本发明专利技术涉及光致抗蚀剂剥离和清洁组合物，其不含N-烷基吡咯烷酮和添加的季铵氢氧化物，所述组合物含有组分(A)，组分(A)含有极性有机溶剂N-甲基咪唑、二甲基亚砜和1-氨基丙-2-醇。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及光致抗蚀剂剥离和清洁组合物，其不含N-烷基吡咯烷酮和添加的季铵氢氧化物，所述组合物含有组分(A)，组分(A)含有极性有机溶剂N-甲基咪唑、二甲基亚砜和1-氨基丙-2-醇。【专利说明】本专利技术涉及新的光致抗蚀剂剥离和清洁组合物。此外，本专利技术涉及制备新型光致抗蚀剂剥离和清洁组合物的新方法。最后、但并非是最不重要的是，本专利技术涉及新型植入光致抗蚀剂剥离和清洁组合物用于生产电子设备的用途。引用的文献将在本申请中引用的文献全部引入本文供参考。专利技术背景当在生产芯片期间在所谓的前端工艺(FEOL)中制造晶体管时，必须在半导体晶片、特别是硅晶片上形成区域，其具有不同掺杂浓度的不同元素。这些不同的区域是对于使用V族元素例如磷和砷作为掺杂元素而言的负性(η)区域,对于通常使用III族元素例如硼而言的正性(P)区域，以及具有极少掺杂或不具有掺杂的固有(i)区域。在半导体晶片上的这些区域的掺杂通常是通过用所需元素进行所谓的离子植入来实现。此外，现在另外植入其它元素，例如碳和氟。在植入期间，所需元素的离子在真空设备中被大幅度地加速并喷射到半导体晶片上。由于它们的高速度，它们可以穿透入半导体晶片的晶格中，并可以通过随后的退火步骤引入到晶格中。为了允许形成具有不同植入物的区域，不需用特定类型的离子植入的区域必须“被屏蔽”。这种屏蔽是通过预先经过光蚀刻法结构化的光致抗蚀剂形成的。光致抗蚀剂的厚度可以在数十纳米到数微米的宽范围内变化。但是，光致抗蚀剂并不完全能抵抗高速离子攻击，并且观察到形成结壳层。除了在顶部上形成结壳之外，还通常光致抗蚀剂结构的侧面和所谓的根部上产生结壳层。当离子植入是在用于卤素离子植入的倾斜半导体晶片上进行时，即在栅之下植入时，这种结壳的形成是特别严重的。这种结壳是非常难以去除的，并且比大部分光致抗蚀剂更持久，尤其当其在光致抗蚀剂/半导体界面处或此界面附近形成时。此外，用额外元素例如氟进行的植入也产生非常难以清洁的结壳层。此外，低植入能量倾向于导致更难以清洁结壳。它们的去除对于超浅延伸和卤素区域而言是特别具有挑战性的，这些区域目前在集成电路(IC)工业中进行植入。此外，侵蚀性的清洁化学品例如SPM (过氧化硫混合物)或热硫酸能除去光致抗蚀剂。但是，它们通常引起对被引入现代晶体管设计中的脆性和感光材料的损害，例如娃-锗、锗和高k金属材料,例如氧化铪、氧化镧、氧化招、氮化钛或氮化钽，并且能甚至攻击硅，这导致不需要的材料损失。总之，这些不利影响导致晶体管的性能降低，甚至失效，最终导致整个芯片的性能降低和失效。可以预见到这些问题和缺点将在使用2X、1X和OX结点时甚至更严重。所以，在现有技术中已经建议使用其它清洁化学品。因此，美国专利US 5，554，312公开了一种不含水的光致抗蚀剂剥离组合物，其尤其含有异丙醇胺(IPAM)。但是，其不含N-甲基咪唑(NMI)和二甲基亚砜(DMSO)。美国专利US 6，140，027 和 WO 2007/037628 Al 和 EP O 647 884 Al 公开了含有单异丙醇胺(MIPA)和DMSO的组合物。但是，这些组合物不含N-甲基咪唑(匪I)。美国专利US 6，071, 868公开了含有单异丙醇胺(MIPA)和DMSO的光致抗蚀剂剥离组合物。但是，其也含有N-甲基吡咯烷酮(NMP)。欧洲专利申请EP O 647 844 Al公开了碱性光致抗蚀剂剥离组合物，其尤其含有DMSO和1-氨基-2-丙醇或1-氨基-3-丙醇。美国专利US 6，958，312 B2公开了用于除去能与铜相容的抗蚀剂的组合物，其尤其含有单异丙醇胺和N，N- 二甲基咪唑，其应当是N，N- 二甲基咪唑-1-胺。国际专利申请WO 2007/037628 Al公开了一种光致抗蚀剂剥离组合物，其尤其含有异丙醇胺(MIPA)和DMS0。国际专利申请WO 2010/127943 Al公开了抗蚀剂剥离组合物，其不含N-烷基吡咯烷酮，并且含有NM1、3-氨基-1-丙醇、DMSO和1-氨基丙-2-醇作为助溶剂。此组合物必须含有0.05重量％至〈0.5重量％的添加的季铵氢氧化物，基于组合物的全部重量计。此夕卜，此组合物可以含有炔属醇/氧化烯加合物作为表面活性剂。国际专利申请WO 2011/012559 A2公开了基本上不含水的后离子植入剥离组合物，其含有1-氨基-2-丙醇、DMSO和添加的季铵氢氧化物。其也可以含有非离子性烷氧基化醇、壬基酚和壬基乙氧基化物。欧洲专利申请EP 2 281 867 Al公开了用于金属基材的半含水的剥离和清洁配制剂，其含有异丙醇胺、季铵氢氧化物和水。美国专利US 7，951，764 B2公开了后端(BEOL)光致抗蚀剂剥离和清洁组合物，其含有DMSO和1-氨基-2-丙醇或1-氨基-3-丙醇。其也可以含有二甲基己炔醇或乙氧基化四甲基癸炔二醇作为表面活性剂。虽然一些光致抗蚀剂剥离和清洁组合物避免了侵蚀性清洁化学品的缺点，但是它们都没有完全满足现在对于植入后光致抗蚀剂去除剂在FEOL工艺中的所有严格要求。特别是，必须减少上述对于脆性和感光材料的损害，并且去除速率必须进一步改进，从而在比现有技术更短的时间内从位于半导体晶片顶部上的精细结构完全地除去被植入的光致抗蚀剂和结壳。专利技术目的所以，本专利技术的目的是提供一种新的光致抗蚀剂剥离和清洁组合物，其特别用于除去植入后光致抗蚀剂，特别是在生产IC期间的FEOL工艺中。新的光致抗蚀剂剥离和清洁组合物应当具有高于80°C的闪点，并且应当引起对于使用者而言较小的安全、健康和环境风险。此外，其应当显示改进的除去和清洁速率，从而可以在比现有技术更短的时间内从位于半导体晶片顶部上的精细结构完全地除去植入的光致抗蚀剂和结壳，且不会损害被引入现代晶体管设计中的脆性和感光材料，例如硅-锗、锗和高_k材料，例如氧化铪、氧化镧、氧化铝、氮化钛或氮化钽。特别是，希望用毒性较低的化合物代替毒性化合物例如NMP，或者代替或完全省略腐蚀性的季铵氢氧化物，且不会损害相应光致抗蚀剂剥离和清洁组合物的剥离和清洁能力。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种制备新型光致抗蚀剂剥离和清洁组合物的新方法，其可以容易且安全地进行。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种新的有效和定量地在短时间内从半导体晶片除去光致抗蚀剂的方法，特别是除去植入后光致抗蚀剂和由离子植入产生的结壳，且不会损害被引入现代晶体管设计中的脆性和感光材料，例如硅-锗、锗和高-k材料，例如氧化铪、氧化镧、氧化招、氮化钛或氮化钽。此外，新的光致抗蚀剂剥离和清洁组合物和用于除去光致抗蚀剂的新方法应当不仅特别用于制造IC中，而且用于制造其它具有纳米和微米尺寸的特征和结构的设备和/或感光材料，例如在上文中所述的用作栅氧化物的材料。专利技术概述因此，发现了新的组合物，所述新组合物不含N-烷基吡咯烷酮和添加的季铵氢氧化物，所述组合物含有组分(A)，组分(A)含有极性有机溶剂N-甲基咪唑、二甲基亚砜和1-氨基丙_2_醇。 在下文中，新的组合物被称为〃本专利技术组合物〃。在一个实施方案中，本专利技术组合物含有至少一种添加剂(B)，其选自:(B-1)季铵盐，(B-1I)亚砜和硫醚，(B-1II)表面活性剂，和(B-1V)其它添加剂。在另一个实施方案中，本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合物，其不含N‑烷基吡咯烷酮和添加的季铵氢氧化物，所述组合物含有组分(A)，组分(A)含有极性有机溶剂N‑甲基咪唑、二甲基亚砜和1‑氨基丙‑2‑醇。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·比特纳，A·克里普，S·布劳恩，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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