光致抗蚀剂剥离剂制造技术

本发明专利技术提供了用于从衬底上去除光致抗蚀剂的改进的剥离剂溶液，其通常具有低于约0℃的凝固点和高负载能力。剥离剂溶液包含二甲基亚砜，季铵氢氧化物，和具有至少两个碳原子、至少一个氨基取代基和至少一个羟基取代基的链烷醇胺，所述氨基和羟基取代基连接至两个不同的碳原子。一些制剂可另外含有第二溶剂。制剂不含四甲基氢氧化铵。另外提供了使用该剥离溶液的方法。

Photoresist stripper

【技术实现步骤摘要】
光致抗蚀剂剥离剂本专利技术要求2017年12月22日提交的美国序列号62/609,562的优先权，其具有相同的标题，并通过引用全部并入本文。
技术介绍
本专利技术一般地涉及具有从衬底上有效去除光致抗蚀剂的能力的组合物，以及使用这样的组合物的方法。存在许多用于去除光致抗蚀剂的剥离剂溶液，例如US7632796中公开的那些。晶片制造商对改善的性能的越来越高的要求需要改进的剥离剂溶液组合物。剥离剂需要在低于正常室温的温度和在运输和仓储中经常遇到的温度下保持液态。另外，剥离剂制剂需要对被去除的光致抗蚀剂材料具有有利的负载能力。另外，很少或很低的金属去除(蚀刻)和长稳定性是期望的。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面，提供了用于从衬底上有效地去除或剥离光致抗蚀剂的光致抗蚀剂剥离剂溶液。本专利技术的剥离剂溶液对抗蚀剂材料具有特别高的负载能力，和当经受通常在运输、仓储和在一些制造设施中使用时遇到的低于正常室温的温度时保持液态的能力。组合物具有充分低于15℃的凝固点以最小化运输和仓储期间的固化。更优选的制剂具有低于约0℃的凝固点。根据本专利技术的组合物通常含有二甲基亚砜(DMSO)，季铵氢氧化物和链烷醇胺。一个优选实施方式含有约20％至约90％的二甲基亚砜，约1％至约7％的季铵氢氧化物，和约1％至约75％的链烷醇胺，所述链烷醇胺具有至少两个碳原子，至少一个氨基取代基和至少一个羟基取代基，所述氨基和羟基取代基连接至两个不同的碳原子。优选的季基团是(C1-C8)烷基，苄基，芳烷基，(C1-C5)醇及其组合。特别优选的季铵氢氧化物含有至少5个碳，和/或可包括至少一个链烷醇基团。具有至少一个链烷醇基团(例如(C1-C5)醇基团)的季铵氢氧化物包括氢氧化胆碱和三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵。季铵氢氧化物可包括氢氧化胆碱，三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵和二甲基二丙基氢氧化铵。季铵氢氧化物可包括氢氧化胆碱和二甲基二丙基氢氧化铵。季铵氢氧化物不包括四甲基氢氧化铵(TMAH)。与包含四甲基氢氧化铵(TMAH)的组合物相比，所得组合物还表现出降低的人中枢神经系统毒性。特别优选的1,2-链烷醇胺包括具有下式的化合物：其中R1可以是H，C1-C4烷基或C1-C4烷基氨基。对于特别优选的式I的链烷醇胺，R1是H或CH2CH2NH2。根据本公开的另一实施方式含有另外的溶剂或第二溶剂。优选的第二溶剂包括二醇，多羟基化合物等。根据本专利技术的另一实施方式另外含有腐蚀抑制剂。本公开的第二方面提供了使用上述新型剥离剂溶液从衬底上去除光致抗蚀剂和相关聚合物材料的方法。通过使衬底与剥离溶液接触足以去除期望量的光致抗蚀剂的时间，通过从剥离溶液中移除衬底，用溶剂从衬底上冲洗剥离溶液，和干燥衬底，可以从其上具有光致抗蚀剂的所选衬底上去除光致抗蚀剂。本公开的第三方面包括通过所公开的新型方法制造的电子设备。结合说明本专利技术原理的示例性溶液，本专利技术的其他特征和优点从以下更详细的描述中将变得显而易见。具体实施方式为了促进对要求保护的内容的理解，现在将参考所示意的实施方式，并且将使用特定的语言以描述所述实施方式。然而并非理解为由此旨在对于所要求保护的范围作出任何限制，这样的改变和进一步的修改以及其中所示意的其原理的这样的进一步应用被认为是本公开所涉及的领域的技术人员通常会想到的。根据本专利技术的组合物包含二甲基亚砜(DMSO)，季铵氢氧化物和具有至少两个碳原子、至少一个氨基取代基和至少一个羟基取代基的链烷醇胺，所述氨基和羟基取代基连接至两个不同的碳原子。优选的季取代基包括(C1-C8)烷基，苄基及其组合。优选的组合物具有充分低于25℃的凝固点以使运输和仓储期间的固化最小化。更优选的制剂具有低于约15℃，低于0℃，低于约-5℃，低于约-7℃，低于约-10℃，低于约-12℃，低于约-15℃，低于约-18℃，和/或低于约-21℃的凝固点，以及约15cm3/L至约90cm3/L的负载能力。具有增加的链烷醇胺含量的制剂具有特别对碳钢无腐蚀性的优点，并且对典型废物处理系统和辅助设备的损害小于其他剥离剂溶液。特别优选的组合物含有具有下式的1,2-链烷醇胺：其中R1是H，(C1-C4)烷基或(C1-C4)烷基氨基。一些优选的制剂另外含有第二溶剂。特别优选的制剂可含有约0.2％至约75％的第二溶剂。特别有用的第二溶剂包括下面更详细描述的二醇和多羟基化合物。或者，在一些实施方式中，剥离剂溶液不含或基本不含第二溶剂。优选的制剂具有充分低于25℃的凝固点以最小化运输和仓储期间的固化。更优选的制剂具有低于约15℃，低于约0℃，低于约-5℃，低于约-7℃，低于约-10℃，低于约-12℃，低于约-15℃，低于约-18℃，和/或低于约-21℃的凝固点。因为优选的剥离剂溶液在低温下保持液态，所以消除或最小化了在可以使用溶液之前对于液化在寒冷天气期间接收的或储存在未加热的仓库中的剥离剂溶液的固化鼓状物的需要。使用鼓式加热器以熔化固化的剥离剂溶液是费时的，需要额外的处理并且可能导致不完全熔化和熔融溶液的组成改变。另外，根据本专利技术的组合物表现出高负载能力，使得组合物能够去除更高水平的光致抗蚀剂而没有固体物质的沉淀。负载能力定义为在材料再沉积在晶片上之前或者在残留物保留在晶片上之前，每升剥离剂溶液可以去除的光致抗蚀剂或双层材料的cm3数。例如，如果20L剥离剂溶液可以在再沉积发生或残留物保留在晶片上之前从晶片的表面上去除300cm3的光致抗蚀剂时，则负载能力为300cm3/20L＝15cm3/L本专利技术组合物中DMSO的重量百分比和链烷醇胺的重量百分比之和可以为约55％至约97％。在其他实施方式中，组合物可含有55％至约95％，或约65％至约95％，或约70％至约97％，或约75％至约95％，或约80％至约97％，或约85％至约97％，或约85％至约95％，或约90％至约97％，或约75％至约90％，或约75％至约85％，或约90％至约95％的DMSO和链烷醇胺。在一些实施方式中，DMSO的重量百分比大于链烷醇胺的重量百分比，并且DMSO可以以比存在的链烷醇胺％高5％至约30％，或10％至约30％，或10％至约25％，或10％至约20％的量存在于组合物中。在其他组合物中，DMSO的重量百分比小于链烷醇胺的重量百分比，并且DMSO可以以比存在的链烷醇胺％低5％至约30％，或10％至约30％，或10％至约25％，或10％至约20％，或15％至约20％的量存在于组合物中。因此，在一些实施方式中，溶液可包含约20％至约90％，或约55％至约60％，或30％至约50％，或35％至约45％，或约55％至约75％的DMSO。组合物可包含约2％至约10％，或2％至约8％，或约2％至约6％，或约2％至约5％，或约2％至约4％，或约2％至约3％，或约1％至约7％，或约1％至约4％的季铵氢氧化物。优选的季取代基包括(C1-C8)烷基，苄基，芳烷基，(C1-C5)醇及其组合。一些优选的季铵氢氧化物是胆碱型氢氧化物，意指具有至少一个连接至氮的醇基团的季铵氢氧化物，例如氢氧化胆碱和三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵。另一种有用的季铵氢氧化物是二甲基二丙基氢氧化铵。优选的季铵氢氧化物是氢氧化胆碱和二甲基二丙基氢氧化铵。因为一些剥离剂溶液组分可以作为水性溶液提供，所以组合物可以另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从衬底上去除光致抗蚀剂的剥离剂溶液，所述溶液包含：约20重量％至约90重量％的二甲基亚砜；约1重量％至约7重量％的季铵氢氧化物；约1重量％至约75重量％的链烷醇胺；约0.001重量％至约7重量％的腐蚀抑制剂；和约1重量％至约8重量％的水；其中所述溶液表现出低于约0℃的凝固点；和其中所述季铵氢氧化物基本上不含四甲基氢氧化铵。

【技术特征摘要】
2017.12.22 US 62/609,562;2018.12.17 US 16/222,2481.一种用于从衬底上去除光致抗蚀剂的剥离剂溶液，所述溶液包含：约20重量％至约90重量％的二甲基亚砜；约1重量％至约7重量％的季铵氢氧化物；约1重量％至约75重量％的链烷醇胺；约0.001重量％至约7重量％的腐蚀抑制剂；和约1重量％至约8重量％的水；其中所述溶液表现出低于约0℃的凝固点；和其中所述季铵氢氧化物基本上不含四甲基氢氧化铵。2.根据权利要求1所述的溶液，其中所述季铵氢氧化物具有取代基，所述取代基是(C1-C8)烷基、芳烷基、苄基、(C1-C5)醇、及其组合。3.根据权利要求2所述的溶液，其中所述季铵氢氧化物包括氢氧化胆碱、三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵或二甲基二丙基氢氧化铵中的至少一种。4.根据权利要求1所述的溶液，其中所述链烷醇胺以约25重量％至约75重量％的量存在。5.根据权利要求4所述的溶液，其中所述链烷醇胺包括单乙醇胺。6.根据权利要求4所述的溶液，其中所述二甲基亚砜以约55重量％至约60重量％的量存在；其中所述季铵氢氧化物以约1.5重量％至约3.5重量％的量存在；其中所述链烷醇胺以约30重量％至约40重量％的量存在；和其中所述第一腐蚀抑制剂以约0.001重量％至约3重量％的量存在。7.根据权利要求6所述的溶液，其中所述链烷醇胺包括单乙醇胺。8.根据权利要求7所述的溶液，其中所述第一腐蚀抑制剂选自间苯二酚、甘油、山梨糖醇和硝酸铜(II)。9.根据权利要求7所述的溶液，其中所述第一腐蚀抑制剂选自硝酸铜(II)；溴化铜(II)；氯酸铜(II)；氯化铜(II)；氟硅酸铜(II)；甲酸铜(II)；硒酸铜(II)；和/或硫酸铜(II)和间苯二酚。10.根据权利要求8所述的溶液，其中所述第一腐蚀抑制剂以约0.001重量％至约0.1重量％的量存在。11.根据权利要求1所述的溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·彼得斯，M·T·费尼斯，
申请(专利权)人：弗萨姆材料美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US