TW520470B - Photoresist remover composition - Google Patents

Photoresist remover composition Download PDF

Info

Publication number
TW520470B
TW520470B TW090126962A TW90126962A TW520470B TW 520470 B TW520470 B TW 520470B TW 090126962 A TW090126962 A TW 090126962A TW 90126962 A TW90126962 A TW 90126962A TW 520470 B TW520470 B TW 520470B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
photoresist
weight
composition
water
compound
Prior art date
Application number
TW090126962A
Other languages
English (en)
Inventor
Chang-Il Oh
Sang-Dai Lee
Seong-Bae Kim
Yang-Joon Kim
Original Assignee
Dongjin Semichem Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongjin Semichem Co Ltd filed Critical Dongjin Semichem Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of TW520470B publication Critical patent/TW520470B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/425—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral alkaline compounds; containing organic basic compounds, e.g. quaternary ammonium compounds; containing heterocyclic basic compounds containing nitrogen
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/34—Imagewise removal by selective transfer, e.g. peeling away
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/423—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral acids or salts thereof, containing mineral oxidizing substances, e.g. peroxy compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/426—Stripping or agents therefor using liquids only containing organic halogen compounds; containing organic sulfonic acids or salts thereof; containing sulfoxides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 520470 A7 — _______— B7—__ 五、發明説明（） 發明領域： 本發明係關於一種光阻移除劑之組成物，特別是有關 於一種光阻移除劑之組成物，係在製作半導體元件（比如 積體電路（1C)，大型積體電路（LSI)以及超大型積體電路 (VLSI)等）之製程期間，用於移除光阻。 發明背景： 一般半導體元件的製作程序包括在形成於半導體基 底上之導電層上形成一層光阻圖案，然後使用此圖案作為 罩幕數十次，藉由蝕刻移除未被此圖案覆蓋的導電層，形 成導電層圖案。在導電層圖案形成製程之後，此作為罩幕 之光阻圖案必須在剝離製程期間，使用光阻移除劑從導電 層上移除。然而，在近期大型積體電路製程中，主要引用 一種乾蝕刻製程，用以形成導電層圖案，但其使得後續剝 離製程中移除光阻變得困難。 在乾式蝕刻製程中，其取代使用液相化學物比如酸之 濕式製程，此乾式蝕刻製程使用氣固相反應，於電漿蝕刻 氣體與數層比如導電層之間反應。乾式蝕刻製程變成近來 蝕刻羡程的主泥，係因為其容易控制，且獲得陡峭的圖 案。然而，由於在蚀刻導電層的製程期間，電聚蚀刻氣體 <離子與粒子，跟光阻薄膜表面導致複雜的化學反應，使 =阻薄膜迅速固化，其導致移除光阻更加困難。特別是， 田導電層比如為鎢或氮化鈦而執行乾式蝕刻時，產生侧壁 部分之退化固化光阻，其難以移除，甚至是使用各種化學 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公爱) — " ........*«- .........訂......— ：, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 劑亦同。 近來提出由羥胺（hydroxylamine)與氨基乙氧基乙醇 (aminoethoxy ethanol)之光阻移除劑組成物已普遍使用， 因為其特性可有效地移除大部分固化的光阻層。然而，此 移除劑組成物會嚴重地腐蝕新用取代先前的鋁導線的銅 導線金屬層，係用於製作超過1 Giga動態隨機存取記憶體 (DRAM)之導線，故需要一種新的光阻移除劑，可改進此 一問題。 此時’近來提出之光阻移除劑組成物，包括燒醇胺 (alkanol amine)以及二乙婦乙二醇單燒基酸 (diethyleneglycol monoalkyl ether)，已普遍被使用，因為 其具有一點氣味與毒性’並且對大部分的光阻薄膜呈現有 效的移除效率。然而，其亦發現此移除劑組成物不能完全 移除暴露至乾式蝕刻製程或離子植入製程之電漿移除氣 體或是離子束的光阻薄膜。因此，需要發展新的光阻移除 劑’可移除因為乾式蚀刻以及離子植入製程而退化之光阻 薄膜。 如上所述，難以使用光阻移除劑移除經過離子植入製 程之光阻薄膜。特別是，更難以移除光阻薄膜，其經過高 輻射劑量之離子植入製程，用以形成超大型積體電路製程 中之源極/没極區。在離子植入製程期間，光阻薄膜表面固 化主要係因為高能量離子束以及高輻射劑量之加熱反 應。此外，當進行灰化此時，光阻薄膜之内壓增加，且此 導致因為内部殘留溶劑造成光阻薄膜表面破裂。如此爆裂 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐)' ' -------------4 ---------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 520470
五、發明説明（） 此光阻，而產生光阻殘留物。通常，灰化處理的半導體晶 圓在200°C或更高的高溫下加鼽。在 …、在此時，於光阻内部的 殘留溶劑必須揮發以及排出，但並不可行，因為在高輻射 劑量之離子植入製程之後，在光阻表面存在有一固化層。 此表面固化層因為此爆裂散佈成殘留物，且其難以移 除。另外，由於在光阻層表面之固化層因為熱、雜質離子 或摻雜物而形成，取代光阻分子結構，以造成交鍵反應， 且反應區域因為氧電漿而氧化。因此，氧化的光阻變成殘 留物與粒子而成污染物，降低超大型積體電路製作的產 率〇 各種用於有效移除光阻固化層之乾式與濕式蝕刻製 程已被提出，其中一種是兩階段灰化法，包括導入傳統的 灰化技術，接著進行第二灰化製程，如Fujimura，Japanese Spring Application Physical Society Announcement, 1P-13, p574, 1 98 9.中所述。然而，這些乾式蝕刻製程甚為複雜， 其需要大量的設備並且降低產率。 此時，一種包含有機胺化合物以及各種有機溶劑之光 阻移除劑組成物已被提出，用於傳統濕式剝離製程之光阻 移除劑。特別是，一種含有單乙醇胺（monoethanolamine， MEA)之光阻移除劑組合物作為有機胺化合物之基本成分 已廣泛地被使用。 例如，一種二元系統之光阻移除劑組成物，包括a) 有機胺化合物比如單乙醇胺（ME A)、2-(2-胺基乙氧基）乙醇 (2-(2-aminoethoxy)ethanol’ AEE)等，以及 b)極性溶劑比 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公楚) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、一呑 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 520470 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 如 N，N-二甲基乙酿胺（N，N-dimethylacetamide，DMAc)、 N，N-二甲基甲醯胺（N，N-dimethylformamide，DMF)、N-甲 基说洛娱；艱1 (N-methylpyrrolidone，NMP)、二甲基亞碼 (dimethylsulfoxide，DMSO)、乙酸卡必醇 gg (carbitol acetate)、甲氨基乙酿氨基丙燒（methoxyacetoxypropane) 等（USP4,617,251); —種二元系統光阻移除劑組成物，包 括 a)有機胺化合物比如單乙醇胺（MEA)、單丙醇胺 (monopropanolamine)、甲基戊基乙醇（methylamylethanol) 等，以及 b)胺溶劑比如 N-甲基乙醯胺（N-methylacetamide， MAc)、 N，N-二甲基 乙醯胺 （DMAc)、 N，N-二甲基甲醯胺（DMF) 、N，N-二乙基乙醯胺（>|，：^-diethylacetamide，DEAc)、N，N-二丙基乙醯胺（N，N-二丙基 乙酿胺（N，N-dipropylacetamide，DPAc)、N，N-二甲基丙酿 胺（N，N-dimethylpropionamide)、N，N-二乙基丁胺（N，N-diethylbutylamide)、N-甲基-N-乙基丙醯胺（N-methyl-N-ethylpropionamide)等（美國專利第 4,770,71 3 號）；一種二 元系統光阻移除劑組成物，包括a)有機胺化合物比如單乙 醇胺（MEA)，以及b)非質子極性溶劑比如1，3 -二甲基-2- 咪吨虎 _(l，3-dimethyl-2-imidazolidinone，DMI)、1，3-二 甲基-四氫喃咬酮（l，3-dimethyl-tetrahydropyrimidinon)等 (德國專利公開第3,828,5 1 3號）；一種光阻移除劑組成物， 包括a)燒醇胺之乙晞氧基導入燒歸聚胺，比如單乙醇胺 (MEA)、二乙醇胺（diethanol amine，DEA)、三乙醇胺 (triethanolamine ’ TEA)等，以及乙烯二胺 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐） ------------* ---------、可 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） (ethylenediamine) ’ b)續胺化合物比如suiforane等，以及 c)特疋比例之乙二醇單燒基謎族（giyC〇i monoalkyl ethers) ’比如一乙埽乙二醇單乙基酸（diethylene glycol monoethyl ether)、二乙烯乙二醇單 丁基醚（diethylene glycolmonobutyl ether)等（日本專利公開第 Sho 62-493 55 號）；一種光阻移除劑組成物，包括a)水溶性胺比如單乙 醇胺（MEA)、二乙醇胺（DEA)等，以及b)l，3-二甲基-2-咪 唑烷酮（日本專利公開第Sho 63-208043號）；一種正光阻 移除劑組成物，包括a)胺族比如單乙醇胺（MEA)、乙烯二 胺(ethylenediamine)、略淀（piperidine)、节基胺（benzyl amine)等，b)極性溶劑比如DMAc、NMP、DMSO等，以 及c)表面劑（曰本專利公開第sho 63-23 1 343號）；一種正 光阻移除劑組成物，包括a)含氮有機羥基化合物比如單乙 醇胺（MEA)，b)特定比例之一種或多種溶劑，選自二乙埽 乙二醇單乙基醚、二乙烯乙二醇二烷基醚、^呋喃烷酮 (v-butyrolactone)與l，3-二甲基-2咪唑烷酮，以及c)特定 比例之DMS0(日本專利公開第Sh0 64-42653號）；一種正 光阻移除劑組成物，包括a)有機胺化合物比如單乙醇胺 (MEA)等’ b)非質子極性溶劑比如二乙烯乙二醇單烷基 醚、DMAc、NMP、DMS0等，以及c)磷酸醚表面劑（曰本 專利公開第Hei 4-124668號）；一種光阻移除劑組成物， 包括a)l，3-二甲基-2-咪唑烷酮（DMI) , b)二甲基亞碼 (DMS0)’以及c)有機胺化合物比如單乙醇胺（me A)等，（曰 本專利公開第Hei 4-350660號）；以及一種光阻移除劑組 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ......................、玎.........黍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（ ，物，包括a)單乙醇胺（MEA)，b)DMSO，C)苯磷二酚 (catechol)(日本專利公開第Hei 5_28i753號）已被提出，且 k些光阻移除劑組成物顯示其穩定性、製程穩定性與光阻 移除效率之相對良好性質。 然而’半導體元件製程之近來趨勢之一係在11()至 140 C咼溫處理各種基底包括矽晶圓，並且在經常在高溫 下供烤。然而’光阻移除劑不具有足夠的能力移除在高溫 下烘烤的光阻。如用於移除硬烘烤光阻之組成物，含有水 或备胺之光阻移除劑組成物已被提出。例如，一種光阻移 除劑組成物，包括a)羥胺，b)烷醇胺，以及勾水（日本專 利公開第Hei 4-289866號）；一種光阻剥離劑組成物，包 括a)獲胺’ b)烷醇胺，c)水，以及幻抗腐蝕劑（日本專利公 開第Hei 6-2 661 19號）；一種光阻移除劑組成物，包括a) 極性溶劑比如GBL、DMF、DMAc、NMP等，b)氨基乙醇 族比如2-甲基氨基乙醇（2-11^11}^111丨11〇61:11&11〇1)，以及（：） 水（日本專利公開第Hei 7_696 1 8號）；一種移除劑組成物， 包括a)氨基乙醇族比如單乙醇胺（me A)，b)水，以及c) 丁 基二乙二醇（butyldiglycol)(曰本專利公開第Hei 8-1 23043 號）；一種光阻移除組成物，包括a)烷醇胺、烷氨基胺，b) 乙二醇單燒基謎，c)糖醇族（sugar alcohols)，d)氫氧化季 铵（quaternary ammonium hydroxide)，以及 e)水（日本專利 公開第Hei· 8-262746號）；一種移除劑組成物，包括a)單 乙基胺（M£ A)或AEE之一種或多種虎醇胺，b)獲胺，c)二 乙晞乙二醇單燒基酸，d)糖族（山梨糖醇（sorbitol))，以及 第10頁 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐） •I ί I *· π (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470 A7
五、發明説明（） ........... (請先閲讀背面之注意事項再填、寫本頁) e)水（日本專利公開第Hei 9_1 52721號）；一種光阻移除劑 組成物，包括a)羥胺，b)水，〇具有酸解離常數（pKa)7 5 至1 3 t胺族，d)水溶性有機溶劑，以及幻抗腐蝕劑（日本 專利公開第Hei 9-9691 1號）已被提出。 然而，這些光阻移除劑組成物無法同時滿足其用於因 為乾式蚀刻、灰化以及離子植入製程而固化之光阻薄膜的 移除效能，以及在上述製程期間，這些因為從低層金屬薄 膜材質蝕刻產生之金屬侧壁產物而退化，或是在光阻移除 製程期間，低層金屬線之抗腐蝕效能。 發明目的及概述： 鑒於上述習知技術之問題，本發明提供一種光阻移除 劑組成物’可輕易且迅速地移除因為乾式蝕刻、灰化與離 子植入製程而固化之光阻薄膜，以及因為上述製程期間從 金屬薄膜材質蝕刻之金屬侧壁產物而退化之光阻薄膜，並 且可減少低層金屬線之腐姓，特別是鋼線。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 為了達到上述目的’本發明提供一種光阻移除劑組成 物，包括（a)5至18%重量比之水溶性羥胺，（b)〇 〇ι至2% 重量比之脖化合物’（c)l〇至40%重量比之水，（d)4至1〇% 重量比之含有二或三個羥基官能基之有機酚基化合物， (e)24至48%重量比之水溶性有機溶劑，（f)〇 5至5%重量 比之三唑化合物，以及（gW.i至1%重量比之烷基酚基乙氧 基S旨表面劑。 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) 520470 A 7 _____________ 五、發明説明（） 圖式簡箪說明 .........-«tit · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1圖顯示在使用光阻移除劑組成物之前的電子掃描顯微 鏡（SEM)照片圖。 第2圖為電子掃插顯微鏡之照片圖，顯示實施例1在65 °C使用光阻移除劑組成物，進行光阻移除之測試結 果。 第3圖為電子掃描顯微鏡之照片圖，顯示比較實施例1在 6 5°C使用光阻移除劑組成物，進行光阻移除之測試 結果。 發明詳細說明： 此後將詳述本發明之内容。 本發明係關於一種光阻移除劑組成物，包括羥胺、肟 化合物（oxime C〇mpoUnd)、烷基酚基乙氧基酯（alkyl phen〇1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 eth〇xyute)、表面劑等等。本發明之光阻移除劑組成物可 輕易且快速地移除因為乾式蝕刻、灰化與離子植入製程而 固化之光阻薄膜’以及因為上述製程期間從金屬薄膜材質 蚀刻之金屬侧壁產物而退化之光阻薄膜，並且可減少低層 金屬線之腐蚀，特別是銅線。 在本發明之A阻移除劑.组成物巾，幾胺化合物為氨基 醇化合物。例如，較佳是選自於由2_氨基·乙醇、丨_氨基 -2-丙醇、2-氨基-h丙醇以& 3-氨基小丙醇所組成之族群 之一。羥胺化合物之份量較佳是5至18重量比（在市場中 所售之羥胺為50%重量比之水溶液）。特別是，倘若份量 第12頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 520470 X- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 、發明説明（） 少於5。/。重量比，將難以完全移除因為乾式蝕刻或灰化製 程而退化4側壁光阻聚合物，而且倘若份量多於丨8%重量 比，低層金屬線薄膜材料（比如鋁以及鋁合金）之腐蝕將會 十分嚴重。 另外，在本發明之光阻移除劑組成物中，肟化合物較 佳疋選自於由丁酮肟（butan〇ne 〇xime)與丙酮肟 (propanone oxime)所組成族群。肟化合物之份量較佳是 0.0 1至2 /〇重量比。倘若份量少於〇 〇 1 %重量比，剥離侧 壁光阻聚合物之穩定性會降低，而且倘若份量超過2%重 量比，因為肟的咼沸點溫度，在低溫下剝離侧壁光阻聚合 物之穩定性會降低。 在本發明之光阻移除劑組成物中，水較佳是使用離子 父換樹脂過濾之純水，且更佳是具有丨8或更高Μ Ω比電 阻足極純水。水的份量較佳是1 〇至4〇%重量比。倘若水 伤量少於1 0%重量比，在乾式蝕刻與灰化製程之後，光阻 的穩定性因為金屬側壁產物產生而嚴重退化之問題將會 降低。然而’倘若水份量超過4〇%重量比，在剝離製程期 間，低層金屬線可能會腐蝕，且用於未產生光阻包括大部 分光阻之剝除力將會降低，因為羥胺與水溶性有機肟化合 物之份量將會相對地降低。 另外’在本發明之光阻移除劑組成物中，含有二或三 個每基官能基之有機酚基化合物使用下列化學方程式1所 TF之化合物。 第13頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱) 520470 A7
五、發明說明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [化學方程式1] 〇
>AJ (〇H)m 其中’m為整數2或3。 含有二或三個羥基官能基之有機酚基化合物基本上 用於移除因為乾式蝕刻、灰化與離子植入製程而固化之光 阻薄膜’以及在上述製程期間，因為從低層金屬薄膜材料 蚀刻之金屬側壁產物而退化之光阻薄膜，並且有效地接收 因為水落性有機肟化合物之間反應產生之氫氧離子，以及 進入在光阻薄膜與半導體基底之間接觸表面之水的氫離 子。此外’含有二么三個羥基官能基之有機酚基化合物避 免從光阻移除劑組成物產生之羥基官能基腐蝕低層金屬 薄膜材料。 含有二或三個羥基官能基之有機酚基化合物之份量 較佳是4至1 〇%重量比。倘若化合物之份量少於4%重量 比’光阻的剝除力將會降低，因為在乾式蝕刻與離子植入 製私〈後產生之金屬侧壁產物而嚴重退化，而且低層金屬 薄膜材料的腐蝕將會變得嚴重。倘若份量超過1〇 %重量 比，光阻薄膜之剥除力對於工業觀點考量成本將會變得不 經濟。 . 另外’在本發明之光阻移除劑組成物中，水溶性有機 /谷劑較佳是至少選自於由二甲基亞碼（DMS〇)、N-甲基毗 洛燒_ (NMP)、N，N-二甲基乙醯胺（DMAc)與N，N-二甲基甲 第u頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) ------------------IT (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明説明（） 醯胺（DMF)所組成族群之一。其中，二甲基亞碼（dms〇) 或N，N-二甲基乙醯胺(DMAc)更佳是對光阻有極佳溶解 性，避免光阻再沉澱，並且因為快速的生物遞降分解速率 而容易處理廢棄溶液。 雖然單獨使用含有二或三個羥基官能基之有機酚基 化合物可增進本發明之光阻移除劑組成物之抗腐蝕效 果，但它無法完全解決坑洞現象，其為低層金屬線薄膜材 料之侧壁或上表面產生之部分腐蝕。如研究結果，發現含 有二或三個羥基官能基之有機酚基化合物混合三唑化合 物可避免坑洞。 在本發明之光阻移除劑組成物中，三唑化合物係選自 於至少由苯并三唑（benzotriazole , BT)、甲苯基三唑 (t〇lytriaZ〇le , TT)、羧酸苯并三唑（carb〇xyHc benZ〇triaz〇le，CBT)所組成之族群之一，並且二元系統三 唑化合物包括苯并三唑（BT)與甲苯基三唑（ττ)。其中，苯 并二唑（ΒΤ)或二元系統三唑化合物較佳是包括β丁與丁丁。 特別是，為了避免在光阻薄膜侧壁上發生侧壁坑洞，將包 括苯并三唑（ΒΤ)與甲苯基三唑（ττ)之二元系統三唑化合 物跟含有羥基官能基之芳香酚基化合物混合，較佳是1:1 比例，可改進此效果。三唑化合物之份量較佳是至5% 重量比。倘若份量少於〇.5%重量比，坑洞避免效能將會不 顯著而且倘若份量超過5 °/〇重量比，光阻移除劑組成物 I黏度將會增加，因而在使用時方便程度將會降低。 此外’在本發明之光阻移除劑組成物中，烷基酚基乙 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2丨Οχ 297公楚) .........-«τ IΓ .........^....... «^9 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470 A7 B7 五、發明説明（） 氧基酯表面劑使用下列化學方程式2所示之化合物。 [化學方程式2] \ ^ ~ (〇CH2CH2)nOH： R丨 ! 其中’ R與R’分別為氫基或燒基官能基，且n為整數 2 至 12。 燒基酚基乙氧基酯表面劑散佈光阻溶解於光阻移除 劑組成物，使得其降低在金屬層上的再沉積。烷基盼基乙 氧基醋表面劑例如為壬基酚基乙氧基酯、辛基酚基乙氧基 酯、二壬基酚基乙氧基酯等等。較佳是使用壬基酚基乙氧 基醋或辛基紛基乙氧基酯。烷基酚基乙氧基酯表面劑之份 量較佳是0· 1至1 %重量比。倘若烷基酚基乙氧基酯表面劑 之份量少於0.1 %重量比，光阻將會再沉積。倘若份量超過 1 °/〇重量比，將產生泡泡而導致問題。 使用本發明之光阻移除劑組成物，在半導體元件製程 期間形成之光阻薄膜可輕易且快速地被移除。此組成物在 移除因為鎢與氮化鈦薄膜材料造成之被腐蝕的光阻薄膜 特別有用。而且，此組成物可減少在光阻移除製程中低層 金屬線的腐蝕，且其特別可減少應用於超過IGiga DRAM 半導體之製程線中銅線的腐蚀。 本發明將參照下列實例作更詳細的說明。然而，本發 明之範圍並不限於此。 第頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210χ297公董) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 520470 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 另外，除了特別指明，％與混合比例係以重量為基準。 [實例1至5以及比較實例1至2] 成分a)至g)混合於組成物中，且份量如表1所示，以 準備實例1至5與比較實例1之光阻移除劑組成物。 [表1] 成分（％重量比） 實例 比較實例 1 2 3 4 5 1 2 羥基胺 10 15 12 15 18 30 35 肟 丁基肟 2 - 0.5 1.5 - - - 化合物 丙基肟 - 2 - 痛 0.5 - - 單乙醇胺 - - - - - 5 10 水 29 33 40 35 25 30 20 有機 酚基 化合物 鄰苯二紛 10 - 9 鱗 9 - - 間苯二酚 - 5 - 10 - - - 甲酚 - - - - - 9 14.5 水溶性 有機 溶劑 DMS01) 48 41 - - - - - DMAc2) - - 33 35 - - - NMP3) - - - - 45 - 20 dmf4) - - - - - 25 喝 三唑 化合物 bt5) 0.5 3.0 5.0 - - Cobratec 9286) - - - 2.5 - - - CBT7) - - - 2.0 - - 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) ..................訂......... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） CO8508) 0.5 0.5 1.0 - - - 表面劑 CA630” 1.0 - - 0.5 - - PEG 鱗 - - - - 1 0.5 柱記） 1) DMSO :二甲基亞碼 2) DMAc :二甲基乙醯胺 3) NMP : N -甲基吡咯烷酮 4) DMF :二甲基甲醯胺 5) BT :苯并三唑（PMC Co.產品名：COBRATEC 99) 6) CBT:竣酸苯并三嗤（PMCCo·產品名：COBRATEC CBT) 7) Cobratec 928 :三唑化合物混合苯并三唑與甲苯基三唑 (PMC Co.產品） 8) 壬基酚基乙氧基酯：GAF Co.產品 9) 辛基驗基乙氧t基酿：gAFCo·產品_____ [實驗實例] 從實例1至5與比較實例1至2準備之光阻移除劑組 成物測試（1)光阻移除效能，以及（2)銅腐蝕。結果分別顯 示於表2至3。
(1)光阻移除測試 準備樣品 A 一般用於正光阻組成物（Mitsubitshi產品，產品名： IS401)被塗佈於8吋矽晶圓表面，其上分別塗佈有鎢與氛 化鈦1000埃與700埃，從低側至最終薄膜厚度1〇1微米。 之後，光阻薄膜在熱盤上於l〇〇°C預烘烤共9〇秒。然後， 第18頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱)"—" --- ..................訂......... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 520470 A7 -- B7 五、發明說明（） 具有預定圖案之光罩放置於光阻薄膜上，並且以uv線照 射。然後，在21 °C以2.3 8%氫氧化四甲基銨（TMAH)顯影 劑進行顯影共60秒，接著具有光阻圖案形成於其上之樣 品在熱盤上於120°C預烘烤共100秒。使用形成在樣品上 〈光阻圖案為罩幕，未被光阻圖案覆蓋之低層鎢與氮化鈦 薄膜在乾式蚀刻裝置（Manufactured by Hitachi，Modeh M3 1 8)中使用sh/CU混合氣體蝕刻共35秒，形成金屬線 圖案。 患_&移除測詖 樣品A浸入65°C之光阻移除劑組成物。樣品從光阻 移除劑組成物中被拿出，然後以極純水清洗並以氮氣乾 燥。之後，使用SEM測試決定在線圖案表面上與圖案側 土周圍疋否$光阻殘留物沉積。光阻移除效能根據下列標 準估計，且結果顯示在表2中。 〇 :光阻殘留物完全從線圖案之侧壁與表面移除。 △ : 80%或更多光阻殘留物從線圖案之侧壁與表面移 除’但是小部份殘留。 X:大部分光阻殘留物幾乎未從線圖案之側壁與表面 移除。 ， ^ (2)銅腐蝕測試
i備樣品R 準備用於半導體封裝製程之銅架。 測試 將樣品B浸於65它之光阻移除劑組成物。樣品從光 .........费.........訂......... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 第19頁
520470 A 7 ------B7_______ 五、發明説明（） 阻移除劑組成物中被拿出，然後以極純水清洗並以氮氣乾 燥。接著，銅樣品使用SEM測試決定銅的腐蝕程度。腐 蚀程度根據下列標準估計，且結果顯示在表3中。 〇：銅表面沒有腐蚀 △:銅表面有部分腐蝕 X:銅整個表面嚴重腐蝕 [表2] .........-1 I 1 ---------、可......... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 第20頁 光阻移除劑組成物之光阻移除效能 實例數 浸入時間（min.) 5 10 20 實例 1 〇 〇 〇 2 •〇 〇 〇 3 △ 〇 〇 4 △ 〇 0 5 〇 〇 〇 比較 實例 1 X X X 2 X Δ Δ 請參照表2，實例1至5顯示優越的光阻移除效能， 且比較實例1與2顯示較差的光阻移除效能。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 520470 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） [表3] 金屬線腐蚀測試
浸入時間（min·) 5 10 20 實例 __1 〇 〇 〇 2 〇 0 〇 3 〇 0 Δ 4 〇 〇 Δ 5 〇 〇 "------ 〇 比較 實例 1 〇 △ X 2 〇 Δ X 同樣，從表3顯示金屬線腐蝕測試結果，實例1至5 較優’其中比較實例1與2開始甚優，但是隨時間而愈腐 蚀0 第1圖與第2圖顯示根據本發明之實例1，光阻移除 劑組成物使用之前與之後光阻移除效能之比較。第3圖使 用SEM(Hitachi，Model: S-4100)，顯示比較實例1之光阻 移除劑組成物之光阻移除效能。在此，在65〇c樣品A為 測試光阻移除劑組成物。 第1圖顯示在應用於光阻之前，侧壁上光阻之殘留情 形。 第2圖顯示使用實例1之光阻移除劑組成物有效地移 除所有光阻。 第3圖顯示當使用習用比較實例1之光阻移除劑組成 第21頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) ---------Γ t I f ---------訂 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470 A7 B7 五、發明説明（ 物，在侧壁上仍有光阻殘留。 如上所迷’根據本發明之光阻移除劑組成物可輕易地 移除因為乾式蚀刻、斧 火化與離子植入而固化之光阻薄膜， 以及因為在上述製味士 、I私中短時間從低層金屬材料蝕刻出之 金屬側壁產物而固彳p > <光阻薄膜，同時減少光阻移冷製程 期間低層金屬線的腐舳抽诚士從n、 > 9腐蝕。根據本發明I光阻移除劑組成物 可只以水沖洗，；^ m丄 不兩使用有機溶劑如異丙基乙醇與二甲基 亞碼。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐）

Claims (1)

  1. 520470 公軎本 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 · 1. 一種光阻移除劑之組成物，至少包含： (a) 5至1 8 %重量比之水溶性幾胺； (b) O.Ol至2%重量比之肟化合物； (c) 10至40%重量比之水； (d) 4至1〇。/。重量比之含有二或三個羥基官能基之有機 驗基化合物； (e) 24至48%重量比之水溶性有機溶劑； (f) 〇.5至5°/。重量比之三唑化合物；以及 (g) 〇.l至1%重量比之烷基酚基乙氧基酯表面劑。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之光阻移除劑之組成物，其 中該脖化合物係至少選自於由丁酮肟與丙酮肟所組成 族群的其中之一。 J ·如申請專利範圍第1項所述之光阻移除劑之組成物，其 中該水溶性有機溶劑係至少選自於由二甲基亞碼 (DMSO)、N-甲基吡咯烷酮（NMP)、二甲基乙醯胺（DMAc) 以及二甲基甲醯胺（DMF)所組成族群的其中之一。 4.如申請專利範圍第1項所述之光阻移除劑之組成物，其 中該含有二或三個羥基官能基之有機酚基化合物為下 列化學方程式1所示之一酚基化合物·· [化學方程式1] 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公爱) ........... ,ΦΜ.........訂......... (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520470 ABCD 申清專利範圍 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (〇H)m 其中，m為整數2或P 5 ·如申請專利範圍第1項所述之光阻移除劑之組成物，其 中該三唑化合物係至少選自於由苯并三唑（BT)、甲苯基 三唑（TT)、羧酸苯并三唑（CBT)以及苯并三唑與甲苯基 —嗤之混合三嗤化合物所組成族群的其中之《-。 6.如申請專利範圍第1項所述之光阻移除劑之組成物，其 中該烷基酚基乙氧基酯表面劑為下列化學方程式2所示 之一化合物： [化學方程式2] R — (OCH2CH2)nOH R， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中，R與R’分別為氫或烷基官能基，且n為整數2 至12 〇 第以頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇χ 297公釐)
TW090126962A 2001-02-16 2001-10-30 Photoresist remover composition TW520470B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010007809A KR100742119B1 (ko) 2001-02-16 2001-02-16 포토레지스트 리무버 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW520470B true TW520470B (en) 2003-02-11

Family

ID=27694616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW090126962A TW520470B (en) 2001-02-16 2001-10-30 Photoresist remover composition

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100742119B1 (zh)
TW (1) TW520470B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004101849A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 洗浄剤組成物
KR100862988B1 (ko) * 2002-09-30 2008-10-13 주식회사 동진쎄미켐 포토레지스트 리무버 조성물
US8357646B2 (en) * 2008-03-07 2013-01-22 Air Products And Chemicals, Inc. Stripper for dry film removal
JP2013504782A (ja) * 2009-09-09 2013-02-07 ドンウ ファイン−ケム カンパニー．，リミティド． 銅系配線の形成のためのレジスト除去用組成物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4617251A (en) * 1985-04-11 1986-10-14 Olin Hunt Specialty Products, Inc. Stripping composition and method of using the same
JPS63231343A (ja) * 1987-03-20 1988-09-27 Hitachi Ltd レジストパタ−ンの剥離液
JPH05259066A (ja) * 1992-03-13 1993-10-08 Texas Instr Japan Ltd ポジ型フォトレジスト用剥離液および半導体装置の製造方法
KR100366974B1 (ko) * 1999-12-30 2003-01-14 유니켐스 (주) 드라이필름용 박리액 조성물 및 이를 이용한 드라이필름의박리방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100742119B1 (ko) 2007-07-24
KR20020067296A (ko) 2002-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1808480B1 (en) pH buffered aqueous cleaning composition and method for removing photoresist residue
EP1688798B1 (en) Aqueous based residue removers comprising fluoride
TW556054B (en) Stripping composition
TW575783B (en) Sulfoxide pyrolid(in)one alkanolamine cleaner composition
TW552481B (en) Non-corrosive stripping and cleaning composition
JP4814356B2 (ja) はく離及び洗浄用の組成物並びにそれらの使用
US20060003910A1 (en) Composition and method comprising same for removing residue from a substrate
US6103680A (en) Non-corrosive cleaning composition and method for removing photoresist and/or plasma etching residues
US6774097B2 (en) Resist stripper composition
JP2005331913A (ja) フォトレジスト用ストリッパー組成物及びこれをフォトレジスト剥離に用いる方法。
WO2008125002A1 (fr) Composition nettoyante destinée à retirer une couche de réserve épaisse
US7682458B2 (en) Aqueous based residue removers comprising fluoride
US7015183B2 (en) Resist remover composition
JP2001022095A (ja) ポジ型レジスト用剥離液
TW520470B (en) Photoresist remover composition
JP2001022096A (ja) ポジ型レジスト用剥離液
US20040185370A1 (en) Resist remover composition
TW526397B (en) Resist remover composition
TWI228640B (en) Photoresist remover composition
KR100378551B1 (ko) 레지스트 리무버 조성물
JP2002162754A (ja) レジスト用剥離液とその利用
KR20020019813A (ko) 암모늄 플로라이드를 함유하는 포토레지스트 리무버조성물

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees