專利名稱：用于從離子注入的圖案化光致抗蝕劑晶片去除底部抗反射涂層的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超臨界流體基組合物，其在半導(dǎo)體制造中用于從其上具有有機和無機底部抗反射涂層(BARCs)的基片去除此類BARC層，并涉及采用此類組合物從半導(dǎo)體基片去除BARC層的方法。
相關(guān)技術(shù)描述在微電子工業(yè)中，小型化工藝要求各半導(dǎo)體器件的尺寸縮小，并且在給定的單位面積中布集更多的器件。伴隨小型化出現(xiàn)了一些問題，如部件之間合適的電絕緣。用于在半導(dǎo)體基片上形成將各導(dǎo)電材料彼此電絕緣開的結(jié)構(gòu)的一種方法是光刻法。但是，當(dāng)前光刻法極限為約0.25μm，這限制了將部件彼此絕緣的意圖。
光刻技術(shù)包括涂覆、曝光和顯影的步驟。用正性或負(fù)性光致抗蝕劑涂覆晶片，在隨后的工藝中，隨即用限定了待保留或待除去圖案的掩膜覆蓋。在將掩膜合適定位后，以單色輻射光束定向穿過掩膜，從而使曝光的光致抗蝕劑材料更易或更難溶于選定的漂洗溶液中，所述單色輻射光束例如紫外(UV)光或深紫外(DUV)光(≈250nm)。然后將可溶解的光致抗蝕劑材料除去，或“顯影”，從而留下與掩膜相同的圖案。
當(dāng)前，有四種用于光刻產(chǎn)業(yè)的輻射顯影波長，436nm、365nm、248nm和193nm，近來人們的努力聚焦于157nm光刻工藝上。理論上，隨著各波長減少，在半導(dǎo)體芯片上可產(chǎn)生出更小的特征。但是，由于半導(dǎo)體基片的反射性與光刻波長成反比，因而干擾和不均勻曝光的光致抗蝕劑限制了半導(dǎo)體器件臨界尺寸的一致性。
例如已經(jīng)知道，在曝光于DUV輻射時，光致抗蝕劑的透射性再加上基片對DUV波長的高反射性導(dǎo)致DUV輻射被反射回光致抗蝕劑中，從而在光致抗蝕劑層中產(chǎn)生駐波。駐波在光致抗蝕劑中引發(fā)進(jìn)一步的光化學(xué)反應(yīng)，從而引起光致抗蝕劑的不均勻曝光，包括未打算暴露于輻射的掩膜部分的曝光，這導(dǎo)致線寬、間距和其他臨界尺寸的變化。
為了解決透射和反射問題，人們開發(fā)出了無機和有機性質(zhì)的底部抗反射涂層(BARCs)，在施用光致抗蝕劑之前將該底部抗反射涂層施用于基片。當(dāng)將光致抗蝕劑暴露于DUV輻射時，BARC吸收相當(dāng)量的DUV輻射，從而防止了輻射線的反射以及駐波。
例如，有機BARCs通常厚600-1200，采用旋轉(zhuǎn)涂布法而沉積，其包括但不限于聚砜、聚脲、聚脲砜、聚丙烯酸酯和聚(乙烯基吡啶)。有機BARCs通常是平整化的層，其均勻填充通孔，因為所用聚合材料不易于交聯(lián)。有機BARCs通過使BARC層的反射率與光致抗蝕劑層的反射率匹配，從而防止了光反射，同時吸收輻射從而防止了對更深界面的進(jìn)一步穿透。
相比較，無機BARCs包括氧氮化硅(SiOxNy)，其是采用CVD沉積技術(shù)而沉積的，因而實現(xiàn)了基片的保形覆蓋同時BARC層具有良好的均勻厚度。無機BARC通過相消干擾減少了透射性和反射性，其中從BARC-光致抗蝕劑界面反射的光抵消了從BARC-基片界面反射的光。
已證實BARC材料的去除很困難和/或費用很高。如果不去除的話，則BARC層可能干擾隨后的硅化或接觸成形。由于有機BARCs通常是平整化的層，因而為從晶片表面完全除去有機BARC層，需要對BARC過蝕刻。或者，授予Insalaco等的美國專利6,669,995描述了一種方法，其中將有機BARC涂層暴露于200nm-320nm范圍的一定量UV輻射，從而至少部分地去除所述有機BARC。去除無機BARCs的常規(guī)方法包括干蝕刻，例如采用添加劑如氬、氦、溴化氫或四氟化碳的氧等離子體蝕刻。
超臨界流體(SCF)提供了從半導(dǎo)體表面除去BARC層的替換性方法。SCFs擴散快、粘度低、表面張力接近零、并能容易地透入深的溝槽和通孔。另外，由于SCFs的低粘度，其能快速地傳送溶解的物質(zhì)。但是，SCFs是高度非極性的，因而許多物質(zhì)在SCFs中的溶解不充分。
因而若能提供克服了現(xiàn)有技術(shù)中與從半導(dǎo)體基片去除BARC層相關(guān)的缺陷的超臨界流體基組合物，將是本領(lǐng)域中的顯著進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及超臨界流體基組合物，其在半導(dǎo)體制造中用于從其上具有底部抗反射涂層(BARCs)的基片去除此類BARC層，并涉及采用此類組合物從半導(dǎo)體基片去除BARC層的方法。
一方面，本發(fā)明涉及底部抗反射涂層(BARC)去除組合物，其包括至少一種SCF、至少一種共溶劑、至少一種蝕刻劑和至少一種表面活性劑。
另一方面，本發(fā)明涉及底部反射涂層(BARC)去除組合物，其包括超臨界二氧化碳(SCCO2)、三乙胺三氟化氫、含氟表面活性劑和異丙醇。
另一方面，本發(fā)明涉及從其上具有底部反射涂層(BARC)的基片去除此類BARC層的方法，所述方法包括使其上具有BARC層的基片與SCF基去除組合物在充分接觸條件下接觸充分長時間，從而從所述基片至少部分地去除BARC層，所述SCF基去除組合物包括至少一種SCF、至少一種共溶劑、至少一種蝕刻劑和至少一種表面活性劑。
另一方面，本發(fā)明涉及從其上具有離子注入的光致抗蝕劑層以及底部抗反射涂層(BARC)的基片去除此類物質(zhì)的方法，所述方法包括使其上具有光致抗蝕劑層和BARC層的基片與SCF基去除組合物在充分接觸條件下接觸充分長時間，從而從所述基片至少部分地去除光致抗蝕劑層和BARC層，所述SCF基去除組合物包括至少一種SCF、至少一種共溶劑、至少一種蝕刻劑和至少一種表面活性劑。
從下文內(nèi)容和所附權(quán)利要求可更全面了解本發(fā)明的其他方面、特征和實施方式。
附圖簡述

圖1是控制晶片橫截面在50k放大倍數(shù)下的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像，其示出了夾在硅基片和光致抗蝕劑層之間的70nm BARC層。
圖2是圖1樣品平面圖的光學(xué)圖像。
圖3是用SCCO2/氟化物/氟化的表面活性劑的組合物處理后的圖2晶片的光學(xué)圖像，其示出了光致抗蝕劑層的去除。
圖4是用SCCO2/氟化物/氟化的表面活性劑/甲醇的組合物處理后的圖2晶片的光學(xué)圖像，其示出了光致抗蝕劑層和BARC層的去除。
發(fā)明詳述和優(yōu)選的實施方式本發(fā)明是基于超臨界碳流體基組合物的發(fā)現(xiàn)，該組合物可非常有效地從其上具有光致抗蝕劑和底部抗反射涂層(BARCs)的圖案化半導(dǎo)體晶片去除此類物質(zhì)。具體地，本發(fā)明涉及從離子注入的圖案化半導(dǎo)體晶片去除光致抗蝕劑和BARC層。
超臨界二氧化碳(SCCO2)因易于制造，沒有毒性，對環(huán)境影響輕微，因而在本發(fā)明的廣泛實施中是優(yōu)選的SCF，盡管本發(fā)明可以用任何合適的SCF種類來實施，具體SCF的選擇取決于所涉及的特定應(yīng)用。其他優(yōu)選的可用于本發(fā)明實施的SCF種類包括氧、氬、氪、氙和氨。本發(fā)明后文的一般性描述中具體提及SCCO2時，是為了提供本發(fā)明的說明性實例，而不意味著對本發(fā)明作任何方式的限制。
SCCO2作為用于從半導(dǎo)體晶片表面去除多余層的試劑是具有吸引力的，因為SCCO2兼具液體和氣體的特性。象氣體一樣，它擴散快，粘度低，表面張力接近于零，而且容易透入深的溝槽和通孔。象液體一樣，它作為“洗滌”介質(zhì)具有總體流動能力。
盡管超臨界CO2具有這些表面上的優(yōu)點，但它是非極性的。因而它不能溶解許多在后續(xù)處理之前必須從半導(dǎo)體基片除去的物質(zhì)，包括無機BARCs如SiOxNy或者極性有機BARC化合物如聚砜和聚脲。SCCO2非極性的特性由此阻礙了其完全和有效去除BARC的使用。
然而本發(fā)明基于的發(fā)現(xiàn)是，通過使SCCO2基去除組合物合適地配制有如下文更充分描述的添加劑，可克服與SCCO2和其他SCFs的非極性相關(guān)的缺點，與之伴隨的發(fā)現(xiàn)是，以SCCO2基去除介質(zhì)從基片去除光致抗蝕劑和BARC層具有高度有效性，且實現(xiàn)了從其上具有光致抗蝕劑和BARC層的基片如離子注入的圖案化半導(dǎo)體晶片無損害、無殘留物地去除所述物質(zhì)。
一方面，本發(fā)明涉及SCCO2基去除組合物，其用于從半導(dǎo)體基片去除光致抗蝕劑和/或BARC層。本發(fā)明的配方包括SCCO2、至少一種共溶劑、至少一種蝕刻劑、至少一種表面活性劑，所述組分基于組合物總重以如下濃度范圍而存在

在本發(fā)明的廣泛實踐中，SCCO2基去除組合物包括如下，或由如下組成，或基本由如下組成SCCO2、至少一種共溶劑、至少一種蝕刻劑和至少一種表面活性劑。一般而言，SCCO2、共溶劑、蝕刻劑和表面活性劑彼此相對的具體比例和量可以合適地變化，以提供SCCO2基組合物對光致抗蝕劑和/或BARC層物質(zhì)和/或處理設(shè)備的期望去除作用，這在現(xiàn)有技術(shù)的范圍內(nèi)不需要過多的努力就可容易地確定。
SCCO2中加入共溶劑起到增加組合物對光致抗蝕劑和/或BARC成分物質(zhì)如SiOxNy、聚砜和聚脲的溶解性的作用。SCCO2基去除組合物中所用的共溶劑可以是烷醇或胺，或者其組合。在本發(fā)明一個實施方案中，所述共溶劑包括直鏈或支鏈C1-C6烷醇(即甲醇、乙醇、異丙醇等)，或者兩種或多種上述醇的混合物。在本發(fā)明另一實施方案中，所述共溶劑是胺，包括但不限于單乙醇胺、三乙醇胺、三乙撐二胺、甲基二乙醇胺、五甲基二乙撐三胺，或者是二醇胺如二甘醇胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-辛基吡咯烷酮、N-苯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮。在優(yōu)選實施方案中，所述醇是異丙醇(IPA)。
當(dāng)以離子注入法使光致抗蝕劑或BARC層硬化時，則采用蝕刻劑有利地將離子注入的光致抗蝕劑從基片除去，所述蝕刻劑包括過氧化氫、酸、氟離子(fluoride ion)源化合物或者其組合。將蝕刻劑以各種有效濃度加入至溶液中，這在本領(lǐng)域內(nèi)可按如下方式容易地確定通過簡易手段將離子注入物硬化的光致抗蝕劑與不同蝕刻劑濃度的組合物接觸，并確定對應(yīng)的對光致抗蝕劑的各去除水平。優(yōu)選的酸包括硝酸、乙酸和硫酸。優(yōu)選的氟離子源包括氫氟酸(HF)、氟化銨(NH4F)和三乙胺三氟化氫((C2H5)3N·3HF)。在優(yōu)選的實施方案中，氟離子源是三乙胺三氟化氫。
本發(fā)明SCCO2基去除組合物中可考慮采用的表面活性劑包括非離子型表面活性劑，例如氟烷基表面活性劑、乙氧基化的含氟表面活性劑、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇醚或聚丙二醇醚、羧酸鹽、十二烷基苯磺酸或其鹽、聚丙烯酸酯聚合物、二壬基苯基聚氧乙烯、硅氧烷聚合物或改性的硅氧烷聚合物、炔二醇或改性的炔二醇、和烷基銨鹽或改性的烷基銨鹽，以及包括上述至少之一的組合。在優(yōu)選的實施方式中，所述表面活性劑是乙氧基化的含氟表面活性劑，例如ZONYLFSO-100含氟表面活性劑(DuPont Canada Inc.Mississauga，Ontario，Canada)。
或者，所述表面活性劑可包括陰離子表面活性劑，或者陰離子表面活性劑和非離子型表面活性劑的混合物。本發(fā)明SCF基組合物中可考慮采用的陰離子表面活性劑包括但不限于，含氟表面活性劑例如ZONYLUR和ZONYLFS-62(DuPont Canada Inc.Mississauga，Ontario，Canada)，烷基硫酸鈉，烷基硫酸銨，烷基(C10-C18)羧酸銨鹽，磺基琥珀酸鈉及其酯如二辛基磺基琥珀酸鈉，和烷基(C10-C18)磺酸鈉鹽。
一般而言，SCCO2、共溶劑、蝕刻劑和表面活性劑彼此之間的特定比例和用量可適當(dāng)?shù)馗淖?，從而提供SCCO2/共溶劑/蝕刻劑/表面活性劑溶液對待從基片清洗去的特定光致抗蝕劑和/或BARC層的期望溶解作用。對上述特定比例和用量，本領(lǐng)域技術(shù)人員無需過多努力通過簡易實驗即可容易確定。
在待除去的光致抗蝕劑和/或BARC層與SCCO2基去除組合物接觸時，使用升高的溫度條件可增強SCCO2/共溶劑/蝕刻劑/表面活性劑組合物的去除效果。
任選地可將本發(fā)明的SCCO2基去除組合物配制有其他組分，從而進(jìn)一步增加組合物的去除能力，或改進(jìn)組合物的特性。因此，該組合物可配制有穩(wěn)定劑、螯合劑、氧化抑制劑、絡(luò)合劑，等等。
在一個實施方案中，本發(fā)明的SCF基去除組合物可包括SCCO2、IPA、三乙胺三氟化氫和含氟表面活性劑。
在另一方面，本發(fā)明涉及采用本文描述的SCCO2基去除組合物從半導(dǎo)體晶片表面去除光致抗蝕劑和/或BARC層的方法，所述BARC層例如SiOxNy、聚砜、聚脲、聚脲砜、聚丙烯酸酯和聚(乙烯基吡啶)。
本發(fā)明的SCCO2基去除組合物通過最大程度地減少所需化學(xué)試劑的用量，由此減少了廢物量，同時提供了具有可循環(huán)成分如SCFs的組合物和方法，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)中BARC去除技術(shù)的缺點。
可在約1500-約4500psi的壓力范圍下，將合適的SCCO2基去除組合物與其上具有光致抗蝕劑和/或BARC層的晶片表面接觸充分時間，從而實現(xiàn)對所述層的期望去除，例如接觸時間范圍為約1分鐘至約20分鐘，溫度為約30℃至約100℃，盡管在本發(fā)明的一般實施中，在允許的情況下，可有利地使用更長/高或更短/低的接觸持續(xù)時間和溫度。在優(yōu)選的實施方式中，接觸溫度為約50℃-約90℃，優(yōu)選約70℃。
通過改變溫度、并在該溫度測定由SCCO2基去除組合物從基片去除的BARC材料量，可容易地經(jīng)驗確定特定的升溫和溫度范圍對去除特定光致抗蝕劑和/或BARC層的性質(zhì)和程度的效果。以此方式，對本發(fā)明特定SCCO2基去除組合物而言，可確定其對特定的待去除材料的最優(yōu)溫度水平。
以類似方式，可選擇除溫度外的工藝條件，本領(lǐng)域內(nèi)確定的最優(yōu)或有利條件包括超臨界流體組合物與待從基片去除的光致抗蝕劑和/或BARC材料接觸時的表壓、SCCO2基去除組合物接觸的流動和/或靜態(tài)特性，以及接觸的持續(xù)時間。
可使SCCO2基去除組合物在含光致抗蝕劑和/或BARC層的晶片表面動態(tài)流動或靜態(tài)浸泡，從而對含光致抗蝕劑和/或BARC層的晶片表面進(jìn)行處理。
“動態(tài)”接觸方式包括所述組合物在晶片表面上連續(xù)地流動，以使傳質(zhì)梯度最大化并實現(xiàn)BARC層從該表面的完全去除。“靜態(tài)浸泡”接觸方式包括使晶片表面與靜態(tài)體積的所述組合物接觸，并保持與之接觸一個連續(xù)的(浸泡)時間段。
在特別優(yōu)選的實施方式中，去除工藝包括順序的處理步驟，包括SCCO2基去除組合物在含光致抗蝕劑和/或BARC層的晶片表面上動態(tài)流動，接著是該晶片靜態(tài)地浸泡在該SCCO2基去除組合物中，在此交替步驟的循環(huán)中，各動態(tài)流動步驟和靜態(tài)浸泡步驟交替、重復(fù)地被執(zhí)行。
例如，所述動態(tài)流動/靜態(tài)浸泡步驟在上述說明性的實施方式中可以被連續(xù)地執(zhí)行4個循環(huán)，包括如下順序2.5min-10min的動態(tài)流動，2.5min-5min的高壓靜態(tài)浸泡，例如約3000psi-約4500psi，2.5min-10min的動態(tài)流動，和2.5min-10min的低壓靜態(tài)浸泡，例如約1500psi-約2900psi。在優(yōu)選的實施方式中，所述順序由2.5min的動態(tài)流動、4500psi下2.5min的靜態(tài)浸泡、2.5min的動態(tài)流動和1500psi下2.5min的靜態(tài)浸泡組成。
在SCCO2基去除組合物和晶片表面接觸之后，晶片優(yōu)選地在第一洗滌步驟中用大量的SCF/甲醇/去離子水溶液洗滌，從而從已經(jīng)去除了粒子的晶片表面區(qū)域除去任何沉淀的殘留化學(xué)添加劑，并最后在第二洗滌步驟中用大量的純SCF洗滌以去除晶片表面任何殘留的甲醇和/或沉淀的化學(xué)添加劑。優(yōu)選地，用于洗滌的SCF是SCCO2。
本發(fā)明SCCO2基去除組合物的共溶劑/蝕刻劑/表面活性劑組分是通過將各成分簡單地混合，例如在混合容器中輕微攪拌下混合，而容易地配制的。
這樣的SCCO2基去除組合物一旦配制好就被施加到晶片表面，從而與其上的光致抗蝕劑/BARC層接觸，接觸在合適的升高的壓力下進(jìn)行，例如在加壓的接觸室中，SCCO2基去除組合物以合適的體積流速和流量供給到接觸室，以實現(xiàn)期望的接觸作用來去除晶片表面的有機BARC層。
應(yīng)當(dāng)理解，對于本發(fā)明的SCCO2基去除組合物，具體的接觸條件可以在現(xiàn)有技術(shù)的范圍內(nèi)根據(jù)本文的描述而很容易地確定，而且在實現(xiàn)晶片表面光致抗蝕劑和/或BARC層的理想去除的同時，本發(fā)明的SCCO2基去除組合物中各成分的具體比例和濃度可以寬泛地變化。
通過下文描述的說明性實施例可更全面展示本發(fā)明的特征和優(yōu)點。
本研究中考察的晶片樣品是其上具有有機BARC層和光致抗蝕劑層的Si/SiO2圖案化晶片。將各種如本文所述的化學(xué)添加劑添加到SCCO2基去除組合物中，并評價光致抗蝕劑和/或有機BARC層的去除效率。在整個去除實驗中該SCCO2基去除組合物的溫度被保持在70℃。上述層去除后，用大量的SCCO2/甲醇/去離子水和純SCCO2徹底漂洗晶片以去除任何殘留的溶劑和/或沉淀的化學(xué)添加劑。結(jié)果顯示在圖1-4中，如下面所述。
圖1是控制品片橫截面的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像，示出了其上具有8nm SiO2層、70nm有機BARC層和700nm深紫外光(DUV)光致抗蝕劑層的Si晶片表面。
圖2是圖1晶片的平面圖的光學(xué)圖像。
圖3是采用SCCO2/氟化物源/氟化的表面活性劑的組合物處理之后的圖2晶片的光學(xué)圖像，其顯示盡管光致抗蝕劑從晶片除去，但有機BARC層仍存留于Si/SiO2晶片表面上。
圖4是采用SCCO2/氟化物源/氟化的表面活性劑/共溶劑的組合物處理之后的圖2晶片的光學(xué)圖像，其顯示光致抗蝕劑和有機BARC層均已從Si/SiO2晶片表面除去。
于是，上述照片證明了根據(jù)本發(fā)明的SCCO2基去除組合物用于從晶片表面去除光致抗蝕劑和/或BARC層的有效性。
下面的配方實現(xiàn)了從圖案化Si/SiO2表面基本去除有機BARC層。“基本去除”在本文中定義為由光學(xué)顯微法確定的BARC層從半導(dǎo)體器件大于約98％的去除。在這個具體的實施方式中，70℃下經(jīng)18分鐘內(nèi)，在所有的區(qū)域中都觀察到100％的BARC層去除。

據(jù)此，本文中已經(jīng)就本發(fā)明的具體方面、特征和說明性的實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的用途并不因此被限定，而是延伸為包括多個其他的方面、特征和實施方式。因此，下面提出的權(quán)利要求意在被廣義地理解為包括這些方面、特征和實施方式，不超出其主旨和范圍。
權(quán)利要求
1.底部抗反射涂層(BARC)去除組合物，其包括至少一種SCF、至少一種共溶劑、至少一種蝕刻劑和至少一種表面活性劑。
2.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中SCF包括選自二氧化碳、氧、氬、氪、氙和氨的流體。
3.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中SCF包括二氧化碳。
4.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中共溶劑包括至少一種C1-C6烷醇。
5.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中共溶劑包括異丙醇。
6.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中共溶劑包括選自如下的胺單乙醇胺、三乙醇胺、三乙撐二胺、甲基二乙醇胺、五甲基二乙撐三胺、二甘醇胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-辛基吡咯烷酮、N-苯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮。
7.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中蝕刻劑包括如下的至少一種HF、氟化銨、三乙胺三氟化氫、過氧化氫、乙酸、硝酸和硫酸。
8.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中蝕刻劑包括三乙胺三氟化氫。
9.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中表面活性劑包括至少一種非離子表面活性劑或至少一種陰離子表面活性劑。
10.權(quán)利要求9的BARC去除組合物，其中非離子表面活性劑包括選自如下的至少一種物質(zhì)氟烷基表面活性劑、乙氧基化的含氟表面活性劑、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醚、聚丙二醇醚、羧酸鹽、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸鹽、聚丙烯酸酯聚合物、二壬基苯基聚氧乙烯、硅氧烷聚合物、改性的硅氧烷聚合物、炔二醇、改性的炔二醇、烷基銨鹽、改性的烷基銨鹽。
11.權(quán)利要求9的BARC去除組合物，其中表面活性劑包括乙氧基化的含氟表面活性劑。
12.權(quán)利要求9的BARC去除組合物，其中陰離子表面活性劑包括選自如下的至少一種物質(zhì)含氟表面活性劑、烷基硫酸鈉、烷基硫酸銨、C10-C18烷基羧酸銨鹽、磺基琥珀酸鈉及其酯、和C10-C18烷基磺酸鈉鹽。
13.權(quán)利要求1的BARC去除組合物，其中SCF基去除組合物基于該組合物總重包括約60.0重量％-約90.0重量％SCF，約10.0重量％-約30.0重量％共溶劑，約0.01重量％-約5.0重量％蝕刻劑，和約0.01重量％-約5.0重量％表面活性劑。
14.底部抗反射涂層(BARC)去除組合物，其包括超臨界二氧化碳(SCCO2)、三乙胺三氟化氫、含氟表面活性劑和異丙醇。
15.從其上具有底部抗反射涂層(BARC)的基片去除所述BARC層的方法，所述方法包括在充分接觸條件下，使其上具有BARC層的基片與SCF基去除組合物接觸充分長時間，從而將BARC層至少部分地從基片除去，所述SCF基去除組合物包括至少一種SCF、至少一種共溶劑、至少一種蝕刻劑和至少一種表面活性劑。
16.權(quán)利要求15的方法，其中SCF包括選自二氧化碳、氧、氬、氪、氙和氨的流體。
17.權(quán)利要求15的方法，其中SCF包括二氧化碳。
18.權(quán)利要求15的方法，其中接觸條件包括約1500psi至約4500psi范圍的壓力。
19.權(quán)利要求15的方法，其中所述接觸時間范圍為約1分鐘至約20分鐘。
20.權(quán)利要求15的方法，其中共溶劑包括至少一種C1-C6烷醇。
21.權(quán)利要求15的方法，其中共溶劑包括異丙醇(IPA)。
22.權(quán)利要求15的方法，其中共溶劑包括選自如下的胺單乙醇胺、三乙醇胺、三乙撐二胺、甲基二乙醇胺、五甲基二乙撐三胺、二甘醇胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N-辛基吡咯烷酮、N-苯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮。
23.權(quán)利要求15的方法，其中蝕刻劑包括如下的至少一種HF、氟化銨、三乙胺三氟化氫、過氧化氫、乙酸、硝酸和硫酸。
24.權(quán)利要求15的方法，其中蝕刻劑包括三乙胺三氟化氫。
25.權(quán)利要求15的方法，其中表面活性劑包括至少一種非離子表面活性劑或至少一種陰離子表面活性劑。
26.權(quán)利要求25的方法，其中表面活性劑包括選自如下的至少一種物質(zhì)氟烷基表面活性劑、乙氧基化的含氟表面活性劑、聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯醚、聚丙二醇醚、羧酸鹽、十二烷基苯磺酸、十二烷基苯磺酸鹽、聚丙烯酸酯聚合物、二壬基苯基聚氧乙烯、硅氧烷聚合物、改性的硅氧烷聚合物、炔二醇、改性的炔二醇、烷基銨鹽、改性的烷基銨鹽、以及包括至少一種上述物質(zhì)的組合。
27.權(quán)利要求25的方法，其中陰離子表面活性劑包括選自如下的至少一種物質(zhì)含氟表面活性劑、烷基硫酸鈉、烷基硫酸銨、C10-C18烷基羧酸銨鹽、磺基琥珀酸鈉及其酯、和C10-C18烷基磺酸鈉鹽。
28.權(quán)利要求15的方法，其中SCF基去除組合物基于該組合物總重包括約60.0重量％-約90.0重量％SCF，約10.0重量％-約30.0重量％共溶劑，約0.01重量％-約5.0重量％蝕刻劑，和約0.01重量％-約5.0重量％表面活性劑。
29.權(quán)利要求15的方法，其中BARC層包括有機BARC層。
30.權(quán)利要求15的方法，其中BARC層包括無機BARC層。
31.權(quán)利要求15的方法，其中接觸步驟包含循環(huán)，包括(i)SCF基去除組合物與其上具有BARC層的基片的動態(tài)流動接觸，和(ii)SCF基去除組合物與其上具有BARC層的基片的靜態(tài)浸泡接觸。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述循環(huán)包括對其上具有BARC層的基片交替、重復(fù)地進(jìn)行動態(tài)流動接觸(i)和靜態(tài)浸泡接觸(ii)。
33.權(quán)利要求15的方法，其進(jìn)一步包括在第一洗滌步驟中用SCF/甲醇/去離子水洗滌溶液、和在第二洗滌步驟中用SCF對已除去BARC層的基片區(qū)域進(jìn)行洗滌，從而在所述第一洗滌步驟中除去沉淀的殘留化學(xué)添加劑，并在所述第二洗滌步驟中除去沉淀的殘留化學(xué)添加劑和/或殘留的醇。
34.權(quán)利要求33的方法，其中SCF包括SCCO2。
35.權(quán)利要求15的方法，其中接觸條件包括約50℃-約90℃的溫度范圍。
36.從其上具有離子注入的光致抗蝕劑層和底部抗反射涂層(BARC)的基片去除上述物質(zhì)的方法，所述方法包括在充分接觸條件下，使其上具有光致抗蝕劑層和BARC層的基片與SCF基去除組合物接觸充分長時間，從而將光致抗蝕劑層和BARC層至少部分地從基片除去，所述SCF基去除組合物包括至少一種SCF、至少一種共溶劑、至少一種蝕刻劑和至少一種表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明描述了從具有底部抗反射涂層(BARC)的半導(dǎo)體基片去除此類BARC層的方法和組合物。該去除組合物包括超臨界流體、共溶劑、蝕刻劑和表面活性劑。此類去除組合物克服了SCCO
文檔編號C09K13/08GK1934221SQ200580009518
公開日2007年3月21日 申請日期2005年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者邁克爾·B·克贊斯基, 托馬斯·H·鮑姆 申請人:高級技術(shù)材料公司