JP3527934B2 - Ashing process cleaning agent - Google Patents
Ashing process cleaning agentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はアッシング工程洗浄
剤に関するものであり、更に詳しくは半導体集積回路装
置製造において、アルミニウム及びアルミニウム合金の
配線形成工程におけるエッチング後のアッシング工程に
おける主としてＡｌＦ3 からなる側壁保護膜除去におい
て、この側壁保護膜除去中にアルミニウム及びアルミニ
ウム合金の配線の腐食なしに側壁保護膜を除去すること
が可能である洗浄剤に関するものである。The present invention relates is related to the ashing detergent, more particularly in a semiconductor integrated circuit device manufacturing, sidewall mainly consisting of AlF 3 in the ashing process after the etching in a wiring forming step of aluminum and aluminum alloys In the removal of the protective film, the present invention relates to a cleaning agent capable of removing the sidewall protective film without corrosion of aluminum and aluminum alloy wiring during the removal of the sidewall protective film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路装置製造において、それ
を構成する回路素子や配線はｇ線、ｉ線などの光を使用
してフォトマスクのパターンを半導体ウェハーに転写す
るリソグラフィ技術によって作製される。半導体集積回
路の高集積化が進むにつれ、配線では配線幅の微細化、
配線膜厚の薄膜化、配線長の増加や多層化が進められて
いる。2. Description of the Related Art In the manufacture of a semiconductor integrated circuit device, circuit elements and wirings constituting the device are manufactured by a lithography technique of transferring a pattern of a photomask onto a semiconductor wafer using light such as g-line and i-line. As the degree of integration of semiconductor integrated circuits increases, the width of wiring becomes finer,
A reduction in the wiring film thickness, an increase in the wiring length, and a multi-layer structure are being promoted.
【０００３】このため、配線材料としては積層アルミニ
ウム配線が用いられ、一般にＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
／ＴｉＮまたはＴｉＷ／Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ／ＴｉＷが用
いられることが知られている。これらアルミニウム系配
線の作製には、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）など
のエッチングが用いられ、それにはフッ素系ガスや塩素
系ガスが使用されている。さらに、エッチング後、配線
パターンを形成していたレジストを酸素プラズマ等のド
ライアッシングにより除去することを行っていた。For this reason, a laminated aluminum wiring is used as a wiring material, and generally TiN / Al-Si-Cu
It is known that / TiN or TiW / Al-Si-Cu / TiW is used. Etching such as reactive ion etching (RIE) is used to manufacture these aluminum-based wirings, and a fluorine-based gas or a chlorine-based gas is used for the etching. Further, after the etching, the resist forming the wiring pattern is removed by dry ashing such as oxygen plasma.
【０００４】この一連のエッチング、ドライアッシング
によりアルミニウム系配線の側壁に保護膜が生じ、この
側壁保護膜はドライアッシングでは除去されずに残って
しまっている。この側壁保護膜は主としてＡｌＦ3 から
なり、また塩化水素や有機ハロゲン化物も含まれてい
る。これらが残存すると、アッシング工程中やアッシン
グ工程後からアルミニウム系配線の腐食の発生に至るこ
ととなる。従って、この側壁保護膜を除去する必要があ
り、そのためにエッチングを経てアッシング工程でドラ
イアッシング後にウェット洗浄を設けて除去している。A series of etching and dry ashing forms a protective film on the sidewall of the aluminum-based wiring, and the sidewall protective film remains without being removed by dry ashing. This side wall protective film is mainly made of AlF 3 and also contains hydrogen chloride and organic halides. If these remain, corrosion of the aluminum-based wiring may occur during or after the ashing step. Therefore, it is necessary to remove the side wall protective film. For this purpose, wet cleaning is performed after dry ashing in an ashing step after etching.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来、アッシング工程
でドライアッシング後のウェット洗浄に使用されている
トリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムヒド
ロキシド水溶液やテトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液などの有機塩基水溶液は、側壁保護膜を除去で
きるものの、処理中にアルミニウムの腐食を起こしてし
まうという問題がある。本発明の目的は、それらに代わ
り、主としてＡｌＦ3 からなる前記側壁保護膜除去にお
いて、この側壁保護膜除去中にアルミニウム及びアルミ
ニウム合金の配線の腐食なしに除去することを可能とす
る洗浄剤を提供することである。Conventionally, an aqueous solution of an organic base such as an aqueous solution of trimethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide or an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, which has been used for wet cleaning after dry ashing in the ashing process, Although the sidewall protective film can be removed, there is a problem that aluminum corrosion occurs during the processing. An object of the present invention is to provide a cleaning agent capable of removing the sidewall protective film mainly composed of AlF 3 without removing corrosion of the aluminum and aluminum alloy wiring during the removal of the sidewall protective film instead of the above. It is to be.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は前記目的を達
成するために鋭意研究を重ねた結果、トリメチル（２−
ヒドロキシエチル）アンモニウムヒドロキシド水溶液や
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液などのア
ルミニウム系配線の腐食の発生を引き起こす有機塩基水
溶液でなく、特定の有機アルカノールアミンを必須成分
として含有する水溶液を使用すると、側壁保護膜の主成
分であるＡｌＦ3 を除去するために優れた効果を示し、
且つ、アルミニウム系配線の腐食を抑制できることを見
出し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventor has conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, found that trimethyl (2-
When an aqueous solution containing a specific organic alkanolamine as an essential component is used instead of an organic base aqueous solution such as an aqueous solution of (hydroxyethyl) ammonium hydroxide or an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, which causes corrosion of aluminum wiring, a side wall protective film is formed. Shows an excellent effect for removing AlF 3 which is a main component of
In addition, they have found that corrosion of aluminum-based wiring can be suppressed, and have completed the present invention.
【０００７】すなわち、本発明の請求項１の発明は、ド
ライアッシングによりアルミニウム系配線の側壁に生じ
る主としてＡｌＦ 3 からなる側壁保護膜を除去するため
のアッシング工程洗浄剤であって、ジイソプロパノール
アミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエ
タノールアミン、Ｎ−メチルイソプロパノールアミン、
Ｎ−メチルジイソプロパノールアミンからなる群より選
ばれる少なくとも１種の有機アルカノールアミン類を含
有する水溶液からなることを特徴とするアッシング工程
洗浄剤を提供するものである。Namely, the invention of claim 1 of the present invention, de
Lishing caused on the sidewalls of aluminum wiring
To remove the sidewall protective film mainly composed of AlF 3
An ashing process detergent for diisopropanol
Amine, N-methylethanolamine, N-methyldie
Tanolamine, N-methylisopropanolamine,
Selected from the group consisting of N-methyldiisopropanolamine
An ashing step detergent comprising an aqueous solution containing at least one kind of organic alkanolamines .
【０００８】本発明の請求項２の発明は、請求項１記載
のアッシング工程洗浄剤において、有機アルカノールア
ミン類の濃度が３０〜７０重量％の水溶液からなること
を特徴とする。以下、本発明を詳細に説明する。[0008] The invention of claim 2 of the present invention is characterized in that in the ashing step detergent of claim 1, the concentration of organic alkanolamines is 30 to 70% by weight of an aqueous solution. Below, the present invention will be described in detail.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の洗浄剤に用いられる特定
の有機アルカノールアミンの具体例としては、例えば、
ジイソプロパノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミ
ン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−メチルイソプ
ロパノールアミン、Ｎ−メチルジイソプロパノールアミ
ンなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２
種以上組み合わせて用いてもよい。Examples of specific organic alkanolamine that is used in the cleaning agent of the embodiment of the present invention is, for example,
Diisopropanolamine, N- methylethanolamine, N- methyldiethanolamine, N- methyl isopropanolamine, etc. N- methyl diisopropanolamine and the like. These may be used alone,
It may be used in combination of more than one kind.
【００１０】本発明の洗浄剤に含有される特定の有機ア
ルカノールアミンの濃度は、使用されるアルミニウム配
線の種類や様々な条件のエッチング及びドライアッシン
グの工程により生じた側壁保護膜の状態に応じて定めら
れる。室温処理において、前記有機アルカノールアミン
の濃度が３０重量％以上７０重量％以下の水溶液からな
るアッシング工程洗浄剤は、アルミニウム系配線の腐食
を抑制し、主としてＡＬＦ3 からなる側壁保護膜を除去
するのに適している。[0010] The concentration of the specific organic alkanolamine contained in the cleaning agent of the present invention depends on the type of aluminum wiring used and the state of the sidewall protective film generated by the etching and dry ashing processes under various conditions. Determined. In the room temperature treatment, the ashing process detergent comprising an aqueous solution having an organic alkanolamine concentration of 30 % by weight or more and 70% by weight or less suppresses the corrosion of aluminum-based wiring and removes the sidewall protective film mainly composed of ALF 3 . Suitable for.
【００１１】本発明のアッシング工程とは、アルミニウ
ム及びアルミニウム合金の配線形成工程において実施す
る微細パターン加工のフォトリソグラフィの最後に行う
用済みのマスクパターンレジストを除去する処理工程で
ある。このレジストを除去する方法は一般に酸素プラズ
マ等を用いたドライ剥離と、特定の溶液や溶剤を用いた
ウェット剥離とがある。本発明におけるアッシング工程
とは、酸素プラズマなどを用いたドライ剥離を行った後
に洗浄剤で処理をする一連の除去洗浄工程を言う。The ashing step of the present invention is a processing step of removing a used mask pattern resist at the end of photolithography for fine pattern processing performed in a wiring forming step of aluminum and an aluminum alloy. The method of removing the resist generally includes dry stripping using oxygen plasma or the like and wet stripping using a specific solution or solvent. The ashing step in the present invention refers to a series of removing and cleaning steps in which dry stripping using oxygen plasma or the like is performed and then processing is performed using a cleaning agent.
【００１２】本発明の洗浄剤は必要であるならば洗浄性
やアルミニウムに対する耐腐食性を損なわない範囲で他
の有機薬品、界面活性剤、キレート剤、着色剤、酸化防
止剤、紫外線吸収剤、潤滑剤、その他の添加剤を含んで
もよい。If necessary, the cleaning agent of the present invention may contain other organic chemicals, surfactants, chelating agents, coloring agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, as long as the cleaning properties and the corrosion resistance to aluminum are not impaired. Lubricants and other additives may be included.
【００１３】本発明の洗浄剤が適用される側壁保護膜
は、アルミニウム系配線を作製する際反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）などのエッチングや、その後配線パタ
ーンを形成していたレジストをドライアッシングにより
除去するなどの一連のエッチング、ドライアッシングの
工程によりアルミニウム系配線の側壁に生じるものであ
り、主としてＡｌＦ3 からなるが、塩化水素や有機ハロ
ゲン化物も含まれるものであり、特に限定されるもので
はない。The sidewall protective film to which the cleaning agent of the present invention is applied can be removed by etching such as reactive ion etching (RIE) when manufacturing aluminum-based wiring, or by dry ashing the resist that has formed the wiring pattern thereafter. Is generated on the side wall of the aluminum-based wiring by a series of etching and dry ashing processes such as etching, and is mainly composed of AlF 3 , but also includes hydrogen chloride and organic halides, and is not particularly limited. .
【００１４】本発明の洗浄剤を用いた洗浄方法は、アル
ミニウム系配線を作製した基板と本発明の洗浄剤が接し
て洗浄処理が行えれば特に制限されるものではなく、必
要に応じて加熱、超音波等を併用しても差し支えない。The cleaning method using the cleaning agent of the present invention is not particularly limited as long as the cleaning process can be performed by bringing the cleaning agent of the present invention into contact with the substrate on which the aluminum-based wiring has been formed. , Ultrasonic waves or the like may be used in combination.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【００１６】（実施例１〜４）
側壁保護膜の主成分であるＡｌＦ3 を所定量（約０．２
ｇ）はかりとり、表１に示す洗浄剤水溶液に添加して、
７０℃で１時間溶解後、濾紙（Ｎｏ．５Ｃ、桐山濾紙）
を用いて濾過操作をし、未溶解ＡｌＦ3 を分離した濾紙
をアルミカップにいれて１２０℃、１時間乾燥を行い、
未溶解ＡｌＦ3 の重量を測定し、それよりＡｌＦ3 溶解
率を求めた。また、表１に示す洗浄剤水溶液にアルミ箔
（巾５０ｍｍ×長さ２０ｍｍ）を約半分常温で１０分浸
漬してアルミニウム表面の気泡発生状態及び変色状態を
観察し、アルミニウムに対する腐食性を試験した。これ
らの結果を表１に示した。Examples 1 to 4 A predetermined amount (about 0.2%) of AlF 3 , which is the main component of the sidewall protective film,
g) Weigh and add to the detergent aqueous solution shown in Table 1,
After dissolving at 70 ° C for 1 hour, filter paper (No. 5C, Kiriyama filter paper)
, And the filter paper from which undissolved AlF 3 was separated was placed in an aluminum cup and dried at 120 ° C. for 1 hour.
The weight of undissolved AlF 3 was measured, and the AlF 3 dissolution rate was determined therefrom. Further, an aluminum foil (width 50 mm × length 20 mm) was immersed in a cleaning solution shown in Table 1 for about half at room temperature for about 10 minutes to observe the state of bubble generation and discoloration on the aluminum surface, and to test the corrosion property against aluminum. . Table 1 shows the results.
【００１７】（比較例１）
１０重量％２−ヒドロキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエ
タンアミンヒドロオキサイド水溶液を使用した以外は実
施例１〜５と同様に試験を行った。この結果を表１に示
した。Comparative Example 1 A test was performed in the same manner as in Examples 1 to 5, except that an aqueous solution of 10% by weight of 2-hydroxy-N, N, N-trimethylethanamine hydroxide was used. The results are shown in Table 1.
【００１８】（比較例２）
１０重量％トリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモ
ニウムヒドロキシド水溶液を使用した以外は実施例１〜
５と同様に試験を行った。この結果を表１に示した。Comparative Example 2 Examples 1 to 10 were used except that a 10% by weight aqueous solution of trimethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide was used.
The test was performed in the same manner as in Example 5. The results are shown in Table 1.
【００１９】（比較例３）
６０重量％Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−ジアミノプロパ
ン水溶液を使用した以外は実施例１〜５と同様に試験を
行った。この結果を表１に示した。Comparative Example 3 A test was performed in the same manner as in Examples 1 to 5, except that an aqueous solution of 60% by weight of N, N-diethyl-1,3-diaminopropane was used. The results are shown in Table 1.
【００２０】[0020]
【表１】 [Table 1]
【００２１】表１から、実施例１〜４においてはＡｌＦ
3 溶解率およびアルミニウム腐食性ともに優れているの
に対して、比較例１〜３の場合はいずれもアルミニウム
腐食性が劣ることが判る。From Table 1, it can be seen that in Examples 1-4 , AlF
(3) While both the dissolution rate and the aluminum corrosion property are excellent, Comparative Examples 1 to 3 all show that the aluminum corrosion property is inferior.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明のアッシング工程洗浄剤を使用す
ることにより、アルミニウム及びアルミニウム合金の配
線形成工程におけるエッチング及びアッシング後の側壁
保護膜除去において、アルミニウム及びアルミニウム合
金の配線の腐食なしに側壁保護膜を除去できる。By using the cleaning agent of the ashing process of the present invention, the side wall can be protected without corroding the aluminum and aluminum alloy wiring in the etching of the aluminum and aluminum alloy wiring and the removal of the side wall protection film after the ashing. The film can be removed.
Claims (2)
配線の側壁に生じる主としてＡｌＦ 3 からなる側壁保護
膜を除去するためのアッシング工程洗浄剤であって、ジ
イソプロパノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミ
ン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、Ｎ−メチルイソプ
ロパノールアミン、Ｎ−メチルジイソプロパノールアミ
ンからなる群より選ばれる少なくとも１種の有機アルカ
ノールアミン類を含有する水溶液からなることを特徴と
するアッシング工程洗浄剤。1. An aluminum-based material by dry ashing.
Side wall protection mainly composed of AlF 3 generated on the side wall of wiring
An ashing process cleaning agent for removing a film,
Isopropanolamine, N-methylethanolamido
, N-methyldiethanolamine, N-methylisoprop
Lopananolamine, N-methyldiisopropanolami
At least one organic alcohol selected from the group consisting of
An ashing step cleaning agent comprising an aqueous solution containing nolamines .
〜７０重量％の水溶液からなることを特徴とする請求項
１記載のアッシング工程洗浄剤。2. An organic alkanolamine having a concentration of 30.
2. The cleaning agent according to claim 1, wherein the cleaning agent comprises an aqueous solution of about 70% by weight .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33124295A JP3527934B2 (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Ashing process cleaning agent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33124295A JP3527934B2 (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Ashing process cleaning agent |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148292A JPH09148292A (en) | 1997-06-06 |
| JP3527934B2 true JP3527934B2 (en) | 2004-05-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP33124295A Expired - Fee Related JP3527934B2 (en) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | Ashing process cleaning agent |
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| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101152139B1 (en) | 2005-12-06 | 2012-06-15 | 삼성전자주식회사 | Cleaning material for display device and method for manufacturing thin film transistor array panel using the same |
-
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- 1995-11-28 JP JP33124295A patent/JP3527934B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH09148292A (en) | 1997-06-06 |
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