JPH05259066A - ポジ型フォトレジスト用剥離液および半導体装置の製造方法 - Google Patents
ポジ型フォトレジスト用剥離液および半導体装置の製造方法Info
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- JPH05259066A JPH05259066A JP4105186A JP10518692A JPH05259066A JP H05259066 A JPH05259066 A JP H05259066A JP 4105186 A JP4105186 A JP 4105186A JP 10518692 A JP10518692 A JP 10518692A JP H05259066 A JPH05259066 A JP H05259066A
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 芳香環式フェノール化合物および芳香環式カ
ルボン酸化合物よりなる群より選ばれる少なくとも１種
の化合物と有機アミンを含有する水溶液からなることを
特徴とするポジ型フォトレジスト用剥離液ならびに該剥
離液によりドライエッチングの際に形成させたポジ型フ
ォトレジストの側壁保護堆積膜を導電層上より剥離する
工程を含む半導体装置の製造方法。 【効果】 このポジ型フォトレジスト用の剥離液は、ド
ライエッチングの際に形成させたポジ型フォトレジスト
の側壁保護堆積膜に対する剥離性に優れ、アフターコロ
ージョン防止性と配線材料に対する非腐食性とを兼ね備
え、作業の簡便性においても優れている。
ルボン酸化合物よりなる群より選ばれる少なくとも１種
の化合物と有機アミンを含有する水溶液からなることを
特徴とするポジ型フォトレジスト用剥離液ならびに該剥
離液によりドライエッチングの際に形成させたポジ型フ
ォトレジストの側壁保護堆積膜を導電層上より剥離する
工程を含む半導体装置の製造方法。 【効果】 このポジ型フォトレジスト用の剥離液は、ド
ライエッチングの際に形成させたポジ型フォトレジスト
の側壁保護堆積膜に対する剥離性に優れ、アフターコロ
ージョン防止性と配線材料に対する非腐食性とを兼ね備
え、作業の簡便性においても優れている。
Description
【０００１】
【従来技術】本発明は、半導体装置製造中のエッチング
工程において使用しうるポジ型フォトレジスト用剥離液
に関し、さらに詳しくは、塩素系ガスによる配線材料の
ドライエッチングの際に形成せしめたポジ型フォトレジ
ストの側壁保護堆積膜を、配線材料を腐食することなく
剥離する目的で使用されるポジ型フォトレジスト用剥離
液ならびにそのポジ型フォトレジスト用剥離液により前
記ポジ型フォトレジストを導電層上から剥離する工程と
を含む半導体装置の製造方法に関するものである。
工程において使用しうるポジ型フォトレジスト用剥離液
に関し、さらに詳しくは、塩素系ガスによる配線材料の
ドライエッチングの際に形成せしめたポジ型フォトレジ
ストの側壁保護堆積膜を、配線材料を腐食することなく
剥離する目的で使用されるポジ型フォトレジスト用剥離
液ならびにそのポジ型フォトレジスト用剥離液により前
記ポジ型フォトレジストを導電層上から剥離する工程と
を含む半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【背景技術】半導体装置製造中過程におけるエッチング
工程においては、所要のフォトレジストのマスク形成を
行った後、非マスク領域の導電層のエッチングを行い配
線パターンを形成せしめ、次いで配線パターン上のフォ
トレジスト層を含めて不要のレジスト層を剥離液により
除去する処理が必要とされる。フォトレジストにはネガ
型フォトレジストとポジ型フォトレジストとがあるが、
近年、集積回路の高密度化により高精度の微細パターン
形成に有利なポジ型フォトレジストが主に使用されてい
る。
工程においては、所要のフォトレジストのマスク形成を
行った後、非マスク領域の導電層のエッチングを行い配
線パターンを形成せしめ、次いで配線パターン上のフォ
トレジスト層を含めて不要のレジスト層を剥離液により
除去する処理が必要とされる。フォトレジストにはネガ
型フォトレジストとポジ型フォトレジストとがあるが、
近年、集積回路の高密度化により高精度の微細パターン
形成に有利なポジ型フォトレジストが主に使用されてい
る。
【０００３】エッチング技術としては、従来は、化学薬
品を用いたケミカルエッチング技術が繁用されていた
が、最近では、より高密度の微細エッチングが可能なド
ライエッチング技術が主流となるに至っている。また、
導電層のドライエッチングでは塩素系ガスを用いた異方
性のドライエッチングが広く利用されている。
品を用いたケミカルエッチング技術が繁用されていた
が、最近では、より高密度の微細エッチングが可能なド
ライエッチング技術が主流となるに至っている。また、
導電層のドライエッチングでは塩素系ガスを用いた異方
性のドライエッチングが広く利用されている。
【０００４】こうしたポジ型フォトレジストをマスクと
した塩素系ガスによる導電層のドライエッチングではポ
ジ型フォトレジストの側壁保護堆積膜を利用し、異方性
エッチングを可能としているがこの側壁保護堆積膜は通
常のポジ型フォトレジストに比べ剥離されにくいという
問題があった。加えて、側壁保護堆積膜に取り込まれた
塩素ラジカルやイオンは、エッチング終了後空気中に放
置すると吸湿により酸を発生し配線材料を腐食する。こ
れは通常アフターコロージョンと呼ばれているが（Ｓｅ
ｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ １９９１，１
１，ｐ６２−６６）このアフターコロージョンは、近
年、配線材料として多用されているＡｌ−Ｓｉ、Ａｌ−
Ｓｉ−Ｃｕ等の合金において多く観察される。
した塩素系ガスによる導電層のドライエッチングではポ
ジ型フォトレジストの側壁保護堆積膜を利用し、異方性
エッチングを可能としているがこの側壁保護堆積膜は通
常のポジ型フォトレジストに比べ剥離されにくいという
問題があった。加えて、側壁保護堆積膜に取り込まれた
塩素ラジカルやイオンは、エッチング終了後空気中に放
置すると吸湿により酸を発生し配線材料を腐食する。こ
れは通常アフターコロージョンと呼ばれているが（Ｓｅ
ｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ １９９１，１
１，ｐ６２−６６）このアフターコロージョンは、近
年、配線材料として多用されているＡｌ−Ｓｉ、Ａｌ−
Ｓｉ−Ｃｕ等の合金において多く観察される。
【０００５】従来、こうしたアフターコロージョンの防
止方法の代表的なものとしては、ドライエッチング後直
ちに超純水洗浄を繰り返し、塩素ラジカルやイオンを洗
い流す方法が挙げられる。しかしこの方法では、側壁保
護堆積膜からの塩素イオンやラジカルの除去を完全に行
うことは困難である。その結果、残存した塩素ラジカル
やイオンによりアフターコロージョンの発生がしばしば
みられる。
止方法の代表的なものとしては、ドライエッチング後直
ちに超純水洗浄を繰り返し、塩素ラジカルやイオンを洗
い流す方法が挙げられる。しかしこの方法では、側壁保
護堆積膜からの塩素イオンやラジカルの除去を完全に行
うことは困難である。その結果、残存した塩素ラジカル
やイオンによりアフターコロージョンの発生がしばしば
みられる。
【０００６】従って、アフターコロージョンを完全に防
止するためにはこの側壁保護堆積膜を完全に剥離するこ
とが不可欠である。一般にこの側壁保護堆積膜の除去に
は、酸性剥離液やアルカリ性剥離液が用いられている。
アルキルベンゼンスルホン酸にフェノール化合物や塩素
系溶剤、芳香族炭化水素を配合した剥離液は代表的な酸
性剥離液として知られているが、この剥離液を用いて１
００℃以上に加熱しても側壁保護堆積膜の除去にはかな
り困難を要することが認められる。また、これらの酸性
剥離液は、水に対する溶解性が低いため、剥離操作の
後、水との相溶性が良い有機溶剤でリンスし、水洗しな
ければならず工程が煩雑になる等の問題もある。一方、
有機アミンと各種有機溶剤とから成る剥離液は代表的な
アルカリ性剥離液として知られているが、この剥離液
も、上記の酸性剥離液の場合と同様に１００℃以上に加
熱しても側壁保護堆積膜の剥離にはかなりの困難を要
し、また、これらのアルカリ性剥離液は水溶性であるた
め剥離後直ちに水洗することができるとはいえ、そのア
ルカリ性成分により配線材料を腐食するという問題もあ
る。このように、いずれの剥離液を用いた場合にあって
も側壁保護堆積膜を完全に剥離できない状況にあるた
め、残存した塩素ラジカルやイオンによりアフターコロ
ージョンの発生がしばしば観察される。
止するためにはこの側壁保護堆積膜を完全に剥離するこ
とが不可欠である。一般にこの側壁保護堆積膜の除去に
は、酸性剥離液やアルカリ性剥離液が用いられている。
アルキルベンゼンスルホン酸にフェノール化合物や塩素
系溶剤、芳香族炭化水素を配合した剥離液は代表的な酸
性剥離液として知られているが、この剥離液を用いて１
００℃以上に加熱しても側壁保護堆積膜の除去にはかな
り困難を要することが認められる。また、これらの酸性
剥離液は、水に対する溶解性が低いため、剥離操作の
後、水との相溶性が良い有機溶剤でリンスし、水洗しな
ければならず工程が煩雑になる等の問題もある。一方、
有機アミンと各種有機溶剤とから成る剥離液は代表的な
アルカリ性剥離液として知られているが、この剥離液
も、上記の酸性剥離液の場合と同様に１００℃以上に加
熱しても側壁保護堆積膜の剥離にはかなりの困難を要
し、また、これらのアルカリ性剥離液は水溶性であるた
め剥離後直ちに水洗することができるとはいえ、そのア
ルカリ性成分により配線材料を腐食するという問題もあ
る。このように、いずれの剥離液を用いた場合にあって
も側壁保護堆積膜を完全に剥離できない状況にあるた
め、残存した塩素ラジカルやイオンによりアフターコロ
ージョンの発生がしばしば観察される。
【０００７】これらとは別に、プラズマ灰化後のレジス
ト残りをテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
を含んだアルカリ性水溶液で除去するという方法が知ら
れているが、この方法ではアルミニウムを含む基体から
成る導電層が激しく腐食されるという問題があった。
ト残りをテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
を含んだアルカリ性水溶液で除去するという方法が知ら
れているが、この方法ではアルミニウムを含む基体から
成る導電層が激しく腐食されるという問題があった。
【０００８】以上の様にアフターコロージョンを防止す
るために側壁保護堆積膜の剥離が容易でしかもその際ア
ルミニウムを含む基体から成る導電層を腐食しないポジ
型フォトレジスト用剥離液が要望されている。
るために側壁保護堆積膜の剥離が容易でしかもその際ア
ルミニウムを含む基体から成る導電層を腐食しないポジ
型フォトレジスト用剥離液が要望されている。
【０００９】本発明者らは、上記の如き、従来のポジ型
フォトレジストの剥離液が有する問題を改善すべく鋭意
研究を重ねた結果、芳香環式フェノール化合物および芳
香環式カルボン酸化合物よりなる群より選ばれる少なく
とも１種の化合物と有機アミンを含有する水溶液からな
ることを特徴とするポジ型フォトレジスト用剥離液が塩
素系ガスによるドライエッチングの際に形成せしめたポ
ジ型フォトレジストの側壁保護堆積膜に対する剥離性と
アフターコロージョン防止性と配線材料に対する非腐食
性と作業の簡便性等を備えた極めて優れた特性を有する
ことを見い出した。本発明は、かかる知見に基づいて完
成するに至ったものである。
フォトレジストの剥離液が有する問題を改善すべく鋭意
研究を重ねた結果、芳香環式フェノール化合物および芳
香環式カルボン酸化合物よりなる群より選ばれる少なく
とも１種の化合物と有機アミンを含有する水溶液からな
ることを特徴とするポジ型フォトレジスト用剥離液が塩
素系ガスによるドライエッチングの際に形成せしめたポ
ジ型フォトレジストの側壁保護堆積膜に対する剥離性と
アフターコロージョン防止性と配線材料に対する非腐食
性と作業の簡便性等を備えた極めて優れた特性を有する
ことを見い出した。本発明は、かかる知見に基づいて完
成するに至ったものである。
【００１０】
【発明の開示】本発明は、芳香環式フェノール化合物お
よび芳香環式カルボン酸化合物よりなる群より選ばれる
少なくとも１種の化合物と有機アミンとを含有する水溶
液からなるポジ型フォトレジスト用剥離液を提供するも
のである。さらに本発明は、上記の剥離液を用いて、前
述のポジ型フォトレジストを剥離する工程を含む半導体
装置の製造方法ならびに該製造方法により製造された半
導体装置を提供するものである。
よび芳香環式カルボン酸化合物よりなる群より選ばれる
少なくとも１種の化合物と有機アミンとを含有する水溶
液からなるポジ型フォトレジスト用剥離液を提供するも
のである。さらに本発明は、上記の剥離液を用いて、前
述のポジ型フォトレジストを剥離する工程を含む半導体
装置の製造方法ならびに該製造方法により製造された半
導体装置を提供するものである。
【００１１】本発明に係るポジ型フォトレジスト用剥離
液は、有機アミン水溶液の側壁保護堆積膜の剥離能と芳
香環式フェノール化合物、芳香環式カルボン酸化合物の
配線材料に対する非腐食性の諸特性を備えるものであ
り、高精度の回路配線を製造することを可能にしたもの
である。
液は、有機アミン水溶液の側壁保護堆積膜の剥離能と芳
香環式フェノール化合物、芳香環式カルボン酸化合物の
配線材料に対する非腐食性の諸特性を備えるものであ
り、高精度の回路配線を製造することを可能にしたもの
である。
【００１２】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
用いられる芳香環式フェノール化合物の例としてはフェ
ノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾ
ール、レゾルシノール、２，３−ピリジンジオール、
４，６−ジヒドロキシピリミジン、ｍ−ニトロフェノー
ル等が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上を組
み合わせて用いることができる。配線材料に対する腐食
防止の面では２，３−ピリジンジオールが良好な結果を
与える。
用いられる芳香環式フェノール化合物の例としてはフェ
ノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾ
ール、レゾルシノール、２，３−ピリジンジオール、
４，６−ジヒドロキシピリミジン、ｍ−ニトロフェノー
ル等が挙げられる。これらは単独でまたは２種以上を組
み合わせて用いることができる。配線材料に対する腐食
防止の面では２，３−ピリジンジオールが良好な結果を
与える。
【００１３】本発明に用いられる芳香環式カルボン酸化
合物の例としては安息香酸、ｏ−トルイル酸、ｍ−トル
イル酸、ｐ−トルイル酸等が挙げられる。これらは単独
でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
合物の例としては安息香酸、ｏ−トルイル酸、ｍ−トル
イル酸、ｐ−トルイル酸等が挙げられる。これらは単独
でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１４】本発明に用いられる有機アミンの例として
はトリメチル−２−ヒドロキシエチル−アンモニウムハ
イドロオキサイド、テトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイド等が挙げられる。これらは単独でまたは２種
以上を組み合わせて用いることができる。本発明の剥離
液においては糖類を含有させることにより、さらに配線
材料に対する非腐食性を向上させることができる。その
糖類の例としてはソルビトール、ショ糖、でんぷん等が
挙げられる。この糖類は単独でまたは２種以上を組み合
わせて用いることができる。含有不純物の少ないソルビ
トールは、好ましいものの例である。
はトリメチル−２−ヒドロキシエチル−アンモニウムハ
イドロオキサイド、テトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイド等が挙げられる。これらは単独でまたは２種
以上を組み合わせて用いることができる。本発明の剥離
液においては糖類を含有させることにより、さらに配線
材料に対する非腐食性を向上させることができる。その
糖類の例としてはソルビトール、ショ糖、でんぷん等が
挙げられる。この糖類は単独でまたは２種以上を組み合
わせて用いることができる。含有不純物の少ないソルビ
トールは、好ましいものの例である。
【００１５】本発明に係る剥離液の好ましい調製方法と
しては、０．５重量％以上６０重量％未満、好ましくは
２〜５０重量％の有機アミン水溶液に芳香環式フェノー
ル化合物および芳香環式カルボン酸化合物よりなる群よ
り選ばれる少なくとも１種の化合物を任意の割合で配合
し液のｐＨが８以上１２未満、好ましくは９．５〜１１
となる様にして剥離液を調製する。すなわち、選択した
有機アミン水溶液の濃度とそのアルカリ強度および選択
した芳香環式フェノール化合物、芳香環式カルボン酸化
合物の添加量とその酸強度のバランスを考慮することに
より適切な混合比が決定される。この液のｐＨが８未満
では側壁保護堆積膜の剥離能力が低下し、ｐＨが１２以
上ではＡｌを含む導電層が腐食されやすくなる。有機ア
ミンの含有量が０．５重量％未満では側壁保護堆積膜の
剥離能力が低下し、６０重量％以上では高粘度化、着色
等の問題が発生する。
しては、０．５重量％以上６０重量％未満、好ましくは
２〜５０重量％の有機アミン水溶液に芳香環式フェノー
ル化合物および芳香環式カルボン酸化合物よりなる群よ
り選ばれる少なくとも１種の化合物を任意の割合で配合
し液のｐＨが８以上１２未満、好ましくは９．５〜１１
となる様にして剥離液を調製する。すなわち、選択した
有機アミン水溶液の濃度とそのアルカリ強度および選択
した芳香環式フェノール化合物、芳香環式カルボン酸化
合物の添加量とその酸強度のバランスを考慮することに
より適切な混合比が決定される。この液のｐＨが８未満
では側壁保護堆積膜の剥離能力が低下し、ｐＨが１２以
上ではＡｌを含む導電層が腐食されやすくなる。有機ア
ミンの含有量が０．５重量％未満では側壁保護堆積膜の
剥離能力が低下し、６０重量％以上では高粘度化、着色
等の問題が発生する。
【００１６】加えて、配線材料に対する非腐食性を向上
させる目的で配合される糖類の配合量としては１重量％
以上７重量％未満とすることが好ましく、さらに好まし
くは４〜５重量％の割合で配合するのがよい。１重量％
未満ではＡｌを含む導電層の腐食防止効果が充分発揮さ
れず、７重量％以上では腐食防止効果は、それ以上変り
はなく、意味がない。
させる目的で配合される糖類の配合量としては１重量％
以上７重量％未満とすることが好ましく、さらに好まし
くは４〜５重量％の割合で配合するのがよい。１重量％
未満ではＡｌを含む導電層の腐食防止効果が充分発揮さ
れず、７重量％以上では腐食防止効果は、それ以上変り
はなく、意味がない。
【００１７】本発明に係る剥離液に配合することができ
る他の成分としては表面張力を低下させるため、あるい
は基板へのレジストの再付着を防止するために公知の界
面活性剤、たとえばソフタノール（日本触媒化学工業
製）、ユニダイン（ダイキン工業製）、サーフロン（旭
硝子製）、Ａｌを含む導電層の腐食をより小さくするた
めに腐食防止剤として、たとえばアテライト（旭電化工
業製）、ＥＲＩ−３００（三洋化成工業製）、サンヒビ
ター（三洋化成工業製）を配合することができる。以下
に、本発明の実施例を比較例とともに掲げ、本発明をさ
らに詳細に説明する。
る他の成分としては表面張力を低下させるため、あるい
は基板へのレジストの再付着を防止するために公知の界
面活性剤、たとえばソフタノール（日本触媒化学工業
製）、ユニダイン（ダイキン工業製）、サーフロン（旭
硝子製）、Ａｌを含む導電層の腐食をより小さくするた
めに腐食防止剤として、たとえばアテライト（旭電化工
業製）、ＥＲＩ−３００（三洋化成工業製）、サンヒビ
ター（三洋化成工業製）を配合することができる。以下
に、本発明の実施例を比較例とともに掲げ、本発明をさ
らに詳細に説明する。
【００１８】
実施例１ ２，３−ピリジンジオール３ｇを２．３８重量％のテト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００
ｇに溶解しｐＨ１０．４０の剥離液を調製した。 実施例２ ２，３−ピリジンジオール１．５ｇとｍ−トルイル酸
１．７５ｇとを２．３８重量％のテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶解しｐＨ１
０．５０の剥離液を調製した。 実施例３ ｍ−トルイル酸３．５ｇを２．３８重量％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶
解しｐＨ１０．３７の剥離液を調製した。 実施例４ ｍ−トルイル酸３．４ｇを２．３８重量％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶
解しｐＨ９．４７の剥離液を調製した。 実施例５ ｍ−トルイル酸７．５ｇを５．０９重量％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶
解しｐＨ１０．４７の剥離液を調製した。
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００
ｇに溶解しｐＨ１０．４０の剥離液を調製した。 実施例２ ２，３−ピリジンジオール１．５ｇとｍ−トルイル酸
１．７５ｇとを２．３８重量％のテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶解しｐＨ１
０．５０の剥離液を調製した。 実施例３ ｍ−トルイル酸３．５ｇを２．３８重量％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶
解しｐＨ１０．３７の剥離液を調製した。 実施例４ ｍ−トルイル酸３．４ｇを２．３８重量％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶
解しｐＨ９．４７の剥離液を調製した。 実施例５ ｍ−トルイル酸７．５ｇを５．０９重量％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶
解しｐＨ１０．４７の剥離液を調製した。
【００１９】実施例６ ｏ−トルイル酸３．５ｇとソルビトール７．１ｇとを
２．３８重量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオ
キサイド水溶液１００ｇに溶解しｐＨ１０．５０の剥離
液を調製した。 実施例７ ｏ−トルイル酸３．５ｇとショ糖７．１ｇとを２．３８
重量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
水溶液に溶解しｐＨ１０．４の剥離液を調製した。 実施例８ ｏ−トルイル酸６．２ｇとソルビトール７．１ｇとを
４．８７重量％のトリメチル−２−ヒドロキシエチルア
ンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶解し
ｐＨ１０．４９の剥離液を調製した。
２．３８重量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオ
キサイド水溶液１００ｇに溶解しｐＨ１０．５０の剥離
液を調製した。 実施例７ ｏ−トルイル酸３．５ｇとショ糖７．１ｇとを２．３８
重量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
水溶液に溶解しｐＨ１０．４の剥離液を調製した。 実施例８ ｏ−トルイル酸６．２ｇとソルビトール７．１ｇとを
４．８７重量％のトリメチル−２−ヒドロキシエチルア
ンモニウムハイドロオキサイド水溶液１００ｇに溶解し
ｐＨ１０．４９の剥離液を調製した。
【００２０】これらの各実施例において調製された剥離
液を用いて、前述したとおりのポジ型フォトレジストの
側壁保護堆積膜の剥離を行い、その側壁保護堆積膜の剥
離状況、配線材料の腐食性およびアフターコロージョン
の発生状況の評価を行った。評価試験においては、次の
２種の基板を用い、膜厚計、光学顕微鏡および走査型電
子顕微鏡（ＳＥＭ）が用いられた。
液を用いて、前述したとおりのポジ型フォトレジストの
側壁保護堆積膜の剥離を行い、その側壁保護堆積膜の剥
離状況、配線材料の腐食性およびアフターコロージョン
の発生状況の評価を行った。評価試験においては、次の
２種の基板を用い、膜厚計、光学顕微鏡および走査型電
子顕微鏡（ＳＥＭ）が用いられた。
【００２１】基板作成例１ Ｓｉ基板上に絶縁膜であるＣＶＤ酸化膜（膜厚：４５０
０Å）を形成しその上に第１層金属膜であるＴｉＷ層
（膜厚：６００Å）、第２層金属膜であるＣＶＤ−Ｗ層
（膜厚：５０００Å）、第３層金属膜であるＡｌ−Ｓｉ
−Ｃｕ層（膜厚：８０００Å・Ｓｉ含有率：１重量％、
Ｃｕ含有率：０．５重量％）を順に形成した。次にＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ層上にポジ型フォトレジストを塗布（コー
ティング）し露光、現像しレジストのマスクを形成し
た。このポジ型フォトレジストはノボラック系樹脂を主
成分としたものであり、膜厚は１８０００Åである。次
いで、１４０℃で３０分間ポストベークを行った後、レ
ジストマスクに覆われていない導電層（非マスク領域）
を塩素系ガスを用いたドライエッチングにより取り除い
た。続いてアッシング工程を経て側壁保護堆積膜以外の
レジストを除去し超純水洗浄を行った。
０Å）を形成しその上に第１層金属膜であるＴｉＷ層
（膜厚：６００Å）、第２層金属膜であるＣＶＤ−Ｗ層
（膜厚：５０００Å）、第３層金属膜であるＡｌ−Ｓｉ
−Ｃｕ層（膜厚：８０００Å・Ｓｉ含有率：１重量％、
Ｃｕ含有率：０．５重量％）を順に形成した。次にＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ層上にポジ型フォトレジストを塗布（コー
ティング）し露光、現像しレジストのマスクを形成し
た。このポジ型フォトレジストはノボラック系樹脂を主
成分としたものであり、膜厚は１８０００Åである。次
いで、１４０℃で３０分間ポストベークを行った後、レ
ジストマスクに覆われていない導電層（非マスク領域）
を塩素系ガスを用いたドライエッチングにより取り除い
た。続いてアッシング工程を経て側壁保護堆積膜以外の
レジストを除去し超純水洗浄を行った。
【００２２】図１に導電層を形成した直後の半導体の構
造を模式的に示す。この図において、Ｓｉ基板（１）の
上に絶縁膜であるＣＶＤ酸化膜（２）が形成され、その
上に第１層金属膜であるＴｉＷ層（３）、第２層金属膜
であるＣＶＤ−Ｗ層（４）、第３層金属膜であるＡｌ−
Ｓｉ−Ｃｕ層（５）が順に形成されている。本例におい
て膜厚はＣＶＤ酸化膜（２）が４５００Å、第１層金属
膜（３）が６００Å、第２層金属膜（４）が５０００
Å、第３層金属膜（５）が８０００Åである。また、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層（５）においては、Ｓｉ含有量は、１
重量％、Ｃｕ含有率は０．５重量％のものが用いられ
た。
造を模式的に示す。この図において、Ｓｉ基板（１）の
上に絶縁膜であるＣＶＤ酸化膜（２）が形成され、その
上に第１層金属膜であるＴｉＷ層（３）、第２層金属膜
であるＣＶＤ−Ｗ層（４）、第３層金属膜であるＡｌ−
Ｓｉ−Ｃｕ層（５）が順に形成されている。本例におい
て膜厚はＣＶＤ酸化膜（２）が４５００Å、第１層金属
膜（３）が６００Å、第２層金属膜（４）が５０００
Å、第３層金属膜（５）が８０００Åである。また、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層（５）においては、Ｓｉ含有量は、１
重量％、Ｃｕ含有率は０．５重量％のものが用いられ
た。
【００２３】図２には第３層金属膜であるＡｌーＳｉ−
Ｃｕ層（５）上にポジ型フォトレジスト（６）を塗布
（コーティング）し露光しレジストのマスクを形成した
ものが示されている。この例ではポジ型フォトレジスト
（６）はノボラック系樹脂を主成分としたものであり、
膜厚は１８０００Åのものである。レジストのマスクを
形成させた後、１４０℃で３０分間ベークを行った。
Ｃｕ層（５）上にポジ型フォトレジスト（６）を塗布
（コーティング）し露光しレジストのマスクを形成した
ものが示されている。この例ではポジ型フォトレジスト
（６）はノボラック系樹脂を主成分としたものであり、
膜厚は１８０００Åのものである。レジストのマスクを
形成させた後、１４０℃で３０分間ベークを行った。
【００２４】図３には導電層をエッチングしマスクに覆
われていない領域（非マスク領域）を塩素系ガスを用い
たドライエッチングにより取り除いた直後の状態が示さ
れている。この図では、導電層表面に側壁保護堆積膜
（７）が形成されたものが示されている。
われていない領域（非マスク領域）を塩素系ガスを用い
たドライエッチングにより取り除いた直後の状態が示さ
れている。この図では、導電層表面に側壁保護堆積膜
（７）が形成されたものが示されている。
【００２５】図４にはマスクになっていたレジストをア
ッシングによりその大部分を除去した後の構造が示され
ている。パターニングされた導電層表面には側壁保護堆
積膜（７）が存在している。
ッシングによりその大部分を除去した後の構造が示され
ている。パターニングされた導電層表面には側壁保護堆
積膜（７）が存在している。
【００２６】図５にはアフターコロージョン防止のため
の超純水洗浄後の状態が示されている。この図では、側
壁保護堆積膜（７）は導電層表面に倒れ込み剥離が困難
な状態となっていることが示されている。
の超純水洗浄後の状態が示されている。この図では、側
壁保護堆積膜（７）は導電層表面に倒れ込み剥離が困難
な状態となっていることが示されている。
【００２７】基板作成例２ Ｓｉ基板上に絶縁膜であるＣＶＤ酸化膜（膜厚：４５０
０Å）を形成しその上に第１層金属膜であるＴｉＷ層
（膜厚：４０００Å）、第２層金属膜であるＡｌ−Ｓｉ
層（膜厚：７２００Å・Ｓｉ含有率：１重量％）を順に
形成した。次にＡｌ−Ｓｉ層上にポジ型フォトレジスト
を塗布（コーティング）し露光、現像しレジストのマス
クを形成した。このポジ型フォトレジストはノボラック
系樹脂を主成分としたものであり、膜厚は１８０００Å
である。次いで、１４０℃で３０分間ポストベークを行
った後、レジストマスクに覆われていない導電層（非マ
スク領域）を塩素系ガスを用いたドライエッチングによ
り取り除いた。続いてアッシング工程を経て側壁保護堆
積膜以外のレジストを除去し超純水洗浄を行った。
０Å）を形成しその上に第１層金属膜であるＴｉＷ層
（膜厚：４０００Å）、第２層金属膜であるＡｌ−Ｓｉ
層（膜厚：７２００Å・Ｓｉ含有率：１重量％）を順に
形成した。次にＡｌ−Ｓｉ層上にポジ型フォトレジスト
を塗布（コーティング）し露光、現像しレジストのマス
クを形成した。このポジ型フォトレジストはノボラック
系樹脂を主成分としたものであり、膜厚は１８０００Å
である。次いで、１４０℃で３０分間ポストベークを行
った後、レジストマスクに覆われていない導電層（非マ
スク領域）を塩素系ガスを用いたドライエッチングによ
り取り除いた。続いてアッシング工程を経て側壁保護堆
積膜以外のレジストを除去し超純水洗浄を行った。
【００２８】実験例１ 実施例１により調製した剥離液１００ｇ中に基板作成例
１で作成した基板を２３℃で１分間浸漬した後、水洗し
側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性の評
価を行った。側壁保護堆積膜は剥離され、パターニング
された導電層表面の腐食は全く観察されなかった。図６
は基板作成例１で作成した基板の状態を模式的に示した
ものであり、図７は実施例１において調製した剥離液で
処理したあとの状態を示したものである。
１で作成した基板を２３℃で１分間浸漬した後、水洗し
側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性の評
価を行った。側壁保護堆積膜は剥離され、パターニング
された導電層表面の腐食は全く観察されなかった。図６
は基板作成例１で作成した基板の状態を模式的に示した
ものであり、図７は実施例１において調製した剥離液で
処理したあとの状態を示したものである。
【００２９】実験例２ 実施例３において調製した剥離液１００ｇ中に基板作成
例１で作成した基板を２３℃で１分間浸漬した後、水洗
し、側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性
の評価を行った。側壁保護堆積膜は剥離され、パターニ
ングされた導電層表面の腐食は全く観察されなかった。
例１で作成した基板を２３℃で１分間浸漬した後、水洗
し、側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性
の評価を行った。側壁保護堆積膜は剥離され、パターニ
ングされた導電層表面の腐食は全く観察されなかった。
【００３０】実験例３ 実施例３において調製した剥離液１００ｇ中に基板作成
例２で作成した基板を２３℃で１分間浸漬した後、水洗
し、側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性
の評価を行った。側壁保護堆積膜は剥離され、パターニ
ングされた導電層表面の腐食は全く観察されなかった。
例２で作成した基板を２３℃で１分間浸漬した後、水洗
し、側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性
の評価を行った。側壁保護堆積膜は剥離され、パターニ
ングされた導電層表面の腐食は全く観察されなかった。
【００３１】実験例４ 実施例５において調製した剥離液１００ｇ中に基板作成
例１で作成した基板を２３℃で１分間浸漬した後水洗
し、側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性
の評価を行った。側壁保護堆積膜は剥離され、パターニ
ングされた導電層表面の腐食は全く観察されなかった。
例１で作成した基板を２３℃で１分間浸漬した後水洗
し、側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性
の評価を行った。側壁保護堆積膜は剥離され、パターニ
ングされた導電層表面の腐食は全く観察されなかった。
【００３２】また、実験例１〜４において処理した各基
板について、それらを２３℃の高湿な雰囲気に１７時間
放置したところ、そのいずれについてもアフターコロー
ジョンの発生は全く観察されなかった。
板について、それらを２３℃の高湿な雰囲気に１７時間
放置したところ、そのいずれについてもアフターコロー
ジョンの発生は全く観察されなかった。
【００３３】比較例１ 市販の酸性剥離液１００ｇ中に基板作成例１で作成した
基板を１１０℃で、１０分間浸漬した後、イソプロピル
アルコール洗浄後水洗し側壁保護堆積膜の剥離状況およ
び配線材料の腐食性の評価を行った。側壁保護堆積膜は
剥離されなかった。
基板を１１０℃で、１０分間浸漬した後、イソプロピル
アルコール洗浄後水洗し側壁保護堆積膜の剥離状況およ
び配線材料の腐食性の評価を行った。側壁保護堆積膜は
剥離されなかった。
【００３４】比較例２ 市販のアルカリ性剥離液１００ｇ中に基板作成例１で作
成した基板を１００℃で、５分間浸漬した後、水洗し、
側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性の評
価を行った。側壁保護堆積膜は剥離されなかった。
成した基板を１００℃で、５分間浸漬した後、水洗し、
側壁保護堆積膜の剥離状況および配線材料の腐食性の評
価を行った。側壁保護堆積膜は剥離されなかった。
【００３５】比較例３ ２．３８重量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオ
キサイド水溶液１００ｇ中に基板作成例１で作成した基
板を２３℃で、１分間浸漬した後、水洗し、側壁保護堆
積膜の剥離状況および配線材料の腐食性の評価を行っ
た。側壁保護堆積膜は剥離されたが、導電層は約２００
０Å腐食された。
キサイド水溶液１００ｇ中に基板作成例１で作成した基
板を２３℃で、１分間浸漬した後、水洗し、側壁保護堆
積膜の剥離状況および配線材料の腐食性の評価を行っ
た。側壁保護堆積膜は剥離されたが、導電層は約２００
０Å腐食された。
【００３６】以上の結果に見られるように、本発明に係
るポジ型フォトレジスト用の剥離液は、塩素系ガスによ
るドライエッチングの際に形成せしめたポジ型フォトレ
ジストの側壁保護堆積膜に対する剥離性に優れ、アフタ
ーコロージョン防止性と配線材料に対する非腐食性とを
兼ね備えた極めて優れた特性を有する。しかも、本発明
の剥離液は、不燃性であり、また、人体や環境に対し、
悪影響を及ぼさないなどの優れた利点を有する。
るポジ型フォトレジスト用の剥離液は、塩素系ガスによ
るドライエッチングの際に形成せしめたポジ型フォトレ
ジストの側壁保護堆積膜に対する剥離性に優れ、アフタ
ーコロージョン防止性と配線材料に対する非腐食性とを
兼ね備えた極めて優れた特性を有する。しかも、本発明
の剥離液は、不燃性であり、また、人体や環境に対し、
悪影響を及ぼさないなどの優れた利点を有する。
【図１】膜形成後の半導体装置の断面を示す説明図。
【図２】リソグラフィ後の半導体装置の断面を示す説明
図。
図。
【図３】ドライエッチング後の半導体装置の断面を示す
説明図。
説明図。
【図４】アッシング後の半導体装置の断面を示す説明
図。
図。
【図５】防錆の為の水洗処理後の半導体装置の断面を示
す説明図。
す説明図。
【図６】基板作成例１で作成した半導体装置の断面を示
す説明図。
す説明図。
【図７】本発明に係る薬品により処理した後の半導体装
置の断面を示す説明図。
置の断面を示す説明図。
１ Ｓｉ基板 ２ ＣＶＤ酸化膜 ３ 第１層金属膜 ４ 第２層金属膜 ５ 第３層金属膜 ６ ポジ型フォトレジスト ７ 側壁保護堆積膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7735−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｄ (72)発明者 松井 剛 茨城県稲敷郡美浦村木原2355 日本テキサ ス・インスツルメンツ株式会社内 (72)発明者 宮崎 正男 埼玉県草加市稲荷１−７−１ 関東化学株 式会社中央研究所内 (72)発明者 森 清人 埼玉県草加市稲荷１−７−１ 関東化学株 式会社中央研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】 芳香環式フェノール化合物および芳香環
式カルボン酸化合物よりなる群より選ばれる少なくとも
１種の化合物と有機アミンとを含有する水溶液からなる
ことを特徴とするポジ型フォトレジスト用剥離液。 - 【請求項２】 前記芳香環式フェノール化合物がフェノ
ール、クレゾール、レゾルシノールおよび２，３−ピリ
ジンジオールよりなる群から選ばれた化合物である請求
項１記載のポジ型フォトレジスト用剥離液。 - 【請求項３】 前記芳香環式カルボン酸化合物が安息香
酸、ｏ−トルイル酸、ｍ−トルイル酸およびｐ−トルイ
ル酸よりなる群より選ばれる化合物である請求項１記載
のポジ型フォトレジスト用剥離液。 - 【請求項４】 前記有機アミンがトリメチル−２−ヒド
ロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイドおよびテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイドよりなる群
より選ばれる化合物である請求項１記載のポジ型フォト
レジスト用剥離液。 - 【請求項５】 さらに、糖類を含有していることを特徴
とする請求項１記載のポジ型フォトレジスト用剥離液。 - 【請求項６】 前記糖類がソルビトール、しょ糖および
でんぷんからなる群より選ばれることを特徴とする請求
項１記載のポジ型フォトレジスト用剥離液。 - 【請求項７】 前記有機アミンの含有量が０．５重量％
以上６０重量％未満であって、ｐＨが８以上１２未満で
あることを特徴とする請求項１記載のポジ型フォトレジ
スト用剥離液。 - 【請求項８】 半導体基板上の所定の領域に少なくとも
アルミニウムを含む基体から成る導電層を形成する工程
と、 前記導電層上にポジ型フォトレジストを用いて所要のマ
スク形成を行い、非マスク領域の前記導電層をドライエ
ッチングする工程と、 アッシングにより前記マスク形成されたポジ型フォトレ
ジストを除去する工程と、 前記請求項１乃至７項のいずれかに記載されているポジ
型フォトレジスト用剥離液によりドライエッチングの際
に形成させたポジ型フォトレジストの側壁保護堆積膜を
前記導電層上から剥離する工程とを含む半導体装置の製
造方法。 - 【請求項９】 請求項８記載の製造方法によって製造さ
れた半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105186A JPH05259066A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | ポジ型フォトレジスト用剥離液および半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105186A JPH05259066A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | ポジ型フォトレジスト用剥離液および半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259066A true JPH05259066A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=14400654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105186A Withdrawn JPH05259066A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | ポジ型フォトレジスト用剥離液および半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259066A (ja) |
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-
1992
- 1992-03-13 JP JP4105186A patent/JPH05259066A/ja not_active Withdrawn
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