CN1466708A - 含芳香酸抑制剂的光致抗蚀剂剥离剂/清洁剂组合物 - Google Patents

含芳香酸抑制剂的光致抗蚀剂剥离剂/清洁剂组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN1466708A
CN1466708A CNA018162657A CN01816265A CN1466708A CN 1466708 A CN1466708 A CN 1466708A CN A018162657 A CNA018162657 A CN A018162657A CN 01816265 A CN01816265 A CN 01816265A CN 1466708 A CN1466708 A CN 1466708A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composition
weight
water
photoresist
inhibitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA018162657A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1221869C (zh
Inventor
W
达里尔·W·彼得斯
���¡�L����¶�
小弗洛伊德·L·里德尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ashland Inc
Original Assignee
Ashland Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ashland Inc filed Critical Ashland Inc
Publication of CN1466708A publication Critical patent/CN1466708A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1221869C publication Critical patent/CN1221869C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/04—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors
    • C23G1/06—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors organic inhibitors
    • C23G1/061—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors organic inhibitors nitrogen-containing compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D9/00—Chemical paint or ink removers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/0005—Other compounding ingredients characterised by their effect
    • C11D3/0073—Anticorrosion compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/26—Organic compounds containing oxygen
    • C11D7/264—Aldehydes; Ketones; Acetals or ketals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/26—Organic compounds containing oxygen
    • C11D7/265—Carboxylic acids or salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50—Solvents
    • C11D7/5004—Organic solvents
    • C11D7/5013—Organic solvents containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/04—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors
    • C23G1/06—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions using inhibitors organic inhibitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • C23G1/16—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions using inhibitors
    • C23G1/18—Organic inhibitors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/425—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral alkaline compounds; containing organic basic compounds, e.g. quaternary ammonium compounds; containing heterocyclic basic compounds containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
    • C11D2111/10—Objects to be cleaned
    • C11D2111/14—Hard surfaces
    • C11D2111/22—Electronic devices, e.g. PCBs or semiconductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D7/3263—Amides or imides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/423—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral acids or salts thereof, containing mineral oxidizing substances, e.g. peroxy compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

一种在半导体和微电路制造中从金属和电介质表面除去残留物的剥离和清洁组合物。该组合物是包括有机极性溶剂的含水系统，所述有机溶剂包含以有效抑制量使用的选自芳香羧酸组中的腐蚀抑制剂组分。根据本发明的从金属和电介质表面除去残留物的方法包括将金属或电介质表面与上述抑制组合物接触足够的一段时间以除去残留物的步骤。

Description

含芳香酸抑制剂的光致抗蚀剂剥离剂/清洁剂组合物
技术领域
本发明涉及在半导体和微电路制造中从金属或电介质表面除去残留物的剥离和清洁组合物。更具体而言，本发明提供一种新颖的能防止金属腐蚀和残留物再沉积于基底上的抑制系统。
背景技术
在半导体和微电路制造中，按照惯例在蚀刻步骤后必须除去残留的蚀刻剂和光致抗蚀剂，而不腐蚀或钝化金属电路的表面或使基底发生化学改变。
包含芳香溶剂和碱性胺之混合物的抗蚀剂剥离和清洁试剂是公知的。这些抗蚀剂剥离试剂虽然能有效除去光致抗蚀剂，它们也可能腐蚀金属或金属合金导体如铜、镀铝的二氧化硅和/或钛。已经建议在某些剥离组合物中使用氟化氢来降低金属腐蚀的速率。但是，氟化氢侵蚀钛金属，需要工作人员仔细处理，而且还会引起处置问题。另外，为了除去特定的涂层，商业上可获得的光致抗蚀剂剥离组合物要求过分长的保留时间或重复应用。此外，许多涂层对使用可获得的剥离组合物将其从特定基底上除去具有抵抗性。
当亚细微粒装置中加工尺寸变得更细小，即每平方厘米更多的晶体管时，蚀刻条件和除去蚀刻后残留物的必要性变得更为重要。在更严格的条件下，光致抗蚀剂变得更容易受到损伤，并且更难除去。因此，剥离/清洁剂配方必须改善，包括提供更有效的腐蚀抑制剂。在半含水溶剂混合物中的半导体剥离剂/清洁剂中，公知的金属腐蚀抑制剂添加剂(即酚衍生物，如邻苯二酚、连苯三酚、没食子酸、间苯二酚(resorcenol)和β-萘酚)葡萄糖和吡咯如苯并三唑等在高含水量情况下不能维持可接受水平的腐蚀抑制能力。当超过约25重量％的含水量时，常规抑制剂导致不可接受的对铝、铝合金和铜的腐蚀速率。半导体装置的性能和产率强烈地取决于维持所设计的线宽。不可接受的线宽损失导致产率的损失。高含水量能提高每种无机残留物的除去速率，但是这将不得不以线宽的损失来平衡。
Ward等人的美国专利第5,496,491、5,556,482和5,707,947号公开了用于光致抗蚀剂的含有有机极性溶剂和碱性胺的有机剥离组合物，碱性胺包含能与金属形成配位络合物的抑制剂，此处这些专利引入本文作参考。所公开的腐蚀抑制剂是不稳定的酚衍生物，其在pH值约为9的溶液中去质子化形成一价和二价阴离子，这些离子可以同金属阳离子螯合形成稳定的五、六和七员环。
已经研究苯甲酸和取代苯甲酸在高氯酸(HClO4)中用作铜的界面腐蚀抑制剂，R.K.Dinoppa和S.M.Mayanna，Journal Of AppliedElectrochemistry，11(1981)第111-116页，但是它们并没有在用于从半导体和微电路元件中除去光致抗蚀剂的剥离/清洁组合物的领域中经过测试。
需要提供一种光致抗蚀剂剥离/清洁组合物，其能够改善对金属和金属合金的防腐性能，并且能有效且基本上完全除去大量的有机聚合光致抗蚀剂和无机材料，而对基底却是化学惰性的。
发明内容
本发明提供了在半导体或微电路工业中用于除去光致抗蚀剂和其它残留物的酸性和碱性含水剥离和清洁组合物，这些组合物具有改进的腐蚀抑制作用，并且在酸性剥离和清洁组合物中是有用的，而且不含氧化剂。
在本发明的剥离和清洁组合物中使用的抑制剂是从苯甲酸铵、苯甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二酸及其混合物中选择的有效腐蚀抑制量的一组芳香羧酸和它们的衍生物。
有利地，包含含水碱性胺的光致抗蚀剂剥离和清洁组合物包括链烷醇胺、羟胺及其混合物。本发明组合物对除去金属和电介质基底上的无机残留物是特别有用的。
本发明的目的之一是提供能够从基底上有效并高效地除去残留物而不会再沉积的改进的剥离和清洁组合物。
本发明的另一个目的是提供不腐蚀金属、金属合金或者电介质基底的改进的剥离和清洁组合物。
本发明的再另一个目的是提供能抑制金属离子再沉积的剥离和清洁组合物
本发明的进一步目的是提供有效用于碱性或酸性剥离和清洁组合物中的腐蚀抑制剂。
本发明的再进一步目的是提供用于剥离和清洁组合物的腐蚀抑制剂，它们在高含水量情况下维持改善的腐蚀抑制水平。
本发明的再另一个目的是提供用于半含水光致抗蚀剂剥离和清洁组合物的腐蚀抑制剂，它们是不昂贵的并且在低浓度和低温下是有效的。
本发明的再另一个目的是提供用于铝和铜箔的含水剥离和清洁组合物，它们在降低毒性的含水配方中具有高的清洁效率。
附图说明
图1表示对于比例为90/6n/m的水/45％胆碱氢氧化物剥离组合物基质的腐蚀抑制效率曲线，以及20℃下不同比例的苯甲酸铵和苯甲酸对铝和铜金属箔片的抑制作用。
图2表示在包含6％(45％)胆碱氢氧化物和4％苯甲酸的剥离组合物基质中，改变有机极性溶剂(DMAC)组分的比例对铜蚀刻速率的影响。
具体实施方式
根据本发明，提供了新颖的用于半导体亚微细粒加工中的剥离和/或清洁组合物，该组合物包含选自特定芳香羧酸、它们的衍生物及其混合物中的腐蚀抑制剂。本发明的腐蚀抑制剂具有等于或小于4.19的pKa值。
本发明优选的抑制剂是苯甲酸、苯甲酸铵、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐和间苯二酸。在碱性半含水溶剂混合物中使用酸酐将会导致原位形成酸。
腐蚀抑制剂可以以约0.2到约15重量％的量使用，并且能够加入剥离和/或清洁组合物中。优选抑制剂浓度从约2到8重量％，更优选从约3到约5重量％，并且最优选地从约3到约5重量％。这些百分数都是基于剥离和清洁组合物的总重量。
本发明的腐蚀抑制剂至少是与水可混溶的，并且在超过25重量％水的剥离和清洁组合物中是有效的。实际上，剥离和清洁组合物可允许具有从约25到95重量％的含水量而不会降低对铝、铝合金和铜的腐蚀抑制性能。
作为本发明剥离和/或清洁组合物组分的有机极性溶剂包括许多类的材料，包括N，N′-二烷基链烷醇酰胺、N-烷基内酰胺、乙二醇醚的乙酸酯、聚乙二醇醚的乙酸酯、脂肪族酰胺、杂环化合物、环状脂肪砜、二元酸酯、环酮、环砜、二元酸酯、亚砜、醚醇以及它们的混合物。
具体地说，有用的溶剂包括N，N′-二甲基乙酰胺、乙酸卡必醇酯、己二酸二甲酯、一乙醇胺、三乙醇胺、碳酸异丙烯酯、胆碱氢氧化物、2-(2-氨基-乙氧基乙醇)、二甲基甲酰胺、四氢糠醇(tetrahydrofurylalcohol)、丁基二甘醇、戊二酸二甲酯、异佛尔酮、γ-丁内酯(butrolactone)、甲基乙酰氧丙烷、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜以及它们的混合物。
其它适合用于本发明剥离和/或清洁组合物中的有机极性溶剂包括乙二醇、乙二醇烷基醚、二乙二醇烷基醚、三乙二醇烷基醚、丙二醇、丙二醇烷基醚、二丙二醇烷基醚、三丙二醇烷基醚、乙二胺和亚乙基三胺。还可以在本发明组合物中使用本领域公知的其他极性溶剂。
如果需要，本发明剥离组合物还可以包含任何适当的不影响剥离和清洁作用的水可混溶性非离子表面活性剂，典型地以全部组合物重量的约0.1％到约2％的量使用。
本发明中使用的适当链烷醇胺可以用下式表达：
R3-n-N[(CH2)mOR′]]n式中R和R’可以是H或者烷基，且m是2或3，n是1、2或3，并且优选地具有相对高的沸点、即100℃或更高，以及高的闪点、即45℃。链烷醇胺优选为水溶性的并且能与羟胺混溶。
适当链烷醇胺的实例包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、异丁醇胺、2-氨基-2-乙氧基乙醇、2-氨基-2-乙氧基丙醇、三丙醇胺等。
在本发明剥离组合物中还可任选包括约0.1％到约0.5重量％的本领域公知的各种其它组分，如染料或着色剂、消泡剂等。
本发明剥离和清洁组合物所使用的抑制剂取决于组合物是酸性还是碱性的。在酸性组合物中使用上述公开的芳香酸酐。但是，在含有氧化剂的酸性组合物中不使用抑制剂。
本发明的含水剥离和清洁组合物包括以下物质的混合物：
a)约25重量％到约95重量％的水；
b)约1重量％到约30重量％的有机极性溶剂；以及
c)有效量的选自苯甲酸铵、苯甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐和间苯二酸的腐蚀抑制剂，所述组合物不含氧化剂。
剥离和清洁组合物可以通过简单混合各组分来制备，加入次序并不重要。在使用羟胺的配方中，首先在水中溶解，然后加入其它组分。
本发明的剥离组合物由于各种原因是尤其有用和有利的，包括剥离组合物是水可混溶的、非腐蚀性的、不可燃的，而且对人具有低毒性，对环境也没有污染。
半导体装置的性能和产率强烈取决于所维持的设计线宽。不可接受的线宽损失导致产率损失。高含量的水改善每种残留物的除去速率，但是这是以线宽损失来平衡的。本发明的抑制剂可以和较高的含水量一起作用。由于组合物的低环境蒸汽压，所以它们比现有技术组合物表现出基本上更少的蒸发，而且是非反应性的并和环境兼容。本发明剥离和清洁组合物可以循环多次使用，并且可以很容易地处理，而不会对环境造成压力并且不需要麻烦的安全措施。
通过相同的表述，剥离涂层可以很容易地作为固体除去，并为了便于处理而收集。本发明剥离和清洁组合物被证明在较低的温度对于很多种涂层和基底具有较高的剥离效率。
代表性的有机聚合材料包括正光致抗蚀剂、电子束抗蚀剂、X射线抗蚀剂、离子束抗蚀剂等。有机聚合材料具体实例包括包含苯酚-甲醛、聚(p-乙烯基苯酚)和酚醛清漆树脂的正抗蚀剂，或者包含环化聚异戊二烯或含树脂的聚甲基丙烯酸酯的负抗蚀剂等。
有机聚合材料可以从本领域技术人员公知的任何常规基底中除去，如硅、二氧化硅、氮化硅、多晶硅、铝、铝合金、铜、铜合金、聚酰亚胺等。
本发明的方法包括将有机聚合材料与公开的剥离和清洁组合物接触。工艺条件如温度、时间和接触的持续时间可以在很大的范围变化，并且一般取决于需除去的有机聚合材料的性质和厚度，以及其它本领域技术人员熟悉的因素。一般来说，对于约10分钟到约60分钟的接触时间，典型的温度范围从约25℃到约100℃。
在本发明实践中，可以使用许多方式来使聚合材料与剥离—清洁组合物接触。例如，含有有机聚合材料的基底可以浸入剥离浴中，或者剥离—清洁组合物可以喷涂到聚合材料的表面上，这些方式对本领域技术人员来说都是很明显的。
本发明将通过下面的实施例被详细地进一步描述。除非另有明确说明，所有分数和百分数都是重量百分数，并且所有温度是摄氏度。
实施例1
在室温下使胆碱氢氧化物与水混合形成稀碱溶液，然后加入腐蚀抑制剂，由此制备具有可控电介质容量的剥离和清洁组合物。该组合物示于表1。
            表I
    组分   重量百分数(％)
    去离子水     90
    胆碱氢氧化物     6
    抑制剂     4100
实施例2
实施例1中使用的几种抑制剂包括苯甲酸铵(AB)，不同浓度比的苯甲酸铵(AB)和苯甲酸(BA)。
图1表示20℃时，上述抑制剂系统对铝和铜的腐蚀抑制效率曲线，结果列于表II中。
                  表II
AB/Ba的比例     蚀刻速率A/min.
     Al      Cu
    4/0     225     40
    2/2     50     18
    4/2     10     4
如图1和表II所示，当苯甲酸铵和苯甲酸组合使用时，有益于增加防腐效率，即单独使用组合物时不能得到协同作用。当苯甲酸铵比例更高时则更属于此情况。铝的腐蚀抑制效率剧烈增加，而铜的腐蚀抑制效率则更加逐渐且持续地增加。
实施例3
本实施例测定半含水的稀碱对铜的蚀刻速率，本实施例具有实施例1的一般配方，使用4重量％的苯甲酸作为腐蚀抑制剂，并且额外包括不同重量百分比的N，N′-二甲基乙酰胺(DMAC)。
测试在75℃下进行。结果表示在图2和表III中。
                      表III
    DMAC(wt.％)     去离子水(wt.％)     蚀刻速率(A/min)
    0     90     1.56
    10     80     3.89
    20     70     6.56
    30     60     7.78
    40     50     12.33
从结果数据中注意到随着剥离—清洁组合物中DMAC量的增加，铜的蚀刻速率也增加。这种预料之外的现象可能是由于对溶液具有更高亲合力的螯合产物导致了腐蚀抑制效率的降低。实施例4
为了评价本发明腐蚀抑制剂对铝和铜薄膜的效率相对于公知的现有技术中的抑制剂，进行一系列的实验操作。
向含有64％的N，N′-二甲基乙酰胺、30％去离子水和6％(45％)胆碱氢氧化物的剥离组合物基质中，加入不同的抑制剂。用磁力搅拌器搅拌溶液至抑制剂溶在溶液中。所有测试基片在金属薄膜下面含有1200厚的热氧化物，并且被浸入维持在50℃的不同溶液中，再用磁力搅拌器搅拌30分钟，接着用去离子水漂洗3分钟，然后用氮气干燥。
使用Veeco FFP 5000电学四点探针系统确定金属蚀刻速率，其是通过测量金属和硅基片上覆盖的金属薄膜的电阻来确定薄膜的厚度。
当Γ是0％时，抑制剂是无效的，并且发生快速的腐蚀，而当Γ是100％时，不发生腐蚀。低于0％的值表示腐蚀增强，可能是由于所测试溶剂中螯合产物的溶解性增加。结果表示于表IV中。
从表IV可以看出，所有公开的芳香羧酸-苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二酸和邻苯二甲酸酐，在低或高浓度时对铝和铜薄膜都提供了全面改善的腐蚀抑制效率。只有脂肪族二或三羟基酸、即丙二酸、马来酸以及D，L-苹果酸对两种金属表现出可比的结果。当抑制剂中只有酚羟基、即为8-羟基喹啉、邻苯二酚和连苯三酚时，具有较低水平的腐蚀抑制剂效率。
本领域技术人员现在可以明显看出与前述公开事实的内容和精神相一致、并且都在本发明的范围内可做的其它实施方案、改进、细节和用途，它们仅由下面的如权利要求所限制，并由专利法规，包括等价的条文所解释。
                                 表IV
                  50℃时对Al和Cu薄膜的腐蚀抑制效率(Γ)
                       DMAC/H2O/胆碱氢氧化物基质
抑制剂 FW pKa    浓度(M)    ΓAl(％)     ΓCu(％)    浓度(M)  ΓAl(％)   ΓCu(％)
    8-羟基喹啉   145   9.51   0.069     50     -307    0.34   98   59
    邻苯二酚   110   9.85   0.091     50     70    0.45   98   -104
    连苯三酚   126   -9.80   0.079     50     33    0.40   99.8   26
    没食子酸   170   4.41   0.059     50     0    0.29   99.9   -3
    苯并三唑   119   ---   0.084     10     26    0.42   100   33
    丙二酸   104   2.83   0.096     99     85    0.48   99.8   74
    富马酸   116   3.03   0.086     0     93    0.43   99.9   70
    马来酸   116   1.83   0.086     77     89    0.43   99.9   63
    D，L-苹果酸   134   3.40   0.075     77     48    0.37   99.9   81
    苯甲酸   112   4.19   0.082     50     78    0.41   99.9   44
    邻苯二甲酸   166   2.89   0.060     17     85    0.30   99.9   78
    间苯二甲酸   166   3.54   0.060     50     78    0.30   100   85
    邻苯二甲酸酐   152   ---   0.066     50     89    0.33   100   85
FW和pKa值源自CRC表。
Γ＝(1-ER/ER0)×100％，其是从0到100范围的抑制剂效率的定量测量。
蚀刻速率用Veeco 5000FFP四点探针对壳层薄膜测定。
溶液用磁力搅拌，水漂洗3分钟并用氮气干燥。

Claims (16)

1.一种用于从金属、金属合金或电介质表面上除去残留物的酸性或碱性剥离和清洁组合物，所述组合物包括水及有机极性溶剂，其改进措施包括所述组合物具有有效量的选自以下组中的芳香羧酸腐蚀抑制剂：苯甲酸、苯甲酸铵、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、间苯二酸及其混合物，所述组合物不含氧化剂。
2.如权利要求1的组合物，其包括至少约25重量％的水。
3.如权利要求2的组合物，其包括约30-95重量％的水。
4.如权利要求1的组合物，其包括约0.2-15重量％的所述抑制剂。
5.如权利要求4的组合物，其包括约3-5重量％的所述抑制剂。
6.如权利要求1的组合物，其中所述抑制剂包括苯甲酸铵和苯甲酸的混合物，并且pH值约低于4。
7.如权利要求1的组合物，其中所述极性溶剂为N，N′-二甲基乙酰胺。
8.一种如权利要求1的碱性光致抗蚀剂剥离和清洁组合物，其包括：
a)胆碱氢氧化物；
b)约2-6重量％的苯甲酸铵和苯甲酸的混合物；
c)约80-90重量％的水；以及
d)0-约10重量％的N，N′-二甲基乙酰胺，
其中苯甲酸铵和苯甲酸的比例为2∶1-1∶1，所述组合物不含氧化剂。
9.如权利要求1的碱性光致抗蚀剂剥离和清洁组合物，其基本上由以下物质组成：
a)约10重量％的N，N′-二甲基乙酰胺；
b)约6重量％的胆碱氢氧化物；
c)约4重量％的苯甲酸；以及
d)约80重量％的水，
所述组合物不含氧化剂。
10.一种从涂敷基底上除去残留物的方法，其包括以下步骤：
a)向所述涂敷基底施加剥离和清洁有效量的如权利要求1的组合物；
b)保持所述组合物与所述基底接触有效时间，以便从所述涂敷基底上剥离和清除所述残留物；以及
c)然后从所述基底上除去残留物。
11.如权利要求10的方法，其中所述组合物包含至少约25重量％的水。
12.如权利要求10的方法，其中所述组合物包含约30-95重量％的水。
13.如权利要求10的方法，其中所述组合物进一步包含羟胺。
14.如权利要求10的方法，其中所述残留物为有机涂层。
15.如权利要求14的方法，其中所述有机涂层为光致抗蚀剂。
16.一种从涂敷基底上除去光致抗蚀剂的方法，其包括以下步骤：
a)向所述涂敷基底施加剥离和清洁有效量的如权利要求5的组合物；
b)保持所述组合物与所述基底接触有效时间，以便从所述涂敷基底上剥离和清除所述光致抗蚀剂；以及
c)从所述基底上除去光致抗蚀剂。
CNB018162657A 2000-09-25 2001-09-18 含芳香酸抑制剂的光致抗蚀剂剥离剂/清洁剂组合物 Expired - Fee Related CN1221869C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/668,929 2000-09-25
US09/668,929 US6558879B1 (en) 2000-09-25 2000-09-25 Photoresist stripper/cleaner compositions containing aromatic acid inhibitors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1466708A true CN1466708A (zh) 2004-01-07
CN1221869C CN1221869C (zh) 2005-10-05

Family

ID=24684339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018162657A Expired - Fee Related CN1221869C (zh) 2000-09-25 2001-09-18 含芳香酸抑制剂的光致抗蚀剂剥离剂/清洁剂组合物

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6558879B1 (zh)
EP (1) EP1334408B1 (zh)
JP (1) JP2004510204A (zh)
KR (1) KR100793590B1 (zh)
CN (1) CN1221869C (zh)
AT (1) ATE320620T1 (zh)
AU (1) AU2001292766A1 (zh)
CA (1) CA2423468A1 (zh)
DE (1) DE60118015T2 (zh)
MY (1) MY122837A (zh)
TW (1) TWI262364B (zh)
WO (1) WO2002027409A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105717756A (zh) * 2014-12-23 2016-06-29 气体产品与化学公司 具有改进的硅钝化的半水性光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清洁组合物
CN105759573A (zh) * 2015-12-23 2016-07-13 苏州瑞红电子化学品有限公司 一种用于去除钛镍银表面蚀刻残留光刻胶的剥离液组合物
CN111448520A (zh) * 2017-12-08 2020-07-24 汉高股份有限及两合公司 光刻胶剥离剂组合物
CN114453142A (zh) * 2022-01-14 2022-05-10 张志� 一种硫化铅锌矿物浮选碳抑制剂及工艺

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6825156B2 (en) * 2002-06-06 2004-11-30 Ekc Technology, Inc. Semiconductor process residue removal composition and process
MY139607A (en) * 2001-07-09 2009-10-30 Avantor Performance Mat Inc Ammonia-free alkaline microelectronic cleaning compositions with improved substrate compatibility
US8003587B2 (en) * 2002-06-06 2011-08-23 Ekc Technology, Inc. Semiconductor process residue removal composition and process
US7544381B2 (en) * 2003-09-09 2009-06-09 Boston Scientific Scimed, Inc. Lubricious coatings for medical device
KR100663624B1 (ko) * 2004-04-29 2007-01-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 제조방법
KR101088568B1 (ko) * 2005-04-19 2011-12-05 아반토르 퍼포먼스 머티리얼스, 인크. 갈바닉 부식을 억제하는 비수성 포토레지스트 스트립퍼
US20080076688A1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Barnes Jeffrey A Copper passivating post-chemical mechanical polishing cleaning composition and method of use
US20080234162A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 General Chemical Performance Products Llc Semiconductor etch residue remover and cleansing compositions
KR20090030491A (ko) * 2007-09-20 2009-03-25 삼성전자주식회사 액침 리소그래피 시스템용 세정액 및 액침 리소그래피 공정
KR101488265B1 (ko) * 2007-09-28 2015-02-02 삼성디스플레이 주식회사 박리 조성물 및 박리 방법
CN101685272A (zh) * 2008-09-26 2010-03-31 安集微电子（上海）有限公司 一种光刻胶清洗剂
CN101685273B (zh) * 2008-09-26 2014-06-04 安集微电子（上海）有限公司 一种去除光阻层残留物的清洗液
CN101738880A (zh) * 2008-11-10 2010-06-16 安集微电子（上海）有限公司 一种厚膜光刻胶清洗剂
US7645731B1 (en) * 2009-01-08 2010-01-12 Ecolab Inc. Use of aminocarboxylate functionalized catechols for cleaning applications
US8309502B2 (en) * 2009-03-27 2012-11-13 Eastman Chemical Company Compositions and methods for removing organic substances
US8110535B2 (en) * 2009-08-05 2012-02-07 Air Products And Chemicals, Inc. Semi-aqueous stripping and cleaning formulation for metal substrate and methods for using same
JP2012018982A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Tosoh Corp レジスト剥離剤及びそれを用いた剥離法
JP2012032757A (ja) * 2010-07-06 2012-02-16 Tosoh Corp レジスト剥離剤及びそれを用いた剥離方法
MY172099A (en) * 2011-10-05 2019-11-13 Avantor Performance Mat Llc Microelectronic substrate cleaning compositions having copper/azole polymer inhibition
AT16977U3 (de) * 2020-02-20 2021-03-15 4Tex Gmbh Verfahren zum Behandeln von Substraten mit Chemikalien

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5556482A (en) * 1991-01-25 1996-09-17 Ashland, Inc. Method of stripping photoresist with composition containing inhibitor
US5209858A (en) * 1991-02-06 1993-05-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stabilization of choline and its derivatives against discoloration
US5308745A (en) * 1992-11-06 1994-05-03 J. T. Baker Inc. Alkaline-containing photoresist stripping compositions producing reduced metal corrosion with cross-linked or hardened resist resins
JP3264405B2 (ja) 1994-01-07 2002-03-11 三菱瓦斯化学株式会社 半導体装置洗浄剤および半導体装置の製造方法
US5466389A (en) * 1994-04-20 1995-11-14 J. T. Baker Inc. PH adjusted nonionic surfactant-containing alkaline cleaner composition for cleaning microelectronics substrates
US6268323B1 (en) * 1997-05-05 2001-07-31 Arch Specialty Chemicals, Inc. Non-corrosive stripping and cleaning composition
US6033993A (en) * 1997-09-23 2000-03-07 Olin Microelectronic Chemicals, Inc. Process for removing residues from a semiconductor substrate

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105717756A (zh) * 2014-12-23 2016-06-29 气体产品与化学公司 具有改进的硅钝化的半水性光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清洁组合物
CN105717756B (zh) * 2014-12-23 2021-02-02 弗萨姆材料美国有限责任公司 具有改进的硅钝化的半水性光致抗蚀剂或半导体制造残余物剥离和清洁组合物
CN105759573A (zh) * 2015-12-23 2016-07-13 苏州瑞红电子化学品有限公司 一种用于去除钛镍银表面蚀刻残留光刻胶的剥离液组合物
CN111448520A (zh) * 2017-12-08 2020-07-24 汉高股份有限及两合公司 光刻胶剥离剂组合物
CN111448520B (zh) * 2017-12-08 2023-11-17 汉高股份有限及两合公司 光刻胶剥离剂组合物
CN114453142A (zh) * 2022-01-14 2022-05-10 张志� 一种硫化铅锌矿物浮选碳抑制剂及工艺
CN114453142B (zh) * 2022-01-14 2023-11-24 张志� 一种硫化铅锌矿物浮选碳抑制剂及工艺

Also Published As

Publication number Publication date
US6558879B1 (en) 2003-05-06
KR20040004382A (ko) 2004-01-13
EP1334408A4 (en) 2004-12-29
WO2002027409A1 (en) 2002-04-04
CA2423468A1 (en) 2002-04-04
KR100793590B1 (ko) 2008-01-14
MY122837A (en) 2006-05-31
EP1334408A1 (en) 2003-08-13
TWI262364B (en) 2006-09-21
EP1334408B1 (en) 2006-03-15
ATE320620T1 (de) 2006-04-15
JP2004510204A (ja) 2004-04-02
DE60118015T2 (de) 2006-09-14
CN1221869C (zh) 2005-10-05
AU2001292766A1 (en) 2002-04-08
DE60118015D1 (de) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1221869C (zh) 含芳香酸抑制剂的光致抗蚀剂剥离剂/清洁剂组合物
CN1176199C (zh) 用于去除抗光蚀剂和蚀刻残留物的含有氟化物的酸性组合物
KR100700998B1 (ko) 기판으로부터 잔사를 제거하기 위한 조성물 및 그의 사용방법
JP4741315B2 (ja) ポリマー除去組成物
US20020068685A1 (en) Post plasma ashing wafer cleaning formulation
CN1724626A (zh) 用于从基片上除去光致抗蚀剂和/或蚀刻残留物的组合物及其应用
KR101088568B1 (ko) 갈바닉 부식을 억제하는 비수성 포토레지스트 스트립퍼
CN1776532A (zh) 从基片上除去残留物的组合物及其方法
KR101691850B1 (ko) 포토레지스트 스트리퍼 조성물
CN1831654A (zh) 光致抗蚀剂剥离液组合物以及光致抗蚀剂的剥离方法
JP2012227291A (ja) 洗浄組成物、これを用いた洗浄方法及び半導体素子の製造方法
TWI470380B (zh) Anti - corrosive photoresist release agent composition
CN1207634C (zh) 用于剥离光刻胶的组合物
JP2008519310A (ja) アルミニウム含有基板に使用するためのポストエッチ洗浄組成物
CN1645259A (zh) 抗蚀剂残渣去除液组合物及半导体电路元件的制造方法
JP5278434B2 (ja) 半導体ドライプロセス後の残渣除去液及びそれを用いた残渣除去方法
CN114326333A (zh) 一种聚乙烯醇肉桂酸酯型kpr光刻胶蚀刻残留剥离剂组合物
KR20080111268A (ko) 세정액 조성물 및 이를 이용한 세정방법
JP4104387B2 (ja) 剥離剤組成物
WO2023140345A1 (ja) フォトレジスト剥離組成物
KR20020049448A (ko) 케미칼 린스 조성물
EP4022021A1 (en) Photoresist stripping composition
KR20160044852A (ko) 금속막용 세정제 조성물
JP2022551806A (ja) フォトレジスト剥離組成物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: AIR PRODUCTS AND CHEMICALS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: ASHLAND INC.

Effective date: 20040315

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20040315

Address after: Pennsylvania

Applicant after: Ashland Inc

Address before: American Ohio

Applicant before: Ashland Inc.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20051005

Termination date: 20120918