专利名称：光刻胶用剥离液和使用该剥离液的光刻胶剥离方法
技术领域：
本发明涉及光刻胶用剥离液和使用该剥离液的光刻胶剥离方法。更详细地说，涉及光刻胶膜和灰化残渣物的剥离性优良、同时可以有效地防止对形成了金属布线、特别是铜(Cu)布线的基板或者形成金属布线和层间膜的基板发生腐蚀和损坏的光刻胶用剥离液以及使用该剥离液的光刻胶剥离方法。本发明适用于IC和LSI等半导体元件或液晶面板元件的制造。
近年来，随着集成电路的高密度化，能够更高密度地进行微细蚀刻的干蚀刻成为主流。另外，在蚀刻后除去不要的光刻胶层时，一般进行等离子体灰化处理。经过这些蚀刻、灰化处理，在图案的侧壁和底部等处，变质膜残留物作为侧壁呈角状残留，或者附着、残留有来自其他成分的残渣物。而且由于金属膜的蚀刻，还会产生金属淀积物。如果产生这样一些残渣物而不将它们完全除去，就会出现导致半导体制造的生产率降低等问题，因此有必要将这些灰化处理后的残渣物剥离。
近年来，随着半导体元件的高度集成化和芯片尺寸的缩小化，在布线电路的微细化和多层化的发展过程中，出现由半导体元件中使用的金属膜的电阻(布线电阻)和布线容量引起的布线延迟等问题。因此，曾提出作为布线材料使用电阻比以往主要使用的铝(Al)的电阻还要小的金属、例如铜(Cu)等的方案，最近，使用铝布线(Al、Al合金等以Al为主要成分的金属布线)的和使用Cu布线(以Cu为主要成分的金属布线)的2种器件已得到应用。除了要求防止这两种器件发生腐蚀以外，还要求有效地防止器件上存在的其他金属发生腐蚀，希望进一步提高光刻胶层和灰化处理后残渣物的剥离效果以及金属布线的防腐蚀效果。
另外，在目前的光蚀刻技术中，随着图案微细化、基板多层化的发展、以及形成基板表面的材质变化，要求光刻胶剥离技术满足更加严格的条件，还要求对光刻胶用剥离液的严格的pH值控制。
在这种状况下，从光刻胶剥离性和对基板的防腐蚀性等观点考虑，曾研究和提出了各种使用酸性化合物和碱性化合物的剥离液。
作为使用酸性化合物的剥离液，可以举出以氢氟酸为主要成分的剥离液。作为这种剥离液，曾提出例如含有由氢氟酸与不含金属的碱形成的盐、水溶性有机溶剂、水，进而可根据希望含有防腐蚀剂，pH值为5～8的光刻胶用剥离液组合物(特开平9-197681号公报)等。但是，该公报的光刻胶用剥离液组合物虽然在剥离性、防腐蚀性方面对使用Al布线的半导体器件具有一定的效果，但对使用Cu布线的器件而言，得不到能够充分满足防腐蚀性的效果。
另外，作为使用碱性化合物的剥离液，可以举出以羟胺等胺类为主要成分的剥离液。作为这种剥离液，曾提出例如含有羟胺和烷醇胺并进一步含有邻苯二酚等螯合剂(防腐蚀剂)的洗涤剂组合物(特开平6-266119号公报)等。但是，该公报的洗涤剂组合物虽然在剥离性、防腐蚀性方面对使用Al布线的半导体器件具有一定的效果，但对使用Cu布线和层间膜的器件而言，得不到能够充分满足防腐蚀性、非损坏性的效果。
另外，除了上述方案以外，还曾提出含有溶剂、亲核胺、以及用量足以部分中和该亲核胺的非含氮弱酸的含碱光刻胶剥离液(特开平6-202345号公报)、以特定量配合溶解度参数约8～15的溶剂、亲核性胺和还原剂的含碱光刻胶剥离液(特开平7-219241号公报)、以及由烷醇胺、有机酸和水构成的侧壁除去液(特开平11-174690号公报)等。但是，这些公报中记载的剥离液均是将溶液的pH值调整为碱性，因此，不能充分防止对Cu金属布线的腐蚀。
为了抑制Cu布线的腐蚀，也曾提出含有至少有1个巯基的硫系防腐蚀剂且其中进一步配合碱或酸的半导体器件洗涤液(特开2000-273663号公报)，但即使在使用该公报中记载的洗涤液的场合下，在对半导体器件施行现有的必须严格控制pH值的光刻胶剥离处理时，也存在着Cu布线和低介电体膜(层间膜)的防腐蚀性、光刻胶和灰化处理后残渣物的剥离均不充分的问题。
如上所述，迄今为止提出的剥离液在现有的必须严格控制pH值的半导体器件光刻胶剥离技术中，难以使形成金属布线、特别是Cu布线的基板、或者形成金属布线和层间膜的基板的防腐蚀·防损坏性能与光刻胶膜、灰化处理后残渣物的剥离性达到良好平衡。
为了解决上述的课题，本发明提供这样一种光刻胶用剥离液，其中含有(a)含羧基的酸性化合物、(b)烷醇胺类和下述通式(I)表示的季铵氢氧化物中选出的至少1种碱性化合物、(c)含硫防腐蚀剂、以及(d)水，且pH值为3.5～5.5。 [式中，R1、R2、R3、R4各自独立地表示碳原子数1～5的烷基或羟烷基]另外，本发明还提供这样一种光刻胶剥离方法在基板上形成光刻胶图案，将该光刻胶图案作为掩模，对基板进行蚀刻后，用上述光刻胶用剥离液将光刻胶图案从基板上剥离下来。
另外，本发明还提供这样一种光刻胶剥离方法在基板上形成光刻胶图案，将该光刻胶图案作为掩模，对基板进行蚀刻，接着对光刻胶图案进行等离子体灰化处理，然后用上述光刻胶用剥离液将等离子体灰化处理后的残渣物从基板上剥离下来。
以下详细说明本发明。
作为本发明剥离液中的(a)成分的含羧基酸性化合物，优选使用含有碳原子数1～5的烷基或羟烷基的羧酸。作为这种化合物，可以举出乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、乙醇酸等。其中，从Cu布线的防腐蚀性的角度考虑，特别优选乙酸。(a)成分可以使用1种或者2种以上。
本发明的剥离液中，(a)成分的配合量优选为2～20质量％，特别优选为5～15质量％。如果(a)成分的配合量过少，则光刻胶和灰化处理后残渣物的剥离性有变差的倾向。
(b)成分为烷醇胺类和下述通式(I)表示的季铵氢氧化物中选出的至少1种碱性化合物 作为上述烷醇胺类，可以举出例如单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、N，N-二丁基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺等。其中，从Cu布线的防腐蚀性的角度考虑，优选使用单乙醇胺、N-甲基乙醇胺等。
作为上述通式(I)表示的季铵氢氧化物，具体地可以举出氢氧化四甲基铵(＝TMAH)、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化单甲基三丙基铵、氢氧化三甲基乙基铵、氢氧化(2-羟基乙基)三甲基铵、氢氧化(2-羟基乙基)三乙基铵、氢氧化(2-羟基乙基)三丙基铵、氢氧化(1-羟基丙基)三甲基铵等。其中，从容易获得且安全性优良等角度考虑，优选TMAH、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化单甲基三丙基铵、氢氧化(2-羟基乙基)三甲基铵等。
(b)成分可以使用1种或者2种以上。本发明的剥离液中，(b)成分的配合量优选为2～20质量％，特别优选为5～15质量％。如果(b)成分的配合量过少，则特别是灰化处理后残渣物的除去性有变差的倾向。
作为(c)成分的含硫防腐蚀剂，可以举出二硫代双甘油[S(CH2CH(OH)CH2(OH))2]、二(2，3-二羟基丙硫基)乙烯[CH2CH2(SCH2CH(OH)CH2(OH))2]、3-(2，3-二羟基丙硫基)-2-甲基-丙基磺酸钠[CH2(OH)CH(OH)CH2SCH2CH(CH3)CH2SO3Na]、1-硫代甘油[HSCH2CH(OH)CH2(OH)]、3-巯基-1-丙烷磺酸钠[HSCH2CH2CH2SO3Na]、2-巯基乙醇[HSCH2CH2(OH)]、硫代乙醇酸[HSCH2CO2H]、以及3-巯基-1-丙醇[HSCH2CH2CH2OH]等。其中，优选使用1-硫代甘油、3-巯基-1-丙磺酸钠、2-巯基乙醇、3-巯基-1-丙醇等。其中，特别优选1-硫代甘油。(c)成分可以使用1种或者2种以上。
本发明的剥离液中，(c)成分的配合量优选为0.05～5质量％，特别优选为0.1～0.2质量％。如果(c)成分的配合量过少，则有可能不能有效地防止Cu布线等金属布线的腐蚀。
作为(d)成分的水，其配合量为其它配合成分的余量。
本发明的剥离液的pH值必须调整为3.5～5.5，优选为4.0～5.0。pH值低于3.5或者超过5.5时，会出现金属布线(特别是Cu布线)和层间膜发生腐蚀以及表面粗糙等损坏的问题。
从提高浸透性的观点考虑，本发明的剥离液中还可以配合作为任意添加成分的在炔醇中加成环氧化物而形成的炔醇·环氧化物加成物。
作为上述炔醇，优选使用下述通式(II)表示的化合物 (式中，R5为氢原子或下述式(III)表示的基团 R6、R7、R8、R9各自独立地表示氢原子、碳原子数1～6的烷基)该炔醇优选使用例如作为“萨非诺尔(Surfynol)”、“奥尔芬(Olfin)”(以上均为Air Product and Chemicals Inc.制)等系列而销售的。其中，从其物性方面考虑，最优选使用“萨非诺尔104”、“萨非诺尔82”或其混合物。另外，也可以使用“奥尔芬B”、“奥尔芬P”、“奥尔芬Y”等。
作为加成到上述炔醇中的环氧化物，优选使用环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物。
本发明中，作为炔醇·环氧化物加成物，优选使用下述通式(IV)表示的化合物 (式中，R10表示氢原子或下述通式(V)表示的基团 R11、R12、R13、R14各自独立地表示氢原子、碳原子数1～6的烷基)。
此处，(n+m)表示1～30的整数，因该环氧乙烷的加成数的不同，对水的溶解性、表面张力等特性会有微妙的变化。
炔醇·环氧化物加成物本身是作为表面活性剂而公知的物质。它们优选使用作为“萨非诺尔”(Air Product andChemicals Inc.制)系列、或“阿塞齐诺尔(Acetylenol)”(川研精细化学(株)制)系列等而销售的。其中，考虑到对水的溶解性、表面张力等特性随着环氧乙烷的加成数而变化等，优选使用“萨非诺尔440”(n+m＝3.5)、“萨非诺尔465”(n+m＝10)、“萨非诺尔485”(n+m＝30)、“阿塞齐诺尔EL”(n+m＝4)、“阿塞齐诺尔EH”(n+m＝10)或者它们的混合物。特别优选使用“阿塞齐诺尔EL”与“阿塞齐诺尔EH”的混合物。其中，特别优选使用“阿塞齐诺尔EL”与“阿塞齐诺尔EH”按质量比为2∶8～4∶6比例的混合物。
通过配合该炔醇·环氧化物加成物，可以提高剥离液本身的浸透性和润湿性，在形成孔图案等时，可以增大与图案侧面的接触面积。可以认为，采用这种方法，即使对于例如线宽0.2～0.3μm左右的极微细图案，也能进一步提高剥离性。
本发明的剥离液中配合炔醇·环氧化物加成物的场合，其配合量优选为0.05～5质量％左右，特别优选为0.1～2质量％左右。如果多于上述配合量范围，考虑到气泡的发生，提高润湿性的效果达到饱和，即使进一步增加，也得不到更高的效果，另一方面，比上述范围少的场合，很难获得所要求的充分的润湿性效果。
本发明的光刻胶用剥离液可以有利地用于包括负型和正型光刻胶的、且可以用碱水溶液显影的光刻胶。作为这种光刻胶，可以举出(i)含有萘醌二叠氮化合物和线型酚醛树脂的正型光刻胶、(ii)含有经曝光产生酸的化合物、被酸分解后对碱水溶液的溶解性增大的化合物和碱可溶性树脂的正型光刻胶、(iii)含有经曝光产生酸的化合物、具有被酸分解后对碱水溶液的溶解性增大的基团的碱可溶性树脂的正型光刻胶、以及(iv)含有经曝光产生酸的化合物、交联剂和碱可溶性树脂的负型光刻胶等，但不限定于此。
使用本发明的光刻胶剥离液的光刻胶剥离方法是，在采用光蚀刻法形成光刻胶图案，把它作为掩模对导电性金属膜和层间膜选择性地进行蚀刻，由此形成微细电路之后，分为两种情况①将光刻胶图案剥离的场合、和②对蚀刻工序后的光刻胶图案进行等离子体灰化处理后，将该等离子体灰化处理后的残渣物(光刻胶改性膜、金属淀积物等)剥离的场合。
对于前者的将蚀刻工序后的光刻胶膜剥离的场合，作为其例子，可以举出包括以下工序的光刻胶剥离方法(I)在基板上设置光刻胶层的工序、
(II)选择性地使该光刻胶层曝光的工序、(III)使曝光后的光刻胶层显影，设置光刻胶图案的工序、(IV)将该光刻胶图案作为掩模，对该基板进行蚀刻的工序、以及(V)用上述本发明的光刻胶用剥离液将蚀刻工序后的光刻胶图案从基板上剥离下来的工序。
另外，对于后者的将等离子体灰化处理后的残渣物(光刻胶改性膜、金属淀积物等)剥离的场合，作为其例子，可以举出包括以下工序的光刻胶剥离方法(I)在基板上设置光刻胶层的工序、(II)选择性地使该光刻胶层曝光的工序、(III)使曝光后的光刻胶层显影，设置光刻胶图案的工序、(IV)将该光刻胶图案作为掩模，对该基板进行蚀刻的工序、(V)对光刻胶图案进行等离子体灰化处理的工序、以及(VI)用上述本发明的光刻胶用剥离液将等离子体灰化处理后的残渣物从基板上剥离下来的工序。
本发明对于特别是在形成金属布线或者形成金属布线和层间膜的基板上形成的光刻胶的剥离，具有光刻胶膜和灰化处理后残渣物的剥离性、基板的防腐蚀性皆优良的特有的效果。
作为金属布线，可以使用铝(Al)布线或铜(Cu)布线等，本发明特别是对于使用Cu布线的场合的防腐蚀性具有优良的效果。
应予说明，本发明中，Cu布线可以是以Cu为主要成分，并含有其它金属的Cu合金布线(例如Al-Si-Cu、Al-Cu等)，也可以是纯Cu布线。
作为层间膜，可以举出有机SOG膜等绝缘膜、低介电体膜等，但不限定于此。以往的剥离液难以兼有光刻胶的剥离性以及对于具有金属布线(特别是Cu布线)、进而具有金属布线和层间膜的基板的防腐蚀性·非损坏性，而本发明可以同时具有这两种效果。
特别是上述后者的剥离方法中，在等离子体灰化处理后，光刻胶残渣(光刻胶改性膜)和对金属膜进行蚀刻时产生的金属淀积物等作为残渣物附着和残存在基板表面上。使这些残渣物与本发明的剥离液接触，将基板上的残渣物剥离除去。等离子体灰化处理本来就是除去光刻胶图案的方法，但经过等离子体灰化处理的光刻胶图案往往有一部分作为改性膜残留下来，本发明对于完全除去这种场合下的光刻胶改性膜特别有效。
光刻胶层的形成、曝光、显影、以及蚀刻处理，均为通常采用的方法，没有特别的限定。
应予说明，上述(III)的显影工序、(V)或(VI)的剥离工序之后，也可以进行通常施行的用纯水或低级醇等的漂洗处理以及干燥处理。
另外，根据光刻胶的种类，也可以进行通常对化学增幅型光刻胶施行的属于后曝光焙烤(post exposure bake)的曝光后热处理。另外，也可以在形成光刻胶图案后进行后焙烤。
剥离处理通常采用浸渍法、淋洗法来进行。剥离时间只要是足以进行剥离的时间，就没有特别的限定，通常为10～20分钟左右。
应予说明，特别是在使用以铜(Cu)形成金属布线的基板的场合，作为使用本发明剥离液的剥离方法，其典型例子可以举出以下所示的在双面金属镶嵌(デュアルダマシン)工艺中的剥离方法。
即，(I)在形成Cu布线的基板上设置蚀刻阻挡层，再在其上层设置层间膜的工序；(II)在该层间膜上设置光刻胶层的工序；(III)选择性地使该光刻胶层曝光的工序；(IV)使曝光后的光刻胶层显影，设置光刻胶图案的工序；
(V)将该光刻胶图案作为掩模，使蚀刻阻挡层残留而对层间膜进行蚀刻的工序；(VI)用上述本发明的剥离液将蚀刻工序后的光刻胶图案从层间膜上剥离下来的工序；以及(VII)将残留的蚀刻阻挡层除去的工序。
另外，对于施行等离子体灰化处理的场合，可以举出包括以下工序的光刻胶剥离方法(I)在形成Cu布线的基板上设置蚀刻阻挡层，再在其上层设置层间膜的工序；(II)在该层间膜上设置光刻胶层的工序；(III)选择性地使该光刻胶层曝光的工序；(IV)使曝光后的光刻胶层显影，设置光刻胶图案的工序；(V)将该光刻胶图案作为掩模，使蚀刻阻挡层残留而对层间膜进行蚀刻的工序；(VI)对光刻胶图案进行等离子体灰化处理的工序；(VII)用上述本发明的剥离液将等离子体灰化处理后的残渣物从层间膜上剥离下来的工序；以及(VIII)将残留的蚀刻阻挡层除去的工序。
应予说明，该场合下，上述(IV)的显影工序、(VII)或(VIII)的蚀刻阻挡层除去工序之后，也可以进行通常施行的用纯水或低级醇等的漂洗处理以及干燥处理。
上述双面金属镶嵌工艺中，作为蚀刻阻挡层，可以举出例如SiN等氮化膜等。此处，通过残留蚀刻阻挡层而对层间膜进行蚀刻，可以使Cu布线实际上不受后续工序的等离子体灰化处理的影响。
此处，作为Cu布线，如上所述，可以是以Cu为主要成分并含有Al等其它金属的Cu合金布线，也可以是纯Cu布线。
作为上述双面金属镶嵌工艺中的剥离方法，以包括灰化处理的场合为例，具体地可以按如下方法进行。
首先，在硅晶片、玻璃等基板上形成Cu布线，在其上根据希望设置由SiN膜等构成的蚀刻阻挡层，再在其上层形成层间膜(有机SOG膜、低介电体膜等)。
接着，在层间膜上涂布光刻胶组合物，干燥后，进行曝光、显影，形成光刻胶图案。曝光、显影的条件可根据目的和所使用的光刻胶来适宜地选择。曝光是使用能够放出例如紫外线、远紫外线、受激准分子激光、X射线、电子射线等活性光线的光源、例如低压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、氙灯等，通过所希望的掩模图案对光刻胶层进行曝光，或者一边操作电子射线一边照射光刻胶层。然后，根据需要，进行曝光后热处理(post exposure bake)。
接着，使用光刻胶用显影液进行图案显影，可以获得所规定的光刻胶图案。应予说明，显影方法没有特别的限定，可以是例如将涂布有光刻胶的基板在显影液中浸渍一定时间后进行水洗并干燥的浸渍显影、向涂布有光刻胶的表面上滴下显影液并静置一定时间后进行水洗和干燥的水坑式(puddle)显影、向光刻胶表面喷洒显影液后进行水洗和干燥的喷洒显影等，可根据目的进行各种显影。
接着，将形成的光刻胶图案作为掩模，保留蚀刻阻挡层而对层间膜选择性地进行蚀刻，接着，采用等离子体灰化处理除去不要的光刻胶层后，再除去上述保留的蚀刻阻挡层，从而形成微细电路(孔图案)。施行等离子体灰化处理的场合，灰化处理后的光刻胶残渣(改性膜)、蚀刻残渣(金属淀积物)作为残渣物附着、残留在基板上，使这些残渣物与本发明的剥离液接触，可以剥离除去基板上的残渣物。
蚀刻可以采用湿法蚀刻、干法蚀刻任一种，也可以采用二者的组合，本发明中优选采用干蚀刻。
剥离处理通常采用浸渍法、喷洒法进行。剥离时间只要是足以进行剥离的时间，就没有特别的限定，通常为10～20分钟左右。
上述剥离工序之后，用有机溶剂或水进行漂洗处理。
然后，采用电镀等方法在上述方法中形成的图案、特别是孔图案内埋置入Cu，由此形成导通部，还可根据需要进一步在其上部同样地形成层间膜和孔图案，并形成导通部，从而可以制造多层Cu布线基板。
本发明的剥离液和使用该剥离液的剥离方法，即使是高集成化、高密度化的基板，对于灰化处理后产生的光刻胶膜(改性膜)、蚀刻残渣物(金属淀积物)的剥离也具有优良的效率，而且漂洗处理时也能有效地防止各种金属布线等的腐蚀。
实施例处理I在硅晶片上设置Cu层、并在其上用低介电体材料OCD-Type32(东京应化工业(株)制)形成低介电体膜的基板上，用旋涂器涂布正型光刻胶TDUR-P015PM(东京应化工业(株)制)，在80℃下进行90秒的预焙烤处理，形成膜厚0.7μm的光刻胶层。
使用FPA3000EX3(佳能(株)制)，通过掩模图案使该光刻胶层曝光后，在110℃下进行90秒的后焙烤处理，用2.38质量％的氢氧化四甲基铵(TMAH)水溶液进行显影，形成直径200nm的孔图案。接着，进行干蚀刻处理，再进行等离子体灰化处理。
将经过上述处理的基板浸渍到表1所示的光刻胶用剥离液中(25℃，10分钟)，进行剥离处理后，用纯水进行漂洗处理。
用SEM(扫描型电子显微镜)观察，评价此时的灰化处理后的残渣物的剥离性、以及金属布线(Cu布线)的防腐蚀性。结果示于表2中。
应予说明，分别按以下基准评价灰化处理后的残渣物的剥离性、金属布线(Cu布线)的防腐蚀性。
灰化处理后的残渣物的剥离性A残渣物被完全剥离B残渣物的剥离不完全金属布线(Cu布线)的防腐蚀性A完全未观察到腐蚀B发生腐蚀C发生严重的腐蚀处理II将在硅晶片上用低介电体材料OCD-Type32(东京应化工业(株)制)形成低介电体膜(膜厚200nm)的基板浸渍到表1所示的光刻胶用剥离液中(25℃，10分钟)，进行剥离处理后，用纯水进行漂洗处理。
此时，对剥离处理前后的基板进行FT-IR分析，观察剥离处理前后的吸收的变化，评价低介电体膜的非损坏性。结果示于表2中。
应予说明，按以下标准评价低介电体膜的非损坏性。
低介电体膜的非损坏性A处理前后几乎未观察到吸收方面的变化B处理前后的吸收变化大C低介电体膜的膜减量大，残膜在消失实施例2～6除了将光刻胶用剥离液替换为下述表1所示各种组成的剥离液以外，采用与实施例1同样的方法进行剥离，与上述同样地评价灰化处理后的残渣物的剥离性、Cu布线的防腐蚀性、以及低介电体膜的非损坏性。结果示于表2中。
比较例1～9除了将光刻胶用剥离液替换为下述表1所示各种组成的剥离液以外，采用与实施例1同样的方法进行剥离，与上述同样地评价灰化处理后的残渣物的剥离性、Cu布线的防腐蚀性、以及低介电体膜的非损坏性。结果示于表2中。
表1
应予说明，表1中，MEA表示单乙醇胺，TMAH表示氢氧化四甲基铵，IPA表示异丙醇，NMP表示N-甲基-2-吡咯烷酮，IR-42表示2，2′-{[(4-甲基-1 H-苯并三唑-1-基)甲基]亚氨基}双乙醇(「IRGAMET 42」)。
表2
从表2的结果可以确认，实施例1～6中，金属布线的防腐蚀、层间膜的防损坏等性能优良，而且灰化处理后的残渣物的剥离性优良。而比较例1～9中的任一例均得不到金属布线、层间膜二者的防腐蚀和防损坏以及灰化处理后残渣物的剥离性优良的效果。
如上所述，本发明提供这样一种光刻胶用剥离液，该剥离液对于形成了金属布线、特别是形成了Cu布线的基板、或者形成了金属布线和层间膜的基板的防腐蚀性、防损坏性优良，同时，光刻胶层和灰化处理后的残渣物的剥离性优良。本发明特别适用于那些在半导体元件制造等行业中使用的基板上形成的光刻胶层和灰化处理后残渣物的剥离。
权利要求
1.一种光刻胶用剥离液，其中含有(a)含羧基的酸性化合物、(b)烷醇胺类和下述通式(I)表示的季铵氢氧化物中选出的至少1种碱性化合物、(c)含硫防腐蚀剂、以及(d)水，且pH值为3.5～5.5， 式中，R1、R2、R3、R4各自独立地表示碳原子数1～5的烷基或羟烷基。
2.权利要求1中所述的光刻胶用剥离液，其中，(a)成分为含有碳原子数1～5的烷基或羟烷基的羧酸。
3.权利要求1中所述的光刻胶用剥离液，其中，(a)成分为乙酸、丙酸和乙醇酸中选出的至少1种。
4.权利要求1中所述的光刻胶用剥离液，其中，(b)成分为单乙醇胺和氢氧化四烷基铵中选出的至少1种。
5.权利要求1中所述的光刻胶用剥离液，其中，(c)成分为1-硫代甘油。
6.权利要求1中所述的光刻胶用剥离液，其pH值为4.0～5.0。
7.一种光刻胶的剥离方法，其中包括在基板上形成光刻胶图案，将该光刻胶图案作为掩模，对基板进行蚀刻后，用权利要求1～6任一项中所述的光刻胶用剥离液将光刻胶图案从基板上剥离下来。
8.一种光刻胶的剥离方法，其中包括在基板上形成光刻胶图案，将该光刻胶图案作为掩模，对基板进行蚀刻，接着对光刻胶图案进行等离子体灰化处理，然后用权利要求1～6任一项中所述的光刻胶用剥离液将等离子体灰化处理后的残渣物从基板上剥离下来。
9.权利要求7中所述的光刻胶剥离方法，其中，基板上具有金属布线或者具有金属布线和层间膜。
10.权利要求8中所述的光刻胶剥离方法，其中，基板上具有金属布线或者具有金属布线和层间膜。
全文摘要
本发明提供一种光刻胶用剥离液，其中含有(a)含羧基的酸性化合物、(b)烷醇胺类和特定的季铵氢氧化物中选出的至少1种碱性化合物(例如单乙醇胺、氢氧化四烷基铵等)、(c)含硫防腐蚀剂、以及(d)水，且pH值为3.5～5.5。另外，本发明还提供使用该剥离液的光刻胶剥离方法。本发明提供的光刻胶用剥离液，其对金属布线、特别是Cu布线的防腐蚀性优良，不会损坏低介电体层和有机SOG层等层间膜，而且光刻胶膜和灰化处理后的残渣物的剥离性优良。
文档编号H01L21/027GK1403876SQ02142279
公开日2003年3月19日 申请日期2002年8月29日 优先权日2001年8月31日
发明者横井滋, 肋屋和正 申请人:东京应化工业株式会社