TWI273355B - Stripper composition and method for photoresist - Google Patents

Description

12733¾ itwfdoc/ooe 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】

關於本ίΓ是有關於—種半導體清洗製程，^特別是有 關於-種光_離組合物及方法。 W 【先前技術】 之—㈣餘要的步驟 5 ’先罩面的元件圖案，是先藉著微影製 ί=ΓΛ然後再利用_製程，來完成整= 膜，將成丰㈣的Γ終目的。這層經過微影與㈣的薄 式全體:'的-部分。以金氧半導體元件或互補 (Si〇2、+i牛的製程為例’這層薄膜可缺二氧化石夕 allow 4iiit 1 匕石夕（Sl3N4)、複晶石夕(P〇ly-Si)、1呂合金(A1 耸。:5 、銅合金或是磷石夕玻壤(Phos—ate ，PSG) 經過構成半導體元件的主要材料’都必須 層地二=的;::以侧 务於I^來兒在般形成導體圖案的製程中，通常會 或it,序形成一層氧化矽層與-層導體層(複Μ 圖Ϊ化光料如紹、銅等)後，再於此導體層上形成一 雜靖曝;二=層作為_罩幕’利用乾 再去除触層層如㈣，似彡解翻案。之後 (〇二，的方法是以臭氧灰化 層後，再次入熱硫酸溶液中或以有機 ltwf.doc/006 驗，配極性溶液清洗。然而，以臭氧灰化及熱硫酸法並無 法，全去除光阻殘留物。因此，經臭氧灰化與熱硫酸處理 之曰曰片仍系要浸入稀釋的氫氟酸液體中，而且浸入氫氟酸 溶液之時間不能太長，以避免晶片上之氧化物層或金屬導 線受到腐蝕。 至於使用有機鹼清洗能有效去除光阻殘留物，卻會 對金屬導線元件及金屬阻障層造成腐蝕。所以加上一使用 有機/谷劑清洗的步驟，以去除光阻剝離組合物中的驗性成 份，降低後續以去離子水水洗製程中其鹼性成分對金屬導 線元件造成腐蝕，但是對金屬導線元件的仍造成一定程度 的腐姓。因此，光阻剝離組合物仍是未來發展的重點。 【發明内容】 有鑑於此，本發明之一目的為提供一種光阻剝離組 合物，可以有效的移除乾蝕刻後殘留於導體圖案上之光阻 殘留物’並避免導體圖案受到清洗液腐姓。 本發明之另一目的為提供一種光阻剝離方法，可以 簡化光阻剝離製程。 本發明提出一種光阻剝離組合物，至少是由醇胺化 合物、二醇類化合物(carbitol)及N，N-二曱基乙醢胺(凡义 dimethyl acetamine，DMAC)所組成。其中，醇胺化合物 之比例範圍例如是20wt%至80wt%。二醇類化合物(carbitol) 之比例範圍例如是20wt%至80wt%。N，N-二曱基乙醯胺 (N，N-dimethyl acetamine，DMAC)之比例範圍例如是 O.lwt%至 15wt% 〇 12733¾ ltwf.doc/006 依照本發明一較佳實施例所述之光阻剝離組合物， 八中胺醇化合物係選自乙醇胺（咖n〇ethan〇iamine， MEA)、N_甲基乙醇胺、N，N•二甲基乙醇胺、义乙基乙醇 胺、N-甲基其乙基乙醇胺、耶-二乙基乙醇胺所組之族 群。 、 依照本發明一較佳實施例所述之光阻剝離組合物， 其中一醇類化合物(carbitol)係選自單丁 _ 一縮貳[乙二 醇Kdiethylene glyC〇i mon〇butyi ether，BDG)、單乙醚一 縮底[乙二醇]、二甲喊一縮武[乙二醇]、二乙醚一縮貳[乙 二醇]、二丁醚一縮貳[乙二醇]、醋酸單丁醚一縮貳[乙二 醇]所組之族群。 本發明提出一種光阻剝離方法。首先，提供一晶圓， 此晶圓上具有經乾蝕刻後之一圖案，該圖案表面上具有一 光阻殘留物。然後以包括醇胺化合物、二醇類化合物 (carbitol)及 N，N-二甲基乙醯胺(N，N_dimethyl acetamine， DMAC)的光阻剝離組合物移除該光阻殘留物，其中醇胺 化合物之比例範圍為2〇wt%至80wt°/。、二醇類化合物 (carbltol)之比例範圍為20wt%至80wt%以及N，N-二曱基 乙醯 &c (N，N-dimethyl acetamine，DMAC)之比例範圍為 O.lwt%至 15wt%。 依照本發明一較佳實施例所述之光阻剝離方法，更 包括在以光阻剝離組合物清洗後，再以一去離水進行 洗。 依照本發明一較佳實施例所述之光阻剝離方法，其 12733^ ltwf.doc/006 12733^ ltwf.doc/006 的、特徵和優點能更明 ’並配合所附圖式，作詳 為讓本發明之上述和其他目 顯易懂，下文特舉一較佳實施例 細說明如下。 【實施方式】 首先，說明本發明之光阻剝離組合物。 本發明之光阻剝離組合物，包括醇胺化合物、二醇 類化合物（carbitol)及N，N_二曱基乙醯胺(N，N dimethyl acetamine，DMAC)所組成。 醇胺化s物例如是乙醇胺（m〇n〇ethan〇iamine, MEA)、N_曱基乙醇胺、__二甲基乙醇胺、N-乙基乙醇 胺、N_甲基，N-乙基乙醇胺、n，N-二乙基乙醇胺等。醇胺 化合物之比例範圍例如是2〇wt%至80wt%。在本發明之 光阻剝離組合物中，可以單獨使用一種醇胺化合物，或者 也可以合併兩種以上之醇胺化合物而使用之。 二醇類化合物例如是單丁醚一縮家[乙二 醇](diethylene glycol monobutyl ether，BDG)、單乙醚— 縮貳[乙二醇]、二甲醚一縮貳[乙二醇]、二乙醚一縮武[乙 二醇]、二丁醚一縮貳[乙二醇]、醋酸單丁醚一縮武[乙二 ]專。一知類化合物(caxbitol)之比例範圍例如是2〇wt% 至80wt%。在本發明之光阻剝離組合物中，可以單獨使 用一種二醇類化合物，或者也可以合併兩種以上之二醇類 化合物而使用之。 ltwf.doc/006 N，N 一 曱基乙醯胺(N，N-dimethyl acetamine，DMAC) 之比例紅圍例如是O.lwt%至15wt%。 /使用本發明之光阻剝離組合物可以有效的去除乾蝕 Μ後光《胃物。而且’在本發明之光阻祕組合物可以 在有效地移除光組殘留物之同時，防止金屬表面受到腐 餘0 以下i特舉出實驗例1、實驗例2、實驗例3、實驗 例4、比較例以詳細的說明本發明。其中，實驗例1、實 驗例2 :實驗Μ 3、實驗爿4、tb較例之成分及組成如下 ~~離組合物所包含之成分及纟表

<測試片之製備> i m序於基底上形錢切氮切堆疊岸 後基底上形成—層圖案化光阻層，並以圖案^ /铭/氮化破堆案化光阻層所暴露之氮化石夕 隹$層，而形成導體圖案。以上述方式製作出 12733¾ ltwf.doc/006 多個測試片，並分別以實驗例1、實驗例2、實驗例3、 實驗例4、比較例之光阻剝離組合物處理測試片，然後利 用掃瞄式電子顯微鏡(scanning electron microsocope，SEM) 觀察以實驗例1、實驗例2、實驗例3、實驗例4、比較例 之光阻剝離組合物處理後各個測試片上之導體圖案，並比 車父實驗例1、實驗例2、實驗例3、實驗例4、比較例之差 異0 然後，以實驗例1、實驗例2、實驗例3、實驗例4、 比較例之光阻剝離組合物處理測試片例如是以浸泡，噴灑 (spray)或旋轉喷灑(spin etch)之方式剝離清洗經乾刻後 附著於導體圖案表面之絲殘留物。接著，在對光阻= 光阻剝離組合物 ?進!離清洗後’再使用子水進行清洗，以除去 下表2係以實驗例丨、實驗例2、 给 4、比較例之光阻剝離組合物處理測試片'驗二5义:例 阻剝離時間與光阻剝離厚度的關係表。 刀内光 ltwf.doc/006 ltwf.doc/006 查一2光阻剝除時間产厚度關^^ 組另1?\ 0 1 2 3 5 0〜1分 0〜5分 光阻^ 〖虫刻厚度(埃） 名虫刻率< :埃/分） 比較例 5666 5622.5 5590.5 5517 5327.5 43.5 67.7 實驗例1 6281.5 6281 6206.5 6114 5900 0.5 76.3 實驗例2 5595.5 5592.5 5514 5430.5 5254.5 3 68.2 實驗例3 6325 6315.5 6270.5 6197 6004 9.5 64.2 實驗例1 6074 6061.5 6041.5 5977.5 5804 12.5 54 以下’說明比較例與實驗例1之差異。 明參照表2，在比較例中並未添加二曱基乙翻 胺(N，N_dimethyl acetamine，DMAC)，而其他各實驗例 ^ 句有添加 N，N-二曱基乙醯胺(N，N-dimethyl acetamine， mac)。在〇〜5分内的總蝕刻速率並無太大差異，而y 二例在〇〜1分的起始蝕刻率(43·59埃/分)遠大於實驗例 二起始蝕刻率(〇·5埃/分）。其中，因光阻剝離組合物中ν，ν

甲基乙 δ&胺(N，N-dimethyl acetamine，DMAC)的有益， =起始轉的不同，對導趙圖案之氣：二t 隹宜層產生的結果如圖1及圖2所示。 之、、主π參照圖1及圖2所繪示之分別以比較例及實驗例丄 圖。^先溶液處理後之導體圖案的掃描式電子顯微鏡照相 i铁^圖1所示，以比較例之清洗溶液處理後之導體圖案， =導體圖案上之光阻殘留物已被清除乾淨，但是導體 ^ 之鋁層與氮化石夕層卻受到侵姓。而如圖2，以實驗例 10 ltwf.doc/006 1之清洗溶液處理後之導體圖案，其上之光阻殘留物 全被清除乾淨，且導體圖案之氮化_g/氮 = 未受到雜。 u均 由上述實驗例之結果可知，本發明之清洗液除了可 以有效的移除附著在圖案之光阻殘留物之外，還不合 底或金屬導體造成腐餘現象，而可以保持圖案之二, 々因此可以提高製程裕度(prGeess windGW)、提高清洗ς率、 即啗溶劑耗損，而且能夠降低成本並增加產能。 、此外在本發明光阻剝離方法，在剝離製程後 必如習知紋t財機溶财洗时除総 的驗性成分，可簡化光阻剝離製程。 歇口物中 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然盆並 ;=:明二任:熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 2辄_ ’當可作些許之更動與卿，因此本發 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 # 之二 【主要元件符號說明】

Claims (1)

1. ltwf.doc/006 十、申請專利範圍： 1一種光阻剝離組合物，適用於以鋁為金屬導體之剝 離製私’該溶液至少包括：一醇胺化合物、一二醇類化合 物（carbitol)及一 N，N二甲基乙醯胺（N N_dimethyl acetamine ’ DMAC)，其中該醇胺化合物之比例範圍為 20wt%至80wt%、該二醇類化合物(carbit〇i)之比例範圍為 20wt%至8〇wt%以及該N，N_二曱基乙醯胺(N N_dimethyl acetamine，DMAC)之比例範圍為 〇.iwt〇/0至 i5wt〇/0 〇 2·如申請專利範圍第1項所述之光阻剝離組合物，其 中β亥醇fee化合物係選自乙醇胺（m〇n〇ethan〇iamine， MEA)、N-甲基乙醇胺、N，N_:曱基乙醇胺、义乙基乙醇 胺、N-甲基，N_乙基乙醇胺、ν,Ν-二乙基乙醇胺所組之族 群之一種以上。 3·如申請專利範圍第1項所述之光阻剝離組合物，其 中該二醇類化合物（carbitol)係選自單丁醚一縮貳[乙二 醇](diethylene glycol monobutyl ether，BDG)、單乙_一 細貳[乙二醇]、二甲醚一縮貳[乙二醇]、二乙醚一縮貳[乙 二醇]、二丁醚一縮貳[乙二醇]、醋酸單丁醚一縮貳[乙二 醇]所組之族群之一種以上。 4·一種光阻剝離方法，其至少包括下列步驟： 提供一晶圓，該晶圓上具有經乾蝕刻後之一圖案，該 圖案表面上具有一光阻殘留物；以及 以至夕、包括一醇胺化合物、一二醇類化合物(carbitol) 及 N，N-一曱基乙醯胺(N，N-dimethyl acetamine，DMAC) 12 12733 發 ltwf.doc/006 的一光阻剝離組合物移除該光阻殘留物，其中該醇胺化合 物之比例範圍為2〇wt%至80wt%、該二醇類化合物(carbitol) 之比例範圍為20wt%至80wt%以及該N，N-二曱基乙醯胺 (N，N-dimethyl acetamine，DMAC)之比例範圍為 O.lwt%至 15wt% 〇 5·如申請專利範圍第4項所述之光阻剝離組合物，其 中U亥醇胺化合物係選自乙醇胺（m〇n〇ethan〇iamine， MEA)、N_甲基乙醇胺、N，N_二曱基乙醇胺、N-乙基乙醇 胺、N_甲基，N-乙基乙醇胺、N，N_:乙基乙醇胺所組之族 群。 、 6·如申請專利範圍第4項所述之光阻剝離組合物，其 中遠一醇類化合物（carbitol)係選自單丁醚一縮家[乙二 醇](diethylene glycol monobutyl ether，BDG)、單乙醚一 縮貳[乙二醇]、二曱醚一縮貳[乙二醇]、二乙醚一縮貳[乙 二醇]、二丁醚一縮貳[乙二醇]、醋酸單丁醚一縮貳[乙二 醇]所組之族群。 7·如申請專利範圍第4項所述之光阻剝離方法，更包 括在以該光阻剝離組合物清洗後，以一去離子水進行清 洗。 8·如申請專利範圍第4項所述之光阻剝離方法，其中 该光阻剝離組合物之操作方式為浸泡、喷灑或旋轉噴灑。 13