JP6213803B1 - レジスト剥離液 - Google Patents
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Abstract
Description
アミン類として一級若しくは環状以外の二級アミンの少なくとも一方と、
極性溶媒として、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG)と、
プロピレングリコール(PG)と、
水を含み、
添加剤として
ヒドラジンを含み、
前記アミン類は、3.0質量%より多く、20.0質量%以下であり、
前記ジエチレングリコールモノエチルエーテルは、39.5質量%より多く、59.5質量%以下であり、
前記水は、5.18質量%より多く、28.18質量%未満であり、
前記ヒドラジンは、0.064質量%より多く、1.28質量%以下であることを特徴とする。なお、これらの組成比は、各材料の合計が100質量%で調製されるのは言うまでもない。
シリコン基板上に、シリコン熱酸化膜を100nm成膜し、シリコン熱酸化膜上にスパッタ法で銅膜を300nmの厚みに形成した。その銅膜上にポジ型レジスト液をスピンコートで塗布しレジスト膜を作製した。レジスト膜が乾燥した後、配線パターンのマスクを用いて露光した。そして現像液で、感光した部分のレジストを除去した。つまり、銅膜上に配線パターンのレジスト膜が残った部分と、銅膜が露出した部分がある状態である。その後シリコン基板全体を170℃で30分のポストベークを行った。
金属膜の腐食性(金属膜ダメージ)は以下のようにして評価した。まず、シリコン基板上にシリコン熱酸化膜を100nmの厚みに成膜した。次に、シリコン基板上のシリコン熱酸化膜上に、モリブデン膜を20nmの厚みで成膜し、その上に続けて銅膜を300nmの厚みで成膜し、Cu/Moの積層膜サンプルを作製した。これを、「Cu/Mo」と記す。また、シリコン基板上のシリコン熱酸化膜上にアルミニウム膜を300nmの厚さで成膜し、Al膜サンプルを作製した。これを「Al」と記す。
レジスト剥離液は、アミン、有機溶剤、還元剤といった材料の混合組成物である。空気中の二酸化炭素が剥離液中に溶解し、炭酸・重炭酸イオンとなったり、アミンと反応してカルバメートイオンを生じたりする結果、剥離力が低下したり、金属ダメージが大きくなったりする。
以下の要領でサンプルレジスト剥離液を調製した。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例1のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−エチルエタノールアミンを用いた。
N−エチルエタノールアミン(EEA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例2のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として一級アミンのモノエタノールアミンを用いた。
モノエタノールアミン(MEA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例3のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.8質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.2質量%
以上を混合攪拌して実施例4のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 48.0質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 2.0質量%
以上を混合攪拌して実施例5のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 54.5質量%
プロピレングリコール(PG) 20.0質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例6のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 10.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 20.0質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例7のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として一級アミンのモノエタノールアミンを用いた。
モノエタノールアミン(MEA) 5.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 25.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例8のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として一級アミンのモノエタノールアミンを用いた。
モノエタノールアミン(MEA) 10.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 20.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例9のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 44.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 25.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例10のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 59.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 10.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して実施例11のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノブチルエーテル(以後「BDG」とも呼ぶ。CAS番号112−34−5)とプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(BDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例1のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 59.5質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例2のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 39.5質量%
プロピレングリコール(PG) 20.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例3のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とN−メチルホルムアミド(以後「NMF」ともいう。CAS番号123−39−7)とプロピレングリコールを混合した。
N−メチルホルムアミド(NMF) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例4のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とN,N−ジメチルホルムアミド(以後「DMF」ともいう。CAS番号68−12−2)とプロピレングリコールを混合した。
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例5のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水と炭酸エチレン(:エチレンカーボネート、以後「EC」とも呼ぶ。CAS番号96−49−1)とプロピレングリコールを混合した。
炭酸エチレン(EC) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例6のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として環状アミンのピロリジン(以後「PRL」とも呼ぶ。CAS番号123−75−1)を用いた。
ピロリジン(PRL) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例7のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として環状アミンのヒドロキシエチルピペラジン(:1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン、以後「OH−PIZ」とも呼ぶ。CAS番号103−76−4)を用いた。
ヒドロキシエチルピペラジン(OH−PIZ) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例8のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として三級アミンのN−メチルジエタノールアミン(以後「MDEA」とも呼ぶ。CAS番号105−59−9)を用いた。
N−メチルジエタノールアミン(MDEA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例9のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.9質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例10のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 50.0質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物としての還元剤ヒドラジンは入れなかった。
以上を混合攪拌して比較例11のサンプルレジスト剥離液とした。比較例11は実施例1の組成からヒドラジン一水和物(HN・H2O)を抜いた組成である。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物としてサッカリン(:o−スルホベンズイミド、CAS番号81−07−2)を用いた。
サッカリン 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例12のサンプルレジスト剥離液とした。比較例12は、実施例1の添加剤(還元剤:ヒドラジン一水和物(HN・H2O))をサッカリンに変更した組成である。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物としてソルビトール(以後「Stol」と呼ぶ。CAS番号50−70−4)を用いた。
ソルビトール(Stol) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例13のサンプルレジスト剥離液とした。比較例13は実施例1の添加剤(還元剤:ヒドラジン一水和物(HN・H2O))をソルビトール(Stol)に変更した組成である。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 20.0質量%
添加物としてジグリセリン(:ジグリセロール、CAS番号627−82−7)を用いた。
ジグリセリン 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例14のサンプルレジスト剥離液とした。比較例14は、実施例1の添加剤(還元剤:ヒドラジン一水和物(HN・H2O))をジグリセリンに変更した組成である。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 3.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 27.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例15のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として一級アミンのモノエタノールアミンを用いた。
モノエタノールアミン(MEA) 3.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 49.5質量%
プロピレングリコール(PG) 27.0質量%
水 20.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例16のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 64.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 5.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例17のサンプルレジスト剥離液とした。
アミン類として二級アミンのN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 20.0質量%
極性溶媒は、水とジエチレングリコールモノエチルエーテルとプロピレングリコールを混合した。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG) 41.5質量%
プロピレングリコール(PG) 10.0質量%
水 28.0質量%
添加物として還元剤のヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例18のサンプルレジスト剥離液とした。
2 膜部
3 下地層
4 (膜部の)表面
5 テーパー角
10 (下地のMo層とCu層の間の)隙間
Claims (2)
- アミン類として一級若しくは環状以外の二級アミンの少なくとも一方と、
極性溶媒として、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル(EDG)と、
プロピレングリコール(PG)と、
水を含み、
添加剤として
ヒドラジンを含み、
前記アミン類は、3.0質量%より多く、20.0質量%以下であり、
前記ジエチレングリコールモノエチルエーテルは、39.5質量%より多く、59.5質量%以下であり、
前記水は、5.18質量%より多く、28.18質量%未満であり、
前記ヒドラジンは、0.064質量%より多く、1.28質量%以下であるレジスト剥離液。 - 前記アミン類が一級アミンを含む場合は、前記一級アミンはモノエタノールアミン(MEA)であり、
前記アミン類が環状以外の二級アミンを含む場合は、前記環状以外の二級アミンはN−メチルエタノールアミン(MMA)と、N−エチルエタノールアミン(EEA)の少なくとも一方である請求項1に記載されたレジスト剥離液。
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