JPH0667439A - Treating liquid for semiconductor surface - Google Patents

Treating liquid for semiconductor surface

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JPH0667439A
JPH0667439A JP22148892A JP22148892A JPH0667439A JP H0667439 A JPH0667439 A JP H0667439A JP 22148892 A JP22148892 A JP 22148892A JP 22148892 A JP22148892 A JP 22148892A JP H0667439 A JPH0667439 A JP H0667439A
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JP
Japan
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alkyl
pyrrolidone
surfactant
ppm
alkyl group
Prior art date
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Application number
JP22148892A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Aoyama
哲男 青山
Hideki Fukuda
秀樹 福田
Mayumi Haneda
真由美 羽田
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Publication of JPH0667439A publication Critical patent/JPH0667439A/en
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Abstract

PURPOSE:To decrease surface tension to improve wettability and to prevent foaming due to an additive by incorporating N-alkyl-2-pyrrolidone as a surfactant into a specified quaternary ammonium hydroxide soln. CONSTITUTION:The treating liquid essentially consists of quaternary ammonium hydroxide soln. expressed by formula [R1R2R3R4N]<+>.OH which is an org. alkali soln., and contains N-alkyl-2-pyrrolidone (N-alkyl group is an alkyl group of 6-20 carbon number) as a surfactant. In formula, R1-R4 may be same or defferent and are alkyl groups or hydroxyalkyl groups of 1-3 cxarbon number. Thereby, the treating liquid used as a developer suppresses the reduction rate of the film in an unexposed area and causes no foaming even wettability is improved by addition of the surfactant. Thus, a fine pattern can be formed without defect and the dimenasional variation of the pattern is decreased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体表面処理液に関
して、さらに詳しくは水酸化第四級アンモニウム水溶液
にN−アルキル−2−ピロリドンを界面活性剤として添
加した半導体表面処理液に関する。本発明の上記処理液
は泡立つことが全く無く、処理工程において効率良く処
理することが可能な半導体表面処理液であり、ポジ型フ
ォトレジスト現像液としてLSI及びLCDの現像、あ
るいは半導体表面洗浄液、リンス液、剥離液として広範
囲な用途に使用可能な半導体表面処理液である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor surface treatment liquid, and more particularly to a semiconductor surface treatment liquid obtained by adding N-alkyl-2-pyrrolidone as a surfactant to an aqueous quaternary ammonium hydroxide solution. The above-mentioned treatment liquid of the present invention is a semiconductor surface treatment liquid that does not foam at all and can be efficiently treated in the treatment process, and is used as a positive photoresist developer for developing LSI and LCD, or a semiconductor surface cleaning liquid, a rinse. It is a semiconductor surface treatment liquid that can be used in a wide range of applications as a liquid or a stripping liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の電子工業の発展は著しく、最近の
半導体集積回路はULSIに代表されるように高集積化
及びそれに伴う回路を描画する際の最小線幅も次第に微
細化し、16メガビットの集積回路では0.5μmのラ
インプロファイル、次世代の64メガビットでは0.3
5μmのラインプロファイルが精度良く形成されること
が強く要求されている。このポジ型レジストの現像液と
して有機アルカリ水溶液が使用される、例えば水酸化テ
トラメチルアンモニウム(IBM「Technical Disclosu
re Bulettin 」第13巻、第7号、第2009ヘ゜ーシ゛ 、
1970年)やコリン(米国特許4,239,661
号)等の水溶液が一般的に使用される。
2. Description of the Related Art The recent development of the electronic industry has been remarkable, and the recent semiconductor integrated circuits are highly integrated as represented by ULSI and the minimum line width when drawing a circuit accompanying it is gradually miniaturized, and 16 megabits are required. 0.5 μm line profile for integrated circuits, 0.3 for next generation 64 Mbits
It is strongly required that a line profile of 5 μm be formed with high accuracy. An organic alkaline aqueous solution is used as a developer for the positive resist, for example, tetramethylammonium hydroxide (IBM “Technical Disclosu”).
re Bulettin ", Vol. 13, No. 7, 2009,
1970) and Choline (US Pat. No. 4,239,661)
Aqueous solution) is generally used.

【0003】しかし水酸化テトラメチルアンモニウムあ
るいはコリン等の現像液を用い線幅が微細なパターンを
描画する場合にはレジストプロファイル及び寸法精度が
極端に低下する。このためレジスト感度を上げるために
現像液のアルカリ濃度を上げたり、現像温度を上げた
り、あるいは現像時間を長くしたりするがいわゆるスル
ープットに対する十分な効果を上げることは出来ない。
またこの他に解像度を向上させるための改良技術として
水酸化第四級アンモニウム水溶液に種々の界面活性剤、
有機化合物と添加したものが提案されている。界面活性
剤を添加したものとしては、例えば、特開昭58−91
43号、特開昭61−70551号、特開昭61−15
1537号、特開昭61−167948号、特開昭61
−232453号、特開昭61−232454号、特開
昭62−32452号、特開昭62−32454号、特
開昭62−47125号、などがあり、界面活性剤とさ
らにアルコール、炭化水素などの他の有機化合物を添加
したものとしては例えば、特開昭62−232453
号、特開昭58−57128号、などがあり、その他に
種々の有機化合物を添加したものもあり、例えば、特開
昭60−24105号、特開昭62−38755号、特
開昭62−57162号、特開昭62−67535号な
どの種々のものが数多く提案されている。
However, when a pattern having a fine line width is drawn using a developing solution such as tetramethylammonium hydroxide or choline, the resist profile and dimensional accuracy are extremely reduced. Therefore, in order to increase the resist sensitivity, the alkali concentration of the developing solution is raised, the developing temperature is raised, or the developing time is lengthened, but the sufficient effect on the so-called throughput cannot be obtained.
In addition to this, various surfactants are added to the quaternary ammonium hydroxide aqueous solution as an improved technique for improving the resolution.
A compound added with an organic compound is proposed. A surfactant added is, for example, JP-A-58-91.
43, JP-A-61-70551, JP-A-61-15
1537, JP-A-61-167948, JP-A-61
No. 232453, JP-A No. 61-232454, JP-A No. 62-32452, JP-A No. 62-32454, and JP-A No. 62-47125. Surfactants and alcohols, hydrocarbons, etc. Other organic compounds added are, for example, JP-A-62-232453.
And JP-A-58-57128, and there are those in which various organic compounds are added. For example, JP-A-60-24105, JP-A-62-38755, and JP-A-62- Various proposals such as 57162 and JP-A-62-67535 have been proposed.

【0004】上記に挙げた各種界面活性剤、有機化合物
を加えた現像液は、レジスト表面への濡れ性の向上、即
ち表面張力の低下や、UV露光部と未露光部の溶解速度
の差を強める、即ち感度の向上を目的としている。しか
しながら、次世代に要求されるサブミクロンラインプロ
ファイル技術においては、解像度や寸法精度向上のため
に添加した界面活性剤等が泡立ちを起し、プロファイル
欠陥を生じさせる等の問題を抱えている。また、これの
他、近年ウエハーも大口径化し6〜8インチになりつつ
あり、ウエハー上に短時間で現像液が均一に処理出来る
ことが要求されている。
The developer containing the above-mentioned various surfactants and organic compounds improves the wettability to the resist surface, that is, lowers the surface tension, and causes a difference in dissolution rate between the UV-exposed area and the unexposed area. The purpose is to strengthen, that is, improve the sensitivity. However, in the submicron line profile technology required for the next generation, there is a problem that a surfactant or the like added for improving resolution and dimensional accuracy causes foaming to cause a profile defect. In addition to this, in recent years, the diameter of wafers has been increased to 6 to 8 inches, and it is required that the developing solution can be uniformly processed on the wafer in a short time.

【0005】一方、半導体製造工程において表面の汚れ
を除去するためにアルカリ溶液を用いて洗浄することは
広く行われている。アルカリ溶液は処理液として利用す
るために、その処理能力向上に界面活性剤、有機化合物
等を添加したものが知られている。しかしながら、一般
的に界面活性剤は起泡性のため、発生する多量の泡によ
る洗浄工程、リンス工程、剥離工程におけるトラブルや
処理条件の変更を余儀なくされる場合がしばしば見られ
る。従って、消泡目的のために消泡剤を添加するといっ
た煩雑な工程を必要とするケースや、さらには消泡剤が
高価であり、消泡剤そのもの自身に充分な効果が得られ
ないといった種々の問題を抱えている。また、現像液の
場合と同様にウエハーの大口径化に際して均一に洗浄す
ることが強く望まれている。
On the other hand, in the semiconductor manufacturing process, it is widely practiced to use an alkaline solution for cleaning in order to remove surface stains. Since an alkaline solution is used as a treatment liquid, it is known that a surfactant, an organic compound or the like is added to improve its treatment ability. However, since surfactants generally have a foaming property, it is often the case that troubles in the cleaning step, rinsing step, and peeling step due to a large amount of generated foams and changes in processing conditions are unavoidable. Therefore, there are various cases in which a complicated process such as adding an antifoaming agent for the purpose of defoaming is required, and further, the antifoaming agent is expensive and the defoaming agent itself cannot obtain a sufficient effect. Have a problem. Further, as in the case of the developing solution, it is strongly desired to uniformly wash the wafer when the diameter of the wafer is increased.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、表面張力が低く濡れ性を改善し、かつ添加剤による
起泡を全く生じないポジ型フォトレジスト現像液、アル
カリ洗浄液、剥離液等として有用な半導体表面処理液液
を提供するにある。本発明の表面処理液はポジ型フォト
レジスト現像液、アルカリ洗浄液、剥離液等として使用
され、ポジ型フォトレジスト現像液として使用した場合
は表面張力が低く濡れ性を改善し、かつ添加剤による起
泡を全く生じないため、未露光部の膜厚減少速度を充分
に抑制し、優れたプロファイルが得られるとともに、パ
ターン寸法のバラツキが小さく、次世代のサブミクロン
パターンプロファイルの形成を充分なし有るものであ
る。また、アルカリ性洗浄液、剥離液等として使用した
場合、従来のアルカリ洗浄液と比較して、起泡性が皆無
であり、起泡による処理工程でのトラブルがなく、処理
条件の変更を特に必要とせず、また消泡剤の添加を必要
としない半導体表面処理液である。
Therefore, the present invention is useful as a positive photoresist developing solution, an alkali cleaning solution, a stripping solution, etc., which has a low surface tension, improves wettability, and does not cause foaming due to additives. Another object is to provide a semiconductor surface treatment liquid. The surface treatment liquid of the present invention is used as a positive photoresist developer, an alkaline cleaning liquid, a stripping liquid, etc., and when used as a positive photoresist developer, it has low surface tension and improves wettability, and it is caused by an additive. Since no bubbles are generated, the film thickness reduction rate of the unexposed area is sufficiently suppressed, an excellent profile can be obtained, and the variation in pattern dimensions is small, so that the next-generation submicron pattern profile is sufficiently formed. Is. Also, when used as an alkaline cleaning solution, a stripping solution, etc., it has no foaming property compared to conventional alkaline cleaning solutions, there is no trouble in the processing step due to foaming, and there is no need to change the processing conditions. Moreover, it is a semiconductor surface treatment liquid which does not require addition of an antifoaming agent.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明上記の事情に鑑み
多角的な観点から鋭意研究の結果、有機アルカリ水溶液
である水酸化第四級アンモニウム水溶液に界面活性剤と
して、N−アルキル−2−ピロリドンを含有させること
によって無起泡性半導体表面処理液が得られることを見
い出し本発明に到った。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive research from various viewpoints in view of the above circumstances, N-alkyl-2- as a surfactant is added to a quaternary ammonium hydroxide aqueous solution which is an organic alkaline aqueous solution. It has been found that a non-foaming semiconductor surface treatment liquid can be obtained by containing pyrrolidone, and the present invention has been completed.

【0008】即ち本発明は一般式(1) [R1 2 3 4 N]+ ・OH- ………(1) (但し、R1 、R2 、R3 およびR4 は、同一であって
も異なってもよく、炭素数1〜3のアルキル基、もしく
はヒドロキシアルキル基を表す。)で示される水酸化第
四級アンモニウム水溶液に、界面活性剤としてN−アル
キル−2−ピロリドンを含有させた半導体表面処理液で
ある。
[0008] The present invention has the general formula (1) [R 1 R 2 R 3 R 4 N] + · OH - ......... (1) ( where, R 1, R 2, R 3 and R 4 are the same Or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydroxyalkyl group), and N-alkyl-2-pyrrolidone as a surfactant in an aqueous quaternary ammonium hydroxide solution represented by It is the semiconductor surface treatment liquid contained.

【0009】上記一般式(1)で示される水酸化第四級
アンモニウム水溶液は、具体的には、水酸化テトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド、水酸化テトラエチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド、水酸化テトラプロ
ピルアンモニウムハイドロオキサイド、水酸化トリメチ
ルエチルアンモニウムハイドロオキサイド、水酸化トリ
メチルプロピルアンモニウムハイドロオキサイド、水酸
化ジメチルジプロピルアンモニウムハイドロオキサイ
ド、水酸化モノメチルトリエチルアンモニウムハイドロ
オキサイド、水酸化モノメチルトリプロピルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、水酸化トリメチルヒドロキシエ
チルアンモ二ウムハイドロオキサイド、ジメチルヒドロ
キシエチルアンモニウムハイドロオキサイド等があげら
れる。これらの中で、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド(TMAH)と水酸化トリメチルヒドロキ
シエチルアンモニウムハイドロオキサイド(コリン)が
好ましい。本発明に使用される上記の水酸化第四級アン
モニウムの水溶液濃度は0.05〜15wt%であり、好
ましくは0.1〜6wt%である。
The quaternary ammonium hydroxide aqueous solution represented by the above general formula (1) is specifically, tetramethylammonium hydroxide hydroxide, tetraethylammonium hydroxide hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide hydroxide, water. Trimethylethylammonium oxide oxide, trimethylpropylammonium hydroxide hydroxide, dimethyldipropylammonium hydroxide hydroxide, monomethyltriethylammonium hydroxide hydroxide, monomethyltripropylammonium hydroxide hydroxide, trimethylhydroxyethylammonium hydroxide hydroxide Examples thereof include oxide and dimethylhydroxyethylammonium hydroxide. Of these, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) and trimethylhydroxyethylammonium hydroxide hydroxide (choline) are preferable. The aqueous solution concentration of the above quaternary ammonium hydroxide used in the present invention is 0.05 to 15 wt%, preferably 0.1 to 6 wt%.

【0010】また、本発明に使用される界面活性剤は下
記の一般式(2)で表されるN−アルキル−2−ピロリ
ドンが使用される。
As the surfactant used in the present invention, N-alkyl-2-pyrrolidone represented by the following general formula (2) is used.

【0011】[0011]

【化1】 (式中、R5 は炭素数6〜20のアルキル基) 具体的には、N−ヘキシル−2−ピロリドン、N−ヘプ
チル−2−ピロリドン、N−オクチル−2−ピロリド
ン、N−ノニル−2−ピロリドン、N−デシル−2−ピ
ロリドン、N−ウンデシル−2−ピロリドン、N−ドデ
シル−2−ピロリドン、N−トリデシル−2−ピロリド
ン、N−テトラデシル−2−ピロリドン、N−ペンタデ
シル−2−ピロリドン、N−ヘキサデシル−2−ピロリ
ドン、N−ヘプタデシル−2−ピロリドン、N−オクタ
デシル−2−ピロリドン等があげられる。
[Chemical 1] (In the formula, R 5 is an alkyl group having 6 to 20 carbon atoms) Specifically, N-hexyl-2-pyrrolidone, N-heptyl-2-pyrrolidone, N-octyl-2-pyrrolidone, N-nonyl-2 -Pyrrolidone, N-decyl-2-pyrrolidone, N-undecyl-2-pyrrolidone, N-dodecyl-2-pyrrolidone, N-tridecyl-2-pyrrolidone, N-tetradecyl-2-pyrrolidone, N-pentadecyl-2-pyrrolidone , N-hexadecyl-2-pyrrolidone, N-heptadecyl-2-pyrrolidone, N-octadecyl-2-pyrrolidone and the like.

【0012】これらの界面活性剤は一般的には、0.1
ppm〜5000ppmの濃度範囲で使用されるが、通
常0.5ppm〜1000ppmの濃度範囲で充分に効
果が得られる。本発明において、界面活性剤の添加量が
上記の0.1ppmよりも少ない場合は濡れ性が悪く、
また未露光部の膜厚減少速度が多くなり好ましくない。
一方5000ppmを越える多量である場合は、現像後
のウエハー上に界面活性剤が残存する現象が生じ、後工
程でのリンス量が多くなるなど好ましくない。
These surfactants generally have a content of 0.1
Although it is used in the concentration range of ppm to 5000 ppm, the effect is usually sufficiently obtained in the concentration range of 0.5 ppm to 1000 ppm. In the present invention, when the amount of the surfactant added is less than the above 0.1 ppm, the wettability is poor,
In addition, the rate of reduction of the film thickness in the unexposed portion increases, which is not preferable.
On the other hand, when the amount is more than 5000 ppm, a phenomenon in which the surfactant remains on the wafer after development occurs, and the rinse amount in the subsequent process increases, which is not preferable.

【0013】本発明に係る半導体表面処理液は現像液と
して使用した場合、濡れ性が良好であり、しかも泡立ち
が無く、サブミクロンプロファイル形成においてもプロ
ファイル欠陥が生じず、かつ未露光部の膜厚減少速度を
顕著に抑制出来るものである。また、本発明の処理液
は、比較的短時間に半導体表面上の脱脂、無機物質、フ
ォトレジスト等の有機物質による汚染の除去、洗浄が速
やかに行われるとともに、さらには、ポリッシング、ラ
ッピング後の洗浄液としても有効であり、起泡性が皆無
という点からも優れており、その波及効果は絶大であり
工業的に有用である。
When the semiconductor surface treating solution according to the present invention is used as a developing solution, it has good wettability, no bubble formation, no profile defects in submicron profile formation, and a film thickness of an unexposed portion. The rate of decrease can be significantly suppressed. Further, the treatment liquid of the present invention quickly degreases the semiconductor surface, removes contaminants from inorganic substances, organic substances such as photoresist, and cleans in a relatively short time, and further polishes and wraps it after lapping. It is also effective as a cleaning liquid and is excellent in that it has no foaming property, and its ripple effect is enormous and industrially useful.

【0014】本発明の現像液の対象となるポジ型フォト
レジストとしては特に限定されるものではないが、例え
ばフェノール共重合体ノボラック樹脂とナフトキノンジ
アジド化合物とを構成成分として含むものであれば良
い。本発明の処理剤の対象物は、例えば、フォトレジス
ト残渣、銅メッキ薬品、金メッキ薬品、ニッケルメッキ
薬品、半田メッキ薬品、フラックス、オイル、接着剤、
マーカー、ラミネート樹脂等が挙げられる。
The positive photoresist which is the object of the developing solution of the present invention is not particularly limited, but may be, for example, one containing a phenol copolymer novolac resin and a naphthoquinone diazide compound as constituent components. Objects of the treatment agent of the present invention include, for example, photoresist residue, copper plating chemicals, gold plating chemicals, nickel plating chemicals, solder plating chemicals, flux, oil, adhesives,
Markers, laminate resins and the like can be mentioned.

【0015】以下に本発明の実施例および比較例を記述
する。
Examples and comparative examples of the present invention will be described below.

【実施例】【Example】

試験例1(起泡性試験) 起泡性試験は、100ml共栓つきネスラー管に試料5
0mlを入れて、30秒間激しく振った後、液面からの
泡の高さ(mm)の経時変化を測定して評価を行った。
結果を表−1に示す。
Test Example 1 (foaming test) The foaming test was carried out by using a sample 5 in a 100 ml Nessler tube with a stopper.
After adding 0 ml and shaking vigorously for 30 seconds, the change with time of the height (mm) of bubbles from the liquid surface was measured and evaluated.
The results are shown in Table-1.

【0016】試験例2 現像液として、水酸化テトラメチルアンモニウム(以下
TMAHと略記する)の2.38重量%水溶液に表−1
に示すように界面活性剤として、アルキル鎖の違うN−
アルキル−2−ピロリドンを加えた現像液を調整した。
なお、比較として本発明における界面活性剤を加えない
のも、及び一般的に使用される界面活性剤として、ポリ
オキシエチレンアリルエーテル型非イオン性界面活性剤
である、ノイゲンEP−130A(第一工業製薬(株)
製)をTMAH2.38%に添加したものについて表面
張力試験を行った。併せて、濡れ性が改善されているこ
とを確認するために、表面張力の測定を行った。結果を
表−2に示す。
Test Example 2 As a developer, a 2.38% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (hereinafter abbreviated as TMAH) was used as shown in Table 1.
As shown in the figure, N- with different alkyl chains is used as a surfactant.
A developing solution containing alkyl-2-pyrrolidone was prepared.
In addition, as a comparison, a polyoxyethylene allyl ether type nonionic surfactant, Neugen EP-130A (first) is also used without adding the surfactant in the present invention and as a commonly used surfactant. Industrial Pharmaceutical Co., Ltd.
The surface tension test was carried out on the product prepared by adding TMAH 2.38%. At the same time, the surface tension was measured to confirm that the wettability was improved. The results are shown in Table-2.

【0017】[0017]

【表1】 表−1 試験No アルキル 添加量(ppm) 0 min 1 min 3 min 5 min 評価 1 -C8H17 :10ppm 5 mm 0 mm 0 mm 0 mm ◎ 2 -C8H17 :100ppm 10 mm 0 mm 0 mm 0 mm ◎〜○ 3 -C12H25 :100ppm 10 mm 9 mm 8 mm 7 mm ○ 4 -CH3 :100ppm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm ◎ ※比1 − 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm ◎ ※比2 − 120 mm 75 mm 62 mm 62 mm ×× ※比較例1…TMAH 2.38% ※比較例2…TMAH 2.38%にノイゲンEP−130
Aを 100ppm 添加
[Table 1] Table-1 Test No Alkyl addition amount (ppm) 0 min 1 min 3 min 5 min Evaluation chain 1-C 8 H 17 : 10 ppm 5 mm 0 mm 0 mm 0 mm ◎ 2-C 8 H 17 : 100 ppm 10 mm 0 mm 0 mm 0 mm ◎ to ○ 3 -C 12 H 25 : 100ppm 10 mm 9 mm 8 mm 7 mm ○ 4-CH 3 : 100ppm 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm ◎ * Ratio 1-0 mm 0 mm 0 mm 0 mm ◎ * Ratio 2-120 mm 75 mm 62 mm 62 mm XX * Comparative example 1 ... TMAH 2.38% * Comparative example 2 ... TMAH 2.38% to Neugen EP-130
Add 100ppm of A

【0018】[0018]

【表2】 表−2 試験No. アルキル鎖、濃度(ppm) 表面張力(dyne/cm) ──────────────────────────── 5 -C8H17 :10ppm 62.0 6 -C8H17 :100ppm 51.7 7 -C8H25 :100ppm 26.6 ※比3 -CH3 :100ppm 73.2 ※比4 − 73.2 ※比5 − 30.9 ※比較例3…TMAH 2.38%にN−メチルピロリドン
100ppm 添加 ※比較例4…TMAH 2.38% ※比較例5…TMAH 2.38%にノイゲンEP−130
Aを 100ppm 添加
[Table 2] Table-2 Test No. Alkyl chain, concentration (ppm) Surface tension (dyne / cm) ─────────────────────────── ── 5 -C 8 H 17 : 10ppm 62.0 6 -C 8 H 17 : 100ppm 51.7 7 -C 8 H 25 : 100ppm 26.6 * Ratio 3 -CH 3 : 100ppm 73.2 * Ratio 4 − 73.2 * Comparative 5-30.9 * Comparative Example 3 ... TMAH 2.38% with N-methylpyrrolidone
Addition of 100 ppm * Comparative example 4 ... TMAH 2.38% * Comparative example 5 ... TMAH 2.38% to Neugen EP-130
Add 100ppm of A

【0019】実施例2(現像液としての評価試験) 実施例1の起泡性試験に使用した現像液について、リソ
グラフィー評価を行った。3インチシリコンウエハーに
アルカリ可溶性ノボラック樹脂とナフトキノンジアジド
化合物を構成成分として含むOFPR−800(東京応
化工業社製)をスピナーにより膜厚1.2μmになるよ
うに塗布し、クリーンオーブン中80℃で30分プレベ
ークし密着露光装置を用いてテストチャートレチクルを
介して露光処理を行った。次いで表−3に示した現像液
について自動現像装置NE−7000(滝沢産業(株)
製)を用いて現像、リンス処理を行った。現像、リンス
は恒温槽にて23℃に保持した。その後、未露光部の膜
厚減少速度を測定した。現像後のレジストパターンの断
面形状のテーパー角度、及びラインプロファイルの状態
については走査電子顕微鏡で観察、測定した。表−3か
ら明かなように本発明の現像液は未露光部膜厚減少速度
及びレジストテーパー角度から非常に優れていることが
判る。
Example 2 (Evaluation Test as Developer) The developer used in the foaming test of Example 1 was subjected to lithographic evaluation. A 3-inch silicon wafer was coated with OFPR-800 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) containing an alkali-soluble novolac resin and a naphthoquinonediazide compound as constituent components by a spinner so as to have a film thickness of 1.2 μm, and the coating was performed in a clean oven at 80 ° C. for 30 minutes. After prebaking for a minute, an exposure process was performed using a contact exposure apparatus through a test chart reticle. Next, the developing solutions shown in Table 3 are automatically developed by NE-7000 (Takizawa Sangyo Co., Ltd.)
Developed) and a rinsing process was performed. Development and rinsing were maintained at 23 ° C. in a constant temperature bath. Then, the film thickness reduction rate of the unexposed portion was measured. The taper angle of the cross-sectional shape of the resist pattern after development and the state of the line profile were observed and measured with a scanning electron microscope. As is clear from Table 3, the developer of the present invention is very excellent in terms of the film thickness reduction rate of the unexposed portion and the resist taper angle.

【0020】[0020]

【表3】 表−3 試験No. TMAH濃度 アルキル鎖、濃度(ppm) 未露光部 レシ゛スト スカム の (wt%) 膜厚減少 テーハ゜ー 状態 速度 角度 (A/min) (度) 8 2.38 -C8H17 :10ppm 420 74 ○ 9 2.38 -C8H17 :100ppm 270 75 ◎ 10 2.38 -C12H25 : 1ppm 400 77 ◎ ※比6 2.38 − 600 70 × ※比7 2.38 − 680 74 ○ ※比較例6…TMAH 2.38% ※比較例7…TMAH 2.38%にノイゲンEP−130
Aを 100ppm 添加。
[Table 3] Table-3 Test No. TMAH Concentration Alkyl chain, concentration (ppm) (wt%) Thickness reduction of unexposed area resist scum Theta state Speed angle (A / min) (degree) 8 2.38 -C 8 H 17 : 10ppm 420 74 ○ 9 2.38 -C 8 H 17 : 100ppm 270 75 ◎ 10 2.38 -C 12 H 25 : 1ppm 400 77 ◎ * Ratio 6 2.38 − 600 70 × * Ratio 7 2 .38-680 74 ○ * Comparative Example 6 ... TMAH 2.38% * Comparative Example 7 ... TMAH 2.38% to Neugen EP-130
Add 100ppm of A.

【0021】実施例 3(現像液としての評価試験) 現像液としてコリン水溶液5重量%を使用した以外は実
施例2と同様に行った。試験結果を表−4に示す。
Example 3 (Evaluation test as a developing solution) The same procedure as in Example 2 was carried out except that 5% by weight of an aqueous choline solution was used as a developing solution. The test results are shown in Table-4.

【0022】[0022]

【表4】 表−4 試験No. コリン濃度 アルキル鎖、濃度(ppm) 未露光部 レシ゛スト スカムの (wt%) 膜厚減少 テーハ゜ー 状態 速度 角度 (A/min) (度) 11 5.00 -C8H17 :10ppm 420 74 ○ 12 5.00 -C8H17 :100ppm 270 75 ◎ 13 5.00 -C12H25 :1ppm 390 76 ◎ ※比8 5.00 − 580 68 × ※比9 5.00 − 650 70 × ※比較例8…コリン 5.00% ※比較例9…コリン 5.00%にノイゲンEP−130A
を 100ppm 添加。
[Table 4] Table-4 Test No. Choline concentration Alkyl chain, concentration (ppm) Unexposed area resist scum (wt%) Film thickness reduction Tape state Velocity angle (A / min) (degree) 11 5.00 -C 8 H 17 : 10ppm 420 74 ○ 12 5.00 -C 8 H 17 : 100ppm 270 75 ◎ 13 5.00 -C 12 H 25 : 1ppm 390 76 ◎ ※ Comparison 8 5.00 − 580 68 × ※ Comparison 95 0.00-650 70 × * Comparative Example 8 ... Choline 5.00% * Comparative Example 9 ... Choline 5.00% to Neugen EP-130A
Is added at 100 ppm.

【0023】実施例 4(ワックス溶解試験) シリコンウエハーのラッピング、ポリッシングに広く使
用されている日化精工(株)製のワックス「スカイワッ
クス 415」(商品名)について、TMAH水溶液に
N−アルキルピロリドンを添加した洗浄液による溶解試
験を行なった。試験方法は、スカイワックス 415、
200mgを下記の表−5に示す混合溶液5m 、処理
温度 70℃、50分間溶解し溶解量を測定した。
Example 4 (Wax Dissolution Test) Wax "Sky Wax 415" (trade name) manufactured by Nika Seiko Co., Ltd., which is widely used for lapping and polishing silicon wafers, was used in an aqueous TMAH solution to prepare N-alkylpyrrolidone. A dissolution test was carried out using a cleaning liquid containing. The test method is Sky Wax 415,
200 mg was dissolved in a mixed solution of 5 m shown in Table 5 below at a treatment temperature of 70 ° C. for 50 minutes to measure the amount of dissolution.

【0024】[0024]

【表5】 表−5 試験No. TMAH濃度 アルキル鎖、濃度(ppm) ワックス溶解量 (wt%) (mg/100m ) 14 0.68 -C8H17 :800ppm 387 15 0.68 -C8H17 :100ppm 386 16 1.40 -C8H17 :100ppm 771 17 0.68 -C12H25 :10ppm 402 18 0.68 -C12H25 : 1ppm 400 19 1.40 -C12H25 : 1ppm 797 ※比10 0.68 − 375 ※比較例10…TMAH 0.68%。[Table 5] Table-5 Test No. TMAH concentration Alkyl chain, concentration (ppm) Wax dissolution amount (wt%) (mg / 100m) 14 0.68 -C 8 H 17 : 800 ppm 387 15 0.68 -C 8 H 17 : 100ppm 386 16 1.40 -C 8 H 17 : 100ppm 771 17 0.68 -C 12 H 25 : 10ppm 402 18 0.68 -C 12 H 25 : 1ppm 400 19 1.40 -C 12 H 25 : 1ppm 797 * Comparative 10 0.68-375 * Comparative example 10 ... TMAH 0.68%.

【0025】実施例 5(ワックス溶解試験) 実施例4の混合溶液のTMAH水溶液に換え、コリン水
溶液を使用した以外は実施例4と同様に行なった。その
結果を表−6に示す。
Example 5 (Wax Dissolution Test) The same procedure as in Example 4 was carried out except that the mixed solution of Example 4 was replaced with an aqueous solution of choline. The results are shown in Table-6.

【0026】[0026]

【表6】 表−6 試験No. コリン濃度 アルキル鎖、濃度(ppm) ワックス溶解量 (wt%) (mg/100m ) 20 0.68 -C8H17 :800ppm 338 21 0.68 -C8H17 :100ppm 337 22 1.40 -C8H17 :100ppm 673 23 0.68 -C12H25 :10ppm 372 24 0.68 -C12H25 : 1ppm 370 25 1.40 -C12H25 : 1ppm 741 ※比11 0.68 − 326 ※比較例11…コリン 0.68%。 表−5,6の結果より、本発明の洗浄液は明らかに少量
の界面活性剤で良好にワックスを除去できる。
[Table 6] Table-6 Test No. Choline concentration Alkyl chain, concentration (ppm) Wax dissolution amount (wt%) (mg / 100m) 20 0.68 -C 8 H 17 : 800 ppm 338 21 0.68 -C 8 H 17 : 100ppm 337 22 1.40 -C 8 H 17 : 100ppm 673 23 0.68 -C 12 H 25 : 10ppm 372 24 0.68 -C 12 H 25 : 1ppm 370 25 1.40 -C 12 H 25 : 1ppm 741 * Comparison 11 0.68-326 * Comparative example 11 ... Choline 0.68%. From the results shown in Tables 5 and 6, the cleaning liquid of the present invention can remove wax satisfactorily with a clearly small amount of surfactant.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の半導体表面処理液は、現像液と
して、未露光部膜厚減少速度を充分に抑制し、界面活性
剤の添加により、濡れ性を改善するが泡立ちが全くな
く、微細パターンを欠陥を発生させることなく形成し、
その上パターン寸法のバラツキが小さく、優れたプロフ
ァイルを与える等の効果を有するものである。さらに、
洗浄液として使用した場合、ワックスの洗浄力が高く、
泡立ちが皆無のため洗浄後の表面状態も極めて良好であ
る等の効果を有する。
As a developer, the semiconductor surface treatment solution of the present invention sufficiently suppresses the film thickness reduction rate in the unexposed area and improves the wettability by the addition of a surfactant, but does not cause foaming at all and is fine. Form a pattern without causing defects,
In addition, the variation of the pattern size is small, and it has an effect of giving an excellent profile. further,
When used as a cleaning liquid, the cleaning power of wax is high,
Since there is no foaming, the surface condition after washing is very good.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式 [R1 2 3 4 N]+ ・OH- (但し、R1 〜R4 は同一であっても異なっても良く、
炭素数1〜3のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル
基を表す)で示される水酸化第四級アンモニウム水溶液
を主剤とし、これに界面活性剤としてN−アルキル−2
−ピロリドン(但し、N−アルキル基は炭素数6〜20
のアルキル基とする)を含有させてなる無起泡性の半導
体表面処理液。
1. A compound represented by the general formula: [R 1 R 2 R 3 R 4 N] + · OH (where R 1 to R 4 may be the same or different,
A quaternary ammonium hydroxide aqueous solution represented by C1 to C3 alkyl group or hydroxyalkyl group) is used as a main agent, and N-alkyl-2 is used as a surfactant.
-Pyrrolidone (however, the N-alkyl group has 6 to 20 carbon atoms)
A non-foaming semiconductor surface treatment liquid containing the same.
【請求項2】 N−アルキル−2−ピロリドンが0.1
ppm〜5000ppmの濃度範囲である請求項1記載
の半導体表面処理液。
2. N-alkyl-2-pyrrolidone is 0.1.
The semiconductor surface treatment liquid according to claim 1, which has a concentration range of ppm to 5000 ppm.
【請求項3】 一般式 [R1 2 3 4 N]+ ・OH- (但し、R1 〜R4 は同一であっても異なっても良く、
炭素数1〜3のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル
基を表す)で示される水酸化第四級アンモニウム水溶液
を主剤とし、これに界面活性剤としてN−アルキル−2
−ピロリドン(但し、N−アルキル基は炭素数6〜20
のアルキル基とする)を含有させてなるポジ型フォトレ
ジスト現像液。
3. A compound represented by the general formula: [R 1 R 2 R 3 R 4 N] + .OH (wherein R 1 to R 4 may be the same or different,
A quaternary ammonium hydroxide aqueous solution represented by C1 to C3 alkyl group or hydroxyalkyl group) is used as a main agent, and N-alkyl-2 is used as a surfactant.
-Pyrrolidone (however, the N-alkyl group has 6 to 20 carbon atoms)
Positive type photoresist developing solution.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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