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JP2008058625A - Photoresist stripping liquid, and substrate treatment method using the same - Google Patents

Photoresist stripping liquid, and substrate treatment method using the same Download PDF

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JP2008058625A
JP2008058625A JP2006235656A JP2006235656A JP2008058625A JP 2008058625 A JP2008058625 A JP 2008058625A JP 2006235656 A JP2006235656 A JP 2006235656A JP 2006235656 A JP2006235656 A JP 2006235656A JP 2008058625 A JP2008058625 A JP 2008058625A
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JP
Japan
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stripping solution
photoresist
substrate
stripping
hydroxide
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006235656A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Sawada
佳宏 澤田
Takahiro Eto
崇弘 江藤
Akira Kumazawa
明 熊澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd filed Critical Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority to JP2006235656A priority Critical patent/JP2008058625A/en
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Pending legal-status Critical Current

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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoresist stripping liquid that can effectively remove a residue of a photoresist film and an etching residue on a substrate having a metal layer containing tantalum as at least a conductive metal film formed thereon, and to provide a substrate treatment method using the photoresist stripping liquid. <P>SOLUTION: The photoresist stripping liquid contains (A) a quaternary amine hydroxide of ≥0.5 mass% to ≤20 mass%, (B) a water-soluble organic solvent of ≥10 mass% to ≤80 mass%, and (C) water of ≥15 mass% to ≤80 mass%. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、フォトレジスト用剥離液に関する。特に、ICやLSIなどの半導体素子あるいは液晶パネル素子の製造に好適に使用される、剥離性能に優れるフォトレジスト用剥離液、さらにはこれを用いた基板の処理方法に関する。   The present invention relates to a photoresist stripping solution. In particular, the present invention relates to a photoresist stripping solution excellent in stripping performance, which is preferably used for manufacturing semiconductor elements such as IC and LSI, or liquid crystal panel elements, and a substrate processing method using the same.

ICやLSIなどの半導体素子や液晶パネル素子を製造する際には、まず、シリコンウェハ、ガラスなどの基板上にCVD蒸着された導電性金属膜やSiO膜などの絶縁膜を形成する。次に、導電性金属膜や絶縁膜上に、フォトレジストを均一に塗布し、これを選択的に露光、現像処理してレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとして基板を選択的にドライエッチング加工し、微細回路を形成する。その後、不要なフォトレジスト膜の残留物及びエッチング残渣物を剥離液で洗浄除去する。
特開平09−152721号公報 特開平11−251214号公報
When manufacturing a semiconductor element such as an IC or LSI, or a liquid crystal panel element, first, an insulating film such as a conductive metal film or a SiO 2 film is formed on a substrate such as a silicon wafer or glass. Next, a photoresist is uniformly applied on the conductive metal film or the insulating film, and this is selectively exposed and developed to form a resist pattern. Then, the substrate is selectively dry-etched using this resist pattern as a mask to form a fine circuit. Thereafter, unnecessary residues of the photoresist film and etching residues are removed by washing with a stripping solution.
JP 09-152721 A JP-A-11-251214

ところで、導電性金属膜や絶縁膜のドライエッチング加工には、ドライエッチングガスとして塩素系ガスやフッ素系ガスが一般的に使用されるが、フォトレジスト膜はドライエッチングガスと反応して変質し、剥離液での除去が困難となることが知られている。   By the way, in dry etching processing of a conductive metal film or an insulating film, a chlorine-based gas or a fluorine-based gas is generally used as a dry etching gas. However, a photoresist film reacts with the dry etching gas and changes its quality. It is known that removal with a stripping solution becomes difficult.

そこで、ドライエッチング加工後のフォトレジスト膜の残留物を除去するため、従来から水溶性アミンを含有する剥離液が提案されているが(特許文献1,2を参照)、このような剥離液は剥離有効成分として水を含有しているため、長時間の継続使用により剥離液の組成が変化し、剥離性能が低下する虞があった。さらに、導電性金属膜としてタンタルを含む金属層が形成された基板の場合には、従来の水溶性アミンを含有する剥離液では、フォトレジスト膜の残留物及びエッチング残渣物の除去が困難であった。   Therefore, in order to remove the residue of the photoresist film after dry etching processing, a stripping solution containing a water-soluble amine has been conventionally proposed (see Patent Documents 1 and 2). Since water is contained as an effective stripping component, the composition of the stripping solution may change due to continuous use for a long time, and the stripping performance may be deteriorated. Furthermore, in the case of a substrate on which a metal layer containing tantalum is formed as a conductive metal film, it is difficult to remove the residue of the photoresist film and the etching residue with a conventional stripping solution containing a water-soluble amine. It was.

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、少なくとも導電性金属膜としてタンタルを含む金属層が形成された基板上のフォトレジスト膜の残留物及びエッチング残渣物を効果的に除去することができ、さらには長時間の継続使用が可能なフォトレジスト用剥離液、及びこれを用いた基板の処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and effectively removes photoresist film residues and etching residues on a substrate on which a metal layer containing tantalum as at least a conductive metal film is formed. An object of the present invention is to provide a photoresist stripping solution that can be removed and can be used continuously for a long time, and a substrate processing method using the same.

本発明者らは上記課題を解決するために、フォトレジスト用剥離液に含有される成分及びその配合量に着目して鋭意研究を重ねた。その結果、所定の成分を所定の配合量で含有させることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies focusing on the components contained in the photoresist stripping solution and the blending amount thereof. As a result, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by containing a predetermined component in a predetermined blending amount, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.

(a)4級アミン水酸化物を0.5重量%以上20重量%以下、(b)水溶性有機溶剤を10重量%以上80重量%以下、及び(c)水を15重量%以上80重量%以下含有するフォトレジスト用剥離液を提供する。   (A) quaternary amine hydroxide 0.5 wt% to 20 wt%, (b) water soluble organic solvent 10 wt% to 80 wt%, and (c) water 15 wt% to 80 wt%. A stripping solution for photoresist containing not more than 1% is provided.

また、タンタルを含む金属層が形成された基板上のフォトレジストの剥離に用いる上記フォトレジスト用剥離液を提供する。   The present invention also provides the photoresist stripping solution used for stripping a photoresist on a substrate on which a metal layer containing tantalum is formed.

また、タンタルを含む金属層が形成された基板上にフォトレジスト膜を形成し、該フォトレジスト膜を露光、現像処理し、続いて該基板をドライエッチング加工し、さらに前記フォトレジスト膜の残留物及びエッチング残渣物を前記フォトレジスト用剥離液により洗浄除去する工程を含む基板の処理方法を提供する。   Further, a photoresist film is formed on the substrate on which the metal layer containing tantalum is formed, the photoresist film is exposed and developed, and then the substrate is dry-etched, and the photoresist film residue is further formed. And a substrate processing method including a step of cleaning and removing an etching residue with the photoresist stripping solution.

本発明によれば、少なくとも導電性金属膜としてタンタルを含む金属層が形成された基板上のフォトレジスト膜の残留物及びエッチング残渣物を効果的に除去することができる。   According to the present invention, the residue of the photoresist film and the etching residue on the substrate on which the metal layer containing tantalum as at least the conductive metal film is formed can be effectively removed.

本発明のフォトレジスト用剥離液(以下、「剥離液」ともいう。)は、(a)4級アミン水酸化物を0.5重量%以上20重量%以下、(b)水溶性有機溶剤を10重量%以上80重量%以下、及び(c)水を15重量%以上80重量%以下含有する。以下、各成分について説明する。   The photoresist stripping solution of the present invention (hereinafter also referred to as “stripping solution”) comprises (a) 0.5 to 20% by weight of a quaternary amine hydroxide, and (b) a water-soluble organic solvent. 10% by weight to 80% by weight and (c) 15 to 80% by weight of water. Hereinafter, each component will be described.

<(a)4級アミン水酸化物>
本発明の剥離液は、4級アミン水酸化物(以下、「(a)成分」ともいう。)を含有する。4級アミン水酸化物としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルジエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシドなどの4級アンモニウム水酸化物や、スピロ−[1,1’]−ビピロリジニウムヒドロキシドなどのビピロリジニウム水酸化物を用いることができる。その中でも、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、及びスピロ−[1,1’]−ビピロリジニウムヒドロキシドの中から選ばれる少なくとも1種が、剥離性能向上の点から好ましい。(a)成分は1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
<(A) Quaternary amine hydroxide>
The stripping solution of the present invention contains a quaternary amine hydroxide (hereinafter also referred to as “component (a)”). The quaternary amine hydroxide includes tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, trimethylethylammonium hydroxide, dimethyldiethylammonium hydroxide, trimethyl (2-hydroxyethyl). ) Use of quaternary ammonium hydroxides such as ammonium hydroxide and triethyl (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, and bipyrrolidinium hydroxides such as spiro- [1,1 ′]-bipyrrolidinium hydroxide. it can. Among these, at least one selected from tetramethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, and spiro- [1,1 ′]-bipyrrolidinium hydroxide is preferable from the viewpoint of improving peeling performance. (A) A component can be used 1 type or in combination of 2 or more types.

(a)成分の配合量は、剥離液中0.5重量%以上20重量%以下である。さらに、下限値を1重量%以上とすることが好ましく、上限値を10重量%以下とすることが好ましい。(a)成分の配合量を上記範囲とすることにより、優れた剥離性能を得ることができる。   (A) The compounding quantity of a component is 0.5 to 20 weight% in stripping solution. Furthermore, the lower limit is preferably 1% by weight or more, and the upper limit is preferably 10% by weight or less. (A) By making the compounding quantity of a component into the said range, the outstanding peeling performance can be obtained.

<(b)水溶性有機溶剤>
本発明の剥離液は、水溶性有機溶剤(以下、「(b)成分」ともいう。)を含有する。水溶性有機溶剤としては、水と混和性があり、かつ他の配合成分を溶解できるものであれば特に限定されず、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類;ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ビス(2−ヒドロキシエチル)スルホン、テトラメチレンスルホンなどのスルホン類;N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドなどのアミド類;N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、N−プロピルピロリドン、N−ヒドロキシメチルピロリドン、N−ヒドロキシエチルピロリドンなどのラクタム類;1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジイソプロピル−2−イミダゾリジノンなどのイミダゾリジノン類;エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの多価アルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル類を用いることができる。
<(B) Water-soluble organic solvent>
The stripping solution of the present invention contains a water-soluble organic solvent (hereinafter also referred to as “component (b)”). The water-soluble organic solvent is not particularly limited as long as it is miscible with water and can dissolve other compounding components; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide; dimethyl sulfone, diethyl sulfone, bis (2-hydroxyethyl) ) Sulfones such as sulfone and tetramethylene sulfone; Amides such as N, N-dimethylformamide, N-methylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylacetamide and N, N-diethylacetamide; N-methylpyrrolidone Lactams such as N-ethylpyrrolidone, N-propylpyrrolidone, N-hydroxymethylpyrrolidone, N-hydroxyethylpyrrolidone; 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-diethyl-2-imidazolidinone 1,3-diisopropyl-2-imi Imidazolidinones such as zolidinone; polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl Glycol ethers such as ether and diethylene glycol monobutyl ether can be used.

その中でも、本発明においては、グリコールエーテル類とその他の水溶性有機溶剤とを組み合わせて用いることが好ましい。   Among them, in the present invention, it is preferable to use a combination of glycol ethers and other water-soluble organic solvents.

上記グリコールエーテル類としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる1種以上が剥離性能向上の点から好ましく、特にはジエチレングリコールモノエチルエーテルが経時安定性が優れるため好ましい。   As the glycol ethers, at least one selected from diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether is preferable from the viewpoint of improving the peeling performance, and diethylene glycol monoethyl ether is particularly preferable because of excellent stability over time.

また、上記グリコールエーテル類と組み合わせて用いるその他の水溶性有機溶剤としては、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、及びプロピレングリコールから選ばれる1種以上が剥離性能向上の点から好ましく、特にはプロピレングリコールが長時間の継続使用下においても剥離性能を維持することができる点、及び剥離液の液層分離を防止できる点から好ましい。   In addition, as the other water-soluble organic solvent used in combination with the above glycol ethers, one or more selected from N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, and propylene glycol are preferable from the viewpoint of improving peeling performance, and propylene glycol is particularly preferable. It is preferable from the viewpoint that the peeling performance can be maintained even under continuous use for a long time and that the liquid layer separation of the peeling liquid can be prevented.

(b)成分の配合量は、剥離液中10重量%以上80重量%以下である。さらに、下限値を20重量%以上とすることが好ましく、上限値を60重量%以下とすることが好ましい。(b)成分の配合量を上記範囲とすることにより、優れた剥離性能を得ることができる。   (B) The compounding quantity of a component is 10 to 80 weight% in stripping solution. Furthermore, the lower limit is preferably 20% by weight or more, and the upper limit is preferably 60% by weight or less. (B) By making the compounding quantity of a component into the said range, the outstanding peeling performance can be obtained.

さらに、長時間の継続使用下における剥離性能維持などを目的として、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる1種以上のグリコールエーテル類を剥離液中20重量%以上60重量%以下とし、プロピレングリコールを剥離液中5重量%以上20重量%以下とした混合溶剤を用いることが好ましい。   Furthermore, for the purpose of maintaining peeling performance under continuous use for a long time, one or more glycol ethers selected from diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether are contained in the peeling solution in an amount of 20 wt% to 60 wt%, and propylene It is preferable to use a mixed solvent in which glycol is 5 wt% or more and 20 wt% or less in the stripping solution.

<(c)水>
本発明の剥離液は、水(以下、「(c)成分」ともいう。)を含有する。(c)成分の配合量は、剥離液中15重量%以上80重量%以下である。さらに、下限値を30重量%以上とすることが好ましく、上限値を70重量%以下とすることが好ましい。(c)成分の配合量を上記範囲とすることにより、優れた剥離性能を得ることができる。
<(C) Water>
The stripping solution of the present invention contains water (hereinafter also referred to as “component (c)”). (C) The compounding quantity of a component is 15 to 80 weight% in stripping solution. Furthermore, the lower limit is preferably 30% by weight or more, and the upper limit is preferably 70% by weight or less. (C) By making the compounding quantity of a component into the said range, the outstanding peeling performance can be obtained.

本発明の剥離液は、上記(a)〜(c)成分を上記配合量で含有することにより、所望の効果を奏することができ、特に(a)成分である4級アミン水酸化物は剥離性能に優れているため、タンタルを含む金属層が形成された基板上のフォトレジスト膜の残留物及びエッチング残渣物であっても、比較的低い処理温度で効果的に剥離することができる。   The stripping solution of the present invention can exhibit the desired effect by containing the above components (a) to (c) in the above blending amounts, and in particular, the quaternary amine hydroxide as the component (a) is stripped. Due to the excellent performance, even a photoresist film residue and etching residue on a substrate on which a metal layer containing tantalum is formed can be effectively stripped at a relatively low processing temperature.

本発明の剥離液には、所望により防食剤をさらに配合してもよい。このような防食剤としては、還元性を有する防食剤、吸着性を有する防食剤、還元性と吸着性とを併せ持つ防食剤の3種に分類することができる。   If necessary, the stripping solution of the present invention may further contain an anticorrosive agent. Such anticorrosives can be classified into three types: anticorrosives having reducibility, anticorrosives having adsorbability, and anticorrosives having both reducibility and adsorbability.

上記還元性を有する防食剤としては、ピロカテコール、tert−ブチルカテコール、ピロガロール、没食子酸などの芳香族ヒドロキシ化合物、キシリトール、ソルビトール、ブチルグルコシドなどの糖アルコール類、C(HO)で表されるグルコースなどの糖系化合物を挙げることができる。 The anticorrosive agent having the reducing, pyrocatechol, tert- butyl catechol, pyrogallol, aromatic hydroxy compounds such as gallic acid, xylitol, sorbitol, sugar alcohols such as butyl glucoside, with C n (H 2 O) m Examples thereof include sugar-based compounds such as glucose.

さらに、上記吸着性を有する防食剤としては、ベンゾトリアゾール、5,6−ジメチルベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール、1−メチルベンゾトリアゾール、1−アミノベンゾトリアゾール、1−フェニルベンゾトリアゾール、1−ヒドロキシメチルベンゾトリアゾール、1−ベンゾトリアゾールカルボン酸メチル、5−ベンゾトリアゾールカルボン酸、1−メトキシ−ベンゾトリアゾール、1−(2,2−ジヒドロキシエチル)−ベンゾトリアゾール、1−(2,3−ジヒドロキシプロピル)ベンゾトリアゾール、あるいは「イルガメット」シリーズとしてチバ・スペシャリティー・ケミカルズ社より市販されている、2,2'−{[(4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ}ビスエタノール、2,2'−{[(5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ}ビスエタノール、2,2'−{[(4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ}ビスエタン、又は2,2'−{[(4−メチル−1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)メチル]イミノ}ビスプロパンなどのトリアゾール系化合物を挙げることができる。   Further, as the anticorrosive having the above adsorptivity, benzotriazole, 5,6-dimethylbenzotriazole, 1-hydroxybenzotriazole, 1-methylbenzotriazole, 1-aminobenzotriazole, 1-phenylbenzotriazole, 1-hydroxy Methylbenzotriazole, methyl 1-benzotriazolecarboxylate, 5-benzotriazolecarboxylic acid, 1-methoxy-benzotriazole, 1- (2,2-dihydroxyethyl) -benzotriazole, 1- (2,3-dihydroxypropyl) 2,2 ′-{[(4-Methyl-1H-benzotriazol-1-yl) methyl] imino} bisethano commercially available from Ciba Specialty Chemicals as benzotriazole or “Irgamet” series 2,2 ′-{[(5-methyl-1H-benzotriazol-1-yl) methyl] imino} bisethanol, 2,2 ′-{[(4-methyl-1H-benzotriazole-1- Il) methyl] imino} bisethane, or triazole compounds such as 2,2 ′-{[(4-methyl-1H-benzotriazol-1-yl) methyl] imino} bispropane.

上記還元性と吸着性とを併せ持つ防食剤としては、1−チオグリセロール、2−メルカプトエタノールなどのメルカプト基含有化合物を挙げることができる。   Examples of the anticorrosive having both the reducing property and the adsorptive property include mercapto group-containing compounds such as 1-thioglycerol and 2-mercaptoethanol.

上記防食剤の中でも、水酸基又はメルカプト基含有化合物を含有する防食剤が好ましく、中でも芳香族ヒドロキシ化合物及びメルカプト基含有化合物の中から選ばれる少なくとも1種が、防食性能の点から好ましい。このような防食性能の高い防食剤を選択することにより、微量の添加で所望の防食性能が得られる。   Among the anticorrosives, an anticorrosive containing a hydroxyl group or a mercapto group-containing compound is preferable, and at least one selected from an aromatic hydroxy compound and a mercapto group-containing compound is preferable from the viewpoint of anticorrosion performance. By selecting such an anticorrosive having a high anticorrosion performance, the desired anticorrosion performance can be obtained with a small amount of addition.

本発明の剥離液に防食剤を配合する場合、防食剤の配合量は、剥離液中0.01重量%以上10重量%以下とする。さらに、下限値を0.1重量%以上とすることが好ましく、上限値を5重量%以下とすることが好ましい。防食剤の配合量を上記範囲とすることにより、優れた防食性能を得ることができる。   When the anticorrosive agent is blended in the stripping solution of the present invention, the blending amount of the anticorrosive agent is 0.01 wt% or more and 10 wt% or less in the stripping solution. Furthermore, the lower limit is preferably 0.1% by weight or more, and the upper limit is preferably 5% by weight or less. By setting the blending amount of the anticorrosive to the above range, excellent anticorrosion performance can be obtained.

本発明の剥離液は、ネガ型及びポジ型フォトレジストを含めて、アルカリ水溶液で現像可能なフォトレジストに有利に使用できる。このようなフォトレジストとしては、(i)ナフトキノンジアジド化合物及びノボラック樹脂を含有するポジ型フォトレジスト、(ii)露光により酸を発生する化合物、酸により分解しアルカリ水溶液に対する溶解性が増大する化合物、及びアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型フォトレジスト、(iii)露光により酸を発生する化合物、及び酸により分解しアルカリ水溶液に対する溶解性が増大する基を有するアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型フォトレジスト、及び(iv)光により酸を発生する化合物、架橋剤、及びアルカリ可溶性樹脂を含有するネガ型フォトレジストなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。   The stripping solution of the present invention can be advantageously used for photoresists that can be developed with an alkaline aqueous solution, including negative and positive photoresists. Examples of such a photoresist include (i) a positive photoresist containing a naphthoquinone diazide compound and a novolac resin, (ii) a compound that generates an acid upon exposure, a compound that decomposes with an acid and increases the solubility in an alkaline aqueous solution, And a positive photoresist containing an alkali-soluble resin, (iii) a compound that generates an acid upon exposure, and a positive photoresist containing an alkali-soluble resin having a group that decomposes with an acid and increases the solubility in an aqueous alkali solution. And (iv) a negative photoresist containing a compound that generates an acid by light, a crosslinking agent, and an alkali-soluble resin, but is not limited thereto.

本発明の剥離液を用いた基板の処理方法は、例えば以下の通りである。すなわち、導電性金属膜(特には、タンタルを含む金属層)や絶縁膜が形成された基板上にフォトレジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜を露光、現像処理してレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして基板をドライエッチング加工し、微細回路を形成する。その後、不要なフォトレジスト膜の残留物及びエッチング残渣物を本発明の剥離液により洗浄除去する。剥離処理後には、慣用的に施されている純水や低級アルコールなどを用いたリンス処理、及び乾燥処理を施してもよい。   The substrate processing method using the stripping solution of the present invention is as follows, for example. That is, a photoresist film is formed on a substrate on which a conductive metal film (particularly a metal layer containing tantalum) or an insulating film is formed, and this photoresist film is exposed and developed to form a resist pattern. Using this resist pattern as a mask, the substrate is dry-etched to form a fine circuit. Thereafter, unnecessary photoresist film residue and etching residue are removed by washing with the stripper of the present invention. After the peeling treatment, a rinsing treatment using pure water or a lower alcohol or the like conventionally used, and a drying treatment may be performed.

フォトレジスト膜の形成、露光、現像、及びドライエッチング加工は、いずれも慣用的な手段であり、特に限定されない。   The formation of the photoresist film, exposure, development, and dry etching are all conventional means and are not particularly limited.

本発明の剥離液を用いた剥離処理は、通常、浸漬法、シャワー法により施される。剥離時間は、剥離するのに十分な時間であればよく、特に限定されるものではないが、より短時間であることが好ましい。また、処理温度は、30〜70℃が好ましい。   The stripping treatment using the stripping solution of the present invention is usually performed by an immersion method or a shower method. The peeling time may be a time sufficient for peeling and is not particularly limited, but is preferably shorter. The treatment temperature is preferably 30 to 70 ° C.

なお、本発明の剥離液は、上記のように(b)成分として特定の水溶性有機溶剤を組み合わせた混合溶剤を用いることで、長時間の継続使用下においても剥離性能を維持することができるが、このような混合溶剤を用いない場合であっても、剥離液の成分濃度を監視し、成分濃度を適宜調整することにより、剥離性能を維持することができる。例えば、剥離液のアミン濃度を導電率と水分率とによって計測管理し、所定の導電率を下回る時点(剥離性能の低下が見られ始める時点)で、初期の導電率に戻るように濃度調整された4級アミン水酸化物の水溶液を添加することにより、剥離性能を維持することができる。   In addition, the stripping solution of the present invention can maintain the stripping performance even under long-term continuous use by using a mixed solvent in which a specific water-soluble organic solvent is combined as the component (b) as described above. However, even when such a mixed solvent is not used, the stripping performance can be maintained by monitoring the component concentration of the stripping solution and appropriately adjusting the component concentration. For example, the amine concentration of the stripping solution is measured and managed by the electrical conductivity and the moisture content, and the concentration is adjusted so that it returns to the initial electrical conductivity when it falls below the predetermined electrical conductivity (when the degradation of the stripping performance starts to be observed). By adding an aqueous solution of quaternary amine hydroxide, the peeling performance can be maintained.

以下、本発明の実施例を説明するが、これら実施例は本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。   Examples of the present invention will be described below. However, these examples are merely examples for suitably explaining the present invention, and do not limit the present invention.

(実施例1〜13、比較例1,2)
[フォトレジスト膜の剥離性]
タンタルを含む金属層が形成されたガラス基板上でTFT用フォトレジストであるTFR−H(東京応化工業(株)製)をパターニングし、150℃にて90秒間ポストベークを施した。次に、レジストパターンを有する基板をドライエッチング加工し、微細回路を形成した。その後、基板を下記表1に示す組成の剥離液100mLに40℃で3分間浸漬し、剥離処理を行った。そして、剥離処理後の基板を光学顕微鏡及び走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、フォトレジストの残留量を下記評価基準により評価した。また、剥離液を40℃で加熱し続け、24時間後に上記と同様にして剥離処理を行い、フォトレジストの残留量を下記評価基準により評価した。結果を表1に示す。なお、表1中の括弧内の数値は重量%を表す。
(Examples 1 to 13, Comparative Examples 1 and 2)
[Removability of photoresist film]
A TFT photoresist TFR-H (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was patterned on a glass substrate on which a metal layer containing tantalum was formed, and post-baked at 150 ° C. for 90 seconds. Next, the substrate having the resist pattern was dry-etched to form a fine circuit. Thereafter, the substrate was immersed in 100 mL of a stripping solution having the composition shown in Table 1 below at 40 ° C. for 3 minutes to perform a stripping process. And the board | substrate after peeling processing was observed with the optical microscope and the scanning electron microscope (SEM), and the residual amount of the photoresist was evaluated by the following evaluation criteria. The stripping solution was continuously heated at 40 ° C., and after 24 hours, stripping was performed in the same manner as described above, and the residual amount of the photoresist was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 1. In addition, the numerical value in the bracket | parenthesis in Table 1 represents weight%.

(評価)
◎:99〜95%残留なし
○:95〜90%残留なし
△:90〜50%残留なし
×:50%以上残留
(Evaluation)
◎: No 99-95% residue ○: No 95-90% residue △: No 90-50% residue ×: 50% or more residue

[剥離液の分離性]
下記表1に示す組成の剥離液を調製し、剥離液の分離性を目視により観察し、下記評価基準により評価した。結果を表1に示す。
[Separability of stripping solution]
A stripping solution having the composition shown in Table 1 below was prepared, and the separability of the stripping solution was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 1.

(評価)
○:分離なし
×:分離あり
(Evaluation)
○: No separation ×: With separation

Figure 2008058625
TMAH:テトラメチルアンモニウムヒドロキシド
TPAH:テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド
SBPH:スピロ−[1,1’]−ビピリジニウムヒドロキシド
MEA:モノエタノールアミン
MIPA:モノイソプロパノールアミン
EDG:ジエチレングリコールモノエチルエーテル
BDG:ジエチレングリコールモノブチルエーテル
NMP:N−メチルピロリドン
PG:プロピレングリコール
MP:1−チオグリセロール
Xly:キシリトール
Figure 2008058625
TMAH: tetramethylammonium hydroxide TPAH: tetrapropylammonium hydroxide SBPH: spiro- [1,1 ′]-bipyridinium hydroxide MEA: monoethanolamine MIPA: monoisopropanolamine EDG: diethylene glycol monoethyl ether BDG: diethylene glycol monobutyl ether NMP : N-methylpyrrolidone PG: Propylene glycol MP: 1-thioglycerol Xly: Xylitol

表1の結果より、実施例1〜13の剥離液は、40℃という比較的低い処理温度によっても、優れた剥離性能を示すことが確認された。また、実施例1〜4,6〜8と実施例5,9〜13とを比較して分かるように、(b)成分としてジエチレングリコールモノエチルエーテル又はジエチレングリコールモノブチルエーテルとプロピレングリコールとの混合溶剤を用いた実施例1〜4,6〜8の剥離液では、24時間後においても剥離性能が維持された。一方、4級アミン水酸化物ではなく水溶性アミンを含有した比較例1,2の剥離液は、実施例1〜13の剥離液よりも剥離性能が劣っていた。
From the results in Table 1, it was confirmed that the stripping solutions of Examples 1 to 13 exhibited excellent stripping performance even at a relatively low processing temperature of 40 ° C. Further, as can be seen by comparing Examples 1 to 4, 6 to 8 and Examples 5 and 9 to 13, diethylene glycol monoethyl ether or a mixed solvent of diethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol is used as component (b). In the stripping solutions of Examples 1-4 and 6-8, the stripping performance was maintained even after 24 hours. On the other hand, the stripping solutions of Comparative Examples 1 and 2, which contained a water-soluble amine instead of a quaternary amine hydroxide, were inferior to the stripping solutions of Examples 1 to 13 in stripping performance.

Claims (7)

(a)4級アミン水酸化物を0.5重量%以上20重量%以下、(b)水溶性有機溶剤を10重量%以上80重量%以下、及び(c)水を15重量%以上80重量%以下含有するフォトレジスト用剥離液。   (A) quaternary amine hydroxide 0.5 wt% to 20 wt%, (b) water soluble organic solvent 10 wt% to 80 wt%, and (c) water 15 wt% to 80 wt%. A stripping solution for photoresists containing at most%. さらに、(d)防食剤を0.01重量%以上10重量%以下含有する請求項1記載のフォトレジスト用剥離液。   The photoresist stripping solution according to claim 1, further comprising (d) an anticorrosive agent in an amount of 0.01 wt% to 10 wt%. 前記(a)成分が、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、及びスピロ−[1,1’]−ビピロリジニウムヒドロキシドから選ばれる1種以上である請求項1又は2記載のフォトレジスト用剥離液。   The component (a) is at least one selected from tetramethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, and spiro- [1,1 ′]-bipyrrolidinium hydroxide. Stripping solution for photoresist. 前記(b)成分が、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる1種以上のグリコールエーテル類と、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、及びプロピレングリコールから選ばれる1種以上の水溶性有機溶剤との混合溶剤である請求項1から3いずれか記載のフォトレジスト用剥離液。   The component (b) is one or more glycol ethers selected from diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether, and one or more water-soluble organic solvents selected from N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, and propylene glycol; The stripping solution for photoresists according to any one of claims 1 to 3, which is a mixed solvent. 前記(b)成分が、ジエチレングリコールモノエチルエーテル及びジエチレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる1種以上のグリコールエーテル類を剥離液中20重量%以上60重量%以下とし、プロピレングリコールを剥離液中5重量%以上20重量%以下とした混合溶剤である請求項1から4いずれか記載のフォトレジスト用剥離液。   The component (b) contains at least one glycol ether selected from diethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether in a stripping solution of 20 wt% to 60 wt%, and propylene glycol in a stripping solution of 5 wt% to 20 wt%. The stripping solution for photoresists according to any one of claims 1 to 4, which is a mixed solvent having a weight percent or less. タンタルを含む金属層が形成された基板上のフォトレジストの剥離に用いる請求項1から5いずれか記載のフォトレジスト用剥離液。   6. The photoresist stripping solution according to claim 1, which is used for stripping a photoresist on a substrate on which a metal layer containing tantalum is formed. タンタルを含む金属層が形成された基板上にフォトレジスト膜を形成し、該フォトレジスト膜を露光、現像処理し、続いて該基板をドライエッチング加工し、さらに前記フォトレジスト膜の残留物及びエッチング残渣物を請求項1から6いずれか記載のフォトレジスト用剥離液により洗浄除去する工程を含む基板の処理方法。
A photoresist film is formed on a substrate on which a metal layer containing tantalum is formed, the photoresist film is exposed and developed, and then the substrate is dry-etched, and the photoresist film residue and etching are performed. A method for treating a substrate, comprising a step of washing and removing the residue with the photoresist stripping solution according to claim 1.
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