发明名称 去除光阻物质之洗涤液及形成光阻剂图案之方法
摘要 本发明系关于去除光阻剂树脂之洗涤液及利用该洗涤液形成图案之方法。本发明之洗涤液包含作为主成分的水(H2O)、作为添加剂之一或多种界面活性剂(其系选自于聚氧化烯化合物、式1之醇胺与含羧酸(-COOH)基团之碳氢化合物所成的盐、式1之醇胺与含磺酸(-SO3H)基团之碳氢化合物所成的盐、聚乙二醇化合物、式3化合物、包含式4重复单元且具有分子量范围从1000至10000的化合物及经聚醚变性之矽化合物所组成的群组)及醇化合物。
申请公布号 TWI247199 申请公布日期 2006.01.11
申请号 TW091135939 申请日期 2002.12.12
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 李根守;郑载昌;申起秀;孔根圭;李晟求;黄永善
分类号 G03F7/32;G03F7/42 主分类号 G03F7/32
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种去除光阻物质之洗涤液,其包含水(H2O)及界 面活性剂,该界面活性剂系选自于聚氧化烯化合物 、式1之醇胺与含羧酸(-COOH)基团之碳氢化合物所 成的盐、式1之醇胺与含磺酸(-SO3H)基团之碳氢化 合物所成的盐、式2之聚乙二醇化合物、式3化合 物、包含式4基团且具有分子量范围从1000至10000之 经取代或未经取代之C1-10化合物、经聚醚变性之 矽化合物及其组合所组成的群组: 其中: R1和R2各自选自于氢、C1-10烷基和C1-C10烷基醇所组 成的群组;及 l是范围从1至10的整数; 其中: m是范围从1至500的整数;及 数目平均分子量范围从62至20000; 其中: R3和R4各自是氢、C1-C10烷基、芳基、、C1-C10胺 基烷基、胺基芳基、羧酸基或磺酸基; R5是胺基、羟基、C1-C10烷基、芳基、、胺基 烷基、胺基芳基、羧酸基或磺酸基; A是C1-C5伸烷基或C3-C10芳族碳氢化合物;及 n是范围从0至2的整数;以及 2.根据申请专利范围第1项之洗涤液,其进一步包含 醇化合物。 3.根据申请专利范围第2项之洗涤液,其中界面活性 剂存在量范围是整体洗涤液的0.001至5重量%,而醇 化合物存在量范围是整体洗涤液的0.01至10重量%。 4.根据申请专利范围第3项之洗涤液,其中界面活性 剂存在量范围是整体洗涤液的0.3至5重量%,而醇化 合物存在量范围是整体洗涤液的1.7至10重量%。 5.根据申请专利范围第1项之洗涤液,其中聚氧化烯 化合物系选自于下列各物所组成的群组: 1)聚氧乙烯烷基苯基醚; 2)聚氧乙烯烷基醚; 3)聚氧乙烯二醇脂肪酸酯; 4)聚(氧丙烯-氧乙烯)嵌段共聚物; 5)聚氧乙烯烷基胺醚; 6)聚氧化烯二醇单烷基醚聚(氧丙烯-氧乙烯)二 醇的共聚物;及 7)其组合。 6.根据申请专利范围第5项之洗涤液,其中聚氧化烯 化合物为1)选自于聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙 烯辛基苯基醚及其组合所组成群组的聚氧乙烯烷 基苯基醚; 2)选自于聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯油基醚、 聚氧乙烯鲸蜡基醚、聚氧乙烯鲸蜡基-硬脂基醚、 聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯 十三基醚及其组合所组成群组的聚氧乙烯烷基醚; 或 3)选自于聚氧乙烯单月桂酸酯、聚氧乙烯单油酸 酯、聚氧乙烯单硬脂酸酯、聚氧乙烯羊毛脂、聚 氧乙烯蓖麻油及其组合所组成群组的聚氧乙烯二 醇脂肪酸酯。 7.根据申请专利范围第1项之洗涤液,其中该聚氧化 烯化合物系选自于聚氧乙烯二醇共聚物、聚(氧乙 烯-氧丙烯)二醇共聚物、聚烷基醚、聚氧化烯三 醇及其组合所组成的群组。 8.根据申请专利范围第5项之洗涤液,其中(5)聚氧乙 烯烷基胺醚系选自于聚氧乙烯月桂基胺醚、聚氧 乙烯硬脂基胺醚及其组合所组成的群组。 9.根据申请专利范围第1项至第4项中任一项之洗涤 液,其中式1之醇胺系选自于单乙醇胺、二乙醇胺 和三乙醇胺所组成的群组。 10.根据申请专利范围第1项之洗涤液,其中含羧酸 基之碳氢化合物与含磺酸基之碳氢化合物各自是C 2-C500的化合物。 11.根据申请专利范围第10项之洗涤液,其中含羧酸 基之碳氢化合物系选自于乙酸、二十四烷酸、亚 油酸、油酸、硬脂酸及其组合所组成的群组;以及 含磺酸基之碳氢化合物系选自于木质素磺酸、甲 烷磺酸、对甲苯磺酸及其组合所组成的群组。 12.根据申请专利范围第1项之洗涤液,其中该界面 活性剂系选自于磺醯胺、磺胺嘧啶、对胺基苯磺 醯胺、胺基磺酸、对胺基苯磺酸和磺胺水杨所 组成的群组。 13.根据申请专利范围第1项之洗涤液,其中该界面 活性剂系选自于葡萄糖、葡糖醛醯胺、葡糖醛酸 、蔗糖、乳糖、乳糖醇及其组合所组成的群组。 14.根据申请专利范围第l项之洗涤液,其中该界面 活性剂是一种经聚醚变性之矽化合物且具有范围 从1000至10000的分子量。 15.根据申请专利范围第14项之洗涤液,其中经聚醚 变性之矽化合物包含式5之重复单元: 其中: X系选自于CH3、C2-C500聚醚、醇和铵盐所组成的群 组; Y是H、CH3、C2-C500聚醚、醇或铵盐;及 o是范围从1至200的整数。 16.根据申请专利范围第1项之洗涤液,其中该界面 活性剂是经聚醚变性之矽化合物且系以式5a表示: 其中: X是C2-C500聚醚、醇或铵盐;及 p和q个别是范围从1至100的整数。 17.根据申请专利范围第16项之洗涤液,其中X系选自 于式6、7、8a和8b所组成的群组: [式6] -(CH2O)a(C2H4O)b(C3H6O)cR; [式7] -CH2(CR'2)OH; [式8a] -(CH2)d N+(R")2B;及 [式8b] -N+(R")3B, 其中: R、R'和R"个别是氢或C1-C100烷基:B是CH2COO或卤素; a、b和c个别是范围从1至100的整数;及 d是范围从1至10的整数。 18.根据申请专利范围第2项至第4项中任一项之洗 涤液,其中醇化合物系选自于C1-C10烷基醇、C1-C10烷 氧基醇及其组合所组成的群组。 19.根据申请专利范围第18项之洗涤液,其中C1-C10烷 基醇系选自于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁 醇、第二丁醇、第三丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊 醇、2,2-二甲基-1-丙醇及其组合所组成的群组;及C1 -C10烷氧基醇系选自于2-甲氧基乙醇、2-(2-甲氧基 乙氧基)乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、3-甲氧基-1,2-丙二 醇及其组合所组成的群组。 20.根据申请专利范围第1项之洗涤液,其中该洗涤 液系选自于下列各物所组成的群组: 由聚氧乙烯壬基苯基醚、异丙醇与水所组成的溶 液; 由聚氧乙烯月桂基醚、异丙醇与水所组成的溶液; 由聚氧乙烯单月桂酸酯、异丙醇与水所组成的溶 液; 由聚氧乙烯三醇、异丙醇与水所组成的溶液; 由聚氧乙烯三醇、甲醇与水所组成的溶液; 由单乙醇胺-二十四烷酸盐、异丙醇与水所组成的 溶液; 由三乙醇胺-亚油酸盐、乙醇与水所组成的溶液; 由三乙醇胺-乙酸盐、异丙醇与水所组成的溶液; 由二乙醇胺-硬脂酸盐、1-戊醇与水所组成的溶液; 由三乙醇胺-油酸盐、甲醇与水所组成的溶液; 由单乙醇胺-木质素磺酸盐、异丙醇与水所组成的 溶液; 由三乙醇胺-甲烷磺酸盐、乙醇与水所组成的溶液 ; 由三乙醇胺-对甲苯磺酸盐、异丙醇与水所组成的 溶液; 由二乙醇胺-木质素磺酸盐、1-戊醇与水所组成的 溶液; 由三乙醇胺-木质素磺酸盐、甲醇与水所组成的溶 液; 由具有数目平均分子量200之式2化合物、异丙醇与 水所组成的溶液; 由具有数目平均分子量1000之式2化合物、乙醇与 水所组成的溶液; 由四乙二醇、异丙醇与水所组成的溶液; 由具有数目平均分子量1450之式2化合物、1-戊醇与 水所组成的溶液; 由磺胺水杨、异丙醇与水所组成的溶液; 由对胺基苯磺酸、乙醇与水所组成的溶液; 由胺基磺酸、异丙醇与水所组成的溶液; 由对胺基苯磺醯胺、1-戊醇与水所组成的溶液; 由葡萄糖、异丙醇与水所组成的溶液; 由葡糖醛酸、乙醇与水所组成的溶液; 由乳糖、异丙醇与水所组成的溶液; 由乳糖醇、1-戊醇与水所组成的溶液; 由其中X是CH2CH2OCH2CH2OCH3之式5a化合物、异丙醇与 水所组成的溶液; 由其中X是CH2CH2OH之式5a化合物、乙醇与水所组成 的溶液; 由其中X是(CH2)3N+(CH3)2CH2COO-之式5a化合物、异丙醇 与水所组成的溶液;及 由其中X是(CH2)3N+(CH3)2CH2COO-之式5a化合物、1-戊醇 与水所组成的溶液; 其中; p和q个别是范围从1至100的整数。 21.一种形成光阻剂图案之方法,其包括下列步骤: (a)藉由将光阻剂涂覆于形成于半导体基材上之底 层上方部分来形成光阻剂膜; (b)软烤该光阻剂膜; (c)使该光阻剂膜曝光; (d)后烤产物; (e)利用显影剂使该曝光的光阻剂膜显影;及 (f)使用申请专利范围第1项之洗涤液清洗所得的结 构。 22.根据申请专利范围第21项之方法,其中(b)步骤之 曝射光源系选自于KrF、ArF、VUV、EUV、电子束、X射 线和离子束所组成的群组。 23.一种去除光阻物质之洗涤液,其包含水(H2O)和聚 氧化烯化合物。 24.一种去除光阻物质之洗涤液,其包含水(H2O)和一 种式1之醇胺与含羧酸(-COOH)基团之碳氢化合物所 成的盐: [式1] 其中: R1和R2各自选自于氢、C1-C10烷基和C1-C10烷基醇所组 成的群组;及 l是范围从1至10的整数。 25.一种去除光阻物质之洗涤液,其包含水(H2O)和一 种式1之醇胺与含磺酸(-SO3H)基团之碳氢化合物所 成的盐: [式1] 其中: R1和R2各自选自于氢、C1-C10烷基和C1-C10烷基醇所组 成的群组;及 l是范围从1至10的整数。 26.一种去除光阻物质之洗涤液,其包含水(H2O)和式2 之聚乙二醇化合物: 其中: m是范围从1至500的整数;及 数目平均分子量范围从62至20000。 27.一种去除光阻物质之洗涤液,其包含水(H2O)和式3 化合物: 其中: R3和R4各自是氢、C1-C10烷基、芳基、、C1-C10胺 基烷基、胺基芳基、羧酸基或磺酸基; R5是胺基、羟基、C1-C10烷基、芳基、、胺基 烷基、胺基芳基、羧酸基或磺酸基; A是C1-C5伸烷基或C3-C10芳族碳氢化合物;及 n是范围从0至2的整数。 28.一种去除光阻物质之洗涤液,其包含水(H2O)和一 种包含式4基团且具有分子量范围从1000至10000之经 取代或未经取代之C1-10化合物: [式4] 29.一种去除光阻物质之洗涤液,其包含水(H2O)和经 聚醚变性之矽化合物。 图式简单说明: 图1至15是得自实施例32至46的光阻剂图案照片。 图16和17是得自实施例47的光阻剂图案照片。 图18至24是得自实施例48至54的光阻剂图案照片。 图25和26是得自实施例55的光阻剂图案照片。 图27至33是得自实施例56至62的光阻剂图案照片。 图34是得自比较实施例1的光阻剂图案照片。
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