JPH1167632A - 半導体装置用洗浄剤 - Google Patents
半導体装置用洗浄剤Info
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- JPH1167632A JPH1167632A JP9221564A JP22156497A JPH1167632A JP H1167632 A JPH1167632 A JP H1167632A JP 9221564 A JP9221564 A JP 9221564A JP 22156497 A JP22156497 A JP 22156497A JP H1167632 A JPH1167632 A JP H1167632A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体集積回路の配線工程におけるドライエッ
チング、アッシング後に残存するレジスト残渣物を低温
短時間で完全に除去でき、且つ配線材料を腐食しない半
導体装置用洗浄剤を提供する。 【解決手段】フッ素化合物0.1〜10重量%、水溶性
有機溶剤50〜80重量%、残部が水からなる半導体装
置用洗浄剤。
チング、アッシング後に残存するレジスト残渣物を低温
短時間で完全に除去でき、且つ配線材料を腐食しない半
導体装置用洗浄剤を提供する。 【解決手段】フッ素化合物0.1〜10重量%、水溶性
有機溶剤50〜80重量%、残部が水からなる半導体装
置用洗浄剤。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
製造工程において使用される半導体装置用洗浄剤に関
し、さらに詳しくは、ドライエッチング後のフォトレジ
スト残渣を剥離するための半導体装置用洗浄剤に関する
ものである。
製造工程において使用される半導体装置用洗浄剤に関
し、さらに詳しくは、ドライエッチング後のフォトレジ
スト残渣を剥離するための半導体装置用洗浄剤に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路は、無機質基体上にフォ
トレジストを塗布し、露光、現像により、パタ−ンを形
成し、次いで該フォトレジストパタ−ンをマスクとし、
非マスク領域の無機質基体を反応性ガスを使用しドライ
エッチングを行った後、アッシングを行い、残存するレ
ジスト残渣(保護堆積膜)を無機質基体から剥離する方
法よって製造される。一方、上記無機質基体上のレジス
トをドライエッチングする際には通常塩素系ガスを使用
しているが、ドライエッチングの際に、塩素系の反応性
ガスとレジストの反応物であるレジスト残渣が生成す
る。この保護堆積膜が残存すると、断線や配線異常の原
因となり、種々のトラブルを引き起こすため、保護堆積
膜の完全な除去が望まれる。
トレジストを塗布し、露光、現像により、パタ−ンを形
成し、次いで該フォトレジストパタ−ンをマスクとし、
非マスク領域の無機質基体を反応性ガスを使用しドライ
エッチングを行った後、アッシングを行い、残存するレ
ジスト残渣(保護堆積膜)を無機質基体から剥離する方
法よって製造される。一方、上記無機質基体上のレジス
トをドライエッチングする際には通常塩素系ガスを使用
しているが、ドライエッチングの際に、塩素系の反応性
ガスとレジストの反応物であるレジスト残渣が生成す
る。この保護堆積膜が残存すると、断線や配線異常の原
因となり、種々のトラブルを引き起こすため、保護堆積
膜の完全な除去が望まれる。
【0003】従来、これらの方法のレジスト残渣を剥離
する洗浄液としては、アルカリ剥離剤が一般的に使用さ
れている。アルカリ性剥離剤としては、アルカノ−ルア
ミンまた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−ルモノアルキ
ルエ−テルから成る剥離剤(特開昭62−49355
号)、ジメチルスルホキシドを主成分とし、ジエチレン
グリコ−ルモノアルキルエ−テル及び含窒素有機ヒドロ
キシ化合物から成る剥離剤(特開昭64−42653
号)等が挙げられる。しかしながら上記のアルカリ性剥
離剤は、使用時に吸湿した水分よりアミンが解離してア
ルカリ性を呈し、剥離の後にアルコ−ル等の有機溶剤を
使用しないで水洗を行った場合には水洗時にアルカリ性
を呈し、微細配線加工の配線材料に多用されるアルミニ
ウム等に対する腐食作用が強く、近年の寸法精度が厳し
い微細加工には好ましくない。
する洗浄液としては、アルカリ剥離剤が一般的に使用さ
れている。アルカリ性剥離剤としては、アルカノ−ルア
ミンまたはポリアルキレンポリアミンのエチレンオキサ
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ルエ−テルから成る剥離剤(特開昭62−49355
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グリコ−ルモノアルキルエ−テル及び含窒素有機ヒドロ
キシ化合物から成る剥離剤(特開昭64−42653
号)等が挙げられる。しかしながら上記のアルカリ性剥
離剤は、使用時に吸湿した水分よりアミンが解離してア
ルカリ性を呈し、剥離の後にアルコ−ル等の有機溶剤を
使用しないで水洗を行った場合には水洗時にアルカリ性
を呈し、微細配線加工の配線材料に多用されるアルミニ
ウム等に対する腐食作用が強く、近年の寸法精度が厳し
い微細加工には好ましくない。
【0004】近年、レジスト残渣の除去能力が高く、且
つ簡便な方法としてフッ素化合物に有機系の溶剤および
防食剤を含む水溶液としての半導体装置用洗浄剤が使用
されつつ有る(特開平7−201794号、特開平8−
20205号)。しかしながら、上記ドライエッチング
の塩素系ガスにフッ素系ガスを添加したり、あるいは、
高密度プラズマを使用する等、年々ドライエッチング条
件がさらに厳しくなり、レジスト残渣がより変性化する
ことにより、上記フッ素系半導体装置用洗浄剤では、完
全な除去が出来なくなっている。
つ簡便な方法としてフッ素化合物に有機系の溶剤および
防食剤を含む水溶液としての半導体装置用洗浄剤が使用
されつつ有る(特開平7−201794号、特開平8−
20205号)。しかしながら、上記ドライエッチング
の塩素系ガスにフッ素系ガスを添加したり、あるいは、
高密度プラズマを使用する等、年々ドライエッチング条
件がさらに厳しくなり、レジスト残渣がより変性化する
ことにより、上記フッ素系半導体装置用洗浄剤では、完
全な除去が出来なくなっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く、半導体集
積回路の配線工程におけるドライエッチング、アッシン
グ後に残存するレジスト残渣を低温、短時間で完全に除
去でき、且つ配線材料を腐食しない半導体装置用洗浄剤
が要望されている。
積回路の配線工程におけるドライエッチング、アッシン
グ後に残存するレジスト残渣を低温、短時間で完全に除
去でき、且つ配線材料を腐食しない半導体装置用洗浄剤
が要望されている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
技術における種々の問題点を解決すべく鋭意検討を行い
反応性ガスを用いたドライエッチング、アッシング後に
残存するレジスト残渣を剥離する際、フッ素化合物に多
量の水溶性溶媒を含む水溶液である半導体装置用洗浄剤
を使用することにより配線材料等を腐食することなく、
極めて、容易に、剥離できることを見い出し本発明を成
すに至った。すなわち、本発明は、フッ素化合物を0.
1〜10重量%、水溶性有機溶剤を50〜80重量%含
有し、残分が水から成ることを特徴とする半導体装置用
洗浄剤に関する。
技術における種々の問題点を解決すべく鋭意検討を行い
反応性ガスを用いたドライエッチング、アッシング後に
残存するレジスト残渣を剥離する際、フッ素化合物に多
量の水溶性溶媒を含む水溶液である半導体装置用洗浄剤
を使用することにより配線材料等を腐食することなく、
極めて、容易に、剥離できることを見い出し本発明を成
すに至った。すなわち、本発明は、フッ素化合物を0.
1〜10重量%、水溶性有機溶剤を50〜80重量%含
有し、残分が水から成ることを特徴とする半導体装置用
洗浄剤に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に使用されるフッ素化合物
は、一般式R4 NF(Rは水素原子又は炭素数1〜4の
アルキル基)で表され、例えば、フッ化アンモニウム、
フッ化水素酸、酸性フッ化アンモニウム、メチルアミン
フッ化水素塩、エチルアミンフッ化水素塩、プロピルア
ミンフッ化水素塩、フッ化テトラメチルアンモニウム、
フッ化テトラエチルアンモニウム等が挙げられる。これ
らのフッ素化合物の中で好ましくは、フッ化アンモニウ
ム、フッ化テトラメチルアンモニウムであり、より好ま
しくはフッ化アンモニウムである。フッ素化合物は、全
溶液中0.1〜10重量%の濃度範囲で使用され、好ま
しくは0.1〜5重量%であり、より好ましくは0.5
〜1.5重量%である。
は、一般式R4 NF(Rは水素原子又は炭素数1〜4の
アルキル基)で表され、例えば、フッ化アンモニウム、
フッ化水素酸、酸性フッ化アンモニウム、メチルアミン
フッ化水素塩、エチルアミンフッ化水素塩、プロピルア
ミンフッ化水素塩、フッ化テトラメチルアンモニウム、
フッ化テトラエチルアンモニウム等が挙げられる。これ
らのフッ素化合物の中で好ましくは、フッ化アンモニウ
ム、フッ化テトラメチルアンモニウムであり、より好ま
しくはフッ化アンモニウムである。フッ素化合物は、全
溶液中0.1〜10重量%の濃度範囲で使用され、好ま
しくは0.1〜5重量%であり、より好ましくは0.5
〜1.5重量%である。
【0008】本発明に使用される水溶性有機溶剤として
は、ホルムアミド、モノメチルホルムアミド、ジメチル
ホルムアミド、アセトアミド、メチルアセトアミド、ジ
メチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド
類、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジエチレ
ングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジエチレングリコ−
ルモノブチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルジメチル
エ−テル、ジエチレングリコ−ルジエチルエ−テル等の
エ−テル類、スルホラン等のスルホン類、ジメチルスル
ホキシド等のスルホキシド類、メタノ−ル、エタノ−
ル、イソプロパノ−ル、エチレングリコ−ル、グリセリ
ン等のアルコ−ル類等があげられる。これらの水溶性有
機溶剤の中で、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド
が最も好ましい。これらの水溶性有機溶剤は2種以上を
併用しても良い。また、水溶性有機溶剤は、全溶液中5
0〜80重量%の濃度範囲で使用されるが、好ましくは
65〜75重量%である。水溶性有機溶剤が、50重量
%より低い濃度では、配線材料の腐食が激しくなり、8
0重量%より高い濃度では、レジスト残渣の剥離性が低
下する。本発明に用いられる水の濃度は制限が無く、フ
ッ素化合物、水溶性有機溶剤の濃度を勘案して添加され
る。
は、ホルムアミド、モノメチルホルムアミド、ジメチル
ホルムアミド、アセトアミド、メチルアセトアミド、ジ
メチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド
類、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジエチレ
ングリコ−ルモノメチルエ−テル、ジエチレングリコ−
ルモノブチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルジメチル
エ−テル、ジエチレングリコ−ルジエチルエ−テル等の
エ−テル類、スルホラン等のスルホン類、ジメチルスル
ホキシド等のスルホキシド類、メタノ−ル、エタノ−
ル、イソプロパノ−ル、エチレングリコ−ル、グリセリ
ン等のアルコ−ル類等があげられる。これらの水溶性有
機溶剤の中で、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド
が最も好ましい。これらの水溶性有機溶剤は2種以上を
併用しても良い。また、水溶性有機溶剤は、全溶液中5
0〜80重量%の濃度範囲で使用されるが、好ましくは
65〜75重量%である。水溶性有機溶剤が、50重量
%より低い濃度では、配線材料の腐食が激しくなり、8
0重量%より高い濃度では、レジスト残渣の剥離性が低
下する。本発明に用いられる水の濃度は制限が無く、フ
ッ素化合物、水溶性有機溶剤の濃度を勘案して添加され
る。
【0009】本発明の半導体装置用洗浄剤は無機質基体
を反応性ガスによるドライエッチングを行い、プラズマ
によるアッシングを行った後に残存するレジスト残渣を
剥離するために使用される。本発明の半導体装置用洗浄
剤を使用してレジスト残渣を剥離する際、通常は常温で
充分であるが、必要に応じて適宜、加熱する。さらに、
本発明に使用されるリンス液は、メチルアルコ−ル、エ
チルアルコ−ル、イソプロパノ−ル等のアルコ−ルを使
用してもよく、超純水のみによるリンスでも何ら問題は
ない。また、上記アルコ−ルと超純水との混合物をリン
ス液として使用することを何等差し支えない。本発明の
洗浄液に、カチオン系、アニオン系、ノニオン系の様な
界面活性剤を添加することは、何等差し支えなく、好適
に使用される。また、本発明の洗浄液に、糖類、糖アル
コ−ル、ポリフェノ−ル類、第4級アンモニウム塩等の
無機質基体の腐食防止剤を添加することも、何等差し支
えない。
を反応性ガスによるドライエッチングを行い、プラズマ
によるアッシングを行った後に残存するレジスト残渣を
剥離するために使用される。本発明の半導体装置用洗浄
剤を使用してレジスト残渣を剥離する際、通常は常温で
充分であるが、必要に応じて適宜、加熱する。さらに、
本発明に使用されるリンス液は、メチルアルコ−ル、エ
チルアルコ−ル、イソプロパノ−ル等のアルコ−ルを使
用してもよく、超純水のみによるリンスでも何ら問題は
ない。また、上記アルコ−ルと超純水との混合物をリン
ス液として使用することを何等差し支えない。本発明の
洗浄液に、カチオン系、アニオン系、ノニオン系の様な
界面活性剤を添加することは、何等差し支えなく、好適
に使用される。また、本発明の洗浄液に、糖類、糖アル
コ−ル、ポリフェノ−ル類、第4級アンモニウム塩等の
無機質基体の腐食防止剤を添加することも、何等差し支
えない。
【0010】本発明に使用される無機質基体とは、シリ
コン、a−シリコン、ポリシリコン、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜、アルミニウム、アルミニウム合金、チ
タン、チタン−タングステン、窒化チタン、タングステ
ン、タンタル、タンタル酸化物、タンタル合金、クロ
ム、クロム酸化物、クロム合金、ITO(インジウム、
錫酸化物)等の半導体配線材料あるいはガリウム−砒
素、ガリウム−リン、インジウム−リン等の化合物半導
体、さらにLCDのガラス基板等が挙げられる。
コン、a−シリコン、ポリシリコン、シリコン酸化膜、
シリコン窒化膜、アルミニウム、アルミニウム合金、チ
タン、チタン−タングステン、窒化チタン、タングステ
ン、タンタル、タンタル酸化物、タンタル合金、クロ
ム、クロム酸化物、クロム合金、ITO(インジウム、
錫酸化物)等の半導体配線材料あるいはガリウム−砒
素、ガリウム−リン、インジウム−リン等の化合物半導
体、さらにLCDのガラス基板等が挙げられる。
【0011】
【実施例】次に実施例により本発明を具体的に説明す
る。但し本発明はこれらの実施例により制限されるもの
ではない。図−1に、レジスト膜をマスクとしてドライ
エッチングを行い、Al合金(Al−Si−Cu)配線
体5を形成し、さらに酸素プラズマにより灰化処理を行
った後の半導体装置の一部分の断面図を示した。半導体
装置はシリコン基板1の上に酸化膜2が形成され、酸化
膜2上に、配線体であるAl合金5が形成され、側壁に
レジスト残査6が残存している。なお、バリアメタルと
して、チタン3、窒化チタン4が存在している。
る。但し本発明はこれらの実施例により制限されるもの
ではない。図−1に、レジスト膜をマスクとしてドライ
エッチングを行い、Al合金(Al−Si−Cu)配線
体5を形成し、さらに酸素プラズマにより灰化処理を行
った後の半導体装置の一部分の断面図を示した。半導体
装置はシリコン基板1の上に酸化膜2が形成され、酸化
膜2上に、配線体であるAl合金5が形成され、側壁に
レジスト残査6が残存している。なお、バリアメタルと
して、チタン3、窒化チタン4が存在している。
【0012】実施例1〜7 表−1に示す組成の半導体装置洗浄剤に表−1に示す処
理条件で浸漬した後、超純水でリンスを行い、乾燥し
た。側面壁に残存するレジスト残渣の剥離性および、A
l合金層の表面の腐食状態について電子顕微鏡(SE
M)観察を行った。結果を表−1に示した。なお、SE
M観察による評価の表示は次の通りである。 (剥離性)◎:完全に除去された。 ○:ほぼ完全に除去された。 △:一部残存物が認められた。 ×:大部分が残存していた。 (腐食性)◎:腐食は全く認められなかった。 ○:腐食はほとんど認められなかった。 △:クレ−タ−状あるいはピット状の腐食が認められた。 ×:アルミニウム配線体の全面に荒れが認められ、さらに 、Al−Si−Cu層の後退が認められた。
理条件で浸漬した後、超純水でリンスを行い、乾燥し
た。側面壁に残存するレジスト残渣の剥離性および、A
l合金層の表面の腐食状態について電子顕微鏡(SE
M)観察を行った。結果を表−1に示した。なお、SE
M観察による評価の表示は次の通りである。 (剥離性)◎:完全に除去された。 ○:ほぼ完全に除去された。 △:一部残存物が認められた。 ×:大部分が残存していた。 (腐食性)◎:腐食は全く認められなかった。 ○:腐食はほとんど認められなかった。 △:クレ−タ−状あるいはピット状の腐食が認められた。 ×:アルミニウム配線体の全面に荒れが認められ、さらに 、Al−Si−Cu層の後退が認められた。
【0013】比較例1〜6 表−2に示す組成の半導体装置洗浄剤に表−2に示す処
理条件で浸漬した後、超純水でリンスを行い、乾燥し
た。側面壁に残存するレジスト残渣の剥離性および、A
l合金層の表面の腐食状態について電子顕微鏡(SE
M)観察を行った。結果を表−2に示した。なお、SE
M観察による評価の表示は実施例と同様である。
理条件で浸漬した後、超純水でリンスを行い、乾燥し
た。側面壁に残存するレジスト残渣の剥離性および、A
l合金層の表面の腐食状態について電子顕微鏡(SE
M)観察を行った。結果を表−2に示した。なお、SE
M観察による評価の表示は実施例と同様である。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】
【発明の効果】本発明の半導体装置用洗浄剤を使用する
ことにより、反応性ガスを用いたドライエッチング、ア
ッシング後に残存するレジスト残渣を配線材料等を腐食
することなく、極めて容易に剥離することが出来る。
ことにより、反応性ガスを用いたドライエッチング、ア
ッシング後に残存するレジスト残渣を配線材料等を腐食
することなく、極めて容易に剥離することが出来る。
【図1】レジスト膜をマスクとしてドライエッチングを
行いAl合金(Al−Si−Cu)配線体を形成し、さ
らに酸素プラズマアッシングを行った後の半導体装置の
断面図。
行いAl合金(Al−Si−Cu)配線体を形成し、さ
らに酸素プラズマアッシングを行った後の半導体装置の
断面図。
1 シリコン基板 2 酸化膜 3 チタン 4 窒化チタン 5 Al合金(Al−Si−Cu)配線体 6 レジスト残渣
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 哲男 新潟県新潟市太夫浜新割182番地 三菱瓦 斯化学株式会社新潟研究所内
Claims (3)
- 【請求項1】 フッ素化合物を0.1〜10重量%、水
溶性有機溶剤を50〜80重量%含有し、残分が水から
成ることを特徴とする半導体装置用洗浄剤。 - 【請求項2】 フッ素化合物がR4 NF(Rは水素原子
又は炭素数1〜4のアルキル基)で表される請求項1記
載の半導体装置用洗浄剤。 - 【請求項3】 水溶性有機溶剤がジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N
−メチルピロリドンからなる群から選ばれる少なくとも
1種である請求項1記載の半導体装置用洗浄剤。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9221564A JPH1167632A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 半導体装置用洗浄剤 |
US09/133,627 US5962385A (en) | 1997-08-18 | 1998-08-13 | Cleaning liquid for semiconductor devices |
EP98115330A EP0901160A3 (en) | 1997-08-18 | 1998-08-14 | Cleaning liquid for semiconductor devices |
KR1019980033477A KR19990023681A (ko) | 1997-08-18 | 1998-08-18 | 반도체장치용 세정제 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9221564A JPH1167632A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 半導体装置用洗浄剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1167632A true JPH1167632A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16768714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9221564A Pending JPH1167632A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 半導体装置用洗浄剤 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5962385A (ja) |
EP (1) | EP0901160A3 (ja) |
JP (1) | JPH1167632A (ja) |
KR (1) | KR19990023681A (ja) |
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