KR20110110841A - 리소그래픽 도구 현장 세척 제형 - Google Patents

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KR20110110841A
KR20110110841A KR1020117019921A KR20117019921A KR20110110841A KR 20110110841 A KR20110110841 A KR 20110110841A KR 1020117019921 A KR1020117019921 A KR 1020117019921A KR 20117019921 A KR20117019921 A KR 20117019921A KR 20110110841 A KR20110110841 A KR 20110110841A
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diethyl
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티안니우 첸
스티븐 빌로도우
칼 이 보그스
핑 지앙
마이클 비 코르젠스키
조지 미르쓰
버켈 킴 반
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어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은, 표면으로부터 중합체성 물질을 제거하기 위한, 바람직하게는 리소그래피 장치로부터 상기 장치의 완전한 분해 없이 오염물질 형성물을 세척하기 위한 조성물 및 상기 조성물의 사용 방법을 개시한다. 상기 조성물은 하나 이상의 유기 용매 및 하나의 비-이온성 계면활성제를 포함한다. 더욱이, 상기 조성물의 pH는 약 5 내지 9이다.

Description

리소그래픽 도구 현장 세척 제형{LITHOGRAPHIC TOOL IN SITU CLEAN FORMULATIONS}
본 발명은 일반적으로 표면으로부터 중합체성 물질을 제거하는데, 예를 들어 리소그래피 장치로부터 상기 장치의 완전한 분해 없이 오염물질 형성물을 세척하는데 유용한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
반도체 집적 회로(IC) 기술은 피처 크기의 연속적인 최소화 및 충전 밀도의 최대화를 포함한 빠른 공정을 경험하였다. 상기 피처 크기의 최소화는 광 리소그래피의 개선 및 보다 작은 피처를 인쇄하는 상기 기술의 능력에 의존한다. 광 리소그래피 시스템에서 상기 최소 피처 크기는 부분적으로 회절에 의해 결정될 수 있으며, 상기 회절은 빛의 파장 및 상기 빛이 통과하여 비추는 매질과 관련된다. 피처 크기를 감소시키고 해상도를 개선하기 위한 한 가지 접근법은 보다 짧은 파장의 빛을 사용하는 것이다. 또 다른 접근법은 렌즈와 기판 사이에, 공기 이외의 매질을 사용하는 것이다. 매질의 굴절률("n")은 1보다 크기 때문에, 상기 매질 중의 파장은 n의 인자까지 감소되며, 이는 해상도를 개선할 수 있다. 비-공기 매질을 사용하여 해상도를 향상시키는 한 가지 상기와 같은 방법을 침지 리소그래피라 칭한다. 통상적으로 사용되는 침지 리소그래피는 매질로서 물(바람직하게는 고 순도 물)을 채택한다.
리소그래픽 시스템은 청정실에서 가동되고 깨끗한 공기로 플러싱되지만, 상기 장치의 오염이 발생하며, 오염물질의 위치 및 유형에 따라 다양한 문제들이 야기된다. 주요 오염원은 웨이퍼의 표면으로부터 침지 매질(예를 들어 물)-유발된 중합체성 물질(예를 들어 레지스트) 입자의 발산을 포함한다. 또한, 상기 청정실 중의 공기로부터, 또는 마스크의 제작, 운송 및 보관으로부터 유래하는 상기 마스크 상의 무기 오염물질들은 프로젝션 빔의 국소화된 흡수를 유발하여 마스크 피처의 선량 오류 및 부적합한 영상화 또는 심지어 빈 영역이어야 하는 곳의 마크의 인쇄에 이르게 한다. 기판 테이블 상의 미립자들은 상기 기판을 일그러뜨려 국소화된 초점 오류(핫 스팟으로서 공지됨)의 원인이 될 수 있다. 주변 공기, 및 마스크 및 기판의 제조 이외에, 오염원은 노출 중 상기 프로젝션 빔에 의해 상기 기판으로부터 스퍼터링된 레지스트 부스러기, 및 상기 장치의 이동 부품들 간의 기계적 접촉(이는 미립자들을 상기 접촉 표면으로부터 축출되게 할 수도 있다)을 포함한다. 오염은 또한 금속 및/또는 산화물 입자를 포함할 수도 있다. 더욱이, 상기 액체는 부스러기 또는 입자들(예를 들어 상기 제조 공정으로부터 사용되지 않고 남겨진)을 상기 리소그래픽 장치의 부품들 및/또는 기판으로부터 들어올리거나 또는 입자를 도입하기 위한 부품들을 부식시킬 수도 있다. 이어서 상기 부스러기는 영상화 후 상기 기판 또는 렌즈 상에 남겨지거나 또는 상기 프로젝션 시스템과 상기 기판 사이의 액체 중에 현탁되어 있으면서 영상화를 방해할 수도 있다. 따라서, 상기 침지 리소그래픽 장치에서 상기 오염 문제가 다루어져야 한다.
현재, 상기 리소그래픽 장치의 세척은 주로 상기 장치를 오프라인으로 가져가 전체 도구를 분해함으로써 성취된다. 따라서, 상기 장치 및 그의 부품들의 세척은 시간 소모적이며, 실제 노동력뿐만 아니라 유휴시간의 손실 모두에 있어서 비용이 많이 든다.
최근에, 리소그래픽 장치의 부품 표면을 세척하도록 디자인된 세척 도구들이 개시되었지만, 지금까지 상기 세척 도구에 사용된 조성물들은 상기 리소그래픽 장치의 부품들로부터 상기 오염을 유효하거나 효율적으로 제거하지 못했다.
본 발명은 일반적으로 표면으로부터 중합체성 물질을 유효하게 제거하기 위한, 예를 들어 침지 리소그래픽 시스템을 현장에서 상기 장치의 완전한 분해 없이 세척하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
하나의 태양에서, 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하는 조성물을 개시한다. 상기 조성물은 오염물질을 추가로 포함할 수도 있다.
또 다른 태양에서, 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제로 이루어진 조성물을 개시한다.
더욱 또 다른 태양에서, 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제 및 하나 이상의 글리콜 에테르를 포함하는 조성물을 개시한다. 상기 조성물은 오염 물질을 추가로 포함할 수도 있다.
더욱 또 다른 태양에서, 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제 및 하나 이상의 글리콜 에테르로 이루어진 조성물을 개시한다.
또 다른 태양은 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제 및 물을 포함하는 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 오염 물질을 추가로 포함할 수도 있다.
더욱 또 다른 태양은 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제 및 물로 이루어진 조성물에 관한 것이다.
더욱 또 다른 태양은 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제, 하나 이상의 글리콜 에테르, 및 물을 포함하는 조성물에 관한 것이다. 상기 조성물은 오염 물질을 추가로 포함할 수도 있다.
또 다른 태양은 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제, 하나 이상의 글리콜 에테르, 및 물로 이루어진 조성물에 관한 것이다.
또 다른 태양에서, 오염 물질을 상기 오염 물질을 표면에 갖는 리소그래픽 장치의 부품으로부터 제거하는 방법을 개시하며, 상기 방법은 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하는 조성의 조성물을 상기 부품과 접촉시켜 상기 오염 물질을 상기 부품으로부터 제거함을 포함한다.
더욱 또 다른 태양에서, 키트를 개시하며, 상기 키트는 하나 이상의 용기 중에, 조성물을 형성시키기 위한 하기의 시약들 중 하나 이상을 포함하며, 여기에서 상기 조성물은 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하고, 상기 키트는 리소그래픽 장치의 부품으로부터 오염 물질을 제거하기에 적합한 조성물을 형성하도록 개조된 것이다.
본 발명의 다른 태양들, 특징들 및 실시태양들은 하기의 내용 및 첨부된 청구의 범위로부터 보다 충분히 자명해질 것이다.
도 1은 침지 리소그래피 장치의 도해이다(Mulkens, Jan, et al., "5 세대의 침지 노출 시스템에 의한 결함, 오버레이 및 초점 성능 개선", Society of Photographic Instrumentation Engineers(SPIE) 2007).
본 발명은 일반적으로 중합체성 물질 및 그의 관련 부산물을, 예를 들어 침지 리소그래프 시스템의 부품들의 현장 세척을 위해, 표면으로부터 제거하기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 정의된 바와 같은, "포토레지스트 전구체"는 당해 분야의 숙련가들에게 공지된 필름-형성 포토레지스트 수지, 광활성 화합물, 광개시제, 가교결합 화합물, 관련 부산물 및 상기 성분들의 임의의 조합물을 포함한다. 상기 필름-형성 수지는 비 제한적으로 양성, 음성 또는 후막 포토레지스트의 형성에 유용한 수지를 포함할 수도 있다.
본 발명에 정의된 바와 같은, "비-수성"은 첨가된 물이 실질적으로 없는 조성물에 해당한다. 예를 들어, 일부 화학 성분들은 최저 에너지, 즉 안정한 상태로 있을 때 천연적으로 무시할만한 양의 물을 포함한다. 천연적으로 존재하는 물은 첨가된 물로 간주하지 않는다.
본 발명에 사용된 바와 같은, "반-수성"이란 용어는 물과 유기 성분들의 혼합물을 지칭하며 상기 혼합물 중에 존재하는 추가적인 성분들을 포함할 수 있다.
본 발명에서 "실질적으로 없는"은 상기 조성물의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 및 가장 바람직하게는 0.1 중량% 미만으로서 정의된다.
본 발명에 사용된 바와 같은, "약"은 명시된 값의 ±5%에 상응함을 의미한다.
본 발명에 사용된 바와 같은, 리소그래픽 장치의 부품으로부터의 오염 물질 제거의 "적합성"은 상기 부품으로부터 상기 오염 물질의 적어도 부분적인 제거에 상응한다. 바람직하게는, 상기 오염 물질의 90% 이상이 본 발명에 개시된 조성물을 사용하여 제거되며, 보다 바람직하게는 상기 오염 물질의 95% 이상, 및 가장 바람직하게는 99% 이상이 제거된다.
본 발명에 정의된 바와 같은, "오염 물질"은 비 제한적으로 포토레지스트, 상도막, 반사 방지막, 상기 리소그래픽 장치에 의해 발생한 입자들(예를 들어 빛에 노출되는 중합체성, 금속 및/또는 산화물 입자), 및 이들의 조합물을 포함한 중합체성 물질에 상응한다.
"렌즈"란 용어는, 내용이 허용하는 경우, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 부품들을 포함한, 다양한 유형의 광학 부품들 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 지칭할 수 있다.
세척 부위의 "상류 부분"이란 용어는 상기 도구 및 세척 부위와 유체(즉 액체, 기체) 연통하는 용기 또는 상기 도구 자체의 일부인 부분에 해당한다.
본 발명에 정의된 바와 같은, "이염기성 에스터"는 당해 분야의 숙련가들에 의해 이해되는 바와 같이, 단일의 이염기성 에스터 종들(예를 들어 다이메틸 글루타레이트; 다이메틸 아디페이트; 다이메틸 숙시네이트; 다이에틸 프탈레이트; 다이에틸 숙시네이트; 다이부틸 숙시네이트; 다이에틸 아디페이트; 다이에틸 글루타레이트; 다이부틸 프탈레이트; 다이에틸 타타레이트; 다이옥틸 프탈레이트) 또는 상기 성분들의 조합물일 수 있다. 예를 들어, 이염기성 에스터의 통상적인 혼합물은 다이메틸 글루타레이트, 다이메틸 아디페이트, 및 다이메틸 숙시네이트를 포함한다.
본 발명에 정의된 바와 같은, "카보네이트"는 당해 분야의 숙련가들에 의해 이해되는 바와 같이, 단일의 카보네이트 종들(예를 들어 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 글리세린 카보네이트) 또는 상기 종들의 조합물일 수 있다.
리소그래픽 장치는 반사적인 유형의 것(예를 들어 반사성 마스크를 사용하는)일 수 있다. 한편으로, 상기 장치는 투과성 유형의 것(예를 들어 투과성 마스크를 사용하는)일 수 있다. 상기 리소그래픽 장치는 2 개(이중 단) 또는 더 많은 기판 테이블(및/또는 2 개 이상의 마스크 테이블)을 갖는 유형의 것일 수도 있다. 상기와 같은 "다중 단" 기계에서, 추가적인 테이블들을 나란히 사용하거나, 또는 하나 이상의 테이블들을 노출에 사용하면서 하나 이상의 다른 테이블 상에서 예비 단계들을 수행할 수도 있다. 상기 리소그래픽 장치는 또한 기판의 적어도 일부가, 프로젝션 시스템과 상기 기판 간의 공간을 충전하기 위해서 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예를 들어 물에 의해 피복될 수도 있는 유형의 것일 수 있다(예를 들어 도 1 참조). 침지액을 또한 상기 리소그래픽 장치 중의 다른 공간들, 예를 들어 상기 마스크와 프로젝션 시스템 사이에 적용할 수도 있다. 상기 프로젝션 시스템의 개구수를 증가시키기 위한 침지 기법은 당해 분야에 널리 공지되어 있다. 본 발명에 사용된 바와 같은 "침지"란 용어는 기판 등의 구조물이 액체 중에 잠겨야함을 의미하는 것이 아니라, 오히려 액체가 노출 중에 상기 프로젝션 시스템과 기판 사이에 위치함을 의미한다.
조성물을 이후에 보다 충분히 개시되는 바와 같은 광범위하게 다양한 특정 제형들로 실현할 수 있다.
상기 조성물의 특정 성분들을 0의 하한을 포함한 중량 퍼센트 범위에 관하여 논의하는 모든 상기와 같은 조성물들에서, 상기와 같은 성분들이 상기 조성물의 다양한 특정 실시태양들에서 존재하거나 존재하지 않을 수도 있으며, 상기와 같은 성분들이 존재하는 경우, 이들은 상기와 같은 성분들이 사용되는 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.001 중량% 정도로 낮은 농도로 존재할 수도 있음을 알 것이다.
리소그래픽 장치의 부품들을 세척하도록 고안된 세척 도구들이 개시되었으나, 지금까지 상기 세척 도구에 사용된 조성물들은 상기 리소그래픽 장치의 부품들로부터 오염을 유효하거나 효율적으로 제거하지 못했다. 상기 세척 도구의 예는 드 종(de Jong) 등의 이름의 "세척 장치 및 리소그래픽 장치 세척 방법"이란 표제 하의 미국 특허 출원 제 11/819,959 호(이의 내용 전체를 본 발명에 참고로 인용함)의 내용을 포함한다.
일반적으로, 본 발명에 개시된 조성물은 하나 이상의 유기 용매, 바람직하게는 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 계면활성제를 포함하며, 여기에서 상기 조성물은 표면으로부터 중합체성 물질의 제거에 유용하다.
하나의 태양에서, 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 계면활성제를 포함하거나, 이들로 이루어지거나, 또는 이들로 필수적으로 이루어진 농축 조성물을 개시하며, 여기에서 상기 농축 조성물은 리소그래픽 장치의 부품들로부터 오염물질의 제거에 유용하다. 상기 농축 조성물은 당해 분야의 숙련가에 의해 쉽게 측정되는 바와 같이, 반-수성 또는 비-수성일 수 있다. 따라서, 상기 농축 조성물은 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 계면활성제, 및 물을 포함하거나, 이들로 이루어지거나, 또는 이들로 필수적으로 이루어질 수 있다. 일반적으로, 성분들의 특정 비율 및 양을, 당해 분야의 기술 내에서 과도한 노력 없이 쉽게 측정될 수 있는 바와 같이, 오염 물질 및/또는 처리 장비에 대해, 순수하거나 또는 희석된 상기 농축 조성물의 목적하는 제거 작용을 제공하도록 서로에 관하여 적합하게 변화시킬 수 있다. 특히 바람직한 실시태양에서, 상기 계면활성제는 비-이온성 계면활성제를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다.
하나의 실시태양에서, 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 비-수성 농축 조성물을 개시한다. 또 다른 실시태양에서, 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제 및 첨가된 물을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 반-수성 농축 조성물을 개시한다. 더욱 또 다른 실시태양에서, 제 1 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제, 및 제 2 유기 용매를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 농축 조성물을 개시하며, 여기에서 상기 제 2 유기 용매의 비등점은 상기 농축 조성물의 인화점을 상승시키기 위해 상기 제 1 유기 용매의 경우보다 더 높다. 더욱 또 다른 실시태양은 제 1 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제, 제 2 유기 용매 및 첨가된 물을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 수성 조성물에 관한 것이다. 더욱 또 다른 실시태양에서, 하나 이상의 유기 용매, 제 1 비-이온성 계면활성제, 및 제 2 비-이온성 계면활성제를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 비-수성 농축 조성물을 개시한다. 또 다른 실시태양은 하나 이상의 유기 용매, 제 1 비-이온성 계면활성제, 제 2 비-이온성 계면활성제, 및 첨가된 물을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 반-수성 농축 조성물을 개시한다. 더욱 또 다른 실시태양은 2 개 이상의 유기 용매, 제 1 비-이온성 계면활성제 및 제 2 비-이온성 계면활성제를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 비-수성 농축 조성물을 개시한다. 또 다른 실시태양은 2 개 이상의 유기 용매, 제 1 비-이온성 계면활성제, 제 2 비-이온성 계면활성제, 및 첨가된 물을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 반-수성 농축 조성물을 개시한다. 이들 각각의 실시태양에서, 상기 농축 조성물은 하나 이상의 소포제를 추가로 포함할 수도 있다. 한편으로, 상기 각각의 실시태양들에서, 하나 이상의 추가적인 성분, 예를 들어 비 제한적으로 하나 이상의 완충제, 하나 이상의 산화제(예를 들어 퍼옥사이드, 오존, CO2, XeF2), 하나 이상의 킬레이트제(예를 들어 다이아민, 트라이아민, 다른 여러 자리 리간드), 하나 이상의 살조제/미생물 억제제, 하나 이상의 정 전하 제거제, 하나 이상의 산/염기, 하나 이상의 소포제, 하나 이상의 가소제, 및 이들의 임의의 조합물을 첨가할 수도 있다. 예를 들어, 또 다른 실시태양에서, 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제 및 하나 이상의 가소제를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 비-수성 농축 조성물을 개시한다. 또 다른 실시태양에서, 하나 이상의 유기 용매, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제, 하나 이상의 가소제, 및 첨가된 물을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진 반-수성 농축 조성물을 개시한다. 일반적으로, 성분들의 특정 비율 및 양을, 당해 분야의 기술 내에서 과도한 노력 없이 쉽게 측정될 수 있는 바와 같이, 오염 물질 및/또는 처리 장비에 대해, 순수하거나 또는 희석된 상기 농축 조성물의 목적하는 제거 작용을 제공하도록 서로에 관하여 적합하게 변화시킬 수 있다.
본 발명에 개시된 조성물에 바람직한 유기 용매는 케톤, 예를 들어 비 제한적으로 사이클로헥사논, 아세틸아세톤, 3-펜타논, 아세톤, 5-하이드록시-2-펜타논, 2,5-헥산다이온, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 부타논, 2-메틸-2-부타논, 4-하이드록시-2-부타논, 사이클로펜타논, 2-펜타논, 1-페닐에타논, 벤조페논, 2-헥사논, 3-헥사논, 2-헵타논, 4-헵타논, 에틸 n-부틸 케톤, 에틸 n-아밀 케톤, 메틸 아이소프로필 케톤, 다이에틸케톤, 다이사이클로헥실 케톤, 2,6-다이메틸사이클로헥사논, 2-아세틸사이클로헥사논, 2,4-펜탄다이온, 및 이들의 조합물을 포함한다. 한편으로, 또는 이 외에, 상기 유기 용매는 알콜(예를 들어 테트라하이드로푸르푸릴 알콜), 탄화수소, 글리콜, 글리콜 에테르, 설폰 및 다른 황-함유 화합물(예를 들어 테트라메틸렌 설폰, 다이메틸 설폰, 다이메틸설폭사이드), 에스터(예를 들어 이염기성 에스터, 다이메틸 글루타레이트, 다이메틸 아디페이트, 다이메틸 숙시네이트), 알데하이드, 락톤(예를 들어 γ-부티로락톤), 피롤리돈(예를 들어 1-사이클로헥실-2-피롤리디논), 카복실산, 카보네이트(예를 들어 부틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 글리세린 카보네이트, 및 부틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 글리세린 카보네이트의 임의의 조합물 등), 이염기성 에스터(예를 들어 다이메틸 글루타레이트; 다이메틸 아디페이트; 다이메틸 숙시네이트, 다이메틸 글루타레이트, 다이메틸 아디페이트 및 다이메틸 숙시네이트의 임의의 조합물; 다이에틸 프탈레이트; 다이에틸 숙시네이트; 다이부틸 숙시네이트; 다이에틸 아디페이트; 다이에틸 글루타레이트; 다이부틸 프탈레이트; 다이에틸 타타레이트; 다이옥틸 프탈레이트) 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 유기 용매(들)는 매우 친핵성이며 하나 이상의 카보닐 그룹을 포함하고, 이에 의해 상기 카보닐 그룹의 산소 원자 상에 높은 전자 밀도가 존재하고 동시에 상기 카보닐 그룹 주위에 최소의 입체 부피감을 갖는다. 바람직한 유기 용매는 이염기성 에스터, 알킬렌 카보네이트, 글리세린 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 및 이들의 조합물을 포함한다. 다른 바람직한 유기 용매는 (1) 사이클로헥사논, (2) 3-펜타논, (3) 이염기성 에스터, (4) 다이메틸 아디페이트, (5) 부틸렌 카보네이트, (6) 프로필렌 카보네이트, (7) 글리세린 카보네이트, 및 (8) 글리세린 카보네이트 및 이염기성 에스터 중 어느 하나를 포함한다.
또 다른 실시태양에서, 제 2 유기 용매가 존재하며, 여기에서 상기 제 2 유기 용매의 비등점은 상기 농축 조성물의 인화점을 상승시키기 위해 상기 제 1 유기 용매의 경우보다 더 높다. 예를 들어, 제 1 유기 용매는 본 발명에 개시된 바와 같은 케톤, 에스터, 락톤, 알데하이드, 피롤리디논, 카복실산 또는 카보네이트, 또는 이들의 조합물을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어지고, 상기 인화점을 상승시키기 위한 제 2 유기 용매는 하나 이상의 글리콜 에테르를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 바람직한 글리콜 에테르는 비 제한적으로 다이에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트라이에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 트라이에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 다이에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(즉 부틸 카비톨), 트라이에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노헥실 에테르, 다이에틸렌 글리콜 모노헥실 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 다이프로필렌 글리콜 메틸 에테르(DPGME), 트라이프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 다이프로필렌 글리콜 다이메틸 에테르, 다이프로필렌 글리콜 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 다이프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르(DPGPE), 트라이프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 프로필렌 에테르 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 트라이프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 페닐 에테르, 및 이들의 조합물을 포함한다.
고려되는 계면활성제로는 비이온성, 음이온성, 양이온성(4급 암모늄 양이온을 기본으로 함) 및/또는 쯔비터 이온성 계면활성제가 있다. 본 발명에 개시된 조성물 중에 포함되는 제 1 계면활성제에 대한 바람직한 기준은, 상기 조성물의 전체 중량을 기준으로 대략 0.5 중량%의 농도에서, 물과의 혼화성, 25 ℃에서 30 다인/㎝ 초과의 표면 장력, 10 초과의 HLB, 및 실온에서 5 ㎝ 미만의 발포 높이를 포함한다. 예를 들어, 바람직하게는, 적합한 비-이온성 계면활성제는 플루오로계면활성제, 에톡실화된 플루오로계면활성제, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 알킬페놀 에톡실레이트, 피마자유 에톡실레이트, 지방산 에톡실레이트, 알킬 에톡실레이트, 알킬페닐 에톡실레이트, 폴리옥시에틸렌글리콜 도데실 에테르, 플루오르화된 폴리에테르, 뿐만 아니라 상기 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 비이온성 계면활성제는 에톡실화된 플루오로계면활성제, 예를 들어 조닐(ZONYL)(등록상표) FSO-100 또는 조닐(등록상표) FSN-100 플루오로계면활성제(DuPont Canada Inc., Mississauga, Ontario, Canada), 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 예를 들어 플루로닉(PLURONIC)(등록상표) 17R4 또는 25R4(BASF), 폴리옥시에틸렌글리콜 도데실 에테르, 예를 들어 브리즈(BRIJ)(등록상표) 35P, 알킬페놀 에톡실레이트, 예를 들어 트리톤(TRITON)(등록상표) X-100, 피마자유 에톡실레이트, 예를 들어 설포닉(SURFONIC)(등록상표) CO(Huntsmen Chemical, Texas, USA), 지방산 에톡실레이트, 예를 들어 설포닉(등록상표) E-400 MO(Huntsmen Chemical, Texas, USA), 다이놀(DYNOL)(등록상표) 604(Air Products), 플루오르화된 폴리에테르, 예를 들어 폴리폭스(POLYFOX)(상표명) PF-159(Omnova Solutions, Inc.), 및 이들의 조합물일 수 있다. 바람직하게는, 상기 비이온성 계면활성제는 조닐(ZONYL)(등록상표) FSO-100, FSN-100, 플루로닉(PLURONIC)(등록상표) 17R4, 플루로닉(등록상표) 25R4, 브리즈(BRIJ)(등록상표) 35P, 설포닉(SURFONIC)(등록상표) CO-42, 설포닉(등록상표) E-400 MO, 폴리폭스(POLYFOX)(상표명) PF-159 및 이들의 조합물일 수 있다. 한편으로, 또는 또한, 상기 계면활성제는 슈크로스 에스터(예를 들어 슈크로스 스테아레이트, 슈크로스 팔미테이트, 슈크로스 코코에이트, 슈크로스 라우레이트, 슈크로스 다이스테아레이트, 슈크로스 다이팔미테이트, 슈크로스 다이코코에이트, 슈크로스 다이라우레이트, 혼합된 다이에스터, 및 이들의 혼합물), 에톡실화된 지방 알콜, 폴리에톡실화된 지방 알콜, 글리세롤 모노-지방산 에스터, 폴리에틸렌 글리콜의 지방산 에스터, 폴리에톡실화된 솔비탄 지방산 에스터, 알킬글리코사이드, 알킬폴리오사이드, 중간 쇄 분지된 알콜, 폴리비닐 알콜, 에테르, 피롤리돈, 모노글리세라이드, 솔비탄 에스터(예를 들어 솔비탄 모노라우레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 솔비탄 모노스테아레이트, 솔비탄 트라이스테아레이트, 솔비탄 모노올리에이트, 솔비탄 트라이올리에이트), 폴리솔베이트 계면활성제(예를 들어 폴리옥시에틸렌 (20) 솔비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 (20) 솔비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 (20) 솔비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 (20) 솔비탄 모노올리에이트, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 트라이올리에이트, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 트라이스테아레이트) 비-하이드록실-종결된 비-이온성 계면활성제 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 계면활성제는 플루오르화된 폴리에테르, 폴리솔베이트 계면활성제, 솔비탄 에스터, 폴리솔베이트 계면활성제와 솔비탄 에스터의 혼합물, 또는 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올리에이트와 솔비탄 모노올리에이트의 혼합물을 포함한다.
특히 바람직한 실시태양에서, 본 발명에 개시된 농축 조성물은 케톤, 이염기성 에스터, 피롤리돈, 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제(예를 들어 플루오르화된 폴리에테르)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 용매를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 또 다른 특히 바람직한 실시태양에서, 본 발명에 개시된 농축 조성물은 사이클로헥사논 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제(예를 들어 플루오르화된 폴리에테르)를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 더욱 또 다른 특히 바람직한 실시태양에서, 본 발명에 개시된 농축 조성물은 3-펜타논 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제(예를 들어 플루오르화된 폴리에테르)를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 각각의 특히 바람직한 실시태양에서, 상기 농축 조성물은 상기 조성물의 인화점을 상승시키기 위해서, 글리콜 에테르, 바람직하게는 프로필렌 글리콜 에테르, 예를 들어 다이프로필렌 글리콜 프로필렌 에테르(DPGPE)를 추가로 포함할 수도 있다. 그 자체로서, 상기 농축 조성물은 하나 이상의 케톤, 하나 이상의 글리콜 에테르, 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제(예를 들어 플루오르화된 폴리에테르)를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어질 수 있으며, 여기에서 상기 하나 이상의 케톤은 바람직하게는 사이클로헥사논 및/또는 3-펜타논이다. 특히 바람직한 실시태양에서, 상기 조성물의 농축물은 약 98.5 내지 약 99.9 중량%의 하나 이상의 케톤 및 약 0.1 내지 약 1.5 중량%의 하나 이상의 비-이온성 계면활성제(예를 들어 플루오르화된 폴리에테르)를 포함하고, 상기 농축물을 상기 인화점의 상승을 위해서 제 2 유기 용매로 희석하며, 여기에서 상기 농축물 대 제 2 유기 용매의 중량비는 약 1:4 내지 약 1:1, 바람직하게는 약 1:2의 범위이다.
또 다른 특히 바람직한 실시태양에서, 본 발명에 개시된 농축 조성물은 하나 이상의 에스터 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제(예를 들어 플루오르화된 폴리에테르), 바람직하게는 이염기성 에스터 및/또는 다이메틸 아디페이트를 플루오르화된 폴리에테르와 함께 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 더욱 또 다른 바람직한 실시태양에서, 본 발명에 개시된 농축 조성물은 하나 이상의 카보네이트, 예를 들어 부틸렌 카보네이트 및/또는 프로필렌 카보네이트, 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제(예를 들어 플루오르화된 폴리에테르), 바람직하게는 부틸렌 카보네이트 또는 프로필렌 카보네이트를 플루오르화된 폴리에테르와 함께 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 더욱 또 다른 바람직한 실시태양에서, 본 발명에 개시된 농축 조성물은 하나 이상의 피롤리디논, 예를 들어 1-사이클로헥실-2-피롤리디논, 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제(예를 들어 플루오르화된 폴리에테르), 바람직하게는 1-사이클로헥실-2-피롤리디논을 플루오르화된 폴리에테르와 함께 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 또 다른 특히 바람직한 실시태양에서, 상기 조성물의 농축물은 약 95 내지 약 99.9 중량%의 하나 이상의 에스터 및/또는 카보네이트 및 약 0.1 내지 약 5 중량%의 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함한다.
더욱 또 다른 바람직한 실시태양에서, 상기 농축 조성물은 하나 이상의 유기 용매, 제 1 비-이온성 계면활성제, 및 제 2 비-이온성 계면활성제를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어지며, 여기에서 상기 제 1 비-이온성 계면활성제는 약 10 초과의 HLB를 갖고 상기 제 2 비-이온성 계면활성제는 약 10 미만의 HLB를 갖는다. 본 출원의 목적을 위해서, 약 10 초과의 HLB를 갖는 제 1 비-이온성 계면활성제와 약 10 미만의 HLB를 갖는 제 2 비-이온성 계면활성제의 조합물을 이후부터 "공-계면활성제 시스템"이라 칭할 것이다. 제 1 비-이온성 계면활성제 대 제 2 비-이온성 계면활성제의 중량비는 약 10:1 내지 약 1:10, 바람직하게는 약 2:1 내지 약 0.5:1, 가장 바람직하게는 약 1.5:1 내지 약 0.75:1의 범위이다. 예시적인 공-계면활성제 시스템은 폴리솔베이트 계면활성제(예를 들어 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올리에이트(HLB = 15))와 솔비탄 에스터 계면활성제(예를 들어 솔비탄 모노올리에이트(HLB = 4.3))의, 약 1:1의 중량비를 갖는 조합물을 포함한다. 예시적인 유기 용매는 이염기성 에스터, 글리세린 카보네이트 및 부틸렌 카보네이트를 포함한다. 예를 들어, 상기 농축물은 카보네이트, 폴리솔베이트 계면활성제 및 솔비탄 에스터 계면활성제, 예를 들어 부틸렌 카보네이트, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올리에이트 및 솔비탄 모노올리에이트를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 한편으로, 상기 농축물은 이염기성 에스터, 폴리솔베이트 계면활성제 및 솔비탄 에스터 계면활성제, 예를 들어 DBE6, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올리에이트 및 솔비탄 모노올리에이트를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 상기 농축물을 리소그래픽 장치의 부품들로부터 오염 물질의 세척을 위해서 물 또는 초 순수(UPW)로 희석할 수도 있다.
더욱 또 다른 바람직한 실시태양에서, 상기 농축 조성물은 2 개 이상의 유기 용매 및 공-계면활성제 시스템을 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 예시적인 유기 용매는 이염기성 에스터, 글리세린 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 및 이들의 조합물, 바람직하게는 이염기성 에스터 및 글리세린 카보네이트를 포함한다. 예를 들어, 상기 농축물은 이염기성 에스터, 카보네이트, 폴리솔베이트 계면활성제 및 솔비탄 에스터 계면활성제, 예를 들어 DBE6, 글리세린 카보네이트, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노올리에이트 및 솔비탄 모노올리에이트를 포함하거나, 이들로 이루어지거나 또는 이들로 필수적으로 이루어진다. 상기 농축물을 리소그래픽 장치의 부품들로부터 오염 물질의 세척을 위해서 물 또는 UPW로 희석할 수도 있다.
본 발명에 개시된 조성물의 pH는 바람직하게는 구성 물질과 상용성이기 위해서 거의 중성이며, 바람직하게는 약 5 내지 약 9, 보다 바람직하게는 약 6 내지 약 8이다. 상기 물질이 매우 산성이거나 매우 염기성인 조성물에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는 경우 상기 pH는 5 미만이거나 9 초과일 수도 있음을 알아야 한다.
본 발명에 개시된 농축 조성물 중 각 성분의 양은 하기와 같다:
Figure pct00001
본 발명에 개시된 농축 조성물은 마모성 물질; 초임계 유체; 포토레지스트 전구체; 알칼리성 물질, 예를 들어 무기 알칼리, 1차, 2차 및 3차 아민, 알콜아민, 아미드 및 4급 암모늄염; 증점제, 예를 들어 셀룰로스 유도체, 점토 및 오일; 액체; 활성제, 예를 들어 수산화 암모늄, 모노에탄올아민, 폼산, 아세트산, 및 옥살산; 산화방지제; 포스페이트 및 포스페이트-함유 화합물; 미국 특허 출원 공보 제 20030196685 호(내용 전체가 본 발명에 참고로 인용됨)에 개시된 바와 같은 화학식 R-[O-(AO)n]m-Z(여기에서 n은 1 내지 200이고, m은 1 내지 3이고, R은 소수성 기이고, AO는 친수성 기이고, Z는 비이온성 또는 음이온성 캡핑 그룹이다)의 계면활성제 화합물; 미국 특허 출원 공보 제 20040204328 호(내용 전체가 본 발명에 참고로 인용됨)의 화학식 I 내지 X에 의해 나타내는 계면활성제, 및 이들의 조합물 중 어느 하나 또는 이들의 임의의 다양한 조합물이 실질적으로 없다.
또 다른 실시태양에서, 상기 언급된 농축 조성물은 하나 이상의 가소제를 추가로 포함한다. 이론에 얽매이고자 하는 것은 아니지만, 상기 조성물 중의 상기 가소제의 존재는 탄성중합체 기재 구성 물질에 대한 상기 세척 조성물의 물질 적합성을 향상시키는 것으로 생각된다. 예시적인 가소제로는 비 제한적으로 비스(2-에틸헥실)세바케이트, 다이옥틸 테레프탈레이트, 및 비스(1-부틸페닐) 아디페이트, 바람직하게는 다이옥틸 테레프탈레이트가 있다. 존재하는 경우, 상기 희석 조성물 중의 가소제의 농도는 바람직하게는 약 0.001 중량% 내지 약 1 중량%의 범위이다.
더욱 또 다른 실시태양에서, 상기 언급한 농축 조성물은 세척되는 리소그래픽 장치의 부품으로부터의 오염물질을 추가로 포함한다. 예를 들어, 상기 농축 조성물은 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제, 및 오염 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 상기 농축 조성물은 케톤, 에스터, 카보네이트 및 이들의 조합물, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제 및 오염 물질로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 종을 포함할 수 있다. 더욱 또 다른 실시태양에서, 상기 농축 조성물은 하나 이상의 알킬렌 카보네이트, 하나 이상의 비-이온성 계면활성제, 하나 이상의 글리콜 에테르, 및 오염 물질을 포함할 수 있다. 상기 오염 물질을 상기 농축 조성물에 용해시키고/시키거나 현탁시킬 수도 있다.
상기 농축 조성물을 단일-패키지 제형으로서, 또는 사용 시점에서 또는 상기 시점 전에 혼합되는 다-부분 제형으로서 쉽게 제형화할 수 있다, 예를 들어 상기 다-부분 제형의 개별적인 부분들을 상기 도구에서, 상기 도구의 저장 탱크 상류 부분에서, 또는 상기 혼합된 제형을 상기 도구에 직접 전달하는 선적 패키지에서 혼합할 수도 있다. 예를 들어 단일 선적 패키지는 팹에서 사용자에 의해 함께 혼합될 수 있는 2 개 이상의 별도의 용기 또는 주머니를 포함할 수도 있으며 상기 혼합된 제형을 상기 도구에 직접 전달할 수도 있다. 상기 선적 패키지 및 상기 패키지의 내부 용기 또는 주머니는 상기 조성물 성분의 보관 및 선적에 적합해야 하며, 예를 들어 어드밴스드 테크놀로지 머티리얼즈 인코포레이티드(Advanced Technology Materials, Inc.)(Danbury, Conn., USA)에 의해 제공된 패키징에 적합해야 한다.
또 다른 태양은 농축 조성물의 희석에 관한 것이다. 바람직하게는, 희석 시, 유화액이 형성되지만, 상기 희석 조성물이 반드시 유화되는 것은 아님을 알아야 한다. 상기 농축 조성물을 하나 이상의 희석제와 배합하여 리소그래픽 장치의 부품으로부터 오염 물질의 세척을 수행할 수 있다. 상기 농축 조성물을 세척 부위에서 또는 상류 부분에서 하나 이상의 희석제와 배합할 수 있다. 한편으로, 상기 농축 조성물의 개별적인 성분들과 하나 이상의 희석제를 세척 부위에서 배합한다. 희석은 약 1:1 내지 약 100:1 희석제(들):농축물, 바람직하게는 약 5:1 내지 약 45:1, 보다 바람직하게는 약 10:1 내지 약 40:1의 범위일 수 있지만, 상기 희석은 용해도 의존성임을 알아야 한다. 가장 바람직하게는, 기계적 혼합 또는 형성 에너지에 기반한 난류 혼합의 존재 또는 부재 하에서 하나 이상의 희석제와 농축 조성물의 배합 시 유화액이 형성된다. 형성 시, 상기 유화액은 바람직하게는 상기 희석제 중의 순수한 농축 조성물의 미세 소적들을 함유하며, 여기에서 상기 농축물은 상기 희석제와 혼화성이고 상기 유화액은 불투명하다(즉 탁하다). 상기 하나 이상의 희석제는 임의의 적용 가능한 침지액(고 굴절률 매질), 예를 들어 물, 고순도 정제 수, 요오드화된 유기물질 및 나노결정을 포함하는 복합 유체로 이루어진 그룹 중에서 선택된 종, 바람직하게는 고순도 정제 수를 포함한다.
공-계면활성제, 구체적으로 10 초과의 HLB를 갖는 비-이온성 계면활성제 및 10 미만의 HLB를 갖는 비-이온성 계면활성제의 조합물은 연장된 기간 동안, 예를 들어 30 분 초과, 바람직하게는 60 분 초과, 보다 바람직하게는 120 분 초과, 및 가장 바람직하게는 약 180 분 이상의 기간 동안 상기 유화액의 안정화를 지원한다. 한편으로, 또는 상기 공-계면활성제 시스템 이외에, 상기 유화액은 상기 유화액을 연장된 기간 동안, 예를 들어 약 5 분 내지 약 480 분 범위의 기간 동안 안정화시키는 하나 이상의 안정화제를 추가로 포함할 수도 있다. 상기 하나 이상의 안정화제는 공-계면활성제, 예를 들어 비-하이드록시-종결된 비-이온성 계면활성제, 폴리비닐 알콜, 에테르, 피롤리돈, 모노글리세라이드, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 유화액은 약 1.0 Å 초-1 초과, 보다 바람직하게는 약 1.5 Å 초-1 초과의 포토레지스트 제거율, 및 약 0.5 Å 초-1 초과의 상도막 제거율을 허용한다.
또 다른 태양은 하나 이상의 용기 중에 본 발명에 개시된 바와 같은 농축 조성물의 형성에 적합한 하나 이상의 성분들을 포함하는 키트에 관한 것이다. 상기 키트의 용기들은 상기 조성물의 보관 및 선적에 적합해야 한다, 예를 들어 NOWPak(등록상표) 용기(Advanced Technology Materials, Inc., Danbury, Conn., USA)이 있다. 본 발명에 개시된 농축 조성물의 성분들을 함유하는 상기 하나 이상의 용기들은 바람직하게는 상기 성분들을 상기 하나 이상의 용기 중에 블렌딩 및 분배를 위해 유체 연통하게 만들기 위한 수단들을 포함한다. 예를 들어, 상기 NOWPak(등록상표) 용기에 관하여, 상기 하나 이상의 용기 중 라이너의 외부에 가스압을 적용시켜 상기 라이너의 내용물 중 적어도 일부가 방출되게 하고 따라서 블렌딩 및 분배를 위한 유체 연통이 가능해진다. 한편으로, 가스압을 통상적인 가압성 용기의 헤드 공간에 적용하거나 또는 펌프를 사용하여 유체 연통을 가능하게 할 수도 있다. 또한, 상기 시스템은 바람직하게는 상기 블렌딩된 농축 조성물을 공정 도구에 분배하기 위한 분배 포트를 포함한다.
상기 하나 이상의 용기의 라이너를 제조하기 위해서 바람직하게는 실질적으로 화학적으로 불활성이고, 불순물이 없으며, 가요성이고 탄성인 중합체성 필름 물질, 예를 들어 PTFE 또는 PFA를 사용한다. 바람직한 라이너 물질을 공-압출 또는 차단층의 필요 없이, 임의의 안료, UV 억제제, 또는 상기 라이너 중에 배치되는 성분들에 대한 순도 요건에 불리한 영향을 미칠 수도 있는 가공제들 없이 가공한다. 바람직한 라이너 물질들의 목록은 순수한 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), PTFA, 할라(Halar)(등록상표) 등을 포함하는 필름을 포함한다. 상기와 같은 라이너 물질의 바람직한 두께는 약 5 밀(0.005 in) 내지 약 30 밀(0.030 in)의 범위, 예를 들어 20 밀(0.020 in)의 두께이다.
상기 키트용 용기에 관하여, 하기의 특허들 및 특허 출원들 각각의 내용 전체를 본 발명에 참고로 인용한다: 미국 특허 제 7,188,644 호(표제 "초순수 액체 중 입자의 생성을 최소화하기 위한 장치 및 방법"); 미국 특허 제 6,698,619 호(표제 "회수 가능하고 재사용 가능한, 주머니가 내장된 드럼형 유체 저장 및 분배 용기 시스템"); 2008년 5월 9일자로 존 이큐 휴이(John E.Q. Hughes)의 이름으로 출원된 "물질 블렌딩 및 분배를 위한 시스템 및 방법"이란 표제 하의 국제 출원 제 PCT/US08/63276 호; 및 2008년 12월 8일자로 존 이 큐 휴이 등의 이름으로 출원된 "유체 함유 가공 물질 조합물의 전달을 위한 시스템 및 방법"이란 표제 하의 국제 출원 제 PCT/US08/85826 호.
또 다른 태양에서, 본 발명에 개시된 농축 조성물은 리소그래픽 장치의 부품들로부터 오염 물질을 세척하기에 유용하며, 여기에서 상기 농축 조성물 또는 유화액을 약 10 ℃ 내지 약 100 ℃ 범위의 온도에서 약 10 초 내지 약 480 분의 시간 동안 상기 부품과 접촉시킨다. 상기와 같은 접촉 시간 및 온도는 예시적이며, 상기 리소그래픽 장치 부품들로부터 오염 물질을 적어도 부분적으로 세척하기에 유효한 임의의 다른 적합한 시간 및 온도 조건을 사용할 수도 있다. "적어도 부분적으로 세척" 및 "실질적인 제거"는 모두 제거 전 상기 부품상에 존재하는 오염물질의 85% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 훨씬 더 바람직하게는 95% 이상, 및 가장 바람직하게는 99% 이상의 제거에 상응한다. 상기 농축 조성물 또는 상기 유화액과 상기 리소그래픽 장치의 부품과의 접촉은 기계적 수단, 예를 들어 비 제한적으로 내장형 유체 공급 방출 시스템 및 초음파 변환기를 사용하여 성취될 수 있으며, 한편으로 성능 향상을 위한 추가의 장치들, 예를 들어 오존 발생기 및 CO2 압축기와 결합시킬 수도 있다.
본 발명에 개시된 조성물(즉 농축물 또는 유화액)은 리소그래픽 장치의 부품들로부터의 오염 물질의 세척에 적용되므로, 상기 부품들로부터 오염 물질을 세척하는데 유용하게 사용된다. 바람직하게는 상기 조성물은 세척 전 상기 부품상에 존재하는 오염 물질의 85% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상, 훨씬 더 바람직하게는 95% 이상, 및 가장 바람직하게는 99% 이상을 제거한다.
세척 용도에서, 현장 또는 현장 외에서 형성된 상기 농축 조성물 또는 유화액을 임의의 적합한 방식으로, 예를 들어 상기 장치가 실질적으로 분해되지 않는 현장 적용, 또는 상기 리소그래픽 장치의 분해에 이어서 상기 부품들에 상기 농축 조성물 또는 유화액을 적용하는 적용으로, 표면에 오염 물질을 갖는 리소그래픽 장치 부품에 적용한다. 현장 세척을 수행하는 경우, "더미 웨이퍼"를 침지 후드에 위치시킬 수 있으며, 여기에서 상기 더미 웨이퍼는 빈 웨이퍼이거나, 또는 한편으로 실질적으로 소수성 표면, 예를 들어 폴리프로필렌 및 폴리테트라하이드로에틸렌(PTFE)을 포함한다. 높은 수 접촉 각(예를 들어 90°초과)을 갖는 더미 웨이퍼는 상기 침지 장치의 세척 중에 메니스커스 함유 효율이 증가할 것이다.
목적하는 제거 작용의 성취에 이어서, 상기 조성물을 상기 조성물이 앞서 적용된 부품들로부터 세정액을 사용하여 쉽게 제거할 수 있으며, 여기에서 상기 세정액은 바람직하게는 물, 보다 바람직하게는 초순수를 포함한다.
당해 분야의 숙련가는 리소그래픽 장치 부품으로부터의 오염의 제거를 언급하지만, 본 발명에 개시된 농축물 및 유화액을 다른 반도체 제조 장치뿐만 아니라 표면에 중합체성 물질(예를 들어 포토레지스트)을 갖는 웨이퍼로부터 중합체성 물질을 제거하는데 사용할 수도 있음을 알아야 한다.
또 다른 태양에서, 공지된 용해도 매개변수 또는 공지된 화학 기술어를 사용하여 용매 또는 그의 조합물을 선택하기 위한 방법을 개시한다. 상기 방법에서, 공지된 용해도 매개변수 또는 공지된 화학 기술어를 갖는 다양한 용매들에 대한 중합체성 물질의 용해율을 측정하고 상기 용해율을 용해도 매개변수 및 화학 기술어와 함께 컴퓨터에 프로그래밍하여, 상기 용해도 값 및 화학 기술어를 상기 용해율과 연관지을 수 있으며, 여기에서 표면으로부터 중합체성 물질을 세척하는데 유용한 용매들을 용해도 값 및 화학 기술어의 함수로서 쉽게 선택할 수 있다. 화학 기술어는 비 제한적으로 구조 기술어, 위상 기술어, 기하 기술어, 전하 분포 관련 기술어, 분자 궤도 관련 기술어, 온도 의존성 기술어, 및 용매화 기술어를 포함한다.
당해 분야의 숙련가에 의해 이해되는 바와 같이, 상기 태양의 방법을 방법, 시스템, 컴퓨터 프로그램 산물, 또는 이들의 조합으로서 실현할 수 있다. 따라서, 상기 태양의 실시태양들은 전체 하드웨어 실시태양, 전체 소프트웨어 실시태양(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함한다), 또는 본 발명에서 "시스템"으로서 일반적으로 지칭될 수 있는 소프트웨어와 하드웨어 태양을 겸하는 실시태양의 형태를 취할 수 있다. 더욱 또한, 상기 태양의 실시태양들은 컴퓨터 판독-매체 중에서 실현된 컴퓨터-유용성 프로그램 코드를 갖는 상기 매체 상의 컴퓨터 프로그램 산물의 형태를 취할 수도 있다.
임의의 적합한 컴퓨터-판독 매체를 사용할 수 있다. 상기 컴퓨터-판독 매체는 비 제한적으로 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선 또는 반도체 시스템, 장치 또는 소자를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터-판독 매체의 보다 구체적인 예로는 비 제한적으로 하나 이상의 와이어를 갖는 전기 접속; 유형의 저장 매체, 예를 들어 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드-온리 메모리(ROM), 삭제 프로그램 가능 리드-온리 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리), 콤팩트 디스크 리드-온리 메모리(CD-ROM), 또는 다른 광학 또는 자기 저장 소자가 있다. 본 문서와 관련하여, 컴퓨터-판독 매체는 명령 실행 시스템, 장치, 또는 소자에 의해 또는 이와 관련하여 사용하기 위해 상기 프로그램을 함유, 저장, 연통, 또는 운반할 수 있는 임의의 매체일 수 있다.
본 태양의 실시태양들의 실행들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 자바, 펄, 스몰토크, C++ 등의 객체지향, 스크립트 또는 비스크립트 프로그래밍 언어로 쓸 수 있다. 그러나, 상기 컴퓨터 프로그램 코드를 또한 통상적인 절차 프로그래밍 언어, 예를 들어 "C" 프로그래밍 언어 또는 유사 프로그래밍 언어로 쓸 수도 있다.
본 발명을 예시적인 실시태양 및 특징들을 참고로 본 원에 다양하게 개시하였지만, 상기 개시된 실시태양 및 특징들이 본 발명을 제한하고자 하지 않으며, 다른 변화, 변경 및 다른 실시태양들이 본 발명의 내용을 근거로, 당해 분야의 숙련가들에게 떠오를 것임을 알 것이다. 따라서 본 발명은 모든 상기와 같은 변화, 변경 및 또 다른 실시태양들이 이후에 나타낸 청구의 범위의 진의 및 범위 내에 포함되는 것으로서 광범위하게 해석되어야 한다.

Claims (18)

  1. 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하는 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    조성물의 pH가 약 5 내지 약 9인, 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 유기 용매가, 케톤, 알콜, 탄화수소, 글리콜, 글리콜 에테르, 설폰, 황-함유 화합물, 에스터, 알데하이드, 락톤, 피롤리돈, 카복실산, 카보네이트, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는, 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 유기 용매가, 사이클로헥사논, 아세틸아세톤, 3-펜타논, 아세톤, 5-하이드록시-2-펜타논, 2,5-헥산다이온, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논, 부타논, 2-메틸-2-부타논, 4-하이드록시-2-부타논, 사이클로펜타논, 2-펜타논, 1-페닐에타논, 벤조페논, 2-헥사논, 3-헥사논, 2-헵타논, 4-헵타논, 에틸 n-부틸 케톤, 에틸 n-아밀 케톤, 메틸 아이소프로필 케톤, 다이에틸케톤, 다이사이클로헥실 케톤, 2,6-다이메틸사이클로헥사논, 2-아세틸사이클로헥사논, 2,4-펜탄다이온, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 케톤을 포함하는, 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 유기 용매가, 다이메틸 글루타레이트, 다이메틸 아디페이트, 다이메틸 숙시네이트, 다이에틸 프탈레이트, 다이에틸 숙시네이트, 다이부틸 숙시네이트, 다이에틸 아디페이트, 다이에틸 글루타레이트, 다이부틸 프탈레이트, 다이에틸 타타레이트, 다이옥틸 프탈레이트, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 에스터를 포함하는, 조성물.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 유기 용매가, 알킬렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 글리세린 카보네이트, 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 카보네이트를 포함하는, 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비-이온성 계면활성제가, 플루오로계면활성제, 에톡실화된 플루오로계면활성제, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 알킬페놀 에톡실레이트, 피마자유 에톡실레이트, 지방산 에톡실레이트, 알킬 에톡실레이트, 알킬페닐 에톡실레이트, 폴리옥시에틸렌글리콜 도데실 에테르, 플루오르화된 폴리에테르, 슈크로스 에스터, 에톡실화된 지방 알콜, 폴리에톡실화된 지방 알콜, 글리세롤 모노-지방산 에스터, 폴리에틸렌 글리콜의 지방산 에스터, 폴리에톡실화된 솔비탄 지방산 에스터, 알킬글리코사이드, 알킬폴리오사이드, 중간 쇄 분지된 알콜, 폴리비닐 알콜, 에테르, 피롤리돈, 모노글리세라이드, 솔비탄 에스터, 폴리솔베이트 계면활성제, 비-하이드록실-종결된 비-이온성 계면활성제, 뿐만 아니라 상기 성분들 중 하나 이상을 포함하는 조합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 계면활성제를 포함하는, 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비-이온성 계면활성제가, 플루오르화된 폴리에테르를 포함하는, 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비-이온성 계면활성제가, 10 초과의 HLB를 갖는 제 1 비-이온성 계면활성제 및 10 미만의 HLB를 갖는 제 2 비-이온성 계면활성제를 포함하는, 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비-이온성 계면활성제가 조닐(ZONYL)(등록상표) FSO-100, 조닐(등록상표) FSN-100, 플루로닉(PLURONIC)(등록상표) 17R4, 플루로닉(등록상표) 25R4, 브리즈(BRIJ)(등록상표) 35P, 설포닉(SURFONIC)(등록상표) CO, 설포닉(등록상표) E-400 MO, 폴리폭스(POLYFOX)(상표명) 159, 트윈(Tween) 80, 스팬(Span) 80 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 계면활성제를 포함하는, 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 하나 이상의 글리콜 에테르를 또한 포함하는, 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 물을 또한 포함하는, 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이, 희석 조성물을 형성시키기 위해서 하나 이상의 희석제를 또한 포함하고, 상기 하나 이상의 희석제가 물, 고순도 정제 수, 요오드화된 유기물질, 및 나노결정을 포함하는 복합 유체를 포함하는, 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 오염 물질을 또한 포함하는, 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 하나 이상의 가소제를 또한 포함하는, 조성물.
  16. 표면에 오염 물질을 갖는 리소그래픽 장치의 부품(component)으로부터 상기 오염 물질을 제거하는 방법으로서, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항의 조성물을 상기 부품과 접촉시켜 상기 부품으로부터 상기 오염 물질을 제거함을 포함하는, 제거 방법.
  17. 하나 이상의 용기(container)에 조성물을 형성하기 위한 하기의 시약들 중 하나 이상을 포함하는 키트로서, 상기 조성물이 하나 이상의 유기 용매 및 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함하고, 상기 키트가, 리소그래픽 장치의 부품으로부터 오염 물질을 제거하기에 적합한 조성물을 형성하도록 개조된, 키트.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 희석 조성물이, 임의의 적용 가능한 침지액과의 혼합에 의해 현장 내에서 또는 현장 외에서 생성될 수 있는 유화액인, 조성물.
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