JPH11258825A - ポジ型レジスト用剥離液 - Google Patents

ポジ型レジスト用剥離液

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JPH11258825A
JPH11258825A JP1155499A JP1155499A JPH11258825A JP H11258825 A JPH11258825 A JP H11258825A JP 1155499 A JP1155499 A JP 1155499A JP 1155499 A JP1155499 A JP 1155499A JP H11258825 A JPH11258825 A JP H11258825A
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Kazumasa Wakiya
和正 脇屋
Masaichi Kobayashi
政一 小林
Yoichiro Harada
庸一郎 原田
Hatsuyuki Tanaka
初幸 田中
Toshimasa Nakayama
寿昌 中山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 剥離性に優れ、しかもアルミニウムや銅など
の金属材料を腐食することのない新規なポジ型レジスト
用剥離液を提供する。 【解決手段】 (A)N‐ヒドロキシアルキル置換のア
ミン及び含窒素複素環式ヒドロキシ化合物の中から選ば
れた少なくとも1種の含窒素有機ヒドロキシ化合物及び
(B)ピロカテコールを含有するか、あるいはさらにこ
れに加えて(C)水溶性有機溶剤を含有したポジ型レジ
スト用剥離液とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なポジ型レジス
ト用剥離液、さらに詳しくは、ICやLSIなどの半導
体素子の製造に好適な、剥離性に優れる上、アルミニウ
ムや銅などの金属材料に対する腐食性の少ないポジ型レ
ジスト用剥離液に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ICやLSIなどの半導体素子の製造に
おいては、通常、まずシリコンウエーハなどの基板上に
酸化膜などの薄膜を形成し、次いでその表面にレジスト
を均一に塗布して感光層を設けたのち、露光及び現像処
理してレジストパターンを形成し、続いてこのレジスト
パターンをマスクとして下層部の酸化膜などの薄膜を選
択的にエッチングしたのち、レジストを完全に除去する
工程がとられている。
【0003】従来、このレジストの除去に使用される剥
離液としては、全炭素数10〜20のアルキルベンゼン
スルホン酸と沸点150℃以上の非ハロゲン化芳香族炭
化水素系溶剤との混合液(特開昭51−72503号公
報)、ジメチル又はジエチルスルホキシドと有機スルホ
ンとから成る混合液(特開昭57−84456号公
報)、全炭素数10〜20の表面活性アルキルアリール
スルホン酸と全炭素数6〜9の向水性芳香族スルホンと
沸点150℃以上の非ハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤
との混合液(米国特許第4165294号明細書)、有
機スルホン酸及び1,2‐ジヒドロキシベンゼンに極性
又は非極性有機溶剤を添加したもの(ヨーロッパ公開特
許第0119337号明細書)などが提案されている。
【0004】しかしながら、これらの剥離液はレジスト
に対する剥離能力について十分ではなく、特に半導体素
子の製造過程で例えば高温に曝されたり、エッチング処
理の際に強い酸溶液や、プラズマのような過酷な化学的
環境に曝されて、変質したレジストに対しては剥離性が
低いため、実用性を欠き、また半導体素子の製造工程で
使用されるアルミニウムや銅などの金属層に対して腐食
をもたらすおそれがあるなどの欠点を有している。さら
に、従来の剥離液においては、通常レジストを剥離処理
する際に温度が100℃以上でないと実用的な剥離性を
示さないため、剥離液の揮発量が多くて、経時的に組成
変化を生じるのを免れず、剥離液を安定に使用できない
という欠点がある。
【0005】最近、この腐食の問題をクリアーし、高い
剥離性を有する剥離液として、1,3‐ジメチル‐2‐
イミダゾリジノンとジメチルスルホキシドと所定量の水
溶性有機アミンから成るものが提案された(特開平4−
350660号公報)。しかしながら、この剥離液は従
来の剥離液と比べて、防食性や剥離性は向上したが、実
用的なレベルに達しておらず、例えば近年、高密度集積
回路の配線材料として多用されているアルミニウムを9
5重量%以上含有するアルミニウムとケイ素と銅との合
金からなる基板(Al−Si−Cu基板)に対しては、
銅の腐食から生じるエッチピットの発生を完全に防止す
ることができないという欠点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の多くの剥離液が有する欠点を克服し、剥離性に優
れ、しかもアルミニウムや銅などの金属材料を腐食する
ことのない新規なポジ型レジスト用剥離液を提供するこ
とを目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の好
ましい性質を有する新規なポジ型レジスト用剥離液を開
発すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の含窒素有機ヒド
ロキシ化合物とピロカテコールを含有するか、あるいは
これに加えて水溶性有機溶剤を含有したものが、その目
的を達成できることを見出し、この知見に基づいて本発
明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明は、(A)N‐ヒドロキ
シアルキル置換のアミン及び含窒素複素環式ヒドロキシ
化合物の中から選ばれた少なくとも1種の含窒素有機ヒ
ドロキシ化合物及び(B)ピロカテコールを含有する
か、あるいはさらにこれに加えて(C)水溶性有機溶剤
を含有してなるポジ型レジスト用剥離液を提供するもの
である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明剥離液としては、(A)成
分と(B)成分からなる二成分系、(A)成分と(B)
成分と(C)成分からなる三成分系などが挙げられる。
本発明剥離液において(A)成分として用いる含窒素有
機ヒドロキシ化合物は、N‐ヒドロキシアルキル置換の
アミン及び含窒素複素環式ヒドロキシ化合物であって、
このような化合物としては、例えばモノエタノールアミ
ン、N‐ヒドロキシエチルピペラジン、1‐(2‐ヒド
ロキシエチル)‐2‐ピロリドン、1‐(3‐ヒドロキ
シプロピル)‐2‐ピロリドン、4‐(2‐ヒドロキシ
エチル)モルホリン、N‐(2‐ヒドロキシエチル)フ
タルイミド、2‐(2‐ヒドロキシエチル)ピリジン、
3‐(1‐ピロリジル)‐1,2‐プロパンジオール、
2‐ピペリジンメタノール、N‐メチル‐3‐ピペリジ
ンメタノール、2‐ピペリジンエタノール、N‐メチル
‐3‐ヒドロキシピペリジン、N‐メチル‐4‐ピペリ
ジノール、1‐ピペリジンエタノール、エチルアミノエ
タノール、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノ
エタノール、2‐(2‐アミノエトキシ)エタノールな
どを挙げることができる。これらは1種用いてもよい
し、2種以上を組み合わせて用いてもよく、その中でも
特にモノエタノールアミンが好ましく用いられる。
【0010】また、ピロカテコールは特に剥離性の向上
作用に優れる。
【0011】また、(C)成分の水溶性有機溶剤として
は、水溶性を有する有機溶剤であれば特に限定されない
が、特にN‐メチル‐2‐ピロリドン、ジメチルイミダ
ゾリジノン及び一般式 HO−(C24O)n−R1 (I) (式中のR1は炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜3
の整数である)で表わされるグリコールエーテル系化合
物から選択される少なくとも1種が好ましい。一般式
(I)で表わされるグリコールエーテル系化合物として
は、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エ
チレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコ
ールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエー
テル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プ
ロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプ
ロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエ
ーテルなどを挙げることができる。これらのグリコール
化合物は1種用いてもよいし、2種以上混合して用いて
もよい。
【0012】本発明剥離液に用いる各成分の配合比につ
いては、(A)成分と(B)成分からなる二成分系の場
合、剥離液全量に対して(A)成分50〜98重量%と
(B)成分2〜50重量%の割合で配合され、(A)成
分と(B)成分と(C)成分からなる三成分系の場合、
(A)成分50〜93重量%と(B)成分2〜40重量
%と(C)成分5〜30重量%の割合で配合されるのが
好ましい。これらの配合割合を逸脱すると剥離性及び金
属層に対する腐食性において実用的なものを得ることが
できず好ましくない。
【0013】また、本発明剥離液は必要に応じ水を配合
すると、剥離性をより向上させることができるため好ま
しい。この場合の水の配合量は、剥離液全量に対して1
〜15重量%の範囲で選ぶのが好ましい。この配合量が
1重量%未満では剥離性を向上させる効果が乏しく、1
5重量%を超えると剥離性が低下するため好ましくな
い。
【0014】本発明のポジ型レジスト用剥離液は、シリ
コンウエーハやAl−Si−Cuなどの基板上に形成さ
れたレジスト膜に60〜100℃の温度で接触させるこ
とで、レジスト膜を容易に剥離することができ、従来の
剥離液の処理温度である90〜130℃に比べ低い温度
で処理することができる。
【0015】
【発明の効果】本発明のポジ型レジスト用剥離液は、比
較的低温でも剥離性に優れ、特に過酷な化学的環境に曝
され、変質したレジストも容易に剥離することができ、
かつアルミニウムや銅などの金属材料を腐食しないとい
う、顕著な効果を奏し、半導体素子の製造などに好適に
用いられる。
【0016】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、各例中の剥離性及び耐食性は次
のようにして試験し、評価した。 (1)剥離性 シリコンウエーハ上にポジ型レジストOFPR‐800
(東京応化工業社製)を乾燥膜厚1.35μmになるよ
うに塗布し、次いでこれを露光し、現像したのち、15
0℃で5分間ポストベークしてレジスト膜を得た。次に
液温80℃に保持した剥離液中にレジスト膜を形成した
シリコンウエーハを浸漬し、2分後、5分後、10分後
及び15分後にこれらを取り出して、その剥離性を以下
の基準に従って評価した。 ◎…2分未満で剥離する ○…2〜5分未満で剥離する △…5〜10分で剥離する ×…10分経過後も剥離しない
【0017】(2)耐食性 各剥離液にAl−Si−Cu基板を20分間浸漬したの
ち、水洗し、腐食作用によるエッチピットの有無を光学
顕微鏡により観察した。 ○…エッチピットが全くないもの。 △…エッチピットが多少観察されたが実用上問題がない
もの。 ×…エッチピットが多数観察され実用上使用できないも
の。
【0018】実施例1〜6、比較例1〜4 含窒素有機ヒドロキシ化合物、ピロカテコール、水溶性
有機溶剤、水を表1に示す割合で配合して剥離液を調製
し、それぞれの剥離液について剥離性及び耐食性を評価
した。その結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】MEA:モノエタノールアミン AEE:2‐(2‐アミノエトキシ)エタノール DMSO:ジメチルスルホキシド NMP:N‐メチル‐2‐ピロリドン DGMB:ジエチレングリコールモノブチルエーテル DMI:ジメチルイミダゾリジノン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 初幸 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内 (72)発明者 中山 寿昌 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)N‐ヒドロキシアルキル置換のア
    ミン及び含窒素複素環式ヒドロキシ化合物の中から選ば
    れた少なくとも1種の含窒素有機ヒドロキシ化合物及び
    (B)ピロカテコールを含有してなるポジ型レジスト用
    剥離液。
  2. 【請求項2】 (A)N‐ヒドロキシアルキル置換のア
    ミン及び含窒素複素環式ヒドロキシ化合物の中から選ば
    れた少なくとも1種の含窒素有機ヒドロキシ化合物、
    (B)ピロカテコール及び(C)水溶性有機溶剤を含有
    してなるポジ型レジスト用剥離液。
  3. 【請求項3】 水溶性有機溶剤がN‐メチル‐2‐ピロ
    リドン、ジメチルイミダゾリジノン及び一般式 HO−(C24O)n−R1 (式中のR1は炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜3
    の整数である)で表わされるグリコールエーテル系化合
    物から選択される少なくとも1種である請求項2記載の
    ポジ型レジスト用剥離液。
  4. 【請求項4】 (A)成分50〜93重量%、(B)成
    分2〜40重量%及び(C)成分5〜30重量%の割合
    で配合される請求項2又は3記載のポジ型レジスト用剥
    離液。
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