JP5839226B2 - Resist residue removal composition - Google Patents
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Description
本発明は半導体集積回路、液晶パネルの半導体素子回路等の半導体基板上の電子回路の製造に用いられるレジスト残渣除去組成物に関する。詳しくは、半導体基板上にレジストを用いて銅配線を形成するときに生成するレジスト残渣の除去に使用されるレジスト残渣除去組成物に関する。 The present invention relates to a resist residue removing composition used for the production of an electronic circuit on a semiconductor substrate such as a semiconductor integrated circuit and a semiconductor element circuit of a liquid crystal panel. Specifically, the present invention relates to a resist residue removing composition used for removing a resist residue generated when a copper wiring is formed on a semiconductor substrate using a resist.
半導体集積回路や液晶パネルの半導体素子回路等の電子回路における配線材料は、従来、主にアルミニウムが用いられてきた。しかし、配線幅の狭小化又は液晶テレビ等の液晶表示装置の大型化に伴い、より低抵抗で安価な金属である銅が新たな配線材料として提案されている。 Conventionally, aluminum has been mainly used as a wiring material in electronic circuits such as semiconductor integrated circuits and semiconductor element circuits of liquid crystal panels. However, with the narrowing of the wiring width or the enlargement of liquid crystal display devices such as liquid crystal televisions, copper, which is a metal with lower resistance and lower cost, has been proposed as a new wiring material.
半導体集積回路や半導体素子回路等においては多層配線が形成される。一般に、配線を形成する工程は、層間絶縁膜上に感放射線性のレジスト(単にレジストとも言う。)を膜付けし、それを露光、現像等の方法でパターニングする。次いで、パターニングされたレジストをマスクとして層間絶縁膜をドライエッチングし、銅配線を埋め込むためのトレンチ又はホールを形成する。このとき、通常、レジストはアッシング(灰化処理)され、様々な材料の酸化物としてトレンチ及びホールの中に残渣として堆積する。レジスト残渣除去組成物は、トレンチ及びホール形成後の工程で主に使用され、不要となったレジスト又はレジスト残渣を剥離除去するために用いられる。 A multilayer wiring is formed in a semiconductor integrated circuit, a semiconductor element circuit, or the like. In general, in the step of forming wiring, a radiation sensitive resist (also simply referred to as a resist) is formed on an interlayer insulating film, and is patterned by a method such as exposure and development. Next, the interlayer insulating film is dry-etched using the patterned resist as a mask to form a trench or hole for embedding the copper wiring. At this time, the resist is usually ashed (ashed) and deposited as residues in trenches and holes as oxides of various materials. The resist residue removing composition is mainly used in a step after forming trenches and holes, and is used for stripping and removing unnecessary resist or resist residues.
レジスト又はレジスト残渣の剥離除去剤としては、有機アルカリ、無機アルカリ、有機酸、無機酸、極性溶剤、これらの混合組成物又はこれらの水溶液が多く用いられている。中でも、フッ化水素酸を用いた混合物又は各種アミンを用いた混合物が、半導体基板製造工程における配線形成時に生成するレジスト残渣剥離に有効であることが知られている。フッ化物イオンを含む組成物は、洗浄性が高く、室温で処理できることから、広く使用されている。 As a stripping remover for resists or resist residues, organic alkalis, inorganic alkalis, organic acids, inorganic acids, polar solvents, mixed compositions thereof or aqueous solutions thereof are often used. Among these, it is known that a mixture using hydrofluoric acid or a mixture using various amines is effective for removing a resist residue generated during wiring formation in a semiconductor substrate manufacturing process. Compositions containing fluoride ions are widely used because of their high detergency and treatment at room temperature.
例えば、特許文献1にはフッ化アンモニウムと水溶性溶剤を含み、pHが4〜8であるレジスト除去用洗浄液を用いてレジスト残渣を剥離除去することが記載されている。また、特許文献2には硫酸と微量のフッ化水素酸を含む水溶液からなるレジスト残渣除去液組成物を用いてレジスト残渣を剥離除去することが記載されている。さらに、特許文献3には硝酸と硫酸とフッ素化合物と腐食防止剤とを含有し、pHが3〜7である洗浄液を用いてレジスト残渣を剥離除去することが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes that a resist residue is stripped and removed using a resist removing cleaning solution containing ammonium fluoride and a water-soluble solvent and having a pH of 4 to 8. Patent Document 2 describes that a resist residue is stripped and removed using a resist residue removing liquid composition comprising an aqueous solution containing sulfuric acid and a trace amount of hydrofluoric acid. Further, Patent Document 3 describes that a resist residue is peeled and removed by using a cleaning solution containing nitric acid, sulfuric acid, a fluorine compound, and a corrosion inhibitor and having a pH of 3-7.
ところで、半導体集積回路や半導体素子回路等における銅配線工程で使用されるレジスト又はレジスト残渣の剥離除去組成物には、(1)ホール底に露出している下層銅配線に対する腐食性が低いこととともに、(2)配線工程で生成する、ホール底の銅表面上に形成される酸化銅系の化合物に対する除去能力や(3)おなじく配線工程で生成する、ホール及びトレンチの壁面に形成されるシリコン酸化物系の化合物に対する除去能力が要求される。しかし、従来のアミン系の残渣剥離除去組成物では銅腐食性が高いことに加えて洗浄能力も低いので、これら3つの要求性能を満たすことができない。また、特許文献1〜3のいずれのフッ素系レジスト残渣剥離除去剤も、この3つの要求性能を満たすものではない。 By the way, the resist or resist residue stripping composition used in the copper wiring process in semiconductor integrated circuits, semiconductor element circuits, etc. has (1) low corrosiveness to the lower layer copper wiring exposed at the hole bottom. (2) Ability to remove copper oxide-based compounds formed on the copper surface at the bottom of the holes generated in the wiring process, and (3) Silicon oxidation formed on the walls of the holes and trenches generated in the same wiring process The ability to remove physical compounds is required. However, since the conventional amine-based residue stripping removal composition has high copper corrosiveness and low cleaning ability, these three required performances cannot be satisfied. Moreover, none of the fluorine-based resist residue stripping / removing agents in Patent Documents 1 to 3 satisfy these three required performances.
一方、特許文献4には、酸化剤約5質量%、フッ化物系還元剤約10質量%、有機酸約0.01質量%を含有する組成物が開示され、酸化剤としてリン酸を、フッ化物系還元剤としてフッ化水素酸を、有機酸としてクエン酸を使用しうる旨が開示されている。しかしながら、この組成物は、酸化剤で金属酸化膜を形成し、フッ化水素等のフッ化物で金属酸化膜を除去することを意図しており、約10質量%ものフッ化物を含有しているので、層間絶縁膜を腐食するという問題がある。また、特許文献5には、フッ化水素酸、リン酸及びクエン酸等を含む多数の選択肢から選択された少なくとも1つの酸と過酸化水素との少なくとも一方を含有するという広範囲の組成物が開示されているが、この多数の選択肢から具体的に選択して配合する態様や配合割合等の説明や例示はなく、実際の使用例も一切記載されていない。 On the other hand, Patent Document 4 discloses a composition containing about 5% by mass of an oxidizing agent, about 10% by mass of a fluoride reducing agent, and about 0.01% by mass of an organic acid. Phosphoric acid is used as an oxidizing agent. It is disclosed that hydrofluoric acid can be used as the fluoride reducing agent and citric acid can be used as the organic acid. However, this composition is intended to form a metal oxide film with an oxidizing agent and remove the metal oxide film with a fluoride such as hydrogen fluoride, and contains about 10% by mass of fluoride. Therefore, there is a problem that the interlayer insulating film is corroded. Patent Document 5 discloses a wide range of compositions containing at least one acid selected from a number of options including hydrofluoric acid, phosphoric acid, citric acid and the like and at least one of hydrogen peroxide. However, there is no description or exemplification of an aspect, a blending ratio, or the like that is specifically selected from these many options and blended, and no actual use example is described.
本発明は、従って、半導体集積回路や半導体素子回路等における多層銅配線工程において、ホール底に露出している下層銅配線に対する腐食性が低いこととともに、配線工程で生成する、ホール底の銅表面上に形成される酸化銅系の化合物に対する除去能力やおなじく配線工程で生成する、ホール及びトレンチの壁面に形成されるシリコン酸化物系の化合物に対する除去能力が優れ、層間絶縁膜を腐食させることがない、レジスト残渣除去組成物を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a copper surface at the bottom of the hole that is generated in the wiring process and has low corrosiveness to the lower layer copper wiring exposed at the bottom of the hole in a multilayer copper wiring process in a semiconductor integrated circuit, a semiconductor element circuit, etc. The ability to remove copper oxide-based compounds formed above and the ability to remove silicon oxide-based compounds formed on the walls of holes and trenches generated in the same wiring process is excellent, and can corrode interlayer insulation films. It is an object to provide a resist residue removing composition.
本発明は、成分(A):リン酸、リン酸塩、硫酸及び硫酸塩からなる群から選択される少なくとも1種と、
成分(B):有機酸と、
成分(C):フッ化水素酸及び/又はフッ化水素酸塩と、
成分(D):水と、を含有し、成分(C)を組成物全量に対して0.01〜2重量%含有する、レジストを用いて銅配線を形成する工程で使用されるレジスト残渣除去組成物である。
本発明の一態様においては、成分(A)は、リン酸、リン酸塩及び硫酸塩からなる群から選択される少なくとも1種である。
本発明の他の一態様においては、成分(A)は、リン酸塩及び/若しくは硫酸塩である。
本発明の別の一態様においては、成分(B)は、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、コハク酸、マロン酸及び酢酸からなる群から選択される少なくとも1種である。
本発明の別の一態様においては、成分(C)は、フッ化アンモニウムである。
本発明の別の一態様においては、成分(A)を組成物全量に対して0.01〜50重量%含有する。
本発明の別の一態様においては、pHが3以下である。
The present invention comprises at least one selected from the group consisting of component (A): phosphoric acid, phosphate, sulfuric acid and sulfate,
Component (B): an organic acid,
Component (C): hydrofluoric acid and / or hydrofluoric acid salt,
Resist residue removal used in the step of forming a copper wiring using a resist, containing component (D): water, and containing component (C) in an amount of 0.01 to 2% by weight based on the total amount of the composition It is a composition.
In one aspect of the present invention, component (A) is at least one selected from the group consisting of phosphoric acid, phosphate and sulfate.
In another embodiment of the present invention, component (A) is a phosphate and / or sulfate.
In another aspect of the present invention, component (B) is at least one selected from the group consisting of citric acid, malic acid, lactic acid, succinic acid, malonic acid, and acetic acid.
In another aspect of the present invention, component (C) is ammonium fluoride.
In another one aspect | mode of this invention, a component (A) is contained 0.01 to 50weight% with respect to the composition whole quantity.
In another embodiment of the present invention, the pH is 3 or less.
上述の構成により、本発明の組成物は、銅配線に対する腐食性が低く、酸化銅系の化合物に対する除去能力やシリコン酸化物系の化合物に対する除去能力に優れ、しかも層間絶縁膜を腐食させることがない。従って、本発明の組成物によって、半導体集積回路や半導体素子回路等におけるレジストを用いた多層銅配線工程において、(1)ホール底に露出している下層銅配線を腐食することなく、(2)配線工程で生成する、ホール底の銅表面上に形成される酸化銅系の化合物や(3)おなじく配線工程で生成する、ホール及びトレンチの壁面に形成されるシリコン酸化物系の化合物を除去することができ、高信頼性の銅配線を形成することができる。 With the above-described configuration, the composition of the present invention has low corrosiveness to copper wiring, excellent removal ability for copper oxide compounds, and removal ability for silicon oxide compounds, and can corrode interlayer insulating films. Absent. Therefore, in the multilayer copper wiring process using a resist in a semiconductor integrated circuit, a semiconductor element circuit, or the like by the composition of the present invention, (1) without corroding the lower layer copper wiring exposed at the bottom of the hole, (2) Remove the copper oxide compound formed on the copper surface at the bottom of the hole generated in the wiring process and (3) the silicon oxide compound formed on the wall surface of the hole and trench generated in the same wiring process. And a highly reliable copper wiring can be formed.
上記成分(A)としては、リン酸、リン酸塩、硫酸及び硫酸塩からなる群から選択される少なくとも1種を使用する。リン酸塩としては、例えば、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、リン酸二水素テトラメチルアンモニウム、リン酸水素二テトラメチルアンモニウム、リン酸三テトラメチルアンモニウム、エタノールアミンリン酸塩、二エタノールアミンリン酸塩、三エタノールアミンリン酸塩、を挙げることができる。硫酸塩としては、例えば、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸テトラメチルアンモニウム、エタノールアミン硫酸塩を挙げることができる。これらのうち、好ましくは、リン酸塩であり、リン酸塩としては、好ましくは、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウムである。 As said component (A), at least 1 sort (s) selected from the group which consists of phosphoric acid, a phosphate, a sulfuric acid, and a sulfate is used. Examples of the phosphate include, for example, ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, triammonium phosphate, sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, potassium dihydrogen phosphate, phosphoric acid Dipotassium hydrogen, Tripotassium phosphate, Tetramethylammonium dihydrogen phosphate, Ditetramethylammonium hydrogen phosphate, Tritetramethylammonium phosphate, Ethanolamine phosphate, Diethanolamine phosphate, Triethanolamine phosphate Salt. Examples of the sulfate include ammonium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, tetramethylammonium sulfate, and ethanolamine sulfate. Among these, a phosphate is preferable, and the phosphate is preferably ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, or triammonium phosphate.
成分(A)の濃度は、組成物中、0.01〜50重量%が好ましく、0.1〜25重量%がより好ましく、0.1〜15重量%がさらに好ましい。成分(A)は、酸化銅系化合物の除去性能を有する。 The concentration of the component (A) is preferably 0.01 to 50% by weight, more preferably 0.1 to 25% by weight, and further preferably 0.1 to 15% by weight in the composition. Component (A) has the ability to remove copper oxide compounds.
成分(B)としては、有機酸を用いる。有機酸としては、とくに限定されないが、例えば、クエン酸、リンゴ酸、乳酸、コハク酸、マロン酸、酢酸、グリシン、アラニンを挙げることができる。これらは1種のみでもよく2種又はそれ以上を併用してもよい。これらのうち、好ましくはクエン酸、リンゴ酸、乳酸、コハク酸、マロン酸及び酢酸からなる群から選択される少なくとも1種であり、より好ましくはクエン酸、リンゴ酸、乳酸であり、さらに好ましくはクエン酸、乳酸である。 As the component (B), an organic acid is used. The organic acid is not particularly limited, and examples thereof include citric acid, malic acid, lactic acid, succinic acid, malonic acid, acetic acid, glycine, and alanine. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, preferably citric acid, malic acid, lactic acid, succinic acid, malonic acid and acetic acid are at least one selected from the group consisting of citric acid, malic acid and lactic acid, more preferably Citric acid and lactic acid.
成分(B)の濃度は、組成物中、0.01〜20重量%が好ましく、0.1〜15重量%がより好ましく、1.0〜5.0重量%がさらに好ましい。成分(B)は、銅の防食性能と、酸化銅の除去性能を有する。 The concentration of the component (B) is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 15% by weight, and further preferably 1.0 to 5.0% by weight in the composition. The component (B) has a copper anticorrosion performance and a copper oxide removal performance.
成分(C)としては、フッ化水素酸、フッ化水素酸塩、両者の併用のいずれでもよい。フッ化水素酸塩としては、例えば、フッ化アンモニウム、フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラエチルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウムを挙げることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらのうち、好ましくはフッ化水素酸塩であり、フッ化水素酸塩としては、フッ化アンモニウムが好ましい。 Component (C) may be hydrofluoric acid, hydrofluoric acid salt, or a combination of both. Examples of the hydrofluoric acid salt include ammonium fluoride, tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, and tetrabutylammonium fluoride, and one or more of these can be used. Of these, hydrofluoric acid salt is preferable, and ammonium fluoride is preferable as the hydrofluoric acid salt.
成分(C)の濃度は、組成物中、0.01〜2重量%である。2重量%を超えると層間絶縁膜の腐食が発生し、0.01重量%未満であると、シリコン系残渣の除去性能が悪くなる。好ましくは、0.04〜1.5重量%であり、より好ましくは、0.08〜1.0重量%であり、さらに好ましくは0.15〜0.70重量%である。 The concentration of the component (C) is 0.01 to 2% by weight in the composition. If it exceeds 2% by weight, corrosion of the interlayer insulating film occurs, and if it is less than 0.01% by weight, the removal performance of the silicon-based residue is deteriorated. Preferably, it is 0.04-1.5 weight%, More preferably, it is 0.08-1.0 weight%, More preferably, it is 0.15-0.70 weight%.
一般的には、上記成分(A)〜(C)の配合量は、それらの合計配合量が1.0〜15重量%が一層好ましく、1.0〜8.0重量%がより一層好ましい。 Generally, the blending amount of the components (A) to (C) is more preferably 1.0 to 15% by weight, and even more preferably 1.0 to 8.0% by weight.
本組成物のpHは特に限定されないが、酸化銅除去能力と、シリコン系残渣除去能力の観点から、好ましくはpH1.0〜8.0であり、より好ましくはpH2.0〜6.0である。また、酸化銅残渣除去能力を向上させる観点では、pH3.0以下であることが好ましい。 The pH of the composition is not particularly limited, but is preferably pH 1.0 to 8.0, more preferably pH 2.0 to 6.0, from the viewpoints of copper oxide removal ability and silicon residue removal ability. . Moreover, it is preferable that it is pH 3.0 or less from a viewpoint of improving a copper oxide residue removal capability.
成分(D)としては水を用いる。水は物理的又は化学的な処理によって不純物を除去した水が好ましい。 Water is used as the component (D). The water is preferably water from which impurities have been removed by physical or chemical treatment.
成分(D)の配合量は、組成物中、上記成分(A)〜(C)の残部であってよく、または、後述する任意の追加的成分を使用する場合は、その配合量を控除した残部である。しかしながら、水の配合量は、一般的には、50重量%以上が好ましく、75重量%以上がより好ましい。 The blending amount of component (D) may be the balance of the above components (A) to (C) in the composition, or when using any additional components described later, the blending amount is subtracted. The rest. However, the amount of water is generally preferably 50% by weight or more, and more preferably 75% by weight or more.
本発明のレジスト残渣除去組成物は、その他の追加的成分を任意に使用することができる。上記追加的成分としては、例えば、残渣除去性向上等のために、有機溶剤を含むことができる。またぬれ性向上等のために、界面活性剤を含むことができる。さらに、一般的に使用されている銅防食剤を含むこともできる。上記有機溶剤としてはとくに限定されず、例えば、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、エチルジエチレングリコール、メチルジエチレングリコール、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。上記界面活性剤としてはとくに限定されず、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトナウム等のアニオン性界面活性剤や、エチレンオキシドもしくはプロピレンオキシド骨格を含むノニオン系界面活性剤等が挙げられる。上記銅防食剤としてはとくに限定されず、例えば、ベンゾトリアゾール、トリアゾール、ヒスチジン等の含窒素環状化合物、チオール化合物等が挙げられる。 The resist residue removing composition of the present invention can optionally use other additional components. As said additional component, an organic solvent can be included, for example in order to improve residue removability. Further, a surfactant may be included for improving wettability. Furthermore, the copper anticorrosive agent generally used can also be included. The organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, ethyl diethylene glycol, methyl diethylene glycol, dimethyl sulfoxide and the like. The surfactant is not particularly limited, and examples thereof include an anionic surfactant such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and a nonionic surfactant containing an ethylene oxide or propylene oxide skeleton. The copper anticorrosive is not particularly limited, and examples thereof include nitrogen-containing cyclic compounds such as benzotriazole, triazole, histidine, and thiol compounds.
上記追加的成分の配合量としては、有機溶剤の配合量は、1.0〜70重量%が好ましく、5.0〜50重量%がより好ましく、界面活性剤の配合量は、0.001〜5.0重量%が好ましく、0.01〜1.0重量%がより好ましく、銅防食剤の配合量は、0.01〜5.0重量%が好ましく、0.01〜1.0重量%がより好ましい。 As the compounding amount of the additional component, the compounding amount of the organic solvent is preferably 1.0 to 70% by weight, more preferably 5.0 to 50% by weight, and the compounding amount of the surfactant is 0.001 to 0.001. 5.0 wt% is preferable, 0.01 to 1.0 wt% is more preferable, and the compounding amount of the copper anticorrosive is preferably 0.01 to 5.0 wt%, 0.01 to 1.0 wt% Is more preferable.
本発明のレジスト残渣除去組成物は、半導体集積回路や半導体素子回路等におけるレジストを用いた多層銅配線工程において、不要となったレジスト又はレジスト残渣を剥離除去する際に好適に用いられる。好ましくは、トレンチ及びホール形成後の工程で使用され、下層の銅配線の腐食を防止しつつ、ドライエッチング及びアッシング後のトレンチ及びホールに生成した残渣を除去することができる。または、成膜された銅膜をドライエッチング及びアッシングし、配線細りやボイドを防止しつつ、配線側壁及び配線上に残存するレジスト残渣や反応物等の残渣を除去する工程で使用することもできる。本発明のレジスト残渣除去組成物を用いた処理は、塗布、スプレー、浸漬等の方法で基板に適用し、処理温度としては、好ましくは10〜50℃、より好ましくは20〜40℃、処理時間としては、好ましくは2秒〜30分、より好ましくは40秒〜20分で行うことができ、その後、必要に応じて、流水リンス、乾燥を行うことができる。 The resist residue removing composition of the present invention is suitably used for stripping and removing unnecessary resist or resist residues in a multilayer copper wiring process using a resist in a semiconductor integrated circuit, a semiconductor element circuit, or the like. Preferably, it is used in a step after the formation of the trench and the hole, and the residue generated in the trench and the hole after the dry etching and ashing can be removed while preventing the corrosion of the underlying copper wiring. Alternatively, the formed copper film can be used in a process of removing residues such as resist residues and reactants remaining on the wiring side wall and wiring while dry etching and ashing to prevent wiring thinning and voids. . The treatment using the resist residue removing composition of the present invention is applied to the substrate by a method such as coating, spraying or dipping, and the treatment temperature is preferably 10 to 50 ° C., more preferably 20 to 40 ° C., treatment time. As for this, Preferably it can carry out in 2 seconds-30 minutes, More preferably, it is 40 seconds-20 minutes, Then, running water rinse and drying can be performed as needed.
以下に実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例1、3〜4、8、9、12、13、17参考例2、5〜7、10、11、14〜16、18〜24、比較例1〜9
表1−1、表2−1、表3−1に記載の配合で実施例、参考例、比較例の各成分を混合し、それぞれレジスト残渣除去組成物を調製した。各組成物の25℃におけるpHを測定して結果をそれぞれ示した。各組成物を用いて、以下の評価を行った。結果を表1−2、表2−2、表3−2に示した。
Examples 1 , 3 to 4, 8, 9, 12, 13, 17 Reference Example 2, 5 to 7, 10, 11, 14 to 16 , 18 to 24 , Comparative Examples 1 to 9
Each component of Examples, Reference Examples, and Comparative Examples was mixed with the formulations shown in Table 1-1, Table 2-1, and Table 3-1, and resist residue removal compositions were prepared. The pH of each composition was measured at 25 ° C., and the results were shown. The following evaluation was performed using each composition. The results are shown in Table 1-2, Table 2-2, and Table 3-2.
評価
1.銅の低腐食性
銅のエッチレートを測定することで評価した。まず、シリコン基板上に銅をスパッタリング成膜し、エッチレート測定用の基板を用意した。この銅基板片をレジスト残渣除去組成物に25℃で浸漬させ、膜厚の変化を測定することで銅のエッチレートを測定した。表1−2〜3−2において、銅エッチレートが0.4nm/min以下の結果は、銅の腐食性に問題がないことから、銅の低腐食性が良好として○と表示した。またそれ以外の結果の場合、×と表示した。
Evaluation 1. Copper low corrosivity It was evaluated by measuring the copper etch rate. First, copper was sputtered on a silicon substrate to prepare a substrate for measuring an etch rate. This copper substrate piece was immersed in the resist residue removing composition at 25 ° C., and the change in film thickness was measured to measure the copper etch rate. In Tables 1-2 to 3-2, the results with a copper etch rate of 0.4 nm / min or less are indicated as “good” because the copper corrosivity is satisfactory and the low corrosion resistance of copper is good. In the case of other results, “x” was displayed.
2.酸化銅系残渣除去能力
酸化銅のエッチレートを測定することで評価した。まず、シリコン基板上に酸化銅をスパッタリング成膜し、エッチレート測定用の基板を用意した。この酸化銅基板片をレジスト残渣除去組成物に25℃で浸漬させ、膜厚の変化を測定することで酸化銅のエッチレートを測定した。表1−2〜3−2において、酸化銅エッチレートが1.0nm/min以上の結果は、酸化銅の溶解能力が高いことから、酸化銅系残渣除去能力が良好として○と表示した。またそれ以外の場合、×と表示した。
2. Copper oxide residue removal ability It evaluated by measuring the etching rate of copper oxide. First, copper oxide was sputtered onto a silicon substrate to prepare an etch rate measurement substrate. This copper oxide substrate piece was immersed in the resist residue removing composition at 25 ° C., and the change in film thickness was measured to measure the copper oxide etch rate. In Tables 1-2 to 3-2, the result that the copper oxide etch rate was 1.0 nm / min or more was indicated as “◯” because the copper oxide residue removal ability was good because the copper oxide dissolution ability was high. In other cases, x was displayed.
3.シリコン系残渣除去能力
ホールの残渣物が除去されていることを走査型電子顕微鏡(SEM)観察により確認し、評価した。ホール底の配線材料が銅であり、シリコン系層間絶縁膜をドライエッチによりホールを開け、さらにレジストをアッシング処理した基板を用いた。ドライエッチング及びアッシング後の基板におけるホール側壁には、シリコン系の残渣物が付着する。このホール側壁に付着した残渣物が除去されていることがSEM観察で確認された場合、シリコン系残渣除去能力が良好であるとして○と表示した。また残渣物が除去されていない場合、×と表示した。
3. Silicon-based residue removal capability It was confirmed by observation with a scanning electron microscope (SEM) and evaluated that the residue in the hole was removed. The wiring material at the bottom of the hole was copper, and a substrate was used in which a hole was formed in the silicon-based interlayer insulating film by dry etching, and the resist was ashed. Silicon-based residues adhere to the hole sidewalls in the substrate after dry etching and ashing. When it was confirmed by SEM observation that the residue adhering to the hole side wall was removed, it was indicated as “◯” because the silicon-based residue removal ability was good. Moreover, when the residue was not removed, it displayed as x.
4.ホール形状
上記、シリコン系残渣除去能力の試験で用いたホールパターン基板について、層間絶縁膜の腐食の程度を評価した。層間絶縁膜の腐食により、ホール形状が処理前後で全く変わらないものを◎と表示し、わずかな表面の荒れ等が見られるが実用可能であるものを○と表示し、大きく変わるものを×と表示した。
4). Hole Shape The degree of corrosion of the interlayer insulating film was evaluated for the hole pattern substrate used in the test for removing the silicon-based residue. If the hole shape does not change at all before and after processing due to corrosion of the interlayer insulation film, it is indicated as ◎, slight surface roughness etc. is seen, but if it is practical, it is indicated as ○, and what changes greatly is indicated as ×. displayed.
表1−1、表1−2、表2−1及び表2−2において、比較例1〜9に示されるように成分(A)、成分(B)、成分(C)のいずれかを含まないレジスト残渣除去組成物もしくは、多量のフッ化水素酸を含むレジスト残渣除去組成物の場合、銅の低腐食性、シリコン系残渣除去能力、酸化銅系残渣除去能力、ホール形状の全てで良好な結果が得られるものはなかった。それに対して、実施例1、3〜4、8、9、12、13で示されるレジスト残渣除去組成物では銅の低腐食性、シリコン系残渣除去能力、酸化銅系残渣除去能力の全てで良好な結果を得ることができた。
In Table 1-1, Table 1-2, Table 2-1, and Table 2-2, as shown in Comparative Examples 1 to 9, any one of Component (A), Component (B), and Component (C) is included. If there is no resist residue removal composition or a resist residue removal composition containing a large amount of hydrofluoric acid, all of the low corrosion resistance of copper, silicon residue removal ability, copper oxide residue removal ability, and hole shape are all good. No results were obtained. On the other hand, in the resist residue removal compositions shown in Examples 1 , 3 to 4 , 8 , 9 , 12 , and 13 , all of the low corrosion resistance, silicon residue removal ability, and copper oxide residue removal ability of copper are good. I was able to get a good result.
表3−1及び3−2で示される実施例17のレジスト残渣除去組成物は、成分(A)、成分(B)、成分(C)、水の他に、その他の成分として、有機溶剤、界面活性剤又は銅防食剤を含み、銅の低腐食性、シリコン系残渣除去能力、酸化銅系残渣除去能力の全てで良好な結果が得られた。
In addition to the component (A), the component (B), the component (C), and water, the resist residue removal composition of Example 17 shown in Tables 3-1 and 3-2 includes an organic solvent, A surfactant or a copper anticorrosive agent was contained, and good results were obtained with all of the low corrosion resistance of copper, silicon residue removal ability, and copper oxide residue removal ability.
上記の結果より、本発明のレジスト残渣除去組成物は、従来のレジスト剥離剤に比べて高い残渣除去性能と銅の低腐食性とをもつことが示された。 From the above results, it was shown that the resist residue removal composition of the present invention has higher residue removal performance and lower corrosion resistance of copper than conventional resist strippers.
Claims (4)
成分(B):クエン酸、リンゴ酸、乳酸、コハク酸、マロン酸及び酢酸からなる群から選択される少なくとも1種の有機酸と、
成分(C):フッ化水素酸及び/又はフッ化水素酸塩と、
成分(D):水と、を含有し、
成分(C)を組成物全量に対して0.01〜2重量%含有し、成分(D)を組成物全量に対して50重量%以上含有し、pHが3以下である、レジストを用いて銅配線を形成する工程で使用されるレジスト残渣除去組成物。 Component (A): at least one selected from the group consisting of phosphoric acid and phosphate,
Component (B): at least one organic acid selected from the group consisting of citric acid, malic acid, lactic acid, succinic acid, malonic acid, and acetic acid;
Component (C): hydrofluoric acid and / or hydrofluoric acid salt,
Component (D): containing water,
Using a resist containing 0.01 to 2% by weight of component (C) with respect to the total amount of the composition, containing 50% by weight or more of component (D) with respect to the total amount of the composition, and having a pH of 3 or less A resist residue removing composition used in a process of forming a copper wiring.
The resist residue removing composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the component (A) is contained in an amount of 0.1 to 25 wt% based on the total amount of the composition.
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