JPH0737846A - レジスト剥離後に用いるリンス液、半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

レジスト剥離後に用いるリンス液、半導体装置およびその製造方法

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JPH0737846A
JPH0737846A JP22489593A JP22489593A JPH0737846A JP H0737846 A JPH0737846 A JP H0737846A JP 22489593 A JP22489593 A JP 22489593A JP 22489593 A JP22489593 A JP 22489593A JP H0737846 A JPH0737846 A JP H0737846A
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water
resist stripping
organic
semiconductor device
resist
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JP22489593A
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Hideto Goto
日出人 後藤
Masao Miyazaki
正男 宮崎
Kiyoto Mori
清人 森
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Kanto Chemical Co Inc
Texas Instruments Japan Ltd
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Kanto Chemical Co Inc
Texas Instruments Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 アルカリ性のレジスト剥離液によるレジスト
剥離後に用いるリンス液であって、(a)水溶性の1価
の低級アルコールと有機もしくは無機の酸、または
(b)水溶性の1価の低級アルコールと有機もしくは無
機の酸と水、または(c)有機もしくは無機の酸と水よ
りなる基板に対して非腐食性のリンス液、半導体装置お
よびその製造方法。 【効果】 このリンス液は高密度集積回路の配線材料と
して多用されているAl−Si−Cu等の配線材料のレ
ジスト剥離工程での腐食を完全に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、半導体装置製造の工程中におい
て使用されるアルカリ性のレジスト剥離液によるレジス
ト剥離後に用いるリンス液に関するものである。このリ
ンス液は高密度集積回路の配線材料として多用されてい
るAl−Si−Cu等の配線材料の腐食を発生させない
優れたリンス液である。
【0002】
【背景技術】半導体装置製造の工程中において、所要の
フォトレジストのマスク形成を行った後、エッチングを
行い配線パターンを形成せしめ、次いで、配線パターン
上のレジスト層を含めて不要のレジスト層をレジスト剥
離液により除去し、さらにリンス液により洗浄し、水洗
するというリンス処理が必要とされる。
【0003】この場合、レジストを剥離するために用い
られる剥離液としては、酸性またはアルカリ性のレジス
ト剥離液が使用される。酸性のレジスト剥離液の代表的
なものとしてはアルキルベンゼンスルホン酸にフェノー
ル化合物や塩素系溶剤、芳香族炭化水素等を配合した剥
離液が市販され、使用されているが、それらの従来品
は、レジストの剥離性は良好であるものの、アルキルベ
ンゼンスルホン酸により高密度集積回路に多用されてい
るAl−Si−Cu等の配線材料表面にピット状の腐食
が発生するという問題点を有している。加えて、毒性の
強いフェノール化合物や環境汚染の原因となる塩素系溶
剤を含有している点も問題とされている。また、アルカ
リ性のレジスト剥離液については、その代表的なものと
して有機アルカリと各種有機溶剤とからなる剥離液が市
販され使用されており、このアルカリ性のレジスト剥離
液は毒性が低く環境汚染への影響も小さいため、近年広
く使用されつつある。しかしながら、アルカリ性のレジ
スト剥離液においても上記の酸性のレジスト剥離液の場
合と同じように、レジストの剥離性は良好であるもの
の、アルカリ性成分によるAl−Si−Cu等の配線材
料表面におけるピット状の腐食の発生という解決すべき
問題点を有している。
【0004】
【発明の開示】本発明者らは、アルカリ性のレジスト剥
離液を使用する剥離工程において発生するAl−Si−
Cu等の配線材料表面のピット状の腐食の発生の問題を
解決すべく、腐食発生のメカニズムについて研究したと
ころ、このような腐食は、アルカリ性のレジスト剥離液
からリンス液に混入したアルカリ性成分が剥離工程の最
後に行われる水洗工程時に混入し解離するために発生す
るという事実を確認し、このような腐食を防止する方法
について鋭意研究を重ねた結果、(a)水溶性の1価の
低級アルコールと有機もしくは無機の酸、または(b)
水溶性の1価の低級アルコールと有機もしくは無機の酸
と水、または(c)有機もしくは無機の酸と水よりなる
ことを特徴とする基板に対して非腐食性のリンス液を使
用することによりこのような腐食の発生が完全に防止で
きることを見い出した。本発明はかかる知見に基づいて
完成するに至ったものである。
【0005】すなわち、本発明は、アルカリ性のレジス
ト剥離液によるレジスト剥離後に用いるリンス液であっ
て、(a)水溶性の1価の低級アルコールと有機もしく
は無機の酸、または(b)水溶性の1価の低級アルコー
ルと有機もしくは無機の酸と水、または(c)有機もし
くは無機の酸と水よりなることを特徴とする基板に対し
て非腐食性のリンス液を提供するものである。さらに本
発明は、かかるリンス液を用いるリンス工程を含む半導
体装置製造方法ならびに該製造方法により製造された半
導体装置を提供するものである。本発明に係るリンス液
を使用することにより、アルカリ性のレジスト剥離液か
らリンス液に混入するアルカリ性成分を中和し、水洗時
におけるアルカリ性成分の解離が完全に抑制されAl−
Si−Cu等の配線材料の腐食が防止される。したがっ
て、本発明に係るリンス液は、高精度、高密度の回路配
線を作製することを可能にする優れたものである。以下
に、本発明を詳しく説明する。
【0006】本発明に係るリンス液に用いられる水溶性
の1価の低級アルコールの例としてはイソプロピルアル
コール、n−プロピルアルコール、エタノール、メタノ
ール等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を
組み合わせて用いることができる。
【0007】本発明に係るリンス液に用いられる有機ま
たは無機の酸の例としては、酢酸、硫酸、硝酸、しゅう
酸、安息香酸、ドデシルベンゼンスルホン酸またはそれ
らの水溶液等が挙げられる。これらの酸の配合量はアル
カリ性のレジスト剥離液より混入するアルカリ性成分を
中和できる量であり、酸性度の強い酸を必要以上に含有
させるとリンス時に酸が配線材料を腐食することになる
ので配合量はそれぞれの使用に適した量にする。またリ
ンス液における水の配合量は、通常は、リンス液の50
重量%未満が適当であり、50重量%以上ではリンス液
中に混入するアルカリ性成分が解離しやすくなり、リン
ス液中でAl−Si−Cu等の配線材料が腐食されやす
くなる傾向が生ずる。
【0008】本発明に係るリンス液には他の成分を配合
することができる。それらの他の成分の例としては、表
面張力を低下させるため、あるいは基板へのレジストの
再付着を防止するための界面活性剤があげられる。ま
た、糖類を添加することもできる。
【0009】以下に、本発明の実施例を比較例とともに
掲げる。なお、第1表は、腐食により発生したピット数
の光学顕微鏡による評価結果を示すものである。
【0010】実施例及び比較例 例中において使用された剥離液及びリンス液の組成は第
1表に示されている。シリコンウェハー上にTiW(下
層)/Al−Si−Cu(上層)の2層膜を形成し、ポ
ジ型フォトレジストを1.8μmの膜厚となるように塗
布した。次にオーブン中、90℃で10分間プレベーク
した。レジストパターニング後、140℃で30分間ポ
ストベークを行い、各アルカリ性のレジスト剥離液に、
ウェハーを100℃で10分間浸漬した。レジスト剥離
後、各リンス液で3分間リンスを行い3分間水洗後乾燥
し、腐食により発生したピット数を光学顕微鏡を用いて
評価した。これらの結果は第1表中に示されている。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】 註: DMSO:ジメチルスルホキシド MEA: モノエタノールアミン DMI: 1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン IPA: イソプロピルアルコール MeOH:メチルアルコール EtOH:エチルアルコール
【0013】本発明に係るリンス液を用いた例(実施例
1〜13)においては、Al−Si−Cuの腐食は観察
されていないのに対し、従来品による場合(比較例1〜
3)においては著しく腐食が発生していることが認めら
れた。
【0014】実施例14 次に本発明に係るリンス液を適用した半導体装置の製造
例を図1〜3を参照して説明する。
【0015】まず、Si基板1の上に絶縁膜であるCV
D酸化膜2を形成せしめる。その上に第1層金属膜であ
るTiW層3、第2層金属膜であるCVD−W層4、第
3層金属膜であるAl−Si−Cu層5を順次形成させ
る(図1参照)。膜厚はCVD酸化膜2が4500Å、
第1層金属膜3が600Å、第2層金属膜4が5000
Å、第3層金属膜5が8000Åである。またAl−S
i−Cu層5としては、Si含有率、1重量%、Cu含
有率、0.5重量%のものが用いられた。
【0016】第3層金属膜であるAl−Si−Cu層5
上にポジ型フォトレジスト6を塗布(コーティング)
し、露光し、ポジ型フォトレジストのマスクを形成せし
める(図2参照)。このポジ型フォトレジスト6はノボ
ラック系樹脂を主成分としたものであり、膜厚は180
00Åである。またポジ型フォトレジストのマスクを形
成後140℃で30分間ベークを行った。
【0017】次に、エッチングによってマスクを覆われ
ていない領域(非マスク領域)の導電層を取り除き、次
いで、マスクの作用をしていたポジ型フォトレジストを
アッシングによりその大部分を除去せしめる(図3参
照)。この際、パターニングされた導電層表面等にはレ
ジスト残渣7が残るがこれをジメチルスルホキシド/モ
ノエタノールアミン/1,3−ジメチル−2−イミダゾ
リジノン=70/25/5(重量%)の剥離液を用いて
除去する。ついで酢酸0.333mol/リットルを含
有するイソプロピルアルコールからなるリンス液でリン
スした後水洗する。
【0018】本発明に係るリンス液は、高い洗浄能力を
有し、かつ、配線材料のAl−Si−Cu層を腐食しな
い。第1表にも示された結果からみられるとおり、Al
−Si−Cu層表面における腐食により発生したピット
の数により、本発明に係るリンス液の優れていることが
明らかに示されている。本発明に係るリンス液に使用さ
れる各成分は、いずれも、取り扱い上、人体に対し危険
性のないものであるので、このリンス液の実用性は極め
て大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体装置の製造過程について半導体基板上の
各層を模式的に示す断面図である。
【図2】半導体装置の製造過程について半導体基板上の
各層を模式的に示す断面図である。
【図3】半導体装置の製造過程について半導体基板上の
各層を模式的に示す断面図である。
【図4】半導体装置の製造過程について半導体基板上の
各層を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
1 Si基板 2 CVD酸化膜 3 第1層金属膜 4 第2層金属膜 5 第3層金属膜 6 ポジ型フォトレジスト 7 レジスト残渣
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 正男 埼玉県草加市稲荷1−7−1 関東化学株 式会社中央研究所内 (72)発明者 森 清人 埼玉県草加市稲荷1−7−1 関東化学株 式会社中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ性のレジスト剥離液によるレジ
    スト剥離後に用いるリンス液であって、(a)水溶性の
    1価の低級アルコールと有機もしくは無機の酸、または
    (b)水溶性の1価の低級アルコールと有機もしくは無
    機の酸と水、または(c)有機もしくは無機の酸と水よ
    りなることを特徴とする基板に対して非腐食性のリンス
    液。
  2. 【請求項2】 半導体基板上の所定の領域に少なくとも
    銅を含むアルミニウム基体から成る導電層を形成する工
    程と、 前記導電層上にレジストを用いて所要のマスク形成を行
    い、非マスク領域の前記導電層をエッチングする工程
    と、 マスク形成された前記レジストを、アルカリ性のレジス
    ト剥離液により前記導電層上から剥離する工程と前記請
    求項1記載のリンス液によるリンス工程を含む半導体装
    置の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の製造方法によって製造さ
    れた半導体装置。
JP22489593A 1993-07-22 1993-07-22 レジスト剥離後に用いるリンス液、半導体装置およびその製造方法 Withdrawn JPH0737846A (ja)

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