JP2014503604A - 基体から物質を除去するための、少なくとも１種のモノアミド及び／又は少なくとも１種のジアミドを含んでなるポリマー性又はモノマー性組成物並びにこれを使用する方法 - Google Patents

Abstract

基体、例えば電子デバイス基板、例えばマイクロエレクトロニクスウェーハ又はフラットパネルディスプレイから、有機物質を除去するのに有用な組成物及び方法が提供される。コーティングとして最少体積の組成物を、無機基体に適用し、それによって充分な熱が加えられ、直ちに水によってリンスされ、完全な除去を達成する方法が示されている。この組成物及び方法は、ポジ型及びネガ型種類のフォトレジスト並びに熱硬化ポリマーを電子デバイスから除去し、完全に溶解するために適しているであろう。

Description

本件開示は、一般的に、基体からの少なくとも１種の物質の除去に関する。特に、本件開示は、これらに限定されないが、半導体ウェーハ、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）及び他のマイクロエレクトロニクス基体を含む、電子デバイスからの無定形及び熱硬化ポリマーの両方の除去に適用することができる、或る範囲の組成物で使用する方法に関する。

例えばフォトレジスト及び有機系誘電体を含む電子デバイスの製造において、種々のポリマーを使用することができる。例えばフォトレジストは、フォトリソグラフ操作において半導体デバイス製造の全体に亘って使用することができる。フォトレジストはフォトマスクを通して化学線に露光させることができる。ポジ型レジストが使用される場合、露光によって、この材料内で化学反応が起こり、アルカリ水溶液中での溶解度増加になり、それが、溶解され、現像液によって洗い落とされることが可能になる。ネガ型レジストが使用される場合、露光された領域内でポリマーの架橋が起こり、他方、露光されなかった領域は変化しないままである。露光されなかった領域は、適切な現像液化学による溶解及びリンシングに付すことができる。現像に続いて、レジストマスクを残すであろう。レジストマスクのデザイン及び形状は、レジストのポジティブトーン（positive tone）又はネガティブトーンに依存するであろう。ポジティブトーンレジストは、フォトマスクのデザインに合致し、他方、ネガティブトーンレジストは、フォトマスクデザインとは正反対であるパターンを与えるであろう。フォトレジストの使用は、次の回路デザインプロセス工程が実施される前の、マスクの最終クリーンを伴う幾つかのクリーニング工程を必要とするであろう。

有機系誘電体は、マイクロエレクトロニクス回路に絶縁特性を与えるために使用されるエンジニアリングポリマーを代表する。これらの化学品の例には、Hitachi-DuPont Microsystemsによって製造されたような、ポリイミド（ＰＩ）及びポリ−（ｐ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）が含まれる。電子用途のための別の代表的な有機系誘電体は、米国に本社を置くDOW Chemical Companyによって製造された、ビスベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）である。これらのポリマーは、従来のスピン、スプレーを使用する、フォトレジストと同様の方式で基体に適用することができ又はこれらは、スリットコート（これは、例えばＦＰＤを製造する際に行うことができる）することができる。これらの適用理由のために、有機系誘電体は、しばしば、スピン−オン誘電体として参照される。ポリマーが適用されると、この有機系誘電体は、パターン形成プロセスを受け得るが、最終的に、これらのシステムの全ては、最終段階硬化（これは、化学的及び物理的特性変化を受けることによって、材料を所定の場所に永久的に固定することができる）に至る。この最終材料は、例えば電気回路の性能のために望ましい電気的特性及び物理的特性の両方を示す。これらの有機系誘電体が完全に硬化されると、これらは永久的であると考えられ、それにより、再加工のためのニーズには、基体若しくは隣接する金属を攻撃し得る攻撃的材料（aggressive material）、例えば強酸若しくは強塩基の使用が必要になり又は更に実際に、再加工条件は商業的に実用的では無いと考えられるであろう。

ポジ型フォトレジストは、フロントエンド半導体及びフラットパネルディスプレイ製造において高解像度デバイス処理のために選択される、ノボラック又はポリヒドロキシスチレン（Phost）種類の樹脂をベースにしているであろう。ポジティブトーンシステムは、世界的に製造されるフォトレジストの最大量部分を表し、多数の供給者が存在している。半導体及びＦＰＤのためのこれらのシステムの代表的な供給者には、これらに限定されないが、米国に本社を置くAZ Electronic Materials、米国に本社を置くRohm and Haas Company及び日本の会社の東京応化工業株式会社が含まれる。ポジ型フォトレジスト用途において、不活性及び化学的種類のガスを使用して、例えばマスクを通って基体の中にエッチダウンするイオン化種及び反応性種の両方を作ることができるプラズマプロセスによって、基体をエッチングすることができる。エッチングの間に、イオン化種及び反応性種は、基体の原子と結合して、副生物を形成することができ、この副生物は、プラズマシステムの低下した圧力によって排出される。これらの同じ気体状種も例えばそれを所定の場所にベーキングし、さらに炭素含有副生物をプラズマの中に排出することによって、フォトレジストマスクに衝突し得る。フォトレジスト副生物は、プラズマ内で他の種と混合し、連続的に基体の方に向けられる。これらの材料は凝縮して、エッチングされた構成の側壁に沿って残渣を形成し、他の場合に異方性エッチングとして参照される状態を作り、それによって種は、高度に制御され、横方向の損失が殆ど又は全く無しで基体の中に向けられる。完結すると、このエッチ残渣は、レジストマスクに沿って除去され、続くプロセスへの潜在的に有害な影響を防止し、低下したデバイス性能又はデバイス故障に至り得る。しかしながら、このような残渣及びそれらの付随するレジストマスクは、除去することが困難であり、通常、定型化されたストリッパー化学の使用を含む。

ネガ型フォトレジストは、一層過酷なプロセス条件のために選択することができ、それによって、一層攻撃的な化学的及び熱的露出プロセスを使用することができる。これらのネガ型フォトレジストには、これらに限定されないが、イソプレン（ゴム）、アクリル及びエポキシ系樹脂が含まれる。環化イソプレン（ゴム）フォトレジストは、それらの高い耐薬品性のために選択することができる。これらのフォトレジストの例は、例えばFujifilm Electronic Materials,Ltd.から、商標名ＳＣ−ＲＥＳＩＳＴ又はＨＮＲ−ＲＥＳＩＳＴで得ることができる。ネガティブトーンイソプレン樹脂レジストは、アルミニウム処理で使用することができ、ここで、マスクされた構成の周りの金属を除去するために、簡単な化学エッチを使用することができる。ネガティブトーンアクリルフォトレジストは、ウェーハ−レベル−パッケージングバンプフォーメーション（wafer-level-packaging bump formation）のために選択することができる。供給者には、これらに限定されないが、それぞれ、ドライ―フィルム及びスピン―オン（湿式）ネガティブアクリルについて、商標名ＲＩＳＴＯＮで米国に本社を置くE.I.duPont de Nemours and CompanyのＰｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ及び日本のJSR Corporationが含まれる。ドライ―フィルム及びスピン―オンアクリルは、対応するはんだバンプをパターン形成するために使用される、２５ミクロン（μｍ）〜１２０ミクロン（μｍ）の厚い層を堆積する能力を提供することができる。パターンが形成されると、それぞれ、レジストを、２５０℃を超えて加熱した酸又はベーキングに露出することができるプロセスである電気メッキ又はスクリーン印刷によって、金属堆積が起こり得る。別の代表的なネガ型レジストは、最初はInternational Business Machines（IBM）によって開発され、現在、米国の会社のMicroChem Corporation及びスイス系の会社のGersteltec Engineering Solutionsによって販売されている、ＳＵ−８（登録商標）の商標名でのエポキシシステムである。ＳＵ−８（登録商標）は、高いアスペクト比（即ち、高さ対幅）で且つ直線側壁を示すためのパターン定義で、３００ミクロンを超え得る厚いパターンのために選択することができる。ＳＵ−８（登録商標）エポキシ樹脂の独特の特性のために、この種類のフォトレジストは、大きいデバイスを製造するために選択することができ、マイクロエレクトロメカニカルシステム（microelectromechanical system）（MEMS）を含むことができる。ネガティブトーンフォトレジストの種類は、ポジティブとは異なっており、それらのクリーニング（除去）実施は、一層厳しいであろう。ＳＵ−８（登録商標）フォトレジストは、永久的システムであると考えることができ、一層複雑で、時間がかかり、コストがかかる実施でのみ除去することができる。

フォトリソグラフィを含む多数のプロセスでのように、次のプロセスに進む前に、基体からフォトレジストを完全に除去することが望ましいであろう。フォトレジストの不完全なストリッピングは、次のエッチング又は堆積の間の不規則性になり得、品質及び収率問題を起こし得る。例えばはんだバンピング（solder bumping）の間に、レジスト汚染は、金属はんだが金属パッドに濡れるのを妨げ、基板アセンブリリフロープロセスの間に、仕上げアセンブリでの収率損失になり得る。同じフォトレジスト汚染は、ラインデバイスパターン形成のフロントエンドでの有機汚染として明らかにされ、エッチ又は堆積プロセスにおける同じ非濡れ問題になるであろう。このような不規則は、たとえどんなに小さくても、最終デバイスアセンブリ及び試験の間、状態が、高い抵抗及び熱又はさらに悪ければ悲惨な電気短絡を作る、劣った機械的及び電気的接触に至り得るまで、製造を通して問題を増大させ続け得る。

これらの化学的プロセスのそれぞれを通して、清浄さにおける選択度及び高い処理量は、失敗無しに適合させなくてはならない。性能の欠落、残渣の存在又はもっと悪ければプロセス複雑さにおける上昇を伴ういかなる問題も、減少した収率及び増加したコストになり得る。

ポジティブトーンレジストの化学品は、親水性（極性）及び無定形（即ち、非熱硬化性で架橋されていない）であり、これは、一般的な溶媒及び／又は化学的ストリッパーを使用して、清浄にする（除去する）ことがより容易であろう。ポジティブトーン化学品のための樹脂は、スチレン化コポリマー及び／又はアクリル／ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）の選択有りで、ノボラック（クレゾール、フェノール―ホルムアルデヒド）又はポリヒドロキシスチレン（Phost）をベースにすることができる。これらの化学品は、広範囲の種々の表面への良好な接着及び固着を提供し、他方、ノボラック（即ち、クレゾール、ビスフェノール等）の種々の形態中に存在するヒドロキシル基は、水溶解度において助けになる分子間水素結合を提供することができる。この条件は、ノボラックシステムにおいて開始剤ジアゾナフトキノン（ＤＮＱ）の光転化の間に組み合わせることができ、他方、Ｐｈｏｓｔシステムにおいて、エステルの酸触媒脱保護は、一層可溶性のアルコールを形成する。１００℃以下の運転条件の間で使用するとき、これらのシステムは、極性溶媒中に可溶性のままであり、他方、それらのＵＶ露光は、水性塩基中に可溶性である対部分を作るであろう。

ポジティブトーンレジストは、プラズマベースのエッチングのための一次画像形成マスクとして使用することができる。このプロセスの間に、プラズマ中の種は、マスクを１５０℃を超える温度に露出する間に、エッチ残渣を作り得る。エッチ残渣（例えば側壁ポリマー）は、プラズマとフォトレジストの有機構成成分との副生物からなっているであろう。残渣の化学成分は、ケイ素、ガリウム、ヒ素、ホウ素、リン酸、チタン、タンタル、タングステン、銅、ニッケル、アルミニウム、クロム、フッ素、塩素及び炭素含有化合物を含むように、基体、金属トポグラフィ及びプラズマ気体の構成成分から構成されているであろう。ヒドロキシル構成成分を含有するノボラックシステムにおいて、これらの上昇した温度露出条件は、不溶性種を形成するための更なる反応を容易に実施する。ハロゲン化アルキル、エステル及び場合によっては高分子量ポリマーを作るための、特に、プラズマの加熱された、酸性条件下での、ハロゲン化物及び活性金属とのヒドロキシル基の反応性は公知である（非特許文献１）。熱プラズマエッチングの影響から得られるエッチ残渣及び過露出フォトレジストマスクのクリーニングは、プロセス及びツールに依存して高温度で長時間処理される化学ストリッパーの使用を必要とするであろう。

バルク樹脂のストリッピングの問題を予測するために使用される尺度には、例えばガラス転移温度（Ｔｇ）の熱分析決定が含まれる。比較的変化しないＴｇ値は、ポジティブトーンフォトレジスト及び同様の無定形系で観察することができる（非特許文献２）。フォトレジスト中のＴｇの検出可能な上昇は、溶媒中の蒸発損失の関数であり、これは同様に、フォトレジスト皮膜（coating）の厚さに依存するであろう。最も注目すべきものは、ポリマー架橋を伴う放射線及び熱露出によるＴｇにおける観察される上昇である（非特許文献３）。高温度露出されたノボラック樹脂及びネガティブトーンシステムのこのような架橋は、Ｔｇの上昇した値によって検出可能なような高分子量種の存在と一致する。

フォトレジストエッチ残渣及びマスクのクリーニング（除去）には、有機溶媒、アミン、水、還元剤、キレート化剤、腐食防止剤及び界面活性剤から構成される複雑な化学的ストリッパーが使用される。還元剤であるヒドロキシルアミンは、下部のアルミニウム金属構成の保護を提供しながら、フォトレジスト及びその残渣の溶解を容易にすることができる塩基性材料として、文献中に記載されている。ストリッパー化学品の使用には、大量のストリッパーを、特定の温度で、所定の時間、清浄にすべき基体に付与することが含まれるであろう。

当業界が、それらのデバイスの中に改良された性能を取り込むために、アルミニウムを銅で置き換え続けるとき、ストリッパー化学品も調節されなくてはならない。ヒドロキシルアミンは、アルミニウムデバイスのクリーニングのために許容することができる。しかしながら、これは、銅のためには攻撃的すぎるであろう。銅及びローケー（誘電定数、Ｋ）、例えばＣｕ／Ｌｏｗ−Ｋを使用するデバイス構成は、ケイ素含有エッチ残渣を除去するために、フッ素化物系化学品を必要とするであろう。アミン及びアンモニア化合物は、Ｃｕのための錯化剤として知られており、銅金属をエッチ（攻撃）するであろう。

ウェーハバンピング金属化マスクを形成する際に使用されるネガ型フォトレジストには、アクリル系、スチレン系、無水マレイン酸又は関連モノマー及びコポリマーが含有されているであろう。このような材料は、感光性厚手フィルムを製造するために使用することができる。これらのフォトレジストは、アクリル物質に共通のビニル基を含有する、主ポリマー鎖上のペンダント基のために、「アクリル」ポリマーシステムとして参照することができる。過酷なプロセス条件への露出が要求される場合、アクリルフォトレジストのドライ―フィルムフォームを選択することができる。この露出の結果として、ドライ―フィルムマスク及び残渣のクリーニングは、ストリッパー問題を表すであろう。

芳香族第四級アンモニウムヒドロキシド、例えばベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド（ＢＴＭＡＨ）、溶媒、例えばアルキルスルホキシド、グリコール並びに腐食防止剤及び非イオン性界面活性剤を含有するレジストストリッピング組成物は、多くのドライ―フィルムレジストをウェーハ表面から完全に除去することができない。同様に、ピロリドン系溶媒、例えばＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を使用する組成物は、これらが、多くのドライ―フィルムレジストの完全な除去を達成できない点で、同じ欠点を示す。一般的に、ＮＭＰ中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）のような第四級アンモニウムヒドロキシドを含有する組成物は、多くのドライ―フィルムレジストを完全に溶解することができない。上記のように、不完全な溶解は、汚染物質の源泉になり、収率損失になり得る粒子を作るであろう。

同様の経験は、ゴム系樹脂種類のネガティブトーンフォトレジストについて指摘することができる。ゴムフォトレジストからもたらされる残渣及びマスクを清浄にするために使用することができるストリッパー化学品には、炭化水素溶媒及び酸、一般的にスルホン酸が含有されているであろう。性能及び加水分解されたゴム成分の乳化のために、高い酸度が必要であろう。例えば隣接する金属構成への攻撃を禁止するための、代表的な阻害剤には、これらに限定されないが、メルカプトベンゾトリアゾール（ＭＢＴ）及び関連トリアゾールが含まれる。これらの化学品のための代表的な阻害剤には、カテコール、毒性及び発がん性物質が含まれる。更に、この種類の炭化水素ストリッパーのためのリンス工程では、イソプロパノール（ＩＰＡ）又は関連する中性で相溶性の溶媒を使用しなくてはならない。コスト増加ではあるが、このリンス実施は、水をストリッパーの構成成分と混合する間のｐＨ低下のために、隣接する金属への金属攻撃の影響を減少させることができる。相溶性問題のために、炭化水素系ストリッパーの使用からの廃液は、マイクロエレクトロニクス製造における通常の有機流から偏析させなくてはならない。

更に、クリーニングツールは、プロセスにおける制御を与えることができる。部品バッチの間の変動率は、このツールの操作によって減少させることができる。装置によってなされた任意の混合又は化学的調節を除いて、制御のためにツールに利用可能な変数には、温度、攪拌及び時間が含まれる。製造ラインにおける処理量を増加させるための存在し続ける強い圧力で、一定の強調は、プロセス時間を短縮することである。再び、化学における変化無しに、ポリマー溶解速度が増加して、より短いプロセス時間になるであろうとの期待で、温度及び／又は攪拌を上昇させることができる。しかしながら、プロセスの目的に対して相反する他の反応、例えば腐食もまた、上昇した温度及び／又は攪拌と共に増加するであろう。有機物質とのストリッパー化学品の継続した搭載は、浴寿命における減少を起こし、残渣の観察又は性能における低下を示す他の現象を加速するであろう。更に、全てのウェーハは、正確に同じストリッピング環境を経験せず、従って、若干のプロセス変動を起こす。

温度連続で、浴寿命は、温度及び／又は攪拌を上昇させることによって、促進されるであろう。基体構成を保護するために、攪拌を制御しなくてはならない場合、浴寿命条件は、上昇する温度と共に増加するポリマー溶解によって増加するであろう。工業ガイドライン（非特許文献４）によって通知されているように、基本的な安全限界が存在する。具体的には、浴中で処理するとき、ＳＥＭＩに従って、液体オーバー温度は、液体の通常の操作温度よりも１０℃を超えない温度だけ上の温度で制御されるものとし、この場合、典型的な操作温度は、その液体の引火点を超えない。多くの会社は、一層制限的である、例えば引火点よりも１０℃以下で操作する及びオーバー温度を引火点であるように設定する方針を定める。これらの規準及びその他は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の処理において観察される。

ＦＰＤ製造プラントでのレジストストリッピングは、一つのチャンバーから別のチャンバーへのコンベヤー上で移動する、大きい基体で行うことができる。レジストは、ガラス表面全体に溢れる、スプレーヤーによって供給されるストリッパーによって、パネルからストリッピングされ、リンス工程（そこでは、蒸留水、脱イオン水若しくは脱塩水又は代替溶媒が、この表面上にスプレーされる）に移動し、このプロセスは、ホットエアーナイフを含んでよい乾燥工程で完結することができる。ストリッピングは、分離し、別個であり、パーツの流れ方向で一列に配置されている、少なくとも２個の製品タンクによって支持されている。ツールに入る基体は、第一タンク内の化学品によって第一「洗浄」することができる。ストリッパーは、基体表面上にスプレーされ、レジストと反応して、基体から流れ去ることができ、これは集められ、タンクに戻され、そこで、次いでこれは加熱され、任意の、懸濁し、未溶解の物質がバルク化学品から除去されるように濾過されることができる。濾過され、加熱されたストリッピング物は、次いで、スプレーチャンバーに循環され、そこで、レジストストリッピングプロセスを最適化する連続方式で、基体に付与されることができる。

パーツが、＃１タンクによって支持されている第一チャンバーから、＃２タンクによって支持されている次のチャンバーまで、コンベヤー上で移動するとき、ストリッパー中に純度変化が存在してもよい。＃２タンクについての操作の条件は、＃１タンクについてのものと同じであってよいが、存在するレジストの量は、＃１タンクについてのものよりも低くてよい。典型的な処理時間は、＃１チャンバーについて、レジストストリッピング及び最大除去を最適化し得る、レジストと接触状態にある化学成分の滞留時間を提供するように定義することができる。時間の経過と共に、＃１タンクは、溶解したレジストのための最大含有容量に到達し、内容物を置き換えるための決定が必要になるであろう。これが起こるとき、＃１タンクの内容物を廃棄に送り、＃２タンクの内容物によって置き換えることができる。＃２タンクの内容物は、新しいストリッパー（即ち、純粋なストリッパー）で置き換えることができる。この方式において、このシステムは、向流様式で操作されると言うことができる。即ち、パーツのプロセス流れは、化学品の流れ方向に対して「逆」又は反対であろう。この実施を使用することによって、＃１タンク及び＃２タンクは、それぞれ、汚れたタンク及びきれいなタンクになるであろう。換言すると、望まれないレジストはラインの前部で濃縮され、他方、最もきれいな化学品は、終部の近くに留まり、それによって、この位置以降で、製品基体は、リンスされ、乾燥されることができる。

ＦＰＤ例について上記に示した配置は、全部ではないにしても多くのインラインベンチスタイルツール及び多くのバッチスタイル処理ツールと一致するであろう。ベンチツールにおいて、パーツは一つのステーションから別のステーションに移動し、その間、タンクは固定された場所に存在する。バッチスタイルツールにおいて、パーツは、回転するが固定された場所に留まり、その間、化学品は、スプレーによって付与されるであろう。２個のタンクが存在し、ツールは一方のタンクから他方のタンクにポンプ輸送し、「汚れた」タンク及び「きれいな」タンクの使用により、向流クリーニング設計を実施するであろう。

これらの配合されたストリッパーによる処理の間に選択率を達成するために、未だ満足されていないニーズが存在する。即ち、これまでに短縮した時間で、所望のクリーニング性能を達成するために、更に攻撃的な化学品の使用を実施に組み入れるとき、この実施は、損傷すること無く、感受性金属及び下部の基体に適合するはずである。これは、選択された酸又はアルカリの多くが、システムのｐＨを急速に「スパイク（spike）」することができ、これらがリンス工程の間に水と混合すると、基体金属に対して電蝕を起こし得るので、困難であろう。ＦＰＤラインでのリンス工程の間に、水が、残留ストリッパーを含有する加熱されたガラス表面上にスプレーされる。泡状態が起こり、フィルターの悲惨な故障、乾燥空気泡の輸送及びさらに悪ければ、ストリッパーをオーバーフローすることにより製造設備を汚染すること（これは、電気短絡の引き金となり、火災に至り得る）を起こすおそれから、界面活性剤はＦＰＤラインにおいて使用されない。界面活性剤が使用されないので、有機ストリッパーから水性状態へ、表面張力を上昇させるために、不規則な拡散が存在する。不規則な混合及び展開は、パネル上に一瞬のデッドスポットを起こし、これは腐食の加速に寄与するであろう。腐食性の副生物及び発泡状態は、中性溶媒、例えばイソプロパノール（ＩＰＡ）によるリンスすることによって回避することができる。この実施は、幾つかのＦＰＤ製造者に受け入れられることができるが、これは高価であり、可燃性危険である。

従って、蒸留水、脱イオン水又は脱塩水でリンスする間に、下部の冶金の方への安全性を維持し、そして全プロセスを通じて、表面を、腐食する、彫る、溶解する、くすませる（dulling）又は他の方法で損傷する（marring）ことを防止しながら、迅速な方法で処理されたレジストを除去することができる、改良されたストリッピング組成物についてのニーズが存在する。更に、「グリーン」である方向に移行するイニシアチブが当業界で高まっている。グリーンプロセス及び付随する化学品は、危険な物質の使用及び発生を減少又は除去することができるものである。American Chemical Society’s Green Chemistry Instituteに従って、グリーン化学を定義する助けになる１２個の原則が存在する。

有機誘電体を使用する場合、下部の基体から望まない物質を溶解し、クリーニングすることによって、硬化ポリマーを有効に再生するのに使用することができるプロセス及び組成物についての、継続的なニーズが存在しているであろう。ポジ型フォトレジストの場合に、隣接する金属構成に対する有害な影響無しに、基体からポリマーを有効に除去するためのプロセス及び組成物についての、同様で継続的なニーズが存在するであろう。最後に、ネガティブトーンフォトレジストの場合に、隣接する金属構成に対する有害な影響無しに、基体からポリマーを有効に除去するためのプロセス及び組成物について、同じニーズが存在する。

Morrison,R.T.及びBoyd,R.N.、Organic Chemistry、第3版、Allyn & Bacon,Inc.、Boston MA,Ch.16(1973) Fedynyshyn,T.等、Proc.SPIE 6519、65197-1(2007) J.D.D’Amour等、Proc.SPIE 5039、966(2003) SEMI S3-91,Safety Guidelines for Heated Chemical Baths

独自の組成物によって有機物質の除去ニーズに取り組むための要望が存在するが、基体に対する有害な影響無しに、パーツを迅速に処理し、水でリンスすることができるツールによって支持されるプロセスを設計するための問題も存在する。操作の安全性を改良し、化学品の使用を減少させ、そして危険な廃棄物の発生を減少させることにより、グリーンであるべきマイクロエレクトロニクス工業のための継続的に重視されている。これらの問題を考え合わせて、除去すべきポリマー又は残渣の性能ニーズに依存して変化する組成物を使用し、高い性能、高い生産量、グリーンプロセスを、所有者の低いコストで提供する、一貫した、普遍的なプロセスを提供するためのニーズが存在する。

本件開示の一つの態様は、
少なくとも１種の溶媒、
少なくとも１種のアミン、
少なくとも１種のスルホン化ポリマー及び
単独で又は更にジエステルと組み合わせて、モノアミド又はジアミドである少なくとも１種のモノマー
を含んでなる組成物であって、
少なくとも１種の溶媒が、少なくとも１個のエチレングリコール部分（moiety）又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分を含み、少なくとも１個のグリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分の長さが１〜５個の炭素原子の範囲であり、
少なくとも１種の溶媒の少なくとも１個の末端基が、エーテル官能基又はアルキルエーテル官能基を含み、そして少なくとも１個の末端基の長さが１〜６個の炭素原子の範囲である組成物に関する。

本件開示の別の態様は、
少なくとも１種の溶媒、
少なくとも１種のアミン及び
単独で又は更にジエステルと組み合わせて、モノアミド又はジアミドである少なくとも１種のモノマー
を含んでなる組成物であって、
少なくとも１種の溶媒が、少なくとも１個のエチレングリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分を含み、少なくとも１個のグリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分の長さが１〜５個の炭素原子の範囲であり、
少なくとも１種の溶媒の少なくとも１個の末端基がエーテル官能基又はアルキルエーテル官能基を含み、そして少なくとも１個の末端基の長さが１〜６個の炭素原子の範囲である組成物に関する。

本件開示の更に別の態様は、少なくとも１種の物質を、少なくとも１種の基体から除去する方法であって、
（ａ）物質を、
ｉ．少なくとも１種の溶媒、
ｉｉ．少なくとも１種のアミン、
ｉｉｉ．少なくとも１種の水溶性、水分散性又は水散逸性ポリマー及び
ｉｖ．単独で又は更にジエステルと組み合わせて、モノアミド又はジアミドである少なくとも１種のモノマー
を含んでなる組成物でコーティングし、
（ｂ）基体を、物質の除去を達成するために充分な温度に、充分な時間加熱し、そして
（ｃ）基体を、組成物及び物質を除去するのに充分な量のリンス剤（rinsing agent）でリンスする
ことを含んでなる方法に関する。

本件開示の更なる態様は、少なくとも１種の物質を、少なくとも１種の基体から除去する方法であって、
（ａ）物質を、
ｉ．少なくとも１種の溶媒、
ｉｉ．少なくとも１種のアミン、
ｉｉｉ．少なくとも１種の水溶性、水分散性又は水散逸性ポリマー及び
ｉｖ．単独で又は更にジエステルと組み合わせて、モノアミド又はジアミドである少なくとも１種のモノマー
を含んでなる組成物でコーティングし、
（ｂ）基体を、物質の除去を達成するために充分な温度に、充分な時間加熱し、そして
（ｃ）基体を、組成物及び物質を除去するのに充分な量のリンス剤でリンスする
ことを含んでなる方法に関する。

本件開示のなお更なる態様は、少なくとも１種の物質を、少なくとも１種の基体から除去する方法であって、
（ａ）物質を、
ｉ．少なくとも１種の溶媒、
ｉｉ．少なくとも１種のアミン及び
ｉｉｉ．単独で又は更にジエステルと組み合わせて、モノアミド又はジアミドである少なくとも１種のモノマー
を含んでなる組成物でコーティングし、
（ｂ）基体を、物質の除去を達成するために充分な温度に、充分な時間加熱し、そして
（ｃ）基体を、組成物及び物質を除去するのに充分な量のリンス剤でリンスする
ことを含んでなる方法に関する。

本件開示の別の態様は、
０．５％〜９９．５％の範囲内の重量パーセントの少なくとも１種の溶媒、
少なくとも１種のアミン及び
０．５％〜９９．５％の範囲内の重量パーセントの少なくとも１種のスルホン化ポリマー
を組み合わせることによって製造される組成物に関する。

本件開示の更に別の態様は、
０．５％〜９９．５％の範囲内の重量パーセントの少なくとも１種の溶媒、
少なくとも１種のアミン及び
０．１％〜９９．５％の範囲内の重量パーセントの少なくとも１種のスルホン化モノマー
を組み合わせることによって製造される組成物に関する。

本件開示は、例えば金属、非金属及び金属化非金属基体を含む無機基体から、又は例えばポリマー基体、プラスチック及び木材系基体を含む有機基体から又は例えばグラフェン、グラファイト及び有機シロキサン、例えばシルセスキオキサンを含む炭素系材料から、ポリマー性有機物質を迅速に且つ効率的に除去することができる、ストリッピング組成物及び方法を提供する。

一つの態様において、このストリッピング組成物は、エレクトロニクス製造においてマイクロ回路を製造するためのベースを含む、熱可塑性又は熱硬化性の有機物質及びそれらの残渣を有効に除去する、水溶性スルホン化ポリマー又はスルホン化モノマー及び種々の添加剤を含む。一つの態様に従って、このプロセスは、この組成物を基体の上にコーティングすること、この基体を、特定の温度に、有機物質の溶解及び／又はリリース（release）の両方を含む変性を達成するために充分な所定の時間、加熱すること並びにリンシング剤、例えば水によるリンスによる副生物の除去によって仕上げることの実施を規定する。この組成物及び方法は、一緒に作用して、従来のストリッパープロセスにおいて見ることができない、製造における性能及び他の所望の目標を提供することができる。除去すべき有機物質は、顧客のプロセスに露出されるとき、硬い、化学的に耐性の構造物にまで硬化されるが、本件開示の組成物及び方法は、許容できる性能を維持することが見出される。

本件開示の組成物及び方法は、半導体ウェーハ製造に対して、例えば半導体ウェーハからの有機フィルム及び残渣の除去において、特別の適用能力を有するであろう。このような有機物質は、例えばフロントエンドプロセッシングの間にポスト―エッチドウェーハ（post-etched wafers）上に又はウェーハバンピングプロセスの間にバックエンドウェーハ−レベル−パッケージング（back-end wafer-level-packaging）内に存在する。この組成物及び方法は、除去困難物質、例えば完全硬化ポリイミド及びドライ−フィルムフォトレジスト残渣の、ウェーハからの除去のために特に適している。

本件開示は、基体からポリマー性有機物質を効率的に除去できるストリッピング組成物及び方法を提供するが、ノボラック（即ち、クレゾールホルムアルデヒド）及びポリヒドロキシスチレン（Ｐｈｏｓｔ）の両方のポジティブトーン、アクリル、イソプレン（即ち、ゴム）及びエポキシ（即ち、ＳＵ−８（登録商標））を含むネガティブトーン種類並びにポリイミド、ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）及びビスベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）を含む誘電体を含むフォトレジストを除去するために適合させることもできる。この組成物及び方法は、他のフォトレジスト、例えば多層フォトレジスト及び化学増幅型フォトレジストを除去することもできる。これらの有機物質は、基体、例えばウェーハのような基体上の電子デバイス又はフラットパネルディスプレイ（これは、種々の層及び構造物、例えば金属、半導体及び付随する有機材料を含むことができる）の製造において使用することができる。代表的な基体材料には、例えば半導体材料、例えばケイ素、ヒ化ガリウム、リン化インジウム及びサファイア並びにガラス及びセラミックスが含まれる。

用語「水散逸性（water-dissipatable）」又は「水分散性（water-dispersible）」が本件開示中で使用されるときは、常に、モノマー又はポリマー（成分Ｂ）への水又は水溶液の活性を指すと理解されるであろう。この用語は、特に、水又は水溶液が、その中に及び／又は全体に、モノマー又はポリマー材料を溶解及び／又は分散している状態をカバーするように意図されている。

用語「ストリッピング」、「除去」及び「クリーニング」は、本明細書を通して互換的に使用される。同様に、用語「ストリッパー」、「除去剤」及び「クリーニング組成物」は、互換的に使用される。用語「コーティング」は、フィルムを基体に適用するための方法、例えばスプレーコーティング、パドルコーティング、スリット−コーティング又は浸漬として定義される。用語「フィルム」又は「皮膜（coating）」は、互換的に使用される。不定冠詞（“a”及び“an”）は、単数及び複数の両方を含めることを意図する。全ての範囲は、このような数値範囲が、加えて１００％以下であるように制約されることが明らかである場合を除いて、包括的であり、任意の順序で組み合わせることができる。用語「重量％」は、他の方法で示されない限り、ストリッピング組成物の成分の合計重量基準の重量パーセントを意味する。

本件開示に従ったプロセスは、無機基体を、本件開示に従った組成物の浴（bath）の中に浸漬すること又はこの組成物を皮膜として基体に適用することを含むことができる。基体が組成物中に浸漬されるか又は組成物が全域に適用され、それを覆うか又はコーティングすると、基体の加熱を始めることができる。所望の温度に到達するまで迅速な速度の加熱が行われ、所望の時間維持される。その代わりに、基体が浸漬されている浴は、所望の温度に維持されているであろう。リンス剤によるリンスが行われ、乾燥工程に続いてよい。実施の全方法には、３個の別個の工程、即ち、コーティング、加熱及びリンスが含まれてよい。しかしながら、これらの工程は、示された順序で実施される必要は無い。例えば基体を初めに加熱し、その後、コーティングを適用することができる。本明細書中に使用されるとき、用語「リンス剤（rinsing agent）」には、ストリッピングするための組成物及び材料を除去する任意の溶媒が含まれる。リンス剤の例には、これらに限定されないが、水、ｐＨ調節した水、アセトン、アルコール、例えばイソプロピルアルコール及びメタノール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｇｌｙｃｏｌ Ｐａｌｍｉｔａｔｅ、Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ ８０、Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ ６０、Ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ ２０、Ｓｏｄｉｕｍ Ｌａｕｒｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ、Ｃｏｃｏ Ｇｌｕｃｏｓｉｄｅ、Ｌａｕｒｙｌ−７ Ｓｕｌｆａｔｅ、Ｓｏｄｉｕｍ Ｌａｕｒｙｌ Ｇｌｕｃｏｓｅ Ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ、Ｌａｕｒｙｌ Ｇｌｕｃｏｓｉｄｅ、Ｄｉｓｏｄｉｕｍ Ｃｏｃｏｙｌ Ｇｌｕｔａｍａｔｅ、Ｌａｕｒｅｔｈ−７ Ｃｉｔｒａｔｅ、Ｄｉｓｏｄｉｕｍ Ｃｏｃｏａｍｐｈｏｄｉａｃｅｔａｔｅ、例えば商品名ＥＮＶＩＲＯＧＥＭ ３６０で販売されているものを含む非イオン性Ｇｅｍｉｎｉ界面活性剤、例えば商品名ＳＵＲＦＹＮＯＬ ２５０２で販売されているものを含むオキシランポリマー界面活性剤及び例えば、商品名ＴＥＴＲＯＮＩＣ ７０１で販売されているものを含むポロキサミン界面活性剤並びにこれらの混合物が含まれる。更に、リンス剤は、本発明に従ったスルホン化モノマー又はポリマーを、１％未満から溶解度の限界までの範囲の量で含有する水であってよい。

本件開示の態様は、本件開示に従った組成物又は他のストリッピング組成物が、液体コーティングとして、除去されるべき物質との直接接触状態で適用される方法に関する。一つの態様において、この方法には、２５℃〜４００℃の範囲で加熱することが含まれる。別の態様において、この方法には、１００℃〜２５０℃、例えば１００℃〜２００℃の範囲で加熱することが含まれる。一つの態様に従って、このプロセスには、ストリッピング組成物中に存在する有機溶媒の引火点よりも高い温度に加熱することが含まれる。温度における可変性は、有機物質の性質及び厚さに依存するであろう。加熱工程プロセス時間は、例えば５秒間〜１０分間、１０秒間〜８分間又は３０秒間〜４分間の範囲であってよい。更に、全プロセス時間は、例えば１５秒未満〜１８０分間又は５分間〜１０分間の範囲であってよい。時間における可変性は、除去すべき物質、その厚さ及び露出条件に依存するであろう。例えばＰｈｏｓｔ又はノボラック樹脂について、加熱工程は１５秒間〜１分間であってよい。しかしながら、他の更に高度に硬化した樹脂について、加熱工程は２〜４分間又はより長く続いてよい。有機物質の拡散が完結すると、リンス剤、例えば蒸留水、脱イオン水又は脱塩水によるリンスを実施することができる。

リンスは、組成物中の水溶性モノマー又はポリマーの存在によって容易に実施することができる。このモノマー又はポリマーは、基体から除去されるべき有機物質のためのキャリヤーシステムとして機能する。リンスのために使用されるリンス剤は、５℃〜１００℃の範囲内の温度であってよい。しかしながら、リンスは、室温でも起こり得、二つの目的、即ち、溶解した有機物質を除去すること及び次の段階の処理が進行できるように、基体の温度を低下させることの機能を果たすことができる。

本件開示において使用される組成物には、１種又はそれ以上の、構造（Ｉ）Ｒ−ＣＯ_２Ｒ_１からなる群から選択されたエステル、構造（ＩＩ）Ｒ_２−ＣＯ_２Ｃ_２Ｈ_４（ＯＣ_２Ｈ_４）_ｎ−ＯＲ_３、（ＩＩＩ）Ｒ_４−ＣＯ_２Ｃ_３Ｈ_６（ＯＣ_３Ｈ_６）_ｎ−ＯＲ_５及び（ＩＶ）Ｒ_６ＯＣＯ_２Ｒ_７のグリコールエーテルエステル、構造（Ｖ）Ｒ_８ＯＨ、（ＶＩ）Ｒ_９ＯＣ_２Ｈ_４（ＯＣ_２Ｈ_４）_ｎＯＨ、（ＶＩＩ）Ｒ_１０ＯＣ_３Ｈ_６（ＯＣ_３Ｈ_６）_ｎＯＨ、（ＶＩＩＩ）Ｒ_１１（ＯＣ_２Ｈ_４）_ｎＯＨ及び（ＩＸ）Ｒ_１２（ＯＣ_３Ｈ_６）_ｎＯＨから選択されたアルコール、構造（Ｘ）Ｒ_１３ＣＯＲ_１４から選択されたケトン、構造（ＸＩ）Ｒ_１５ＳＯＲ_１６から選択されたスルホキシド並びにアミド、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド及びＮ−メチルピロリドン（式中、Ｒ、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５、Ｒ_６、Ｒ_７、Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０、Ｒ_１１、Ｒ_１２、Ｒ_１３、Ｒ_１４、Ｒ_１５及びＲ_１６は、独立に、水素又はＣ_１〜Ｃ_１４−アルキル基から選択され、ｎは、１〜１０の範囲内の繰り返し単位を表す）を含んでよい、種類の溶媒システムである主成分が含有されている。更に、適切な溶媒には、これらに限定されないが、ケトン、例えばシクロヘキサノン、２−ヘプタノン、メチルプロピルケトン及びメチルアミルケトン、エステル、例えば酢酸イソプロピル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチル、γ−ブチロラクトン（ＢＬＯ）、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル（乳酸エチル（ＥＬ））、２―ヒドロキシ―２―メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ―３―メチルブタン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル及びピルビン酸エチル、エーテル及びグリコールエーテル、例えばジイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、グリコールエーテルエステル、例えばエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）及びプロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、芳香族溶媒、例えばメチルベンゼン、ジメチルベンゼン、アニソール及びニトロベンゼン、アミド溶媒、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド及びＮ−メチルホルムアニリド並びにピロリドン、例えばＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−エチルピロリドン（ＮＥＰ）、ジメチルピペリドン、２―ピロール、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン（ＨＥＰ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリドン（ＣＨＰ）並びに硫黄含有溶媒、例えばジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルスルホン及びテトラメチレンスルホンが含まれる。これらの有機溶媒は、個々に又は組み合わせて（即ち、他のものとの混合物として）使用することができるが、溶媒システムの幾つかの態様には、ジエチレングリコール（DEG、Eastman Chemical Company）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（DM SOLVENT、Eastman Chemical Company）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（DE SOLVENT、Eastman Chemical Company）若しくはジエチレングリコールモノプロピルエーテル（DP SOLVENT、Eastman Chemical Company）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（DB SOLVENT、Eastman Chemical Company）、例えば塩化ベンジルを含むハロゲン化溶媒、例えば商標名ＡＲＯＭＡＴＩＣ １００及びＡＲＯＭＡＴＩＣ １５０で販売されているものを含む炭化水素系溶媒、硫酸又はこれらの混合物が含まれる。

別の態様に従って、本件開示の組成物は、少なくとも１個のエチレングリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分（ここで、少なくとも１個のエチレングリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分の長さは、１〜５個の炭素原子の範囲である）を含む溶媒から選択された、１種又はそれ以上の溶媒を含む。更に、この溶媒の少なくとも１個の末端基は、エーテル官能基又はアルキルエーテル官能基（ここで、少なくとも１個の末端基は、１〜６個の炭素原子の範囲の長さを有する）を含む。

幾つかの態様において、この溶媒は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルエーテル、エチレングリコールプロピルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル及びこれらの混合物の１種又はそれ以上から選択される。

前記組成物の一態様には、少なくとも１種の溶媒が０．５重量パーセント〜９９．５重量パーセントの範囲内の重量パーセントで含有されている。一つの態様において、この溶媒は、溶媒組成物中に、４０％〜９７％の範囲内の重量パーセントで又は６０％〜９０％の重量パーセントで存在している。

一態様において、この組成物には、水溶解性、水分散性又は水散逸性の特性を示し、０．１〜９９．５重量パーセントの範囲内で存在し、これらに限定されないが、芳香族核に結合している少なくとも１個のスルホン酸金属基を含有する多官能性スルホモノマーから誘導されたモノマー（これは、０．１重量パーセント濃度又はそれ以上、例えば０．５重量パーセント濃度又はそれ以上（即ち、水中のモノマー）で決定されたとき、水溶性、水分散性又は水散逸性であり、スルホン酸塩基の金属は、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ、ＮＨ_４及びこれらの混合物である）も含有されている。この組成物には、これらの該モノマーの少なくとも１種が、０．１重量パーセント〜９９．５重量パーセントで含有されている。一つの態様において、このモノマーは、組成物中に、０．５〜９９．５の範囲内の重量パーセントで又は０．１〜５の範囲内の重量パーセントで又は１〜５の範囲内の重量パーセントで又は２〜５９の範囲内の重量パーセントで又は５重量パーセント〜３５重量パーセントの範囲内の重量パーセントで存在している。

水溶性モノマーの例は、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、メチレンカルボン酸及び安息香酸のスルホン酸金属塩；イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、メチレンカルボン酸及び安息香酸のジエステルのスルホン酸金属塩又はこれらの組合せ（ここで、スルホン酸塩基は、芳香族核に結合しており、金属は、リチウム、ナトリウム又はカリウム及びこれらの混合物から選択される）から選択することができる。代表的なモノマーには、これらに限定されないが、５−ソジオスルホイソフタル酸並びにその塩及びエステル、例えば５−ソジオスルホイソフタル酸のジエチレングリコールジエステルが含まれる。

幾つかの態様において、この組成物には、水溶解性、水分散性又は水散逸性の特性を示し、０．５〜９９．５重量パーセントの範囲内で存在し、これらに限定されないが、アルコールエトキシレート、ビスフェノールエトキシレート及びプロポキシレート、アルキルベンゼン塩、セルロースアセテートフタレート、アルコキシエチル及びヒドロキシプロピルのセルロース系誘導体、エチレン及びプロピレンオキシドのコポリマー、樹枝状ポリエステル、エトキシル化アミン、エトキシル化アルコール塩、エチレンアクリル酸、ヒドロキシ−メタクリレート、リン酸エステル、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリジノン、デンプン、スチレン無水マレイン酸、スルホン化アクリル、スルホン化ポリスチレン、スルホン化ポリアミド、線状若しくは分枝状式のスルホポリエステル又はロジン酸から誘導されたポリマーを含有することができる。この組成物には、これらのポリマーの１種又はそれ以上が、１．０重量パーセント〜９９．５重量パーセントで含有されていてよい。一つの態様において、このポリマーは、溶媒組成物中に、５．０〜９９．５の範囲内の重量パーセントで又は１０〜９９．５の範囲内の重量パーセントで又は５．０〜２５．０の範囲内の重量パーセントで又は１．５〜６０．０の範囲内の重量パーセントで又は２．０〜３０．０の範囲内の重量パーセントで又は１２．０〜６０．０の範囲内の重量パーセントで又は１５．０〜３０．０の範囲内の重量パーセントで存在している。

一つの態様において、この水溶性ポリマーには、１種若しくはそれ以上の、それぞれ線状又は分枝状種類のスルホン化ポリエステル（スルホポリエステル）又はこれらの混合物が含有されている。このスルホポリエステルは、
（ｉ）少なくとも１種のジカルボン酸のモノマー残基及び
（ｉｉ）全ての酸及びヒドロキシル当量の合計基準で４〜２５モル％の、少なくとも１個の、芳香族環に結合されたスルホン酸金属基を含有する、少なくとも１種の二官能性スルホモノマー（ここで、この官能基は、ヒドロキシ又はカルボキシル又はアミノであり、スルホン酸塩基の金属は、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ及びこれらの混合物である）のモノマー残基及び任意的に
（ｉｉｉ）式−（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎ−（式中、ｎは、このような残基のモルパーセントが、ｎの値に対して逆比例するという条件で、２〜５００である）を有する、少なくとも１種のポリ（アルキレングリコール）のモノマー残基及び
（ｉｖ）７５モルパーセント以下の、少なくとも１種のジオール（ここで、該ジオールは、ポリ（アルキレングリコール）以外である）のモノマー残基
を含んでなる。

本発明において使用するのに適切なスルホポリエステルポリマーは、Ｅａｓｔｍａｎ ＡＱ（登録商標）ＰＯＬＹＭＥＲＳ及びＥａｓｔｍａｎ ＡＱ（登録商標）ＣＯＰＯＬＹＥＳＴＥＲＳとして公知であるものである。代表的なポリマーには、これらに限定されないが、ジメチル―５―ソジオスルホイソフタレート及びその親酸及び塩から製造されるポリマー（これは、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、安息香酸、メチレンカルボン酸及びこれらのエステルのようなコモノマーから誘導することができる）が含まれてよい。ジオール、例えばジエチレングリコール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、２−メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール及びこれらの混合物は、前述のような酸コモノマーと共に、使用することができる。

前記ポリマーは、エーテル基及びスルホン酸塩基を含有し、グリコール残基及びジカルボン酸残基並びに芳香族核に結合したスルホン酸塩基を含有する少なくとも１種の二官能性コモノマーを有し、金属塩の形にある、水溶性、水分散性又は水散逸性のスルホポリエステル又はスルホポリエステルアミド（以下、集合的にスルホポリエステルとして参照する）から選択することができる。このようなポリマーは、当業者に公知であり、Eastman Chemical Companyから、Ｅａｓｔｍａｎ ＡＱ（登録商標）ＰＯＬＹＭＥＲＳで入手可能である。特に、このようなスルホポリエステルは、水性分散液中に、好ましくは、８０℃よりも低い温度で、溶解、分散又は他の方法で散逸させることができる。本明細書中に使用され、特許請求の範囲を結論づけるとき、用語「残基」又は「成分」は、その単位が化学種から実際に得られるか否かに拘わらず、特定の反応図式又は後の配合若しくは化学的生成物中の化学種の得られる生成物である部分を指す。従って、例えばポリエステル中のエチレングリコール残基は、エチレングリコールがこのポリエステルを製造するために使用されるか否かに拘わらず、ポリエステル中の１個又はそれ以上の−ＯＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−繰り返し単位を指す。

前記のポリエステル材料は、当業者に公知である任意の方法によって製造することができる。前記の説明及び付属する特許請求の範囲中の用語「酸」の使用には、これらの特許中に記載された製造において使用されるとき、酸反応剤の種々のエステル形成性又は縮合性誘導体、例えばそれらのジメチルエステルが含まれる。スルホモノマーの例は、スルホン酸塩基が芳香族核、例えばベンゼン、ナフタレン、ビフェニル等に結合しているもの又はこの核が、例えば１，４−シクロヘキサンジカルボン酸中のシクロ脂肪族であるものである。

スルホン化ポリマー又はモノマーに対する代替として、この組成物には、スルホン化ヒドロトロープが含有されていてよい。代表的なヒドロトロープには、例えばキシレンスルホネート又は例えばスルホン化ポリアミド及びスルホン化ポリスチレンから選択されたアイオノマーが含まれる。本明細書中に使用されるとき、「ヒドロトロープ（hydrotrope）」は、水溶液中の界面活性剤及び他の物質の溶解度を増加させる有機物質を指す。ヒドロトロープは界面活性剤ではなく、これらは、表面又は界面の上に吸着せず、ミセルを形成しない。

この組成物への添加剤は、１００部／１００万（ｐｐｍ）〜９９重量パーセントの、水酸化アンモニウム、第四級ヒドロキシド又はテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド若しくは混合アルキル／アリールアンモニウムヒドロキシド、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＥＡＨ）及びベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド（ＢＴＭＡＨ）、アミン、例えばトリエチレンテトラミン、モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジグリコールアミンを含むアルカノールアミン、元素系ヒドロキシド（elemental hydroxide）又はアルコキシド、例えばカリウム第三級ブチルヒドロキシド（ＫＴＢ）、アルキルスルホン酸、例えばメタンスルホン酸（ＭＳＡ）、トルエンスルホン酸（ＴＳＡ）及びドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＤＢＳＡ）、ギ酸、脂肪酸、硫酸、硝酸又はリン酸を含むような有機又は無機起源のアルカリ又は酸；キレート化剤、錯化剤又は還元剤を含み、ベンジル系ヒドロキシド、例えばカテコール、トリアゾール、イミダゾール、ホウ酸塩、リン酸塩及びアルキル又は元素系シリケート、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢酸及び２，４−ペンタンジオン、還元糖、ヒドロキノン、グリオキサール、サリチルアルデヒド、酸、例えばクエン酸及びアスコルビン酸、ヒドロキシルアミン又はバニリンを含む公知の種類の少なくとも１種からなってよい、基体組成物のための保護剤として定義される抑制剤並びに非イオン性ノニルフェノール及びノニルエトキシレート、非イオン性Ｔｒｉｔｏｎ及びＰＥＧ系界面活性剤、スルホン酸アルキル、リン酸エステル、スクシネート、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含むアニオン形並びにフッ素化システム並びに第四級アンモニウム化合物を含むカチオン形、ポリオキシエチレン系アミン並びにイミダゾリン系界面活性剤を含む公知の種類の１種又はそれ以上から選択される界面活性剤を含んでいてよい。この添加剤は、０．１重量パーセント〜９５重量パーセント、１．０重量パーセント〜５０重量パーセント又は５．０重量パーセント〜３５重量パーセントの範囲内の量で存在してよい。

本件開示のクリーニング組成物は、半水性（semi-aqueous）又は非水性であってよい。水を、所望のクリーニング組成物を達成するための任意の量で添加することができる。代表的な組成物には、水が、５重量％〜８０重量％、例えば１０重量％〜８０重量％、例えば２０重量％〜８０重量％の量で含有されていてよい。

一つの態様において、クリーニング組成物には、少なくとも１種の有機溶媒が、０．５％〜９９．０％の範囲内の重量パーセントで、少なくとも１種のスルホン化ポリマー又はモノマーが、０．５％〜９９．０％の範囲内の重量パーセントで、そして少なくとも１種のクリーニング性能を増強する添加剤が、０．０１％〜９９．０％の範囲内の重量パーセントで含有されている。

別の態様において、クリーニング組成物には、溶媒が３０％〜９５％の範囲内の重量パーセントで、モノマー又はポリマーが、０．２５％〜６０％の範囲内の重量パーセントで、そして添加剤が、２％〜６０％の範囲内の重量パーセントで含有されている。

この組成物には、基体組成物のための保護剤として作用する抑制剤が含有されていてもよい。この抑制剤には、キレート化剤、錯化剤又は還元剤が含まれ、ベンジル系ヒドロキシド、例えばカテコール、トリアゾール、イミダゾール、ホウ酸塩、リン酸塩及びアルキル又は元素系シリケート、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢酸及び２，４−ペンタンジオン、還元糖、ヒドロキノン、グリオキサール、サリチルアルデヒド、脂肪酸、例えばクエン酸及びアスコルビン酸、ヒドロキシルアミン又はバニリンを含む公知の種類の１種又はそれ以上を含んでいる。

一つの態様において、この組成物には、このポリマー又はモノマー上の少なくとも１個のエステルと反応して、アミドを形成する窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物が含有されている。別の態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物は添加剤である。更に別の態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物は抑制剤である。一つの態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物は、ポリマー又はモノマー上の２個のエステルと反応して、本件開示の組成物中のジアミドを形成する。一つの態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物は、ポリマー又はモノマー上の１個のエステルと反応して、モノアミドを形成する。別の態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物は、ポリマー又はモノマー上の少なくとも１個のジエステルと反応して、少なくとも１個のジエステル、モノアミド及びジアミドを含む組成物を形成する。一つの態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物はアミンである。代表的なアミンには、これらに限定されないが、トリエチレンテトラミン；モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジグリコールアミンを含むアルカノールアミンが含まれる。別の態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物は硝酸である。更に別の態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物は、トリアゾール、イミダゾール、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシルアミン及びこれらの混合物から選択される。本発明において使用するために適している窒素含有化合物は、当業者に容易に明らかであろう。一つの態様において、窒素置換基を含有する少なくとも１種の化合物は、０．０１％〜９９．０％の範囲内の重量パーセントで存在する。

本件開示に従った組成物には、非イオン性ノニルフェノール及びノニルエトキシレート、非イオン性Ｔｒｉｔｏｎ及びＰＥＧ系界面活性剤、スルホン酸アルキル、リン酸エステル及びスクシネートを含むアニオン形並びにフッ素化システム並びに第四級アンモニウム化合物を含むカチオン形、ポリオキシエチレン系アミン並びにイミダゾリン系界面活性剤を含む公知の種類の少なくとも１種を含む界面活性剤が含有されていてもよい。

接触は、浴浸漬により又はコーティング実施を使用して、組成物により基体に対して行われる。マイクロエレクトロニクス製造において、スピンコーティングは、コーティングを基体に適用するために使用される選択方法であろう。しかしながら、ＦＰＤ製造におけるように大きい基体のために、スプレーコーティング、スプレースピンコーティング及びスリットコーティングを含む他の方法が存在する。全ての場合に、目的は、この組成物を、完全なコーティングを達成するための方法で適用することである。多くのコーティング適用は、高度の均一性に関係している。本件開示の方法において、コーティングの適用は、基体に適用されるストリッピング組成物の体積への良好な制御が、例えばストリッピング組成物の全体積を最小にするように維持されるような方法で実施される。本件開示の方法において、厚さは、例えば１０００ミクロン（１μｍ＝１×１０^−６ｍ）のおおよその最大値で確立されるが、有機物質が非常に薄い幾つかの場合、組成物厚さはもっと薄くてよい。本件開示の一つの態様において、皮膜（coating）は、８００ミクロン以下の厚さ、２００〜６００ミクロン厚さ又は３００〜４００ミクロン厚さであってよい。

本件開示のために組成物をスピンコーティングすることには、材料を基体の中心に付与すること及び装置を、低速度の円形運動速度（即ち１００回転／分、ｒｐｍ以下）で運転することが含まれる。液体付与は、静的方法（それによって、流体は表面上に「たまりを作る」ことができる）によって行うことができる。基体が既に運動状態にあるとき材料が付与される場合、動的方法を使用することもできる。新しいプロセスのセットアップのための初期段階の間、ｒｐｍ及び時間の正確な条件を、廃棄物を最小に又は全く無くして、基体の完全な被覆を確実にするような方法で、確立する必要がある。この条件が、プロセス目的に無関係であるとき、エッジビード形成に関与する必要はない。

スピン速度の操作は、マイクロエレクトロニクス工業において使用される多くの装置の焦点であろう。基体回転は、これらの特性に直接的な影響を有し、異なったコーティング結果をもたらす。低いスピン速度で、流体流動性は、低く、少量の材料損失を伴うであろう。しかしながら、基体被覆における不規則性も生じ得る。その代わりに、高いスピン速度は、高い流動性及び高い材料損失になるであろう。スピンコーティングは、当業界において標準的実施であるが、許容できる厚さ均一性のコーティングは、スプレーコーティング実施によって達成できる。コーティングが完結すると、プロセスの熱活性化が直ちに進行できる。

熱適用は、幾つかの経路により実施できる。簡単なホットプレートを使用することができる。これは、基体を、一つの場所から別の場所へ移動させることを必要とする。自動化が関心事である状況において、ウェーハは静止したままであり、他方、熱は、ベースチャック（base-chuck）又はオーバーヘッド対流源、例えば熱金属板若しくは放射源、赤外線ヒーター若しくはこれらの組合せを使用して適用される。制御及び生産量に関する正確な人間工学及び論理学的問題は、ツール設計の当業者によって、容易に決定することができる。適切な加熱処方が行われると、組成物及び有機残渣は、攪拌バッチ内で又は直接スプレー接触により、リンス剤によるリンスすることによって除去することができる。

本件開示のストリッピング組成物は、無定形有機物質、例えばＰｈｏｓｔ又はノボラック種のポジティブトーンフォトレジスト上で使用されるとき、環境溶解力（solvency environment）を維持することによって機能を果たす。このような場合及び露出条件に１５０℃以下の温和な温度（moderate temperature）が含まれるとき、溶媒系及び水溶性モノマーを含む最少構成成分を含有する組成物は、本件開示方法の条件でコーティングし、処理することができる。充分温度に加熱するとき、溶解を含む迅速な改質が起こり、フォトレジストの組成物の中への拡散が、完結まで迅速に進行する。高度にベークした（即ち、＞１５０℃）フォトレジストでの良好な結果を容易に実施するために、添加剤、例えばアルカリ剤、抑制剤及び界面活性剤を使用することができる。ストリッピング組成物中に含有された添加剤を使用することの利点には、ストリッピング及びリンス工程の間に、抑制剤が露出された金属を保護する一方、架橋したフォトレジストを鹸化することに起因する改良された溶解速度が含まれる。

ポジティブトーンフォトレジストの基礎的反応性改質及び乳化のために、１種又はそれ以上の低分子量候補、例えばモノエタノールアミン（ＭＥＡ）、Ｎ−（２―アミノエチル）エタノールアミン（ＡＥＥＡ）、モノイソプロパノールアミン（ＭＩＰＡ）又はジグリコールアミン（ＤＧＡ）及びこれらの組合せを含む、有機アルカノールアミン化合物を使用することができる。ネガティブトーンアクリルフォトレジスト又は硬化した熱硬化性ポリイミドが、除去すべき候補である場合に、この組成物は、強アルカリ、即ち第四級ヒドロキシド、金属水酸化物又はアルコキシドを必要とするであろう。

皮膜及び残渣を除去するためにここに示した考察と同様に組成物を、ネガ型イソプレン（ゴム）レジスト及びネガ型エポキシ（ＳＵ−８（登録商標））フォトレジストの除去のために適用することもできる。ポジ型フォトレジスト並びにネガ型アクリル及びポリイミドについて決定されるように、組成物における選択は、除去すべき物質に依存する。ネガ型イソプレンについて、化学は疎水性（非極性）であり、架橋したゴムシステムは、アルカリに応答せず、酸のみに応答する。ゴムフォトレジストは、芳香族溶媒及び疎水性酸、例えばドデシルベンゼンスルホン酸を必要とする。ネガ型エポキシフォトレジストについて、化学は親水性（極性）であり、ゴムフォトレジストと同様に、これらのシステムもアルカリに対して応答しないであろう。一つの態様において、このシステムは、親水性酸、例えばメタンスルホン酸（ＭＳＡ）又は硫酸を含むものである。これらのシステムは、適切なリンス、続くフォトレジストの溶解及び／又は放出を含む改質を容易にするために、水溶性ポリマー又はモノマーを含有することができる。

本件開示は、限定されることなく、下記の実施例によって更に示される。記載された全てのパーセントは、他の方法で特定されない限り、重量基準である。これらの実施例において、本件開示の性能及び選択率の測定は、当業界によって容易に受け入れられる慣行を使用して実施される。このような場合に、測定は光学顕微鏡によって行われ、必要な場合、金属基体上の高感度重量考察によるエッチ速度決定の使用及び必要な場合更に詳細な研究が、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）を使用して実施された。下記の実施例において、シリコンウェーハが無機基体として使用され、その上に、有機物質が適用され、硬化された。表１中の下記の項目は、除去すべき有機物質、それらの製造方法及びそれらが入手された源泉を表す。

適用可能である場合、Brewer Science,Inc.ＣＢ―１００コーターを使用し、無機基体へポリマー材料の液体形を適用するための標準的プロトコルに従うコーティングの方法で有機物質を適用した。材料をコーティングして、これを、１００℃での短い６０秒間ホットプレートベーク（hot plate bake）のために、ソフトベーク（soft bake）工程に送った。ネガ型アクリルレジストについて、材料を、３６５ナノメートルで発光する、０．１２Ｗ／ｃｍ^２-秒の高露光線量のブロードバンド型の紫外光に、３０分間の過度の時間、露光した。露光に続いて、ウェーハを、レジストに依存する予定のハードベーク（hard bake）温度及び時間で、後露光ベークした。ウェーハサンプルを製造して、これらを実験のために供する。実施例２〜５における実験は、全て、同じウェーハ及び取り扱い手順を使用して、互いに同一で実施した。それぞれのウェーハを、本件開示が示されるワークステーションに置いた。本件開示の組成物は、予め調製し、とっておく。関心の組成物をウェーハ表面の一部に適用することによって、本発明の方法を試験した。次いで、このウェーハを、直ちに、所望の処理温度に予め設定したホットプレートに移した。ウェーハをホットプレートの上にセットして、デジタルタイマーを始動させた。予め設定した時間が満了したら、ウェーハを取り出し、直ちに、洗浄ボトルからの蒸留水、脱イオン水又は脱塩水でリンスした。リンスしたウェーハを観察し、乾燥するまで放置した。追加の観察を行い、結果を記録した。

実施例１〜７において、予め製造した貯蔵溶液の添加によって、モノマーの導入を得た。これらの貯蔵溶液は、親水性溶媒（成分Ａ）及び水溶性又は水分散性又は水散逸性モノマー（成分Ｂ）を含んでいた。選択されたモノマーは、芳香族核に結合している少なくとも１個のスルホン酸金属基を含有する種々の多官能性スルホモノマー（これは、０．５重量パーセント濃度以上（即ち、水中のモノマー）で決定されたとき、水溶性又は水分散性又は水散逸性である）から選択した。このようなモノマーは、当業者に公知であり、５−スルホイソフタル酸のジエチレングリコールジエステル、５−スルホイソフタル酸のエチレングリコールジエステル、５−スルホイソフタル酸のアルキルジエステル、５−スルホイソフタル酸のアリールジエステル及び５−スルホイソフタル酸のリチウム及びナトリウム塩のようなモノマーを含む。他のモノマーには、フェノールスルホン酸、アルコキシベンゼンスルホン酸及びアリールオキシベンゼンスルホン酸の塩が含まれる。選択された溶媒は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールメチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＭ ＳＯＬＶＥＮＴ）、ジエチレングリコールエチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＥ ＳＯＬＶＥＮＴ）、ジエチレングリコールプロピルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＰ ＳＯＬＶＥＮＴ）、ジエチレングリコールブチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＢ ＳＯＬＶＥＮＴ）、エチレングリコールプロピルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＥＰ ＳＯＬＶＥＮＴ）及びエチレングリコールブチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＥＢ ＳＯＬＶＥＮＴ）であった。スクリーニング研究において、溶液を、１０、２０及び３０重量％固体で、モノマー及び溶媒組合せのそれぞれについて試みた。これらの貯蔵溶液は、溶媒を、攪拌機、凝縮器及び連結された窒素源を有する丸底フラスコに添加することによって調製した。次いで、適切な量のモノマーを添加し、この混合物を、溶液が得られるまで、攪拌しながら加熱した。

表には、成分の重量パーセントによるクリーニング組成及びクリーニングプロセスの有効性を試験するために使用されたクリーニング条件の説明が含まれる。用語「クリーン」は、目視検査によるフォトレジスト樹脂の完全な除去を意味し、「クリーンでない」は、目視検査によるフォトレジスト樹脂の部分的除去を意味し、そして「変化無し」は、目視検査により、プロセス条件下で、フォトレジスト樹脂が攻撃された徴候が無いことを意味する。下記の実施例において、本発明を例示するために、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）中の５−スルホイソフタル酸のジエチレングリコールジエステルのナトリウム塩の溶液（Ｉ）を使用する。実施例３は、他の５−スルホイソフタル系モノマーの使用を例示する。

実施例９〜１４において、スルホポリエステルの導入は、予め製造した貯蔵溶液の添加によって得られた。これらの貯蔵溶液は、親水性溶媒（成分Ａ）及び水溶性又は水分散性又は水散逸性ポリマー（成分Ｂ）を含んでいた。選択されたポリマーは、線状及び分枝状種類の両方の異なったガラス転移温度及び粘度の種々のスルホポリエステルであった。このようなポリマーは、当業者に公知であり、例えばEastman Chemical CompanyからＥａｓｔｍａｎ ＡＱ ＰＯＬＹＭＥＲＳの商品名で入手可能である。特に、このようなスルホポリエステルは、例えば８０℃以下の温度で、水性分散液中に溶解、分散又は他の方法で散逸させることができる。本発明のための候補として考えられたポリエステルには、これらに限定されないが、Ｅａｓｔｍａｎ ＡＱ ３８Ｓ ＰＯＬＹＭＥＲ、Ｅａｓｔｍａｎ ＡＱ ４８ ＵＬＴＲＡ ＰＯＬＹＭＥＲ、Ｅａｓｔｍａｎ ＡＱ ５５Ｓ ＰＯＬＹＭＥＲ、ＥａｓｔＯＮＥ Ｓ８５０３０ ＣＯＰＯＬＹＥＳＴＥＲ、Ｅａｓｔｍａｎ ＥＳ―１００ ＷＡＴＥＲ−ＤＩＳＰＥＲＳＩＢＬＥ ＰＯＬＹＭＥＲ、Ｅａｓｔｍａｎ ＡＱ １３５０ ＣＯＰＯＬＹＭＥＲ及びＥａｓｔｍａｎ ＡＱ ２３５０ ＣＯＰＯＬＹＥＳＴＥＲが含まれる。選択された溶媒は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールメチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＭ ＳＯＬＶＥＮＴ）、ジエチレングリコールエチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＥ ＳＯＬＶＥＮＴ）、ジエチレングリコールプロピルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＰ ＳＯＬＶＥＮＴ）、ジエチレングリコールブチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＢ ＳＯＬＶＥＮＴ）、エチレングリコールプロピルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＥＰ ＳＯＬＶＥＮＴ）及びエチレングリコールブチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＥＢ ＳＯＬＶＥＮＴ）であった。スクリーニング研究において、溶液を、１０、２０及び３０重量％固体で、ポリマー及び溶媒組合せのそれぞれについて試みた。更に、それぞれ４０重量％固体で、Ｅａｓｔｍａｎ ＡＱ ３８Ｓ ＰＯＬＹＭＥＲ及びＥａｓｔｍａｎ ＡＱ ４８ ＵＬＴＲＡ ＰＯＬＹＭＥＲの溶液を、４種のジエチレングリコールエーテル溶媒中で試みた。これらの貯蔵溶液は、溶媒を、攪拌機、凝縮器及び連結された窒素源を有する丸底フラスコに添加することによって調製した。次いで、適切な量の固体スルホポリエステルを添加し、この混合物を、溶液が得られるまで、攪拌しながら加熱した。ポリマー及び溶媒組合せ並びに固体含有量に依存して、この溶液を９０℃３０分間から１８０℃７０分間までの範囲内の異なった温度に及び種々の時間加熱した。下記の表２は、これらの貯蔵溶液を要約する。「適切な溶液」は、調製条件下で容易に溶解したポリエステルが、冷却で可溶性のままであり、溶液はコーティングを作るために適していたものである。「悪い溶液」は、固体が調製条件下で溶媒中に不溶性であったか又は形成された溶液が、短時間内に不安定であったものである。「不適格な溶液」は、同じポリマー及び溶媒組合せの溶液が、より低い固体含有量で悪い溶液を予め形成したものである。「疑わしい溶液」は、形成された溶液が、極度に粘性であったか又は潜在的な長期不安定性の徴候を示したが、更に研究する価値があるものである。

このスクリーニング研究に基づいて、８２個の適切な溶液及び疑わしい溶液を、両方の場合に、１５０℃で１５分間硬化させたＰｈｏｓｔ及びノボラックコーティングウェーハの両方について試験した。それぞれの場合に、少量の溶液を、樹脂コーティングしたウェーハに適用し、このウェーハを、直ちに１００℃に６０秒間加熱し、次いで直ちに、環境温度で水流によって洗浄した。樹脂除去の完結度を評価するために、簡単な目視観察を使用した。目視検査によって優れたクリーニング性能を示すと判断されたこれらのブレンドのみ、合格として見なした。表３に、これらの結果を要約する。

１０重量％から４０重量％にわたる範囲内の固体含有量で、ジエチレングリコールエチルエーテル及びＥａｓｔｍａｎ ＡＱ ４８ ＵＬＴＲＡ ＰＯＬＹＭＥＲを含む組成物は、シリコン基体からＰｈｏｓｔ及びノボラックフォトレジスト樹脂の両方をクリーニングする広い性能を示したことが見出された。更に、これらの溶液の種々の濃度は、室温で数ヶ月間貯蔵した後でも極めて安定であった。

従って、２０重量％のＥａｓｔｍａｎ ＡＱ ４８及び８０重量％のジエチレングリコールエチルエーテル（Ｅａｓｔｍａｎ ＤＥ ＳＯＬＶＥＮＴ）を含む組成物が、添加物ブレンドを、フォトレジストを除去することが一層実験的（exotic）で、一層困難な目標に展開する際に使用されるべき適切な標準組成物として選択された。この貯蔵溶液は、実施例１０〜１４においてウェーハを処理するために使用された最終溶液の３０％を構成し、これらの溶液の全てにおいて、６重量％のスルホポリエステル及び２４重量％のＤＥ ＳＯＬＶＥＮＴをもたらした。従って、実施例１０〜１４は、当業者が、有機残渣の除去のために適している本発明に従った組成物の開発に近づくことができる方法を示すものである。更なる研究のためのこの標準組成物の選択も、続く特定の実施例も、本発明の範囲を限定することを意図しない。

実施例１
表４には、表１に記載されたような、コーティングされたノボラック樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。樹脂を、２００℃で１５分間硬化させた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は１００℃、１５０℃及び２００℃であった。

実施例２
表５には、表１に記載されたような、コーティングされたＰｈｏｓｔ樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。樹脂を、２００℃で１５分間硬化させた。全てのクリーニング組成物は、６重量％のスルホポリエステル、２４重量％のＤＥ溶媒を含有し、残りの７０重量％は、表６に記載したような２種の添加剤を含んでいる。このクリーニング段階のためのプロセス温度は１００℃、１５０℃及び２００℃であった。

実施例１及び２は、シリカウェーハから、硬化したノボラック及びポリヒドロキシスチレン樹脂をクリーニングする際の本発明の有用性を示す。ポリヒドロキシスチレン樹脂の場合（実施例２）において、全てのクリーニング組成物は、１００〜１５０℃、３０秒間〜６０秒間のクリーニング条件を使用して、硬化した樹脂を除去する際に有効であった。ノボラック樹脂（実施例１）について、報告された全ての条件下で幾らかの除去が指摘されるが、満足できる樹脂の除去を達成するために、クリーニングは、１００℃よりも高いプロセス温度を必要とした。両方の実施例において、ＤＥ溶媒を含有する組成物によって樹脂を除去できたことが見出された。このような溶媒の添加は、種々のコーティングプロセス段階において、本発明を利用することが必要なとき、粘度の管理に利益を与えることができる。

実施例３
表６には、ノボラック及びポリヒドロキシスチレン樹脂を除去するためのクリーニング組成物として、２０重量パーセントの、５−ソジオスルホイソフタル酸（ＳＳＩＰＡ）、５−リチオスルホイソフタル酸（ＬｉＳＩＰＡ）、５−ソジオスルホイソフタル酸のエチレングリコールジエステル（ＥＧＳＩＰＡジエステル）及び５−ソジオスルホイソフタル酸のジエチレングリコールエチルエーテルジエステル（ＤＥＳＩＰＡジエステル）を含有する組成物を試験するために実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。樹脂を、２００℃で１５分間硬化させた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は１００℃、６０秒間であった。

表６中のデータは、５−スルホスルホン酸及び関連エステルの低分子量モノマー性塩を含有する、エチレングリコール、ジエチレングリコール及びジエチレングリコールエーテルの組成物が、Ｐｈｏｓｔ樹脂に対するクリーニング組成物として充分に性能を発揮するが、ノボラック樹脂をクリーニングすることにあまり成功しないことを示している。

実施例４
表７には、表１に記載されたような、コーティングされたポリイミド樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。樹脂を、１５０℃で１５分間硬化させた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は、種々の異なった時間で、１００℃、１５０℃及び２００℃であった。結果を下記の表に示す。

実施例４は、硬化したポリイミド樹脂が、Ｐｈｏｓｔ又はノボラック樹脂よりも、クリーンにすることが一層困難であることを示唆している。添加剤成分における２−ピロール、ＭＥＡ及びＫＴＢのような高度に塩基性の物質の使用のみが、低温度クリーン化ウェーハへの望ましい結果をもたらした。クリーニングプロセスの温度を２００℃まで上昇させない限り、攻撃の証拠は認められない。

実施例５
表８には、表１に記載されたような、コーティングされたアクリル樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。樹脂を、１５０℃で１５分間硬化させた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は、１００℃、１５０℃及び２００℃であった。結果を下記の表に示す。

実施例５は、硬化したアクリル樹脂が、Ｐｈｏｓｔ又はノボラック樹脂よりも、クリーンにすることが一層困難であるが、満足できる樹脂の除去のために、ポリイミド樹脂と同様の条件を必要としていることを示唆している。

実施例６
表９には、表１に記載されたような、コーティングされたイソプレン樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。ウェーハを、１５０℃で１５分間硬化させた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は、１００℃、１５０℃及び２００℃であった。

実施例６に示したクリーニング組成物は、疎水性（炭化水素）であり、樹脂の中へのクリーニング組成物の浸透を可能にするように設計された。

実施例７
本件開示の方法を更に例示するために、前記のような硬化したフォトレジスト層を有するウェーハを、公知の浴又は浸漬溶解プロセスによってフォトレジストを除去するために有用であるとして当該技術分野において記載されている配合物でコーティングした。

配合物を、表１０に従って調製し、表１に従って１５０℃で１５分間硬化させたイソプレンコーティングウェーハ片に適用した。このウェーハ片を、直ちに、目標温度まで６０秒間加熱し、水でリンスした。フォトレジスト除去の有効性は、目視検査によって判定した。

実施例８
配合物を、表１１に従って調製し、表１に従って１５０℃で１５分間硬化させたアクリルコーティングウェーハ片に適用した。このウェーハ片を、直ちに、目標温度まで６０秒間加熱し、水でリンスした。フォトレジスト除去の有効性は、目視検査によって判定した。

表１０及び１１に含まれているデータは、本発明の方法に従ったフォトレジスト除去を実施するために、多数の異なった配合物を使用することができることを示している。高い温度は、場合によっては水不溶性のヘイズ又はクラスト（crust）の形成を起こし得ることに注意すべきである。これは、温度最適化によって軽減することができる。

実施例９
スルホン化ポリエステルを含有する多くの組成物の全体的な成功とは反対に、他の水溶性、分散性又は散逸性ポリマーを含有する組成物は、同様に殆ど性能を発揮しなかった。一般的に、これらの他のポリマーは、選択された溶媒中に、遙かに低い可溶性であった。溶液を達成するためのプロセス条件を、再び、ポリマー及び溶媒組合せ並びに固体含有量に依存して変化させた。殆どの場合に、１２０℃３０分間から１８０℃８０分間までの範囲内の温度に加熱した。しかしながら、ポリビニルピロリドン及び樹枝状ポリエステルは、共に、遙かに少ない加熱を必要とする顕著な例外であった。溶解度研究の結果を、下記の表に示す。

製造した適切なブレンド及び疑わしいブレンドから、４９種の選択物を、１５０℃で１５分間硬化させたＰＨＯＳＴ及びノボラックフォトレジストの両方で試験した。両方の場合に、少量のそれぞれの組成物を、樹脂コーティングウェーハに適用し、１００℃に６０秒間加熱し、次いで、直ちに、脱イオン水で環境温度で洗い流した。続いて、簡単な目視検査を行い、優れたクリーニング性能を有すると判定されたこれらの組成物のみを、合格として見なした。多くの場合に、１０重量％固体ブレンドのみを試験した。しかしながら、特別のポリマーは、試験した全ての溶媒中に、非常に可溶性であったために、４０固体重量パーセント以下のポリビニルピロリドンを含有する溶液も試験した。キシレンスルホン酸ナトリウムを除いて、結果は、殆ど全部否定的であり、更なる試験は不必要であると見なした。性能スクリーニングの結果を、下記に要約する。

非常に僅かな溶液は、ＰＨＯＳＴ及びノボラックフォトレジストの両方をクリーニングする際に成功を示し、この成功を有しなかった僅かな組成物は、本発明において使用するために理想的でなかった疑わしい溶液であった。比較によって、多くのスルホン化ポリエステルを含有する組成物は、ＰＨＯＳＴ及びノボラックフォトレジストを溶解する遙かに良い性能を示した。スルホン化ポリエステルを含有する組成物は、考慮された他の任意のポリマーを含有するものに対して著しく好ましく、スルホン化ポリエステルを含有するものからの単一の組成物を、以後の試験のために選択した。

実施例１０
表１４には、表１に記載されたような、コーティングされたＰＨｏｓｔ樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。樹脂を、２００℃で１５分間硬化させた。全てのクリーニング組成物は、６重量％のスルホポリエステル、２４重量％のＤＥ溶媒を含有し、残りの７０重量％は、表１４に記載したような２種の添加剤からなっている。このクリーニング段階のためのプロセス温度は１００℃、１５０℃及び２００℃であった。

表１４中のデータは、殆どの溶液が、２００℃の高い露出温度でも、ＰＨｏｓｔ樹脂を溶解及び除去する際に良く性能を発揮することを示唆している。より高い濃度の酸又は塩基添加剤で富化された溶液は、改良された結果を示した。富化の両レベルで、ＭＥＡを含有する溶液は、高い温度で硬化したＰＨｏｓｔを除去する際に良く性能を発揮しなかった。ここでの主な結論は、ＰＨｏｓｔが、本発明の方法及び組成物で６０秒間で処理することが比較的容易であることである。

実施例１１
表１５には、表１に記載されたような、コーティングされたノボラック樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。樹脂を、２００℃で１５分間硬化させた。全てのクリーニング組成物は、６重量％のスルホポリエステル、２４重量％のＤＥ溶媒を含有し、残りの７０重量％は、表１５に記載したような２種の添加剤からなっていた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は１００℃、１５０℃及び２００℃であった。

表１５は、殆どの添加剤の組合せが、シリカ基体から硬化したノボラック樹脂をクリーニングするために適しているが、２００℃でクリーニングするとき、幾らかの困難に遭遇することを示唆している。酸性溶液は、特に高度に硬化したノボラック樹脂で望ましい結果をもたらさず、リン酸含有組成物は、殆ど全ての試みで達成できない。

実施例１２
表１６には、表１に記載されたような、コーティングされたアクリル樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。樹脂を、１５０℃で１５分間硬化させた。全てのクリーニング組成物は、６重量％のスルホポリエステル、２４重量％のＤＥ溶媒を含有し、残りの７０重量％は、表１６に記載したような２種の添加剤を含んでいた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は１００℃、１５０℃及び２００℃であった。結果を下記の表に示す。

表１６は、硬化したアクリル樹脂が、ＰＨＯＳＴ又はノボラック樹脂よりもクリーンにすることが一層困難であることを示唆している。添加成分中のＴＭＡＨ、ＭＥＡ又はＫＴＢのような高度に塩基性の物質の使用のみが、低温度クリーン化ウェーハへの望ましい結果をもたらした。

実施例１３
表１７には、表１に記載されたような、コーティングされたポリイミド樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。ソフトベークの後、ウェーハを、２００℃で１５分間、次いで更に３５０℃で３０分間硬化させた。全てのクリーニング組成物は、６重量％のスルホポリエステル、２４重量％のＤＥ溶媒を含有し、残りの７０重量％は、表１７に記載したような３種の添加剤を含んでいた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は１００℃、１５０℃及び２００℃であった。結果を下記の表に示す。

表１７は、無機基体からポリイミド樹脂をクリーニングするために、より高いプロセス温度が最良の結果をもたらすことを示唆している。１００℃のプロセス温度では、事実上、良好な結果は観察されなかった。更に、ポリイミド除去には、１２以上のｐＫａを有する強アルカリ成分が必要であった。ＭＥＡが、単独で、唯一のアルカリとして組成物中に存在する全ての例において、クリーニング結果は許容できなかった。ＫＴＢ又はＴＭＡＨの存在は、良好な結果を促進しなかった。

実施例１４
表１８には、表１に記載されたような、コーティングされたイソプレン樹脂について実施されたクリーニング研究からの結果が含まれている。ウェーハを、１５０℃で１５分間硬化させた。全てのクリーニング組成物は、６重量％のスルホポリエステル、２４重量％のＤＥ溶媒を含有し、６８重量％は、表１５に記載したような２種の添加剤を含み、２重量％は、界面活性剤、例えばＺｅｌｅｃ（登録商標）ＵＮ（リン酸アルコキシエステル界面活性剤）からなっていた。このクリーニング段階のためのプロセス温度は１００℃、１５０℃及び２００℃であった。

表１８中に示されたクリーニング組成物は、樹脂の中へのクリーニング組成物の浸透を可能にするように、著しく疎水性（炭化水素）であるように設計された。ここに示された組成物は、適切な性能に影響を与えるために必要な重要な条件を表す。６０秒以内に無機基体からゴム状イソプレンフォトレジストを適切に除去するために、上昇した温度が必要であると見出された。

Claims (20)

1. 少なくとも１種の溶媒、
   少なくとも１種のアミン、
   単独で又は更にジエステルと組み合わせて、モノアミド又はジアミドである少なくとも１種のモノマー
   を含んでなる組成物であって、
   前記少なくとも１種の溶媒が、少なくとも１個のエチレングリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分を含み、少なくとも１個のグリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分の長さが１〜５個の炭素原子の範囲であり、
   前記少なくとも１種の溶媒の少なくとも１個の末端基が、エーテル官能基又はアルキルエーテル官能基を含み、そして、
   前記少なくとも１個の末端基の長さが１〜６個の炭素原子の範囲である組成物。
2. 少なくとも１種のスルホン化ポリマーを更に含む請求項１に記載の組成物。
3. 添加剤を更に含んでなり、該添加剤がテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチレンテトラミン、モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジグリコールアミン、１，２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノメチルベンゼン、１，３−ジアミノメチルシクロヘキサン、カリウム第三級ブチルヒドロキシド、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ギ酸、硫酸、硝酸又はリン酸の少なくとも１種を含む請求項１に記載の組成物。
4. 前記少なくとも１種の溶媒が４０％〜９７％の範囲内の重量パーセントで存在する請求項１に記載の組成物。
5. 前記少なくとも１種の溶媒が６０％〜９０％の範囲内の重量パーセントで存在する請求項３に記載の組成物。
6. 前記少なくとも１種の溶媒が３０％〜９５％の範囲内の重量パーセントで存在し、前記少なくとも１種のモノマーが、０．１〜９９．５％の範囲内の重量パーセントで存在し、そして前記少なくとも１種の添加剤が２％〜６０％の範囲内の重量パーセントで存在する請求項４に記載の組成物。
7. 少なくとも１種の基体から少なくとも１種の物質を除去する方法であって、
   （ｄ）物質を、
   ｉｖ．少なくとも１種の溶媒、
   ｖ．少なくとも１種のアミン及び
   ｖｉ．単独で又は更にジエステルと組み合わせて、モノアミド又はジアミドである少なくとも１種のモノマー
   を含む組成物でコーティングし、
   （ｅ）前記基体を、物質の除去を達成するのに充分な温度に、充分な時間加熱し、そして
   （ｆ）前記基体を、前記組成物及び前記物質を除去するのに充分な体積のリンス剤でリンスする
   ことを含んでなる方法。
8. 添加剤を更に含み、該添加剤がテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、混合アルキル／アリールアンモニウムヒドロキシド、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ギ酸、硫酸、硝酸、リン酸又はこれらの混合物の少なくとも１種を含む請求項７に記載の方法。
9. 前記少なくとも１種の溶媒が３０％〜９５％の範囲内の重量パーセントで存在し、前記少なくとも１種のモノマーが０．１％〜９９．５％の範囲内の重量パーセントで存在し、そして前記少なくとも１種の添加剤が２％〜６０％の範囲内の重量パーセントで存在する請求項８に記載の方法。
10. 前記少なくとも１種の溶媒が少なくとも１個のエチレングリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分を含み、前記少なくとも１個のグリコール部分又は少なくとも１個のプロピレングリコール部分の長さが、１〜５個の炭素原子の範囲であり、
    前記少なくとも１種の溶媒の少なくとも１個の末端基がエーテル官能基又はアルキルエーテル官能基を含み、そして少なくとも１個の末端基の長さが１〜６個の炭素原子の範囲である請求項９に記載の方法。
11. 前記組成物が、少なくとも１種の、水溶性、水分散性又は水散逸性のポリマーを更に含む請求項７に記載の方法。
12. 少なくとも１種の水溶性、水分散性又は水散逸性のポリマーがアルコールエトキシレート、ビスフェノールエトキシレート、ビスフェノールプロポキシレート、アルキルベンゼンスルホン酸塩、セルロースアセテートフタレート、アルコキシエチルのセルロース系誘導体、ヒドロキシプロピルのセルロース系誘導体、エチレンのコポリマー、プロピレンオキシドのコポリマー、樹枝状ポリエステル、エトキシル化アミン、エトキシル化アルコール塩、エチレンアクリル酸、ヒドロキシ−メタクリレート、リン酸エステル、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリジノン、デンプン、スチレン無水マレイン酸、スルホン化アクリル、スルホン化ポリスチレン、スルホポリエステル、ロジン酸又はこれらの混合物からなる群から選択される請求項１１に記載の方法。
13. 前記少なくとも１種の水溶性、水分散性又は水散逸性のポリマーが少なくとも１種のスルホン化ポリマーである請求項１１に記載の方法。
14. 前記基体を、２５℃〜４００℃の範囲内の温度に、加熱する請求項７に記載の方法。
15. 前記リンス剤の温度が５℃〜１００℃の範囲内である請求項７に記載の方法。
16. 前記少なくとも１種の物質が少なくとも１種のポジティブトーンフォトレジスト又は少なくとも１種のネガティブトーンフォトレジストを含む請求項７に記載の方法。
17. 前記少なくとも１種の基体が半導体ウェーハ、フラットパネルディスプレイ又は印刷回路基板を含む請求項７に記載の方法。
18. 前記該コーティングがスプレーコーティング、スピンコーティング又はスリットコーティングを含む請求項７に記載の方法。
19. 前記リンス剤が水、アセトン、イソプロピルアルコール又はこれらの混合物である請求項７に記載の方法。
20. ０．５％〜９９．５％の範囲内の重量パーセントで少なくとも１種の溶媒、
    少なくとも１種のアミン及び
    ０．１％〜９９．５％の範囲内の重量パーセントで少なくとも１種のスルホン化モノマー
    を組み合わせることによって製造された組成物。