JP2007531006A - パターン化されたイオン注入フォトレジストのウエハーから裏面反射防止膜を除去するのに有用な組成物 - Google Patents
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Abstract
裏面反射防止膜(BARC)層をかかるBARC層を有する半導体基板から除去するための方法および組成物について記載する。除去組成物は、超臨界流体と、共溶媒と、エッチング液と、界面活性剤とを含む。かかる除去組成物は、SCCO2の除去剤としての固有の欠陥、すなわちSCCO2の非極性およびそれに関連する半導体基板から除去されなければならない無機塩および極性有機化合物などの種に対する可溶化能の欠如を克服する。
Description
発明の分野
本発明は、有機および無機の裏面反射防止膜(BARC)層を上に有する基板からの裏面反射防止膜(BARC)の除去に対する半導体製造において有用な超臨界流体をベースとする組成物、およびBARC層の半導体基板からの除去においてかかる組成物を使用する方法に関する。
本発明は、有機および無機の裏面反射防止膜(BARC)層を上に有する基板からの裏面反射防止膜(BARC)の除去に対する半導体製造において有用な超臨界流体をベースとする組成物、およびBARC層の半導体基板からの除去においてかかる組成物を使用する方法に関する。
関連技術の説明
マイクロ電子産業において、微細化プロセスでは、個々の半導体デバイスのサイズを縮小し、所定の単位領域内により多くのデバイスを詰め込む必要がある。微細化とともに、部品間で固有の電気的絶縁などの問題が発生する。半導体基板上で導電材料を互いに電気的に絶縁する構造を形成するのに用いられる1つの方法論がフォトリソグラフィーである。しかしながら、部品を互いに絶縁する試みは、約0.25ミクロンの現行のフォトリソグラフィー限界によって制限される。
マイクロ電子産業において、微細化プロセスでは、個々の半導体デバイスのサイズを縮小し、所定の単位領域内により多くのデバイスを詰め込む必要がある。微細化とともに、部品間で固有の電気的絶縁などの問題が発生する。半導体基板上で導電材料を互いに電気的に絶縁する構造を形成するのに用いられる1つの方法論がフォトリソグラフィーである。しかしながら、部品を互いに絶縁する試みは、約0.25ミクロンの現行のフォトリソグラフィー限界によって制限される。
フォトリソグラフィー技術は、被覆、露光、および現像のステップを含む。ウエハーをポジ型またはネガ型のフォトレジスト物質で被覆した後、後続する工程において保持または除去されるべきパターンを規定するマスクで覆う。マスクの適切な位置決めを行った後、マスクは自身を介して紫外(UV)光または深UV(DUV)光(約250nm)などの単色光線に通されて露光されたフォトレジスト材料を選択されたすすぎ液中にほぼ可溶化させる。次いで可溶性フォトレジスト材料が除去される、すなわち「現像される」ことによってマスクと同一のパターンが残存する。
現在、フォトリソグラフィー産業で用いられる放射波長として、436nm、365nm、248nm、および193nmの4種類が開発され、最近では157nmのリソグラフィープロセスが注力の対象である。理論上、各波長の減少に伴い、半導体チップ上により小さな特徴の創出が可能である。しかしながら、半導体基板の反射率がフォトリソグラフィー波長に反比例することから、干渉および不規則に露光されたフォトレジストにより半導体デバイスの限界寸法の一貫性が制限されている。
例えば、DUV放射への暴露時に、DUV波長に対する基板の高反射率と相まってフォトレジストが透過率を有することにより、DUV放射のフォトレジスト内への逆反射の結果としてフォトレジスト層内で定常波の発生がもたらされることは周知である。定常波は、放射に対して露光しないように設けられるマスク部を含む、フォトレジストの不規則な露光を引き起こすフォトレジスト内でのさらなる光化学反応を誘起し、これは線幅、間隔および他の限界寸法において変動をもたらす。
透過率および反射率の課題に対処するために、フォトレジストの適用に先立って基板に適用される、無機と有機の両方の性質を有する裏面反射防止膜(BARC)が開発されている。フォトレジストがDUV放射に露光される際、BARCはかなりの量のDUV放射を吸収することによって放射反射および定常波が阻止される。
例えば、ポリスルホンと、ポリ尿素と、ポリ尿素系スルホン(polyurea sulfones)と、ポリアクリレートと、ポリ(ビニルピリジン)とを含む(がこれらに限定されない)有機BARCは、典型的には600〜1200Å厚であり、スピンオン塗布技術を用いて堆積される。使用されるポリマー材料は容易に架橋しないことから、典型的には有機BARCは平坦化層であり、ビアを均一に充填する。有機BARCは、BARC層の反射率をフォトレジスト層の反射率と適合させることによって光反射を阻止しつつ、同時に放射を吸収することによってより深い界面へのさらなる侵入が阻止される。
それに対し、酸窒化ケイ素(SiOxNy)を含む無機BARCはCVD堆積技術を用いて堆積され、したがって厚みの均一性の高いBARC層を有する基板のコンフォーマル被覆率(conformal coverage)が得られる。BARC−フォトレジストの界面から反射された光がBARC−基板の界面から反射された光を相殺するという干渉による弱め合いにより、無機BARCが透過率および反射率を低下させる。
BARC材料を除去することは困難であり、および/またはコストがかかることが判明している。BARC層は、除去されない場合、その結果生じるシリサイド化または接触形成と干渉することがある。典型的には有機BARCが平坦化層であることから、有機BARC層をウエハー表面から完全に除去するには、BARCのオーバーエッチングが必要とされる。あるいは、インサラコ(Insalaco)らに交付された米国特許第6,669,995号明細書では、被膜を200nm〜320nmの範囲内のある放射量のUV放射線に露光させることによって少なくとも一部の有機BARCが除去される方法が記載されている。無機BARCの除去に対する従来のプロセスは、アルゴン、ヘリウム、臭化水素または四フッ化炭素などの添加剤を用いる酸素−プラズマエッチングなどのドライエッチングを含む。
超臨界流体(SCF)は、BARC層を半導体表面から除去するための別の方法を提供する。SCFは速やかに拡散し、粘性が低く、表面張力がほぼゼロで、深いトレンチおよびビア内に容易に浸透可能である。さらに、SCFは、粘性が低いことから溶解種を速やかに輸送可能である。しかしながら、SCFは、高度な非極性を示し、したがって多数の種がその中に適切に可溶化されない。
したがって、BARC層の半導体基板からの除去に関する先行技術の欠陥を克服する超臨界流体をベースとする組成物を提供することは、当該技術ではかなりの進歩であろう。
発明の概要
本発明は、裏面反射防止膜(BARC)層を上に有する基板からのかかる層の除去における半導体製造において有用な超臨界流体をベースとする組成物、およびBARC層の半導体基板からの除去に対してかかる組成物を用いる方法に関する。
本発明は、裏面反射防止膜(BARC)層を上に有する基板からのかかる層の除去における半導体製造において有用な超臨界流体をベースとする組成物、およびBARC層の半導体基板からの除去に対してかかる組成物を用いる方法に関する。
一の態様では、本発明は、少なくとも1種類のSCFと、少なくとも1種類の共溶媒と、少なくとも1種類のエッチング液と、少なくとも1種類の界面活性剤とを含む裏面反射防止膜(BARC)除去組成物に関する。
別の態様では、本発明は、超臨界二酸化炭素(SCCO2)と、トリエチルアミントリヒドロフルオリドと、フッ素系界面活性剤と、イソプロピルアルコールとを含む裏面反射防止膜(BARC)除去組成物に関する。
さらに別の態様では、本発明は、裏面反射防止膜(BARC)層を上に有する基板からかかる層を除去する方法であって、該BARC層を上に有する該基板を、少なくとも1種類のSCFと、少なくとも1種類の共溶媒と、少なくとも1種類のエッチング液と、少なくとも1種類の界面活性剤とを含むSCFをベースとする除去組成物に十分な時間および十分な接触条件下で接触させることで、少なくとも部分的にBARC層を基板から除去することを含む、方法に関する。
さらなる態様では、本発明は、イオン注入されたフォトレジスト層および裏面反射防止膜(BARC)層を上に有する基板からかかる層を除去する方法であって、該フォトレジスト層および該BARC層を上に有する前記基板を、少なくとも1種類のSCFと、少なくとも1種類の共溶媒と、少なくとも1種類のエッチング液と、少なくとも1種類の界面活性剤とを含むSCFをベースとする除去組成物に十分な時間および十分な接触条件下で接触させることで、少なくとも部分的にフォトレジスト層およびBARC層を基板から除去することを含む、方法に関する。
以下の開示および添付の特許請求の範囲から、本発明の他の態様、特徴および実施形態がより完全に明確になるであろう。
発明およびその好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は、フォトレジスト層および裏面反射防止膜(BARC)層が上に存在するパターン化半導体ウエハーからのかかる層の除去にとって非常に有効な超臨界炭素流体をベースとする組成物の発見に基づくものである。特に、本発明は、フォトレジスト層およびBARC層のイオン注入されたパターン化半導体ウエハーからの除去に関する。
本発明は、フォトレジスト層および裏面反射防止膜(BARC)層が上に存在するパターン化半導体ウエハーからのかかる層の除去にとって非常に有効な超臨界炭素流体をベースとする組成物の発見に基づくものである。特に、本発明は、フォトレジスト層およびBARC層のイオン注入されたパターン化半導体ウエハーからの除去に関する。
超臨界二酸化炭素(SCCO2)は、その製造が容易であるという特徴や、毒性がなく環境への影響が無視できることから本発明の広範な実施において好ましいSCFであるが、関連する特殊用途に応じて特定のSCFを選択することに伴い、任意の適切なSCF種を用いて本発明を実施してもよい。本発明の実施において有用な他の好ましいSCF種として、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノン、およびアンモニアが挙げられる。以下、本発明の幅広い説明の中でSCCO2を特定して参照することは、本発明の説明例の提供を意味し、決して本発明を限定することを意味しない。
SCCO2が液体と気体の両方の特性を有することから、SCCO2は半導体ウエハーの表面からの不要な層の除去にとって魅力的な試薬と見なされることが多い。それは気体の如く速やかに拡散し、低粘性で表面張力がほぼゼロであり、深いトレンチおよびビアの中に容易に浸透する。それは液体の如く「洗浄」媒体としての高い通水能力を有する。
しかしながら、超臨界CO2は、表面上こうした利点を有するにもかかわらず非極性である。したがって、後続する工程に先立って半導体基板から除去されなければならない、SiOxNyを例とする無機BARC、またはポリスルホンおよびポリ尿素を例とする極性有機BARC化合物を含む多くの種を可溶化しない。したがって、SCCO2の非極性の特徴は、完全かつ効率的なBARC除去におけるかかる試薬の使用に対して障害をもたらす。
しかしながら、本発明は、SCCO2をベースとする除去組成物の以下により完全に記載される添加剤との適切な調合により、SCCO2および他のSCFの非極性に関連する欠点が克服可能であるという発見や、SCCO2をベースとする除去媒体によるフォトレジストおよびBARC層の基板からの除去が非常に有効であり、フォトレジスト層およびBARC層を上に有するイオン注入されたパターン化半導体ウエハーを例とする基板からのかかる層の損傷のない、残留物を残さない除去を達成するというそれに付随した発見に基づくものである。
一の態様では、本発明は、フォトレジスト層および/またはBARC層を半導体基板から除去するのに有用なSCCO2をベースとする除去組成物に関する。本発明の調合物は、組成物の総重量を基準にして以下の範囲で存在する、SCCO2と、少なくとも1種類の共溶媒と、少なくとも1種類のエッチング液と、少なくとも1種類の界面活性剤とを含む。
本発明の広範な実施において、SCCO2をベースとする除去組成物は、SCCO2と、少なくとも1種類の共溶媒と、少なくとも1種類のエッチング液と、少なくとも1種類の界面活性剤とを含む、これらからなる、または本質的にこれらからなる場合がある。一般に、フォトレジスト層および/またはBARC層の種および/または処理装置に対し、SCCO2をベースとする組成物の望ましい除去作用をもたらすのに、SCCO2、共溶媒、エッチング液、および界面活性剤の特定の割合と量は、過度の労力を必要とせずに当該技術の範囲内で容易に決定可能であるように互いに関連して適切に変化しうる。
SCCO2に共溶媒を含有させることは、SiOxNy、ポリスルホンおよびポリ尿素を例とするフォトレジストおよび/またはBARCの成分種に対する組成物の溶解度を増大させることに役立つ。SCCO2をベースとする除去組成物において使用される共溶媒は、アルカノールまたはアミン、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。本発明の一実施形態では、共溶媒は、直鎖または分岐C1〜C6アルカノール(すなわち、メタノール、エタノール、イソプロパノールなど)、または2種類以上のかかるアルコール種の混合物を含む。本発明の別の実施形態では、共溶媒は、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、メチルジエタノールアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、または、ジグリコールアミンなどのグリコールアミン、N−メチルピロリドン(NMP)、N−オクチルピロリドン、N−フェニルピロリドンおよびビニルピロリドンを含む(がこれらに限定されない)アミンである。好ましい実施形態では、アルコールはイソプロパノール(IPA)である。
フォトレジスト層またはBARC層がイオン注入によって硬化している場合、イオン注入されたフォトレジストは、過酸化水素、酸、フッ化物イオン源化合物、またはこれらの組み合わせを含むエッチング液を用いて基板から有利に除去される。イオン注入で硬化したフォトレジストをさまざまな濃度のエッチング液の組成物に接触させ、フォトレジストに対して各々が対応する除去レベルを決定するという簡単な便宜策により、エッチング液が当該技術の範囲内で容易に決定できる有効な濃度で溶液に添加される。好ましい酸には、硝酸と、酢酸と、硫酸とが含まれる。好ましいフッ化物イオン源には、フッ化水素酸(フッ化水素酸)と、フッ化アンモニウム(NH4F)と、トリエチルアミントリヒドロフルオリド((C2H5)3N−3フッ化水素酸)とが含まれる。好ましい実施形態では、フッ化物イオン源はトリエチルアミントリヒドロフルオリドである。
本発明のSCCO2をベースとする除去組成物において考えられる界面活性剤は、フルオロアルキル界面活性剤、エトキシル化フッ素系界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンまたはポリプロピレングリコールエーテル、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸またはその塩、ポリアクリレートポリマー、ジノニルフェニルポリオキシエチレン、シリコーンまたは変性シリコーンポリマー、アセチレンジオールまたは変性アセチレンジオール、およびアルキルアンモニウムまたは変性アルキルアンモニウム塩などの非イオン性界面活性剤、ならびに上記の少なくとも1つを含む組み合わせを含んでいてもよい。好ましい実施形態では、界面活性剤は、ゾニル(ZONYL)(登録商標)FSO−100フッ素系界面活性剤(デュポンカナダ(DuPont Canada Inc.)、カナダのオンタリオ州ミシサガ)などのエトキシル化フッ素系界面活性剤である。
あるいは、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、またはアニオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤の混合物を含んでいてもよい。本発明のSCFをベースとする組成物において考えられるアニオン性界面活性剤は、ゾニル(ZONYL)(登録商標)URおよびゾニル(ZONYL)(登録商標)FS−62(デュポンカナダ(DuPont Canada Inc.)、カナダのオンタリオ州ミシサガ)などのフッ素系界面活性剤と、アルキル硫酸ナトリウムと、アルキル硫酸アンモニウムと、アルキル(C10〜C18)カルボン酸アンモニウム塩と、スルホコハク酸ジオクチルナトリウムを例とするスルホコハク酸ナトリウムおよびそのエステルと、アルキル(C10〜C18)スルホン酸ナトリウム塩とを含むがこれらに限定されない。
一般に、基板から除去されるべき特定のフォトレジスト層および/またはBARC層に対してSCCO2/共溶媒/エッチング液/界面活性剤の溶液の望ましい可溶化(溶媒和)作用をもたらすのに、SCCO2、共溶媒、エッチング液および界面活性剤の特定の割合と量は互いに関連して適切に変化しうる。かかる特定の割合および量は、過度の労力を必要とせずに当該技術の範囲内で簡単な実験を行うことによって容易に決定することが可能である。
SCCO2をベースとする除去組成物によって除去されるべきフォトレジスト層および/またはBARC層の接触において、SCCO2/共溶媒/エッチング液/界面活性剤組成物の除去効率は、高温条件を用いることによって高められうる。
本発明のSCCO2をベースとする除去組成物は、場合によって追加成分とともに調合されることで、組成物の除去能がさらに高められるか、そうでなくても組成物の特徴が改善されうる。したがって、組成物を安定剤、キレート剤、酸化防止剤、錯化剤などとともに調合してもよい。
一の実施形態では、本発明のSCFをベースとする除去組成物には、SCCO2と、IPAと、トリエチルアミントリヒドロフルオリドと、フッ素系界面活性剤とが含まれる。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載のSCCO2をベースとする除去組成物を用いる、半導体ウエハー表面からのSiOxNy、ポリスルホン、ポリ尿素、ポリ尿素系スルホン、ポリアクリレートおよびポリ(ビニルピリジン)を例とするフォトレジスト層および/またはBARC層の除去方法に関する。
本発明のSCCO2をベースとする除去組成物は、必要な化学試薬の量を最小にすることで、廃棄物の量を低減する一方、同時にSCFを例とする再利用可能な成分を有する組成物および方法を提供することにより、先行技術であるBARC除去技術の欠点を克服する。
約1500〜約4500psiの範囲の圧力で十分な時間、フォトレジスト層および/またはBARC層を上に有するウエハー表面に接触させるのに適切なSCCO2をベースとする除去組成物を使用することで、同層の望ましい除去が実現可能である。ここで例えば、接触時間が約1分〜約20分でかつ温度が約30℃〜約100℃の範囲内である。しかし正当ならば、本発明の広範な実施において、接触時間および温度の増減を有利に用いてもよい。好ましい実施形態では、接触温度は約50℃〜約90℃の範囲内、好ましくは約70℃である。
温度を変化させ、その温度でSCCO2をベースとする除去組成物によって基板から除去されたBARC材料の量を測定することにより、特定のフォトレジスト層および/またはBARC層の除去の性質および範囲に関する特定の温度上昇および温度範囲の影響は、容易に経験的に決定されうる。このように最適な温度レベルは、本発明の特定のSCCO2をベースとする除去組成物や除去されるべき特定の材料に対して決定されうる。
同様に、超臨界流体組成物が基板から除去されるべきフォトレジストおよび/またはBARC材料と接触する際の超大気圧、SCCO2をベースとする除去組成物との接触のフローおよび/または静的な特徴、ならびに接触持続時間を含む、温度以外のプロセス条件が当該技術の範囲内で選択され、最適なまたはそれ以外で有利な条件が決定されうる。
フォトレジスト層および/またはBARC層を含むウエハー表面は、フォトレジスト層および/またはBARC層を含むウエハー表面全体にわたりSCCO2をベースとする除去組成物に動的フローまたは静的ソークを施すことによって処理されうる。
「動的」接触モードは、ウエハー表面全体にわたる組成物の連続フローを含み、かくして物質移動勾配(mass transfer gradient)を最大にし、BARC層の同表面からの完全な除去をもたらす。「静的ソーク」接触モードとは、ウエハー表面を組成物の静的容積(static volume)に接触させ、連続する(浸漬)期間にわたって両者の接触を維持することを含む。
特に好ましい実施形態における除去工程は、フォトレジスト層および/またはBARC層を含むウエハー表面全体にわたるSCCO2をベースとする除去組成物の動的フローとそれに続くSCCO2をベースとする除去組成物におけるウエハーの静的ソークを含む順次処理ステップを含む。ここで動的フローおよび静的ソークの各ステップは、かかる交互ステップのサイクル内で交互かつ反復的に実施される。
例えば、動的フロー/静的ソークのステップを、前述の例示的な実施形態における、2.5分〜10分の動的フロー、2.5分〜5分の約3000psi〜約4500psiを例とする高圧力の静的ソーク、2.5分〜10分の動的フロー、および2.5分〜10分の約1500psi〜約2900psiを例とする低圧力の静的ソークの連続手順を含む4つの連続サイクルにおいて実施してもよい。好ましい実施形態では、この連続手順は、2.5分の動的フローと、4500psiでの2.5分の静的ソークと、2.5分の動的フローと、1500psiでの2.5分の静的ソークとからなる。
SCCO2をベースとする除去組成物とウエハー表面との接触後、ウエハーがその後に好ましくは、第1の洗浄ステップで大量のSCF/メタノール/脱イオン水の溶液で洗浄されることで、任意の残留する沈殿化学添加剤が粒子の除去が行われたウエハー表面の領域から除去され、第2の洗浄ステップで最終的に大量の純粋なSCFで洗浄されることで、任意の残留するメタノールおよび/または沈殿した化学添加剤がウエハー表面から除去される。好ましくは、洗浄に使用されるSCFはSCCO2である。
本発明のSCCO2をベースとする除去組成物の共溶媒/エッチング液/界面活性剤の成分は、例えば緩やかな攪拌下で混合容器(mixing vessel)内での成分の単なる混合によって容易に調合される。
かかるSCCO2をベースとする除去組成物は、一旦調合されると、上のフォトレジスト層および/またはBARC層と接触させるのに、例えば加圧接触チャンバ内など、適度な高圧でウエハー表面に適用される。ここでSCCO2をベースとする除去組成物を適度な容積流量(volumetric rate)および量で供給することで、有機BARC層のウエハー表面からの除去にとって望ましい接触動作が実現される。
本発明のSCCO2をベースとする除去組成物に対する特定の接触条件が、本明細書における開示に基づいて当該技術の範囲内で容易に決定可能であり、フォトレジスト層および/またはBARC層のウエハー表面からの望ましい除去を達成する一方で、本発明のSCCO2をベースとする除去組成物における特定の成分比率および成分濃度が幅広く変化しうることが認識されるであろう。
本発明の特徴および利点は、以下で説明される例示的な実施例によってより完全に示される。
本試験において検討される試料ウエハーは、上に有機BARC層およびフォトレジスト層を有するSi/SiO2のパターン化ウエハーであった。本明細書に記載の様々な化学添加剤をSCCO2をベースとする除去組成物に添加し、フォトレジストおよび/または有機BARC層の除去効率を評価した。除去実験を通してSCCO2をベースとする除去組成物の温度を70℃に維持した。層の除去後、任意の残留溶媒および/または沈殿した化学添加剤を除去するために、大量のSCCO2/メタノール/脱イオン水および純粋なSCCO2を用いてウエハーを十分にすすいだ。以下に記載のように図1〜4に結果を示す。
図1は、8nmのSiO2層、70nmの有機BARC層およびその上の700nmの深紫外線(DUV)用フォトレジスト層を有するSiウエハー表面を示す対照ウエハーの横断面の走査型電子顕微鏡(SEM)像である。
図2は、図1のウエハーの平面図の光学像である。
図3は、フォトレジストがウエハーから除去されても有機BARC層がSi/SiO2ウエハー表面上に残留することを示す、SCCO2/フッ化物源/フッ素系界面活性剤の組成物を使用して処理した後の図2のウエハーの光学像である。
図4は、フォトレジスト層と有機BARC層の両方がSi/SiO2ウエハー表面から除去されていることを示す、SCCO2/フッ化物源/フッ素系界面活性剤/共溶媒の組成物を使用して処理した後の図2のウエハーの光学像である。
したがって、上記写真は、フォトレジスト層および/またはBARC層のウエハー表面からの除去における本発明のSCCO2をベースとする除去組成物の有効性を証明している。
以下の調合物により、有機BARC層のパターン化Si/SiO2表面からの実質的な除去がもたらされた。「実質的な除去」とは、光学顕微鏡によって測定した際の、BARC層の半導体デバイスからの約98%を超える除去として定義される。この特定の実施形態では、BARC層の100%の除去が18分間、70℃ですべての領域で観察された。
したがって、本発明は、本発明の特定の態様、特徴、例示的な実施形態に関して本明細書において記載されているが、本発明の有用性はこのように限定されないばかりか、多数の他の態様、特徴、実施形態に拡大し、かつそれらを包含することが認識されるであろう。したがって、冒頭に記載された特許請求の範囲は、それらの趣旨および範囲内ですべてのかかる態様、特徴、実施形態を含むものとして、これに対応するように幅広く解釈されることを意図している。
Claims (36)
- 少なくとも1種類のSCFと、少なくとも1種類の共溶媒と、少なくとも1種類のエッチング液と、少なくとも1種類の界面活性剤と、を含む裏面反射防止膜(BARC)除去組成物。
- 前記SCFが、二酸化炭素と、酸素と、アルゴンと、クリプトンと、キセノンと、アンモニアとからなる群から選択される流体を含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 前記SCFが、二酸化炭素を含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 前記共溶媒が、少なくとも1種類のC1〜C6のアルカノールを含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 前記共溶媒が、イソプロパノールを含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 前記共溶媒が、モノエタノールアミンと、トリエタノールアミンと、トリエチレンジアミンと、メチルジエタノールアミンと、ペンタメチルジエチレントリアミンと、ジグリコールアミンと、N−メチルピロリドン(NMP)と、N−オクチルピロリドンと、N−フェニルピロリドンと、ビニルピロリドンとからなる群から選択されるアミンを含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 前記エッチング液が、フッ化水素酸と、フッ化アンモニウムと、トリエチルアミントリヒドロフルオリドと、過酸化水素と、酢酸と、硝酸と、硫酸のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 前記エッチング液が、トリエチルアミントリヒドロフルオリドを含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 前記界面活性剤が、少なくとも1種類の非イオン性界面活性剤または少なくとも1種類のアニオン性界面活性剤を含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 前記非イオン性界面活性剤が、フルオロアルキル界面活性剤と、エトキシル化フッ素系界面活性剤と、ポリエチレングリコールと、ポリプロピレングリコールと、ポリエチレンエーテルと、ポリプロピレングリコールエーテルと、カルボン酸塩と、ドデシルベンゼンスルホン酸と、ドデシルベンゼンスルホン塩と、ポリアクリレートポリマーと、ジノニルフェニルポリオキシエチレンと、シリコーンポリマーと、変性シリコーンポリマーと、アセチレンジオールと、変性アセチレンジオールと、アルキルアンモニウム塩と、変性アルキルアンモニウム塩とからなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項9に記載のBARC除去組成物。
- 前記界面活性剤が、エトキシル化フッ素系界面活性剤を含む、請求項9に記載のBARC除去組成物。
- 前記アニオン性界面活性剤が、フッ素系界面活性剤と、アルキル硫酸ナトリウムと、アルキル硫酸アンモニウムと、C10〜C18のアルキルカルボン酸アンモニウム塩と、スルホコハク酸ナトリウムおよびそのエステルと、C10〜C18のアルキルスルホン酸ナトリウム塩とからなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項9に記載のBARC除去組成物。
- 前記SCFをベースとする除去組成物が、前記組成物の総重量を基準にして、約60.0重量%〜約90.0重量%のSCFと、約10.0重量%〜約30.0重量%の共溶媒と、約0.01重量%〜約5.0重量%のエッチング液と、約0.01重量%〜約5.0重量%の界面活性剤とを含む、請求項1に記載のBARC除去組成物。
- 超臨界二酸化炭素(SCCO2)と、トリエチルアミントリヒドロフルオリドと、フッ素系界面活性剤と、イソプロピルアルコールとを含む裏面反射防止膜(BARC)除去組成物。
- 裏面反射防止膜(BARC)層を上に有する基板から前記BARC層を除去する方法であって、前記BARC層を上に有する前記基板を、少なくとも1種類のSCFと、少なくとも1種類の共溶媒と、少なくとも1種類のエッチング液と、少なくとも1種類の界面活性剤とを含むSCFをベースとする除去組成物に十分な時間および十分な接触条件下で接触させることで、少なくとも部分的に前記BARC層を前記基板から除去することを含む、方法。
- 前記SCFが、二酸化炭素と、酸素と、アルゴンと、クリプトンと、キセノンと、アンモニアとからなる群から選択される流体を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記SCFが、二酸化炭素を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記接触条件が、約1500psi〜約4500psiの範囲内の圧力を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記接触時間が、約1分〜約20分の範囲内である、請求項15に記載の方法。
- 前記共溶媒が、少なくとも1種類のC1〜C6のアルカノールを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記共溶媒が、イソプロパノール(IPA)を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記共溶媒が、モノエタノールアミンと、トリエタノールアミンと、トリエチレンジアミンと、メチルジエタノールアミンと、ペンタメチルジエチレントリアミンと、ジグリコールアミンと、N−メチルピロリドン(NMP)と、N−オクチルピロリドンと、N−フェニルピロリドンと、ビニルピロリドンとからなる群から選択されるアミンを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記エッチング液が、フッ化水素酸と、フッ化アンモニウムと、トリエチルアミントリヒドロフルオリドと、過酸化水素と、酢酸と、硝酸と、硫酸のうちの少なくとも1つを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記エッチング液が、トリエチルアミントリヒドロフルオリドを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記界面活性剤が、少なくとも1種類の非イオン性界面活性剤または少なくとも1種類のアニオン性界面活性剤を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記界面活性剤が、フルオロアルキル界面活性剤と、エトキシル化フッ素系界面活性剤と、ポリエチレングリコールと、ポリプロピレングリコールと、ポリエチレンエーテルと、ポリプロピレングリコールエーテルと、カルボン酸塩と、ドデシルベンゼンスルホン酸と、ドデシルベンゼンスルホン塩と、ポリアクリレートポリマーと、ジノニルフェニルポリオキシエチレンと、シリコーンポリマーと、変性シリコーンポリマーと、アセチレンジオールと、変性アセチレンジオールと、アルキルアンモニウム塩と、変性アルキルアンモニウム塩と、上記の少なくとも1つを含む組み合わせとからなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記アニオン性界面活性剤が、フッ素系界面活性剤と、アルキル硫酸ナトリウムと、アルキル硫酸アンモニウムと、C10〜C18のアルキルカルボン酸アンモニウム塩と、スルホコハク酸ナトリウムおよびそのエステルと、C10〜C18のアルキルスルホン酸ナトリウム塩とからなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記SCFをベースとする除去組成物が、前記組成物の総重量を基準にして、約60.0重量%〜約90.0重量%のSCFと、約10.0重量%〜約30.0重量%の共溶媒と、約0.01重量%〜約5.0重量%のエッチング液と、約0.01重量%〜約5.0重量%の界面活性剤とを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記BARC層が、有機BARC層を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記BARC層が、無機BARC層を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記接触ステップが、(i)前記SCFをベースとする除去組成物と前記BARC層を上に有する前記基板との動的フロー接触と、(ii)前記SCFをベースとする除去組成物と前記BARC層を上に有する前記基板との静的ソーク接触とを含むサイクルを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記サイクルが、前記BARC層を上に有する前記基板の動的フロー接触(i)と、静的ソーク接触(ii)とを交互かつ反復的に実施することを含む、請求項31に記載の方法。
- 第1の洗浄ステップでSCF/メタノール/脱イオン水の洗浄液および第2の洗浄ステップでSCFを用いて前記BARC層が除去されている領域で前記基板を洗浄することで、前記第1の洗浄ステップで残留する沈殿化学添加剤を除去し、前記第2の洗浄ステップで残留する沈殿化学添加剤および/または残留するアルコールを除去する工程をさらに含む請求項15に記載の方法。
- 前記SCFが、SCCO2を含む、請求項33に記載の方法。
- 前記接触条件が、約50℃〜約90℃の範囲内の温度を含む、請求項15に記載の方法。
- イオン注入されたフォトレジスト層および裏面反射防止膜(BARC)層を上に有する基板から前記フォトレジスト層および前記BARC層を除去する方法であって、前記フォトレジスト層および前記BARC層を上に有する前記基板を、少なくとも1種類のSCFと、少なくとも1種類の共溶媒と、少なくとも1種類のエッチング液と、少なくとも1種類の界面活性剤とを含むSCFをベースとする除去組成物に十分な時間および十分な接触条件下で接触させることで、少なくとも部分的に前記フォトレジスト層および前記BARC層を前記基板から除去する工程を含む、方法。
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