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蝕刻液、補(bǔ)給液及銅配線的形成方法_2

文檔序號:9239695閱讀:來源:國知局
略燒、3-氨基吡略燒、2-氨基甲基-1-乙基吡略燒、2- (2-氨基乙基)-1-甲基吡略燒、 3_(二甲基氨基)吡咯烷、3-(甲基氨基)吡咯烷、1-(2-吡咯烷基甲基)吡咯烷、3-(二乙 基氨基)R比略燒、1,1' _二甲基_3_氨基R比略燒、3-(乙基氨基)R比略燒、1-甲基-2-(1-哌 啶基甲基)吡咯烷、4-(1-吡咯烷基)哌啶、3-(N-乙?;?N-甲基氨基)吡咯烷、3-(N-乙 ?;?N-乙基氨基)吡咯烷、2-吡咯烷氨甲酰、3-吡咯烷氨甲酰、3-乙酰胺吡咯烷、1-乙 基 -2_啦略燒氨甲酰、氨基(叔丁氧基碳?;├猜詿?-(叔丁氧基碳?;被?吡咯烷、1-氨基-2-(甲氧基甲基)吡咯烷、1-苯甲基-3-氨基吡咯烷、1-苯甲基-3-(二 甲基氨基)P比略燒、1 _苯甲基_3_ (甲基氨基)P比略燒、1-苯甲基-3-(乙基氨基)P比略燒、 3, 4-二氨基-1-苯甲基P比略燒、1-苯甲基-3-乙酰胺P比略燒、(Is, 6s)-2, 8-二氮雜二環(huán) [4.3.0]壬烷等。
[0036] 所述哌啶化合物只要為具有哌啶骨架的化合物則無特別限定,例如下述式(II) 所示的哌啶化合物。
[0037]
[0038] 式中,R6~R 11各自獨(dú)立地表示氫、含氨基的取代基、或除了含氨基的取代基以外 的碳數(shù)1~6的烴衍生基。但,R 6~R 11的至少1者表示含氨基的取代基。所述取代基可互 相鍵結(jié)形成環(huán)構(gòu)造。
[0039] 所述哌啶化合物的具體例可舉例如4-氨基哌啶、1 -氨基哌啶、3-氨基哌啶、4-(氨 基甲基)哌啶、4-氨基-1-甲基哌啶、2_(氨基甲基)哌啶、3_(氨基甲基)哌啶、4-哌啶氨 甲酰、2-哌啶氨甲酰、1-(2-氨基乙基)哌啶、4-乙酰胺哌啶、3-乙酰胺哌啶、4-氨基-1-異 丙基哌啶、1-(3-氨基丙基)-2-甲基哌啶、4-氨基-2, 2, 6, 6-四甲基哌啶、2, 2' -二哌啶、 4, 4'-二哌啶、4-哌啶基哌啶、4-氨基-1-哌啶羧酸乙基、4-氨基-1-苯甲基哌啶、4-(2-氨 基乙基)-1_苯甲基哌啶、4-乙酰胺-1-苯甲基哌啶、3-氨基奎寧環(huán)等。
[0040] 所述哌嗪化合物只要為具有哌嗪骨架的化合物則無特別限定,但可舉例如下述式 (III)所示的哌嘆化合物。
[0041]
[0042] 式中,R12~R 17各自獨(dú)立地表示氫、含氨基的取代基、或除了含氨基的取代基以外 的碳數(shù)1~6的烴衍生基。所述取代基可互相鍵結(jié)形成環(huán)構(gòu)造。
[0043] 所述哌嗪化合物的具體例可舉例如哌嗪、1-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、1-丙烯基哌 嗪、1-異丁基哌嗪、1-羥基乙氧基乙基哌嗪、1-苯基哌嗪、1-氨基-4-甲基哌嗪、1-乙基哌 嗪、1-哌嗪乙烷、1-哌嗪羧酸乙基、1-甲?;哙?、1-丙基哌嗪、1-乙酰基哌嗪、1-異丙基 哌嗪、1-環(huán)戊基哌嗪、1-環(huán)己基哌嗪、1-(2-甲氧基乙基)哌嗪、1-胡椒基哌嗪、1-(二苯基 甲基)哌嗪、2-哌嗪酮、1,4-二甲基哌嗪、1-甲基-3-苯基哌嗪、1,4-二(3-氨基丙基)哌 嘆、1 -(2_二甲基氨基乙基)_4_甲基哌嘆、1_(2_氨基乙基)哌嘆、1,4-二(3-氨基丙基) 哌嗪、2, 5-二甲基哌嗪、2, 6-二甲基哌嗪、1,4-二甲?;哙?、1- (4-氨基苯基)-4-甲基哌 嗪、1,4-二乙?;?2, 5-哌嗪二酮、1-甲基-4-(1,4' -二哌啶-4-基)哌嗪、1-(4-氨基苯 基)-4- (4-甲氧基苯基)哌嗪、1,4-二甲基哌嗪-2-酮、1,4-二乙基哌嗪-2-酮、1,4-二甲 基哌嗪-2, 3-二酮、2-哌嗪羧酸、三亞乙基二胺等。
[0044] 所述高哌嗪化合物只要為具有高哌嗪骨架的化合物則無特別限定,可舉例如下述 式(IV)所示的高哌嗪化合物。
[0045]
[0046] 式中,R18~R24各自獨(dú)立地表示氫、含氨基的取代基、或除了含氨基的取代基以外 的碳數(shù)1~6的烴衍生基。所述取代基可互相鍵結(jié)形成環(huán)構(gòu)造。
[0047] 所述高哌嗪化合物的具體例可舉例如高哌嗪、1-甲基高哌嗪、1-甲?;哌哙?、 1,4-二甲基高哌嗪、4-甲基-1-高哌嗪二硫羧酸、1-乙酰基高哌嗪、1-丁酰基高哌嗪等。
[0048] 所述六氫-1,3, 5-三嗪化合物只要為具有六氫-1,3, 5-三嗪骨架的化合物則無特 別限定,可舉例如下述式(V)所示的六氫-1,3, 5-三嗪化合物。
[0049]
[0050] 式中,R25~R 3(1各自獨(dú)立地表示氫、含氨基的取代基、或除了含氨基的取代基以外 的碳數(shù)1~6的烴衍生基。所述取代基可互相鍵結(jié)形成環(huán)構(gòu)造。
[0051] 所述六氫-1,3, 5-三嗪化合物的具體例可舉例如六氫-1,3, 5-三嗪、六 氫-1,3, 5-三甲基-1,3, 5-三嗪、六氫-2, 4, 6-三甲基-1,3, 5-三嗪、六氫-1,3, 5-三 (3-二甲基氨基丙基)-1,3, 5-三嗪、六氫-1,3, 5-三丙基-1,3, 5-三嗪、六氫-1,3, 5-三乙 基-1,3, 5-三嗪、六氫-1,3, 5-三異丙基-1,3, 5-三嗪、六氫-1,3, 5-三苯甲基-1,3, 5-三 嗪、六氫-1,3, 5-三(2-羥基乙基)-1,3, 5-三嗪、六氫-1,3, 5-三硝基-1,3, 5-三嗪、六 氫-1,3, 5-三亞硝基-1,3, 5-三嗪、六氫-2, 4, 6-三甲基-1,3, 5-三硝基-1,3, 5-三嗪、六 氫-1,3, 5-三丙烯酰-1,3, 5-三嗪、六亞甲基四胺等。
[0052] 所述化合物A及/或化合物B的濃度(合計濃度)優(yōu)選為0· 01~100g/L,更優(yōu)選 為0. 02~80g/L。若在所述范圍內(nèi),則可進(jìn)一步提升銅配線的直線性且更有效地抑制側(cè)邊 蝕刻。
[0053] 為了進(jìn)一步提高側(cè)邊蝕刻抑制效果及提升直線性效果,本發(fā)明的蝕刻液可含有具 有6元環(huán)芳香雜環(huán)的雜芳香族化合物(以下稱為"6元環(huán)雜芳香族化合物")。以構(gòu)造穩(wěn) 定性及對于酸性液的溶解性的觀點(diǎn)來看,6元環(huán)雜芳香族化合物優(yōu)選為僅具有氮作為構(gòu)成 環(huán)的雜原子者。6元環(huán)雜芳香族化合物的具體例可舉例如具有吡啶骨架的吡啶化合物、具 有吡嗪骨架的吡嗪化合物、具有嘧啶骨架的嘧啶化合物、具有噠嗪骨架的噠嗪化合物、具有 1,3, 5-三嗪骨架的1,3, 5-三嗪化合物等。所述所列舉的化合物可為具有6元環(huán)芳香雜環(huán) 的稠環(huán)。此外,芳香雜環(huán)可以含氨基的取代基、烷基、芳烷基、芳基、硝基、亞硝基、羥基、羧 基、碳醜基、烷氧基、齒基、偶?xì)饣?、氛基、亞氣基、勝基、疏基、橫酸基等的取代基所取代。本 發(fā)明的蝕刻液中可摻配所述的6元環(huán)雜芳香族化合物的1種或2種以上。其中,從有效抑 制側(cè)邊蝕刻且有效提升直線性的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選為由以含氨基的取代基所取代的含吡啶環(huán) 的6元環(huán)雜芳香族化合物、及含有具有2個以上的氮作為構(gòu)成環(huán)的雜原子的芳香雜環(huán)的6 元環(huán)雜芳香族化合物所選擇的一種以上。
[0054] 在本發(fā)明的蝕刻液摻配6元環(huán)雜芳香族化合物時,6元環(huán)雜芳香族化合物的濃度 優(yōu)選為〇. 01~30g/L,更優(yōu)選為0. 01~20g/L。若在所述范圍內(nèi)則可進(jìn)一步提升銅配線的 直線性且更有效的抑制側(cè)邊蝕刻。
[0055] 使用二價銅離子作為所述氧化性金屬離子時,在蝕刻當(dāng)中藉由二價銅離子與蝕刻 的金屬銅的反應(yīng)而生成一價銅離子,藉由提升所述一價銅離子的濃度而會降低蝕刻性能。 此時,將過氧化氫、氯酸鹽等的氧化劑添加于蝕刻液,使一價銅離子再生為二價銅離子,藉 此可防止蝕刻性能降低。但若將過氧化氫、氯酸鹽等的氧化劑添加于蝕刻液,則有可能使所 述脂肪族雜環(huán)化合物分解。此外,在本發(fā)明的蝕刻液摻配6元環(huán)雜芳香族化合物時,若將過 氧化氫、氯酸鹽等的氧化劑添加于蝕刻液,則有可能使6元環(huán)雜芳香族化合物分解。本發(fā)明 的蝕刻液中,為了防止因添加所述氧化劑而使所述脂肪族雜環(huán)化合物及/或6元環(huán)雜芳香 族化合物分解,可含有具有5元環(huán)芳香雜環(huán)的雜芳香族化合物(以下稱為"5元環(huán)雜芳香族 化合物")。
[0056] 從構(gòu)造穩(wěn)定性以及對于酸性液的溶解性的觀點(diǎn)來看,5元環(huán)雜芳香族化合物優(yōu)選 為僅具有氮作為構(gòu)成環(huán)的雜原子氮者。5元環(huán)雜芳香族化合物的具體例可舉例如具有咪 唑骨架的咪唑化合物、具有吡唑骨架的吡唑化合物、具有三唑骨架的三唑化合物、具有四唑 骨架的四唑化合物等的唑化合物等。所述所列舉的化合物可為具有5元環(huán)芳香雜環(huán)的稠 環(huán)。此外,芳香雜環(huán)可以含氨基的取代基、烷基、芳烷基、芳基、硝基、亞硝基、羥基、羧基、碳 醜基、烷氧基、齒基、偶?xì)饣⒎栈?、亞氣基、勝基、疏基、橫酸基等的取代基所取代。本發(fā)明的 蝕刻液中可摻配所述的5元環(huán)雜芳香族化合物的1種或2種以上。
[0057] 在本發(fā)明的蝕刻液摻配5元環(huán)雜芳香族化合物時,5元環(huán)雜芳香族化合物的濃度 優(yōu)選為0. 01~50g/L,更優(yōu)選為0. 05~30g/L。若在所述范圍內(nèi),則可輕易防止因?yàn)樘砑?所述氧化劑而使所述脂肪族雜環(huán)化合物及/或6元環(huán)雜芳香族化合物分解。
[0058] 本發(fā)明的蝕刻液除了所述成分以外,在不妨礙本發(fā)明效果的范圍內(nèi)可添加其它成 分。例如可添加成分穩(wěn)定劑、消泡劑等。添加所述其它成分時,其濃度為0.001~5g/
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