JPWO2018061065A1 - レジスト剥離液 - Google Patents
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Abstract
二級アミンと、極性溶媒として、プロピレングリコール(PG)と、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)と、2−ピロリドン(2P)若しくは1−メチル−2−ピロリドン(NMP)の少なくとも一方と、水と、ヒドラジンを含み、前記水は、10質量%以上31質量%未満であることを特徴とするレジスト剥離液は、高温ベークされたレジストを剥離することができ、膜表面や断面への腐食も起こさない。
Description
できるとされている。
二級アミンと、
極性溶媒として、
プロピレングリコール(PG)と、
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)と、
2−ピロリドン(2P)若しくは1−メチル−2−ピロリドン(NMP)の少なくとも一方と、
水と、
添加剤として
ヒドラジンを含み、
前記水は、10質量%以上31質量%未満であることを特徴とする。
シリコン基板上に、シリコン熱酸化膜を100nm成膜し、シリコン熱酸化膜上にスパッタ法で銅膜を300nmの厚みに形成した。その銅膜上にポジ型レジスト液をスピンコートで塗布しレジスト膜を作製した。レジスト膜が乾燥した後、配線パターンのマスクを用いて露光した。そして現像液で、感光した部分のレジストを除去した。つまり、銅膜上に配線パターンのレジスト膜が残った部分と、銅膜が露出した部分がある状態である。その後シリコン基板全体を170℃で30分のポストベークを行った。
金属膜の腐食性は以下のようにして評価した。まず、シリコン基板上にシリコン熱酸化膜を100nmの厚みに成膜した。次に、シリコン基板上のシリコン熱酸化膜上に、モリブデン膜を20nmの厚みで成膜し、その上に続けて銅膜を300nmの厚みで成膜し、Cu/Moの積層膜サンプルを作製した。これを、「Cu/Mo」と記す。また、シリコン基板上のシリコン熱酸化膜上にアルミニウム膜を300nmの厚さで成膜し、Al膜サンプルを作製した。これを「Al」と記す。
レジスト剥離液は、アミン、有機溶剤、還元剤といった材料の混合組成物である。空気中の二酸化炭素が剥離液中に溶解し、炭酸・重炭酸イオンとなったり、アミンと反応してカルバメートイオンを生じたりする結果、剥離力が低下したり、金属ダメージが大きくなったりする。
以下の要領でサンプルレジスト剥離液を調製した。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例1のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
1−メチル−2−ピロリドン(NMP) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例2のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−エチルエタノールアミンを用いた。
N−エチルエタノールアミン(EEA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例3のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 25.9質量%
水 24.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例4のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 23.9質量%
水 26.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例5のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 21.9質量%
水 28.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例6のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 2.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 32.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例7のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 3.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 31.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例8のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 4.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 30.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例9のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 6.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 28.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例10のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 7.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 27.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して実施例11のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
1−エチル−2−ピロリドン(NEP:CAS番号2687−91−4) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例1のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N−メチルホルムアミド(NMF:CAS番号123−39−7) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例2のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジエチルホルムアミド(DEF:CAS番号617−84−5) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例3のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
1−メチル−2−ピロリドン(NMP) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジエチルホルムアミド(DEF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例4のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め3種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 25.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 49.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例5のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め3種類を混合した。
1−メチル−2−ピロリドン(NMP) 25.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 49.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例6のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル(BDG:CAS番号112−34−5)
30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例7のサンプルレジスト剥離液とした。
アミンとして三級アミンのN−メチルジエタノールアミンを用いた。
N−メチルジエタノールアミン(MDEA:CAS番号105−59−9) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例8のサンプルレジスト剥離液とした。
アミンとして環状アミンのピロリジンを用いた。
ピロリジン(PRL:CAS番号123−75−1) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例9のサンプルレジスト剥離液とした。
アミンとして環状アミンのヒドロキシエチルピペラジンを用いた。
ヒドロキシエチルピペラジン(OH−PIZ:CAS番号103−76−4)
5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.9質量%
水 20.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例10のサンプルレジスト剥離液とした。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 30.0質量%
水 20.0質量%
還元剤は入れなかった。
以上を混合攪拌して比較例11のサンプルレジスト剥離液とした。比較例11は実施例1の還元剤ヒドラジン(HN)を抜いた組成である。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.5質量%
水 20.0質量%
添加剤としてソルビトールを用いた。
ソルビトール(Stol:CAS番号50−70−4) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例12のサンプルレジスト剥離液とした。比較例12は、実施例1の添加剤(還元剤:ヒドラジン(HN))をソルビトールに換えた組成である。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.5質量%
水 20.0質量%
添加剤としてジグリセリンを用いた。
ジグリセリン(CAS番号627−82−7) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例13のサンプルレジスト剥離液とした。比較例13は、実施例1の添加剤(還元剤:ヒドラジン(HN))をジグリセリンに換えた組成である。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 29.5質量%
水 20.0質量%
添加剤としてサッカリンを用いた。
サッカリン(CAS番号81−07−2) 0.5質量%
以上を混合攪拌して比較例14のサンプルレジスト剥離液とした。比較例14は、実施例1の添加剤(還元剤:ヒドラジン(HN))をサッカリンに換えた組成である。
二級アミンとしてN−メチルエタノールアミンを用いた。
N−メチルエタノールアミン(MMA) 5.0質量%
極性溶媒は、水を含め4種類を混合した。
2−ピロリドン(2P) 15.0質量%
プロピレングリコール(PG) 30.0質量%
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF) 18.9質量%
水 31.0質量%
還元剤としてヒドラジンを用いた。
ヒドラジン一水和物(HN・H2O) 0.1質量%
以上を混合攪拌して比較例15のサンプルレジスト剥離液とした。
2 膜部
3 下地層
4 (膜部の)表面
5 テーパー角
10 (下地のMo層とCu層の間の)隙間
Claims (3)
- 二級アミンと、
極性溶媒として、
プロピレングリコール(PG)と、
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)と、
2−ピロリドン(2P)若しくは1−メチル−2−ピロリドン(NMP)の少なくとも一方と、
水と、
添加剤として
ヒドラジンを含み、
前記水は、10.0質量%以上31.0質量%未満であることを特徴とするレジスト剥離液。 - 前記二級アミンは、N−メチルエタノールアミン(MMA)と、N−エチルエタノールアミン(EEA)の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1に記載されたレジスト剥離液。
- レジストを剥離するレジスト剥離液であって、
0.5質量%以上、9.0質量%以下の二級アミンと、
0.03質量%以上0.4質量%以下のヒドラジンと、
10.0質量%以上、31.0質量%未満の水と、
10.0質量%以上30.0質量%以下の2−ピロリドン(若しくは1−メチル−2−ピロリドン若しくはこれらの混合)と、
30.0質量%以上40.0質量%以下のプロピレングリコールと、
残りがN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)で構成されることを特徴とするレジスト剥離液。
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