用于除去光致抗蚀剂的组合物及利用其形成半导体图案的方法技术

本发明专利技术公开了用于除去光致抗蚀剂的组合物和形成半导体图案的方法。基于所述组合物的总量，所述组合物包含约3％至8％重量比的胺氧化物、约40％至60％重量比的醚化合物、约3％至20％重量比的胺化合物、约0.1％至10％重量比的抗腐蚀剂和剩余量的去离子水。可减少对光致抗蚀剂下面的层的损坏，并且可有效地除去光致抗蚀剂以及金属蚀刻残留物和可氧化的蚀刻残留物。

【技术实现步骤摘要】
用于除去光致抗蚀剂的组合物及利用其形成半导体图案的方法
技术介绍
1.领域示例性实施方案涉及。更具体地，示例性实施方案涉及用于有效地除去金属蚀刻残留物和可氧化的蚀刻残留物的用于除去光致抗蚀剂的组合物，以及利用其形成半导体图案的方法2.相关领域描述半导体装置要求具有高度集成的结构。对于该要求的回应，已经开发出半导体装置来降低设计规则和增加布线的集成度。特别地，在形成精密电路过程中形成光致抗蚀剂层的方法成为了决定半导体装置产率的重要方法。光致抗蚀剂层的敏感性、显影后的对比度、分辨率、对衬底的粘合性、残留层性质等直接影响进行蚀刻方法随后除去光致抗蚀剂层以后所形成的精密电路的质量。通常，借助利用光致抗蚀剂组合物的光刻法的形成图案的应用方法如下。首先，可以在包含要形成图案的绝缘层或导电层的衬底上形成有机层，即光致抗蚀剂层。光致抗蚀剂层在碱性溶液中的溶解性可以在暴露于UV或X-射线后发生改变。可以在光致抗蚀剂层上放置具有用于选择性暴露该光致抗蚀剂层的期望部分的图案的掩模 (mask)，然后通过该掩模可以使光致抗蚀剂层选择性地暴露于UV或X-射线。暴露以后，可以进行显影方法以除去在碱性溶液中具有较高溶解性的部分(正型(positive-type)光致抗蚀剂组合物的暴露部分)，同时保留具有较低溶解性的部分以形成光致抗蚀剂图案。通过由此形成的光致抗蚀剂图案可以将绝缘层或导电层的暴露部分进行蚀刻。完成蚀刻方法之后，可以除去保留的光致抗蚀剂图案以获得形成各种布线、电极等所需的绝缘图案或导电图案。已经公开了各种类型的光致抗蚀剂组合物。在美国专利3，046，118号、4，115，128 号和4，173，470号以及日本专利特许公开sho 62-28457中公开了光致抗蚀剂组合物， 其包含甲酚-甲醛酚醛清漆树脂和被萘醌二叠氮官能团取代的光敏材料。在美国专利 5，648，194号中公开了光致抗蚀剂组合物，其包含碱溶性树脂、邻萘醌二叠氮磺酸酯和乙烯基醚化合物。美国专利5，468，590号公开了光致抗蚀剂组合物，其包含通过利用醌二叠氮化合物制备的碱溶性树脂和多酚；美国专利5，413，895号公开了光致抗蚀剂组合物，其包含酚醛清漆树脂、醌二叠氮化合物和多酚并具有改进的性质。在光刻法中完成形成图案方法(patterning process)之后，可以利用包含有机溶齐U、酸性或中性溶液、有机酸等的剥离(Stripping)组合物来除去光致抗蚀剂图案。由于半导体装置要求高度集成，所以金属布线的厚度逐渐减小并且产生难以除去的聚合物。因此， 利用常规使用的剥离组合物来有效并彻底地除去光致抗蚀剂残留物逐渐变得更加困难。光致抗蚀剂残留物可以包括进行蚀刻方法后留在衬底上的光致抗蚀剂、留在布线或导通孔(via hole)侧壁上的聚合物、留在导通孔侧壁和底部上的有机金属聚合物或金属氧化物等。专利技术概述示例性实施方案提供了用于除去光致抗蚀剂的组合物，该组合物有效地除去留在衬底上的蚀刻残留物，特别是金属蚀刻残留物和可氧化的蚀刻残留物以及光致抗蚀剂，同时减少对金属层、氧化物层等的损坏。示例性实施方案提供通过利用上述用于除去光致抗蚀剂的组合物来形成具有良好质量的半导体图案的方法。根据示例性实施方 案，基于组合物的总量，用于除去光致抗蚀剂的组合物包含约 3 %至8 %重量比的胺氧化物、约40 %至60 %重量比的醚化合物、约3 %至20 %重量比的胺化合物、约0. 至10%重量比的抗腐蚀剂和剩余量的去离子水。在示例性实施方案中，胺氧化物可以包括选自2，6_ 二甲基吡啶-N-氧化物、批啶-N-氧化物和N-甲基吗啉N-氧化物中的至少一种。在示例性实施方案中，醚化合物可以包括选自二甘醇一甲醚、二甘醇二甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇二乙醚和二甘醇一丁基醚中的至少一种。在示例性实施方案中，胺化合物可以包括选自单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甘氨酸、二甘醇胺和单异丙醇胺中的至少一种。在示例性实施方案中，基于组合物的总量，组合物还可以包含约1 %至3 %重量比的羟胺化合物。羟胺化合物可以包括选自羟胺、二乙基羟胺和乙氨基乙醇中的至少一种。在示例性实施方案中，抗腐蚀剂可以包括选自抗坏血酸、儿茶酚、苯三酚、氢醌和间苯二酚中的至少一种。在示例性实施方案中，基于组合物的总量，组合物还可以包含约0. 至0. 5%重量比的吡咯化合物。吡咯化合物可以包括选自苯并三唑、咪唑和氨基四唑中的至少一种。根据示例性实施方案，形成半导体图案的方法包括以下步骤在衬底上的薄膜上形成光致抗蚀剂图案，通过利用光致抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻该薄膜以形成薄膜图案， 以及利用用于除去光致抗蚀剂的组合物来除去光致抗蚀剂图案，该组合物包含胺氧化物、 醚化合物、胺化合物、抗腐蚀剂和去离子水。在示例性实施方案中，基于组合物的总量，用于除去光致抗蚀剂的组合物包含约 3 %至8 %重量比的胺氧化物、约40 %至60 %重量比的醚化合物、约3 %至20 %重量比的胺化合物、约0. 至10%重量比的抗腐蚀剂和剩余量的去离子水。在示例性实施方案中，薄膜可以是金属氧化物薄膜和氮化物薄膜中的至少一种。根据用于除去光致抗蚀剂的组合物的示例性实施方案，可以减少对金属层、氧化物层等的损坏，同时提高诸如金属蚀刻残留物和可氧化的蚀刻残留物的蚀刻残留物以及光致抗蚀剂的除去效率。附图简述结合附图将从下述详细描述更清楚地理解示例性实施方案。附图说明图1至5表示本文所述的非限制性示例性实施方案。图1显示在应用根据实施例1制备的用于除去光致抗蚀剂的组合物之后，利用场发射扫描电子显微镜在包含金属图案的晶片(wafer)上拍摄的照片。图2显示在应用根据实施例1制备的用于除去光致抗蚀剂的组合物之后，晶片的金属接触(contact)上的照片。图3和4显示在应用根据比较实施例2和3制备的用于除去光致抗蚀剂的组合物之后，利用场发射扫描电子显微镜在包含金属图案的晶片上拍摄的照片。图5显示在应用根据比较实施例2制备的用于除去光致抗蚀剂的组合物之后，晶片的金属接触上的照片。示例性实施方案详述 在下文中将更详尽地描述各种示例性实施方案，其中示出了某些示例性实施方案。然而，示例性实施方案可以表现为许多不同的形式而不应解释为局限于本文所列举的示例性实施方案。相反地，提供这些示例性实施方案以使本公开详尽且完整，并且向本领域技术人员完全地传达示例性实施方案的范围。应当理解，当元件或层意指在另一元件或层“上”，“连接至”或“耦合至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上，直接连接至或耦合至另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反地，当元件或层意指“直接”在另一元件或层“上”，“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件或层时，则不存在中间元件或层。相同的数字始终指相同的元件。本文所用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任何和全部组合。应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在本文中用来描述各种元件、组分、区域、层和/或部分，但这些元件、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用来区分一个元件、组分、区域、层或部分与另一区域、层或部分。因此，下述讨论的第一元件、组分、区域、层或部分可以称作第二元件、组分、区域、层或部分而没有背离示例性实施方案的教导。本文可本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于除去光致抗蚀剂的组合物，基于所述组合物的总量，所述组合物包含：约３％至８％重量比的胺氧化物；约４０％至６０％重量比的醚化合物；约３％至２０％重量比的胺化合物；约０．１％至１０％重量比的抗腐蚀剂；以及剩余量的去离子水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吉埈仍，李锡浩，朴正濬，金旼永，金裕静，张湧守，梁元模，
申请(专利权)人：拉姆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：KR