JP2002033257A

JP2002033257A - シリコン含有２層レジストの剥離方法

Info

Publication number: JP2002033257A
Application number: JP2000215564A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Yasunami; 昭一郎安波
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-07-17
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2002-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】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、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。【解決手段】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
光性のポジ型第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、第
２レジスト層への露光、現像により形成されたパターン
を有する基板面の全面に対してエネルギー線照射を行な
う工程、その後アルカリ性水溶液を用いて第２レジスト
層の湿式剥離処理を行なう工程、その後酸素又は酸素を
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
を行なう工程を含む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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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ポジ型第２
レジスト層からなるポジ型シリコン含有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。

【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ポ
ジ型第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、第２レジス
ト層への露光、現像により形成されたパターンを有する
基板面の全面に対してエネルギー線照射を行なう工程、
その後アルカリ性水溶液を用いて第２レジスト層の湿式
剥離処理を行なう工程、その後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
工程を含む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。

【００１０】（２）上記エネルギー線照射後に、基板を
加熱処理す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。（３）第２レジスト層の湿式剥離処理で用いられるアル
カリ性水溶液のｐＨが１０以上であることを特徴とする
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で用いられるアル
カリ水溶液が界面活性剤を含有することを特徴とする上
記（１）〜（３）に記載のシリコン含有２層レジストの
剥離方法。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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、０．２μｍ〜１．５μｍ程度の厚みで
用いられるのが一般的である。

【００１５】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。

【００１６】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、０．０３〜０．５μｍ
程度の厚みで用いられるのが一般的である。

【００１７】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
発明の剥離方法により簡便に第２レジスト層の剥離を行
なうことができる。

【００１８】本発明において、第２レジスト層の剥離
は、被剥離基板のパターンを有する面の全面にエネルギ
ー線照射を行った後、アルカリ水溶液を用いて湿式処理
することによってなされる。この際、用いられるエネル
ギー線としては第２レジスト層を感光できる波長を有す
る光源、たとえばg線、i線、KrFエキシマレーザー、ArF
エキシマレーザー等を用いることができる。これら以外
に、電子線、X線等も用いることができる。好ましく
は、第２レジスト層のパターニングに用いられる波長と
同じ光源を用いる方法であり、剥離の効率を上げる上
で、さらにはプロセスの簡略化の観点からも好ましい。
エネルギー線の照射量は、エネルギー線照射後のアルカ
リ水溶液による湿式剥離をより十分に行うために、第２
レジスト層のパターニングに必要な照射量以上に設定さ
れることが好ましく、パターニングに必要な最適照射量
の１．５倍以上に設定されることがさらに好ましい。照
射量が第２レジスト層のパターニングに必要な照射量よ
り少ない場合、この後のアルカリ水溶液での湿式剥離が
不十分となるので好ましくない。また、全面エネルギー
線照射後、湿式処理前に被剥離基板を加熱することが、
より効率的に湿式剥離を行う上で好ましい。加熱温度は
用いられる第２レジスト層の種類によって適宜設定され
るが、一般的に100〜170℃の加熱を１〜１０分間程度行
うことが好ましい。

【００１９】次に、全面エネルギー線照射後の湿式剥離
処理について説明する。湿式剥離には、アルカリ水溶液
が用いられるが、ｐHが１０以上のアルカリ水溶液を用
いることが好ましく、ｐHが１２以上のアルカリ水溶液
を用いることがより好ましい。ｐHが１０より小さい
と、湿式剥離が不十分となり、欠陥が残存する原因とな
るので好ましくない。湿式剥離に用いられるアルカリ水
溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭
酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウ
ム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、
n−プロピルアミン等の第1アミン類、ジエチルアミン、
ジ−n−ブチルアミン等の第２アミン類、トリエチルア
ミン、メチルジエチルアミン等の第３アミン類、ジメチ
ルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコ
ールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチ
ルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド等の第４
アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン
類等のアルカリ水溶液を使用することができる。これら
の中でも、第４アンモニウム塩を使用することが特に好
ましい。

【００２０】また、アルカリ水溶液に界面活性剤を添加
することが、湿式剥離を有効に行う上でより好ましい。
フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤及びフッ素
原子と珪素原子の両方を含有する界面活性剤のいずれ
か、あるいは２種以上を含有することが特に好ましい。
これらの界面活性剤として、例えば特開昭62-36663号、
特開昭61-226746号、特開昭61-226745号、特開昭62-170
950号、特開昭63-34540号、特開平7-230165号、特開平8
-62834号、特開平9-54432号、特開平9-5988号、米国特
許5405720号、米国特許5360692号、米国特許5529881
号、米国特許5296330号、米国特許5436098号、米国特許
5576143号、米国特5294511号、及び、米国特許5824451
号の記載の界面活性剤を挙げることができ、下記市販の
界面活性剤をそのまま用いることもできる。このような
市販の界面活性剤として、例えばエフトップEF301、EF3
03、(新秋田化成(株)製)、フロラードFC430、431(住友
スリーエム(株)製)、メガファックF171、F173、F176、F
189、R08（大日本インキ化学工業（株）製）、サーフロ
ンS−382、SC101、102、103、104、105、106（旭硝子
（株）製）、トロイゾルS-366（トロイケミカル（株）
製）等のフッ素系界面活性剤又はシリコン系界面活性剤
を挙げることができる。またポリシロキサンポリマーKP
−341（信越化学工業（株）製）もシリコン系界面活性
剤として用いることができる。

【００２１】上記の他にも好ましい界面活性剤として、
具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポ
リオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチ
レンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエー
テル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリ
オキシエチレンオクチルフェノールエーテル、ポリオキ
シエチレンノニルフェノールエーテル等のポリオキシエ
チレンアルキルアリルエーテル類、ポリオキシエチレン
・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類、ソルビ
タンモノラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソ
ルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエー
ト、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステア
レート等のソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン
ソルビタンモノパルミテ−ト、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリ
ステアレート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステル類等のノニオン系界面活性剤等を挙げることが
できる。上記界面活性剤の使用量は、アルカリ水溶液
中、１０〜１００００ｐｐｍが好ましく、２０〜５００
０ｐｐｍ使用されることがより好ましい。

【００２２】上記アルカリ水溶液は混和しうる有機溶媒
をさらに含有してもよく、湿式処理を有効に行う上で好
ましい。好ましい有機溶媒としては、アルコール類（メ
タノール、エタノール、プロパノール、イロプロパノー
ル等）、グリコール類（エチレングリコール、プロピレ
ングリコール等）、アセトン、N-メチルピロリドン、乳
酸エステル類（乳酸メチル、乳酸エチル等）、プロピレ
ングリコールモノアルキルエーテル類（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
エチルエーテル等）等を挙げることができる。有機溶媒
の含有量は０．１〜４０重量％が好ましく、０．５〜２
０重量％がさらに好ましい。

【００２３】本発明の湿式剥離処理は被剥離基板をアル
カリ水溶液中に浸漬する方法、アルカリ水溶液を被剥離
基板にスプレーする方法等を用いて行うことができる。
また、アルカリ水溶液を用いた湿式剥離処理は第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２５〜１２
０℃が好ましく、３０〜８０℃がより好ましい。湿式剥
離処理に要する時間は、一般的に１０秒〜１０分であ
る。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】

【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。

【００２７】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．
２０μｍの第２レジスト層を得た。樹脂（１）：

【００２８】

【化１】

【００２９】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（露光量：１
２ｍＪ／ｃｍ²）。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。

【００３０】得られたウェハに対して、上記ＡｒＦエキ
シマレーザーステッパーを用いて全面露光し（露光量：
３０ｍＪ／ｃｍ²）、引き続いてウェハを１２０℃で９
０秒間ベーク処理した。その後、ウェハを３５℃に加温
した３．６重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液（ｐＨ＝１４）中に１２０秒間浸漬し、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ＤＥＳ−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１００ｍＷ／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−２１
１２使用）し、ウェハ上の欠陥の数を求めた。具体的に
は、上記の方法で得られた露光・現像後、剥離処理を行
ったサンプルを、ＫＬＡ２１１２（ＫＬＡテンコール
（株）製）により、欠陥数を測定した（Threshold:12,
Pixel Size=0.39）。観察された欠陥の数は８個と非常
に少なく、良好であった。

【００３１】実施例２実施例１と全く同様にして、第1レジスト層、第２レジ
スト層の塗布、ＡｒＦ露光、現像を行い、パターンを得
た。その後、実施例１と全く同様にして全面露光、ベー
ク処理を行った。その後、ウェハを３５℃に加温した
３．６重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液（界面活性剤として５００ｐｐｍのメガファックＲ
０８（大日本インキ化学工業（株）製）を含む、ｐＨ＝
１４）中に１２０秒間浸漬し、純水でリンスした後、乾
燥させた。その後、実施例１と同様にしてアッシング処
理、純水でのリンス、乾燥処理を行った。得られたウェ
ハについて実施例１と全く同様にして欠陥数を測定し
た。観察された欠陥の数は４個と非常に少なく良好であ
った。

【００３２】実施例３実施例１と全く同様にして、第1レジスト層、第２レジ
スト層の塗布、ＡｒＦ露光、現像を行いパターンを得
た。その後、得られたウェハに対して、キャノン製Ｋｒ
ＦエキシマレーザーステッパーＦＰＡ３０００ＥＸ５を
用いて全面露光し（露光量：４０ｍＪ／ｃｍ²）、引き
続いてウェハを１２０℃で９０秒間ベーク処理した。そ
の後、ウェハを３５℃に加温した２．３８重量％テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（界面活性剤と
して１００ｐｐｍのトロイキッド（トロイケミカル社
製）を含む、ｐＨ＝１４）中に１２０秒間浸漬し、純水
でリンスした後、乾燥させた。さらに実施例１と同様に
してアッシング処理、純水でのリンス、乾燥処理を行っ
た。得られたウェハについて実施例１と全く同様にして
欠陥数を測定した。観察された欠陥の数は３個と非常に
少なく、良好であった。

【００３３】実施例４実施例１と全く同様にして、第1レジスト層、第２レジ
スト層の塗布、ＡｒＦ露光、現像を行いパターンを得
た。その後、実施例１と全く同様にして全面露光、ベー
ク処理を行った。その後、ウェハを２５℃に加温した
２．３８重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
水溶液（有機溶媒としてエタノール５重量％を含む、ｐ
Ｈ＝１４）中に１２０秒間浸漬し、純水でリンスした
後、乾燥させた。その後、実施例１と同様にしてアッシ
ング処理、純水でのリンス、乾燥処理を行った。得られ
たウェハについて実施例１と全く同様にして欠陥数を測
定した。観察された欠陥の数は２個と非常に少なく、良
好であった。

【００３４】比較例１実施例１のパターン形成後の全面露光処理を行わなかっ
た以外は、実施例１と全く同様にしてアルカリ性水溶液
を用いた湿式剥離処理および酸素を用いた乾式剥離処理
を行い、さらにウェハ上の欠陥数の評価を実施例１と同
様に実施した。観察された欠陥の数は３５００個と非常
に多いものであった。

【００３５】比較例２実施例１と同様にしてパターン形成後の全面露光処理を
行った。その後、アルカリ性水溶液を用いた湿式剥離処
理を行わなかった以外は、実施例１と同様にして酸素を
用いた乾式剥離処理を行い、さらにウェハ上の欠陥数の
評価を実施例１と同様に実施した。観察された欠陥の数
は４８００個とかなり多いものであった。

【００３６】実施例１〜４および比較例１〜２の評価結
果から以下のことが明らかである。すなわち、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、基板
に対して全面露光を行い、その後アルカリ性水溶液を用
いて第２レジスト層の湿式剥離処理を行なった後、酸素
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、パターン形成後に全
面露光処理を行わなかったか、あるいはアルカリ性水溶
液により湿式処理を行わなかった場合と比較して、レジ
スト剥離後の欠陥が非常に少なく良好であった。

【００３７】

【発明の効果】シリコン含有感光性組成物層パターニン
グ後の本発明によるシリコン含有２層レジストの剥離方
法は、剥離後のウエハ上の欠陥数を著しく低減したレジ
スト剥離方法である。さらに本発明の剥離方法は製造適
性にも優れている。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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

【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
性のポジ型第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、第２
レジスト層への露光、現像により形成されたパターンを
有する基板面の全面に対してエネルギー線照射を行なう
工程、その後アルカリ性水溶液を用いて第２レジスト層
の湿式剥離処理を行なう工程、その後酸素又は酸素を含
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
行なう工程を含む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。
【請求項２】エネルギー線照射後、湿式剥離処理前に、
基板を加熱処理する工程を含む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。
【請求項３】第２レジスト層の湿式剥離処理において使
用されるアルカリ性水溶液がｐＨ１０以上を有すること
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。
【請求項４】第２レジスト層の湿式剥離処理において使
用されるアルカリ性水溶液が界面活性剤を含有すること
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。