(57)【要約】  イオン注入フォトレジストを、かかるフォトレジストを有する半導体基板から除去するための方法および組成物が記載される。除去組成物には、イオン注入フォトレジストを除去する際に用いられる超臨界ＣＯ２（ＳＣＣＯ２）、共溶媒および還元剤が含まれる。かかる除去組成物は、除去試薬としてのＳＣＣＯ２の固有の欠陥、すなわち、ＳＣＣＯ２の無極特性、およびフォトレジストに存在し、かつ効率的な洗浄のために半導体基板から除去されなければならない無機塩類および極性有機化合物などの種を可溶化できないＳＣＣＯ２関連の無力性を克服する。
2007535697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの超臨界流体（ＳＣＦ）、少なくとも１つの共溶媒および少なくとも１つの還元剤を含むイオン注入されたフォトレジスト除去組成物。
【請求項２】
前記ＳＣＦが、二酸化炭素、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびアンモニアからなる群から選択される流体を含む、請求項１に記載の除去組成物。
【請求項３】
前記ＳＣＦが、二酸化炭素を含む、請求項１に記載の除去組成物。
【請求項４】
前記共溶媒が、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ６アルコールを含む、請求項１に記載の除去組成物。
【請求項５】
前記共溶媒が、イソプロパノール（ＩＰＡ）を含む、請求項１に記載の除去組成物。
【請求項６】
前記還元剤が、ギ酸、水素ガス、ホルムアルデヒド、ホルマリン、ボラン、ジボラン、アミン安定化ボラン、アミン安定化アラン、ならびにＢＨ４およびＡｌＨ４のテトラアルキルアミン、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の除去組成物。
【請求項７】
前記還元剤が、ギ酸を含む、請求項６に記載の除去組成物。
【請求項８】
前記ＳＣＦをベースとする除去組成物が、前記組成物の総重量に基づいて、約６０．０重量％〜約９０．０重量％のＳＣＦ、約１０．０重量％〜約３０．０重量％の共溶媒、および約０．０１重量％〜約５．０の重量％の還元剤を含む、請求項１に記載の除去組成物。
【請求項９】
前記ＳＣＦが、二酸化炭素を含む、請求項８に記載の除去組成物。
【請求項１０】
前記共溶媒が、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ６アルカノールを含む、請求項８に記載の除去組成物。
【請求項１１】
前記還元剤が、ギ酸、水素ガス、ホルムアルデヒド、ホルマリン、ボラン、ジボラン、アミン安定化ボラン、アミン安定化アラン、ならびにＢＨ４およびＡｌＨ４のテトラアルキルアミン、のうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の除去組成物。
【請求項１２】
イオン注入フォトレジストをその上に有する基板からイオン注入されたフォトレジストを除去する方法であって、前記イオン注入フォトレジストをその上に有する前記基板を、少なくとも１つのＳＣＦ、少なくとも１つの共溶媒および少なくとも１つの還元剤を含むＳＣＦをベースとする組成物と、前記基板から前記イオン注入フォトレジストを除去するのに十分な時間かつ十分な接触条件下で接触させることを含む方法。
【請求項１３】
前記ＳＣＦが、二酸化炭素、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびアンモニアからなる群から選択される流体を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＳＣＦが、二酸化炭素を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記接触条件が、約１５００ｐｓｉ〜約４５００ｐｓｉの範囲の圧力を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記接触時間が、約１分〜約２０分の範囲にある、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記共溶媒が、少なくとも１つのＣ１〜Ｃ６アルコールを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記共溶媒が、イソプロパノール（ＩＰＡ）を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記還元剤が、ギ酸、水素ガス、ホルムアルデヒド、ホルマリン、ボラン、ジボラン、アミン安定化ボラン、アミン安定化アラン、ならびにＢＨ４およびＡｌＨ４のテトラアルキルアミン、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記還元剤が、ギ酸を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＳＣＦをベースとする組成物が、前記組成物の総重量に基づいて、約６０．０重量％〜約９０．０重量％のＳＣＦ、約１０．０重量％〜約３０．０重量％の共溶媒、および約０．０１重量％〜約５．０の重量％の還元剤を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
前記接触ステップが、（ｉ）前記イオン注入されたフォトレジストを有する前記基板と前記ＳＣＦをベースとする組成物との動的フロー接触、および（ｉｉ）前記イオン注入されたフォトレジストをその上に有する前記基板と前記ＳＣＦをベースとする組成物との静的浸漬接触を含むサイクルを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
前記サイクルが、前記イオン注入されたフォトレジストをその上に有する前記基板の動的フロー接触（ｉ）および静的浸漬接触（ｉｉ）を交互にかつ反復して実行することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の洗浄ステップにおいては残留沈殿化学添加剤を除去するため、また、前記第２の洗浄ステップでは残留析出化学添加剤および／または残留アルコールを除去するために、前記イオン注入されたフォトレジストが除去された領域において、第１の洗浄ステップではＳＣＦ／イソプロパノール水洗溶液を用い、第２の洗浄ステップではＳＣＦを用いて前記基板を洗浄することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２５】
前記ＳＣＦが、ＳＣＣＯ２を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記接触条件が、約５０℃〜約９０℃の範囲の温度を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２７】
前記フォトレジストが高線量イオン注入プロセスに暴露され、前記高線量イオン注入率が１×１０１５原子／ｃｍ２より大きい、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、イオン注入されたフォトレジストを始めとするフォトレジストを、かかるフォトレジストを有する基板から除去するために半導体製造において有用な非フッ化物含有超臨界流体（ＳＣＦ）をベースとする組成物、および半導体基板からイオン注入されたフォトレジストを除去するためにかかる組成物を用いる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
半導体デバイスがより集積され小型化されるにつれて、イオン注入は、半導体基板において不純物分布を正確に制御するために、より広範に用いられるようになった。このプロセス中に、選択されたイオン注入のために、パターン化されたフォトレジストが用いられることが多い。
【０００３】
フォトレジスト層には、ポリマー材料または樹脂、および光活性化合物である感光剤が含まれる。フォトレジスト層における部分を紫外線（ＵＶ）光に露光させるためにマスクが利用され、次に、フォトレジスト層が、現像され、結果としてパターン化レジスト層を生じる。パターン化レジスト層を用いて、下にある基板の選択された部分だけが、イオン注入中にイオンを注入されるようにする。重要なことには、イオン注入後にレジスト層を除去し、その後、半導体デバイス製作における次のステップに進まなければならない。
【０００４】
しかしながら、高線量、たとえば１×１０１５原子／ｃｍ２を超えるイオン注入プロセスにフォトレジストが暴露されることによって、フォトレジストの表面から水素が激減し、表面は、堅くて、炭化された高架橋クラストに変容される。硬化したフォトレジストを除去する従来の方法には、クラストに浸透してフォトレジストを除去するための、しばしばハロゲンガスと組み合わされる酸素プラズマアッシングが含まれる。典型的には、プラズマアッシングプロセスは、残留している残渣および不揮発性汚染物質を除去し、マイクロエレクトロニクスデバイスの適切な動作を保証し、かつ製造プロセスにおける後のプロセスステップに関連する障害または欠陥を回避するために、液体化学薬品および／または希酸を用いた引き続く洗浄を必要とする。
【０００５】
かかるアッシングおよび湿式洗浄動作を適用する際には以下のような多くの問題および欠陥がある。
（１）バルクフォトレジスト中の加熱された残留溶媒が、硬化したクラスト下で蒸発するにつれて、基板表面からフォトレジストがポッピングすること（半導体基板の関連する汚染につながる）、
（２）フォトレジストに注入され、かつプラズマアッシングプロセスによって完全には除去されない不揮発性金属化合物の存在による残留金属汚染の発生、
（３）プラズマアッシングおよび湿式化学処理の利用にもかかわらず半導体基板に残る（重合クラストまたは高架橋ポリマーの）堅い残渣の生成、
（４）フォトレジスト剥離サイクル時間と仕掛工程数を増加させる反復洗浄ステップの必要性、
（５）処分しなければならない大量の液体化学薬品および／または希酸。
【０００６】
イオン注入硬化フォトレジストおよびそれらの残渣を半導体基板から除去するための改善された配合を開発するために、かなりの継続的な努力が、半導体製造産業においてなされてきた。この努力は、限界寸法の継続的かつ急激な低下のために挫折した。水性をベースとする組成物を含む従来の湿式洗浄方法は、洗浄溶液に用いられる液体の高表面張力特性ゆえに、限界寸法（ＣＤ）幅が１００ｎｍ未満になると実質的な制限を受ける。さらに、水性洗浄溶液は、機械的強度、吸湿、熱膨脹係数、および別の基板への粘着性を始めとする、多孔質低ｋ誘電体材料の重要な材料特性に強く影響する可能性がある。
【０００７】
超臨界流体（ＳＣＦ）によって、半導体表面からフォトレジストを除去するための代替方法が提供される。ＳＣＦは急速に拡散し、低粘性およびほぼ０の表面張力を有し、またディープトレンチおよびバイアに容易に浸透することができる。さらに、ＳＣＦは、その低粘性ゆえに、溶解種を迅速に搬送することができる。しかしながら、ＳＣＦは極めて無極性であるため、多くの種は、ＳＣＦに十分に可溶化されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、従来の除去組成物および方法論のかかる欠陥を克服し、かつ半導体基板からイオン注入されたフォトレジストを除去すのための効果的なＳＣＦをベースとする組成物を提供することは、当該技術分野における重要な進歩であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の概要
本発明は、イオン注入されたフォトレジストを始めとするフォトレジストを、かかるフォトレジストをその上に有する基板から除去するために半導体製造において有用な非フッ化物含有ＳＣＦをベースとする組成物に関する。本発明はまた、半導体基板からイオン注入されたフォトレジストを除去するためにかかるＳＣＦをベースとする組成物を用いる方法に関する。
【００１０】
一態様において、本発明は、少なくとも１つのＳＣＦ、少なくとも１つの共溶媒および少なくとも１つの還元剤を含むイオン注入されたフォトレジスト除去組成物に関する。
【００１１】
別の態様において、本発明は、イオン注入されたフォトレジストをその上に有する基板からイオン注入されたフォトレジストを除去する方法に関するが、前記方法には、イオン注入されたフォトレジストを有する基板を、少なくとも１つのＳＣＦ、少なくとも１つの共溶媒および少なくとも１つの還元剤を含むＳＣＦをベースとする組成物と、基板からイオン注入されたフォトレジストを除去するのに十分な時間かつ十分な接触条件下で接触させることが含まれる。
【００１２】
本発明の他の態様、特徴および実施形態は、続く開示および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の詳細な説明、およびその好ましい実施形態
本発明は、イオン注入されたフォトレジストを始めとするフォトレジストを、かかるフォトレジストをその上に有する半導体基板から除去するために有用な非フッ化物含有超臨界流体（ＳＣＦ）をベースとする組成物の発見に基づいている。具体的には、本発明は、本明細書で説明するＳＣＦをベースとする組成物を用いて、パターン化半導体ウエハからイオン注入されたフォトレジストを除去することに関する。
【００１４】
超臨界二酸化炭素（ＳＣＣＯ２）は、製造が容易なその性質および毒性がないこと、ならびに無視できる環境影響ゆえに、本発明の広範な実施における好ましいＳＣＦであるけれども、本発明は任意の適切なＳＣＦ種を用いて実施してもよく、特定のＳＣＦの選択は、関係する特定の用途に依存する。本発明の実施に有用な他の好ましいＳＣＦ種には、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびアンモニアが含まれる。以下、本発明の広範な説明におけるＳＣＣＯ２への特定的な言及は、本発明の例証的な実例を提供することを意図しており、本発明をそれに限定することは意図していない。
【００１５】
ＳＣＣＯ２は、半導体ウエハ表面から望ましくない種および／または層を除去するための魅力的な試薬としてみなされることが多い。なぜなら、ＳＣＣＯ２は、液体およびガスの両方の特徴を有するからである。それは、ガスのように、急速に拡散し、低粘性およびほぼゼロの表面張力を有し、ディープトレンチおよびバイアに容易に浸透する。それは、液体のように、「洗浄」媒体としてバルクフロー能力を有する。
【００１６】
しかしながら、これらの明らかな利点にもかかわらず、ＳＣＣＯ２は、無極性である。したがって、それは、効率的な洗浄のために半導体基板から除去されなければならない、無機塩類および極性フォトレジスト材料を始めとする多くのイオン種または極性種を可溶化しない。かくして、ＳＣＣＯ２の無極特性は、半導体デバイス製作におけるさらなる処理ステップに続いて、フォトレジスト除去のためにかかる試薬を用いることに対して、障害をもたらす。
【００１７】
しかしながら、本発明は、次の発見に基づいている。すなわち、ＳＣＣＯ２および他のＳＣＦの無極性に関連する欠点は、以下でより完全に説明するように、添加剤を含む非フッ化物含有ＳＣＣＯ２をベースとする組成物の適切な配合によって克服できるという発見、および、ＳＣＣＯ２をベースとする媒体を用いて基板からフォトレジストおよびイオン注入されたフォトレジストを除去することは、非常に効果的で、フォトレジストを有する基板、たとえばパターン状にイオン注入された半導体ウエハからのフォトレジストの、損傷がなく残渣のない除去を達成するという付随的な発見である。
【００１８】
一態様において、本発明は、半導体基板からイオン注入されたフォトレジストを除去するのに有用な非フッ化物含有ＳＣＣＯ２をベースとする組成物に関する。本発明の配合には、組成物の総重量に基づいて次の範囲で存在するＳＣＣＯ２、少なくとも１つの共溶媒、および少なくとも１つの還元剤が含まれる。
【００１９】
【表１】
2007535697.tif 000003
【００２０】
本発明の広範な実施において、ＳＣＣＯ２をベースとする組成物は、ＳＣＣＯ２、少なくとも１つの共溶媒および少なくとも１つの還元剤を含むか、これらからなるか、または実施的にこれらからなることができる。
【００２１】
ＳＣＣＯ２と共に共溶媒を含むことは、ＳＣＣＯ２だけに比べて、フォトレジストおよびイオン注入されたフォトレジスト種用組成物の溶解度を増加させる役目をし、フォトレジスト用組成物の除去能力における著しい改善を提供する。ＳＣＣＯ２をベースとする除去組成物に用いられる共溶媒は、アルコールが好ましい。本発明の一実施形態において、かかるアルコールには、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ６アルコール（すなわち、メタノール、エタノール、イソプロパノール等）、またはかかるアルコール種の２以上の混合物が含まれる。本発明の別の実施形態において、共溶媒は、モノエタノールアミンおよびトリエタノールアミンを始めとするアミンである。好ましい実施形態において、アルコールは、イソプロパノール（ＩＰＡ）である。
【００２２】
還元剤は、本明細書で説明するＳＣＦをベースとする組成物を用いたイオン注入フォトレジスト除去の有効性を改善するために含まれる。ＳＣＦをベースとする組成物で用いられる還元剤には、ギ酸、水素ガス、ホルムアルデヒド、ホルマリン、ボラン、ジボラン、アミン安定化ボラン（Ｒ３Ｎ・ＢＨ４）（ここで、Ｒは、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ４アルキル基である）、アミン安定化アラン（Ｒ３Ｎ・ＡｌＨ３）（ここで、Ｒは、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ４アルキル基である）、ＢＨ４およびＡｌＨ４のテトラアルキルアミン（ここで、アルキルは、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ４基である）ならびに他の水素発生化合物が含まれる。
【００２３】
一般に、ＳＣＣＯ２、共溶媒および還元剤の互いに対する特定の割合および量を適切に変更して、基板から洗浄されるべきフォトレジストおよびイオン注入されたフォトレジストに対するＳＣＣＯ２／共溶媒／還元剤組成物の所望の可溶化（溶媒和）作用を提供してもよい。かかる特定の割合および量は、過度の労力なしに当該技術分野の技術内における簡単な実験によって容易に決定することができる。
【００２４】
ＳＣＣＯ２／共溶媒／還元剤組成物の除去効率は、ＳＣＣＯ２をベースとする組成物と除去されるフォトレジストとの接触の際に高温条件を用いることによって向上させてもよい。
【００２５】
本発明のＳＣＣＯ２をベースとする組成物は、追加成分を用いて任意に配合し、組成物の除去能力をさらに向上させるか、さもなければ組成物の特性を改善してもよい。したがって、組成物は、安定剤、キレート剤、酸化防止剤、錯化剤等を用いて配合してもよい。
【００２６】
一実施形態において、本発明のＳＣＦをベースとする組成物には、ＳＣＣＯ２、ＩＰＡおよびギ酸が含まれる。
【００２７】
別の態様において、本発明は、本明細書で説明するＳＣＣＯ２をベースとする組成物を用いて半導体ウエハ表面から、イオン注入されたフォトレジストを始めとするフォトレジストを除去する方法に関する。
【００２８】
本発明のＳＣＣＯ２をベースとする組成物は、（ｉ）必要とされる化学試薬の量を最小限にし、かくして廃棄物の量を低減すること、および（ｉｉ）ポッピングおよび汚染残渣形成を最小限にする一方で、同時に、再利用可能な成分、たとえばＳＣＦ、を用いる組成物および方法を提供することによって、先行技術のイオン注入されたフォトレジスト除去技術の欠点を克服する。
【００２９】
しかるべきＳＣＣＯ２をベースとする組成物は、約１５００ｐｓｉ〜約４５００ｐｓｉの範囲の圧力で、フォトレジストの所望の除去を達成するのに十分な時間、たとえば約１分〜約２０分の範囲の接触時間、約３０℃〜約１００℃の温度で、イオン注入されたフォトレジストをその上に有するウエハ表面と接触するように用いることができるけれども、正当な理由があれば、より長いか短い接触期間およびより高いか低い温度を、本発明の広範な実施において有利に用いてもよい。好ましい実施形態において、接触温度は、約５０℃〜約９０℃の範囲にあり、好ましくは約７０℃である。
【００３０】
本発明の実施におけるフォトレジスト除去の特質および程度に対する、特定の温度増加および温度範囲の影響は、温度を特定の値に変化させ、その温度でＳＣＣＯ２をベースとする組成物によって基板から除去されるフォトレジスト材料の量を測定することにより、実験で容易に決定可能である。かかるやり方において、最適な温度レベルが、除去される特定のフォトレジスト材料に対して、本発明の特定のＳＣＣＯ２をベースとする組成物のために決定可能である。
【００３１】
同様のやり方で、超臨界流体組成物が、基板から除去されるイオン注入されたフォトレジストと接触する際の超大気圧、ＳＣＣＯ２をベースとする組成物接触のフローおよび／または静特性、ならびに接触期間を始めとして、当該技術分野の技術内で温度以外のプロセス条件を選択し、最適かさもなければ有利な条件を決定してもよい。
【００３２】
イオン注入されたフォトレジストを含むウエハ表面は、フォトレジストを含むウエハ表面にＳＣＣＯ２をベースとする組成物を動的に流すか、またはウエハ表面をＳＣＣＯ２をベースとする組成物に静的に浸漬することによって、処理してもよい。
【００３３】
「動的」接触モードには、ウエハ表面に組成物を連続的に流して、物質移動勾配を最大限にしかつ表面からのフォトレジストの完全な除去を達成することが伴う。「静的浸漬」接触モードには、ウエハ表面を組成物の静的容量と接触させること、および継続的な（浸漬）期間、両者の接触を維持することが伴う。
【００３４】
特に好ましい実施形態における除去プロセスには、イオン注入されたフォトレジストを含むウエハ表面にＳＣＣＯ２をベースとする組成物を動的に流し、続いてＳＣＣＯ２をベースとする組成物にウエハを静的に浸漬し、それぞれの動的フローおよび静的浸漬ステップを、かかる交互ステップのサイクルで交互にかつ反復して実行することを含む連続処理ステップが含まれる。
【００３５】
たとえば、動的フロー／静的浸漬ステップは、２．５分〜１０分の動的フロー、２．５分〜５分の高圧（たとえば約３０００ｐｓｉ〜約４５００ｐｓｉ）静的浸漬、２．５分〜１０分の動的フロー、および２．５分〜１０分の低圧（たとえば約１５００ｐｓｉ〜約２９００ｐｓｉ）静的浸漬のシーケンスを含むように、前述の例証的な実施形態において４連続サイクルの間実行してもよい。好ましい実施形態において、シーケンスは、５分の動的フロー、および３０００〜４５００ｐｓｉにおける５分の静的浸漬からなる。
【００３６】
ウエハ表面とＳＣＣＯ２をベースとする組成物との接触に続いて、その後ウエハは、第１の洗浄ステップにおいて多量のＳＣＦ／アルコール溶液で洗浄され、粒子除去が達成されたウエハ表面の領域からいかなる残留析出化学添加剤も除去し、また第２の洗浄ステップにおいて多量の純粋ＳＣＦで最終的に洗浄され、ウエハ表面からいかなる残留メタノールおよび／または析出化学添加剤も除去するのが好ましい。洗浄に用いられるＳＣＦは、ＳＣＣＯ２であるのが好ましい。
【００３７】
本発明のＳＣＣＯ２をベースとする組成物の共溶媒／還元剤成分は、たとえば混合容器において軽い撹拌の下で、要素を単に混合することによって、容易に配合することできる。
【００３８】
一旦配合されると、かかるＳＣＣＯ２をベースとする組成物は、ウエハ表面におけるイオン注入フォトレジストと接触するように、適切な高圧でウエハ表面に適用されるが、この適用は、たとえば、ウエハ表面からイオン注入フォトレジストを除去するための所望の接触動作を達成する適切な容積速度および量で、ＳＣＣＯ２をベースとする組成物が供給される加圧接触チャンバにおいてなされる。
【００３９】
本発明のＳＣＣＯ２をベースとする組成物のための特定の接触条件は、本明細書の開示に基づいて、当該技術分野の技術内で容易に決定できること、および本発明のＳＣＣＯ２をベースとする組成物における特定の成分割合および成分濃度は、ウエハ表面からイオン注入フォトレジストの所望の除去を達成する限りは、広く変更してもよいことが、理解されるであろう。
【００４０】
本発明の特徴および利点を、以下で論じる例証的な実例によってより完全に示す。
【実施例】
【００４１】
この研究で調べたサンプルウエハは、ＤＵＶ高線量イオン注入されたフォトレジスト層を有するＳｉ／ＳｉＯ２パターン化ウエハだった。本明細書で説明するように、様々な化学添加剤がＳＣＣＯ２をベースとする組成物に加えられ、フォトレジストの除去効率が評価された。ＳＣＣＯ２をベースとする組成物の温度は、除去実験の全体を通して７０℃に維持された。層の除去に続いて、ウエハは、いかなる残留溶媒および／または析出化学添加剤も除去するために、多量のＳＣＣＯ２／ＩＰＡおよび純粋ＳＣＣＯ２で徹底的にリンスされた。結果を図１〜２に示し、以下で説明する。
【００４２】
特定の例として、図１は、遠紫外線（ＤＵＶ）高線量イオン注入されたフォトレジストを支持する対照ウエハの光学顕微鏡画像である。
【００４３】
図２は、対応する洗浄後サンプルの光学画像であるが、このサンプルは、７０℃および３０００ｐｓｉで、ＳＣＣＯ２／ＩＰＡ／ギ酸の洗浄組成物とフォトレジスト支持基板との接触によって、フォトレジストを除去された。図２で観察されるように、フォトレジストは、これらの条件下で完全に除去された。アルコールに還元剤を加えると、高線量イオン注入されたフォトレジストの除去に効果的であると結論付けることができる。
【００４４】
したがって、上記の写真は、ウエハ表面からのイオン注入されたフォトレジストの除去に対する本発明によるＳＣＣＯ２をベースとする組成物の有効性の証拠となる。
【００４５】
次の配合は、パターン化Ｓｉ／ＳｉＯ２表面からのイオン注入フォトレジストの実質的な除去をもたらした。「実質的な除去」とは、光学顕微鏡法によって決定される半導体デバイスからのフォトレジストの約９８％を超える除去として定義される。この特定の実施形態において、イオン注入フォトレジストの１００％の除去が、７０℃および３０００ｐｓｉならびに９分で、全ての領域において観察された。
【００４６】
【表２】
2007535697.tif 000004
【００４７】
したがって、本明細書において、本発明の特定の態様、特徴および例証的な実施形態に関連して本発明を説明したけれども、本発明の有用性がこのようには限定されず、それどころか、多数の他の態様、特徴および実施形態に及び、それらを包含することが認識されるであろう。したがって、それに対応して、別途記載の特許請求の範囲は、その趣旨および範囲内の全てのかかる態様、特徴および実施形態を含むものとして広く解釈されるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
図面の簡単な説明
【図１】高線量イオン注入フォトレジストを支持する対照ウエハの光学画像である。
【図２】７０℃および３０００ｐｓｉで超臨界二酸化炭素（ＳＣＣＯ２）／イソプロパノール（ＩＰＡ）／ギ酸溶液を用いてウエハを洗浄した後の図１のウエハの光学画像であり、周囲のＳｉＯ２層のほんのわずかなエッチングと共にフォトレジストの完全な除去を示している。
【図１】
2007535697.tif 000005
【図２】
2007535697.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年12月20日(2006.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの超臨界流体（ＳＣＦ）、少なくとも１つの共溶媒および少なくとも１つの還元剤を含むイオン注入されたフォトレジスト除去組成物。
【請求項２】
前記ＳＣＦが、二酸化炭素、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびアンモニアからなる群から選択される流体を含む、請求項１に記載の除去組成物。
【請求項３】
前記ＳＣＦをベースとする除去組成物が、前記組成物の総重量に基づいて、約６０．０重量％〜約９０．０重量％のＳＣＦ、約１０．０重量％〜約３０．０重量％の共溶媒、および約０．０１重量％〜約５．０の重量％の還元剤を含む、請求項１に記載の除去組成物。
【請求項４】
前記ＳＣＦが、二酸化炭素を含む、請求項１および３に記載の除去組成物。
【請求項５】
前記共溶媒が、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ６アルカノール、モノエタノールアミンおよびトリエタノールアミンからなる群から選択される少なくとも１つの種を含む、請求項１および３に記載の除去組成物。
【請求項６】
前記還元剤が、ギ酸、水素ガス、ホルムアルデヒド、ホルマリン、ボラン、ジボラン、アミン安定化ボラン（Ｒ３Ｎ・ＢＨ４、ここで、Ｒは、直鎖Ｃ１〜Ｃ４アルキルおよび分岐Ｃ１〜Ｃ４アルキルからなる群から選択される）、アミン安定化アラン（Ｒ３Ｎ・ＡｌＨ３、ここで、Ｒは、直鎖Ｃ１〜Ｃ４アルキルおよび分岐Ｃ１〜Ｃ４アルキルからなる群から選択される）、ならびにＢＨ４およびＡｌＨ４のテトラアルキルアミン、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１および３に記載の除去組成物。
【請求項７】
前記組成物が、フッ化物を含まない、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
ＳＣＣＯ２、イソプロパノールおよびギ酸からなる、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
イオン注入されたフォトレジストをその上に有する基板からイオン注入されたフォトレジストを除去する方法であって、前記イオン注入されたフォトレジストをその上に有する前記基板を、少なくとも１つのＳＣＦ、少なくとも１つの共溶媒および少なくとも１つの還元剤を含むＳＣＦをベースとする組成物と、前記基板から前記イオン注入されたフォトレジストを除去するのに十分な時間かつ十分な接触条件下で接触させることを含む方法。
【請求項１０】
前記ＳＣＦが、二酸化炭素、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびアンモニアからなる群から選択される流体を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記接触が、約１５００ｐｓｉ〜約４５００ｐｓｉの範囲の圧力、約１分〜約２０分の範囲の時間、および約５０℃〜約９０℃の範囲の温度からなる群から選択される条件下で実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記共溶媒が、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ６アルカノール、モノエタノールアミンおよびトリエタノールアミンからなる群から選択される少なくとも１つの種を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記還元剤が、ギ酸、水素ガス、ホルムアルデヒド、ホルマリン、ボラン、ジボラン、アミン安定化ボラン（Ｒ３Ｎ・ＢＨ４、ここで、Ｒは、直鎖Ｃ１〜Ｃ４アルキルおよび分岐Ｃ１〜Ｃ４アルキルからなる群から選択される）、アミン安定化アラン（Ｒ３Ｎ・ＡｌＨ３、ここで、Ｒは、直鎖Ｃ１〜Ｃ４アルキルおよび分岐Ｃ１〜Ｃ４アルキルからなる群から選択される）、ならびにＢＨ４およびＡｌＨ４のテトラアルキルアミン、のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＳＣＦをベースとする組成物が、前記組成物の総重量に基づいて、約６０．０重量％〜約９０．０重量％のＳＣＦ、約１０．０重量％〜約３０．０重量％の共溶媒、および約０．０１重量％〜約５．０の重量％の還元剤を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記接触ステップが、（ｉ）前記イオン注入されたフォトレジストを有する前記基板と前記ＳＣＦをベースとする組成物との動的フロー接触、および（ｉｉ）前記イオン注入されたフォトレジストをその上に有する前記基板と前記ＳＣＦをベースとする組成物との静的浸漬接触を含むサイクルを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記サイクルが、前記イオン注入されたフォトレジストをその上に有する前記基板の動的フロー接触（ｉ）および静的浸漬接触（ｉｉ）を交互にかつ反復して実行することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記イオン注入されたフォトレジストが除去された領域において、少なくとも１つのＳＣＦ含有洗浄溶液を用いて、前記基板を洗浄することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＳＣＦが、ＳＣＣＯ２を含む、請求項９および１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記フォトレジストが高線量イオン注入プロセスに暴露され、前記高線量イオン注入率が１×１０１５原子／ｃｍ２より大きい、請求項９に記載の方法。
【国際調査報告】
2007535697.tif 000007