JP3150306B2 - 還元及び酸化電位を有する求核アミン化合物を含む洗浄剤組成物およびこれを使用した基板の洗浄方法 - Google Patents
還元及び酸化電位を有する求核アミン化合物を含む洗浄剤組成物およびこれを使用した基板の洗浄方法Info
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Description
する少なくとも1つの求核アミン化合物と、該求核アミ
ン化合物と混和可能な少なくとも1つの有機溶剤と、水
と、及び任意選択的に1つ又は複数のキレート剤とを含
むレジスト及びエッチング残留物の除去用組成物を対象
とする。この溶液は、組立工程中、マイクロ回路からレ
ジスト及びエッチング残留物を除去する際に有用であ
る。
体スライス上に複数の適切なドーピング領域を正確に位
置決めし、続いて、その半導体上に1個以上の接続回路
パターンを設定する必要がある。基板にエッチングその
他の方法で該回路パターンを形成し得るよう基板上にパ
ターン形成用のマスキング材としてポジ型のホトレジス
トが広く使用されてきた。そのために工程の最終段階に
おいては、露出されない非回路部分のレジスト及びエッ
チング残留物を基板から除去する工程が含まれる。しか
しながら、基板の回路パターン形成のためのエッチング
に、プラズマエッチング法、反応性イオンエッチング
法、またはイオンミリング法の使用が盛んに行われるよ
うになるにつれて、従来からレジスト除去の目的で一般
的に使用されているレジスト剥離剤、例えば塩化メチレ
ンまたはテトラクロルエチレンなどのハロゲン化炭化水
素、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ピ
ロリドン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、などのアミン及びその誘導体、エチレングリコール
モノエチルエーテル、2−ブトキシエタノール、2−
(ブトキシ−エトキシ)エタノールなどのグリコールエ
ーテル、ジメチルスルホンなどのアルキルスルホンの1
種以上の溶剤を含む剥離剤によってレジストマスクを除
去することは実質的に不可能である。
基板材料の側壁に副生成物として、有機金属ポリマーが
形成される可能性があるが、上記した溶剤にはそのよう
な有機金属ポリマーを溶解除去する作用はない。ホトレ
ジストの除去に効果があるとして最近開発された技術に
プラズマアッシング法として知られるプラズマ酸化法が
ある。しかし、この方法もホトレジストの除去には効果
があるが、エッチング工程中に基板側壁に形成される有
機金属ポリマーに対する除去効果はない。
ける組立補助材、絶縁基板、層間絶縁材などとしてポリ
イミドの使用が盛んになってきた。組立補助材としての
ポリイミドの使用には、ホトレジスト、多層ホトレジス
ト構造における平坦化層及びイオンインプラントマスク
への応用が含まれる。これらの適用例においては、ポリ
イミドポリマーがウェファーまたは基板上に付与され、
適当な方法で硬化され、パターン化され、使用後は除去
される。この場合においても多くの従来の剥離剤は厳し
い硬化工程に一旦付されたポリイミドの除去に十分効果
的であるとはいえないので、通常はヒドラジン又は酸素
プラズマ内で基板を沸騰させるなどの繁雑な操作を施す
ことによってポリイミドの除去が行われる。
るのに適した組成物であれば、従来の剥離剤に優る優れ
た利点が得られることになる。更に、レジスト及び有機
金属副生成物の双方を除去可能な組成物であれば、更に
大きな利点が得られることになる。明らかなことである
が、エッチング残留物が基板から完全に除去されない場
合、その残留物が、基板に関するそれ以降の工程を妨害
する可能性がある。
クロン処理技術の導入に伴って、レジスト材料を完全に
除去することに加えて、レジスト除去後に残るエッチン
グ残留物を除去するための洗浄技術も要望されている。
アルミニウム、アルミニウム/シリコン/銅、チタン、
窒化チタン、チタン/タングステン、タングステン、酸
化ケイ素、ポリシリコン結晶など、各種の金属のプラズ
マエッチングの結果として生成されるあらゆる種類の残
留物を除去するための洗浄剤が要望されている結果、処
理分野でより効果的な洗浄剤の開発が課題とされてい
る。
は、基板表面をアルミニウム、チタン、酸化ケイ素、又
はポリシリコンとすることができ、パターンは、化学的
エッチング法によって基板上に描かれる。プラズマエッ
チング、反応性イオンエッチング、又はイオンエッチン
グまたはイオンミリングが益々使用されるようになって
おり、そのようなエッチング処理によって、プラズマガ
ス、反応種、及びホトレジストの相互作用によって好ま
しくない副生成物が生成されている。そのような副生成
物の組成物は、一般に、エッチング処理基板、下層基
板、ホトレジスト、及びエッチングガスから構成されて
いる。そのような副生成物の形成は、エッチング装置の
種類、工程条件、及び使用される基板によって影響を受
ける。これらの副生成物は、一般に、「側壁ポリマ
ー」、「ベイル」、「ピケットフェンス」、「ウサギの
耳」、又は「ヤギの角」と呼ばれ、酸素プラズマや、従
来レジストの除去に使用されているN−メチル−2−ピ
ロリドン、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、
ジメチルアセトアミドなどの従来の溶剤では完全には除
去することはできない。エッチング残留物などを全て除
去し、その後にマイクロ回路で使用するのに十分な一体
性を備えたウェファーを提供することが非常に重要であ
る。
が、必ずしも洗浄剤ではない剥離用の公知のアルカリ/
溶剤混合物の例としては、米国特許第4,770,71
3号及び米国特許第4,403,029号に開示された
ジメチルアセトアミド及びアルカノールアミン、又はジ
メチルホルムアミド及びアルカノールアミンと、米国特
許第4,428,871号、米国特許第4,401,7
47号及び米国特許第4,395,479号に開示され
た2−ピロリドン、ジアルキルスルホン及びアルカノー
ルアミンと、米国特許第4,744,834号に開示さ
れた2−ピロリドン及び水酸化テトラメチルアンモニウ
ムなどの組成物がある。しかし、そのような剥離剤組成
物が効果的に作用することが立証されたのは、金属の単
一層を伴う単純なマイクロ回路製造において金属構造が
主として、Al−Si、又はAl−Si−Cuであり、
「側壁ポリマー」残留物にアルミニウムを含む有機金属
が存在するだけである場合に、接触開口部及び金属のエ
ッチング部分から「側壁ポリマー」を洗浄除去するとき
のみであった。このような材料の洗浄の機構について
は、本出願人及びインテル社(Intel Inc.)
によって研究が行われている。この研究は、1989年
のK.T.I.会議(K.T.I.Conferenc
e)において、P.L.パイ(Pai)、C.H.ティ
ング(Ting)、W.M.リ−(Lee)及びR.黒
田によって「ウエットレジスト剥離方法における金属の
腐食(Metal Corrsion in Wet
Resist Stripping Proces
s)」という論文で発表されている。この論文に記載さ
れているように、上記した剥離剤は腐食性を有するの
で、「側壁ポリマー」は、有機アルミニウム化合物又は
金属表面自体を腐食して「側壁ポリマー」残留物を浮か
すようにして剥離除去されている。更に、「側壁ポリマ
ー」を完全に除去するためには、剥離剤組成物を使用す
るのみでなく、超音波振動などの機械的手段をも使用す
る必要があるとされた。
多層接続回路形成技術を伴う最新のサブミクロン処理に
おいては、一般にTiN、TiW、Ti、TiSi、
W、Wsiなどを含む金属材料が使用されている。この
ような金属材料を使用する場合には、意図的であるか否
か問わず、プラズマエッチングにおいて新しい有機金属
物質の副生成物が生成するので、既存の入手可能な剥離
剤製品または洗浄剤製品を使用した場合に洗浄が不完全
になる。そのような知見は、1991年開催のマイクロ
リソグラフィに関するSPIEシンポジウム(Symp
osium ofMicrolithography)
で、ジョン W.コバーン(JohnW.Cobur
n)により「プラズマエッチング及び反応性イオンエッ
チング(Plasma Etching and Re
active Ion Etching)」という標題
の発表で説明されている。特に、プラズマアッシング法
でレジストを除去した後に基板表面に残る残留物により
有機金属がTiO2などの弱アルカリ性剥離剤に対して
化学的に不活性な酸化物に変化することがわかった。そ
のような不十分な洗浄が行われる結果、回路基板の生産
歩留り、信頼性及び性能の低下を招く恐れを生じた。
現行の技術を使用してレジストの除去を行った後に存在
する基板側壁の有機金属ポリマー及びその他の金属酸化
物による残留物を除去するのには効果的でないことがわ
かった。また、ホトレジストの除去に有効であるとされ
るプラズマアッシング法でさえ、側壁有機金属ポリマー
や、エッチング工程中において生成するその他の金属酸
化物残留物の除去には殆ど効果がないことがわかった。
エッチング残留物のいずれもを効果的に除去し得るよう
な組成物を目的とするものである。さらに具体的には、
酸化及び還元電位を有する少なくとも1種の求核アミン
化合物と、該求核アミン化合物と混和可能な少なくとも
1種の有機溶剤と、水、さらに任意選択的に少なくとも
1種のキレート剤を含む洗浄剤組成物を提供すること、
及びこれを用いてレジストを完全に除去し、マイクロ基
板を洗浄する方法を提供することを目的とする。
有する少なくとも1種の求核アミン化合物と、該求核ア
ミン化合物と混和可能な少なくとも1種の有機溶剤と、
水、さらに任意選択的に少なくとも1種のキレート剤を
含む組成物を提供することによって、長時間の安定性を
備えたレジスト及びエッチング残留物の除去用の組成物
を提供することにある。
位を有する少なくとも1種の求核アミン化合物と、該求
核アミン化合物と混和可能な少なくとも1種の有機溶剤
と、水、さらに任意選択的に少なくとも1種のキレート
剤を含む組成物であって、求核アミン化合物と、該求核
アミン化合物と混和可能な有機溶剤とをそれぞれ別々に
保存しておいて、使用直前に混ぜ合わせ、有効寿命が短
いため使い捨てできるレジスト及びエッチング残留物の
除去用組成物を提供することにある。又、この組成物
は、上記のように成分を混合形成されたこの組成物にキ
レート剤を添加して再活性化することもできる。
したり、事後の基板作成工程を阻害したりすることな
く、基板からエッチング中に形成される残留物を除去
し、レジストを除去するプロセスに使われる組成物を提
供することである。
めの本発明は、後において詳細に示すような還元及び酸
化電位を有する特定の求核アミン化合物の1種以上と、
該求核アミン化合物と混和可能な少なくとも1種の有機
溶剤と、水、さらに任意選択的に少なくとも1種のキレ
ート剤を含むレジスト及びエッチング残留物の除去用組
成物及びこれを用いた洗浄方法を特徴とするものであ
る。本発明の組成物において、水は、別個に加えてもよ
く、或いは求核アミン化合物の担体として、即ち、該求
核アミン化合物が水溶液として存在するようにしてもよ
い。
対応する1990年11月5日出願の米国特許出願第6
10,044号には、ヒドロキシルアミンと混和可能な
アルカノールアミンとヒドロキシルアミンとの組み合わ
せによる組成物が基板からのレジストの除去に有効であ
ることが記載されている。しかし、アルカノールアミン
やヒドロキシルアミン以外の化合物が、レジストの除去
に有効である上に、特に基板からのエッチング残留物の
除去にも効果があることが見出された。即ち、酸化及び
還元電位を有する求核アミン化合物は、該求核アミン化
合物及び水と混和可能な有機溶剤と混合させた場合に、
基板からレジストのみならずエッチング残留物を効果的
に除去し得ることがわかった。該求核アミン化合物は、
還元及び酸化電位を有する必要があるが、これにより得
られた組成物を使用するときに実際に酸化、還元作用を
行わせる必要はない。本発明に有効な求核アミン化合物
の例としては、ヒドロキシルアミン、ヒドラジンのほか
特定のアミン及びこれらの誘導体が挙げられるが、これ
については後に詳述する。有機溶剤は、必ずしもアミン
である必要はないが、アミン溶剤が存在する方が好まし
い。
も1つの求核アミン化合物と、求核アミン化合物と混和
可能な少なくとも1つの有機溶剤とを含有する水溶液に
キレート剤が存在するときに少なくとも2つの別の驚異
的な利点が得られることがわかった。即ち、(1)キレ
ート剤は、洗浄中にエッチング残留物を洗浄液中に保持
して、基板上に残留物が再沈殿するのを回避することに
より、洗浄を支援する。(2)キレート剤は、安定剤と
して作用し、組成物に長期的な効果を提供する。より具
体的には、キレート剤は、求核アミン化合物が基板から
残留物を除去した後に洗浄剤内でエッチング残留物を保
持し、或いは「固定」することによって、組成物の洗浄
機能を増強する。この作用は、基板上への残留物の再沈
殿を最低限に抑える。キレート剤が存在するので、長期
的に活性であり、従って保存寿命の長い組成物が得られ
る。求核アミン化合物及び有機溶剤の水溶液内にキレー
ト剤が存在しないとき、溶液は、短期間しか安定してい
ない。即ち、一般に活性寿命は、約1週間である。従っ
て、キレート剤が存在しないとき、使用直前まで、求核
アミン化合物と有機溶剤を別々に保存することが好まし
い。組成物を混合し、溶剤を使用した後、残りの溶剤を
処分することができる。或いは、活性が低下した後、キ
レート剤を添加することによって溶剤を再活性化するこ
ともできる。更に以下で説明するように、好ましいキレ
ート剤は、ジヒドロキシベンゼン及びその誘導体であ
る。
グステン(W)、ケイ素(Si)、酸化ケイ素(SiO
2)のような、アルミニウム以外の金属元素を含有する
基板からエッチング残留物を除去する際に、特に有用で
ある。本発明の組成物は、基板からレジストを除去する
ことが出来るが、基板表面からレジストを除去した後、
該表面から、エッチング残留物、特に有機金属及び金属
酸化物エッチング残留物をきれいに除去することができ
る。現在、業界では、基板を損傷することなく、エッチ
ング残留物を完全に除去することは極めて難しいことで
ある。
下(即ち、0.8ミクロン未満)の集積回路の組立時
に、基板を伴う以後の製造操作、又は製造工程に悪影響
を及ぼさずに、基板から有機金属及び金属酸化物残留物
を除去するのに特に適している。更に、本発明の洗浄組
成物は、処理に使用されるエッチング装置の各部に堆積
した有機金属残留物を除去するのに効果的である。この
装置は、ポリカーボネート、セラミック又はアルミニウ
ムで形成することができる。
からレジストやエッチング残留物を同時に洗浄除去する
ことができるので、その後に複雑な処理装置や処理工程
を設ける必要がなくなる点で好都合である。本発明によ
る洗浄方法においては、存在しているレジストやエッチ
ング残留物を除去するのに十分な時間、適切な温度で、
基板を本発明による洗浄剤組成物と接触させる工程が含
まれる。
するための本発明の洗浄及び剥離組成物は、洗浄環境に
おいて酸化及び還元電位を有する少なくとも1つの求核
アミン化合物と、求核アミン化合物と混和可能な少なく
とも1つの有機溶剤と、水と、及び任意選択的に1つ又
は複数のキレート剤とを含有している。組成物に水を独
立的に提供するか、或いは、求核アミン化合物と混合し
て提供することができる。例えば、求核アミン化合物は
50%の水溶液として追加することができる。
好ましくはキレート剤を含有する。キレート剤は、長期
安定性及び活性を組成に提供するように機能する。従っ
て、組成物は、貯蔵寿命が長いという好ましい実用的な
属性を有している。
つの求核アミン化合物と、有機溶剤と、及び水とを含有
する組成物を提供することができる。しかし、この組成
物の効果は、短期的なものに過ぎないので、求核アミン
化合物と有機溶剤は、使用直前まで、別々に保存するこ
とが好ましい。上述のように、水は、求核アミン化合物
と組み合わせて存在させることができる。この場合、水
溶液内の求核アミン化合物は、使用直前まで、有機溶剤
と別々に保存される。使用するときには、組成物が混合
され、必要に応じて組成物が使用される。一般に、キレ
ート剤を含有しない組成物は、有効活性寿命が約1週間
である。寿命が尽きたならば、組成物の未使用部分を、
単に処分するか、或いは、溶液へのキレート剤の添加に
よって再活性化することができる。
ストの除去に使用するか、或いは、洗浄組成物として基
板からのエッチング残留物の除去に使用することが出来
る。エッチング残留物を効果的に除去する能力は、従来
の技術で効果的なエッチング残留物除去剤を作成する際
に経験される困難性を鑑みると特に、驚異的である。
る有機金属及び金属酸化物残留物などのエッチング残留
物、特にプラズマエッチング工程中に形成される残留物
の除去に適している。基板には、アルミニウムや、チタ
ン、タングステン、ケイ素、酸化ケイ素などの非アルミ
ニウム金属元素を含めることが出来る。エッチング後に
残留する残留物の量及び種類は、使用するエッチング装
置、工程条件、及び使用する基板によって決まる。
つ、約5乃至50重量%の少なくとも1つの求核アミン
化合物と、求核アミン化合物と混和可能な、約10乃至
80重量%の少なくとも1つの有機溶剤と、任意選択的
に約5乃至30重量%の少なくとも1つのキレート剤と
を含め、残部は水、好ましくは、高純度の脱イオン水で
構成することが好ましい。
を持つ求核アミン化合物としての使用に適している化合
物には、特定のアミン、ヒドロキシルアミン、ヒドラジ
ン、及びこれらの誘導体がある。本発明で使用される求
核アミン化合物は、洗浄工程又はレジスト剥離工程中、
実際に、酸化又は還元を行う必要はない。求核アミン化
合物が持たなければいけない特性は、洗浄環境又はレジ
スト剥離環境における酸化及び還元電位を有することの
みである。本発明において特に有用である適切な求核ア
ミン化合物は、次の化学式7を持つ化合物により得られ
る。
に、水素、ヒドロキシル基、置換されたC1−C6直鎖
アルキル、分枝鎖アルキル、またはシクロアルキル、ア
ルケニルまたはアルキニル基、置換されたアシル基、直
鎖アルコキシまたは分枝鎖アルコキシ基、アミジル基、
カルボキシル基、アルコキシアルキル基、アルキルアミ
ノ基、アルキルスルホニル基、スルホン酸基、またはそ
れらの塩であり、y=1のときx=0、y=0のときx
=0または1であり、x=1のときy=0、x=0のと
きy=0または1であり、R4が配位されるのは、x=
1のときのみである。] 求核アミン化合物の特定の例については、以下に更に説
明する。
電位を有する求核アミン化合物は以下に示す化学式8、
9及び10で示される化合物からなる群から選択され
る。次の化学式8で示される求核アミン化合物は前記し
た一般化学式7においてx=0、y=1としたときの化
合物である。なお、上記のとおり、x=0のときR4は
配位されない。
素、ヒドロキシル基、選択的には置換されたC1−C6
直鎖アルキル、分枝鎖アルキル、またはシクロアルキ
ル、アルケニルまたはアルキニル基、置換されたアシル
基、直鎖アルコキシまたは分枝鎖アルコキシ基、アミジ
ル基、カルボキシル基、アルコキシアルキル基、アルキ
ルスルホニル基、又はスルホン酸基、またはそれらの塩
であり、かつ式中のR5、R6及びR7の全部が水素で
あることはない。] アミドのようなこれらの化合物の誘導体も使用に適して
いる。
合物は前記した一般化学式7においてx=0、y=0と
したときの化合物である。
素、選択的には置換されたC1−C6直鎖アルキル、分
枝鎖アルキル、またはシクロアルキル、アルケニルまた
はアルキニル基、選択的には置換されたアシル基、直鎖
アルコキシまたは分枝鎖アルコキシ基、アミジル基、カ
ルボキシル基、アルコキシアルキル基、アルキルアミノ
基、アルキルスルホニル基、又はスルホン酸基、または
それらの塩であり、かつ式中のR8、R9及びR10の
全部が水素であることはない。]
化合物は前記した一般化学式7においてx=1、y=0
としたときの化合物である。
れ独立に、水素、ヒドロキシル基、選択的には置換され
たC1−C6直鎖アルキル、分枝鎖アルキル、またはシ
クロアルキル、アルケニルまたはアルキニル基、選択的
には置換されたアシル基、直鎖アルコキシまたは分枝鎖
アルコキシ基、アミジル基、カルボキシル基、アルコキ
シアルキル基、アルキルスルホニル基、又はスルホン酸
基、またはそれらの塩であり、かつ式中のR11、R
12、R13及びR14の全部が水素であることはな
い。]
ン化合物は、アルコキシ置換アミン、ヒドロキシルアミ
ン、アルキル又はカルボキシル置換ヒドロキシルアミ
ン、及びアルキル又はカルボキシル置換ヒドラジンであ
る。最も好ましい化合物は、ヒドロキシルアミン、N−
メチル−ヒドロキシルアミン塩酸塩、N,N−ジエチル
ヒドロキシルアミン、及びメチルヒドラジンである。本
発明での使用に適した有機溶剤は、求核アミン化合物と
混和可能であり、水溶性であることが好ましい。又、本
発明に有効な有機溶剤は、例えば100℃又はそれ以上
のような比較的高沸点と、例えば45℃以上のような高
引火点を有することが好ましい。
及びその誘導体が含まれる。又、ジメチルスルホキシド
(DMSO)などの非アミン溶剤も使用に適している。
アミン溶剤が単独で、又は別の溶剤と混合して存在する
ことが好ましい。従来は、アルカノールアミン溶剤を使
用する必要があると考えられていた。アルカノールアミ
ンは依然として好ましい溶剤であるが、今、還元及び酸
化電位を持つ少なくとも1つの求核アミン化合物と組み
合わせて使用するときは、他の溶剤が使用に適している
ことがわかった。
ン、第二アミン、又は第三アミンであり、モノアミン、
ジアミン、又はトリアミンであることが好ましく、モノ
アミンが最も好ましい。アミンのアルカノール基は、1
つ乃至5つの炭素原子を有している。
ールアミンは、R1R2-N-CH2CH2-O-R3という化学式で表す
ことができる[式中、R1及びR2は、H、CH3、CH3CH2、又
はCH2CH2OHとすることができ、R3はCH2CH2OHである]。
適切なアルカノールアミンの例には、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、第
三ブチルジエタノールアミン、イソプロパノールアミ
ン、2-アミノ-1-プロパノール、3-アミノ-1-プロパノー
ル、イソブタノールアミン、2-アミノ-2-エトキシ-プロ
パノール、及びジグリコールアミンとしても知られてい
る2-(2-アミノエトキシ)エタノールがある。
の別の例には、N−メチル−2−ピロリジノン、N,N
−ジメチルプロパンアミド、N,N−ジエチルホルムア
ミド、エチレングリコール、エチレングリコールアルキ
ルエーテル、ジエチレングリコールアルキルエーテル、
トリエチレングリコールアルキルエーテル、プロピレン
グリコール、プロピレングリコールアルキルエーテル、
ジプロピレングリコールアルキルエーテル、トリプロピ
レングリコールアルキルエーテル、N−置換ピロリド
ン、エチレンジアミン、及びエチレントリアミンがあ
る。従来の技術で知られている別の極性溶剤も本発明の
組成物に使用することができる。
は、次の化学式11に従ったヒドロキシベンゼンであ
る。
に水素、任意選択的に、置換されたC1−C6直鎖アル
キル、分岐アルキル、もしくはシクロアルキル、アルケ
ニル、もしくはアルキニル基、任意選択的に、置換され
たアシル基、直鎖アルコキシもしくは分岐アルコキシ
基、アミジル基、カルボキシル基、アルコキシアルキル
基、アルキルアミノ基、アルキルスルホニル基、又はス
ルホン酸基、成いはそれらの化合物の塩である。] 好ましい化合物は、ジヒドロキシベンゼン異性体とアル
キル置換ジヒドロキシベンゼンである。化学式11に従
ったヒドロキシベンゼンの中で、より好ましいキレート
剤は、次の化学式12により表されるヒドロキシベンゼ
ンである。
ル、OH、またはCOOHである。] 最も好ましい化合物は、1,2−ジヒドロキシベンゼン
と1,2−ジヒドロ−4−t−ブチルベンゼンである。
発明の組成物に使用することができる。例えば次の化学
式13によって表されるチオフェノール及びその誘導体
又は次の化学式14で示されるエチレンジアミンテトラ
カルボキシル酸のような金属イオンの存在しないキレー
ト剤も使用することができる。
はNH4、またはこれらのアンモニウム塩である。] なお、ナトリウム、カリウム等の塩は、洗浄によりマイ
クロ回路内にイオン汚染物質を発生させる傾向があると
いう認識に基づき、使用に適さないと考えられている。
上記の化学式から明らかなように、カルボン酸は、4置
換体ではなく、1置換、2置換又は3置換体である。
R4NOHという化学式で表すことができるアルキルア
ンモニウム水酸化物がある[式中、R1、R2、R3、
及びR4は、短鎖アルキル基であり、1つ乃至5つの炭
素原子を持つことが好ましい。R1、R2、R3、及び
R4は同一のもの又は異なるものとすることができ
る]。好ましいアルキルアンモニウム水酸化物はテトラ
メチルアンモニウム水酸化物である。
浄剤組成物はN,N−ジエチルヒドロキシルアミンを5
乃至50重量%、前記N,N−ジエチルヒドロキシルア
ミンに混和可能な有機溶剤の1種以上を10乃至80重
量%、残部が水からなる組成物か、又はヒドロキシルア
ミンを5乃至50重量%、前記ヒドロキシルアミンに混
和可能な有機溶剤の1種以上を10乃至80重量%、前
記化学式12で示す化合物を2.5乃至30重量%、残
部水からなる組成物であり、より具体的には、N,N−
ジエチルヒドロキシルアミンを少なくとも17.5重量
%、ジグリコールアミンを少なくとも60重量%、水を
約17.5重量%含ませた組成物か、又はヒドロキシル
アミンを少なくとも17.5重量%、ジグリコールアミ
ンを少なくとも60重量%、カテコールを少なくとも
2.5重量%、水を約17.5重量%含む組成物であ
る。
自体を腐食せずにホトレジストを除去する基板の例に
は、アルミニウム、チタン/タングステン、アルミニウ
ム/シリコン、アルミニウム/シリコン/銅などの金属
基板、酸化ケイ素、窒化ケイ素、ガリウム/ヒ化物等の
基板、並びにポリカーボネートなどのプラスチック基板
がある。
使用されるエッチング装置からのエッチング残留物の除
去にも効果的である。市場で入手可能なエッチング装置
の例には、ラムリサーチ(Lam Researc
h)、テガル(Tegal)、エレクトロテック(El
ectrotech)、アプライド・マテリアル(Ap
plied Material)、トーキョー・エレク
トロン(Tokyo Electron)、日立等があ
る。
トを除去する方法、又は基板からエッチング残留物を洗
浄する方法において、除去する材料を持つ基板と本発明
の組成物が、残留物を除去するのに十分な時間及び温度
で接触される。基板は、この組成物に浸漬させる。一般
に、この温度は、略周囲温度、又は室温乃至100℃の
範囲であり、接触時間は、約2分乃至60分である。好
ましい方法では、基板のサンプルを浸漬させる段階を含
む。例えば、ウェファーが本発明の溶液に約65℃の温
度で30分間浸漬された後、基板サンプルを溶剤槽内に
約80乃至85℃で10分間、配置し、次に、基板サン
プルを水槽内で水洗いする。
について以下に説明する。次の例は、本発明を更に例示
するために記載したものであり、本発明の範囲を限定す
ることを意図するものではない。
で処理する前に従来知られた方法で処理される。
ング残留物を除去するために使用されている、本発明に
従った洗浄組成物の例を、以下の表1で説明する。表1
において、洗浄組成物C、D、E及びFは本発明の洗浄
組成物であり、洗浄組成物A、B及びGは比較例であ
る。
(灰分除去) の後にウェファー基板上に残留物が残留す
るという問題に関するものである。図1は、プラズマア
ッシングの後、エッチング済み基板上に存在するエッチ
ング済みウェファー残留物を示す。より具体的には、誘
電層として使用される酸化ケイ素は、標準プラズマエッ
チング工程に従った多重層相互接続用にエッチングされ
たパターンを有する。マスキング材料として使用された
ホトレジストは、酸素プラズマアッシングによって既に
除去されている。エッチング済みウェファー上に存在す
る残留物は、イオン質量分光分析 (LIMA) で分析した。
分析結果が図2に示してある。この分析は、残留物が、
酸化金属及び痕跡量の有機材料を含有していることを確
認する。
する本発明の洗浄組成物の効果を示すものである。C/
Vシフト測定方法は、ウェファーの洗浄に使用された化
学薬剤の効果を判断するために使用される手段である。
高い電圧へのシフトは、主として、可動イオンがウェフ
ァーを汚染することにより生ずる。そのような汚染は、
以後の工程段階に悪影響を及ぼし、結果的にマイクロ回
路のコショウを招く虞れがある。
ファーは、良質の酸化ケイ素基板であることが既知であ
る。全ての化学剤は、パイレックス(Pyrex)ビー
カーを使用して、ホットプレート上で製造業者の提案す
る作用(operating)温度まで加熱した。使用
したビーカーの各々は、新品であり、それ以前にいかな
る化学剤の処理に使用したことがなかった。各製品ごと
に別個のビーカーを使用した。上記の組成物に酸化ケイ
素ウェファーを浸漬させた後、ウェファーをゆすいで乾
燥させた。表2には、作用条件、及びC/Vシフト試験
の結果が示してある。
味する。上述の本発明に従った洗浄組成物Cは、試験し
た何れのポジ型のホトレジスト剥離剤よりも清浄な表面
が得られることがわかった。
403,029号に記載された、J.T.ベーカー(B
aker)によって「PRS−2000」(商品名)で
販売されている剥離組成物との比較試験の結果が示して
ある。この比較試験の結果は、図3(A)及び図3
(B)において1.2ミクロンの寸法の開口部に対して
示したものである。各開口部は、標準酸化ケイ素プラズ
マエッチング工程を使用してエッチングされた酸化ケイ
素誘電層上に存在するものとした。酸素プラズマアッシ
ング法によるエッチング処理後、誘電層からホトレジス
トを除去した。次に、上述の組成物Fに65℃で10分
間、浸漬させて基板を処理した。図3(A)にた。次
に、上述の組成物Fに65℃で10分間、浸漬させて基
板を処理した。図3(A)に示す走査顕微鏡による顕微
鏡写真は、組成物Fが全ての有機金属残留物を除去した
ことを示す。図3(B)に示すように、同一の工程条件
で製造したエッチング処理済みウェファーを「PRS−
2000」に65℃で10分間、浸漬して処理したと
き、基板上に残留物が残った。
713号に記載した、「ACT−150I」(商品名)
で販売されている剥離組成物との比較試験の結果が示し
てある。この「ACT−150I」は、ジメチルアセト
アミド溶剤ベースのホトレジスト剥離剤である。
(B)において、1.0ミクロンの寸法の開口部に対す
るものが示してある。各開口部は、標準酸化ケイ素プラ
ズマエッチング処理工程を使用してエッチング処理した
酸化ケイ素誘電層上に存在するものとした。ホトレジス
トは、酸素プラズマアッシング方法によって除去した。
次に、上述の組成物Cに45℃で30分間浸漬すること
で基板を処理した。図4(A)に示す走査電子顕微鏡に
よる顕微鏡写真は、組成物Cが、酸化ケイ素基板を損傷
せずに、全ての有機金属残留物を完全に除去したことを
示す。図4(B)には、「ACT−150I」に45℃
で30分間、浸漬させた後の、同一の工程条件で製造し
たエッチング処理済みウェファーが示してある。図4
(B)に示すように、この剥離組成物は、エッチング処
理残留物の一部を除去したに過ぎなかった。
果が示してある。エッチング処理ガスとしてHBrを使
用し、プラズマエッチング処理装置で酸化ケイ素上のポ
リシリコンから成るマイクロ回路パターンをエッチング
処理した。ホトレジストは、酸素プラズマアッシング法
によって除去した。エッチング残留物は、主としてSi
−C−Brである。図5(A)には、ホトレジストの除
去後、ポリシリコン回路線上にエッチング残留物が残る
ことが示されている。ウェファーを本発明の組成物Cに
65℃で20分間、浸漬して更に処理したとき、図5
(B)に示すように、基板から全てのエッチング残留物
が除去された。
が示してある。TiW/Al−Si−Cu/TiWから
成る積層金属基板をパターン化し、プラズマ金属エッチ
ャー、即ち、アプライドマテリアル8330メタルエッ
チャー(Applied Material 8330
Metal Etcher)でエッチング処理した。
この金属エッチャーは、バッチエッチング処理装置であ
るため、一度に複数のウェファーを処理することが出来
る。そのようなエッチング処理装置で実施されるエッチ
ング方法のために、エッチング処理時に堆積される「ポ
リマー」残留物の量は少なくなる。図6(A)に示すよ
うに、酸素プラズマアッシング法によってホトレジスト
を除去した後、金属線上に残留物が残った。次に、ウェ
ファーを上述の組成物Bに65℃で30分間、浸漬して
処理した。図6(B)に示すように、組成物Bは、基板
から全ての有機金属残留物を除去する機能を果たした。
の洗浄結果が示してある。即ち、穴、又は開口部は、基
板上の誘電被覆層における開口部上の穴であり、基板上
の導電材料への接近を可能にし、標準酸化ケイ素プラズ
マエッチング処理を利用して、エッチング処理された酸
化ケイ素誘電層上の寸法が0.6ミクロンである。特
に、ラムリサーチ社(Lam Research)が販
売している酸化エッチャーを使用した。この工程では、
エッチング残留物は、主として、組成物中の金属含有率
の小さいポリマーを含有するケイ素である。下部層は、
TiN/Al−Si−Cuから成る金属基板である。ホ
トレジストマスキング材料は、酸素プラズマアッシング
によって除去した。次に、基板を上述の組成物Aに60
℃で30分間、浸漬させて処理した。図7(A)、図7
(B)に示す走査顕微鏡による断面の顕微鏡写真は、組
成物Aが全ての有機金属残留物を除去したことを示す。
しかし、図7(C)、図7(D)に示すように、同一条
件で処理したエッチング済みウェファーは、超音波槽に
おいて、N−メチル−2−ピロリドン溶媒/アルカノー
ルアミンベースの剥離剤によって90℃で60分間、処
理したとき、開口部内部に残留物が残った。
ケイ素エッチング装置の部分をめに使用された従来の方
法は、サンドプラスト法とした。しかし、サンドプラス
ト法は、時間のかかる方法である。本発明の組成物に浸
漬すれば、エッチング装置のアルミニウム部分に堆積さ
れた残留物は容易に、除去可能であることがわかった。
エッチング装置のアルミニウム部分は、組成物Eに40
℃で30分間、浸漬させた。水洗い及び乾燥後、残留物
が除去されたことが観測された。
を洗浄する従来の方法は、サンドプラスト法、又は手操
作によるこすり洗い(scrubbing)工程を伴
う。組成物Aを使用し、セラミックリングを超音波槽に
おいて35℃で45分間、浸漬することによって洗浄し
た。セラミックリング上の堆積物が完全に除去されたこ
とが分かった。
ある。プラズマ強化TEOS上のAl−Si−Cu/W
/TiW金属パターンを使用した。ウェファーには、5
0%の過剰エッチング処理を施した。Applied
Materialにより売られている「P−5000」
を金属エッチングに使用した。「P−5000」は、単
一のウェファーエッチャーであり、このエッチング装置
の処理技術のため、エッチング処理後に残るポリマーの
堆積物は、上述の例6及び例7で説明した堆積物よりも
多く、除去は、より困難である。Al−Si−Cu/W
/TiWから成る積層金属基板をパターン化し、プラズ
マ金属エッチャー「P−5000」でエッチング処理し
た。ホトレジストを酸素プラズアッシング法で除去し、
組成物Bを使用して65℃で30分間、洗浄した後、金
属線の隅に少量の残留物が残った。そのように洗浄され
た基板が図8(A)に示してある。組成物Bでは、残留
物は完全には除去されなかった。次に、上述の組成物D
に65℃で30分間、浸漬させることによって同様なエ
ッチング済みウェファーを処理した。図8(B)に示す
ように、組成物Dは、全ての有機金属残留物を表面から
除去した。組成物Bは、キレート剤を含有しない一方、
組成物Dはキレート剤を含有している。キレート剤が存
在しないことに基づく短かい有効期間のため、組成物B
の活性が低下し始めていたことが分かる。
して、キレート剤を含有する洗浄用溶液は、安定性が増
していることが示してある。表1に示した組成物A、組
成物C、及び組成物Gをそれぞれ、別々の密封されたパ
イレックスフラスコに入れ、室温で80日間、保存し
た。各フラスコから一定の間隔でサンプルを採取し、そ
の活性度を分析した。洗浄用溶液組成物の活性は、ヒド
ロキシルアミンの還元電位によって測定する。図9か
ら、キレート剤を含有しない組成物G及び組成物Aの方
が組成物Cよりもはるかに短時間のうちに活性を失った
ことが分かる。
て配合された洗浄用溶液を更に示している。例12乃至
例20は、カテコール、又はジヒドロキシベンゼンをキ
レート剤として含むために長期に亘る効果を持つ洗浄用
溶液について説明している。例21乃至例26は、キレ
ート剤を含有しないために短期的な効果を持つ洗浄用溶
液を示している。
は、組成物の成分を混合した後、混合物を65℃まで加
熱する段階を含む。次に、ウェファーサンプルを洗浄用
溶液に30分間、浸漬し、時々、撹拌した。次に、温度
が80℃乃至85℃のN−メチル−2−ピロリジノン槽
に10分間、ウェファーサンプルを入れた。次に、ウェ
ファーサンプルを水槽内で水洗いした。一部の例では、
次に、洗浄用溶液を20重量部の水を添加することによ
って希釈し、比較を目的とした同一の方法を使用して、
新鮮なウェファーサンプルをこの洗浄用溶液内で処理し
た。乾燥したウェファーはSEM分光計によって評価し
た。
は、2-(2-アミノエトキシ)エタノールとしても知られ
ているジグリコールアミンを表す。「DMSO」は、ジメチ
ルスルホキシドを表し、カテコールは1, 2-ジヒドロキ
シベンゼンである。
7重量部のDGA、5重量部のカテコール、及び33重
量部のDMSOを含む洗浄用溶液を用意し、これを使用
してウェファーを洗浄した。ウェファーは、ポリシリコ
ン構造を有し、洗浄用溶液によって構造に損傷を与えず
に、完全に洗浄した。又、ビア(via)ホールを含む
ウェファーから、プラズマエッチング残留物を除去し
た。
し、この溶液を使用して、新鮮なウェファーサンプルを
洗浄した。水を添加しても、溶液のポリシリコン構造を
洗浄する能力は劣化しなかった。エッチング残留物は、
ウェファーサンプルから良好に除去された。
重量部のカテコール、54重量部のN−メチル−2−ピ
ロリジノン、及び7重量部のテトラメチルアンモニウム
水酸化物(25%水溶液)を含む洗浄用溶液を用意し、
この溶液を使用して、金属構造を持つウェファーを洗浄
した。エッチング残留物がウェファーから除去された
が、腐食の痕跡は無かった。
釈した。ウェファーにおけるビアホールを希釈済み溶液
で洗浄したが、基板にアンダーカットの痕跡は無かっ
た。
9重量部のDGA、5重量部のt−ブチル−カテコー
ル、及び1重量部の水を含有する洗浄用溶液を用意し
た。この溶液を使用して、ポリシリコン構造を持つウェ
ファーを洗浄した。ウェファーは、基板に孔食を発生さ
せることなく、洗浄された。
した。希釈済み溶液を使用して、新鮮なウェファーサン
プルを洗浄した。洗浄用溶液を希釈しても、ポリシリコ
ン構造に対する溶液の洗浄効果は、劣化しなかった。例
14の各溶液は、ビアホールに対して良好な効果を持
ち、ウェファー基板にアンダーカットの痕跡は無かっ
た。
5重量部のDGA、5重量部のカテコール、及び15重
量部のテトラメチルアンモニウム水酸化物(25%水溶
液)を含む洗浄用溶液を用意した。この洗浄用溶液では
ポリシリコン構造が良好に洗浄され、基板に孔食は生じ
なかった。
重量部のN,O−ジメチルヒドロキシルアミン(50%
水溶液)を含有する洗浄用溶液を用意した。この洗浄用
溶液では、ポリシリコン構造が良好に洗浄され、ビアホ
ールの洗浄において極めて良好な結果が得られた。
し、この溶液を使用して、新鮮なウェファーを洗浄し
た。洗浄用溶液を希釈しても、溶液の洗浄効果は、劣化
しなかった。
部のメトキシルアミン塩酸塩、及び13重量部の水を含
有する洗浄用溶液を用意した。この洗浄用溶液で金属構
造を洗浄したとき、構造に腐食の痕跡は無かった。
して希釈すると、希釈済み溶液がポリシリコン及びビア
ホール構造を洗浄し、金属構造にはっきりした腐食は、
生じないことが判明した。
重量部のN,N−ジエチルヒドロキシルアミンを含有す
る洗浄用溶液を用意した。この洗浄用溶液は、金属構造
を洗浄し、構造にはっきりした腐食は生じなかった。
き、溶液は、ビアホール及び金属構造を十分に洗浄し
た。
重量部のアセトヒドロキサム酸を含有する洗浄用溶液を
用意した。この洗浄用溶液は、ポリシリコンウェファー
を許容可能に洗浄した。
したとき、溶液のウェファーにおけるビアホール構造を
洗浄する能力に影響はなかった。
部のメチルヒドラジンを含有する洗浄用溶液を配合し
た。この洗浄用溶液では、ウェファービアホールの洗浄
に良好な結果が得られた。
したとき、プラズマエッチング残留物を持つビアホール
を洗浄する溶液の能力はそれほど劣化しなかった。
部のメチルヒドラジンカルボキシレート、及び18重量
部の水を含有する洗浄用溶液を用意した。この洗浄用溶
液は、ポリシリコン及びビアホール構造の洗浄に有効で
あった。
0重量部のDGA、及び5重量部のジメチルグリオキシ
ムを含有する、短期的な効果を持つ洗浄用溶液を用意し
た。洗浄用溶液は、配合直後に使用したとき、ビアホー
ルの洗浄に許容可能であった。
しても、希釈済み溶液によってビアホールからプラズマ
エッチング残留物が効果的に除去された。
ヒドロキシルアミン(50%水溶液)を含有する洗浄用
溶液を用意した。この洗浄用溶液は、用意した直後に使
用したとき、ポリシリコン構造体を何の問題もなく洗浄
した。
シルアミン塩酸塩、及び14重量部の水を含有する洗浄
用溶液を配合した。この洗浄用溶液は、配合した直後に
使用したとき、悪影響を及ぼさずにポリシリコン構造及
びビアホールを洗浄した。
ヒドロキシルアミン及び20重量部の水を含有する洗浄
用溶液を用意した。この洗浄用溶液は、用意した直後に
使用したとき、腐食を発生させずにポリシリコン構造体
を洗浄した。
ン(50%水溶液)を含有する洗浄用溶液を用意した。
この洗浄用溶液は、ポリシリコン構造体、ビアホール、
及び金属構造を十部分に洗浄した。しかし、約1週間
後、組成物は変化しなかつたが、この溶液は洗浄効果を
失った。次に、この溶液に5重量部のカテコールを添加
し、溶液を再活性化した。再活性化した溶液は、ビアホ
ールを含むウェファー構造を再度、洗浄することができ
た。
で希釈しても、溶液の洗浄能力は劣化しないことがわか
った。
た各種の試験結果から、新規で且つ驚異的な結果を提供
することが分かる。本発明の組成物は、単純な使用法が
可能であり、所望の結果を提供しつつ、各種の修正に適
合可能である。従って、本発明の組成物は、軽微な修正
により広範な適用例に使用可能である。
マエッチングした酸化ケイ素誘電層からレジストを除去
した後のエッチング済みウェファー残留物を示す。
IMA)を使用して分析した結果であり、残留物が金属
酸化物と痕跡量の有機材料を含有することを示す図であ
る。
した後に存在するエッチング残留物を含有する酸化ケイ
素誘電層に関連して、本発明の洗浄組成物(A)と、米
国特許第4,403,029号で開示された剥離組成物
(B)とを使用した比較試験の結果を示す図である。
(A)と(B)を比較することにより、本発明の組成物
を使用することにより、全ての有機金属残留物が除去さ
れるが、米国特許第4,403,029号で開示された
剥離組成物の使用後には残留物が残留することがわかっ
た。
した後にエッチング残留物を含有していたケイ素誘電層
に関係して、本発明の洗浄剤組成物(A)と、米国特許
第4,770,713号に開示された剥離組成物(B)
を使用した比較試験の結果を示す図である。(A)と
(B)の比較で明らかなように、本発明の組成物は全て
の有機金属残留物を除去したが、他の組成物は除去しな
かった。
ったエッチング残留物を含有する酸化ケイ素上のポリシ
リコンのマイクロ回路パターンを示す。(B)は本発明
の組成物で洗浄した後の同一のマイクロ回路パターンを
示す図である。(A)と(B)の比較から明らかなよう
に、残留物が除去されたことがわかった。
からホトレジストを除去した後に金属基板上に残った残
留物を示す。(B)は本発明の組成物で洗浄した後の同
一の基板を示す図である。
組成物を使用した比較試験の結果を示す写真で、(A)
と(B)は本発明の洗浄剤組成物を使用した場合を示す
図、(C)と(D)はN−メチル−2−ピロリドン溶液
/アルカノールアミンベース剥離剤を使用した場合を示
す図である。(A)及び(B)に示されるように、本発
明の組成物を使用することにより、全ての有機金属残留
物が除去されたが、(C)及び(D)から明らかなよう
に、剥離剤で処理された基板上には、残留物が残留し
た。
去した後にウェファー上に残っている残留物を示す写真
で、(B)は本発明の組成物で洗浄を行った後の同一の
ウェファーを示す図である。ウェファー上の全ての残留
物は除去された。
定性を比較した、例11の結果を示す図である。
Claims (25)
- 【請求項1】 下記(a)、(b)及び(c)を含む、レジスト
及びエッチング残留物のいずれをも除去することができ
る除去用組成物: (a)下記化学式1及び2で示す化合物及び下記化学式3で示
すヒドラジンからなる群から選ばれた酸化および還元電
位を有する求核アミン化合物の1種または2種以上を約5
〜約50重量%、 【化1】 [式中、R5、R6及びR7は、それぞれ独立に、水素、ヒド
ロキシル基、置換されたC1-C6直鎖アルキル、分枝鎖ア
ルキル、またはシクロアルキル、アルケニルまたはアル
キニル基、置換されたアシル基、直鎖アルコキシまたは
分枝鎖アルコキシ基、アミジル基、カルボキシル基、ア
ルコキシアルキル基、アルキルスルホニル基、又はスル
ホン酸基、またはそれらの塩であり、かつ式中のR5、R6
及びR7の全部が水素であることはない] 【化2】 [式中、R8、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素、置換
されたC1-C6直鎖アルキル、分枝鎖アルキル、またはシ
クロアルキル、アルケニルまたはアルキニル基、置換さ
れたアシル基、直鎖アルコキシまたは分枝鎖アルコキシ
基、アミジル基、カルボキシル基、アルキルスルホニル
基、又はスルホン酸基、またはそれらの塩であり、かつ
式中のR8、R9及びR10の全部が水素であることはない]及
び 【化3】 [式中、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立に、水
素、ヒドロキシル基、置換されたC1-C6直鎖アルキル、
分枝鎖アルキル、またはシクロアルキル、アルケニルま
たはアルキニル基、置換されたアシル基、直鎖アルコキ
シまたは分枝鎖アルコキシ基、アミジル基、カルボキシ
ル基、アルコキシアルキル基、アルキルスルホニル基、
又はスルホン酸基、またはそれらの塩であり、かつ式中
のR11、R12、R13及びR14の全部が水素であることはな
い]; (b)前記求核アミン化合物と混和可能な有機溶剤の1種ま
たは2種以上を約10〜約80重量%; 及び、 (c)水、 であって、前記求核アミン化合物と有機溶剤とが、基板
からレジスト及びエッチング残留物のいずれをも除去す
るのに十分な量で存在している組成物。 - 【請求項2】 前記求核アミン化合物がヒドロキシルア
ミンの誘導体である請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 前記求核アミン化合物がヒドラジンの誘
導体である請求項1記載の組成物。 - 【請求項4】 基板からレジスト及びエッチング残留物
のいずれをも除去することができる、レジスト及び/又
はエッチング残留物を有する基板に下記(a)、(b)及び
(c)を含む組成物を接触させることを含む方法であっ
て、 (a)下記化学式4及び5で示す化合物及び下記化学式6で示
すヒドラジンからなる群から選ばれた酸化および還元電
位を有する求核アミン化合物の1種または2種以上を約5
〜約50重量%、 【化4】 [式中、R5、R6及びR7は、それぞれ独立に、水素、ヒド
ロキシル基、置換されたC1-C6直鎖アルキル、分枝鎖ア
ルキル、またはシクロアルキル、アルケニルまたはアル
キニル基、置換されたアシル基、直鎖アルコキシまたは
分枝鎖アルコキシ基、アミジル基、カルボキシル基、ア
ルコキシアルキル基、アルキルスルホニル基、又はスル
ホン酸基、またはそれらの塩であり、かつ、式中のR5、
R6及びR7の全部が水素であることはない] 【化5】 [式中、R8、R9及びR10は、それぞれ独立に、水素、置換
されたC1-C6直鎖アルキル、分枝鎖アルキル、またはシ
クロアルキル、アルケニルまたはアルキニル基、置換さ
れたアシル基、直鎖アルコキシまたは分枝鎖アルコキシ
基、アミジル基、カルボキシル基、アルキルスルホニル
基、又はスルホン酸基、またはそれらの塩であり、かつ
式中のR8、R9及びR10の全部が水素であることはない]及
び 【化6】 [式中、R11、R12、R13及びR14は、それぞれ独立に、水
素、ヒドロキシル基、置換されたC1-C6直鎖アルキル、
分枝鎖アルキル、またはシクロアルキル、アルケニルま
たはアルキニル基、置換されたアシル基、直鎖アルコキ
シまたは分枝鎖アルコキシ基、アミジル基、カルボキシ
ル基、アルコキシアルキル基、アルキルスルホニル基、
又はスルホン酸基、またはそれらの塩であり、かつ式中
のR11、R12、R13及びR14の全部が水素であることはな
い]; (b)前記求核アミン化合物と混和可能な有機溶剤の1種ま
たは2種以上を約10〜約80重量%、 及び; (c)水、 であって、前記組成物を前記基板から前記エッチング残
留物及びレジストのいずれをも除去するのに十分な温度
及び時間で前記基板と接触させる方法。 - 【請求項5】 前記求核アミン化合物がヒドロキシルア
ミンの誘導体である請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 前記求核アミン化合物がヒドラジンの誘
導体である請求項4記載の方法。 - 【請求項7】 前記求核アミン化合物が、レジスト及び
エッチング残留物のいずれをも除去するために、前記組
成物が、レジスト及び/又はエッチング残留物を有する
基板と接触されるために使用されるまでは、前記有機溶
剤から分離した状態に維持しておく請求項4記載の方
法。 - 【請求項8】 前記有機溶剤がアルカノールアミンであ
る請求項4記載の方法。 - 【請求項9】 前記アルカノールアミンがアミノアルコ
キシアルカノールである請求項8記載の方法。 - 【請求項10】 前記アルカノールアミンが炭素分子1
から5を含有するアルカノール基を少なくとも1種有する
請求項8記載の方法。 - 【請求項11】 前記アルカノールアミンがモノアミン
またはジアミンである請求項8記載の方法。 - 【請求項12】 前記アルカノールアミンが下記化学
式; R1R2―N−CH2CH2−O―CH2CH2OH [式中、R1及びR2は、H、CH3、CH3CH2、またはCH2CH2OH
である]を有する請求項8記載の方法。 - 【請求項13】 前記基板が半導体ウエファーである請
求項4記載の方法。 - 【請求項14】 前記温度が室温から約100℃の範囲で
ある請求項4記載の方法。 - 【請求項15】 前記時間が約2分から約60分の範囲で
ある請求項4記載の方法。 - 【請求項16】 N, N-ジエチルヒドロキシルアミンを
約5〜約50重量%、N, N-ジエチルヒドロキシルアミンに
混和可能な少なくとも1種の有機溶剤を約10〜約80重量
%、及び水を含み、前記N, N-ジエチルヒドロキシルアミ
ン及び前記少なくとも1種の有機溶剤が、基板からエッ
チング残留物及びレジストのいずれをも除去するのに十
分な量で存在する、レジスト及びエッチング残留物のい
ずれをも除去することができる除去用の組成物。 - 【請求項17】 前記有機溶剤がジグリコールアミンで
ある請求項16記載の組成物。 - 【請求項18】 前記ジグリコールアミンが約60重量%
又はそれ以上存在する請求項17記載の組成物。 - 【請求項19】 前記N, N-ジエチルヒドロキシルアミ
ンが約17.5重量%存在し、前記ジグリコールアミンが約6
0重量%又はそれ以上存在し、水が約17.5重量%存在する
請求項17記載の組成物。 - 【請求項20】 基板からレジスト及びエッチング残留
物のいずれをも除去する方法であって、レジスト及び/
又はエッチング残留物を有する基板に、N, N-ジエチル
ヒドロキシルアミンを約5〜約50重量%、N, N-ジエチル
ヒドロキシルアミンに混和可能な少なくとも1種の有機
溶剤を約10〜約80重量%、及び水を含む組成物を接触さ
せることを含み、前記組成物を前記基板からレジスト及
びエッチング残留物のいずれをも除去するのに十分な温
度及び時間で前記基板と接触させる方法。 - 【請求項21】 前記有機溶剤がジグリコールアミンで
ある請求項20記載の方法。 - 【請求項22】 前記ジグリコールアミンは約60重量%
又はそれ以上存在する請求項21記載の方法。 - 【請求項23】 N, N-ジエチルヒドロキシルアミンが
約17.5重量%存在し、ジグリコールアミンが約60重量%又
はそれ以上存在し、水が約17.5重量%存在する請求項21
記載の方法。 - 【請求項24】 前記有機溶剤がモノエタノールアミン
である請求項20記載の方法。 - 【請求項25】 前記有機溶剤がモノイソプロパノール
アミンである請求項20記載の方法。
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