JP2001324821A - Method for removing silicon-containing two-layer resist - Google Patents

Method for removing silicon-containing two-layer resist

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JP2001324821A
JP2001324821A JP2000141450A JP2000141450A JP2001324821A JP 2001324821 A JP2001324821 A JP 2001324821A JP 2000141450 A JP2000141450 A JP 2000141450A JP 2000141450 A JP2000141450 A JP 2000141450A JP 2001324821 A JP2001324821 A JP 2001324821A
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resist
resist layer
layer
silicon
stripping
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Shoichiro Yasunami
昭一郎 安波
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for removing a silicon-containing two-layer resist comprising a first resist layer containing an organic high molecular compound and a photosensitive silicon-containing second resist layer for reworking after the patterning of the second resist layer while suppressing the occurrence of defects on a wafer in removal in a process for producing a device using the two-layer resist on a substrate. SOLUTION: When the top of a substrate is coated with a first resist layer containing an organic high molecular compound and a photosensitive second resist layer containing silicon atoms in this order, the second resist layer is exposed and developed to form a pattern and then the first and second resist layers are removed, the second resist layer is removed by a wet method with a solution based on N-methylpyrrolidone and then the first resist layer is subjected to ashing treatment with oxygen or an oxygen-containing gaseous mixture.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機高分子化合物
を含む第1レジスト層と、紫外線、遠紫外線、X線、電
子線、分子線、γ線、シンクロトロン放射線等の輻射線
に対する感性を有し、かつ、シリコン原子を含有する第
2レジスト層からなるいわゆるシリコン含有2層レジス
トの剥離方法に関し、さらに詳しくは、IC等の半導体製
造工程で、例えば回路基板等を製造する際に用いる微細
加工用シリコン含有2層レジストのリワーク等の工程で
好適に用いられるシリコン含有2層レジスト剥離方法に
関する。本発明のシリコン含有2層レジストの剥離方法
は、特に、半導体ウェハ、ガラス、セラミックス、金属
等の基板上に塗設された上記第1レジスト層と第2レジ
スト層からなるシリコン含有2層レジストの剥離を行な
う際に用いられる。 代表的な応用分野にはIC等の半導
体製造工程、液晶、サーマルヘッド等の回路基板の製
造、さらにその他のフォトファブリケーション工程等が
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a first resist layer containing an organic polymer compound and a sensitivity to radiation such as ultraviolet rays, far ultraviolet rays, X-rays, electron beams, molecular beams, gamma rays and synchrotron radiation. More specifically, the present invention relates to a method of removing a so-called silicon-containing two-layer resist comprising a second resist layer containing silicon atoms, and more particularly, to a method of manufacturing a circuit board or the like in a semiconductor manufacturing process of an IC or the like. The present invention relates to a silicon-containing two-layer resist stripping method suitably used in a process such as rework of a processing silicon-containing two-layer resist. The method for stripping a silicon-containing two-layer resist of the present invention is particularly applicable to a method for removing a silicon-containing two-layer resist comprising the first resist layer and the second resist layer coated on a substrate such as a semiconductor wafer, glass, ceramic, or metal. Used for peeling. Typical application fields include a semiconductor manufacturing process such as an IC, a circuit board manufacturing such as a liquid crystal and a thermal head, and other photofabrication processes.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIの高集積化にともない、従来の単
層レジストでは解像限界が明らかになりつつあり、レジ
ストを単層ではなく、多層化することにより、膜厚が厚
くしかも微細な高形状比パターンを形成する方法が提案
されている。すなわち、第1層目に有機高分子の厚膜を
形成し、その上の第2層に薄膜のレジスト材料層を形成
した後、第2のレジスト材料に高エネルギー線を照射
し、現像する。それにより得られるパターンをマスクと
して第1層の有機高分子を酸素プラズマエッチング(O
2-RIE)で異方性エッチングすることにより矩形形状
性の高いパターンを得ようとするものである(リン、ソ
リッドステートテクノロジー第24巻73ページ(19
81)。この方法は一般に2層レジスト法と呼ばれ、第2
レジスト層が薄膜であることから、通常の単層レジスト
を上回るリソグラフィー性能を発揮することが期待され
ている。
2. Description of the Related Art With the increase in integration of LSIs, the resolution limit of conventional single-layer resists is becoming clearer. A method for forming a shape ratio pattern has been proposed. That is, a thick film of an organic polymer is formed on the first layer, a thin resist material layer is formed on the second layer thereon, and then the second resist material is irradiated with high energy rays and developed. The organic polymer of the first layer is subjected to oxygen plasma etching (O
An attempt is made to obtain a pattern having a high rectangular shape by anisotropic etching using 2- RIE (Rin, Solid State Technology, Vol. 24, p. 73 (19).
81). This method is generally called a two-layer resist method,
Since the resist layer is a thin film, it is expected to exhibit lithography performance exceeding that of a normal single-layer resist.

【0003】この場合、第2レジスト層は O2-RIE
耐性 が高くなければならないので、通常シリコン含有
ポリマーが用いられており、これらのポリマーを用いた
多くのシリコン含有感光性組成物が提案されている。
In this case, the second resist layer is made of O 2 -RIE
Because of their high resistance, silicon-containing polymers are usually used, and many silicon-containing photosensitive compositions using these polymers have been proposed.

【0004】シリコン含有感光性組成物の代表例として
は、ノボラック樹脂とナフトキノンジアジドからなるレ
ジスト組成物に、主鎖にシリコン原子を含有するアルカ
リ可溶性ラダー型ポリシロキサンを混合した紫外線露光
用のシリコン含有感光性組成物(たとえば、特許264624
1号等)、また、側鎖にシリコン原子を有する酸分解性
基含有ビニルポリマーと光酸発生剤とを用いた化学増幅
型のシリコン含有感光性組成物(たとえば、特公平7-99
435号、欧州特許第494383号、米国特許第5998557号、同
5856071号等)や主鎖にシリコン原子を有する酸分解性
基含有シロキサンポリマーを用いた化学増幅型のシリコ
ン含有感光性組成物(たとえば、特開平6-184311号、同
8-160620号、同10-324748号、特許2897786号等)等が挙
げられる。
A typical example of a silicon-containing photosensitive composition is a silicon-containing photosensitive composition obtained by mixing an alkali-soluble ladder-type polysiloxane containing a silicon atom in the main chain thereof with a resist composition comprising a novolak resin and naphthoquinonediazide. Photosensitive compositions (eg, Patent 264624)
No. 1 etc.) Also, a chemically amplified silicon-containing photosensitive composition using an acid-decomposable group-containing vinyl polymer having a silicon atom in the side chain and a photoacid generator (for example, Japanese Patent Publication No. 7-99)
435, EP 494383, U.S. Pat.
5856071) and a chemically amplified silicon-containing photosensitive composition using an acid-decomposable group-containing siloxane polymer having a silicon atom in the main chain (see, for example, JP-A-6-184311,
Nos. 8-160620, 10-324748, and Patent 2897786).

【0005】さて、半導体等のデバイス製造において
は、使用基板にレジストを塗設し、その後、露光、現像
処理によりパターン形成を行なうが、通常の場合、この
パターン形成後に目的のパターン寸法が実際に形成され
ているかを検査する工程がある。そして寸法の許容範囲
を外れたものは、レジスト層を剥離・除去し、再度上記
レジスト塗設からのパターン形成を行なうこと(リワー
ク)が一般的に行なわれている。
In the manufacture of devices such as semiconductors, a resist is applied to a substrate to be used, and then a pattern is formed by exposure and development. In a normal case, however, the target pattern size is actually changed after the pattern is formed. There is a step of inspecting whether or not it is formed. In the case where the dimension is out of the permissible range, the resist layer is generally stripped / removed and the pattern is formed again from the resist coating (rework).

【0006】この場合、基板上のレジスト層を完全に剥
離・除去することが、露光や現像工程における欠陥の発
生を防止する上で重要である。 通常の単層レジストの
剥離方法においては、酸素ガスを用いた乾式処理(アッ
シング)により、基板上の有機化合物を大部分除去し、
さらにリンス処理を行なうことによりほぼ完全にレジス
ト層を剥離することが可能であり、広く行なわれてい
る。また、湿式処理の例としては、硫酸/過酸化水素水
の混合液を用いて剥離する方法や、希フッ酸水溶液を用
いて剥離する方法が一般的に知られている方法である。
In this case, it is important to completely remove and remove the resist layer on the substrate in order to prevent the occurrence of defects in the exposure and development steps. In a normal single-layer resist stripping method, most of organic compounds on a substrate are removed by dry processing (ashing) using oxygen gas,
Further, by performing a rinsing process, the resist layer can be almost completely removed, and is widely used. Examples of the wet treatment include a method of stripping using a mixed solution of sulfuric acid / hydrogen peroxide solution and a method of stripping using a dilute hydrofluoric acid aqueous solution.

【0007】しかしながら、シリコン含有レジストを用
いた2層レジストにおいては、上記のアッシング処理を
行なうとシリコン原子を含む第2レジスト層が酸化ケイ
素の形で残存するため、完全に除去することが極めて困
難となる。また、上記の従来知られている湿式処理にお
いてもシリコンを含む層の完全な溶解、除去は著しく困
難であり、しかも用いられる基板の種類が大きく制限さ
れるという問題がある。すなわち、単層レジストの剥離
において従来行なわれている方法をシリコン含有2層レ
ジストに対して適用しても満足できる結果は得られず、
シリコン含有2層レジストを実用化するにあたっての大
きな課題となっていた。
However, in a two-layer resist using a silicon-containing resist, it is extremely difficult to completely remove the second resist layer containing silicon atoms in the form of silicon oxide when the ashing process is performed. Becomes In addition, even in the above-mentioned conventionally known wet processing, it is extremely difficult to completely dissolve and remove the layer containing silicon, and there is a problem that the type of substrate used is greatly restricted. That is, satisfactory results cannot be obtained even when a conventional method for removing a single-layer resist is applied to a silicon-containing two-layer resist.
This has been a major problem in putting a silicon-containing two-layer resist into practical use.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、基板
上に塗設された有機高分子化合物を含む第1レジスト層
と、この上に塗設された感光性シリコン含有第2レジス
ト層からなるシリコン含有2層レジストを用いるデバイ
ス製造工程において、第2レジスト層をパターニングし
た後で、リワークなどのために、上記2層レジストを剥
離する方法を提供することである。より詳しくは、レジ
スト剥離時のウェハ上の欠陥の発生を著しく低減しつ
つ、上記2層レジストを剥離する方法を提供することで
ある。
An object of the present invention is to provide a first resist layer containing an organic polymer compound coated on a substrate and a second resist layer containing photosensitive silicon coated thereon. In a device manufacturing process using a silicon-containing two-layer resist, a method for removing the two-layer resist for rework or the like after patterning the second resist layer is provided. More specifically, it is an object of the present invention to provide a method for removing the above-mentioned two-layer resist while significantly reducing the occurrence of defects on the wafer at the time of removing the resist.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の観
点に留意し鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至
った。即ち、本発明の目的は、以下の方法により達成す
ることができる。 (1) 基板上に有機高分子化合物を含む第1レジスト
層を塗設し、この上にシリコン原子を含有する感光性の
第2レジスト層を塗設し、第2レジスト層を露光、現像
によりパターン形成した後に、第1レジスト層および第
2レジスト層を剥離する方法において、主成分としてN-
メチルピロリドンからなる溶液を用いて第2レジスト層
の湿式剥離処理を行ない、次に、酸素又は酸素を含む混
合ガスを用いて第1レジスト層のアッシング処理を行な
うことを特徴とするシリコン含有2層レジストの剥離方
法。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies while paying attention to the above viewpoints, and as a result, have completed the present invention. That is, the object of the present invention can be achieved by the following method. (1) A first resist layer containing an organic polymer compound is applied on a substrate, a photosensitive second resist layer containing silicon atoms is applied thereon, and the second resist layer is exposed and developed. In the method of removing the first resist layer and the second resist layer after pattern formation, N-
A wet-peeling process for the second resist layer using a solution comprising methylpyrrolidone, and an ashing process for the first resist layer using oxygen or a mixed gas containing oxygen. How to remove resist.

【0010】(2) 第2レジスト層を剥離する方法に
おいて、N-メチルピロリドンを主成分とし、乳酸エステ
ル、プロピレングリコール誘導体、プロピオン酸エステ
ル誘導体、環状カーボネート、ラクトン誘導体、及び、
ケトン誘導体の中から選ばれる少なくとも1種をさらに
含む混合溶液を用いることを特徴とする上記(1)に記
載のシリコン含有2層レジストの剥離方法。
(2) In the method of removing the second resist layer, the method comprises the steps of: using N-methylpyrrolidone as a main component, a lactate ester, a propylene glycol derivative, a propionate ester derivative, a cyclic carbonate, a lactone derivative, and
The method for stripping a silicon-containing two-layer resist according to the above (1), wherein a mixed solution further containing at least one selected from ketone derivatives is used.

【0011】(3) 第2レジスト層の湿式剥離処理で
用いられる溶液が N−メチルピロリドンを50〜98体積
%含むことを特徴とする上記(1)または(2)に記載
のシリコン含有2層レジストの剥離方法。 (4)第2レジスト層の湿式剥離処理を45〜120℃で行
なうことを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに
記載のシリコン含有2層レジストの剥離方法。
(3) The silicon-containing two layers according to (1) or (2), wherein the solution used in the wet stripping treatment of the second resist layer contains 50 to 98% by volume of N-methylpyrrolidone. How to remove resist. (4) The method for stripping a silicon-containing two-layer resist according to any one of (1) to (3), wherein the wet stripping treatment of the second resist layer is performed at 45 to 120 ° C.

【0012】(5) 第2レジスト層の湿式剥離処理で用
いられる溶液がさらに含窒素有機化合物を0.1〜30重量
%含有することを特徴とする上記(1)〜(4)のいず
れかに記載のシリコン含有2層レジストの剥離方法。
(5) The solution according to any of (1) to (4), wherein the solution used in the wet stripping treatment of the second resist layer further contains 0.1 to 30% by weight of a nitrogen-containing organic compound. Method of stripping silicon-containing two-layer resist.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を明ら
かにするが、本発明はこれに限定されない。本発明の剥
離方法は、基板上に塗設された有機高分子化合物を含む
第1レジスト層と、この上に塗設されたシリコン含有感
光性第2レジスト層からなるシリコン含有2層レジスト
に適用される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments. The peeling method of the present invention is applied to a silicon-containing two-layer resist comprising a first resist layer containing an organic polymer compound coated on a substrate and a silicon-containing photosensitive second resist layer coated thereon. Is done.

【0014】まず本発明に用いられる第1レジスト層に
ついて説明する。第1レジスト層の有機高分子化合物と
しては、公知の有機高分子化合物が用いられるが、露光
波長に対する十分な反射防止性、エッジリンス適性、基
板加工工程における高い耐ドライエッチング性、第2レ
ジスト層との十分な密着性、第2レジスト層に対する適
切な光学特性、第2レジスト層との非インターミキシン
グ性、等を考慮して種々の高分子化合物の中から選択す
ることが可能である。一般的には、ノボラック樹脂、フ
ェノール樹脂、クレゾール樹脂等の縮合高分子化合物、
側鎖にフェニル基等の芳香環、あるいはナフチル基、ア
ントリル基等の縮合芳香環を有するビニルポリマー(た
とえばポリビニルフェノール、ポリビニルナフタレン、
フェニル基、ナフチル基、アントリル基等を側鎖に有す
る(メタ)アクリレートなど)、が用いられる。さらに
は、各種公知のフォトレジストも好適に用いることがで
き、たとえば、富士フイルムオーリン株式会社製FHシ
リーズ、FHiシリーズあるいは住友化学株式会社製P
FIシリーズの各シリーズが挙げられる。
First, the first resist layer used in the present invention will be described. As the organic polymer compound of the first resist layer, a known organic polymer compound is used. However, a sufficient anti-reflection property with respect to an exposure wavelength, an edge rinse suitability, a high dry etching resistance in a substrate processing step, a second resist layer It is possible to select from various polymer compounds in consideration of sufficient adhesion to the second resist layer, appropriate optical characteristics to the second resist layer, non-intermixing property with the second resist layer, and the like. In general, novolak resins, phenolic resins, condensation polymer compounds such as cresol resins,
Vinyl polymers having an aromatic ring such as a phenyl group on the side chain or a condensed aromatic ring such as a naphthyl group or an anthryl group (for example, polyvinylphenol, polyvinylnaphthalene,
(A (meth) acrylate having a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, etc. in the side chain). Further, various known photoresists can also be suitably used. For example, FH series and FHi series manufactured by Fuji Film Ohlin Co., Ltd. or P
Each series of the FI series can be mentioned.

【0015】このような有機高分子からなる第1レジス
ト層の形成は、これらを適当な溶剤に溶解させ、得られ
た溶液をスピンコート法、スプレー法等により塗布する
ことにより行なわれる。得られた第1レジスト層は、さ
らに加熱処理及び/又は露光処理を行なって架橋反応を
進行させることが、第2レジスト層とのインターミキシ
ングを防止する上で好ましい。加熱処理を行なう場合、
加熱温度は用いられる有機高分子の種類、添加剤等によ
り異なるが、100℃〜270℃程度の設定が一般的である。
露光処理を行なう場合、露光光源は紫外線、遠紫外線等
の各種光源が用いられる。
The formation of the first resist layer made of such an organic polymer is performed by dissolving these in an appropriate solvent and applying the resulting solution by a spin coating method, a spray method or the like. It is preferable that the obtained first resist layer is further subjected to a heat treatment and / or an exposure treatment to progress a crosslinking reaction, in order to prevent intermixing with the second resist layer. When performing heat treatment,
The heating temperature varies depending on the type of organic polymer used, additives, and the like, but is generally set at about 100 ° C to 270 ° C.
When performing the exposure processing, various light sources such as ultraviolet rays and far ultraviolet rays are used as the exposure light source.

【0016】第1レジスト層の膜厚は所望の厚みで用い
ることが可能であるが、第2レジスト層の酸素プラズマ
耐性や、ドライエッチング後のパターンのアスペクト比
等を考慮して、0.2 μm 〜 1.5 μm程度の厚みで用いら
れるのが一般的である。
The thickness of the first resist layer can be set to a desired value. However, considering the oxygen plasma resistance of the second resist layer, the aspect ratio of the pattern after dry etching, etc. It is generally used with a thickness of about 1.5 μm.

【0017】次に本発明に用いられる第2レジスト層に
ついて説明する。第2レジスト層に使用されるシリコン
含有感光性組成物としては、公知のものが使用できる
が、好適なシリコン含有感光性組成物の代表例として
は、ノボラック樹脂とナフトキノンジアジドからなるレ
ジスト組成物に、主鎖にシリコン原子を含有し、分子内
にシラノール構造を有するアルカリ可溶性ラダー型ポリ
シロキサンをポリマーブレンドした紫外線露光用のシリ
コン含有感光性組成物(たとえば、特許2646241号
等)、また、遠紫外線露光用のシリコン含有感光性組成
物としては、アセタール構造、3級エステル構造、t−
ブチルオキシカルボニル構造等の酸分解性基を含有する
ポリマーと光酸発生剤からなる化学増幅型レジスト組成
物に主鎖にシリコン原子を含有し、分子内にシラノール
構造を有するアルカリ可溶性ラダー型ポリシロキサンを
ポリマーブレンドした紫外線露光用のシリコン含有感光
性組成物(たとえば、特願平11-20224号、特願平11-315
91号、特願平11-65102号、特願平11-202179号等)、側
鎖にシリコン原子を有し、かつ側鎖にアセタール構造、
3級エステル構造、t−ブチルオキシカルボニル構造、
又は、β−シリルエチルエステル構造等の酸分解性基を
含有するビニルポリマーと光酸発生剤からなる化学増幅
型の遠紫外線露光用のシリコン含有感光性組成物(たと
えば、特公平7-99435号、欧州特許第494383号、米国特
許第5998557号、同5856071号、特願平11-331568号、特
願平11-338302号、特願平11-338300号、特願平11-33830
1号等)や主鎖にシリコン原子を有し、アセタール構
造、3級エステル構造、t−ブチルオキシカルボニル構
造等の酸分解性基を含有するシロキサンポリマーを用い
た化学増幅型のシリコン含有感光性組成物(たとえば、
特開平6-184311号、同8-160620号、同10-324748号、特
許2897786号、特願平11-202179号等)等が挙げられる。
第2レジスト層の形成は、被加工基板上に形成された第
1レジスト層の上に塗設することにより形成される。
塗設の方法は先に第1レジスト層の塗設の説明で述べた
方法と同じ方法を挙げることができる。第2レジスト層
の膜厚は所望の厚みで用いることが可能であるが、リソ
グラフィー性能や第2レジスト層の酸素プラズマ耐性、
塗膜性等を考慮して、0.03〜0.5 μm程度の厚みで用い
られるのが一般的である。
Next, the second resist layer used in the present invention will be described. As the silicon-containing photosensitive composition used in the second resist layer, known ones can be used. As a typical example of a suitable silicon-containing photosensitive composition, a resist composition comprising a novolak resin and naphthoquinonediazide can be used. A silicon-containing photosensitive composition for ultraviolet exposure, which is obtained by polymer blending an alkali-soluble ladder-type polysiloxane containing a silicon atom in the main chain and having a silanol structure in the molecule (for example, Japanese Patent No. 2646241); Examples of the silicon-containing photosensitive composition for exposure include an acetal structure, a tertiary ester structure, and t-type.
Alkali-soluble ladder-type polysiloxane containing a silicon atom in the main chain and having a silanol structure in the molecule in a chemically amplified resist composition comprising a polymer containing an acid-decomposable group such as a butyloxycarbonyl structure and a photoacid generator. UV-exposed silicon-containing photosensitive composition obtained by polymer blending of (for example, Japanese Patent Application Nos. 11-20224 and 11-315).
No. 91, Japanese Patent Application No. 11-65102, Japanese Patent Application No. 11-202179), having a silicon atom in the side chain and an acetal structure in the side chain,
Tertiary ester structure, t-butyloxycarbonyl structure,
Alternatively, a chemically amplified silicon-containing photosensitive composition for deep ultraviolet exposure comprising a vinyl polymer having an acid-decomposable group such as a β-silylethyl ester structure and a photoacid generator (for example, Japanese Patent Publication No. 7-99435) , European Patent No. 494383, U.S. Patent Nos.
No. 1) and a chemically amplified silicon-containing photosensitivity using a siloxane polymer containing a silicon atom in the main chain and containing an acid-decomposable group such as an acetal structure, a tertiary ester structure, and a t-butyloxycarbonyl structure. Composition (for example,
JP-A-6-184431, JP-A-8-160620, JP-A-10-324748, Japanese Patent No. 2897786, Japanese Patent Application No. 11-202179) and the like.
The second resist layer is formed by coating the first resist layer formed on the substrate to be processed.
The coating method may be the same as the method described in the description of the coating of the first resist layer. Although the thickness of the second resist layer can be used at a desired thickness, lithography performance, oxygen plasma resistance of the second resist layer,
It is generally used in a thickness of about 0.03 to 0.5 μm in consideration of coating properties and the like.

【0018】次に本発明のシリコン含有2層レジストの
剥離方法について説明する。基板上に第1レジスト層及
び第2レジスト層を形成後、第2レジスト層は所定の露
光光源を用いて露光された後、現像によりパターン形成
される。パターン形成された基板は一般的にその後のパ
ターン寸法検査工程にて検査され、所望の寸法から外れ
た場合はリワーク工程へと回され、第1レジスト層及び
第2レジスト層は剥離される。この場合、上記被リワー
ク基板はまず、第2レジスト層が完全に剥離されること
が必要である。なぜならば、もし第2レジスト層のシリ
コン含有ポリマーが少量でも残存していると、その後の
酸素ガスを用いたアッシング処理により酸化ケイ素とな
って基板上に付着し、欠陥の原因となるからである。本
発明の湿式処理により簡便に第2レジスト層の剥離を行
なうことができる。
Next, a method of removing the silicon-containing two-layer resist of the present invention will be described. After forming the first resist layer and the second resist layer on the substrate, the second resist layer is exposed to light using a predetermined exposure light source, and then patterned by development. The patterned substrate is generally inspected in a subsequent pattern dimension inspection step, and if it deviates from a desired dimension, it is turned to a rework step, and the first resist layer and the second resist layer are peeled off. In this case, it is necessary that the second resist layer of the substrate to be reworked is first completely removed. This is because if a small amount of the silicon-containing polymer in the second resist layer remains, it becomes silicon oxide due to the subsequent ashing treatment using oxygen gas and adheres to the substrate, causing defects. . The second resist layer can be easily removed by the wet processing of the present invention.

【0019】本発明における第2レジスト層を剥離する
のに用いられる溶液は、主成分としてN-メチルピロリド
ンからなる溶液であり、好ましくは、50 〜 100体積%
のN-メチルピロリドンを含有する溶液である。また、上
記した混合溶液の使用により、溶解すべきシリコン含有
レジスト層のポリマーの溶解度が向上し、また、溶液粘
度が低下し、結果的に、シリコン含有レジスト層の更な
る剥離性向上がもたらされる。 乳酸エステル、プロピ
レングリコール誘導体、プロピオン酸エステル誘導体、
プロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトン、ヘプタ
ノンの中から選ばれる少なくとも1種を併用した混合溶
液を用いることがさらに好ましい。
The solution used for stripping the second resist layer in the present invention is a solution containing N-methylpyrrolidone as a main component, preferably 50 to 100% by volume.
Is a solution containing N-methylpyrrolidone. In addition, the use of the above-mentioned mixed solution improves the solubility of the polymer of the silicon-containing resist layer to be dissolved, and lowers the solution viscosity, resulting in a further improvement in the peelability of the silicon-containing resist layer. . Lactate ester, propylene glycol derivative, propionate derivative,
It is further preferable to use a mixed solution using at least one selected from propylene carbonate, γ-butyrolactone, and heptanone.

【0020】乳酸エステルの例としては乳酸メチル、乳
酸エチル、乳酸プロピル、乳酸イソプロピル等が挙げら
れ、乳酸エチルが特に好ましい。プロピレングリコール
誘導体の例としては、プロピレングリコールモノメチル
エーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、プロピレングリコールジメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテルアセテート等が挙げられ、
プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテートが特に好まし
い。
Examples of the lactic acid ester include methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, and isopropyl lactate, with ethyl lactate being particularly preferred. Examples of the propylene glycol derivative include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, and the like.
Propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate are particularly preferred.

【0021】プロピオン酸エステル誘導体の例として
は、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピ
オン酸プロピル、メトキシメチルプロピオネート、エト
キシメチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネ
ート、1−ヒドロキシメチルプロピオネート等が挙げら
れ、メトキシメチルプロピオネート、エトキシエチルプ
ロピオネートが特に好ましい。環状カーボネートの例と
しては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート等が挙げられ、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネートが特に好ましい。ラ
クトン誘導体の例としては、γ−ブチロラクトンが特に
好ましい。ケトン誘導体の例としては、2−ヘプタノ
ン、3−ヘプタノン、シクロヘキサノン、2−ノナノン
等が挙げられ、2−ヘプタノンが特に好ましい。
Examples of propionate derivatives include methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, methoxymethyl propionate, ethoxymethyl propionate, ethoxyethyl propionate, 1-hydroxymethyl propionate and the like. And methoxymethyl propionate and ethoxyethyl propionate are particularly preferred. Examples of the cyclic carbonate include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate and the like, and propylene carbonate and ethylene carbonate are particularly preferred. As an example of the lactone derivative, γ-butyrolactone is particularly preferred. Examples of ketone derivatives include 2-heptanone, 3-heptanone, cyclohexanone, 2-nonanone, and the like, with 2-heptanone being particularly preferred.

【0022】本発明において、第2レジスト層の剥離に
混合溶液を用いる場合、必須成分であるN−メチルピロ
リドンの含有量は50〜98 体積%であることが好まし
く、さらに好ましくは60〜95 体積%であり、特に好ま
しくは70〜95 体積%である。また、上で述べた以外の
他の溶媒を適宜混合して用いてもよいが、この場合、他
の溶媒の添加量は、好ましくは20体積%以下、更に好ま
しくは 10体積%以下である。
In the present invention, when a mixed solution is used for stripping the second resist layer, the content of N-methylpyrrolidone, which is an essential component, is preferably 50 to 98% by volume, more preferably 60 to 95% by volume. %, Particularly preferably 70 to 95% by volume. In addition, other solvents other than those described above may be appropriately mixed and used. In this case, the amount of the other solvent is preferably 20% by volume or less, more preferably 10% by volume or less.

【0023】本発明において、第2レジスト層の剥離溶
液中にさらに含窒素有機化合物を添加することが好まし
い。含窒素有機化合物は、パターン形成後のシリコン含
有レジスト層に残存する酸を有効に除去すると考えら
れ、欠陥の発生防止に効果がある。 含窒素有機化合物
としては、下記一般式(A1)及び (A2)で表される
化合物、及び、(B) 〜(E)の構造を有する化合物が
好ましい。
In the present invention, it is preferable to further add a nitrogen-containing organic compound to the stripping solution for the second resist layer. The nitrogen-containing organic compound is considered to effectively remove the acid remaining in the silicon-containing resist layer after pattern formation, and is effective in preventing generation of defects. As the nitrogen-containing organic compound, compounds represented by the following general formulas (A1) and (A2), and compounds having the structures of (B) to (E) are preferable.

【0024】[0024]

【化1】 Embedded image

【0025】式(A1)において、R1、R2及びR
3は、同一または異なり、水素原子、炭素数1〜6のア
ルキル基、炭素数1〜6のアミノアルキル基、炭素数1
〜6のヒドロキシアルキル基または炭素数6〜20の置
換もしくは非置換のアリール基であり、ここでR2とR3
は互いに結合して環を形成してもよい。式(A2)におい
て、R4〜R7は、同一または異なり、R1〜R3で定義さ
れたものと同様である。 R8は、炭素数1〜6のアル
キレン基である。nは、1〜6の整数を表す。
In the formula (A1), R 1 , R 2 and R
3 is the same or different and is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aminoalkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, wherein R 2 and R 3
May combine with each other to form a ring. In the formula (A2), R 4 to R 7 are the same or different and are the same as those defined for R 1 to R 3 . R 8 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. n represents an integer of 1 to 6.

【0026】[0026]

【化2】 Embedded image

【0027】(式中、R9、R10、R11およびR12は、
同一または異なり、炭素数1〜6のアルキル基を示す)
(Wherein R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are
Same or different, and represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)

【0028】一般式(A1)において、好ましくは、R
1、R2及びR3のうち少なくともひとつが炭素数1〜6
のヒドロキシアルキル基、より好ましくは、ヒドロキシ
エチル基、ヒドロキシプロピル等の炭素数2〜4のヒド
ロキシアルキル基である。一般式(A2)においては、好
ましくは、nが1〜4で、R8は炭素数1〜6のアルキ
レン基、より好ましくは、nが1〜3で、R8はエチレ
ン基、プロピレン基等の炭素数2〜4のアルキレン基で
ある。 より具体的には、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、ジグリコール
アミン、ジエチレントリアミン、及び、トリエチレンテ
トラミンが好ましい。また、窒素含有環状化合物あるい
は一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を2個以上有
する含窒素有機化合物も好ましい含窒素有機化合物とし
て挙げることができる。窒素含有環状化合物としては、
多環構造であることがより好ましい。窒素含有多環環状
化合物としては、脂肪族環状アミンが好ましく、具体的
には、下記一般式(VI)で表される化合物が挙げられ
る。
In the general formula (A1), preferably, R
1 , at least one of R 2 and R 3 has 1 to 6 carbon atoms
And more preferably a hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms such as hydroxyethyl group and hydroxypropyl. In the general formula (A2), n is preferably 1 to 4, R 8 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably n is 1 to 3, and R 8 is an ethylene group, a propylene group, or the like. Is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. More specifically, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, diglycolamine, diethylenetriamine, and triethylenetetramine are preferred. Further, a nitrogen-containing cyclic compound or a nitrogen-containing organic compound having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule can also be mentioned as preferable nitrogen-containing organic compounds. As the nitrogen-containing cyclic compound,
More preferably, it has a polycyclic structure. As the nitrogen-containing polycyclic compound, an aliphatic cyclic amine is preferable, and specific examples include a compound represented by the following general formula (VI).

【0029】[0029]

【化3】 Embedded image

【0030】式(VI)中、Y、Wは、各々独立に、ヘテ
ロ原子を含んでいてもよく、置換してもよい直鎖、分
岐、環状アルキレン基を表す。ここで、ヘテロ原子とし
ては、窒素原子、硫黄原子、酸素原子が挙げられる。ア
ルキレン基としては、炭素数2〜10個が好ましく、よ
り好ましくは2〜5個のものである。アルキレン基の置
換基としては、炭素数1〜6個のアルキル基、アリール
基、アルケニル基の他、ハロゲン原子、ハロゲン置換ア
ルキル基が挙げられる。更に、一般式(VI)で示される
化合物の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられ
る。
In the formula (VI), Y and W each independently represent a linear, branched or cyclic alkylene group which may contain a hetero atom and may be substituted. Here, examples of the hetero atom include a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom. The alkylene group preferably has 2 to 10 carbon atoms, and more preferably has 2 to 5 carbon atoms. Examples of the substituent of the alkylene group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, an alkenyl group, a halogen atom, and a halogen-substituted alkyl group. Further, specific examples of the compound represented by the general formula (VI) include the following compounds.

【0031】[0031]

【化4】 Embedded image

【0032】上記の中でも、1,8−ジアザビシクロ
〔5.4.0〕ウンデカ−7−エン、及び、1,5−ジ
アザビシクロ〔4.3.0〕ノナ−5−エンが好まし
い。
Of the above, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene are preferred.

【0033】一分子中に異なる化学的環境の窒素原子を
2個以上有する含窒素有機性化合物としては、特に好ま
しくは、置換もしくは未置換のアミノ基と窒素原子を含
む環構造の両方を含む化合物もしくはアルキルアミノ基
を有する化合物である。
The nitrogen-containing organic compound having two or more nitrogen atoms having different chemical environments in one molecule is particularly preferably a compound containing both a substituted or unsubstituted amino group and a ring structure containing a nitrogen atom. Or a compound having an alkylamino group.

【0034】具体例としては、置換もしくは未置換のグ
アニジン、置換もしくは未置換のアミノピリジン、置換
もしくは未置換のアミノアルキルピリジン、置換もしく
は未置換のアミノピロリジン、置換もしくは未置換のイ
ンダゾール、置換もしくは未置換のピラゾール、置換も
しくは未置換のピラジン、置換もしくは未置換のピリミ
ジン、置換もしくは未置換のプリン、置換もしくは未置
換のイミダゾリン、置換もしくは未置換のピラゾリン、
置換もしくは未置換のピペラジン、置換もしくは未置換
のアミノモルフォリン、置換もしくは未置換のアミノア
ルキルモルフォリン等が挙げられる。好ましい置換基
は、アミノ基、アミノアルキル基、アルキルアミノ基、
アミノアリール基、アリールアミノ基、アルキル基、ア
ルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、アリール基、ア
リールオキシ基、ニトロ基、水酸基、シアノ基である。
Specific examples include substituted or unsubstituted guanidine, substituted or unsubstituted aminopyridine, substituted or unsubstituted aminoalkylpyridine, substituted or unsubstituted aminopyrrolidine, substituted or unsubstituted indazole, substituted or unsubstituted Substituted pyrazole, substituted or unsubstituted pyrazine, substituted or unsubstituted pyrimidine, substituted or unsubstituted purine, substituted or unsubstituted imidazoline, substituted or unsubstituted pyrazoline,
Examples thereof include substituted or unsubstituted piperazine, substituted or unsubstituted aminomorpholine, and substituted or unsubstituted aminoalkylmorpholine. Preferred substituents are an amino group, an aminoalkyl group, an alkylamino group,
An aminoaryl group, an arylamino group, an alkyl group, an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an aryl group, an aryloxy group, a nitro group, a hydroxyl group, and a cyano group.

【0035】好ましい化合物として、グアニジン、1,
1−ジメチルグアニジン、1,1,3,3,−テトラメ
チルグアニジン、2−アミノピリジン、3−アミノピリ
ジン、4−アミノピリジン、2−ジメチルアミノピリジ
ン、4−ジメチルアミノピリジン、2−ジエチルアミノ
ピリジン、2−(アミノメチル)ピリジン、2−アミノ
−3−メチルピリジン、2−アミノ−4−メチルピリジ
ン、2−アミノ−5−メチルピリジン、2−アミノ−6
−メチルピリジン、3−アミノエチルピリジン、4−ア
ミノエチルピリジン、3−アミノピロリジン、ピペラジ
ン、N−(2−アミノエチル)ピペラジン、N−(2−
アミノエチル)ピペリジン、4−アミノ−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン、4−ピペリジノピペリジ
ン、2−イミノピペリジン、1−(2−アミノエチル)
ピロリジン、ピラゾール、3−アミノ−5−メチルピラ
ゾール、5−アミノ−3−メチル−1−p−トリルピラ
ゾール、ピラジン、2−(アミノメチル)−5−メチル
ピラジン、ピリミジン、2,4−ジアミノピリミジン、
4,6−ジヒドロキシピリミジン、2−ピラゾリン、3
−ピラゾリン、N−アミノモルフォリン、N−(2−ア
ミノエチル)モルフォリン、トリメチルイミダゾール、
トリフェニルイミダゾール、メチルジフェニルイミダゾ
ール等が挙げられる。
Preferred compounds are guanidine, 1,
1-dimethylguanidine, 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 2-aminopyridine, 3-aminopyridine, 4-aminopyridine, 2-dimethylaminopyridine, 4-dimethylaminopyridine, 2-diethylaminopyridine, 2- (aminomethyl) pyridine, 2-amino-3-methylpyridine, 2-amino-4-methylpyridine, 2-amino-5-methylpyridine, 2-amino-6
-Methylpyridine, 3-aminoethylpyridine, 4-aminoethylpyridine, 3-aminopyrrolidine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, N- (2-
Aminoethyl) piperidine, 4-amino-2,2,6,
6-tetramethylpiperidine, 4-piperidinopiperidine, 2-iminopiperidine, 1- (2-aminoethyl)
Pyrrolidine, pyrazole, 3-amino-5-methylpyrazole, 5-amino-3-methyl-1-p-tolylpyrazole, pyrazine, 2- (aminomethyl) -5-methylpyrazine, pyrimidine, 2,4-diaminopyrimidine ,
4,6-dihydroxypyrimidine, 2-pyrazoline, 3
-Pyrazoline, N-aminomorpholine, N- (2-aminoethyl) morpholine, trimethylimidazole,
Triphenylimidazole, methyldiphenylimidazole and the like.

【0036】本発明で用いられる含窒素有機化合物は、
単独であるいは2種以上組み合わせて用いることができ
る。 含窒素塩基性化合物の使用量は、溶液及び含窒素
有機化合物の合計量に対し、一般的に0.1 〜30重量%、
好ましくは、0.5 〜 15重量%である。
The nitrogen-containing organic compound used in the present invention is
They can be used alone or in combination of two or more. The amount of the nitrogen-containing basic compound used is generally 0.1 to 30% by weight, based on the total amount of the solution and the nitrogen-containing organic compound.
Preferably, it is 0.5 to 15% by weight.

【0037】本発明の剥離処理はウェハーを溶液中に浸
漬する方法または溶液をスプレーする方法が好ましい
が、溶液中に浸漬する方法が特に好ましい。浸漬時間
は、10秒〜60分が好ましく、20秒〜30分がより好まし
い。 10秒より短いと第2レジスト層の剥離が不十分と
なる恐れがあり、60分より長いと製造適性の観点から好
ましくない。 また、本発明の湿式処理は第2レジスト
層の剥離を効率良く行なう目的で、加温した条件下で行
なうことがさらに好ましい。加温温度は45〜120℃が好
ましく、50〜110℃が特に好ましい。
In the peeling treatment of the present invention, a method of dipping a wafer in a solution or a method of spraying a solution is preferable, but a method of dipping in a solution is particularly preferable. The immersion time is preferably from 10 seconds to 60 minutes, more preferably from 20 seconds to 30 minutes. If the time is shorter than 10 seconds, the peeling of the second resist layer may be insufficient, and if the time is longer than 60 minutes, it is not preferable from the viewpoint of manufacturing suitability. Further, the wet treatment of the present invention is more preferably performed under a heated condition in order to efficiently remove the second resist layer. The heating temperature is preferably from 45 to 120 ° C, particularly preferably from 50 to 110 ° C.

【0038】本発明の剥離方法においては、上記の第2
レジスト層の剥離に続いて、乾式剥離処理により第1レ
ジスト層を剥離する。乾式剥離処理としては、既存のア
ッシャーを用いたアッシング処理が好ましい。処理に用
いられるアッシングガスとしては、酸素ガスを用いるこ
とが好ましく、フッ素置換炭化水素ガス(テトラフルオ
ロメタン、トリフルオロメタン、ヘキサフルオロエタ
ン、テトラフルオロエタン等)、窒素ガス、アルゴンガ
ス等を混合して用いてもよい。 混合ガスを用いる場
合、混合ガス中の酸素ガスの割合は、50〜99体積%が好
ましく、70〜97体積%がより好ましい。酸素ガスの割合
が50体積%より小さいと、アッシング効率が低下し好ま
しくない。アッシング処理時間は、5秒〜20分が好まし
く、10秒〜10分がより好ましい。5秒より短いと第1レ
ジスト層の剥離が不十分となる恐れがあり、20分より長
いと製造適性の観点から好ましくない。 処理温度は特
に制限はないが、アッシングの効率を向上させる目的
で、基板の温度として−30〜200℃が好ましく、0〜150
℃がさらに好ましい。
In the peeling method of the present invention, the second
Subsequent to the stripping of the resist layer, the first resist layer is stripped by dry stripping. As the dry peeling treatment, an ashing treatment using an existing asher is preferable. As an ashing gas used for the treatment, it is preferable to use oxygen gas, and to mix fluorine-substituted hydrocarbon gas (tetrafluoromethane, trifluoromethane, hexafluoroethane, tetrafluoroethane, etc.), nitrogen gas, argon gas, etc. May be used. When a mixed gas is used, the proportion of oxygen gas in the mixed gas is preferably 50 to 99% by volume, and more preferably 70 to 97% by volume. If the proportion of oxygen gas is less than 50% by volume, ashing efficiency is undesirably reduced. The ashing processing time is preferably from 5 seconds to 20 minutes, more preferably from 10 seconds to 10 minutes. If the time is shorter than 5 seconds, the first resist layer may be insufficiently peeled off. The processing temperature is not particularly limited, but for the purpose of improving the ashing efficiency, the temperature of the substrate is preferably −30 to 200 ° C., and 0 to 150 ° C.
C is more preferred.

【0039】上記の乾式剥離処理の後に、リンス処理を
行うことにより、シリコン含有2層レジストは完全に剥
離される。リンス液としては水、有機溶剤(エタノー
ル、プロパノール、グリコール等のアルコール類、アセ
トン、メチルエチルケトン等のケトン類)を用いること
ができる。 リンス処理の時間としては、5秒〜10分が
好ましく、10秒〜5分がより好ましい。 5秒より短いと
リンス効果が不十分となる恐れがあり、10分より長いと
製造適性の観点から好ましくない。リンス温度は、10〜
70℃が好ましく、20〜50℃がより好ましい。
By performing a rinsing process after the above-mentioned dry stripping process, the silicon-containing two-layer resist is completely stripped. As the rinsing liquid, water and an organic solvent (alcohols such as ethanol, propanol and glycol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone) can be used. The rinsing time is preferably 5 seconds to 10 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes. If it is shorter than 5 seconds, the rinsing effect may be insufficient, and if it is longer than 10 minutes, it is not preferable from the viewpoint of production suitability. Rinse temperature is 10 ~
70 ° C is preferred, and 20 to 50 ° C is more preferred.

【0040】[0040]

【実施例】以下に、本発明を実施例をもって具体的に説
明するが、無論本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but, of course, the present invention is not limited to these examples.

【0041】実施例1 シリコンウェハにFHi−028Dレジスト(富士フイ
ルムオーリン株式会社製i線用レジスト)をキャノン製
コーターCDS−650を用いて塗布し、90℃、90
秒ベークして膜厚0.65μmの均一膜を得た。これを
さらに200℃、3分加熱し、膜厚0.50μmの第1
レジスト層を得た。この上に特願平11−338300
号の実施例1に記載の第2レジスト層を塗布した。すな
わち、下記樹脂(1)0.9g、トリフェニルスルホニ
ウム−2,4,6−トリイソプロピルスルホネート0.
05g、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−
ウンデセン0.006gをメトキシプロピルアセテート
9gに溶解し、得られた溶液を0.1μm口径のメンブ
レンフィルターで精密ろ過して、レジスト組成物を得
た。上記の第1レジスト層の上に、このレジスト組成物
を同様に塗布し、110℃、90秒加熱して膜厚0.2
0μmの第2レジスト層を得た。 樹脂(1):
Example 1 A silicon wafer was coated with FHi-028D resist (i-line resist manufactured by FUJIFILM Aurin Co., Ltd.) using a coater CDS-650 manufactured by Canon Inc.
After baking for 2 seconds, a uniform film having a thickness of 0.65 μm was obtained. This was further heated at 200 ° C. for 3 minutes to form a first 0.50 μm thick film.
A resist layer was obtained. On this, Japanese Patent Application No. 11-338300
The second resist layer described in Example 1 of Example 1 was applied. That is, 0.9 g of the following resin (1) and 0.1 g of triphenylsulfonium-2,4,6-triisopropylsulfonate.
05g, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-
Undecene (0.006 g) was dissolved in methoxypropyl acetate (9 g), and the resulting solution was finely filtered through a 0.1 μm-diameter membrane filter to obtain a resist composition. This resist composition is applied in the same manner on the first resist layer and heated at 110 ° C. for 90 seconds to form a film having a thickness of 0.2
A 0 μm second resist layer was obtained. Resin (1):

【0042】[0042]

【化5】 Embedded image

【0043】こうして得られたウェハをISI社製Ar
Fエキシマレーザーステッパー9300にライン/スペ
ースパターンのマスクを装填して露光した。その後、ク
リーンルーム内で90℃、90秒加熱した後、テトラヒ
ドロアンモニウムヒドロキシド現像液(2.38重量
%)で60秒間現像し、蒸留水でリンス、乾燥してパタ
ーンを得た。
The wafer obtained in this manner was made of Ar
An F excimer laser stepper 9300 was loaded with a line / space pattern mask and exposed. Thereafter, the film was heated in a clean room at 90 ° C. for 90 seconds, developed with a tetrahydroammonium hydroxide developer (2.38% by weight) for 60 seconds, rinsed with distilled water and dried to obtain a pattern.

【0044】得られたウェハを60℃に加温したN−メ
チルピロリドン(以下、NMPと略す)溶液中に1分間
浸漬し、純水でリンスした後、乾燥させた。さらにプラ
ズマシステム製リアクティブイオンエッチング装置DE
S−245Rを用いて60秒間アッシングした。使用し
たガスは酸素、圧力は70ミリトール、印加パワー10
0mW/cm2 であった。その後、さらにウェハを純水
でリンス、乾燥した。得られたウェハを光学顕微鏡観察
(KLA−2112使用)し、ウェハ上の欠陥数を、K
LA2112(KLAテンコール(株)製)により測定
した(Threshold:12, Pixel Size=0.39)。観察された
欠陥の数は11個と非常に少なく、良好であった。
The obtained wafer was immersed in an N-methylpyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP) solution heated to 60 ° C. for 1 minute, rinsed with pure water, and dried. In addition, plasma system reactive ion etching equipment DE
Ashing was performed for 60 seconds using S-245R. The gas used was oxygen, the pressure was 70 mTorr, and the applied power was 10
It was 0 mW / cm 2 . Thereafter, the wafer was further rinsed with pure water and dried. The obtained wafer was observed with an optical microscope (using KLA-2112), and the number of defects on the wafer was determined as K
It was measured by LA2112 (manufactured by KLA Tencor Co., Ltd.) (Threshold: 12, Pixel Size = 0.39). The number of observed defects was as very small as 11 and was good.

【0045】実施例2〜15 実施例1のNMPに代えて、表1に示した剥離溶液を用
いた以外は実施例1と同様にしてウェハ処理を行い、評
価を実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示し
た。
Examples 2 to 15 Wafer treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the stripping solution shown in Table 1 was used instead of NMP in Example 1, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. did. The results are shown in Table 1.

【0046】比較例1 実施例1のNMPに代えて、0.5重量%フッ酸水溶液を
用い、浸漬温度30℃とした以外は実施例1と同様にし
てウェハ処理を行い、評価を実施例1と同様に実施し
た。その結果を表1に示した。
Comparative Example 1 A wafer treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that a 0.5% by weight hydrofluoric acid aqueous solution was used in place of NMP in Example 1 and the immersion temperature was 30 ° C. The same was done. The results are shown in Table 1.

【0047】比較例2〜3 実施例1のNMPに代えて、表1に示した溶液を用いた
以外は実施例1と同様にしてウェハ処理を行い、評価を
実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示した。
Comparative Examples 2-3 The wafer processing was performed in the same manner as in Example 1 except that the solutions shown in Table 1 were used instead of the NMP in Example 1, and the evaluation was performed in the same manner as in Example 1. . The results are shown in Table 1.

【0048】比較例4 溶液処理を行わなかった以外は実施例1と同様にしてウ
ェハ処理を行い、評価を実施例1と同様に実施した。そ
の結果を表1に示した。
Comparative Example 4 A wafer treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the solution treatment was not performed, and the evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】実施例1〜15および比較例1〜4の評価
結果から以下のことが明らかである。すなわち、N−メ
チルピロリドンを主溶媒として用いて第2レジスト層を
湿式剥離し、酸素を主成分とするガスを用いて第1レジ
スト層を乾式剥離する実施例のシリコン含有2層レジス
トの剥離方法は、剥離後の欠陥が非常に少なく良好であ
る。一方、N−メチルピロリドン以外の溶媒を用いた比
較例の場合、また湿式処理を行わずに、酸素を主成分と
するガスを用いて乾式剥離処理のみを行った場合、いず
れも欠陥が多い。
The following are clear from the evaluation results of Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 4. That is, the method of stripping the silicon-containing two-layer resist in the embodiment in which the second resist layer is wet-stripped using N-methylpyrrolidone as a main solvent and the first resist layer is dry-stripped using a gas containing oxygen as a main component. Is good with very few defects after peeling. On the other hand, in the case of the comparative example using a solvent other than N-methylpyrrolidone, or when only the dry stripping treatment was performed using a gas containing oxygen as a main component without performing the wet treatment, there were many defects.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の剥離方法により、レジスト剥離
時のウェハ上の欠陥発生の著しい低減とともに、シリコ
ン含有感光性組成物層パターニング後のシリコン含有2
層レジストを剥離する方法を提供することができる。
さらに本方法は製造適性にも優れる。従って、本発明の
剥離方法は、シリコン含有2層レジストを用いた半導体
基板の量産製造用に極めて好適に用いられる。
According to the stripping method of the present invention, the occurrence of defects on the wafer during the stripping of the resist is remarkably reduced, and the silicon-containing photosensitive composition layer after patterning is removed.
A method for removing the layer resist can be provided.
Furthermore, the method is also excellent in manufacturing suitability. Therefore, the stripping method of the present invention is very suitably used for mass-production of semiconductor substrates using a silicon-containing two-layer resist.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に有機高分子化合物を含む第1レ
ジスト層を塗設し、この上にシリコン原子を含有する感
光性の第2レジスト層を塗設し、第2レジスト層を露
光、現像によりパターン形成した後に、第1レジスト層
及び第2レジスト層を剥離する方法において、主成分と
してN-メチルピロリドンからなる溶液を用いて第2レジ
スト層の湿式剥離処理を行ない、次に、酸素又は酸素を
含む混合ガスを用いて第1レジスト層のアッシング処理
を行なうことを特徴とするシリコン含有2層レジストの
剥離方法。
1. A first resist layer containing an organic polymer compound is applied on a substrate, a photosensitive second resist layer containing silicon atoms is applied thereon, and the second resist layer is exposed. In a method of stripping the first resist layer and the second resist layer after pattern formation by development, a wet stripping treatment of the second resist layer is performed using a solution containing N-methylpyrrolidone as a main component, Alternatively, an ashing process for the first resist layer is performed using a mixed gas containing oxygen, and the method for removing a silicon-containing two-layer resist is performed.
【請求項2】 第2レジスト層を剥離する方法におい
て、N-メチルピロリドンを主成分とし、乳酸エステル、
プロピレングリコール誘導体、プロピオン酸エステル誘
導体、環状カーボネート、ラクトン誘導体、及び、ケト
ン誘導体の中から選ばれる少なくとも1種をさらに含む
混合溶液を用いることを特徴とする請求項1に記載のシ
リコン含有2層レジストの剥離方法。
2. A method for stripping a second resist layer, the method comprising: mainly comprising N-methylpyrrolidone;
The silicon-containing two-layer resist according to claim 1, wherein a mixed solution further containing at least one selected from a propylene glycol derivative, a propionate derivative, a cyclic carbonate, a lactone derivative, and a ketone derivative is used. Peeling method.
【請求項3】 第2レジスト層の湿式剥離処理で用いら
れる溶液がN−メチルピロリドンを50〜98体積%含むこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のシリコン含有
2層レジストの剥離方法。
3. The method for stripping a silicon-containing two-layer resist according to claim 1, wherein the solution used in the wet stripping treatment of the second resist layer contains 50 to 98% by volume of N-methylpyrrolidone. .
【請求項4】 第2レジスト層の湿式剥離処理を45〜12
0℃で行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
記載のシリコン含有2層レジストの剥離方法。
4. A wet stripping treatment of the second resist layer is performed for 45 to 12 times.
The method for stripping a silicon-containing two-layer resist according to claim 1, wherein the method is performed at 0 ° C. 5.
【請求項5】 第2レジスト層の湿式剥離処理で用いら
れる溶液がさらに含窒素有機化合物を0.1〜30重量%含
有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
のシリコン含有2層レジストの剥離方法。
5. The silicon-containing composition according to claim 1, wherein the solution used in the wet stripping treatment of the second resist layer further contains 0.1 to 30% by weight of a nitrogen-containing organic compound. Method of stripping layer resist.
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