JP4474776B2 - レジスト剥離剤 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体集積回路、プリント配線基板、液晶の製造工程におけるフォトレジスト層を剥離するための剥離剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路は、基体上にフォトレジストを塗布し、露光、現像の後、エッチングを行い、回路を形成した後、フォトレジストを基体上から剥離するか、回路形成の後、アッシングを行い、レジストを除去した後、残ったレジスト残渣を剥離する方法で製造される。
【０００３】
そこで、フォトレジストを基体上から剥離するため、あるいはレジスト残渣を基体上から剥離するため、従来より様々なレジスト剥離剤が提案されてきた。例えば、特開昭６２−４９３５５号公報には、モノエタノールアミン類を用いたレジスト剥離液組成物が開示されている。しかしながら、例えば銅配線用レジストを用いた銅配線プロセスにおいて、このようなモノエタノールアミン類を含む剥離液組成物によりレジストを剥離させた場合、銅を腐食させてしまい、レジスト剥離剤としては満足できるものではなく、銅を腐食させないレジスト剥離剤が望まれていた。
【０００４】
このように、従来提案されてきたレジスト剥離剤は、レジスト剥離性や銅への腐食性の点で十分なものとはいえなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の課題に鑑みて、優れたレジスト剥離性を示すとともに、銅を侵さないレジスト剥離剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、レジスト剥離剤について鋭意検討した結果、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノールを必須成分とするレジスト剥離剤が優れたレジスト剥離性を示すとともに銅配線を侵さないレジスト剥離剤として用いることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノールを必須成分とすることを特徴とするレジスト剥離剤である。
【０００８】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【０００９】
本発明のレジスト剥離剤は、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノール（以下「ＤＭＡＥＥ」と略記する）を必須成分とする。このＤＭＡＥＥは、優れたレジスト剥離性を示すとともに、銅を侵さないため、特に銅配線プロセスに用いられるレジストを剥離する際に極めて有効である。この用いられるＤＭＡＥＥは市販のものをそのまま使用してもよいし、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンへの酸化エチレンの付加、ジエチレングリコールへのジメチルアミンの付加などにより製造したものを使用してもよい。
【００１０】
本発明のレジスト剥離剤は必須成分としてＤＭＡＥＥを含むが、さらにこれ以外の成分を含んでいてもよい。例えば、アミン類、水溶性有機溶媒、水、さらにこれら内の任意の２種、あるいはすべてを組合せたものを例示できる。
【００１１】
アミン類を用いる場合、レジスト剥離剤として一般に使用されているアミン類を用いることができ、さらに具体的にいえば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、Ｎ−（２−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、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−ブチルエタノールアミン、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、モノ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−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）モルホリンなどのアルカノールアミン類、エチレンジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミン、ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、トリエチレンジアミンなどのエチレンアミン類、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルピペラジンなどのＮ−アルキルエチレンアミン類、エチレンアミン以外のプロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのジアミン類、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，２，４，５−テトラメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、モルホリン、シクロヘキシルアミン、２−エチル−ヘキシルアミン、ベンジルアミン、アニリンなどのモノアミン類、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミンなどのアルキルアミン類が挙げられる。また、必要があればヒドロキシルアミン類を使用してもよい。これらアミン類は単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００１２】
水溶性有機溶媒を用いる場合、レジスト剥離剤として一般に使用しているものを用いることができ、さらに具体的にいえば、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ジメチルスルホン、ジエチルスルホンなどのスルホン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなどのアミド類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−プロピル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドンなどのラクタム類、１，３−ジメジル−２−イミダゾリジノンなどのイミダゾリジノン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどのグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル類が挙げられる。これら水溶性有機溶媒は単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００１３】
また、本発明のレジスト剥離剤には、一般に使用されている防食剤も用いることができる。
【００１４】
上記した本発明のレジスト剥離剤中の各成分の含有量としては、それぞれ使用する化合物が異なるとその効果が変化するため限定することは困難であるが、必須成分であるＤＭＡＥＥが０．１〜８０重量％の範囲にあることが好ましく、水を用いる場合には０〜９０重量％の範囲で、アミン類を用いる場合には０〜５０重量％の範囲で、有機溶媒を用いる場合には１〜９０重量％の範囲で用いることが好ましい。レジスト剥離剤中の各種成分の含有量がこの範囲にあれば、レジストの剥離性、安定性に優れたものとなる。
【００１５】
本発明のレジスト剥離剤は上記した成分及び含有量から構成されるが、これらの各成分はレジストを剥離する際に各成分を添加して使用してもよいし、あらかじめ各成分を混合しておいてから使用してもよい。
【００１６】
本発明のレジスト剥離剤は、ポジ型、ネガ型を含めて、アルカリ水溶液で現像できるレジストに利用できる。
【００１７】
本発明のレジスト剥離剤は、無機質基体上に塗布されたフォトレジスト膜、または無機基体上に塗布されたフォトレジスト膜をドライエッチング後に残存するフォトレジスト層、あるいはドライエッチング後にアッシングを行い残存するフォトレジスト残渣物などを剥離するのに用いられる。特に銅配線に対する腐食性が小さいため銅配線用のレジストを剥離するのに好適に用いられる。また、本発明のレジスト剥離剤を使用する際には、加熱、超音波などで剥離を促進してもよい。
【００１８】
本発明のレジスト剥離剤の使用方法は浸漬法が一般的であるが、その他公知の方法を使用しても一向に差し支えない。
【００１９】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
実施例１〜５、比較例１〜２
シリコンウェハ上に、市販のポジ型フォトレジストを２μｍの厚みで塗布し、プリベークした。次いで、マスクパターンを介して露光し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドで現像した。エッチングを行った後、イオン注入処理を行った。このシリコンウェハを表１に示す剥離液に５０℃、３０分浸漬し、その後水洗いし、乾燥した。表面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジスト変質膜の剥離性、及び銅配線への腐食性を調べた。
【００２１】
変質膜の剥離性は以下の様に評価した。
○：剥離性良好
△：一部残存物有り
×：大部分残存していた
銅配線への腐食性は以下の様に評価した。
○：腐食なし
△：一部腐食有り
×：腐食が激しい
なお、表記を簡潔にするため、表１中では以下の略記号を使用した。
ＤＭＡＥＥ：２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノール
ＭＥＡ：モノエタノールアミン
ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン
ＤＭＳＯ：ジメチルスルホキシド
ＴＥＴＡ：トリエチレンテトラミン
【００２２】
【表１】
表１より、実施例に示されるＤＭＡＥＥを含むレジスト剥離剤は比較例のものよりも、レジスト剥離性に優れ、銅配線腐食性が小さいことが分かる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のレジスト剥離剤は、優れたレジスト剥離性を示すとともに、銅配線を腐食しないレジスト剥離剤として使用できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体集積回路、プリント配線基板、液晶の製造工程におけるフォトレジスト層を剥離するための剥離剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路は、基体上にフォトレジストを塗布し、露光、現像の後、エッチングを行い、回路を形成した後、フォトレジストを基体上から剥離するか、回路形成の後、アッシングを行い、レジストを除去した後、残ったレジスト残渣を剥離する方法で製造される。
【０００３】
そこで、フォトレジストを基体上から剥離するため、あるいはレジスト残渣を基体上から剥離するため、従来より様々なレジスト剥離剤が提案されてきた。例えば、特開昭６２−４９３５５号公報には、モノエタノールアミン類を用いたレジスト剥離液組成物が開示されている。しかしながら、例えば銅配線用レジストを用いた銅配線プロセスにおいて、このようなモノエタノールアミン類を含む剥離液組成物によりレジストを剥離させた場合、銅を腐食させてしまい、レジスト剥離剤としては満足できるものではなく、銅を腐食させないレジスト剥離剤が望まれていた。
【０００４】
このように、従来提案されてきたレジスト剥離剤は、レジスト剥離性や銅への腐食性の点で十分なものとはいえなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の課題に鑑みて、優れたレジスト剥離性を示すとともに、銅を侵さないレジスト剥離剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、レジスト剥離剤について鋭意検討した結果、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノールを必須成分とするレジスト剥離剤が優れたレジスト剥離性を示すとともに銅配線を侵さないレジスト剥離剤として用いることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノールを必須成分とすることを特徴とするレジスト剥離剤である。
【０００８】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【０００９】
本発明のレジスト剥離剤は、２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノール（以下「ＤＭＡＥＥ」と略記する）を必須成分とする。このＤＭＡＥＥは、優れたレジスト剥離性を示すとともに、銅を侵さないため、特に銅配線プロセスに用いられるレジストを剥離する際に極めて有効である。この用いられるＤＭＡＥＥは市販のものをそのまま使用してもよいし、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミンへの酸化エチレンの付加、ジエチレングリコールへのジメチルアミンの付加などにより製造したものを使用してもよい。
【００１０】
本発明のレジスト剥離剤は必須成分としてＤＭＡＥＥを含むが、さらにこれ以外の成分を含んでいてもよい。例えば、アミン類、水溶性有機溶媒、水、さらにこれら内の任意の２種、あるいはすべてを組合せたものを例示できる。
【００１１】
アミン類を用いる場合、レジスト剥離剤として一般に使用されているアミン類を用いることができ、さらに具体的にいえば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、Ｎ−（２−アミノエチル）エタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、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−ブチルエタノールアミン、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、モノ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−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）モルホリンなどのアルカノールアミン類、エチレンジアミン、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、ペンタエチレンヘキサミン、ピペラジン、Ｎ−（２−アミノエチル）ピペラジン、トリエチレンジアミンなどのエチレンアミン類、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ−メチルピペラジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルピペラジンなどのＮ−アルキルエチレンアミン類、エチレンアミン以外のプロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのジアミン類、イミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１，２，４，５−テトラメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、モルホリン、シクロヘキシルアミン、２−エチル−ヘキシルアミン、ベンジルアミン、アニリンなどのモノアミン類、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミンなどのアルキルアミン類が挙げられる。また、必要があればヒドロキシルアミン類を使用してもよい。これらアミン類は単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００１２】
水溶性有機溶媒を用いる場合、レジスト剥離剤として一般に使用しているものを用いることができ、さらに具体的にいえば、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、ジメチルスルホン、ジエチルスルホンなどのスルホン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなどのアミド類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−プロピル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドンなどのラクタム類、１，３−ジメジル−２−イミダゾリジノンなどのイミダゾリジノン類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどのグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル類が挙げられる。これら水溶性有機溶媒は単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００１３】
また、本発明のレジスト剥離剤には、一般に使用されている防食剤も用いることができる。
【００１４】
上記した本発明のレジスト剥離剤中の各成分の含有量としては、それぞれ使用する化合物が異なるとその効果が変化するため限定することは困難であるが、必須成分であるＤＭＡＥＥが０．１〜８０重量％の範囲にあることが好ましく、水を用いる場合には０〜９０重量％の範囲で、アミン類を用いる場合には０〜５０重量％の範囲で、有機溶媒を用いる場合には１〜９０重量％の範囲で用いることが好ましい。レジスト剥離剤中の各種成分の含有量がこの範囲にあれば、レジストの剥離性、安定性に優れたものとなる。
【００１５】
本発明のレジスト剥離剤は上記した成分及び含有量から構成されるが、これらの各成分はレジストを剥離する際に各成分を添加して使用してもよいし、あらかじめ各成分を混合しておいてから使用してもよい。
【００１６】
本発明のレジスト剥離剤は、ポジ型、ネガ型を含めて、アルカリ水溶液で現像できるレジストに利用できる。
【００１７】
本発明のレジスト剥離剤は、無機質基体上に塗布されたフォトレジスト膜、または無機基体上に塗布されたフォトレジスト膜をドライエッチング後に残存するフォトレジスト層、あるいはドライエッチング後にアッシングを行い残存するフォトレジスト残渣物などを剥離するのに用いられる。特に銅配線に対する腐食性が小さいため銅配線用のレジストを剥離するのに好適に用いられる。また、本発明のレジスト剥離剤を使用する際には、加熱、超音波などで剥離を促進してもよい。
【００１８】
本発明のレジスト剥離剤の使用方法は浸漬法が一般的であるが、その他公知の方法を使用しても一向に差し支えない。
【００１９】
【実施例】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２０】
実施例１〜５、比較例１〜２
シリコンウェハ上に、市販のポジ型フォトレジストを２μｍの厚みで塗布し、プリベークした。次いで、マスクパターンを介して露光し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドで現像した。エッチングを行った後、イオン注入処理を行った。このシリコンウェハを表１に示す剥離液に５０℃、３０分浸漬し、その後水洗いし、乾燥した。表面を走査型電子顕微鏡で観察し、レジスト変質膜の剥離性、及び銅配線への腐食性を調べた。
【００２１】
変質膜の剥離性は以下の様に評価した。
○：剥離性良好
△：一部残存物有り
×：大部分残存していた
銅配線への腐食性は以下の様に評価した。
○：腐食なし
△：一部腐食有り
×：腐食が激しい
なお、表記を簡潔にするため、表１中では以下の略記号を使用した。
ＤＭＡＥＥ：２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノール
ＭＥＡ：モノエタノールアミン
ＮＭＰ：Ｎ−メチルピロリドン
ＤＭＳＯ：ジメチルスルホキシド
ＴＥＴＡ：トリエチレンテトラミン
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】
本発明のレジスト剥離剤は、優れたレジスト剥離性を示すとともに、銅配線を腐食しないレジスト剥離剤として使用できる。
Claims (5)
- ２−（Ｎ，Ｎ−ジメチル−２−アミノエトキシ）エタノールを必須成分とするレジスト剥離剤。
- アミン類、水溶性有機溶媒及び水からなる群より選ばれる少なくとも一種も含まれることを特徴とする請求項１に記載のレジスト剥離剤。
- アミン類が、アルカノールアミン類、エチレンアミン類、Ｎ−アルキルエチレンアミン類、ジアミン類、イミダゾール類、モノアミン類及びアルキルアミン類からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項２に記載のレジスト剥離剤。
- 水溶性有機溶媒がスルホキシド類、スルホン類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アミド類、ラクタム類、イミダゾリジノン類、グリコール類及びグリコールエーテル類からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のレジスト剥離剤。
- 銅配線用レジストの剥離用であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレジスト剥離剤。
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|---|---|---|---|
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| JP2001013142A JP4474776B2 (ja) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | レジスト剥離剤 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4474776B2 true JP4474776B2 (ja) | 2010-06-09 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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