[发明专利]光致抗蚀剂剥离组合物和方法

说明书

一种有机光致抗蚀剂剥离组合物和将所述组合物用于在晶片上具有绝缘层和金属化的硅晶片的方法，所述组合物具有芳基磺酸或烷基芳基磺酸或其混合物，1,3‑二羟基苯(间苯二酚)或山梨糖醇或其混合物；闪点大于约65℃的一种或多种烃溶剂，和任选地基于所述组合物的总重量小于约0.5重量％的水。所述组合物还可用于从其他衬底上除去其他材料。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年5月22日提交的美国临时申请62/674,905的优先权，其全部内容出于所有允许的目的而通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及光致抗蚀剂和残留物剥离组合物和方法，特别地可用于制造集成电路。更特别地，其涉及可用于正性和负性光致抗蚀剂两者，并且不含在现有技术的光致抗蚀剂剥离组合物和方法中带来安全和环境问题的化合物的这样的剥离组合物和方法。

在集成电路制造中，已经使用各种组合物从二氧化硅和其他绝缘体表面以及金属化二氧化硅或其他绝缘体表面剥离有机光致抗蚀剂聚合物。一些剥离剂组合物的实例包括US4395348、US5728664、US5863346、US8658583、US6660460和US6261735、US4992108、US4844832、US4165295中公开的那些。

US8658583教导了一种降低某些有机磺酸和某些无卤素烃溶剂的掺合物中硫酸和三氧化硫浓度的方法。当这些掺合物用于从具有暴露的铝特征的半导体晶片去除光致抗蚀剂时，硫酸和三氧化硫的存在攻击铝。该方法包括加热有机磺酸和无卤素烃溶剂的掺合物一段延长的时间。

存在与包含氯代烃溶剂、苯酚、低闪点溶剂和其他致癌或诱变组分的现有技术的剥离剂组合物相关的安全和环境问题。另外，包含在储存时或在运输过程中经历相分离的组分的现有技术的剥离剂组合物也存在问题。因此，仍然需要改进的剥离剂组合物。

通常使用的上述光致抗蚀剂剥离组合物的有效替代物应满足以下标准中的一个或多个：组合物应是可水冲洗的，在正常操作条件下对硅、二氧化硅、铝、铝硅合金、铝铜合金、镍铬合金、银、钛、钛钨合金、镍、镍钒合金、砷化镓和金无腐蚀性，其应无毒性、致癌或诱变组分，具有高闪点，并且包含不经历相分离的组分。

因此，虽然光致抗蚀剂剥离组合物和方法的领域是发展良好的领域，但仍然需要替代目前在半导体工业中通常使用的组合物和方法的合适的剥离组合物和方法。

发明内容

本发明提供光致抗蚀剂和蚀刻后残留物剥离组合物和方法。光致抗蚀剂剥离组合物包含芳基磺酸或烷基芳基磺酸或其混合物；1,3-二羟基苯(间苯二酚)或1,4-二羟基苯(氢醌)或山梨糖醇或其混合物；和闪点大于约65℃的烃溶剂。组合物可进一步包含水和/或硫酸。基于组合物的总重量，组合物可包含约20至约40重量％的芳基磺酸和/或烷基芳基磺酸。基于组合物的总重量，组合物可包含约0.2至约3.5重量％的1,3-二羟基苯和/或山梨糖醇，并且基于组合物的总重量，组合物可包含约60至约85重量％的烃溶剂。组合物可进一步包含小于0.5重量％的水(或至多小于约0.5重量％的正量(positive amount)的水)和大于约0.08重量％的硫酸。

本发明的从衬底上剥离光致抗蚀剂的方法包括使光致抗蚀剂与上述组合物在约20至约150℃的温度下接触。取决于所用的光致抗蚀剂和用于该光致抗蚀剂的固化条件，使组合物与光致抗蚀剂接触约15秒至2小时或更长时间。