PL203571B1 - Kompozycja do czyszczenia podzespo lów mikroelektronicznych i sposób czyszczenia podzespo lu mikroelektronicznego - Google Patents

Description

Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do czyszczenia podzespo lów mikroelektronicznych i sposób czyszczenia podzespo lu mikroelektronicznego. Kompozycje wed lug wynalazku zapewniaj a zwi ekszone zabezpieczenie metalu, tj. hamowanie korozji nast epuj acej gdy takie podzespo ly mikro- elektroniczne poddaje si e myciu wod a. Rozwa zano zastosowanie w dziedzinie mikroelektroniki wielu roztworów do usuwania pow lok z masek fotolitograficznych i zmywaczy pozosta lo sci, jako substancji czyszcz acych lini e lub koniec linii produkcyjnej. W procesie wytwarzania, cienk a foli e maski fotolitograficznej osadza si e na materiale pod lo za, a nast epnie na cienkiej folii odwzorowuje si e uk lad obwodów. Po wypalaniu, odkryt a mask e usuwa si e stosuj ac wywo lywacz maski fotolitograficznej. Nast epnie uzyskany wzór przenosi si e na materia l g lówny, którym na ogó l jest dielektryk lub metal, stosuj ac gazowe trawienie plazmowe lub roztwory chemicznych odczynników do trawienia. Gazy do trawienia lub roztwory chemicznych od- czynników do trawienia selektywnie atakuj a powierzchni e substratu niezabezpieczon a mask a fotolito- graficzn a. Po procesie trawienia plazmowego, produkty uboczne maski fotolitograficznej i trawionej substancji osadzaj a si e jako pozosta lo sci wokó l lub na bocznej sciance trawionych otworów na sub- stracie i masce fotolitograficznej. Ponadto, po zako nczeniu etapu trawienia, pozostala mask e nale zy usun ac z zabezpieczonej powierzchni substratu tak, aby mo zna by lo prowadzi c nast epn a operacj e w procesie. Mo zna to prze- prowadzi c w etapie spopielenia plazmowego przez zastosowanie odpowiednich gazów do spopielania plazmowego lub chemicznych roztworów do usuwania pow lok na bazie wody. Stwierdzono tak ze, ze problematyczne jest znalezienie odpowiedniej kompozycji czyszcz acej do usuwania tej pozosta lej substancji maski, bez szkodliwego dzia lania, np. korodowania, trawienia lub matowienia zespo lu me- talowych obwodów elektrycznych. Poziom miniaturyzacji artyku lów mikroelektronicznych zwi ekszy l si e, modelowe urz adzenia mi- kroelektroniczne zmniejszy ly si e, a zatem zwi ekszy l si e poziom trudno sci przy wytwarzaniu odpowied- nich kompozycji stripingowych i czyszcz acych masek fotolitograficznych, które pozwalaj a na uzyska- nie odpowiednich w la sciwo sci stripingowych i czyszcz acych bez wyst epowania innych szkodliwych zjawisk. W zastosowaniach na powierzchniach ekranów ciek lokrystalicznych (FPD), szczególnie przy zastosowaniu wybranych metali i stopów, problem korozji metalu podczas usuwania pow loki maski fotolitograficznej i p lukania wod a jest du za wad a. Z uwagi na wyniki dzia lania elektrycznego i niezawodno sc w produkcji masowej, do utworzenia linii bramek w technologii FPD stosuje si e rozmaite stosy metali. We wspó lczesnych technologiach wytwarzania FPD, dla linii bramek powszechnie stosuje si e stosy metali zbudowane z warstw wielu metali, takich jak Mo/AINd/Mo, a szczególnie podwójnych warstw takich jak Mo/AlNd, AINd/Ti i AINd/Cr. Jednak ze w stosach, w których stop AINd znajduje si e pod innym metalem, korozja glinu podczas etapu p lukania mo ze by c krytycznym problemem dla dzia lania elektrycznego. Ta korozja jest powszechnie znana jako korozja wyst epowa i mo ze tworzy c luki, które os labiaj a struktur e metalu. Ubytek glinu z powodu korozji podczas etapów czyszczenia chemicznego lub p lukania wod a mo ze tak ze tworzy c przew ezenia w scie zkach metalu, które s a najpowszechniejsz a wad a w technologii FPD. Kompozycja roztworu czyszcz acego i jego zachowanie w wodzie odgrywa kluczow a rol e w wy- wo lywaniu korozji. Typowy zmywacz maski fotolitograficznej do zastosowania w FPD mo ze zawiera c polarne rozpuszczalniki organiczne zmieszane z aminami organicznymi i innymi srodkami solwatuj a- cymi. Stwierdzono, ze aminy zwi ekszaj a skuteczno sc usuwania maski fotolitograficznej w mieszan- kach rozpuszczalników. Jednak ze, podczas p lukania wod a po zastosowaniu tego typu zmywacza mo ze powstawa c silnie alkaliczny roztwór wodny i mo ze on prowadzi c do znacznego ubytku metalu z ukszta ltowanych scie zek. Wymaga to stosowania po sredniego p lukania pomiedzy etapami czysz- czenia/usuwania pow loki i mycia wod a. Takie po srednie p lukanie, typowo z zastosowaniem alkoholu izopropylowego, powoduje niepozadan a strat e czasu, wp lywa na bezpiecze nstwo, powoduje konse- kwencje dla srodowiska i zwi eksza koszt procesu wytwarzania. Zatem istnieje potrzeba opracowania kompozycji stripingowych i czyszcz acych dla masek fotoli- tograficznych, zawieraj acych substancje alkaliczne, które umo zliwiaj a z jednej strony ca lkowite usu- ni ecie masek fotolitograficznych i pozosta lo sci trawienia i/lub popio lów z podzespo lu mikroelektro- nicznego, a z drugiej strony nie powoduj a znacz acej korozji metalu podczas pó zniejszego etapu mycia wod a, szczególnie w elementach mikroelektronicznych FPD.PL 203 571 B1 3 Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do czyszczenia podzespo lów mikroelektronicznych zawieraj aca: (a) od 1 do 50% wagowych aminy nukleofilowej, (b) sredni do s labego kwas, w st ezeniu wyra zonym jako pKa dla sta lej dysocjacji w roztworze wodnym od 1,2 do 8, (c) wspó lrozpuszczalnik organiczny w ilo sci od 25 do 70% wagowych w przeliczeniu na mas e kompozycji, charakteryzuj aca si e tym, ze jako niewodna kompozycja zawiera zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej alkohol alifatyczny, diol, poliol i eter glikolowy w ilo sci od 20 do 60% wagowych w przeliczeniu na mas e kompozycji; przy czym s laby kwas (b) wyst epuje w kompozycji w takiej ilo sci, ze stosunek molowych równowa zników kwas/amina wynosi powy zej 0,75, a pH kompozycji wynosi od 4,5 do 9,5. Korzystnie kompozycja zawiera od 25% do 40% wagowych sk ladnika (c) w przeliczeniu na laczn a mas e kompozycji. Kompozycja jako amin e nukleofilow a zawiera co najmniej jedn a amin e wybran a z grupy obej- mujacej 1-amino-2-propanol, 2-(2-aminoetoksy)etanol, 2-aminoetanol, 2-(2-aminoetyloamino)etanol, 2-(2-amino-etyloamino) etyloamina, dietanoloamina i trietanoloamina. Korzystnie kompozycja zawiera co najmniej jeden zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej izo- propanol, butanol, glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol trietylenowy, poli(glikol etylenowy), glikol propylenowy, glikol dipropylenowy, glikol tripropylenowy, 1,3-propanodiol, 2-metylo-1,3-propanodiol, 2-buteno-1,4-diol, 2-metylo-2,4-pentanodiol, heksanodiol, glicerol, eter monometylowy glikolu etyle- nowego, eter monometylowy glikolu dietylenowego, eter dimetylowy glikolu propylenowego i 2-(2- -butoksyetoksy)etanol. Kompozycja korzystnie zawiera wspó lrozpuszczalnik organiczny maj acy parametr rozpuszczal- no sci od 8 do 15. Korzystniej jako wspó lrozpuszczalnik zawiera co najmniej jeden zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej 2-pirolidynon, 1-metylo-2-pirolidynon, 1-etylo-2-pirolidynon, 1-propylo-2-pirolidynon, 1- -hydroksyetylo-2-pirolidynon, dialkilosulfon, sulfotlenek dimetylu, ditlenek 1-,1-tetrahydrotiofenu, dime- tyloacetamid i dimetyloformamid. Korzystnie kompozycja wed lug wynalazku zawiera wspó lrozpuszczalnik organiczny wybrany z grupy obejmuj acej sulfolan i 1-metylo-2-pirolidynon, zawiera amin e nukleofilow a wybran a z grupy obejmuj acej monoetanoloamin e i 1-amino-2-propanol, zawiera zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej glikol etylenowy, glikol propylenowy, 2-metylo-2,4-pentano-diol, glicerol, 2-buteno-1,4-diol, izopropanol i 2-(2-butoksyetoksy)etanol. Korzystnie kompozycja jako sk ladnik (b) zawiera co najmniej jeden kwas maj acy warto sc pKa od 2 do 5. Kompozycja jako sk ladnik (b) zawiera co najmniej jeden kwas wybrany z grupy obejmuj acej kwas octowy, kwas propanowy, kwas malonowy, kwas fenylooctowy i kwas podfosforawy. Kompozycja jako amin e nukleofilow a zawiera monoetanoloamin e, jako wspó lrozpuszczalnik zawiera 1-metylo-2-pirolidynon; oraz zawiera glikol etylenowy, a sk ladnik (b) stanowi kwas octowy. Przedmiotem wynalazku jest sposób czyszczenia podzespo lu mikroelektronicznego bez wywo- lywania znacznej korozji metalu, który zawiera jako substancj e polimeryczn a mask e fotolitograficzn a oraz metal, charakteryzuj acy si e tym, ze podzespó l kontaktuje si e z kompozycj a czyszcz ac a przez okres czasu wystarczaj acy do wyczyszczenia podzespo lu, przy czym kompozycja czyszcz aca zawiera: (a) od 1 do 50% wagowych aminy nukleofilowej, (b) sredni do s labego kwas, w st ezeniu wyra zonym jako pKa dla sta lej dysocjacji w roztworze wodnym od 1,2 do 8, (c) zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej alkohol alifatyczny, diol, poliol i eter glikolowy w ilo sci od 20 do 60% wagowych w przeliczeniu na mas e kompozycji, (d) wspó lrozpuszczalnik organiczny w ilo sci od 25 do 70% wagowych w przeliczeniu na mas e kompozycji; przy czym s laby kwas (b) wyst epuje w kompozycji w takiej ilo sci, ze stosunek molowych równowa zników kwas/amina wynosi powy zej 0,75, a pH kompozycji wynosi od 4,5 do 9,5. Korzystnie stosuje si e kompozycj e czyszcz ac a zawieraj ac a od 25% do 40% sk ladnika (c). Korzystnie w sposobie wed lug wynalazku stosuje si e kompozycj e, w której amina nukleofilow a obejmuje co najmniej jedn a amin e wybran a z grupy obejmujacej 1-amino-2-propanol, 2-(2-amino- etoksy)etanol, 2-aminoetanol, 2-(2-aminoetyloamino)etanol, 2-(2-aminoetyloamino)etyloamin e, dieta- noloamin e i trietanoloamin e.PL 203 571 B1 4 Korzystnie stosuje si e kompozycj e, w której sk ladnik (c) obejmuje co najmniej jeden zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej izopropanol, butanol, glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol trietyle- nowy, poli(glikol etylenowy), glikol propylenowy, glikol dipropylenowy, glikol tripropylenowy, 1,3- -propanodiol, 2-metylo-1,3-propanodiol, 2-buteno-1,4-diol, 2-metylo-2,4-pentanodiol, heksanodiol, glicerol, eter monometylowy glikolu etylenowego, eter monometylowy glikolu dietylenowego, eter di- metylowy glikolu propylenowego i 2-(2-butoksyetoksy)etanol. Korzystnie stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a wspó lrozpuszczalnik organiczny maj acy para- metr rozpuszczalno sci od 8 do 15, obejmuj acy co najmniej jeden zwi azek wybrany z grupy obejmuj a- cej 2-pirolidynon, 1-metylo-2-pirolidynon, 1-etylo-2-pirolidynon, 1-propylo-2-pirolidynon, 1-hydroksy- etylo-2-pirolidynon, dialkilosulfon, sulfotlenek dimetylu, ditlenek 1-,1-tetrahydrotiofenu, dimetyloaceta- mid i dimetyloformamid. Korzystnie stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a wspó lrozpuszczalnik organiczny wybrany z grupy obejmuj acej sulfolan i 1-metylo-2-pirolidynon, amin e nukleofilow a wybran a z grupy obejmuj acej monoeta- noloamin e i 1-amino-2-propanol, sk ladnik (c) wybrany z grupy obejmuj acej glikol etylenowy, glikol propyle- nowy, 2-metylo-2,4-pentanodiol, glicerol, 2-buteno-1,4-diol, izopropanol i 2-(2-butoksyetoksy)etanol. Korzystnie w sposobie wed lug wynalazku stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a jako sk ladnik (b) co najmniej jeden kwas maj acy warto sc pKa od 2 do 5. W sposobie wed lug wynalazku stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a jako sk ladnik (b) co naj- mniej jeden kwas wybrany z grupy obejmuj acej kwas octowy, kwas propanowy, kwas malonowy, kwas fenylooctowy i kwas podfosforawy. Korzystnie stosuje si e kompozycje zawieraj ac a monoetanoloamin e jako amin e nukleofilow a, 1-metylo-2-pirolidynon jako wspó lrozpuszczalnik, glikol etylenowy jako sk ladnik (c), kwas octowy jako sk ladnik (b). W sposobie wed lug wynalazku czy sci si e podzespó l mikroelektroniczny s lu zacy do produkcji ekranu ciek lokrystalicznego lub czy sci si e podzespó l maj acy warstw e glin/neodym. Kompozycje czyszcz ace wed lug wynalazku mo zna stosowa c do czyszczenia dowolnych odpo- wiednich podzespo lów mikroelektronicznych i s a szczególnie przydatne do czyszczenia elementów podzespo lów mikroelektronicznych FPD, przy czym jednocze snie nie wywo luj a znacz acej korozji me- talu na pó zniejszym etapie plukania wod a podzespo lu mikroelektronicznego. Kompozycje czyszcz ace wed lug wynalazku s a szczególnie odpowiednie do czyszczenia podzespo lów mikroelektronicznych FPD zawieraj acych glin i szczególnie tych zawieraj acych elementy glin/neodym bez wywo lywania znacz acej korozji metalu w pó zniejszym etapie p lukania wod a podzespo lu mikroelektronicznego. Kompozycje czyszcz ace zawieraj ace substancje alkaliczne wed lug wynalazku zawieraj a amin e nukleofilow a. W kompozycjach wed lug wynalazku mo zna stosowa c dowoln a odpowiedni a amine nu- kleofilow a. Przyk lady odpowiednich amin nukleofilowych obejmuj a, lecz bez ograniczenia do, 1-amino- -2-propanol, 2-(2-aminoetoksy)etanol, 2-aminoetanol, 2-(2-aminoetyloamino)etanol, 2-(2-aminoetylo- amino)etyloamin e, dietanoloamin e, trietanoloamin e itp. Nukleofilowo sc sk ladnika aminowego powinna by c du za. Stosowana ilosc sk ladnika aminy nukleofilowej w kompozycji czyszcz acej wed lug wynalaz- ku na ogó l wynosi od 1% do 50%, korzystnie od 10% do 45% i szczególnie od 12% do 25%, w prze- liczeniu na laczn a mas e kompozycji czyszcz acej. Kompozycje czyszcz ace zawieraj ace substancje alkaliczne wed lug wynalazku zawieraj a jako sk ladnik alkohol alifatyczny, diol, poliol lub eter glikolu alifatycznego. Ich sk ladnik alifatyczny korzyst- nie obejmuje alkil lub alkilen zawieraj acy od 2 do 20 atomów w egla, korzystnie od 2 do 10 atomów w egla i najkorzystniej od 2 do 6 atomów w egla. W kompozycjach wed lug wynalazku mo zna stosowa c dowolny odpowiedni alkohol alifatyczny, diol, poliol lub eter glikolu alifatycznego. Przyk lady takich odpowiednich zwi azków obejmuj a, lecz bez ograniczenia do, izopropanol, butanol, glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol trietylenowy, poli(glikol etylenowy), glikol propylenowy, glikol dipropylenowy, glikol tripropylenowy, 1,3-propanodiol, 2-metylo-1,3-propanodiol, butanodiole i butenodiole, takie jak 2-buteno-1,4-diol, pentanodiole takie jak 2-metylo-2,4-pentanodiol, heksanodiole, glicerol, eter mono- metylowy glikolu etylenowego, eter monometylowy glikolu dietylenowego, eter dimetylowy glikolu pro- pylenowego, 2-(2-butoksyetoksy)etanol itp. Szczególnie korzystne s a alkanodiole zawieraj ace od 2 do 6 atomów w egla i szczególnie glikol etylenowy i glikol propylenowy. Ilosc alkoholu alifatycznego, diolu, poliolu lub eteru glikolu alifatycznego w kompozycjach czyszcz acych wed lug wynalazku na ogó l wy- nosi od 10% do 80%, korzystnie od 20% do 60% i szczególnie od 25% do 40%, w przeliczeniu na laczn a mas e kompozycji czyszcz acej.PL 203 571 B1 5 Kompozycje czyszcz ace zawieraj ace substancje alkaliczne wed lug wynalazku zawieraj a do- wolny odpowiedni wspó lrozpuszczalnik organiczny, korzystnie wspó lrozpuszczalnik organiczny ma- j acy parametr rozpuszczalno sci od 8 do 15. Wspó lrozpuszczalnikiem mo ze by c dowolny, jeden lub wi ecej, odpowiedni wspó lrozpuszczalnik. Takie odpowiednie wspó lrozpuszczalniki obejmuj a, lecz bez ograniczenia do, 2-pirolidynon, 1-metylo-2-pirolidynon, 1-etylo-2-pirolidynon, 1-propylo-2-pirolidy- non, 1-hydroksyetylo-2-pirolidynon, tlenki siarki takie jak dialkilosulfony, sulfotlenek dimetylu, zwi azki typu ditlenku 1-,1-tetrahydrotiofenu takie jak sulfolan, metylosulfolan, etylosulfolan, dimetyloacetamid i dimetyloformamid itp. Ilosc wspó lrozpuszczalnika w kompozycjach czyszcz acych wed lug wynalazku na ogó l wynosi od 20% do 80%, korzystnie od 25% do 70% i szczególnie od 30% do 45%, w przeliczeniu na laczn a mas e kompozycji czyszcz acej. Kompozycje czyszcz ace zawieraj ace substancje alkaliczne wed lug wynalazku ponadto zawiera- ja jako sk ladnik dowolny odpowiedni srednio-silny do s labego kwas w st ezeniu wyra zonym jako „pKa" dla sta lej dysocjacji w roztworze wodnym od 1,2 do 8, korzystnie od 1,3 do 6 i korzystniej od 2,0 do 5. Takie kwasy mog a by c organiczne lub nieorganiczne. Przyk lady takich odpowiednich s labych kwasów obejmuj a, lecz bez ograniczenia do, kwasy karboksylowe takie jak kwas octowy, kwas propanowy, kwas malonowy, kwas ftalowy, kwas fenoksyoctowy, kwas merkaptobenzoesowy, 2-merkaptoetanol itp. i kwasy nieorganiczne takie jak kwas w eglowy, kwas fluorowodorowy, kwas podfosforawy itp. Ilo sc s labego kwasu stosowana w kompozycji b edzie na ogó l taka, aby stosunek molowego równowa znika grup kwasowych do grup aminowych wynosi l powy zej 0,75, korzystnie od powy zej 0,75 do 1,6 i najkorzystniej od 0,76 do 1,0. Sk ladnik kwasowy wyst epuj acy w powy zszy ilo sciach b edzie na ogó l stanowi c od 1% do 50%, korzystnie od 10% do 35% i najkorzystniej od 12% do 25%, wagowych wszystkich sk ladników kompozycji. Kompozycje czyszcz ace zawieraj ace substancje alkaliczne wed lug wynalazku mog a tak ze ewentualnie zawiera c inne sk ladniki obejmuj ace, lecz nie ograniczaj ace si e do takich jak inhibitory korozji, nie dzia laj ace korozyjnie surfaktanty i podobne sk ladniki, nie dzia laj ace korozyjnie, stosowane w kompozycjach czyszcz acych stosowanych w mikroelektronice zawieraj acych substancje alkaliczne. Kompozycje wed lug tego wynalazku, ich zastosowanie do czyszczenia podzespo lów mikroelek- tronicznych, szczególnie podzespo lów mikroelektronicznych FPD i ich w la sciwo sci niepowoduj ace korodowania metali zilustrowano w poni zszych przyk ladach, które nie ograniczaj a zakresu wynalazku. W przyk ladach zastosowano poni zsz a procedur e testow a. Próbki testowe sk lada ly si e z podze- spo lu szklanego i elektrody metalicznej z warstw a molibdenow a na warstwie glinowo/neodymowej (Al/Nd) ( ~97% Al). Obie warstwy na lo zono metod a napylania katodowego i kszta ltowania fotolitogra- ficznego w nast epuj acy sposób: 1) na lo zono 1,5 µm dodatniej maski fotolitograficznej metod a powle- kania wirowego, 2) pokryt a mask e wypalano do zmi ekni ecia w temperaturze oko lo 80°C, 3) nast epnie podzespó l powleczony fotomask a poddano kszta ltowaniu, 4) nast epnie ukszta ltowany podzespó l wy- wo lywano przez 60 sekund, a nast epnie 5) wypalano do stwardnienia w temperaturze 140°C przez trzy minuty. Nast epnie metale trawiono w wieloetapowym procesie tak, aby zniwelowa c nawisy war- stwy molibdenowej. Próbki wytworzono poprzez podzielenie arkusza podzespo lu szklanego na kawa lki oko lo 1-2 cm 2 . Te próbki oczyszczono poprzez zawieszenie w roztworze testowym w warunkach opisanych poni zej, w ma lej lazni z mieszaniem. Dla testów skuteczno sci czyszczenia, próbki nast epnie p lukano w strumieniu wody dejonizowanej przez jedn a minut e. W celu lepszej symulacji korozji w wodzie p lu- cz acej, próbki czyszczono w temperaturze 70°C przez trzy minuty, umieszczano bezpo srednio w 5% roztworze takiej samej kompozycji czyszcz acej w wodzie dejonizowanej w temperaturze 30°C przez 5 minut. Zadne z badanych preparatów nie spowodowa ly korozji warstwy molibdenowej, zaobserwo- wano jedynie korozj e Al/Nd. Okre slono tak ze warto sc pH wody p lucz acej przy stosowaniu 5% roztwo- ru kompozycji czyszcz acej. Bezpo srednio po ka zdym etapie p lukania stosowano suszenie strumie- niem N 2 . Czystosc próbki i stopie n korozji okre slono metod a skaningowej mikroskopii elektronowej. W poni zszych przyk ladach zastosowano nast epuj ace terminy: Przy „czyszczeniu": „czysty" oznacza ca lkowite usuni ecie maski, a „nieca lkowicie" wskazuje, ze pewnej ilo sci maski nie usuni eto z metalu. Przy „korozji": „brak" wskazuje, ze nie nast api l ubytek materia lu warstwy Al/Nd, „nieznacznie", wskazuje strat e niewielkiego fragmentu brzegowego warstwy Al/Nd na granicy materia lów i „w pew- nym stopniu" wskazuje ograniczon a korozj e warstwy Al/Nd.PL 203 571 B1 6 „Stosunek mas cz asteczkowych" odpowiada stosunkowi masy cz asteczkowej sk ladnika kwaso- wego do sk ladnika aminowego pomno zonemu przez stosunek liczby grup kwasowych w sk ladniku kwasowym do liczby grup aminowych w sk ladniku aminowym. P r z y k l a d 1 Wytworzono roztwór pocz atkowy zawieraj acy N-metylopirolidynon (oko lo 44%), glikol etylenowy (oko lo 33%) i monoetanoloamin e (oko lo 22%). Do tego roztworu dodano lodowaty kwas octowy, w celu wytworzenia roztworów testowych zestawionych poni zej. Kompozycja (ilo sc kwasu) Stosunek molowych równowa zników kwas/ amina Warto sc pH 5% roztworu Czyszczenie (3 minuty 70°C) Korozja Al/Nd (5% roztwór 30°C) 14,3% kwasu octowego 0,765 9,4 Czysty Brak 15,1% kwasu octowego 0,82 9,29 Czysty Brak 16,1% kwasu octowego 0,88 9,06 Czysty Brak 17,1% kwasu octowego 0,94 8,65 Czysty Brak 17,9% kwasu octowego 1 6,63 Czysty Brak 18,1% kwasu octowego 1,02 6,34 Czysty Brak P r z y k l a d 2 Wytworzono roztwór pocz atkowy zawieraj acy N-metylopirolidynon (oko lo 44%), glikol etyle- nowy (oko lo 33%) i monoetanoloamin e (oko lo 22%). Do tego roztworu dodano kwasy wyszczególnio- ne poni zej. Kompozycja: dodany kwas Stosunek molowych równowa zników kwas/amina Warto sc pH 5% roztworu Czyszczenie (3 minuty 70°C) Korozja Al/Nd (5% roztwór 30°C) 13,8% kwasu podfosforawego 0,8 9,21 Czysty Brak 22,5% kwasu malonowego 0,8 4,77 Czysty Nieznaczna P r z y k l a d 3 Wytworzono roztwory zawieraj ace N-metylopirolidynon (37%), monoetanoloamin e (19%), lodo- waty kwas octowy (15%) i pozosta ly sk ladnik (29%) wymieniony poni zej. Dodany sk ladnik Stosunek molowych równowa zników kwas/ amina Warto sc pH 5% roztworu Czyszczenie (3 minuty 70°C) Korozja Al/Nd (5% roztwór 30°C) glikol propylenowy 0,8 9,39 Czysty Nieznaczna 2-metylo-2,4-pentanodiol 0,8 9,37 Czysty Brak glicerol 0,8 9,38 Czysty Brak 2-buteno-1,4-diol 0,8 9,37 Czysty Lekka izopropanol 0,8 8,9 Czysty W pewnym stopniu 2-(2-butoksyetoksy)etanol 0,8 9,12 Czysty Brak P r z y k l a d 4 Wytworzono roztwory zawieraj ace monoetanoloamin e (19%), lodowaty kwas octowy (14,3%), a w tabeli podano pozosta le zawarto sci procentowe obejmuj ace N-metylopirolidynon (NMP) i glikol etylenowy (EG).PL 203 571 B1 7 Kompozycja %NMP/%EG Stosunek molowych równowa zników kwas/amina Warto sc pH 5% roztworu Czyszczenie (3 minuty 70°C) Czyszczenie (30 s 70°C) Korozja Al/Nd (5% roztwór 30°C) 100%/0% 0,765 9,24 Czysty Ponowne osadzenie Brak 57%/43% 0,765 9,4 Czysty Czysty Brak 43%/53% 0,765 9,41 Czysty Czysty W pewnym stopniu 0%/100% 0,765 9,43 Czysty Ponowne osadzenie Nieznaczna Przyk lad porównawczy A Wytworzono roztwór zawieraj acy N-metylopirolidynon (47%), glikol etylenowy (35,3%) i lodowa- ty kwas octowy (17,7%). Kompozycja Stosunek molowych równowa zników kwas/amina Warto sc pH 5% roztworu Czyszczenie (3 minuty 70°C) Korozja Al/Nd (5% roztwór 30°C) Bez aminy N/A 2,48 Nieca lkowite Brak Przyk lad porównawczy B Ten przyk lad przeprowadzono stosuj ac tak a sam a procedur e, jak w Przyk ladzie 1, z wyj atkiem zastosowania roztworu zawieraj acego N-metylopirolidynon (30%), monoetanoloamin e (10%) i 2-(2- -butoksyetoksy)etanol (17%). Temperatura pracy wynosi la 70°C, a czas operacji wynosi l trzy minuty. W tych warunkach uzyskano ca lkowite oczyszczenie. Pi eciominutowe, p lukanie 5% roztworem wyka- za lo ca lkowit a korozj e widzialnej warstwy Al/Nd tak a, ze wierzchnia warstwa molibdenu by la znacznie podtrawiona. PL PL PL PL

Claims (4)

1. Zastrze zenia patentowe 1. Kompozycja do czyszczenia podzespo lów mikroelektronicznych zawieraj aca: (a) od 1 do 50% wagowych aminy nukleofilowej, (b) sredni do s labego kwas, w st ezeniu wyra zonym jako pKa dla sta lej dysocjacji w roztworze wodnym od 1,2 do 8, (c) wspó lrozpuszczalnik organiczny w ilo sci od 25 do 70% wagowych w przeliczeniu na mas e kompozycji, znamienna tym, ze jako niewodna kompozycja zawiera zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej alkohol alifatyczny, diol, poliol i eter glikolowy w ilo sci od 20 do 60% wagowych w przeliczeniu na mas e kompozycji; przy czym s laby kwas (b) wyst epuje w kompozycji w takiej ilo sci, ze stosunek molowych równowa zników kwas/amina wynosi powy zej 0,75, a pH kompozycji wynosi od 4,5 do 9,5.

2. Kompozycja wed lug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera od 25% do 40% wagowych sk lad- nika (c) w przeliczeniu na laczn a mas e kompozycji.

3. Kompozycja wed lug zastrz. 1, znamienna tym, ze jako amin e nukleofilow a zawiera co naj- mniej jedn a amin e wybran a z grupy obejmuj acej 1-amino-2-propanol, 2-(2-aminoetoksy)etanol, 2- -aminoetanol, 2-(2-aminoetyloamino)etanol, 2-(2-aminoetyloamino)etyloamina, dietanoloamina i tri- etanoloamina.

4. Kompozycja wed lug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera co najmniej jeden zwi azek wy- brany z grupy obejmuj acej izopropanol, butanol, glikol etylenowy, glikol dietylenowy, glikol trietyleno- wy, poli(glikol etylenowy), glikol propylenowy, glikol dipropylenowy, glikol tripropylenowy, 1,3-pro- panodiol, 2-metylo-1,3-propanodiol, 2-buteno-1,4-diol, 2-metylo-2,4-pentanodiol, heksanodiol, glicerol, eter monometylowy glikolu etylenowego, eter monometylowy glikolu dietylenowego, eter dimetylowy glikolu propylenowego i 2-(2-butoksyetoksy)etanol.PL 203 571 B1 85. Kompozycja wed lug zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera wspó lrozpuszczalnik organiczny majacy parametr rozpuszczalno sci od 8 do 15.6. Kompozycja wed lug zastrz. 5, znamienna tym, ze jako wspó lrozpuszczalnik zawiera co naj- mniej jeden zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej 2-pirolidynon, 1-metylo-2-pirolidynon, 1- etylo-2- -pirolidynon, 1-propylo-2-pirolidynon, 1-hydroksyetylo-2-pirolidynon, dialkilosulfon, sulfotlenek dimety- lu, ditlenek 1-,1-tetrahydrotiofenu, dimetyloacetamid i dimetyloformamid.7. Kompozycja wed lug zastrz. 6, znamienna tym, ze zawiera wspó lrozpuszczalnik organiczny wybrany z grupy obejmuj acej sulfolan i 1-metylo-2-pirolidynon, zawiera amin e nukleofilow a wybran a z grupy obejmuj acej monoetanoloamin e i 1-amino-2-propanol, zawiera zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej glikol etylenowy, glikol propylenowy, 2-metylo-2,4-pentano-diol, glicerol, 2-buteno-1,4- -diol, izopropanol i 2-(2-butoksyetoksy)etanol.8. Kompozycja wed lug zastrz. 1, znamienna tym, ze jako sk ladnik (b) zawiera co najmniej je- den kwas maj acy warto sc pKa od 2 do 5.9. Kompozycja wed lug zastrz. 7, znamienna tym, ze jako sk ladnik (b) zawiera co najmniej je- den kwas maj acy warto sc pKa od 2 do 5.10. Kompozycja wed lug zastrz. 1, znamienna tym, ze jako sk ladnik (b) zawiera co najmniej je- den kwas wybrany z grupy obejmuj acej kwas octowy, kwas propanowy, kwas malonowy, kwas fenylo- octowy i kwas podfosforawy.11. Kompozycja wed lug zastrz. 7, znamienna tym, ze jako sk ladnik (b) zawiera co najmniej je- den kwas wybrany z grupy obejmuj acej kwas octowy, kwas propanowy, kwas malonowy, kwas fenylo- octowy i kwas podfosforawy.12. Kompozycja wed lug zastrz. 1, znamienna tym, ze jako amin e nukleofilow a zawiera mono- etanoloamin e, jako wspó lrozpuszczalnik zawiera 1-metylo-2-pirolidynon; oraz zawiera glikol etyleno- wy, a sk ladnik (b) stanowi kwas octowy.13. Sposób czyszczenia podzespo lu mikroelektronicznego bez wywo lywania znacznej korozji metalu, który zawiera jako substancj e polimeryczn a mask e fotolitograficzn a oraz metal, znamienny tym, ze podzespó l kontaktuje si e z kompozycj a czyszcz ac a przez okres czasu wystarczaj acy do wy- czyszczenia podzespo lu, przy czym kompozycja czyszcz aca zawiera: (a) od 1 do 50% wagowych aminy nukleofilowej, (b) sredni do s labego kwas, w st ezeniu wyra zonym jako pKa dla sta lej dysocjacji w roztworze wodnym od 1,2 do 8, (c) zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej alkohol alifatyczny, diol, poliol i eter glikolowy w ilo sci od 20 do 60% wagowych w przeliczeniu na mas e kompozycji, (d) wspó lrozpuszczalnik organiczny w ilo sci od 25 do 70% wagowych w przeliczeniu na mas e kompozycji; przy czym s laby kwas (b) wyst epuje w kompozycji w takiej ilo sci, ze stosunek molowych równowa zników kwas/amina wynosi powy zej 0,75, a pH kompozycji wynosi od 4,5 do 9,5.14. Sposób wed lug zastrz. 13, znamienny tym, ze stosuje sie kompozycj e czyszcz ac a zawiera- jac a od 25% do 40% sk ladnika (c).15. Sposób wed lug zastrz. 13, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e, w której amina nu- kleofilow a obejmuje co najmniej jedn a amin e wybran a z grupy obejmuj acej 1-amino-2-propanol, 2-(2- -aminoetoksy)etanol, 2-aminoetanol, 2-(2-aminoetyloamino)etanol, 2-(2-aminoetyloamino)etyloamin e, dietanoloamin e i trietanoloamin e.16. Sposób wed lug zastrz. 13, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e, w której sk ladnik (c) obejmuje co najmniej jeden zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej izopropanol, butanol, glikol etyle- nowy, glikol dietylenowy, glikol trietylenowy, poli(glikol etylenowy), glikol propylenowy, glikol dipro- pylenowy, glikol tripropylenowy, 1,3-propanodiol, 2-metylo-1,3-propanodiol, 2-buteno-1,4-diol, 2- -metylo-2,4-pentanodiol, heksanodiol, glicerol, eter monometylowy glikolu etylenowego, eter monome- tylowy glikolu dietylenowego, eter dimetylowy glikolu propylenowego i 2-(2-butoksyetoksy)etanol.17. Sposób wed lug zastrz. 13, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a wspó l- rozpuszczalnik organiczny maj acy parametr rozpuszczalno sci od 8 do 15.18. Sposób wed lug zastrz. 17, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a wspó l- rozpuszczalnik organiczny obejmuj acy co najmniej jeden zwi azek wybrany z grupy obejmuj acej 2- -pirolidynon, 1-metylo-2-pirolidynon, 1-etylo-2-pirolidynon, 1-propylo-2-pirolidynon, 1-hydroksyetylo-2- -pirolidynon, dialkilosulfon, sulfotlenek dimetylu, ditlenek 1-,1-tetrahydrotiofenu, dimetyloacetamid i dimetyloformamid.PL 203 571 B1 919. Sposób wed lug zastrz. 18, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a wspó l- rozpuszczalnik organiczny wybrany z grupy obejmuj acej sulfolan i 1-metylo-2-pirolidynon, amin e nu- kleofilow a wybran a z grupy obejmuj acej monoetanoloamin e i 1-amino-2-propanol, sk ladnik (c) wybra- ny z grupy obejmuj acej glikol etylenowy, glikol propylenowy, 2-metylo-2,4-pentanodiol, glicerol, 2- -buteno-1,4-diol, izopropanol i 2-(2-butoksyetoksy)etanol.20. Sposób wed lug zastrz. 13, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a jako sk ladnik (b) co najmniej jeden kwas maj acy warto sc pKa od 2 do 5.21. Sposób wed lug zastrz. 19, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a jako sk ladnik (b) co najmniej jeden kwas maj acy warto sc pKa od 2 do 5.22. Sposób wed lug zastrz. 13, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a jako sk ladnik (b) co najmniej jeden kwas wybrany z grupy obejmuj acej kwas octowy, kwas propanowy, kwas malonowy, kwas fenylooctowy i kwas podfosforawy.23. Sposób wed lug zastrz. 19, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a jako sk ladnik (b) co najmniej jeden kwas wybrany z grupy obejmuj acej kwas octowy, kwas propanowy, kwas malonowy, kwas fenylooctowy i kwas podfosforawy.24. Sposób wed lug zastrz. 13, znamienny tym, ze stosuje si e kompozycj e zawieraj ac a mono- etanoloamin e jako amin e nukleofilow a, 1-metylo-2-pirolidynon jako wspó lrozpuszczalnik, glikol etyle- nowy jako sk ladnik (c), kwas octowy jako sk ladnik (b).25. Sposób wed lug zastrz. 13, znamienny tym, ze czy sci si e podzespó l mikroelektroniczny s lu- zacy do produkcji ekranu ciek lokrystalicznego.26. Sposób wed lug zastrz. 25, znamienny tym, ze czy sci si e podzespó l majacy warstw e glin/neodym.PL 203 571 B1 10 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 z l. PL PL PL PL