湿法剥离含硅有机层的方法技术

描述了一种用于从微电子工件剥离材料的方法。该方法包括：接收具有露出由硅和有机材料构成的层的表面的工件；以及将工件放置在湿法清洗室中。在湿法清洗室中，通过将工件的表面暴露于含硫酸组合物的第一剥离剂，然后任选地将工件的表面暴露于含稀氢氟酸(dHF)的第二剥离剂以从工件去除由硅和有机材料构成的层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于从微电子工件剥离层的方法，并且具体地涉及用于剥离由硅和有机材料构成的层的方法。
技术介绍
光刻是用于通过将在掩模上的几何图形和图案转移至半导体工件的表面来制造半导体集成电路的主要技术。在原理上，光敏材料暴露于图案化的光下以改变其在显影液中的溶解性。一旦成像和显影，则在显影化学物质中可溶解的光敏材料的部分被去除，而电路图案保留。一旦电路图案最初形成在光敏材料中，则图案层用作掩蔽半导体工件的一些区域的保护膜，而其他区域露出以允许利用诸如等离子体蚀刻工艺的干法蚀刻工艺将电路图案转移至下面的层。为了在最初的图案层中产生较小的临界尺寸和较薄层/特征，可以实施包括双层掩模或三层掩模的多层方案。在包括第二层或第三层的情况下，最上面的图案层可以比常规选择的厚度薄以承受随后的一个或多个干法蚀刻工艺。在多层掩模中，有机或无机减反射涂层(ARC)可以形成在光敏材料层之下以减少反射光并且减少在光敏材料层中的驻波图案的形成。现在在生产中含硅ARC(SiARC)层作为减反射掩模层，其中Si含量可以被调整至提供对诸如光刻胶的光敏材料的高的蚀刻选择性。通常，在利用等离子体灰化工艺去除SiARC层之后通过湿法剥离以清洗残余物。然而，等离子体灰化工艺会引起对下面的微电子工件的损坏。并且另外，随着工艺序列的复杂性增加，后期的SiARC层的去除已经变得更加有问题，并且因而，需要用于去除这些材料和其他层的新的工艺方法用于微电子器件生产。
技术实现思路
本专利技术的实施方案涉及用于从微电子工件剥离层的方法，并且具体地涉及用于剥离由硅和有机材料构成的层的方法。根据一个实施方案，描述了用于从微电子工件剥离材料的方法。该方法包括：接收具有露出由硅和有机材料构成的层的表面的工件；以及将工件放置在湿法清洗室中。在湿法清洗室中，通过将工件的表面暴露于含硫酸组合物的第一剥离剂，然后任选地将所述工件的表面暴露于含稀氢氟酸(dHF)的第二剥离剂来从工件去除由硅和有机材料构成的层。附图说明在附图中：图1A和图1B示出了根据一个实施方案的具有由硅和有机材料构成的层的微电子工件的示意图；图2A和图2B示出了根据另一实施方案的具有由硅和有机材料构成的层的微电子工件的示意图；图3A和图3B示出了根据又另一实施方案的具有由硅和有机材料构成的层的微电子工件的示意图；图4提供了示出根据一个实施方案的用于从微电子工件剥离材料的方法的流程图；图5A和图5B为根据另外的实施方案的湿法清洗室的图示；以及图6为根据又另外的实施方案的湿法清洗室的图示。具体实施方式在各种实施方案中描述了从微电子工件剥离材料的方法。本领域技术人员将意识到在没有一个或更多个具体描述，或者具有其他的替选方案和/或另外的方法、材料或部件的情况下可以实践各种实施方案。在其他的情况下，没有示出或具体描述公知的结构、材料或操作以避免混淆本专利技术的各种实施方案的方面。类似地，为了说明的目的，陈述具体的标记、材料和构造以提供对本专利技术的全面理解。然而，可以在没有具体细节的情况下实践本专利技术。另外，应该理解的是，在附图中示出的各种实施方案是示例性的并且不必按照比例绘制。涉及整个说明书“一个实施方案”或“实施方案”意味着所描述的与该实施方案相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本专利技术的至少一个实施方案中，但不表示它们存在于每个实施方案中。因而，贯穿说明书在各个地方出现的术语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不一定指的是本专利技术的相同的实施方案。另外，在一个或更多个实施方案中，特定特征、结构、材料或特性可以以任意合适的方式组合。在其他的实施方案中，可以包括各种附加的层和/或结构，和/或可以省略所描述的特征。如本文中所使用的“工件”一般指的是根据本专利技术处理的对象。工件可以包括特别是半导体或其他电子器件的器件的任意材料部分或结构，并且可以是例如基础工件结构，例如在诸如薄膜的基础工件结构上或上覆的层或半导体晶片。工件可以是常规的硅工件或者包括半导体材料层的其他的块体工件。如本文所使用的，术语“块体工件”指的是以及包括不仅硅晶片，还有绝缘体上硅(“SOI”)工件(例如，蓝宝石上硅(“SOS”)工件和玻璃上硅(“SOG”)工件)、在基础半导体基底上的硅的外延层，以及其他的半导体或光电材料(例如，硅锗、锗、砷化镓、氮化镓以及磷化铟)。工件可以是掺杂的或者是未掺杂的。因而，工件不旨在限于任何特定的基础结构、图案化或未图案化的下面的层或上覆层，而是被构思为包括任意这样的层或基础结构，以及层和/或基础结构的任意组合。下面的描述可以参考特定类型的工件，但是仅用于说明的目的而非限制。如先前所指出的，现在在生产的包含硅和有机材料的层尤其用作用于光刻的减反射涂层和利用蚀刻工艺转移图案的图案化掩模层。作为实例，含硅ARC层包含硅和有机材料，并且目前被用在微电子器件制造中。如上面进一步指出的，Si含量可以被调整为提供对诸如光刻胶的光敏材料的高的蚀刻选择性。通常，利用等离子体灰化工艺去除包含硅和有机材料的层，随后通过湿法剥离以清洗尤其是灰化之后的残余物。在干法工艺之后湿法工艺序列需要至少两种加工工具和长的周期时间。可替选地，可以使用在分开的加工工具中涉及两种或更多种化学物质的全湿法工艺。然而，等离子体灰化工艺会引起对下面的微电子工件的损坏，并且随着在这样的膜中的硅含量的增加，它们的去除变得更加成问题现参照附图，其中贯穿数个视图相同的附图标记用于指代相同的部分或对应的部件，图1A、图1B、图2A、图2B、图3A、图3B和图4示出了用于从微电子工件剥离材料的方法。该方法在图1A、图2A和图3A中形象地示出，并且通过图4中的流程图400的方式示出。如图4所示，流程图400以410开始：接收具有露出由硅和有机材料构成的层115、215、315的表面的工件100。如图1A所示，层115可以包括例如含硅ARC层，含硅ARC层可以具有或可以不具有被转移到下面的层的图案(参照图1B)。可替选地，如图2A所示，层215可以包括例如整合在包括上覆光敏材料120的残余物的多层膜堆叠体内的含硅ARC层，含硅ARC层可以具有或可以不具有待转移到下面的层的图案(参照图2B)。还可替选地，如图3A所示，层315可以包括例如整合在包括上覆光敏材料120和下面的有机层110的残余物的多层膜堆叠体内的含硅ARC层，含硅ARC层可以具有或可以不具有待转移到下面的层的图案(参照图3B)。如图1A、图2A和图3A所示，根据一些实施方案，可以省略光敏材料120和/或有机层110，并且层115直接沉积在工件100上或介电层、半导体层或导体层上。工件100还包括器件层105。器件层105可以包括在工件100上的任意薄膜或结构，图案可以被转移到工件100上。工件100可以包括块体硅衬底、单晶硅(掺杂的或未掺杂的)衬底、绝缘体上半导体(SOI)衬底，或含有以下物质的任意其他半导体衬底：例如Si、SiC、SiGe、SiGeC、Ge、GaAs、InAs、InP、以及其他的III/V或II/VI化合物半导体，或其任意组合(II、III、V、VI族是指在元素周期表中的经典的或老的IUPAC符号；根据经修改的或新的IUPAC符号，这些族将分别是指第2、13、15、16族)。工件可以是任意尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从微电子工件剥离材料的方法，包括：接收具有露出由硅和有机材料构成的层的表面的工件；将所述工件放置在湿法清洗室中；以及通过操作所述湿法清洗室以执行以下步骤来将所述由硅和有机材料构成的层从所述工件完全去除：将所述工件的所述表面暴露于含硫酸组合物的第一剥离剂中。

【技术特征摘要】
2015.03.27 US 14/671,8971.一种用于从微电子工件剥离材料的方法，包括：接收具有露出由硅和有机材料构成的层的表面的工件；将所述工件放置在湿法清洗室中；以及通过操作所述湿法清洗室以执行以下步骤来将所述由硅和有机材料构成的层从所述工件完全去除：将所述工件的所述表面暴露于含硫酸组合物的第一剥离剂中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述由硅和有机材料构成的层的硅含量按重量计小于或等于20％。3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述工件暴露于所述第一剥离剂包括分配包含硫酸和/或其脱水物种和前体的液相硫酸组合物，以及将所述液相硫酸组合物暴露于水蒸气，所述水蒸气的量有效地将所述液相硫酸组合物的温度升高至高于暴露于所述水蒸气之前的所述液相硫酸组合物的温度。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述硫酸组合物包含硫酸和过氧化氢。5.根据权利要求4所述的方法，其中在将所述硫酸与过氧化氢混合之前，所述硫酸被加热至约70℃至约220℃的温度。6.根据权利要求4所述的方法，其中在将所述硫酸与过氧化氢混合之前，所述硫酸被加热至约170℃至约200℃的温度。7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述由硅和有机材料构成的层完全去除还包括：在将所述工件暴露于所述第一剥离剂之后，将所述工件的所述表面暴露于含稀氢氟酸(dHF)的第二剥离剂。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述由硅和有机材料构成的层的硅含量按重量计大于20％。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述由硅和有机材料构成的层的硅含量按重量计大于30％。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述由硅和有机材料构成的层的硅含量按重量计超过40％。11.根据权利要求7所述的方法，其中在将所述工件...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里·M·劳尔哈斯，安东尼·S·拉特科维奇，埃里克·R·贝格，杰弗里·W·布特鲍，罗伯特·托马斯·约翰·马茨，大卫·德克拉克，
申请(专利权)人：东京毅力科创FSI公司，
类型：发明
国别省市：美国;US