JP2935345B2 - レジスト剥離方法 - Google Patents
レジスト剥離方法Info
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- JP2935345B2 JP2935345B2 JP8192151A JP19215196A JP2935345B2 JP 2935345 B2 JP2935345 B2 JP 2935345B2 JP 8192151 A JP8192151 A JP 8192151A JP 19215196 A JP19215196 A JP 19215196A JP 2935345 B2 JP2935345 B2 JP 2935345B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジストの剥離技
術に関し、特に、半導体基板上に半導体集積回路パター
ンを描くリソグラフィー技術等に使用されるレジストの
ウェハからの剥離に関する。
術に関し、特に、半導体基板上に半導体集積回路パター
ンを描くリソグラフィー技術等に使用されるレジストの
ウェハからの剥離に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスでは、半導体基板上に形
成されたレジスト膜を所望の半導体集積回路パターンを
描いたマスクまたはレチクルを通して露光し、現像液を
用いて現像してレジストパターンを形成し、続いてレジ
ストパターンをマスクとして、下層部をエッチングした
後、レジストを完全に除去するという工程がとられてい
る。レジストを剥離する方法には、（１）強酸性溶剤中
でレジストを酸化分解する方法、（２）有機溶剤により
レジストを溶解することによってレジストを剥離する方
法（例えば、特開昭６４−７３３４８、特開平３−１７
４７２３号公報に開示）、（３）酸素プラズマ中でレジ
ストを灰化する方法等がある。強酸性溶剤としては硫
酸、塩酸と過酸化水素の混合液、有機溶剤としてはメチ
ルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテートが挙げられる。
成されたレジスト膜を所望の半導体集積回路パターンを
描いたマスクまたはレチクルを通して露光し、現像液を
用いて現像してレジストパターンを形成し、続いてレジ
ストパターンをマスクとして、下層部をエッチングした
後、レジストを完全に除去するという工程がとられてい
る。レジストを剥離する方法には、（１）強酸性溶剤中
でレジストを酸化分解する方法、（２）有機溶剤により
レジストを溶解することによってレジストを剥離する方
法（例えば、特開昭６４−７３３４８、特開平３−１７
４７２３号公報に開示）、（３）酸素プラズマ中でレジ
ストを灰化する方法等がある。強酸性溶剤としては硫
酸、塩酸と過酸化水素の混合液、有機溶剤としてはメチ
ルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテートが挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のレジストの剥離
方法では以下の問題点が見いだされた。
方法では以下の問題点が見いだされた。
【０００４】第一に、強酸性溶剤中でレジストを酸化分
解する方法では、基板上に形成された金属層を溶解して
しまう上、強酸性溶剤であるため人体に危険であり取扱
いに注意を要する。
解する方法では、基板上に形成された金属層を溶解して
しまう上、強酸性溶剤であるため人体に危険であり取扱
いに注意を要する。
【０００５】第二に、機溶剤によりレジストを溶解する
ことによってレジストを剥離する方法では剥離が必ずし
も容易でない場合があり、基板に付着物を招来すること
もある。ドライエッチング後のレジストおよび高ドーズ
量でイオン注入するときのマスクとして使用されたレジ
ストは硬化するため有機溶剤による方法での剥離は困難
である。
ことによってレジストを剥離する方法では剥離が必ずし
も容易でない場合があり、基板に付着物を招来すること
もある。ドライエッチング後のレジストおよび高ドーズ
量でイオン注入するときのマスクとして使用されたレジ
ストは硬化するため有機溶剤による方法での剥離は困難
である。
【０００６】第三に、酸素プラズマによる剥離方法では
基板にダメージを与える等の悪影響がある。
基板にダメージを与える等の悪影響がある。
【０００７】したがって、新たなレジストの剥離方法の
確立が必要である。
確立が必要である。
【０００８】本発明は化学増幅ポジ型レジストにおい
て、特にエッチング後のレジストや高ドーズ量でのイオ
ン注入により高いエネルギーイオンが照射されたことに
よる硬化の進行したレジストを基板に損傷を与えること
なく、簡便に剥離するレジスト剥離方法を提供すること
を目的とする。
て、特にエッチング後のレジストや高ドーズ量でのイオ
ン注入により高いエネルギーイオンが照射されたことに
よる硬化の進行したレジストを基板に損傷を与えること
なく、簡便に剥離するレジスト剥離方法を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の化学増幅ポジ型
レジストの剥離法は、エッチング後やイオン注入後の硬
化進行によるレジスト剥離の困難性を解消するために、
レジスト付きウェハをレジストの保護基の分解温度以上
の温度で熱処理することで保護基を分解し、現像液可溶
になった後に、現像液に浸漬し、その後洗浄を行なうも
のである。
レジストの剥離法は、エッチング後やイオン注入後の硬
化進行によるレジスト剥離の困難性を解消するために、
レジスト付きウェハをレジストの保護基の分解温度以上
の温度で熱処理することで保護基を分解し、現像液可溶
になった後に、現像液に浸漬し、その後洗浄を行なうも
のである。
【００１０】保護基はレジストの現像液に対する溶解性
を変化させる役割を持っており、通常、露光により保護
基が分解し現像によって露光部が流出することによりレ
ジストパターンが形成されるが、本発明では保護基の分
解温度以上の温度によりレジスト付きウェハを熱処理
し、保護基を分解することで現像液可溶とし、その後現
像液に浸漬することによりレジストを剥離する。エッチ
ング後やイオン注入後にレジストが硬化しても硬化は表
面のみで、保護基が熱処理により分解していれば現像液
が内部に浸透しレジストを流出させる作用が得られる。
を変化させる役割を持っており、通常、露光により保護
基が分解し現像によって露光部が流出することによりレ
ジストパターンが形成されるが、本発明では保護基の分
解温度以上の温度によりレジスト付きウェハを熱処理
し、保護基を分解することで現像液可溶とし、その後現
像液に浸漬することによりレジストを剥離する。エッチ
ング後やイオン注入後にレジストが硬化しても硬化は表
面のみで、保護基が熱処理により分解していれば現像液
が内部に浸透しレジストを流出させる作用が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。図１に本発明の実施の形態の
化学増幅レジストの剥離方法を示す。第１の実施の形態
においては、ターシャリブトキシカルボニル（ｔ−ＢＯ
Ｃ）保護ポリヒドロキシスチレン樹脂（保護率４０％；
ポリヒドロキシスチレンのＯＨ基の４０モル％がｔ−Ｂ
ＯＣ基で保護されていることを意味する。）と光酸発生
剤からなる２成分化学増幅ポジ型レジストを用いて、直
径６インチのウェハ上にレジスト膜を形成した試料を用
意した。この試料に対し、２３℃から１６０℃の各温度
で９０秒間の熱処理を行い、赤外吸収スペクトルにより
ｔ−ＢＯＣ基の保護率を求めたのが図２である。１５０
℃以上で保護率０％となることがわかった。
て図面を用いて説明する。図１に本発明の実施の形態の
化学増幅レジストの剥離方法を示す。第１の実施の形態
においては、ターシャリブトキシカルボニル（ｔ−ＢＯ
Ｃ）保護ポリヒドロキシスチレン樹脂（保護率４０％；
ポリヒドロキシスチレンのＯＨ基の４０モル％がｔ−Ｂ
ＯＣ基で保護されていることを意味する。）と光酸発生
剤からなる２成分化学増幅ポジ型レジストを用いて、直
径６インチのウェハ上にレジスト膜を形成した試料を用
意した。この試料に対し、２３℃から１６０℃の各温度
で９０秒間の熱処理を行い、赤外吸収スペクトルにより
ｔ−ＢＯＣ基の保護率を求めたのが図２である。１５０
℃以上で保護率０％となることがわかった。
【００１２】そこで、１５０℃、９０秒間の熱処理を行
なった前記レジスト付きウェハをテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキサイド（ＴＭＡＨ）２．３８％水溶液で現
像処理したところ、レジストが剥離されたことが目視で
確認された。更にレーザー表面検査装置により微粒子数
を求めたところ、０．３０μｍ以上の粒子数が６インチ
ウェハ上で５個程度であり、レジストが剥離されている
ことが確認された。
なった前記レジスト付きウェハをテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキサイド（ＴＭＡＨ）２．３８％水溶液で現
像処理したところ、レジストが剥離されたことが目視で
確認された。更にレーザー表面検査装置により微粒子数
を求めたところ、０．３０μｍ以上の粒子数が６インチ
ウェハ上で５個程度であり、レジストが剥離されている
ことが確認された。
【００１３】次に第２の実施の形態を説明する。ここで
は、化学増幅ポジ型レジスト（例えばＡＰＥＸ−Ｅ（シ
プレー社製））を用いて第１の実施の形態と同様の操作
によりシリコンウェハ上にレジストパターンを形成す
る。次に、所望の半導体集積回路パターンを描いたマス
クまたはレチクルを通してＫｒＦエキシマレーザーステ
ッパーを用いて露光した。レジスト剥離のために１５０
℃、９０秒間の熱処理を行い、ＴＭＡＨ２．３８％水溶
液で現像処理した。レーザー表面検査装置により微粒子
数を求めたところ、０．３０μｍ以上の粒子数が５個程
度でレジストが剥離されていることが確認された。
は、化学増幅ポジ型レジスト（例えばＡＰＥＸ−Ｅ（シ
プレー社製））を用いて第１の実施の形態と同様の操作
によりシリコンウェハ上にレジストパターンを形成す
る。次に、所望の半導体集積回路パターンを描いたマス
クまたはレチクルを通してＫｒＦエキシマレーザーステ
ッパーを用いて露光した。レジスト剥離のために１５０
℃、９０秒間の熱処理を行い、ＴＭＡＨ２．３８％水溶
液で現像処理した。レーザー表面検査装置により微粒子
数を求めたところ、０．３０μｍ以上の粒子数が５個程
度でレジストが剥離されていることが確認された。
【００１４】次に第３の実施の形態を説明する。化学増
幅ポジ型レジスト（例えばＡＰＥＸ−Ｅ（シプレー社
製））を用いて第１の実施の形態と同様の操作によりシ
リコンウェハ上にレジストパターンを形成する。所望の
半導体集積回路パターンを描いたマスクまたはレチクル
を通してＫｒＦエキシマレーザーステッパーを用いて露
光し、ＰＥＢ処理（露光後ベーク処理）を行った。これ
をドライエッチングした後にレジスト剥離のために１５
０℃、９０秒間の熱処理を行い、ＴＭＡＨ２．３８％水
溶液で現像処理した。レーザー表面検査装置により微粒
子数を求めたところ、０．３０μｍ以上の粒子数が６イ
ンチウェハ上で５個程度でレジストが剥離されているこ
とが確認された。
幅ポジ型レジスト（例えばＡＰＥＸ−Ｅ（シプレー社
製））を用いて第１の実施の形態と同様の操作によりシ
リコンウェハ上にレジストパターンを形成する。所望の
半導体集積回路パターンを描いたマスクまたはレチクル
を通してＫｒＦエキシマレーザーステッパーを用いて露
光し、ＰＥＢ処理（露光後ベーク処理）を行った。これ
をドライエッチングした後にレジスト剥離のために１５
０℃、９０秒間の熱処理を行い、ＴＭＡＨ２．３８％水
溶液で現像処理した。レーザー表面検査装置により微粒
子数を求めたところ、０．３０μｍ以上の粒子数が６イ
ンチウェハ上で５個程度でレジストが剥離されているこ
とが確認された。
【００１５】次に他の第３の実施の形態を説明する。ｔ
−ＢＯＣ保護ポリヒドロキシスチレン樹脂、光酸発生剤
と溶解抑止剤からなる３成分化学増幅ポジ型レジストを
用いて、ウェハ上にレジスト膜を形成した試料を用意し
た。所望の半導体集積回路パターンを描いたマスクまた
はレチクルを通してＫｒＦエキシマレーザーステッパー
を用いて露光し、ＰＥＢ処理を行った。この試料をドラ
イエッチングした後に１５０℃、９０秒間の熱処理を行
い、ＴＭＡＨ２．３８％水溶液で現像処理した。レーザ
ー表面検査装置により微粒子数を求めたところ、０．３
０μｍ以上の粒子数が６インチウェハ上で５個程度でレ
ジストが剥離されていることが確認された。
−ＢＯＣ保護ポリヒドロキシスチレン樹脂、光酸発生剤
と溶解抑止剤からなる３成分化学増幅ポジ型レジストを
用いて、ウェハ上にレジスト膜を形成した試料を用意し
た。所望の半導体集積回路パターンを描いたマスクまた
はレチクルを通してＫｒＦエキシマレーザーステッパー
を用いて露光し、ＰＥＢ処理を行った。この試料をドラ
イエッチングした後に１５０℃、９０秒間の熱処理を行
い、ＴＭＡＨ２．３８％水溶液で現像処理した。レーザ
ー表面検査装置により微粒子数を求めたところ、０．３
０μｍ以上の粒子数が６インチウェハ上で５個程度でレ
ジストが剥離されていることが確認された。
【００１６】別の第３の実施の形態として、ｔ−ＢＯＣ
保護ポリヒドロキシスチレン樹脂、光酸発生剤と塩基性
物質からなる３成分化学増幅ポジ型レジストを用いて、
ウェハ上にレジスト膜を形成した試料を用意した。所望
の半導体集積回路パターンを描いたマスクまたはレチク
ルを通してＫｒＦエキシマレーザーステッパーを用いて
露光し、ＰＥＢ処理を行った。この試料をドライエッチ
ングした後に１５０℃、９０秒間の熱処理を行い、ＴＭ
ＡＨ２．３８％水溶液で現像処理した。レーザー表面検
査装置により微粒子数を求めたところ、０．３０μｍ以
上の粒子数が６インチウェハ上で５個程度でレジストが
剥離されていることが確認された。
保護ポリヒドロキシスチレン樹脂、光酸発生剤と塩基性
物質からなる３成分化学増幅ポジ型レジストを用いて、
ウェハ上にレジスト膜を形成した試料を用意した。所望
の半導体集積回路パターンを描いたマスクまたはレチク
ルを通してＫｒＦエキシマレーザーステッパーを用いて
露光し、ＰＥＢ処理を行った。この試料をドライエッチ
ングした後に１５０℃、９０秒間の熱処理を行い、ＴＭ
ＡＨ２．３８％水溶液で現像処理した。レーザー表面検
査装置により微粒子数を求めたところ、０．３０μｍ以
上の粒子数が６インチウェハ上で５個程度でレジストが
剥離されていることが確認された。
【００１７】前記各実施の形態においては、レジスト材
料としてｔ−ＢＯＣ保護型樹脂、熱処理条件として１５
０℃、９０秒間、現像処理溶液としてアルカリ性のＴＭ
ＡＨ２．３８％水溶液の場合について説明したが、これ
に限定されるのではなく任意の保護基（例としてターシ
ャリブチル基、テトラハイドロピラニル基）に保護され
た樹脂、任意の酸発生剤（例としてトリフェニルスルホ
ニウムヘキサフロロアンチモネン、ビスジアゾアリルス
ルホニルジアゾメタン）、任意の添加物（例としてｔ−
ＢＯＣ保護型ハイドロキノン、ｔ−ＢＯＣ保護型イソフ
タル酸、ｔ−ＢＯＣ保護型ビスフェノールＡ、Ｎ−メチ
ルピロリドン、ピロール、ピロリン、ピロリジン）から
なる化学増幅ポジ型レジスト、剥離可能な任意の熱処理
条件、現像液全般について適用可能である。
料としてｔ−ＢＯＣ保護型樹脂、熱処理条件として１５
０℃、９０秒間、現像処理溶液としてアルカリ性のＴＭ
ＡＨ２．３８％水溶液の場合について説明したが、これ
に限定されるのではなく任意の保護基（例としてターシ
ャリブチル基、テトラハイドロピラニル基）に保護され
た樹脂、任意の酸発生剤（例としてトリフェニルスルホ
ニウムヘキサフロロアンチモネン、ビスジアゾアリルス
ルホニルジアゾメタン）、任意の添加物（例としてｔ−
ＢＯＣ保護型ハイドロキノン、ｔ−ＢＯＣ保護型イソフ
タル酸、ｔ−ＢＯＣ保護型ビスフェノールＡ、Ｎ−メチ
ルピロリドン、ピロール、ピロリン、ピロリジン）から
なる化学増幅ポジ型レジスト、剥離可能な任意の熱処理
条件、現像液全般について適用可能である。
【００１８】また、前記実施例においては、エキシマレ
ーザー用レジストを剥離する場合について説明したが、
これに限定されるものではなく種々変更可能であり、例
えば遠紫外線用、電子線用あるいはＸ線用化学増幅ポジ
型レジストでも良い。
ーザー用レジストを剥離する場合について説明したが、
これに限定されるものではなく種々変更可能であり、例
えば遠紫外線用、電子線用あるいはＸ線用化学増幅ポジ
型レジストでも良い。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアルカリ水
溶液によるポジ型レジストの剥離方法は、比較的低温の
熱処理により、基板に損傷を与えることなく、人体に影
響のある有機溶剤を用いることもなく、既存の装置、材
料を用いてウェハ上からレジストを完全に剥離すること
ができる。
溶液によるポジ型レジストの剥離方法は、比較的低温の
熱処理により、基板に損傷を与えることなく、人体に影
響のある有機溶剤を用いることもなく、既存の装置、材
料を用いてウェハ上からレジストを完全に剥離すること
ができる。
【００２０】熱処理はレジスト全体に対し均一に作用す
るため、特に高ドーズ量のイオン注入やドライエッチン
グにより硬化したレジストを、付着物を残すことなく剥
離することが可能である。
るため、特に高ドーズ量のイオン注入やドライエッチン
グにより硬化したレジストを、付着物を残すことなく剥
離することが可能である。
【図１】本発明の実施の形態の化学増幅レジストの剥離
方法のフローチャート。
方法のフローチャート。
【図２】本発明の実施の形態の化学増幅レジストの保護
率の熱処理温度依存性。
率の熱処理温度依存性。
Claims (9)
- 【請求項１】 保護基としてターシャリブトキシカルボ
ニル基またはターシャリブチル基を有するベース樹脂と
酸発生剤とを含むＫｒＦエキシマレーザ光用の化学増幅
ポジ型レジストを用いてウェハ基板上に形成されたレジ
スト膜を剥離する方法において、前記レジスト膜の前記
ＫｒＦエキシマレーザ光により露光されていない部分の
レジスト膜を前記保護基の分解温度以上の温度にて熱処
理し、保護基を熱分解した後に現像液によってレジスト
を溶解してウェハ基板上から剥離することを特徴とする
レジスト剥離方法。 - 【請求項２】 前記レジスト膜の熱処理の温度は、１５
０℃以上であることを特徴とする請求項１記載のレジス
ト剥離方法。 - 【請求項３】 保護基としてテトラヒハイドロピラニル
基を有するベース樹脂と酸発生剤とを含むＫｒＦエキシ
マレーザ光用の化学増幅ポジ型レジストを用いてウェハ
基板上に形成されたレジスト膜を剥離する方法におい
て、前記レジスト膜の前記ＫｒＦエキシマレーザ光によ
り露光されていない部分のレジスト膜を前記保護基の分
解温度以上の温度にて熱処理し、保護基を熱分解した後
に現像液によってレジストを溶解してウェハ基板上から
剥離することを特徴とするレジスト剥離方法。 - 【請求項４】 前記レジスト膜の熱処理の温度は、１５
０℃以上であることを特徴とする請求項３記載のレジス
ト剥離方法。 - 【請求項５】 保護基としてテトラヒハイドロピラニル
基を有するベース樹脂と酸発生剤とを含む化学増幅ポジ
型レジストを用いてウェハ基板上に形成されたレジスト
膜を剥離する方法において、前記レジスト膜の露光され
ていない部分のレジスト膜を１５０℃以上の温度にて熱
処理し、保護基を熱分解した後に現像液によってレジス
トを溶解してウェハ基板上から剥離することを特徴とす
るレジスト剥離方法。 - 【請求項６】 保護基としてターシャリブトキシカルボ
ニル基またはターシャリブチル基を有するポリヒドロキ
シスチレン樹脂をベース樹脂として、酸発生剤を含む化
学増幅ポジ型レジストを用いてウェハ基板上に形成され
たレジスト膜を剥離する方法において、１５０℃以上の
温度にて熱処理し、保護基を熱分解した後に現像液によ
ってレジストを溶解してウェハ基板上から剥離すること
を特徴とするレジスト剥離方法。 - 【請求項７】 保護基としてテトラハイドロピラニル基
を有するポリヒドロキシスチレン樹脂をベース樹脂とし
て、酸発生剤を含む化学増幅ポジ型レジストを用いてウ
ェハ基板上に形成されたレジスト膜を剥離する方法にお
いて、１５０℃以上の温度にて熱処理し、保護基を熱分
解した後に現像液によってレジストを溶解してウェハ基
板上から剥離することを特徴とするレジスト剥離方法。 - 【請求項８】 保護基としてターシャリブトキシカルボ
ニル基またはターシャリブチル基を有するポリヒドロキ
シスチレン樹脂をベース樹脂として、酸発生剤を含むＫ
ｒＦエキシマレーザ光用の化学増幅ポジ型レジストを用
いてウェハ基板上に形成されたレジスト膜を剥離する方
法において、１５０℃以上の温度にて熱処理し、保護基
を熱分解した後に現像液によってレジストを溶解してウ
ェハ基板上から剥離することを特徴とするレジスト剥離
方法。 - 【請求項９】 保護基としてテトラハイドロピラニル基
を有するポリヒドロキシスチレン樹脂をベース樹脂とし
て、酸発生剤を含むＫｒＦエキシマレーザ光用の化学増
幅ポジ型レジストを用いてウェハ基板上に形成されたレ
ジスト膜を剥離する方法において、１５０℃以上の温度
にて熱処理し、保護基を熱分解した後に現像液によって
レジストを溶解してウェハ基板上から剥離することを特
徴とするレジスト剥離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8192151A JP2935345B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | レジスト剥離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8192151A JP2935345B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | レジスト剥離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039505A JPH1039505A (ja) | 1998-02-13 |
| JP2935345B2 true JP2935345B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16286555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8192151A Expired - Fee Related JP2935345B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | レジスト剥離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935345B2 (ja) |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP8192151A patent/JP2935345B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1039505A (ja) | 1998-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990506 |
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