[发明专利]涂层剥离剂

说明书

背景

在微电子工业中，趋势是减小结构特征的尺寸。使用有效的光致 抗蚀剂的显微光刻提供了可行的技术。然而随着特征小型化继续发展， 同样需要降低光致抗蚀剂厚度。对于一些光刻成像工艺而言，用于预 显微光刻中的薄光致抗蚀剂不再能够对于蚀刻持续时间提供足够的掩 蔽以实现图案以高保真度转移到基材上。

该问题的一种解决方式是使用在光致抗蚀剂下面的层，其不仅充 当抗反射涂层而且提供了足够的蚀刻选择性。这种增强的蚀刻选择性 将使得该涂层能够被用作图像转移中间体。在目前的现有技术发展中， 含硅底部抗反射涂层在例如目前由半导体工业开发的三层方案中被用 于该目的。

尽管固化的含硅底部抗反射涂层/硬掩模材料可以通过使用等离 子体的干法蚀刻除去，但非常希望的是它们可以通过剥离或湿法蚀刻 除去而不损坏基材或IC器件。目前，剥离剂技术用于除去有机材料。 例如，US专利4,744,834、4,395,479、4,401,748、4,428,871披露 了可用于从基材上除去光致抗蚀剂的2-吡咯烷酮基剥离组合物。US 专利4,776,892和4,239,661披露了包含有机季铵碱的水性剥离组合 物。US专利3,673,099和欧洲专利0531292涉及包含取代的2-吡咯烷 酮和有机季铵碱的混合物的剥离组合物。

固化的含硅-氧材料的行为不同于有机材料，因为它们更类似于无 机硅酸盐结构。已经表明硅-底部抗反射涂料可以被含HF的组合物除 去(Proceedings of SPIE 2005，vol.5753，pp.449-458)。WO 2004/113417A1披露了具有高HF蚀刻速率的含硅底部抗反射涂料。 然而，HF是极其毒性的并且含HF剥离剂的处理也是一个问题。

本发明人发现含硅底部抗反射涂层不能通过含HF剥离剂除去。因 此，需要开发一种用于除去含硅-氧的底部抗反射涂层/硬掩模材料的 剥离剂。

发明概述

本发明涉及一种剥离组合物，其包含以下物质或者基本由以下物 质组成：氟化物源；有机季铵碱；和选自有机溶剂、水、和其混合物 的溶剂。氟化物源可以例如是有机氟化物盐。有机季铵碱可以例如是 脂族铵碱。氟化物源和有机季铵碱可以约10∶1-约0.1∶1、进一步约 7∶1-约0.5∶1、和进一步约5∶1-约0.75∶1的氟化物源∶有机季铵碱的 比例(重量/重量)存在。还提供了一种从基材上剥离涂层的方法。在 本发明的另一个方面中，提供了如上所述的剥离组合物用于从基材上 除去涂料的用途。

发明详述

本发明涉及一种剥离组合物，其包含以下物质或者基本由以下物 质组成：氟化物源；有机季铵碱；和选自有机溶剂、水、和其混合物 的溶剂。氟化物源可以例如是有机氟化物盐。有机季铵碱可以例如是 脂族铵碱。氟化物源和有机季铵碱可以约10∶1-约0.1∶1、进一步约 7∶1-约0.5∶1、和进一步约5∶1-约0.75∶1的氟化物源∶有机季铵碱的 比例(重量/重量)存在。还提供了一种从基材上剥离涂层的方法。

本发明组合物的一种组分是氟化物源。氟化物源的实例包括有机 基氟化物源例如季铵盐(例如四-C_1-6-烷基氟化铵如四甲基氟化铵、四 乙基氟化铵、四丙基氟化铵和四丁基氟化铵，三-C_1-6-烷基C_6-20-烷基 氟化铵例如三甲基月桂基氟化铵、三甲基月桂基氟化铵和鲸蜡基三甲 基氟化铵，和二-C_1-6-烷基二-C_8-20-烷基氟化铵例如二甲基二月桂基氟 化铵和二乙基二月桂基氟化铵)，脂族/芳基季铵盐(例如苄基三-C_1-16- 烷基氟化铵)，和它们的水合物。这些盐的另一些实例包括二甲基二乙 基氟化铵、苄基三甲基氟化铵、苄基三丁基氟化铵、鲸蜡基三甲基氟 化铵、异丙基三甲基氟化铵、仲丁基三甲基氟化铵、戊基三乙基氟化 铵、甲基三辛基氟化铵，以及其混合物和水合物。