JP3513491B2 - 半導体基板から残留物を除去する方法 - Google Patents

半導体基板から残留物を除去する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(発明の背景) 本発明は、水と少なくも1種類の選択した水溶性腐食イ
ンヒビタとを含むリンス溶液による基板処理によって前
記基板から残留物を除去する方法に関する。より詳細に
述べれば、本発明はフォトレジスト層および或る種の残
留物を半導体基板から除去するための方法であって、前
記フォトレジスト層を好ましくはリムーバー溶液で基板
から除去し、その後水と少なくも1種類の選択された水
溶性腐食インヒビタを含むリンス溶液で残留物を基板か
ら除去する段階を含んでなる方法に関する。
【0002】(技術の簡単な説明) 半導体コンポーネントおよび積層回路の製造は一般に写
真平板法を用いて行われる。これらの方法は、先ず第一
に半導体基板をフォトレジスト(ポジティブまたはネガ
ティブ)でコーティングして基板上にフォトレジスト層
を形成し、その後、像があらわれるように露光し、引き
続き現像し、パターン−フォトレジスト層を基板上に形
成する。このパターン層は実際的基質パターン化プロセ
ス、例えばエッチング、ドーピング、金属またはその他
の半導体材料またはその他の絶縁材によるコーティング
等のためのマスクとして作用する。
【0003】これらの基板パターン化操作後、パターン
−フォトレジスト構造または層を基板から除去しなけれ
ばならない。過去においては、極性有機溶媒とその他の
例えばアルカノールアミン等の化合物との混合物を用い
てこのフォトレジスト層を基板から剥ぎとった(stri
p)。これらの溶液は当業者にはフォトレジスト・スト
リップ溶液として一般に知られている。これらのストリ
ップ溶液は概ね有効であるが、若干の場合にはストリッ
プ操作後、少量のフォトレジスト残渣およびストリッパ
ー溶液が基板表面に残ることもある。
【0004】別法として、しかも現在ではより好ましい
方法として、酸素ガス・プラズマ灰化を用いてフォトレ
ジスト層を除去するというものがある。このプラズマ処
理はフォトレジスト層を燃焼させるが、少量のフォトレ
ジスト残留物、ポスト−エッチ残留物およびクリーナー
溶液が場合によっては基板表面に残ることがある。
【0005】パターン−フォトレジスト層のその他の除
去法は、液体またはガス−ジェット流でこすり取るか、
液体窒素、アルゴンまたは超臨界液による超低温処理、
またはフォトレジスト層の頂部に付着した接着剤塗布紙
と共に上記層を剥ぎ取る等の機械的手段もある。
【0006】液体フォトレジスト−ストリッパー溶液ま
たは酸素ガス・プラズマ灰化段階を用いてパターン−フ
ォトレジスト層を除去する際にはその後の液体リンス操
作を行うのが普通である。一般にこのリンス処理は第一
に基板を有機溶媒(例:最も一般的にはイソプロピルア
ルコール)ですすぎ、その後脱イオン水で第二のリンス
操作を行う。イソプロピルアルコールの他にも、これに
代わる有機溶媒リンス溶液の特殊な教示が米国特許第
4,786,578号(ネイシウスら)(トリエタノー
ルアミンのような有機塩基を非イオン性界面活性剤と組
み合わせる);第4,824,762号(コバヤシら)
(ジプロピレングリコールモノメチルエーテルのような
エーテル化合物および任意にモノエタノールアミンのよ
うなアミン化合物);および第5,174,816号
(アオヤマら)(水酸化第四アンモニウム水溶液と糖ま
たは糖アルコールとの水溶液)に記載されている。しか
しこのような有機溶媒含有リンス類の使用は必ずしも望
ましくない。なぜならばそれらはフォトレジスト除去操
作を複雑にし、追加的溶媒廃棄物を生成するからであ
る。
【0007】液体ストリップ操作または酸素ガス・プラ
ズマ灰化操作などによって生ずるフォトレジスト残留物
に加えて、写真平板法と組み合わせて用いられるプラズ
マエッチング操作中にその他の残留物が生成する。例え
ば、米国特許第5,174,816号(アオヤマら)に
説明されるように、塩化アルミニウム等の金属ハリドが
ポスト−エッチ残留物として形成されることがある。こ
のような金属ハリド類は水と接触すると基板の腐食をお
こすことがある。
【0008】さらに、バイアコンタクト、金属パター
ン、およびパシベーションオープニング(possivation
opening)のための非等方性プラズマエッチング プロセ
ス中に、ポスト−エッチ(post-etch)残留物が生成す
ることがある。これは当業者には側壁重合残留物として
知られている。フォトレジスト層の酸素プラズマ灰化後
は、これらの側壁重合残留物は、金属酸化物になる。こ
れらの残留物の不完全な除去はパターンの画定および/
またはバイアホール(via holes)の完全充填を妨害す
る。
【0009】これらのポスト−エッチ残留物、特に金属
酸化物タイプの残留物を除去するための“クリーナー溶
液”と呼ばれる新しい種類の製品が開発された。これら
のクリーナーは概して、1種類以上の腐食インヒビタを
含むアミンまたはアンモニウム塩の水溶液と説明され
る。米国特許第5,612,304号(ホンダら)を参
照されたい。さらに、テトラメチル水酸化アンモニウム
(TMAH)を含むもの等のアルカリ性水性現像液はア
ルミニウムを攻撃することは公知である。そのため酸化
アルミニウム型残留物はTMAHでエッチングして除去
することができる。しかしその他のタイプのポスト−エ
ッチ残留物、例えばAlF3のような金属フッ化物は金
属層の腐食を起こさずにTMAHで除去することは容易
でない。TMAHはポリシリコン プラズマエッチング
プロセスからの残留物にも効果がない。
【0010】金属酸化物タイプの側壁残渣は(1)フッ
化水素酸とエチレングリコールエーテルと水との混合
物、または(2)硝酸、酢酸およびフッ化水素酸の混合
物でも除去できる。しかしこれらの溶液では、重要な金
属および酸化物層への過度の攻撃を防ぐためには注意深
いプロセスコントロールが必要である。或るデバイス構
造においては、これらの溶液は、非選択的攻撃メカニズ
ムをもつため有用ではない。またウエイ(Wai M.Lee)
は、1993年5月16−21日、ハワイ州ホノルル市
における Interconnects, Contact Metallization and
Multilevel Metallization Symposium(183回、春、
電気化学会ミーティング)において、ヒドロキシルアミ
ン含有アミン/水−ベースのストリッパー組成物が或る
種の側壁残留物を除去し得ることを発表した。
【0011】しかし液体ストリッパー溶液か新しい液体
クリーナー溶液のどちらか(または両方)の後、または
乾燥酸素ガス・プラズマ灰化後に使用でき、水と上記タ
イプの残留物との反応によって生じる腐食を防止または
阻止し、しかも特別の廃棄処理を必要とする有機溶媒を
含まない、より良いリンス溶液の必要性がまだ存在す
る。本発明はその必要性を解決すると考えられる。
【0012】(発明の概要) よって本発明の一実施態様は、残留物を担持する基板か
らこれらの残留物を除去する方法において、前記残留物
はフォトレジスト残留物、ポスト−エッチ残留物、リム
ーバー溶液残留物およびこれらの組み合わせを含んでな
り、前記方法は残留物担持基板を水と、実質的にヒドロ
キシルアミン、少なくも1種類のヒドロキシアンモニウ
ム塩、少なくも1種類の水溶性有機酸、少なくも1種類
のアミノ酸またはこれらの組み合わせからなる群から選
択される少なくも1種類の水溶性腐食インヒビタを含ん
でなるリンス溶液で処理することを含み、前記リンス溶
液は、前記リンス溶液の総重量をベースにして約93な
いし約99.95重量%の水と、約0.05ないし約7重
量%の水溶性腐食インヒビタとを含む前記方法である。
【0013】本発明のもう一つの実施態様は、パターン
−フォトレジスト層および、フォトレジスト残留物、ポ
スト−エッチ残留物、リムーバー溶液残留物、およびこ
れらの組み合わせを含む残留物を、パターン−フォトレ
ジスト層が適用され、エッチング操作にかけられた基板
から除去する方法であって、 (1)パターン−フォトレジスト層を基板から除去し; (2)上記基板をリムーバー溶液で処理し; (3)上記基板を、水と、実質的にヒドロキシルアミ
ン、ヒドロキシルアンモニウム塩、少なくも1種類の水
溶性有機酸、少なくも1種類のアミノ酸またはこれらの
組み合わせからなる群から選択される少なくも1種類の
水溶性腐食インヒビタを含んでなる非腐食性リンス溶液
ですすぐ諸段階からなり、前記リンス溶液は、前記リン
ス溶液の総重量をベースにして約93ないし約99.9
5重量%の水と、約0.05ないし約7重量%の水溶性
腐食インヒビタとを含んでなる方法である。
【0014】(好ましい実施態様の説明) ここに用いられる用語“フォトレジスト残留物”は、フ
ォトレジスト層(パターン化されていてもいなくても、
ポジティブでもネガティブでもよい)のいかなる量で
も、並びに基板上に残っているフォトレジスト層の分解
産物のいかなる量でも指す。ここに用いられる用語“ポ
スト−エッチ残留物”はプラズマエッチング操作後に基
板に残っている残留物のいかなる量も指す。このような
残留物は、金属酸化物残留物、金属ハリド残留物、フッ
素化炭化水素ポリマー類等、側壁ポリマー残留物を含
む。ここに用いられる用語“リムーバー溶液残留物”
は、リムーバー溶液を基板に適用した後、その基板の表
面に残っているリムーバー溶液のいかなる量をも指す。
ここで用いられる用語“リムーバー溶液”には、基板か
らポスト−エッチ残留物(例えば側壁ポリマー残留物
等)を除去するためのフォトレジストストリップ溶液お
よびクリーナー溶液両方がある。用語“基板”は、フォ
トレジスト層およびリムーバー溶液を適用したあらゆる
基板、好ましくは半導体基板を意味する。
【0015】ここに定義した用語“フォトレジストスト
リッピング”は、フォトレジストまたはその他の同様な
有機重合材料を半導体基板から除去する化学的段階また
はプロセスを指す。用語“プラズマエッチング残留物ク
リーニング”は、プラズマエッチングにかけられた半導
体基板から残留物質(側壁ポリマーと言うこともある)
を除去する化学的段階またはプロセスを指す。概して、
フォトレジスト−ストリッピングもプラズマエッチング
残留物クリーニングも両方とも、残留溶媒を上記半導体
基板表面上に残すことがある。それは、その後のリンス
段階によって水が完全に除去されなかった場合、その水
と接触している半導体基板の金属層の腐食をおこす。本
明細書において定義した用語“非腐食性”とは基質を徐
々に摩耗する化学作用が抑制されることを意味する。こ
こに使用する用語“水溶性有機酸”とは、実質的に水に
溶解する有機酸を指す。
【0016】ここに用いられる用語“有効腐食阻止量”
は基板の腐食の発生を減らすかまたは防止する請求項1
に記載の水溶性腐食インヒビタのいかなる量をも指す。
この量はプロセスのパラメータの起こり得る変動によっ
て変化してもよい。これらのパラメータの幾つかは、基
板の種類、使用する特殊の腐食インヒビタ、存在する特
殊の腐食性残留物、腐食から防御すべき基板の幾何学的
構造およびサイズ、残留物の流速、温度、圧力等であ
る。“水溶性腐食インヒビタ”というフレーズは、周囲
温度で“有効腐食阻止量”濃度で実質的に水に溶解する
腐食インヒビタを指す。
【0017】上記のように、本発明の方法は、残留物担
持基板を、水および少なくも1種類の水溶性腐食インヒ
ビタの有効腐食阻止量を含むリンス溶液で処理すること
を含む。この処理は、パターン−フォトレジスト層を基
板から除去する除去段階後に行われるのが好ましい。こ
の除去段階は、いかなる適切な液体フォトレジスト−ス
トリップ段階でも、酸素ガス・プラズマ灰化操作、また
はその他の、当業者には公知のパターン−フォトレジス
ト層を除去する一般的段階でもよい。また、予備的除去
段階がプラズマエッチング残留物クリーニング段階、ま
たはフォトレジスト−ストリップ段階と、プラズマエッ
チング残留物クリーニング段階との組み合わせでもよ
い。
【0018】このような除去段階は半導体製造分野で公
知のいかなる方法によっても行うことができる。フォト
レジスト−ストリッピングは上に述べたように、一般に
は化学的ストリッピング剤によるフォトレジストの除去
を含む。他方、プラズマエッチング残留物クリーニング
は、適用したフォトレジストを高エネルギープラズマで
灰化して、プラズマエッチング副産物、例えばアルミニ
ウム、チタン、銅または関連金属の酸化物またはハロゲ
ン化物(例:AlCl3、AlF3、Al23、Si
4、SiO2等)を形成し、生じた残留物を上記のよう
にクリーニング組成物で洗浄するというやり方で行われ
る。或るいは、フォトレジスト−ストリッピングとプラ
ズマエッチング残留物クリーニングを組み合わせて利用
してフォトレジストを除去してもよい。
【0019】本発明の方法のリンス段階を用いて、基板
表面に残っているフォトレジスト−ストリッパーまたは
プラズマエッチング残留物クリーナーを基板からすす
ぎ、基板の腐食を最小にする。本発明の方法に用いるリ
ンス組成物は(1)水、および(2)1種類以上の水溶
性腐食インヒビタを含む非腐食性リンス組成物である。
【0020】本発明の方法に有用な水溶性腐食インヒビ
タは下記のうち1つ以上を含む: (a)ヒドロキシルアミン (b)少なくも1種類のヒドロキシルアンモニウム塩、
例えば硫酸ヒドロキシルアンモニウム(HASとも呼ば
れる)、硝酸ヒドロキシルアンモニウム(HANとも呼
ばれる)、燐酸ヒドロキシルアンモニウム、塩化ヒドロ
キシルアンモニウム、蓚酸ヒドロキシルアンモニウム、
クエン酸ヒドロキシルアンモニウム、等。ヒドロキシル
アンモニウム塩のアルキル置換誘導体類も有用であり、
例えばジエチルヒドロキシルアミン等がある。HASお
よびHANは最も好ましいヒドロキシルアンモニウム塩
である。 (c)少なくも1種類の水溶性有機酸、例えば蟻酸、酢
酸、プロピオン酸、吉草酸、イソバレリアン酸、蓚酸、
マロン酸、琥珀酸(ブタンジオール酸)、グルタール
酸、マレイン酸、フマール酸、フタール酸、1、2、3
−ベンゼントリカルボン酸、グリコール酸、乳酸(2−
ヒドロキシプロピオン酸)、クエン酸、サリチル酸、酒
石酸、グルコン酸等。乳酸、酒石酸、酢酸、グルコン酸
およびフタール酸が特に好ましい。 (d)少なくも1種類のアミノ酸、例えばトリシン、バ
イシン、DL−ホモセリン、D−ホモセリン、L−ホモ
セリン、DL−スレオニン、D−アロ−スレオニン、L
−アロ−スレオニン、D−スレオニン、L−スレオニ
ン、DL−3−ヒドロキシノルバリン、DL−メチルチ
ロシン、D−4−ヒドロキシフェニルグリシン、DL−
チロシン、D−チロシン、L−チロシン、3−(3、4
−ジヒドロキシフェニル)−DL−アラニン、3−
(3、4−ジヒドロキシフェニル)−L−アラニン、3
−(2、4、5−トリヒドロキシフェニル)−DL−ア
ラニン、DL−アルファ−メチルチロシン、L−アルフ
ァメチルチロシン、(−)−3−(3、4−ジヒドロキ
シフェニル)−2−メチル−L−アラニン、DL−スレ
オ−3−フェニルセリン、DL−スレオ−3、4−ジヒ
ドロキシフェニルセリン、DL−4−アミノ−3−ヒド
ロキシ酪酸、(3’s、4’s)−(−)−スタチン、
(+)−ムラミン酸、5−ヒドロキシ−DL−リジン、
cis−4−ヒドロキシ−D−プロリン、cis−4−
ヒドロキシ−L−プロリン、trans−4−ヒドロキ
シ−L−プロリン、ミモシン、N−(4−ヒドロキシ−
フェニル)グリシン、3、3’、5−トリヨード−L−
チロニン、D−チロキシン、L−チロキシン、D−4−
ヒドロキシフェニルグリシン、3−ニトロ−L−チロシ
ン、3−アミノ−L−チロシン、3、5−ジニトロ−L
−チロシン、クロロアセチル−L−チロシン、N−アセ
チル−1−チロシナミン等。費用/性能バランスの点か
らより好適なアミノ酸候補は、トリシン、バイシン、3
−(3、4−ジヒドロキシフェニル)−DL−アラニ
ン、3−(2、4、5−トリヒドロキシフェニル)−D
L−アラニン、およびDL−スレオ−3、4−ジヒドロ
キシフェニルセリン等である。トリシンおよびバイシン
が最も好ましいアミノ酸である。
【0021】これらの特別な水溶性腐食インヒビタ化合
物は基板に損傷を与えることなく腐食を効果的に阻止し
得る。例えば、ヒドロキシル基を有する腐食インヒビタ
はヒドロキシ基と金属元素との間の配位結合によって基
板に結合することができる。これは基板を腐食から守
る。
【0022】リンス組成物中の諸成分の好適量は、リン
ス組成物の総重量をベースにして、約9399.95
%の水および約0.05−7%の腐食インヒビタであ
る。リンス組成物中の諸成分の最も好適な量は、約97
99.9%の水と約0.1−3%の腐食インヒビタであ
る。全てのパーセントはリンス組成物の総重量をベース
にしたものである。
【0023】熟練せる当業者に公知の種々のその他の成
分が任意に上記リンス組成物に含まれる。例えば色素ま
たは着色剤、湿潤剤、界面活性剤、消泡剤等である。
“SURFYNOL”400シリーズ界面活性剤と呼ば
れる一つの有用な界面活性剤群(例えばSURFYNO
L420(エトキシル化テトラメチルデシンジオール
類))がエアプロダクツ社(Air Products Inc.)から
市販されている。リンス溶液に水溶性有機酸と水溶性界
面活性剤とを使用することは、この米国特許出願と同じ
日に提出された、譲渡人同時係属米国特許出願整理番号
第101726−100号に開示されている。一般に、
これら任意の各成分の量は、リンス組成物の総重量をベ
ースにして約0.0001−0.1重量%である。
【0024】上記リンス組成物の調製は、選択した腐食
インヒビタコンポーネント(1種類以上)を脱イオン
(DI)水と共に、任意に軽度に加熱しながら溶解また
は混合することによって行われる。生成した溶液を任意
に濾過して基板に害となり得る未溶解粒子を除去するこ
とができる。
【0025】前述の非腐食性リンス組成物を、フォトレ
ジスト−ストリッピングまたはプラズマエッチング残留
物クリーニング後のリンス段階に用いられるイソプロピ
ルアルコール等の従来の有機溶媒の代わりに用いる。発
明の方法による半導体基板の一般的製法は次の通りであ
る:
【0026】酸化物の薄いフィルムを表面にコーティン
グしたシリコンウエファー等の基板に、溶液の形のフォ
トレジスト組成物を均質に塗布し、その後乾燥してフォ
トレジスト層を形成する。それをパターンがあらわされ
るように露光し、現像処理し、露光後の焼き付けを行っ
てパターン化すると、パターンのあるフォトレジスト層
が得られる。基板表面の酸化物フィルムをマスクとして
のパターン−フォトレジスト層で選択的にエッチングす
る。それから上記パターン−フォトレジスト層を化学的
ストリッピングまたはプラズマエッチングによって基板
表面から完全に溶解し去る。残った化学的ストリッパー
またはプラズマエッチング残留物は全て、本発明の組成
物を用いたリンス段階によって除去される。
【0027】実際のリンス条件(すなわち温度、時間
等)は広範囲に変えることができ、一般にはフォトレジ
スト−ストリッパーまたはプラズマエッチング残留物ク
リーナーの性質および量、並びに熟練せる当業者に公知
のその他の要因に依存する。しかし一般には温度約5℃
ないし約40℃の範囲、時間約5秒ないし約15分が典
型的である。
【0028】本発明の方法の実施において、ストリップ
され、またはクリーニングした基板を上記リンス組成物
と接触させるには種々の手段がある。例えば、ストリッ
プされまたはクリーニングされた基板をリンス浴に浸漬
するか、またはストリップされた、またはクリーニング
した基板表面にリンス組成物を噴霧することができる。
これらは熟練せる当業者には明らかである。特定の理論
によって束縛されるものではないが、本発明の組成物
は、ストリッパーに合理的に加えることができる濃度よ
り高濃度の腐食インヒビタ濃度をもたらすと考えられ
る。リンス組成物中の腐食インヒビタのこの濃度は、脱
イオン水ですすぎ前の、残留フォトレジスト−ストリッ
パーまたはプラズマエッチング残留物クリーナーによる
あらゆる基板の腐食を減らす。
【0029】本発明のリンス組成物は種々様々のストリ
ップまたはクリーニング溶液を基板から効果的に除去す
る。代表的ストリッピングまたはクリーニング組成物に
は、オリン・コーポレーション(Olin Corporation)の
オリン・マイクロエレクトリック・マテリアル支社から
入手できるMICROSTRIP2001、EKCテク
ノロジー社から入手できるEKC265、EKC27
0、EKC311、EKC830;アシュランド・ケミ
カル(Ashland Chemical)から入手できるACT93
5;およびベイカー・ケミカルから入手できるPR−2
000がある。これらの材料は全て、ポジティブ−およ
びネガティブに働くg/iラインおよびディープUVレ
ジスト(deep UV resists)、電子ビームレジスト、X
−線レジスト、イオンビームレジスト等の有機重合材
料、並びにポリイミド樹脂等の有機誘電材料、等々のた
めの効果的ストリッパーまたはプラズマエッチング残留
物クリーナーである。
【0030】非腐食性リンス組成物を用いて、シリコ
ン、二酸化珪素、窒化珪素、ポリシリコン、アルミニウ
ム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ポリイミド類等、
熟練せる当業者に公知のいかなる従来の基板に適用され
たストリップ組成物をも除去することができる。
【0031】下記の実施例および比較は本発明をより良
く説明するためのものである。特に明示されない限り、
全ての部分およびパーセントは重量であらわされ、全て
の温度は℃である。
【0032】(実施例1) Al−Si−Cu/SiO2/Siの多層を有するシリ
コンウエファーをプラズマ蒸着法で作り、オリン・マイ
クロエレクトリック・マテリアル(イーストプロヴィデ
ンス、RI)から入手できるOiR−32ポジティブ
フォトレジスト(PR)(これはノボラック(novola
k)およびナフトキノンジアチド感光剤を含む)でトッ
プコーティングした。上記フォトレジストはスピンコー
ティング法によって約1.0ミクロンのフィルム厚さに
塗布された。写真平板法によりPR層にマイクロ−パタ
ーニングを施し、その後、パターン化前PRマスクおよ
びCHF3ガスでプラズマエッチングを行うことによっ
て金属層にパターンを移した。上記ウエファーをその後
酸素灰化にかけてフォトレジストの頂部層を除去した。
スルーホール内に残ったプラズマエッチング残留物を電
子スペクトロスコピーによって特徴づけ、主成分として
Al23を含むことが判明した。
【0033】こうして得られたウエファーを、市販され
ているEKC265(EKC社)のストリッパー溶液に
しずかに撹拌しながら65℃で30分間浸漬した。ウエ
ファーをストリッパー溶液浴から取り出し、硝酸ヒドロ
キシルアンモニウム溶液(HAN、0.1重量%)にし
ずかに撹拌しながら室温で60秒間浸漬した。ウエファ
ーをHAN浴から取り出し、脱イオン(DI)水で5分
間すすぎ、ゆるやかな窒素ガス流で乾燥した。
【0034】ウエファー表面を走査電子顕微鏡(SE
M)で検査し、基板の残留物クリーニングおよび金属腐
食を観察した。SEMの結果は、残留物が完全に除去さ
れ、金属層は腐食を受けていないことを示した。
【0035】(実施例2) 乳酸0.1グラムを水99.9グラムに溶解することによ
って調製したポスト−ストリップ リンス溶液を用いる
こと以外は、実施例1に概略記した方法を繰り返した。
この溶液は25℃でpH2.9であった。
【0036】ウエファー表面を走査電子顕微鏡(SE
M)で検査し、基板の残留物クリーニングおよび金属腐
食を観察した。SEMの結果は、残留物が完全に除去さ
れ、金属層は腐食されていないことを示した。
【0037】(実施例3) 水99.94グラムおよび酢酸0.06グラムから調製し
たポスト−ストリップリンス溶液を用いること以外は実
施例1に概略記した方法を繰り返した。この溶液は25
℃でpH3.4であった。
【0038】このウエファー表面を走査電子顕微鏡(S
EM)で検査し、基板の残留物クリーニングおよび金属
腐食を観察した。SEMの結果は残留物が完全に除去さ
れ、金属層は腐食されていないことを示した。
【0039】(比較実施例) 上の実施例で作製された同じウエファーを同様に処理し
た;但しポスト−ストリップ リンスをしてその後にD
I水リンスを行う代わりに、フォトレジストストリップ
段階後に2回の脱イオン水リンスを行った。
【0040】SEMの結果は、残留物が完全に除去され
たことを示した。しかし、基板層、特にTiN層はひど
い腐食を受けた。
【0041】本発明を上記のようにその特殊の実施態様
を参照して説明したが、ここに開示される発明の概念か
ら逸脱することなく多くの変更、修正、および変形が可
能であることは明らかである。よって、添付の請求の精
神および広い範囲に入るあらゆるこのような変更、修
正、および変形を包含するものとする。全ての特許出
願、特許、およびその他のここに記載の特許公報はその
まま参考として組み込まれる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホンダ ケンジ アメリカ合衆国 ロウドアイランド州 02886 ウォーウィック 11 シーダー ポンドドライブ 36 (56)参考文献 特開 平6−266119(JP,A) 特開 平7−130700(JP,A) 特開 平7−37846(JP,A) 特開 平7−295240(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 H01L 21/00 C11D 7/26 C11D 7/32

Claims (24)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 残留物を担持する基板から前記残留物を
    除去する方法であって、前記残留物はフォトレジスト残
    留物、ポスト−エッチ残留物、リムーバー溶液残留物お
    よびこれらの組み合わせを含み、 前記残留物担持基板を、水と、実質的にヒドロキシルア
    ミン、少なくも1種類のヒドロキシアンモニウム塩、少
    なくも1種類の水溶性有機酸、少なくも1種類のアミノ
    酸およびこれらの組み合わせからなる群から選択される
    少なくも1種類の水溶性腐食インヒビタとを含んでなる
    リンス溶液で処理することを含み、 前記リンス溶液は、前記リンス溶液の総重量をベースに
    して約93ないし約99.95重量%の水と、約0.05
    ないし約7重量%の水溶性腐食インヒビタとを 含んでな
    る方法。
  2. 【請求項2】 前記水溶性腐食インヒビタがヒドロキシ
    ルアミンである請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記水溶性腐食インヒビタが、実質的に
    硝酸ヒドロキシルアンモニウム(HAN)、硫酸ヒドロ
    キシルアンモニウム(HAS)、燐酸ヒドロキシルアン
    モニウム、塩化ヒドロキシルアンモニウム、蓚酸ヒドロ
    キシルアンモニウム、クエン酸ヒドロキシルアンモニウ
    ム、およびこれらの組み合わせからなる群から選択され
    るヒドロキシルアンモニウム塩である請求項1記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 前記水溶性腐食インヒビタが少なくも1
    種類の水溶性有機酸である請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記水溶性有機酸が蟻酸、酢酸、プロピ
    オン酸、吉草酸、イソバレリアン酸、蓚酸、マロン酸、
    琥珀酸(ブタンジオール酸)、グルタール酸、マレイン
    酸、フマール酸、フタール酸、1、2、3−ベンゼント
    リカルボキシル酸、グリコール酸、乳酸(2−ヒドロキ
    シプロピオン酸)、クエン酸、サリチル酸、酒石酸およ
    びグルコン酸からなる群から選択される請求項4記載の
    方法。
  6. 【請求項6】 前記水溶性有機酸が乳酸、酒石酸、酢
    酸、グルコン酸およびフタール酸からなる群から選択さ
    れる請求項4記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記水溶性腐食インヒビタが少なくも1
    種類のアミノ酸である請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記水溶性腐食インヒビタが実質的に
    トリシン、バイシン、DL−ホモセリン、D−ホモセリ
    ン、L−ホモセリン、DL−スレオニン、D−アロ−ス
    レオニン、L−アロ−スレオニン、D−スレオニン、L
    −スレオニン、DL−3−ヒドロキシノルバリン、DL
    −メチルチロシン、D−4−ヒドロキシフェニルグリシ
    ン、DL−チロシン、D−チロシン、L−チロシン、3
    −(3、4−ジヒドロキシフェニル)−DL−アラニ
    ン、3−(3、4−ジヒドロキシフェニル)−L−アラ
    ニン、3−(2、4、5−トリヒドロキシフェニル)−
    DL−アラニン、DL−アルファ−メチルチロシン、L
    −アルファメチルチロシン、(−)−3−(3、4−ジ
    ヒドロキシフェニル)−2−メチル−L−アラニン、D
    L−スレオ−3−フェニルセリン、DL−スレオ−3、
    4−ジヒドロキシフェニルセリンおよびこれらの組み合
    わせからなる群から選択されるアミノ酸である請求項7
    記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記アミノ酸が、実質的にトリシン、バ
    イシン、3−(3、4−ジヒドロキシフェニル)−DL
    −アラニン、3−(2、4、5−トリヒドロキシフェニ
    ル)−DL−アラニン、およびDL−スレオ−3、4−
    ジヒドロキシフェニルセリンからなる群から選択される
    請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記非腐食性リンス組成物が、前記非
    腐食性リンス組成物の総重量をベースにして約97ない
    し約99.9重量%の水と、約0.1ないし約重量%の
    水溶性腐食インヒビタとを含んでなる請求項1記載の方
    法。
  11. 【請求項11】 パターン−フォトレジスト層が表面に
    コーティングされ、エッチング操作を受けた基板から、
    パターン−フォトレジスト層と、フォトレジスト残留
    物、ポスト−エッチ残留物、リムーバー溶液残留物およ
    びこれらの組み合わせを含む残留物とを除去する方法で
    あって、 (1)前記パターン−フォトレジスト層を前記基板から
    除去し; (2)前記基板をリムーバー溶液で処理し; (3)前記基板を、水と、実質的にヒドロキシルアミ
    ン、少なくも1種類のヒドロキシアンモニウム塩、少な
    くも1種類の水溶性有機酸、少なくも1種類のアミノ酸
    およびこれらの組み合わせからなる群から選択される少
    なくも1種類の水溶性腐食インヒビタとを含んでなる非
    腐食性リンス溶液ですすぐ諸段階を含み、前記リンス溶
    液は、前記リンス溶液の総重量をベースにして約93な
    いし約99.95重量%の水と、約0.05ないし約7重
    量%の水溶性腐食インヒビタとを含んでなる方法。
  12. 【請求項12】 前記水溶性腐食インヒビタがヒドロキ
    シルアミンである請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記水溶性腐食インヒビタが、実質的
    に硝酸ヒドロキシルアンモニウム、硫酸ヒドロキシルア
    ンモニウム、燐酸ヒドロキシルアンモニウム、塩化ヒド
    ロキシルアンモニウム、蓚酸ヒドロキシルアンモニウ
    ム、クエン酸ヒドロキシルアンモニウム、およびこれら
    の組み合わせからなる群から選択されるヒドロキシルア
    ンモニウム塩である請求項11記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記水溶性腐食インヒビタが少なくも
    1種類の水溶性有機酸である請求項11記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記水溶性有機酸が蟻酸、酢酸、プロ
    ピオン酸、吉草酸、イソバレリアン酸、蓚酸、マロン
    酸、琥珀酸(ブタンジオール酸)、グルタール酸、マレ
    イン酸、フマール酸、フタール酸、1、2、3−ベンゼ
    ントリカルボキシル酸、グリコール酸、乳酸(2−ヒド
    ロキシプロピオン酸)、クエン酸、サリチル酸、酒石酸
    およびグルコン酸からなる群から選択される請求項14
    記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記水溶性有機酸が乳酸、酒石酸、酢
    酸、グルコン酸およびフタール酸からなる群から選択さ
    れる請求項15記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記水溶性腐食インヒビタが少なくも
    1種類のアミノ酸である請求項11記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記水溶性腐食インヒビタが、実質的
    にトリシン、バイシン、DL−ホモセリン、D−ホモセ
    リン、L−ホモセリン、DL−スレオニン、D−アロ−
    スレオニン、L−アロ−スレオニン、D−スレオニン、
    L−スレオニン、DL−3−ヒドロキシノルバリン、D
    L−メチルチロシン、D−4−ヒドロキシフェニルグリ
    シン、DL−チロシン、D−チロシン、L−チロシン、
    3−(3、4−ジヒドロキシフェニル)−DL−アラニ
    ン、3−(3、4−ジヒドロキシフェニル)−L−アラ
    ニン、3−(2、4、5−トリヒドロキシフェニル)−
    DL−アラニン、DL−アルファ−メチルチロシン、L
    −アルファメチルチロシン、(−)−3−(3、4−ジ
    ヒドロキシフェニル)−2−メチル−L−アラニン、D
    L−スレオ−3−フェニルセリン、DL−スレオ−3、
    4−ジヒドロキシフェニルセリンおよびこれらの組み合
    わせからなる群から選択されるアミノ酸である請求項1
    1記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記アミノ酸が、実質的にトリシン、
    バイシン、3−(3、4−ジヒドロキシフェニル)−D
    L−アラニン、3−(2、4、5−トリヒドロキシフェ
    ニル)−DL−アラニン、およびDL−スレオ−3、4
    −ジヒドロキシフェニルセリンからなる群から選択され
    る請求項18記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記非腐食性リンス組成物が、前記非
    腐食性リンス組成物の総重量をベースにして約97ない
    し約99.9重量%の水と、約0.1ないし約3重量%の
    水溶性腐食インヒビタとを含む請求項11記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記除去段階(1)および(2)が各
    々液体フォトレジストストリッピング段階を含む請求項
    11記載の方法
  22. 【請求項22】 前記除去段階(1)が酸素ガス・プラ
    ズマ灰化操作を含む請求項11記載の方法。
  23. 【請求項23】 段階(1)および(2)が同時に行わ
    れる請求項11記載の方法。
  24. 【請求項24】 段階(2)がポスト−エッチ クリー
    ニング段階である請求項11記載の方法。
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