JP2002351093A - レジスト剥離用組成物 - Google Patents
レジスト剥離用組成物Info
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Abstract
程において、配線形成時に生成するレジスト残渣を高性
能で除去することが可能であり、かつ金属配線材料の腐
食を良好に防止できるレジスト剥離用組成物を提供する
こと。 【解決手段】 一般式(I)で示される群より選択され
る少なくとも1種の化合物を含有するレジスト剥離用組
成物: 【化1】 (式中、R1〜R4は、それぞれ同一または異なってい
てもよい水素原子、低級アルキル基、水酸基、カルボキ
シル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン原子、またはアミノ基を表す)。
Description
液晶パネルの半導体素子回路などの製造に用いられるフ
ォトレジスト剥離用組成物に関する。さらに詳しくは、
半導体基板上または液晶用ガラス基板上に配線を形成す
る際に不要となったフォトレジスト残渣を高性能で除去
可能なフォトレジスト剥離用組成物に関する。
子回路などの製造に用いられるフォトレジストを基板上
から剥離する際に、剥離用組成物が用いられる。例え
ば、半導体素子回路または付随する電極部の製造は、以
下のように行われる。シリコン、ガラスなどの基板上に
CVDやスパッタなどにより形成された金属膜やSiO
2膜などの絶縁膜上にフォトレジストを均一に塗布し、
これを露光、現像処理をしてレジストパターンを形成す
る。パターン形成されたフォトレジストをマスクとして
上記金属膜や絶縁膜を選択的にエッチングする。その
後、不要となったフォトレジスト層を剥離用組成物を用
いて剥離・除去する。これらの操作を繰り返すことによ
り上記回路または電極部の形成が行われる。ここで上記
金属膜としては、アルミニウム(Al)、アルミニウム
−シリコン−銅(Al−Si−Cu)などのアルミニウ
ム合金;チタン(Ti)、チタンナイトライド(Ti
N)などのチタン合金;a−Si、p−Siなどのシリ
コンが用いられ、これらは単層または複数層にて基板上
に形成される。
ミン、無機アルカリ、有機酸、無機酸などの化合物を単
独もしくは2種以上組合せて有機溶媒あるいは水に溶解
し、必要に応じて、添加物を配合した剥離用組成物が用
いられている。
A)と有機溶媒との混合液からなる非水系の剥離液が広
く使用されているが、これらの剥離液は熱やエッチング
により変質したフォトレジスト、もしくはアッシングさ
れたフォトレジスト残渣の剥離性、除去性が十分ではな
い。更に、非水系の剥離液は、含水系の剥離液に比べ
て、より高い温度条件下で使用しなければならない。
液に、さらに水を加えたフォトレジスト剥離液も広く使
用されているが、これらの剥離液もアッシングされた後
のレジスト残渣に対する剥離性、除去性が十分ではな
く、また金属配線材料に対する腐食性も大きいという欠
点を持っている。
は、N−ヒドロキシアルキル置換のアミン及び含窒素複
素環式ヒドロキシ化合物の中から選ばれる少なくとも1
種の含窒素有機ヒドロキシ化合物及びピロカテコールを
含有してなるレジスト用剥離液が記載されているが、近
年、カテコールが発癌性を有することが示唆されてお
り、安全性の面から好ましくない。
体基板上や液晶用ガラス基板上に形成される金属配線材
料を腐食せず、熱やエッチングにより変質したフォトレ
ジスト、もしくはアッシングされたレジスト残渣を効果
的に除去し、かつ安全性の高いフォトレジスト剥離用組
成物が望まれていた。
ねた結果、有機アミンと水、及び必要に応じて水溶性有
機溶媒を含有するレジスト剥離用組成物に、さらに特定
の化合物を含有させることでレジスト残渣を効果的に除
去し、かつ金属配線材料に対する防食性にも優れること
を見出し、本発明を完成させるに至った。
より選択される少なくとも1種の化合物を含有する、レ
ジスト剥離用組成物に関する。
は異なっていてもよい水素原子、低級アルキル基、水酸
基、カルボキシル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン原子、またはアミノ基を表す)。
ジスト剥離用組成物は、前記(A)一般式(I)で示さ
れる群より選択される少なくとも1種の化合物と、
(B)有機アミン、及び(C)水を含有する。
本発明のレジスト剥離用組成物は、前記(A)、
(B)、および(C)に加えて、さらに水溶性有機溶媒
(D)を含有する。
よびR4の少なくとも一つが水酸基である。
(A)一般式(I)で示される群より選択される少なく
とも1種の化合物がマルトール、もしくはコウジ酸であ
る。
は、下記一般式(I)で示される群より選択される少な
くとも1種の化合物(以下、化合物(A)ということが
ある)が含まれる。
ていてもよい水素原子、低級アルキル基、水酸基、カル
ボキシル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、ハ
ロゲン原子、またはアミノ基を表す。
アルキル基が好ましく用いられる。例えば、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基などが好ましく用いら
れる。
〜4のヒドロキシアルキル基が好ましく用いられる。例
えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒド
ロキシプロピル基、ヒドロキシブチル基などが好ましく
用いられる。
ルコキシ基が好ましく用いられる。例えば、メトシキ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などが好ま
しく用いられる。
素、ヨウ素などが好ましく用いられる。
およびR4の少なくとも一つは水酸基であることが好ま
しい。
がメチル基、R3およびR4が水素原子であるマルトー
ルが好ましく用いられる。また、R1が水酸基、R2が
エチル基、R3およびR4が水素原子であるエチルマル
トールが好ましく用いられる。さらに、R1およびR3
が水素原子、R2がヒドロキシメチル基、そしてR4が
水酸基であるコウジ酸も好ましく用いられる。
の含有量は、0.1〜20重量%であることが好まし
く、より好ましくは0.1〜10重量%である。化合物
(A)の含有量が0.1重量%未満の場合は、プラズマ
アッシングにより変質を受けたレジスト残渣に対する剥
離性・除去性が得られない傾向にある。他方、20重量
%を超えて含有させた場合、格別な利点はなく経済的に
も好ましくない。
(A)の他に、一般に有機アミン(B)と水(C)を含
む。
(B)としては次の化合物が挙げられるがこれに限定さ
れない:トリエチレンテトラミン、テトラメチルエチレ
ンジアミンなどのアルキルアミン、モノエタノールアミ
ン(MEA)、ジグリコールアミン(DGA)などの1
級アルカノールアミン;N−メチルエタノールアミン、
N−エチルエタノールアミン、N−ブチルエタノールア
ミン、N、N−ジエタノールアミンなどの2級アルカノ
ールアミン;N、N−ジメチルエタノールアミン、N、
N−ジエチルエタノールアミン、N、N−ジブチルエタ
ノールアミン、N−メチル−N、N−ジエタノールアミ
ン、N、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキ
シルアミンなどの3級アルカノールアミン;テトラメチ
ルアンモニウム水酸化物、トリメチル(2−ヒドロキシ
エチル)アンモニウム水酸化物などの4級アンモニウム
化合物;など。
よびジグリコールアミンなどの1級アルカノールアミン
が好適に用いられる。
94重量%含まれることが好ましい。より好ましくは5
〜80重量%である。有機アミン(B)の含有量が1重
量%未満の場合はレジスト残渣除去性が低下する傾向に
ある。他方、94重量%を超える場合は、他成分の含有
量が減るためレジスト残渣除去性が得られない傾向にあ
る。
合で含有されることが好ましく、より好ましくは5〜6
0重量%であり、さらに好ましくは5〜40重量%であ
る。水の含有量が5重量%未満の場合はレジスト残渣に
対する除去性が得られにくくなる傾向にある。他方、8
5重量%を超える場合は、他成分の含有量が減るため、
レジスト残渣除去性と、金属配線材料に対する防食性が
両立できない傾向にある。
性有機溶媒(D)が含有されてもよい。水溶性有機溶媒
(D)としては、次の化合物が用いられ得る:ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロ
ピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル(BDG)、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N
−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリド
ン、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド(DM
SO)、エチレングリコール、プロピレングリコールな
ど。
定されない。上記化合物(A)、有機アミン(B)、水
(C)、および必要に応じてさらに含有される防食剤の
残部が水溶性有機溶媒(D)であり得る。
ては、アルミニウムや銅に対する当業者が通常用いる防
食剤、例えば、1、2、3−ベンゾトリアゾール、2−
メルカプトベンゾイミダゾール、2、3−ジヒドロキシ
ナフタレン、2−メルカプトベンゾイミダゾール、D−
ソルビトール、安息香酸などが挙げられる。
(C)および必要に応じて水溶性有機溶媒(D)を含有
する本発明のレジスト剥離用組成物は、基板上からレジ
スト残渣を剥離するのに用いられる。
を用いて半導体素子を作製する場合を例に挙げ、本発明
の組成物の使用方法を説明する。例えば、基材上にCV
D、スパッタリングなどによりAl合金などの金属膜や
SiO2などの絶縁膜を形成する。次いで、その上にフ
ォトレジストを成膜しフォトマスクを載置して露光し、
現像などの処理を行い、パターン形成を行なう。パター
ン形成されたフォトレジストをエッチングマスクとして
金属薄膜をエッチングする。その後、アッシングにより
レジストを灰化する。灰化した際に残留するレジスト残
渣を、本発明の組成物を用いて剥離・除去する。具体的
には、灰化後の基板を、本発明の組成物に浸漬すること
により、フォトレジスト残渣が溶解もしくは剥離し、除
去される。浸漬温度は通常24〜75℃、浸漬時間は3
0秒〜30分である。このようにして、表面に配線など
が形成された半導体素子が製造される。
と、フォトレジスト残渣は、容易に基板表面から剥離
し、かつ形成されたAl合金などの金属膜を腐食するこ
とがない。このような組成物を用いると精度の高いパタ
ーン化基板が形成される。
特徴をより一層明確に説明する。本発明がこの実施例に
限定されないのはいうまでもない。
TiN、さらにその上にAl−Cu−Siを膜付けした
基板を、パターニングされたレジストをマスクとしてC
l2とBCl3を用いてドライエッチングし、続いて酸
素と水を用いてプラズマアッシングした時に配線側壁ま
たは上部に生成するレジスト残渣を剥離対象物としてレ
ジスト剥離用組成物を評価した。
物を70℃で10分浸漬した後、24℃の純水の中に1
分浸漬、さらに新たな24℃の純水中に1分浸漬した
後、24℃の純水シャワーにて1分水洗し、最後に窒素
ガスで乾燥させた。走査電子顕微鏡(SEM)にて剥離
性(残渣除去性の程度)及びアルミニウムの腐食の程度
を観察し、比較を行った。結果を表1に示す。なお、表
1における剥離性およびアルミニウム防食性の評価は以
下の通りである。
有する実施例1〜5は、高いレジスト除去性とAl防食
性とを有することが示されるが、化合物(A)を含まな
い比較例1〜5は、プラズマアッシングにより変質を受
けたレジスト残渣物に対する剥離性が不十分であり、配
線材料に対する防食性も不十分であった。
り選択される化合物(A)を含有するレジスト剥離用組
成物、特に有機アミン(B)および水(C)を含有する
レジスト剥離用組成物は、プラズマアッシングにより変
質を受けたレジスト残渣物に対する剥離性に優れ、剥離
処理後の水リンスの際に金属配線材料が腐食することが
ない。本発明のレジスト剥離用組成物は、特に、半導体
または液晶用の電子回路などの製造工程などに好ましく
用いられ、配線形成時に生成するレジスト残渣が高性能
で除去され、しかも金属配線材料を腐食することがな
い。しかも、カテコールのような発癌性の疑いのある物
質を含有していないため、安全性にも優れている。
Claims (5)
- 【請求項1】 下記一般式(I)で示される群より選択
される少なくとも1種の化合物を含有する、レジスト剥
離用組成物: 【化1】 (式中、R1〜R4は、それぞれ同一または異なってい
てもよい水素原子、低級アルキル基、水酸基、カルボキ
シル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、ハロゲ
ン原子、またはアミノ基を表す)。 - 【請求項2】 (A)一般式(I)で示される群より選
択される少なくとも1種の化合物、(B)有機アミン、
及び(C)水を含有する、請求項1に記載のレジスト剥
離用組成物。 - 【請求項3】 さらに水溶性有機溶媒(D)を含有す
る、請求項2に記載のレジスト剥離用組成物。 - 【請求項4】 前記R1およびR4の少なくとも一つが
水酸基である、請求項1から3のいずれかの項に記載の
レジスト剥離用組成物。 - 【請求項5】 前記(A)一般式(I)で示される群よ
り選択される少なくとも1種の化合物がマルトール、も
しくはコウジ酸である、請求項1から4のいずれかの項
に記載のレジスト剥離用組成物。
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