光致抗蚀剂剥离组合物和方法技术

一种有机光致抗蚀剂剥离组合物和将所述组合物用于在晶片上具有绝缘层和金属化的硅晶片的方法，所述组合物具有芳基磺酸或烷基芳基磺酸或其混合物，1,3‑二羟基苯(间苯二酚)或山梨糖醇或其混合物；闪点大于约65℃的一种或多种烃溶剂，和任选地基于所述组合物的总重量小于约0.5重量％的水。所述组合物还可用于从其他衬底上除去其他材料。

Photoresist stripping composition and method

An organic photoresist stripping composition and a method for applying the composition to a silicon wafer having an insulating layer and metallization on the wafer, the composition having arylsulfonic acid or alkylarylsulfonic acid or a mixture thereof, 1,3-dihydroxybenzene (resorcinol) or sorbitol or a mixture thereof, one or more hydrocarbon solvents having a flash point greater than about 65 \u2103, and optionally based on the combination Water whose total weight is less than about 0.5% by weight. The composition can also be used to remove other materials from other substrates.

【技术实现步骤摘要】
光致抗蚀剂剥离组合物和方法相关申请的交叉引用本申请要求2018年5月22日提交的美国临时申请62/674,905的优先权，其全部内容出于所有允许的目的而通过引用并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及光致抗蚀剂和残留物剥离组合物和方法，特别地可用于制造集成电路。更特别地，其涉及可用于正性和负性光致抗蚀剂两者，并且不含在现有技术的光致抗蚀剂剥离组合物和方法中带来安全和环境问题的化合物的这样的剥离组合物和方法。在集成电路制造中，已经使用各种组合物从二氧化硅和其他绝缘体表面以及金属化二氧化硅或其他绝缘体表面剥离有机光致抗蚀剂聚合物。一些剥离剂组合物的实例包括US4395348、US5728664、US5863346、US8658583、US6660460和US6261735、US4992108、US4844832、US4165295中公开的那些。US8658583教导了一种降低某些有机磺酸和某些无卤素烃溶剂的掺合物中硫酸和三氧化硫浓度的方法。当这些掺合物用于从具有暴露的铝特征的半导体晶片去除光致抗蚀剂时，硫酸和三氧化硫的存在攻击铝。该方法包括加热有机磺酸和无卤素烃溶剂的掺合物一段延长的时间。存在与包含氯代烃溶剂、苯酚、低闪点溶剂和其他致癌或诱变组分的现有技术的剥离剂组合物相关的安全和环境问题。另外，包含在储存时或在运输过程中经历相分离的组分的现有技术的剥离剂组合物也存在问题。因此，仍然需要改进的剥离剂组合物。通常使用的上述光致抗蚀剂剥离组合物的有效替代物应满足以下标准中的一个或多个：组合物应是可水冲洗的，在正常操作条件下对硅、二氧化硅、铝、铝硅合金、铝铜合金、镍铬合金、银、钛、钛钨合金、镍、镍钒合金、砷化镓和金无腐蚀性，其应无毒性、致癌或诱变组分，具有高闪点，并且包含不经历相分离的组分。因此，虽然光致抗蚀剂剥离组合物和方法的领域是发展良好的领域，但仍然需要替代目前在半导体工业中通常使用的组合物和方法的合适的剥离组合物和方法。
技术实现思路
本专利技术提供光致抗蚀剂和蚀刻后残留物剥离组合物和方法。光致抗蚀剂剥离组合物包含芳基磺酸或烷基芳基磺酸或其混合物；1,3-二羟基苯(间苯二酚)或1,4-二羟基苯(氢醌)或山梨糖醇或其混合物；和闪点大于约65℃的烃溶剂。组合物可进一步包含水和/或硫酸。基于组合物的总重量，组合物可包含约20至约40重量％的芳基磺酸和/或烷基芳基磺酸。基于组合物的总重量，组合物可包含约0.2至约3.5重量％的1,3-二羟基苯和/或山梨糖醇，并且基于组合物的总重量，组合物可包含约60至约85重量％的烃溶剂。组合物可进一步包含小于0.5重量％的水(或至多小于约0.5重量％的正量(positiveamount)的水)和大于约0.08重量％的硫酸。本专利技术的从衬底上剥离光致抗蚀剂的方法包括使光致抗蚀剂与上述组合物在约20至约150℃的温度下接触。取决于所用的光致抗蚀剂和用于该光致抗蚀剂的固化条件，使组合物与光致抗蚀剂接触约15秒至2小时或更长时间。虽然申请人不希望受到任何特定操作理论的束缚，但据信本专利技术的组合物和方法中使用的1,3-二羟基苯或1,4-二羟基苯或山梨糖醇充当铝、钛、镍和其他金属的腐蚀抑制剂。据信1,3-二羟基苯或山梨糖醇可以吸附在金属表面上，并且可以形成提供腐蚀抑制的钝化层，并且可以防止聚合物残留沉积物在用于从集成电路剥离光致抗蚀剂的高温处理过程中在金属表面上形成。通过使用1,3-二羟基苯或1,4-二羟基苯或山梨糖醇或其混合物，本专利技术的组合物和方法不需要使用苯酚或氯代烃溶剂。因此，本专利技术的光致抗蚀剂和/或残留物剥离组合物和方法提供了以下益处中的一种或多种：(a)剥离剂组合物不含苯酚、邻苯二酚和氯代烃溶剂；(b)剥离组合物与集成电路中常用的金属和绝缘层相容；(c)剥离组合物不显著攻击铝和/或二氧化硅和/或镍和/或银和/或镍钒合金和/或砷化镓和/或钛和/或钛钨合金；(d)剥离组合物和方法给出至少与使用含有邻苯二酚的可商购光致抗蚀剂剥离组合物获得的结果相当的光致抗蚀剂剥离结果；(e)剥离组合物和方法适用于正性和负性光致抗蚀剂两者以及蚀刻后残留物；(f)剥离组合物的闪点为至少65℃，在使用时提供改善的安全性；(g)由于组分不在其溶解度极限处或接近其溶解度极限存在于组合物中，因此剥离组合物具有较少的相分离问题(和其中沉淀的固体)。在阅读本专利技术的以下更详细的描述之后，本专利技术的前述和相关目的、优点和特征的实现应当对于本领域技术人员更容易是明显的。附图说明图1是制剂5和比较制剂1的塔菲尔图。图2是制剂5和比较制剂1的开路电位图。具体实施方式在描述本专利技术的上下文中(特别是在以下权利要求的上下文中)除非在本文中另有说明或与上下文明显矛盾，否则术语“一个/种(a/an)”和“该/所述(the)”以及类似指示的使用应被解释为涵盖单数和复数，即“一个/种或多于一个/种”。除非另有说明，否则术语“包含”，“具有”，“包括”和“含有”及其各自的同源词应被解释为开放式术语(即，“包括，但不限于”)，但还包括“基本上由......组成”和“由......组成”的部分封闭式或封闭式术语。除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的记载仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值并入本说明书中，如同其在本文中单独记载一样，并且本文报道的任何值可以作为其描述的方面的范围的开始或结束以任何组合使用。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法均可以任何合适的顺序进行。除非另外声明，否则本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地说明本专利技术，而不对本专利技术的范围施加限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表示任何未要求保护的要素对于本专利技术的实践是必不可少的。所有百分比均为重量百分比，并且所有重量百分比均基于组合物的总重量(在任何任选的浓缩和/或稀释之前)。“一个/种或多个/种”的每次使用意味着“一个/种或多于一个/种”，并且可以在其出现的每个地方用“一个/种或多于一个/种”替代。另外，“一个/种或多个/种”也可以用“两个/种或多于两个/种”或“三个/种或多于三个/种”或“四个/种或多于四个/种”等替代。可用于本专利技术的组合物和方法的有机磺酸的合适实例包括芳基磺酸或烷基芳基磺酸或其混合物，例如C10-C16烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸等。有机磺酸的实例是由PilotChemical出售的商品名为CalsoftLAS-99的商品，其根据US8658583含有约1重量％的硫酸。存在于组合物中的芳基磺酸和/或烷基芳基磺酸的量的优选范围为约20至约40重量％，或约22至约38重量％，或约25至约35重量％，或约22至约27重量％，或约25至约40重量％，或约20至约30重量％。组合物可含有硫酸。组合物中硫酸的量可以为组合物的大于约0.08重量％，或大于约0.1重量％，或大于约0.12重量％，或大于约0.15重量％，或大于约0.16重量％，或大于约0.2重量％，或大于约0.25重量％，或大于约0.3重量％，或大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从衬底上去除有机光致抗蚀剂和/或其他材料的组合物，所述组合物包含：/n芳基磺酸或烷基芳基磺酸或其混合物；/n1,3-二羟基苯(间苯二酚)或山梨糖醇或其混合物；和/n闪点大于约65℃的一种或多种烃溶剂。/n

【技术特征摘要】
20180522 US 62/674,905;20190515 US 16/412,5631.一种用于从衬底上去除有机光致抗蚀剂和/或其他材料的组合物，所述组合物包含：
芳基磺酸或烷基芳基磺酸或其混合物；
1,3-二羟基苯(间苯二酚)或山梨糖醇或其混合物；和
闪点大于约65℃的一种或多种烃溶剂。


2.根据权利要求1所述的组合物，其还包含基于所述组合物的总重量小于约3重量％的水。


3.根据权利要求1或2所述的组合物，其包含大于约0.08重量％的硫酸。


4.根据权利要求1-3任一项所述的组合物，其中所述组合物包含基于所述组合物的总重量约20至约40重量％的量的所述芳基磺酸或所述烷基芳基磺酸或所述其混合物。


5.根据权利要求1-4任一项所述的组合物，其中所述组合物包含基于所述组合物的总重量约0.2至约3.5重量％的所述1,3-二羟基苯或所述山梨糖醇或所述其混合物。


6.根据权利要求1-5任一项所述的组合物，其中所述组合物包含基于所述组合物的总重量约60至约85重量％的量的所述一种或多种烃溶剂。


7.根据权利要求1-6任一项所述的组合物，其中所述组合物包含基于所述组合物的总重量约0.08至小于1重量％的量的硫酸。


8.根据权利要求1-7任一项所述的组合物，其中所述组合物包含基于所述组合物的总重量约0.5至约3.5重量％的量的所述1,3-二羟基苯或所述山梨糖醇或所述其混合物。


9.根据权利要求1-8任一项所述的组合物，其中所述组...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·佩特斯，M·费尼斯，T·亚克拉，
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