JP5206177B2 - Resist stripping composition and method for manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents
Resist stripping composition and method for manufacturing semiconductor device using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5206177B2 JP5206177B2 JP2008178955A JP2008178955A JP5206177B2 JP 5206177 B2 JP5206177 B2 JP 5206177B2 JP 2008178955 A JP2008178955 A JP 2008178955A JP 2008178955 A JP2008178955 A JP 2008178955A JP 5206177 B2 JP5206177 B2 JP 5206177B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- barrier metal
- residue
- observed
- resist stripping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 32
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 22
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- -1 1,10-phenanthroline anhydride Chemical class 0.000 claims description 11
- PPQJCISYYXZCAE-UHFFFAOYSA-N 1,10-phenanthroline;hydrate Chemical compound O.C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 PPQJCISYYXZCAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical compound N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical group S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MOVBJUGHBJJKOW-UHFFFAOYSA-N methyl 2-amino-5-methoxybenzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC(OC)=CC=C1N MOVBJUGHBJJKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 46
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 38
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 18
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 14
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 14
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 8
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 4
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 4
- SDXAWLJRERMRKF-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethyl-1h-pyrazole Chemical compound CC=1C=C(C)NN=1 SDXAWLJRERMRKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018594 Si-Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910008465 Si—Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 3
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- ILZHHPCAMLILSP-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethanol;hydrofluoride Chemical compound [F-].C[NH+](C)CCO ILZHHPCAMLILSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTOKDFKDUYQOAK-UHFFFAOYSA-N 2-aminoethanol;hydrofluoride Chemical compound F.NCCO PTOKDFKDUYQOAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MPWRABSFFDBSMJ-UHFFFAOYSA-N F.CC(O)CN Chemical compound F.CC(O)CN MPWRABSFFDBSMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N azane;dihydrofluoride Chemical compound [NH4+].F.[F-] KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- UNFDKMXBKPSFIJ-UHFFFAOYSA-N hydroxylamine;hydrofluoride Chemical compound F.ON UNFDKMXBKPSFIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- RRSMHQNLDRCPQG-UHFFFAOYSA-N methanamine;hydrofluoride Chemical compound [F-].[NH3+]C RRSMHQNLDRCPQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- NJBMYKBIDASYCF-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylhydroxylamine;hydrofluoride Chemical compound F.CN(C)O NJBMYKBIDASYCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- DSISTIFLMZXDDI-UHFFFAOYSA-N propan-1-amine;hydrofluoride Chemical compound F.CCCN DSISTIFLMZXDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QSUJAUYJBJRLKV-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;fluoride Chemical compound [F-].CC[N+](CC)(CC)CC QSUJAUYJBJRLKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylene diamine Substances C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
本発明は、ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子や液晶パネル素子の配線工程で使用される、レジスト剥離液組成物に関するものである。 The present invention relates to a resist stripping composition used in a wiring process of semiconductor elements such as IC and LSI and liquid crystal panel elements.
ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子や液晶パネル素子は、基体上に形成されたアルミニウム、銅、アルミニウム合金等の導電性金属膜やＳｉＯｘ膜等の絶縁膜上にフォトレジストを均一に塗布し、露光および現像処理によりパターンを形成し、次いで該フォトレジストをマスクとし、前記導電性金属膜や絶縁膜をドライエッチングした後、不要のレジストおよびドライエッチングで変質したレジスト残渣を除去して微細回路を形成する。 Semiconductor elements such as IC and LSI, and liquid crystal panel elements are obtained by uniformly applying a photoresist on a conductive metal film such as aluminum, copper, and aluminum alloy formed on a substrate, and an insulating film such as a SiOx film, and exposing and A pattern is formed by a development process, and then the conductive metal film and the insulating film are dry-etched using the photoresist as a mask, and then an unnecessary resist and a resist residue altered by the dry etching are removed to form a fine circuit. .
近年、ＩＣやＬＳＩの高集積化、高密度化に伴い、ドライエッチングを行った後、不要のレジストをプラズマアッシングにより除去する方法がよく行われている。これらのドライエッチング、アッシングにより、金属配線パターンの側壁部、該パターン上部のバリアメタル上などに、レジスト残渣物（保護堆積膜）が残存する（以後残渣と呼ぶ）。この残渣が残存すると歩留りの低下等の問題を発生するために、残渣の完全な除去が望まれる。 In recent years, along with the high integration and high density of IC and LSI, a method of removing unnecessary resist by plasma ashing after dry etching is often performed. By these dry etching and ashing, a resist residue (protective deposited film) remains on the side wall portion of the metal wiring pattern, the barrier metal above the pattern, and the like (hereinafter referred to as residue). If this residue remains, problems such as a decrease in yield occur. Therefore, complete removal of the residue is desired.
そこで残存する残渣を除去するために、洗浄剤による洗浄処理が行われており、アルカリ性剥離液組成物が使用されている。たとえばアルカノールアミン、ヒドロキシルアミンとカテコールと水からなる剥離液組成物（特許文献１参照）、エタノールアミンとヒドロキシルアミン、カテコールを含む剥離液組成物（特許文献２参照）等が開示されている。しかしながら、これら一般的なアルカリ性剥離液組成物は、室温付近では十分な洗浄性を有しておらず、７０℃程度の加温が必要であるという問題点を有している。また、アッシング後に残存する残渣を剥離する工程で上記アルカリ性剥離液組成物を使用するとアルコール等の有機溶剤を使用してリンスを行い、さらに水リンスを経て乾燥するという工程を経る必要があり、環境への配慮やプロセスの簡略化のためにリンスを水のみで行うことが望まれる。 Therefore, in order to remove the remaining residue, a cleaning treatment with a cleaning agent is performed, and an alkaline stripping solution composition is used. For example, a stripping composition comprising alkanolamine, hydroxylamine, catechol and water (see Patent Document 1), a stripping composition containing ethanolamine, hydroxylamine and catechol (see Patent Document 2), and the like are disclosed. However, these general alkaline stripping solution compositions have a problem that they do not have sufficient detergency around room temperature and require heating at about 70 ° C. In addition, if the alkaline stripping solution composition is used in the step of removing the residue remaining after ashing, it is necessary to perform a step of rinsing using an organic solvent such as alcohol, followed by water rinsing and drying. It is desirable to rinse with water only for the sake of consideration and simplification of the process.
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溶剤および防食剤を含む水溶液としてのレジスト剥離液組成物が使用されている（特許文献３，４参照）。これらの組成物は、使用温度は室温付近で良く、リンスを水のみでできるという利点を有している。しかしながら、これらフッ素系レジスト剥離液組成物を用いてＴｉ系合金をバリアメタルとするＡｌ合金配線を洗浄した場合、時おり、洗浄後の配線上部のバリアメタル上に洗浄前には存在しない粒状の異物が付着しているのが観察されることがあり(図２参照)、さらに改善を求められていた。この粒状の異物は、洗浄終了後からの経過時間に関わらず増加しないことから洗浄後に発生・付着したのではなく、洗浄中に液が配線部に接している間に発生・付着しているものと推測される。
In recent years, a resist stripping composition as an aqueous solution containing an organic solvent and an anticorrosive in a fluorine compound has been used as a simple method with high resist residue removal capability (see
特許文献５には「フッ素化合物と、水溶性有機溶剤と、水と、全量に対して０．１〜２０重量％の二座配位子とを少なくとも含むことを特徴とする」液が提案されているが、明細書中に記載されている二座配位子であるアセチルアセトンを添加した薬液でも粒状異物の数を減少させることができなかった（比較例６，７参照）。
特許文献６には、「防食剤としてキレート化合物を含むフッ素化合物０．００１〜０．５重量％およびエーテル溶媒１〜９９重量％を含有し、残部が水であるレジスト剥離液組成物」が開示されているが、残渣物除去性あるいは洗浄後の配線上部のバリアメタル上に観察される粒状異物の数の減少等に関する具体的な効果については記載がない。
同様に特許文献７には、「防食剤としてキレート化合物を含むフッ素化合物０．５〜１０．０重量％およびエーテル系溶剤とアミド系溶剤の混合溶媒１〜９９．５重量％を含有し、残部が水からなることを特徴とするレジスト剥離液組成物」等の液が記載されているが、残渣物除去性あるいは洗浄後の配線上部のバリアメタル上に観察される粒状異物の数の減少等に関する具体的な効果についての開示はない。 Similarly, Patent Document 7 contains “fluorine compound containing 0.5 to 10.0% by weight of a chelate compound as an anticorrosive and 1 to 99.5% by weight of a mixed solvent of an ether solvent and an amide solvent, and the balance. Although a liquid such as “resist stripping liquid composition characterized in that is composed of water” is described, residue removal property or reduction of the number of granular foreign matters observed on the barrier metal above the wiring after cleaning, etc. There is no disclosure regarding specific effects.
このように、配線上部のバリアメタル上に粒状の異物が付着するのを抑制するレジスト剥離液組成物はいまだ開発されておらず、この課題を解決するレジスト剥離液組成物の開発が望まれていた。 As described above, a resist stripping solution composition that suppresses the adhesion of particulate foreign matter on the barrier metal above the wiring has not yet been developed, and development of a resist stripping solution composition that solves this problem is desired. It was.
ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子や液晶パネル素子の配線工程におけるドライエッチングおよびアッシング後に残存する金属配線パターン側壁や該パターン上部のバリアメタル上の残渣を低温、短時間で完全に除去でき、配線上部のバリアメタル上に粒状の異物が付着するのを抑制するレジスト剥離液組成物およびそれを用いた半導体素子の製造方法を提供することにある。 Residues on the metal wiring pattern side walls and the barrier metal above the pattern remaining after dry etching and ashing in the wiring process of semiconductor elements such as IC and LSI and liquid crystal panel elements can be completely removed at a low temperature in a short time. An object of the present invention is to provide a resist stripping solution composition that suppresses adhesion of particulate foreign matter on a barrier metal, and a method for manufacturing a semiconductor element using the resist stripping composition.
本発明者等は、上記問題点を解決すべく鋭意検討を行い、半導体素子製造工程において、ドライエッチング、およびアッシング後に残存する残渣を剥離する際、フッ素化合物と１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン無水物、２，２’−ビピリジン、１，２，３−ベンゾトリアゾール、ピリジン、３，５−ジメチルピラゾール、ニトリロ三酢酸、プロピオン酸、および酢酸から選択される１種以上の水溶性化合物を含有することを特徴とするレジスト剥離液組成物で洗浄する（接触処理する）ことによりドライエッチングおよびアッシング後に残存する金属配線パターン側壁や該パターン上部のバリアメタル上の残渣を、配線材料等を腐食することなく低温、短時間で完全に除去でき且つ洗浄後の配線上部のバリアメタル上に観察される粒状の異物が従来の剥離液よりも著しく少ない、あるいは異物が観察されないことを見出し、本発明を成すに至った。
すなわち本発明は以下のとおりである。
１．フッ素化合物と、１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン無水物、２，２’−ビピリジン、１，２，３−ベンゾトリアゾール、ピリジン、３，５−ジメチルピラゾール、ニトリロ三酢酸、プロピオン酸、および酢酸から選択される１種以上の水溶性化合物を含有することを特徴とするレジスト剥離液組成物。
２．フッ素化合物と、１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン無水物、２，２’−ビピリジン、１，２，３−ベンゾトリアゾール、およびピリジンから選択される１種以上の水溶性化合物を含有することを特徴とするレジスト剥離液組成物。
３．フッ素化合物がフッ化アンモニウムおよび/またはフッ化テトラメチルアンモニウムである第1項または第２項記載のレジスト剥離液組成物。
４．フッ素化合物の濃度が０．００１〜１０．０重量％であり、水溶性化合物の濃度範囲が０．００５重量％〜５重量％である第１項または第２項記載のレジスト剥離液組成物。
５．半導体素子製造工程において基板にＳｉＯｘからなる酸化膜を形成し、次にＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層を形成し、その上に配線としてＡｌ‐Ｃｕ又はＡｌ‐Ｓｉ‐ＣｕからなるＡｌ合金層を形成し、ＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層を積層し、さらにレジストを塗布後、露光、現像によりパタ−ンを形成した半導体素子をドライエッチングし、続いてアッシングを行い、配線側壁およびバリアメタル上に残存する残渣を剥離する際、フッ素化合物と１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン無水物、２，２’−ビピリジン、１，２，３−ベンゾトリアゾール、ピリジン、３，５−ジメチルピラゾール、ニトリロ三酢酸、プロピオン酸、および酢酸から選択される１種以上の水溶性化合物を含有するレジスト剥離液組成物を用いて剥離洗浄することを特徴とする半導体素子の製造方法。
６．フッ素化合物がフッ化アンモニウムおよび/またはフッ化テトラメチルアンモニウムである第５項記載の半導体素子の製造方法。
７．フッ素化合物の濃度が０．００１〜１０．０重量％であり、水溶性化合物の濃度範囲が０．００５重量％〜５重量％である第５項記載の半導体素子の製造方法。
The present inventors have intensively studied to solve the above problems, and in the semiconductor device manufacturing process, when removing the residue remaining after dry etching and ashing, fluorine compound and 1,10-phenanthroline monohydrate , 1,10-phenanthroline anhydride, 2,2′-bipyridine, 1,2,3-benzotriazole, pyridine, 3,5-dimethylpyrazole, nitrilotriacetic acid, propionic acid, and acetic acid By washing with a resist stripping composition characterized by containing a water-soluble compound (contact treatment), the metal wiring pattern side wall remaining after dry etching and ashing and the residue on the barrier metal above the pattern, Barrier on the upper part of the wiring after cleaning can be completely removed at low temperature and in a short time without corroding the wiring material The present inventors have found that the number of granular foreign matters observed on the metal is remarkably smaller than that of conventional stripping solutions, or no foreign matters are observed.
That is, the present invention is as follows.
1. Fluorine compound, 1,10-phenanthroline monohydrate, 1,10-phenanthroline anhydride, 2,2′-bipyridine, 1,2,3-benzotriazole, pyridine, 3,5-dimethylpyrazole, nitrilotriacetic acid A resist stripping liquid composition comprising at least one water-soluble compound selected from the group consisting of propionic acid and acetic acid.
2. One or more water-soluble compounds selected from fluorine compounds and 1,10-phenanthroline monohydrate, 1,10-phenanthroline anhydride, 2,2′-bipyridine, 1,2,3-benzotriazole, and pyridine A resist stripping composition comprising a compound.
3.
4). The resist stripping liquid composition according to
5. In the semiconductor device manufacturing process, an oxide film made of SiOx is formed on the substrate, and then a barrier metal layer made of TiN / Ti is formed, and an Al alloy layer made of Al-Cu or Al-Si-Cu is formed thereon as a wiring. After forming a barrier metal layer made of TiN / Ti, applying a resist, and then patterning the semiconductor element by exposure and development, dry etching is performed, and then ashing is performed on the wiring sidewall and the barrier metal. When the residue remaining in the film is peeled off, the fluorine compound and 1,10-phenanthroline monohydrate, 1,10-phenanthroline anhydride, 2,2′-bipyridine, 1,2,3-benzotriazole, pyridine, 3, A register containing one or more water-soluble compounds selected from 5-dimethylpyrazole, nitrilotriacetic acid, propionic acid, and acetic acid A method for producing a semiconductor element, comprising performing strip cleaning using a stripping solution composition.
6). 6. The method for producing a semiconductor element according to
7). 6. The method for producing a semiconductor device according to
本発明のレジスト剥離液組成物は、ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子や液晶パネル素子の配線工程におけるドライエッチングおよびアッシング後に残存する金属配線パターン側壁やパターン上部のバリアメタル上の残渣を低温、短時間で完全に除去でき、洗浄後の配線上部のバリアメタル上に観察される粒状の異物が従来の剥離液よりも著しく少ない、あるいは異物が観察されず、半導体素子の製造における製品歩留まりの向上が図れる。 The resist stripping composition of the present invention removes the residue on the metal wiring pattern side wall and the barrier metal above the pattern after the dry etching and ashing in the wiring process of semiconductor elements such as IC and LSI and liquid crystal panel elements at a low temperature for a short time. Can be removed completely, and the amount of granular foreign matter observed on the barrier metal above the wiring after cleaning is significantly less than that of the conventional stripping solution, or no foreign matter is observed, thereby improving the product yield in the manufacture of semiconductor elements. .
本発明に使用されるフッ素化合物は、アンモニウム、有機アミンまたは有機アンモニウムのフッ化物塩、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、ホウ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、エタノールアミンフッ化水素塩、メチルエタノールアミンフッ化水素塩、ジメチルエタノールアミンフッ化水素塩、ヒドロキシルアミンフッ化水素塩、ジメチルヒドロキシルアミンフッ化水素塩、トリエチレンジアミンフッ化水素塩等が挙げられる。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。これらの塩は単独、もしくは混合しても何ら支障はない。フッ素化合物は、全溶液中０．００１〜１０．０重量％の濃度範囲で使用され、好ましくは０．０１〜３重量％で、特に０．１〜１重量％が好ましい。フッ素化合物の濃度が１０．０重量％より高い場合には、沈殿物が析出しやすく、少なすぎると残渣の剥離速度が遅く好ましくない。 The fluorine compound used in the present invention is ammonium, organic amine, or fluoride salt of organic ammonium, such as ammonium fluoride, hydrofluoric acid, ammonium acid fluoride, ammonium borofluoride, methylamine hydrofluoride, ethylamine. Hydrogen fluoride salt, propylamine hydrogen fluoride salt, tetramethylammonium fluoride, tetraethylammonium fluoride, ethanolamine hydrogen fluoride salt, methylethanolamine hydrogen fluoride salt, dimethylethanolamine hydrogen fluoride salt, hydroxylamine fluoride Examples thereof include a hydrogen salt, dimethylhydroxylamine hydrogen fluoride salt, and triethylenediamine hydrogen fluoride salt. Among these fluorine compounds, ammonium fluoride and tetramethylammonium fluoride are preferable, and ammonium fluoride is more preferable. These salts can be used alone or mixed without any problem. The fluorine compound is used in a concentration range of 0.001 to 10.0% by weight in the total solution, preferably 0.01 to 3% by weight, and particularly preferably 0.1 to 1% by weight. When the concentration of the fluorine compound is higher than 10.0% by weight, a precipitate is likely to be deposited.
本発明における異物の発生を抑制する水溶性化合物は、１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン無水物、２，２’−ビピリジン、１，２，３−ベンゾトリアゾール、ピリジン、３，５−ジメチルピラゾール、ニトリロ三酢酸、プロピオン酸、および酢酸の群から選ばれる少なくとも一つの化合物を含有することが望ましく、複数の化合物を含有してもよい。さらに好ましくは、１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン無水物、２，２’−ビピリジン、１，２，３−ベンゾトリアゾールおよびピリジンであり、特に好ましくは、１，１０−フェナントロリン一水和物、１，１０−フェナントロリン無水物、２，２’−ビピリジン、およびピリジンである。これらの水溶性化合物の濃度は０．００５重量％〜５重量％であり、更に好ましくは、０．０１重量％〜４重量％で、特に０．０５重量％〜３重量％が好ましい。０．００５重量％未満では異物の発生を抑制する効果が十分ではなく、５重量％より多量であると残渣の除去性低下や材料腐食性の増大が起こる可能性があり望ましくない。 Water-soluble compounds that suppress the generation of foreign substances in the present invention are 1,10-phenanthroline monohydrate, 1,10-phenanthroline anhydride, 2,2′-bipyridine, 1,2,3-benzotriazole, pyridine, It is desirable to contain at least one compound selected from the group consisting of 3,5-dimethylpyrazole, nitrilotriacetic acid, propionic acid, and acetic acid, and it may contain a plurality of compounds. More preferred are 1,10-phenanthroline monohydrate, 1,10-phenanthroline anhydride, 2,2′-bipyridine, 1,2,3-benzotriazole and pyridine, and particularly preferred is 1,10- Phenanthroline monohydrate, 1,10-phenanthroline anhydride, 2,2′-bipyridine, and pyridine. The concentration of these water-soluble compounds is 0.005% to 5% by weight, more preferably 0.01% to 4% by weight, and particularly preferably 0.05% to 3% by weight. If it is less than 0.005% by weight, the effect of suppressing the generation of foreign substances is not sufficient, and if it is more than 5% by weight, the removal of residues and the corrosiveness of materials may increase, which is not desirable.
本願発明ではさらに有機溶剤を加えることができ、例えばγ−ブチロラクトン等のラクトン類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類であり、レジスト剥離液組成物中１〜 ９９重量％の濃度範囲で使用されるが、好ましくは１０〜９９重量％で、特に好ましくは３０〜９９重量％である。また、上記有機溶剤各種を２種以上混合して用いても何ら差しつかえはない。 In the present invention, an organic solvent can be further added. For example, lactones such as γ-butyrolactone, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and ethylene glycol, Esters such as methyl acetate and ethyl acetate, ethers such as diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether, and amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, used in a concentration range of 1 to 99% by weight in the resist stripping solution composition However, it is preferably 10 to 99% by weight, particularly preferably 30 to 99% by weight. Moreover, there is no problem even if a mixture of two or more of the above organic solvents is used.
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、水溶性化合物および有機溶剤の濃度を勘案して添加すればよい。 The concentration of water used in the present invention is not limited, and may be added in consideration of the concentration of the fluorine compound, water-soluble compound and organic solvent.
本発明のレジスト剥離液組成物は、半導体素子製造における基板上のレジストをマスクとし導電性金属膜や絶縁膜をドライエッチングし、プラズマによるアッシングを行った後に残存する残渣を剥離するのに好適に使用される。本発明のレジスト剥離液組成物を使用して残渣を剥離する際の温度は０℃〜５０℃であり、より好ましくは１０℃〜４０℃であり、さらに好ましくは１５℃〜３５℃である。 The resist stripping liquid composition of the present invention is suitable for stripping the residue remaining after dry etching the conductive metal film or insulating film using the resist on the substrate in semiconductor element manufacturing as a mask and performing ashing with plasma. used. The temperature at which the residue is stripped using the resist stripping composition of the present invention is 0 ° C to 50 ° C, more preferably 10 ° C to 40 ° C, and further preferably 15 ° C to 35 ° C.
さらに、本発明に使用されるリンス液は、純水のみによるリンスで何ら問題はないが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノール、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、グリコールエーテル、エタノールアミンなどの水溶性有機溶剤を使用することもできる。また上記の水溶性有機溶剤と純水との混合物をリンス液として使用することも何ら問題ない。 Further, the rinsing liquid used in the present invention has no problem with rinsing with pure water alone, but water-soluble organic solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, glycol ether, and ethanolamine are used. It can also be used. There is no problem in using a mixture of the above water-soluble organic solvent and pure water as a rinsing liquid.
本発明のレジスト剥離液組成物にカチオン系、アニオン系、ノニオン系の界面活性剤を添加することは、何ら差し支えなく、好適に使用される。 Addition of a cationic, anionic or nonionic surfactant to the resist stripping composition of the present invention can be used preferably without any problem.
また、本発明のレジスト剥離液組成物に、糖類、糖アルコール、ポリフェノール類等の無機質基体の腐食防止剤を添加してもよい。 Moreover, you may add the corrosion inhibitor of inorganic base | substrates, such as saccharides, sugar alcohol, polyphenols, to the resist stripping solution composition of this invention.
本発明の半導体素子に使用される材料は、基板としてのシリコン、ａ−シリコン、ポリシリコン、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜およびＬＣＤのガラス基板、導電材料および半導体配線材料としてアルミニウム、アルミニウム合金（Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等）、銅、銅合金、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）等であり、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が挙げられる。 Materials used for the semiconductor element of the present invention are silicon, a-silicon, polysilicon, silicon oxide film, silicon nitride film and LCD glass substrate as a substrate, aluminum as a conductive material and semiconductor wiring material, aluminum alloy (Al -Cu, Al-Si-Cu, etc.), copper, copper alloy, titanium, titanium-tungsten, titanium nitride, tungsten, tantalum, tantalum oxide, tantalum alloy, chromium, chromium oxide, chromium alloy, ITO (indium, tin) Oxide), or compound semiconductors such as gallium-arsenic, gallium-phosphorus, and indium-phosphorus.
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。
実施例１〜８、比較例１〜９
図１に剥離対象であるアルミニウム合金の金属配線回路素子の断面図を示す。シリコン基板１にＳｉＯｘからなる下地酸化膜２を形成し、次にＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層３を形成し、その上に配線としてＡｌ‐ＣｕからなるＡｌ合金層４を形成し、ＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層５を積層し、その後フォトレジストを塗布した後、露光、現像を行い、該フォトレジスト層をマスクとしてドライエッチングを行いＡｌ合金配線体６を形成し、さらにプラズマガスによりフォトレジスト層をアッシング除去した。配線側壁および上部には残渣７が残存している。
Next, the present invention will be described specifically by way of examples. However, the present invention is not limited by these examples.
Examples 1-8, Comparative Examples 1-9
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an aluminum alloy metal wiring circuit element to be peeled. A
フッ化アンモニウム０．９重量％、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアセトアミド５７重量％、ジエチレングリコールモノブチルエーテル１０重量％、と表１記載に示した各種添加剤および残部水を加え、レジスト剥離液とした。比較例１では添加剤無し、実施例１〜８と比較例２〜９では所望の添加剤を加えた。ここで用いた試薬は全て試薬特級を用いた。
図１の評価用サンプルウェハを表１の実施例、比較例の調合薬液に２５℃にて３分間浸漬し、その後、超純水でリンスを行い、窒素ガスを吹き付けて乾燥した。処理後に配線上部のバリアメタル上に観察される粒状異物の数、処理後の配線側壁および上部に残存する残渣の剥離性、および材質腐食性について走査型電子顕微鏡(ＳＥＭ)観察を行った。ＳＥＭは日立高分解能電界放出形走査電子顕微鏡Ｓ−４７００を用いた。その結果を併せて表１に記載した。
＜配線上部の異物の粒状異物の発生の判定基準＞
配線パターン中の特定の形状の部分を、ＳＥＭにて２万倍に拡大して観察した際に配線上部のバリアメタル上に観察される粒状の異物の数によって判定した。観察した配線上部のバリアメタル層の面積は８μｍ２であった。
◎：０個〜４個の異物が観察された。
○：５個〜１９個の異物が観察された。
×：２０個〜４４個の異物が観察された。
××：４５個以上の異物が観察された。
＜残渣の剥離性の判定基準＞
○：良好
×：剥離できていなかった
＜材質腐食性の判定基準＞
○：良好
×：腐食し、形状が変化していた
＜総合評価の判定基準＞
○：全て◎もしくは○のもの
△：×を１項目含むもの
×：×を２項目以上含むもの
添加物を含まない比較例１の薬液に浸漬したサンプルをＳＥＭ観察すると、配線側壁および上部の残渣は剥離されていたが、配線上部のバリアメタル上に残渣とは異なる粒状の異物（図２の８）が付着していた。表１の結果より、実施例１〜８に示す化合物を添加した場合、残渣はすべて剥離され粒状の異物の数は比較例１よりも減少した。比較例２〜９に示す化合物を添加した場合は、粒状異物の発生抑制効果が無い又は悪化する、あるいは残渣剥離性が低下した。
Ammonia fluoride 0.9 wt%, N, N-dimethylacetamide 57 wt%, diethylene glycol monobutyl ether 10 wt%, and various additives shown in Table 1 and the remaining water were added to obtain a resist stripping solution. In Comparative Example 1, no additive was added, and in Examples 1-8 and Comparative Examples 2-9, the desired additive was added. All the reagents used here were reagent special grades.
The sample wafer for evaluation of FIG. 1 was immersed in the prepared chemical solutions of Examples and Comparative Examples in Table 1 for 3 minutes at 25 ° C., then rinsed with ultrapure water, and dried by blowing nitrogen gas. Scanning electron microscope (SEM) observation was performed on the number of granular foreign matters observed on the barrier metal above the wiring after the treatment, the releasability of the residue remaining on the wiring sidewall and the upper portion after the treatment, and the material corrosivity. The SEM used was a Hitachi high-resolution field emission scanning electron microscope S-4700. The results are also shown in Table 1.
<Criteria for the occurrence of granular foreign matter in the upper part of the wiring>
A specific shape portion in the wiring pattern was determined by the number of granular foreign matters observed on the barrier metal above the wiring when observed with a SEM at a magnification of 20,000 times. The area of the barrier metal layer above the observed wiring was 8 μm 2 .
A: 0 to 4 foreign substances were observed.
○: 5 to 19 foreign substances were observed.
X: 20 to 44 foreign substances were observed.
XX: More than 45 foreign substances were observed.
<Criteria for residue peelability>
○: Good ×: Not peelable <Criteria for evaluating material corrosion>
○: Good ×: Corroded and changed shape <Criteria for comprehensive evaluation>
◯: All ◎ or ○ △: One item of x ×: Two or more items of x Was peeled off, but granular foreign matters (8 in FIG. 2) different from the residue adhered on the barrier metal above the wiring. From the results shown in Table 1, when the compounds shown in Examples 1 to 8 were added, all the residues were peeled off and the number of granular foreign matters was reduced as compared with Comparative Example 1. When the compounds shown in Comparative Examples 2 to 9 were added, the effect of suppressing the generation of particulate foreign matters was not found or deteriorated, or the residue peelability was lowered.
実施例９〜１０、比較例１０〜１６
図１に剥離対象であるアルミニウム合金回路素子の断面図を示す。図１に示すように、シリコン基板１にＳｉＯｘからなる下地酸化膜２を形成し、次にＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層３を形成し、その上に配線としてＡｌ‐Ｓｉ‐ＣｕからなるＡｌ合金層４を形成し、ＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層５を積層し、その後フォトレジストを塗布した後、露光、現像を行い、該フォトレジスト層をマスクとしてドライエッチングを行い、Ａｌ合金配線体６を形成し、さらにプラズマガスによりフォトレジスト層をアッシング除去した。配線側壁および上部には残渣７が残存している。
フッ化アンモニウム０．８重量％、Ｎ，Ｎ‐ジメチルアセトアミド６８重量％、と表２記載に示した各種添加剤および残部水を加え、レジスト剥離液とした。比較例１０では添加剤無し、実施例９〜１０と比較例１１〜１６では所望の添加剤を加えた。ここで用いた試薬は全て試薬特級を用いた。
図１の評価用サンプルウェハを表２の実施例、比較例の調合薬液に２５℃にて２分間浸漬し、その後、超純水でリンスを行い、窒素ガスを吹き付けて乾燥した。処理後に配線上部のバリアメタル上に観察される粒状異物の数、処理後の配線側壁および上部に残存する残渣の剥離性、および材質腐食性について走査型電子顕微鏡(ＳＥＭ)観察を行った。ＳＥＭは日立高分解能電界放出形走査電子顕微鏡Ｓ−４７００を用いた。その結果を併せて表２に記載した。
＜配線上部の異物の粒状異物の発生の判定基準＞
配線パターン中の特定の形状の部分を、ＳＥＭにて３万倍に拡大して観察した際に配線上部のバリアメタル上に観察される粒状の異物の数によって判定した。観察した配線上部のバリアメタル層の面積は１０μｍ２であった。
◎：０個〜４個の異物が観察された。
○：５個〜１４個の異物が観察された。
×：１５個〜３４個の異物が観察された。
××：３５個以上の異物が観察された。
＜残渣の剥離性の判定基準＞
○：良好
×：剥離できていなかった
＜材質腐食性の判定基準＞
○：良好
×：腐食し、形状が変化していた
＜総合評価の判定基準＞
○：全て◎もしくは○のもの
△：×を１項目含むもの
×：×を２項目以上含むもの
添加物を含まない比較例１０の薬液で洗浄処理したサンプルをＳＥＭ観察すると、配線側壁および上部の残渣は剥離されていたが、配線上部のバリアメタル上に残渣とは異なる粒状の異物（図２の８）が付着していた。表２の結果より、実施例９〜１０に示す化合物を添加した場合、残渣はすべて剥離され粒状の異物の数は比較例１０よりも減少した。比較例１１〜１６に示す化合物を添加した場合は、粒状異物の発生抑制効果が無い又は悪化する、あるいは残渣剥離性が低下した。
Examples 9-10, Comparative Examples 10-16
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an aluminum alloy circuit element to be peeled. As shown in FIG. 1, a
Ammonia fluoride 0.8% by weight, N, N-dimethylacetamide 68% by weight and various additives shown in Table 2 and the remaining water were added to obtain a resist stripping solution. In Comparative Example 10, no additive was added. In Examples 9 to 10 and Comparative Examples 11 to 16, a desired additive was added. All the reagents used here were reagent special grades.
The sample wafer for evaluation shown in FIG. 1 was immersed in the prepared chemical solutions of Table 2 for 2 minutes at 25 ° C., rinsed with ultrapure water, and then dried by blowing nitrogen gas. Scanning electron microscope (SEM) observation was performed on the number of granular foreign matters observed on the barrier metal above the wiring after the treatment, the releasability of the residue remaining on the wiring sidewall and the upper portion after the treatment, and the material corrosivity. The SEM used was a Hitachi high-resolution field emission scanning electron microscope S-4700. The results are also shown in Table 2.
<Criteria for the occurrence of granular foreign matter in the upper part of the wiring>
A specific shape portion in the wiring pattern was determined by the number of granular foreign matters observed on the barrier metal above the wiring when observed with an SEM at a magnification of 30,000 times. The area of the barrier metal layer above the observed wiring was 10 μm 2 .
A: 0 to 4 foreign substances were observed.
○: 5 to 14 foreign substances were observed.
X: 15 to 34 foreign substances were observed.
Xx: 35 or more foreign materials were observed.
<Criteria for residue peelability>
○: Good ×: Not peelable <Criteria for evaluating material corrosion>
○: Good ×: Corroded and changed shape <Criteria for comprehensive evaluation>
◯: All ◎ or ○ △: One item containing x ×: Two items or more containing x When the sample cleaned with the chemical solution of Comparative Example 10 containing no additive was observed by SEM, Although the residue was peeled off, granular foreign matters (8 in FIG. 2) different from the residue were adhered on the barrier metal above the wiring. From the results of Table 2, when the compounds shown in Examples 9 to 10 were added, all the residues were peeled off and the number of granular foreign matters was reduced as compared with Comparative Example 10. When the compounds shown in Comparative Examples 11 to 16 were added, the effect of suppressing the generation of particulate foreign matters was not found or deteriorated, or the residue peelability was lowered.
実施例１１〜１４、比較例１７
図１に剥離対象であるアルミニウム合金回路素子の断面図を示す。図１に示すように、シリコン基板１にＳｉＯｘからなる下地酸化膜２を形成し、次にＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層３を形成し、その上に配線としてＡｌ‐ＣｕからなるＡｌ合金層４を形成し、ＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層５を積層し、その後フォトレジストを塗布した後、露光、現像を行い、該フォトレジスト層をマスクとしてドライエッチングを行い、Ａｌ合金配線体６を形成し、さらにプラズマガスによりフォトレジスト層をアッシング除去した。配線側壁および上部には残渣７が残存している。
フッ化アンモニウム０．８５重量％、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド５０重量％、ジエチレングリコールモノメチルエーテル１５重量％、と表３記載に示した各種添加剤および残部水を加え、レジスト剥離液とした。比較例１７では添加剤無し、実施例１１〜１４では所望の添加剤を所望の濃度加えた。ここで用いた試薬は全て試薬特級を用いた。
図１の評価用サンプルウェハを表３の実施例、比較例の調合薬液に３０℃にて２分間浸漬し、その後、超純水でリンスを行い、窒素ガスを吹き付けて乾燥した。処理後に配線上部のバリアメタル上に観察される粒状異物の数、処理後の配線側壁および上部に残存する残渣の剥離性、および材質腐食性について走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察を行った。ＳＥＭは日立高分解能電界放出形走査電子顕微鏡Ｓ−４７００を用いた。その結果を併せて表３に記載した。
＜配線上部の異物の粒状異物の発生の判定基準＞
配線パターン中の特定の形状の部分を、ＳＥＭにて２万倍に拡大して観察した際に配線上部のバリアメタル上に観察される粒状の異物の数によって判定した。観察した配線上部のバリアメタル層の面積は１８μｍ２であった。
◎：０個〜１４個の異物が観察された。
○：１５個〜４４個の異物が観察された。
×：４５個〜１０４個の異物が観察された。
××：１０５個以上の異物が観察された。
＜残渣の剥離性の判定基準＞
○：良好
×：剥離できていなかった
＜材質腐食性の判定基準＞
○：良好
×：腐食し、形状が変化していた
＜総合評価の判定基準＞
○：全て◎もしくは○のもの
△：×を１項目含むもの
×：×を２項目以上含むもの
添加物を含まない比較例１７の薬液で洗浄処理したサンプルをＳＥＭ観察すると、配線側壁および上部の残渣は剥離されていたが、配線上部のバリアメタル上に残渣とは異なる粒状の異物（図２の８）が付着していた。表３の結果より、実施例１１〜１４に示す化合物を所望の濃度添加した場合、残渣はすべて剥離され粒状の異物の数は比較例１７よりも減少した。
Examples 11-14, Comparative Example 17
FIG. 1 shows a cross-sectional view of an aluminum alloy circuit element to be peeled. As shown in FIG. 1, a
Ammonia fluoride 0.85% by weight, N, N-dimethylacetamide 50% by weight, diethylene glycol monomethyl ether 15% by weight and various additives shown in Table 3 and the remaining water were added to obtain a resist stripping solution. In Comparative Example 17, no additive was added, and in Examples 11-14, a desired additive was added at a desired concentration. All the reagents used here were reagent special grades.
The sample wafer for evaluation shown in FIG. 1 was immersed in the preparations of Examples and Comparative Examples shown in Table 3 for 2 minutes at 30 ° C., rinsed with ultrapure water, and then dried by blowing nitrogen gas. Scanning electron microscope (SEM) observation was performed about the number of the granular foreign material observed on the barrier metal of the wiring upper part after a process, the peelability of the residue which remain | survived in the wiring side wall and upper part after a process, and material corrosivity. The SEM used was a Hitachi high-resolution field emission scanning electron microscope S-4700. The results are also shown in Table 3.
<Criteria for the occurrence of granular foreign matter in the upper part of the wiring>
A specific shape portion in the wiring pattern was determined by the number of granular foreign matters observed on the barrier metal above the wiring when observed with a SEM at a magnification of 20,000 times. The area of the barrier metal layer above the observed wiring was 18 μm 2 .
A: 0 to 14 foreign substances were observed.
○: 15 to 44 foreign substances were observed.
X: 45 to 104 foreign substances were observed.
XX: 105 or more foreign substances were observed.
<Criteria for residue peelability>
○: Good ×: Not peelable <Criteria for evaluating material corrosion>
○: Good ×: Corroded and changed shape <Criteria for comprehensive evaluation>
○: All ◎ or ○: Δ: One item of x ×: Two or more items of x: Samples cleaned with the chemical solution of Comparative Example 17 containing no additive were observed by SEM. Although the residue was peeled off, granular foreign matters (8 in FIG. 2) different from the residue were adhered on the barrier metal above the wiring. From the results shown in Table 3, when the desired concentrations of the compounds shown in Examples 11 to 14 were added, all the residues were peeled off and the number of granular foreign matters was smaller than that in Comparative Example 17.
図１に剥離対象であるアルミニウム合金回路素子の断面図を示す。図１に示すように、シリコン基板１にＳｉＯｘからなる下地酸化膜２を形成し、次にＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層３を形成し、その上に配線としてＡｌ‐Ｃｕ又はＡｌ‐Ｓｉ‐ＣｕからなるＡｌ合金層４を形成し、ＴｉＮ／Ｔｉからなるバリアメタル層５を積層し、その後フォトレジストを塗布した後、露光、現像を行い、該フォトレジスト層をマスクとしてドライエッチングを行いＡｌ合金配線体６を形成し、さらにプラズマガスによりフォトレジスト層をアッシング除去した。配線側壁および上部には残渣７が残存している。
１．・・・シリコン基板
２．・・・ＳｉＯｘ酸化膜
３．・・・ＴiＮ／Ｔｉバリアメタル層
４．・・・Ａｌ合金層
５．・・・ＴiＮ／Ｔｉバリアメタル層
６．・・・Ａｌ合金配線体
７．・・・残渣
８．・・・バリアメタル上の粒状の異物
1. ... Silicon substrate ... SiOx oxide film ... TiN / Ti barrier metal layer ... Al alloy layer ... TiN / Ti barrier metal layer ... Al alloy wiring body ... Residue ... Particulate foreign matter on the barrier metal
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008178955A JP5206177B2 (en) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | Resist stripping composition and method for manufacturing semiconductor device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008178955A JP5206177B2 (en) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | Resist stripping composition and method for manufacturing semiconductor device using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010019978A JP2010019978A (en) | 2010-01-28 |
| JP5206177B2 true JP5206177B2 (en) | 2013-06-12 |
Family
ID=41704967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008178955A Active JP5206177B2 (en) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | Resist stripping composition and method for manufacturing semiconductor device using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5206177B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5836650B2 (en) * | 2011-06-08 | 2015-12-24 | シャープ株式会社 | Semiconductor substrate cleaning apparatus and cleaning method, and semiconductor device manufacturing method |
| JP7322891B2 (en) * | 2018-10-16 | 2023-08-08 | 株式会社レゾナック | Composition, method for cleaning adhesive polymer, method for manufacturing device wafer, and method for reclaiming support wafer |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3235246B2 (en) * | 1993-02-24 | 2001-12-04 | 日立化成工業株式会社 | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist |
| JP3255551B2 (en) * | 1995-01-31 | 2002-02-12 | 東京応化工業株式会社 | Stripper composition for resist |
| JP3236220B2 (en) * | 1995-11-13 | 2001-12-10 | 東京応化工業株式会社 | Stripper composition for resist |
| JPH10171130A (en) * | 1996-12-10 | 1998-06-26 | Fuji Film Oorin Kk | Photoresist removing solution |
| US6828289B2 (en) * | 1999-01-27 | 2004-12-07 | Air Products And Chemicals, Inc. | Low surface tension, low viscosity, aqueous, acidic compositions containing fluoride and organic, polar solvents for removal of photoresist and organic and inorganic etch residues at room temperature |
| JP2001100436A (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Resist removing solution composition |
| JP2002169305A (en) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Polymer removing solution and apparatus for removing polymer |
| US20030022800A1 (en) * | 2001-06-14 | 2003-01-30 | Peters Darryl W. | Aqueous buffered fluoride-containing etch residue removers and cleaners |
| JP4661007B2 (en) * | 2001-08-23 | 2011-03-30 | 昭和電工株式会社 | Side wall remover |
| JP4443864B2 (en) * | 2002-07-12 | 2010-03-31 | 株式会社ルネサステクノロジ | Cleaning solution for removing resist or etching residue and method for manufacturing semiconductor device |
| JP4517712B2 (en) * | 2004-04-27 | 2010-08-04 | ソニー株式会社 | Method for forming a via hole in an interposer |
| TW200710205A (en) * | 2005-06-16 | 2007-03-16 | Advanced Tech Materials | Dense fluid compositions for removal of hardened photoresist, post-etch residue and/or bottom anti-reflective coating layers |
| KR100655647B1 (en) * | 2005-07-04 | 2006-12-08 | 삼성전자주식회사 | Cleaning liquid composition for semiconductor substrate, manufacturing method thereof, cleaning method of semiconductor substrate using same and manufacturing method of semiconductor device |
| US20070179072A1 (en) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Rao Madhukar B | Cleaning formulations |
| US20080096785A1 (en) * | 2006-10-19 | 2008-04-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Stripper Containing an Acetal or Ketal for Removing Post-Etched Photo-Resist, Etch Polymer and Residue |
-
2008
- 2008-07-09 JP JP2008178955A patent/JP5206177B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010019978A (en) | 2010-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4224652B2 (en) | Resist stripping solution and resist stripping method using the same | |
| KR101047776B1 (en) | Cleaning solution and cleaning method using the same | |
| JP3403187B2 (en) | Stripping solution for photoresist | |
| TW557420B (en) | Resist stripping composition | |
| CN101223265B (en) | stripper composition | |
| JPH1167632A (en) | Cleaner for semiconductor device | |
| WO2003083582A1 (en) | Ph buffered compositions for cleaning semiconductor substrates | |
| KR20010024201A (en) | Aqueous rinsing composition | |
| JP2004029346A (en) | Resist stripping solution composition | |
| JPWO2009072529A1 (en) | Semiconductor device substrate cleaning method and cleaning liquid | |
| JP3255551B2 (en) | Stripper composition for resist | |
| JP5370358B2 (en) | Residue stripping solution composition and method for cleaning semiconductor device using the same | |
| JP2022536971A (en) | CLEANING COMPOSITION FOR SEMICONDUCTOR SUBSTRATES | |
| EP1883863A2 (en) | Compositions for the removal of post-etch and ashed photoresist residues and bulk photoresist | |
| TWI788452B (en) | Fluoride based cleaning composition | |
| JP3928130B2 (en) | Resist stripping composition | |
| JP5206177B2 (en) | Resist stripping composition and method for manufacturing semiconductor device using the same | |
| JP2008216843A (en) | Photoresist stripping liquid composition | |
| JP3820545B2 (en) | Resist stripping composition and method for manufacturing semiconductor device using the same | |
| JP2003122028A (en) | Liquid composition for removing resist | |
| JP2005535784A (en) | Cleaning liquid | |
| JP2008047831A (en) | Washing liquid and washing method for dry etching residue | |
| JP4310624B2 (en) | Surface treatment liquid | |
| JP4637010B2 (en) | Release agent composition | |
| JP2002351093A (en) | Composition for stripping resist |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110630 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120117 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120817 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120925 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121029 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130122 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130204 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160301 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5206177 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160301 Year of fee payment: 3 |