JP2001143990A

JP2001143990A - レジストの除去方法、およびこれに用いる接着剤もしくは接着シート類

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Publication number: JP2001143990A
Application number: JP32030599A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Terada; 好夫寺田; Akira Namikawa; 亮並河; Hideshi Toyoda; 英志豊田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2001-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】物品上のレジスト材を接着シート類を用いて剥
離除去するにあたり、レジスト材の性状などに関係な
く、確実に除去する。【解決手段】物品上に存在するレジスト材の上面に接着
シート類を貼り付け、この接着シート類とレジストとを
一体に剥離して、物品上のレジスト材を除去する方法に
おいて、接着剤の設計に新たに浸透力指数という指数を
設定し、この値が５０ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）以上の成
分を用いることを特徴とするレジスト材の除去方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体、
回路、各種プリント基板、各種マスク、リードフレーム
などの微細加工部品の製造に際し、これら半導体ウエハ
などの物品上の不要となったレジスト材を除去する方法
と、これに用いる接着剤もしくは接着シート類に関す
る。

【０００２】以下、半導体のデバイス製造の例を用いて
説明するが、本発明は、レジスト材からなるパターンが
存在する物品であれば、何らその用途に限定されるもの
ではなく、特に半導体のデバイス製造において、ウエハ
上の不要となったドライエッチング後のレジスト材の除
去に好適に採用される。

【０００３】

【従来の技術】例えば、半導体のデバイス製造では、ウ
エハ上にレジスト材を塗布し、通常のフォトプロセスに
てレジストパターンからなる画像を形成し、これをマス
クとしてエッチングした後、不要となったレジスト材を
除去して回路を形成する。次の回路を形成するため、再
度レジスト材を塗布し、画像形成―エッチングーレジス
ト材の除去というサイクルを繰り返し行う。各種基板に
回路を形成する場合も、レジストパターンの形成後、不
要となったレジスト材を除去する。

【０００４】この際、不要となつたレジスト材の除去は
アツシヤ―（灰化手段）や溶剤、薬品などにて行われる
のが一般的である。しかし、レジスト材の除去にアツシ
ヤ―を用いると、作業に長時間を要したり、レジスト材
中の不純物がウエハに注入されるおそれがあり、また半
導体基板にダメ─ジを与えることがある。また、溶剤や
薬品を用いると、作業環境を害するという問題があつ
た。

【０００５】そこで、これらの問題を解決するため、、
シート状やテープ状などの接着シート類を用いたレジス
トの除去方法が提案されている。これは、レジスト材が
存在する物品上に粘着シート類を貼り付け、レジスト材
を粘着層に固着させた後、この粘着シート類とレジスト
とを一体に剥離して、レジスト材を物品上から除去する
ものである。この方法によると、アッシャーや溶剤によ
る従来方式のような問題点がなく、結果として製品の歩
留まりの向上にも寄与する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の粘着シ
ート類による除去方式では、レジスト材の種類やレジス
ト材への各種処理によっては、半導体基板などの物品上
からレジスト材を十分に剥離除去できない場合があっ
た。したがって、本発明は、粘着シート類を用いてレジ
スト材を剥離除去する方法を改良して、レジスト材の性
状などに関係なく、物品上からレジスト材を確実に除去
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するため、鋭意検討した結果、レジスト材上に
設ける接着剤からなる層の浸透力指数を特定したとき
に、この接着剤層とレジスト材との一体剥離性に好結果
が得られ、レジスト材の性状などに関係なく、簡単にか
つ確実にレジスト材を物品上から剥離除去できることを
知り、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、レジストが存在する
上に、接着剤層を設け、この該接着剤層とレジスト材と
を一体に物品から剥離するレジストの除去方法におい
て、該接着剤層の設計に浸透力指数という設定を設ける
ことを特徴とするレジスト除去方法に係るもの(請求項
１)である。

【０００９】また、本発明は、上記レジストの除去方法
に用いる接着剤もしくは接着シート類であって、接着剤
層に上記浸透力指数が５０ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）以上
の成分を用いたレジスト除去用の接着剤もしくは接着シ
ート類（請求項２）、該成分が５０ｄｙｎｅ／（ｃｍ・
Ｐ）以上の分子内に不飽和二重結合を１個以上有する重
合性化合物であるレジスト除去用の接着剤もしくは接着
シート類（請求項３）に係るものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において、レジスト材が存
在する物品とは、例えば、半導体基板やガラス基板など
の物品上に公知のレジスト材を塗布し、通常のフォトプ
ロセスにより、所定のレジストパターン（レジスト膜画
像）を形成し、このレジスト材をマスクとして、半導体
基板では開口部にＡｓ＋、Ｐ＋、Ｂ＋などのイオン注入
し、その他エッチングなどの種々の処理を施した状態に
あるものなどがあげられる。ここでは、レジスト材の厚
さは、上記イオン注入を行う場合などでは、通常１〜５
μｍ程度の膜厚とされるが、これはとくに限定されな
い。

【００１１】本発明においては、まず、このように、物
品上に存在するレジスト材の上面に、接着剤からなる層
を設ける。この設け方は、接着剤を上記物品上に直接塗
布する方式で行ってもよいし、あらかじめ基材上に接着
剤層を設けたシート状やテープ状などの接着シート類を
作製しておき、この接着シート類を上記物品上に貼り合
わせるようにしてもよい。ここで用いられる接着剤層
は、非硬化形のものであってもよいが、レジス材をきれ
いに剥離するために、硬化型のものが好ましい。

【００１２】ここで、レジスト剥離に用いる接着剤の指
標として、浸透力指数を用いた。浸透力指数は接着剤の
レジストと下地界面への浸透作用の目安となるため、こ
の数値はレジストの剥離性の基準にできる。この指数が
小さいとレジストが下地と強接着したままであるため剥
離性が悪い。そこで、用いる接着剤はレジストを簡単に
かつ確実に除去することが必要で、接着剤層中に浸透力
指数が５０ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）以上である成分を含
有させてやることがが望ましい。接着剤中に５０ｄｙｎ
ｅ／（ｃｍ・Ｐ）より小さい成分を含んでいると、レジ
ストの剥離が困難になり、全面取り残しなくレジストを
剥離できない。

【００１３】浸透力指数は、液体の毛細管現象から２つ
の材料からなる固体界面への成分（液体）の浸透力（湿
潤張力）の和を全体の湿潤張力として算出し、これに、
その成分の粘度で割って算出することができる。

【００１４】さらに、この５０ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）
以上の成分として分子内に不飽和二重結合を１個以上有
する重合化合物を用いてやれば、紫外線硬化によるレジ
ストとの接着力の向上も期待できるため、よりレジスト
の剥離が確実になる。

【００１５】浸透力指数が５０ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）
以上の重合化合物として、たとえば、ポリエチレングリ
コール600ジアクリレート、ポリエチレングリコール200
ジメタクリレートなどがある。

【００１６】ここで用いられる接着シート類は、フイル
ム基材上に通常２０〜１５０μｍの接着剤層を設けて、
シ―ト状やテ―プ状など形態としたものであり、フイル
ム基材には、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリエチレンテレフタレ─ト、アセチルセル
ロ―ス、エチレンープロピレン共重合体、エチレンー酢
酸ビニル共重合体、エチレンーエチルアクリレート共重
合体などの各種の合成樹脂からなる厚さが通常１０〜１
０００μｍ程度のプラスチツクフイルムが好ましく用い
られる。とくに接着剤層が光硬化型のものであるとき
は、紫外線などの光を透過するプラスチツクフイルムが
選択使用される。

【００１７】ここで用いられる接着剤層は、感圧接着性
ポリマーを主成分として含むものであり、この感圧接着
性ポリマーには、一般の感圧性接着剤に適用される公知
の各種ポリマーをいずれも使用できるが、特に好ましく
は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主モノマーと
したアクリル系ポリマーを使用するのがよい。

【００１８】このようなアクリル系ポリマーは、(メタ)
アクリル酸アルキルエステル、つまり、アクリル酸また
はメタクリル酸と炭素数が通常１２以下のアルコールと
のエステル（たとえば、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシルなど）を主モノマーとし、必要
により、カルボキシル基なしい水酸基含有モノマー（た
とえば、アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシルエチ
ルアクリレートなど）やその他の改質用モノマー（たと
えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、ア
クリロニトリル、アクリルアミド、グリシジルアクリレ
ートなど）を用いて、これらのモノマーを常法により溶
液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合などの方法で重
合させることにより、合成することができる。

【００１９】このようなモノマーから構成されるアクリ
ル系ポリマーの分子量は、重量平均分子量で、通常１万
〜１０００万、特に１０万〜５００万であるのが好まし
い。分子量が小さすぎると、通常これらポリマー中に
は、分子量数千以下のオリゴマーが数％〜１０％程度含
まれている。これらポリマー中の低分子量成分は、それ
自体で光もしくは熱エネルギーの付与による高分子化は
ほとんど期待できない。このため粘着剤特性に悪影響を
及ぼすことがある。特に粘着剤の破断や凝集破壊を生じ
やすく、粘着剤がレジストパターン上に付着し、被着体
汚染の原因となる。一方、大きすぎると、シート状等に
加工しにくくなる恐れがある。

【００２０】本発明のおける接着剤層としては、上記特
定の感圧接着性ポリマーを主成分とした種々のタイプの
ものを使用できるが、好ましくは上記主剤成分のほか
に、分子内に不飽和二重結合を１個以上有する重合性化
合物および重合開始剤を含んでなる硬化型の接着剤層で
あるのがよく、とくに、上記の重合開始剤が紫外線重合
開始剤であり、接着ｊ剤層が紫外線硬化型であるものが
望ましい。このような硬化型の接着剤層において、各成
分の使用量としては、主剤成分である感圧接着性ポリマ
ー１００重量部あたり、重合化合物が通常４００部以
下、重合開始剤が通常０．１〜１０重量部の範囲にある
のが好ましい。

【００２１】このような重合性化合物としては、たとえ
ば、フエノキシポリエチレングリコ―ル（メタ）アクリ
レ─ト、ε−カプロラクトン（メタ）アクリレ─ト、ポ
リエチレングリコ―ルジ（メタ）アクリレ─ト、ポリプ
ロピレングリコ―ルジ（メタ）アクリレ─ト、トリメチ
ロ─ルプロパントリ（メタ）アクリレ─ト、ジペンタエ
リスリト─ルヘキサ（メタ）アクリレ─ト、ウレタン
（メタ）アクリレ─ト、エポキシ（メタ）アクリレ─
ト、オリゴエステル（メタ）アクリレ─トなどが挙げら
れ、これらの中から、１種または２種以上が用いられ
る。また、上記の重合開始剤、特に光重合開始剤として
は、ベンジルジメチルケタール、ベンゾイン、ベンゾイ
ンエチルエーテルなどの紫外線などの光の照射にてラジ
カルを発生するものが用いられる。

【実施例】つぎに、本発明の実施例を記載して、より具
体的に説明する。なお、実施例で剥離除去の対象とした
レジスト膜画像Ａは、つぎの参考例１の方法により半導
体ウエハ上に形成されたものである。

【００２２】参考例１表面に酸化膜を形成したシリコンウエハ（８インチの半
導体基板）の表面にＰＨＳ（ポリヒドロキシスチレン）
と酸発生剤を主成分とするレジスト材を塗布し、加熱、
露光、現像を行い、パターンを形成した後、レジストを
マスクにして酸化膜をドライエッチングにより除去し
た。このように形成したシリコンウエハ上の画像パター
ンを、レジスト膜画像Ａとした。

【００２３】実施例１常法により合成したアクリル酸2−エチルヘキシル／ア
クリル酸メチル／アクリル酸＝３０／７０／１０（重量
比）の共重合体からなるアクリルポリマーＡ（重量平均
分子量２８０万、重量平均分子量（Mw）÷数平均分子量
（Mn）＝２２）の２７%トルエン溶液１００g 、ポリエ
チレングリコール200ジメタクリレート（新中村化学
（株）製の「ＮＫエステル４Ｇ」）１４g、ポリエポキ
シ化合物（三菱瓦斯化学製「テトラッドＣ」）０．５
ｇ、ポリイソシアネ―ト化合物０．８g、ベンジルジメ
チルケタール１．４gのトルエン溶液を、厚さが５０μ
ｍのポリエステルフイルムからなるフイルム基材上に塗
布し、乾燥オ─ブンにて１３０℃で各々３分間乾燥し、
厚さが35μｍの接着剤層を形成し、レジスト除去用接着
シ―トを作製した。ここで、この接着剤中の重合化合物
の浸透力指数を以下のように測定した。まずウェハ基板
とレジストに対する重合化合物の接触角を測定し、また
重合化合物の表面自由エネルギーをウィルヘルミー法に
より測定した。これらの値より重合化合物の湿潤張力を
算出した。さらに、重合化合物の粘度を測定し、湿潤張
力と粘度より浸透力指数を求めた。ここで、本接着剤に
使用した重合化合物の浸透力指数は、ポリエチレングリ
コール200ジメタクリレートで３８９．５ｄｙｎｅ／
（ｃｍ・Ｐ）であった。

【００２４】つぎに、半導体ウエハ上のレジスト膜画像
Ａに、上記の接着シ―トを加熱下、圧着ロ─ルにより貼
り付けたのち、高圧水銀ランプにより、紫外線を１Ｊ／
cm2の照射量で照射し、接着シ―トを硬化させた。その
後、この接着シ―トと上記画像Ａとを一体に剥離して、
ウエハ上から上記画像Ａを除去した。この剥離後シリコ
ンウエハを顕微鏡観察したところ半導体レジストの残さ
は全くなくみられなかった。

【００２５】実施例２実施例１における接着剤層の成分から、重合化合物とし
てポリエチレングリコール600ジアクリレート（新中村
化学(株)製の商品名「ＮＫエステルＡ−６００」１４ｇ
を用いた以外は、実施例１と同様にして、接着剤溶液を
調整し、これを用いて接着シートを作製した。本重合化
合物の浸透力指数を上記と同様に算出したところ、７
２．５ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）であった。この接着シ―
トを用いて、実施例１と全く同様にして、レジスト膜画
像Ａの剥離除去を行つた。顕微鏡観察から、シリコンウ
エハ上のレジストの残さはまったく見られなかった。

【００２６】比較例１実施例１における接着剤層の成分から、重合化合剤とし
てウレタンアクリレート（新中村化学(株)製の商品名
「Ｕ−Ｎ−０１」）１４ｇを用いた以外は、実施例１と
同様にして、接着剤溶液を調整し、これを用いて、接着
シートを作製した。Ｕ−Ｎ−０１の浸透力指数を上記と
同様に算出したところ、０．３ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）
であった。この接着シ―トを用いて、実施例１と全く同
様にして、レジスト膜画像Ａの剥離除去を行つた。顕微
鏡観察からシリコンウエハ上のレジストはほとんど除去
されていたが、接着剤層由来の有機汚染物質の残存が確
認された。その結果、大部分のレジスト材は除去された
が、顕微鏡観察により、わずかなレジスト残り（３０μ
ｍ□）が見られた。

【００２７】これら結果を表１にまとめて示した。

【表１】

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明は、半導体基板な
どの物品状のレジスト材の上面に接着シート類を貼り付
け、これを剥離するにあたり、接着剤に浸透力指数とい
う新たな指標をもたせることで剥離の目安とした。ま
た、実際に浸透力指数が５０ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）以
上の成分を粘着材中に含有させてやることで、レジスト
材の性状などに関係なく、簡単にかつ確実に除去でき
る、つまり、レジスト材の完全な剥離が再現性よく行わ
れ、剥離の信頼性が向上するレジスト材の除去方法を提
供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H096 LA06 4J004 AA01 AA10 AB01 AB07 CA02 CA04 CA06 CC02 FA05 FA10 5F046 MA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レジストが存在する物品上に、接着剤層を
設け、この接着剤層とレジスト材とを一体に物品から剥
離するレジストの除去方法において、接着剤層の設計に
（１）式により設定される浸透力指数を用いることを特
徴とするレジスト除去方法。Ｉ＝Ｉ_T×Ｆ（１）Ｉ：浸透力指数（ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ））Ｉ_T：湿潤張力（Ｉ_T＝γ_LＣＯＳθ＋γ_LＣＯＳθ’） γ_L：表面自由エネルギー（ｄｙｎｅ／ｃｍ） θ：接触角（ｄｅｇｒｅｅ）Ｆ：粘性因子（Ｆ＝１／（Ｖ＋１））Ｖ：粘度（Ｐ）
【請求項２】請求項１記載のレジスト除去方法におい
て、浸透力指数が５０ｄｙｎｅ／（ｃｍ・Ｐ）以上の成
分を接着剤層に用いることを特徴とするレジスト除去用
の接着剤および接着シート類。
【請求項３】請求項２記載の成分が分子内に不飽和二重
結合を１個以上有する重合性化合物をであることを特徴
とする請求項１記載のレジスト除去用の接着剤および接
着シート類。