JPH10260537A - Resist stripper - Google Patents
Resist stripperInfo
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- JPH10260537A JPH10260537A JP6342397A JP6342397A JPH10260537A JP H10260537 A JPH10260537 A JP H10260537A JP 6342397 A JP6342397 A JP 6342397A JP 6342397 A JP6342397 A JP 6342397A JP H10260537 A JPH10260537 A JP H10260537A
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- resist stripping
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に付着したレジストのみならず、ドラ
イエッチングによって変質したレジストからなる側壁保
護膜をも一括的に剥離して完全に除去することができる
レジスト剥離液を提供する。
【解決手段】 本発明にかかるレジスト剥離液1は、基
板3に付着したレジスト及び側壁保護膜を溶解して剥離
させたうえ、超臨界流体5を用いた洗浄でもって除去さ
れるレジスト剥離液1であり、グリコールエーテル系溶
剤を主成分とし、かつ、有機アミン化合物を含有してい
ることを特徴とするものである。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resist stripping solution capable of completely stripping and completely removing not only a resist adhered on a substrate but also a side wall protective film made of a resist altered by dry etching. I do. SOLUTION: A resist stripping solution 1 according to the present invention dissolves and strips a resist and a side wall protective film adhered to a substrate 3, and then removes the resist and the sidewall protective film by cleaning using a supercritical fluid 5. Wherein a glycol ether-based solvent is the main component and an organic amine compound is contained.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はレジスト剥離液にか
かり、基板上に付着したレジスト、特には、ドライエッ
チングに伴って形成された側壁保護膜を剥離して除去す
る際に用いられるレジスト剥離液に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist stripping solution, and more particularly to a resist stripping solution used for stripping and removing a resist adhered on a substrate, in particular, a side wall protective film formed by dry etching. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、半導体素子や液晶表示素子の
金属配線などを製造する際には、スパッタリングなどの
手法を採用したうえでSiなどからなる基板上に金属薄
膜を堆積し、かつ、金属薄膜上に塗布されたレジストを
露光及び現像によってパターニングした後、パターニン
グされたレジストをマスクとしたエッチングによってゲ
ート電極や金属配線などの金属パターンを形成すること
が実行されており、金属パターンの形成後には、不要と
なったレジストをレジスト剥離液でもって溶解して除去
した後、基板に付着して残ったレジスト剥離液をリンス
剤とアルコールと超純水とでもって洗浄して除去するこ
とが行われている。そして、この際におけるレジスト剥
離液としては、有機スルフォン酸やアルキレングリコー
ルなどを主成分とし、剥離性の高いレジスト剥離液を使
用するのが一般的となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing metal wiring of a semiconductor element or a liquid crystal display element, a metal thin film is deposited on a substrate made of Si or the like after employing a technique such as sputtering, and a metal thin film is formed. After patterning the resist applied on the thin film by exposure and development, forming a metal pattern such as a gate electrode and a metal wiring by etching using the patterned resist as a mask has been performed, and after forming the metal pattern, After the unnecessary resist is dissolved and removed with a resist stripper, the resist stripper remaining on the substrate is removed by washing with a rinse agent, alcohol and ultrapure water. Have been done. As the resist stripping solution at this time, it is general to use a resist stripping solution having organic sulfonic acid, alkylene glycol, or the like as a main component and having a high stripping property.
【0003】しかしながら、高い剥離性を有するレジス
ト剥離液の使用によってレジストに対する溶解性が向上
したとしても、洗浄後のレジスト剥離液を容易に除去し
得るのでなければ必ずしも優れたレジスト剥離液、また
は、レジスト除去方法であるとはいい得ないことにな
る。そこで、本発明の発明者らは、グリコールエーテル
系の有機溶剤であって洗浄による除去が容易なレジスト
剥離液と、洗浄後の基板に付着しているレジスト剥離液
を二酸化炭素などの超臨界流体でもって除去し、かつ、
常圧に戻すことによって直ちに乾燥する方法とを、従来
のレジスト剥離液及びレジスト除去方法に代わり得る優
れたレジスト剥離液及びレジスト除去方法であるとして
既に特願平7−190352号でもって提案している。However, even if the use of a resist stripping solution having a high stripping property improves the solubility in a resist, an excellent resist stripping solution or an excellent resist stripping solution is not always required unless the resist stripping solution after washing can be easily removed. This cannot be said to be a resist removal method. Therefore, the inventors of the present invention developed a resist stripping solution, which is a glycol ether-based organic solvent, which can be easily removed by washing, and a resist stripping solution adhering to the washed substrate, which is a supercritical fluid such as carbon dioxide. Remove it, and
The method of immediately drying by returning to normal pressure is already proposed in Japanese Patent Application No. Hei 7-190352 as an excellent resist stripping solution and a resist removing method which can replace the conventional resist stripping solution and the resist removing method. I have.
【0004】一方、近年においては、素子や配線などの
高集積化及び高速化に対する要望が強まっており、サブ
ミクロン以下の微細加工が求められているため、アルミ
ニウム合金からなる金属薄膜を蒸着などの手法でもって
堆積しておき、ドライエッチングによって金属パターン
を形成することが行われている。そして、このような金
属パターンの微細加工にあたっては、異方性エッチング
を採用したうえでサイドエッチングが生じるのを防止し
ながら金属薄膜を厚み方向に沿ってエッチングする必要
があり、異方性エッチングでは通常SiCl2 やCCl
4 などの塩素系ガスが使用されるため、レジスト自体の
側面のみならず、金属パターンの側面に沿って形成され
る側壁保護膜にはハロゲンラジカルやイオンが取り込ま
れてしまう。On the other hand, in recent years, there has been an increasing demand for high integration and high speed of elements and wirings, and fine processing of submicron or less has been demanded. It has been practiced to deposit a metal pattern and form a metal pattern by dry etching. In such fine processing of a metal pattern, it is necessary to employ anisotropic etching and then etch the metal thin film along the thickness direction while preventing side etching from occurring. Usually SiCl 2 or CCl
Since a chlorine-based gas such as 4 is used, halogen radicals and ions are taken into not only the side surface of the resist itself but also the side wall protective film formed along the side surface of the metal pattern.
【0005】ところが、この際における側壁保護膜は、
通常のレジストに比べて剥離し難いものとなる。そし
て、これらの側壁保護膜は水分を吸収して酸を発生する
ことによって腐食の原因となるばかりか、金属パターン
上にデポジッションされる膜の密着不良の原因ともな
り、さらには、脱落することによってパーティクル発生
の原因ともなるので、基板の洗浄によってレジストを除
去する際には、変質したレジストからなる側壁保護膜を
も完全に剥離して除去する必要がある。However, in this case, the side wall protective film is
It is difficult to peel off as compared with a normal resist. These side wall protection films not only cause corrosion by absorbing moisture and generate acid, but also cause poor adhesion of the film deposited on the metal pattern, and furthermore, they may fall off. Therefore, when the resist is removed by washing the substrate, it is necessary to completely peel off and remove the sidewall protective film made of the altered resist.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、側壁保護膜に
対する剥離性が高いレジスト剥離液として、ヒドロキシ
ルアミンとアルカノールアミンと極性溶剤とからなる組
成物(特開平4−289866号公報)、芳香環式フェ
ノールと芳香環式カルボン酸と有機アミンとを含む水溶
液である剥離液(特開平5−259066号公報)、求
核アミンと有機溶剤とキレート剤とからなる洗浄剤(特
開平6−266119号公報)、有機カルボン酸アミン
塩または有機カルボン酸アンモニウム塩とフッ素化合物
と有機溶剤とからなる剥離剤組成物(特開平7−271
056号公報)などを用いたうえで側壁保護膜を剥離す
ることが既に提案されている。ところが、これらのレジ
スト剥離液を使用した場合であっても、側壁保護膜を完
全に剥離したうえで除去することは困難なのが実情であ
り、これらのレジスト剥離液によって金属薄膜の腐食を
招くというような不都合が生じることになっていた。Accordingly, as a resist stripping solution having a high stripping property to the side wall protective film, a composition comprising hydroxylamine, alkanolamine and a polar solvent (JP-A-4-289866), an aromatic ring type A stripping solution which is an aqueous solution containing phenol, an aromatic cyclic carboxylic acid and an organic amine (JP-A-5-259066), and a detergent comprising a nucleophilic amine, an organic solvent and a chelating agent (JP-A-6-266119) ), A release agent composition comprising an organic carboxylic acid amine salt or an organic carboxylic acid ammonium salt, a fluorine compound and an organic solvent (JP-A-7-271)
No. 056) has been already proposed to remove the side wall protective film. However, even in the case of using these resist stripping solutions, it is difficult to completely remove and remove the sidewall protective film, and these resist stripping solutions cause corrosion of the metal thin film. Such inconvenience would occur.
【0007】本発明は、このような不都合に鑑みて創案
されたものであって、基板上に付着したレジストのみな
らず、ドライエッチングによって変質したレジストから
なる側壁保護膜をも一括的に剥離して完全に除去するこ
とができるレジスト剥離液の提供を目的としている。The present invention has been made in view of such inconvenience, and removes not only a resist adhered on a substrate but also a side wall protective film made of a resist altered by dry etching. The purpose of the present invention is to provide a resist stripper that can be completely removed.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1にかか
るレジスト剥離液は、基板に付着したレジスト及び側壁
保護膜を溶解して剥離させたうえ、超臨界流体を用いた
洗浄でもって除去されるレジスト剥離液であって、グリ
コールエーテル系溶剤を主成分とし、かつ、有機アミン
化合物を含有していることを特徴とするものである。な
お、この際における超臨界流体とは、気体及び液体が共
存できなくなる物質固有の最高温度(臨界温度)及び最
高圧力(臨界圧力)を越えた温度及び圧力状態にあって
も流動自在な物質として定義されることになり、気体
及び液体の中間性質を有し、微細部分にも浸透が可能で
あるとともに、拡散係数が高くて溶解した汚染物を素
早く分散させることができ、かつ、常温及び常圧状態
に戻ると直ちにガス状となり、極めて容易に蒸発及び乾
燥させることが可能、といった特徴を有する物質であ
る。The resist stripping solution according to the first aspect of the present invention dissolves and strips the resist and the side wall protective film attached to the substrate, and removes the resist by cleaning using a supercritical fluid. A resist stripping solution to be used, which is mainly composed of a glycol ether-based solvent and contains an organic amine compound. In this case, the supercritical fluid is a substance that can flow even at a temperature and pressure exceeding the maximum temperature (critical temperature) and the maximum pressure (critical pressure) inherent to a substance in which gas and liquid cannot coexist. It has the intermediate properties of gas and liquid, can penetrate into fine parts, has a high diffusion coefficient, and can quickly dissolve dissolved contaminants. It is a substance having the characteristic that it becomes gaseous immediately after returning to the pressure state and can be evaporated and dried very easily.
【0009】そして、請求項2にかかるレジスト剥離液
は、請求項1に記載したレジスト剥離液であって、有機
アミン化合物の含有量が1ないし20wt%の範囲内で
あることを特徴としている。また、請求項3にかかるレ
ジスト剥離液は、請求項1または請求項2に記載したレ
ジスト剥離液であり、グリコールエーテル系溶剤がジエ
チレングリコールモノメチルエーテルであることを特徴
とするものである。一方、請求項4にかかるレジスト剥
離液は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載した
レジスト剥離液であって、有機アミン化合物がアルキル
アミン類またはアルキルプロピルジアミン類であること
を特徴とするものである。The resist stripping solution according to claim 2 is the resist stripping solution according to claim 1, wherein the content of the organic amine compound is in the range of 1 to 20 wt%. The resist stripping solution according to claim 3 is the resist stripping solution according to claim 1 or 2, wherein the glycol ether solvent is diethylene glycol monomethyl ether. On the other hand, a resist stripping solution according to claim 4 is the resist stripping solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic amine compound is an alkylamine or an alkylpropyldiamine. Is what you do.
【0010】さらに、請求項5にかかるレジスト剥離液
は、請求項4に記載したレジスト剥離液のアルキルアミ
ン類が、モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、トリ
プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミ
ンのいずれかであることを特徴とするものである。さら
にまた、請求項6にかかるレジスト剥離液は、請求項4
に記載したレジスト剥離液のアルキルプロピルジアミン
類が、3−(メチルアミノ)プロピルアミンであること
を特徴としている。Further, in the resist stripping solution according to claim 5, the alkylamines in the resist stripping solution according to claim 4 may be any one of monopropylamine, dipropylamine, tripropylamine, diisopropylamine and dibutylamine. It is characterized by being. Furthermore, the resist stripping solution according to claim 6 is a resist stripping solution according to claim 4.
Wherein the alkyl propyl diamines in the resist stripping solution described in (1) are 3- (methylamino) propylamine.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0012】本実施の形態にかかるレジスト剥離液は、
Siなどの基板に付着したレジストを溶解して剥離させ
たうえ、超臨界流体を用いた洗浄でもって除去されるこ
とを特徴とするものであり、この際における超臨界流体
は、安全性が高くて扱い易い臨界点を有し、かつ、
安価で経済的であることなどを条件として選定され
る。そして、これらの条件を満たす物質としては、二酸
化炭素、亜硫酸ガス、亜酸化窒素、エタン、プロパン、
フロンガスなどが挙げられることになり、これらのうち
でも二酸化炭素(CO2ガス)がレジスト剥離液を洗浄
する際の超臨界流体として最も適当なものとなる。すな
わち、二酸化炭素は生物に対してほとんど無害であり、
臨界温度が31℃かつ臨界圧力が70気圧と比較的扱い
易く、さらには、安価で入手が容易であるため、この二
酸化炭素を超臨界流体として選定することが行われる。
なお、二酸化炭素以外の上記した物質を洗浄用の超臨界
流体としてもよいことは勿論である。The resist stripping solution according to the present embodiment comprises:
Dissolves the resist adhering to the substrate such as Si and peels it off, and is characterized by being removed by washing using a supercritical fluid, where the supercritical fluid is highly safe. Has a critical point that is easy to handle and
It is selected on the condition that it is inexpensive and economical. And substances satisfying these conditions include carbon dioxide, sulfur dioxide, nitrous oxide, ethane, propane,
Freon gas and the like are mentioned, and among these, carbon dioxide (CO 2 gas) is most suitable as a supercritical fluid when cleaning the resist stripping solution. In other words, carbon dioxide is almost harmless to living organisms,
Since the critical temperature is 31 ° C. and the critical pressure is 70 atm, which is relatively easy to handle, and is inexpensive and easily available, this carbon dioxide is selected as a supercritical fluid.
Of course, the above-mentioned substances other than carbon dioxide may be used as a supercritical fluid for cleaning.
【0013】一方、レジスト剥離液を選定するにあたっ
ては、レジストのみならず、ドライエッチングに伴っ
て変質したレジストからなる側壁保護膜に対する剥離性
(溶解性)が高くて超臨界流体(CO2 ガス)に対す
る溶解性も高く、しかも、安全性が高いことが条件と
なり、これらの選定条件を満たす物質としては、グリコ
ールエーテル系(グリコールジエーテル系を含む)、ケ
トン系、ラクトン系、ピロリドン系、エーテル系、エス
テル系、フォルムアミド系などの有機溶剤が挙げられ
る。そして、安全性を考えると、グリコールエーテル
系、エーテル系、ピロリドン系、ラクトン系の各溶剤が
候補として挙げられることになり、レジスト及び側壁保
護膜に対する剥離性と超臨界CO2 ガスに対する溶解性
とを候補同士間で比較する実験を実施してみたところ、
表1中に付記したような実験結果が得られた。On the other hand, when selecting a resist stripping solution, not only the resist but also a side wall protective film made of a resist altered by dry etching has a high stripping property (solubility) and a supercritical fluid (CO 2 gas) It is necessary to have high solubility in water and high safety, and substances satisfying these selection conditions include glycol ethers (including glycol diethers), ketones, lactones, pyrrolidones, and ethers. And ester-based and formamide-based organic solvents. In consideration of safety, glycol ether-based, ether-based, pyrrolidone-based, and lactone-based solvents will be listed as candidates, and the strippability with respect to the resist and the side wall protective film and the solubility with respect to the supercritical CO 2 gas. Conducted an experiment to compare
The experimental results as shown in Table 1 were obtained.
【0014】[0014]
【表1】 [Table 1]
【0015】ところで、この比較実験に際しては、以下
のような手順が採用されている。By the way, in this comparative experiment, the following procedure is adopted.
【0016】(a)レジストに対する剥離性(溶解性) 表面上に塗布されたレジストを紫外線硬化させ、かつ、
ハロゲン系ガスを用いてのドライエッチングを行った
後、O2ガスを用いたうえでのプラズマ処理が実行され
た半導体基板を実験用試料として用意する。そして、表
1で示した各種の溶剤を25℃の温度に維持しておき、
これらの溶剤中に実験用試料を3分間(量産ベースの剥
離時間の目標は通常8分である)にわたって浸漬したう
え、レジストに対する剥離性(溶解性)を確認した。な
お、この際においては、浸漬中におけるレジストの溶解
状態を目視でもって確認するとともに、浸漬後における
レジストの残留状態を電子顕微鏡でもって確認すること
を行っており、表1中の記号☆はレジストが完全に溶解
されて除去されたことを示している。(A) Peelability (solubility) to resist The resist applied on the surface is cured by ultraviolet rays, and
After performing dry etching using a halogen-based gas, a semiconductor substrate that has been subjected to plasma processing using O 2 gas is prepared as an experimental sample. Then, various solvents shown in Table 1 are maintained at a temperature of 25 ° C.
The test sample was immersed in these solvents for 3 minutes (the target of the stripping time on a mass production basis is usually 8 minutes), and the strippability (solubility) with respect to the resist was confirmed. At this time, the dissolution state of the resist during immersion was visually checked, and the residual state of the resist after immersion was checked with an electron microscope. Has been completely dissolved and removed.
【0017】(b)側壁保護膜に対する剥離性(溶解
性) スパッタリング及びデポジッションによってTiN膜、
Al−Si膜、TiW膜を3層構造として形成し、か
つ、これらの表面上にレジストを塗布したうえでのパタ
ーンニングを実行した後、パターニングされたレジスト
を紫外線硬化させたうえでのハロゲン系ガスによるドラ
イエッチングを実行し、さらに、O2ガスを用いてのプ
ラズマ処理が実行された半導体基板を実験用試料として
用意する。そして、表1で示した各種の溶剤を40℃の
温度に維持し、かつ、これらの溶剤中に実験用試料を4
分間にわたって浸漬することにより、側壁保護膜に対す
る剥離性(溶解性)を確認した。なお、ここでは、浸漬
後における側壁保護膜の状態を電子顕微鏡でもって確認
することとし、表1中の記号×は側壁保護膜が全く除去
されていないことを示している。(B) Peelability (solubility) to sidewall protective film A TiN film is formed by sputtering and deposition.
After forming an Al-Si film and a TiW film as a three-layer structure, applying a resist on these surfaces and performing patterning, the patterned resist is cured with an ultraviolet ray and then halogenated. A semiconductor substrate which has been subjected to dry etching with a gas and further subjected to a plasma treatment using an O 2 gas is prepared as an experimental sample. Then, the various solvents shown in Table 1 were maintained at a temperature of 40 ° C.
By immersion for minutes, the releasability (solubility) with respect to the sidewall protective film was confirmed. Here, the state of the side wall protective film after immersion was confirmed by an electron microscope, and the symbol x in Table 1 indicates that the side wall protective film was not removed at all.
【0018】(c)超臨界CO2 ガスに対する溶解性 高圧容器内に充填された超臨界CO2 ガスに対し、表1
で示した各種の溶剤が10mol%の濃度(高精度洗浄
に必要とされる溶解度の目標値である)となるようにし
て添加したうえ、溶剤それぞれの溶解状態を目視でもっ
て確認した。なお、表1中の記号☆は溶剤が完全に均一
な状態で溶解したことを示す一方、記号○は不均一であ
りながらも溶解することを示している。[0018] (c) supercritical CO 2 gas filled in the solubility pressure vessel for the supercritical CO 2 gas relative to Table 1
Were added so as to have a concentration of 10 mol% (a target value of the solubility required for high-precision cleaning), and the dissolution state of each solvent was visually confirmed. In Table 1, the symbol ☆ indicates that the solvent was dissolved in a completely uniform state, while the symbol ○ indicates that the solvent was dissolved while being non-uniform.
【0019】そして、以上のような手順に従って実行さ
れた比較実験の実験結果によれば、側壁保護膜に対する
溶解性はいずれの溶剤によっても得られず、側壁保護膜
は基板に付着したままで残っているが、通常のレジスト
及び超臨界CO2 に対してはグリコールエーテル系の有
機溶剤であるジエチレングリコールモノメチルエーテル
(DEGME)が最も優れた溶解性を示すことが分か
る。すなわち、本発明の発明者らが既に提案しているよ
うに、レジスト剥離液としてグリコールエーテル系の有
機溶剤、具体的には、ジエチレングリコールモノメチル
エーテルを用いると、レジストに対する高い溶解性が得
られることになり、かつ、超臨界CO2 ガスによる洗浄
が容易となることが明らかとなっている。なお、ここで
は、ジエチレングリコールモノメチルエーテルを用いる
としているが、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ルに限られることはなく、トリエチレングリコールモノ
メチルエーテルやエチレングリコールモノメチルエーテ
ルなどを用いた場合にも同様の結果が得られることが発
明者らによって確認されている。According to the experimental results of the comparative experiment performed according to the above-described procedure, the solubility to the side wall protective film cannot be obtained by any solvent, and the side wall protective film remains as it is on the substrate. However, it can be seen that diethylene glycol monomethyl ether (DEGME), which is a glycol ether-based organic solvent, exhibits the highest solubility for ordinary resist and supercritical CO 2 . That is, as already proposed by the inventors of the present invention, when a glycol ether-based organic solvent, specifically, diethylene glycol monomethyl ether is used as a resist stripping solution, high solubility in a resist can be obtained. It has become clear that cleaning with supercritical CO 2 gas becomes easy. Although diethylene glycol monomethyl ether is used here, the invention is not limited to diethylene glycol monomethyl ether, and similar results can be obtained when triethylene glycol monomethyl ether or ethylene glycol monomethyl ether is used. Have been confirmed by others.
【0020】ところで、基板に付着したレジストを溶解
して剥離させ、かつ、超臨界流体を用いた洗浄でもって
容易に除去されるレジスト剥離液としては、グリコール
エーテル系の有機溶剤が優れた特性を示すのであるが、
このようなグリコールエーテル系の有機溶剤からなるレ
ジスト剥離液を用いたとしても、ドライエッチングに伴
って変質したレジストからなる側壁保護膜を溶解したう
えで除去し得ないことが表1の実験結果によって明らか
となっている。したがって、本発明の発明者らが改めて
実験を繰り返しながら側壁保護膜を溶解して除去する手
立てを検討してみたところ、グリコールエーテル系溶剤
を主成分とし、かつ、有機アミン化合物を含有するレジ
スト剥離液が有効であるという知見が得られた。以下、
この知見に基づいて説明する。As a resist stripper which dissolves and removes the resist adhering to the substrate and is easily removed by washing using a supercritical fluid, a glycol ether organic solvent has excellent properties. It shows,
The experimental results in Table 1 show that even if such a resist stripping solution made of a glycol ether-based organic solvent is used, the sidewall protective film made of a resist altered due to dry etching cannot be dissolved and removed. It is clear. Therefore, the inventors of the present invention re-examined the means of dissolving and removing the side wall protective film while repeating the experiment again, and found that the resist stripping mainly containing a glycol ether-based solvent and containing an organic amine compound was performed. The finding that the liquid is effective was obtained. Less than,
Explanation will be given based on this finding.
【0021】すなわち、この際におけるレジスト剥離液
の選定にあたっても、レジストのみならず、側壁保護
膜に対する剥離性(溶解性)が高く、かつ、超臨界流
体(CO2 ガス)に対する溶解性も高くて、しかも、
安全性が高いことが選定条件となり、上記の実験結果を
踏まえたうえ、グリコールエーテル系の有機溶剤を主成
分とし、かつ、添加剤Aとして各種の有機アミン化合物
を含有するレジスト剥離液を選定することが行われる。
そして、表2及び表3でそれぞれ示すような多数の異な
る添加剤Aが添加されたレジスト剥離液、つまり、グリ
コールエーテル系溶剤を主成分としながら添加剤Aを含
有してなるレジスト剥離液を用意したうえ、各レジスト
剥離液の側壁保護膜に対する剥離性(溶解性)と金属パ
ターンに対する腐食性とを比較する実験を実施してみた
ところ、表2及び表3中に付記したような実験結果が得
られた。なお、レジスト剥離液における有機アミン化合
物の含有量が20wt%を越えると、金属パターンの腐
食が避けられないと考えられるので、この際の比較実験
では有機アミン化合物の含有量を1ないし20wt%の
範囲内としている。That is, when selecting a resist stripper at this time, not only the resist but also the side wall protective film has a high strippability (solubility) and a high solubility in a supercritical fluid (CO 2 gas). And
High safety is a selection condition. Based on the above experimental results, a resist stripper containing a glycol ether-based organic solvent as a main component and various organic amine compounds as an additive A is selected. Is done.
Then, a resist stripping solution to which a number of different additives A are added as shown in Tables 2 and 3, respectively, that is, a resist stripping solution containing the additive A with a glycol ether-based solvent as a main component is prepared. In addition, when an experiment was performed to compare the strippability (solubility) of each resist stripper with respect to the sidewall protective film and the corrosiveness with respect to the metal pattern, the experimental results as shown in Tables 2 and 3 were found. Obtained. If the content of the organic amine compound in the resist stripping solution exceeds 20 wt%, it is considered that corrosion of the metal pattern is inevitable. Therefore, in this comparative experiment, the content of the organic amine compound was 1 to 20 wt%. It is within the range.
【0022】[0022]
【表2】 [Table 2]
【0023】[0023]
【表3】 [Table 3]
【0024】ところで、この際における比較実験でも、
上記(b)同様の手順が採用されている。すなわち、ま
ず、スパッタリング及びデポジッションによってTiN
膜、Al−Si膜、TiW膜のそれぞれを3層構造とし
て形成し、かつ、これらの表面上にレジストを塗布した
うえでのパターンニングを実行した後、パターニングさ
れたレジストを紫外線硬化させたうえでのハロゲン系ガ
スによるドライエッチングを実行し、さらに、O2ガス
を用いてのプラズマ処理が実行された半導体基板を実験
用試料として用意する。そして、表2及び表3で示した
各種のレジスト剥離液を40℃の温度に維持し、かつ、
これらのレジスト剥離液中に実験用試料を4分間にわた
って浸漬することにより、側壁保護膜に対する剥離性
(溶解性)と金属パターンに対する腐食性とをそれぞれ
確認してみた。By the way, in the comparative experiment at this time,
A procedure similar to the above (b) is employed. That is, first, TiN is formed by sputtering and deposition.
After forming each of the film, the Al-Si film, and the TiW film as a three-layer structure, applying a resist on these surfaces and performing patterning, the patterned resist is cured by ultraviolet light. A dry etching with a halogen-based gas is performed, and a semiconductor substrate that has been subjected to a plasma process using an O 2 gas is prepared as an experimental sample. Then, the various resist strippers shown in Tables 2 and 3 were maintained at a temperature of 40 ° C., and
By immersing the test sample in these resist stripping solutions for 4 minutes, the stripping property (solubility) with respect to the sidewall protective film and the corrosive property with respect to the metal pattern were confirmed.
【0025】なお、ここでは、浸漬後における側壁保護
膜及び金属パターンの状態を電子顕微鏡でもって確認す
ることとし、表2及び表3における溶解性の記号☆は側
壁保護膜が完全に溶解されて除去されたこと、記号○は
ほぼ完全に除去されていて問題がないこと、記号△は除
去不足であることを示しており、記号×は側壁保護膜が
全く除去されていないことを示している。一方、表2及
び表3における腐食性の記号○は全く腐食されていない
こと、記号△は少しだけ腐食されていることを示し、記
号×は腐食されていることを示している。Here, the state of the side wall protective film and the metal pattern after immersion is confirmed by an electron microscope, and the symbol of solubility in Tables 2 and 3 indicates that the side wall protective film is completely dissolved. Removed, symbol ○ indicates almost complete removal and no problem, symbol △ indicates insufficient removal, and symbol × indicates that the sidewall protective film has not been removed at all. . On the other hand, in Tables 2 and 3, the corrosive symbol ○ indicates that there is no corrosion at all, the symbol △ indicates that it is slightly corroded, and the symbol x indicates that it is corroded.
【0026】そして、以上のような手順に従って実行さ
れた比較実験の実験結果によれば、側壁保護膜に対する
溶解性及び金属パターンに対する腐食性の双方ともが良
好になるレジスト剥離液は、アルキルアミン類のうちの
モノプロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピル
アミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミンのいず
れかを、また、アルキルプロピルジアミン類のうちの3
−(メチルアミノ)プロピルアミンを添加物Aとして含
有したものであることが明らかとなり、これらのうちで
は側壁保護膜に対する溶解性からみてジプロピルアミン
を含有してなるレジスト剥離液の特性が最も優れている
ことが分かる。なお、有機アミン化合物であるアルキル
アミン類及びアルキルプロピルジアミン類は比較的安価
であり、経済的にも有利な物質である。According to the experimental results of the comparative experiment performed in accordance with the above procedure, the resist stripping solution which improves both the solubility for the side wall protective film and the corrosiveness for the metal pattern is made of an alkylamine or the like. Of any of monopropylamine, dipropylamine, tripropylamine, diisopropylamine and dibutylamine, and 3 of alkylpropyldiamines
It was clarified that the resist stripping solution containing dipropylamine was the most excellent in view of the solubility in the side wall protective film. You can see that it is. Note that alkylamines and alkylpropyldiamines, which are organic amine compounds, are relatively inexpensive and are economically advantageous.
【0027】次に、本実施の形態にかかるレジスト剥離
液を用いて実施されるレジスト及び側壁保護膜の除去方
法を、図1の模式的な説明図に基づいて説明する。な
お、この際においては、80wt%のジエチレングリコ
ールモノメチルエーテルと、20wt%のジプロピルア
ミンとを混合してなるレジスト剥離液1が用いられるこ
とになり、このレジスト剥離液1は剥離槽2に仕込まれ
ている。まず、レジスト剥離液1を40℃の温度に維持
し、このレジスト剥離液1中にレジスト及び側壁保護膜
が付着したままの半導体基板3を4分間にわたって浸漬
する。すると、この半導体基板3に付着していたレジス
トは、レジスト剥離液1中のジエチレングリコールモノ
メチルエーテルでもって溶解されたうえで完全に除去さ
れることになり、側壁保護膜はレジスト剥離液1中のジ
プロピルアミンでもって溶解されたうえで完全に除去さ
れてしまうことになる。Next, a method for removing the resist and the side wall protective film performed using the resist stripping solution according to the present embodiment will be described with reference to the schematic explanatory view of FIG. In this case, a resist stripping solution 1 obtained by mixing 80 wt% of diethylene glycol monomethyl ether and 20 wt% of dipropylamine is used. The resist stripping solution 1 is charged in a stripping tank 2. ing. First, the resist stripper 1 is maintained at a temperature of 40 ° C., and the semiconductor substrate 3 on which the resist and the sidewall protective film are adhered is immersed in the resist stripper 1 for 4 minutes. Then, the resist adhering to the semiconductor substrate 3 is dissolved by the diethylene glycol monomethyl ether in the resist stripping solution 1 and is completely removed. It will be completely removed after being dissolved with propylamine.
【0028】引き続き、レジストが除去された半導体基
板3を耐圧容器であるリンス槽4内に移したうえ、リン
ス槽蓋4aを用いることによってリンス槽4内を密封す
る。そして、40℃で100気圧に調整された超臨界C
O2 ガス5をリンス槽4内に注入し、超臨界CO2 ガス
5を用いたうえでの半導体基板3に対する1分間の洗浄
を2度にわたって繰り返す。なお、超臨界CO2 ガス5
の注入量としてはリンス槽4の内容積当たり1分間程度
が適当であり、40℃で100気圧に調整された超臨界
CO2 ガス5は作り易いため、比較的簡単な製造設備を
用いたうえで容易に供給できる。また、40℃で100
気圧に調整された超臨界CO2 ガス5を使用した際には
レジスト剥離液1の主成分であるジエチレングリコール
モノメチルエーテルによる溶解性も18.63mol%
と高くなり、超臨界CO2 ガス5が高い浸透性と拡散性
とを兼ね備えているため、半導体基板3に形成された金
属パターンなどの微細部分にまで超臨界CO2 ガス5が
浸透して拡散する結果、これらの微細部分に付着してい
たレジストや側壁保護膜までも洗い出されたうえ、精度
よく除去されてしまう。Subsequently, the semiconductor substrate 3 from which the resist has been removed is transferred into a rinsing bath 4 which is a pressure-resistant container, and the inside of the rinsing bath 4 is sealed by using a rinsing bath lid 4a. And supercritical C adjusted to 100 atm at 40 ° C
The O 2 gas 5 is injected into the rinsing bath 4, and the cleaning of the semiconductor substrate 3 for one minute using the supercritical CO 2 gas 5 is repeated twice. The supercritical CO 2 gas 5
The injection amount is preferably about 1 minute per internal volume of the rinsing tank 4, and the supercritical CO 2 gas 5 adjusted to 100 atm at 40 ° C. is easy to produce. Can be easily supplied. Also, at 40 ° C, 100
When supercritical CO 2 gas 5 adjusted to atmospheric pressure is used, the solubility of diethylene glycol monomethyl ether, which is the main component of resist stripper 1, is also 18.63 mol%.
And higher, since both a diffusivity and a high permeability supercritical CO 2 gas 5, until the minute portions such as metal patterns formed on the semiconductor substrate 3 penetrates the supercritical CO 2 gas 5 diffusion As a result, even the resist and the sidewall protective film adhered to these fine portions are washed out and accurately removed.
【0029】さらに、超臨界CO2 ガス5を用いた洗浄
が終了すると、リンス槽4内を減圧したうえでリンス槽
蓋4aを開放したうえでリンス槽4内を常温かつ常圧の
状態に戻すことを行う。そして、常温かつ常圧の状態に
戻ると、超臨界CO2 ガス5はほとんど瞬間的に気休と
なったうえで蒸発することになり、半導体基板3は表面
にしみなどを発生することなく乾燥してしまう。なお、
超臨界CO2 ガス5は生物に対してもほぼ無害であるか
ら、蒸発した超臨界CO2 ガス5の排出設備は不要であ
る。そして、以上の手順に従うレジスト及び側壁保護膜
の除去方法を採用した際には、レジストと側壁保護膜と
は完全に除去されることが発明者らによって確認されて
いる。Further, when the cleaning using the supercritical CO 2 gas 5 is completed, the pressure in the rinsing tank 4 is reduced, the rinsing tank lid 4a is opened, and the rinsing tank 4 is returned to the normal temperature and normal pressure state. Do that. Then, when the state returns to normal temperature and normal pressure, the supercritical CO 2 gas 5 evaporates almost instantaneously and evaporates, and the semiconductor substrate 3 is dried without generating stains on the surface. Resulting in. In addition,
Since the supercritical CO 2 gas 5 is almost harmless to living organisms, a facility for discharging the evaporated supercritical CO 2 gas 5 is unnecessary. It has been confirmed by the inventors that the resist and the sidewall protective film are completely removed when the method of removing the resist and the sidewall protective film according to the above procedure is employed.
【0030】ところで、本実施の形態にかかるレジスト
剥離液1の溶解性をより一層高めるためには、図示して
いないが、剥離槽2とは別の剥離槽を設置しておいたう
え、ジエチレングリコールモノメチルエーテルからなる
レジスト剥離液でもって半導体基板3の洗浄を行っても
よい。そして、このようにした場合には、リンス槽4内
へのレジスト及び側壁防止膜の持ち込みをなくして超臨
界CO2 ガス5による半導体基板3のリンス効果を高め
ることができる。また、レジスト剥離液1に対して予め
界面活性剤などを添加しておいてもよく、さらには、フ
ッ化水素酸や有機酸、あるいは、アミノ酸などのような
酸によってレジスト剥離液1を中和して用いたり、テト
ラメチルアンモニウムまたはこれらの塩などを添加して
用いたりすることも可能である。In order to further enhance the solubility of the resist stripping solution 1 according to the present embodiment, although not shown, a stripping tank different from the stripping tank 2 is provided, and diethylene glycol is used. The semiconductor substrate 3 may be washed with a resist stripping solution made of monomethyl ether. Then, in this case, the effect of rinsing the semiconductor substrate 3 by the supercritical CO 2 gas 5 can be increased without bringing the resist and the sidewall prevention film into the rinsing bath 4. Further, a surfactant or the like may be added to the resist stripping solution 1 in advance, and further, the resist stripping solution 1 is neutralized with an acid such as hydrofluoric acid, an organic acid, or an amino acid. It is also possible to use it as it is, or to add and use tetramethylammonium or a salt thereof.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるレ
ジスト剥離液は、グリコールエーテル系溶剤を主成分と
し、かつ、有機アミン化合物を含有しているため、基板
に付着したレジストを溶解して剥離させたうえで超臨界
流体を用いた洗浄によって容易に除去されるばかりか、
ドライエッチングによって変質したレジストからなる側
壁保護膜をもレジストとともに剥離したうえで完全に除
去できるという特性を発揮し得ることになる。As described above, since the resist stripping solution of the present invention contains a glycol ether solvent as a main component and contains an organic amine compound, the resist adhering to the substrate is dissolved and stripped. It is not only easily removed by washing with supercritical fluid
The property that the sidewall protective film made of the resist altered by dry etching can be completely removed after being stripped off together with the resist can be exhibited.
【図1】本実施例にかかるレジスト及び側壁保護膜の除
去方法を示す模式的な説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a method for removing a resist and a side wall protective film according to the present embodiment.
1 レジスト剥離液 3 半導体基板(基板) 5 超臨界CO2 ガス(超臨界流体)Reference Signs List 1 resist stripping liquid 3 semiconductor substrate (substrate) 5 supercritical CO 2 gas (supercritical fluid)
Claims (6)
を溶解して剥離させたうえ、超臨界流体を用いた洗浄で
もって除去されるレジスト剥離液であって、 グリコールエーテル系溶剤を主成分とし、かつ、有機ア
ミン化合物を含有していることを特徴とするレジスト剥
離液。1. A resist stripper which dissolves and strips a resist and a side wall protective film attached to a substrate, and is removed by washing using a supercritical fluid, wherein the resist stripper contains a glycol ether-based solvent as a main component. A resist stripping solution characterized by containing an organic amine compound.
て、 有機アミン化合物の含有量は、1ないし20wt%の範
囲内であることを特徴とするレジスト剥離液。2. The resist stripping solution according to claim 1, wherein the content of the organic amine compound is in the range of 1 to 20 wt%.
ト剥離液であって、 グリコールエーテル系溶剤は、ジエチレングリコールモ
ノメチルエーテルであることを特徴とするレジスト剥離
液。3. The resist stripping solution according to claim 1, wherein the glycol ether solvent is diethylene glycol monomethyl ether.
載のレジスト剥離液であって、 有機アミン化合物は、アルキルアミン類またはアルキル
プロピルジアミン類であることを特徴とするレジスト剥
離液。4. The resist stripping solution according to claim 1, wherein the organic amine compound is an alkylamine or an alkylpropyldiamine.
て、 アルキルアミン類は、モノプロピルアミン、ジプロピル
アミン、トリプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、
ジブチルアミンのいずれかであることを特徴とするレジ
スト剥離液。5. The resist stripping solution according to claim 4, wherein the alkylamines are monopropylamine, dipropylamine, tripropylamine, diisopropylamine,
A resist stripping solution, which is any of dibutylamine.
て、 アルキルプロピルジアミン類は、3−(メチルアミノ)
プロピルアミンであることを特徴とするレジスト剥離
液。6. The resist stripping solution according to claim 4, wherein the alkylpropyldiamine is 3- (methylamino)
A resist stripper, which is propylamine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6342397A JPH10260537A (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Resist stripper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6342397A JPH10260537A (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Resist stripper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260537A true JPH10260537A (en) | 1998-09-29 |
Family
ID=13228874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6342397A Pending JPH10260537A (en) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | Resist stripper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10260537A (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001032323A1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Alliedsignal Inc. | Cleaning processes using hydrofluorocarbon and/or hydrochlorofluorocarbon compounds |
| US6880560B2 (en) | 2002-11-18 | 2005-04-19 | Techsonic | Substrate processing apparatus for processing substrates using dense phase gas and sonic waves |
| US7163380B2 (en) | 2003-07-29 | 2007-01-16 | Tokyo Electron Limited | Control of fluid flow in the processing of an object with a fluid |
| US7186093B2 (en) | 2004-10-05 | 2007-03-06 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for cooling motor bearings of a high pressure pump |
| US7225820B2 (en) | 2003-02-10 | 2007-06-05 | Tokyo Electron Limited | High-pressure processing chamber for a semiconductor wafer |
| US7255772B2 (en) | 2000-07-26 | 2007-08-14 | Tokyo Electron Limited | High pressure processing chamber for semiconductor substrate |
| US7270137B2 (en) | 2003-04-28 | 2007-09-18 | Tokyo Electron Limited | Apparatus and method of securing a workpiece during high-pressure processing |
| US7380984B2 (en) | 2005-03-28 | 2008-06-03 | Tokyo Electron Limited | Process flow thermocouple |
| US7387868B2 (en) | 2002-03-04 | 2008-06-17 | Tokyo Electron Limited | Treatment of a dielectric layer using supercritical CO2 |
| WO2008152907A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Toagosei Co., Ltd. | Agent for stripping resist film on electroconductive polymer, method for stripping resist film, and substrate with patterned electroconductive polymer |
| US7494107B2 (en) | 2005-03-30 | 2009-02-24 | Supercritical Systems, Inc. | Gate valve for plus-atmospheric pressure semiconductor process vessels |
| US8143203B2 (en) | 2006-04-05 | 2012-03-27 | Asahi Glass Company, Limited | Method for washing device substrate |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP6342397A patent/JPH10260537A/en active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6589355B1 (en) | 1999-10-29 | 2003-07-08 | Alliedsignal Inc. | Cleaning processes using hydrofluorocarbon and/or hydrochlorofluorocarbon compounds |
| WO2001032323A1 (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-10 | Alliedsignal Inc. | Cleaning processes using hydrofluorocarbon and/or hydrochlorofluorocarbon compounds |
| US7255772B2 (en) | 2000-07-26 | 2007-08-14 | Tokyo Electron Limited | High pressure processing chamber for semiconductor substrate |
| US7387868B2 (en) | 2002-03-04 | 2008-06-17 | Tokyo Electron Limited | Treatment of a dielectric layer using supercritical CO2 |
| US6880560B2 (en) | 2002-11-18 | 2005-04-19 | Techsonic | Substrate processing apparatus for processing substrates using dense phase gas and sonic waves |
| US7225820B2 (en) | 2003-02-10 | 2007-06-05 | Tokyo Electron Limited | High-pressure processing chamber for a semiconductor wafer |
| US7270137B2 (en) | 2003-04-28 | 2007-09-18 | Tokyo Electron Limited | Apparatus and method of securing a workpiece during high-pressure processing |
| US7163380B2 (en) | 2003-07-29 | 2007-01-16 | Tokyo Electron Limited | Control of fluid flow in the processing of an object with a fluid |
| US7186093B2 (en) | 2004-10-05 | 2007-03-06 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for cooling motor bearings of a high pressure pump |
| US7380984B2 (en) | 2005-03-28 | 2008-06-03 | Tokyo Electron Limited | Process flow thermocouple |
| US7494107B2 (en) | 2005-03-30 | 2009-02-24 | Supercritical Systems, Inc. | Gate valve for plus-atmospheric pressure semiconductor process vessels |
| US8143203B2 (en) | 2006-04-05 | 2012-03-27 | Asahi Glass Company, Limited | Method for washing device substrate |
| US8568534B2 (en) | 2006-04-05 | 2013-10-29 | Asahi Glass Company, Limited | Method for washing device substrate |
| WO2008152907A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Toagosei Co., Ltd. | Agent for stripping resist film on electroconductive polymer, method for stripping resist film, and substrate with patterned electroconductive polymer |
| JPWO2008152907A1 (en) * | 2007-06-12 | 2010-08-26 | 東亞合成株式会社 | Resist film stripper on conductive polymer, resist film stripping method, and substrate having patterned conductive polymer |
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