光阻剥离剂组成物制造技术

一种光阻剥离剂组成物，包含按重量计0.5-5％的烷基氢氧化铵、按重量计60-90％的非质子性极性溶剂、按重量计0.1-3％的芳香族多羟基醇、按重量计0.1-5％的线性多羟基醇、以及按重量计5-30％的水；该光阻剥离剂组成物具有优异的剥离正型及负型光阻剂的能力，且不会腐蚀在该光阻剂下面的金属布线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在半导体器件、LED器件或IXD器件的制造过程中用以去除光阻剂的光阻剥离剂(photoresist stripper)组成物。
技术介绍
—般，微电路半导体器件、LED器件或IXD器件系经由一系列光刻方法生产。光刻方法包含步骤在基材上形成金属层或绝缘层等；将光阻剂铺展于金属层上；通过图案化掩模使光阻剂选择性曝光而形成所需的光阻剂图案；以及显影处理。在该方法中，通过将所述光阻剂图案用作掩模、经由干式蚀刻或湿式蚀刻形成金属层或绝缘层的图案，然后通过剥离方法去除光阻剂图案。 依据曝光时溶解于显影剂的能力的变化，光阻剂分成二种类型，S卩，正型光阻剂及负型光阻剂。正型光阻剂是一种其曝光部分变成可溶于显影剂的光阻剂，且负型光阻剂是一种其曝光部分变成不可溶于显影剂的光阻剂。在通常的湿式方法中，通过使用常见剥离剂可轻易去除正型光阻剂。但是，当正型光阻剂在干式蚀刻或离子植入过程期间硬化或变性时，则难以去除正型光阻剂。由于图案控制的轻易性及产生各向异性图案转移的能力，干式蚀刻法优选用于形成微图案。但是，干式蚀刻法使用等离子气体(Plasma gas)与诸如传导层的材料层间的气-固反应，结果，等离子气体的离子及自由基与光阻剂反应，因而使光阻剂硬化及变性。再者，在半导体器件、LED器件或IXD器件的制造过程中，离子注入是一种使诸如P、As、B等掺杂原子(dopantatom)进入所需区域的硅晶圆、以产生传导性的方法；因此，正型光阻剂可通过与此等离子的化学反应变性。同时，负型光阻剂用于抛除(lift-off)方法。负型光阻剂的曝光部分经由交联作用变为不可溶，因此，通过使用常见溶剂不能完全将其去除，且清洗过程需于严苛条件下实施，例如超过100°c的高温及较长浸溃时间。已建议的是，将各种含水剥离剂用于去除干式蚀刻或离子注入过程期间硬化及变性的光阻剂。例如，已报导包含羟基胺类、烷醇胺类及水的剥离剂组成物(公开号为No. 1992-289866的日本专利)；包含羟基胺类、烷醇胺类、水及腐蚀抑制剂的剥离剂组成物(公开号为No. 1994-266119的日本专利)；包含极性溶剂(诸如，Y-丁内酯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等)、胺基醇类(诸如2-甲基胺基乙醇)及水的剥离剂组成物(公开号为No. 1995-69618的日本专利)；包含烷醇胺类(诸如单乙醇胺/胺基乙氧基乙醇)、羟基胺类、二甘醇单烷基醚、糖类(山梨糖醇)及水的剥离剂组成物(公开号为No. 1997-152721的日本专利)；及包含羟基胺类、水、pKa为7. 5 13的胺类、水溶性有机溶剂及腐蚀抑制剂的剥离剂组成物(公开号为No. 1997-96911的日本专利)。但是，即使该等组成物可用于剥离交联或变性的正型光阻剂，但它们不具有足以剥离负型光阻剂的能力。酸剥离剂或碱剥离剂传统上已用于去除负型光阻剂。包含烷基苯磺酸盐类、酚类化合物、氯化溶剂及芳香族烃类的剥离剂是一代表性的酸剥离剂，但其剥离负型光阻剂的能力并不足够。再者，包含水溶性有机胺类及有机溶剂的一碱剥离剂不仅具有差的剥离负型光阻剂的能力，而且造成金属腐蚀。为解决此问题，专利号为No. 718527的韩国专利中已提出包含肼、极性有机溶剂、碱化合物及水的剥离剂组成物。但是，虽然此化合物具有良好的剥离负型光阻剂的能力，但其在光阻剂下并不足以抑制金属布线的腐蚀。最近，因为制造半导体器件、LED器件或IXD器件的方法变得更精细及复杂，此等方法会使用正型及负型光阻剂。因此，若无用于正型及负型光阻剂的共同剥离剂，则需要单独的剥离剂及加工处理设备，造成制造成本及时间的增加。因此，需要能有效率地去除正型及负型光阻剂、且不会造成光阻剂层下的金属布线腐蚀的剥离剂组成物。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种剥离剂组成物，其具有优异的剥离正型光阻剂 及负型光阻剂的能力，且不会腐蚀在光阻剂层下方的金属布线。依据本专利技术的一个方面，提供一种光阻剥离剂组成物，其包含按重量计0.5-5%的烷基氢氧化铵、按重量计60-90%的非质子性极性溶剂、按重量计O. 1-3%的芳香族多羟基醇、按重量计O. 1-5%的线性多羟基醇、以及按重量计5-30%的水。依据本专利技术的光阻剥离剂组成物具有优异的剥离经由干式蚀刻或离子注入法硬化及变性的正型光阻剂、及用于抛除方法的负型光阻剂的能力，而且在剥离过程及超纯水冲洗过程中，其不会腐蚀在光阻剂层下面的金属布线。具体实施例方式用于本专利技术组成物的示范性烷基氢氧化铵包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵及其混合物。由于其内存在的交联作用，经由干式蚀刻、蚀刻或离子注入法硬化及变性的正型光阻剂、及在曝光过程期间交联的负型光阻剂不会溶于一溶剂。因此，需通过使用用于切断交联作用的碱组份将交联的光阻剂改变成可溶形式。优选地，基于组成物的总重量，烷基氢氧化铵的含量按重量计为O. 5_5%。若烷基氢氧化铵的含量按重量计少于0.5%，去除光阻剂的效率变得较低，这是因为其难以切断变性及交联的聚合物链；若其按重量计超过5%，非质子性极性溶剂之相对含量减少，那么减少光阻剂的溶解度且增加下面的金属膜的腐蚀。本专利技术组成物的非质子性极性溶剂可为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N，N' - 二乙基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基甲酰胺、N，N' - 二甲基乳酰胺(N, N’ -dimethyllactamamide)、N-甲基卩比咯烧酮、Y-丁内酯、丙烯碳酸酯、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮及其混合物。优选地，基于组成物的总重量，非质子性极性溶剂之含量按重量计为60-90%。若非质子性极性溶剂的含量按重量计少于60%，对于光阻剂的可溶性减少；若其按重量计超过90%，水的相对含量减少，因此降低烷基氢氧化铵的活性且减少剥离变性或交联的正型及负型光阻剂的能力。优选地，基于组成物的总重量，组成物中水的含量范围按重量计为5-30%。若水含量按重量计少于5%，烷基氢氧化铵的解离度变得较低，造成降低剥离变性或交联的正型及负型光阻剂的能力。若水含量按重量计超过30%，烷基氢氧化铵的活性变得过高，因而造成下面的金属膜的腐蚀抑制能力不足。在本专利技术组成物的主要组份中，芳香族多羟基醇及线性多羟基醇充当腐蚀抑制剂。基于组成物的总重量，芳香族多羟基醇的含量按重量计可为O. 1_3%。若芳香族多羟基醇的含量按重量计少于O. 1%，对下面的金属膜的腐蚀抑制能力降低；若其按重量计超过3%，残余的腐蚀抑制剂本身将在后续过程造成缺陷。基于组成物的总重量，线性多羟基醇的含量按重量计可为O. 1_5%。若线性多羟基醇的含量按重量计少于O. 1%，对于下面的金属膜的腐蚀抑制能力降低；若其重量计超过5 %，残余的腐蚀抑制剂本身将在后续过程造成缺陷。优选地，芳香族多羟基醇及线性多羟基醇具有至少三个羟基基团。若羟基基团的·数量少于3，这些醇与金属表面的吸附性变得较低，会造成腐蚀抑制能力不足。进一步优选地，芳香族多羟基醇腐蚀抑制剂具有至少一个羧基基团或烷基酯基团。若羧基基团或烷基酯基团的数量少于1，这些醇至金属表面的迁移减少，会造成腐蚀抑制能力不足。芳香族多羟基醇的实例包括五倍子酸、五倍子酸甲酯、五倍子酸乙酯、五倍子酸丙酯、五倍子酸丁酯及其混合物，线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴永真，韩斗锡，李相大，申孝燮，
申请(专利权)人：易安爱富科技有限公司，
类型：
国别省市：