(57)【要約】  マイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジスト材料を除去するための方法及び自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物を開発した。ＳＡＭ含有組成物は、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に界面活性剤とを含む。ＳＡＭ含有組成物は、一工程プロセスで、硬化フォトレジスト材料を効果的に除去すると同時に下層のケイ素含有層を不動態化する。
2008538013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物であって、前記ＳＡＭ含有組成物は、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去するのに適した、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物。
【請求項２】
前記液状のＳＡＭ含有組成物中におけるＳＡＭ対触媒のモル比が、約１：１０から約５：１の範囲内である、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項３】
ＳＡＭ対溶媒のモル比が、約１：２００から約１：５０の範囲内である、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項４】
前記溶媒が、トルエン、デカン、ドデカン、オクタン、ペンタン、ヘキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、二酸化炭素、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの非極性溶媒を含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項５】
メタノール、エタノール、イソプロパノール、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−オクチルピロリジノン、Ｎ−フェニルピロリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン、乳酸エチル、酢酸エチル、トルエン、アセトン、ブチルカルビトール、モノエタノールアミン、ブチロールラクトン、ジグリコールアミン、フッ化アルキルアンモニウム、γ−ブチロラクトン、ブチレンカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及びそれらの混合物からなる群より選択される追加の溶媒を更に含む、請求項４に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項６】
前記溶媒が、トルエンを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項７】
前記溶媒が、高密度二酸化炭素を含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項８】
前記ＳＡＭ成分が、（ＲＯ）３ＳｉＸ、（ＲＯ）２ＳｉＸ２、（ＲＯ）ＳｉＸ３、（Ｒ）３ＳｉＸ、（Ｒ）２ＳｉＸ２、及び（Ｒ）ＳｉＸ３
（ここで、Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩであり、Ｒ＝メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、デシル、及びドデシル；それらのフッ素化誘導体；並びにそれらの組合せである）
からなる群より選択されるシランを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項９】
前記ＳＡＭ成分が、Ｃｌ３ＳｉＭｅ、Ｃｌ２ＳｉＭｅ２、及びＣｌＳｉＭｅ３からなる群より選択されるアルキルクロロシランを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１０】
前記触媒が、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ピリジン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるアミンを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１１】
少なくとも１つの界面活性剤を含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１２】
前記界面活性剤が、フルオロアルキル界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールエーテル、ポリプロピレングリコールエーテル、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ポリアクリレートポリマー、ジノニルフェニルポリオキシエチレン、シリコーンポリマー、変性シリコーンポリマー、アセチレンジオール、変性アセチレンジオール、アルキルアンモニウム塩、変性アルキルアンモニウム塩、及びそれらの組合せからなる群より選択される界面活性剤種を含む、請求項１１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１３】
前記組成物が、トルエンと、Ｃｌ３ＳｉＭｅと、トリエチルアミンとを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１４】
前記マイクロエレクトロニクスデバイスが、半導体基板、フラットパネルディスプレイ、及びマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）からなる群より選択される物品を含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１５】
前記バルク及び硬化フォトレジスト材料が、ヒ素イオン、ホウ素イオン、リンイオン、インジウムイオン、及びアンチモンイオンからなる群より選択されるドーパントイオンを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのＳＡＭ成分及び前記少なくとも１つの触媒が、前記マイクロエレクトロニクスデバイス上のケイ素含有層を不動態化すると同時にバルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記材料を除去するのに効果的な量で存在する、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１７】
前記ケイ素含有層が、ケイ素；二酸化ケイ素；ＴＥＯＳ；窒化ケイ素；ケイ素含有有機ポリマー；ケイ素含有混成有機／無機材料；有機ケイ酸塩ガラス（ＯＳＧ）；フッ化ケイ酸塩ガラス（ＦＳＧ）；炭素ドープ酸化物（ＣＤＯ）ガラス；及びそれらの組合せからなる群より選択されるケイ素含有化合物を含む、請求項１６に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１８】
前記二酸化炭素が、超臨界である、請求項７に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１９】
フォトレジスト残留物質を更に含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項２０】
前記フォトレジストが、バルクフォトレジスト、硬化フォトレジスト、又はそれらの組合せを含む、請求項１９に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項２１】
前記フォトレジストが、ホウ素イオン、ヒ素イオン、リンイオン、インジウムイオン、及びアンチモンイオンからなる群より選択されるイオンを含む、請求項２０に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項２２】
１つ以上の容器内にＳＡＭ含有組成物試薬を含むキットであって、前記ＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含み、前記キットが、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去するのに適したＳＡＭ含有組成物を形成するように構成された、キット。
【請求項２３】
バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去する方法であって、前記方法が、前記マイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに十分な時間及び十分な接触条件下で前記マイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程を含み、前記ＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む、方法。
【請求項２４】
前記接触させる工程が、約１分間〜約６０分間の時間で行われる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記接触させる工程が、約３０℃〜約８０℃の温度で行われる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記溶媒が、トルエン、デカン、オクタン、ドデカン、ペンタン、ヘキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、二酸化炭素、メタノール、エタノール、イソプロパノール、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−オクチルピロリジノン、Ｎ−フェニルピロリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン、乳酸エチル、酢酸エチル、トルエン、アセトン、ブチルカルビトール、モノエタノールアミン、ブチロールラクトン、ジグリコールアミン、フッ化アルキルアンモニウム、γ−ブチロラクトン、ブチレンカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの溶媒を含み；
前記触媒が、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ピリジン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるアミンを含み；
前記ＳＡＭ成分が、（ＲＯ）３ＳｉＸ、（ＲＯ）２ＳｉＸ２、（ＲＯ）ＳｉＸ３、（Ｒ）３ＳｉＸ、（Ｒ）２ＳｉＸ２、及び（Ｒ）ＳｉＸ３
（ここで、Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩであり、Ｒ＝メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、デシル、及びドデシル；それらのフッ素化誘導体；並びにそれらの組合せである）
からなる群より選択されるシランを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記液状のＳＡＭ含有組成物中におけるＳＡＭ対触媒のモル比が、約１：１０から約５：１の範囲内であり、ＳＡＭ対溶媒のモル比が、約１：２００から約１：５０の範囲内である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記マイクロエレクトロニクスデバイスが、半導体基板、フラットパネルディスプレイ、及びマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）からなる群より選択される物品を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記バルク及び硬化フォトレジスト材料が、ヒ素イオン、ホウ素イオン、リンイオン、インジウムイオン、及びアンチモンイオンからなる群より選択されるドーパントイオンを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記接触させる工程が、前記マイクロエレクトロニクスデバイスの表面上に前記ＳＡＭ含有組成物を噴霧する工程；十分な体積のＳＡＭ含有組成物中に前記マイクロエレクトロニクスデバイスを浸漬する工程；前記ＳＡＭ含有組成物を染み込ませた別の材料に前記マイクロエレクトロニクスデバイスの表面を接触させる工程；循環するＳＡＭ含有組成物に前記マイクロエレクトロニクスデバイスを接触させる工程；前記ＳＡＭ含有組成物の連続流に前記マイクロエレクトロニクスデバイスを接触させる工程；及び、連続した期間の間、静的体積の前記ＳＡＭ含有組成物に前記マイクロエレクトロニクスデバイスの表面を接触させる工程からなる群より選択されるプロセスを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記ＳＡＭ含有組成物との接触後、前記マイクロエレクトロニクスデバイスをすすぐ工程を更に含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのＳＡＭ成分及び前記少なくとも１つの触媒が、前記マイクロエレクトロニクスデバイス上のケイ素含有層を不動態化すると同時にバルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有する前記マイクロエレクトロニクスデバイスから前記材料を除去するのに効果的な量で存在する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
前記ケイ素含有層が、ケイ素；二酸化ケイ素；ＴＥＯＳ；窒化ケイ素；ケイ素含有有機ポリマー；ケイ素含有混成有機／無機材料；有機ケイ酸塩ガラス（ＯＳＧ）；フッ化ケイ酸塩ガラス（ＦＳＧ）；炭素ドープ酸化物（ＣＤＯ）ガラス；及びそれらの組合せからなる群より選択されるケイ素含有化合物を含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記下層のケイ素含有層が、前記ＳＡＭ不動態化層の形成後、約６０度〜約１２０度の範囲内の接触角を有する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記マイクロエレクトロニクスデバイスからの前記フォトレジスト材料の少なくとも部分的な除去の後、脱不動態化組成物を用いて前記マイクロエレクトロニクスデバイスから前記ＳＡＭ不動態化層を除去する工程を更に含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
前記脱不動態化組成物が、ピリジン／ＨＦ錯体、ピリジン／ＨＣｌ錯体、ピリジン／ＨＢｒ錯体、トリエチルアミン／ＨＦ錯体、トリエチルアミン／ＨＣｌ錯体、トリエチルアミン／ギ酸錯体、それらの過酸化物誘導体、濃ＨＣｌ、水酸化アンモニウム、及びそれらの組合せからなる群より選択される化合物を含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記溶媒が、高密度二酸化炭素を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３８】
前記接触条件が、高圧を含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記高圧が、約１５００〜約４５００ｐｓｉの範囲内の圧力を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記接触時間が、約５〜約３０分の範囲内である、請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記接触条件が、約４０℃〜約７５℃の範囲内の温度を含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去する方法であって、前記方法が、前記フォトレジスト材料の下層のケイ素含有層を少なくとも部分的に不動態化するのに十分な時間で前記マイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程と、前記マイクロエレクトロニクスデバイスをエッチャント含有除去組成物に接触させて、前記マイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去する工程とを含み、前記ＳＡＭ含有組成物がハロゲン化物非含有ＳＡＭ成分を含む、方法。
【請求項４３】
バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去する方法であって、前記方法が、前記マイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに十分な時間で前記マイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程を含み、前記ＳＡＭ含有組成物がエッチャント成分を欠く、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、マイクロエレクトロニクスデバイスの表面からのバルク及び硬化フォトレジストの除去に有用な自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物、並びに、その除去に前記組成物を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
半導体デバイスがより集積化され小型化されるようになるにつれて、マイクロエレクトロニクスデバイス内の不純物分布を正確に制御するために、並びに、ドーパント原子、例えば、Ａｓ、Ｂ、及びＰを、露出されたデバイス層に添加するために、フロントエンドオブライン（ｆｒｏｎｔ−ｅｎｄ−ｏｆ−ｌｉｎｅ）（ＦＥＯＬ）処理でイオン注入が広く用いられている。ドーパント不純物の濃度及び深さは、ドーパントの線量、加速エネルギー及びイオン電流を変化させることによって制御される。その次の処理に先立ち、イオン注入フォトレジスト層を除去しなければならない。従来、例えば硫酸及び過酸化水素の混合溶液中での湿式化学エッチングプロセス、並びに、例えば酸素プラズマアッシングプロセスにおける乾式プラズマエッチングプロセスを含むが、これらに限定されない多様なプロセスが、前記硬化フォトレジストの除去に用いられてきた。
【０００３】
残念ながら、低注入エネルギー（５ｋｅＶ）、中注入エネルギー（１０ｋｅＶ）、高注入エネルギー（２０ｋｅＶ）での高線量（例えば約１×１０１５ａｔｍ／ｃｍ２よりも大きい線量）のイオンが所望の層内に注入される際、それらはフォトレジスト層、特にフォトレジストの露出表面全体にも注入され、これは、物理的にかつ化学的に硬くなる。炭化領域又は「クラスト」とも呼ばれる、硬いイオン注入フォトレジスト層は、除去することが困難であると判明している。
【０００４】
現在、イオン注入フォトレジスト及びその他の汚染物の除去は、通常、プラズマエッチング法により行われ、次いで、典型的には水性ベースのエッチャント配合物を用いる多段ウェットストリッププロセスが行われて、フォトレジスト、エッチング後の残留物及びその他の汚染物を除去する。当該技術におけるウェットストリップ処理は、一般に、強酸、塩基、溶媒及び酸化剤の使用を含む。しかしながら、不利なことに、ウェットストリップ処理も基板及びゲート酸化物など下層のケイ素含有層をエッチングし、及び／又は、ゲート酸化物厚さを増加させる。
【０００５】
特徴寸法が減少し続けるにつれて、従来技術の水性ベースのエッチャント配合物を用いて上記除去要件を満足することが非常に困難になっている。水は高い表面張力を有し、高アスペクト比のより小さいイメージノードへの接近を制限又は妨害するため、隙間又は溝内の残留物を除去することが更に困難になる。さらに、水性ベースのエッチャント配合物はしばしば、蒸発乾燥すると、先に溶解した溶質をトレンチ又はビア内に残存させるが、これにより導通が阻害されデバイス歩留りが低減する。さらに、下層の多孔性ｌｏｗ−ｋ誘電体材料が水などの高表面張力液体の毛管応力に耐えるのに十分な機械的強度を有しない結果、構造のパターン崩壊をもたらす。水性エッチャント配合物はまた、誘電率、機械的強度、吸湿、熱膨張係数、及び異なる基板への接着を含む、ｌｏｗ−ｋ材料の重要な材料特性を強く変化させ得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、マイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジストを除去することに関連する従来技術の欠陥を克服するような改良された組成物を提供することが、当該技術における著しい進歩となるであろう。改良された組成物は、プラズマエッチング工程を必要とせずに、また、下層のケイ素含有層を実質的にオーバーエッチングすることなく、一工程又は多工程プロセスでバルク及び硬化フォトレジストを効果的に除去するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明は、マイクロエレクトロニクスデバイスの表面からのバルク及び硬化フォトレジストの除去に有用な自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物、それらの除去のために前記組成物を製造する方法及び使用する方法、並びにそれらを用いて製造した改良されたマイクロエレクトロニクスデバイスに関する。
【０００８】
一態様において、本発明は、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物であって、前記ＳＡＭ組成物は、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去するのに適した、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物に関する。
【０００９】
別の態様において、本発明は、１つ以上の容器内にＳＡＭ含有組成物試薬を含むキットであって、そのＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含み、キットが、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去するのに適したＳＡＭ含有組成物を形成するように構成された、キットに関する。
【００１０】
更なる態様において、本発明は、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去する方法であって、前記方法が、マイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに十分な時間及び十分な接触条件下でマイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程を含み、ＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む、方法に関する。
【００１１】
なおも更なる態様において、本発明は、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去する方法であって、前記方法が、フォトレジスト材料の下層のケイ素含有層を少なくとも部分的に不動態化するのに十分な時間でマイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程と、マイクロエレクトロニクスデバイスをエッチャント含有除去組成物に接触させて、マイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去する工程とを含み、ＳＡＭ含有組成物がハロゲン化物非含有ＳＡＭ成分を含む、方法に関する。
【００１２】
別の態様において、本発明は、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去する方法であって、前記方法が、マイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに十分な時間でマイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程を含み、ＳＡＭ含有組成物がエッチャント成分を欠く、方法に関する。
【００１３】
更に別の態様において、本発明は、マイクロエレクトロニクスデバイスを製造する方法であって、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに十分な時間でマイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程であって、上記ＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む工程と、任意に、前記洗浄されたマイクロエレクトロニクスデバイスを製品に組み込む工程とを含む方法に関する。
【００１４】
本発明の他の態様、特徴、及び実施形態は、以下の開示及び添付の特許請求の範囲からより十分に明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
発明及び好適な実施形態の詳細な説明
本発明は、下層のケイ素含有層の一体性を維持しつつ、マイクロエレクトロニクスデバイスの表面からのバルク及び硬化フォトレジストの除去に非常に有効である自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物の発見に基づいている。
【００１６】
本明細書において用いられる「バルクフォトレジスト」は、マイクロエレクトロニクスデバイス表面上の、具体的には、硬化フォトレジストクラストの下側に隣接した非炭化フォトレジストに相当する。
【００１７】
本明細書において用いられる「硬化フォトレジスト」は、例えば集積回路のバックエンドオブライン（ｂａｃｋ−ｅｎｄ−ｏｆ−ｌｉｎｅ）（ＢＥＯＬ）デュアルダマシン処理の間にプラズマエッチングされたフォトレジスト、例えば半導体ウェーハの適切な層内にドーパント種を注入するためのフロントエンドオブライン（ｆｒｏｎｔ−ｅｎｄ−ｏｆ−ｌｉｎｅ）（ＦＥＯＬ）処理の間にイオン注入されたフォトレジスト、及び／又は、炭化又は高架橋クラストがバルクフォトレジストの露出した表面上に形成するいかなる他の手法によるフォトレジストをも含むが、これらに限定されない。
【００１８】
本明細書において用いられる「下層のケイ素含有」層は、ケイ素；ゲート酸化物（例えば、熱的に又は化学的に成長させたＳｉＯ２）及びＴＥＯＳを含む酸化ケイ素；窒化ケイ素；並びにｌｏｗ−ｋケイ素含有材料を含むバルクフォトレジスト及び／又は硬化フォトレジストのすぐ下の層に相当する。ここで定義されるような「ｌｏｗ−ｋケイ素含有材料」は、約３．５未満の誘電率を有する、層状マイクロエレクトロニクスデバイス内で誘電体材料として用いられるいかなる材料にも相当する。好ましくは、ｌｏｗ−ｋ誘電体材料として、ケイ素含有有機ポリマー、ケイ素含有混成有機／無機材料、有機ケイ酸塩ガラス（ＯＳＧ）、ＴＥＯＳ、フッ化ケイ酸塩ガラス（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）（ＦＳＧ）、二酸化ケイ素、及び炭素ドープ酸化物（ＣＤＯ）ガラスなどの低極性材料が挙げられる。ｌｏｗ−ｋ誘電体材料が、多様な密度及び多様な多孔度を有し得ることは理解されるべきである。
【００１９】
「マイクロエレクトロニクスデバイス」は、マイクロエレクトロニクス、集積回路、又はコンピュータチップ用途における使用のために製造された、半導体基板、フラットパネルディスプレイ、及びマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）に相当する。「マイクロエレクトロニクスデバイス」という用語は決して限定を意図されず、最終的にマイクロエレクトロニクスデバイス又はマイクロエレクトロニクスアセンブリになるいかなる基板をも含むことが理解されるべきである。
【００２０】
本明細書で定義される「実質的にオーバーエッチングする」ことは、隣接した下層のケイ素含有層を有するマイクロエレクトロニクスデバイスに本発明のプロセスによる本発明のＳＡＭ含有組成物が接触した後での、その下層の約１０％よりも大きな除去、より好ましくは約５％よりも大きな除去、最も好ましくは約２％よりも大きな除去に相当する。換言すれば、最も好ましくは下層のケイ素含有層の２％以下が、本発明の組成物を用いて所定時間エッチングされる。
【００２１】
本明細書において用いられる「約」は、記載された値の±５％に相当することが意図される。
【００２２】
本明細書において用いられる、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去するための「適性」は、マイクロエレクトロニクスデバイスからの前記フォトレジスト材料の少なくとも部分的な除去に相当する。好ましくは、フォトレジスト材料の少なくとも９０％が、本発明の組成物を用いてマイクロエレクトロニクスデバイスから除去され、より好ましくはフォトレジスト材料の少なくとも９５％、最も好ましくはフォトレジスト材料の少なくとも９９％が、除去される。
【００２３】
本明細書において用いられる「高密度流体」は、超臨界流体又は亜臨界流体に相当する。「超臨界流体」という用語は、対象とする化合物の圧力−温度図における臨界温度Ｔｃ以上、及び臨界圧力Ｐｃ以上の条件下にある物質を示すために、ここで用いられる。本発明で採用される好ましい超臨界流体はＣＯ２であり、これは単独で、又は、Ａｒ、ＮＨ３、Ｎ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｈ６、ｎ−Ｃ３Ｈ８、Ｈ２Ｏ、Ｎ２Ｏなどの別の添加剤との混合物で用いられる。「亜臨界流体」という用語は、亜臨界状態、すなわち、その特定の溶媒に関する臨界温度未満及び／又は臨界圧力未満の溶媒を表す。好ましくは、亜臨界流体は、多様な密度の高圧液体である。
【００２４】
重要なことに、本発明のＳＡＭ含有組成物は良好な金属含有材料適合性、例えば、金属含有材料上での低エッチング速度を有しなければならない。興味のある金属含有材料としては、銅、タングステン、コバルト、アルミニウム、タンタル、チタン、及びルテニウム、それらのケイ化物及び窒化物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２５】
自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）が、金属（例えば、銅、金など）、並びに、チタン、ハフニウム、ケイ素、及びアルミニウムの酸化物を含むがこれらに限定されない様々な表面を不動態化することが知られている。ＳＡＭは、少なくとも１つの脱離基を有するシラン、例えばハロゲン化物を有するシランを含み、前記シランは、ケイ素含有表面上の酸素基において共有結合を容易に形成する（すなわち、シリル化反応によって）。シラン自体は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの共有結合した不活性分子を更に含有することができ、それによって、ケイ素含有表面との結合後、ＰＥＧ−シランは、他の分子が前記表面と結合するのを阻止することができる。ＰＥＧ−シランＳＡＭは、それらが薄く（すなわち、かさばらず）親水性であり、ＰＥＧ分子のケイ素含有表面との結合が非粘着性水状層を形成するので、よく知られている。その一方で、必要であればアルキルクロロシランを用いて疎水性表面を形成することができる。
【００２６】
本発明の組成物は、下記に更に十分に説明するように、多種多様な特定の配合物で具体化することができる。
【００２７】
組成物の特定の成分がゼロの下限を含む質量パーセントの範囲について説明されるような全ての組成物において、それらの成分が、その組成物の様々な特定の実施形態において存在しても存在していなくてもよく、かつ、それらの成分が存在する場合、それらの成分が採用される組成物の総質量を基準にして、０．０１質量％という低い濃度で存在してもよいことが理解されるであろう。
【００２８】
一つの態様において、本発明は、マイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジストを除去するのに有用な液状のＳＡＭ含有組成物に関する。一つの実施形態による液状の組成物は、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの溶媒と、任意に少なくとも１つの触媒と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む。別の実施形態による液状の組成物は、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、少なくとも１つの触媒と、任意に少なくとも１つの溶媒と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む。更に別の実施形態による液状の組成物は、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む。重要なことには、選択される溶媒の性質によって、溶媒は同時に触媒として作用してもよい。
【００２９】
一つの実施形態において、本発明は、マイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジストを除去するのに有用な液状のＳＡＭ含有組成物であって、触媒が同時に溶媒として作用する液状のＳＡＭ含有組成物に関する。この実施形態による液状の組成物は、組成物の総質量を基準として、下記の範囲内で存在する少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む。
【００３０】
【表１】
2008538013.tif 000003
【００３１】
特に好ましい実施形態において、本発明は、マイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジストを除去するのに有用な液状のＳＡＭ含有組成物に関する。この実施形態による液状の組成物は、組成物の総質量を基準として、下記の範囲内で存在する少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む。
【００３２】
【表２】
2008538013.tif 000004
【００３３】
一つの態様において、液状のＳＡＭ含有組成物中におけるＳＡＭ対触媒のモル比の範囲は、約１：１０から約５：１、より好ましくは約１：５から約１：１であり；ＳＡＭ対液状の溶媒のモル比の範囲は、約１：２００から約１：５０、より好ましくは約１：１２５から約１：７５であり；ＳＡＭ対界面活性剤（存在する場合）のモル比の範囲は、約１：１０から約５：１である。
【００３４】
本発明の広い実施において、液状のＳＡＭ含有組成物は、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤と、を含んでもよく、それらからなってもよく、それらから本質的になってもよい。一般に、溶媒、触媒、ＳＡＭ成分及び任意の界面活性剤の特定の割合及び量は、過度の労力を伴わずに当該技術範囲内で容易に決定できるよう、バルク及び硬化フォトレジスト及び／又は処理設備で液状のＳＡＭ含有組成物の所望の除去作用をもたらすように、相互の関連で適切に変化させることができる。
【００３５】
本発明の組成物に有用な溶媒種は、実際に非極性であっても極性であってもよい。非極性種の例示としては、トルエン、デカン、ドデカン、オクタン、ペンタン、ヘキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、及び二酸化炭素（亜臨界又は超臨界）が挙げられるが、これらに限定されない。極性種の例示としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−オクチルピロリジノン、Ｎ−フェニルピロリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン、乳酸エチル、酢酸エチル、トルエン、アセトン、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、ヘキシルカルビトール、モノエタノールアミン、ブチロールラクトン、ジグリコールアミン、フッ化アルキルアンモニウム、γ−ブチロラクトン、ブチレンカーボネート、エチレンカーボネート、及びプロピレンカーボネート、並びにそれらの混合物が挙げられる。好ましくは、溶媒は非極性種を含む。トルエンが特に好ましい。
【００３６】
ＳＡＭ成分は、（ＲＯ）３ＳｉＸ、（ＲＯ）２ＳｉＸ２、（ＲＯ）ＳｉＸ３を含むアルコキシハロシランを含んでもよく、ここで、Ｘは互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩからなる群より選択され、ＲＯは互いに同一であっても異なっていてもよく、メトキシ、エトキシ、プロポキシなど、又はそれらの組合せのような直鎖又は分岐Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ種からなる群より選択される。好ましくは、ＳＡＭ成分は、（Ｒ）３ＳｉＸ、（Ｒ）２ＳｉＸ２、（Ｒ）ＳｉＸ３という種類のアルキルハロシランを含み、ここで、Ｘは互いに同一であっても異なっていてもよく、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩからなる群より選択され、Ｒは互いに同一であっても異なっていてもよく、メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、デシル、ドデシルなど、又はそれらの組合せのような直鎖、分岐、又は環状Ｃ１〜Ｃ２０アルキル種からなる群より選択される。フッ素化アルキル誘導体及びフッ素化アルコキシ誘導体が用いられてもよい。好ましくは、ＳＡＭ成分はアルキルハロシランを含み、ここで、Ｘ＝Ｃｌ及びＲ＝メチルである。別の代替例において、ＳＡＭ成分はそれに結合したＰＥＧ分子を有する。
【００３７】
理論に拘束されることを望まないが、触媒は、シリル化反応を開始し下層のケイ素含有層の不動態化を加速するために、本発明の組成物に含まれる。好ましくは、触媒として、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ピリジンなどのアミン、及びＳＡＭ成分からハロゲン脱離基を除去する補助となる他の求核性化合物が挙げられる。アミン触媒が、インサイチュ（ｉｎ  ｓｉｔｕ）シリル化反応を促進し、それによって、ＳＡＭシランが下層のケイ素含有層上の酸素原子に共有結合し、同時にプロトン化脱離基、例えばＨＸの発生を伴うと考えられる。したがって、下層のケイ素含有層は共有結合したシランによって不動態化される一方で、発生したプロトン化脱離基が硬化フォトレジスト材料の除去のために利用可能である。重要なことには、選択される溶媒の性質によって、溶媒は同時に触媒として作用し得る。
【００３８】
本発明の液状のＳＡＭ含有組成物は、マイクロエレクトロニクスデバイスの表面からのレジストの除去を助けるために、界面活性剤を更に含んでもよい。界面活性剤の例示としては、フルオロアルキル界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン又はポリプロピレングリコールエーテル、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸又はその塩、ポリアクリレートポリマー、ジノニルフェニルポリオキシエチレン、シリコーンポリマー又は変性シリコーンポリマー、アセチレンジオール又は変性アセチレンジオール、アルキルアンモニウム塩又は変性アルキルアンモニウム塩、及び上記界面活性剤の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３９】
好ましい実施形態において、液状のＳＡＭ含有組成物は、組成物の総質量を基準として、約１質量％未満の水、より好ましくは約０．５質量％未満の水、最も好ましくは約０．２５質量％未満の水を含む。さらに好ましくは、少なくとも１つのＳＡＭ成分はマイクロエレクトロニクスデバイス表面で実質的な重合を経由しない。例えば、好ましくはＳＡＭ成分の５質量％未満がマイクロエレクトロニクスデバイス表面において重合し、より好ましくはＳＡＭ成分の２質量％未満、さらに好ましくは１質量％未満、最も好ましくは０．１質量％未満が、マイクロエレクトロニクスデバイス表面において重合する。
【００４０】
一般に、少なくとも１つの溶媒、少なくとも１つの触媒、少なくとも１つのＳＡＭ成分及び任意に少なくとも１つの界面活性剤の特定の割合及び量は、マイクロエレクトロニクスデバイスから除去されるべきバルク及び硬化フォトレジストについて、液状のＳＡＭ含有組成物の所望の洗浄作用及び不動態化作用をもたらすように、相互の関連で適切に変化させることができる。そのような特定の割合及び量は、過度の労力を伴わずに当該技術の範囲内で簡単な実験によって容易に決定できる。最も好ましくは、ＳＡＭ含有成分及び触媒は、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスからその材料を除去するのに効果的な量で存在する。
【００４１】
「マイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジスト材料を除去する」という句が、決して限定を意図せず、最終的にマイクロエレクトロニクスデバイスになるいかなる基板からのバルク及び硬化フォトレジスト材料の除去をも含むことが理解されるべきである。
【００４２】
本発明の液状のＳＡＭ含有組成物を用いて、硬化フォトレジスト、例えばＢＥＯＬ硬化フォトレジスト、底部反射防止コーティング（ＢＡＲＣ）材料、ＣＭＰ後の残留物、ＢＡＲＣ残留物、及び／又は灰化後／エッチング後のフォトレジストを除去し、同時に、下層のケイ素含有層、又は不動態化を必要とするヒドロキシル末端基を有するいかなるその他の親水性表面をも不動態化することも、ここで企図される。さらに、本発明の液状のＳＡＭ含有組成物を用いて、フォトマスク材料の再使用のためにその材料から汚染材料を除去してもよい。
【００４３】
本発明の液状のＳＡＭ含有組成物は、組成物の不動態化及び除去能力を更に向上させるために、あるいはそうでなければ組成物の特徴を向上させる、すなわち、金属不動態化をもたらすために、任意に、追加の成分を配合されてもよい。したがって、組成物は、安定剤、錯化剤、不動態化剤、例えば、Ｃｕ不動態化剤及び／又は腐食抑制剤を配合されてもよい。
【００４４】
本発明の液状のＳＡＭ含有組成物は、穏やかな撹拌による溶媒、触媒、ＳＡＭ成分及び任意の界面活性剤の混合によって、容易に配合される。溶媒、触媒、ＳＡＭ成分及び任意の界面活性剤は、シングルパッケージ配合物、又は使用時点で混合される多成分配合物として、容易に配合される。多成分配合物の個別の成分は、ツールにおいて、又はツール上流の貯蔵タンク内で混合することができる。本発明の広い実施において、シングルパッケージ配合物又は多成分配合物の個別の成分の濃度は、特定の倍数で広く変えることができ、すなわち、より希釈されるか又はより濃縮され、本発明の液状のＳＡＭ含有組成物が、多様に及び代替として、ここでの開示と一致する成分のいかなる組合せを含んでもよく、それらからなってもよく、それらから本質的になってもよいことが理解されるであろう。
【００４５】
したがって、本発明の別の態様は、本発明の組成物を形成するように構成された１つ以上の成分を１つ以上の容器内に含むキットに関する。好ましくは、キットは、製造工場において少なくとも１つの触媒と組み合わせるための、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを１つ以上の容器内に含む。別の実施形態によれば、キットは、製造工場において少なくとも１つの溶媒及び少なくとも１つの触媒と組み合わせるための、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを、１つ以上の容器内に含む。更に別の実施形態において、キットは、製造工場において組み合わせるため、溶媒中の少なくとも１つのＳＡＭ成分を１つの容器内に含み、溶媒中の少なくとも１つの触媒を別の容器内に含む。例えば、キットの容器は、ナウパック（ＮＯＷＰａｋ）（登録商標）容器（米国コネチカット州ダンベリーのアドバンスト・テクノロジー・マテリアルズ・インコーポレイテッド（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｄａｎｂｕｒｙ，Ｃｏｎｎ．，ＵＳＡ））であってもよい。
【００４６】
更に別の実施形態において、本発明は、マイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジストを除去するのに有用な液状のＳＡＭ含有組成物であって、液状のＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤と、フォトレジスト残留物質とを含み、フォトレジストがバルク及び／又は硬化フォトレジストである、液状のＳＡＭ含有組成物に関する。重要なことには、残留物質を本発明の液状のＳＡＭ含有組成物に溶解してもよく、及び／又は、懸濁させてもよい。なおも別の実施形態において、フォトレジスト残留物質は、ホウ素イオン、ヒ素イオン、リンイオン、インジウムイオン及びアンチモンイオンからなる群より選択されるイオンを含む。
【００４７】
更に別の態様において、本発明は、主溶媒系として、高密度流体、例えば超臨界流体（ＳＣＦ）を含む高密度ＳＡＭ含有組成物に関する。その容易に製造される特徴、その毒性の欠如及び無視できるほどの環境影響のため、超臨界二酸化炭素（ＳＣＣＯ２）が好ましいＳＣＦである。ＳＣＣＯ２は液体及び気体の両方の特徴を有するので、ＳＣＣＯ２はマイクロエレクトロニクスデバイスプロセス汚染物の除去のための魅力的な試薬である。気体のように、それは急速に拡散し、低粘度、ほぼゼロの表面張力を有し、深いトレンチ及びビア内に容易に浸透する。液体のように、それは「洗浄」媒体としてのバルク流能力を有する。ＳＣＣＯ２は有機溶媒に匹敵する密度を有し、また、リサイクル可能であるという利点を有するので、廃棄物保管及び処理の要件を最小化する。
【００４８】
一つの実施形態による高密度ＳＡＭ含有組成物は、組成物の総質量を基準として、下記の範囲内で、ＳＣＣＯ２と、液状のＳＡＭ含有組成物、すなわち、ＳＡＭ含有濃縮物とを含み、
【表３】
2008538013.tif 000005
液状のＳＡＭ含有組成物は、約７５．０％〜約９０．０％の共溶媒と、約０．０１％〜約１０．０％のＳＡＭ成分と、約０．０１％〜約１０．０％の触媒と、任意に０〜約１０．０％の界面活性剤とを含み、企図される共溶媒、ＳＡＭ成分、触媒及び任意の界面活性剤は上述の種を含む。
【００４９】
一つの態様において、高密度ＳＡＭ含有組成物中の、液状のＳＡＭ含有組成物対ＳＣＣＯ２のモル比の範囲は、約１：２００から約１：４、より好ましくは約１：１００から約１：６である。
【００５０】
本発明の広い実施において、高密度ＳＡＭ含有組成物は、ＳＣＣＯ２と、液状のＳＡＭ含有組成物、すなわち、少なくとも１つの追加の溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含んでもよく、それらからなってもよく、それらから本質的になってもよい。一般に、ＳＣＣＯ２及び液状のＳＡＭ含有組成物の特定の割合及び量は、過度の労力を伴わずに当該技術範囲内で容易に決定できるよう、バルク及び硬化フォトレジスト及び／又は処理設備で高密度ＳＡＭ含有組成物の所望の除去作用をもたらすように、相互の関連で適切に変化させることができる。重要なことには、液状のＳＡＭ含有組成物を高密度ＳＡＭ含有組成物の高密度流体中に少なくとも部分的に溶解してもよく、及び／又は懸濁させてもよい。
【００５１】
更に別の実施形態において、本発明は、マイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジストを除去するのに有用な高密度ＳＡＭ含有組成物であって、高密度ＳＡＭ含有組成物が、ＳＣＣＯ２と、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤と、フォトレジスト残留物質とを含み、フォトレジストがバルク及び／又は硬化フォトレジストである、高密度ＳＡＭ含有組成物に関する。重要なことには、残留物質を本発明の高密度ＳＡＭ含有組成物に溶解してもよく、及び／又は懸濁させてもよい。なおも別の実施形態において、フォトレジスト残留物質は、ホウ素イオン、ヒ素イオン、リンイオン、インジウムイオン、及びアンチモンイオンからなる群より選択されるイオンを含む。
【００５２】
本発明の高密度ＳＡＭ含有組成物を使用して、硬化フォトレジスト、例えばＢＥＯＬ硬化フォトレジスト、底部反射防止コーティング（ＢＡＲＣ）材料、ＣＭＰ後の残留物、ＢＡＲＣ残留物、及び／又は灰化後の／エッチング後のフォトレジストを除去し、同時に、下層のケイ素含有層、又は不動態化を必要とするヒドロキシル末端基を有するいかなる他の親水性表面を不動態化することができることも、ここで企図される。さらに、本発明の高密度ＳＡＭ含有組成物を使用して、再使用のためフォトマスク材料から汚染材料を除去することができる。
【００５３】
更に別の態様において、本発明は、本明細書に記載のＳＡＭ含有組成物を用いた、マイクロエレクトロニクスデバイスからのバルク及び硬化フォトレジストの除去の方法に関する。例えば、ＳＡＭ不動態化を用いて、下層のケイ素含有層の構造的一体性を維持しつつ、パターン化されたデバイス上のトレンチ構造及びビア構造を洗浄することができる。ＳＡＭ含有組成物を、一工程又は多工程除去プロセスで用いてもよいことが、当業者によって理解されるべきである。
【００５４】
本発明のＳＡＭ含有組成物は、下層のケイ素含有層を可逆的に不動態化し、同時に、その上に堆積したバルク及び硬化フォトレジストを除去することによって、従来の除去技術の欠点を克服する。
【００５５】
本発明の液状のＳＡＭ含有組成物は、例えば混合槽又は洗浄槽内での穏やかな撹拌下での、成分の簡単な混合によって容易に配合される。高密度ＳＡＭ含有組成物は、適切な温度及び圧力における静的又は動的混合によって容易に配合される。
【００５６】
不動態化及び除去の用途において、液状のＳＡＭ含有組成物は、その上にフォトレジスト材料を有するマイクロエレクトロニクスデバイスにいかなる適切な態様でも付与され、例えば、上記組成物をそのデバイスの表面上に噴霧することによって、フォトレジスト材料を含む上記デバイスの（ある体積の組成物中での）浸漬によって、上記組成物を染み込ませた別の材料、例えばパッド又は繊維状吸着剤塗布部材とそのデバイスとを接触させることによって、循環する上記除去組成物と材料を含むそのデバイスとを接触させることによって、あるいは、液状のＳＡＭ含有組成物がマイクロエレクトロニクスデバイス上のフォトレジスト材料に接触するいかなるその他の適切な手段、態様若しくは技術によっても付与される。不動態化及び除去の用途は、当業者によって容易に定められるように、静的であってもよく動的であってもよい。
【００５７】
その上にフォトレジスト材料を有するマイクロエレクトロニクスデバイス表面からその材料を除去するための本発明の組成物の使用の際、液状のＳＡＭ含有組成物は、典型的には、約１〜約６０分の間、デバイス表面に接触し、好ましい時間はイオン注入の間に用いられるドーパントイオン線量及び注入エネルギーに依存し、ドーパントイオン線量及び／又は注入エネルギーが高いほど、必要とされる接触時間が長い。好ましくは、温度は約２０℃〜約８０℃の範囲内、好ましくは約３０℃〜約８０℃、最も好ましくは約７０℃である。そのような接触時間及び温度は例示であり、本発明の広い実施の範囲内で、デバイス表面からフォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに有効であるいかなるその他の適切な時間及び温度条件も用いることができる。ここで定義される「少なくとも部分的な除去」は、バルク及び硬化フォトレジストの少なくとも９０％の除去、好ましくは少なくとも９５％の除去に相当する。最も好ましくは、前記バルク及び硬化フォトレジスト材料の少なくとも９９％が、本発明の組成物を用いて除去される。
【００５８】
所望の不動態化作用及び洗浄作用の達成後、マイクロエレクトロニクスデバイスを多量のエタノール及び／又はＴＨＦで十分にすすいで、いかなる残留化学添加剤も除去することができる。
【００５９】
本発明のＳＡＭ含有組成物は、厚さが３０〜７０ｎｍである硬化架橋炭化クラストを有する（２×１０１５Ａｓイオンｃｍ−２の）高ドープフォトレジスト（厚さ５００〜７００ｎｍ）の１００％を選択的に除去する。重要なことに、硬化クラストは、下層のケイ素含有層を実質的にオーバーエッチングすることなく除去される。
【００６０】
高密度ＳＡＭ含有組成物を用いる不動態化及び洗浄用途では、マイクロエレクトロニクスデバイス表面からのフォトレジストの少なくとも部分的な除去のため、その上にフォトレジストを有するマイクロエレクトロニクスデバイス表面は、適切な高圧、例えば加圧接触チャンバ内で高密度ＳＡＭ含有組成物と接触するが、高密度ＳＡＭ含有組成物が適切な体積（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ）速度及び量で加圧接触チャンバに供給されて、所望の接触操作が行われる。チャンバは、連続、パルス、又は静的洗浄のためのバッチ又はシングルウェーハチャンバであってもよい。高密度ＳＡＭ含有組成物による硬化フォトレジストの不動態化及び除去は、フォトレジストの高密度ＳＡＭ含有組成物との接触の間に高温及び／又は高圧条件を用いることによって向上させることができる。
【００６１】
適切な高密度ＳＡＭ含有組成物を用いて、約１，５００〜約４，５００ｐｓｉの範囲内の圧力で、フォトレジストの所望の除去を行うのに十分な時間、例えば、約５分間〜約３０分間の範囲内の接触時間、及び約４０℃〜約７５℃の温度、その上にフォトレジストを有するマイクロエレクトロニクスデバイス表面と接触させてもよいが、本発明の広い実施において、より大きな又はより小さな接触時間及び接触温度を有利に用いてもよい。
【００６２】
高密度ＳＡＭ含有組成物を用いる除去プロセスは、静的ソーク工程、動的洗浄モード工程、又は、マイクロエレクトロニクスデバイス表面上の高密度ＳＡＭ含有組成物の動的流れとその後の高密度ＳＡＭ含有組成物中におけるデバイスの静的ソークとを含む逐次処理工程を含んでもよく、そのような代替工程のサイクルにおいて、動的流れ工程及び静的ソーク工程のそれぞれが交互にかつ繰り返し行われる。
【００６３】
「動的」接触モードは、物質移動勾配を最大にし、表面からのレジストの完全な除去を行うために、デバイス表面上の組成物の連続流れを含む。「静的ソーク」接触モードは、デバイス表面を静的体積の組成物に接触させる工程、及び、連続（ソーク）時間の間にそれとの接触を維持する工程を含む。
【００６４】
高密度ＳＡＭ含有組成物のマイクロエレクトロニクスデバイス表面への接触の後、好ましくはデバイスは、その後、すすぎ溶液、例えばＳＣＦ／共溶媒溶液、例えばＳＣＣＯ２／メタノール（８０％／２０％）溶液のアリコート、及び純ＳＣＦで洗浄されて、レジスト除去が行われたデバイス表面の領域からいかなる残留沈殿化学添加剤をも除去する。
【００６５】
下層のケイ素含有層の所望の不動態化及びマイクロエレクトロニクスデバイス表面上の硬化フォトレジスト材料の所望の除去を達成しつつ、本発明の液状のＳＡＭ含有組成物及び高密度ＳＡＭ含有組成物を用いた特定の接触条件が、ここでの開示に基づいて当該技術範囲内で容易に決定できること、並びに、本発明の組成物中の成分の特定の割合及び濃度が広く変更されてもよいことは理解されるだろう。
【００６６】
本発明の別の態様は、マイクロエレクトロニクスデバイスからのバルク及び硬化フォトレジストの除去の方法であって、ハロゲン化物非含有ＳＡＭ成分、例えばヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いたマイクロエレクトロニクスデバイス表面上の下層のケイ素含有層の不動態化と、エッチャント含有除去組成物を用いてマイクロエレクトロニクスデバイスからバルク及び硬化フォトレジストを除去する工程と、を含む前記方法に関する。適切なエッチャント含有除去組成物は、限定することなく、フッ化水素（ＨＦ）、フッ化アンモニウム（ＮＨ４Ｆ）、フッ化水素アルキル（ａｌｋｙｌ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）（ＮＲＨ３Ｆ）、フッ化水素ジアルキルアンモニウム（ｄｉａｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）（ＮＲ２Ｈ２Ｆ）、フッ化水素トリアルキルアンモニウム（ｔｒｉａｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）（ＮＲ３ＨＦ）、フッ化三水素トリアルキルアンモニウム（ｔｒｉａｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｔｒｉｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ）（ＮＲ３（３ＨＦ））、フッ化テトラアルキルアンモニウム（ＮＲ４Ｆ）、ピリジン−ＨＦ錯体、ピリジン／ＨＣｌ錯体、ピリジン／ＨＢｒ錯体、トリエチルアミン／ＨＦ錯体、トリエチルアミン／ＨＣｌ錯体、モノエタノールアミン／ＨＦ錯体、トリエタノールアミン／ＨＦ錯体、トリエチルアミン／ギ酸錯体、及び二フッ化キセノン（ＸｅＦ２）を含み、上述のＲ置換種中の各Ｒは、Ｃ１〜Ｃ８アルキル及びＣ６〜Ｃ１０アリールより独立して選択される。追加の種が、「マイクロエレクトロニクスデバイスからイオン注入フォトレジスト層を洗浄するための高密度流体配合物（Ｄｅｎｓｅ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｃｌｅａｎｉｎｇ  Ｉｏｎ−Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ  Ｌａｙｅｒｓ  ｆｒｏｍ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）」について、パメラ・エム・ビシンティン（Ｐａｍｅｌａ  Ｍ．Ｖｉｓｉｎｔｉｎ）らの名前で、２００５年４月１５日に出願された、同時係属中の米国仮特許出願第６０／６７２，１５７号明細書に開示されており、その全体を引用によりここに援用する。
【００６７】
さらに別の態様において、本発明は、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去する方法であって、ＳＡＭ含有組成物がフッ化水素、フッ化アンモニウム、重フッ化アンモニウム、及び他の周知のフッ化物エッチャント種からなる群より選択されるエッチャント成分を欠くという条件で、前記方法が、マイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに十分な時間でマイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程を含む方法に関する。
【００６８】
マイクロエレクトロニクスデバイスから硬化フォトレジストを除去するために用いられる方法にかかわらず、本発明の更なる態様は、本明細書において「脱不動態化」と呼ばれる、マイクロエレクトロニクスデバイスの表面からフォトレジスト材料を除去した後の、マイクロエレクトロニクスデバイスの表面からのＳＡＭ不動態化層の除去を含む。
【００６９】
ウェーハ表面上の不動態化アルキル基による炭素汚染が許容できない（Ｃｌ３ＳｉＭｅが用いられるＳＡＭである場合、メチル基の約３〜１０Åの単分子層の）場合、Ｈ２ＳＯ４などの強酸を用いてＳＡＭを除去することができるが、これは、下層のケイ素含有層の不要な酸化を引き起こすことがある。したがって、ＨＣｌ及びＨＦなどのハロゲン化物イオンを含む希無機酸が、最適化されたプロセス条件下で好ましい。ハロゲン化物イオンは、ＳＡＭ−デバイス表面界面における不動態化Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を容易に攻撃し、したがって、デバイス表面を「脱不動態化する」。しかしながら、デバイス表面上のケイ素含有層のオーバーエッチングを最小にするために、特別に注意しなければならない。
【００７０】
本発明者らは、ＤＭＳＯ中のＨＦ／ピリジン（１：１のモル比）の無水溶液が、０．１Å・分−１未満の速度で、熱酸化物、ＴＥＯＳ、窒化ケイ素、及びポリシリコンをエッチングすることを知られていることを前に示した。したがって、下層のケイ素含有層のほんのわずかなフッ素化及びオーバーエッチングを伴ってデバイス表面を脱不動態化するために、脱不動態化溶液は溶媒中の約０．０１質量％〜約２質量％の希無機酸／アミン錯体を含んでもよい。ここで企図される希無機酸／アミン錯体としては、ピリジン／ＨＦ錯体、ピリジン／ＨＣｌ錯体、ピリジン／ＨＢｒ錯体、トリエチルアミン／ＨＦ錯体、トリエチルアミン／ＨＣｌ錯体、トリエチルアミン／ギ酸錯体、及び過酸化物とそれらとの組合せ、濃ＨＣｌ、水酸化アンモニウム、並びにそれらの混合物が挙げられる。脱不動態化溶液用のここで企図される溶媒としては、ＤＭＳＯ、メタノール、及び酢酸エチルが挙げられるが、これらに限定されない。
【００７１】
本発明の更に別の態様は、本発明の方法によって製造した改良されたマイクロエレクトロニクスデバイス、及びそのようなマイクロエレクトロニクスデバイスを含有する製品に関する。
【００７２】
本発明の更なる態様は、マイクロエレクトロニクスデバイスを含む物品を製造する方法であって、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに十分な時間でマイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程と、前記マイクロエレクトロニクスデバイスを前記物品に組み込む工程とを含み、ＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む方法に関する。あるいは、ＳＡＭ含有組成物は高密度流体を更に含んでもよい。
【００７３】
本発明の特徴及び利点は、以下で説明される具体的な実施例によって、より十分に示される。
【実施例】
【００７４】
実施例１
本発明のＳＡＭ含有組成物との試料デバイス表面の接触前後での原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）及び表面エネルギー測定を行って、硬化フォトレジストの除去及び前記デバイスの表面上の単分子層形成の程度を調べた。試料デバイス表面は、（上から下へ）イオン注入フォトレジスト層（２×１０１５Ａｓイオンｃｍ−２；１０ｋｅＶの注入エネルギー）と、バルクフォトレジスト層と、ケイ素含有ゲート酸化物層と、ケイ素基板とからなるウェーハを含むものであった。試料を様々な時間及び様々な温度で様々なＳＡＭ機能性（官能性）を用いて処理し、接触角を測定した。結果を下記表１〜３に示す。
【００７５】
【表４】
2008538013.tif 000006
【００７６】
【表５】
2008538013.tif 000007
【００７７】
【表６】
2008538013.tif 000008
【００７８】
下層のケイ素含有層の不動態化は、デバイス表面にＳＡＭ含有組成物を付与した後の、接触角の増加によって証明される。３５°の接触角を有するヒドロキシル末端の親水性デバイス表面を７７°の接触角を有するメチル末端の疎水性表面に転換するために、１０分未満のプロセス時間が必要とされることが表１から認められる。
【００７９】
それぞれ、１０分、３０分、１時間、及び１５時間に等しい接触時間における、図１Ａ〜１Ｄに示した対応するＡＦＭ画像は、（他のプロセスパラメータを全て一定に維持しながら）時間が増加すると、多置換クロロシランの重合（又は架橋）によって、小さい島がケイ素含有表面上に形成することをはっきり示す。プロセス時間が増加すると島は徐々に合体又は凝集し、１５時間では表面上でのバルク重合の徴候が示される。
【００８０】
予備的な温度の研究が、表面の不動態化及び洗浄効率に最も効果的な温度を調べるために行われた。洗浄効率に関して、４つの異なるマイクロエレクトロニクスデバイス層、すなわち、バルクの被覆されたフォトレジスト；バルクの被覆されたフォトレジスト上の３０〜４５ｎｍのイオン注入クラスト；バルクのパターン化されたフォトレジスト；及びバルクのパターン化されたフォトレジスト上のイオン注入クラストが検討された。表２に報告された結果（接触角）を、図２に示されたパーセント除去効率と比較すると、６０℃よりも高い温度が、不動態化の最大量及びフォトレジストのほぼ１００％の除去をもたらすことが認められる。したがって、時間及びＳＡＭ機能性の関数としての全てのその後の実験を７０℃で行った。
【００８１】
架橋の徴候は図３Ａ〜３Ｃにより良好に示されており、これらは、７０℃の温度及び３０分の時間におけるＳＡＭ官能性、具体的には塩化物脱離基の数の関数としての架橋の変化を示す。ＣｌＳｉＭｅ３（図３Ａ）では、ＳＡＭの架橋能が存在せず、平滑な単分子層（ｒｍｓ＝０．４１５ｎｍ；対照ｒｍｓ＝０．１３１ｎｍ）が表面上に形成されることが認められる。しかしながら、上述した島の形成によって示されるように、Ｃｌ２ＳｉＭｅ２（図３Ｂ）及びＣｌ３ＳｉＭｅ（図３Ｃ）では架橋が生じ、結果として、より粗いフィルム表面（それぞれ、ジ−及びトリ−クロロシランについて、ｒｍｓ＝０．４６５及び１．５７３ｎｍ）をもたらす。島の形成は、より積極的な脱不動態化技術（例えば、より濃縮された組成物、より長い接触時間など）の必要性を示す。
【００８２】
実施例２
図４Ａ〜４Ｃは、平行線領域からなる高密度にパターン化された高ドープ（２×１０１５Ａｓイオンｃｍ−２；１０ｋｅＶの注入エネルギー）フォトレジストの層を含む試料デバイス表面の光学顕微鏡（図４Ａ）及び走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す。〜３０ｎｍの厚さの硬化クラストが、９０°視点画像（図４Ｃ）にはっきり認められる。ＳＡＭ成分上の塩化物置換の関数としてのクラストの洗浄効率が、図５Ａ（ＣｌＳｉＭｅ３）、図５Ｂ（Ｃｌ２ＳｉＭｅ２）、及び図５Ｃ（Ｃｌ３ＳｉＭｅ）に示されている。図５Ａ〜５Ｃの光学顕微鏡画像は、ＳＡＭ成分上の塩化物脱離基の数が増加すると、除去された硬化フォトレジストの量も増加することを示す。実際に、Ｃｌ３ＳｉＭｅ含有組成物を用いると、４つの異なるマイクロエレクトロニクスデバイス層の９０％よりも大きな除去が成し遂げられる（図６を参照のこと）。クラスト除去の増加は、ＳＡＭ含有組成物がデバイス表面に付与されたときに発生したＨＣｌの増加の結果であると考えられる。
【００８３】
追加の実験を行い、それによって、ハロゲン化物非含有ＳＡＭ含有組成物を、高密度にパターン化された高ドープフォトレジストと下層のケイ素含有層とを含む試料デバイス表面に接触させた。６３°の接触角によって示されるように、試料が不動態化されても、硬化フォトレジストは除去されなかった。したがって、本発明者らの結果は、いくらかの量の脱離基、例えば塩化物が、硬化フォトレジストの除去に必要であることを示す。
【００８４】
実施例３
本発明の更なる態様は、マイクロエレクトロニクスデバイスの表面からの不動態化層の除去、又は「脱不動態化」を含む。図７Ａは、３６°の接触角及びｒｍｓ＝０．１５ｎｍを有する高密度にパターン化されたデバイス表面の光学顕微鏡画像である。図７Ｂは、Ｃｌ３ＳｉＭｅを含むＳＡＭ含有組成物を７０℃で３０分間付与した後の図７Ａのデバイス表面の光学画像である。不動態化表面の接触角は（ｒｍｓ＝１．１０ｎｍで）７９°と測定され、ケイ素含有表面の不動態化を示した。硬化フォトレジストの少なくとも９０％が除去されたことが認められる。図７Ｃは、ＤＭＳＯ中のＮＥｔ３：ＨＦ（１：３のモル比）の組成物を用いて、５０℃で２分間脱不動態化した後の図７Ｂのデバイス表面の光学画像である。脱不動態化した表面の接触角は、（ｒｍｓ＝０．２５ｎｍで）３５°と測定された。表面の接触角がＳＡＭ含有組成物との接触前の表面の接触角と一致すると、脱不動態化プロセスは本質的に完了する。
【００８５】
下層のケイ素含有層のフッ素化及び／又はオーバーエッチングをなくすために、脱不動態化プロセスは最適化されるべきであることが認められる。例えば、熱酸化物を含有するデバイス構造からのＳＡＭ除去のために、脱不動態化を３０秒間隔で行い、ＴＥＯＳベースのデバイス構造からのＳＡＭ除去のために、脱不動態化を２０秒間隔で行ってもよい。
【００８６】
図８Ａ〜８Ｅは、不動態化及び洗浄の結果、並びに硬化フォトレジストの除去後の脱不動態化の別の図を提供する。図８Ａは、高密度にパターン化された高ドープ（２×１０１５Ａｓイオンｃｍ−２；１０ｋｅＶの注入エネルギー）フォトレジスト層を含むデバイス表面の処理前のＳＥＭである。図８Ｂは、Ｃｌ３ＳｉＭｅを含むＳＡＭ含有組成物を７０℃で３０分間付与した後の図８Ａの高密度にパターン化された表面のＳＥＭであり、硬化フォトレジストの成功した効率的な除去（及び不動態化）を示す。図８Ｃ及び図８Ｄは、ＤＭＳＯ中のＮＥｔ３：ＨＦ（１：３のモル比）の組成物を用いて５０℃で２分間脱不動態化した後の図８Ｂのデバイス表面のＳＥＭである。図８Ｃ及び図８ＤのＳＥＭ画像は、脱不動態化プロセスの間の、下層のケイ素含有層の実質的なオーバーエッチングのいかなる徴候をも示さない（図８Ｅにおけるオーバーエッチングされた試料と比較されたい）。
【００８７】
ここで教示した改良されたＳＡＭ含有組成物は、プラズマエッチング工程を必要とせずに、また、下層のケイ素含有層を実質的にオーバーエッチングすることなく、一工程又は多工程プロセスで、バルク及び硬化フォトレジストを効果的に除去する。
【００８８】
したがって、本発明の特定の態様、特徴、及び例示的な実施形態に関して本明細書で本発明を説明したが、本発明の有用性がこれらに限定されることなく、むしろ、多数の他の態様、特徴及び実施形態まで拡大し、これらを包含することは理解されるだろう。したがって、添付のように規定された特許請求の範囲は、それらの精神及び範囲内において、そのような態様、特徴、及び実施形態をすべて含むように同様に広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
図面の簡単な説明
【図１Ａ】７０℃の接触温度において、１０ｍＬのトルエン中に１ｍｍｏｌのＣｌ３ＳｉＭｅと２ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎとを含むＳＡＭ含有組成物をマイクロエレクトロニクスデバイス表面に接触させた後の、接触時間＝１分でのマイクロエレクトロニクスデバイス表面の原子間力顕微鏡写真である。
【図１Ｂ】７０℃の接触温度において、１０ｍＬのトルエン中に１ｍｍｏｌのＣｌ３ＳｉＭｅと２ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎとを含むＳＡＭ含有組成物をマイクロエレクトロニクスデバイス表面に接触させた後の、接触時間＝３０分でのマイクロエレクトロニクスデバイス表面の原子間力顕微鏡写真である。
【図１Ｃ】７０℃の接触温度において、１０ｍＬのトルエン中に１ｍｍｏｌのＣｌ３ＳｉＭｅと２ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎとを含むＳＡＭ含有組成物をマイクロエレクトロニクスデバイス表面に接触させた後の、接触時間＝１時間でのマイクロエレクトロニクスデバイス表面の原子間力顕微鏡写真である。
【図１Ｄ】７０℃の接触温度において、１０ｍＬのトルエン中に１ｍｍｏｌのＣｌ３ＳｉＭｅと２ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎとを含むＳＡＭ含有組成物をマイクロエレクトロニクスデバイス表面に接触させた後の、接触時間＝１５時間でのマイクロエレクトロニクスデバイス表面の原子間力顕微鏡写真である。
【図２】バルクの被覆されたフォトレジスト層（バルクＰＲ）、被覆されたイオン注入フォトレジスト層（クラスト）、バルクのパターン化されたフォトレジスト層（パターン化ＰＲ）、及びパターン化されたイオン注入フォトレジスト層（パターン化クラスト）を含む４つの異なるマイクロエレクトロニクスデバイス層について、温度の関数としての本発明のＳＡＭ含有組成物の洗浄効率を示す。
【図３Ａ】７０℃の接触温度において、１０ｍＬのトルエン中に２ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎ中にＣｌＳｉＭｅ３を含むＳＡＭ含有組成物をマイクロエレクトロニクスデバイス表面に３０分間接触させた後の、マイクロエレクトロニクスデバイス表面の原子間力顕微鏡写真である。
【図３Ｂ】７０℃の接触温度において、１０ｍＬのトルエン中に２ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎ中にＣｌ２ＳｉＭｅ２を含むＳＡＭ含有組成物をマイクロエレクトロニクスデバイス表面に３０分間接触させた後の、マイクロエレクトロニクスデバイス表面の原子間力顕微鏡写真である。
【図３Ｃ】７０℃の接触温度において、１０ｍＬのトルエン中に２ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎ中にＣｌ３ＳｉＭｅを含むＳＡＭ含有組成物をマイクロエレクトロニクスデバイス表面に３０分間接触させた後の、マイクロエレクトロニクスデバイス表面の原子間力顕微鏡写真である。
【図４Ａ】マイクロエレクトロニクスデバイス表面上の、高密度にパターン化されたイオン注入フォトレジストの光学顕微鏡画像である。
【図４Ｂ】マイクロエレクトロニクスデバイス表面上の、高密度にパターン化されたイオン注入フォトレジストの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【図４Ｃ】マイクロエレクトロニクスデバイス表面上の、高密度にパターン化されたイオン注入フォトレジストの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【図５Ａ】ＣｌＳｉＭｅ３を含むＳＡＭ含有組成物を７０℃で３０分間接触させた後の、マイクロエレクトロニクスデバイス表面の光学顕微鏡画像である。
【図５Ｂ】Ｃｌ２ＳｉＭｅ２を含むＳＡＭ含有組成物を７０℃で３０分間接触させた後の、マイクロエレクトロニクスデバイス表面の光学顕微鏡画像である。
【図５Ｃ】Ｃｌ３ＳｉＭｅを含むＳＡＭ含有組成物を７０℃で３０分間接触させた後の、マイクロエレクトロニクスデバイス表面の光学顕微鏡画像である。
【図６】バルクの被覆されたフォトレジスト層（バルクＰＲ）、被覆されたイオン注入フォトレジスト層（クラスト）、バルクのパターン化されたフォトレジスト層（パターン化ＰＲ）、及びパターン化されたイオン注入フォトレジスト層（パターン化クラスト）を含む４つの異なるマイクロエレクトロニクスデバイス層について、ＳＡＭ機能性の関数としての本発明のＳＡＭ含有組成物の除去効率を示す。
【図７Ａ】対照表面の光学顕微鏡画像である。
【図７Ｂ】本発明のＳＡＭ含有組成物を用いた洗浄及び不動態化の後の表面の光学顕微鏡画像である。
【図７Ｃ】本発明による脱不動態化の後の表面の光学顕微鏡画像である。
【図８Ａ】対照表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８Ｂ】本発明のＳＡＭ含有組成物を用いた洗浄及び不動態化の後の表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８Ｃ】９０°視点における脱不動態化後の表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８Ｄ】６０°視点における脱不動態化後の表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図８Ｅ】脱不動態化後に故意にオーバーエッチングされた表面の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１Ａ】
2008538013.tif 000009
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
2008538013.tif 000017
【図５Ａ】
2008538013.tif 000018
【図５Ｂ】
2008538013.tif 000019
【図５Ｃ】
2008538013.tif 000020
【図６】
2008538013.tif 000021
【図７Ａ】
2008538013.tif 000022
【図７Ｂ】
2008538013.tif 000023
【図７Ｃ】
2008538013.tif 000024
【図８Ａ】
2008538013.tif 000025
【図８Ｂ】
2008538013.tif 000026
【図８Ｃ】
2008538013.tif 000027
【図８Ｄ】
2008538013.tif 000028
【図８Ｅ】
2008538013.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月14日(2007.12.14)
【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つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物であって、前記ＳＡＭ含有組成物は、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去するのに適した、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）含有組成物。
【請求項２】
前記溶媒が、トルエン、デカン、ドデカン、オクタン、ペンタン、ヘキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、二酸化炭素、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの非極性溶媒を含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項３】
メタノール、エタノール、イソプロパノール、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−オクチルピロリジノン、Ｎ−フェニルピロリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン、乳酸エチル、酢酸エチル、トルエン、アセトン、ブチルカルビトール、モノエタノールアミン、ブチロールラクトン、ジグリコールアミン、フッ化アルキルアンモニウム、γ−ブチロラクトン、ブチレンカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及びそれらの混合物からなる群より選択される追加の溶媒を更に含む、請求項１又は２に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項４】
前記ＳＡＭ成分が、（ＲＯ）３ＳｉＸ、（ＲＯ）２ＳｉＸ２、（ＲＯ）ＳｉＸ３、（Ｒ）３ＳｉＸ、（Ｒ）２ＳｉＸ２、及び（Ｒ）ＳｉＸ３
（ここで、Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩであり、Ｒ＝メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、デシル、及びドデシル；それらのフッ素化誘導体；並びにそれらの組合せである）
からなる群より選択されるシランを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項５】
前記触媒が、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ピリジン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるアミンを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項６】
フルオロアルキル界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールエーテル、ポリプロピレングリコールエーテル、カルボン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ポリアクリレートポリマー、ジノニルフェニルポリオキシエチレン、シリコーンポリマー、変性シリコーンポリマー、アセチレンジオール、変性アセチレンジオール、アルキルアンモニウム塩、変性アルキルアンモニウム塩、及びそれらの組合せからなる群より選択される界面活性剤種を含む少なくとも１つの界面活性剤を含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項７】
前記組成物が、トルエンと、Ｃｌ３ＳｉＭｅと、トリエチルアミンとを含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項８】
高密度二酸化炭素を更に含む、請求項１に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項９】
フォトレジスト残留物質を更に含む、請求項１又は８に記載のＳＡＭ含有組成物。
【請求項１０】
１つ以上の容器内にＳＡＭ含有組成物試薬を含むキットであって、前記ＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含み、前記キットが、バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去するのに適したＳＡＭ含有組成物を形成するように構成された、キット。
【請求項１１】
バルク及び硬化フォトレジスト材料をその上に有するマイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を除去する方法であって、前記方法が、前記マイクロエレクトロニクスデバイスから前記フォトレジスト材料を少なくとも部分的に除去するのに十分な時間及び十分な接触条件下で前記マイクロエレクトロニクスデバイスをＳＡＭ含有組成物に接触させる工程を含み、前記ＳＡＭ含有組成物が、少なくとも１つの溶媒と、少なくとも１つの触媒と、少なくとも１つのＳＡＭ成分と、任意に少なくとも１つの界面活性剤とを含む、方法。
【請求項１２】
前記接触させる工程が、約１分間〜約６０分間の時間；約３０℃〜約８０℃の温度；及びそれらの組合せからなる群より選択される条件を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記溶媒が、トルエン、デカン、オクタン、ドデカン、ペンタン、ヘキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、二酸化炭素、メタノール、エタノール、イソプロパノール、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−オクチルピロリジノン、Ｎ−フェニルピロリジノン、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、スルホラン、乳酸エチル、酢酸エチル、トルエン、アセトン、ブチルカルビトール、モノエタノールアミン、ブチロールラクトン、ジグリコールアミン、フッ化アルキルアンモニウム、γ−ブチロラクトン、ブチレンカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの溶媒を含み；
前記触媒が、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ピリジン、及びそれらの組合せからなる群より選択されるアミンを含み；
前記ＳＡＭ成分が、（ＲＯ）３ＳｉＸ、（ＲＯ）２ＳｉＸ２、（ＲＯ）ＳｉＸ３、（Ｒ）３ＳｉＸ、（Ｒ）２ＳｉＸ２、及び（Ｒ）ＳｉＸ３
（ここで、Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩであり、Ｒ＝メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、デシル、及びドデシル；それらのフッ素化誘導体；並びにそれらの組合せである）
からなる群から選択されるシランを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記接触させる工程が、前記マイクロエレクトロニクスデバイスの表面上に前記ＳＡＭ含有組成物を噴霧する工程；十分な体積のＳＡＭ含有組成物中に前記マイクロエレクトロニクスデバイスを浸漬する工程；前記ＳＡＭ含有組成物を染み込ませた別の材料に前記マイクロエレクトロニクスデバイスの表面を接触させる工程；循環するＳＡＭ含有組成物に前記マイクロエレクトロニクスデバイスを接触させる工程；前記ＳＡＭ含有組成物の連続流に前記マイクロエレクトロニクスデバイスを接触させる工程；及び、連続した期間の間、静的体積の前記ＳＡＭ含有組成物に前記マイクロエレクトロニクスデバイスの表面を接触させる工程からなる群より選択されるプロセスを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＳＡＭ含有組成物との接触後、前記マイクロエレクトロニクスデバイスをすすぐ工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記マイクロエレクトロニクスデバイスからの前記フォトレジスト材料の少なくとも部分的な除去の後、脱不動態化組成物を用いて前記マイクロエレクトロニクスデバイスから前記ＳＡＭ不動態化層を除去する工程を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【国際調査報告】
2008538013.tif 000030
2008538013.tif 000031
2008538013.tif 000032