(57)【要約】  例えば電子デバイスなどの基板から物質を除去するための方法が記述されている。一実施形態において、方法には、第１の側と第２の側とを含み、第１の側の少なくとも一部分の上に物質が配置されている基板を提供するステップが含まれていてよい。方法には同様に、基板と溶液とを接触させて、基板の第１の側が溶液でコーティングされ、第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まず、かつ物質の少なくとも一部分が基板の第１の側から放出されるようにするステップも含まれていてよい。さらに、方法には、基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するために基板を洗い流すステップが含まれていてよい。方法は、ポジ型およびネガ型のフォトレジストを除去し、一部の場合においてそれを完全に溶解させるために好適であってよい。
2016500202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップであって、物質が基板の第１の側の少なくとも一部分の上に配置されているステップと；
−  物質と溶液を接触させて、基板の第１の側を一定の厚みまで溶液でコーティングし、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップであって、溶液が有機塩基および１０００パートパーミリオン（ｐｐｍ）未満のスルホン化ポリマー、スルホン化モノマーまたはその両方を含んでいるステップと；
−  基板の第１の側上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップと；
を含む方法。
【請求項２】
溶液が極性溶媒を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
溶液が、スルホン化ポリマーおよびスルホン化モノマーを含まない、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
溶液が、その総重量に基づいて０．５ｗｔ％〜９９ｗｔ％の有機塩基を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
物質が、化学線に曝露されたネガ型フォトレジストまたはポジ型フォトレジストを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
溶液の厚みと基板の少なくとも一部分上の物質の厚みの比率が６：１超である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
プラズマエッチプロセスを用いて基板の表面上にフィーチャーを形成するステップをさらに含み、プラズマエッチプロセスに応答して基板上に残渣が形成され、物質が残渣を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
基板の第１の側上の物質の厚みが０．２マイクロメートル〜１５０マイクロメートルの範囲内にある、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
物質と溶液を接触させるステップには、基板を保持するプロセスボウル内に溶液を分配するステップが含まれ、さらに、基板の第１の側から物質の少なくとも一部分を放出するのに充分な時間、充分な温度まで溶液、基板またはその両方を加熱するステップをさらに含み、基板の第１の側から物質の少なくとも一部分を放出するのに充分な時間、充分な温度まで溶液と基板の接触後に溶液、基板またはその両方が加熱される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
加熱持続時間が、プロセスボウル内への溶液の分配後２０秒〜２０分間の範囲内にある、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
−  第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップであって、物質が基板の第１の側の少なくとも一部分の上に第１の厚みまで配置されているステップと；
−  物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が第２の厚みまで溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まず、物質の少なくとも一部分が基板の第１の側から放出されるようにするステップであって、第２の厚みが１ｍｍより大きく、第２の厚みの第１の厚みに対する比率が６：１超であるステップと；
−  基板の第１の側の上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップと；
を含む方法。
【請求項１２】
基板の第２の側の９０％超が溶液を含まない、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
物質の少なくとも９５％が基板から除去される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
第２の厚みと第１の厚みの比率が８：１〜１０００：１の範囲内にある、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
−  プロセスボウルを含む器具内に基板を設置し、基板がプロセスボウル内に保持されるようにするステップであって、基板が第１の側と第１の側に対して実質的に平行な第２の側を含み、物質が基板の第１の側の少なくとも一部分の上に配置されているステップと；
−  基板を器具内に設置した後プロセスボウル内に溶液を分配することにより物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップと；
−  プロセスボウル内に溶液を分配した後に溶液、基板またはその両方を２０秒〜２０分間の範囲内の持続時間にわたり加熱して、物質の少なくとも一部分が基板の第１の側から放出されるようにするステップと；
−  基板上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板を洗い流すステップと；
を含む方法。
【請求項１６】
溶液、基板またはその両方が、出発温度から目標温度まで加熱され、出発温度と目標温度との間の差が少なくとも２０℃である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
溶液、基板またはその両方の加熱ステップには、溶液、基板またはその両方の目標温度が達成され、熱源の温度が目標温度よりも５０℃〜２００℃高くなるまで、溶液、基板またはその両方から規定の距離内に熱源を設置するステップが含まれる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
基板が第１の基板であり、基板の少なくとも一部分の上に配置された物質が第１の物質であり、溶液が第１の溶液であり、さらに、
−  器具から第１の基板を除去した後で器具内に第２の基板を設置するステップであって、第２の基板が第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側とを含み、第２の物質が第２の基板の第１の側の少なくとも一部分の上に第１の厚みまで配置されているステップと；
−  第２の溶液の新鮮な体積をプロセスボウル内に分配して、第２の基板の第１の側が第２の厚みまで第２の溶液でコーティングされ、第２の基板の第２の側の少なくとも一部分が第２の溶液を含まず、第２の物質の少なくとも一部分が第２の基板の第１の側から放出されるようにするステップと、
を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
第２の溶液が第１の溶液と実質的に同じであり、第２の物質が第１の物質と実質的に同じである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第１の基板が第１の溶液で第１の厚みまでコーティングされ、第２の基板が第２の溶液で第２の厚みまでコーティングされ、第１の厚みが第２の厚みと異なる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
基板から物質を除去するための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板の第１の側と剥離用組成物とを、基板の第１の側の少なくとも一部分をコーティングするのに充分な厚みまで、物質を放出するのに充分な時間、接触させるステップと；
ｃ．機械的力、音波力または電気力を通して基板を撹拌して、剥離用組成物および放出された物質を実質的に除去するステップと；
を含み、前記第２の側の少なくとも一部分が剥離用組成物に対し曝露されていない、方法。
【請求項２２】
−  基板を洗い流し乾燥させるステップ；
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
剥離用組成物の厚みが約０．５ｍｍ〜約５．０ｍｍである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
基板がａ．〜ｃ．のうちの少なくとも１つの追加のサイクルに付され、少なくとも１つの追加のサイクル内では新鮮な剥離用組成物が使用される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記撹拌ステップがスピニングを介するものである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
基板が剥離用組成物でのコーティングの前に予熱される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
基板を洗い流すための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板から物質を除去するステップと；
ｃ．塩基水溶液または酸水溶液と基板の第１の側とを接触させるステップと；
ｄ．基板から前記塩基水溶液または酸水溶液を除去するのに有効であるリンス剤と基板の第１の側とを接触させるステップと；
ｅ．前記基板を乾燥させるステップと；
を含み、ａ．〜ｅ．が単一のボウル内で行なわれ、前記第２の側の少なくとも一部分が塩基水溶液組成物に曝露されていない、方法。
【請求項２８】
基板の第１の側と塩基水溶液とを接触させるステップを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
基板の第１の側と酸性水溶液とを接触させるステップを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板から物質を除去するステップと；
ｃ．塩基水溶液と基板とを接触させるステップと；
ｄ．リンス剤と基板とを接触させるステップと；
ｅ．酸水溶液と基板とを接触させるステップと；
ｆ．リンス剤と基板とを接触させるステップと；
ｇ．前記基板を乾燥させるステップと；
を含み、少なくともｃ．〜ｇ．が単一のボウル内で行なわれ、前記第２の側の少なくとも一部分が、塩基水溶液または酸水溶液組成物に曝露されていない、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
少なくともａ．〜ｇ．が単一のボウル内で行なわれる、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、共に参照により本明細書に開示されている２０１２年１１月２１日出願の米国特許出願第１３／６８２，９７４号および２０１３年３月１５日出願の米国特許出願第１３／８３４，７５２号に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
共同開発の陳述
本発明の実施形態は、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．とＥＶ  Ｇｒｏｕｐ間の共同開発契約にしたがって作成されたものである。上述の共同開発契約は、本発明の実施形態が作成された日付以前に発効しており、本発明の実施形態は、共同開発契約の範囲内で着手された活動の結果として作成されたものである。
【背景技術】
【０００３】
コンピュータチップ、メモリーデバイス、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの電子デバイスの製造においては、ポリマーなどのさまざまな物質が使用されてよい。一部の場合において、これらの物質は、電子デバイス内に含まれる基板（例えば半導体デバイスの基板）の表面上にフィーチャを形成するために使用されてよい。基板を加工するにあたっては、これらの物質を基板の表面から除去してよい。１つの例において、物質の一層が基板の表面の少なくとも一部分の上に配置されてよく、層の少なくとも一部分が基板の後続する加工中に除去されてよい。別の例においては、物質は、基板上で特殊なプロセスが実施される場合に生成される残渣であることができる。いずれの場合でも、基板からの物質の除去の有効性は、半導体デバイスの動作の質に影響する可能性がある。
【０００４】
例証的状況においては、フォトレジストおよび有機系誘導体を、電子デバイス内に含まれる半導体デバイスの製造で使用してもよい。例えば、フォトレジストは、フォトリソグラフィー作業における半導体デバイスの製造全体を通して使用される可能性がある。例えば、ポリマーフォトレジストをマスクとして基板に適用して、基板上へのはんだの配置を画定することができる。はんだが基板上に被着された後、プロセス中の次のステップが実施可能になるまでに、フォトレジストを除去しなければならない。別の例では、エッチプロセスにおいて作り出される基板上の構造を画定するために使用されるエッチマスクとして、基板に対し、ポリマーフォトレジストを適用することができる。エッチプロセスの後、典型的には、基板上にポリマー残渣が残っており、プロセス中の次のステップが実施可能となるまでこれを除去しなければならない。
【０００５】
一部の場合においては、ポジ型フォトレジストが使用されてよい。化学線に対するポジ型フォトレジストの曝露は、化学反応をひき起こし、その結果水性アルカリ中での溶解度が増大し、これによりポジ型フォトレジストを溶解させ現像液で洗い流すことが可能になることができる。他の場合においては、ネガ型フォトレジストが使用されてよい。ネガ型フォトレジストが化学線に曝露されると、曝露された領域内でポリマーの架橋が発生する一方で、未曝露領域は変化がないまま残されてよい。未曝露領域は、好適な現像液の化学的性質によって、溶液および洗い流しを受ける場合がある。現像後、レジストマスクが後に残される場合がある。レジストマスクの設計および幾何形状は、レジストのポジ型またはネガ型トーンに左右され得る。ポジ型トーンのレジストは、フォトマスクの設計に一致してよく、一方ネガ型トーンのレジストは、フォトマスクの設計と反対のパターンを提供してよい。
【０００６】
フォトレジストはマイクロ電子デバイスのパッケージングにおいて広範に使用される。ウエハーレベルのパッケージングにおいては、マイクロ電子デバイスの製造を完了しているものの個別のチップ状にダイスカットされていないウエハーに対して、直接はんだが適用される。フォトレジストが、ウエハー上のはんだの配置を画定するためのマスクとして使用される。はんだがウエハー上に被着された後、フォトレジストは、パッケージングプロセス内の次のステップが行われる前に除去されなければならない。典型的には、ウエハーレベルのパッケージングにおいて、フォトレジストは非常に厚く、５０マイクロメートルを上回り、１２０マイクロメートルもの厚みを有する場合もある。フォトレジストは、ポジ型またはネガ型であり得、液体またはドライフィルムのいずれかとして使用可能である。ウエハーレベルのパッケージングでは、厚いドライフィルムのネガ型フォトレジストの使用が一般的である。
【０００７】
厚いドライフィルムのネガ型フォトレジストの厚みおよび架橋性に起因して、はんだ被着後のこの材料の除去は困難である可能性がある。ウエハーレベルのパッケージング利用分野において厚いドライフィルムネガ型フォトレジストを除去するための典型的なプロセスは、１時間を超えることの多い長時間にわたり、調合された有機溶媒系混合物中にウエハーを浸漬することである。典型的には、調合された溶媒系混合物の入ったタンク内に２５個のウエハーが、フォトレジストフィルムを完全に除去するのに充分な時間浸漬される。充分な時間の後、ウエハーは洗い流し用の追加のタンクに移され、ここで洗い流し用媒質は、水またはイソプロパノールを含んでいてよい。
【０００８】
次に、同じ調合混合物を用いて同じタンク内で追加のウエハーが加工され、このプロセスは、調合混合物がウエハーからフォトレジストを完全に除去する能力を充分に有するかぎり、反復される。ウエハーがタンク内で加工されるにつれて、調合混合物は、ウエハーから除去されるにつれてのフォトレジストの取込みおよび混合物内の構成成分の劣化に起因して、常に変化している。ひとたび混合物がレジストをウエハーからもはや充分に除去できなくなった時点で、タンクはドレンされ、清浄され、タンクに新鮮な調合物が追加される。
【０００９】
厚いドライフィルムネガ型フォトレジストの浸漬に基づく清浄が有するデメリットとしては、加工時間が長いこと、フォトレジストを充分に除去するためにウエハー１個あたりに求められる化学物質の体積が大きいこと、そして、混合物の組成が常時変化しているために清浄性能にばらつきがあること、が含まれる。
【００１０】
さらに、一部の場合において、フォトレジストまたは残渣の除去を、単一ウエハー噴霧プロセスを用いて実施することもできる。このようなプロセスでは、ウエハーからレジストまたは残渣が完全に除去されてしまうまで、充分な時間、加熱された化学調合物が単一のウエハーに噴霧される。任意には、化学調合物は、何度も再循環かつ再利用されて多数のウエハーを加工する。調合物は、ウエハー上に噴霧される前に加熱され、設備の内部で連続して加工温度に維持される。
【００１１】
他の場合においては、フォトレジストまたは残渣の除去を、２段階プロセスで行なわれる浸漬と噴霧の組合せシステム内で行なうことができる。このようなプロセスにおいては、個別のウエハーを、加熱された浸漬タンク内に一定の間隔で浸漬させる。間隔は、第２の噴霧ステップを通してウエハーを加工するのに必要とされる時間によって規定される。多くの形態が存在するが、各ウエハーについて最大浸漬時間が達成された時点で、少なくとも１つの噴霧ステーションが利用可能でなければならない。ウエハーは、フォトレジストの少なくとも大部分を除去するため一定の時間、浸漬タンク内にとどまる。ウエハーはその後噴霧ステーションまで移動させられ、そこで任意には、加熱された化学調合物がそれに噴霧されて、レジストまたは残渣の除去を完了させ、その後剥離用化学物質を除去するためにリンス溶液が噴霧され得る。
【００１２】
レジストまたは残渣を除去するための従来の単一ウエハー噴霧プロセスには、いくつかの制限条件がある。例えば、ウエハーから物質を除去するために使用される調合物は、常時加工温度に維持され、このために化学組成物の分解が導かれ、調合物の耐用期間が短縮される可能性がある。調合物の再循環は、交差汚染の問題および調合物の組成が変化することに起因する清浄性能の一貫性の欠如を導く可能性がある。さらに、設備は、典型的には、所与の時間に単一の調合物しか使用できないように構成されており、このため、異なるウエハータイプを加工する柔軟性が制限される可能性がある。
【発明の概要】
【００１３】
第１の実施形態によると、本発明は、基板から物質を除去するための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板の第１の側と剥離用組成物とを、基板の第１の側の少なくとも一部分をコーティングするのに充分な厚みまで接触させるステップと；
ｃ．基板、剥離用組成物またはその両方を、基板の少なくとも一部分から物質を放出するのに充分な温度まで充分な時間にわたり加熱するステップと；
ｄ．機械的力、音波力または電気力を通して基板を撹拌して、剥離用組成物および放出された物質を実質的に除去するステップと；
を含み、前記第２の側の少なくとも一部分が剥離用組成物に対し曝露されていない、方法に関する。
【００１４】
別の実施形態は、基板から物質を除去するための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板の第１の側と剥離用組成物とを、基板の第１の側の少なくとも一部分をコーティングするのに充分な厚みまで、物質を放出するのに充分な時間、接触させるステップと；
ｃ．機械的力、音波力または電気力を通して基板を撹拌して、剥離用組成物および放出された物質を実質的に除去するステップと；
を含み、前記第２の側の少なくとも一部分が剥離用組成物に対し曝露されていない、方法に関する。
【００１５】
さらに別の実施形態は、基板を洗い流すための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板から物質を除去するステップと；
ｃ．塩基水溶液と基板の第１の側とを接触させるステップと；
ｄ．基板から前記塩基水溶液を除去するのに有効であるリンス剤と、基板の第１の側とを接触させるステップと；
ｅ．前記基板を乾燥させるステップと；
を含み、ａ．〜ｅ．が単一のボウル内で行なわれ、前記第２の側の少なくとも一部分が塩基水溶液組成物に曝露されていない、方法に関する。
【００１６】
さらに別の実施形態は、基板を洗い流すための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板から物質を除去するステップと；
ｃ．酸水溶液と基板の第１の側とを接触させるステップと；
ｄ．基板から前記酸水溶液を除去するのに有効であるリンス剤と基板とを接触させるステップと；
ｅ．前記基板を乾燥させるステップと；
を含み、ａ．〜ｅ．が単一のボウル内で行なわれ、前記第２の側の少なくとも一部分が酸水溶液組成物に曝露されていない、プロセスに関する。
【００１７】
さらなる実施形態において、基板を洗い流すための方法は、
−  物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ａ．基板から物質を除去するステップと；
ｂ．塩基水溶液と基板とを接触させるステップと；
ｃ．リンス剤と基板とを接触させるステップと；
ｄ．酸水溶液と基板とを接触させるステップと；
ｅ．リンス剤と基板とを接触させるステップと；
ｆ．前記基板を乾燥させるステップと；
を含み、少なくともｂ．〜ｆ．は単一のボウル内で行なわれ、前記第２の側の少なくとも一部分は、塩基水溶液または酸水溶液組成物に曝露されていない。
【００１８】
一実施形態において、開示は、第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップを含み得る方法に向けられている。物質は、基板の第１の側の少なくとも一部分の上に配置されてよい。方法は同様に、物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が一定の厚みまで溶液でコーティングされ、第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップも含んでいてよい。溶液は有機塩基を含んでいてよい。１０００パートパーミリオン（ｐｐｍ）未満のスルホン化ポリマー、スルホン化モノマーまたはその両方を含むこともできる。さらに、方法は、基板上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップを含むことができる。
【００１９】
別の実施形態において、プロセスは、第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップを含んでいてよい。物質は基板の第１の側の少なくとも一部分の上に第１の厚みまで配置されていてよい。この方法は、物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が第２の厚みまで溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まず、物質の少なくとも一部分が基板の第１の側から放出されるようにするステップも含んでいてよい。第２の厚みは１ｍｍより大きく、第２の厚みと第１の厚みの比率は６：１超であってよい。さらに、方法は、基板の第１の側の上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップを含んでいてよい。
【００２０】
追加の実施形態において、方法は、プロセスボウルを含む器具内に基板を設置するステップを含んでいてよい。基板は第１の側と第１の側に対して実質的に平行な第２の側、そして基板の第１の側の少なくとも一部分の上に配置されている物質を含むことができる。方法は同様に、基板を器具内に設置した後プロセスボウル内に溶液を分配することにより基板と溶液を接触させて、基板の第１の側が溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップも含んでいる。さらに方法は、プロセスボウル内に溶液を分配した後に溶液、基板またはその両方を２０秒〜２０分間の範囲内の持続時間にわたり加熱して、物質の少なくとも一部分が基板の第１の側から放出されるようにするステップを含む。さらに、方法は、基板の第１の側の上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップを含む。
【００２１】
さらなる実施形態において、方法は、第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップであって、物質が基板の第１の側の少なくとも一部分の上に配置されているステップを含む。方法は同様に、物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が一定の厚みまで溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップも含むことができる。一実施形態において溶液は、極性溶媒を含む。溶液は同様に、１０００パートパーミリオン（ｐｐｍ）未満のスルホン化ポリマー、スルホン化モノマーまたはその両方を含むことができる。基板の第１の側から物質の少なくとも一部分を放出するのに充分な温度まで充分な時間にわたり基板と溶液を接触させた後、溶液、基板またはその両方を加熱するステップも含むことができる。さらにプロセスは、溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップを含むことができる。
【００２２】
詳細な説明は、添付図面を参照しながら、記載されている。図中、参照番号の最も左側の数字（単複）は、その参照番号が最初に現われる図の番号を示している。異なる図の中における同じ参照番号の使用は、類似のまたは同一の品目または特徴を表わす。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】基板から物質を除去するための例示的プロセスの一実施形態の流れ図である。
【図２】除去すべき物質を含む基板を保持する器具の一実施形態の横断面図を示す。
【図３】２５０℃の加熱器温度でのトップダウン型対流加熱についての液体温度および液体加熱器の離隔距離と時間との関係を示す。
【図４】１５０℃の加熱器温度でのトップダウン型対流加熱についての液体温度と時間の関係を示す。
【図５】１１５℃の加熱器でのボトムアップ型伝導加熱についての液体温度と時間の関係を示す。
【図６】トップダウン型放射加熱についての液体温度と時間の関係を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本開示は、基板から物質を除去するためのプロセスの実施形態について記述する。一実施形態においては、剥離用溶液などの溶液と物質を接触させることにより基板から物質を除去してよい。物質が剥離用溶液と接触状態にある場合、物質は、基板の表面から放出され得る。特定の一実施形態において、基板を剥離用溶液と接触させ、こうして基板の第１の側が剥離用溶液でコーティングされ、その一方で第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにしてよい。したがって、物質は、基板を剥離用溶液内に浸漬させることなく基板から除去され得る。結果的に、フォトレジストなどの物質の除去のための浸漬に基づく技術に付随する長い加工時間および性能のばらつきは、本明細書中の実施形態にしたがって記述されているプロセスを使用することによって回避される。さらに、基板から物質を除去するために使用される剥離用溶液の体積は、浸漬に基づくプロセスにおいてウエハーから物質を除去するために使用される溶液の体積に比べて削減され、こうして基板から物質を除去するためのコストが削減される。
【００２５】
さまざまな実施形態において、剥離用溶液は、１ｍｍ超などの特定の厚みまで、物質を含む基板の側をコーティングしてよい。他の実施形態では、剥離用溶液は、物質を含む基板の側を１ｍｍ以下の厚みまでコーティングしてよい。さらに、剥離用溶液は、剥離用溶液の厚みと基板の少なくとも一部分の上の物質の厚みとの比率が６：１超となるような厚みまで、物質を含む基板の側をコーティングしてよい。一部の場合においては、基板の表面からの物質の放出は、基板、溶液またはその両方を加熱することによって促進されてよい。他の状況下では、物質は、基板および／または溶液を加熱することなく基板から放出されてよい。さらに、物質は、最小限の撹拌で、または撹拌なく、基板から除去されてよい。
【００２６】
さらに、本明細書中に記載の実施形態は、基板からフォトレジスト（例えば有機物質）を除去するため、例えばウエハーなどの無機基板からポリマー有機物質を除去するため、およびウエハーレベルパッケージングの利用分野のために有用な方法に関する。方法は、例えば厚いドライフィルムネガ型フォトレジストをウエハーから除去するために浸漬に基づく清浄を用いることに伴うデメリットに対処するものである。
【００２７】
一実施形態によると、本明細書中に記載の方法の実施形態には、基板を提供するステップ、基板と剥離用組成物とを接触させるステップ、基板の少なくとも一部分から物質を放出するのに充分な時間、充分な温度まで、基板、剥離用組成物またはその両方を加熱するステップ、機械的力、音波力または電気力を通して基板を撹拌して剥離用組成物および放出された物質を実質的に除去するステップなどの１つ以上のプロセスステップを含むことができるプロセスステップのさまざまな組合せが含まれる。方法には同様に、基板と塩基水溶液とを接触させるステップ、基板とリンス剤とを接触させるステップ、基板と酸水溶液とを接触させるステップ、基板とリンス剤とを接触させるステップおよび基板を乾燥させるステップなどのステップの組合せも含むことのできる一連の洗い流しステップを介するかあるいはリンス剤を用いる洗い流しステップ、そして基板を乾燥剤と接触させるステップも含まれ得る。一実施形態によると、剥離用組成物は新鮮で、以前に使用されておらず、再循環された構成成分を全く含まない。しかしながら、一部の実施形態によると、剥離用組成物を再利用してもよい。その上、一部の実施形態によると、プロセスステップの全てのまたはいずれかの組合せを、単一のボウル内で実施してよい。
【００２８】
本明細書中に記載のプロセスの実施形態は、半導体ウエハー、ＲＦデバイス、ハードドライブ、メモリーデバイス、ＭＥＭＳ、太陽光発電、ディスプレイ、ＬＥＤ、ウエハーレベルパッケージング、はんだバンプ製造およびメモリーレジスタ製造を含めた（ただしこれに限定されない）さまざまなデバイスの製造において利用されてよい。開示されている清浄方法が同様に有用であることができる他の利用分野としては、非限定的に、フォトレジスト（ＢＥＯＬ、ＦＥＯＬ）、ポストメタラクゼーション、ポストエッチ残渣、ポスト注入残渣、リフトオフ（制御型腐食）、不動態化層の再加工およびフォトレジスト再加工の除去が含まれる。これらは、マイクロ電子ウエハー、フラットパネルディスプレイ、ＬＥＤなど基板から物質を除去するために利用されてよい。特定の実施形態においては、本明細書中に記載の技術を使用して、電子デバイスの基板からフォトレジストを除去することができる。一部の場合において、フォトレジストを、ウエハーレベルパッケージング作業と併せて除去してもよい。
【００２９】
「コーティング」という用語は、噴霧コーティング、パドルコーティングまたはスリットコーティングなど、基板に対しフィルムを塗布する方法として定義される。「放出する（ｒｅｌｅａｓｅまたはｒｅｌｅａｓｉｎｇ）」という用語は、基板からの物質の除去に関するものであり、物質の溶解を含むものとして定義される。「残渣」という用語には、残渣のタイプに対する具体的言及が別段なされているのでない限り、エッチング前のフォトレジスト残渣、およびエッチングプロセスのフォトレジスト副作物、はんだキャップ上の被着物および他の有機金属残渣を含むエッチ残渣が含まれる。「剥離する」、「除去する」および「清浄する」という用語は、本明細書全体を通して互換的に使用される。同様にして、「剥離用組成物」、「剥離用溶液」および「清浄用組成物」という用語は、互換的に使用される。不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、単数および複数の両方を含むように意図されている。全ての範囲は包括的であり、このような数値的範囲が合計して１００％になるという制約があることが明らかである場合を除いて、いかなる順序ででも組合せ可能であり、各々の範囲は、その範囲内の全ての整数を含む。「重量百分率」または「ｗｔ％」という用語は、別段の指示の無いかぎり、組成物の総重量に基づく重量百分率を意味する。
【００３０】
図１は、基板から物質を除去するための例示的プロセス１００の一実施形態の流れ図である。１０２において、プロセス１００は、第１の側および第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップを含む。基板は、ケイ素含有基板などの無機基板を含んでいてよい。例えば一実施形態において、基板は二酸化ケイ素を含んでいてよい。一部の場合において、ケイ素含有基板は、１つ以上の材料、例えばＢ、Ｇａ、Ａｓ、Ｐまたはそれらの組合せを用いてドープされていてよい。基板は同様に、１つ以上の金属も含んでいてよい。他の実施形態においては、基板は、有機材料、例えば１つ以上のポリマー材料を含んでいてよい。１つの例において、基板はポリイミドを含んでいてよい。
【００３１】
一実施形態において、基板の表面は、形状が円形であってよく、一方他の実施形態では、基板の表面は矩形または方形形状など、平面の形状をとっていてよい。さらに、基板は、半径、直径、長さ、幅またはそれらの組合せなど、基板の表面積を定義づける１つ以上の寸法を有していてよい。基板は同様に、厚みを有し得る。特定の一実施形態において、基板の厚みは、基板の１つ以上の層の厚みを含む。
【００３２】
さまざまな実施形態において、物質は、基板上に配置されてよい。一部の場合において、物質は、基板の一方の側に設置されてよい。一つの実施例において、物質は、基板の特定の側の実質的に全てを被覆する層として配置されてよい。別の実施例において、物質は、基板の特定の側の複数の部分の上に配置され得、一方、基板の特定の側の他の部分は物質を含まない。一実施形態において、物質は、１つのパターンにしたがって、基板の特定の側に配置されてよい。
【００３３】
さらに、他の状況下では、基板上に配置された物質の厚みが変動するのに対して、一部の場合において、基板上に配置された物質の厚みは実質的に均一であってよい。一実施形態において、基板上に配置された物質の厚みは、４００マイクロメートル以下、２５０マイクロメートル以下、１００マイクロメートル以下、５０マイクロメートル以下、１０マイクロメートル以下、または２マイクロメートル以下であってよい。一つの例証的実施形態において、基板上の物質の厚みは、０．１マイクロメートル〜５００マイクロメートルの範囲内に含まれていてよい。別の例証的実施形態において、基板上の物質の厚みは、４０マイクロメートル〜１５０マイクロメートルの範囲内に含まれていてよい。さらなる例証的実施形態において、基板中に配置された物質の厚みは、０．５マイクロメートル〜５マイクロメートルの範囲内に含まれていてよい。
【００３４】
特定の一実施形態においては、フォトレジストが基板の一方の側に配置されていてよい。一部の場合において、フォトレジストは、ネガ型フォトレジストであってよく、他の場合には、フォトレジストは、ポジ型フォトレジストであってよい。１つの例証的実施形態において、フォトレジストは、厚いドライフィルムネガ型フォトレジストを含むことができる。一実施形態において、基板の一方の側に配置されたフォトレジストは、紫外線などの化学線に曝露されてよい。さらに、一実施形態において、フォトレジストは、内側にはんだがメッキされているホールを伴ってパターン化される。はんだは任意の公知のはんだであってよく、例えばはんだは、ＰｂとＳｎ、ＳｎとＡｇの合金、またははんだキャップを伴うＣｕピラーを含み得るが、これに限定されない。
【００３５】
基板の一方の側上に配置されたフォトレジストの厚みは、０．３マイクロメートル〜約１５０の範囲内にあり得る。一部の場合において、フォトレジストは、基板上に特定のフィーチャを形成するのと同時に基板に適用されてよい。一部の場合において、基板の特定のフィーチャーの形成後に基板の複数の部分上にフォトレジストが残ってよい。さらに、一部の状況においては、フィーチャの形成に続いて基板からフォトレジストを除去するためのエッチプロセスの後、ビアおよび／またはトレンチなどの基板上に形成されたフィーチャ内にフォトレジスト残渣が配置される可能性がある。これらの状況において、フォトレジスト残渣の厚みは、５ミクロン以下、２ミクロン以下または１ミクロン以下であってよい。さまざまな実施形態において、フォトレジスト残渣の厚みはさらに小さく、例えばおよそ数十ナノメートルまたはおよそ数百ナノメートルといったものでさえあり得る。
【００３６】
一つの例証的実施例において、基板上に形成されるフィーチャは、多くのビアを含んでいてよい。別の例証的実施例においては、基板上に形成されるフィーチャは、コンピュータチップのためのパッケージ基板に関係するものであり得る。例えば、基板は、パッケージ基板の複数の部分をコンピュータチップの複数の部分と電気的に接続しかつ／またはパッケージ基板の複数の部分をコンピュータチップが付着されている回路板と接続するために使用される金属ピラーまたはボールを含んでいてよい。金属ピラーは、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕまたははんだを含んでいてよい。一部のシナリオにおいては、はんだはＰｂとＳｎの合金、ＳｎとＡｇの合金またはその両方を含んでいてよい。非限定的な例証的実施形態においては、金属ピラーは、はんだキャップを伴うＣｕを含んでいてよい。
【００３７】
別の特定の実施形態において、基板上に形成された物質は、基板に適用された１つ以上のプロセス由来の残渣を含んでよい。例えば、基板上にフィーチャーを形成するためにプラズマエッチプロセスが使用されてよく、プラズマエッチプロセスは、基板の一方の側に残渣を形成してよい。一部の状況下では、残渣は、１つ以上のポリマー、１つ以上の金属（例えば銅、チタン）、１つ以上のケイ素含有材料またはそれらの組合せを含んでよい。これらの場合においては、基板上の残渣の厚みは、基板の表面を横断して変動してよい。さらに、特定の場合において、基板上の残渣の厚みは、１０マイクロメートル以下、５マイクロメートル以下、２マイクロメートル以下または１マイクロメートル以下であってよい。一部の場合において、基板上の残渣の厚みは、さらに小さく、およそ数十ナノメートルまたは数百ナノメートルでさえあってよい。
【００３８】
さらに一実施形態においては、基板に対して１つ以上の作業を実施できる器具に基板を備えてよい。特定の実施形態において、器具は、基板を保持するように構成されたプロセスボウル（本明細書においては「チャック」とも呼ばれる）を含んでいてよい。一部の場合において、チャックは回転するように構成されてよい。基板はプロセスボウルによって保持されている間に、多くの物質と接触してよい。一部の場合においては、プロセスボウルは、単一の基板を保持するように構成されてよく、一方他の状況下では、プロセスボウルは、多数の基板を保持するように構成されてよい。
【００３９】
一実施形態によると、プロセス１００は、垂直部材により連結された少なくとも２つの全く異なる平面を有する主に円形のリングを有するチャックを利用することができる。第１の平面上に基板を設置することができ、基板の円周方向縁部のみが接触する。基板内に存在する可能性のある刻み目または平らな部分のまわりの裏側縁部が、縁部とみなされ、同様にこの平面と接触すると考えられる。基板の外周縁部は、垂直部材と接触してもしなくてもよい。第２の平面は、基板の表面の上側と同一平面上にあるかまたはこれを超えて延在していてよい。第１および第２の平面を所定の位置に保持する手段も存在し、これは、器具を回転させる能力を有するデバイスに器具を連結するのに役立つ。チャックは、第１および第２の平面間の離隔距離が、チャックにより格納され得る剥離用組成物の体積に正比例するような形で、設計されていてよい。チャックは、基板の回転速度が本明細書中に記載の実施形態の回転速度と一致するような形で基板を回転的に拘束するのに役立ち得る垂直部材内の突出部分を含むことができる。
【００４０】
１０４では、プロセス１００は、基板と溶液を接触させて、基板の第１の側が溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップを含む。一部の場合においては、基板の第２の側の少なくとも一部分が空気に曝露され、一方他の場合においては、基板の第２の側の少なくとも一部分が、基板を保持する器具に接触してよい。追加の状況においては、基板の第２の側の少なくとも一部分が、絶縁層と接触状態にあってよい。一実施形態において、絶縁層は、ポリマーを含んでいてよい。例えば、絶縁層はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を含んでいてよい。別の例において、絶縁層は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含んでいてよい。
【００４１】
一実施形態において、基板は、基板の一方の側に配置された物質の少なくとも一部分が放出されるような形で、溶液と接触させられてよい。一部の場合において、基板は、新鮮で以前に使用されたことがなく、再循環された構成成分を全く含まない一定体積の溶液と接触させられてよい。他の状況においては、基板は基板から物質を放出するために以前に使用された一定体積の溶液と接触させられてよい。
【００４２】
一実施形態においては、溶液には目標物質（例えばフォトレジスト）を溶解させるかまたは目標物質を基板から放出させる溶媒系組成物が含まれていてよい。一部の実施形態において、溶液は、ヒドロトロープを含んでいてよい。溶液の非限定的例としては、極性溶媒、有機塩基またはそれらの組合せを含む組成物が含まれていてよいが、これに限定されない。１つの例証的実施形態において、極性溶媒は、ジメチルスルホキシド；ジメチルホルムアミド；ジメチルアセトアミド；１−ホルミルピペリジン；ジメチルスルホン；ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）；Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリドンまたはそれらの混合物などの極性非プロトン性溶媒を含んでいてよい。さまざまな実施形態において、溶液は、溶液の総重量の少なくとも１０ｗｔ％の極性溶媒、溶液の総重量の少なくとも１８ｗｔ％の極性溶媒、溶液の総重量の少なくとも３０ｗｔ％の極性溶媒、溶液の総重量の少なくとも５０ｗｔ％の極性溶媒、または溶液の総重量の少なくとも６５ｗｔ％の極性溶媒を含んでいてよい。他の実施形態において、溶液は、溶液の総重量の９０ｗｔ％以下の極性溶媒、溶液の総重量の８５ｗｔ％以下の極性溶媒、溶液の総重量の８０ｗｔ％以下の極性溶媒、または溶液の総重量の７５ｗｔ％以下の極性溶媒を含んでいてよい。１つの例証的実施形態において、溶液中に含まれる極性溶媒の量は、溶液の総重量の１０ｗｔ％〜９９ｗｔ％の範囲内にあってよい。別の例証的実施形態において、溶液中に含まれる極性溶媒の量は、溶液の総重量の２５ｗｔ％〜８０ｗｔ％の範囲内にあってよい。追加の例証的実施形態において、溶液中に含まれる極性溶媒の量は、５９ｗｔ％〜７２ｗｔ％の範囲内にあってよい。さらに、溶液の実質的に全てが、さらなる例証的実施形態においては、極性溶媒を含み得る。
【００４３】
別の例証的実施形態において、有機塩基は、水酸化アルキルアンモニウム、アルカノールアミン、アミンまたはそれらの組合せを含むことができる。特定の１つの例証的実施形態において、アルカノールアミンは、エタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、アミノエチルエタノールアミン、ジグリコールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−エチルエタノールアミン、Ｎ−プロピルエタノールアミン、Ｎ−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ−メチルイソプロパノールアミン、Ｎ−エチルイソプロパノールアミン、Ｎ−プロピルイソプロパノールアミン、２−アミノプロパン−１−オール、Ｎ−メチル−２−アミノプロパン−１−オール、Ｎ−エチル−２−アミノプロパン−１−オール、１−アミノプロパン−３−オール、Ｎ−メチル−１−アミノプロパン−３−オール、Ｎ−エチル−１−アミノプロパン−３−オール、１−アミノブタン−２−オール、Ｎ−メチル−１−アミノブタン−２−オール、Ｎ−エチル−１−アミノブタン−２−オール、２−アミノブタン−１−オール、Ｎ−メチル−２−アミノブタン−１−オール、Ｎ−エチル−２−アミノブタン−１−オール、３−アミノブタン−１−オール、Ｎ−メチル−３−アミノブタン−１−オール、Ｎ−エチル−３−アミノブタン−１−オール、１−アミノブタン−４−オール、Ｎ−メチル−１−アミノブタン−４−オール、Ｎ−エチル−１−アミノブタン−４−オール、１−アミノ−２−メチルプロパン−２−オール、２−アミノ−２−メチルプロパン−１−オール、１−アミノペンタン−４−オール、２−アミノ−４−メチルペンタン−１−オール、２−アミノヘキサン−１−オール、３−アミノヘプタン−４−オール、１−アミノオクタン−２−オール、５−アミノオクタン−４−オール、１−アミノプロパン−２，３−ジオール、２−アミノプロパン−１，３−ジオール、トリス（オキシメチル）アミノメタン、１，２−ジアミノプロパン−３−オール、１，３−ジアミノプロパン−２−オールおよび２−（２−アミノエトキシ）エタノールまたはその混合物を含んでいる。別の特定の例証的実施形態において、アミンは、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジメチルベンジルアミン、マロンアミドまたはそれらの混合物を含んでいてよい。一部の実施形態において、溶液は、溶液の総重量の少なくとも０．５ｗｔ％の有機塩基、溶液の総重量の少なくとも２ｗｔ％の有機塩基、溶液の総重量の少なくとも１０ｗｔ％の有機塩基、溶液の総重量の少なくとも２５ｗｔ％の有機塩基、または溶液の総重量の少なくとも３５ｗｔ％の有機塩基を含んでいてよい。さらに、溶液は、溶液の総重量の７０ｗｔ％以下の有機塩基、溶液の総重量の６０ｗｔ％以下の有機塩基、溶液の総重量の５０ｗｔ％以下の有機塩基、または溶液の総重量４０ｗｔ％以下の有機塩基を含んでいてよい。１つの例証的実施形態において、溶液中に含まれる有機塩基の量は、溶液の総重量の０．５ｗｔ％〜９９ｗｔ％の範囲内にあってよい。別の例証的実施形態において、溶液中に含まれる有機塩基の量は、溶液の総重量の１０ｗｔ％〜７５ｗｔ％の範囲内にあってよい。追加の例証的実施形態において、溶液中に含まれる有機塩基の量は、溶液の総重量の２３ｗｔ％〜４０ｗｔ％の範囲内にあってよい。さらなる例証的実施形態においては、溶液の実質的に全てが有機塩基を含むことができる。
【００４４】
さらなる例証的実施形態において、水酸化第４級アンモニウムは、水酸化テトラメチルアンモニウム；水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物；水酸化テトラブチルアンモニウム；水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム；水酸化テトラプロピルアンモニウム；水酸化ジメチルジプロピルアンモニウム；水酸化テトラエチルアンモニウム；水酸化ジメチルジエチルアンモニウムまたはそれらの混合物を含んでいてよい。例証的実施形態において、溶液中に含まれている水酸化第４級アンモニウムの量は、溶液の総重量の０．５ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲内にあってよい。別の例証的実施形態において、溶液中に含まれる水酸化第４級アンモニウムの量は、溶液の総重量の２ｗｔ％〜６ｗｔ％の範囲内にあってよい。一部の状況下では、溶液は、水酸化第４級アンモニウムを含んでいなくてよい。
【００４５】
溶液は同様に、添加物、例えば金属腐食防止剤、界面活性剤、酸、塩基、追加の溶媒、アルコールまたはそれらの混合物も含んでいてよい。詳細な一実施形態において、溶液は、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、ジヒドロキシベンゼン、プロピレングリコール、３−メトキシ−３−メチルブタノール、水またはそれらの組合せを含むことができる。一実施形態において、腐食防止剤は、ドデカン二酸、ウンデカン二酸、セバシン酸またはそれらの混合物を含むことができる。１つの例証的実施形態においては、溶液中の添加物の量は、溶液の総重量の１ｐｐｍ〜１２ｗｔ％の範囲内にあってよい。
【００４６】
さらに、一部の場合において、溶液は、一定量のポリマー材料を含んでいてよい。例えば、溶液は、溶液の総重量の１０ｗｔ％以下のポリマー材料、溶液の総重量の６ｗｔ％以下のポリマー材料、溶液の総重量の２ｗｔ％以下のポリマー材料を含んでいてよい。別の実施例において、溶液は、１０００パートパーミリオン（ｐｐｍ）以下のポリマー材料、５００ｐｐｍ以下のポリマー材料、または１００ｐｐｍ以下のポリマー材料を含んでいてよい。他の状況下では、溶液はポリマー材料を含まなくてもよい。一つの例証的実施形態において、溶液は、溶液の総重量の５０ｐｐｍ〜５ｗｔ％のポリマー材料を含むことができる。別の例証的実施形態において、溶液は、１００ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍのポリマー材料を含むことができる。一実施形態において、ポリマー材料は、スルホン化ポリマー、スルホン化モノマー、またはそれらの組合せを含むことができる。特定の実施形態において、ポリマー材料は、スルホポリエステルを含むことができる。
【００４７】
一実施形態において、基板と溶液を接触させるステップは、フォトレジストまたはプラズマエッチ残渣などの物質を含む基板の特定の側に対して一定体積の溶液を提供するステップを含むことができる。一部の場合において、基板に一定体積の溶液を提供するステップには、基板の特定の側に溶液をコーティングするステップが含まれていてよい。さまざまな実施形態において、溶液は、基板を保持しているプロセスボウル内に分配され得る。１つの実施形態によると、基板には、スピンコーティング、噴霧コーティング、パドルコーティングまたはスリットコーティングにより溶液がコーティングされてよい。一部のシナリオにおいて、基板に溶液をスピンコーティングするステップは、基板の中心に材料を分配するステップと、低い円運動速度（すなわち毎分１００回転（ｒｐｍ）以下）で設備を動作させるステップとを含むことができる。特定の一実施形態においては、撹拌なく溶液を基板にコーティングしてよい。一つの実施例において、溶液は、表面上に溶液を「パドル」させ得る静的方法により送出されてよい。
【００４８】
基板がすでに運動している時に材料が分配される動的方法を使用してもよい。新しいプロセスのセットアップのための早期段階の間、無駄を最小限におさえるか全く無くしながら基板の所望される被覆率を確保するような形で、正確なｒｐｍおよび時間の条件を確立する必要がある場合がある。１つの実施形態によると、基板の上側に分配される液体体積の実質的な画分を格納するための手段を含む例えばチャックなどの基板支持用器具を使用してよく、これにより、そうでなければ基板の上側から流出する液体により不利な影響を受ける可能性のある基板加工性能の改善が可能になる。例えば、基板がチャック上に設置された場合に、チャックのリムが基板より上にあり、こうしてボウルを形成するような形で持ち上ったリムを有するチャックを使用してよい。このようなチャックを使用する場合には、基板の上部表面を被覆しオーバーフローしそれでもなお例えばフォトレジストなどのウエハー上の目標物質を除去するのに充分な深さまたは厚みで基板との接触を保つような形で、一定体積の剥離用溶液が適用されてよい。その上、このようなチャックが利用される場合には、剥離用組成物の一部分が、例えば毛管作用を介して、基板の第２のつまり裏側（つまり除去すべき物質が被着されている側とは反対の側）の一部分と接触してよい。チャックは同様に、液体の温度の空間的均一性の改善に加えて、チャックと接触状態にあるウエハーの上側に対して適用される液体の加熱速度の上昇を可能にするような形で設計されることもできる。
【００４９】
溶液の体積は、除去すべき物質を含む基板の側の少なくとも一部分をコーティングするのに充分なものであってよい。他の実施形態によると、溶液の体積は、基板の物質を含む側全体をコーティングするのに充分なものであってよい。さらに、溶液の体積は、基板から物質を除去または放出するのに充分なものであってよい。特定の実施形態において、基板は、少なくとも１０ｍＬの溶液、少なくとも４０ｍＬの溶液、少なくとも１００ｍＬの溶液、少なくとも１５０ｍＬの溶液、少なくとも１７５ｍＬの溶液、少なくとも１９０ｍＬの溶液、または少なくとも２０５ｍＬの溶液でコーティングされてよい。別の特定の実施形態において、基板は、５００ｍＬ以下、４００ｍＬ以下の溶液、３５０ｍＬ以下の溶液、３００ｍＬ以下の溶液、２５０ｍＬ以下の溶液、２３５ｍＬ以下の溶液、または２２０ｍＬ以下の溶液でコーティングされてよい。他の実施形態において、基板は、２００ｍＬ以下の溶液、１５０ｍＬ以下の溶液、１００ｍＬ以下の溶液、または７５ｍＬ以下の溶液でコーティングされ得る。１つの例証的実施形態において、３００ｍｍのウエハーをコーティングするために使用される溶液の量は、５０ｍＬ〜３００ｍＬの範囲内または７０ｍＬ〜２２０ｍＬの範囲内であってよい。別の例証的実施形態において、２００ｍｍのウエハーをコーティングするために使用される溶液の量は、３０ｍＬ〜１００ｍＬの範囲内または４０ｍＬ〜７５ｍＬの範囲内にあってよい。追加の例証的実施形態において、１５０ｍｍのウエハーをコーティングするために使用される溶液の量は、８ｍＬ〜２５ｍＬの範囲内または１２ｍＬ〜１８ｍＬの範囲内であってよい。
【００５０】
一部の場合において、基板の一方の側に塗布された溶液の体積は、基板上にコーティングを形成してよく、ここでコーティングは特定の厚みを有する。一実施形態において、コーティングの厚みは実質的に均一であってよい。特定の１つの実施形態において、コーティングの厚みは、少なくとも０．２ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、少なくとも１．５ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも２．５ｍｍ、少なくとも３ｍｍまたは少なくとも３．５ｍｍであってよい。別の詳細な実施形態において、コーティングの厚みは、５ｍｍ以下、４．５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３．５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下または２ｍｍ以下であってよい。さまざまな実施形態において、コーティングの厚みは、１ｍｍ超であり得、一方他の実施形態では、コーティングの厚みは１ｍｍ未満であり得る。１つの例証的実施形態において、コーティングの厚みは０．４ｍｍ〜８ｍｍの範囲内であってよい。別の例証的実施形態においては、コーティングの厚みは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であってよい。追加の例証的実施形態において、コーティングの厚みは、０．４の範囲内にあってよい。さらなる例証的実施形態において、コーティングの厚みは、１．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内にあってよい。
【００５１】
さらに基板の一方の側の溶液の厚みと基板の少なくとも一部分の上の物質の厚みの比率は、少なくとも６：１、少なくとも８：１、少なくとも１２：１、または少なくとも１５：１であってよい。さらに、基板の一方の側の上の溶液の厚みと、基板の少なくとも一部分の上の物質の厚みの比率は、３５：１以下、３０：１以下、２５：１以下または２０：１以下であってよい。１つの例証的実施形態において、基板の一方の側上の溶液の厚みと基板の少なくとも一部分の上の物質の厚みの比率は、６：１〜２５：１の範囲内であってよい。基板から除去すべき物質が１ミクロン未満の厚みを有する残渣である状況下では、基板の一方の側上の溶液の厚みと基板の少なくとも一部分の上の物質の厚みの比は、３５：１超であってよい。例えば、他の例証的実施形態では、基板の一方の側上の溶液の厚みと基板の少なくとも一部分の上の物質の厚みの比率は少なくとも５０：１、少なくとも１００：１、少なくとも２５０：１、少なくとも７５０：１、少なくとも２０００：１、少なくとも５０００：１または少なくとも１０，０００：１であってよい。さらに、これらの場合において、基板の一方の側上の溶液の厚みと基板の少なくとも一部分の上の物質の厚みの比率は、６：１〜２５，０００：１、８：１〜１０００：１、１５：１〜２５０：１、または２０：１〜１００：１の範囲内に含まれ得る。
【００５２】
特定の一実施形態において、コーティングの厚みは、少なくとも部分的には物質の組成に応じて、異なる物質について異なるものであり得る。例えば、基板からネガ型フォトレジストなどの第１の物質を除去する場合には、コーティングの第１の厚みが適用されてよい。別の実施例においては、ポストエッチ残渣などの第２の物質を基板から除去する場合には、コーティングの第２の厚みが適用されてよい。さらに、コーティングの厚みは、少なくとも部分的に、基板上に配置された物質の厚みにより左右されてよい。
【００５３】
一実施形態において、基板上の物質と溶液を接触させるステップには、規定の時間内に物質の除去を提供する温度まで、溶液、基板またはその両方を加熱するステップも含まれていてよい。さらに、基板を保持する器具を加熱してもよい。一実施形態においては、液体の表面から特定の距離内に熱源を配置することによって対流加熱により溶液を加熱してよい。１つの例証的実施形態において、熱源は、液体、例えば溶液、リンス剤、それらの組合せなどを含まない。別の実施形態においては、溶液を赤外線での照射を通して加熱してもよい。さらなる実施形態において、溶液は、熱源とウエハーの裏側とを接触させるかまたは溶液を直接熱源と接触させることを通して、伝導加熱により加熱されてよい。一実施形態において、溶液、基板またはその両方を目標温度まで加熱してよい。他の実施形態においては、赤外線での照射を介して、溶液、基板、基板を保持する器具またはその組合せを加熱することができる。特定の実施形態において、溶液は、充分短かい時間内での物質（例えばフォトレジストフィルム）の完全な除去を可能にする温度まで加熱される。一部の場合において、溶液は、その引火点を超えるまで加熱され得る。
【００５４】
一つの例証的実施形態において、熱源は、目標温度よりも高い温度を有することができる。例えば熱源は、目標温度よりも１０℃〜３００℃高い、目標温度よりも５０℃〜２００℃高い、または目標温度よりも７５℃〜１２５℃高い温度を有することができる。特定の例証的実施形態において、熱源は、目標温度よりも少なくとも５０℃高い、目標温度よりも少なくとも１００℃高い、目標温度よりも少なくとも１５０℃高い、または目標温度よりも少なくとも２００℃高い温度を有することができる。このようにして、溶液の加熱をより急速に行なうことができる。一部の場合においては、溶液と基板の接触の前に溶液を加熱してよい。他の状況においては、基板と溶液を接触させた後に溶液を加熱してもよい。詳細には、溶液が基板を保持するプロセスボウル内に分配された後に、溶液を加熱することができる。基板と溶液を接触させた後に溶液を加熱することにより、高温に対する溶液の曝露が減少するため、溶液の分解を最小限におさえることができる。
【００５５】
一実施形態においては、溶液を、少なくとも１５℃、少なくとも２０℃、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃、少なくとも５０℃、少なくとも６０℃、少なくとも６５℃、少なくとも７０℃、少なくとも８０℃、少なくとも９０℃、少なくとも９５℃、または少なくとも１００℃の温度まで加熱してよい。追加の実施形態においては、溶液を１５０℃以下、１４０℃以下、１３０℃以下、１２０℃以下、１１５℃以下、１１０℃以下、１００℃以下、９０℃以下、８０℃以下、７０℃以下、６０℃以下、５０℃以下、４０℃以下、３０℃以下、２５℃以下または２０℃以下の温度まで加熱してよい。１つの例証的実施形態において、溶液は、１５℃〜１５０℃の範囲内の温度を有していてよい。別の例証的実施形態において、溶液は、５０℃〜１２５℃の範囲内の温度を有していてよい。追加の実施形態において、溶液は、９０℃〜１１０℃の範囲内の温度を有することができる。一実施形態において、基板を横断する温度変動は、１０℃未満、７．５℃未満または５℃未満である。一部の実施形態によると、剥離用組成物は予熱されており、ここで周囲温度に対する曝露以外の熱エネルギーが、基板のコーティングに使用される前の剥離用組成物に適用される。他の実施形態によると、基板または基板と剥離用組成物の両方共が予熱される。
【００５６】
さまざまな実施形態において、溶液、基板またはその両方を、出発温度から目標温度まで加熱することができる。一実施形態において、出発温度と目標温度の間の差は、少なくとも１０℃、少なくとも２０℃、少なくとも５０℃、少なくとも１００℃または少なくとも１５０℃であり得る。一部のシナリオでは、溶液の温度を一定の時間目標温度に維持することができ、溶液の温度は、目標温度から±５℃、±３℃、または±２℃以下の温度変動を有していてよい。溶液の目標温度は、基板および／または溶液と熱源との間の距離を操作することによって維持されてよい。一実施形態においては、約２００℃〜約３００℃の範囲内の温度の熱源を溶液の表面から約０．５ｍｍ〜約２．５ｍｍの範囲内の距離内に設置してよい。一部の場合において、基板および／または溶液の温度を規定の温度範囲内に維持するために、熱源を基板および／または溶液からより大きい距離まで移動させることもできる。これらの状況下では、基板および／または溶液の温度を規定の温度範囲内に維持するために、基板および／または溶液を加熱するための１つの距離範囲の内部で熱源の位置を変動させることもできる。
【００５７】
一変形実施形態においては、溶液を加熱に付さなくてもよく、周囲温度または室温で基板上に維持してよい。例えば、溶液の温度は、約１５℃〜約３０℃の範囲内にあってよい。物質の溶解または基板からの物質の放出を可能にするのに充分な時間、周囲温度で溶液で基板をコーティングしてよい。換言すると、一部の実施形態では、例えば物質、基板および剥離用組成物の性質に応じて、基板および／または剥離用組成物は加熱されず、周囲温度に維持される。
【００５８】
１つの特定の実施形態においては、加熱中、ウエハーは、角度的温度均一性を改善するために、例えば２０ｒｐｍ未満の遅いｒｐｍで回転し続けることができる。液体に対し熱を加えるための充分に短かい加熱時間は、１０分未満、または８分未満、６分未満、５分未満、４分未満、３分未満または２分未満であり得る。充分な時間加熱した後、熱源は除去される。
【００５９】
一部の場合において、基板は、少なくとも２０秒、少なくとも２分、少なくとも３分、少なくとも４分、または少なくとも５分の時間、溶液と接触させられてよい。さらに、基板は、２０分以下、８分以下、または６分以下の時間、溶液と接触させられてよい。特定の実施形態において、基板から除去すべき物質の組成に応じて、２０分超の時間、溶液と基板を接触させることができる。１つの例証的実施形態においては、約０．５分〜約９．５分の範囲内の時間、基板を溶液と接触させてよい。別の例証的実施形態は、約２分〜６分の範囲内の時間、基板を溶液と接触させてよい。
【００６０】
一実施形態によると、溶液および／または基板は、溶液が基板上の物質と接触させられている間、撹拌され得る。さまざまな実施形態において、溶液、基板またはその両方は、基板を保持するプロセスボウル内に溶液が分配された後に撹拌され得る。撹拌は、例えば機械的力、音波力または電気力などの任意の手段によるものであり得る。一実施形態において、ウエハーは、ウエハーのスピニングを介して機械的に撹拌される。一部の場合において、ウエハーは、剥離用組成物および放出された物質（溶解した物質を含む）を振り落とすかまたは実質的に除去するのに充分な速度で撹拌される。一部の実施形態によると、２５０〜２０００ｒｐｍ；１００〜１０００ｒｐｍ；または１５０〜５００ｒｐｍの速度でウエハーをスピンさせることができる。別の実施形態では、ウエハーを前後および／または左右に揺動させることによって、ウエハーを機械的に撹拌させることができる。特定の実施形態においては、撹拌には、溶液を基板に噴霧するステップは含まれない。基板および／または溶液の撹拌は、溶液のより均一な温度分布を提供でき、同様に、基板から物質を放出する一助となることもできる。
【００６１】
さらに、一実施形態においては、基板を特定の時間溶液と接触させた後に、基板を機械的力、音波力および／または電気力を介して撹拌してよい。特定の実施形態においては、基板は、溶液および放出されかつ／または溶解した物質を振り落とすかまたは他の形で実質的に除去するのに充分である目標速度で基板を回転させることによって、機械的に撹拌される。一部の実施形態によると、基板は、５０ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍの範囲内、１００ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの範囲内あるいは１５０ｒｐｍ〜５００ｒｐｍの範囲内の速度で回転されてよい。１つの例証的実施形態においては、目標速度を達成するために、基板を２００ｒｐｍ／秒で加速してよい。さらに、さまざまな実施形態においては、特定の時間溶液と基板を接触させた後に基板を保持する器具から溶液をドレンすることができる。
【００６２】
１０６では、プロセス１００は、基板を洗い流して、洗い流し済み基板を生産するステップを含んでいてよい。洗い流し済み基板は同様に、基板の一方の側に予め配置された物質を実質的に含まなくてもよい。基板を洗い流すための条件は、基板の部域が洗い流しプロセス中に乾燥状態になるのを防ぐように選択されてよい。１つの実施形態において、基板は、１つ以上のリンス剤で洗い流されてよい。本明細書中で使用する「リンス剤」という用語には、剥離用溶液、他の溶液および／または剥離すべき放出された物質を除去する任意の溶媒が含まれる。
【００６３】
一実施形態によると、プロセスサイクルが先行する撹拌を含んでいない場合、プロセス１００には、ウエハーを洗い流して、剥離用組成物および剥離用組成物中に溶解した物質および未溶解の粒子を含み得る放出された物質（例えばフォトレジスト）をウエハーの表面から除去するステップが含まれる。プロセス１００が洗い流しに先行する撹拌を含む場合、プロセス１００には、ウエハーを洗い流して、残留する剥離用組成物および残留する放出された物質を除去するステップが含まれる。例えば洗い流しステップには、ウエハーがスピン状態または静止状態にある間にウエハー上に溶媒または溶媒系混合物を分配するステップ、ウエハーがスピン状態または静止状態にある間にウエハー上に水を分配するステップ、または、他の液体媒質（酸性または塩基性水性混合物、溶媒混合物、半水性混合物を含む）を分配して、剥離用組成物、物質残渣の除去または基板表面の処理を可能にするステップのうちの１つ以上が含まれていてよい。
【００６４】
一実施形態によると、洗い流しが完了する前にウエハーの部域が乾燥するのを防ぐように、洗い流しを行なわなければならない。ウエハーが、洗い流し中または異なるリンス媒質間の遷移中に過度に高いｒｐｍでまたは高いｒｐｍで過度に長時間回転させられた場合には、ウエハー上の液体厚みは、薄くなりすぎて、ウエハー上に乾燥したスポットが発生したり、またはウエハー上に残渣が被着する結果となる可能性がある。これらの残渣は、有機残渣、溶解したフォトレジストまたはリンス媒質中に溶解したＳｎなどの金属であり得る。これらの場合において、残渣は、さらなる洗い流しによって除去するのが非常に困難であるかまたは不可能になる場合がある。したがって、表面上に有機残渣またはＳｎが被着するのを防ぐため、洗い流しステップ中および複数の洗い流しステップ間の遷移中にスピン速度およびスピン時間を制御するよう注意を払わなければならない。さらに、液体が基板の表面との間に高い界面エネルギーを有して高い液体−表面接触角をもたらす場合、薄いスポットまたは乾燥スポットが発生する可能性がある。これらの場合において、高い接触角は脱湿潤を導く可能性があり、ここで液体はウエハーの部域から後退して、究極的に表面上に有機残渣または溶解した金属が被着することになる可能性がある。脱湿潤は、例えば、濡れ性を改善するか、接触角を削減するかまたはリンス媒体内への界面エネルギーを削減して液体−表面界面エネルギーおよび接触角を削減する界面活性剤または他の化合物を添加することによって、克服されてよい。これらの洗い流しステップが適用される順序は、変動してよく、洗い流しステップは多数回反復されてよい。
【００６５】
リンス剤の例としては、水、ｐＨ調整された水、脱イオン水、アセトン、アルコール、例えばイソプロピルアルコールおよびメタノール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）およびＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）が含まれるが、これに限定されない。リンス剤は同様に、例えばパルミチン酸グリコール、ポリソルベート８０、ポリソルベート６０、ポリソルベート２０、ラウリル硫酸ナトリウム、ココグルコシド、ラウリル−７サルフェート、ラウリルグルコースカルボン酸ナトリウム、ラウリルグルコシド、ココイルグルタミン酸二ナトリウム、ラウレス−７シトレート、ココアンホジ酢酸二ナトリウム、例えばＥＮＶＩＲＯＧＥＭ３６０という商標名の下で販売されているものを含む非イオン系双性界面活性剤、例えばＺｏｎｙｌ  ＦＳＯという商標名の下で販売されているものを含む非イオン系フルオロ界面活性剤、例えば、Ｃａｐｓｔｏｎｅ  ＦＳ−１０という商標名の下で販売されているものを含むイオン系フッ素化界面活性剤、例えばＳＵＲＦＹＮＯＬ２５０２という商標名の下で販売されているものを含むオキシランポリマー界面活性剤、および例えばＴＥＴＲＯＮＩＣ  ７０１という商標名の下で販売されているものを含むポロキサミン界面活性剤、およびそれらの混合物などの界面活性剤を含めた混合物を含むことができる。さらに、リンス剤は、１％未満からスルホン化モノマーまたはポリマーの水中溶解度の限界までの範囲内の量でスルホン化モノマーまたはポリマーを含む水であり得る。１つの特定の例証的実施形態では、リンス剤は、剥離用溶液を含んでいてよい。剥離用組成物および有機物質を含むリンス剤は、洗い流し段階の終りで捕捉されてよく、適宜廃棄、処理、再使用および／または再循環され得る。
【００６６】
一部の実施形態によると、基板の洗い流しステップには、多くの洗い流し作業が含まれる可能性がある。一実施形態において、洗い流しプロセスは、剥離用溶液および放出された物質または残留剥離用組成物および残留放出済み物質を除去するのに有効なリンス剤と基板とを接触させる任意の数の組合せを含むことができる。一部の場合において、基板は、脱イオン水で１回以上洗い流されてよい。さらなる状況下では、基板の洗い流しステップには、基板と塩基水溶液とを接触させるステップ、基板と酸水溶液とを接触させるステップあるいはその両方が含まれていてよい。さまざまな実施形態において、基板、リンス剤またはその両方を、１つ以上の洗い流し作業中に撹拌することができる。他の実施形態においては、基板、リンス剤またはその両方を、１つ以上の洗い流し作業中に撹拌しなくてよい。一部の実施形態によると、さまざまな洗い流しステップを単一のボウル内で行なうことができる。その上、同じボウル内のまたは他のプロセスを介した清浄を受けた基板に対して、洗い流しプロセスを適用することが可能である。
【００６７】
１つの例証的実施形態において、基板の洗い流しステップには、基板と脱イオン水とを接触させ、それに続いて基板と塩基水溶液を接触させ、次に基板を脱イオン水を用いた追加の洗い流しに付すステップが含まれていてよい。脱イオン水は、ファンスプレーノズルを介して基板に適用されてよい。さらに、脱イオン水での洗い流し中、基板を、脱イオン水と接触させながら少なくとも５０ｒｐｍ、少なくとも２００ｒｐｍ、または少なくとも４００ｒｐｍの速度で回転させてよい。さらに、脱イオン水と接触させながら、基板を２０００ｒｐｍ以下、１５００ｒｐｍ以下、１０００ｒｐｍ以下、または５００ｒｐｍ以下の速度で回転させてよい。特定の例証的実施形態においては、基板を、脱イオン水と接触させながら、約３００ｒｐｍ〜約７００ｒｐｍの範囲内の速度で回転させてよい。さらに、基板を、約２秒〜約６０秒の範囲内の時間、脱イオン水と接触させてよい。別の実施形態においては、基板を、約５秒〜約３０秒の範囲内の時間、脱イオン水と接触させてよい。
【００６８】
特定の実施形態においては、洗い流し後に基板を乾燥させてよい。乾燥作業には、加熱乾燥、スピン乾燥、および／またはガス接触、例えば加熱されかつ／または加圧された環境内で不活性ガスと基板を接触させること（例えばエアナイフ）が含まれていてよい。一実施形態においては、約５００ｒｐｍ〜約２５００ｒｐｍの範囲内または約１２５０ｒｐｍ〜約１７５０ｒｐｍの範囲内の速度で基板を回転させることにより基板を乾燥されてよい。さらなる実施形態においては、約５秒〜約４５秒の範囲内または約１５秒〜約２５秒の範囲内の時間基板を回転させることによって基板を乾燥させてよい。
【００６９】
乾燥作業は同様に、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）またはアセトンなどの適切な乾燥剤の適用を介した化学的乾燥も含んでいてよい。化学的および物理的乾燥技術を適宜組合わせてもよい。一実施形態において、基板は、ＩＰＡまたはアセトンを単独で適用することによって化学的に乾燥される。別の実施形態においては、基板は、化学的にそしてそれに続いて物理的乾燥によって乾燥される。さらに別の実施形態においては、基板は、物理的乾燥の後ＩＰＡまたはアセトンなどを用いて化学的に乾燥される。一実施形態においては、基板を、ＩＰＡと接触させながら回転させてよい。例えば、基板をＩＰＡと接触させながら、約１０秒〜約２５秒の範囲内の時間、約５０ｒｐｍ〜約２０００ｒｐｍの範囲内の速度で回転させてよい。例えばＣｕを含むデバイスアーキテクチャなどの水に感応する構成成分を含む基板を清浄する場合は、残留水を除去しなければならない。
【００７０】
一実施形態によると、基板は、物質の所望の除去レベルが達成されるまで、作業１０４および／または１０６の多数のサイクルに付されてよい。その上、必要に応じて後続するサイクル中、いずれかの作業を削除してもよい。一実施形態によると、同一の溶液組成物およびリンス剤による多数のサイクルを適用してよい。別の実施形態によると、多数のサイクルが、異なる溶液組成物を１つ以上のサイクルで、かつ／または異なるリンス剤を１つ以上のサイクルで使用してよい。さらに別の実施形態においては、異なるサイクル内で加熱プロファイルを変更してもよい。異なる化学的サイクルが使用される場合には、サイクル間で例えば、水を用いた洗い流しを介して、基板を保持する器具を清浄してよい。さらに、チャンバおよびホルダーは、異なる基板またはバッチの加工の間で、例えば水洗いによって清浄され得る。
【００７１】
一実施形態においては、ブロック１０４および／または１０６に関して作業を実施した後、基板の表面の少なくとも８０％が物質を含まないことができ、基板の表面の少なくとも８４％が物質を含まないことができ、基板の表面の少なくとも約８８％が物質を含まないことができ、あるいは基板の表面の少なくとも約９３％が物質を含まないことができる。別の実施形態においては、ブロック１０４および／または１０６に関する作業を実施した後、基板の実質的に全表面が物質を含まないことができ、基板の表面の９９％以下が物質を含まないことができ、あるいは基板の表面の９７％以下が物質を含まないことができる。例証的実施形態においては、ブロック１０４および１０６に関して記述されている作業の後、基板の表面の約９４％以内乃至は基板の表面の約１００％以内が、物質を含まないことができる。
【００７２】
一実施形態において、基板から物質を除去するためのプロセス１００の持続時間は、３０分以下、２０分以下、１５分以下、１２分以下、１０分以下、８分以下、７分以下、６分以下、５分以下または４分以下であってよい。例証的実施形態において、基板から物質を除去するプロセス１００の持続時間は、１分〜３０分の範囲内にあってよい。別の例証的実施形態においては、基板から物質を除去するためのプロセス１００の持続時間は、２分〜１５分の範囲内にあってよい。
【００７３】
プロセス１００の一部のステップは反復されてよく、ステップの実施順序は、全ての基板について同じシーケンスをたどらなくてもよい。例えば、基板剥離用組成物でコーティングし、次に加熱し、その後洗い流し、次に乾燥させ、次に２度目に剥離用組成物でコーティングし、その後２度目に加熱し、次に２度目に洗い流し、最後に２度目に乾燥させてよい。プロセス１００全体を、２、３、４回以上反復してもよい。代替的には、プロセスフローは異なるものであってもよい。例えば、基板を剥離用組成物でコーティングし、次に加熱し、次にスピンして剥離用組成物を除去するものの洗い流しはせず、その後２度目に新鮮な剥離用組成物でコーティングし、次に２度目に加熱し、その後洗い流し、乾燥させてよい。代替的には、２回目または３回目または４回目のコーティングステップのために、異なる剥離用組成物を用いて物質をコーティングしてもよい。剥離用組成物に関する組成的差異とは、剥離用組成物が異なるモル比で同じ成分を有すること、あるいは、一方の組成では少なくとも１つの成分が存在するものの他方の組成では存在しないことを意味し得る。代替的には、基板を洗い流すかまたは乾燥前に基板を処理するために、多数の液体を使用してよく、これらの異なる液体は、反復的にまたは変動する順序で使用されてよい。
【００７４】
図２は、基板２０２を保持する器具２００の一実施形態の断面図を示す。一部の場合においては、器具２００のオペレータが基板２０２を器具２００内に設置してよく、一方他の状況においては、基板２０２を機械的に器具２００内に設置してもよい。特定の一実施形態においては、器具２００は、基板２０２を回転させるように構成されてよい。基板２０２は第１の側２０４と第２の側２０６を含んでいてよい。図２の例証的実施例では基板２０２は単一層を有するものとして示されているが、基板２０２は、１つ以上の層を含んでいてもよい。例えば基板２０２は、１つ以上のコア層、１つ以上の補強層、１つ以上の絶縁層、１つ以上の金属層、またはそれらの組合せを含んでいてよい。
【００７５】
一部の実施形態において、物質２０８は、本明細書中に記載の実施形態にしたがって除去すべき第１の側２０４の上に配置されていてよい。物質２０８は、図２の例証的実施形態では第１の側２０４の上に配置された層として示されているが、第１の側の一部分に物質２０８を配置してもよい。特定の実施形態において、物質２０８は、第１の側２０４に、一定のパターンで配置されてよい。さらに、図２の例証的実施形態は物質２０８の単一層を含んでいるものの、一部の状況においては、物質２０８を、フォトレジストの多重層などの多重層の形で、基板２０２の第１の側２０４の上に配置してよい。一部の場合において、各々の層は、基板２０２から除去すべき異なる物質を含み得る。さらに、図２の例証的実施例では示されていないものの、第１の側２０４に他の材料を配置してもよい。例えば、物質２０８に追加して第１の側２０４に、回路パターンのフィーチャ、ボンディング物品（例えばはんだボール）、それらの組合せなどを配置してよい。一実施形態において、第２の側２０６は空気と接触していてよい。別の実施形態において、第２の側２０６は、絶縁用ポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と接触していてよい。
【００７６】
一実施形態において、器具２００は、液体２１０が物質２０８、基板２０２の第１の側２０４またはその両方を接触するような形で、一定体積の液体２１０を保持してよい。一実施形態において、液体２１０は、剥離用溶液、リンス剤またはそれらの組合せなど、プロセス１００に関して本明細書中で記載した液体の１つ以上を含んでいてよい。１つの例証的実施形態においては、器具２００内に一定体積の液体２１０を分配することによって、基板２０２を液体２１０と接触させることができる。その上、このような器具２００が使用される場合、液体２００の一部分が、例えば毛管作用を介して基板２０２の第２の側２０６の一部分と接触する場合がある。特定の一実施形態においては、第２の側２０６の表面の少なくとも５０％が液体２１０を含まず、第２の側２０６の表面の少なくとも７５％が液体２１０を含まず、第２の側２０６の表面の少なくとも９５％が液体２１０を含まず、あるいは、第２の側２０６の実質的に全表面が、液体２１０を含まない。
【００７７】
基板２０２は、厚み２１２および幅２１４を含んでいてよい。特定の実施形態において、基板２０２は、円形ウエハーを含んでいてよく、幅２１４は直径であってよい。一実施形態において、基板２０２の厚み２１２は、２５０マイクロメートル〜９５０マイクロメートルの範囲内、５００マイクロメートル〜８００マイクロメートルの範囲内、または７００マイクロメートル〜７８０マイクロメートルの範囲内にある。さらに、基板２０２の幅２１４は、５０ｍｍ〜４５０ｍｍの範囲内、１００ｍｍ〜３５０ｍｍの範囲内、または２００ｍｍ〜３００ｍｍの範囲内にあってよい。
【００７８】
物質２０８は、厚み２１６を有することができる。一部の場合において、厚み２１６は基板２０２の第１の側上に配置された物質２０８の平均厚みであってよい。他の場合において、厚み２１６は、基板２０２の第１の側２０４の上に配置された物質２０８の最大厚みを表わしてよい。さらに追加の状況において、厚み２１６は、基板２０２の第１の側２０４の上に配置された物質２０８の一部分の厚みであってよい。１つの例証的実施形態において、厚み２１６は、０．２マイクロメートル〜１５０マイクロメートルの範囲にあってよい。別の例証的実施形態において、厚み２１６は４０マイクロメートル〜１２０マイクロメートルの範囲内にあってよい。追加の例証的実施形態において、厚み２１６は、５０マイクロメートル〜８０マイクロメートルの範囲内にあってよい。
【００７９】
液体２１０は、厚み２１８を有することができる。厚み２１８は、器具２００内の液体２１０の体積に正比例していてよい。１つの実施形態において、厚み２１８は、約０．２ｍｍ〜約７ｍｍの範囲内、約１ｍｍ〜約４ｍｍの範囲内、または約２ｍｍ〜約３．５ｍｍの範囲内にあってよい。一部の場合において、厚み２１８は、物質２０８を基板２０２から除去するのに充分なものであってよい。
【００８０】
特定の実施形態において、器具２００内に入れられた一定体積の液体２１０が、液体２１０の厚み２１８と物質２０８の厚み２１６の間の規定の比率を生み出してよい。例えば、厚み２１８と厚み２１６の比率は、６：１〜２５：１の範囲内にあってよい。別の実施例において、厚み２１８と厚み２１６の比率は、１２：１〜２０：１の範囲内にあってよい。物質２０８の厚み２１６が数ミクロン未満、例えば、およそ数十ナノメートルまたは数百ナノメートルである一部の状況において、液体２１０の厚み２１８と物質２０８の厚み２１６の間の比率は、５０：１超、１００：１超または２５０：１超、さらにはそれ以上であり得る。
【００８１】
その上、器具２００内に保持された液体２１０の体積は、基板２０２の寸法が変わるにつれて変化してよい。例えば、基板２０２が、直径３００ｍｍの円形ウエハーである場合、器具２００内に格納された液体２１０の体積は、本明細書中に記載されているいくつかの作業について５０ｍＬ〜５００ｍＬの範囲内にあり得る。別の例では、基板２０２が直径２００ｍｍの円形ウエハーである場合、液体２１０の体積は、本明細書中に記載のいくつかの作業について２０ｍＬ〜２５０ｍＬの範囲内にあり得る。さらなる例においては、基板２０２が直径１５０ｍｍの円形ウエハーである場合、液体２１０の体積は、本明細書中に記載のいくつかの作業について１０ｍＬ〜５０ｍＬの範囲内にあってよい。
【００８２】
一実施形態において、器具２００は、持上ったリムを含んでいてよく、このため、基板２０２が器具２００上に設置された時点でリムは基板より上にあり、こうしてプロセスボウルを形成するようになっている。一実施形態によると、器具２００は、少なくとも２つの全く異なる平面が垂直部材によって連結されている状態で、主に円形のリングを有していてよい。第１の平面の上に、基板２０２を設置することができ、基板２０２の円周方向縁部だけが接触する。基板２０２上に存在する場合がある刻み目または平らな部分のまわりの裏側縁部が縁部とみなされ、同様にこの平面と接触していてよい。基板２０２の外周縁部は、器具２００の垂直部材と接触していてもいなくてもよい。第２の平面は、基板２０２の第１の側２０４の上側と同一平面上にあるかまたはそれを超えて延在していてよい。器具２００は同様に、器具２００を回転させる能力を有するデバイスに器具２００を連結するのに役立つ、第１および第２の平面を所定の位置に保持するための手段をも含んでいてよい。器具２００は、第１および第２の平面の間の離隔距離が、器具２００により格納され得る液体２０８の体積に正比例するような形で設計されていてよい。器具２００は、基板２００の回転速度がプロセス１００に関して本明細書中に記述された回転速度と一致するような形で基板２００を回転的に拘束するのに役立つことのできる突出部分を垂直部材内に含むことができる。さらに、一実施形態において、器具２００は、基板がプロセスボウル内に保持され、プロセス１００に関して先に記述した作業などの作業が基板２００上で実施される一方で、液体（例えば剥離用溶液、リンス剤など）が基板２０２の第１の側２０４から出てゆくのを防ぐ上で一助となる格納機構を含むことができる。
【００８３】
一部の実施形態においては、プロセス１００に関して記述された作業のうちの１つ以上は、基板２０２が器具２００内に保持されている間に実施されてよく、このため、プロセス１００は単段プロセスとして実施される。本明細書中で使用される「単段プロセス」とは、プロセス全体を通して基板２０２が単一の基板ホルダーと接触した状態にとどまっているプロセスを意味する。一実施形態によると、ホルダーは、プロセス全体を通して単一の清浄用チャンバまたは「単一ボウル」内にとどまってよく、あるいは、清浄用チャンバ、洗い流し用チャンバおよび乾燥用チャンバのうちの１つ以上まで回転または移動してもよい。全ての単位作業（コーティング、加熱、洗い流し、乾燥、および他の作業、例えば裏側洗い流しなど）は、基板２０２がプロセスボウルから除去される前に基板２０２上で実施されてよい。基板２０２は、ひとたび基板２０２が器具２００内に納まった時点で、全プロセスが完了するまで全ての作業が実施され、その後器具２００から基板２０２が除去されるような形で加工されてよい。代替的には、プロセスは、ひとたび基板２０２が器具２００内に収納された時点で開始してよく、基板２０２は、特定の単位作業のために容器２００から外され再度収納されてよいが、全プロセスが完了するまでは、単一のプロセスモジュールまたは単一ボウル内にとどまってよい。追加の代替的実施形態においては、プロセス１００の作業の第１の部分を器具２００内で実施することができ、一方プロセス１００の作業の第２の部分は、１つ以上の追加の装置内で実施することができる。したがって、一部の実施形態において、プロセス１００は多段プロセスであり得る。
【００８４】
一部の状況においては、器具２００から基板２０２を除去した後、器具２００内に追加の基板を設置してよい。特定の実施形態において、追加の基板は、基板２０２が付される作業のうちの１つ以上を受けてよい。他の実施形態においては、追加の基板は、基板２０２上で実施されるものとは異なる１つ以上の作業を受けてよい。さまざまな場合においては、追加の基板を、基板２０２と接触させるために使用されるものとは異なる１つ以上の溶液と接触させることができる。さらに、特定の実施形態においては、基板２０２から除去される物質２０８とは異なる物質を、追加の基板から除去してよい。一実施形態においては、追加の基板を、基板２０２と接触させるために用いられる溶液と同じ溶液または実質的に同じ溶液の新鮮な体積と接触させることができる。このようにして、器具２００に対し提供される各々の基板と接触させるために使用される溶液の有効性は、溶液の分解および汚染が最小限であることを理由として、最大になり得る。
【００８５】
基板から物質（例えばフォトレジスト）を除去するための本明細書中に記載のプロセスの実施形態は、物質の浸漬に基づく除去と比べて利点を有する。例えば、基板毎の清浄性能は、より一貫したものである。各基板は、新鮮で未使用の剥離用組成物で処理されてよい。したがって、剥離用組成物の組成は、溶解したフォトレジストの取込みや構成成分の分解に起因して浸漬タンク内で発生する変動無く、全ての基板について同じであり得る。同様に、基板清浄一回あたりに使用される剥離用組成物の体積は、浸漬プロセスにおいて基板清浄一回あたりに使用されるものよりも小さく、これによりコストを削減することができる。
【００８６】
本明細書中に記載のプロセスの実施形態の別の潜在的利点は、ウエハーレベルパッケージングにおいて使用されるプロセス統合に関係するものである。フォトレジストフィルムの除去後、はんだピラーのまわりのＣｕ電界金属を除去するためにウエハーを加工することができる。多くの場合、フォトレジストの浸漬に基づく除去の結果として、Ｃｕ電界金属の上面にＳｎまたはＳｎ酸化物の薄いフィルムが被着することになるが、ここでＳｎははんだから抽出されＣｕ上を覆う。このＳｎまたはＳｎ酸化物の薄いフィルムは、典型的にはプラズマに基づくエッチプロセスによって除去される。このＳｎまたはＳｎ酸化物のフィルムが除去されない場合、Ｃｕ電界金属を除去することはできない。本明細書中に記載の実施形態では、ウエハーからフォトレジストを除去しても、ＳｎまたはＳｎ酸化物の薄いフィルムが結果として被着することはない。したがって、このＳｎまたはＳｎ酸化物フィルムの除去ステップを削除するようにプロセス統合を簡素化することができ、こうしてより費用効果性の高い統合が導かれる。
【００８７】
フォトレジストおよび残渣の除去に加えて、本明細書中に記載のプロセスの実施形態は、潜在的に、半導体および他のマイクロ電子デバイスの製造において使用される他のウエハープロセスのために使用可能である。これらのプロセスには、例えば湿式エッチプロセス、例えばＣｕ電界金属エッチ、フォトレジストコーティングおよびベーキング、水性系清浄ステップ、例えば過酸化／硫黄混合物（ＳＰＭ）清浄などが含まれるが、これらに限定されない。
【００８８】
主題について、構造的特徴および／または方法論的行為に特異な言語で記述してきたが、添付のクレーム中で定義されている主題が必ずしも記述された具体的な特徴または行為に限定されるものではないことを理解すべきである。むしろ、具体的特徴および行為は、クレームを実施する例示的形態として開示されている。
【００８９】
実施形態は、以下で列挙する項目のうちのいずれか１つ以上に係るものであってよい。
【００９０】
項目１．
基板から物質を除去するための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板の第１の側と剥離用組成物とを、基板の第１の側の少なくとも一部分をコーティングするのに充分な厚みまで、物質を放出するのに充分な時間、接触させるステップと；
ｃ．基板の少なくとも一部分から物質を放出するのに充分な時間、充分な温度まで、基板、剥離用組成物またはその両方を加熱するステップと；
ｄ．機械的力、音波力または電気力を通して基板を撹拌して、剥離用組成物および放出された物質を実質的に除去するステップと；
を含み、前記第２の側の少なくとも一部分が剥離用組成物に対し曝露されていない、方法。
【００９１】
項目２．
ｅ．基板を洗い流すステップ；
をさらに含む、項目１に記載の方法。
【００９２】
項目３．
ｆ．基板を乾燥させるステップ；
をさらに含む、項目２に記載の方法。
【００９３】
項目４．
任意の場所における剥離用組成物の厚みが約０．５ｍｍ〜約５．０ｍｍである、項目１に記載の方法。
【００９４】
項目５．
単一ボウル内で実施される、項目１に記載の方法。
【００９５】
項目６．
基板が剥離用組成物でのコーティング前に予熱される、項目１に記載の方法。
【００９６】
項目７．
剥離用組成物が、物質上にコーティングされる前に予熱される、項目１に記載の方法。
【００９７】
項目８．
基板が、ａ．〜ｄ．のうちの少なくとも１つの追加サイクルに付される、項目１に記載の方法。
【００９８】
項目９．
新鮮な剥離用組成物が、少なくとも１つの追加サイクル内で使用される、項目８に記載の方法。
【００９９】
項目１０．
少なくとも１つの追加サイクル内で使用される剥離用組成物の組成が、先行サイクル内で使用された剥離用組成物の組成と異なる、項目８に記載の方法。
【０１００】
項目１１．
基板がａ．〜ｅ．のうちの少なくとも１つの追加サイクルに付される、項目２に記載の方法。
【０１０１】
項目１２．
基板がａ．〜ｆ．のうちの少なくとも１つの追加サイクルに付される、項目３に記載の方法。
【０１０２】
項目１３．
撹拌がスピニングを介したものである、項目１に記載の方法。
【０１０３】
項目１４．
基板から物質を除去するための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板の第１の側と剥離用組成物とを、基板の第１の側の少なくとも一部分をコーティングするのに充分な厚みまで、物質を放出するのに充分な時間、接触させるステップと；
ｃ．機械的力、音波力または電気力を通して基板を撹拌して、剥離用組成物および放出された物質を実質的に除去するステップと；
を含み、前記第２の側の少なくとも一部分が剥離用組成物に対し曝露されていない、方法。
【０１０４】
項目１５．
ｄ．基板を洗い流すステップ；
をさらに含む、項目１４に記載の方法。
【０１０５】
項目１６．
ｅ．基板を乾燥させるステップ；
をさらに含む、項目１５に記載の方法。
【０１０６】
項目１７．
剥離用組成物の厚みが約０．５ｍｍ〜約５．０ｍｍである、項目１４に記載の方法。
【０１０７】
項目１８．
基板がａ．〜ｃ．の少なくとも１つの追加サイクルに付される、項目１４に記載の方法。
【０１０８】
項目１９．
新鮮な剥離用組成物が、少なくとも１つの追加サイクル内で使用される、項目１８に記載の方法。
【０１０９】
項目２０．
追加サイクル内で使用される剥離用組成物の組成が、先行サイクル内で使用された剥離用組成物の組成と異なる、項目１８に記載の方法。
【０１１０】
項目２１．
基板がａ．〜ｄ．のうちの少なくとも１つの追加サイクルに付される、項目１５に記載の方法。
【０１１１】
項目２２．
基板がａ．〜ｅ．のうちの少なくとも１つの追加サイクルに付される、項目１６に記載の方法。
【０１１２】
項目２３．
前記撹拌がスピニングを介したものである、項目１４に記載の方法。
【０１１３】
項目２４．
基板が剥離用組成物でのコーティングの前に予熱される、項目１４に記載の方法。
【０１１４】
項目２５．
剥離用組成物が、基板内にコーティングされる前に予熱される、項目１４に記載の方法。
【０１１５】
項目２６．
基板を洗い流すための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板から物質を除去するステップと；
ｃ．塩基水溶液と基板の第１の側とを接触させるステップと；
ｄ．基板から前記塩基水溶液を除去するのに有効であるリンス剤と基板の第１の側とを接触させるステップと；
ｅ．前記基板を乾燥させるステップと；
を含み、ａ．〜ｅ．が単一のボウル内で行なわれ、前記第２の側の少なくとも一部分が塩基水溶液組成物に曝露されていない、方法。
【０１１６】
項目２７．
基板が、ａ．〜ｄ．の少なくとも１つの間に、機械的力、音波力または電気力を通して撹拌される、項目２６に記載の方法。
【０１１７】
項目２８．
前記撹拌がスピニングを介したものである項目２７に記載の方法。
【０１１８】
項目２９．
基板を洗い流すための方法において、
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板から物質を除去するステップと；
ｃ．酸水溶液と基板の第１の側とを接触させるステップと；
ｄ．基板から前記酸水溶液を除去するのに有効であるリンス剤と基板とを接触させるステップと；
ｅ．前記基板を乾燥させるステップと；
を含み、ａ．〜ｅ．が単一のボウル内で行なわれ、前記第２の側の少なくとも一部分が酸水溶液組成物に曝露されていない、方法。
【０１１９】
項目３０．
基板が、ａ．〜ｄ．の少なくとも１つの間に、機械的力、音波力または電気力を通して撹拌される、項目２９に記載の方法。
【０１２０】
項目３１．
前記撹拌がスピニングを介したものである項目３０に記載の方法。
【０１２１】
項目３２．
ａ．物質が上に配置されている第１の側と第２の側とを有する基板を提供するステップと；
ｂ．基板から物質を除去するステップと；
ｃ．塩基水溶液と基板とを接触させるステップと；
ｄ．リンス剤と基板とを接触させるステップと；
ｅ．酸水溶液と基板とを接触させるステップと；
ｆ．リンス剤と基板とを接触させるステップと；
ｇ．前記基板を乾燥させるステップと；
を含み、少なくともｃ．〜ｇ．が単一のボウル内で行なわれ、前記第２の側の少なくとも一部分が、塩基水溶液または酸水溶液組成物に曝露されていない、方法。
【０１２２】
項目３３．
基板が、ａ．〜ｇ．の少なくとも１つの間に、機械的力、音波力または電気力を通して撹拌される、項目３２に記載の方法。
【０１２３】
項目３４．
前記撹拌がスピニングを介したものである項目３３に記載の方法。
【０１２４】
項目３５
少なくともａ．〜ｇ．が単一のボウル内で行われる、項目３２に記載の方法。
【０１２５】
項目３６．
−  第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップであって、物質が基板の第１の側の少なくとも一部分の上に配置されているステップと；
−  物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が一定の厚みまで溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップであって、溶液が有機塩基および１０００パートパーミリオン（ｐｐｍ）未満のスルホン化ポリマー、スルホン化モノマーまたはその両方を含んでいるステップと；
−  基板の第１の側の上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップと；
を含む方法。
【０１２６】
項目３７．
物質の少なくとも一部分が撹拌無く基板から放出される、項目３６に記載の方法。
【０１２７】
項目３８．
溶液が極性溶媒を含む、項目３６に記載の方法。
【０１２８】
項目３９．
溶液が、スルホン化ポリマー、スルホン化モノマーまたはその両方を含まない項目３６に記載の方法。
【０１２９】
項目４０．
溶液が無機塩基を含まない、項目３６に記載の方法。
【０１３０】
項目４１．
溶液が、その総重量に対して、０．５ｗｔ％〜９９ｗｔ％の有機塩基を含む、項目３６に記載の方法。
【０１３１】
項目４２．
物質が、化学線に曝露されたネガ型フォトレジストを含む、項目３６に記載の方法。
【０１３２】
項目４３．
物質が、ポジ型フォトレジストを含む、項目３６に記載の方法。
【０１３３】
項目４４．
溶液の厚みと基板の少なくとも一部分上の物質の厚みの比率が、６：１超である、項目１に記載の方法。
【０１３４】
項目４５．
プラズマエッチプロセスを用いて基板の表面上にフィーチャーを形成するステップをさらに含み、プラズマエッチプロセスに応答して基板上に残渣が形成され、物質が残渣を含む、項目３６に記載の方法。
【０１３５】
項目４６．
基板の第１の側上の物質の厚みが０．２マイクロメートル〜１５０マイクロメートルの範囲内にある、項目３６に記載の方法。
【０１３６】
項目４７．
基板が、５０ｍｍ〜４５０ｍｍの範囲内の直径を有する、項目３６に記載の方法。
【０１３７】
項目４８．
溶液の温度が２０℃〜１５０℃の範囲内にある、項目３６に記載の方法。
【０１３８】
項目４９．
物質と溶液を接触させるステップには、基板を保持するプロセスボウル内に溶液を分配するステップが含まれ、さらに、基板の第１の側から物質の少なくとも一部分を放出するのに充分な時間、充分な温度まで溶液、基板またはその両方を加熱するステップをさらに含み、溶液をプロセスボウル内に分配した後２０秒〜２０分の範囲内の時間、溶液、基板またはその両方が加熱される、項目３６に記載の方法。
【０１３９】
項目５０．
−  第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップであって、物質が基板の第１の側の少なくとも一部分の上に第１の厚みまで配置されているステップと；
−  物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が第２の厚みまで溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まず、物質の少なくとも一部分が基板の第１の側から放出されるようにするステップであって、第２の厚みが１ｍｍより大きく、第２の厚みと第１の厚みの比率が６：１超であるステップと；
−  基板の第１の側の上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップと；
を含む方法。
【０１４０】
項目５１．
基板と溶液の接触中、溶液、基板またはその両方が撹拌されない、項目５０に記載の方法。
【０１４１】
項目５２．
基板の第２の側の９０％超が溶液を含まない、項目５０に記載の方法。
【０１４２】
項目５３．
物質の実質的に全てが基板から除去される、項目５０に記載の方法。
【０１４３】
項目５４．
物質の少なくとも９５％が基板から除去される、項目５０に記載の方法。
【０１４４】
項目５５．
第２の厚みと第１の厚みの比率が８：１〜１０００：１の範囲内にある、項目５０に記載の方法。
【０１４５】
項目５６．
さらに、物質と溶液を接触させた後、溶液、基板またはその両方を加熱するステップを含む、項目５０に記載の方法。
【０１４６】
項目５７．
溶液が有機塩基、極性溶媒またはその両方を含む、項目５０に記載の方法。
【０１４７】
項目５８．
−  プロセスボウルを含む器具内に基板を設置し、基板がプロセスボウル内に保持されるようにするステップであって、基板が第１の側と第１の側に対して実質的に平行な第２の側を含み、物質が基板の第１の側の少なくとも一部分の上に配置されているステップと；
−  基板を器具内に設置した後プロセスボウル内に溶液を分配することにより物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップと；
−  プロセスボウル内に溶液を分配した後に溶液、基板またはその両方を２０秒〜２０分間の範囲内の持続時間にわたり加熱して、物質の少なくとも一部分が基板の第１の側から放出されるようにするステップと；
−  基板上の一定体積の溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板を洗い流すステップと；
を含む方法。
【０１４８】
項目５９．
溶液、基板またはその両方が、出発温度から目標温度まで加熱され、出発温度と目標温度との間の差が少なくとも２０℃である、項目５８に記載の方法。
【０１４９】
項目６０．
溶液、基板またはその両方が、溶液の加熱中撹拌されない、項目５８に記載の方法。
【０１５０】
項目６１．
溶液、基板またはその両方が、基板の洗い流し中撹拌されない、項目５８に記載の方法。
【０１５１】
項目６２．
器具には、基板の第１の側に溶液、リンス剤またはその両方を保つための格納機構が含まれている、項目５８に記載の方法。
【０１５２】
項目６３．
プロセスボウルが単一の基板を保持する、項目５８に記載の方法。
【０１５３】
項目６４．
溶液、基板またはその両方の加熱ステップには、溶液、基板またはその両方の目標温度が達成されるまで、溶液、基板またはその両方から規定の距離内に熱源を設置するステップが含まれる、項目５８に記載の方法。
【０１５４】
項目６５．
熱源の温度が、目標温度よりも５０℃〜２００℃高い、項目６４に記載の方法。
【０１５５】
項目６６．
溶液が、基板の第１の側を洗い流しする前にプロセスボウルからドレンされる、項目５８に記載の方法。
【０１５６】
項目６７．
基板を洗い流した後器具から基板を除去するステップをさらに含む、項目６６に記載の方法。
【０１５７】
項目６８．
基板が第１の基板であり、基板の少なくとも一部分の上に配置された物質が第１の物質であり、溶液が第１の溶液であり、さらに、
−  器具から第１の基板を除去した後に器具内に第２の基板を設置するステップであって、第２の基板が第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側とを含み、第２の物質が第２の基板の第１の側の少なくとも一部分の上に第１の厚みまで配置されているステップと；
−  第２の溶液の新鮮な体積をプロセスボウル内に分配して、第２の基板の第１の側が第２の厚みまで第２の溶液でコーティングされ、第２の基板の第２の側の少なくとも一部分が第２の溶液を含まず、第２の物質の少なくとも一部分が第２の基板の第１の側から放出されるようにするステップと、
を含む項目６７に記載の方法。
【０１５８】
項目６９．
第２の溶液が第１の溶液と実質的に同じであり、第２の物質が第１の物質と実質的に同じである、項目６８に記載の方法。
【０１５９】
項目７０．
第２の溶液が第１の溶液と異なり、第２の物質が第１の物質と異なる、項目６９に記載の方法。
【０１６０】
項目７１．
第１の基板が第１の溶液で第１の厚みまでコーティングされ、第２の基板が第２の溶液で第２の厚みまでコーティングされる、項目６８に記載の方法。
【０１６１】
項目７２．
第１の厚みが第２の厚みと異なる、項目７１に記載の方法。
【０１６２】
項目７３．
−  第１の側と第１の側に対して実質的に平行である第２の側を含む基板を提供するステップであって、物質が基板の第１の側の少なくとも一部分の上に配置されているステップと；
−  物質と溶液を接触させて、基板の第１の側が一定の厚みまで溶液でコーティングされ、基板の第２の側の少なくとも一部分が溶液を含まないようにするステップであって、溶液が極性溶媒および１０００パートパーミリオン（ｐｐｍ）未満のスルホン化ポリマー、スルホン化モノマーまたはその両方を含んでいるステップと；
−  基板と溶液を接触させた後、基板の第１の側から物質の少なくとも一部分を放出するのに充分な温度まで、充分な時間にわたり溶液、基板またはその両方を加熱するステップと；
−  溶液および基板の第１の側から放出された物質の少なくとも一部分を除去するのに充分な体積のリンス剤で、基板の第１の側を洗い流すステップと；
を含む方法。
【０１６３】
項目７４．
極性溶媒が極性非プロトン性溶媒である、項目７３に記載の方法。
【０１６４】
項目７５．
溶液が、溶液の総重量に対して１０ｗｔ％〜９９ｗｔ％の極性溶媒を含む、項目７３に記載の方法。
【０１６５】
項目７６．
溶液がスルホン化ポリマーまたはスルホン化モノマーを含まない、項目７３に記載の方法。
【０１６６】
項目７７．
溶液が無機塩基を含まない、項目７３に記載の方法。
【０１６７】
項目７８．
基板の少なくとも一部分上の物質の厚みに対する溶液の厚みの比率が６：１超である、項目７３に記載の方法。
【実施例】
【０１６８】
実施例１
厚み１２０μｍのＴＯＫ５０１２０ドライフィルムネガ型フォトレジストを、Ｓｎ／Ａｇはんだピラーを伴う３００ｍｍウエハー上に配置する。剥離用溶液の組成は、５ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物（ｐＴＭＡＨ）、２３．７５ｗｔ％のジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）、および７１．２５ｗｔ％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。ウエハーを、ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で加工する。ウエハーをチャック内に設置するが、ここでは、ウエハーの裏側の表面積の約９６％が空気と接触しており、チャックの外径は、ウエハーの外周まわりに液体閉じ込め障壁を形成する。ウエハー裏側の外側３ｍｍの半径部分は、チャックと接触状態にある。このチャックはリングチャックと呼ばれる。ウエハーは、２２０ｍＬの剥離用組成物で被覆される。チャックの内側半径は、ウエハーの外側半径よりもおよそ４ｍｍ大きい。剥離用組成物は、チャックの全内径を満たす。すなわち、剥離用組成物はウエハーの上部表面全体をコーティングし、ウエハーの全直径を超えて延在して、チャックの全内径を満たす。したがって、ウエハーの上面の剥離用組成物の厚みは、およそ２．９５ｍｍである。剥離用組成物の厚みとレジストの厚みの比率は２５：１である。次に、２５０℃の加熱器を液体表面の極く近位（およそ１ｍｍ）にもってくることにより、剥離用組成物を加熱する。このようにして、液体を対流加熱により加熱する。加熱中、加熱器と液体表面の間の離隔距離を変動させて、液体温度を目標温度に制御することにより、温度を維持する。この場合、剥離用組成物の目標温度は１０５℃である。液体に熱を加える合計時間は７．５分間である。７．５分後に、加熱器を除去する。次に、２０秒間５００ｒｐｍで回転させるのと同時に、ファンスプレーノズルを介して脱イオン水でウエハーを洗い流す。その後、ウエハーを、少量のＩＰＡで洗い流し、最終的に、２０秒間１５００ｒｐｍでウエハーをスピンさせることにより乾燥させる。このプロセスの後、フォトレジストはウエハーから完全に除去される。
【０１６９】
実施例２
厚み１２０μｍのＴＯＫ５０１２０ドライフィルムネガ型フォトレジストを、Ｓｎ／Ａｇはんだピラーを伴う３００ｍｍウエハー上に配置する。剥離用溶液の組成は、５ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物（ｐＴＭＡＨ）、２３．７５ｗｔ％のジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）、および７１．２５ｗｔ％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。ウエハーを、ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で加工する。ウエハーをチャック内に設置するが、ここでは、ウエハーの裏側の表面積のおよそ９６％が空気と接触しており、チャックの外径は、ウエハーの外周まわりに液体閉じ込め障壁を形成する。ウエハー裏側の外側３ｍｍの半径部分は、チャックと接触状態にある。このチャックはリングチャックと呼ばれる。ウエハーは、７０ｍＬの剥離用組成物で被覆される。チャックの内側半径は、ウエハーの外側半径よりもおよそ４ｍｍ大きい。剥離用組成物は、チャックの全内径を満たす。すなわち、剥離用組成物はウエハーの上部表面全体をコーティングし、ウエハーの全直径を超えて延在して、チャックの全内径を満たす。したがって、ウエハーの上面の剥離用組成物の厚みは、およそ０．９４ｍｍである。剥離用組成物の厚みとレジストの厚みの比率は８：１である。次に、２５０℃の加熱器を液体表面の極く近位（およそ１ｍｍ）にもってくることにより、剥離用組成物を加熱する。このようにして、液体を対流加熱により加熱する。加熱中、加熱器と液体表面の間の離隔距離を変動させて、液体温度を目標温度に制御することにより、温度を維持する。この場合、剥離用組成物の目標温度は１０５℃である。液体に熱を加える合計時間は７．５分間である。７．５分後に、加熱器を除去する。次に、２０秒間５００ｒｐｍで回転させるのと同時に、ファンスプレーノズルを介して脱イオン水でウエハーを洗い流す。その後、ウエハーを、少量のＩＰＡで洗い流し、最終的に、２０秒間１５００ｒｐｍでウエハーをスピンさせることにより乾燥させる。このプロセスの後、大分部のフォトレジストはウエハー上にとどまり、プロセス中に除去されない。
【０１７０】
実施例３
厚み５０μｍのＴＯＫＣＲ４０００ポジ型スピンオンフォトレジストを、ＣｕピラーとＳｎ／Ａｇはんだキャップを伴う３００ｍｍウエハー上に配置する。剥離用溶液の組成は、５８．６ｗｔ％の１−ホルミルピペリジン、３９．４ｗｔ％のアミノエチルエタノールアミン、１．５ｗｔ％のＨ2Ｏおよび０．５％の腐食防止剤であり、ここで腐食防止剤は、ＣｏｒｆｒｅｅＭ１という商標名で販売されていてよいドデカン二酸、ウンデカン二酸およびセバシン酸の混合物である。ウエハーを、ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で加工する。ウエハーをチャック内に設置するが、ここでは、ウエハーの裏側の表面積のおよそ９６％が空気と接触しており、チャックの外径は、ウエハーの外周まわりに液体閉じ込め障壁を形成する。ウエハー裏側の外側３ｍｍの半径部分は、チャックと接触状態にある。このチャックはリングチャックと呼ばれる。ウエハーは、７０ｍＬの剥離用組成物で被覆される。加工中、剥離用組成物はウエハー上のみにとどまり、チャックの全内径を満たない。したがって、ウエハーの上面の剥離用組成物の厚みは、およそ１ｍｍである。剥離用組成物の厚みとレジストの厚みの比率は２０：１である。次に、２５０℃の加熱器を液体表面の極く近位（およそ１ｍｍ）にもってくることにより、剥離用組成物を加熱する。このようにして、液体を対流加熱により加熱する。加熱中、加熱器と液体表面の間の離隔距離を変動させて、液体温度を目標温度に制御することにより、温度を維持する。この場合、剥離用組成物の目標温度は１０５℃である。液体に熱を加える合計時間は４分間である。４分後に、加熱器を除去する。次に、２０秒間５００ｒｐｍで回転させるのと同時に、ファンスプレーノズルを介して脱イオン水でウエハーを洗い流す。その後、ウエハーを、少量のＩＰＡで洗い流し、最終的に、２０秒間１５００ｒｐｍでウエハーをスピンさせることにより乾燥させる。このプロセスの後、フォトレジストはウエハーから完全に除去される。
【０１７１】
実施例４
厚み８０μｍのＡｓａｈｉＣＸ８０４０ドライフィルムネガ型フォトレジストを、Ｓｎ／Ａｇはんだピラーを伴う２００ｍｍウエハー上に配置する。剥離用溶液の組成は、５ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物（ｐＴＭＡＨ）、２３．７５ｗｔ％のジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）、および７１．２５ｗｔ％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。ウエハーを、ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で加工する。ウエハーをピンチャック内に設置するが、ここでは、ウエハーは裏側上でピンのみによって支持されており、ウエハーの縁部は閉じ込められていない。ウエハーは、５０ｍＬの剥離用組成物で被覆され、剥離用組成物は２００ｍｍのウエハーの上部表面全体を被覆していた。したがって、ウエハーの上面の剥離用組成物の厚みは、およそ１．６ｍｍである。剥離用組成物の厚みとレジストの厚みの比率は２０：１である。次に、２５０℃の加熱器を液体表面の極く近位（およそ１ｍｍ）にもってくることにより、剥離用組成物を加熱する。このようにして、液体を対流加熱により加熱する。加熱中、加熱器と液体表面の間の離隔距離を変動させて、液体温度を目標温度に制御することにより、温度を維持する。この場合、剥離用組成物の目標温度は１１０℃である。液体に熱を加える合計時間は２分２０秒間である。２分２０秒後に、加熱器を除去する。次に、３００ｒｐｍでスピンさせながら、２５ｍＬのＤＭＳＯでウエハーを洗い流す。次に、２０秒間１０００ｒｐｍで回転させながら、ファンスプレーノズルを介して脱イオン水でウエハーを洗い流す。次に、ウエハーを、少量のＩＰＡで洗い流し、最終的に、２５秒間２０００ｒｐｍでウエハーをスピンさせることにより乾燥させる。このプロセスの後、フォトレジストはウエハーから完全に除去される。
【０１７２】
実施例５
ポリイミド層を通してビアをエッチングした後で、ポジ型フォトレジストをポリイミド層上に配置する。ビアをポジ型フォトレジスト内でパターン化し、次に、酸素プラズマを用いてポリイミドを貫通してエッチングする。ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で、ウエハーを加工する。下にあるポリイミドから残りのフォトレジストを剥離するために、単一の１５０ｍｍウエハーを１６．５ｍＬの剥離用組成物でコーティングし、結果としてウエハーの上面に０．９５ｍｍの厚みを得る。剥離用組成物の組成は、５．１ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物（ｐＴＭＡＨ）、３ｗｔ％のモノエタノールアミン（ＭＥＡ）、１０ｗｔ％の３−メトキシ−３−メチルブタノール、８１．９ｗｔ％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、および２５ｐｐｍのＥＤＴＡである。この剥離プロセスは、室温で実施される。分配後、コーティングされたウエハーを３０秒間室温に置いて残留するレジストを溶解させた。その後、３００ｒｐｍでスピンさせながら、１９．５ｍＬのＤＭＳＯでウエハーを洗い流す。ＤＭＳＯでの洗い流しの後、ウエハーを１０ｒｐｍまで減速して、ウエハー上の液体が過度に薄くなり、脱イオン（ＤＩ）水での洗い流しステップへの遷移中にウエハー上に乾燥スポットが発生するのを防ぐ。次に、２０秒間ＤＩ水でウエハーを洗い流し、その後スピン乾燥により乾燥させる。１つのウエハーの合計プロセス所要時間は、ウエハー１個あたり３６ｍＬの合計体積量で剥離用組成物を使用して１分５５秒である。プロセスが完了した後、レジストは完全に除去され、ポリイミド層は無傷の状態にとどまる。
【０１７３】
実施例６
プラズマエッチプロセスを用いてＧａＡｓ基板内にフィーチャをエッチングした後、ＧａＡｓ基板上にポストエッチ残渣が配置される。ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で、ウエハーを加工する。ウエハーからポストエッチ残渣を剥離するために、単一の１５０ｍｍウエハーを１２ｍＬの剥離用組成物でコーティングし、結果としてウエハーの上面に０．７ｍｍの厚みを得る。剥離用組成物の組成は、５．１ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物（ｐＴＭＡＨ）、３ｗｔ％のモノエタノールアミン（ＭＥＡ）、１０ｗｔ％の３−メトキシ−３−メチルブタノール、８１．９ｗｔ％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、および２５ｐｐｍのＥＤＴＡである。コーティングの後、合計３０秒間近位対流加熱を用いて剥離用組成物を加熱し、最高８０℃の温度に達する。加熱後、次に３００ｒｐｍでスピンさせながら、１９．５ｍＬのＤＭＳＯでウエハーを洗い流す。ＤＭＳＯでの洗い流しの後、ウエハーを１０ｒｐｍまで減速して、ウエハー上の液体が過度に薄くなり、ＤＩ水での洗い流しステップへの遷移中にウエハー上に乾燥スポットが発生するのを防ぐ。次に、２０秒間ＤＩ水でウエハーを洗い流し、その後スピン乾燥により乾燥させる。１つのウエハーの合計プロセス所要時間は、ウエハー１個あたり３１．５ｍＬの合計体積量で剥離用組成物を使用して２分１６秒である。プロセスが完了した後、ポストエッチ残渣は、ウエハーから完全に除去され。
【０１７４】
実施例７
二酸化ケイ素ウエハー内にビアをエッチングした後、二酸化ケイ素基板上にポストエッチ残渣が配置される。ウエハーは、二酸化ケイ素中にビアがプラズマエッチングされたＡＺ９２６０を用いて調製される。ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上でウエハーを加工する。ポストエッチ残渣を剥離するために、２００ｍｍのウエハーを４０ｍＬの剥離用組成物でコーティングし、結果としてウエハーの上面におよそ１．３ｍｍの剥離用組成物の厚みを得る。剥離用組成物の組成は、５９．２１％のＤＭＳＯ、３５．９２％のＭＥＡ、４．８５％のｐＴＭＡＨである。次に、２５０℃の加熱器を液体表面の極く近位（およそ１ｍｍ）にもってくることにより、剥離用組成物を加熱する。このようにして、液体を対流加熱により加熱する。加熱中、加熱器と液体表面の間の離隔距離を変動させて、液体温度を目標温度に制御することにより、温度を維持する。この場合、剥離用組成物の目標温度は１００℃である。液体に熱を加える合計時間は４分間である。既定の時間の後、加熱器を除去する。加熱後、２０秒間３００ｒｐｍで回転させながら、ファンスプレーノズルを介してＤＩ水でウエハーを洗い流す。ウエハーを５００ｒｐｍ／秒で３００ｒｐｍまで加速させると同時に水スプレーをオンに切替える。最終的に、ウエハーを、スピン乾燥させる。プロセスが完了した後、ポストエッチ残渣は、ウエハーから完全に除去される。
【０１７５】
実施例８．
Ｓｎ／Ａｇ合金はんだピラーを伴う３００ｍｍのウエハー上に厚み１２０μｍのＡｓａｈｉ  ＣＸ−Ａ２４０ドライフィルムネガ型フォトレジストを配置する。クーポンサイズのウエハー試料をホットプレート上で加工する。２．７ｍＬの体積をもつウェルを伴うホルダーの内部にクーポンを設置する。１．８ｍＬの調合物を使用してクーポンを被覆し、その結果クーポンの上面の調合物の厚みはおよそ２ｍｍである。ホルダーをホットプレート上に設置して、液体温度が約１１０℃に達するようにする。試験対象の調合物に応じて、異なる時間試料を加熱する。加熱後、次にピンセットを用いてウェルからクーポンを除去し、ファンスプレーノズルを介して１０〜２０秒間４５ｐｓｉの加圧水で洗い流す。最後に、クーポンをＩＰＡで洗い流し、空気流で送風乾燥させる。調合物の組成、加熱時間およびレジスト除去結果は、表１に要約されている。
【０１７６】
【表１】
2016500202.tif 000003
実施例９および１０
Ｐｂ／Ｓｎを伴う３００ｍｍのウエハー上に厚み８０μｍのＡｓａｈｉ  ＣＸ−８０４０ドライフィルムネガ型フォトレジストを配置する。クーポンサイズのウエハー試料をホットプレート上で加工する。２．７ｍＬの体積をもつウェルを伴うホルダーの内部にクーポンを設置する。１．８ｍＬの調合物を使用してクーポンを被覆し、その結果クーポンの上面の調合物の厚みはおよそ２ｍｍである。ホルダーをホットプレート上に設置して、液体温度が約１１５℃に達するようにする。試験対象の調合物に応じて、異なる時間試料を加熱する。加熱後、次にピンセットを用いてウェルからクーポンを除去し、ファンスプレーノズルを介して１０〜２０秒間４５ｐｓｉの加圧水で洗い流す。最後に、クーポンをＩＰＡで洗い流し、空気流で送風乾燥させる。調合物の組成、加熱時間およびレジスト除去結果は、表２に要約されている。
【０１７７】
【表２】
2016500202.tif 000004
【０１７８】
実施例１１
Ｓｎ／Ａｇ合金はんだを伴うウエハー上に厚み８０μｍのＡｓａｈｉ  ＣＸ−８０４０ドライフィルムネガ型フォトレジストを配置する。クーポンサイズのウエハー試料をホットプレート上で加工する。２．７ｍＬの体積をもつウェルを伴うホルダーの内部にクーポンを設置する。１．８ｍＬの調合物を使用してクーポンを被覆し、その結果クーポンの上面の調合物の厚みはおよそ２ｍｍである。ホルダーをホットプレート上に設置して、液体温度が約１０８℃に達するようにする。試料を３．５分間加熱する。加熱後、次にピンセットを用いてウェルからクーポンを除去し、ファンスプレーノズルを介して１０〜２０秒間４５ｐｓｉの加圧水で洗い流す。最後に、クーポンをＩＰＡで洗い流し、空気流で送風乾燥させる。調合物の組成、加熱時間およびレジスト除去結果は、表３に要約されている。
【０１７９】
【表３】
2016500202.tif 000005
【０１８０】
実施例１２
この実施例は、厚み１２０μｍのＴＯＫ５０１２０ドライフィルムネガ型フォトレジストの、共晶Ｓｎ／Ｐｂはんだピラーを伴う３００ｍｍウエハーからの除去に関する。剥離用組成物の組成は、５ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物（ｐＴＭＡＨ）、２３．７５ｗｔ％のジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）、および７１．２５ｗｔ％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。ウエハーを、ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で加工する。ウエハーをチャック内に設置するが、ここでは、ウエハーの裏側の表面積のおよそ９６％が空気と接触しており、チャックの外径は、ウエハーの外周まわりに液体閉じ込め障壁を形成する。ウエハー裏側の外側３ｍｍの半径部分は、チャックと接触状態にある。このチャックはリングチャックと呼ばれる。ウエハーは、２２０ｍＬの剥離用組成物で被覆される。チャックの内側半径は、ウエハーの外側半径よりもおよそ４ｍｍ大きい。剥離用組成物は、チャックの全内径を満たす。すなわち、剥離用組成物はウエハーの上部表面全体をコーティングし、ウエハーの全直径を超えて延在して、チャックの全内径を満たす。したがって、ウエハーの上面の剥離用組成物の厚みは、およそ２．９５ｍｍである。次に、２５０℃の加熱器を液体表面の極く近位（およそ１ｍｍ）にもってくることにより、剥離用組成物を加熱する。このようにして、液体を対流加熱により加熱する。加熱中、加熱器と液体表面の間の離隔距離を変動させて、液体温度を目標温度に制御することにより、温度を維持する。この場合、剥離用組成物の目標温度は１０５℃である。液体に熱を加える合計時間は６．５分間である。６．５分後に、加熱器を除去する。次に、２００ｒｐｍ／秒の加速度で１５０ｒｐｍでウエハーをスピンさせて、ウエハーの表面から液体を振り落とす。その後直ちに、５０ｒｐｍで回転させながら、室温でおよそ５０ｍＬのＤＭＳＯを用いてウエハーを洗い流すが、ここで、ＤＭＳＯは中央から始めてウエハーの縁部へ向かって一掃するように分配される。次に、２０秒間５００ｒｐｍで回転させながらファンスプレーノズルを介して脱イオン水でウエハーを洗い流す。その後ウエハーを少量のＩＰＡで洗い流し、最終的に２０秒間１５００ｒｐｍでウエハーをスピンさせることにより乾燥させる。このプロセスの後、フォトレジストはウエハーから完全に除去される。
【０１８１】
実施例１３
この実施例は、厚み８０μｍのＡｓａｈｉ  ＣＸ８０４０ドライフィルムネガ型フォトレジストの、Ｓｎ／Ａｇはんだピラーを伴う２００ｍｍのウエハーからの除去に関する。剥離用組成物の組成は、５ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物（ｐＴＭＡＨ）、２３．７５ｗｔ％のジメチルアミノエタノール（ＤＭＡＥ）、および７１．２５ｗｔ％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）である。ウエハーを、ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で加工する。ウエハーをピンチャック内に設置するが、ここでは、ウエハーは裏側でピンのみで支持されており、ウエハーの縁部は閉じ込められていない。ウエハーは、５０ｍＬの剥離用組成物で被覆され、２００ｍｍのウエハーの上部表面全体を被覆していた。したがって、ウエハーの上面の剥離用組成物の厚みは、およそ１．６ｍｍである。次に、２５０℃の加熱器を液体表面の極く近位（およそ１ｍｍ）にもってくることにより、剥離用組成物を加熱する。このようにして、液体を対流加熱により加熱する。加熱中、加熱器と液体表面の間の離隔距離を変動させて、液体温度を目標温度に制御することにより、温度を維持する。この場合、剥離用組成物の目標温度は１１０℃である。液体に熱を加える合計時間は２分２０秒である。２分２０秒後に、加熱器を除去する。次に、３００ｒｐｍでスピンさせながら、ウエハーを２５ｍＬのＤＭＳＯで洗い流す。次に、２０秒間１０００ｒｐｍで回転させながら、ファンスプレーノズルを介して脱イオン水でウエハーを洗い流す。その後、ウエハーを、少量のＩＰＡで洗い流し、最終的に、２５秒間２０００ｒｐｍでウエハーをスピンさせることにより乾燥させる。このプロセスの後、フォトレジストはウエハーから完全に除去される。
【０１８２】
実施例１４〜１８
実施例１４〜１８は、厚み１２０μｍのＴＯＫ５０１２０ドライフィルムネガ型フォトレジストの、Ｓｎ／Ａｇはんだピラーを伴う複数の３００ｍｍウエハーからの、異なるプロセスおよび／または撹拌剥離用組成物を用いた除去に関する。各々のウエハーを、ＥＶＧ−３０１ＲＳ単一ウエハーフォトレジスト剥離用設備上で加工する。各ウエハーをチャック内に設置するが、ここでは、ウエハーの裏側の表面積のおよそ９６％が空気と接触しており、チャックの外径は、ウエハーの外周まわりに液体閉じ込め障壁を形成する。ウエハー裏側の外側３ｍｍの半径部分は、チャックと接触状態にある。各ウエハーは、２２０ｍＬの剥離用組成物で被覆される。チャックの内側半径は、ウエハーの外側半径よりもおよそ４ｍｍ大きい。剥離用組成物は、チャックの全内径を満たす。すなわち、剥離用組成物はウエハーの上部表面全体をコーティングし、ウエハーの全直径を超えて延在して、チャックの全内径を満たす。したがって、ウエハーの上面の剥離用組成物の厚みは、およそ２．９５ｍｍである。次に、２５０℃の加熱器を液体表面の極く近位（およそ１ｍｍ）にもってくることにより、剥離用組成物を加熱する。このようにして、液体を対流加熱により加熱する。加熱中、加熱器と液体表面の間の離隔距離を変動させて、液体温度を目標温度に制御することにより、温度を維持する。実施例１４〜１８について、剥離用組成物の目標温度は１０５℃である。実施例１４〜１５について、液体に熱を加える合計時間は８．５分間である。８．５分後に、加熱器を除去する。次に、各ウエハーをスピンさせて、ウエハーの表面から液体を振り落とす。この振り落しステップを実施するため、ウエハーを２００ｒｐｍ／秒で１５０ｒｐｍまで加速させ、続いて１秒間遅延させる。１秒間の遅延の後、１０秒間５００ｒｐｍで回転させながら、ファンスプレーノズルを介して脱イオン水で各ウエハーを洗い流す。実施例１４〜１６および１８については、これらのウエハーをその後、ＬｉＯＨの１．１４Ｍ水溶液で処理したが、ここでは、１０ｒｐｍで回転させながらＬｉＯＨ溶液でウエハーをコーティングし、３０秒間放置する。３０秒後に、ウエハーを、１０秒間５００ｒｐｍで回転させながら、脱イオン水で洗い流す。実施例１８を除いて、全てのウエハーを次に、１０ｒｐｍで回転させながら、メタルスルホン酸（ＭＳＡ）の７ｗｔ％水溶液でコーティングし、３０秒間放置した。３０秒後に、ウエハーを１０秒間５００ｒｐｍで回転させながら、脱イオン水で洗い流す。次に、ウエハーを、１５秒間５００ｒｐｍで回転させながら、イソプロパノールで洗い流す。最後に、２０秒間１５００ｒｐｍでスピンさせることによって、ウエハーを乾燥させる。このプロセスの後、フォトレジストは、ウエハーから完全に除去される。フォトレジスト除去のための清浄性能は、Ｒｕｄｕｌｐｈ  ＮＳＸ−１００光学検査システムを使用して測定する。ダイベースでのポストレジスト剥離歩留りを記録する。フォトレジストの除去後、各ウエハーを加工してＣｕ電界金属をエッチングする。ウエハーを１００ｍＬの含水リン酸、および過酸化水素の混合物により室温でコーティングした。ウエハーを２０秒間放置し、その後、脱イオン水で��い流し、乾燥させた。Ｃｕ電界金属エッチ（ＦＭＥ）性能を、Ｒｕｄｕｌｐｈ  ＮＳＸ−１００光学検査システムを用いて測定する。ダイベースのポスト−ＦＭＥ歩留りを記録する。Ｃｕ表面仕上げを調べるためにＣｕ電界金属エッチを実施するが、それは、ウエハーからフォトレジストまたは残渣を除去するために発明力あるプロセスを使用し、次に同じまたは類似のプロセスステップを用いて同じウエハーに対し追加の湿式プロセスを実施するための能力を実証するものである。例えば、ウエハーはフォトレジストを除去するために、発明力あるプロセスを受けることができ、その後、スピン乾燥の後で、ウエハーに湿式エッチング溶液をコーティングして、Ｃｕ電界金属を除去し、次に洗い流し、乾燥させることができる。このようにして、１つの工具上で、１つのプロセスボウル内で、多くの集積ステップを実施することが可能である。
【０１８３】
実施例１４および１６〜１７について、ポスト−レジスト剥離歩留りは８６〜８７％であり、これはほぼ完全なレジスト除去を表わす。全ての場合において、歩留りの損失を結果としてもたらす欠陥は、典型的には小さい残渣であった。実施例１５および１８は、実施例１４および１６〜１７に比べて低いポスト−レジスト剥離歩留りを示した。実施例１５および１８については、歩留り削減を結果としてもたらした欠陥の増加は、典型的に、表面の変色であり、残渣ではなかった。従って、実施例１４〜１８については、レジスト除去性能は、同等とみなされるべきである。ただし、ポスト−ＦＭＥ歩留りは実施例１４〜１８について変動し、このことは、実際の清浄性能と同様にＣｕ電界金属表面品質もより良く表わしている。実施例５は、Ｃｕ電界金属のエッチ後、最高の歩留りを示した。実施例６は、最も悪い歩留りを示した。
【０１８４】
【表４】
2016500202.tif 000006
【０１８５】
実施例１９
ウエハー上で剥離用組成物を加熱するための異なる方法には、裏側伝導加熱、上側対流加熱、および上側放射加熱が含まれる。これらの方法の各々は、ウエハー上で剥離用組成物を加熱するそれらの能力について調査されてきた。実施例１９については、トップダウン対流加熱を用いて、裸の３００ｍｍのＳｉウエハー上で液体を加熱するが、ここで加熱器は２５０℃の温度にある。ウエハーをリングチャック内に設置し、２２０ｍＬのＤＭＳＯで被覆し、結果として、ウエハーの上面におよそ２．９５ｍｍの厚みのＤＭＳＯが得られる。加熱器をリングチャックの上部表面から１ｍｍ以内にもっていくが、これは、ＤＭＳＯの上部表面から１ｍｍにも対応している。加熱器をこの位置に１分３５秒間保ち、その後ゆっくりと液体表面から、ＤＭＳＯの上部表面から９８ｍｍのところである平衡位置まで遠ざける。図３は、ウエハー上の３つの位置において測定された液体温度および、液体−加熱器離隔距離と時間との関係を示す。液体温度は、３つの位置つまりウエハーの中心、ウエハーの縁部およびウエハーの中間半径（ｒ／２）においてウエハーの表面に接触させられた熱電対を用いて測定される。初期加熱速度および３つの位置についての平均平衡温度は、表５に示されている。ウエハー全体についての平均初期加熱速度は、０．７６℃／秒である。ウエハーを横断した平均温度の幅は、７．７℃である。所与の位置について、平衡温度の幅は、３℃未満である。
【０１８６】
【表５】
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【０１８７】
実施例２０
実施例２０のためには、トップダウン対流加熱を用いて液体を加熱するが、ここで加熱器は１５０℃の温度にある。３００ｍｍのウエハー由来のクーポン（３．７ｃｍ×３．７ｃｍ×０．７７５ｍｍ）を、２．７ｍＬの容積を有するウェルを伴うステンレス鋼製ホルダーの内部に設置する。１．８ｍＬのＤＭＳＯを使用してクーポンを被覆し、結果としてクーポンの上面におよそ２ｍｍの厚みのＤＭＳＯが得られる。ホルダーの上部表面から１ｍｍ以内に加熱器をもってくるが、これはＤＭＳＯの上部表面から１ｍｍにも対応する。７８０秒間のラン全体にわたり、加熱をこの位置に保つ。図４は、クーポンホルダー内部で測定された液体温度を示す。平均加熱速度は、最初の１５０秒間は０．３８℃／秒である。最後の４２０秒間にわたる平均温度および幅は、それぞれ１１０．６℃および５℃である。
【０１８８】
実施例２１
実施例２１のためには、ボトムアップ対流加熱を用いて液体を加熱するが、ここで加熱器は１１５℃の温度にある。３００ｍｍのウエハー由来のクーポン（３．７ｃｍ×３．７ｃｍ×０．７７５ｍｍ）を、２．７ｍＬの容積を有するウェルを伴うステンレス鋼製ホルダーの内部に設置する。１．８ｍＬのＤＭＳＯを使用してクーポンを被覆し、結果としてクーポンの上面におよそ２ｍｍの厚みのＤＭＳＯが得られる。ホルダーは加熱器の上面に直接設置される。図５は、クーポンホルダー内部で測定された液体温度を示す。平均初期加熱速度は、最初の４０秒間は１．５℃／秒である。最後の４２０秒間にわたる平均温度および幅は、それぞれ１０８．８℃および３．３℃である。
【０１８９】
実施例２２のためには、トップダウン対流加熱を用いて、ウエハー上で液体を加熱する。ベンチトップ上に裸の２００ｍｍのＳｉウエハーを設置し、５０ｍＬの剥離用組成物で被覆する。剥離用組成物は、４５ｗｔ％のｎ−メチルピロリドン、１１．２５ｗｔ％の水酸化テトラメチルアンモニウム五水和物、３３．７５ｗｔ％のジエチレングリコール、１０ｗｔ％の５−ソジオスルホイソフタル酸のジエチレングリコールジエステルである。赤外線は、中波炭素エミッタの線形アレイにより提供される。ＩＲエミッタは、ウエハーの表面から７５ｍｍ上に置かれた。ウエハー上の液体を照射し加熱するために、ＩＲエミッタに電力を供給する。液体温度を測定し、これを用いて、目標における１５０℃の液体温度を維持するためＰＩＤコントローラーを使用してＩＲ出力を制御する。図６は、ウエハーの中心において測定された液体温度を示す。最初の１０秒についての平均初期加熱速度は１０．６℃／秒である。最後の２８５秒間にわたる平均温度および幅は、それぞれ１４９．７℃と７．９℃である。
【図１】
2016500202.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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