JP2003015322A - フォトレジスト剥離剤組成物 - Google Patents
フォトレジスト剥離剤組成物Info
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- JP2003015322A JP2003015322A JP2001201171A JP2001201171A JP2003015322A JP 2003015322 A JP2003015322 A JP 2003015322A JP 2001201171 A JP2001201171 A JP 2001201171A JP 2001201171 A JP2001201171 A JP 2001201171A JP 2003015322 A JP2003015322 A JP 2003015322A
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】強誘電体膜のドライエッチング時に生成するフ
ォトレジスト残渣を低温でかつ短時間で容易に剥離でき
るフォトレジスト剥離剤組成物を提供すること。 【解決手段】シュウ酸とポリオキシアルキレンアルキル
エ−テルリン酸エステルを含有する水溶液からなるフォ
トレジスト剥離剤組成物。
ォトレジスト残渣を低温でかつ短時間で容易に剥離でき
るフォトレジスト剥離剤組成物を提供すること。 【解決手段】シュウ酸とポリオキシアルキレンアルキル
エ−テルリン酸エステルを含有する水溶液からなるフォ
トレジスト剥離剤組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、強誘電体メモリ−の製
造工程の中で使用される強誘電体材料のドライエッチン
グ時に発生するフォトレジスト残渣の除去に使用される
フォトレジスト剥離剤組成物に関する。
造工程の中で使用される強誘電体材料のドライエッチン
グ時に発生するフォトレジスト残渣の除去に使用される
フォトレジスト剥離剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】強誘電体メモリ−は高速性、低消費電
力、高集積性、耐書き換え特性に優れた不揮発メモリ−
であり、ＩＣカ−ド用チップへの応用等に大きな期待が
集まっている。不揮発性メモリ−としては概存のＥＥＰ
ＲＯＭやフラッシュメモリ−に比べ、書き換え速度は10
5倍以上高速で、消費電力も小さく、書き添え耐性も107
倍以上優れている。また、ＲＡＭとしてはＤＲＡＭと同
程度の高速性、高集積性を有し、不揮発性を兼ね備える
為ＲＯＭやバッテリ−との併用の必要がなくなる。その
ため強誘電体メモリ−は概存半導体の大部分を置き換え
る可能性を持っているといえる。強誘電体メモリ−と
は、簡単にいえば、ＤＲＡＭのキャパシタ部分を強誘電
体薄膜で置き換え、記憶機能を持たせたものである。こ
うした強誘電体材料として、たとえばチタン酸ジルコン
酸鉛（以下、「ＰＺＴ」という）あるいはタンタル酸ス
トロンチウムビスマス（以下、「ＳＢＴ」という）等が
ある。こうした強誘電材料からなる薄膜を応用したキャ
パシタを作製するプロセスとしては、イリジウムおよび
イリジウム化合物等の下部電極を形成し、さらに、下部
電極上に、ＰＺＴやＳＢＴの強誘電体材料からなる薄膜
を形成し、さらに、イリジウムおよびイリジウム化合物
等からなる上部電極を形成する。上記、イリジウムおよ
びイリジウム化合物等の電極材料および強誘電材料の加
工には、ドライエッチングが使用される。ドライエッチ
ングは半導体回路素子の製造工程において、配線材料や
絶縁膜等の回路形成に用いられ、ドライエッチングプロ
セスは基板上に、スパッタやＣＶＤ等により配線材料や
絶縁膜等を成膜し、さらに、膜上に、フォトレジストを
塗布、露光、現像によりパタ−ンを形成し、次に、該フ
ォトレジストをマスクとして反応性ガスを用いたドライ
エッチングにより、絶縁膜や配線パタ−ンを形成するプ
ロセスである。このパタ−ン化の後、アッシングを行
い、マスクとして用いたフォトレジストを灰化除去後
に、さらに、残留しているレジスト残渣を剥離液により
除去するプロセスが一般的である。この様なドライエッ
チングにより発生するレジスト残渣は通常、フォトレジ
ストからなる側壁保護膜を形成しながら行う必要がある
ため、フォトレジストがドライエッチング中に物理的、
化学的にダメ−ジを受け、さらに、配線材料、ドライエ
ッチングガス等との反応物を形成するために、通常のフ
ォトレジストと比較して極めて剥離されにくくなる。上
記の様な、ドライエッチング時に発生するフォトレジス
ト残渣を剥離する為に、フッ素化合物を含有するもの
（特開平７−２０１７９４号）、第四級アンモニウム水
酸化合物を含有するもの（特開平８−２６２７４６号）
等が提案されているが、いずれもＰＺＴやＳＢＴ等の強
誘電体材料のドライエッチング後のフォトレジスト残渣
には、完全に除去出来なく、強誘電体材料や他の配線材
料、絶縁膜へのアタックがなく、フォトレジスト残渣が
完全に剥離出来る剥離液が要望されている。
力、高集積性、耐書き換え特性に優れた不揮発メモリ−
であり、ＩＣカ−ド用チップへの応用等に大きな期待が
集まっている。不揮発性メモリ−としては概存のＥＥＰ
ＲＯＭやフラッシュメモリ−に比べ、書き換え速度は10
5倍以上高速で、消費電力も小さく、書き添え耐性も107
倍以上優れている。また、ＲＡＭとしてはＤＲＡＭと同
程度の高速性、高集積性を有し、不揮発性を兼ね備える
為ＲＯＭやバッテリ−との併用の必要がなくなる。その
ため強誘電体メモリ−は概存半導体の大部分を置き換え
る可能性を持っているといえる。強誘電体メモリ−と
は、簡単にいえば、ＤＲＡＭのキャパシタ部分を強誘電
体薄膜で置き換え、記憶機能を持たせたものである。こ
うした強誘電体材料として、たとえばチタン酸ジルコン
酸鉛（以下、「ＰＺＴ」という）あるいはタンタル酸ス
トロンチウムビスマス（以下、「ＳＢＴ」という）等が
ある。こうした強誘電材料からなる薄膜を応用したキャ
パシタを作製するプロセスとしては、イリジウムおよび
イリジウム化合物等の下部電極を形成し、さらに、下部
電極上に、ＰＺＴやＳＢＴの強誘電体材料からなる薄膜
を形成し、さらに、イリジウムおよびイリジウム化合物
等からなる上部電極を形成する。上記、イリジウムおよ
びイリジウム化合物等の電極材料および強誘電材料の加
工には、ドライエッチングが使用される。ドライエッチ
ングは半導体回路素子の製造工程において、配線材料や
絶縁膜等の回路形成に用いられ、ドライエッチングプロ
セスは基板上に、スパッタやＣＶＤ等により配線材料や
絶縁膜等を成膜し、さらに、膜上に、フォトレジストを
塗布、露光、現像によりパタ−ンを形成し、次に、該フ
ォトレジストをマスクとして反応性ガスを用いたドライ
エッチングにより、絶縁膜や配線パタ−ンを形成するプ
ロセスである。このパタ−ン化の後、アッシングを行
い、マスクとして用いたフォトレジストを灰化除去後
に、さらに、残留しているレジスト残渣を剥離液により
除去するプロセスが一般的である。この様なドライエッ
チングにより発生するレジスト残渣は通常、フォトレジ
ストからなる側壁保護膜を形成しながら行う必要がある
ため、フォトレジストがドライエッチング中に物理的、
化学的にダメ−ジを受け、さらに、配線材料、ドライエ
ッチングガス等との反応物を形成するために、通常のフ
ォトレジストと比較して極めて剥離されにくくなる。上
記の様な、ドライエッチング時に発生するフォトレジス
ト残渣を剥離する為に、フッ素化合物を含有するもの
（特開平７−２０１７９４号）、第四級アンモニウム水
酸化合物を含有するもの（特開平８−２６２７４６号）
等が提案されているが、いずれもＰＺＴやＳＢＴ等の強
誘電体材料のドライエッチング後のフォトレジスト残渣
には、完全に除去出来なく、強誘電体材料や他の配線材
料、絶縁膜へのアタックがなく、フォトレジスト残渣が
完全に剥離出来る剥離液が要望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は強誘電体メモ
リ−の製造工程において、強誘電体薄膜のドライエッチ
ング後のフォトレジスト残渣に対し、その除去性に優
れ、かつ強誘電体材料や他の配線材料、絶縁膜等への、
腐食性がなく、安全で簡便な剥離剤組成物を提供するこ
とにある。
リ−の製造工程において、強誘電体薄膜のドライエッチ
ング後のフォトレジスト残渣に対し、その除去性に優
れ、かつ強誘電体材料や他の配線材料、絶縁膜等への、
腐食性がなく、安全で簡便な剥離剤組成物を提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決すべく鋭意研究を行った結果、シュウ酸とポリオ
キシアルキレンアルキルエ−テルリン酸エステルを含有
する水溶液である剥離剤が、強誘電体薄膜のドライエッ
チング後のフォトレジスト残渣の除去性に優れ、かつ種
々の配線材料や絶縁膜に対して腐食性がなく、優れた特
性が有ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
を解決すべく鋭意研究を行った結果、シュウ酸とポリオ
キシアルキレンアルキルエ−テルリン酸エステルを含有
する水溶液である剥離剤が、強誘電体薄膜のドライエッ
チング後のフォトレジスト残渣の除去性に優れ、かつ種
々の配線材料や絶縁膜に対して腐食性がなく、優れた特
性が有ることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に使用されるシュウ酸の濃
度は組成物全体の０．１〜１５重量％の範囲で使用され
るが０．１重量％よりも低い濃度では、フォトレジスト
残渣の除去性が遅くなり、１５重量％以上では、強誘電
体材料、その他の配線材料等を腐食するなど好ましくな
い。
度は組成物全体の０．１〜１５重量％の範囲で使用され
るが０．１重量％よりも低い濃度では、フォトレジスト
残渣の除去性が遅くなり、１５重量％以上では、強誘電
体材料、その他の配線材料等を腐食するなど好ましくな
い。
【０００６】また、本発明に使用されるポリオキシアル
キレンアルキルエ−テルリン酸エステル系界面活性剤と
しては、例えば下記式（１）または式（２）
キレンアルキルエ−テルリン酸エステル系界面活性剤と
しては、例えば下記式（１）または式（２）
【０００７】
【化１】
（式中R1は炭素数1〜30のアルキル基または炭素数7〜30
のアルキルアリ−ル基、aは1〜200の整数である）
のアルキルアリ−ル基、aは1〜200の整数である）
【０００８】
【化２】
（式中R2およびR3はそれぞれ炭素数1〜30のアルキル基
または炭素数7〜30のアルキルアリ−ル基であり、それ
らは同一であっても、異なっていてもよく、bは1〜200
の整数およびcは1〜200の整数である。）で表されるリ
ン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。上記式（1）
または（2）において、アルキル基として炭素数2〜12の
ものが好ましく、またアルキルアリ−ル基としては炭素
数14〜18のものが好ましい。
または炭素数7〜30のアルキルアリ−ル基であり、それ
らは同一であっても、異なっていてもよく、bは1〜200
の整数およびcは1〜200の整数である。）で表されるリ
ン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。上記式（1）
または（2）において、アルキル基として炭素数2〜12の
ものが好ましく、またアルキルアリ−ル基としては炭素
数14〜18のものが好ましい。
【０００９】ポリオキシアルキレンアルキルエ−テルリ
ン酸エステル系界面活性剤としては、例えばアデカコ−
ル（旭電化工業株式会社製）、プライサ−フ（第一工業
製薬株式会社製）、フォスファノ−ル（東邦化学工業株
式会社製）、ニュ−コ−ル、アントックス（以上、日本
乳化剤株式会社製）などが市販されており、好適に使用
できる。
ン酸エステル系界面活性剤としては、例えばアデカコ−
ル（旭電化工業株式会社製）、プライサ−フ（第一工業
製薬株式会社製）、フォスファノ−ル（東邦化学工業株
式会社製）、ニュ−コ−ル、アントックス（以上、日本
乳化剤株式会社製）などが市販されており、好適に使用
できる。
【００１０】上記ポリオキシアルキレンアルキルエ−テ
ルリン酸エステルの濃度は組成物全体の0.0001〜5重量
％の範囲で使用されるが、0.0001重量％以下では、フォ
トレジスト残渣の除去性が悪く、5重量％以上では、除
去性は向上せず得策ではない。
ルリン酸エステルの濃度は組成物全体の0.0001〜5重量
％の範囲で使用されるが、0.0001重量％以下では、フォ
トレジスト残渣の除去性が悪く、5重量％以上では、除
去性は向上せず得策ではない。
【００１１】本発明の組成物は、上記シュウ酸とポリオ
キシアルキレンアルキルエ−テルリン酸エステルと残部
の水よりなる水性組成物であり、その状態は分散液ある
いは懸濁液であってもよいが、通常は水溶液である。ま
た、本発明の組成物には、さらに所望により、また本発
明の目的を損なわない範囲で従来からフォトレジスト剥
離剤に使用されている添加成分を配合することもできる
キシアルキレンアルキルエ−テルリン酸エステルと残部
の水よりなる水性組成物であり、その状態は分散液ある
いは懸濁液であってもよいが、通常は水溶液である。ま
た、本発明の組成物には、さらに所望により、また本発
明の目的を損なわない範囲で従来からフォトレジスト剥
離剤に使用されている添加成分を配合することもできる
【００１２】本発明の使用温度は常温から90℃の温度範
囲であり、使用時間は、1〜30分程度である。本発の適
用対象とするフォトレジスト残渣は、強誘電薄膜、他の
配線材料、絶縁膜材料等をドライエッチングを行ったも
の、さらにアッシング処理を行ったものなどに適用でき
るが、アッシング処理を行ったフォトレジスト残渣の除
去に好適である。すなわち、本発明は、SBT、PZTの強誘
電体材料の他、Al-Si-Cu、Al-Cu等の配線材料、さらに
は、イリジウム、酸化イリジウム、ルテニウム、酸化ル
テニウム等の配線材料等のフォトレジスト残渣物に好適
に使用できる。
囲であり、使用時間は、1〜30分程度である。本発の適
用対象とするフォトレジスト残渣は、強誘電薄膜、他の
配線材料、絶縁膜材料等をドライエッチングを行ったも
の、さらにアッシング処理を行ったものなどに適用でき
るが、アッシング処理を行ったフォトレジスト残渣の除
去に好適である。すなわち、本発明は、SBT、PZTの強誘
電体材料の他、Al-Si-Cu、Al-Cu等の配線材料、さらに
は、イリジウム、酸化イリジウム、ルテニウム、酸化ル
テニウム等の配線材料等のフォトレジスト残渣物に好適
に使用できる。
【００１３】
【実施例】以下実施例により、本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００１４】実施例1
シリコンウエハ−１上に、下部電極であるイリジウム３
を成膜し、さらに、下部電極上にSBT４を成膜し、次い
でレジストをマスクとし、ドライエッチングを行った
後、アッシングを行い、電子顕微鏡（SEM）で観察を行
った結果を図１に示した。図１に示す如くSBTの側壁の
フォトレジスト残渣６と、SBTの上部のフォトレジスト
残渣５が確認された。図1に示す基板を用いて、3重量％
のシュウ酸と0.01重量％のポリオキシアルキレンアルキ
ルエ−テルリン酸塩（商品名：アントックスEHD400、日
本乳化剤製）を含有する水溶液である剥離剤中に、50
℃、10分間浸漬した後に、水でリンス後、乾燥しSEM観
察を行った。その結果、図2に示す如くSBTの上部、側壁
にはフォトレジスト残渣は全く認められなく、完全に除
去された。
を成膜し、さらに、下部電極上にSBT４を成膜し、次い
でレジストをマスクとし、ドライエッチングを行った
後、アッシングを行い、電子顕微鏡（SEM）で観察を行
った結果を図１に示した。図１に示す如くSBTの側壁の
フォトレジスト残渣６と、SBTの上部のフォトレジスト
残渣５が確認された。図1に示す基板を用いて、3重量％
のシュウ酸と0.01重量％のポリオキシアルキレンアルキ
ルエ−テルリン酸塩（商品名：アントックスEHD400、日
本乳化剤製）を含有する水溶液である剥離剤中に、50
℃、10分間浸漬した後に、水でリンス後、乾燥しSEM観
察を行った。その結果、図2に示す如くSBTの上部、側壁
にはフォトレジスト残渣は全く認められなく、完全に除
去された。
【００１５】実施例2〜7、比較例1〜2
実施例1で使用した基板を用いて、表1に示した組成の剥
離剤で処理を行って、SEM観察を行った。結果を表１に
示した。SEM観察の判断基準は下記の通りである。 ◎：フォトレジスト残渣は、完全に除去された。 △：フォトレジスト残渣は、一部残存が認められた。 ×：フォトレジスト残渣は、大部分が残存していた。
離剤で処理を行って、SEM観察を行った。結果を表１に
示した。SEM観察の判断基準は下記の通りである。 ◎：フォトレジスト残渣は、完全に除去された。 △：フォトレジスト残渣は、一部残存が認められた。 ×：フォトレジスト残渣は、大部分が残存していた。
【００１６】比較例3
実施例1と同一の基板を用いて、フッ化アンモニウム1.0
重量％、ジメチルスルホキシド70重量％、残部が水であ
る剥離剤を使用して、23℃、10分間浸漬を行った。水で
リンス後、乾燥しSEM観察を行ったが、SBTの上部と側壁
にフォトレジストの一部が残存していた。
重量％、ジメチルスルホキシド70重量％、残部が水であ
る剥離剤を使用して、23℃、10分間浸漬を行った。水で
リンス後、乾燥しSEM観察を行ったが、SBTの上部と側壁
にフォトレジストの一部が残存していた。
【００１７】比較例4
実施例1と同一の基板を用いて、テトラメチルアンモニ
ウム水酸化物0.5重量、ソルビト−ル3.0重量％、残部が
水である剥離剤を使用して、23℃、10分間浸漬を行っ
た。水でリンス後、乾燥しSEM観察を行ったが、SBTの上
部、側壁のフォトレジスト残渣はほとんど残存してい
た。
ウム水酸化物0.5重量、ソルビト−ル3.0重量％、残部が
水である剥離剤を使用して、23℃、10分間浸漬を行っ
た。水でリンス後、乾燥しSEM観察を行ったが、SBTの上
部、側壁のフォトレジスト残渣はほとんど残存してい
た。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明のシュウ酸とポリオキシアルキレ
ンアルキルエ−テルリン酸エステルを含有する水溶液で
ある剥離剤を使用すると、強誘電体薄膜のドライエッチ
ング後のフォトレジスト残渣の除去性に優れ、かつ種々
の配線材料や絶縁膜に対して腐食性がない。
ンアルキルエ−テルリン酸エステルを含有する水溶液で
ある剥離剤を使用すると、強誘電体薄膜のドライエッチ
ング後のフォトレジスト残渣の除去性に優れ、かつ種々
の配線材料や絶縁膜に対して腐食性がない。
【図１】シリコンウエハー上に、下部電極であるイリジ
ウムを成膜し、さらに、下部電極上にタンタル酸ストロ
ンチウムビスマス（SBT）を成膜し、次いでレジストを
マスクとし、ドライエッチングを行った後、アッシング
を行った後の状態図である。
ウムを成膜し、さらに、下部電極上にタンタル酸ストロ
ンチウムビスマス（SBT）を成膜し、次いでレジストを
マスクとし、ドライエッチングを行った後、アッシング
を行った後の状態図である。
【図２】図１に示した基板を、3重量％のシュウ酸と0.0
1重量％のポリオキシアルキレンアルキルエ−テルリン
酸塩からなる水溶液に、50℃、10分間浸漬した後に、水
でリンスした後の状態図である。
1重量％のポリオキシアルキレンアルキルエ−テルリン
酸塩からなる水溶液に、50℃、10分間浸漬した後に、水
でリンスした後の状態図である。
１：シリコンウエハー ２：ＳｉＯ2 ３：イリジウム
４：ＳＢＴ ５：SBTの上部のフォトレジスト残渣
６：SBTの側壁のフォトレジスト残渣
４：ＳＢＴ ５：SBTの上部のフォトレジスト残渣
６：SBTの側壁のフォトレジスト残渣
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 丸山 岳人
新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱
瓦斯化学株式会社新潟研究所内
(72)発明者 青山 哲男
新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱
瓦斯化学株式会社新潟研究所内
Ｆターム(参考） 2H096 AA25 AA27 LA03 LA06
5F046 MA02
Claims (2)
- 【請求項１】強誘電体メモリ−の製造工程において、強
誘電体薄膜のドライエッチング時に生成するフォトレジ
スト残渣を除去する際に使用する、シュウ酸とポリオキ
シアルキレンアルキルエ−テルリン酸エステルを含有す
る水溶液からなるフォトレジスト剥離剤組成物。 - 【請求項２】強誘電体薄膜材料が、チタン酸ジルコン酸
鉛またはタンタル酸ストロンチウムビスマスである請求
項1記載のフォトレジスト剥離剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201171A JP4724959B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | フォトレジスト剥離剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201171A JP4724959B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | フォトレジスト剥離剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003015322A true JP2003015322A (ja) | 2003-01-17 |
| JP4724959B2 JP4724959B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=19038179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001201171A Expired - Lifetime JP4724959B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | フォトレジスト剥離剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4724959B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101750573B1 (ko) * | 2009-08-07 | 2017-06-23 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 금속 미세 구조체의 패턴 도괴 억제용 처리액 및 이것을 이용한 금속 미세 구조체의 제조 방법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH04124668A (ja) * | 1990-09-17 | 1992-04-24 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジスト用剥離剤組成物 |
| WO1999015609A1 (en) * | 1997-09-23 | 1999-04-01 | Arch Specialty Chemicals, Inc. | Aqueous rinsing composition |
| JPH11316464A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-11-16 | Kanto Chem Co Inc | フォトレジスト剥離液組成物 |
| JP2000267302A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Kao Corp | 剥離剤組成物 |
| JP2000284506A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Sharp Corp | フォトレジスト剥離剤組成物および剥離方法 |
| JP2001007071A (ja) * | 1999-04-20 | 2001-01-12 | Kanto Chem Co Inc | 電子材料用基板洗浄液 |
-
2001
- 2001-07-02 JP JP2001201171A patent/JP4724959B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| KR101750573B1 (ko) * | 2009-08-07 | 2017-06-23 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 금속 미세 구조체의 패턴 도괴 억제용 처리액 및 이것을 이용한 금속 미세 구조체의 제조 방법 |
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| JP4724959B2 (ja) | 2011-07-13 |
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