具有改进的硅钝化的半水性光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清洁组合物制造技术

本发明专利技术涉及光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清洁组合物，其包含水、一种或多种碱性化合物、一种或多种腐蚀抑制剂和一种或多种抗氧化剂的一种或多种氧化产物，及制备所述组合物的方法和使用所述组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术要求2014年12月23日提交的具有相同名称的US62/095,857号申请的优先权，其通过引用全部并入本文。
本专利技术涉及半水性剥离组合物的改进，所述组合物特别用于从硅晶片剥离光致抗蚀剂、光致抗蚀剂残余物和其他残余物。
技术介绍
在制造半导体和半导体微电路期间，经常需要用聚合物有机薄膜涂覆由其制造半导体和微电路的衬底，所述聚合物有机薄膜通常称为光致抗蚀剂，例如，在曝光时形成蚀刻抗蚀剂的物质。这些光致抗蚀剂用于保护所选择的衬底表面区域，而蚀刻剂选择性地攻击衬底的不受保护的区域。衬底通常是二氧化硅涂覆的硅晶片且也可以在表面上包含金属微电路，例如铝、铜、钨、钛、钽及金属合金和氮化物。完成蚀刻操作和洗除剩余的蚀刻剂后，必需从保护表面去除抗蚀剂以允许必不可少的完工作业。期望的是开发改进的剥离和清洁组合物以从涂覆的无机衬底去除有机的聚合物基质而不腐蚀、溶解或钝化金属电路并且也不去除硅晶片材料。在将电路的第一层施加到晶片的正面上(其中夹子用于操作晶片)和施加到晶片的背面上期间，硅晶片可以暴露于光致抗蚀剂剥离和清洁组合物(本文也称为“剥离剂”或“清洁组合物”或“剥离和清洁组合物”)。通常，硅晶片的暴露部分对于剥离清洁组合物是钝性的。然而，在一些情况下，暴露的硅可能被光致抗蚀剂剥离剂、特别是高pH剥离剂腐蚀。这些剥离剂可以包含胺、季碱及其混合物。因此，期望提供改进的剥离剂，其不蚀刻硅晶片，且反<br>而提供改进的硅钝化。专利技术简述本专利技术提供一种合适的剥离和清洁组合物，其中消除或大幅度减少了以上提及的腐蚀的不利之处或缺点。本专利技术减少硅晶片的暴露部分(例如背面)的蚀刻。一方面，本专利技术提供一种光致抗蚀剂剥离和清洁组合物，其包含水和一种或多种碱性化合物、至少一种腐蚀抑制剂、和一种或多种抗氧化剂的一种或多种氧化部分(fraction)(本文也称为氧化产物)。在本专利技术的另一方面，本专利技术的一种或多种碱性化合物可以包含一种或多种胺或一种或多种季铵氢氧化物或其组合。在单独或与本专利技术的其他方面一起的本专利技术的组合物中，一种或多种腐蚀抑制剂可以包含一种或多种抗氧化剂腐蚀抑制剂。单独或与本专利技术的其他方面一起的本专利技术的组合物可以包含一种或多种抗氧化剂的一种或多种氧化产物，其通过氧化一种或多种抗氧化剂腐蚀抑制剂而形成。在单独或与本专利技术的其他方面一起的本专利技术的方面中，所述一种或多种抗氧化剂的一种或多种氧化产物通过向所述组合物添加含氧气体、过氧化物或硝酸盐或通过将含氧气体鼓泡通过所述组合物而原位形成。在本专利技术的另一方面，单独或与其他方面一起的所述组合物包含选自儿茶酚、叔丁基邻苯二酚、间苯二酚、连苯三酚、没食子酸、没食子酸的酯和抗坏血酸的一种或多种抗氧化剂腐蚀抑制剂，或可以选自没食子酸和儿茶酚。在本专利技术的另一方面，单独或与其他方面一起的所述组合物包含或进一步包含一种或多种钝化腐蚀抑制剂。在本专利技术的另一方面，单独或与其他方面一起的本专利技术所述组合物中的一种或多种碱性化合物选自包含以下的组：一种或多种胺或者一种或多种季铵氢氧化物或者一种或多种胺或一种或多种季铵氢氧化物的混合物。在本专利技术的另一方面，单独或与本专利技术其他方面中任一一起的本专利技术组合物可以具有一种或多种钝化腐蚀抑制剂，其可以选自三唑和pH为约4到约7的弱酸，或可以选自邻氨基苯甲酸、苯甲酸、间苯二酸、马来酸、富马酸、D,L-苹果酸、丙二酸、酞酸、马来酸酐、酞酸酐、苯并三唑(BZT)、羧基苯并三唑、二乙基羟胺、其乳酸和柠檬酸盐、连苯三酚、果糖、硫代硫酸铵、甘氨酸、乳酸、四甲基胍、亚氨基二乙酸、和二甲基乙酰乙酰胺、三羟基苯、二羟基苯和水杨基羟肟酸。在本专利技术的另一方面，单独或与本专利技术任何其他方面一起的本发明组合物可以具有选自下组的一种或多种胺：己胺、5-氨基-2-甲基戊烷、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、二丙胺、二异丙胺、二丁胺、二异丁胺、二正丁胺、二叔丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺、二癸胺、戊基甲胺、甲基异戊胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、二甲基乙胺、甲基二乙胺、甲基二丙胺、N-亚乙基甲胺、N-亚乙基乙胺、N-亚乙基丙胺、N-亚乙基丁胺、烷醇胺、乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、二乙醇胺、1-氨基-2-丙醇、N-甲基异丙醇胺、N-乙基异丙醇胺、N-丙基异丙醇胺、2-氨基丙-1-醇、N-甲基-2-氨基丙-1-醇、N-乙基-2-氨基丙-1-醇、1-氨基丙-3-醇、N-甲基-1-氨基丙-3-醇、N-乙基-1-氨基丙-3-醇、1-氨基丁-2-醇、N-甲基-1-氨基丁-2-醇、N-乙基-1-氨基丁-2-醇、2-氨基丁-1-醇、N-甲基-2-氨基丁-1-醇、N-乙基-2-氨基丁-1-醇、N-羟基-甲基乙醇胺、N-羟甲基乙二胺、N,N'-双(羟甲基)乙二胺、N-羟甲基丙醇胺、乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、1,3-二氨基丁烷、2,3-二氨基丁烷、戊二胺、2,4-二氨基戊烷、己二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、N-甲基乙二胺、N,N-二甲基乙二胺、三甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、三乙基乙二胺、1,2,3-三氨基丙烷、肼、三(2-氨乙基)胺、四(氨甲基)甲烷、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四乙基戊胺、七亚乙基八胺、九亚乙基十胺、二氮杂双环十一碳烯、羟胺、N-甲基羟胺、N-乙基羟胺和N,N-二乙基羟胺吗啉，或选自具有1到5个碳原子的伯、仲和叔烷醇胺。在本专利技术的另一方面，单独或与本专利技术任何其他方面一起的本发明组合物可以具有一种或多种选自以下的烷醇胺作为所述碱性化合物：N-甲基乙醇胺(NMEA)、单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺、单-、二-和三异丙醇胺、2-(2-氨基乙氨基)乙醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、三乙醇胺，或所述一种或多种碱性化合物可以选自吗啉、环己胺、哌啶烷基胺(烷基具有1到5个碳)、和亚烷基二胺(具有1到5个碳)或其混合物，或所述一种或多种碱可以是选自烷醇胺和羟胺、或烷醇胺和羟胺的混合物的一种或多种胺。在本专利技术的另一方面，单独或与本专利技术其他方面一起的本专利技术组合物可以包含一种或多种选自具有式[N-R1R2R3R4]+OH-的化合物的季铵氢氧化物，其中R1、R2、R3和R4各自独立地是烷基、羟烷基及其组合，其中所述烷基是具有1到20个碳原子的直链或支链烃基和其中所述羟烷基是具有1到20个碳原子的直链或支链的含羟基的烃基，本文档来自技高网...

【技术保护点】
光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清洁组合物，其包含水、一种或多种碱性化合物、一种或多种腐蚀抑制剂、和一种或多种抗氧化剂的一种或多种氧化产物。

【技术特征摘要】
2014.12.23 US 62/095,857;2015.12.09 US 14/964,0331.光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清洁组合物，其包含
水、一种或多种碱性化合物、一种或多种腐蚀抑制剂、和一种或多种
抗氧化剂的一种或多种氧化产物。
2.权利要求1所述的光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清
洁组合物，其中所述一种或多种腐蚀抑制剂包含一种或多种抗氧化剂
腐蚀抑制剂。
3.权利要求2所述的光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清
洁组合物，其中所述一种或多种抗氧化剂的一种或多种氧化产物通过
氧化所述一种或多种抗氧化剂腐蚀抑制剂形成。
4.权利要求1-3任一项所述的光致抗蚀剂或半导体制造残余物
剥离和清洁组合物，其中所述一种或多种抗氧化剂的一种或多种氧化
产物通过向所述组合物添加含氧气体、过氧化物或硝酸盐原位形成。
5.权利要求2所述的光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清
洁组合物，其中所述一种或多种抗氧化剂腐蚀抑制剂选自儿茶酚、叔
丁基邻苯二酚、间苯二酚、连苯三酚、没食子酸、没食子酸的酯和抗
坏血酸。
6.权利要求1-5任一项所述的光致抗蚀剂或半导体制造残余物
剥离和清洁组合物，其还包含一种或多种钝化腐蚀抑制剂。
7.权利要求6所述的光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清
洁组合物，其中所述一种或多种钝化腐蚀抑制剂选自邻氨基苯甲酸、
苯甲酸、间苯二酸、马来酸、富马酸、D,L-苹果酸、丙二酸、酞酸、
马来酸酐、酞酸酐、苯并三唑(BZT)、羧基苯并三唑、二乙基羟胺、
其乳酸和柠檬酸盐、连苯三酚、果糖、硫代硫酸铵、甘氨酸、乳酸、
四甲基胍、亚氨基二乙酸、和二甲基乙酰乙酰胺、三羟基苯、二羟基
苯和水杨基羟肟酸。
8.权利要求1-7任一项所述的光致抗蚀剂或半导体制造残余物
剥离和清洁组合物，其中所述一种或多种碱性化合物包含选自下组的

\t一种或多种胺：己胺、5-氨基-2-甲基戊烷、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、
二丙胺、二异丙胺、二丁胺、二异丁胺、二正丁胺、二叔丁胺、二戊
胺、二己胺、二庚胺、二辛胺、二壬胺、二癸胺、戊基甲胺、甲基异
戊胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、二甲基乙胺、甲基二乙胺、甲基二
丙胺、N-亚乙基甲胺、N-亚乙基乙胺、N-亚乙基丙胺、N-亚乙基丁胺、
烷醇胺、乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丙基乙醇胺、
N-丁基乙醇胺、二乙醇胺、1-氨基-2-丙醇、N-甲基异丙醇胺、N-乙基
异丙醇胺、N-丙基异丙醇胺、2-氨基丙-1-醇、N-甲基-2-氨基丙-1-醇、
N-乙基-2-氨基丙-1-醇、1-氨基丙-3-醇、N-甲基-1-氨基丙-3-醇、N-乙
基-1-氨基丙-3-醇、1-氨基丁-2-醇、N-甲基-1-氨基丁-2-醇、N-乙基-1-
氨基丁-2-醇、2-氨基丁-1-醇、N-甲基-2-氨基丁-1-醇、N-乙基-2-氨基
丁-1-醇、N-羟基-甲基乙醇胺、N-羟甲基乙二胺、N,N'-双(羟甲基)乙
二胺、N-羟甲基丙醇胺、乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基
二胺、1,3-二氨基丁烷、2,3-二氨基丁烷、戊二胺、2,4-二氨基戊烷、
己二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、N-甲基乙二
胺、N,N-二甲基乙二胺、三甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N,N-二乙基
乙二胺、三乙基乙二胺、1,2,3-三氨基丙烷、肼、三(2-氨乙基)胺、四
(氨甲基)甲烷、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四乙基戊胺、七亚乙
基八胺、九亚乙基十胺、二氮杂双环十一碳烯、羟胺、N-甲基羟胺、
N-乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·阿加瓦尔，M·R·布朗，吴爱萍，D·B·瑞内，李翊嘉，G·E·帕里斯，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US