JPH1167632A - 半導体装置用洗浄剤 - Google Patents

半導体装置用洗浄剤

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JPH1167632A
JPH1167632A JP9221564A JP22156497A JPH1167632A JP H1167632 A JPH1167632 A JP H1167632A JP 9221564 A JP9221564 A JP 9221564A JP 22156497 A JP22156497 A JP 22156497A JP H1167632 A JPH1167632 A JP H1167632A
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soluble organic
cleaner
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岳人 丸山
Takashi Hasemi
隆司 長谷見
Hidetoshi Ikeda
英俊 池田
Tetsuo Aoyama
哲男 青山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体集積回路の配線工程におけるドライエッ
チング、アッシング後に残存するレジスト残渣物を低温
短時間で完全に除去でき、且つ配線材料を腐食しない半
導体装置用洗浄剤を提供する。 【解決手段】フッ素化合物０．１〜１０重量％、水溶性
有機溶剤５０〜８０重量％、残部が水からなる半導体装
置用洗浄剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造工程において使用される半導体装置用洗浄剤に関
し、さらに詳しくは、ドライエッチング後のフォトレジ
スト残渣を剥離するための半導体装置用洗浄剤に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路は、無機質基体上にフォ
トレジストを塗布し、露光、現像により、パタ−ンを形
成し、次いで該フォトレジストパタ−ンをマスクとし、
非マスク領域の無機質基体を反応性ガスを使用しドライ
エッチングを行った後、アッシングを行い、残存するレ
ジスト残渣（保護堆積膜）を無機質基体から剥離する方
法よって製造される。一方、上記無機質基体上のレジス
トをドライエッチングする際には通常塩素系ガスを使用
しているが、ドライエッチングの際に、塩素系の反応性
ガスとレジストの反応物であるレジスト残渣が生成す
る。この保護堆積膜が残存すると、断線や配線異常の原
因となり、種々のトラブルを引き起こすため、保護堆積
膜の完全な除去が望まれる。
【０００３】従来、これらの方法のレジスト残渣を剥離
する洗浄液としては、アルカリ剥離剤が一般的に使用さ
れている。アルカリ性剥離剤としては、アルカノ−ルア
ミンまたはポリアルキレンポリアミンのエチレンオキサ
イド付加物、スルホン化合物及びグリコ−ルモノアルキ
ルエ−テルから成る剥離剤（特開昭６２−４９３５５
号）、ジメチルスルホキシドを主成分とし、ジエチレン
グリコ−ルモノアルキルエ−テル及び含窒素有機ヒドロ
キシ化合物から成る剥離剤（特開昭６４−４２６５３
号）等が挙げられる。しかしながら上記のアルカリ性剥
離剤は、使用時に吸湿した水分よりアミンが解離してア
ルカリ性を呈し、剥離の後にアルコ−ル等の有機溶剤を
使用しないで水洗を行った場合には水洗時にアルカリ性
を呈し、微細配線加工の配線材料に多用されるアルミニ
ウム等に対する腐食作用が強く、近年の寸法精度が厳し
い微細加工には好ましくない。
【０００４】近年、レジスト残渣の除去能力が高く、且
つ簡便な方法としてフッ素化合物に有機系の溶剤および
防食剤を含む水溶液としての半導体装置用洗浄剤が使用
されつつ有る（特開平７−２０１７９４号、特開平８−
２０２０５号）。しかしながら、上記ドライエッチング
の塩素系ガスにフッ素系ガスを添加したり、あるいは、
高密度プラズマを使用する等、年々ドライエッチング条
件がさらに厳しくなり、レジスト残渣がより変性化する
ことにより、上記フッ素系半導体装置用洗浄剤では、完
全な除去が出来なくなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く、半導体集
積回路の配線工程におけるドライエッチング、アッシン
グ後に残存するレジスト残渣を低温、短時間で完全に除
去でき、且つ配線材料を腐食しない半導体装置用洗浄剤
が要望されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
技術における種々の問題点を解決すべく鋭意検討を行い
反応性ガスを用いたドライエッチング、アッシング後に
残存するレジスト残渣を剥離する際、フッ素化合物に多
量の水溶性溶媒を含む水溶液である半導体装置用洗浄剤
を使用することにより配線材料等を腐食することなく、
極めて、容易に、剥離できることを見い出し本発明を成
すに至った。すなわち、本発明は、フッ素化合物を０．
１〜１０重量％、水溶性有機溶剤を５０〜８０重量％含
有し、残分が水から成ることを特徴とする半導体装置用
洗浄剤に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に使用されるフッ素化合物
は、一般式Ｒ4 ＮＦ（Ｒは水素原子又は炭素数１〜４の
アルキル基）で表され、例えば、フッ化アンモニウム、
フッ化水素酸、酸性フッ化アンモニウム、メチルアミン
フッ化水素塩、エチルアミンフッ化水素塩、プロピルア
ミンフッ化水素塩、フッ化テトラメチルアンモニウム、
フッ化テトラエチルアンモニウム等が挙げられる。これ
らのフッ素化合物の中で好ましくは、フッ化アンモニウ
ム、フッ化テトラメチルアンモニウムであり、より好ま
しくはフッ化アンモニウムである。フッ素化合物は、全
溶液中０．１〜１０重量％の濃度範囲で使用され、好ま
しくは０．１〜５重量％であり、より好ましくは０．５
〜１．５重量％である。
【０００８】本発明に使用される水溶性有機溶剤として
は、ホルムアミド、モノメチルホルムアミド、ジメチル
ホルムアミド、アセトアミド、メチルアセトアミド、ジ
メチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド
類、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジエチレ
ングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジエチレングリコ−
ルモノブチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルジメチル
エ−テル、ジエチレングリコ−ルジエチルエ−テル等の
エ−テル類、スルホラン等のスルホン類、ジメチルスル
ホキシド等のスルホキシド類、メタノ−ル、エタノ−
ル、イソプロパノ−ル、エチレングリコ−ル、グリセリ
ン等のアルコ−ル類等があげられる。これらの水溶性有
機溶剤の中で、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド
が最も好ましい。これらの水溶性有機溶剤は２種以上を
併用しても良い。また、水溶性有機溶剤は、全溶液中５
０〜８０重量％の濃度範囲で使用されるが、好ましくは
６５〜７５重量％である。水溶性有機溶剤が、５０重量
％より低い濃度では、配線材料の腐食が激しくなり、８
０重量％より高い濃度では、レジスト残渣の剥離性が低
下する。本発明に用いられる水の濃度は制限が無く、フ
ッ素化合物、水溶性有機溶剤の濃度を勘案して添加され
る。
【０００９】本発明の半導体装置用洗浄剤は無機質基体
を反応性ガスによるドライエッチングを行い、プラズマ
によるアッシングを行った後に残存するレジスト残渣を
剥離するために使用される。本発明の半導体装置用洗浄
剤を使用してレジスト残渣を剥離する際、通常は常温で
充分であるが、必要に応じて適宜、加熱する。さらに、
本発明に使用されるリンス液は、メチルアルコ−ル、エ
チルアルコ−ル、イソプロパノ−ル等のアルコ−ルを使
用してもよく、超純水のみによるリンスでも何ら問題は
ない。また、上記アルコ−ルと超純水との混合物をリン
ス液として使用することを何等差し支えない。本発明の
洗浄液に、カチオン系、アニオン系、ノニオン系の様な
界面活性剤を添加することは、何等差し支えなく、好適
に使用される。また、本発明の洗浄液に、糖類、糖アル
コ−ル、ポリフェノ−ル類、第４級アンモニウム塩等の
無機質基体の腐食防止剤を添加することも、何等差し支
えない。
【００１０】本発明に使用される無機質基体とは、シリ
コン、ａ−シリコン、ポリシリコン、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜、アルミニウム、アルミニウム合金、チ
タン、チタン−タングステン、窒化チタン、タングステ
ン、タンタル、タンタル酸化物、タンタル合金、クロ
ム、クロム酸化物、クロム合金、ＩＴＯ（インジウム、
錫酸化物）等の半導体配線材料あるいはガリウム−砒
素、ガリウム−リン、インジウム−リン等の化合物半導
体、さらにＬＣＤのガラス基板等が挙げられる。
【００１１】
【実施例】次に実施例により本発明を具体的に説明す
る。但し本発明はこれらの実施例により制限されるもの
ではない。図−１に、レジスト膜をマスクとしてドライ
エッチングを行い、Ａｌ合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）配線
体５を形成し、さらに酸素プラズマにより灰化処理を行
った後の半導体装置の一部分の断面図を示した。半導体
装置はシリコン基板１の上に酸化膜２が形成され、酸化
膜２上に、配線体であるＡｌ合金５が形成され、側壁に
レジスト残査６が残存している。なお、バリアメタルと
して、チタン３、窒化チタン４が存在している。
【００１２】実施例１〜７ 表−１に示す組成の半導体装置洗浄剤に表−１に示す処
理条件で浸漬した後、超純水でリンスを行い、乾燥し
た。側面壁に残存するレジスト残渣の剥離性および、Ａ
ｌ合金層の表面の腐食状態について電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）観察を行った。結果を表−１に示した。なお、ＳＥ
Ｍ観察による評価の表示は次の通りである。 （剥離性）◎：完全に除去された。 ○：ほぼ完全に除去された。 △：一部残存物が認められた。 ×：大部分が残存していた。 （腐食性）◎：腐食は全く認められなかった。 ○：腐食はほとんど認められなかった。 △：クレ−タ−状あるいはピット状の腐食が認められた。 ×：アルミニウム配線体の全面に荒れが認められ、さらに 、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層の後退が認められた。
【００１３】比較例１〜６ 表−２に示す組成の半導体装置洗浄剤に表−２に示す処
理条件で浸漬した後、超純水でリンスを行い、乾燥し
た。側面壁に残存するレジスト残渣の剥離性および、Ａ
ｌ合金層の表面の腐食状態について電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）観察を行った。結果を表−２に示した。なお、ＳＥ
Ｍ観察による評価の表示は実施例と同様である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】本発明の半導体装置用洗浄剤を使用する
ことにより、反応性ガスを用いたドライエッチング、ア
ッシング後に残存するレジスト残渣を配線材料等を腐食
することなく、極めて容易に剥離することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】レジスト膜をマスクとしてドライエッチングを
行いＡｌ合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）配線体を形成し、さ
らに酸素プラズマアッシングを行った後の半導体装置の
断面図。
【符号の説明】
１ シリコン基板 ２ 酸化膜 ３ チタン ４ 窒化チタン ５ Ａｌ合金（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）配線体 ６ レジスト残渣
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 哲男 新潟県新潟市太夫浜新割182番地 三菱瓦 斯化学株式会社新潟研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フッ素化合物を０．１〜１０重量％、水
    溶性有機溶剤を５０〜８０重量％含有し、残分が水から
    成ることを特徴とする半導体装置用洗浄剤。
  2. 【請求項２】 フッ素化合物がＲ4 ＮＦ（Ｒは水素原子
    又は炭素数１〜４のアルキル基）で表される請求項１記
    載の半導体装置用洗浄剤。
  3. 【請求項３】 水溶性有機溶剤がジメチルホルムアミ
    ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ
    −メチルピロリドンからなる群から選ばれる少なくとも
    １種である請求項１記載の半導体装置用洗浄剤。
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