JPH05281753A

JPH05281753A - 剥離剤組成物

Info

Publication number: JPH05281753A
Application number: JP10932392A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Shiozu; 信一郎塩津; Yoshiaki Horiuchi; 良昭堀内; Etsuko Ikeda; 悦子池田
Original assignee: NAGASE DENSHI KAGAKU KK
Current assignee: NAGASE DENSHI KAGAKU KK
Priority date: 1992-04-02
Filing date: 1992-04-02
Publication date: 1993-10-29
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JP2980772B2

Abstract

(57)【要約】【構成】アルカノールアミン化合物、スルホン化合物
又はスルホキシド化合物、及びヒドロキシ化合物からな
る、フォトレジスト剥離剤組成物。【効果】フォトレジストの剥離、安全性及び作業性に
優れ、また、金属膜を有する基板に対しても腐食を起こ
さない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無機性基板上に形成さ
れたポジ型フォトレジスト膜、ネガ型フォトレジスト膜
等を基板にダメージを与えること無く、容易に剥離する
ための新規剥離剤組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路や液晶パネルの素子回路
は、無機性基板上に形成されたＡｌ合金等の導電性金属
膜や酸化膜等の絶縁膜上にフォトレジストを塗布し、露
光させ現像してパターンを形成し、これをマスクとして
金属や絶縁膜にエッチングを行ない、微細回路を形成す
る。その後、不用になったレジストは除去される。この
レジスト除去用の剥離剤としては、アルキルベンゼンと
アルキルベンゼンスルホン酸との組み合わせが広く使用
されている。また、特開昭６４−４２６５３号公報に示
されるように、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリ
コールモノアルキルエーテル及び含窒素有機ヒドロキシ
化合物等のアルカリ系の有機溶剤を使用したものや、硫
酸や硝酸等の強酸が用いられる場合がある。さらに、特
開昭６２−４９３５５号公報には、アルカノールアミン
又はポリアルキレンポリアミンのエチレンオキサイド付
加物、スルホン化合物及びグリコールモノアルキルエー
テルからなる剥離剤組成物が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のアルキ
ルベンゼンとアルキルベンゼンスルホン酸との組み合わ
せ組成物の場合は、腐食が起きやすいことやリンス工程
が複雑であり、しかも、剥離力が弱い等の問題がある。
また、特開昭６４−４２６５３号公報記載の剥離液や、
硫酸や硝酸等の強酸を用いる場合は、剥離力や腐食性に
満足できる結果が得られない。また、特開昭６２−４９
３５５号公報記載の剥離剤組成物を用いる場合も、剥離
力が弱いという問題がある。近年、加工サイズの微細化
に伴い金属や酸化膜のエッチング条件が厳しくなり、フ
ォトレジストに加わるダメージが大きく、レジストが変
質してしまう。このため先述の有機溶剤にて処理して
も、レジストが基板上に残ってしまうことが問題となっ
ており、強力な剥離力を持ったものが望まれている。本
発明は、上記の諸点に鑑み、かかる問題点を解決するた
めになされたもので、剥離性、安全性及び作業性に優
れ、しかも、金属膜を有する基板に対しても腐食を起こ
さない剥離剤組成物を提供することを目的とするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の剥離剤組成物は、基板上に塗布されたフ
ォトレジスト膜を剥離するための剥離剤組成物におい
て、（ａ）一般式Ｈ_3-nＮ（（ＣＨ₂）_mＯＨ）_n
（ただし、ｍは２又は３の数を示し、ｎは１、２又は
３の数を示す。）で表されるアルカノールアミン化合
物、（ｂ）一般式Ｒ₁−ＳＯ₂−Ｒ₂又はＲ₁−Ｓ
Ｏ−Ｒ₂ （ただし、Ｒ₁及びＲ₂はそれぞれ独立に炭
素数１もしくは２のアルキル基、又は相互に結合して形
成する炭素数４、５もしくは６の環状アルキレン基を示
す。）で表されるスルホン化合物又はスルホキシド化合
物、及び（ｃ）一般式Ｃ₆Ｈ_6-n（ＯＨ）_n （た
だし、ｎ＝１、２又は３）又はＣ₆Ｈ_6-m-n（ＯＨ）_n
Ｒ_m （ただし、ｎ＝１、２、又は３、ｍ＝１又は２
で、環状アルキレン基にヒドロキシ基及びアルキル基又
はアルコキシ基が付加されたもの。）で表されるヒドロ
キシ化合物、からなることを特徴としている。本発明に
おいて無機性基板とは、半導体及び液晶ディスプレイ用
パネルに用いられるけい素、二酸化けい素、ガリウムひ
素単体あるいはこの基体上にアルミ、アルミ合金、クロ
ム、酸化クロム、窒化膜等の導電性あるいは絶縁性被膜
を有する物を含む。

【０００５】上記の本発明の剥離剤組成物において、ア
ルカノールアミン化合物１〜５０重量％、望ましくは２
０〜４０重量％、スルホン化合物又はスルホキシド化合
物９９．５〜４０重量％、望ましくは８０〜５０重量
％、及びヒドロキシ化合物０．５〜１０重量％、望まし
くは２〜６重量％とする。また、アルカノールアミン化
合物としてモノエタノールアミンを用い、スルホン化合
物としてテトラメチレンスルホンを用い、スルホキシド
化合物としてジメチルスルホキシドを用い、ヒドロキシ
化合物としてジヒドロキシベンゼンを用いるのが望まし
い。

【０００６】本発明の剥離剤組成物においては、（ａ）
一般式Ｈ_3-nＮ（（ＣＨ₂）_mＯＨ）_n （但し、ｍは２又は
３の数を示し、ｎは１、２又は３の数を示す）で表され
るアルカノールアミン化合物を１〜５０重量％、好まし
くは２０〜４０重量％の範囲で含有する。上記アルカノ
ールアミンとしては例えば、モノエタノールアミン、ジ
ェタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパ
ノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノー
ルアミン又はこれらの混合物が用いられる。上記のアル
カノールアミンの中では、特にモノエタノールアミンが
好ましく用いられる。

【０００７】また、本発明の剥離剤組成物は、上記アル
カノールアミン化合物とともに、（ｂ）一般式Ｒ₁
−ＳＯ₂−Ｒ₂ （但し、Ｒ₁、Ｒ₂はそれぞれに炭素
数１又は２のアルキル基あるいはアルカノール基、又は
相互に結合して形成する炭素数４又は５の環状アルキレ
ン基を示す。）で表されるスルホン化合物、又は、一般
式Ｒ₁−ＳＯ−Ｒ₂ （但し、Ｒ₁、Ｒ₂はそれぞれ
に炭素数１又は２のアルキル基、又は相互に結合して形
成する炭素数４又は５の環状アルキレン基を示す。）で
表されるスルホキシド化合物を含有する。上記スルホン
化合物としてはジメチルスルホン、ジェチルスルホン、
ビス（２ヒドロキシエチル）スルホン、テトラメチレン
スルホン、ブチルジグリコール（ＢＤＧ）等のグリコー
ルモノアルキルエーテル又はこれらの混合物が用いられ
る。上記スルホキシド化合物としてはジメチルスルホキ
シド（ＤＭＳＯ）が用いられる。

【０００８】さらに、本発明の剥離剤組成物は、上記の
アルカノールアミン化合物及びスルホン化合物又はスル
ホキシド化合物とともに、（ｃ）一般式Ｃ₆Ｈ_6-n
（ＯＨ）_n （ｎ＝１、２及び３）又はＣ₆Ｈ
_6-m- _n（ＯＨ）_nＲ_m（ｎ＝１、２、３ｍ＝１、２
環状アルキレン基にヒドロキシ基及びアルキル基あるい
はアルコキシ基が付加されたもの）で表されるヒドロキ
シ化合物を含有する。上記ヒドロキシ化合物としてはフ
ェノール、クレゾール、メトキシフェノール、エチルフ
ェノール、アリルフェノール、ノニルフェノール、ジヒ
ドロキシベンゼン、ブチルカテコール、トリヒドロキシ
ベンゼン又はこれらの混合物が用いられるが、好ましく
はジヒドロキシベンゼン（カテコール）が用いられる。
本発明による特に好ましい剥離剤組成物は、モノエタノ
ールアミン３０重量％、テトラメチレンスルホン６０重
量％、ジヒドロキシベンゼン１０重量％、あるいはモノ
エタノールアミン３０重量％、ジメチルスルホキシド６
０重量％、ジヒドロキシベンゼン１０重量％からなる。
本発明による剥離剤組成物は、通常４０〜１２０℃の温
度にて、フォトレジストのある基板をつけることによ
り、フォトレジストを溶解し除去することが可能であ
る。その後、基板を純水にて洗浄し、乾燥させることで
残渣のない基板を得ることができる。但し必要に応じ、
純水にて洗浄する前にメタノール、イソプロピルアルコ
ール等の低級アルコール、あるいはアセトン、メチルエ
チルケトン等のケトン類にて洗浄してもよい。

【０００９】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。比較例１〜４、実施例１〜７シリコンウエハー上にＡｌ合金を形成し、その上部に酸
化膜を形成した。その酸化膜上に市販のポジ型フォトレ
ジストにてパターニングを行なった。その後、プラズマ
エッチング処理を行ない酸化膜を加工した。この処理に
より残ったフォトレジストを表１に示す組成を有する剥
離剤組成物中に、それぞれ表２に示す所定温度にて１０
分間浸漬した後、イソプロピルアルコールで洗浄し、純
水で洗浄し、その後、スピン乾燥を行なった。基板表面
を電子顕微鏡にて観察し、残存フォトレジスト膜の有無
を確認した。なお、表１において、ＭＥＡはモノエタノ
ールアミン、ＢＤＧはブチルジグリコール、ＤＭＳＯは
ジメチルスルホキシド、カテコールはジヒドロキシベン
ゼンを示す。また、％は重量％を示す。また、表２にお
いて、×印は残存フォトレジスト膜が有る場合を示し、
○印は残存フォトレジスト膜が無い場合を示す。

【００１０】

【表１】

【００１１】

【表２】

【００１２】比較例５〜８、実施例８〜１４シリコンウエハー上にＡｌ合金を形成し、その上に市販
のポジ型フォトレジストにてパターニングを行なった。
その後、プラズマエッチング処理を行ないＡｌ合金を加
工し、この処理により残ったフォトレジストを表３に示
す剥離剤組成物中に、それぞれ表４に示す所定温度にて
１０分間浸漬した後、イソプロピルアルコールで洗浄
し、純水で乾燥し、その後、スピン乾燥を行なった。基
板表面を電子顕微鏡にて観察し、残存フォトレジスト膜
の有無を確認した。また、１００℃で処理したものにつ
いてはＡｌ合金の厚みを測定し、エッチングされなかっ
た部分の厚みを膜厚測定機にて測定し、最初の厚みと比
較して剥離剤組成物によって腐食されていないかどうか
を調べた。なお、表４において、×印は残存フォトレジ
スト膜が有る場合を示し、処理温度の欄の○印は、残存
フォトレジスト膜が無い場合を示す。また、Ａｌ腐食性
の欄の○印は、腐食されていない場合を示している。具
体的には、最初の厚みと比較し減少量の値が１００以
下の場合を示している。

【００１３】

【表３】

【００１４】

【表４】

【００１５】

【発明の効果】以上のように、本発明による剥離剤組成
物は、アルカノールアミン化合物、スルホン化合物又は
スルホキシド化合物、及びヒドロキシ化合物からなり、
安全性及び作業性に優れ、これらの各成分の相乗効果に
よってフォトレジストの剥離性に優れ、特に従来の技術
では困難であった、基板上にてプラズマエッチング、Ｒ
ＩＥ（ｒｅａｃｔｉｖｅｉｏｎｅｔｃｈｉｎｇ）処
理、イオン注入処理等による加工により変質したフォト
レジスト膜をも、比較的低温処理によって迅速に、か
つ、容易に除去することができる。また、金属膜を有す
る基板に対しても腐食等を起こさない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に塗布されたフォトレジスト膜を
剥離するための剥離剤組成物において、（ａ）一般式
Ｈ_3-nＮ（（ＣＨ₂）_mＯＨ）_n （ただし、ｍは２
又は３の数を示し、ｎは１、２又は３の数を示す。）で
表されるアルカノールアミン化合物、（ｂ）一般式
Ｒ₁−ＳＯ₂−Ｒ₂又はＲ₁−ＳＯ−Ｒ₂ （ただし、
Ｒ₁及びＲ₂はそれぞれ独立に炭素数１もしくは２のア
ルキル基、又は相互に結合して形成する炭素数４、５も
しくは６の環状アルキレン基を示す。）で表されるスル
ホン化合物又はスルホキシド化合物、及び（ｃ）一般
式Ｃ₆Ｈ_6-n（ＯＨ）_n （ただし、ｎ＝１、２又は
３）又はＣ₆Ｈ_6-m-n（ＯＨ）_nＲ_m （ただし、ｎ＝
１、２、又は３、ｍ＝１又は２で、環状アルキレン基に
ヒドロキシ基及びアルキル基又はアルコキシ基が付加さ
れたもの。）で表されるヒドロキシ化合物、からなるこ
とを特徴とする剥離剤組成物。
【請求項２】アルカノールアミン化合物１〜５０重量
％、スルホン化合物又はスルホキシド化合物９９．５〜
４０重量％及びヒドロキシ化合物０．５〜１０重量％か
らなることを特徴とする請求項１記載の剥離剤組成物。
【請求項３】アルカノールアミン化合物がモノエタノ
ールアミンであることを特徴とする請求項１記載の剥離
剤組成物
【請求項４】スルホン化合物がテトラメチレンスルホ
ンであることを特徴とする請求項１記載の剥離剤組成
物。
【請求項５】スルホキシド化合物がジメチルスルホキ
シドであることを特徴とする請求項１記載の剥離剤組成
物。
【請求項６】ヒドロキシ化合物がジヒドロキシベンゼ
ンであることを特徴とする請求項１記載の剥離剤組成
物。