JP5143230B2 - 電子デバイス基板表面からの有機含有材料のストリッピングと除去 - Google Patents
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Description
[0004]本発明は、フラットパネルディスプレイもしくはソーラーセルアレイ又は他の大型基板(典型的には0.5メートル×0.5メートルより大きい基板)の基板表面からフォトレジスト、高温有機層、有機誘電材料のような有機含有材料を除去する方法に関する。
[0006]この出願のこの背景技術部における情報は、本出願の読者が後に説明される本発明をより良く理解できるように示されるものである。本出願のこの背景技術部における情報の存在は、示される情報或いは示される情報の組み合わせが本発明の先行技術であることを認めるものではない。
[0079]図2Aは、フラットパネルディスプレイ製品に用いられる種類の大型フラットパネルの表面から有機を含む材料のストリッピングに用いることができる一つの装置実施形態を示す図である。装置200は、有機を含む材料が除去されるべき基板の表面にストリッピング溶媒をスプレー付けすることを使っている。図2Aに示される装置は、幅と長さが数メートルの大きさの基板を処理するのに有効である。処理環境は、入り口のコンベア位置202で開放しており、取り囲まれたストリッピング領域204内のようにストリッピング溶媒が付けられる領域内で排気される。図2Aは、基板(図示せず)が、開放した入り口のコンベア202に置かれ、取り囲まれたストリッピング領域の先端208における開口部206を通じて取り囲まれたストリッピング領域204内に入っていく除去装置200を示している。基板は、取り囲まれた(また、排気された、図示しない)ストリッピング領域204に入り、ここで、ストリッピング溶媒(図示せず)がコンジット203を通じて供給部201から付けられる。図2Bは、フラットパネル基板210が搬送ローラ212全体に移動し、ストリッピング溶液215がスプレーノズル214を通して基板210の表面216にスプレーされる、取り囲まれたストリッピング領域204の内部の拡大概略図を示している。スプレーノズル214は、基板210の全表面216がストリッピング溶液で一様に覆われるようにアレンジされる。
[0083]前に述べたように、酢酸無水物を含むストリッピング溶液は、代わりに、蒸気の形で基板表面に付けられてもよい。図4Aは、基板406表面405に蒸気状の酢酸無水物を含むストリッピング溶液を調製し付けるように使用可能なバブラー装置400の簡易化した概略図である。例えば(これに限定されないが)、タンク402内の酢酸無水物(更に潜在的に酢酸無水物と混合した他の選択できる溶媒)を含む溶液403は、ヒータ404を用いて加熱される。オゾンガスは、オゾン取り込み口408を通じてタンク402に供給される。蒸気状のオゾン処理酢酸無水物を含むストリッピング溶液407は、ライン410とノズル412を通って基板406の表面405に供給される。蒸気状のオゾン飽和酢酸無水物を含むストリッピング溶液407は、ウエハ406表面405の温度より高く維持される。オゾンで飽和された酢酸無水物を含むストリッピング溶液蒸気407は、基板406の冷たい表面405上で凝縮する。基板表面405でのオゾンの物質移動を増加させるために、新鮮なオゾンがタンク402内の酢酸無水物を含む溶液403に連続して導入される。基板表面405上のストリッピング溶液(図示せず)の層が非常に薄いので、オゾンは急速に層を通って拡散する。
実施例1:オゾン処理酢酸無水物を用いたフォトレジストの基板表面からの除去
[0088]248nmの放射光(マサチュセッツ州マルボローから入手可能なUV6)に敏感な深い超紫外(DUV)フォトレジスト層を、単一結晶シリコンウエハの表面に約10,000オングストローム(1,000nm)の厚さで付けた。フォトレジストを、スピンオンプロセスを用いて付け、次に95℃で30分間焼成した。約300ppm(ミリグラム/リットル)のオゾンを含有するオゾン処理された酢酸無水物(100%酢酸無水物)のストリッピング溶液を、図2Bに示されるように投与システムを用いて室温(25℃)でフォトレジジス被覆基板の表面にスプレーした。オゾン処理酢酸無水物を、30秒、60秒、又は120秒間フォトレジストと反応させ、次に10〜20秒間脱イオン水でスプレーすることにより基板表面を洗い流した。
実施例2:アルミニウム上のオゾン化された酢酸無水物の腐食性
[0091]アルミニウム層を、当該技術に既知の種類の物理気相堆積(PVD)プロセスを用いて単結晶シリコンウエハの表面に約10,000オングストロームの厚さに堆積させた。アルミニウム上のオゾン処理酢酸無水物ストリッピング溶液の腐食性を試験するために、約300ppm(或いはmg/L)のオゾンを含有するオゾン処理酢酸無水物(100%酢酸無水物)ストリッピング溶液を、図2Bに示されるような投与システムを用いて室温(25℃)でアルミニウム被覆基板の表面にスプレーした。オゾン処理酢酸無水物ストリッピング溶液を、30秒、60秒或いは120秒間アルミニウムと反応させ、次に脱イオン水で10〜20秒間スプレーすることによって基板表面を洗い流した。
実施例3:銅表面に対するオゾン処理酢酸無水物の腐食性
[0094]銅層を、単結晶シリコンウエハの表面に8,000オングストローム(800nm)〜19,000オングストローム(1,900nm)の厚さに堆積させた。銅を物理気相堆積(PVD)プロセスを用いて堆積させるのに続いて、電気化学メッキを施した。銅上のオゾン処理酢酸無水物ストリッピング溶液の腐食性を試験するために、少なくとも300ppm(或いはmg/L)のオゾンを含有するオゾン処理酢酸無水物(100%酢酸無水物)を、図2Bに示されるような投与システムを用いて室温(25℃)で銅被覆基板の表面にスプレーした。オゾン処理酢酸無水物ストリッピング溶液を、銅表面と30秒、60秒或いは120秒間反応させ、次に10〜20秒間脱イオン水でスプレーすることによって基板表面をすすぎ流した。
Claims (15)
- 基板の表面から有機含有材料を除去する方法であって、前記方法が、
少なくとも一つの電子デバイスが少なくとも部分的に形成され、表面に有機含有材料が配置された基板を準備するステップと、
前記基板の前記表面を、溶媒中にオゾン(O3)を含むストリッピング溶液にさらすことにより前記有機含有材料を除去するステップと、
を含み、
該溶液中のオゾンの濃度が、約50ppm以上であり、更に、前記溶媒が、酢酸無水物を含む、前記方法。 - オゾンの前記濃度が、約50ppmと約600ppmの間の範囲にある、請求項1に記載の方法。
- 前記基板の前記表面が、さらされた金属を含み、前記有機含有材料を除去するステップが、前記さらされた金属を含む前記表面を、前記ストリッピング溶液にさらすことを更に含み、該オゾンの濃度が、約50ppmから約600ppmの範囲にある、請求項1に記載の方法。
- 前記酢酸無水物が、約10容積%と約95容積%の間の前記ストリッピング溶液を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記有機含有材料が前記基板から除去される温度が、約15℃から約80℃までの範囲にある、請求項1又は3に記載の方法。
- 前記溶媒が、酢酸無水物を、前記酢酸無水物と混和性があり且つ前記酢酸無水物と本質的に反応しない少なくとも一つの共溶媒と組み合わせて含む、請求項1又は3に記載の方法。
- 前記ストリッピング溶液が、前記酢酸無水物に加えて、2個から4個までの炭素を含有するカーボネート、エチレングリコールジアセテート、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる共溶媒を含む、請求項1又は3に記載の方法。
- 前記カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる、請求項7に記載の方法。
- 前記共溶媒が、該ストリッピング溶液中に約20容積%から約80容積%までの前記溶媒を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記共溶媒が、カーボネート及びエチレングリコールジアセテートを含有し、前記カーボネートと前記エチレングリコールジアセテートの容積比が、約1:1から約3:1までの範囲にある、請求項9に記載の方法。
- 前記ストリッピング溶液が、約20容積%の酢酸無水物、約40容積%のエチレンカーボネート、及び約40容積%のエチレングリコールジアセテートを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ストリッピング溶液が、オゾン(O3)を含む蒸気状ストリッピング溶液であり、該溶媒が、蒸気状溶媒である、請求項1に記載の方法。
- 前記オゾンの前記濃度が、約50ppmから約800ppmまでの範囲にある、請求項12に記載の方法。
- 前記基板の前記表面が、さらされた金属を含み、該オゾンの濃度が約50ppmから約600ppmまでの範囲にある、請求項12に記載の方法。
- 前記蒸気状溶媒が、酢酸無水物を、前記蒸気状酢酸無水物と反応しない混和性の蒸気状共溶媒と組み合わせて含む、請求項12又は14に記載の方法。
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