RU2575012C2 - Means for photoresist removal after ionic implantation for promising fields of semiconductor application - Google Patents
Means for photoresist removal after ionic implantation for promising fields of semiconductor application Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575012C2 RU2575012C2 RU2012107135/04A RU2012107135A RU2575012C2 RU 2575012 C2 RU2575012 C2 RU 2575012C2 RU 2012107135/04 A RU2012107135/04 A RU 2012107135/04A RU 2012107135 A RU2012107135 A RU 2012107135A RU 2575012 C2 RU2575012 C2 RU 2575012C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- dmso
- solvent
- photoresist
- propanol
- Prior art date
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 72
- 238000002513 implantation Methods 0.000 title abstract 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 claims abstract description 25
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- -1 isopropyl alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N n-methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N Benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N Cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propanol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229960004063 Propylene glycol Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 2-(2-Ethoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N N-Methylethanolamine Chemical compound CNCCO OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N iso-propanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N n-butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N γ-lactone 4-hydroxy-butyric acid Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 1-Amino-2-propanol Chemical compound CC(O)CN HXKKHQJGJAFBHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229940095076 benzaldehyde Drugs 0.000 claims abstract description 5
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N n-pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (-)-propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229920001174 Diethylhydroxylamine Polymers 0.000 claims abstract description 4
- HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N Methylsulfonylmethane Chemical compound CS(C)(=O)=O HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 1-Heptanol Chemical compound CCCCCCCO BBMCTIGTTCKYKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 1-Hexanol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-Hexanone Chemical compound CCCCC(C)=O QQZOPKMRPOGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 2-Pentanone Chemical compound CCCC(C)=O XNLICIUVMPYHGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 3-Pentanone Chemical compound CCC(=O)CC FDPIMTJIUBPUKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- PNPCRKVUWYDDST-UHFFFAOYSA-N 3-chloroaniline Chemical compound NC1=CC=CC(Cl)=C1 PNPCRKVUWYDDST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- JJYPMNFTHPTTDI-UHFFFAOYSA-N 3-methylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(N)=C1 JJYPMNFTHPTTDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N Dipropylamine Chemical compound CCCNCCC WEHWNAOGRSTTBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- KDSNLYIMUZNERS-UHFFFAOYSA-N Isobutylamine Chemical compound CC(C)CN KDSNLYIMUZNERS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- BHRZNVHARXXAHW-UHFFFAOYSA-N Sec-Butylamine Chemical compound CCC(C)N BHRZNVHARXXAHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- RNVCVTLRINQCPJ-UHFFFAOYSA-N o-toluidine Chemical compound CC1=CC=CC=C1N RNVCVTLRINQCPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N octan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propanediol Chemical compound OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- 229940035437 1,3-propanediol Drugs 0.000 claims abstract 2
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 claims abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 30
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M Tetramethylammonium hydroxide Chemical group [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 28
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 20
- NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M Benzyltrimethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- FVCOIAYSJZGECG-UHFFFAOYSA-N Diethylhydroxylamine Chemical compound CCN(O)CC FVCOIAYSJZGECG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 2
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-O 2-(dimethylamino)ethyloxidanium Chemical compound C[NH+](C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- AFBPFSWMIHJQDM-UHFFFAOYSA-N N-Methylaniline Chemical compound CNC1=CC=CC=C1 AFBPFSWMIHJQDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- AKCRQHGQIJBRMN-UHFFFAOYSA-N 2-chloroaniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1Cl AKCRQHGQIJBRMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229940093476 ethylene glycol Drugs 0.000 abstract 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N Isobutanol Chemical class CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- GDFAOVXKHJXLEI-VKHMYHEASA-N N-methyl-L-alanine zwitterion Chemical compound C[NH2+][C@@H](C)C([O-])=O GDFAOVXKHJXLEI-VKHMYHEASA-N 0.000 abstract 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 241000539716 Mea Species 0.000 description 4
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M Tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000252506 Characiformes Species 0.000 description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Tris Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 230000001809 detectable Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N DMA Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N Decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960003330 Pentetic Acid Drugs 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 description 2
- RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N Undecane Chemical compound CCCCCCCCCCC RSJKGSCJYJTIGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 125000005360 alkyl sulfoxide group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N edta Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N ethanolamine Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940011051 isopropyl acetate Drugs 0.000 description 2
- GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-M isovalerate Chemical compound CC(C)CC([O-])=O GWYFCOCPABKNJV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 description 2
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N Acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002887 Deanol Drugs 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N Diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetoacetate Chemical compound CCOC(=O)CC(C)=O XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Chemical class CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710026693 PIP1-2 Proteins 0.000 description 1
- 210000002381 Plasma Anatomy 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N Sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N Trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N Trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003509 tertiary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N tridecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCC IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники изобретенияThe technical field of the invention
Настоящее изобретение касается композиции для удаления фоторезиста. В частности, настоящее изобретение касается композиции для удаления фоторезиста после ионной имплантации.The present invention relates to a composition for removing photoresist. In particular, the present invention relates to a composition for removing photoresist after ion implantation.
Уровень техники изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Ионная имплантация является одним из ключевых процессов в производстве полупроводниковых устройств. Ионы легирующей примеси, такие как бор, фосфор или мышьяк, получают из источника газа высокой чистоты и имплантируют их на полупроводниковый субстрат. Каждый атом легирующей примеси создает носитель заряда, дырку или электрон, и, таким образом, модифицирует проводимость полупроводникового устройства в примыкающей области. Ионную имплантацию обычно применяют в сток/исток переходе и канале для достижения требуемых электрических характеристик производимых устройств.Ion implantation is one of the key processes in the manufacture of semiconductor devices. Dopant ions, such as boron, phosphorus or arsenic, are obtained from a high-purity gas source and implanted on a semiconductor substrate. Each dopant atom creates a charge carrier, hole, or electron, and thus modifies the conductivity of the semiconductor device in the adjacent region. Ion implantation is usually used in the drain / source junction and channel to achieve the required electrical characteristics of the manufactured devices.
В обычном процессе ионной имплантации субстрат (например, кремниевую пластину) сначала подвергают органической химической предварительной обработке и затем наносят на субстрат позитивный фоторезист. После стадий горячего спекания, удаления натеков по краям, экспонирования, проявления и центробежной сушки образуется органическая фоторезистная маска. Во время ионной имплантации легирующие вещества проникают в открытую (не покрытую маской) поверхность субстрата, а также в фоторезистную маску. Легирующие вещества могут вступать в реакцию с фоторезистной маской с образованием относительно непористого слоя, который обычно называют "корка". По окончании процесса ионной имплантации фоторезистную маску снимают посредством удаления фоторезиста. Обычно удаление фоторезиста после ионной имплантации осуществляют сухим плазменным травлением с последующей влажной очисткой смесью «пиранья» (в качестве очищающего средства используется смесь серной кислоты и перекиси водорода, «пиранья») и сушкой марангони. Несмотря на то что вышеописанный способ широко используют в полупроводниковой промышленности, были отмечены некоторые недостатки, такие как большие затраты времени и повреждение кремниевых субстратов. Повреждение кремниевого субстрата, такое как потеря кремния, становится ключевым моментом при сокращении критического размера до 45 нм и менее. Потеря кремния более 30Ǻ может приводить к нежелательной обратной диффузии легирующего средства и вызывать нарушения в работе устройства. По указанным причинам обычный способ удаления фоторезиста после ионной имплантации более не является приемлемым, и существует потребность в новом способе.In a typical ion implantation process, a substrate (e.g., a silicon wafer) is first subjected to organic chemical pretreatment and then a positive photoresist is applied to the substrate. After the stages of hot sintering, removal of sagging along the edges, exposure, development and centrifugal drying, an organic photoresist mask is formed. During ion implantation, the dopants penetrate the exposed (not masked) surface of the substrate, as well as the photoresist mask. Alloying agents can react with a photoresist mask to form a relatively non-porous layer, commonly referred to as a “peel”. At the end of the ion implantation process, the photoresist mask is removed by removing the photoresist. Typically, the removal of the photoresist after ion implantation is carried out by dry plasma etching followed by wet cleaning with a piranha mixture (a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide, piranha is used as a cleaning agent) and drying of a maragon. Despite the fact that the above method is widely used in the semiconductor industry, some drawbacks have been noted, such as time consuming and damage to silicon substrates. Damage to the silicon substrate, such as loss of silicon, becomes a key point when reducing the critical size to 45 nm or less. Loss of silicon over 30Ǻ can lead to undesirable back diffusion of the dopant and cause malfunctions of the device. For these reasons, the conventional method for removing photoresist after ion implantation is no longer acceptable, and there is a need for a new method.
В предшествующем уровне техники обсуждались различные способы удаления фоторезиста после ионной имплантации. Например, в патенте США No. 6524936, выданном Hallock et al,. описан способ, в котором пластину облучают УФ-излучением с длиной волны от 200 нм до 400 нм и мощностью по меньшей мере 100 мДж/см2 перед традиционными сухими или влажными процессами удаления. В патенте США No. 5811358, выданном Tseng et al., описана трехступенчатая методика. Сначала субстрат протравливают кислородом и азот/водородной плазмой при низкой температуре (<220°C) для сведения к минимуму проблемы пузыря растворителя на фоторезисте. Затем применяют более высокую температуру (>220°C) для удаления оставшегося фоторезиста. Наконец, субстрат очищают смесями гидроксида аммония и перекиси водорода. Тем не менее, в вышеописанных подходах все же наблюдается неприемлемая потеря кремния.In the prior art, various methods for removing a photoresist after ion implantation have been discussed. For example, in US Pat. 6,524,936 to Hallock et al. A method is described in which a plate is irradiated with UV radiation with a wavelength of 200 nm to 400 nm and a power of at least 100 mJ / cm 2 before conventional dry or wet removal processes. U.S. Pat. 5811358, issued by Tseng et al., Describes a three-step procedure. First, the substrate is etched with oxygen and nitrogen / hydrogen plasma at low temperature (<220 ° C) to minimize the problems of the solvent bubble on the photoresist. Then apply a higher temperature (> 220 ° C) to remove the remaining photoresist. Finally, the substrate is purified with mixtures of ammonium hydroxide and hydrogen peroxide. However, in the above approaches, an unacceptable loss of silicon is still observed.
Композиции для удаления фоторезиста широко описаны в предшествующем уровне техники. Например, в патенте США No. 6551973, выданном Moore, описана композиция для удаления фоторезиста, содержащая гидроксид бензил-триметиламмония (ВТМАН), и система растворителей, содержащая алкилсульфоксид и, необязательно, гликолевый сорастворитель, ингибитор коррозии и неионогенное поверхностно-активное средство для удаления полимерных органических веществ с металлизированных неорганических субстратов. В опубликованной заявке США No. 2007/0099805 за авторством Phenis et al., описан раствор для удаления фоторезиста, содержащий диметилсульфоксид и четвертичный аммониевый гидроксид и алканоламин. Однако попытки использования традиционных композиций для удаления фоторезиста после ионной имплантации, особенно высококонцентрированной ионной имплантации, постоянно проваливались, так как фоторезист становится непористым и образует корку после ионной имплантации. Непористая корка препятствует прониканию жидких химических средств внутрь фоторезиста и, таким образом, значительно сокращает площадь контакта жидких химических средств и фоторезиста. Кроме того, корка крайне неоднородна, и поэтому сложность процесса влажной очистки возрастает. Соответственно, удаление фоторезиста после ионной имплантации традиционными жидкими химическими средствами непрактично.Photoresist removal compositions are widely described in the prior art. For example, in US Pat. 6551973, issued by Moore, describes a photoresist removal composition containing benzyl trimethylammonium hydroxide (WTMAN), and a solvent system containing an alkyl sulfoxide and optionally a glycol co-solvent, a corrosion inhibitor, and a nonionic surfactant for removing polymer organic substances from metallized inorganic substrates . In published application US No. 2007/0099805 by Phenis et al. Describes a photoresist removal solution containing dimethyl sulfoxide and quaternary ammonium hydroxide and alkanolamine. However, attempts to use traditional compositions to remove the photoresist after ion implantation, especially highly concentrated ion implantation, have constantly failed since the photoresist becomes non-porous and forms a crust after ion implantation. The non-porous crust prevents the penetration of liquid chemicals into the photoresist and, thus, significantly reduces the contact area of the liquid chemicals and the photoresist. In addition, the crust is extremely heterogeneous, and therefore the complexity of the wet cleaning process increases. Accordingly, removal of the photoresist after ion implantation with conventional liquid chemicals is impractical.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Одной из задач настоящего изобретения является разработка по существу не содержащей воду композиции для удаления фоторезиста, которая может применяться для удаления фоторезиста после ионной имплантации. Композиция по настоящему изобретению содержит:One of the objectives of the present invention is to provide a substantially water-free photoresist removal composition that can be used to remove the photoresist after ion implantation. The composition of the present invention contains:
(a) амин,(a) an amine,
(b) органический растворитель А, и(b) organic solvent A, and
(c) сорастворитель,(c) a co-solvent
где данная композиция по существу не содержит воду.where this composition is essentially free of water.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения амин представляет собой гидроксид четвертичного аммония.In a preferred embodiment of the present invention, the amine is a quaternary ammonium hydroxide.
В более предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения амин представляет собой гидроксид бензил-триметиламмония (ВТМАН).In a more preferred embodiment of the present invention, the amine is benzyl trimethylammonium hydroxide (BTMAN).
В другом более предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения амин представляет собой гидроксид тетраметиламмония (ТМАН).In another more preferred embodiment of the present invention, the amine is tetramethylammonium hydroxide (TMAH).
Другой задачей настоящего изобретения является разработка способа удаления фоторезиста после ионной имплантации. Данный способ включает стадии:Another objective of the present invention is to develop a method for removing photoresist after ion implantation. This method includes the steps of:
(a) обеспечение субстрата с имплантированными фоторезистами, и(a) providing a substrate with implanted photoresists, and
(b) контактирование субстрата с композицией по настоящему изобретению в течение периода времени, достаточного для удаления фоторезиста с субстрата.(b) contacting the substrate with the composition of the present invention for a period of time sufficient to remove the photoresist from the substrate.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 представляет собой схему технологического процесса, в которой обычное удаление фоторезиста после ионной имплантации сравнивают со способом по настоящему изобретению.Figure 1 is a flow diagram in which the conventional removal of a photoresist after ion implantation is compared with the method of the present invention.
Фиг.2 представляет собой схематическую диаграмму возможных механизмов удаления фоторезиста.Figure 2 is a schematic diagram of possible photoresist removal mechanisms.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Первой задачей настоящего изобретения является разработка композиции для удаления фоторезиста, способной удалять фоторезист с субстрата после ионной имплантации. Композиция для удаления фоторезиста по настоящему изобретению содержит:A first object of the present invention is to provide a photoresist removal composition capable of removing a photoresist from a substrate after ion implantation. The photoresist removal composition of the present invention comprises:
(a) амин,(a) an amine,
(b) органический растворитель A, и(b) organic solvent A, and
(c) сорастворитель,(c) a co-solvent
где данная композиция по существу не содержит воду.where this composition is essentially free of water.
Амин в композиции по настоящему изобретению может нарушать полимерную структуру отвержденного фоторезиста и отрывать фрагменты отвержденного фоторезиста.The amine in the composition of the present invention may disrupt the polymer structure of the cured photoresist and tear away fragments of the cured photoresist.
Любые подходящие первичные, вторичные, третичные или четвертичные амины можно использовать в композиции по настоящему изобретению. Подходящие первичные амины включают (но не ограничены только ими) этаноламин (МЕА), N-метилэтаноламин (NMEA), циклогексиламин и гидроксиламин (НА). Подходящие вторичные амины включают (но не ограничены только ими) диэтилгидроксиламин, диэтиламин и хинолин. Подходящие третичные амины включают (но не ограничены только ими) диметилэтаноламин и триметиламин. Подходящие четвертичные амины включают (но не ограничены только ими) гидроксид тетраметиламмония (ТМАН), гидроксид бензил-триметиламмония (ВТМАН), гидроксид тетраэтиламмония (ТЕАН) и гидроксид тетрабутиламмония (ТВАН).Any suitable primary, secondary, tertiary or quaternary amines can be used in the composition of the present invention. Suitable primary amines include, but are not limited to, ethanolamine (MEA), N-methylethanolamine (NMEA), cyclohexylamine and hydroxylamine (HA). Suitable secondary amines include, but are not limited to, diethyl hydroxylamine, diethylamine, and quinoline. Suitable tertiary amines include (but are not limited to) dimethylethanolamine and trimethylamine. Suitable quaternary amines include, but are not limited to, tetramethylammonium hydroxide (TMAN), benzyl trimethylammonium hydroxide (BTMAN), tetraethylammonium hydroxide (TEAN) and tetrabutylammonium hydroxide (TBAN).
Предпочтительные амины представляют собой четвертичные аммониевые гидроксиды. Среди четвертичных аммониевых гидроксидов ВТМАН и ТМАН неожиданно оказались эффективными и, следовательно, наиболее предпочтительны.Preferred amines are quaternary ammonium hydroxides. Among the quaternary ammonium hydroxides, VTMAN and TMAN unexpectedly proved to be effective and, therefore, most preferred.
Количество амина в композиции по настоящему изобретению может варьироваться от 1 до 10 мас.%, предпочтительно от 1 до 4 мас.%.The amount of amine in the composition of the present invention can vary from 1 to 10 wt.%, Preferably from 1 to 4 wt.%.
Органический растворитель A и сорастворитель по настоящему изобретению работают по-разному. Органический растворитель A по настоящему изобретению способен удалять фоторезисты с субстрата по механизмам отрыва и прорезания, которые показаны как (X) на Фиг.2. Растворитель A при использовании отдельно, без сорастворителя, может отрывать фоторезисты от субстрата, но в таком случае удаляющий раствор становится мутным из-за частиц фоторезиста, суспендированных в растворе. Частицы фоторезиста снижают емкость композиции для удаления фоторезиста и загрязняют субстрат, а также оборудование.Organic solvent A and co-solvent of the present invention work differently. The organic solvent A of the present invention is capable of removing photoresists from the substrate by tearing and cutting mechanisms, which are shown as (X) in FIG. 2. Solvent A, when used separately, without a co-solvent, can tear photoresists from the substrate, but in this case, the removal solution becomes cloudy due to the particles of the photoresist suspended in the solution. Particles of photoresist reduce the capacity of the composition to remove photoresist and contaminate the substrate, as well as equipment.
С другой стороны, сорастворитель по настоящему изобретению менее эффективен в отрыве фоторезистов от субстрата, но может растворять фрагменты фоторезиста с повышением емкости композиции для удаления фоторезиста. Отдельно сорастворитель не может полностью удалить фоторезист с субстрата, и некоторые остатки фоторезиста, особенно «корка», останутся на субстрате. Механизм работы сорастворителя показан как (Y) на Фиг.2.On the other hand, the co-solvent of the present invention is less effective in detaching photoresists from the substrate, but can dissolve fragments of the photoresist with increasing capacity of the composition to remove the photoresist. Separately, the co-solvent cannot completely remove the photoresist from the substrate, and some residues of the photoresist, especially the “peel”, will remain on the substrate. The co-solvent operating mechanism is shown as (Y) in FIG. 2.
Соответственно, композиция по настоящему изобретению должным образом объединяет растворитель A и сорастворитель для достижения отличной эффективности в удалении фоторезиста. Механизм схематически показан как (Z) на Фиг.2.Accordingly, the composition of the present invention appropriately combines solvent A and a co-solvent to achieve excellent photoresist removal efficiency. The mechanism is schematically shown as (Z) in FIG. 2.
Растворитель A и сорастворитель необходимо тщательно выбирать. В целях безопасности подходящий растворитель A и сорастворитель должны иметь температуру вспышки выше по меньшей мере на 10°C, предпочтительно на 30°C, чем рабочая температура процесса, и температуру кипения по меньшей мере на 40°C выше, чем рабочая температура процесса. Температура плавления должна быть ниже комнатной температуры и предпочтительно ниже 0°C во избежание кристаллизации при хранении или транспортировке. Тем не менее, если один растворитель не обладает всеми вышеуказанными физическими свойствами, например DMSO имеет температуру плавления 18.5°C, но особенно эффективен в отрыве или растворении имплантированных фоторезистов, его можно смешивать с другим подходящим растворителем (растворителями) для соответствия требованиям.Solvent A and cosolvent must be carefully selected. For safety reasons, a suitable solvent A and cosolvent should have a flash point of at least 10 ° C, preferably 30 ° C higher than the process temperature, and a boiling point of at least 40 ° C higher than the process temperature. The melting point should be below room temperature and preferably below 0 ° C to avoid crystallization during storage or transportation. However, if one solvent does not have all of the above physical properties, for example, DMSO has a melting point of 18.5 ° C, but is especially effective in detaching or dissolving implanted photoresists, it can be mixed with another suitable solvent (s) to meet the requirements.
Подходящий органический растворитель A выбран из алкилсульфоксидов, таких как диметилсульфоксид (DMSO), диметилсульфон (DMSO2) и сульфолан; кетонов, таких как 1-метил-2-пирролидинон (NMP), Y-бутиролактон (BLO)(GBL), этилметилкетон, 2-пентанон, 3-пентанон, 2-гексанон и изобутилметилкетон; спиртов, таких как CnH2n+1OH, где n=3-10, например 1-пропанол, 2-пропанол, бутиловый спирт, пентанол, 1-гексанол, 1-гептанол и 1-октанол, этилдигликоль (EDG), бутилдигликоль (BDG) и бензиловый спирт; альдегидов, таких как бензальдегид; алканов, таких как тридекан, додекан, ундекан и декан; аминов, таких как N,N-диметилэтаноламин, ди-н-пропиламин, три-н-пропиламин, изобутиламин, втор-бутиламин, циклогексиламин, метиламилин, о-толуидин, м-толуидин, о-хлоранилин, м-хлоранилин, октиламин, N,N-диэтилгидроксиламин, хинолин, N,N-диметилэтаноламин или N,N-диметилформамид; или их комбинаций.A suitable organic solvent A is selected from alkyl sulfoxides such as dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl sulfone (DMSO 2 ) and sulfolane; ketones such as 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP), Y-butyrolactone (BLO) (GBL), ethyl methyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone and isobutyl methyl ketone; alcohols such as C n H 2n + 1 OH, where n = 3-10, for example 1-propanol, 2-propanol, butyl alcohol, pentanol, 1-hexanol, 1-heptanol and 1-octanol, ethyl diglycol (EDG), butyl diglycol (BDG) and benzyl alcohol; aldehydes such as benzaldehyde; alkanes such as tridecane, dodecane, undecane and decane; amines such as N, N-dimethylethanolamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, isobutylamine, sec-butylamine, cyclohexylamine, methylamylin, o-toluidine, m-toluidine, o-chloroaniline, m-chloroaniline, octylamine, N, N-diethylhydroxylamine, quinoline, N, N-dimethylethanolamine or N, N-dimethylformamide; or combinations thereof.
Подходящий сорастворитель выбран из спиртов, включая первичные, вторичные и третичные спирты, такие как изопропиловые спирты, изобутиловые спирты, втор-бутиловые спирты, изопентиловые спирты, трет-пентиловые спирты, этиленгликоль (EG), пропиленгликоль, 1,2-, пропандиол, 1,3-пропандиол, 1,2,3-пропантриол и 1-амино-2-пропанол; сложных эфиров, таких как изопропилацетат и этилацетоацетат; аминов, содержащих гидроксигруппу, таких как триэтаноламин, этаноламин (МЕА), формамид, диметилацетамид (DMAC), 2-(метиламино)этанол (NMEA) и N-этилдиизопропиламин; или их комбинаций.A suitable co-solvent is selected from alcohols, including primary, secondary and tertiary alcohols such as isopropyl alcohols, isobutyl alcohols, sec-butyl alcohols, isopentyl alcohols, tert-pentyl alcohols, ethylene glycol (EG), propylene glycol, 1,2-, propanediol, 1 3-propanediol, 1,2,3-propanetriol and 1-amino-2-propanol; esters such as isopropyl acetate and ethyl acetoacetate; hydroxy-containing amines such as triethanolamine, ethanolamine (MEA), formamide, dimethylacetamide (DMAC), 2- (methylamino) ethanol (NMEA) and N-ethyldiisopropylamine; or combinations thereof.
Среди вышеуказанных органических растворителей, DMSO, NMP, бензиловый спирт, пропанол, бутилдигликоль, пентанол, N,N-диметилэтаноламин, бензальдегид или их смесь являются предпочтительными для использования в настоящем изобретении в качестве растворителя A. DMSO, NMP, бензиловый спирт, бутилдигликоль и их смесь являются особенно предпочтительными.Among the above organic solvents, DMSO, NMP, benzyl alcohol, propanol, butyldiglycol, pentanol, N, N-dimethylethanolamine, benzaldehyde or a mixture thereof are preferred for use in the present invention as solvent A. DMSO, NMP, benzyl alcohol, butyl diglycol and their a mixture is particularly preferred.
Этиленгликоль, 1,2-пропандиол, 1-амино-2-пропанол, триэтаноламин, МЕА, изопропилацетат или их смесь являются предпочтительными для использования в настоящем изобретении в качестве сорастворителя, а этиленгликоль, триэтаноламин, МЕА или их смесь являются наиболее предпочтительными.Ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1-amino-2-propanol, triethanolamine, MEA, isopropyl acetate or a mixture thereof are preferred for use as a co-solvent in the present invention, and ethylene glycol, triethanolamine, MEA or a mixture thereof are most preferred.
Количество растворителя A и сорастворителя в целом варьируется от 90 до 99 мас.% композиции, при отсутствии других добавок. Отношение растворителя A к сорастворителю не является критичным.The amount of solvent A and the co-solvent as a whole varies from 90 to 99% by weight of the composition, in the absence of other additives. The ratio of solvent A to cosolvent is not critical.
Композиция для удаления фоторезиста по настоящему изобретению необязательно может содержать добавки, такие как хелатирующие средства и поверхностно-активные средства. Подходящие хелатирующие средства включают (но не ограничены только ими) этилендиаминтетрауксусную кислоту (EDTA), диэтилентриаминпентауксусную кислоту (DTPA) и 2,4-пентандион.The photoresist removal composition of the present invention may optionally contain additives such as chelating agents and surfactants. Suitable chelating agents include, but are not limited to, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA), and 2,4-pentanedione.
Подходящие поверхностно-активные средства включают (но не ограничены только ими) неионогенные алкоксилированные спирты, нонил-фенолы и нонил-этоксилаты. Количество каждой добавки может варьироваться в зависимости от необходимости и может быть определено специалистом в данной области с учетом известного уровня техники. Предпочтительно общее количество добавок составляет менее чем около 1 мас.% композиции.Suitable surfactants include, but are not limited to, nonionic alkoxylated alcohols, nonyl phenols and nonyl ethoxylates. The amount of each additive can vary depending on the need and can be determined by a person skilled in the art, taking into account the prior art. Preferably, the total amount of additives is less than about 1% by weight of the composition.
В отличие от большинства традиционных композиций для удаления фоторезиста композиция для удаления фоторезиста по настоящему изобретению по существу не содержит воду, то есть содержание воды должно составлять менее 3 мас.%, предпочтительно менее 1 мас.% и более предпочтительно менее 0.5 мас.%, чтобы предотвратить повреждение кремниевого субстрата. Потеря кремния сильно коррелирует с содержанием воды в композиции.Unlike most conventional photoresist removal compositions, the photoresist removal composition of the present invention is substantially free of water, i.e. the water content should be less than 3 wt.%, Preferably less than 1 wt.% And more preferably less than 0.5 wt.%, prevent damage to the silicon substrate. The loss of silicon is strongly correlated with the water content in the composition.
Другой задачей настоящего изобретения является разработка влажного способа удаления фоторезиста после ионной имплантации. Данный способ включает стадии:Another objective of the present invention is to develop a wet method for removing photoresist after ion implantation. This method includes the steps of:
(a) обеспечение субстрата с имплантированными фоторезистами, и(a) providing a substrate with implanted photoresists, and
(b) контакт субстрата с композицией по настоящему изобретению в течение периода времени, достаточного для удаления фоторезиста с субстрата.(b) contacting the substrate with the composition of the present invention for a period of time sufficient to remove the photoresist from the substrate.
Необходимо заметить, что для процесса удаления фоторезиста по настоящему изобретению не требуется сухое плазменное травление, поэтому он является преимущественным в плане уменьшения времени цикла и затрат энергии.It should be noted that the dry plasma etching is not required for the photoresist removal process of the present invention, therefore, it is advantageous in terms of reducing cycle time and energy consumption.
Способ по настоящему изобретению можно осуществлять на любом подходящем оборудовании, таком как традиционные влажные установки или очистительные машины. Контакт субстрата с композицией можно осуществлять с помощью любых подходящих традиционных способов, таких как погружение, ополаскивание, распыление и впрыскивание.The method of the present invention can be carried out on any suitable equipment, such as traditional wet plants or cleaning machines. The substrate can be contacted with the composition using any suitable conventional methods, such as immersion, rinsing, spraying and spraying.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения описанный способ осуществляют во влажной установке. Данный способ можно осуществлять при температуре от 25°C до 90°C, предпочтительно от 40°C до 80°C, и более предпочтительно от 60°C до 80°C. Эта температура намного ниже, чем температура обработки при очистке смесью «пиранья», которая обычно составляет от 120°C до 140°C. Считают, что повышенная температура увеличивает потери кремния с субстрата, поэтому более низкая температура обеспечивает преимущество.In a preferred embodiment of the present invention, the described method is carried out in a wet installation. This method can be carried out at a temperature of from 25 ° C to 90 ° C, preferably from 40 ° C to 80 ° C, and more preferably from 60 ° C to 80 ° C. This temperature is much lower than the treatment temperature when cleaning with a piranha mixture, which is usually between 120 ° C and 140 ° C. It is believed that elevated temperature increases the loss of silicon from the substrate, so a lower temperature provides an advantage.
В целом, имплантированные фоторезисты можно полностью удалить с субстрата за время от 20 минут до 2 часов. Фактическое время зависит от типа фоторезистов, используемого оборудования и условий обработки.In general, implanted photoresists can be completely removed from the substrate in a period of 20 minutes to 2 hours. Actual times will vary depending on the type of photoresist, the equipment used, and the processing conditions.
ПримерыExamples
Настоящее изобретение более подробно проиллюстрировано ниже посредством примеров, которые не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Понятно, что любые модификации и изменения, которые очевидны специалистам в данной области техники, находятся в рамках описания настоящего изобретения.The present invention is illustrated in more detail below by way of examples, which are not intended to limit the scope of the present invention. It is understood that any modifications and changes that are obvious to those skilled in the art are within the scope of the description of the present invention.
Эксперимент 1. Влияние H2O на скорость травления поликремния. Описанные далее эксперименты проводили для выяснения влияния содержания воды на скорость травления поликремния. Различные количества ТМАН или его раствора в метаноле (Эксп.1-6) и растворов ВТМАН в метаноле (Эксп.7-9) добавляли в DMSO. К некоторым растворам добавляли различные количества воды (Эксп.1-5, 8 и 9). Поликремниевые пластины погружали в полученные растворы при разных условиях обработки и измеряли различия в толщине всех пластин. Результаты приведены в Таблице 1.Experiment 1. The effect of H 2 O on the etching rate of polysilicon. The experiments described below were performed to determine the effect of water content on the etching rate of polysilicon. Various amounts of TMMAN or its solution in methanol (Exp. 1-6) and solutions of VTMAN in methanol (Exp. 7-9) were added to DMSO. Various amounts of water were added to some solutions (Exp. 1-5, 8 and 9). Polysilicon wafers were immersed in the resulting solutions under different processing conditions, and differences in the thickness of all wafers were measured. The results are shown in Table 1.
Полученные результаты показывают, что увеличение содержания H2O значительно повышает скорость травления поликремния. Кроме того, Эксп.1-3 демонстрируют, что более высокие температуры приводят к более высокой скорости травления поликремния.The results show that an increase in the content of H 2 O significantly increases the etching rate of polysilicon. In addition, Ex. 1-3 show that higher temperatures lead to a higher etching rate of polysilicon.
Эксперименты 2-5Experiments 2-5
Исследовали способность различных композиций удалять фоторезист в разных условиях, и полученные результаты приведены в Таблицах 2-5.Investigated the ability of various compositions to remove photoresist under different conditions, and the results are shown in Tables 2-5.
Таблица 2 показывает, что из использованных аминов ТМАН демонстрирует неожиданную эффективность по удалению фоторезиста в заданных условиях обработки. Следует заметить, что другие амины также способны удалять фоторезисты, хотя их эффективность не так высока, как эффективность ТМАН и ВТМАН.Table 2 shows that, from the amines used, TMAN demonstrates unexpected effectiveness in removing photoresist under given processing conditions. It should be noted that other amines are also able to remove photoresists, although their effectiveness is not as high as the effectiveness of TMPA and VTMAN.
А: чисто; В: небольшой остаток фоторезиста на пластине; С: остаток фоторезиста на пластине.A: pure; B: a small remainder of the photoresist on the plate; C: the remainder of the photoresist on the plate.
Таблица 3 показывает, что диапазон условий обработки у ТМАН шире, чем у ВТМАН. Для ВТМАН необходимо 60 мин при 70°C для полного удаления фоторезиста. Для ТМАН необходимо 60 мин при 60°C. Как указано выше, повышенная температура является нежелательной, так как она усиливает повреждение кремниевого субстрата.Table 3 shows that the range of processing conditions for TMMN is wider than for VTMAN. For VTMAN, 60 minutes at 70 ° C are required to completely remove the photoresist. For ТМАН 60 minutes at 60 ° C are necessary. As indicated above, elevated temperature is undesirable, as it enhances damage to the silicon substrate.
Были протестированы различные растворители. Таблица 4 показывает, что протестированные растворы или обладают приемлемой способностью к удалению фоторезиста, но вызывают помутнение раствора после удаления (что классифицировано как растворитель А), или обладают плохой способностью к удалению фоторезиста, но могут растворять фоторезисты (что классифицировано как сорастворитель). Растворитель, эффективный как в удалении фоторезиста, так и в его растворении, не обнаружен.Various solvents have been tested. Table 4 shows that the tested solutions either have an acceptable ability to remove the photoresist, but cause clouding of the solution after removal (which is classified as solvent A), or have a poor ability to remove the photoresist, but can dissolve the photoresists (which are classified as a co-solvent). A solvent effective both in removing the photoresist and in dissolving it was not found.
В Таблице 5 показана эффективность различных вариантов выполнения настоящего изобретения. Следует заметить, что отношение растворителя А к сорастворителю не является критичным.Table 5 shows the effectiveness of various embodiments of the present invention. It should be noted that the ratio of solvent A to the co-solvent is not critical.
Claims (11)
(a) амин,
(b) органический растворитель А, и
(c) сорастворитель, где
содержание воды в композиции составляет менее 0.5 мас. % композиции;
амин представляет собой гидроксид четвертичного аммония и присутствует в количестве от 1 до 4 мас. % композиции;
органический растворитель А выбран из группы, состоящей из диметилсульфоксида (DMSO), диметилсульфона (DMSO2), 1-метил-2-пирролидинона (NMP), γ-бутиролактона (BLO)(GBL), этилметилкетона, 2-пентанона, 3-пентанона, 2-гексанона и изобутилметилкетона, 1-пропанола, 2-пропанола, бутилового спирта, пентанола, 1-гексанола, 1-гептанола, 1-октанола, этилдигликоля (EDG), бутилдигликоля (BDG), бензилового спирта, бензальдегида, N,N-диметилэтаноламина, ди-н-пропиламина, три-н-пропиламина, изобутиламина, втор-бутиламина, циклогексиламина, метиланилина, о-толуидина, м-толуидина, о-хлоранилина, м-хлоранилина, октиламина, N,N-диэтилгидроксиламина, N,N-диметилформамида и их комбинации;
сорастворитель выбран из группы, состоящей из изопропиловых спиртов, изобутиловых спиртов, втор-бутиловых спиртов, изопентиловых спиртов, трет-пентиловых спиртов, этиленгликоля (EG), пропиленгликоля, 1,2-пропандиола, 1,3-пропандиола, 1,2,3-пропантриола, 1-амино-2-пропанола, 2-метиламино-этанола (NMEA), N-этилдиизопропиламина и их комбинации; и
количество органического растворителя А и сорастворителя составляет 84, 90-99 мас. %.1. Composition for removing photoresist after ion implantation, containing:
(a) an amine,
(b) organic solvent A, and
(c) a cosolvent, where
the water content in the composition is less than 0.5 wt. % composition;
the amine is a quaternary ammonium hydroxide and is present in an amount of from 1 to 4 wt. % composition;
organic solvent A is selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl sulfone (DMSO 2 ), 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP), γ-butyrolactone (BLO) (GBL), ethyl methyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone , 2-hexanone and isobutyl methyl ketone, 1-propanol, 2-propanol, butyl alcohol, pentanol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, ethyl diglycol (EDG), butyldiglycol (BDG), benzyl alcohol, benzaldehyde, N -dimethylethanolamine, di-n-propylamine, tri-n-propylamine, isobutylamine, sec-butylamine, cyclohexylamine, methylaniline, o-toluidine, m-toluidine, o α-chloroaniline, m-chloroaniline, octylamine, N, N-diethylhydroxylamine, N, N-dimethylformamide, and combinations thereof;
the co-solvent is selected from the group consisting of isopropyl alcohols, isobutyl alcohols, sec-butyl alcohols, isopentyl alcohols, tert-pentyl alcohols, ethylene glycol (EG), propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2,3 propanetriol, 1-amino-2-propanol, 2-methylamino-ethanol (NMEA), N-ethyldiisopropylamine, and combinations thereof; and
the amount of organic solvent A and co-solvent is 84, 90-99 wt. %
(a) обеспечение субстрата с имплантированными фоторезистами, и
(b) контактирование субстрата с композицией по п. 1 при температуре обработки в течение периода времени, достаточного для удаления фоторезиста с субстрата.7. A method for removing photoresist after ion implantation, comprising the steps of:
(a) providing a substrate with implanted photoresists, and
(b) contacting the substrate with the composition according to claim 1 at a processing temperature for a period of time sufficient to remove the photoresist from the substrate.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US22976009P | 2009-07-30 | 2009-07-30 | |
| US61/229,760 | 2009-07-30 | ||
| PCT/EP2010/060762 WO2011012559A2 (en) | 2009-07-30 | 2010-07-26 | Post ion implant stripper for advanced semiconductor application |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012107135A RU2012107135A (en) | 2013-09-10 |
| RU2575012C2 true RU2575012C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551973B1 (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-22 | General Chemical Corporation | Stable metal-safe stripper for removing cured negative-tone novolak and acrylic photoresists and post-etch residue |
| RU2313155C2 (en) * | 2002-06-22 | 2007-12-20 | Басф Акциенгезельшафт | Composition and method for removing residual polymers from aluminum-containing surfaces |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6551973B1 (en) * | 2001-10-09 | 2003-04-22 | General Chemical Corporation | Stable metal-safe stripper for removing cured negative-tone novolak and acrylic photoresists and post-etch residue |
| RU2313155C2 (en) * | 2002-06-22 | 2007-12-20 | Басф Акциенгезельшафт | Composition and method for removing residual polymers from aluminum-containing surfaces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101746879B1 (en) | Post ion implant stripper for advanced semiconductor application | |
| KR100718532B1 (en) | Photoresist stripper composition for semiconductor manufacturing | |
| JP5886946B2 (en) | Semi-water soluble polymer removal composition with enhanced compatibility for copper, tungsten and porous low-κ dielectrics | |
| JP2012114449A (en) | Compositions and methods for texturing of silicon wafers | |
| EP1690135A2 (en) | Resist, barc and gap fill material stripping chemical and method | |
| US6274296B1 (en) | Stripper pretreatment | |
| KR100997180B1 (en) | Non-corrosive cleaning compositions for removing etch residues | |
| JPH0612455B2 (en) | Release agent composition | |
| WO2016101333A1 (en) | Photoresist residue cleaning fluid | |
| KR20220024521A (en) | Cleaning composition for semiconductor substrates | |
| KR101304723B1 (en) | Photoresist stripping liquid containing amide and a methodof stripping photoresists using the same | |
| KR20080051250A (en) | Photoresist stripper composition and exfoliation method of a photoresist using it | |
| JP4698123B2 (en) | Resist remover composition | |
| RU2575012C2 (en) | Means for photoresist removal after ionic implantation for promising fields of semiconductor application | |
| KR20080031565A (en) | Photoresist stripper composition and exfoliation method of a photoresist using it | |
| KR100893280B1 (en) | Photoresist stripper composition for semiconductor manufacturing | |
| KR100862988B1 (en) | Photoresist remover composition | |
| JP6144468B2 (en) | Resist stripping method and semiconductor substrate product manufacturing method | |
| KR100348434B1 (en) | Resist remover composition comprising HBM | |
| KR20020067296A (en) | Photoresist remover composition | |
| US20100173251A1 (en) | Photoresist residue removal composition | |
| KR100893279B1 (en) | Photoresist stripper composition for semiconductor manufacturing | |
| CN114502708A (en) | Photoresist remover | |
| JP2008003291A (en) | Resist-stripping composition | |
| KR20200011385A (en) | Post etch residue cleaning compositions and methods of using the same |