DE10331033A1 - Cleaning composition, used for removing resist or residues of resist or from dry etching in semiconductor device production, contains fluoride of non-metal base, water-soluble organic solvent, acid and water - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung und eine Reinigungszusammensetzung dafür. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Reinigungszusammensetzung zum Abziehen und Entfernen eines Resistfilmes, von Resistresten und anderen Reaktionsresten mit einem Ätzgas (d.h. Ätzreste), die auf einem Halbleitersubstrat nach Trockenätzen in einem Schritt des Bildens einer Metallzwischenverbindung mit Kupfer als Hauptkomponente verbleiben, und ein Herstellungsverfahren einer Halleitervorrichtung, die diese Reinigungszusammensetzung benutzt.The present invention relates refer to a manufacturing method of a semiconductor device and a Cleaning composition therefor. In particular, the invention relates to a cleaning composition for peeling and removing a resist film, from resist residues and other reaction residues with an etching gas (i.e. etching residues), those on a semiconductor substrate after dry etching in one step of forming a metal interconnect with copper as the main component, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same Cleaning composition used.
Allgemein wird in einem Herstellungsprozess hochintegrierter Halbleiterelemente ein Resistfilm zuerst auf einem Zwischenver bindungsmaterial, wie ein Metallfilm, der eine Zwischenverbindung für elektrische Leitung wird, und ein Zwischenschichtisolierfilmmaterial, das Isolierung zwischen Zwischenverbindungen sicherstellt, aufgebracht. Ein gewünschtes Resistmuster wird durch Photolithographie gebildet, und Trockenätzen wird unter Benutzung des Resistfilmes als Maske durchgeführt, und dann wird der verbleibende Resistfilm entfernt. Zum Entfernen des Resistfilmes ist es üblich, eine Nassbehandlung nach Plasmaveraschen zum Abstreifen und Entfernen der Resistreste, die auf dem Zwischenverbindungsmaterial und dem Zwischenschichtisoliermaterial verbleiben, durchzuführen, indem eine Reinigungszusammensetzung benutzt wird. Mit einem Zwischenverbindungsmaterial auf Aluminiumbasis, das herkömmlicherweise benutzt wurde, enthalten Beispiele für die Reinigungszusammensetzung: Reinigungszusammensetzungen auf Fluorverbindungsbasis (japanische Patentoffenlegungsschrift JP 7-201 794 A, JP 8-202 052 A, JP 11-271 985 A), eine Reinigungskompensation, die Hydroxylamin enthält (US-Patent 5 334 332) und eine Reinigungszusammensetzung, die quaternäres Ammoniumhydroxid enthält (japanische Patentoffenlegungsschrift JP 7-247 498 A).Generally, in a manufacturing process highly integrated semiconductor elements, a resist film first on a Intermediate connection material, such as a metal film, which is an interconnect for electrical Conduit, and an interlayer insulation film material, the insulation ensures between interconnections, applied. A desired one Resist pattern is formed by photolithography, and dry etching is performed performed using the resist film as a mask, and then the remaining resist film is removed. To remove the Resist film it is common a wet treatment after plasma ashing for stripping and removal the remains of the resist, which are on the interconnect material and Interlayer insulation material remain to be performed by a cleaning composition is used. With an interconnect material aluminum-based, which is traditional Examples of the cleaning composition included: Fluorine compound based cleaning compositions (Japanese Patent publication JP 7-201 794 A, JP 8-202 052 A, JP 11-271 985 A), a cleaning compensation containing hydroxylamine (U.S. Patent 5,334,332) and a cleaning composition, the quaternary ammonium hydroxide contains (Japanese Patent Laid-Open JP 7-247 498 A).
Mit der Ankunft des Verkleinerns und Beschleunigens von Halbleiterelementen in den letzten Jahren hat sich jedoch der Herstellungsprozess der Halbleitervorrichtungen deutlich geändert. Z.B. zum Erfüllen der Anforderung zum Beschleunigen der Halbleiterelemente sind Aluminium oder Aluminiumlegierung, die herkömmlicherweise als das Zwischenverbindungsmaterial benutzt worden sind, durch Cu oder Cu-Legierungen mit einem niedrigeren elektrischen Widerstand als Al oder Al-Legierung ersetzt, und ein p-TEOS-(Tetraethylorthosilicat) Film oder ähnliches, die herkömmlicherweise als der Zwischenschichtisolierfilm benutzt worden sind, durch einen so genannten Film niedrigen k mit einer niedrigeren Dielektrizitätskonstante als der p-TEOS-Film ersetzt worden. Beispiele des Filmes niedrigen k, die gegenwärtig als viel versprechend betrachtet werden, enthalten: einen Film, der aus anorganischem Material, wie porösem Siliciumoxid oder ähnlichem, gebildet ist, einen Film, der aus einem organischen Material, wie Polyimid, Polyarylen oder ähnlichem, gebildet ist, und einen Film, der aus einer Mischung des oben erwähnten anorganischen und organischen Materiales gebildet ist.With the arrival of downsizing and accelerating semiconductor elements in recent years however, the manufacturing process of the semiconductor devices changed significantly. For example, to fulfill The requirement to accelerate the semiconductor elements is aluminum or aluminum alloy, conventionally used as the interconnect material have been used by Cu or Cu alloys with a lower electrical resistance as Al or Al alloy replaced, and a p-TEOS (tetraethyl orthosilicate) film or the like, which is conventional when the interlayer insulating film has been used by one so called film low k with a lower dielectric constant as the p-TEOS film has been replaced. Examples of the film base k, the present considered promising, include: a film, which is made of inorganic material such as porous silicon oxide or the like is a film made of an organic material like polyimide, Polyarylene or the like, and a film made of a mixture of the above-mentioned inorganic and organic material is formed.
Weiter ist mit der Ankunft des Verkleinerns ein i-Linienresist, das herkömmlicherweise in dem photolithographischen Prozess benutzt worden ist, durch chemisch verstärkte Excimerresists, wie KrF-Excimerresist, ArF-Excimerresist und ähnliches, ersetzt worden, und eine hocheffektive Reinigungszusammensetzung entsprechend dazu ist verlangt worden.Next is the arrival of the downsizing an i-line resist that is conventional has been used in the photolithographic process by chemical increased Excimer resists, such as KrF excimer resist, ArF excimer resist and the like, been replaced, and a highly effective cleaning composition accordingly, it has been requested.
Probleme der herkömmlichen Reinigungszusammensetzung
und des Herstellungsverfahrens einer Halbleitervorrichtung, die
die gleiche benutzt, werden nun unter Bezugnahme auf
Ein Element, wie ein Transistor (nicht
gezeigt), wird auf einem Halbleitersubstrat gebildet. Bezug nehmend
auf
Als nächstes wird Bezug nehmend auf
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Ein Abstand/Intervall
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists vorzusehen, die unter sicheren und gemäßigten Bedingungen benutzt werden kann, wenn ein Resistfilm und ein Ätzrest nach Trockenätzen entfernt werden, und wenn ein Resistrest und ein Ätzrest nach Veraschen in einem Kupferzwischenverbindungsprozess entfernt werden, und die hervorragende Entfernungswirksamkeit davon und auch hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf einem Kupfer- und Zwischenschichtisolierfilm zeigt, und es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren einer Halblei tervorrichtung vorzusehen, bei der diese Reinigungszusammensetzung verwendet wird.It is therefore an object of the present Invention, a cleaning composition for removing resists To be used under safe and moderate conditions can be removed if a resist film and an etching residue are removed after dry etching and if a resist residue and an etching residue after ashing in one Copper interconnection process can be removed, and the excellent Removal effectiveness thereof and also excellent corrosion prevention effects on a copper and interlayer insulation film, and it is also object of the invention, a manufacturing method of a semiconductor device to be provided using this cleaning composition.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 1.This task is solved by a cleaning composition according to claim 1.
Die Reinigungszusammensetzung zum Entfernen der Resists gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure und eine Base, die kein Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel (B1-Komponente), mindestens eine Säure, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer organischen Säure und einer anorganischen Säure besteht (C-Komponente), und Wasser (D-Komponente) enthält, wobei die Wasserstoffionenkonzentration (pH-Wert) 4 bis 8 ist.The cleaning composition for removing the resists according to the present invention is characterized in that it comprises a salt of a hydrofluoric acid and a base which contains no metal (A component), a water-soluble organic solvent (B1 component), at least one acid which consists of selected from a group consisting of an organic acid and an inorganic acid (C component) and containing water (D component), the hydrogen ion concentration (pH value) 4 to 8.
Diese Aufgabe wird auch gelöst durch eine Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 2.This task is also solved by a cleaning composition according to claim 2.
Die Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists der vorliegenden Erfindung kann weiter ein Ammoniumsalz (E1-Komponente) zusätzlich zu den oben beschriebenen A-, B1-, Cund D-Komponenten enthalten.The cleaning composition for Removal of resists of the present invention can further Ammonium salt (E1 component) additionally to the A, B1, C and D components described above.
Diese Aufgabe wird auch gelöst durch eine Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 6.This task is also solved by a cleaning composition according to claim 6.
Diese Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure und eine Base, die kein Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel (B2-Komponente), Phosphonsäure (C1-Komponente), Wasser (D-Komponente) und eine Base, die kein Metall enthält (E-Komponente), enthält, wobei ihre Wasserstoffionenkonzentration (pH-Wert) 2 bis 8 ist.This cleaning composition for removing resists according to the present invention is characterized in that it contains a salt of hydrofluoric acid and a base containing no metal (A component), a water-soluble organic solvent (B2 component), phosphonic acid (C1 component) , Water (D component) and a base which contains no metal (E component), wherein their hydrogen ion concentration (pH) is 2 to 8.
Diese Aufgabe wird auch gelöst durch eine Reinigungszusammensetzung nach Anspruch 8.This task is also solved by a cleaning composition according to claim 8.
Die Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists der vorliegenden Erfindung kann auch einen Cu-Korrosionsverhinderer (F-Komponente) zusätzlich zu den oben beschriebenen A-, B2-, C1-, D- und E-Komponenten enthalten.The cleaning composition for Removing resists of the present invention can also Cu corrosion inhibitor (F component) in addition to those described above A, B2, C1, D and E components included.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 10.The task is also solved by a manufacturing method according to claim 10.
Das Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält den Schritt des Bildens eines Metallfilmes, der Kupfer als seine Hauptkomponente enthält, auf einem Halbleitersubstrat, den Schritt des Bildens eines Isolierfilmes, wie eines Filmes niedrigen k, darauf, den Schritt des Bildens eines Resistfilmes darauf, den Schritt des Vorsehens eines Loches oder eines Grabens in dem Isolierfilm mittels Trockenätzen unter Benutzung des Resistfilmes als Maske, den Schritt des Entfernens des Resists durch Plasmabearbeitung oder Wärmebehandlung und den Schritt des Entfernens unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists, wie oben beschrieben wurde, des Resistrestes, der während der Reaktion zwischen dem Ätzgas und dem Resistfilm erzeugt ist, und des Isolierfilmes zu der Zeit des Trockenätzens.The manufacturing process of a semiconductor device according to the present Invention contains the step of forming a metal film, the copper as its Main component contains on a semiconductor substrate, the step of forming an insulating film, like a low k film, on the step of forming one Resist film on it, the step of providing a hole or a trench in the insulating film by means of dry etching using the resist film as a mask, the step of removing the resist by plasma processing or heat treatment and the step of removing using the cleaning composition for removing resists, as described above, of the resist residue, the while the reaction between the etching gas and the resist film is formed, and the insulating film at the time of Dry etching.
Das in der vorliegenden Erfindung benutzte Ätzgas kann Fluorkohlenwasserstoff als seine Hauptkomponente enthalten, und der gemäß der Reaktion zwischen dem Ätzgas und dem Resistfilm erzeugte Resistrest und der Isolierfilm, wie der Film niedrigen k, kann einen Resistrest, einen Kohlenstoffrest und eine Zusammensetzung davon enthalten.That in the present invention used etching gas can contain fluorocarbon as its main component, and that according to the reaction between the etching gas and the resist film generated from the resist film and the insulating film such as the film low k, can be a resist residue, a carbon residue and contain a composition thereof.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 12.The task is also solved by a manufacturing method according to claim 12.
Ein anderes Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält den Schritt des Bildens eines Metallfilmes, der Kupfer als seine Hauptkomponente enthält, auf einem Halbleitersubstrat, den Schritt des Bildens eines Isolierfilmes, wie eines Filmes niedrigen k, darauf, den Schritt des Bildens eines Resistfilmes darauf, den Schritt des Vorsehens eines Loches oder eines Grabens in dem Isolierfilm durch Durchführen von Trockenätzen mit dem Resistfilm als Maske und den Schritt des Entfernens unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists, wie sie oben beschrieben wurde, des verbleibenden Resistfilmes und Resistrestes, die während der Reaktion zwischen dem Ätzgas und dem Resistfilm und dem Isolierfilm zu der Zeit des Trockenätzens erzeugt sind.Another manufacturing method of a semiconductor device according to the present invention includes the step of forming a metal film containing copper as its main component on a semiconductor substrate, the step of forming an insulating film such as a low k film thereon, the step of forming a resist film thereon , the step of providing a hole or trench in the insulating film by performing dry etching with the resist film as a mask, and the step of removing using the cleaning composition for removing resist as described above, the remaining resist film, and Resist residues generated during the reaction between the etching gas and the resist film and the insulating film at the time of dry etching.
Als solches zeigt die Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists gemäß der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Entfernungswirksamkeit des Resistrestes und hervorragende Korrosionsfestigkeitseffekte für den Kupferzwischenverbindungsfilm und den Isolierfilm. Folglich ist es möglich, während der Herstellung der Halbleitervorrichtung das Schmälerwerden eines Abstandes zwischen den Kupferzwischenverbindungen, die Verschlechterung der Eigenschaften, wie die Abnahme der Treibergeschwindigkeit, der Halbleiterelemente und einen Defekt, wie einen Kurzschluss zwischen den Zwischenverbindungen, zu verhindern.As such, the cleaning composition shows for removing resists according to the present Invention an excellent removal effectiveness of the resist residue and excellent corrosion resistance effects for the copper interconnection film and the insulating film. Consequently, it is possible to manufacture the semiconductor device the narrowing a distance between the copper interconnects, the deterioration characteristics such as the decrease in driver speed, the Semiconductor elements and a defect, such as a short circuit between the interconnections to prevent.
Diese Aufgabe wird auch gelöst durch ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 13.This task is also solved by a manufacturing method according to claim 13.
Ein noch anderes Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält den Schritt des Bildens eines Metallfilmes, der Kupfer als seine Hauptkomponente enthält, auf einem Halbleitersubstrat, den Schritt des Bildens eines Isolierfilmes darauf, den Schritt des Vorsehens eines Loches in dem Isolierfilm, das den Metallfilm erreicht, durch Trockenätzen und den Schritt des Entfernens unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists, wie oben beschrieben wurde, des Ätzrestes, der auf Grund der Reaktion zwischen dem Ätzgas und dem Isolierfilm während des Trockenätzens erzeugt ist.Another manufacturing process a semiconductor device according to the present Invention contains the step of forming a metal film, the copper as its Main component contains on a semiconductor substrate, the step of forming an insulating film the step of making a hole in the insulating film, that reaches the metal film by dry etching and the step of removing using the cleaning composition to remove Resists, as described above, the etching residue, which is due to the Reaction between the etching gas and the insulating film during of dry etching is.
Das in der vorliegenden Erfindung benutzte Ätzgas kann Fluorkohlenwasserstoff als seine Hauptkomponente enthalten, und somit ist die Hauptkomponente des Ätzrestes, der während der Reaktion zwischen dem Trockenätzgas und dem Isolierfilm oder dem Metallfilm, der Kupfer als seine Hauptkomponente enthält, ein Kohlenstoffrest. Die Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists gemäß der vorliegenden Erfindung kann nicht nur das Resist und den Resistrest sondern auch den Ätzrest entfernen, der nicht das Resist oder den Resistrest enthält.That in the present invention used etching gas can contain fluorocarbon as its main component, and thus the main component of the etching residue, which during the Reaction between the dry etching gas and the insulating film or the metal film, the copper as its main component contains, a Carbon residue. The cleaning composition for removing Resists according to the present Invention can not only resist and resist but also the etching residue Remove that does not contain the resist or the resist residue.
Hierin bedeutet das Metall, das Kupfer als seine Hauptkomponente enthält, dass der Inhalt des Kupfers innerhalb des relevanten Materiales z.B. mindestens 90 Massen-% enthält.Herein, the metal that contains copper as its main component means that the content of the copper contains within the relevant material, for example, at least 90% by mass.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Erste AusführungsformFirst embodiment
Eine Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists (hier im folgenden auch als „Resistentfernungsreiniger" genannt) enthält ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure (Flußsäure) und eine Base, die nicht ein Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel (B1-Komponente), mindestens eine Säure, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus organischer Säure und anorganischer Säure besteht (C-Komponente), und Wasser (D-Komponente). Die Wasserstoffionenkonzentration (d.h. der pH-Wert) beträgt 4 bis 8.A cleaning composition for Removal of resists (hereinafter also referred to as "resistance removal cleaner" called) contains a salt of a hydrofluoric acid (Hydrofluoric acid) and a base that does not contain a metal (A component), a water-soluble one organic solvent (B1 component), at least one acid which is selected from a group, that from organic acid and inorganic acid (C component), and water (D component). The hydrogen ion concentration (i.e. the pH value) 4 to 8.
Die A-Komponente ist das Salz der Fluorwasserstoffsäure und einer Base, die nicht ein Metall enthält. Als Base, die nicht ein Metall enthält, werden organische Aminoverbindungen, wie Hydroxyamine, primäre, sekundäre oder tertiäre Fettsäureamine, alicyclisches Amin, heterocyclisches Amin und aromatisches Amin, Ammoniak, niederquaternäre Ammoniumbase und andere, bevorzugt benutzt.The A component is the salt of the Hydrofluoric acid and a base that does not contain a metal. As a base that is not a Contains metal, are organic amino compounds, such as hydroxyamines, primary, secondary or tertiary Fatty amines, alicyclic amine, heterocyclic amine and aromatic amine, Ammonia, low quaternary Ammonium base and others, preferably used.
Die Hydroxyamine enthalten Hydroxylamin, N-Methylhydroxylamin, N,N-Dimethylhydroxylamin, N,N-Diethylhydroxylamin und andere.The hydroxyamines contain hydroxylamine, N-methylhydroxylamine, N, N-dimethylhydroxylamine, N, N-diethylhydroxylamine and other.
Das primäre Fettsäureamin enthält Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Monoethanolamin, Monoisopropanolamin, 2-(2-Aminoethylamino)ethanol und andere. Das sekundäre Fettsäureamin enthält Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, Diethanolamin, N-Methylethanolamin, N-Ethylethanolamin und andere. Das tertiäre Fettsäureamin enthält Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, N,N-Dimethylethanolamin, N,N-Diethylethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, Triethanolamin und andere.The primary fatty acid amine contains methylamine, Ethylamine, propylamine, butylamine, monoethanolamine, monoisopropanolamine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol and other. The secondary fatty amine contains Dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine and others. The tertiary fatty acid amine contains Trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, Triethanolamine and others.
Das alicyclische Amin enthält Cyclohexylamin, Dicyclohexylamin und andere. Das heterocyclische Amin enthält Pyrrol, Pyrrolidin, Pyridin, Morpholin, Pyrazin, Piperidin, Oxazol, Thiazol und andere. Das aromatische Amin enthält Benzylamin, Dibenzylamin, N-Methylbenzylamin, N-Ethylbenzylamin und andere. Die niederquaternäre Ammoniumbase enthält Tetramethylammoniumhydroxid, (2-Hydroxyethyl)trimethylammoniumhydroxid und andere.The alicyclic amine contains cyclohexylamine, Dicyclohexylamine and others. The heterocyclic amine contains pyrrole, Pyrrolidine, pyridine, morpholine, pyrazine, piperidine, oxazole, thiazole and other. The aromatic amine contains benzylamine, dibenzylamine, N-methylbenzylamine, N-ethylbenzylamine and others. The low quaternary ammonium base contains Tetramethylammonium hydroxide, (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide and other.
Bevorzugt sind unter den oben angegebenen Basen Ammonium, Monoethanolamin, Tetramethylammoniumhydroxid und andere, von denen Ammonium besonders bevorzugt ist.Are preferred among those given above Bases ammonium, monoethanolamine, tetramethylammonium hydroxide and others, of which ammonium is particularly preferred.
Die oben beschriebene A-Komponente verbessert die Entfernungseffektivität des chemisch verstärkten Excimerresists nach Trockenätzen durch Reaktion mit einem Mittel zum Erzeugen von Säure mit Licht, das in dem chemisch verstärkten Excimerresist enthalten ist. Zusätzlich verbessert die A-Komponente bemerkenswert die Entfernungseffektivität des Resistrestes nach Veraschen durch Fördern des Aufspaltens der chemischen Bindungen mit dem Resistrest.The A component described above improves the removal effectiveness of the chemically reinforced excimer resist after dry etching by reacting with an acid generating agent Light that is chemically amplified Excimer resist is included. additionally the A component remarkably improves the removal effectiveness of the resist residue after ashing by conveying breaking the chemical bonds with the resist residue.
Weiterhin ist der Gehalt der A-Komponente von 0,01 Massen-% bis 1 Massen-% und bevorzugt von 0,05 Massen-% bis 0,5 Massen-%. Wenn er weniger als 0,01 Massen-% ist, wird die Abstreifeffektivität des Resistfilmes, des Resistrestes und des anderen Ätz restes verschlechtert. Wenn er 1 Massen-% überschreitet, wird die Korrosion der Kupferzwischenverbindung und des Zwischenschichtisolierfilmes, wie der Film niederen k, unerwünscht intensiv.Furthermore, the content of the A component from 0.01% by mass to 1% by mass and preferably from 0.05% by mass up to 0.5 mass%. If it is less than 0.01 mass%, the Abstreifeffektivität of the resist film, the resist residue and the other etching residue deteriorated. If it exceeds 1 mass%, the corrosion the copper interconnect and the interlayer insulation film, like the film lower k, undesirable intensive.
Die B1-Komponente ist ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel. Obwohl es nicht speziell begrenzt ist, werden Amide, Alkohole mit mehreren Hydroxylgruppen und deren Derivate und andere bevorzugt benutzt. Die Amide enthalten Formamid, N-Methylformamid, N,N-Dimethylformamid, N-Ethylformamid, N,N-Diethylformamid, Acetamid, N-Methylacetamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Ethylacetamid, N,N-Diethylacetamid und andere.The B1 component is a water soluble organic solvent. Although it is not specifically limited, amides, alcohols are used several hydroxyl groups and their derivatives and others are preferably used. The amides contain formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N, N-diethylacetamide and others.
Der Alkohol mit mehreren Hydroxylgruppen oder seine Derivate enthalten Ethylenglycol, Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonopropylether, Ethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Ethylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylenglycolmonopropyletheracetat, Ethylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycol, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonopropylether, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethyletheracetat, Diethylenglycolmonoethyletheracetat, Diethylenglycolmonopropyletheracetat, Diethylenglycolmonobutyletheracetat, Triethylenglycolmonomethylether, Propylenglycol, Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmonopropylether, Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycolmonopropylether, Dipropylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethyletheracetat, Dipropylenglycolmonoethyletheracetat, Dipropylenglycolmonopropyletheracetat, Dipropylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycoldimethylether, Diethylenglycoldiethylether, Diethylenglycoldipropylether, Diethylenglycoldibutylether, Dipropylenglycoldimethylether, Dipropylenglycoldi ethylether, Dipropylenglycoldipropylether, Dipropylenglycoldibutylether und andere.The polyhydric alcohol or its derivatives contain ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol ethylene, diethylene glycol ethylene, diethylene glycol ethylene, diethylene glycol ethylene glycol monoethyl ether, Diethylenglycolmonopropylether, diethylene glycol monobutyl ether, Diethylenglycolmonomethyletheracetat, diethylene glycol monoethyl ether, Diethylenglycolmonopropyletheracetat, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, Dipropylenglycolmonopropylether, dipropylene glycol monobutyl ether, Dipropylenglycolmonomethyletheracetat, Dipropylenglycolmonoethyletheracetat, Dipropylenglycolmonopropyletheracetat, Dipropylenglycolmonobutyletheracetat, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, Diethylenglycoldipropylether, diethylene glycol dibutyl ether, Dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dipropyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether and others.
Weiter ist es bevorzugt, eine Mischung der Amide und des Alkohols mit mehreren Hydroxylgruppen oder seiner Derivate zu benutzen, die oben als die B1-Komponente beschrieben sind. Obwohl das gemischte Massenverhältnis der Amide und des Alkohols mit mehreren Hydroxylgruppen oder seiner Derivate nicht speziell begrenzt ist, kann das folgende vom Standpunkt der Entfernungseffektivität des chemisch verstärkten Excimerresists nach dem Trockenätzen gesagt werden. Das heißt, wenn das KrF-Resist (Resist für den KrF-Excimerlaser) entfernt wird, ist es bevorzugt, da er im Wesentlichen aus Hydroxystyren eines Phenolgerüstes/ -netzes besteht, ein höheres Verhältnis der Amide zu haben, die darin hochlöslich sind. Wenn das ArF-Resist (Resist für den ArF-Excimerlaser), dessen Hauptgerüst/-rahmenwerk acrylisch ist, entfernt wird, ist es bevorzugt, ein höheres Verhältnis des Alkohols mit mehreren Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate zu haben, die hochlöslich darin sind. Der gleiche Gesichtspunkt ist auf den Resistrest nach Trockenätzen und Veraschen anwendbar. Mit anderen Worten, das gemischte Massenverhältnis der Amide und des Alkohols mit Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate kann gemäß der Art des zu benutzenden Resists vor dem Trockenätzen bestimmt werden.It is further preferred to use a mixture the amides and alcohol with several hydroxyl groups or its To use derivatives described above as the B1 component are. Although the mixed mass ratio of amides and alcohol with several hydroxyl groups or its derivatives not specifically The following can be limited from the standpoint of the removal effectiveness of the chemical increased Excimer resists after dry etching be said. This means, if the KrF resist (resist for the KrF excimer laser) is removed, it is preferred since it is in the Essentially consists of hydroxystyrene of a phenolic framework / network higher relationship to have the amides that are highly soluble in it. If the ArF resist (Resist for the ArF excimer laser), the main framework / framework of which is acrylic, is removed, it is preferred to have a higher alcohol ratio with several To have polyhydroxyl groups or its derivatives that are highly soluble in it are. The same point of view is on the resist residue after dry etching and Ashing applicable. In other words, the mixed mass ratio of the Amides and alcohol with polyhydroxyl groups or its derivatives According to Art of the resist to be used before dry etching.
Insbesondere ist es vorteilhaft, die Mischung von Amiden und Alkohol mit Polyhydroxylgruppen oder seinen Derivaten als die B1-Komponente in dem Fall zu benutzen, in dem das ArF-Resist und das KrF-Resist zusammen beim Herstellen von ein und derselben Halbleitervorrichtung verwendet werden. In solch einem Fall ist es besonders bevorzugt vom Stand der Löslichkeit der beiden Resists, dass das gemischte Massenverhältnis von Amiden in der B1-Komponente 0,3 bis 0,5 ist.In particular, it is advantageous the mixture of amides and alcohol with polyhydroxyl groups or its To use derivatives as the B1 component in the case where the ArF resist and the KrF resist together in making one and the same semiconductor device can be used. In such a Case it is particularly preferred from the level of solubility of the two resists, that the mixed mass ratio of amides in the B1 component is 0.3 to 0.5.
Der Inhalt der B1-Komponente ist bevorzugt von 50 Massen-% bis 98 Massen-% und bevorzugter von 60 Massen-% bis 95 Massen-%. Wenn es weniger als 50 Massen-% ist, würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes und des Resistrestes verschlechtert werden, und die Korrosion der Kupferzwischenverbindung würde intensiver werden. Wenn es andererseits 98 Massen-% überschreitet, würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes und des Resistrestes wieder unerwünschterweise abnehmen.The content of the B1 component is preferably from 50 mass% to 98 mass% and more preferably from 60 Mass% to 95 mass%. If it is less than 50 mass%, that would be Distance effectiveness the resist film and the resist residue are deteriorated, and the corrosion of the copper interconnect would become more intense. If on the other hand, it exceeds 98% by mass, would Removal effectiveness of the Remove the resist film and the resist residue again undesirably.
Als die C-Komponente der vorliegenden Erfindung wird mindestens eine Säure, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die organische Säure und anorganische Säure enthält. Die organische Säure enthält aliphatische Säuren, wie Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Oxalsäure, Glycolsäure, Weinsäure und Citronensäure, und aromatische Säuren, wie Benzoesäure, Toluol-säure und Terephthalsäure und andere. Die anorganische Säure enthält Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure und andere. Die C-Komponente wird zum Einstellen des pH (Wasserstoffionenkonzentration) des Resistentfernungsreinigers benutzt, und der hinzugefügte Betrag ist nicht besonders beschränkt.As the C component of the present Invention becomes at least one acid, those selected from the group is, the organic acid and inorganic acid contains. The organic acid contains aliphatic acids, like formic acid, Acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, glycolic acid, Tartaric acid and citric acid, and aromatic acids, like benzoic acid, Toluic acid and terephthalic acid and other. The inorganic acid contains Sulfuric acid, Hydrochloric acid, Nitric acid, phosphoric acid and other. The C component is used to adjust the pH (hydrogen ion concentration) of the resist remover, and the amount added is not particularly limited.
Der pH des Resistentfernungsreinigers beträgt 4 bis 8, bevorzugt 5,5 bis 7,5 und bevorzugter 6,5 bis 7,5. Der pH der Reinigungszusammensetzung weist sehr wichtige Effekte auf. Wenn der pH weniger als 4 ist, würde der Metallfilm auf Kupferbasis stark korrodieren. Wenn der pH 8 überschreitet, würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes, des Resistrestes und anderer Ätzreste verschlechtert werden, und die Korrosion des Metallfilmes auf Kupferbasis und des Filmes niedrigen k würde unerwünscht voranschreiten.The pH of the resistant remover is 4 to 8, preferably 5.5 to 7.5 and more preferably 6.5 to 7.5. The pH of the cleaning composition has very important effects. If the pH is less than 4, would the metal film based on copper corrode heavily. If the pH exceeds 8, would Distance effectiveness the resist film, the resist residue and other etching residues are deteriorated, and corrosion of the copper-based metal film and the film low k would undesirable progress.
Wasser wird als D-Komponente benutzt. Wasser dient zum Ionisieren des Salzes der Fluorwasserstoffsäure und der Base, die nicht Metall enthält, als die A-Komponente, zum Verbessern der Entfernungseffektivität des Resistrestes und anderer Ätzreste, und auch zum Anheben des Flammpunktes der Reinigungszusammensetzung zum Erleichtern der Handhabung davon.Water is used as the D component. Water is used to ionize the hydrofluoric acid and salt the base that does not contain metal, as the A component, to improve the removal effectiveness of the resist residue and other etching residues, and also to raise the flash point of the cleaning composition to facilitate handling of it.
Zweite AusführungsformSecond embodiment
Eine andere Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists enthält ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure und eine Base, die nicht Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel (B1-Komponente), mindestens eine Säure, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus organischer Säure und anorganischer Säure besteht (C-Komponente), Wasser (D-Komponente) und ein Ammoniumsalz (E1-Komponente). Sie weist eine Wasserstoffkonzentration (pH) von 4 bis 8 auf. Das heißt die vorliegende Ausführungsform enthält die E1-Komponente zusätzlich zu der A-, B-, C- und D-Komponente der Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists der ersten Ausführungsform, und der pH ist auf 4 bis 8 eingestellt.Another cleaning composition for removing resists a salt of a hydrofluoric acid and a base that does not contain metal (A component), a water-soluble one organic solvent (B1 component), at least one acid which is selected from a group, that from organic acid and inorganic acid consists (C component), water (D component) and an ammonium salt (E1-component). It has a hydrogen concentration (pH) of 4 to 8. This means the present embodiment contains the E1 component in addition to the A, B, C and D components of the cleaning composition for removing resists of the first embodiment, and the pH is set to 4 to 8.
Das Ammoniumsalz (E1-Komponente) dient zum Unterdrücken von Korrosion des Isolierfilmes. Der Gehalt der E1-Komponente ist bevorzugt 0,01 bis 5 Massen-% und bevorzugter 0,05 bis 3 Massen-%. Wenn es weniger als 0,01 Massen-% ist, würde die Korrosion des Isolierfilmes , wie TEOS, SiN, SiON, SiO2, intensiver werden. Wenn es 5 Massen-% überschreitet, würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes, des Resistrestes und anderer verschlechtert werden.The ammonium salt (E1 component) serves to suppress corrosion of the insulating film. The content of the E1 component is preferably 0.01 to 5 mass%, and more preferably 0.05 to 3 mass%. If it is less than 0.01 mass%, the corrosion of the insulating film such as TEOS, SiN, SiON, SiO 2 would become more intense. If it exceeds 5 mass%, the removal efficiency of the resist film, the resist residue and others would be deteriorated.
Als die E1-Komponente kann jedes Ammoniumsalz ohne Beschränkung benutzt werden. Es enthält: aliphatisches Monocarboxylsäureammoniumsalz, wie Ammoniumformeat, Ammoniumacetat, Ammoniumpropionat und Ammoniumbutyrat; aliphatisches Polycarboxylsäureammoniumsalz, wie Ammoniumglycolat, Ammoniumoxalat, Ammoniummalonat, Ammoniumsuccinat, Ammoniummoleat, Ammoniumglutanat und Ammoniumadipinat; Oxycarboxylsäureammoniumsalz, wie Ammoniumlac tat, Ammoniumgluconat, Ammoniumtartrat, Ammoniummalat und Ammoniumcitrat; und Aminophosphonsäureammoniumsalz, wie Ammoniumsulfamat.As the E1 component, any Unlimited ammonium salt to be used. It contains: aliphatic Monocarboxylsäureammoniumsalz, such as ammonium formate, ammonium acetate, ammonium propionate and ammonium butyrate; aliphatic polycarboxylic acid ammonium salt, such as ammonium glycolate, ammonium oxalate, ammonium malonate, ammonium succinate, Ammonium moleate, ammonium glutanate and ammonium adipinate; Oxycarboxylsäureammoniumsalz, such as ammonium acetate, ammonium gluconate, ammonium tartrate, ammonium malate and ammonium citrate; and aminophosphonic acid ammonium salt such as ammonium sulfamate.
Dritte AusführungsformThird embodiment
Eine noch andere Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists enthält ein Salz der Fluorwasserstoffsäure und eine Base, die nicht ein Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel (B2-Komponente), Phosphonsäure (C1-Komponente), Wasser (D-Komponente) und eine Base, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente), und seine Wasserstoffionenkonzentration (pH) beträgt 2 bis 8. Das Hinzufügen der Phosphonsäure (C1-Komponente) und der Base, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente), verbessert den Korrosionswiderstandseffekt des Metallfilmes auf Kupferbasis und ermöglicht somit die Benutzung des Resistentfernungsreinigers in einem weiteren pH-Bereich (pH: 2 bis 8).Yet another cleaning composition for removing resists contains a salt of hydrofluoric acid and a base that does not contain a metal (A component), a water-soluble organic solvent (B2 component), phosphonic acid (C1 component), water (D component ) and a Base that does not contain a metal (E component) and its hydrogen ion concentration (pH) is 2 to 8. Adding the phosphonic acid (C1 component) and the base that does not contain a metal (E component) improves the Corrosion resistance effect of the copper-based metal film and thus enables the use of the resistance removal cleaner in a wider pH range (pH: 2 to 8).
Die A-Komponente der vorliegenden Erfindung ist das Salz der Hydrofluorsäure und eine Base, die nicht ein Metall enthält, von denen Einzelheiten in der obigen ersten Ausführungsform beschrieben worden sind.The A component of the present Invention is the salt of hydrofluoric acid and a base that is not contains a metal details of which have been described in the above first embodiment.
Die B2-Komponente der vorliegenden Erfindung ist ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel. Obwohl es nicht speziell begrenzt ist, werden Amide, Pyrrolidone, Alkylharnstoffe, Sulfoxide, Sulfone, Imidazolydinone, Alkohol mit Polyhydroxylgruppen oder seine Derivate, Lactone, Carboxylsäurederivate und andere bevorzugt benutzt.The B2 component of the present Invention is a water soluble organic solvent. Even though it is not particularly limited, amides, pyrrolidones, alkylureas, Sulfoxides, sulfones, imidazolydinones, alcohol with polyhydroxyl groups or its derivatives, lactones, carboxylic acid derivatives and others are preferred used.
Die Amide enthalten Formamid, N-Methylformamid, N,N-Dimethylformamid, N-Ethylformamid, N,N-Diethylformamid, Acetamid, N-Methylacetamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Ethylacetamid, N,N-Diethylacetamid und andere. Die Pyrrolidone enthalten N-Methyl- 2-pyrrolidon, N-Ethyl-2-pyrrolidon, N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon, N-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon und andere. Die Alkylharnstoffe enthalten Tetramethylharnstoff, Tetraethylharnstoff und andere. Die Sulfoxide enthalten Dimethylsulfoxid, Diethylsulfoxid und andere. Die Sulfone enthalten Dimethylsulfon, Diethylsulfon, bis-(2-Hydroxyethyl)sulfon, Tetramethylensulfon und andere. Die Imidazolydinone enthalten 1,3-Dimethyl-2-imidazolydinon, 1,3-Diethyl-2-imidazolydinon und andere.The amides contain formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N, N-diethylacetamide and others. The pyrrolidones contain N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone and other. The alkylureas contain tetramethylurea, tetraethylurea and other. The sulfoxides contain dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide and other. The sulfones contain dimethyl sulfone, diethyl sulfone, bis- (2-hydroxyethyl) sulfone, tetramethylene sulfone and others. The imidazolydinones contain 1,3-dimethyl-2-imidazolydinone, 1,3-diethyl-2-imidazolydinone and others.
Der Alkohol mit mehreren Polyhydroxylgruppen oder seine Derivate enthalten Ethylenglycol, Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonopropylether, Ethylenglycolmonobutylether, Ethylenglycolmonomethyletheracetat, Ethylenglycolmonoethyletheracetat, Ethylenglycolmonopropyletheracetat, Ethylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycol, Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonoethylether, Diethylenglycolmonopropylether, Diethylenglycolmonobutylether, Diethylenglycolmonomethyletheracetat, Diethylenglycolmonoethyletheracetat, Diethylenglycolmonopropyletheracetat, Diethylenglycolmonobutyletheracetat, Triethylenglycolmonomethylether, Propylenglycol, Propylenglycolmonomethylether, Propylenglycolmonoethylether, Propylenglycolmonopropylether, Propylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethylether, Dipropylenglycolmonoethylether, Dipropylenglycolmonopropylether, Dipropylenglycolmonobutylether, Dipropylenglycolmonomethyletheracetat, Dipropylenglycolmonoethyletheracetat, Diproplenglycolmonopropyletheracetat, Dipropylenglycolmonobutyletheracetat, Diethylenglycoldimethylether, Diethylenglycoldiethylether, Diethylenglycoldipropylether, Diethylenglycoldibutylether, Dipropylenglycoldimethylether, Dipropylenglycoldiethylether, Dipropylenglycoldipropylether, Dipropylenglycoldibutylether und andere.The alcohol with multiple polyhydroxyl groups or its derivatives contain ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, Ethylene glycol monopropyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, Diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, Diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, Diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monopropyl ether acetate, Diethylene glycol monobutyl ether acetate, triethylene glycol monomethyl ether, Propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, Propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, Dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, Dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, Dipropylene glycol monoethyl ether acetate, diproplene glycol monopropyl ether acetate, Dipropylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, Diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, Dipropylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol dipropyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether and other.
Die Lactone enthalten γ-Butyrolacton, σ-Valerolacton und andere. Die Carboxylsäurederivate enthalten Methylacetat, Ethylacetat, Methyllactat, Ethyllactat und andere.The lactones contain γ-butyrolactone, σ-valerolactone and other. The carboxylic acid derivatives contain methyl acetate, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate and other.
Es ist bevorzugt, eine Mischung einer Schwefel enthaltenden Verbindung, wie Sulfoxide oder Sulfone und den Alkohol mit mehreren Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate zu benutzen, die oben als die B2-Komponente, wie sie oben beschrieben sind. Obwohl das gemischte Massenverhältnis der Schwefel enthaltenden Verbindung und der Alkohol mit mehreren Polyhydroxylgruppen oder seine Derivate nicht speziell begrenzt sind, kann das Folgende vom Standpunkt der Entfernungseffektivität des chemisch verstärkten Excimerresists nach Trockenätzen gesagt werden. Das heißt, wenn das KrF-Resist entfernt ist, da sein Gerüst Polyhydroxystyren eines Phenolgerüstes ist, ist es bevorzugt, ein höheres Verhältnis der Schwefel enthaltenden Verbindung zu haben, das gut darin lösbar ist. Im Vergleich, wenn das ArF-Resist entfernt wird, dessen Hauptgerüst acrylisch ist, ist es bevorzugt, ein höheres Verhältnis von Alkohol mit Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate zu haben, die gut darin lösbar sind. Der gleiche Standpunkt gilt für den Resistrest nach Trockenätzen und Veraschen. Mit anderen Worten, das gemischte Massenverhältnis der Schwefel enthaltenden Verbindung und des Alkohols mit Polyhydroxylgruppen oder seiner Derivate kann gemäß der Art des zu benutzenden Resists vor dem Trockenätzen bestimmt werden.It is preferred to use a mixture of a sulfur-containing compound such as sulfoxides or sulfones and the alcohol with multiple polyhydroxyl groups or its derivatives, which are described above as the B2 component as described above. Although the mixed mass ratio of the sulfur-containing compound and the alcohol having multiple polyhydroxyl groups or its derivatives are not particularly limited, the following can be said from the viewpoint of the removal efficiency of the chemically amplified excimer resist after dry etching. That is, when the KrF resist is removed because its backbone is polyhydroxystyrene of a phenol backbone, it is preferred to have a higher sulfur-containing compound ratio that is readily soluble therein. In comparison, when the ArF resist is removed, its main is acrylic, it is preferred to have a higher ratio of alcohol with polyhydroxyl groups or its derivatives, which are readily soluble therein. The same point of view applies to the residual residue after dry etching and ashing. In other words, the mixed mass ratio of the sulfur-containing compound and the alcohol having polyhydroxyl groups or its derivatives can be determined according to the kind of the resist to be used before the dry etching.
Der Gehalt der B2-Komponente beträgt bevorzugt 50 Massen-% bis 95 Massen-% und bevorzugter von 55 Massen-% bis 90 Massen-%. Wenn er weniger als 50 Massen-% ist, würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes und des Resistrestes verschlechtert werden, und die Korrosion der Kupferzwischenverbindung würde intensiver werden. Wenn es andererseits 95 Massen-% überschreitet, würde wiederum die Entfernungseffektivität des Resistfil mes und des Resistrestes unerwünschterweise verschlechtert werden.The content of the B2 component is preferred 50 mass% to 95 mass% and more preferably from 55 mass% to 90 mass%. If it is less than 50 mass%, that would be Removal effectiveness of the Resist film and the resist residue are deteriorated, and the Corrosion of the copper interconnect would become more intense. If on the other hand, it exceeds 95% by mass, would turn the removal effectiveness of the resist film and the resist residue undesirably deteriorated become.
Die C1-Komponente ist die Phosphonsäure. Beispiele der benutzten Phosphonsäure enthalten: Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure), Phenylphosphonsäure, Methylendiphosphonsäure, Ethylidendiphosphonsäure, 1-Hydroxylethyliden-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxylpropyliden-1,1-diphosphonsäure, 1-Hydroxylbutyliden-1,1-diphosphonsäure, Ethylamino-bis(methylenphosphonsäure), Dodecylamino-bis(methylenphosphonsäure), Ethylendiaminbis(methylenphosphonsäure), Ethylendiamin-tetrakis(methylenphosphonsäure), Hexamethylendiamin-tetrakis(methylenphosphonsäure), Isopropylendiamin-bis(methylenphosphonsäure), Isopropylendiamin-tetra(methylenphosphonsäure), Nitrilo-tris(methylenphosphonsäure) und andere.The C1 component is the phosphonic acid. Examples the phosphonic acid used contain: diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid), phenylphosphonic acid, methylene diphosphonic acid, ethylidene diphosphonic acid, 1-hydroxylethylidene-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxylpropylidene-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxylbutylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylamino-bis (methylenephosphonic acid) Dodecylamino-bis (methylenephosphonic acid), ethylenediamine bis (methylenephosphonic acid), ethylenediamine tetrakis (methylenephosphonic acid), hexamethylenediamine tetrakis (methylenephosphonic acid), isopropylenediamine bis (methylenephosphonic acid), isopropylenediamine tetra (methylenephosphonic acid), tris (methylenephosphonic acid) other.
Die benutzte Phosphonsäure (C1-Komponente), wenn sie mit der Base benutzt wird, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente), dient als Korrosionsverhinderer bei dem Metallfilm auf Kupferbasis als das Zwischenverbindungsmaterial oder den Isolierfilm, wie der Film niedrigen k und dient auch als pH-Einsteller. Hier beträgt der Gehalt der C1-Komponente bevorzugt von 0,1 Massen-% bis 20 Massen-% und bevorzugter von 0,5 Massen-% bis 15 MassenWenn er weniger als 0,1 Massen-% ist, würde die Wirkung des Korrosionsschutzes auf dem Metallfilm auf Kupferbasis oder dem Film niedrigen k verschlechtert werden. Wenn er 20 Massen-% überschreitet, würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes, des Resistrestes oder des Ätzrestes unerwünschterweise verschlechtert werden.The phosphonic acid used (C1 component), when used with the base that does not contain a metal (E component), serves as a corrosion inhibitor for the copper-based metal film as the interconnect material or the insulating film such as the Film low k and also serves as a pH adjuster. Here is the salary the C1 component preferably from 0.1 mass% to 20 mass% and more preferably from 0.5 mass% to 15 mass if it is less than 0.1 Is% by mass the effect of corrosion protection on the copper-based metal film or the film low k be deteriorated. If it exceeds 20 mass%, would Distance effectiveness of the resist film, the resist residue or the etching residue undesirably deteriorate.
Das Wasser wird als die D-Komponente benutzt, von dem Einzelheiten bei der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind.The water is called the D component used, the details of the first embodiment have been described.
Die E-Komponente ist die Base, die nicht ein Metall enthält. Obwohl die nicht ein Metall enthaltende Base, die benutzt wird, nicht speziell begrenzt ist, werden bevorzugt organische Aminverbindungen, wie Hydroxyamine, primäres, sekundäres oder tertiäres Fettsäureamin, alicyclisches Amin, heterocyclisches Amin und aromatisches Amin, Ammoniak, niederquaternäre Ammoniumbase und andere, bevorzugt benutzt.The E component is the base that does not contain a metal. Although the non-metal base used is not particularly limited, organic amine compounds such as hydroxyamines, primary, secondary or tertiary fatty acid amine, alicyclic amine, heterocyclic amine and aromatic amine, ammonia, low quaternary ammonium base and others, preferably used.
Die Hydroxyamine enthalten Hydroxylamin, N-Methylhydroxylamin, N,N-Dimethylhydroxylamin, N,N-Diethylhydroxylamin und andere.The hydroxyamines contain hydroxylamine, N-methylhydroxylamine, N, N-dimethylhydroxylamine, N, N-diethylhydroxylamine and other.
Das primäre Fettsäureamin enthält Methylamin, Ethylamin, Propylamin, Butylamin, Monoethanolamin, Monoisopropanolamin, 2-(2-Aminoethylamino)ethanol und andere. Das sekundäre Fettsäureamin enthält Dimethylamin, Diethylamin, Dipropylamin, Dibutylamin, Diethanolamin, N-Methylethanolamin, N-Ethylethanolamin und andere. Das tertiäre Fettsäureamin enthält Trimethylamin, Triethylamin, Tripropylamin, Tributylamin, N,N-Dimethylethanolamin, N,N-Diethylethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, Triethanolamin und andere.The primary fatty acid amine contains methylamine, Ethylamine, propylamine, butylamine, monoethanolamine, monoisopropanolamine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol and other. The secondary fatty amine contains Dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, diethanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine and others. The tertiary fatty acid amine contains Trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-diethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, Triethanolamine and others.
Das alicyclische Amin enthält Cyclohexylamin, Dicyclohexylamin und andere. Das heterocyclische Amin enthält Pyrrol, Pyrrolidin, Pyridin, Morpholin, Pyrazin, Piperidin, Oxazol, Thiazol und andere. Das aromatische Amin enthält Benzylamin, Dibenzylamin, N-Methylbenzylamin, N-Ethylbenzylamin und andere. Die niederquaternäre Ammoniumbase enthält Tetramethylammoniumhydroxid, (2-Hydroxyethyl)trimethylammoniumhydroxid und andere.The alicyclic amine contains cyclohexylamine, Dicyclohexylamine and others. The heterocyclic amine contains pyrrole, Pyrrolidine, pyridine, morpholine, pyrazine, piperidine, oxazole, thiazole and other. The aromatic amine contains benzylamine, dibenzylamine, N-methylbenzylamine, N-ethylbenzylamine and others. The low quaternary ammonium base contains Tetramethylammonium hydroxide, (2-hydroxyethyl) trimethylammonium hydroxide and other.
Die Base, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente), die hier benutzt wird, dient, wenn sie zusammen mit der Phosphonsäure (C1-Komponente) benutzt wird, als Korrosionsverhinderer für den Metallfilm auf Kupferbasis als das Zwischenverbindungsmaterial oder den Isolierfilm, wie der Film niedrigen k, und dient auch als pH-Einsteller. Hier ist der Inhalt der E-Komponente bevorzugt von 0,1 Massen-% bis 20 Massen-% und bevorzugter von 0,5 Massen-% bis 15 Massen-%. Wenn er weniger als 0,1 Massen-% ist, wird die Korrosion des Metallfilmes auf Kupferbasis und des Filmes niedrigen k sehr intensiv. Wenn er 20 Massen-% überschreitet, nimmt die Entfernungseffektivität des Resistfilmes, des Resistrestes und anderer Ätzreste unerwünschterweise ab.The base that does not contain a metal (E component), which is used here, when used together with the phosphonic acid (C1 component) is used as a corrosion inhibitor for the copper-based metal film as the interconnect material or the insulating film such as the Film low k, and also serves as a pH adjuster. Here is the Content of the E component preferably from 0.1% by mass to 20% by mass and more preferably from 0.5 mass% to 15 mass%. If he's less is 0.1 mass%, the corrosion of the copper-based metal film and the film's low k very intense. If it exceeds 20 mass%, take the removal effectiveness the resist film, the resist residue and other etch residues undesirably from.
Der pH des Resistentfernungsreinigers beträgt 2 bis 8 und bevorzugt 2,5 bis 7,5. Wenn der pH weniger als 2 ist, würde der Metallfilm auf Kupferbasis stark korrodiert werden. Wenn der pH 8 überschreitet, würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes, des Resistrestes und des anderen Ätzrestes verschlechtert, und die Korrosion des Metallfilmes auf Kupferbasis und des Filmes niedrigen k würde unerwünschterweise voranschreiten. Bei der vorliegenden Ausführungsform verbessert die Zugabe der Phosphonsäure (C1-Komponente) und der Base, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente), den Korrosionswiderstandseffekt auf einem Metallfilm, und ermöglicht folglich die Benutzung des Resistentfernungsreinigers in einem weiteren pH-Bereich (pH: 2 bis 8) als der pH-Bereich (pH: 4 bis 8) des Resistentfernungsreinigers der ersten und der zweiten Ausführungsform.The pH of the resistant removal cleaner is 2 to 8 and preferably 2.5 to 7.5. If the pH is less than 2, the copper-based metal film would be severely corroded. If the pH exceeds 8, the removal efficiency of the resist film, the resist residue and the other etching residue would deteriorate, and the corrosion of the copper-based metal film and the low k film would undesirably proceed. In the present embodiment, the addition of the phosphonic acid (C1 component) and the non-metal base (E component) improves the corrosion resistance effect on a metal film, and thus enables the use of the resist remover in a wider pH range (pH: 2 to 8) as the pH range (pH: 4 to 8) of the resist removal cleaner of the first and second embodiments.
Vierte AusführungsformFourth embodiment
Eine weitere Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists enthält ein Salz einer Fluorwasserstoffsäure und einer Base, die nicht ein Metall enthält (A-Komponente), ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel (B2-Komponente), Phosphonsäure (C1-Komponente), Wasser (D-Komponente), eine Base, die nicht ein Metall enthält (E-Komponente) und einen Cu-Korrosionsverhinderer (F-Komponente), und seine Wasserstoffionenkonzentration (pH) beträgt 2 bis 8. Das heißt die vorliegende Ausführungsform enthält weiter die F-Komponente zusätzlich zu der A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente des Resistentfernungsreinigers der dritten Ausführungsform, und der pH ist auf 2 bis 8 eingestellt.Another cleaning composition for removing resists a salt of a hydrofluoric acid and a base that does not contain a metal (A component), a water-soluble one organic solvent (B2 component), phosphonic acid (C1 component), water (D component), a base that is not a Contains metal (E component) and a Cu corrosion inhibitor (F component), and its hydrogen ion concentration (pH) is 2 to 8. That is the present embodiment contains further the F component additionally to the A, B2, C1, D and E components of the resistance removal cleaner third embodiment, and the pH is adjusted to 2 to 8.
Hier dient der Cu-Korrosionsverhinderer (F-Komponente) zum Unterdrücken der Korrosion eines Metallfilmes auf Kupferbasis, und sein Gehalt ist bevorzugt von 0,01 Massen-% bis 5 Massen-% und bevorzugter von 0,05 Massen-% bis 3 Massen-%. Wenn er kleiner als 0,01 Massen-% ist, würde die Korrosion des Metallfilmes auf Kupferbasis intensiv werden. Wenn er 5 Massen-% überschreitet, würde die Entfernungseffektivität des Resistfilmes, des Resistrestes und anderen verschlechtert werden.The Cu corrosion inhibitor is used here (F component) to suppress corrosion of a copper-based metal film, and its content is preferably from 0.01 mass% to 5 mass%, and more preferably from 0.05 mass% to 3 mass%. If it is less than 0.01 mass% is would the corrosion of the copper-based metal film become intense. If it exceeds 5 mass%, would Removal effectiveness of the Resist film, resist residue and others are deteriorated.
Als die F-Komponente werden Triazole, aliphatische Carboxylsäuren, aromatische Carboxylsäuren oder Aminocarboxylsäuren bevorzugt benutzt, oder zwei oder mehr Arten davon können zusammen verwendet werden. Die Triazole enthalten Benzotriazol, o-Tolyl-triazol, m-Tolyltriazol, p-Tolyltriazol, Carboxybenzotriazol, 1-Hydroxybenzotriazol, Nitrobenzotriazol, Dihydroxypropylbenzotriazol und andere. Die aliphatischen Carboxylsäuren enthalten Oxalsäure, Malonsäure, Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Itaconsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Lactinsäure, Malinsäure, Citronensäure, Weinsäure und andere. Die aromatischen Carboxylsäuren enthalten Benzoesäure, Phthalsäure, Trimellitsäure, Pyromellitsäure, 5-Sulfosalicylsäure, 2,4-Dihydroxybenzoesäure und andere. Die Aminocarboxylsäuren enthalten Glycin, Dihydroxyethylglycin, Alanin, Valin, Leucin, Asparagin, Glutamin, Aspartinsäure, Glutarinsäure, Lysin, Arginin, Iminodiacetsäure, Nitrilotriacetsäure, Ethylendiamintetraacetsäure, 1,2-Cyclohexadiamintetraacetsäure, Diethylentriaminpentaacetsäure und andere.As the F component, triazoles, aliphatic carboxylic acids, aromatic carboxylic acids or aminocarboxylic acids preferably used, or two or more kinds thereof may be used together be used. The triazoles contain benzotriazole, o-tolyl-triazole, m-tolyltriazole, p-tolyltriazole, carboxybenzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, nitrobenzotriazole, Dihydroxypropylbenzotriazole and others. Contain the aliphatic carboxylic acids oxalic acid, malonic, Acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, Fumaric acid, succinic acid, itaconic acid, glutaric acid, adipic acid, lactic acid, maleic acid, citric acid, tartaric acid and other. The aromatic carboxylic acids contain benzoic acid, phthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, 5-sulfosalicylic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid and other. The aminocarboxylic acids contain glycine, dihydroxyethylglycine, alanine, valine, leucine, asparagine, Glutamine, aspartic acid, glutaric, Lysine, arginine, iminodiacetic acid, Nitrilotriacetsäure, Ethylendiamintetraacetsäure, 1,2-cyclohexadiamine tetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid and other.
Als nächstes wird eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens einer Halbleitervorrichtung beschrieben, bei der ein Resistfilm, ein Resistrest und ein anderer Ätzrest entfernt werden unter Benutzung des Resistentfernungsreinigers gemäß der oben beschriebenen Ausführungsformen, wobei ein Kupferzwischenverbindungsprozess als ein Beispiel genommen wird.Next is an embodiment described the manufacturing method of a semiconductor device, in which a resist film, a resist residue and another etching residue are removed are made using the resistant removal cleaner according to the above described embodiments, taking a copper interconnect process as an example becomes.
Fünfte AusführungsformFifth embodiment
Hier im folgenden wird eine Ausführungsform
des Kupferzwischenverbindungsprozesses unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf
Die in
Danach wird Bezug nehmend auf
Sechste AusführungsformSixth embodiment
Hierauf wird eine andere Ausführungsform
des Kupferzwischenverbindungsprozesses unter Benutzung der Reinigungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf
Die in
Danach wird Bezug nehmend auf
Als nächstes wird Bezug nehmend auf
Hier im folgenden wird die vorliegende Erfindung im größeren Detail beschrieben.The following is the present Invention in greater detail described.
Die Entfernungseffektivität des Resistrestes, der durch Trockenätzen erzeugt ist, die Entfernungseffektivität des Ätzrestes, der gemäß der Reaktion des Ätzgases mit dem anorganischen Film erzeugt ist, und die Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Kupferfilm und dem Film niedrigen k des Resistentfernungsreinigers gemäß der vorliegenden Erfindung wurden wie folgt ausgewertet.The removal effectiveness of the resist residue, by dry etching is generated, the removal effectiveness of the etching residue, according to the reaction of the etching gas is produced with the inorganic film, and the corrosion prevention effects on the copper film and the low k film of the resist remover according to the present Invention were evaluated as follows.
(1) Vorbereitung der Reinigungszusammensetzung zum Entfernen von Resists(1) Preparation of the cleaning composition to remove resists
Verschiedene Reinigungszusammensetzungen zum Entfernen von Resists wurden dargestellt. Die Resistentfernungsreiniger von Beispielen 1 bis 21 sind Beispiele des Resistentfernungsreinigers der ersten Ausführungsform. Ähnlich entsprechen jene Beispiele 22 bis 25 der zweiten Ausführungsform, jene von Beispielen 26 bis 56 entsprechen der dritten Ausführungsform und jene Beispiele 57 bis 61 entsprechen der vierten Ausführungsform.Different cleaning compositions for removing resists have been shown. The resistant removal cleaners of Examples 1 to 21 are examples of the resist remover the first embodiment. Correspond similarly those examples 22 to 25 of the second embodiment, those of examples 26 to 56 correspond to the third embodiment and those examples 57 to 61 correspond to the fourth embodiment.
Zum Darstellen des entsprechenden Resistentfernungsreinigers der ersten Ausführungsform wurden die A- und B1-Komponenten den vorgeschriebenen Massen-%, wie in Tabellen 1 bis 3 gezeigt ist, und 95 Massen-% des gesamten benötigten Betrages der D-Komponente (Wasser) miteinander gemischt. Salpetersäure und Propion säure als die C-Komponente wurden in kleinen Beträgen zu der Mischung zum Erzielen eines vorgeschriebenen pH hinzugefügt. Die D-Komponente wurde hinzugefügt zum Erzielen von 100 Massender Reinigungszusammensetzung. Jeder der Resistentfernungsreiniger der zweiten Ausführungsform wurde wie folgt dargestellt. Die A-, B1- und E1-Komponente des vorgeschriebenen Massen-%, wie in Tabelle 4 gezeigt ist, und 95 Massen-% des gesamten benötigten Betrages der D-Komponente wurden zusammen gemischt, wozu Salpetersäure und Propionsäure als die C-Komponente in kleinen Beträgen zum Erzielen eines vorgeschriebenen pH addiert wurden, und die D-Komponente wurde weiterhin zum Erzielen von 100 Massen-% der Reinigungszusammensetzung hinzugefügt. Der Betrag der C-Komponente, der hinzuzufügen ist, variiert mit den pH, der zu erzielen ist, von 0,3 Massen-% bis 3 Massen-%.To prepare the corresponding resist removal cleaner of the first embodiment, the A and B1 components, the prescribed mass% as shown in Tables 1 to 3 and 95 mass% of the total amount of the D component (water) were mixed together. Nitric acid and propionic acid as the C component were added to the mixture in small amounts to achieve a prescribed pH. The D component was added to achieve 100 masses of the cleaning composition. Each of the resist removal cleaners of the second embodiment was as follows shown. The A, B1 and E1 components of the prescribed mass% as shown in Table 4 and 95 mass% of the total required amount of the D component were mixed together, including nitric acid and propionic acid as the C component in FIG small amounts were added to obtain a prescribed pH, and the D component was further added to achieve 100 mass% of the cleaning composition. The amount of the C component to be added varies with the pH to be obtained from 0.3% by mass to 3% by mass.
Jeder der Resistentfernungsreiniger der dritten Ausführungsform wurde dargestellt durch Hinzufügen der D-Komponente zu der A-, B2-, C1- und E-Komponente des vorgeschriebenen Massen-%, wie in Tabelle 5 bis 8 gezeigt ist, zum Erhalten von 100 Massen-% der Reinigungszusammensetzung, während der pH bestätigt wurde. Jeder der Resistentfernungsreiniger der vierten Ausführungsform wurde dargestellt durch Hinzufügen der D-Komponente zu der A-, B2-, C1-, E- und F-Komponente des vorgeschriebenen Massen-%, wie in Tabelle 9 gezeigt ist, zum Erzielen von 100 Massen-% der Reinigungszusammensetzung, während der pH bestätigt wurde.Each of the resistant removal cleaners the third embodiment was represented by adding the D component to the A, B2, C1 and E component of the prescribed % By mass as shown in Tables 5 to 8 to obtain 100 Mass% of the cleaning composition while the pH was confirmed. Each of the resist removal cleaners of the fourth embodiment was represented by adding the D component to the A, B2, C1, E and F components of the prescribed % By mass as shown in Table 9 to achieve 100% by mass the cleaning composition while the pH confirmed has been.
(2) Entfernungseffektivität des Resistrestes(2) Removal effectiveness of resist residue
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Als nächstes wurde ein Chip (einer Größe von 20 mm × 20 mm), an dem der obige Resistrest anhaftete, in 200 cm3 des Resistentfernungsreinigers mit einer Zusammensetzung, wie sie in Tabellen 1, 2, 4, 5, 6, 8 oder 9 gezeigt ist, bei einer Temperatur von 24°C während 30 Minuten eingetaucht. Er wurde nach dem Waschen mit Wasser getrocknet. Die Entfernungseffektivität des ArF-Resists und seines Resistrestes und die Entfernungseffektivität des KrF-Resists und seines Resistrestes zu der Zeit, als der Resistentfernungsreiniger der ersten Ausführungsform benutzt wurde, sind in Tabelle 1 bzw. Tabelle 2 gezeigt. Die Ent fernungseffektivität des ArF-Resists und seines Resistrestes zu der Zeit, zu der der Resistentfernungsreiniger der zweiten Ausführungsform benutzt wurde, ist in Tabelle 4 gezeigt. Weiter sind die Entfernungseffektivität des ArF-Resists und seines Resistrestes und die Entfernungseffektivität des KrF-Resists und seines Resistrestes zu der Zeit, zu der der Resistentfernungsreiniger der dritten Ausführungsform benutzt wurde, in Tabellen 5 und 8 bzw. Tabellen 6 und 8 gezeigt. Noch weiter sind die Entfernungseffektivität des ArF-Resists und seines Resistrestes und die Entfernungseffektivität des KrF-Resists und seines Resistrestes zu der Zeit, zu der der Resistentfernungsreiniger der vierten Ausführungsform benutzt wurde, in Tabelle 9 gezeigt. In jeder Tabelle zeigt OO und O an, dass der Resistrest nicht gefunden wurde (OO mit einem Oberflächenzustand besser als der von O), und x bezeichnet, dass Resistrest gefunden wurde.Next, a chip (20 mm × 20 mm in size) to which the above resist residue adhered was placed in 200 cm 3 of the resist remover having a composition as shown in Tables 1, 2, 4, 5, 6, 8 or 9 is shown immersed at a temperature of 24 ° C for 30 minutes. It was dried with water after washing. The removal effectiveness of the ArF resist and its resist residue, and the removal effectiveness of the KrF resist and its resist residue at the time when the resist removal cleaner of the first embodiment was used are shown in Table 1 and Table 2, respectively. The removal effectiveness of the ArF resist and its resist residue at the time the resist removal cleaner of the second embodiment was used is shown in Table 4. Further, the removal effectiveness of the ArF resist and its resist residue and the removal effectiveness of the KrF resist and its resist residue at the time the resist removal cleaner of the third embodiment was used are shown in Tables 5 and 8 and Tables 6 and 8, respectively. Still further, the removal effectiveness of the ArF resist and its resist residue and the removal effectiveness of the KrF resist and its resist residue at the time the resist removal cleaner of the fourth embodiment was used are shown in Table 9. In each table, OO and O indicate that the resist residue was not found (OO with a surface condition better than that of O), and x indicates that the resist residue was found.
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(3) Entfernungseffektivität des Reaktionsrestes des Ätzgases und des anorganischen Filmes(3) Removal effectiveness of the reaction residue of the etching gas and the inorganic film
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(4) Korrosionswiderstand der Kupferzwischenverbindung(4) corrosion resistance the copper interconnect
Zum Auswerten des Korrosionswiderstandes des Kupferzwischenverbindung wurde ein geätzter Betrag (oder eine Abnahme der Dicke) eines Kupferplattenchips (eine Größe von 20 mm × 20 mm mit einer Dicke von 500 nm), wenn er in den Resistentfernungsreiniger mit einer Zusammensetzung, wie sie in Tabelle 1 bis 9 gezeigt ist, bei 24°C während 30 Minuten eingetaucht wurde und nach Wasserwaschen getrocknet wurde, unter Benutzung einer Filmdickenmessvorrichtung gemessen, wobei eine fluoreszierende Röntgenstrahl-4-Probe verwendet wurde (erhältlich von Four Dimension, Inc.). In Tabellen 1 bis 9 bezeichnet OO, dass der geätzte Betrag weniger als 1 nm betrug, O bezeichnet, dass der geätzte Betrag weniger als 2 nm betrug, und x bezeichnet, dass der geätzte Betrag 2 nm oder größer war.For evaluating the corrosion resistance the copper interconnect was an etched amount (or a decrease the thickness) of a copper plate chip (a size of 20 mm × 20 mm with a thickness of 500 nm) when it is in the resistant removal cleaner with a composition as shown in Tables 1 to 9, at 24 ° C while Immersed for 30 minutes and dried after washing with water, measured using a film thickness measuring device, wherein a fluorescent X-ray 4 sample was used (available by Four Dimension, Inc.). In Tables 1 to 9, OO indicates that the etched amount was less than 1 nm, O denotes the etched amount was less than 2 nm, and x denotes the etched amount Was 2 nm or larger.
(5) Korrosionswiderstand des Filmes niedrigen k(5) corrosion resistance of the film low k
Zum Auswerten des Korrosionswiderstandes des Filmes niedrigen k wurde ein geätzter Betrag (oder eine Abnahme in Dicke) eines CVD-SiON-Filmchips (einer Größe von 20 mm × 20 mm mit einer Dicke von 500 nm), wenn der Chip in den Resistentfernungsreiniger mit einer Zusammensetzung, wie sie in Tabellen 1 bis 9 gezeigt ist, bei 24°C während 30 Minuten eingetaucht wurde und nach Wasserwaschen getrocknet wurde, unter Benutzung einer Filmdickenmessvorrichtung eines optischen Interferenztyps, NanoSpec (von Nanometrics, Inc. erhältlich) gemessen. In Tabellen 1 bis 9 bezeichnet OO, dass der geätzte Betrag weniger als 1 nm betrug, O bezeichnet, dass der gleiche weniger als 2 nm war, und x bezeichnet, dass der gleiche mindestens 2 nm betrug.For evaluating the corrosion resistance of the film's low k was an etched amount (or a decrease in thickness) of a CVD-SiON film chip (20 mm × 20 mm in size with a thickness of 500 nm) when the chip in the resistant removal cleaner with a composition as shown in Tables 1 to 9, at 24 ° C while Immersed for 30 minutes and dried after washing with water, using an optical film thickness measuring device Interference types, NanoSpec (available from Nanometrics, Inc.) measured. In Tables 1 through 9, OO indicates that the etched amount was less than 1 nm, O denotes the same less was 2 nm, and x denotes the same at least 2 nm scam.
In Tabellen 1 bis 9 stellt NH4F Ammoniumfluorid dar, DMAC stellt N,N-Dimethylacetamid dar, DGBE stellt Diethylenglycolmonobutylether dar, DMSO stellt Dimethylsulfoxid dar, DGME stellt Diethylenglycolmonomethylether dar, MDP stellt Methylendiphosphonsäure dar, DEEA stellt N,N-Diethylethanolamin dar, DMAC stellt N,N-Dimethylacetamid dar, PGME stellt Propylenglycolmonomethylether dar, PGBE stellt Propylenglycolmonobutylether dar, MEA stellt Monoethanolamin dar und BTA stellt Benzotriazol dar.In Tables 1 through 9, NH 4 F represents ammonium fluoride, DMAC represents N, N-dimethylacetamide, DGBE represents diethylene glycol monobutyl ether, DMSO represents dimethyl sulfoxide, DGME represents diethylene glycol monomethyl ether, MDP represents methylene diphosphonic acid, DEEA represents N, N-diethylethanolamine, DMAC represents N, N-dimethylacetamide, PGME represents propylene glycol monomethyl ether, PGBE represents propylene glycol monobutyl ether, MEA represents monoethanolamine and BTA represents benzotriazole.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 1 bis 8 enthalten alle die A-, B1-, C- und D-Komponente, und ihr pH-Bereich ist in dem Bereich von 4 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende ArF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Im Vergleich enthält das Vergleichsbeispiel 1 nicht die A-Komponente, so dass die ArF-Resistentfernungseffektivität schlecht wurde. Das Vergleichsbeispiel 2 weist einen pH kleiner als 4 auf, so dass die ArF-Resistentfernungseffektivität und der Korrosionswiderstand des Cu-Films verschlechtert wurden. Das Vergleichsbeispiel 3 weist einen pH auf, der 8 überschreitet, so dass der Korrosionswiderstand sowohl des Cu-Films als auch des Filmes niedrigen k verschlechtert wurde.The resist removal cleaners in Examples 1 to 8 all contain the A, B1, C and D components, and their pH range is in the range of 4 to 8. Thus, each cleaner shows excellent ArF resistance removal effectiveness and excellent corrosion prevention effects on the Cu film and the film low k. In comparison, Comparative Example 1 does not contain the A component, so that the ArF resistance removal effectiveness became poor. Comparative Example 2 has a pH less than 4, so that the ArF resistance removal effectiveness and the corrosion resistance of the Cu film were deteriorated. Comparative Example 3 has a pH exceeding 8, so that the corrosion resistance of both the Cu film and the low k film has deteriorated.
Es wurde aus Beispielen 3 und 5 bis 8 gefunden, dass das Acrylharz in großem Betrag enthaltende ArF-Resist und sein Rest effektiver entfernt wurden, wenn der Gehalt an Diethylenglycolmonobutylether innerhalb der B1-Komponente vergrößert wird.It was from Examples 3 and 5 to 8 found that the acrylic resin contained ArF resist in a large amount and its remainder were removed more effectively when the diethylene glycol monobutyl ether content is enlarged within the B1 component.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 9 bis 16 enthalten alle die A-, B1-, C- und D-Komponente, und ihr pH-Bereich ist in dem Bereich von 4 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende KrF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Im Vergleich enthält das Vergleichsbeispiel 4 nicht die A-Komponente, so dass sie eine schlechte KrF-Resistentfernungseffektivität zeigt. Das Vergleichsbeispiel 5 weist einen pH kleiner als 4 auf, so dass der Korrosionswiderstand des Cu-Filmes verschlechtert wurde. Das Vergleichsbeispiel 6 weist einen pH auf, der 8 überschreitet, so dass seine KrF-Resistentfernungseffektivität und die Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k alle verschlechtert waren.The resist removal cleaners in Examples 9 to 16 all contain the A, B1, C and D components, and their pH range is in the range of 4 to 8. Thus, each cleaner shows excellent KrF resistant removal effectiveness and excellent corrosion prevention effects on the Cu film and the film low k. In comparison, Comparative Example 4 does not contain the A component, so it shows poor KrF resistance removal effectiveness. Comparative example 5 has a pH less than 4, so that the corrosion resistance of the Cu film has deteriorated. Comparative Example 6 has a pH exceeding 8, so that its KrF-resistant removal efficiency and corrosion prevention effects on the Cu film and the low k film were all deteriorated.
Es wurde aus Beispielen 1 und 13 bis 16 gefunden, dass das Phenolharz in großem Betrag enthaltende KrF-Resist und sein Rest effektiver entfernt werden können, wenn der Gehalt von N,N-Dimethylacetamid innerhalb der B1-Komponente vergrößert wird.It became from Examples 1 and 13 to 16 found that the phenolic resin contained a large amount of KrF resist and its remainder can be removed more effectively if the content of N, N-dimethylacetamide is within the B1 component is enlarged.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 17 bis 21 enthalten alle die A-, B1-, C- und D-Komponente, und ihr pH ist in dem Bereich von 4 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende Ätzrestentfernungseffektivität und hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Obwohl der Ätzrest nicht das Resist oder den Resistrest enthält, wie es oben war, enthält er einen großen Betrag von Kohlenstoffrest, der von dem Ätzgas herrührt, so dass der Resistentfernungsreiniger gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.The resist removal cleaners in Examples 17 to 21 all contain the A, B1, C, and D components, and their pH is in the range of 4 to 8. Thus, each cleaner shows excellent etching residue removal efficiency and excellent corrosion prevention effects on the copper. Film and the film low k. Although the etching residue does not contain the resist or the resist residue as was above, it contains a large amount of carbon residue resulting from the etching gas, so that the resist removal cleaner according to the present invention is applicable.
Vergleichsbeispiel 7 enthält nicht die A-Komponente, so dass es eine schlechte Ätzrestentfernungseffektivität zeigt. Vergleichsbeispiel 8 weist seinen pH kleiner als 4 auf, so dass der Korrosionswiderstand des Cu-Filmes verschlechtert wurde. Vergleichsbeispiel 9 weist seinen pH größer als 8 auf, so dass der Korrosionswiderstand sowohl des Cu-Filmes als auch des Filmes niedrigen k verschlechtert wurde.Comparative example 7 does not contain the A component so that it shows poor etch residue removal effectiveness. Comparative example 8 has its pH less than 4, so that the corrosion resistance of the Cu film has deteriorated. Comparative example 9 has its pH greater than 8 so that the corrosion resistance of both the Cu film and also the film's low k was deteriorated.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 22 bis 25 enthalten alle die A-, B1-, C-, D- und E1-Komponente, und ihr pH ist in dem Bereich von 4 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende ArF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Es wurde auch gefunden, dass der Korrosionswiderstand des Filmes niedrigen k weiter verbessert wurde im Vergleich mit Beispielen 3 und 6, die nicht die E1-Komponente enthalten, obwohl sie in den Tabellen mit dem gleichen Symbol O bezeichnet sind. Solche Tendenz wurde nicht nur bei der Entfernungseffektivität des ArF-Resists und des Resistrestes gefunden, sondern auch bei der Entfernungseffektivität des KrF-Resists und seines Resistrestes.The resist removal cleaners in Examples 22 to 25 all contain the A, B1, C, D and E1 components, and their pH is in the range of 4 to 8. Thus, each cleaner shows excellent ArF resistance removal effectiveness and excellent Corrosion prevention effects on the Cu film and the film low k. It was also found that the corrosion resistance of the low k film was further improved compared to Examples 3 and 6, which do not contain the E1 component, although they are identified by the same symbol O in the tables. Such tendency was found not only in the removal effectiveness of the ArF resist and the resist residue, but also in the removal effectiveness of the KrF resist and its resist residue.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 26 bis 35 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente, und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende ArF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Im Vergleich enthält das Vergleichsbeispiel 10 nicht die A-Komponente, so dass die ArF-Resistentfernungseffektivität schwach wurde. Das Vergleichsbeispiel 11 weist einen pH kleiner als 2 auf, so dass der Korrosionswiderstand des Cu-Filmes verschlechtert wurde. Das Vergleichsbeispiel 12 weist einen pH auf, der 8 überschreitet, so dass der Korrosionswiderstand sowohl des Cu-Films als auch des Filmes niedrigen k verschlechtert wurde.The resist removal cleaners in Examples 26 to 35 all contain the A, B2, C1, D and E components, and their pH is in the range of 2 to 8. Thus, each cleaner shows excellent ArF resistance removal effectiveness and excellent Corrosion prevention effects on the Cu film and the film low k. In comparison, Comparative Example 10 does not contain the A component, so that the ArF resistance removal effectiveness became weak. Comparative example 11 has a pH less than 2, so that the corrosion resistance of the Cu film has deteriorated. Comparative Example 12 has a pH exceeding 8, so that the corrosion resistance of both the Cu film and the low k film has deteriorated.
Es wurde aus Beispielen 27 und 30 bis 33 gefunden, dass das Acrylharz in großem Betrag enthaltende ArF-Resist und sein Rest effektiver entfernt wurden, wenn der Gehalt an Diethylenglycolmonomethylether innerhalb der B2-Komponente vergrößert wird.It became examples 27 and 30 to 33 found that the acrylic resin contained ArF resist in a large amount and its remainder were removed more effectively when the diethylene glycol monomethyl ether content is enlarged within the B2 component.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 36 bis 45 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente, und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende KrF-Resistentfernungseffektivität und hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Im Vergleich enthält das Vergleichsbeispiel 13 nicht die A-Komponente, so dass es eine schlechte KrF- Resistentfernungseffektivität zeigt. Das Vergleichsbeispiel 14 weist einen pH kleiner als 2 auf, so dass der Korrosionswiderstand des Cu -Films verschlechtert wurde. Das Vergleichsbeispiel 15 weist einen pH auf, der 8 überschreitet, so dass seine KrF-Resistentfernungseffektivität und die Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k alle verschlechtert wurden.The resist removal cleaners in Examples 36 to 45 all contain the A, B2, C1, D and E component, and their pH is in the range of 2 to 8. Thus, each cleaner shows excellent KrF resistance removal effectiveness and excellent Corrosion prevention effects on the Cu film and the film low k. In comparison, Comparative Example 13 does not contain the A component, so it shows poor KrF resistance removal effectiveness. Comparative example 14 has a pH less than 2, so that the corrosion resistance of the Cu film has deteriorated. The comparative example 15 has a pH exceeding 8, so that s i ne KrF resist removing efficiency and Korrosionsverhinde gseffekte run on the Cu film and the film of low k were all deteriorated.
Es wurde aus Beispielen 37 und 40 bis 43 gefunden, dass das Phenolharz in großem Betrag enthaltende KrF-Resist und sein Rest effektiver entfernt werden können, wenn der Gehalt an Dimethylsulfoxid innerhalb der B2-Komponente vergrößert wird.It became Examples 37 and 40 to 43 found that the phenolic resin contained a large amount of KrF resist and its remainder can be removed more effectively if the content of dimethyl sulfoxide is enlarged within the B2 component.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 46 bis 50 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente, und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende Ätzrestentfernungseffektivität und hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Obwohl der Ätzrest nicht das Resist oder den Resistrest wie oben enthält, enthält er einen großen Betrag von. Kohlenstoffrest, der von dem Ätzgas herrührt, so dass der Resistentfernungsreiniger gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist. Das Vergleichsbeispiel 16 enthält nicht die A-Komponente, so dass es eine schlechte Ätzrestentfernungseffektivität zeigt. Das Vergleichsbeispiel 17 weist einen pH kleiner als 2 auf, so dass die Ätzrestentfernungseffektivität und der Korrosionswiderstand des Cu-Films verschlechtert wurden. Das Vergleichsbeispiel 18 weist einen pH auf, der 8 überschreitet, so dass der Korrosionswiderstand sowohl von dem Cu-Film als auch von dem Film niedrigen k verschlechtert wurde.The resist removal cleaners in Examples 46 to 50 all contain the A, B2, C1, D and E components, and their pH is in the range of 2 to 8. Thus, each cleaner exhibits excellent etching residue removal efficiency and excellent corrosion prevention effects the Cu film and the film low k. Although the etching residue does not contain the resist or the resist residue as above, it contains a large amount of. Carbon residue resulting from the etching gas, so that the resist removal cleaner according to the present invention is applicable. Comparative Example 16 does not contain the A component, so it shows poor etching residue removal effectiveness. Comparative Example 17 has a pH less than 2, so that the etching residue removal efficiency and the corrosion resistance of the Cu film were deteriorated. Comparative Example 18 has a pH exceeding 8, so that the corrosion resistance of both the Cu film and the low k film was deteriorated.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 51 bis 56 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D- und E-Komponente, und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende Entfernungseffektivität des ArF-Resists, des KrF-Resists und des Ätzrestes und er zeigt auch hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Die relevanten Beispiele zeigen, dass eine Mischung von Schwefel enthaltender Verbindung (z.B. Dimethylsulfoxid) oder Aminen (z.B. N,N-Dimethylacetamid) und Alkohol mit mehreren Hydroxylgruppen oder sein Derivat (z.B. Diethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycolmonobutylether) als die B2-Komponente bevorzugt ist.The resist removal cleaners in Examples 51 to 56 all contain the A, B2, C1, D and E components, and their pH is in the range of 2 to 8. Thus, each cleaner shows an excellent removal efficiency of the ArF resist , the KrF resist and the etching residue and it also shows excellent cor anti-corrosion effects on the Cu film and the low k film. The relevant examples show that a mixture of sulfur-containing compound (e.g. dimethyl sulfoxide) or amines (e.g. N, N-dimethylacetamide) and alcohol with several hydroxyl groups or its derivative (e.g. diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether) is preferred as the B2 component.
Die Resistentfernungsreiniger in den Beispielen 57 bis 61 enthalten alle die A-, B2-, C1-, D-, E- und F-Komponente, und ihr pH ist in dem Bereich von 2 bis 8. Somit zeigt jeder Reiniger eine hervorragende Entfernungseffektivität des ArF-Resists, des KrF-Resists und des Ätzrestes und zeigt auch hervorragende Korrosionsverhinderungseffekte auf dem Cu-Film und dem Film niedrigen k. Obwohl der Ätzrest nicht das Resist oder den Resistrest enthält, wie oben, enthält er einen großen Betrag von Kohlenstoffrest, der von dem Ätzgas herrührt, so dass der Resistentfernungsreiniger gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.The resistant removal cleaners in Examples 57 to 61 all contain the A-, B2-, C1-, D-, E- and F component, and their pH is in the range of 2 to 8. Thus each cleaner shows an excellent removal effectiveness of the ArF resist, of the KrF resist and the etching residue and also shows excellent corrosion prevention effects the Cu film and the low k film. Although the etching residue is not the resist or resist residue, as above, contains one huge Amount of carbon residue resulting from the etching gas, so that the resist remover according to the present Invention is applicable.
Das Vergleichsbeispiel 21 enthält nicht die A-Komponente, so dass es eine schlechte Entfernungseffektivität des ArF-Resists, des KrF-Resists und des Ätzrestes zeigt. Das Vergleichsbeispiel 22 weist einen pH weniger als 2 auf, so dass die Ätzrestentfernungseffektivität und der Korrosionswiderstand des Cu-Filmes verschlechtert wurden. Das Vergleichsbeispiel 23 weist einen pH auf, der 8 überschreitet, so dass die KrF-Resistentfernungseffektivität und Korrosionswiderstand von sowohl dem Cu-Film als auch dem Film niedrigen k verschlechtert wurden.Comparative example 21 does not contain the A component, making it poor removal effectiveness of the ArF resist, of the KrF resist and the etching residue shows. Comparative Example 22 has a pH less than 2, so that the etching residue removal effectiveness and the Corrosion resistance of the Cu film was deteriorated. The comparative example 23 has a pH exceeding 8, so that the KrF resistant removal effectiveness and corrosion resistance deteriorated from both the Cu film and the low k film were.
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