一方面，提供了用于在包含GST金属和钨金属中的至少一种的微电子器件的制造过程中从所述微电子器件蚀刻GST金属和钨金属两者的方法，所述方法包括以下步骤：使所述微电子器件与水性蚀刻溶液接触达足以在室温下以约1至约
的速率从所述器件至少部分地去除所述GST金属和所述钨金属的时间，其中所述水性蚀刻溶液包含以下组分，基本上由以下组分组成或由以下组分组成：水；至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；选自以下的至少一种强碱：(i)具有通式NR1R2R3R4OH的季碱，其中R1、R2、R3和R4可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和取代或未取代的C6-C10芳基，(ii)具有通式NR1R2R3的有机胺，其中R1、R2和R3可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和直链或支链C1-C6醇，和(iii)金属氢氧化物；任选地，有机酸的铵盐；和任选地，水可混溶溶剂，其中所述蚀刻溶液的pH是8.5或10或更大，并且其中所述蚀刻溶液基本上不具有过氧化物氧化剂和含金属离子氧化剂。在一些实施方式中，可以存在至少一个附加步骤，包括冲洗步骤和干燥步骤。
接触步骤可以通过任何合适的手段进行，例如浸入、喷雾或者通过单晶片工艺。
冲洗步骤通过任何合适的手段进行，例如通过浸入或喷雾技术用去离子水冲洗衬底。在优选的实施方式中，冲洗步骤采用去离子水和水可混溶有机溶剂(例如异丙醇)的混合物进行。
干燥步骤通过任何合适的手段进行，例如异丙醇(IPA)蒸气干燥或通过向心力。
具有上述组成的本发明的蚀刻溶液在GST和钨基金属的蚀刻期间很少发泡，且因此其允许均匀蚀刻任一金属或两者(当两者均存在于器件上时)。本发明的蚀刻溶液的优越之处在于其对于除GST和钨基金属以外的金属，或者基材(玻璃、硅、氧化硅、氮化硅)具有低蚀刻速率，并且对GST和钨基金属的选择性蚀刻性质(GST和钨基金属的蚀刻速率相对于除GST和钨基金属以外的金属或基材(玻璃、硅、氧化硅、氮化硅)的蚀刻速率的比率)优选为至少20。本发明的蚀刻溶液还可以包含在不影响蚀刻性质的范围内的除上文提到的这些以外的组分，例如润湿剂、表面活性剂、着色剂、泡沫抑制剂和有机溶剂。
术语“钨基金属”是指钨金属(W)或包含钨作为主要组分(至少70质量％)的合金。钨合金的具体实例包括钼-钨(MoW)和硅化钨(WSi)。术语“GST基金属”是指锗、锑和碲的硫属合金(chalcogenidealloy)(GeSbTe)，例如Ge2Sb2Te5。
在衬底上形成GST和钨基金属的薄膜(如微电子器件)的方法没有特别的限制，并且可以使用任何方法，如CVD、溅射或气相沉积，同时成膜条件也没有限制。
如本文所使用的术语“蚀刻”或“刻蚀”是指利用蚀刻现象的过程，并且其自然地包括GST和钨基金属的图案化，以及清除GST和钨基金属残留物的目的。因此，微电子器件可以进一步包括电子器件，其生产工艺具有通过蚀刻溶液溶解掉整个GST和钨基金属的步骤，即使没有GST和钨基金属保留在最终产品上。
用根据本发明的蚀刻溶液处理GST和钨基金属通常将通过浸渍方法完成，但是其他方法(如喷雾或旋转蚀刻)可以用于处理。不可能对所有情况规定浸渍处理的条件，因为它们将根据蚀刻溶液的组分以及GST和钨基金属的膜厚度而不同，但通常处理温度将是约20-80℃，且更优选约30-60℃。这样的处理也可以在施加超声波的同时进行。
GST和钨基金属(或过量金属)从微电子器件的“至少部分去除”对应于去除至少90％的材料，优选去除至少95％。最优选地，使用本发明的组合物去除至少99％。
在实现期望的去除作用之后，本发明的蚀刻溶液容易地从被其之前所施用的器件去除，例如通过冲洗、清洗或其它一个或多个去除步骤，如在本发明的组合物的给定最终用途应用中期望的和有效的。例如，器件可以用包含去离子水的冲洗溶液冲洗和/或干燥(例如，旋转干燥、N2、蒸气干燥等)。因此，本发明的另一方面涉及从微电子器件的表面去除GST和钨基金属的两步方法。第一步骤包括在约25℃至约80℃、优选约30℃至约60℃的范围内，和最优选在室温(约25℃)的温度下，使含GST和钨基金属的器件与本发明的蚀刻溶液接触达约1分钟至约60分钟的时间。之后，在约20℃至约25℃范围内的温度下，器件与去离子水冲洗接触达15秒至约60秒。
特征和优点通过下文讨论的说明性实施例更全面地显示。
实施例
用于制备清洁组合物的一般性程序
作为本实施例的主题的所有组合物通过在250mL烧杯中用1”Teflon涂布搅拌棒混合100g材料而制备。对于不含水可混溶有机溶剂的组合物，加入到烧杯中的第一种材料是去离子(DI)水。然后其余组分可以以任何顺序添加。在表中列出的实施例中，每种组合物的余量是水。
衬底的组成
本实施例中使用的每个衬底包含在硅晶片上TEOS有机硅酸盐玻璃(OSG)介电材料上的钨膜。被测试的GST膜被直接施加到硅晶片上。
处理条件
在具有设定为400rpm的1/2”圆形Teflon搅拌棒的250ml烧杯中，使用100g清洁组合物进行蚀刻测试。如有必要，在热板上将清洁组合物加热到以下指出的期望温度。在以下条件的集合下，将约1”×1”大小的晶片段浸入组合物中。
在25℃下10分钟
在25℃下20分钟
在35℃下10分钟
在35℃下20分钟
然后将晶片段在DI水溢流浴中冲洗3分钟，随后使用过滤氮气干燥。从蚀刻前后的厚度变化估计钨蚀刻速率，并通过CDE Eesmap进行测量。通过重量损失估计GST蚀刻速率。
蚀刻速率测量程序
通过采用来自Creative Design Engineering,Inc.的ResMapTM273型电阻仪测量层的电阻，来测量晶片的取样片的GST和钨金属层厚度。然后将取样片浸入处于期望温度的组合物中达至多10分钟。然后用去离子水冲洗取样片，干燥，并测量金属层的厚度。作出厚度随浸渍时间变化的曲线图，并且由曲线斜率确定以
表示的蚀刻速率。
以下表格和总结突出了本发明的特征。
表1：组分的变化(I)
表1说明当没食子酸和柠檬酸三铵存在于蚀刻溶液中时，可以以高速率蚀刻GST和钨两者。
表2：组分的变化(II)
·所有溶液含有17.5％的TEAH和1％的TAC。
·所有蚀刻速率在室温下测量。
·TAC＝柠檬酸三铵
表2说明对于待以高速率蚀刻的GST和钨两者，没食子酸和柠檬酸三铵(TAC)优选存在于蚀刻溶液中。
表3：组分浓度对钨蚀刻的影响
表3说明钨蚀刻速率可以被优化。
表4：优选制剂209(上文)的稀释效应
| 稀释比率 | W蚀刻 | GST蚀刻 |
| 浓缩物 | 15.8 | 37.2 |
| 3:1 | 15.6 | 32.6 |
| 1:1 | 10.9 | 35.4 |
| 1:4 | 1.1 | 34.9 |
表4说明优选制剂209可以被稀释到约1:1比率并且保持对GST和钨两者的高蚀刻速率。
表5：优选制剂209(上文)的选择性
表5说明优选制剂209相对于在微电子器件上常见的其它材料具有对GST和钨的选择性。
以上描述主要旨在用于说明目的。虽然已经就本发明的示例性实施方式示出和描述本发明，但本领域技术人员应理解，可以在其中作出其形式和细节方面的前述和各种其他变化、省略和增加而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (26)
1.一种适合于含钨金属和GST金属两者的蚀刻溶液，其包含：
水；
0.1重量％至15重量％的至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；
1重量％至60重量％的选自以下的至少一种强碱：(i)具有通式NR1R2R3R4OH的季碱，其中R1、R2、R3和R4可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和取代或未取代的C6-C10芳基，(ii)具有通式NR1R2R3的有机胺，其中R1、R2和R3可以彼此相同或不同，并且选自氢、直链或支链C1-C6烷基和直链或支链C1-C6醇，和(iii)金属氢氧化物；
任选地，有机酸的铵盐；和
任选地，水可混溶溶剂，其中所述蚀刻溶液的pH是10或更大，并且其中所述蚀刻溶液基本上不具有过氧化物氧化剂和含金属离子氧化剂。
2.根据权利要求1所述的蚀刻溶液，其中所述具有至少两个羟基的酚衍生物化合物是选自没食子酸、儿茶酚、叔丁基儿茶酚、对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、1,2,3-苯三酚、1,2,4-苯三酚和1,3,5-苯三酚的至少一者。
3.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述至少一种强碱是四烷基氢氧化铵。
4.根据权利要求3所述的蚀刻溶液，其中所述四烷基氢氧化铵选自四乙基氢氧化铵(TEAH)、四甲基氢氧化铵(TMAH)、四丙基氢氧化铵(TPAH)、四丁基氢氧化铵(TBAH)、三丁基甲基氢氧化铵(TBMAH)、苄基三甲基氢氧化铵(BTMAH)及其组合。
5.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述至少一种强碱是金属氢氧化物。
6.根据权利要求5所述的蚀刻溶液，其中所述金属氢氧化物是选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化铯的至少一者。
7.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述至少一种强碱是有机胺。
8.根据权利要求7所述的蚀刻溶液，其中所述有机胺是选自氨基乙基乙醇胺、N-甲基氨基乙醇、氨基乙氧基乙醇、二甲基氨基乙氧基乙醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、单乙醇胺、三乙醇胺、1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丁醇、异丁醇胺、三亚乙基二胺及其组合的至少一者。
9.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述酚衍生物化合物是没食子酸，并且所述强碱是四乙基氢氧化铵。
10.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述有机酸的铵盐选自柠檬酸三铵、乙酸铵、乳酸铵、柠檬酸二铵、琥珀酸二铵及其组合。
11.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述蚀刻溶液包含所述有机酸的铵盐，其中所述有机酸的铵盐是柠檬酸三铵。
12.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述水可混溶溶剂存在且选自乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、三丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、二甘醇正丁醚、己氧基丙胺、聚(氧乙烯)二胺、二甲基亚砜、四氢糠醇、甘油、醇类、亚砜类及其混合物。
13.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其还包含腐蚀抑制剂。
14.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液能够在室温下以1至
的速率蚀刻GST金属和钨金属两者。
15.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含：
20重量％至99重量％的所述水；
0.1重量％至15重量％的所述至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物；
1重量％至60重量％的所述至少一种强碱；
0重量％至20重量％的所述有机酸的铵盐；和
0重量％至75重量％的所述水可混溶溶剂。
16.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含50重量％至99重量％的所述水。
17.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含70重量％至99重量％的所述水。
18.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含0.5重量％至10重量％的所述至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物。
19.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含1重量％至5重量％的所述至少一种具有至少两个羟基的酚衍生物化合物。
20.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含1重量％至30重量％的所述至少一种强碱。
21.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含1重量％至20重量％的所述至少一种强碱。
22.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含0重量％至10重量％的所述有机酸的铵盐。
23.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含0重量％至5重量％的所述有机酸的铵盐。
24.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含0重量％至50重量％的所述水可混溶溶剂。
25.根据权利要求1或2所述的蚀刻溶液，其中所述溶液包含0重量％至20重量％的所述水可混溶溶剂。
26.一种用于在包含GST金属和钨金属中至少一种的微电子器件的制造过程中从所述微电子器件蚀刻GST金属和钨金属两者的方法，所述方法包括以下步骤：
使所述微电子器件与根据权利要求1-25任一项所述的蚀刻溶液接触达足以在室温下以1至
的速率从所述器件至少部分地去除所述GST金属和所述钨金属的时间。
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|---|---|---|---|---|
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| EP4070390A1 (en) * | 2019-12-05 | 2022-10-12 | Microsoft Technology Licensing, LLC | Method of selectively etching a metal component |
| CN112522707B (zh) * | 2020-11-20 | 2021-12-03 | 湖北兴福电子材料有限公司 | 一种高选择比的钨蚀刻液 |
| KR20230038933A (ko) * | 2021-09-13 | 2023-03-21 | 주식회사 이엔에프테크놀로지 | 실리콘 선택적 식각액 조성물 |
| CN114854419B (zh) * | 2022-04-13 | 2023-09-05 | 华中科技大学 | 一种用于湿法蚀刻相变材料的碱性蚀刻液及其应用 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5563119A (en) * | 1995-01-26 | 1996-10-08 | Ashland Inc. | Stripping compositions containing alkanolamine compounds |
| US5662769A (en) * | 1995-02-21 | 1997-09-02 | Advanced Micro Devices, Inc. | Chemical solutions for removing metal-compound contaminants from wafers after CMP and the method of wafer cleaning |
| CN1465687A (zh) * | 2002-06-06 | 2004-01-07 | Ekc������˾ | 去除半导体生产中残留物用的组合物和方法 |
| JP2006009006A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-12 | Air Products & Chemicals Inc | 基材から残留物を除去するための組成物及びその組成物を用いた方法 |
| CN1776532A (zh) * | 2004-06-15 | 2006-05-24 | 气体产品与化学公司 | 从基片上除去残留物的组合物及其方法 |
| CN103205259A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-07-17 | 株式会社杰希优 | 选择性蚀刻方法 |
| CN103777475A (zh) * | 2012-10-23 | 2014-05-07 | 气体产品与化学公司 | 清洁制剂 |
| TW201504424A (zh) * | 2013-05-17 | 2015-02-01 | Advanced Tech Materials | 用於自表面移除鈰氧粒子之組成物及方法 |
Family Cites Families (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3976500A (en) * | 1973-08-27 | 1976-08-24 | Enthone, Incorporated | Method for dissolving non-ferrous metals |
| US4995942A (en) | 1990-04-30 | 1991-02-26 | International Business Machines Corporation | Effective near neutral pH etching solution for molybdenum or tungsten |
| US5958288A (en) | 1996-11-26 | 1999-09-28 | Cabot Corporation | Composition and slurry useful for metal CMP |
| US6083419A (en) | 1997-07-28 | 2000-07-04 | Cabot Corporation | Polishing composition including an inhibitor of tungsten etching |
| US5997658A (en) * | 1998-01-09 | 1999-12-07 | Ashland Inc. | Aqueous stripping and cleaning compositions |
| US6162370A (en) | 1998-08-28 | 2000-12-19 | Ashland Inc. | Composition and method for selectively etching a silicon nitride film |
| US6177349B1 (en) * | 1998-12-07 | 2001-01-23 | Advanced Micro Devices, Inc. | Preventing Cu dendrite formation and growth |
| US8178482B2 (en) | 2004-08-03 | 2012-05-15 | Avantor Performance Materials, Inc. | Cleaning compositions for microelectronic substrates |
| KR100640002B1 (ko) | 2005-09-06 | 2006-11-01 | 한국전자통신연구원 | 상변화 재료 박막 패터닝 방법 및 이를 이용한 상변화메모리 소자의 제조 방법 |
| KR100746224B1 (ko) | 2006-01-02 | 2007-08-03 | 삼성전자주식회사 | 멀티비트 셀들을 구비하는 상변화 기억소자들 및 그프로그램 방법들 |
| US7663909B2 (en) * | 2006-07-10 | 2010-02-16 | Qimonda North America Corp. | Integrated circuit having a phase change memory cell including a narrow active region width |
| US20080076688A1 (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Barnes Jeffrey A | Copper passivating post-chemical mechanical polishing cleaning composition and method of use |
| CN101755324B (zh) * | 2007-07-26 | 2011-10-12 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 清洗和防腐用组合物及半导体元件或显示元件的制造方法 |
| US8551682B2 (en) * | 2007-08-15 | 2013-10-08 | Dynaloy, Llc | Metal conservation with stripper solutions containing resorcinol |
| KR100935591B1 (ko) | 2007-12-26 | 2010-01-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 콘택 저항 및 리셋 커런트를 개선할 수 있는 상변화 메모리소자 및 그 제조방법 |
| JP2010050204A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| KR101282177B1 (ko) | 2008-09-09 | 2013-07-04 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 티탄계 금속, 텅스텐계 금속, 티탄-텅스텐계 금속 또는 그것들의 질화물의 에칭액 |
| US9481937B2 (en) | 2009-04-30 | 2016-11-01 | Asm America, Inc. | Selective etching of reactor surfaces |
| US8110535B2 (en) | 2009-08-05 | 2012-02-07 | Air Products And Chemicals, Inc. | Semi-aqueous stripping and cleaning formulation for metal substrate and methods for using same |
| US8518865B2 (en) | 2009-08-31 | 2013-08-27 | Air Products And Chemicals, Inc. | Water-rich stripping and cleaning formulation and method for using same |
| WO2011074601A1 (ja) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | 昭和電工株式会社 | ルテニウム系金属のエッチング用組成物およびその調製方法 |
| TWI449170B (zh) * | 2009-12-29 | 2014-08-11 | Ind Tech Res Inst | 相變化記憶體裝置及其製造方法 |
| CN104804903B (zh) * | 2010-01-29 | 2018-10-30 | 恩特格里斯公司 | 附有金属布线的半导体用清洗剂 |
| CN102221791B (zh) | 2011-04-29 | 2014-09-03 | 西安东旺精细化学有限公司 | 一种光致抗蚀剂的剥离液组合物 |
| KR101983202B1 (ko) * | 2011-06-01 | 2019-05-28 | 아반토 퍼포먼스 머티리얼즈, 엘엘씨 | 구리, 텅스텐, 및 다공성의 유전 상수 κ가 낮은 유전체들에 대한 양립성이 향상된 반수성 중합체 제거 조성물 |
| CN102820223A (zh) | 2011-06-08 | 2012-12-12 | 安集微电子（上海）有限公司 | 一种同时抛光相变材料和钨的化学机械抛光方法 |
| JP2013004871A (ja) * | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Showa Denko Kk | 金属エッチング用組成物、および金属エッチング用組成物を用いた半導体装置の製造方法 |
| KR101782329B1 (ko) | 2011-10-18 | 2017-09-28 | 삼성전자주식회사 | 식각용 조성물 및 이를 이용하는 반도체 기억 소자의 형성 방법 |
| KR20130049538A (ko) | 2011-11-04 | 2013-05-14 | 삼성전자주식회사 | 연마용 슬러리 조성물 및 이를 이용한 상변화 메모리 장치의 제조 방법 |
| JP2015507692A (ja) * | 2011-12-20 | 2015-03-12 | ソルベイ （チャイナ） カンパニー リミテッド | 金属表面の腐食のための活性化剤としてのフェノール化合物の使用 |
| KR102102792B1 (ko) * | 2011-12-28 | 2020-05-29 | 엔테그리스, 아이엔씨. | 티타늄 나이트라이드의 선택적인 에칭을 위한 조성물 및 방법 |
| EP2826062A4 (en) * | 2012-03-12 | 2016-06-22 | Entegris Inc | METHOD FOR SELECTIVELY ELIMINATING SMOOTHED SPIN GLASS |
| CN104334706A (zh) * | 2012-03-18 | 2015-02-04 | 安格斯公司 | 具有改进的阻挡层相容性和清洁性能的cpm后配制物 |
| JP6222907B2 (ja) * | 2012-09-06 | 2017-11-01 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
| JP6139975B2 (ja) | 2013-05-15 | 2017-05-31 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | 研磨用組成物 |
| US20150104952A1 (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | Ekc Technology, Inc. | Method and composition for selectively removing metal hardmask and other residues from semiconductor device substrates comprising low-k dielectric material and copper |
| JP6589883B2 (ja) * | 2014-11-13 | 2019-10-16 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 半導体素子を洗浄するためのアルカリ土類金属を含む洗浄液、およびそれを用いた半導体素子の洗浄方法 |
| US10351809B2 (en) * | 2015-01-05 | 2019-07-16 | Entegris, Inc. | Post chemical mechanical polishing formulations and method of use |
| US10400167B2 (en) * | 2015-11-25 | 2019-09-03 | Versum Materials Us, Llc | Etching compositions and methods for using same |
-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5563119A (en) * | 1995-01-26 | 1996-10-08 | Ashland Inc. | Stripping compositions containing alkanolamine compounds |
| US5662769A (en) * | 1995-02-21 | 1997-09-02 | Advanced Micro Devices, Inc. | Chemical solutions for removing metal-compound contaminants from wafers after CMP and the method of wafer cleaning |
| CN1465687A (zh) * | 2002-06-06 | 2004-01-07 | Ekc������˾ | 去除半导体生产中残留物用的组合物和方法 |
| JP2006009006A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-12 | Air Products & Chemicals Inc | 基材から残留物を除去するための組成物及びその組成物を用いた方法 |
| CN1776532A (zh) * | 2004-06-15 | 2006-05-24 | 气体产品与化学公司 | 从基片上除去残留物的组合物及其方法 |
| CN103205259A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-07-17 | 株式会社杰希优 | 选择性蚀刻方法 |
| CN103777475A (zh) * | 2012-10-23 | 2014-05-07 | 气体产品与化学公司 | 清洁制剂 |
| TW201504424A (zh) * | 2013-05-17 | 2015-02-01 | Advanced Tech Materials | 用於自表面移除鈰氧粒子之組成物及方法 |
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