申请/专利权人：弗萨姆材料美国有限责任公司

申请日：2016-11-25

公开（公告）日：2020-10-16

公开（公告）号：CN107527808B

主分类号：H01L21/306(20060101)

分类号：H01L21/306(20060101)

优先权：["20151125 US 62/259870","20160226 US 62/300382","20161121 US 15/357527"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.16#授权;2018.01.26#实质审查的生效;2018.01.19#专利申请权、专利权的转移;2017.12.29#公开

摘要：组合物和使用所述组合物用于蚀刻半导体基底的方法，所述组合物包含：约25‑86%重量的水；约0‑约60%重量的水可混溶性有机溶剂；约1‑约30%重量的碱，其包含季铵化合物；约1‑约50%重量的胺化合物，其中所述胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物；约0‑约5%重量的缓冲剂；约0‑约15%重量的腐蚀抑制剂。

主权项：1.用于蚀刻半导体基底的组合物，其包含有效蚀刻量的以下组分：25-86％重量的水；0-60％重量的水可混溶性有机溶剂；1-30％重量的季铵化合物，所述季铵化合物选自苄基三甲基氢氧化铵、乙基三甲基氢氧化铵ETMAH和其混合物；1-50％重量的胺化合物，其中所述胺化合物选自单乙醇胺MEA、仲胺、叔胺和其混合物；0-5％重量的缓冲剂；和0-15％重量的腐蚀抑制剂，其中所述蚀刻组合物提供Σ形的轮廓，以及所述半导体基底包含硅。

全文数据：蚀刻组合物和使用所述蚀刻组合物的方法[0001]相关申请的交叉引用本申请要求2016年2月26日提交的临时申请序列号62300,382和2015年11月25日提交的临时申请序列号62259,870的优先权，这两个申请通过引用以其整体结合到本文中。[0002]背景本发明提供可用于各种应用的组合物，所述应用包括例如除去半导体基底上不需要的抗蚀膜、蚀刻后残留post-etch、硅蚀刻和后-灰分残留。特别是，本发明提供特别用于各向异性和各向同性的硅蚀刻的蚀刻组合物。[0003]本发明的背景将结合其在蚀刻应用中的用途进行描述，所述应用包括制造集成电路。然而应理解，本发明的用途具有更广的适用性，如下文所述。[0004]在制造集成电路中，有时需要在位于加工过程中的集成电路晶片上的娃、砷化嫁、玻璃或其它基底的表面上沉积或生长的薄膜中蚀刻开口或其它几何形状。目前用于蚀刻这样的膜的方法要求将所述膜暴露于化学蚀刻剂以除去部分的膜。用于除去部分的膜的具体蚀刻剂取决于膜的性质。例如，在氧化物膜的情况下，蚀刻剂可以是氢氟酸。在多晶硅膜的情况下，其通常是氢氟酸或硝酸和乙酸的混合物。[0005]为了确保仅除去所需部分的膜，使用光刻方法，通过该方法，在计算机设计的光掩模中的图案被转移至所述膜的表面。所述掩模用于确定所述膜中要选择性除去的区域。该图案用光致抗蚀剂材料形成，其为一种光敏感材料，其在薄膜中纺制到加工过程中的集成电路晶片上，并暴露于通过光掩模投射的高强度辐射。暴露或未暴露的光致抗蚀剂材料，取决于其组成，通常用显影剂溶解，留下允许在选择的区域中发生蚀刻，同时在其它区域中阻止蚀刻的图案。例如，阳-型抗蚀剂已经广泛用作掩模材料以在基底上描绘图案，当蚀刻发生时，所述基底将成为道、沟、接触孔等。[0006]湿法蚀刻是其中化学组合物用于溶解硅基底不被掩模保护的区域的一种方法。存在两种不同类型的蚀刻:各向同性蚀刻和各向异性蚀刻。各向同性蚀刻被认为是非定向蚀亥IJ，意思是它在所有方向上等同地侵蚀基底。各向同性蚀刻的一个重要的缺点是它可在掩模本身的下方导致底切或蚀刻。各向同性蚀刻的另一个缺点是该方法使用了化学品。典型的各向同性蚀刻剂化学品可包括氢氟酸，其在操作、安全性和处理方面存在问题。最后，各向同性蚀刻由于微粒污染而倾向于高的缺陷水平，并具有差的过程控制。[0007]不像各向同性蚀刻，各向异性蚀刻提供基底表面的定向蚀刻。在该方面，在掩模下方的底切被锐化成良好限定的角，这是因为该方法中使用的典型的蚀刻剂化学品，例如氢氧化钾KOH、四甲基氢氧化铵TMAH和四乙基氢氧化铵TEAH，对于不同的晶体取向，例如Si110、Si100和Si111晶面，其以不同的速率蚀刻。由于使用了方向依赖性蚀刻剂，可实现非常特定的蚀刻图案。例如，常规的基于TMAH的蚀刻剂化学品通常提供“V形”轮廓。蚀刻速率可通过蚀刻剂类型、浓度和温度得到进一步控制。像各向同性蚀刻一样，各向异性蚀刻也存在缺点。各向异性蚀刻方法是方向依赖性的，其可导致问题。在该方面，应选择具有特定密勒指数方向的硅晶片，以控制晶片中的蚀刻图案。像各向同性蚀刻一样，蚀刻剂化学品在操作、安全性和处理方面也存在问题。[0008]图IA至IC提供了各向异性蚀刻方法的现有技术实例，其使用常规的基于TMAH的蚀刻剂化学品以在基底中形成Σ形的凹槽。图IA提供具有表面特征例如栅极的硅基底，其中基底表面的晶面方向是（100。图IB显示由点A、B、C和D限定的U形凹槽，其通过干法蚀刻在基底中形成。箭头C和D显示晶面方向（111和（110。图IC显示湿法各向异性蚀刻方法的结果，其使用基于TMAH的蚀刻剂化学品。然而，在湿法各向异性蚀刻方法中，（100和（110晶体方向的蚀刻速率快于（111晶面方向。这可导致U-形凹槽的底被过度蚀刻，其中凹槽的相对侧壁的较低部分相交和形成尖角，例如V-形或曲顶，而不是所需的平底。图2提供在基底中需要的Σ形（Σ凹槽的横截面图，其具有栅极。[0009]因此，本领域中需要对蚀刻方法无毒和环境友好的蚀刻组合物。本领域中需要提供更宽的处理窗的蚀刻组合物。本领域中需要可选择性蚀刻某些晶面或进行晶体取向选择性湿法蚀刻和提供平底的蚀刻组合物。本领域中另外需要提供对各向异性蚀刻可提供Σ-形凹槽的蚀刻组合物。本领域中进一步需要用于制造半导体的蚀刻组合物，其提供常规蚀刻剂化合物例如TMH的一种备选方案，并提供一种比本领域所提供的更优选的蚀刻图案。[0010]概述本发明的组合物和方法通过提供用于生产线前端FEOL、生产线中端MEOL和或其它处理步骤的蚀刻组合物，满足本领域的一种或多种需要。在一个方面，本公开内容提供用于从半导体基底蚀刻的组合物，其包含有效蚀刻量的以下组分:约25-80%重量的水;约0-约60%重量的水可混溶性有机溶剂；约5-约30%重量的碱，包含季铵化合物；约0-约35%重量的胺化合物，其中胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物;约〇-约5%重量的缓冲剂;约0-约15%重量的腐蚀抑制剂。[0011]在另一方面，本发明提供用于蚀刻半导体基底的组合物，其包含有效蚀刻量的以下组分:约25-86%重量的水;约0-约60%重量的水可混溶性有机溶剂;约1-约30%重量的季铵化合物;约1-约50%重量的胺化合物，其中胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物;约0-约5%重量的缓冲剂;和约〇-约15%重量的腐蚀抑制剂，其中所述蚀刻组合物在基底中提供Σ形蚀刻轮廓（凹槽）。[0012]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物包含约30-46%重量的所述水；约10-约50%重量的所述水可混溶性有机溶剂；约2-约6%重量的所述季铵化合物;和约10-约50%重量的所述胺化合物，其中所述蚀刻组合物提供Σ形的蚀刻轮廓，其中在一些实施方案中（110100选择性比率可以是约0.1或更大，或大于1，或约1或更大，或下文中所列的其它比率。[0013]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物包含约32-42%重量的所述水；约20-约40%重量的所述水可混溶性有机溶剂；约3-约5%重量的所述季铵化合物;和约20-约40%重量的所述胺化合物;其中所述蚀刻组合物提供Σ形蚀刻轮廓在基底中的凹槽），其中在一些实施方案中（110100选择性比率可以是约0.1或更大，或约1或更大，或大于1，或下文中所列的其它比率。[0014]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物包含约34-40%重量的所述水;约25-约35%重量的所述水可混溶性有机溶剂;和约25-约35%重量的所述胺化合物。在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，组合物可包含约28-32%重量的所述水可混溶性有机溶剂和或组合物可包含约28-32%重量的所述胺。[0015]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物包含有效蚀刻量的以下组分:约56-66%重量的水;约1-约7%重量的季铵化合物;和约30-约40%重量的胺化合物，其中胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物;其中所述蚀刻组合物基本上不含水可混溶性有机溶剂和提供Σ形蚀刻轮廓在基底中的凹槽），其中在一些实施方案中（110100选择性比率可以是约0.1或更大，或1或更大，或大于1，或下文中所列的其它比率。[0016]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物包含约60-64%重量的所述水;约2-约6%重量的所述季铵化合物;和约32-约38%重量的所述胺化合物。[0017]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物包含约45-62%重量的所述水;约2-约6%重量的所述季铵化合物；约5-约35%重量的所述胺化合物;和约5-约30%重量的水可混溶性有机溶剂;其中所述蚀刻组合物在所述基底中提供Σ形的轮廓，其中在一些实施方案中（110100选择性比率可以是约0.1或更大，或大于1，或小于或等于约1，或下文中所列的其它比率。[0018]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物包含约49-60%重量的所述水；约3-约5%重量的所述季铵化合物；约10-约30%重量的所述胺化合物；约5-约25%重量的水可混溶性有机溶剂;其中所述蚀刻组合物在所述基底中提供Σ形的轮廓，其中在一些实施方案中（110100选择性比率可以是约0.1或更大，或大于1，或约0.3-约1，或下文中所列的其它比率。[0019]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物中的所述季铵化合物包含苄基三甲基氢氧化铵、三乙基氢氧化铵TEAH和乙基三甲基氢氧化铵ETMAH和其混合物;和或所述组合物的所述胺是一种或多种烷醇胺。[0020]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，所述胺或所述一种或多种烷醇胺选自单乙醇胺MEA、三乙醇胺TEA、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、氨基乙基乙醇胺AEE、N-甲基乙醇胺和其混合物。[0021]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，所述水可混溶性有机溶剂选自多元醇或二醇。[0022]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，其中所述季铵化合物选自三乙基氢氧化铵、乙基氢氧化三铵或苄基三甲基氢氧化铵或其混合物。[0023]在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，进一步包含单独的多元酸，和或连同其共辄碱，和或多元酸的盐。在本发明的另一方面，单独或与其它方面一起，本发明的组合物的pH为约11-约13.9或约13-约13.9。[0024]在另一方面，本公开内容提供用于从包含硅的基底蚀刻特征的方法，所述方法包括以下步骤:提供包含以下的组合物：约25-80%重量的水；约0-约60%重量的水可混溶性有机溶剂；约5-约30%重量的碱，包含季铵化合物；约0-约35%重量的胺化合物，其中胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物；约〇-约5%重量的缓冲剂;约0-约5%重量的腐蚀抑制剂;和使基底与所述组合物接触。[0025]在本发明的另一方面，提供用于蚀刻包含硅的半导体基底的特征的方法，包括使基底与本文所述的任何组合物接触，以提供Σ形的蚀刻轮廓至所述基底的步骤。附图说明[0026]图IA至IC提供了各向异性蚀刻方法的横截面图，其使用现有技术已知的常规的基于TMH的蚀刻剂。[0027]图2提供了所需要的Σ形凹槽的横截面图。[0028]图3A至3C提供了对于实施例1所述的Ex.1，在具有表面特征和在处理之前（图3A和用常规蚀刻剂组合物处理之后（图3B和用本文所述的本发明的蚀刻组合物处理之后（图3C的基底上，各向异性蚀刻方法的横截面图。[0029]图4提供了实施例7所述的组合物的蚀刻速率特性。注意，207G是实施例7所述的组合物Ex.10。[0030]图5提供了Si的不同蚀刻速率，或者Si的低（I11蚀刻速率对比高（I11速率，对处理后残留物的效果的实例。[0031]详细描述下面的详细描述仅提供优选的示例性实施方案，和不意欲限制本发明的范围、适用性或配置。而是，优选示例性实施方案的下面的详细描述将提供给本领域技术人员能够实施本发明的优选示例性实施方案的描述。在未背离如随附权利要求所示的本发明的精神和范围的情况下，在要素的功能和安排方面可进行各种变化。[0032]如本文和权利要求书中使用的术语“包含”和“包括”是包括性的或末端开放式的，和不排除另外的未叙述的要素、组合物组分或方法步骤。因此，这些术语包括更限制性的术语“基本上由……组成”和“由……组成”。除非另外说明，否则本文提供的所有值包括直至给定的端值并包括端值），且组合物的成分或组分的值以各成分在组合物中的重量百分比表不。[0033]本发明提供了其组分以从基底例如半导体基底有效蚀刻的量存在的组合物。在关于半导体基底的应用中，这样的残留物包括例如，光致抗蚀剂残留物、灰分残留物和蚀刻残留物，例如由反应性离子蚀刻产生的残留物。此外，半导体基底还包括金属、硅、硅酸盐和或中间层面的介电材料例如沉积的氧化硅，其也将与蚀刻组合物接触。典型的金属包括铜、铜合金、钴和其它金属，例如妈、钛、钽和铝。[0034]本发明的蚀刻组合物包含以下组分，基本上由它们组成或由它们组成：约25-80%或25-86%重量的水;约0-约60%重量的水可混溶性有机溶剂；约5-约30%或1-30%重量的碱，其包含季铵化合物;约0-约50%或1-约50%重量的胺化合物，其中胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物;约0-约5%重量的缓冲剂;约0-约15%重量的腐蚀抑制剂。[0035]各组分的作用将在下文更加详细的说明。[0036]本文所述的组分的所有重量百分比基于相对于例如组分的水溶液重量的组分的量，除非另外说明。所述的重量百分比是当组合物用作蚀刻剂时预期的重量百分比。不预期将所述的组合物在使用前稀释。[0037]水本发明的蚀刻组合物是基于水的，因此在组合物的重量百分比方面包含水作为最大的组分。在本发明中，水以各种方式发挥作用，例如溶解组合物的一种或多种固体组分，作为组分的载体，作为辅助手段以促进无机盐和络合物的除去，作为组合物的粘度调节剂，和作为稀释剂。优选地，蚀刻组合物中使用的水是去离子水DIW。[0038]对于大部分应用来说，认为水将组成例如约25-约80%或约25-约86%重量的蚀刻组合物。本发明的其它优选的实施方案可包含约40-约80%或约40-约86%重量的水。此外，本发明的其它优选的实施方案可包含约60-约75%重量的水。组合物中水的量可以是具有选自以下的任何下限值和上限值的任何范围：25、26、29、30、31、32、34、36、39、40、41、42、44、45、46、49、51、54、56、59、60、61、62、64、66、69、71、74、76、79、80、84、85、86%重量的蚀刻组合物。例如，水的量的范围可以是约42-约46重量%或约39-约51重量%或约49-约59重量%或下限值和上限值的任何其它组合。具有大百分比的水的这样的组合物在本文中也称为“富水组合物”。此外，本发明的其它优选的实施方案可包括一定量的水，以实现在组合物内所需要的其它成分的重量百分比。[0039]季铵化合物臟本公开内容的蚀刻组合物还包含碱，例如季铵化合物。[0040]在优选的实施方案中，季铵化合物选自苄基三甲基氢氧化铵（以商标名TritonB出售）、三乙基氢氧化铵TEAH和乙基三甲基氢氧化铵ETMAH和其混合物。[0041]对于大部分应用，认为当含20重量%浓度或100%浓度的季铵化合物的水用于组合物时，组合物中季铵化合物的量将组成约1%-约30%或约5%-约30%重量的组合物，特别是约10%-约20%重量的组合物。或者，组合物中季铵化合物的量（100重量%浓度基准的季铵化合物可以在具有选自以下的下限值和上限值的任何范围内：1、2、3、3.5、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、19、20、21、24、26、28、30%重量。例如，组合物中的季铵化合物（100重量%浓度基准的季铵化合物）可以为约1-约30重量%或约2-约18重量%或约10-约20重量%或约16-约30重量%或约1-约7重量%或约2-约6重量%或约3-约5重量%或约3-约4重量％。[QQ42]胺化合物本公开内容的蚀刻组合物还包含仲或叔有机胺。仲或叔有机胺主要用于提供缓冲液的共辄碱组分，而且达到超过在蚀刻操作期间缓冲液所需要的程度。[0043]在本公开内容的某些优选的实施方案中，用作缓冲液组分的仲或叔有机胺化合物的实例包括烷醇胺。优选的烷醇胺包括低级烷醇胺，其是具有1-5个碳原子的仲胺和或叔胺。这样的烷醇胺的实例包括二乙醇胺、二-和三异丙醇胺、2-2-氨基乙基氨基）乙醇、2-2-氨基乙氧基）乙醇、三乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、环己基胺二乙醇和其混合物。[0044]在优选的实施方案中，胺化合物是选自以下的烷醇胺：单乙醇胺MEA、三乙醇胺TEA、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、氨基乙基乙醇胺AEE、N-甲基乙醇胺和其混合物。在其它优选的实施方案中，烷醇胺选自单乙醇胺MEA、氨基乙基乙醇胺AEE和其混合物。[0045]对于大部分应用而言，认为组合物中胺烷醇胺化合物的量将组成约1-约50%或1-约55%或约1%-约30%重量的组合物，或约20%-约30%重量或约10重量%-约30重量％的组合物。或者，组合物中胺烷醇胺化合物例如单乙醇胺MEA、氨基乙基乙醇胺AEE或其它化合物和其混合物）的量可在具有选自以下的下限值和上限值的任何范围内：1、2、3、3.5、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、19、20、21、24、26、28、30、31、32、34、35、36、38、40、41、44、46、48、50、52、55重量％。例如，组合物中胺烧醇胺）的量可以是约1-约21重量％，或约18-约34重量％，或约30-约50重量％，或约10-约50重量％，或约20-约40重量％，或约30-约40重量％，或约25-约35重量％，或约40-约55重量％。[0Ηό]多元有机酸缓冲液组分）（任选本公开内容的蚀刻组合物可包含一种或多种多元有机酸和其盐，例如铵盐），其主要用作缓冲液的共辄酸部分。本文使用的术语“多元有机酸”是指具有超过1个羧酸根基团的酸或多元酸，包括但不限于（i二羧酸（例如丙二酸、苹果酸等）；具有芳族部分的二羧酸例如邻苯二甲酸等和其组合;和（ii三羧酸（例如柠檬酸等），具有芳族部分的三羧酸例如1，2,4_苯三甲酸等和其组合。所述酸可与它们的共辄碱组合用作缓冲液。缓冲液的一个实例包含柠檬酸和柠檬酸三铵，如Ex.10中所用的。[0047]认为本公开内容的组合物中多元有机酸的量为约0重量%-5重量％，或约0.1重量%-约5重量％，或0.25重量%-3重量％，或约0.5重量%-约2.0重量％，或约0.75重量%-约1.5重量％。如果还使用共辄碱例如柠檬酸三铵，则其可以约0.1重量％-约5重量％，或0.25重量％-3重量％，或约0.5重量%-约2.0重量％，或约0.75重量%-约1.5重量%存在于组合物中。[0048]优选地，多元有机酸和组合物的剩余部分按一定比率混合，以实现10-14或11-13.5或具有选自10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.2、13.4、13.5、13.6、13.7、13.8、13.9和14的下限值和上限值的任何范围的pH。在一些实施方案中，组合物的pH可以为约12-约13.9或约12.5-约13.8。[0049]在一些实施方案中，本发明的组合物基本上不含上文所列的任何多元有机酸或所有多元有机酸，和或基本上不含无机酸和或基本上不含有机酸。组合物可不含或基本上不含单独或与本文所述的其它组分组合物可不含或基本上不含采用任何组合方式的所述其它组分组合的任何这些酸。本文使用的“基本上不含”意指组合物包含少于0.5重量%或少于0.25重量%或少于1000的百万分率ppm或少于100ppm的组分。[QQ5Q]溶剂任选本公开内容的组合物任选地包含至少一种有机溶剂。优选地，有机溶剂可与水混溶。在本发明的各种实施方案中，基底上的金属线通常规定是否使用水可混溶性有机溶剂。例如，当基底上存在铝线时，水和氢氧根离子的组合通常趋于蚀刻铝。在这样的实施方案中，使用水可混溶性有机溶剂可显著降低如果不能排除的话铝的蚀刻。[0051]水可混溶性有机溶剂的实例包括但不限于二甲基乙酰胺DMAC、N_甲基吡咯烷酮NMP、二甲基亚砜（DMSO、二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺、甲酰胺、二甲基-2-哌啶酮DMPD、四氢呋喃甲醇、甘油、乙二醇和其它酰胺、醇或亚砜，或多官能化合物，例如羟酰胺或氨基醇。水可混溶性有机溶剂的其它实例包括二醇和多元醇，例如（C2-C2Q烷二醇和C3-C2q烷三醇、环状醇和取代的醇。这些水可混溶性有机溶剂的具体实例包括丙二醇、四氢呋喃甲醇、二丙酮醇和1，4-环己烷二甲醇。在某些实施方案中，水可混溶性有机溶剂可以是DMS0、NMP和或DMAC。上文列举的水可混溶性有机溶剂可单独使用或与两种或更多种溶剂组合使用。[0052]在本发明的某些优选的实施方案中，水可混溶性有机溶剂可包含二醇醚。二醇醚的实例包括乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丙基醚、二乙二醇单异丙基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单异丁基醚、二乙二醇单苄基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇二甲基醚、聚乙二醇单甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇单丁基醚、丙二醇、单丙基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单异丙基醚、二丙二醇单丁基醚、二丙二醇二异丙基醚、三丙二醇单甲基醚、1-甲氧基-2-丁醇、2-甲氧基-1-丁醇、2-甲氧基-2-甲基丁醇、1，1_二甲氧基乙烷和2-2-丁氧基乙氧基）乙醇。[0053]对于大部分应用而言，认为水可混溶性有机溶剂的量组成约0%_约60%重量的组合物。优选地，当使用时，水可混溶的溶剂包含约20-约40%重量的组合物。在备选的实施方案中，水可混溶性有机溶剂的量可以在具有选自以下的下限值和上限值的任何范围内：〇、4、5、6、8、10、12、16、18、20、21、24、25、26、28、31、34、35、36、39、40、41、44、46、49、50、51、54、59、60。例如，组合物中有机溶剂的量可以为约6-约34重量％，或约18-约44重量％，或约5-约25重量％，或约28-约46重量％，或约10-约50重量％，或约25-约40重量％，或约25-约35重量％。[0054]在一些实施方案中，本发明的组合物不含或基本上不含上述水可混溶性有机溶剂或添加至组合物中的所有水可混溶性有机溶剂的任何一种或全部。[0055]另外的腐蚀抑制剂任选本公开内容的组合物任选地包含至少一种腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂用于与所清洁的基底表面反应，所述表面可以是金属、特别是铜、或非金属，以使表面钝化和防止在清洁期间过度蚀刻。具体而言，并且不受任何特定理论的约束，认为腐蚀抑制剂在铜表面或其它金属表面上形成不溶性螯合化合物的涂层，因此阻止光致抗蚀剂残留物去除组分和金属之间的接触，从而防止侵蚀。[0056]可使用本领域已知的用于类似应用的任何腐蚀抑制剂，例如公开于美国专利号5，417，877中的那些，其通过引用结合到本文中。当组合物用于清洁金属基底时，特别优选使用腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂的实例包括芳族羟基化合物、炔醇、包含羧基的有机化合物和其酸酐，和三唑化合物。[0057]示例性的芳族羟基化合物包括苯酚、甲酚、二甲苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、连苯三酚、1.2.4-苯三酚、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、氨基间苯二酚、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。[0058]示例性的炔醇包括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_己块2，5_二醇。[0059]示例性的含羧基有机化合物和其酸酐包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、苯甲酸、羟乙酸、乳酸、乙酸酐和水杨酸。[0060]示例性的三唑化合物包括苯并三唑、邻甲苯基三唑、间甲苯基三唑、对甲苯基三唑、羧基苯并三唑、1-羟基苯并三唑、硝基苯并三唑和二羟基丙基苯并三唑。[0061]在示例性的实施方案中，腐蚀抑制剂包括苯并三唑、羧基苯并三唑、氨基-苯并三唑、D-果糖、邻苯二酚、叔丁基邻苯二酚、L-抗坏血酸、没食子酸、香草醛、水杨酸、二乙基羟基胺和聚（乙烯亚胺）的一种或多种。[0062]优选的铜腐蚀抑制剂选自苯并三唑、氨基-苯并三唑、L-抗坏血酸、没食子酸、香草醛、二乙基羟基胺和其混合物。[0063]在其它实施方案中，腐蚀抑制剂是三唑，并且是苯并三唑、邻甲苯基三唑、间甲苯基三唑和对甲苯基三唑的至少一种。在其它实施方案中，三唑化合物选自邻甲苯基三唑、间甲苯基三唑、对甲苯基三唑和其混合物。[0064]对于大部分应用而言，认为腐蚀抑制剂组成约0重量%-约15重量％的组合物;优选地其组成约〇.1重量%-约10重量％，优选地约〇.5重量%-约5重量％，和最优选地约0.1重量%_约1重量%或约〇.5重量%-约5重量%或0.3重量%-约1.5重量%的组合物。[0065]当腐蚀抑制剂是选自邻甲苯基三唑、间甲苯基三唑、对甲苯基三唑和其混合物的三唑化合物时，优选三唑以0.3-约1.5%重量的蚀刻组合物的量存在。[0066]在一些实施方案中，任选地除了组合物可不含或基本上不含的本文所列的其它材料或化合物之外，本发明的组合物还基本上不含或不含添加的）上述腐蚀抑制剂或所有腐蚀抑制剂的任何一种或全部。例如，组合物可基本上不含或不含添加的芳族羟基化合物和或炔醇和或含羧基有机化合物和或其酸酐和或三唑化合物。[0067]在一些实施方案中，任选地除了本文所列的其它材料和或化合物之外，本公开内容的组合物还不含或基本上不含添加的金属离子和或含金属化合物。[0068]在一些实施方案中，任选地除了本文所列的其它材料和或化合物之外，本公开内容的组合物还不含或基本上不含添加的含卤化物的化合物。[0069]在其它实施方案中，本公开内容的组合物单独或另外地不含或基本上不含添加的硫酸酯的铵盐和或添加的含硫化合物。[0070]在其它实施方案中，本公开内容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。[0071]在其它实施方案中，本公开内容的组合物单独或另外地不含或基本上不含添加的一种和或多种羟基胺。[0072]在其它实施方案中，本公开内容的组合物单独或另外地不含或基本上不含添加的碱金属氢氧化物。[0073]其它在选成分本发明的蚀刻组合物还可包括一种或多种以下添加剂:表面活性剂、螯合剂、化学改性剂、染料、杀生物剂和其它添加剂。可在它们不会不利地影响组合物的PH范围的程度下加入添加剂。[0074]可用于蚀刻组合物的另一种任选的成分是金属螯合剂并非EDTA;其可用于增加组合物在溶液中保留金属和提高金属残留物的溶出的能力。用于该目的的螯合剂的典型实例是以下有机酸和它们的异构体和盐:丁二胺四乙酸、（1，2_环己二胺）四乙酸CyDTA、二亚乙基三胺五乙酸（DETPA、乙二胺四丙酸、（轻基乙基）乙二胺三乙酸（HEDTA、N，N，N’，Ν’-乙二胺四（亚甲基膦）酸EDTMP、三亚乙基四胺六乙酸（TTHA、I，3_二氨基-2-羟基丙烷-N，N，N’，N’_四乙酸DHPTA、甲基亚胺基二乙酸、丙二胺四乙酸、硝基三乙酸NTA、酒石酸、葡萄糖酸、糖二酸、甘油酸、草酸、邻苯二甲酸、马来酸、扁桃酸、丙二酸、乳酸、水杨酸、邻苯二酚、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例如CyDTA和氨基膦酸例如EDTMP。[0075]对于大部分应用而言，认为螯合剂以组合物的约0重量%-约10重量％，或0.1重量%-约10重量％，或约0.5重量%-约5重量%的量存在于组合物中。[0076]其它通常已知的组分，例如染料、杀生物剂等可以常规的量包括在蚀刻组合物中，例如至多总共为组合物的约5重量%的量。[0077]在某些实施方案中，蚀刻组合物不含或基本上不含添加的金属。在该实施方案或其它实施方案中，蚀刻组合物基本上不含添加的微粒例如研磨剂。本文早前定义和使用的术语“基本上不含”意指具有〇.5重量百分比（重量%或更少，或0.25重量%或更少，或1000的百万分率ppm或更少，或100ppm的组分。术语“添加”意指添加至组合物的组分。然而，金属、添加的微粒或两者可在接触基底后掺入蚀刻组合物。[0078]在其它实施方案中，本公开内容的组合物单独或另外地与任何其它材料一起不含或基本上不含添加的表面活性剂和或螯合剂和或化学改性剂和或染料和或杀生物剂和或已知或上文列举的其它添加剂包括ΗΤΑ的任何一种或全部。另外，本公开内容的组合物单独或另外地与任何其它材料一起不含或基本上不含任何添加的含氟化合物和或氧化剂。分别地，含氟化合物的实例包括季铵氟化物，而氧化剂的实例是过氧化氢。许多其它实例是本领域已知的。[0079]本发明的蚀刻组合物通常通过在室温下将各组分一起在容器中混合，直到所有固体已溶解在基于水的介质中来制备。[0080]本发明的蚀刻组合物可用于从基底除去不需要的残留物。认为组合物可在蚀刻半导体基底中具有特别良好的优点，在制造半导体装置的过程期间残留物在所述半导体基底上沉积或形成;这样的残留物的实例包括膜形式（阳性和阴性两种）的抗蚀剂组合物，和干法蚀刻期间形成的蚀刻沉积物，以及化学降解的抗蚀膜。当待除去的残留物是在具有金属膜暴露的表面的半导体基底上的抗蚀膜和或蚀刻沉积物时，使用组合物是特别有效的。可与本文所述的组合物接触的基底的实例包括硅基底、硅和锗基底、锗基底、铝钛钨;铝硅；铝硅铜;氧化硅;氮化硅;氧化硅;非晶硅；多晶硅;和镓砷化物。氧化硅可指化学计量或非化学计量的SiO或SiO2,其还可掺杂有碳、氮化物和或其它元素。这样的基底通常包括包含光致抗蚀剂和或后蚀刻沉积物的残留物。[0081]使用本发明的蚀刻组合物可有效除去的抗蚀剂组合物的实例包括包含酯或邻萘醌的光致抗蚀剂，和线型酚醛-型粘合剂和包含嵌段多羟基苯乙烯或多羟基苯乙烯和光致产酸剂的共聚物的化学增益抗蚀剂。市售可得的光致抗蚀剂组合物的实例包括ClariantCorporationAZ1518，AZ4620，ShipleyCompany,Inc.光致抗蚀剂，S1400,APEX-E™阳性DUV,UV5™阳性DUV,Megaposit™SPR™220系列；JSR微电子光致抗蚀剂KRF®系列，ARF®系列；和TokyoOhkaKogyoCo.,Ltd.光致抗蚀剂TSCR系列和TDUR-PN系列。[0082]除了当用于在具有暴露的金属膜表面的半导体晶片上除去抗蚀膜和或蚀刻残留物时是有效的之外，当金属膜由铜或包含铜作为主要组分的铜合金制成时以及当低介电膜用作夹层绝缘膜时，蚀刻组合物特别有效。包含铜作为主要组分的铜合金的实例是包含90%重量或更多的铜和其它元素例如3118、1%、附、：〇、11、31和41的合金。因为这些金属具有低电阻和改进元素的高速操作，但容易被化学品溶解或腐蚀，本发明的组合物的“非腐蚀”性质是显著的。[0083]本文所述的蚀刻组合物可用于在硅基底上进行一种或多种特征的各向异性或各向同性蚀刻，以在基底上形成一种或多种特征例如形成沟或道或其组合。在图1所示的一个或多个晶体方向上，例如（100、（110或（111方向，本文所述的组合物具有蚀刻选择性。在一个实施方案中，（100110的蚀刻选择性范围为0.5-5。或者，在另一个实施方案中，（I10100的选择性范围可以是约O.1-约2.5，或约0.1-约2，或约O.2-约2.5，或约0.3-约2.5,或约0.5-约2,或约0.7-约2,或约1-约2.5,约1.1-约2,或约1.2-约2,或约1.3-约2,或约1.5-约2,或约1.6-约2。（IlOAlOO的选择性范围可具有选自0.1、0.2、0.3、0.5、0·7、1、1·1、1·2、1·3、1·5、1·6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4和2.5的下限值和上限值。在该实施方案或备选的实施方案中，（111100的蚀刻选择性为至少约0.5或更大，或约0.5-约1，或约0.5-约0.8。蚀刻选择性定义为对于所关注的特定晶体方向的蚀刻速度的比率ER。蚀刻速度按下文在实施例中所述，使用重量变化方法、SEM方法和或通过椭圆偏光法计算。[0084]在另一个实施方案中，本文所述的组合物用于各向同性蚀刻。图5提供了从半导体基底的表面上除去虚拟多晶硅栅极特征的各向同性蚀刻方法的实例。图5显示具有低（111Si速率的组合物将在基底表面上产生锥形残留物，而具有相对较高的（111Si速率的组合物将在基底表面上不产生锥形残留物。一般而言，优选以目标选择性其在高于约〇.5或约0.5-0.8的Si111100选择性以上提供较高蚀刻速率的组合物。[0085]本公开内容的蚀刻组合物可用于从半导体基底在相对低的温度下除去蚀刻后残留和灰分、其它有机和无机残留物以及聚合残留物，几乎没有腐蚀效果。蚀刻组合物应施用于表面，经过足以获得需要的蚀刻效果的一段时间。该时间可改变，取决于许多因素，包括例如残留物的性质、蚀刻组合物的温度和使用的具体蚀刻组合物。一般而言，可例如通过使基底在约25°C-约85°C的温度下接触约1分钟-约1小时的一段时间，接着从基底漂洗蚀刻组合物和将基底干燥，使用蚀刻组合物。[0086]接触步骤可通过任何合适的方式，例如浸泡、喷雾或通过单晶片过程进行;可使用利用液体以除去光致抗蚀剂、灰分或蚀刻沉积物和或污染物的任何方法。[0087]漂洗步骤通过任何合适的方式进行，例如通过浸泡或喷雾技术用去离子水漂洗基底。在优选的实施方案中，漂洗步骤使用去离子水和水可混溶性有机溶剂例如异丙醇的混合物进行。[0088]干燥步骤通过任何合适的方式进行，例如异丙醇（IPA蒸汽干燥或通过向心力。[0089]本领域技术人员将理解，可修改本发明的蚀刻组合物以在不破坏基底的情况下实现最佳蚀刻，使得可在制造过程中保持高通量蚀刻。例如，本领域技术人员将意识到，例如根据所清洁的基底的组成、待除去的残留物的性质和使用的特定过程参数，可对一些或全部组分的量进行修改。[0090]在本发明的一个实施方案中，在基底上通过晶体方向选择性蚀刻方法，可形成一个或多个Σ形凹槽。Σ形的轮廓类似于图2所示的轮廓。本文所述的组合物在（100、（110和（111晶体方向的一个或多个上选择性蚀刻，以提供需要的Σ蚀刻轮廓。在一个具体的实施方案中，Σ形凹槽是非晶层，其包含66、31、8?2、：46、313或其组合。2形凹槽优选地具有平底。在一个具体的实施方案中，这可通过在底部形成非晶层而实现或促进，所述非晶层用作湿法蚀刻方法的中止层。[0091]尽管本发明已结合蚀刻半导体基底在原理上进行了描述，但本发明的蚀刻组合物可用于清洁包含有机和无机残留物的任何基底。[0092]为进一步说明本发明的目的提供以下实施例，但绝不旨在限制本发明。实施例[0093]测定蚀刻速率的通用方法:测定Si蚀刻速率的重量变化方法:在某些实施例中，将测试的各蚀刻剂组合物加热至在各具体的实施例中提供的测试温度。将大小为3.5cmX5cm的空白（无图案）的P-型Si晶片片段具有暴露的目的晶体方向）从完整的晶片上切下。有两侧的Si片段用缓冲的氧化物蚀刻剂BOE在大约22°C的环境温度下预处理1分钟以除去天然的表面氧化物，在去离子水DIW中漂洗3分钟和用氮气N2枪干燥。Si片段然后在5位小数的天平上称重，以准确记录重量。然后将Si片段浸入蚀刻剂特定的一段时间，取出和在去离子水DIW中漂洗3分钟，用N2干燥，然后称重。根据重量差未处理-经处理和假定Si密度为2.33gmcm3和根据3.5cmX5.0cm的片段面积，测定起始和最终的厚度单位为纳米）。根据在蚀刻实验期间的厚度变化未处理-经处理除以各具体实施例中所示的时间，计算蚀刻速率单位为nmmindi晶片的单侧的蚀刻速率通过将上述蚀刻速率除以1.8这解释了暴露的边缘获得。对于在本文所述的实施例中报告的组合物，重复该方法以测定Si蚀刻速率。[0094]测定Si蚀刻速率的SEM方法:在某些实施例中，切割未处理无图案）的P-型Si晶片片段，具有暴露的目的晶体方向，安装至SEM仪器上，和测量横截面厚度。对于未处理的Si晶片片段，获得3个这样的厚度测量结果的平均值。将测试的各蚀刻剂组合物加热至在各具体实施例中给出的测试温度。单独地，大小为3.5cmX5cm的空白（无图案的P-型Si晶片片段从完整晶片上切下，具有暴露的晶体方向。有两侧的Si片段用缓冲的氧化物蚀刻剂BOE在大约22°C的环境温度下预处理1分钟，以除去天然的表面氧化物，在去离子水DIW中漂洗3分钟和用氮气N2枪干燥。然后将Si片段浸入蚀刻剂和处理特定的一段时间，取出和在去离子水DIW中漂洗3分钟，用N2干燥，然后称重。经处理的Si晶片片段的最终厚度通过将一片经处理的Si晶片片段置于SEM中测定，和测量横截面厚度单位为纳米）。蚀刻速率单位为纳米分钟nmmin根据在蚀刻实验期间的厚度变化未处理-经处理除以各具体实施例中所示的时间来计算。Si晶片的单侧的蚀刻速率通过将上述蚀刻速率除以1.8这解释了暴露的边缘获得。对于下表中报告的组合物，重复该方法以测定Si蚀刻速率。[0095]测定Si蚀刻速率的椭圆偏光法方法:多晶硅基底的膜厚度测量使用椭圆偏振计进行。椭圆偏光法测量使用FilmTekSCI椭圆偏振计进行。这些基底的蚀刻速率通过使用椭圆偏振计方法计算膜厚度变化未处理-经处理并将厚度变化除以各具体实施例中所示的浸泡时间来测定。SEM方法用于验证使用所述的椭圆偏振计方法测定的基底的膜厚度变化。[0096]实施例1:本文所述的蚀刻组合物与常规蚀刻组合物的比较表1中所示的组合物Ex.1和Comp.Ex.1通过混合和掺和下文所示的组分并在室温下搅拌来制备。在将邻苯二酚加入Ex.1制剂之前，将邻苯二酚在室温下暴露于环境空气中数个小时以使在高于环境的温度下处理期间颜色变化降到最小，并延长浴寿命例如4-8小时。[0097]表I具有表面特征或氮化硅栅极的硅晶片在包含蚀刻组合物的浴中在65°C的温度下用5重量%氢氧化季铵NH40H水溶液的常规蚀刻化学品和本文或Ex.1所述的蚀刻组合物处理1分钟。处理的晶片的横截面在扫面电子显微术（SEM下检查以发现在处理后得到的蚀刻剂轮廓。常规蚀刻化学品未产生Σ形蚀刻轮廓，这是因为其较低的（110蚀刻速率。相比之下，Ex.1产生了Σ蚀刻轮廓，这是因为其相对更高的（110蚀刻速率。图3A至3C提供了处理之前（图3A和用NH4OH常规蚀刻组合物（图3B和Ex.1图3C处理之后的基底的说明。[0098]实施例2:要求保护的制剂与常规制剂的比较Comp.Ex.1使用上文表1所列的成分制备，和其类似于Ex.1，不同之处在于Comp.Ex.1不包括成分邻苯二酚。具有表面特征或氮化硅栅极的硅晶片在包含蚀刻化学品Ex.1和Comp.Ex.1的浴中在60°C的温度下处理约1分钟。处理的晶片的横截面在扫描电子显微术SEM下检查以发现处理后得到的蚀刻剂轮廓。Comp.Ex.1制剂不产生Σ形的蚀刻，而是“V”形的蚀刻。相比之下，Ex.1产生所需的Σ蚀刻轮廓。[0099]实施例3:包含丙二醇代替邻苯二酚的示例性的组合物组合物2和3按实施例1中所述使用下文表2中提供的成分和重量%制备，不同之处在于邻苯二酚分别被替换为5重量%或10重量%丙二醇。具有表面特征或氮化硅栅极的硅晶片在包含蚀刻化学品Ex.2和Ex.3的浴中在65°C的温度下处理约1分钟。处理的晶片的横截面在扫描电子显微术SEM下检查以发现处理后得到的蚀刻剂轮廓。Ex.2和3两者均提供Σ形的蚀刻图案。然而，Ex.3,其具有更高的重量%的?6,具有更高的（需要的）（110蚀刻速率。[0100]表2实施例4:包含不同的季铵盐化合物的示例性的组合物组合物4和5按实施例1所述使用下文表3提供的成分和重量%制备，不同之处在于Ex.4具有季铵盐化合物TritonB和Ex.5具有四乙基氢氧化铵。具有表面轮廓或氮化硅栅极的硅晶片在包含蚀刻化学品Ex.4和Ex.5的池中在65°C的温度下处理约90秒。处理的晶片的横截面在扫描电子显微术SEM下检查，以发现处理后得到的蚀刻剂轮廓。Ex.4提供了Σ形的蚀刻图案。然而包含TEAH的Ex.5对Si蚀刻太具攻击性，和完全除去了基底上的表面特征。[0101]表3实施例5:包含不同的胺的示例性的组合物组合物6和7按实施例1所述使用下文表4提供的成分和重量%制备，不同之处在于Ex.6具有胺MEA和Ex.7具有胺AEE。具有表面特征或氮化硅栅极的硅晶片在包含蚀刻化学品Ex.6和Ex.7的浴中在65°C的温度下处理约45秒。处理的晶片的横截面在扫描电子显微术SEM下检查，以发现处理后得到的蚀刻剂轮廓。Ex.6和7两者均提供Σ形的蚀刻图案。然而发现在水平（110和垂直（100方向上，包含AEE的Ex.7具有比包含MEA的Ex.6更高的蚀刻速率。Ex.6和Ex.7的蚀刻速率选择性或水平对比垂直分别为1:3和1:1，如通过SEM所测量。Ex.7组合物具有合乎需要的80.9nm80.9nm=1:1的蚀刻速率选择性或XYo[0102]表4实施例6:含和不含柠檬酸三铵的示例性的组合物组合物8和9按实施例1所述使用表5提供的成分和重量%制备。具有表面特征或氮化硅栅极的硅晶片在包含蚀刻化学品Ex.8和Ex.9的浴中在65°C的温度下处理约45秒。处理的晶片的横截面在扫描电子显微术SEM下检查，以发现处理后得到的蚀刻剂轮廓。Ex.8和9两者均提供Σ形的蚀刻图案。然而，发现包含柠檬酸三铵的Ex.8在水平（110和垂直方向100上均具有更慢的蚀刻速率。[0103]表5实施例7:Ex.10的蚀刻速率和浴寿命性能表6中提供的Ex.10的示例性的组合物通过混合和掺和下文所示的组分和在室温下搅拌制备。[0104]表6具有表面特征或氮化硅栅极的硅晶片在包含示例性的组合物Ex.10的浴中在60°C的温度下处理90秒。处理的晶片的横截面在扫描电子显微术SEM下检查以发现处理后得到的蚀刻剂轮廓，其以分别62纳米nm和183nm的X和Y选择性证实了Σ形蚀刻剂轮廓。Ex.10的蚀刻速率选择性或水平对比垂直为1:3。图4提供了对于X和Y路径和对于10-90秒处理时间的暴露的蚀刻量X是水平;Y是垂直）。[0105]具有表面特征的硅晶片全部通过在60°C浸泡基底0小时、60°C浸泡6小时和60°C浸泡11小时来评价。处理的晶片的横截面在扫描电子显微术SEM下检查以发现在各浸泡时间后在处理后得到的蚀刻剂轮廓。在后一条件下，或60°C浸泡11小时，存在比前面的条件更高的X和Y速率。然而，Σ形的蚀刻轮廓在60°C保持6小时。发现Ex.10的浴寿命在60°C超过6小时。此外，对于该制剂在60°C下浸泡11小时，未观察到颜色变化。[0106]实施例8:示例性的组合物组合物11和12按实施例1所述使用下表7提供的成分和重量%制备。具有表面特征或氮化硅栅极的硅晶片在包含蚀刻化学品Ex.11和Ex.12的浴中在60°C的温度下处理约45秒。处理的晶片的横截面在扫描电子显微术SEM下检查以发现处理后得到的蚀刻剂轮廓。Ex.11和12两者均提供Σ形的蚀刻图案。Ex.11和Ex.12的蚀刻速率选择性或水平对比垂直分别为1.75:1例如105nm60nm和2:1例如105nm52nm，如通过SEM所测量。在一些实施方案中，具有相同或更高的水平对比垂直ER是合乎需要的，例如1:1至3:1，或1:1至2.5:1，或1:1至2:1，或1.3至2.5:1的水平对比垂直可能是需要的。在备选的实施方案中，更合乎需要的是，具有1:1或更小，例如约〇.3:1-约1:1、约0.5:1-约1:1或约0.8:1-约1:1的水平对比垂直ER。[0107]表7裸硅晶片在含有蚀刻组合物Ex.12和具有四乙基氢氧化铵TEAH的常规蚀刻化学品的单独浴中在60°C的温度下处理5分钟。在扫描电子显微术SEM下检查处理的晶片的横截面和俯视图以发现处理后得到的蚀刻剂轮廓。在处理5分钟后，常规蚀刻化学品产生锥形蚀刻轮廓，如两个SEM视图所证实的。相比之下，Ex.12未产生锥形轮廓。这些结果显示在图5中。[0108]然后将首先用含TEAH的常规蚀刻化学品处理的晶片在60°C的温度下置于包含Ex.12组合物的蚀刻浴中5分钟。处理的晶片然后使用SEM检查。用Ex.12组合物处理后，锥形蚀刻残留物完全除去。这证实了Ex.12组合物可用于各向同性蚀刻。[0109]实施例9:含不同的胺的示例性的组合物示例性的组合物12按实施例1所述使用上表7提供的组分和重量%制备。示例性的组合物13按实施例1所述制备，和其类似于示例性的组合物12,不同之处在于其具有胺MEA而不是胺AEE见下表8。裸硅晶片（100和（110在含蚀刻化学品Ex.12和Ex.13的浴中在60°C的温度下处理30分钟。发现含MEA的Ex.13具有比含AEE的Ex.12更高的蚀刻速率ER。Ex.12和Ex.13在水平（110和垂直（100上ER选择性分别为2190Amin1570Amin和3249Amin2084Amin，如通过重量损失测量的。[0110]表8实施例10:关于在MEA和PG之间进行比率调整的示例性的组合物组合物14和15按实施例1所述使用下表9提供的成分和重量%制备，不同之处在于Ex.14具有10重量％的胺MEA和50重量％的溶剂丙二醇和Ex.15具有50重量％的胺MEA和10重量％的溶剂丙二醇。裸硅晶片（100和（110在含蚀刻化学品Ex.14和Ex.15的浴中在60°C的温度下处理30分钟。这两种示例性的组合物在蚀刻速率选择性方面提供了类似的结果。Ex.14和Ex.15的蚀刻速率选择性，或水平对比垂直分别为3082Amin1837Amin和3253Amin1867Amin，如通过重量损失测量的。[0111]表9实施例11:关于胺调整的示例性的组合物示例性的组合物16和17按实施例1所述使用下表10提供的成分和重量%制备，不同之处在于Ex.16具有40重量％的胺MEA和Ex.17具有30重量％的胺MEA。裸硅晶片（100、（110和111在含示例性的蚀刻组合物Ex.16和Ex.17的浴中在50°C的温度下处理30分钟。Ex.16具有更高的蚀刻速率选择性。蚀刻速率选择性:分别地，Ex.16的（110100为1.752913Amin1665Amin和Ex.17为1.303117Amin2405Amin;和Ex.16的[111]AlOOS〇.54896Amin1665Amin^PEx.l7S〇.481157Amin2405Amin，如通过重量损失测量的。[0112]此外，示例性的组合物暴露于以下基底：非晶硅a-Si、多晶硅c-poly和PEALD氧化物。a-Si和c-poly高温退火的多晶Si用于虚拟栅极，其在后栅极工艺方案中将被除去。PEALD是等离子体增强原子层沉积的氧化硅，其用于栅极氧化物和不应被破坏。Ex.17对所有前述基底具有较高的蚀刻速率。Ex.16对a-Si、c-poly和PEALD氧化物的蚀刻速率ER分别为320Amin,1200Amin和0.1057Amin，和Ex.17分别为403Amin,1316Amin和0.087Amin，如通过椭圆偏振计测量的。在该实施例中，PEALD氧化物用作屏障中止层。因此，对PEALD氧化物较低的ER是需要的，因此Ex.17具有更好的性能。[0113]表10_Ex.16的pH是14.27,而对Ex.17未获得pH测量结果。[0114]实施例12:含不同的季铵化合物的示例性的组合物示例性的组合物17和18按实施例1所述使用表10和11提供的成分和重量%制备，不同之处在于Ex.17具有10重量°4^ΤΕΑΗ和Ex.18具有20重量°4^ΕΤΜΗ。裸硅晶片（100、（110和111在包含蚀刻化学品Ex.17和Ex.18的浴中在50°C的温度下处理30分钟。Ex.18对110八100具有更高的蚀刻速率选择性，其为1.562602Amin1665Amin和Ex.17对（111八100具有更高的蚀刻速率选择性，其为0.451149Amin2573Amin，如通过重量损失测量的。[0115]此外，Ex.18对非晶硅a-Si具有更高的ER，和对PEALD氧化物具有更低的ER。Ex.18对a-Si和PEALD氧化物的ER分别为514Amin和0.08Amin，如通过椭圆偏振计测量的。Ex.17对a-Si、c-poly和PEALD氧化物的ER如上文实施例11中所述。[0116]表11__实施例13:关于调整ETMH的示例性的组合物组合物19和20按实施例1所述使用下表12提供的组分和重量%制备，不同之处在于Ex.19具有ETMAH25%和Ex.20具有ETMAH20%。裸硅晶片（100、（110和（111在含蚀刻化学品Ex.19和Ex.20的浴中在50°C的温度下处理30分钟。Ex.20对（IlOAlOO和（111八100具有更高的蚀刻速率选择性，其分别为1.673970Amin2375Amin和0.611454Amin2375Amin，如通过重量损失测量的。[0117]此外，Ex.20对非晶硅a-Si具有更高的ER，和对PEALD氧化物具有更低的ER。Ex.20对a-Si、c-poly和PEALD氧化物的ER分别为559Amin,1352Amin和0.088Amin，如通过椭圆偏振计测量的。Ex.19对a-Si、c-poly和PEALD氧化物的ER分别为506Amin,1501Amin和0.08Amin，如通过椭圆偏振计测量的。[0118]表12'尽管结合优选的实施方案上文已经描述了本发明的原理，但应清楚地理解，进行本描_述仅为了举例，而不作为本发明的范围的限制。

权利要求：1.用于蚀刻半导体基底的组合物，其包含有效蚀刻量的以下组分：约25-86%重量的水；约O-约60%重量的水可混溶性有机溶剂；约1-约30%重量的季铵化合物；约1-约50%重量的胺化合物，其中所述胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物；约0-约5%重量的缓冲剂;和约0-约15%重量的腐蚀抑制剂，其中所述蚀刻组合物提供Σ形的轮廓。2.权利要求1的组合物，其包含：约30-46%重量的所述水；约10-约50%重量的所述水可混溶性有机溶剂；约2-约6%重量的所述季铵化合物;和约10-约50%重量的所述胺化合物，其中所述蚀刻组合物提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为约0.3或更大。3.权利要求1的用于蚀刻半导体基底的组合物，所述组合物包含有效蚀刻量的以下组分：约32-42%重量的所述水；约20-约40%重量的所述水可混溶性有机溶剂；约3-约5%重量的所述季铵化合物;和约20-约40%重量的所述胺化合物；其中所述蚀刻组合物提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为大于0.3。4.权利要求3的用于蚀刻半导体基底的组合物，所述组合物包含有效蚀刻量的以下组分：约34-40%重量的所述水；约25-约35%重量的所述水可混溶性有机溶剂;和约25-约35%重量的所述胺化合物。5.权利要求1的用于蚀刻半导体基底的组合物，所述组合物包含有效蚀刻量的以下组分：约56-66%重量的水；约1-约7%重量的季铵化合物;和约30-约40%重量的胺化合物，其中所述胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物；其中所述蚀刻组合物基本上不含水可混溶性有机溶剂和提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为约0.3或更大。6.权利要求5的用于蚀刻半导体基底的组合物，所述组合物包含有效蚀刻量的以下组分：约60-64%重量的所述水；约2-约6%重量的所述季铵化合物;和约32-约38%重量的所述胺化合物。7.权利要求1的用于蚀刻半导体基底的组合物，所述组合物包含有效蚀刻量的以下组分：约45-62%重量的所述水；约2-约6%重量的所述季铵化合物；约5-约35%重量的所述胺化合物;和约5-约30%重量的水可混溶性有机溶剂；其中所述蚀刻组合物在所述基底中提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为约0.3或更大。8.权利要求7的用于蚀刻半导体基底的组合物，所述组合物包含有效蚀刻量的以下组分：约49-60%重量的所述水；约3-约5%重量的所述季铵化合物；约10-约30%重量的所述胺化合物;和约5-约25%重量的水可混溶性有机溶剂；其中所述蚀刻组合物在所述基底中提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为约0.3或更大。9.权利要求1的组合物，其中所述季铵化合物选自苄基三甲基氢氧化铵、三乙基氢氧化铵TEAH和乙基三甲基氢氧化铵ETMAH和其混合物;且所述胺是一种或多种烷醇胺。10.权利要求9的组合物，所述一种或多种烷醇胺选自单乙醇胺MEA、三乙醇胺TEA、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、氨基乙基乙醇胺AEE、N-甲基乙醇胺和其混合物。11.用于蚀刻半导体基底的方法，包括：使半导体基底与组合物接触，所述组合物包含有效蚀刻量的以下组分：约25-86%重量的水；约0-约60%重量的水可混溶性有机溶剂；约1-约30%重量的碱，其包含季铵化合物；约1-约50%重量的胺化合物，其中所述胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物；约0-约5%重量的缓冲剂;和约0-约15%重量的腐蚀抑制剂，其中所述接触步骤在一定的时间和温度下进行，所述时间和温度有效地选择性蚀刻一部分基底并提供Σ形的蚀刻轮廓。12.权利要求11的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，所述组合物包含：约30-46%重量的所述水；约10-约50%重量的所述水可混溶性有机溶剂；约2-约6%重量的所述季铵化合物;和约10-约50%重量的所述胺化合物，其中所述蚀刻组合物提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为约0.3或更大。13.权利要求11的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，所述组合物包含：约32-42%重量的所述水；约20-约40%重量的所述水可混溶性有机溶剂；约3-约5%重量的所述季铵化合物;和约20-约40%重量的所述胺化合物；其中所述蚀刻组合物提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为0.3或更大。14.权利要求13的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，所述组合物包含：约34-40%重量的所述水；约25-约35%重量的所述水可混溶性有机溶剂；约3-约5%重量的所述季铵化合物;和约25-约35%重量的所述胺化合物。15.权利要求11的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，所述组合物包含：约56-66%重量的水；约1-约7%重量的季铵化合物;和约30-约40%重量的胺化合物，其中所述胺化合物选自仲胺、叔胺和其混合物；其中所述蚀刻组合物基本上不含水可混溶性有机溶剂并提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为约0.3或更大。16.权利要求15的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，所述组合物包含：约60-64%重量的所述水；约2-约6%重量的所述季铵化合物;和约32-约38%重量的所述胺化合物。17.权利要求11的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，所述组合物包含：约45-62%重量的所述水；约2-约6%重量的所述季铵化合物；约5-约35%重量的所述胺化合物;和约5-约30%重量的水可混溶性有机溶剂；其中所述蚀刻组合物在所述基底中提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为约0.3或更大。18.权利要求17的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，所述组合物包含：约49-60%重量的所述水；约3-约5%重量的所述季铵化合物；约10-约30%重量的所述胺化合物;和约5-约25%重量的水可混溶性有机溶剂；其中所述蚀刻组合物在所述基底中提供Σ形的轮廓，其中（110100选择性比率为约0.3或更大。19.权利要求15的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，其中所述季铵化合物选自苄基三甲基氢氧化铵、三乙基氢氧化铵TEAH和乙基三甲基氢氧化铵ETMAH和其混合物;和所述胺是一种或多种烷醇胺。20.权利要求19的方法，包括使半导体基底与所述组合物接触，所述组合物包含选自单乙醇胺MEA、三乙醇胺TEA、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、氨基乙基乙醇胺AEE、N-甲基乙醇胺和其混合物的所述一种或多种烷醇胺。

百度查询： 弗萨姆材料美国有限责任公司 蚀刻组合物和使用所述蚀刻组合物的方法

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