CN102216854A - 环境友好型聚合物剥离组合物 - Google Patents

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CN102216854A CN2009801396802A CN200980139680A CN102216854A CN 102216854 A CN102216854 A CN 102216854A CN 2009801396802 A CN2009801396802 A CN 2009801396802A CN 200980139680 A CN200980139680 A CN 200980139680A CN 102216854 A CN102216854 A CN 102216854A
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迈克尔·B·克赞斯基
汤景萱
许铭案
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ATMI Taiwan Co Ltd
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ATMI Taiwan Co Ltd
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    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means

Abstract

本发明公开了用于从微电子器件上清除抗蚀剂和/或其它材料的非水性及半水性的清除组合物。该非水性清除组合物包括四氢糠醇及至少一种二元酸酯。该半水性清除组合物包括四氢糠醇、至少一种二元酸酯、至少一种腐蚀抑制剂及不超过30重量％的水。此清除组合物能在不破坏底层低介电常数材料或金属材料的条件下有效清除抗蚀剂和/或其它材料。

Description

环境友好型聚合物剥离组合物
技术领域
本发明一般地公开了用于从微电子器件表面清除抗蚀剂和/或其它材料的非水性或半水性的组合物，以及使用该非水性或半水性的组合物清除该材料的方法。
背景技术
在制造半导体器件时，例行采用抗蚀图案描绘半导体器件的某些区域，例如，用于图案蚀刻及离子植入。在蚀刻或植入程序之后，抗蚀剂图案必须清除。此外，任何抗蚀剂残留物都必须清除。
典型地，利用氧化性或还原性等离子体灰化或用湿法清洁法清除抗蚀剂。灰化通常优选用于清除抗蚀剂，因为此方法在真空条件下进行，且其本身较不容易被污染。然而，灰化后可能形成的残留物可能导致器件故障，因此通常有必要使用液态清洁剂在灰化后进行清洁步骤，其对该清除法附加了额外步骤，同时还附加了与液态清洁剂相关的购买、器件及清洁成本。在本领域中已知的湿法清洁剂对环境有害，在操作和处理上需要特殊的预防措施。此外，在清除过程之后，已经在晶圆表面上发现该湿法清洁剂化合物，其可能引起器件腐蚀或改变操作功能。
由新材料(如：低-k介电材料)积体，形成的微电子组件已经导致对清洁效能的新要求。同时，产品尺寸缩小也降低对临界尺寸的变化及器件部件的破坏的忍耐度。可改变蚀刻与灰化条件，以满足新材料的需求。同样地，必须改变清除组合物，不仅适用于新材料，而且也符合环境条例的变化。重要地是，此清除组合物不应该对器件上的底层低-k介电材料实质上过度蚀刻，也不应实质上腐蚀金属材料，例如，铜、钴、钛、钽、钌、钨、铝及其合金等等。
针对这个目标，本文描述了一种改良的清除组合物，其能从基材有效清除抗蚀剂和/或其它材料。改良的组合物可在一步骤或多步骤过程中有效清除抗蚀剂，不需要等离子体蚀刻步骤。本文也阐述一种使用本文所述的清除组合物的方法。
发明内容
本发明一般地基于发现简单的半水性或实质上非水性的清除组合物，其对于从微电子器件表面清除抗蚀剂和/或其它材料高度有效。
在一个方面中说明一种组合物，其包括以下成份、由其组成或基本上由其所组成：(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)至少一种腐蚀抑制剂、及(d)水。此组合物优选用于从微电子器件表面清除抗蚀剂及其它材料。
另一个方面公开了一种组合物，其包括(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)任选的至少一种腐蚀抑制剂、及(d)任选的水。此组合物优选用于从微电子器件表面清除抗蚀剂及其它材料。
另一个方面公开了一种组合物，其由或基本上由(a)糠醛或含糠基的化合物及(b)至少一种二元酸酯所组成。此组合物优选用于从微电子器件表面清除抗蚀剂及其它材料。
另一个方面说明套件，其在一个或多个容器中包含一种或多种用于形成本文所述清除组合物的试剂。
另一个方面公开了从其上具有抗蚀剂和/或其它材料的微电子器件清除该抗蚀剂和/或其它材料的方法，该方法包括使微电子器件与本文所述的组合物在充分接触条件下接触充分的时间，以从微电子器件上至少部分地清除该抗蚀剂和/或其它材料。
其它方面、特征与优点将可从权利要求书以及随后的公开内容中更加了解。
发明详述和及其优选实施方案
本发明一般地基于发现一种简单的清除组合物，其对于从微电子器件表面清除抗蚀剂和/或其它材料具高度有效性。
为便于参考，“微电子器件”包括，但不限于，半导体基材、平面板显示器、相变内存器件、太阳电池板与光生伏打器件，及微电子机械系统(MEMS)，其被制造用于微电子技术、集成电路或计算机芯片应用。应了解，术语“微电子器件”并无意以任何方式受到限制，且包括最终将成为微电子器件或微电子组件的任何基材。
如本文中定义，“抗蚀剂”包括，但不限于，本体抗蚀剂、硬化抗蚀剂及其组合。
本文所采用的“本体抗蚀剂”包括，但不限于，微电子器件表面上的非碳化及非植入的抗蚀剂，特别在邻接硬化抗蚀剂外壳及其下方。
本文所采用的“硬化抗蚀剂”包括，但不限于，已经过等离子体蚀刻的抗蚀剂，例如在集成电路的后道工序(BEOL)双金属嵌入制程期间；已植入离子的抗蚀剂，例如在半导体晶圆的合适层中植入掺杂剂的前道工序(FEOL)期间；和/或经过任何其它的方法，从而在暴露的本体抗蚀剂表面上形成碳化或高度交联的外壳形式。掺杂剂种类包括，但不限于，硼、砷、二氟化硼、铟、锑、锗、碳、磷离子及其组合。
如本文中定义，“低-k介电材料”包括，但不限于，在多层的微电子器件中用作介电材料的任何材料，其中此材料具有小于约3.5的介电常数。低-k介电材料优选包括低极性材料，如：含硅的有机聚合物、含硅的杂化有机/无机材料、有机硅酸盐玻璃(OSG)、TEOS、氟化硅酸盐玻璃(FSG)、二氧化硅以及掺杂碳的氧化物(CDO)玻璃。应了解，低-k介电材料可能具有不同密度及不同孔隙。
如本文中定义，“金属材料”与“金属”包括，但不限于，在微电子器件上的钽、钽氮化物、钛氮化物、钛、镍、钴、钨，及其硅化物；含铜层；含铝层；Al/Cu层；Al合金，Cu合金；含钴层，例如CoWP与CoWBP；含金层；Au/Pt层；铪氧化物；氧硅酸铪；锆氧化物；镧系元素氧化物；钛酸盐；及掺杂氮的类似物；钌；铱；铟；镉；铅；硒；银；MoTa；与其组合及其盐。
如本文中定义，“实质上不含”为少于约5重量％，少于约2重量％更优选少于约1重量％，最优选少于约0.1重量％。此外，如本文中定义，“实质上非水性”为组合物的含水量少于约5重量％，优选少于约2重量％，更优选少于约1重量％，最优选组合物的含水量少于约0.1重量％。如本文中定义，“半水性”相当于含水量不超过约30重量％的溶液，优选不超过约20重量％，和最优选不超过约15重量％，其基于组合物总重量计。
如本文中定义，“实质上过度蚀刻”与“实质上腐蚀”相当于依据本文所述的方法，使用本文所述组合物与具有低-k介电材料和/或金属材料底层的微电子器件接触后，可从该底层清除超过约10％，优选超过约5％，最优选超过约2％的低-k介电材料和/或金属材料。换句话说，使用本文所述组合物在指定温度下，进行指定的次数后，被清除的底层低-k介电材料和/或金属材料不超过2％最优选。
本文所采用的“大约”意在相当于所述数值±5％。
本文所采用的“适合性”对于从具有该抗蚀剂和/或其它材料的微电子器件上清除抗蚀剂和/或其它材料而言，相当于从微电子器件上至少部分地清除抗蚀剂和/或其它材料。使用本文所述组合物，从微电子器件上清除至少约90％抗蚀剂和/或其它材料，优选清除至少约95％，最优选清除至少约99％。如文中定义，“其它材料”包括，但不限于，蚀刻后残留物、灰化后残留物、其它聚合物材料(例如在侧壁形成的聚合物，等等)、及硅(例如在硅晶圆穿孔薄化硅晶圆期间)。
组合物可表现在不同的特定配制物中，如下文中更全面阐述。
所有该组合物中，其中组合物的特定组份是以重量百分比范围(其包括零的下限)讨论的，应了解，该组分可能出现或不出现在组合物的不同的特定实施方案中，且若该组份存在时，其含量浓度可占使用此等组分的组合物总重量的低达0.001重量百分比。
一般而言，本发明的清除组合物包括糠醛或含糠基的化合物、至少一种二元酸酯、任选的水以及任选的至少一种腐蚀抑制剂。此组合物优选用于从微电子器件表面清除抗蚀剂和/或其它材料。
第一方面，本文描述实质上非水性组合物，其中该实质上非水性组合物包括下列物质、由其组成或基本上由其组成：(a)糠醛或含糠基的化合物及(b)至少一种二元酸酯，其中该组合物实质上不含水。第一方面的另一实施方案公开了实质上非水性组合物，其包括下列物质、由其组成或基本上由其组成：糠醛或含糠基的化合物、至少一种二元酸酯及任选的至少一种腐蚀抑制剂，其中组合物实质上不含水。该组合物优选用于从微电子器件表面清除抗蚀剂及其它材料。该实质上非水性组合物是液体溶液，其在该组合物与微电子器件表面接触之前不包括任何固体材料。
该实质上非水性组合物可更进一步包括至少一种选自下列的额外组分：至少一种氧化剂、至少一种表面活性剂、至少一种钝化剂、及至少一种腐蚀抑制剂。
糠醛或含糠基的化合物包括，但不限于，糠醛、糠醇、四氢糠醇(THFA)、四氢糠胺、及其组合。糠醛或含糠基的化合物优选包括THFA。
二元酸酯预期包括，但不限于，琥珀酸二甲酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、琥珀酸二异丁酯、己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯及其组合。在一种实施方案中，二元酸酯组分包括琥珀酸二甲酯、己二酸二甲酯及戊二酸二甲酯的混合物。另一实施方案中，二元酸酯组分包括琥珀酸二异丁酯、己二酸二异丁酯及戊二酸二异丁酯的混合物。在另一实施方案中，二元酸酯组分包括少于1.0重量％的琥珀酸二甲酯、约20-28重量％的二甲酯己二酸及约72-78重量％的戊二酸二甲酯。在另一实施方案中，二元酸酯组分包括约15-30重量％的琥珀酸二异丁酯、约10-25重量％的己二酸二异丁酯及约55-70重量％的戊二酸二异丁酯。在另一实施方案中，二元酸酯组分包括实质上纯的戊二酸二甲酯，例如DBE-5。
当含有氧化剂时，其应包括，但不限于，过氧化氢(H2O2)、脲过氧化氢((CO(NH2)2)H2O2)、胺-N-氧化物，如：N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)；三甲胺-N-氧化物；三乙胺-N-氧化物；吡啶-N-氧化物；N-乙基吗啉-N-氧化物；N-甲基吡咯烷-N-氧化物；N-乙基吡咯烷-N-氧化物及其组合。该氧化剂可在制造时、在添加组合物至器件晶圆之前引至组合物中，或者引至器件晶圆上，也即原位。
当含有表面活性剂，其预期包括非离子性、阴离子性、阳离子性(基于第四铵阳离子)和/或两性离子性表面活性剂。例如，合适的非离子性表面活性剂可包括氟代烷基表面活性剂、乙氧基化氟表面活性剂、聚乙二醇类、聚丙二醇类、聚乙二醇醚或聚丙二醇醚、羧酸盐、十二烷基苯磺酸或其盐、聚丙烯酸酯聚合物、二壬基苯基聚氧乙烯、硅酮或改性硅酮聚合物、炔二醇或改性炔二醇、烷基铵盐或改性烷基铵盐、及烷酚聚缩水甘油基醚，及包括至少一种上述物质的组合。在一优选实施方案中，非离子表面活性剂可为乙氧基化氟表面活性剂，如：ZONYL
Figure BPA00001346368000071
FSO-100氟表面活性剂(加拿大，DuPont加拿大公司，米西索加，安大略省(DuPont Canada Inc.，Mississauga，Ontario，Canada))。在文中所述的组合物中阴离子表面活性剂预期包括，但不限于，氟表面活性剂例如ZONYL
Figure BPA00001346368000072
UR及ZONYLFS-62(加拿大，DuPont加拿大公司，米西索加，安大略省(DuPont Canada Inc.，Mississauga，Ontario，Canada))、烷基硫酸钠，如：乙基己基硫酸钠(NIAPROOF
Figure BPA00001346368000074
08)、烷基硫酸铵、烷基(C10-C18)羧酸铵盐、磺基琥珀酸钠及其酯，例如磺基琥珀酸二辛酯钠、烷基(C10-C18)磺酸钠盐及二价阴离子磺酸盐表面活性剂DowFax(美国，密歇根州米德兰，陶氏化学公司(The Dow Chemical Company，Midland，Mich.，USA))。阳离子表面活性剂预期包括烷基铵盐，如：溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)及十六烷基三甲基硫酸氢铵。适合的两性表面活性剂包括羧酸铵、硫酸铵、胺氧化物、N-十二烷基-N，N-二甲基甜菜碱、甜菜碱、磺基甜菜碱、烷基铵丙基硫酸，等等。或者，表面活性剂可包括水溶性聚合物，包括，但不限于，聚乙二醇(PEG)、聚环氧乙烷(PEO)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、阳离子聚合物、非离子聚合物、阴离子聚合物、羟乙基纤维素(HEC)、丙烯酰胺聚合物、聚(丙烯酸)、羧甲基纤维素(CMC)、羧甲纤维素钠(Na CMC)、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮K30、BIOCARETM聚合物、DOWTM乳胶粉(DLP)、ETHOCELTM乙基纤维素聚合物、KYTAMERTM PC聚合物、METHOCELTM纤维素醚、POLYOXTM水溶性树脂、SoftCATTM聚合物、UCARETM聚合物、UCONTM液体及其组合。水溶性聚合物可为短链或长链聚合物，且可与上述非离子、阴离子、阳离子和/或两性表面活性剂组合。当表面活性剂包括在上述的组合物之内时，消泡剂的优选添加量范围为基于组合物总重量的0重量％至5重量％。消泡剂预期包括，但不限于，脂肪酸、醇类(一元醇或多元醇)及胺类，如：辛酸甘油二酯、卵磷脂、碳酸镁、聚乙烯均聚物及氧化均聚物M3400、基于二甲基聚氧硅烷、基于硅酮、AGITANTM及脂肪酸聚醚类，如：LUMITENTM、油类及其组合。
当含有腐蚀抑制剂时，其预期包括，但不限于，抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸、抗坏血酸衍生物、苯并三唑、柠檬酸、乙二胺、没食子酸、草酸、单宁酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、尿酸、1，2，4-三唑(TAZ)、甲苯基三唑、5-苯基-苯并三唑、5-硝基-苯并三唑、3-氨基-5-巯基-1，2，4-三唑、1-氨基-1，2，4-三唑、羟基苯并三唑、2-(5-氨基-戊基)-苯并三唑、1-氨基-1，2，3-三唑、1-氨基-5-甲基-1，2，3-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、3-巯基-1，2，4-三唑、3-异丙基-1，2，4-三唑、5-苯硫酚-苯并三唑、卤代-苯并三唑(卤素＝F、Cl、Br或I)、萘并三唑、2-巯基苯井咪唑(MBI)、2-巯基苯并噻唑、4-甲基-2-苯基咪唑、2-巯基噻唑啉、5-氨基四唑、5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇、2，4-二氨基-6-甲基-1，3，5-三嗪、噻唑、三嗪、甲基四唑、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、1，5-五亚甲基四唑、1-苯基-5-巯基四唑、二氨基甲基三嗪、咪唑啉硫酮、巯基苯并咪唑、4-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇、5-氨基-1，3，4-噻二唑-2-硫醇、苯并噻唑、三甲苯基磷酸酯、咪唑、吲唑、苯甲酸、苯甲酸铵、邻苯二酚、邻苯三酚、间苯二酚、对苯二酚、氰尿酸、巴比妥酸及其衍生物，如：1，2-二甲基巴比妥酸、α-酮基酸、如，丙酮酸、腺嘌呤、嘌呤、膦酸及其衍生物、甘氨酸/抗坏血酸及其组合。此腐蚀抑制剂优选包括抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸或抗坏血酸衍生物，最优选抗坏血酸。
当含有钝化剂时，其预期包括，但不限于，甘油、氨基酸、羧酸、醇、酰胺与喹啉类，如：鸟嘌呤、尿素、腺嘌呤、甘油、硫代甘油、次氮基三乙酸、水杨酰胺、苯并胍胺、三聚氰胺、硫代三聚氰酸、邻氨基苯甲酸、没食子酸、抗坏血酸、水杨酸、8-羟基喹啉、5-羧酸-苯并三唑、3-巯基丙醇、硼酸、硼酸盐化合物、亚氨基二乙酸及其组合。
包括(a)糠醛或含糠基的化合物与(b)至少一种二元酸酯，或由其组成或基本上由其组成的组合物中，基于组合物总重量，其中每种组分含量为：
  含量(重量％)   优选含量(重量％)
  糠醛或含糠基的化合物   大约1至99重量％   大约5至45重量％
  二元酸酯   大约1至99重量％   大约55至95重量％
如上所示，组合物实质上不加水。
在特别优选的实施方案中，非水性清除组合物包括二元酸酯与THFA，或由其组成或基本上由其组成，其中组合物实质上不含水。在另一实施方案中，非水性清除组合物包括基于该组合物总重量约65至85重量％的二元酸酯及约15至35重量％的THFA，或由其组成或基本上由其组成，其中该组合物实质上不含水。在另一实施方案中，非水性清除组合物包括戊二酸二甲酯与THFA，或由其组成或基本上由其组成，其中组合物实质上不含水。
第一方面的组合物实质上不含至少一种胺物质(例如单胺、二胺、三胺、烷醇胺、含铵化合物)、油/蜡物质、草酸二水合物、超临界流体、研磨材料、含硫化合物、卤化有机溶剂、碳酸亚烷基酯溶剂(例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等等)及氧化剂。在另一实施方案中，组合物实质上不含以下的至少一种：胺物质、油/蜡物质、草酸二水合物、超临界流体、研磨材料、含硫化合物、卤化有机溶剂及碳酸亚烷基酯溶剂。
在另一实施方案中，第一方面的上述组合物进一步包括抗蚀剂和/或其它材料。例如，组合物可包括四氢糠醇、至少一种二元酸酯、及抗蚀剂和/或其它材料。重要的是，该抗蚀剂和/或其它材料可溶于和/或悬浮于实质上非水性组合物中。
组合物与微电子器件上的底层低介电常数材料及金属材料兼容。
第二方面，本文描述了半水性组合物，其中该半水性组合物包括下列物质、由其组成或基本上由其组成：(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)至少一种腐蚀抑制剂及(d)水，其中基于该组合物的总重量计的水的含量不超过约30重量％。第二方面的另一实施方案公开了半水性组合物，其包括下列物质、由其组成或基本上由其组成：(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)至少一种腐蚀抑制剂以及(d)水，其中基于该组合物总重量计的水的含量不超过约20重量％。第二方面的另一实施方案公开了半水性组合物，其包括下列物质、由其组成或基本上由其组成：(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)至少一种腐蚀抑制剂以及(d)水，其中基于该组合物总重量计的水的含量不超过约10重量％。然而第二方面的另一实施方案公开了半水性组合物，其包括下列物质、由其组成或基本上由其组成：(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)至少一种腐蚀抑制剂以及(d)水，其中基于该组合物总重量计的水的含量范围为约3重量％至约7重量％。此组合物优选适用于从微电子器件表面清除抗蚀剂及其它材料。此实质上非水性组合物是液体溶液，其在该组合物与微电子器件表面接触之前不包括任何固体材料。
半水性组合物可进一步包括至少一种选自下列的额外组份：至少一种氧化剂、至少一种表面活性剂及至少一种钝化剂。
半水性组合物的糠醛或含糠基的化合物、二元酸酯、腐蚀抑制剂、氧化剂、表面活性剂及钝化剂为如上所述实质上非水性清除组合物所提及的那些。
包括(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)至少一种腐蚀抑制剂以及(d)水、或由其组成或基本上由其组成的组合物中，基于该组合物总重量计，每种组份的含量为：
Figure BPA00001346368000111
在特别优选的实施方案中，半水性清除组合物包括下列物质、由其组成或者基本上由其组成：THFA、至少一种二元酸酯、至少一种抗坏血酸化合物及水，其中抗坏血酸化合物选自：抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸及抗坏血酸衍生物。在另一实施方案中，半水性清除组合物包括下列物质、由其组成或者基本上由其组成：THFA、戊二酸二甲酯、至少一种抗坏血酸化合物及水，其中抗坏血酸化合物选自：抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸及抗坏血酸衍生物。然而在另一实施方案中，半水性清除组合物包括下列物质、由其组成或基本上由其组成：THFA、戊二酸二甲酯、抗坏血酸化合物及水。第二方面的各优选实施方案中，水的含量为约2重量％至约10重量％的范围内，优选约4重量％至约6重量％的范围内。
第二方面的组合物实质上不含至少一种胺物质(例如单胺、二胺、三胺、烷醇胺、含铵化合物)、油/蜡物质、草酸二水合物、超临界流体、研磨材料、含硫化合物、卤化有机溶剂、碳酸亚烷基酯溶剂(例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯，等等)及氧化剂。在另一实施方案中，组合物实质上不含下列物质中的至少一种：胺物质、油/蜡物质、草酸二水合物、超临界流体、研磨材料、含硫化合物、卤化有机溶剂及碳酸亚烷基酯溶剂。
在另一实施方案中，上述第二方面的组合物进一步包括抗蚀剂和/或其它材料。例如，组合物可包括四氢糠醇、至少一种二元酸酯、至少一种腐蚀抑制剂、水及抗蚀剂和/或其它材料。重要的是，该抗蚀剂和/或其它材料可溶于和/或悬浮于实质上非水性组合物中。
该组合物可与微电子器件上的底层低介电常数材料及金属材料兼容。
本文所述的清除组合物可容易地调配成单包装配制物或在使用时或使用之前混合的多件式配制物，例如，多件式配制物的各个部分可在工具处混合，在工具上游的储存容器中混合或在直接输送已混合好的配制物至工具的运输包装中混合。例如，单一的运输包装可包括至少两个分离的容器或囊袋，其可由使用者在工厂中一起混合，并可直接将混合好的配制物输送至工具中。该运输包装及包装中的内部容器或囊袋必须适合储存及运输该组合物组分，例如，由高级技术材料公司(Advanced Technology Materials，Inc.)(丹伯里，康涅狄格州，美国(Danbury，Conn.，USA))提供的包装。
另一个方面公开了套件，如文中所述，其在一个或多个容器中，包含一或多种适于形成该组合物的成份。该套件的容器必须适合于储存及运输该组合物，例如，NOWPak容器(高级技术材料公司，丹伯里，康涅狄格州，美国(Advanced Technology Materials，Inc.，Danbury，Conn.，USA))。该一个或多个包含本文所述组合物组分的容器优选包括用于使该一个或多个容器中的该组分流体流通以进行混合及分配的器件。例如，就NOWPak
Figure BPA00001346368000122
容器而言，可施加气体压力至该一个或多个容器中的衬里的外部，以引起至少一部分的衬里内容物排出，且由此使流体流通以进行混合及分配。或者，可施加气体压力至公知的可加压容器的顶部空间，或者可使用泵促使流体流通。此外，该系统优选包括用于分配已混合的清除组合物至加工工具的分配口。
实质上化学惰性、无杂质、挠性及弹性的聚合物膜材料，例如PTFE或者PFA优选用于制造该一个或多个容器的衬里层。所需的衬里材料在不需要共挤压或隔离层下制造，且无任何色素、UV抑制剂及可能不利影响要被放置在该衬里层上的组分所要求纯度的处理剂。一系列理想的衬里材料包括天然的聚四氟乙烯(PTFE)、PFA、Halar
Figure BPA00001346368000131
等等的薄膜。该衬里层材料的优选厚度为约5密耳(0.005英寸)至约30密耳(mils)(0.030英寸)的范围内，例如厚度为20密耳(mils)(0.020英寸)。
就该套件的容器而言，以下专利及专利申请案所公开的内容分别以引用的方式并入本文中：美国专利案第7,188,644号，其标题为「使超纯液体中颗粒的产生达最低程度的仪器与方法」(APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING THE GENERATION OF PARTICLES IN ULTRAPURE LIQUIDS)；美国专利第6,698,619号，其标题为「可回收及可重复利用的盒中袋流体储存及分配容器系统」(RETURNABLE AND REUSABLE，BAG-IN-DRUM FLUID STORAGE AND DISPENSING CONTAINER SYSTEM)；国际申请案第PCT/US08/63276号，其标题为「用于材料混合与分布的系统与方法」(SYSTEMS AND METHODS FOR MATERIAL BLENDING AND DISTRIBUTION)，由John E.Q.Hughe于2008年5月9日申请；及国际申请案第PCT/US08/85826号，其标题为「传递含液体加工材料组合物的系统与方法」(SYSTEMS AND METHODS FOR DELIVERY OF FLUID-CONTAINING PROCESS MATERIAL COMBINATIONS)，由John E.Q.Hughes等人于2008年12月8日申请。
当应用于微电子制造操作时，本文所述组合物适用于从微电子器件表面清除抗蚀剂和/或其它材料。重要的是，此组合物不损坏器件表面上的低介电常数材料或金属材料。在清除处理之前存在于器件上的抗蚀剂和/或其它材料可使用该组合物清除至少85％、更优选清除至少90％，甚至更优选清除至少95％，最优选清除至少99％。
在清除应用中，该组合物以任何合适的方法被施用至表面上具有抗蚀剂和/或其它材料的微电子器件上，例如，喷洒组合物至该器件表面上、(在该组合物体积内)浸渍该包括抗蚀剂和/或材料的器件、由此器件与另一种材料接触，例如填料、或其中已用组合物饱和的纤维性吸附剂涂布器部件、由包括抗蚀剂和/或其它材料的器件与循环组合物接触、或借助于任何其它可由此组合物与微电子器件上抗蚀剂和/或其它材料接触的合适方式、方法或者技术。此申请可在分批式或单一晶圆器件中，用于动态或静态清除。
使用本文所述组合物从其上具有抗蚀剂和/或其它材料的微电子器件清除抗蚀剂和/或其它材料时，组合物一般与器件接触约10秒至约60分钟，温度为约20℃至约100℃的范围内，优选约20℃至约80℃。该接触时间及温度是举例说明，且任何其它合适时间及温度条件均可有效用于从器件上至少部分地清除抗蚀剂和/或其它材料。“至少部分地清除”与“实质上清除”都相当于可使清除之前存在于器件上的抗蚀剂和/或其它材料被清除至少85％，更优选被清除至少90％，甚至更优选被清除至少95％，最优选被清除至少99％。
所期望的清除功能完成之后，该组合物很容易从其曾施用过的器件上清除，其是本文所述该组合物的指定最终用途的申请案中可能需要且是高效作法。清洗溶液优选包括冷水，更优选去离子水。
所公开的清除组合物的优点包括，但不限于，有限数目的组分、使用环保组分、该组分容易回收、可有效清除抗蚀剂及/其它材料、及在单一步骤中即可清除抗蚀剂及/其它材料的能力。
第三方面公开了由根据本文所述方法制造的改良微电子器件，及含该微电子器件的产品。
第四方面公开了再回收组合物，其中该组合物可经回收直到其抗蚀剂及/其它材料的组分含量达到该组合物容许的最大量，此点很容易由本领域技术人员决定。本领域技术人员会了解，在回收过程可能需要过滤和/或泵送系统。
第五方面公开了采用本文所述组合物制造包括微电子器件的制品的方法，该方法包括将微电子器件与组合物接触充分的时间，以从其上具有抗蚀剂和/或其它材料的微电子器件清除该抗蚀剂和/或其它材料，并且将该微电子器件并入至该制品中。
第六方面公开了使用单一晶圆工具(SWT)及本文所述组合物从微电子器件表面清除抗蚀剂和/或其它材料的方法。
虽然本发明已参考阐释性实施方案及特征公开许多不同方面，但应了解上述的实施方案及特征不限制本发明，且本领域普通技术人员可依据本文所公开的内容进行其它变化、修改及其它实施方案。因此本发明广阔地涵盖了在权利要求书的本质与范围内所包括的所有变化、修改及替代实施方案。

Claims (26)

1.组合物，其由(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)至少一种腐蚀抑制剂、及(d)水组成。
2.如权利要求1的组合物，其中该糠醛或含糠基的化合物为四氢糠醇。
3.如权利要求1或2中任一项的组合物，其中该至少一种二元酸酯为戊二酸二甲酯。
4.如前述权利要求中任一项的组合物，其中该腐蚀抑制剂是选自抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸、及抗坏血酸衍生物的抗坏血酸化合物。
5.如前述权利要求中任一项的组合物，其中该腐蚀抑制剂为抗坏血酸。
6.如前述权利要求中任一项的组合物，其中该水的含量占组合物总重量的约2重量％至约10重量％。
7.如前述权利要求中任一项的组合物，其中该水的含量占组合物总重量的约4重量％至约6重量％。
8.组合物，其包括(a)糠醛或含糠基的化合物、(b)至少一种二元酸酯、(c)任选的至少一种腐蚀抑制剂、及(d)任选的水。
9.如权利要求8的组合物，其中该清除组合物实质上不含任何一种下列物质：胺物质、油/蜡物质、草酸二水合物、超临界流体、研磨材料、含硫化合物、卤化有机溶剂、碳酸亚烷基酯溶剂(例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等)及氧化剂。
10.如权利要求8或9的组合物，其中该至少一种二元酸酯包括至少一种选自琥珀酸二甲酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、琥珀酸二异丁酯、己二酸二异丁酯、戊二酸二异丁酯及其组合的物质。
11.如权利要求8或9的组合物，其中该至少一种二元酸酯包括琥珀酸二甲酯、己二酸二甲酯与戊二酸二甲酯的混合物。
12.如权利要求8或9的组合物，其中该至少一种二元酸酯包括琥珀酸二异丁酯、己二酸二异丁酯与戊二酸二异丁酯的混合物。
13.如权利要求8或9的组合物，其中该至少一种二元酸酯包括戊二酸二甲酯。
14.如权利要求8-13中任一项的组合物，其中该糠醛或含糠基的化合物包括糠醛、糠醇、四氢糠醇及四氢糠胺中至少一种。
15.如权利要求8-13中任一项的组合物，其中该糠醛或含糠基的化合物包括四氢糠醇。
16.如权利要求8-15中任一项的组合物，其进一步包括至少一种腐蚀抑制剂，其中该腐蚀抑制剂包括至少一种选自抗坏血酸、L(+)-抗坏血酸、异抗坏血酸、及抗坏血酸衍生物的抗坏血酸化合物。
17.如权利要求8-16中任一项的组合物，其中该组合物进一步包括抗蚀剂和/或其它材料残留物。
18.如权利要求17的组合物，其中该其它材料包括蚀刻后残留物、灰化后残留物、聚合物材料及硅。
19.如权利要求8的组合物，其包括THFA、戊二酸二甲酯、抗坏血酸及水。
20.如权利要求8-19中任一项的组合物，其中该水的含量占组合物总重量的约2重量％至约10重量％。
21.如权利要求8的组合物，其包括糠醛或含糠基的化合物及至少一种二元酸酯，其中该组合物实质上不含水。
22.如权利要求21的组合物，其包括THFA与戊二酸二甲酯。
23.套件，其在一个或多个容器中包含一或多种用于形成如前述权利要求中任一项的清除组合物的试剂。
24.从其上具有抗蚀剂和/或其它材料的微电子器件清除该抗蚀剂和/或其它材料的方法，该方法包括使该微电子器件与如权利要求1至22中任一项的组合物在充分接触条件下接触充分的时间，以至少部分地从该微电子器件清除该抗蚀剂和/或其它材料。
25.如权利要求24的方法，其中该接触包括选自下列的条件：约10秒至约60分钟的时间、约20℃至约100℃的温度范围、及其组合。
26.如权利要求24或25的方法，其中该接触利用单一晶圆工具进行。
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