[发明专利]光致抗蚀剂去除剂组合物

说明书

本发明涉及组合物，其基本上由以下物质组成：选自樟脑磺酸和结构(I)的苯磺酸的磺酸组分，其中R为H或C‑1至C‑18正烷基，草酸、溶剂组分，所述溶剂基本上由有机溶剂组分或有机溶剂组分与水的混合物组成，其中有机溶剂组分由约100wt％至约85wt％的所述溶剂组分组成，和进一步其中所述有机溶剂组分或为选自由溶剂(III),(IV),(V),(VI)(其中R选自‑(‑O‑CH₂‑CH₂‑)_n’‑OH,‑OH和‑O‑C(＝O)‑CH₃，其中n’等于1、2、3或4),(VII)(其中Ra为H或C‑1至C‑4烷基基团),(VIII),(IX)(其中Rb为C‑1至C‑18烷基基团),(X)和(XI)组成的组，或为选自该组的至少两种有机溶剂的混合物。本发明还涉及含有表面活性剂组分的这种组合物，以及涉及使用这些组合物作为抗蚀剂去除剂的方法二丙二醇单甲基醚(III),

发明领域

本发明涉及由特定的磺酸、草酸和溶剂组分组成的低pKa去除剂溶液的组合物，所述溶剂组分由特定的有机溶剂、这些有机溶剂的混合物、或这些有机溶剂与有机溶剂和水的混合物的混合物组成。本发明还涉及去除剂溶液，其除了含有以上组分，还包含表面活性剂组分。这些去除剂溶液显示出从基底上干净地去除了光致抗蚀剂图案，表明去除的抗蚀剂图案完全溶解而没有颗粒形成或沉积。此外，当基底是诸如铜的金属时，额外地，去除图案化的抗蚀剂不会造成金属基底的显著腐蚀。

背景

本发明涉及化学剥离剂组合物，其使用新型的去除剂组合物去除交联的聚合物涂层，所述新型的去除剂组合物不促进金属基底的显著腐蚀，但是出乎意料地也不需要由不饱和酸酐(例如富马酸)改性的金属保护性松香化合物或具有电荷络合特性的聚合物的存在来防止腐蚀。

通过这些新颖配方去除的材料包括正性和负性化学放大(例如环氧树脂)和酸催化的可光成像涂层。许多用于微电子涂层的商业化剥离剂的性能不足以满足最低制造要求。本发明提供了一种商业框架，以产生用于交联体系的去除产品，该交联体系在酸性介质中响应而没有在含有金属如铜的器件上通常观察到的有害的刻蚀和破坏作用，但同时不含在去除/剥离过程中可能有害地形成颗粒物质的由不饱和酸酐(例如富马酸)改性的金属保护性松香或具有电荷络合特性的聚合物。

对于各种加工条件，直至并包括硬烘烤(或称为全固化)，在高温下使用常规的浸入条件，组合物将在数分钟内去除并溶解化学放大的反应化合物，而不会损坏敏感金属如铜。发现这种全固化涂层对通常包含碱性成分的常规有机剥离剂具有抗性，所述常规有机剥离剂如Moore等人的US专利No.6,551,973(2003)中举例说明的。使用这些常规的剥离剂，不会发生溶解。相反，观察到这些常规的碱性剥离剂通过提升或破碎成碎片的机制除去涂层。如在微机电系统(MEMS)器件中常见的那样，这种升离机制会从复杂的三维形貌中产生不完全的去除。未溶解的物质将产生在整个浴中循环的颗粒，从而导致未溶解的碎片重新沉积到器件的其他区域。在这些微小的、计算机控制的齿轮、传感器、弹簧、泵以及相关的微米或纳米级尺度的夹具上发生的这种污染会导致污染和器件故障。本发明的一个目的是在给定的剥离和去除期间使不需要的聚合物材料完全溶解。

一些去除交联涂层的低pKa体系是通过完全溶解而不是升离来去除的，然而，这些去除剂材料可以含有具有电荷络合特性的聚合物或通过不饱和酸酐改性的松香(例如，富马酸化的松香)(金属保护性荣松香)以防止显著的腐蚀。由于在由基底去除抗蚀剂基底期间它们的沉淀，因此添加这些类型的化合物意外地引起颗粒问题。在低pKa去除剂中通过这些类型的化合物形成的颗粒沉积在器件的其它区域内，从而严重影响最终器件的性能。含有此种富马酸化的松香化合物的这种低pKa去除剂体系的非限制性实例描述于WO2016/142507中。