明 細 書 レジスト剥離用組成物 技術分野 Description Resist stripping composition Technical field
本発明は、 半導体集積回路、 液晶パネルの半導体素子回路等の製造に用い られるフォトレジスト剥離用組成物に関する。 さらに詳しくは、 フォトレジ ストを基板から効果的に剥離し、 かつシリコン基板の腐食を抑制、 または薄 膜トランジスタの構成金属であるアモルファスシリコン (以下、 a— S iと 記す) およびポリシリコン (以下、 p— S iと記す) の溶解を抑制するフォ トレジスト剥離用組成物に関する。 背景技術 The present invention relates to a photoresist stripping composition used for manufacturing semiconductor integrated circuits, semiconductor element circuits for liquid crystal panels, and the like. More specifically, the photoresist is effectively peeled off from the substrate and the corrosion of the silicon substrate is suppressed, or amorphous silicon (hereinafter a-Si) and polysilicon (hereinafter a-Si) which are constituent metals of thin film transistors are used. , P—S i) which suppress the dissolution of the photoresist. Background art
半導体集積回路、 液晶パネルの半導体素子回路等の製造に用いられるフォ トレジストを基板上から剥離する際に、 剥離用組成物が用いられる。 例えば、 半導体素子回路又は付随する電極部の製造は、 以下のように行われる。 まず、 シリコン、 ガラス等の基板上に C VDゃスパッタにより形成された金属膜や S i 02膜などの絶縁膜上にフォトレジストを均一に塗布し、 これを露光、 現像処理してレジストパターン形成する。 パターン形成されたフォトレジス トをマスクとして上記金属膜や絶縁膜をエッチングする。 その後、 不要とな つたフォトレジスト膜を剥離用組成物を用いて剥離 ·除去する。 これらの操 作を繰り返すことにより上記回路または電極部の形成が行われる。 ここで上 記金属膜には、 例えば、 アルミ-ゥム (A 1 ) ;アルミエゥムーシリコン一 銅 (A 1— S i一 C u ) などのアルミニウム合金;チタン (T i ) ;チタン ナイトライド (T i N) などのチタン合金;あるいは a— S i、 D— S iな どのシリコンが用いられる。 これらの金属膜あるいは絶縁膜は、 単層または
複数層にて基板上に形成される。 When a photoresist used for manufacturing a semiconductor integrated circuit, a semiconductor element circuit of a liquid crystal panel, or the like is peeled off from a substrate, a peeling composition is used. For example, manufacture of a semiconductor element circuit or an associated electrode unit is performed as follows. First, a silicon, a photoresist is uniformly coated on an insulating film such as a C VD Ya metal film formed by sputtering or S i 0 2 film on a substrate such as glass, exposed to light, and developed resist pattern Form. The metal film and the insulating film are etched using the patterned photoresist as a mask. Thereafter, the unnecessary photoresist film is stripped and removed using a stripping composition. By repeating these operations, the circuit or the electrode portion is formed. Here, the above-mentioned metal film includes, for example, aluminum alloy (A 1); aluminum alloy such as aluminum-em-silicon-copper (A 1—Si i Cu); titanium (T i); titanium nitride Titanium alloys such as (T i N); or silicon such as a-Si and D-Si are used. These metal films or insulating films are single-layer or It is formed on a substrate in a plurality of layers.
従来、 フォトレジストの剥離には、 有機アルカリ、 無機アルカリ、 有機酸、 無機酸などの化合物を単独もしくは 2種以上組合せて有機溶剤あるいは水に 溶解し、 必要に応じて、 添加物を配合した剥離用組成物が用いられている。 例えば、 半導体素子回路等の製造工程において、 配線形成時に生成するレ ジスト残渣を除去するために、 アルキルアミン及びアルキルアンモニゥム水 酸化物の少なくとも 1種と、 有機溶剤または水とを主成分とするレジスト剥 離用組成物が良く知られている。 Conventionally, photoresist has been stripped by dissolving a compound such as an organic alkali, an inorganic alkali, an organic acid, or an inorganic acid alone or in combination of two or more in an organic solvent or water, and compounding additives as necessary. Compositions are used. For example, in a manufacturing process of a semiconductor device circuit or the like, at least one of an alkylamine and an alkylammonium hydroxide, and an organic solvent or water are mainly used to remove resist residues generated during wiring formation. Resist stripping compositions are well known.
これらのうち、 現在よく使用されているモノエタノールァミン (ME A) と有機溶剤との混合液からなる非水系の剥離液では、 a— S iおよび!)一 S iを腐食しない。 しかしながら、 このような非水系の剥離液は、 レジストの 剥離および除去が含水系の剥離液より劣る。 さらに、 変質したレジスト膜 (熱、 酸等の薬液での処理、 あるいはプラズマ状態にさらされることにより 変質したレジスト膜) の剥離おょぴ除去が含水系の剥離液より劣る。 更に、 非水系の剥離液は、 含水系の剥離液に比べて、 より高い温度条件下で使用し なければならない。 一方、 モノエタノールァミンと水との混合液からなる含 水系の剥離液は、 a— S iおよび!)一 S i (これらは、 液晶ディスプレー (liquid crystal display, L C D) の薄膜トランジスタ (thin film tran sistor、 T F T) 素子の構成金属である) を腐食するので好ましくない。 さ らに、 この剥離液は、 シリコン基板を腐食させるため、 半導体集積回路の製 造において、 基板上のダストもしくはパーティクルの原因となり、 歩留りを 低下させる可能性があるため好ましくない。 Of these, the non-aqueous stripper consisting of a mixture of monoethanolamine (MEA) and an organic solvent, which is often used at present, does not corrode a-Si and!) Si. However, such a non-aqueous stripping solution is inferior in stripping and removing the resist as compared with a water-containing stripping solution. Furthermore, the removal and removal of the altered resist film (resist film that has been altered by treatment with a chemical solution such as heat or acid or exposure to plasma) is inferior to that of the aqueous stripper. Furthermore, non-aqueous strippers must be used at higher temperature conditions than hydrous strippers. On the other hand, a water-based stripping solution consisting of a mixture of monoethanolamine and water contains a—Si and! 1) S i (These are unfavorable because they corrode metal constituting a thin film transistor (TFT) element of a liquid crystal display (LCD)). Further, the stripping solution corrodes the silicon substrate, which is not preferable because it may cause dust or particles on the substrate in the manufacture of a semiconductor integrated circuit and may lower the yield.
特開平 5— 2 5 9 0 6 6号公報には、 芳香環式フエノール化合物おょぴ芳 香環式カルボン酸化合物よりなる群より選ばれる少なくとも 1種の化合物と 有機ァミンとを含有する水溶液からなるフォトレジスト剥離液が記載されて いる。 し力、し、 この剥離液もシリコン基板、 a— S i、 および p— S iの腐
食を抑制することはできなレ、。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-269066 discloses an aqueous solution containing at least one compound selected from the group consisting of aromatic phenolic compounds and aromatic carboxylic acid compounds and an organic amine. The following photoresist stripping solution is described. This stripping solution also rots the silicon substrate, a-Si and p-Si. I can't control food.
さらに、 特開平 8— 2 0 2 0 5 1号公報にはアルカノールァミン類、 アル コキシァミン類、 アルコキシアルカノールァミン類、 または酸アミ ドを含む フォトレジスト剥離用組成物において、 金属防食剤として糖類、 または糖ァ ルコールを用いる記載がある。 し力 し、 この剥離液も同様に、 シリコン基板、 a— S i、 および!)一 S iの腐食を抑制することはできない。 Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-200501 discloses a photoresist stripping composition containing an alkanolamine, an alkoxyamine, an alkoxyalkanolamine, or an acid amide, wherein a saccharide is used as a metal anticorrosive. Or using sugar alcohol. Also, this stripper also has a silicon substrate, a-Si, and! ) One Si corrosion cannot be suppressed.
上記の理由から、 レジスト残渣を効果的に除去し、 シリコン基板、 a— S i、 および p— S iの防食機能を有する剥離用組成物が望まれている。 発明の開示 For the above reasons, there is a need for a stripping composition that effectively removes the resist residue and has a silicon substrate, a-Si, and p-Si anticorrosion function. Disclosure of the invention
本発明は、 上記従来の課題を解決するためになされ、 その目的は、 半導体 集積回路の製造に用いられるシリコン基板の腐食、 および薄膜トランジスタ 素子の構成金属である a— S i、 p - S iの溶解を抑制または防止すること ができるレジスト剥離用組成物を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and has as its object the corrosion of a silicon substrate used in the manufacture of a semiconductor integrated circuit, and the formation of a-Si and p-Si which are constituent metals of a thin film transistor element. An object of the present invention is to provide a resist stripping composition capable of suppressing or preventing dissolution.
発明者は種々の実験を重ねた結果、 レジスト剥離用組成物に、 さらにュト 口基含有有機化合物を含有させることでレジスト残渣を効果的に除去し、 か っシリコン基板の腐食、 および a— S iおよび p _ S iの溶解を良好に抑制 できることを見出し、 本発明を完成するに至った。 As a result of repeated experiments, the inventor has found that the resist stripping composition further contains an organic compound containing a thiol group to effectively remove the resist residue, thus corroding the silicon substrate and a- The present inventors have found that the dissolution of Si and p_Si can be favorably suppressed, and have completed the present invention.
本発明のレジスト剥離用組成物は、 ニトロ基含有有機化合物 (A) および レジスト剥離剤 (B ) を含有する。 The resist stripping composition of the present invention contains a nitro group-containing organic compound (A) and a resist stripping agent (B).
好適な実施態様においては、 上記ニトロ基含有有機化合物は、 芳香環式二 ト口化合物おょぴ複素環式二ト口化合物からなる群より選択される少なくと も 1種の化合物である。 In a preferred embodiment, the nitro group-containing organic compound is at least one compound selected from the group consisting of aromatic and heterocyclic compounds.
好適な実施態様においては、 上記レジスト剥離剤 (B ) は、 アルキルアミ ン、 アルカノールァミンおよび 4級アンモユウム化合物からなる群より選択 される少なくとも 1種のアミン類および水を含有する。
好適な実施態様においては、 上記組成物は、 さらに水溶性有機溶剤 ( C) を含有する。 In a preferred embodiment, the resist remover (B) contains at least one amine selected from the group consisting of alkylamines, alkanolamines and quaternary ammonium compounds, and water. In a preferred embodiment, the composition further contains a water-soluble organic solvent (C).
好適な実施態様においては、 上記ニトロ基含有有機化合物 (A) の含有量 が 0 . 0 1〜1 0重量%、 ァミン類の含有量が 1〜9 4重量%、 および水の 含有量が 5〜8 5重量%であり、 そして残部が水溶性有機溶剤 (C) である。 好適な実施態様においては、 上記組成物は、 アルミェゥムまたは銅に対す る防食剤をさらに含有する。 発明を実施するための最良の形態 In a preferred embodiment, the content of the nitro group-containing organic compound (A) is 0.01 to 10% by weight, the content of amines is 1 to 94% by weight, and the content of water is 5 to 5%. 885% by weight, and the balance is a water-soluble organic solvent (C). In a preferred embodiment, the composition further contains an anticorrosive for aluminum or copper. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明の組成物には、 上記のように、 ニトロ基含有有機化合物 (A) (以 下、 化合物 Aという場合がある) が含まれる。 As described above, the composition of the present invention includes the nitro group-containing organic compound (A) (hereinafter sometimes referred to as compound A).
二ト口基含有有機化合物 (A) としては次の化合物が用いられ得る :二ト 口エタン、 2—二 トロエタノーノレ、 2 - (ヒ ドロキシメチノレ) 一 2—二 トロ 一 1, 3—プロパンジオール等の脂肪族ニトロ化合物; o—エトロア二リン、 m—エトロア二リン、 ; p—ュトロア二リン、 o—ニトロフエノーノレ、 m—二 トロフエノール、 p—ュトロフエノーノレ、 o—二トロ安肩、香酸、 m—ニトロ 安息香酸、 P—ニトロ安息香酸、 2—二トロア-ソール、 3—二トロア-ソ 一ノレ、 4—二トロアニソーノレ、 o—二トロべンゼンスノレホン酸、 m—ニトロ ベンゼンスノレホン酸、 ; —二トロベンゼンスノレホン酸、 2—メ トキシー 4一 二トロア-リン、 2—ァミノ一 5—二トロチアゾール、 2 , 3—ジメチルニ トロベンゼン、 3, 4ージメチノレニトロベンゼン、 4—ニトロベンゼン桂皮 酸、 4ーヒ ドロキシメチルニトロべンゼン、 4ーヒ ドロキシェチルニトロべ ンゼン、 4 _エトロフエニル酢酸、 4ーメチルー 2—二トロア二リン、 4一 メチルー 3—-トロ安息香酸、 2, 6—ジブ口モー 4一二トロア二リン、 4 —ェチノレニトロベンゼン、 4,一ェトロアセトフエノン、 4,一二トロアセト ァユリ ド、 4一-トロベンズアミ ド、 3—二トロフタノレ酸、 4一二トロフタ
ル酸、 4一二トロべンゾ-トリル、 3—二トロべンゾトリフルオリ ド、 4一 ニトロべンジノレクロライド、 6—ュトロー m_クレゾ一ノレ、 5—二トログァ ヤコ一ノレ、 2 _ニトロ一 1 , 2—フエ二レンジァミン、 4一二トロ一 1, 2 一フエ二レンジァミン、 4—ニトロ一 1, 3 _フエエレンジァミン、 1, 3 —ジァミノ一 2, 4, 6—トリニトロベンゼン等の芳香環式ニトロ化合物; 5—ュ トロインダゾ一ノレ、 2—メチル一 5一- トロイ ミダゾーノレ一 1一エタ ノーノレ、 5 _エトロべンズイミダゾール、 2—アミノー 5—二トロピリジン、 4—ニ トロイ ミダゾーノレ、 1一 ( 4一二 トロフエ-/レ) - 3ーメチノレ一 5一 ピラゾロン等の複素環式-トロ化合物など。 これらの中で、 芳香環式エトロ 化合物およぴ複素環式二ト口化合物が好適に用いられる。 The following compounds may be used as the organic compound having a dihydroxy group (A): dimethoxy ethane, 2-nitroethanol, 2- (hydroxymethynole) 1-2-2-nitro-1,3-propanediol, etc. Aliphatic nitro compounds; o-etroaniline, m -etroaniline, p-tutroaniline, o-nitrophenolone, m-2-trophenol, p-trofenenole, o-nitrone M-Nitrobenzoic acid, P-nitrobenzoic acid, 2-Nitroa-sol, 3-Nitroa-so-one, 4-Nitroanisone, o-Nitrobenzenesnolephonic acid, m-Nitrobenzenesnole Fonic acid,; -nitrobenzenesnolephonic acid, 2-methoxy-4-nitro-phosphorin, 2-amino-1-5-nitrothiazole, 2,3-dimethylnitrobenzene, 3,4-dimethinolenitrobenzene 4-Nitrobenzenecinnamic acid, 4-Hydroxymethylnitrobenzene, 4-Hydroxyshethylnitrobenzene, 4-Etrophenylacetic acid, 4-Methyl-2-nitroaniline, 4-Methyl-3-trobenzoic acid , 2,6-Jib mouth mo 4-12 troaniline, 4-ethynolenitrobenzene, 4, 1-troacetophenone, 4, 12-troacetayllide, 4- 1-trobenzamide, 3-2 trophthalanolic acid, 4 12 Troph Luric acid, 4-nitrobenzotriol, 3-nitrobenzotrifluoride, 4-nitrobenzinochloride, 6-nitro-m-creso-mono, 5-nitro-ko-mono, 2-nitro- 1,2-phenylenediamine, 4-nitro-1,1,2-phenylenediamine, 4-nitro-1,3-phenylenediamine, 1,3-diamino-1,2,4,6-trinitrobenzene, etc. Aromatic nitro compounds of the formula: 5-nitroindazolone, 2-methyl-5-troymidazolone, 1-1etanore, 5_etrobenzimidazole, 2-amino-5-nitropyridine, 4-nitromidazolone, 1-1 (4-12 Trofe-/ re)-3-methinole 1-5 Heterocyclic-toro compounds such as pyrazolone. Among them, an aromatic cyclic compound and a heterocyclic compound are preferably used.
化合物 (A) のレジスト剥離用組成物中の含有量は、 0 . 0 1〜 1 0重 量%であることが好ましく、 より好ましくは 0 . 1〜 5重量%である。 化合 物 (A) の含有量が 0 . 0 1重量%未満の場合は、 シリコン基板、 a— S i 、 および p— S iに対する防食効果が得られない傾向にある。 他方、 1 0重 量%を超える場合は、 アルミニウムに対する腐食が激しくなる傾向がある。 本発明に含有されるレジスト剥離剤 (B ) としては、 レジスト剥離剤にこ の分野で通常用いられる化合物、 例えば、 酸、 塩基などの化合物、 もしくは これらの混合物などの溶液が水とともに用いられる。 好ましくは塩基として アルキルァミン、 アル力ノールァミンおょぴ 4級ァンモニゥム化合物のうち の少なくとも 1種であるアミン類、 およぴ水を含むレジスト剥離剤が用いら れる。 上記アミン類としては次の化合物が挙げられる: トリエチレンテトラ ミン、 N, N, N,, N'—テトラメチルエチレンジァミン等のアルキルアミ ン;モノエタノールアミン (ME A) 、 ジグリコールァミン (D G A) 等の 1級アルカノールァミン; N—メチルエタノールァミン、 N—ェチルェタノ ールァミン、 N—ブチルエタノールァミン、 N, N—ジエタノールアミン等 の 2級アルカノールァミン; N, N—ジメチルエタノールァミン、 N, N—
ジェチルエタノールァミン、 N, N—ジブチルエタノールァミン、 N—メチ ルー N, N—ジエタノールァミン、 N, N—ビス (2—ヒ ドロキシェチル) シク口へキシルァミン等の 3級アルカノールァミン;テトラメチルアンモ- ゥム水酸化物、 トリメチル (2—ヒ ドロキシェチル) アンモニゥム水酸化物 等の 4級アンモニゥム化合物など。 The content of the compound (A) in the resist-stripping composition is preferably from 0.01 to 10% by weight, and more preferably from 0.1 to 5% by weight. When the content of the compound (A) is less than 0.01% by weight, the anticorrosion effect on the silicon substrate, a-Si, and p-Si tends not to be obtained. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, corrosion on aluminum tends to be severe. As the resist stripping agent (B) contained in the present invention, a solution generally used in the field of the resist stripping agent, for example, a compound such as an acid or a base, or a mixture thereof is used together with water. Preferably, a resist stripping agent containing, as a base, an amine which is at least one of alkylamine, alkanolamine and quaternary ammonium compounds, and water is used. The above-mentioned amines include the following compounds: alkylamines such as triethylenetetramine, N, N, N ,, N'-tetramethylethylenediamine; monoethanolamine (MEA), diglycolamine Primary alkanolamines such as (DGA); secondary alkanolamines such as N-methylethanolamine, N-ethylethylanolamine, N-butylethanolamine, N, N-diethanolamine; N, N-dimethylethanolamine Min, N, N— Tertiary alkanolamines such as getylethanolamine, N, N-dibutylethanolamine, N-methylol N, N-diethanolamine, N, N-bis (2-hydroxyxethyl) hexylamine; Quaternary ammonium compounds such as tetramethylammonium hydroxide and trimethyl (2-hydroxyshethyl) ammonium hydroxide.
これらの中で、 モノエタノールァミンおょぴジグリコールァミン等の 1級 アル力ノールァミンが好適に用いられる。 Of these, primary alcohols such as monoethanolamine and diglycolamine are preferably used.
このレジスト剥離剤 (B) に含まれるアミン類は、 組成物中に 1〜9 4重 量。 /0含まれることが好ましい。 より好ましくは 5〜8 0重量%である。 レジ スト剥離剤中のアミン類の含有量が 1重量%未満の場合はレジスト残渣が充 分に除去されにくい傾向にある。 他方、 9 4重量%を超える場合は、 他成分 の含有量が減るためレジスト残渣が除去されない傾向にある。 水は組成物中 に 5〜 8 5重量%の割合で含有されることが好ましく、 より好ましくは 5〜 6 0重量%であり、 さらに好ましくは 5〜4 0重量%である。 水の含有量が 5重量%未満の場合はレジスト残渣が除去されにくい傾向にある。 他方、 8The amine contained in the resist stripping agent (B) is 1 to 94 weight in the composition. / 0 is preferably included. More preferably, it is 5 to 80% by weight. When the content of amines in the resist stripping agent is less than 1% by weight, the resist residue tends to be hardly removed sufficiently. On the other hand, if it exceeds 94% by weight, the resist residue tends not to be removed because the content of other components is reduced. Water is preferably contained in the composition at a ratio of 5 to 85% by weight, more preferably 5 to 60% by weight, and even more preferably 5 to 40% by weight. When the water content is less than 5% by weight, the resist residue tends to be hardly removed. On the other hand, 8
5重量%を越える場合は、 他成分の含有量が減るため、 レジスト残渣の充分 な除去効果と、 シリコン基板、 a— S i、 および; p _ S iに対する防食効果 とが得られにくい傾向にある。 If the content exceeds 5% by weight, the content of other components is reduced, so that the effect of sufficiently removing the resist residue and the anticorrosive effect on the silicon substrate, a-Si, and p_Si tend to be hardly obtained. is there.
本発明の組成物に含有されてもよい水溶性有機溶媒 (C) としては、 次の 化合物が用いられ得る:ジエチレングリコールモノメチルエーテル、 ジェチ レングリコーノレモノェチノレエーテノレ、 ジエチレングリコーノレモノプロピルェ 一テル、 ジエチレングリコールモノプチルエーテル (B D G) 、 N, N—ジ メチルァセトアミ ド、 N, N—ジメチルホルムアミ ド、 N—メチルー 2—ピ ロリ ドン、 γ—ブチロラタ トン、 ジメチルスルホキシド (DM S O) 、 ェチ レングリコー/レ、 プロピレングリコーノレなど。 As the water-soluble organic solvent (C) which may be contained in the composition of the present invention, the following compounds may be used: diethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether ether, and diethylene glycol monomethyl alcohol. Monoter, diethylene glycol monobutyl ether (BDG), N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolatatone, dimethylsulfoxide (DMSO), Ethylene glycol / propylene glycol glycol etc.
本発明の組成物に含有されてもよい、 アルミニウム、 銅などの金属に対す る防食剤としては、 次の化合物が用いられ得る:カテコール、 4一 t一プチ
ルカテコール、 1 , 2 , 3—べンゾトリァゾール、 2—メルカプトべンゾィ ミダゾール、 2, 3—ジヒドロキシナフタレン、 D—ソルビトール、 安息香 酸など。 As the anticorrosive for metals such as aluminum and copper which may be contained in the composition of the present invention, the following compounds may be used: catechol, 4-t-butyl Lucatechol, 1, 2, 3-benzotriazole, 2-mercaptobenzoimidazole, 2,3-dihydroxynaphthalene, D-sorbitol, benzoic acid, etc.
水溶性有機溶媒 ( C) の含有量は、 特に限定されない。 上記化合物 (A) 、 レジスト剥離剤 (B ) および必要に応じて含有される防食剤などの化合物の 残部が水溶性有機溶媒 ( C) であり得る。 The content of the water-soluble organic solvent (C) is not particularly limited. The balance of the compound (A), the resist stripping agent (B), and the optional compound such as an anticorrosive may be a water-soluble organic solvent (C).
上記化合物 (A) 、 レジスト剥離剤 (B ) 、 および水溶性有機溶媒 (C) は、 各々について、 少なくとも 1種の化合物が用いられ得る。 At least one compound can be used for each of the compound (A), the resist stripping agent (B), and the water-soluble organic solvent (C).
上記化合物 (A) 、 レジスト剥離剤 ( B ) 、 および必要に応じて水溶性有 機溶媒 ( C ) を含有する本努明のレジスト剥離用組成物は、 基板上からレジ ストを剥離するのに用いられる。 The resist stripping composition of the present invention containing the compound (A), the resist stripping agent (B) and, if necessary, the water-soluble organic solvent (C) is used for stripping the resist from the substrate. Used.
次に、 半導体基板または液晶用ガラス基板を用いて半導体素子を作製する 場合を例に挙げ、 本発明の組成物の使用方法を説明する。 例えば、 基材上に C V D、 スパッタ等により a— S i、 p— S i等の金属膜や S i 0 2等の絶 縁膜を形成する。 次いで、 その上にフォトレジストを成膜しフォトマスクを 載置して露光し、 現像などの処理を行ない、 パターン形成を行なう。 パター ン形成されたフォトレジストをエッチングマスクとして金属薄膜をエツチン グする。 その後、 アツシングによりレジストを灰化する。 灰化した際に残留 するレジスト残渣を、 本発明の組成物を用いて剥離 ·除去する。 具体的には、 灰化後の基板を、 本努明の組成物に浸漬することにより、 フォトレジスト残 渣が溶解もしくは剥離し、 除去される。 浸漬温度は通常 2 4〜7 5 °C、 浸漬 時間は 3 0秒〜 3 0分である。 このようにして、 表面に配線等が形成された 半導体素子が製造される。 Next, a method for using the composition of the present invention will be described with reference to an example in which a semiconductor element is manufactured using a semiconductor substrate or a glass substrate for liquid crystal. For example, a metal film such as a-Si, p-Si, or an insulating film such as SiO 2 is formed on a substrate by CVD, sputtering, or the like. Next, a photoresist is formed thereon, a photomask is placed thereon, exposed, and a process such as development is performed to form a pattern. The metal thin film is etched using the patterned photoresist as an etching mask. Thereafter, the resist is ashed by asshing. The resist residue remaining after incineration is stripped and removed using the composition of the present invention. Specifically, by immersing the ashed substrate in the composition of the present invention, the photoresist residue is dissolved or peeled and removed. The immersion temperature is usually 24 to 75 ° C, and the immersion time is 30 seconds to 30 minutes. In this way, a semiconductor element having a wiring or the like formed on the surface is manufactured.
本発明の組成物を用いると、 フォトレジスト残渣は、 容易に基板表面から 剥離し、 かつシリコン基板自体が腐食したり形成された a— S i、 p - S i 等の金属膜が剥離することがない。 このような組成物を用いると精度の高い. パターン化基板が形成される。
実施例 When the composition of the present invention is used, the photoresist residue is easily peeled off from the substrate surface, and the silicon film itself is corroded or the formed metal film such as a-Si, p-Si is peeled off. There is no. When such a composition is used, a highly accurate patterned substrate is formed. Example
以下に実施例および比較例を示し、 本発明の特徴をより一層明確に説明す る。 本発明がこの実施例により限定されないことはいうまでもない。 Hereinafter, examples and comparative examples are shown, and the features of the present invention will be described more clearly. It goes without saying that the present invention is not limited by this embodiment.
(実施例 1 ) (Example 1)
シリコン基板を 0 . 5 %H F水溶液 ( 2 4 °C) 中に 5分間浸漬し、 シリコ ン基板表面上の自然酸化膜を除去することにより基板の前処理を行った。 次 いで、 この前処理を行ったシリコン基板を、 表 1に示す化合物 (A) 、 レジ スト剥離剤組成物 (B ) 、 および水溶性有機溶剤 (C) を有する組成の剥離 用糸且成物中に 7 0 °Cで 1時間浸漬した。 これを純水で洗浄し、 N 2ガスで自 然乾燥させた。 走查顕微鏡 ( S EM) により S i表面状態を観察しシリコン 防食性を比較し、 以下の基準で評価した。 The silicon substrate was immersed in a 0.5% HF aqueous solution (24 ° C.) for 5 minutes, and the substrate was pretreated by removing the natural oxide film on the silicon substrate surface. Next, the silicon substrate having been subjected to this pretreatment was peeled off using a composition comprising a compound (A), a resist release agent composition (B), and a water-soluble organic solvent (C) as shown in Table 1. It was immersed at 70 ° C for 1 hour. This was washed with pure water and dried naturally with N 2 gas. The surface condition of Si was observed with a scanning microscope (SEM), and the corrosion resistance of silicon was compared.
〇:腐食なし 〇: No corrosion
△:全面に孔食がみられる Δ: Pitting corrosion is observed on the entire surface
X :全面に均一腐食がみられる X: uniform corrosion is observed on the entire surface
その結果を表 1に示す。 The results are shown in Table 1.
より詳細にシリコンに対する防食効果の確認を行なうため、 上記操作を行 なったときの、 シリコン基板の重量変化を測定した。 シリコン基板の重量変 化量を、 シリコンの比重と基板面積とで割ることにより、 膜厚変化を求めた。 さらに、 この膜厚変化量と浸漬時間とから時間あたりの膜厚変化量、 つまり シリコンの時間あたりのエッチング量 (エッチングレート ;単位:オングス トロームノ分) を求めた。 In order to confirm the anticorrosion effect on silicon in more detail, the weight change of the silicon substrate when the above operation was performed was measured. The change in film thickness was determined by dividing the change in weight of the silicon substrate by the specific gravity of silicon and the substrate area. Further, the amount of change in film thickness per hour, that is, the amount of etching of silicon per unit time (etching rate; unit: angstrom) was determined from the change in film thickness and the immersion time.
これとは別に、 C r基板上に 1 μ mの膜厚で膜付けされたレジストを 1 0 0 °Cで 2分間ベータし露光した後、 2 . 3 8重量0 /0テトラメチルァンモ-ゥ ムハイドロォキサイド (TMAH) 水溶液で現像した。 さらに、 1 4 0 °Cで 2分間ベータした後、 硝酸第 2セリゥムアンモニゥム系の C rエッチング液
に室温で 1分間浸漬した。 次いで、 表 1に示す組成を有する剥離用糸且成物中 に 5 0 °Cで 1分間浸漬した。 これを純水で洗浄し、 エアーガンで純水を吹き 飛ばし、 自然乾燥させた。 光学式顕微鏡にてレジスト除去の度合いを観察し、 以下の基準で評価した。 . Alternatively, after a 1 mu membrane film with resist thickness of m to C r on the substrate 1 0 0 ° C with and beta 2 minutes exposure, 2 3 8 weight 0/0 tetramethyl § Nmo -現 像 Developed with aqueous solution of mumoxide (TMAH). Furthermore, after beta treatment at 140 ° C for 2 minutes, a second etching solution of ammonium nitrate-based Cr is used. For 1 minute at room temperature. Then, it was immersed in a peeling yarn composition having the composition shown in Table 1 at 50 ° C. for 1 minute. This was washed with pure water, and the pure water was blown off with an air gun to air dry. The degree of resist removal was observed with an optical microscope and evaluated according to the following criteria.
〇:残渣なし 〇: No residue
△:残渣が若干残る △: Some residue remains
X :殆ど残渣が残っている X: Most residue remains
その結果を表 1にレジスト剥離性として示す。 The results are shown in Table 1 as resist strippability.
(実施例 2〜 9 ) (Examples 2 to 9)
化合物 (A) 、 レジスト剥離剤 ( B ) 、 および水溶性有機溶剤 ( C) を表 1に示す化合物おょぴ量に変更したこと以外は実施例 1と同様である。 Example 1 is the same as Example 1 except that the compound (A), the resist stripping agent (B), and the water-soluble organic solvent (C) were changed to the amounts of the compounds shown in Table 1.
(比較例:!〜 1 8 ) (Comparative example:! ~ 18)
化合物 (A) 、 レジスト剥離剤 (B ) 、 および水溶性有機溶剤 ( C) を表 1に示す化合物および量に変更したこと以外は実施例 1と同様である。
Example 1 is the same as Example 1 except that the compound (A), the resist stripping agent (B), and the water-soluble organic solvent (C) were changed to the compounds and amounts shown in Table 1.
MEA:モノエタノールァミン BDG:ジエチレングリコールモノブチルエーテル TETA:トリエチレンテトラミン DMSO:ジメチルスルホキシド
MEA: monoethanolamine BDG: diethylene glycol monobutyl ether TETA: triethylenetetramine DMSO: dimethyl sulfoxide
実施例:!〜 9は、 ニトロ基含有有機ィ匕合物 (A) 、 レジスト剥離剤 (B ) としてアルカノールァミンぉよぴ水、 およぴ必要に応じて水溶性有機溶剤 (C) を含有する組成物である。 表 1から明らかなように、 このような成分 を有する,袓成物は、 レジストを除去する性能が高く、 かつ高いシリコン防食 性を有することがわかる。 Example:! No. 9 to No. 9 are compositions containing a nitro group-containing organic compound (A), alkanolamine water as a resist stripping agent (B), and optionally a water-soluble organic solvent (C). It is. As is clear from Table 1, it is understood that the composition having such components has a high performance of removing the resist and has a high silicon corrosion protection.
上記実施例 1〜 4は、 比較例 1または比較例 2の組成物中に芳香環式二ト 口化合物を添加した組成である (伹し、 溶媒量を調整;以下同様) 。 比較例 1の組成物を用いた場合のシリコンのエッチングレートが 2 8 1オングスト ローム/分であるのに対して、 実施例 1および 2においてはシリコンのエツ チングレートはほぼゼロである。 同様に比較例 2の組成物を用いた場合のシ リコンのエッチングレートが 4 1 9オングストローム/分であるのに対して、 実施例 3および 4においてはシリコンのェッチングレートはほぼゼ口である。 これらのことから、 芳香環式ニトロ化合物がシリコンのエッチングを良好に P方止していることがわかる。 同様に、 比較例 4の糸且成物に芳香環式-トロ化 合物を添加した実施例 5および 6の組成物;比較例 5の組成物に芳香環式二 ト口化合物を添加した実施例 7の組成物;比較例 6の組成物のァミン類の一 部を芳香環式-ト口化合物に置き換えた実施例 8の組成物;および比較例 7 の組成物のァミン類の一部を複素環式-ト口化合物に置き換えた実施例 9の 組成物を用いた場合も、 いずれもシリコンのエッチングレートはほぼゼロで あった。 The above Examples 1 to 4 are compositions in which an aromatic cyclic double-mouthed compound was added to the composition of Comparative Example 1 or Comparative Example 2 (the solvent amount was adjusted; the same applies hereinafter). The etching rate of silicon in the case of using the composition of Comparative Example 1 was 281 Å / min, whereas the etching rate of silicon in Examples 1 and 2 was almost zero. Similarly, when the composition of Comparative Example 2 was used, the silicon etching rate was 419 Å / min, while in Examples 3 and 4, the silicon etching rate was almost zero. . From these facts, it is understood that the aromatic nitro compound favorably stops silicon etching in the P direction. Similarly, the compositions of Examples 5 and 6 in which the aromatic compound-toro compound was added to the yarn composition of Comparative Example 4; The composition of Example 7; the composition of Example 8 in which part of the amines of the composition of Comparative Example 6 was replaced with an aromatic cyclic compound; and the part of the amines of the composition of Comparative Example 7 Also in the case of using the composition of Example 9 in which the compound was replaced with a heterocyclic compound, the etching rate of silicon was almost zero in each case.
比較例 1および 2は、 実施例 1〜 4に示す組成よりエトロ基含有有機化合 物 (A) を除いた糸且成物である。 このような,袓成物を用いた場合には、 レジ ストは充分に除去されるが、 シリコンが激しく腐食する結果となった。 Comparative Examples 1 and 2 are yarn compositions obtained by removing the organic compound (A) containing an etro group from the compositions shown in Examples 1 to 4. When such a composition was used, the resist was sufficiently removed, but the silicon was severely corroded.
比較例 3は、 モノエタノールァミンのみからなる組成物である。 この組成 物を用いた場合には、 シリコンの腐食は見られなかったが、 レジスト残渣の 除去が不充分であった。
比較例 4〜6は、 モノエタノールァミンに水を加えた組成物である。 これ らの組成物を用いた場合には、 レジストは充分に除去されたが、 シリコンが 激しく腐食した。 Comparative Example 3 is a composition comprising only monoethanolamine. When this composition was used, no corrosion of silicon was observed, but the removal of the resist residue was insufficient. Comparative Examples 4 to 6 are compositions obtained by adding water to monoethanolamine. When these compositions were used, the resist was sufficiently removed, but the silicon was severely corroded.
比較例 7は、 アミン類としてアルキルアミンを用いて、 これに水を加えた 組成物である。 この糸且成物を用いた場合には、 レジストは充分に除去された 1S シリコンが激しく腐食した。 Comparative Example 7 is a composition in which an alkylamine was used as an amine and water was added thereto. When this yarn composition was used, the resist was severely corroded by the sufficiently removed 1S silicon.
比較例 8は、 水溶性有機溶剤のみの組成物である。 この組成物を用 ヽた場 合には、 シリコンを腐食しないが、 レジスト残渣が殆ど除去できなかった。 比較例 9は、 水溶性有機溶剤に水を加えた組成物である。 この組成物を用 いた場合には、 シリコンは腐食しなかったが、 レジストは除去されなかった。 比較例 1 0は、 モノエタノールァミンとジエチレングリコールモノブチル エーテルとの混合物でなる組成物である。 この組成物を用いた場合には、 シ リコンは腐食しないが、 レジスト残渣が充分に除去されない結果となった。 比較例 1 1〜1 8は、 一般的に知られている金属防食剤をレジスト剥離剤 (B) に添加した組成物である。 これらの組成物を用いた場合には、 レジス ト残渣は充分に除去されたが、 シリコン腐食を抑制することができなかった。 Comparative Example 8 is a composition containing only a water-soluble organic solvent. When this composition was used, it did not corrode silicon, but hardly removed any resist residue. Comparative Example 9 is a composition in which water was added to a water-soluble organic solvent. With this composition, the silicon did not corrode, but the resist was not removed. Comparative Example 10 is a composition comprising a mixture of monoethanolamine and diethylene glycol monobutyl ether. When this composition was used, the silicon did not corrode, but the resist residue was not sufficiently removed. Comparative Examples 11 to 18 are compositions in which a generally known metal anticorrosive was added to a resist stripper (B). When these compositions were used, resist residues were sufficiently removed, but silicon corrosion could not be suppressed.
(実施例 1 0〜 1 3 ) (Examples 10 to 13)
シリコン窒化膜を有する基板の該シリコン窒化膜上にスパッタにより A 1 および T iの順で膜付けを行ない、 次いで、 この表面にフォトレジストを 1 At mの厚みで膜付けを行なった。 これを 1 0 0 °Cで 2分間べ一くし、 フォト マスクを載置して露光した後、 2 . 3 8 %テトラメチルアンモニゥムハイド 口オキサイド (TMAH) 水溶液を用いて現像を行った。 さらに 1 4 0 °Cで 2分間ベータした後、 C 1 2および B C 1 3ガスにより上記 A 1 /T i膜をド ライエッチングし、 所定のパターンの A 1膜を有する基板を得た。 続いて酸 素を用いてフォトレジストを軽くアツシングした。 On the silicon nitride film of the substrate having the silicon nitride film, a film was formed by sputtering in the order of A 1 and Ti, and then a photoresist was formed on the surface with a thickness of 1 Atm. The film was exposed to light at 100 ° C. for 2 minutes, placed on a photomask and exposed, and then developed using a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH). After further beta 2 min at 1 4 0 ° C, the A 1 / T i film de dry etching by C 1 2 and BC 1 3 gas to obtain a substrate having an A 1 film with a predetermined pattern. Subsequently, the photoresist was lightly ashesed with oxygen.
この基板を表 2に示す組成を有する剥離用組成物 (剥離液) 中に 4 0 °Cで
1 0分間浸漬した後、 純水で洗浄し、 N 2ガスを用いてエアーガンで純水を 吹き飛ばし、 自然乾燥させた。 次いで、 走查電子顕微鏡 ( S EM) にてフォ トレジスト除去の程度と、 A 1防食性とを観察した。 それらを以下の基準に より評価した。 This substrate was placed in a stripping composition (stripping solution) having the composition shown in Table 2 at 40 ° C. After immersion for 10 minutes, the substrate was washed with pure water, and the pure water was blown off with an air gun using N 2 gas, followed by natural drying. Then, the extent of photoresist removal and A1 corrosion protection were observed by scanning electron microscope (SEM). They were evaluated according to the following criteria.
レジスト剥離性 Resist strippability
〇:残渣なし 〇: No residue
△:残渣が若干残っている Δ: Some residue remains
X :ほとんど残渣が残っている X: Most residue remains
A 1防食性 A 1 Corrosion protection
◎: A 1腐食無し ◎: A 1 No corrosion
〇:わずかに A 1腐食が観察されるが A 1線幅の減少はなし X : A 1線幅の減少が認められる 〇: A1 corrosion is slightly observed but A1 line width is not reduced. X: A1 line width is reduced.
(比較例 1 9 ) (Comparative Example 19)
剥離液の組成を表 2に示すように変更したこと以外は実施例 1 0と同様で ある。 Example 10 was the same as Example 10 except that the composition of the stripping solution was changed as shown in Table 2.
その結果を表 2に示す。
The results are shown in Table 2.
MEA:モノエタノールァミン MEA: Monoethanolamine
BDG :ジエチレングリコールモノブテルエ- -テル
BDG: Diethylene glycol monobuter-ter
(製造例) (Production example)
実施例 1のレジスト剥離用組成物を用いて、 次のように半導体素子の製造 を行なった。 まず、 半導体基板上に a— S iの金属膜をスパッタリングによ り形成し、 ァニールにより!)一 S i化した。 その p— S i膜上にフォトレジ ストを成膜し、 マスクを載置し、 露光を行なった。 これを現像してパターン 形成を行なった。 パターン形成されたフォトレジストをエッチングマスクと して金属薄膜のエッチングを行なった。 その後、 酸素プラズマアツシングを 行ないレジストを灰化した。 この基板を、 実施例 1のレジスト剥離用組成物 に 7 0 °Cにて 2 0分間浸漬した。 このことにより、 残留するレジス ト残渣が 除去された。 このようにして、 表面に所望のパターンが形成された半導体素 子が得られた。 産業上の利用可能性 Using the resist stripping composition of Example 1, a semiconductor device was manufactured as follows. First, an a-Si metal film is formed on a semiconductor substrate by sputtering, and anneal! ) One Si. A photoresist was formed on the p-Si film, a mask was mounted, and exposure was performed. This was developed to form a pattern. The metal thin film was etched using the patterned photoresist as an etching mask. Thereafter, oxygen plasma asshing was performed to ash the resist. This substrate was immersed in the resist-stripping composition of Example 1 at 70 ° C. for 20 minutes. As a result, the remaining resist residue was removed. Thus, a semiconductor device having a desired pattern formed on the surface was obtained. Industrial applicability
本発明によれば、 このように、 ニトロ基含有有機化合物 (A) 、 レジスト 剥離剤 (B ) 、 および必要に応じて水溶性有機溶剤 (C) を含有するレジス ト剥離用組成物が提供される。 According to the present invention, there is provided a resist stripping composition containing a nitro group-containing organic compound (A), a resist stripping agent (B) and, if necessary, a water-soluble organic solvent (C). You.
本発明のレジスト剥離用組成物を半導体又は液晶用の素子回路等の製造ェ 程における配線形成時に生成するレジスト残渣の除去に用いることにより、 レジスト残渣が高性能で除去される。 しかも半導体集積回路の製造に用いら れるシリコン基板、 または薄膜トランジスタの構成金属である a— S iおよ び p— S iの腐食を阻止又は大幅に抑制することができる。 By using the resist stripping composition of the present invention to remove resist residues generated during wiring formation in the process of manufacturing semiconductor or liquid crystal element circuits, resist residues are removed with high performance. In addition, corrosion of a-Si and p-Si, which are constituent metals of a silicon substrate used for manufacturing a semiconductor integrated circuit or a thin film transistor, can be prevented or largely suppressed.
本発明のレジスト剥離用組成物は、 半導体または液晶用の電子回路等の製 造工程などに好適に用いられる。
The resist stripping composition of the present invention is suitably used in a process of manufacturing an electronic circuit or the like for a semiconductor or a liquid crystal.