JPH11274130A - 基板表面の処理方法 - Google Patents

基板表面の処理方法

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JPH11274130A
JPH11274130A JP7277898A JP7277898A JPH11274130A JP H11274130 A JPH11274130 A JP H11274130A JP 7277898 A JP7277898 A JP 7277898A JP 7277898 A JP7277898 A JP 7277898A JP H11274130 A JPH11274130 A JP H11274130A
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JP
Japan
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substrate
solution
substrate surface
treating
agent
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JP7277898A
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Inventor
Hiroaki Yamaguchi
裕章 山口
Kohei Nakajima
紘平 中島
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リンスをしなくても乾燥するだけで基板表面
に成分が残留せず、しかも常温で短時間で処理すること
ができ、また基板表面のヌレ性の改善効果が大きく、薬
剤を基板表面に均一に塗布することができ且つ薬剤の塗
布膜と基板表面との密着性を向上させることができる電
気・電子機器用基板表面の処理方法を提供すること。 【解決手段】 電気・電子機器用基板の表面を、アンモ
ニウム化合物からなる処理剤で前処理した後、この前処
理後の基板表面に、シランカプラー、ホトレジスト、絶
縁膜形成用塗料、SOG形成用溶液、透明導電膜形成用
塗料およびカラーフィルター形成用塗料からなる群から
選択される一種または二種以上の薬剤を塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICなどの半導体
デバイスや、カラーディスプレー用のカラーフィルター
などの電子デバイス及び部品などに用いられる電気・電
子機器用基板の表面の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電気・電子機器用基板にシラ
ンカプラーやホトレジストなどの薬剤を塗布する場合、
これらの薬剤を上記基板表面に均一に塗布できるように
且つこれらの薬剤の塗布膜が上記基板表面に密着するよ
うに、上記薬剤を塗布する前に予め上記基板表面を活性
化または洗浄することが行われている。この基板表面の
活性化または洗浄用の処理剤としては、従来、アルコー
ル類、ケトン類、界面活性剤、苛性ソーダ溶液などが用
いられている。また、特開昭50−158281号公報
には、シリコンウエハ表面の金属不純物の除去や食刻
(エッチング)に用いられる半導体表面処理剤として、
テトラアルキル水酸化アンモニウム水溶液に錯化剤を添
加した処理剤が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記基板表面の活性化
または洗浄用の処理剤としてアルコール類やケトン類を
用いた場合は、処理時間を長時間必要とする(十分な処
理効果を得るためには、上記基板をこれらのアルコール
類やケトン類に1日〜数日間浸漬する必要がある)との
欠点があり、またアルコール類やケトン類は引火性危険
物であるため、取扱上の問題もある。また、上記処理剤
として界面活性剤を用いた場合は、処理後乾燥すると成
分が揮発せずに基板表面に残留し、電気・電子特性に悪
影響を与えるため、リンス工程が必要であるとの欠点が
あり、また室温での処理では効果がなく、界面活性剤溶
液を加熱して用いなければならないとの欠点もある。ま
た、上記処理剤として苛性ソーダ溶液を用いた場合も、
界面活性剤を用いた場合と同様に、基板表面に成分が残
留する欠点がある。また、特開昭50−158281号
公報に記載されている半導体表面処理剤は、上記の通り
シリコンウエハ表面の金属不純物の除去や食刻(エッチ
ング)に用いられており、食刻作用を有するため基板表
面の活性化または洗浄用の処理剤としては不適である。
【0004】従って、本発明の目的は、リンスをしなく
ても乾燥するだけで基板表面に成分が残留せず、しかも
室温で短時間で処理することができ、また基板表面のヌ
レ性の改善効果が大きく、薬剤を基板表面に均一に塗布
することができ且つ薬剤の塗布膜と基板表面との密着性
を向上させることができる電気・電子機器用基板表面の
処理方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究した結果、基板表面のエッチング
剤成分として使用されており基板表面の活性化または洗
浄用の処理剤としては不適であると考えられていた有機
アンモニウム水溶液で、基板表面を洗浄した後、特定の
薬剤を塗布した場合に、基板表面のヌレ性が著しく改善
され、且つ上述のような従来の処理剤で処理した場合に
おける欠点がないことを知見した。
【0006】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、電気・電子機器用基板の表面を、アンモニウム化合
物からなる処理剤で前処理した後、この前処理後の基板
表面に、シランカプラー、ホトレジスト、絶縁膜形成用
塗料、SOG形成用溶液、透明導電膜形成用塗料および
カラーフィルター形成用塗料からなる群から選択される
一種または二種以上の薬剤を塗布することを特徴とする
基板表面の処理方法を提供するものである。
【0007】
【作用】本発明の基板表面の処理方法は、電気・電子機
器用基板の表面に処理剤成分を残留させることなく、室
温で短時間の処理条件下で基板表面のヌレ性を著しく改
善し、薬剤の基板表面への塗布性及び密着性を向上させ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の基板表面の処理方
法について詳述する。本発明で用いられるアンモニウム
化合物からなる処理剤としては、有機アンモニウム溶
液、有機アミン溶液などが挙げられる。上記有機アンモ
ニウム溶液としては、例えば、テトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド(TMAH)水溶液や、コリン水溶液な
どのアルキル置換アンモニウム水溶液などが挙げられ、
また、上記有機アミン溶液としては、例えば、ジエタノ
ールメチルアミン水溶液、N−メチルエタノールアミ
ン、エタノールアミンなどのアルキル置換アミン水溶液
などが挙げられ、これらの有機アンモニウム溶液および
有機アミン溶液は、水溶液に限らず、例えばアルコール
溶液でもよい。
【0009】上記処理剤として用いられる上記有機アン
モニウム溶液の濃度は、有機アンモニウムの種類や溶媒
の種類によっても異なるが、通常、0.01〜20重量
%、好ましくは0.1〜10重量%とするとよく、具体
的には、上記有機アンモニウム溶液としてテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液を用いる場合は、該水
溶液の濃度を0.01〜10重量%、好ましくは0.1
〜5重量%とするとよい。上記有機アンモニウム溶液の
濃度が0.01重量%未満であると、基板表面の活性化
または洗浄効果が小さく、また空気中のCO2 の溶解に
より該有機アンモニウム溶液が変質しやすい。また20
重量%超であると、基板表面のエッチング作用が大きく
なりすぎる傾向がある。
【0010】また、上記有機アミン溶液の濃度も、有機
アミンの種類や溶媒の種類によって異なるが、通常、
0.5〜50重量%、好ましくは1〜30重量%とする
とよく、具体的には、上記有機アミン溶液としてジエタ
ノールメチルアミン水溶液を用いる場合は、該水溶液の
濃度を0.5〜50重量%、好ましくは1〜30重量%
とするとよい。上記有機アミン溶液の濃度が0.5重量
%未満であると、基板表面の活性化または洗浄効果が小
さく、また空気中のCO2 の溶解により該有機アミン溶
液が変質しやすい。また50重量%超であると、基板表
面のエッチング作用が大きくなりすぎる傾向があり、ま
た乾燥に長時間を要する。
【0011】また、上記処理剤により前処理される電気
・電子機器用基板としては、ICなどの半導体デバイス
や電子デバイス及び部品などに用いられる基板であれば
よく、例えば、シリコンウエハなどの半導体ウエハ、ア
ルミナ基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基板、ポリイ
ミド基板、ポリエステル基板などが好ましく、また、こ
れらの基板の表面に、アルミニウム、銅、クロム、ニッ
ケル、錫、タングステン、チタンもしくはこれらの金属
の酸化物、または窒化ケイ素、酸化ケイ素、フッ素化酸
化ケイ素の薄膜を形成した積層基板なども好ましい。
【0012】また、上記処理剤により前処理された上記
基板の表面に塗布する薬剤は、シランカプラー、ホトレ
ジスト、絶縁膜形成用塗料、SOG形成用溶液、透明導
電膜形成用塗料およびカラーフィルター形成用塗料から
なる群から選択される一種または二種以上であり、具体
的には、下記の薬剤が例示される。
【0013】〔シランカプラー〕信越化学工業(株)製
のKBM−603、KBM−903およびKBE−90
3などの有機溶剤(例えばイソプロピルアルコール)溶
液など。 〔ホトレジスト〕東京応化工業(株)製のOFPR−8
00およびOMR−83など。 〔絶縁膜形成用塗料〕日立化成工業(株)製のPIQお
よびPIXシリーズ、宇部興産(株)製のユピファイン
シリーズなど。 〔SOG形成用溶液〕東京応化工業(株)製のMOFシ
リーズなど。 〔透明導電膜形成用塗料〕インジウム錫オキシド膜形成
用塗料など。 〔カラーフィルター形成用塗料〕富士ハントエレクトロ
ニクステクノロジー社製のカラーモザイクシリーズな
ど。
【0014】而して、本発明の基板表面の処理方法を実
施するには、上記基板の表面を上記処理剤で前処理す
る。前処理の条件は、使用する処理剤の種類により異な
るが、通常、処理温度は室温(10〜30℃)でよく、
処理時間は0.5〜30分、好ましくは1〜10分であ
る。また、前処理方法としては、処理剤として溶液を用
いる場合は浸漬、噴霧、塗布などの方法が挙げられる。
次いで、上記前処理後、基板を乾燥させる。乾燥条件
は、通常、乾燥温度室温〜200℃、乾燥時間0.5〜
30分、好ましくは乾燥温度30〜150℃、乾燥時間
1〜10分である。
【0015】上記のようにして得られる本発明に係る基
板は、基板表面の状態が均一・平滑で、基板表面に処理
剤成分の残留がなく、かつ基板表面のヌレ性が著しく改
善されているため、基板表面に上記薬剤を均一に塗布す
ることができ、しかも乾燥後の該薬剤の塗布膜の基板表
面への密着性がよい。上記薬剤の基板表面への塗布およ
び該薬剤の塗布膜の乾燥は常法により行えばよい。
【0016】
【実施例】以下に実施例を比較例と共に挙げ、本発明の
効果を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
制限されるものではない。
【0017】実施例1〜3および比較例1〜4 下記〔表1〕に示す基板、処理剤、及び薬剤を用いて、
次のようにして基板の表面処理を行った。基板を下記
〔表1〕に示す処理条件(温度および時間)下で処理剤
に浸漬し、浸漬後乾燥(50℃で10分)して、基板表
面の前処理を行った。次いで、前処理後の基板表面に薬
剤を塗布し、乾燥(100℃で10分)した。前処理後
の基板表面における処理剤成分の残留の有無を下記方法
により判定した。また、薬剤塗布時の基板表面の状態お
よび薬剤塗布・乾燥後の基板表面の状態を観察した。そ
の結果を下記〔表1〕に示す。
【0018】〔処理剤成分の残留の有無の判定方法〕別
途ガラス基板上に、高濃度の処理剤を塗布し、乾燥後の
処理剤成分の残留の有無を目視で判断した。
【0019】
【表1】
【0020】上記実施例1〜3から明らかなように、本
発明の方法により処理された基板はいずれも、基板表面
に処理剤成分の残留がなく、また、薬剤がはじかれるこ
となく基板表面に均一に塗布されている。これに対し、
上記比較例1および比較例3から明らかなように、処理
剤としてイソプロピルアルコールを用いる場合は、数日
間処理しなければ、薬剤を基板表面に均一に塗布するこ
とができない。また、上記比較例2から明らかなよう
に、処理剤として界面活性剤を用いる場合は、基板表面
に処理剤成分が残留し、また薬剤を基板表面に均一に塗
布することができない。なお、処理剤として界面活性剤
を用いて室温で処理した場合は、処理効果が殆んど認め
られなかった。
【0021】実施例4 実施例1で得られた表面シランカプラー処理済のAlス
パッタシリコンウエハにポリアミド酸溶液(宇部興産
(株)製ユピファインST)を塗布し、160℃×30
分+170℃×30分乾燥後、350℃で1時間加熱イ
ミド化し、ポリイミド塗布基板を得た(ポリイミド膜厚
10ミクロン)。この基板をプレッシャクッカテストに
かけた後、ウエハとの密着強度を測定した(碁盤目剥離
テスト)。密着数は100/100であった。
【0022】比較例5 実施例1で得られた表面シランカプラー処理済のAlス
パッタシリコンウエハに代えて比較例1で得られた表面
シランカプラー処理済のAlスパッタシリコンウエハを
用いたほかは、実施例4と同じ操作を行いポリイミド塗
布基板を得た(ポリイミド膜厚10ミクロン)。この基
板をプレッシャクッカテストにかけた後、ウエハとの密
着強度を測定した(碁盤目剥離テスト)。密着数は0/
100であった。
【0023】実施例5 実施例3で得られたホトレジスト(ネガ型)塗布シリコ
ンウエハを露光後、専用現像液を用いて現像した。露光
部のホトレジストが剥離することなく現像可能であっ
た。
【0024】比較例6 比較例4で得られたホトレジスト(ネガ型)塗布シリコ
ンウエハを露光後、専用現像液を用いて現像した。ホト
レジストはまだら状に剥離し、現像不可であった。
【0025】上記実施例4および5から明らかなよう
に、本発明の方法によれば、薬剤が基板表面に強固に密
着した基板が得られる。これに対し、上記比較例5およ
び6から明らかなように、処理剤としてイソプロピルア
ルコールを用いる場合は、薬剤を基板表面に強固に密着
させることができない。
【0026】
【発明の効果】本発明の基板表面の処理方法によれば、
リンスをしなくても乾燥するだけで基板表面に成分が残
留せず、しかも常温で短時間で処理することができ、ま
た基板表面のヌレ性の改善効果が大きく、薬剤を基板表
面に均一に塗布することができ且つ薬剤の塗布膜と基板
表面との密着性を向上させることができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気・電子機器用基板の表面を、アンモ
    ニウム化合物からなる処理剤で前処理した後、この前処
    理後の基板表面に、シランカプラー、ホトレジスト、絶
    縁膜形成用塗料、SOG形成用溶液、透明導電膜形成用
    塗料およびカラーフィルター形成用塗料からなる群から
    選択される一種または二種以上の薬剤を塗布することを
    特徴とする基板表面の処理方法。
  2. 【請求項2】 上記アンモニウム化合物からなる処理剤
    が、有機アンモニウム溶液または有機アミン溶液である
    請求項1記載の基板表面の処理方法。
  3. 【請求項3】 上記有機アンモニウム溶液が、テトラメ
    チルアンモニウムヒドロキシド水溶液またはアルキル置
    換アンモニウム水溶液である請求項2記載の基板表面の
    処理方法。
  4. 【請求項4】 上記有機アミン溶液が、アルキル置換ア
    ミン水溶液である請求項2記載の基板表面の処理方法。
  5. 【請求項5】 上記前処理後の基板表面に、シランカプ
    ラーを塗布した後、絶縁膜形成用塗料を塗布する請求項
    1〜4の何れかに記載の基板表面の処理方法。
  6. 【請求項6】 上記電気・電子機器用基板が、半導体ウ
    エハ、アルミナ基板、ガラス基板、ガラスエポキシ基
    板、ポリイミド基板、ポリエステル基板、あるいは、こ
    れらの基板の表面に、アルミニウム、銅、クロム、ニッ
    ケル、錫、タングステン、チタンもしくはこれらの金属
    の酸化物、または窒化ケイ素、酸化ケイ素、フッ素化酸
    化ケイ素の薄膜を形成した積層基板である請求項1〜5
    の何れかに記載の基板表面の処理方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020145269A1 (ja) * 2019-01-10 2020-07-16 セントラル硝子株式会社 基板、選択的膜堆積方法、有機物の堆積膜及び有機物
US11459525B2 (en) 2020-05-14 2022-10-04 Corrosion Innovations Llc Method for removing one or more of: coating, corrosion, salt from a surface

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JPWO2020145269A1 (ja) * 2019-01-10 2021-11-25 セントラル硝子株式会社 基板、選択的膜堆積方法、有機物の堆積膜及び有機物
US11459525B2 (en) 2020-05-14 2022-10-04 Corrosion Innovations Llc Method for removing one or more of: coating, corrosion, salt from a surface
US11584900B2 (en) 2020-05-14 2023-02-21 Corrosion Innovations, Llc Method for removing one or more of: coating, corrosion, salt from a surface

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