Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP3940742B2 - Cleaning method - Google Patents

Cleaning method Download PDF

Info

Publication number
JP3940742B2
JP3940742B2 JP2005030045A JP2005030045A JP3940742B2 JP 3940742 B2 JP3940742 B2 JP 3940742B2 JP 2005030045 A JP2005030045 A JP 2005030045A JP 2005030045 A JP2005030045 A JP 2005030045A JP 3940742 B2 JP3940742 B2 JP 3940742B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning
photoresist
concentration
removal
cleaning liquid
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005030045A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005191587A (en
Inventor
忠弘 大見
泉里 小島
雄久 新田
Original Assignee
忠弘 大見
ユーシーティー株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 忠弘 大見, ユーシーティー株式会社 filed Critical 忠弘 大見
Priority to JP2005030045A priority Critical patent/JP3940742B2/en
Publication of JP2005191587A publication Critical patent/JP2005191587A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3940742B2 publication Critical patent/JP3940742B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Description

本発明は、洗浄方法および洗浄装置に係わり、特に半導体基板や液晶基板など精密基板のフォトレジストなどの有機被膜を室温で剥離、除去可能な洗浄方法および洗浄装置に関するものである。 The present invention relates to a cleaning method and a cleaning apparatus, and more particularly to a cleaning method and a cleaning apparatus capable of peeling and removing an organic film such as a photoresist on a precision substrate such as a semiconductor substrate or a liquid crystal substrate at room temperature.

従来、半導体デバイスや液晶ディスプレイ製造のウェットプロセスにおいて、フォトレジスト除去は、硫酸と過酸化水素水を原液で混合して、100〜150℃の高温処理が行われている。あるいは、濃度の濃い有機溶剤を高温で処理した後、精密基板に付着した有機溶剤をさらに別の有機溶剤で処理する方法が用いられている。また、フォトレジストをマスクとしてイオン注入やリアクティブイオンエッチングを行うと、フォトレジスト表面に大量のイオンが照射され、フォトレジスト材料自身が殆ど炭化(カーボン化)するため薬品では、除去できなくなり、酸素プラズマや紫外線(UV)とオゾンガスによりプラズマ処理する方法により、炭化したフォトレジスト部を燃焼除去した後に、残りのフォトレジストを薬品で除去している。 Conventionally, in a wet process of manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display, the photoresist removal is performed at a high temperature of 100 to 150 ° C. by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution in a stock solution. Alternatively, a method is used in which an organic solvent having a high concentration is treated at a high temperature, and then the organic solvent adhering to the precision substrate is further treated with another organic solvent. In addition, when ion implantation or reactive ion etching is performed using a photoresist as a mask, a large amount of ions are irradiated on the photoresist surface, and the photoresist material itself is almost carbonized (carbonized). The remaining photoresist is removed by chemicals after burning and removing the carbonized photoresist portion by a plasma treatment method using plasma, ultraviolet light (UV) and ozone gas.

しかし、硫酸・過酸化水素を用いる方法においては、高濃度薬品を用いた高温処理のため、その洗浄液やシリコンウェハ搬送の操作性が悪く、また、洗浄液中の過酸化水素が分解するため液の管理が煩雑である上に、薬品蒸気や水蒸気が大量に発生してその除去に大量のクリーンな空気が必要となること、および排気空気中から薬品蒸気除去の除害設備が必要となることなど、電力代、装置代などが高価になり、さらに硫酸などの薬品廃液処理にコストがかかるという欠点がある。 However, in the method using sulfuric acid / hydrogen peroxide, because of the high temperature treatment using high concentration chemicals, the operability of the cleaning liquid and silicon wafer transfer is poor, and the hydrogen peroxide in the cleaning liquid is decomposed. In addition to complicated management, a large amount of chemical vapor and water vapor is generated, and a large amount of clean air is required to remove them, and a facility for removing chemical vapor from exhaust air is required. In addition, there are disadvantages that the cost of power, the cost of equipment, and the like become expensive, and that it costs more for the treatment of waste chemicals such as sulfuric acid.

有機溶剤を用いる方法においても、高温処理をしているため操作性が悪く、廃液処理もやっかいである。硫酸・過酸化水素水にしろ、有機溶剤処理にしろ、その除去機構は、フォトレジストの溶解である。よって半導体などの基板表面略々全面に1〜2μmの厚さで塗布されたフォトレジストを全て溶解するため、除去薬液の劣化が極めて激しい、という欠点も有している。 Even in the method using an organic solvent, since the high-temperature treatment is performed, the operability is poor and the waste liquid treatment is also troublesome. Whether it is sulfuric acid / hydrogen peroxide solution or organic solvent treatment, the removal mechanism is dissolution of the photoresist. Therefore, since all of the photoresist coated with a thickness of 1 to 2 μm is dissolved on almost the entire surface of the substrate such as a semiconductor, there is also a drawback that the removal chemical solution is extremely deteriorated.

プラズマ処理法は、処理後にウェハ上にフォトレジスト中に含まれている金属、微粒子などの汚染物が残存するという欠点が問題である。 The plasma processing method has a drawback in that contaminants such as metals and fine particles contained in the photoresist remain on the wafer after processing.

本発明は従来の洗浄方法および洗浄装置の問題を解決し、半導体基板や液晶基板など精密基板のフォトレジストなどの有機被膜を室温で溶解ではなく剥離除去するため、洗浄処理が極めて短時間で済み、洗浄液が長時間にわたって劣化せず、しかも洗浄効果が高く、薬品蒸気や水蒸気が殆ど発生しないため装置が小型簡素化されるなど極めて優れた特徴を有する洗浄方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems of conventional cleaning methods and apparatuses, and removes organic coatings such as photoresist on precision substrates such as semiconductor substrates and liquid crystal substrates at room temperature instead of dissolving them. An object of the present invention is to provide a cleaning method having extremely excellent characteristics such as that the cleaning liquid does not deteriorate for a long time, has a high cleaning effect, and hardly generates chemical vapor or water vapor, so that the apparatus is miniaturized and simplified.

本発明者らは、精密基板、例えば下地材料やパターン形状などへのダメージを低減し、省資源、ゼロエミッションが可能な、環境対策を講じたフォトレジストなどの有機被膜除去技術において、従来の有機被膜溶解除去方法に替わり、剥離除去を行うことが効果的であることを見出した。 The present inventors have reduced the damage to precision substrates, for example, underlying materials and pattern shapes, and saved organic resources in a conventional organic film removal technique such as photoresists that can save resources and achieve zero emissions. It has been found that it is effective to carry out peeling and removal in place of the film dissolution and removal method.

すなわち、従来の高濃度薬品を用いた高温処理による有機被膜溶解除去方法では、有害な薬品蒸気や水蒸気が大量に発生するため、その除害に多額の費用がかかるばかりではなく、薬品の反応性により精密基板にダメージを与えてしまい、製造歩留の低下、製品の信頼性低下など、多くの課題を抱えている。 In other words, the conventional method for dissolving and removing organic coatings by high-temperature treatment using high-concentration chemicals generates a large amount of harmful chemical vapor and water vapor. As a result, the precision substrate is damaged, and there are many problems such as a decrease in manufacturing yield and a decrease in product reliability.

しかしながら、有機被膜の除去技術において、使用する洗浄液の有機被膜表面の接触角を低減させることにより、従来の溶解除去法による有機被膜除去洗浄から剥離除去法による
有機被膜除去洗浄が可能となり、また有機被膜表面の接触角を低減させるために使用する薬液は、低濃度の有機溶剤であり、かつ洗浄温度も室温付近であるため、省資源、ゼロエミッションが可能で、環境問題にも対応した洗浄方法が可能であるという知見を本発明者らは明らかにした。
However, in the organic film removal technology, by reducing the contact angle of the cleaning liquid used on the surface of the organic film, it becomes possible to perform organic film removal cleaning by the peeling removal method from organic film removal cleaning by the conventional dissolution removal method. The chemical solution used to reduce the contact angle on the coating surface is a low-concentration organic solvent, and the cleaning temperature is near room temperature, so resources can be saved, zero emissions are possible, and a cleaning method that addresses environmental issues The present inventors have clarified that this is possible.

求項1に記載の洗浄方法は、機溶剤を純水で希釈し、フッ化アンモニウム又はハロゲン化金属塩を添加した洗浄液により、有機被膜除去を行うことを特徴とする。 The method of cleaning according to Motomeko 1, the organic solvent was diluted with pure water, the cleaning solution was added ammonium fluoride or a metal halide salt, and carrying out organic coating removal.

さらに、請求項2に記載の洗浄方法は、請求項1において、有機被膜下地の基板材料をエッチングするフッ化水素酸を添加した洗浄液により、有機被膜除去を行うことを特徴とする。 Further, the cleaning method according to claim 2 is characterized in that the organic film is removed by a cleaning liquid to which hydrofluoric acid for etching the substrate material under the organic film is added.

また、請求項3に記載の洗浄方法は、密閉雰囲気中で有機被膜除去を行うことを特徴とする。 The cleaning method according to claim 3 is characterized in that the organic film is removed in a sealed atmosphere .

請求項4に記載の洗浄方法は、前記有機被膜は、イオン注入または/及びリアクティブイオンエッチング工程後におけるフォトレジストであることを特徴とするThe cleaning method according to claim 4 is characterized in that the organic film is a photoresist after ion implantation or / and reactive ion etching .

請求項5に記載の洗浄方法は、使用する有機溶剤がイソプロピルアルコールであることを特徴とするThe cleanup method of claim 5, characterized in that the organic solvent used is isopropyl alcohol.

本発明は、半導体基板、液晶ガラス基板、磁気ディスクなどの精密基板におけるフォトレジストなどの有機被膜を室温で剥離、除去可能な洗浄方法であるため、洗浄液には金属イオンやパーティクル、また他有機溶剤などの不純物が極微量しか含まれていないという極めて高い清浄度が求められており、現在、電子材料用に精製され、入手が容易な有機溶剤はイソプロピルアルコールである。 Since the present invention is a cleaning method capable of peeling and removing an organic film such as a photoresist on a precision substrate such as a semiconductor substrate, a liquid crystal glass substrate, and a magnetic disk at room temperature, the cleaning liquid may include metal ions, particles, and other organic solvents. Thus, an extremely high cleanliness that only a very small amount of impurities such as these are contained is required, and an organic solvent that is currently purified and easily available for electronic materials is isopropyl alcohol.

よって、有機溶剤をイソプロピルアルコールとすることにより、精密基板に求められる清浄度を維持した洗浄液の提供が可能となるため、電子デバイス部品の洗浄液として大変使いやすい洗浄液が得られる。 Therefore, by using isopropyl alcohol as the organic solvent, it is possible to provide a cleaning liquid that maintains the cleanliness required for a precision substrate, and thus a cleaning liquid that is very easy to use as a cleaning liquid for electronic device parts can be obtained.

請求項6に記載の洗浄方法は、ハロゲン化金属塩がフッ化カリウムまたは/及び塩化カリウムであることを特徴としている。 The cleaning method according to claim 6 is characterized in that the metal halide salt is potassium fluoride and / or potassium chloride.

カリウム、フッ素、塩素の残留物(洗浄残渣として精密基板表面に残る物質)は、比較的洗浄除去が容易であることが報告されており、これらの化合物であるフッ化カリウムまたは/及び塩化カリウムを用いることにより、短時間で有機被膜の剥離除去が行うことが可能で、かつ剥離除去後の残渣洗浄が容易となる。 It has been reported that residues of potassium, fluorine, and chlorine (substances remaining on the surface of precision substrates as cleaning residues) are relatively easy to clean and remove. These compounds, potassium fluoride and / or potassium chloride, have been reported. By using it, the organic film can be peeled and removed in a short time, and the residue can be easily cleaned after the peeling and removal.

また、前記フッ化水素酸の濃度は、0.05〜0.5wt%が好ましく、フッ化アンモニウムは0.6〜6.5wt%とするのが好ましい。 The concentration of hydrofluoric acid is preferably 0.05 to 0.5 wt%, and ammonium fluoride is preferably 0.6 to 6.5 wt%.

フッ化カリウムの濃度は0.05〜10wt%が好ましく、塩化カリウムは0.5〜10wt%の濃度とするのが好ましい。 The concentration of potassium fluoride is preferably 0.05 to 10 wt%, and the concentration of potassium chloride is preferably 0.5 to 10 wt%.

本発明にかかる発明の効果のついて説明する。本発明は、有機溶剤を純水で希釈し、フッ化アンモニウム又はハロゲン化金属塩を添加した洗浄液により、有機被膜除去を行うことを特徴としており、有機被膜の剥離除去効果を高めるために有機被膜下地の基板材料をエッチングするフッ化水素酸や、精密基板と有機被膜界面への洗浄液の浸透を向上させるためにフッ化アンモニウム、フッ化カリウム、塩化カリウムを添加することにより、イオン注入または/及びリアクティブイオンエッチングなどのフォトレジスト材料自身が殆ど炭化してしまい除去が困難であった工程後においても極めて高い洗浄効果が得られる。 The effects of the invention according to the present invention will be described. The present invention is characterized in that an organic film is removed with a cleaning liquid in which an organic solvent is diluted with pure water and ammonium fluoride or a metal halide salt is added. By adding hydrofluoric acid that etches the underlying substrate material or ammonium fluoride, potassium fluoride, or potassium chloride to improve the penetration of the cleaning liquid into the precision substrate and organic coating interface, ion implantation or / and An extremely high cleaning effect can be obtained even after a process such as reactive ion etching where the photoresist material itself is almost carbonized and difficult to remove.

また、使用する薬品種が少なく低濃度であるため環境問題にも対応している。 In addition, since the chemicals used are few and the concentration is low, it also addresses environmental problems.

さらに薬品蒸気や水蒸気が殆ど発生しないため、装置の小型簡素化が可能で、装置の占有面積削減が図られるため、省スペース化が可能で、半導体デバイスや液晶ディスプレイなどの製造工場の経費削減に貢献可能である。 Furthermore, since almost no chemical vapor or water vapor is generated, the size of the device can be simplified and the occupied area of the device can be reduced, so that space can be saved, and the cost of manufacturing factories such as semiconductor devices and liquid crystal displays can be reduced. Can contribute.

以下、本発明の実施形態を、具体的に詳述するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described in detail, but the present invention is not limited thereto.

本発明者らは、半導体基板や液晶基板など精密基板の特にイオン注入やリアクティブイオンエッチング後のフォトレジストなどの有機被膜除去洗浄方法において、使用薬品種と濃度について種々検討した結果、本発明を完成させたもので、その具体的な一例を図1と図2に示す。 As a result of various investigations on the types and concentrations of chemicals used in the organic film removal cleaning method for photoresists such as photoresist after ion implantation and reactive ion etching of precision substrates such as semiconductor substrates and liquid crystal substrates, the present inventors A completed example is shown in FIG. 1 and FIG.

図1は、浸漬法を用いてフォトレジスト剥離除去を行う洗浄装置である。まず、純水で希釈された有機溶剤の溶液に、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化カリウム、または塩化カリウムのいずれか1つ以上を混合した洗浄液502を調整して、洗浄液貯留タンク506に供給する。洗浄液はポンプ507で加圧され膜脱気装置508に送られ、洗浄液中の溶存ガスを取り除かれた後、洗浄槽の内槽501に送られる。 FIG. 1 shows a cleaning apparatus that removes and removes photoresist using an immersion method. First, a cleaning liquid 502 in which any one or more of hydrofluoric acid, ammonium fluoride, potassium fluoride, or potassium chloride is mixed with a solution of an organic solvent diluted with pure water is prepared, and a cleaning liquid storage tank 506 is prepared. To supply. The cleaning liquid is pressurized by the pump 507 and sent to the membrane degassing device 508. After the dissolved gas in the cleaning liquid is removed, the cleaning liquid is sent to the inner tank 501 of the cleaning tank.

洗浄液502のフッ化水素酸の濃度は0.05〜0.5wt%が好ましく、フッ化アンモニウムの濃度は0.6〜6.5wt%が好ましい。また、フッ化カリウムの配合量は0.05〜10wt%が好ましく、塩化カリウムの配合量は0.5〜10wt%が好ましい。 The concentration of hydrofluoric acid in the cleaning liquid 502 is preferably 0.05 to 0.5 wt%, and the concentration of ammonium fluoride is preferably 0.6 to 6.5 wt%. Moreover, the compounding quantity of potassium fluoride is preferably 0.05 to 10 wt%, and the compounding quantity of potassium chloride is preferably 0.5 to 10 wt%.

一方、純水504は、膜脱気装置509で脱ガスされ、熱交換器510により所望の温度に冷却され、この冷却用純水も回収され再利用することができる。 On the other hand, the pure water 504 is degassed by the membrane degassing device 509, cooled to a desired temperature by the heat exchanger 510, and this cooling pure water can also be recovered and reused.

なお、外槽503の外壁には、超音波振動子505が取り付けられている。フォトレジストの付着しているウェハを内槽501に浸し、超音波振動子505により超音波を照射してフォトレジスト除去を実行する。 An ultrasonic transducer 505 is attached to the outer wall of the outer tank 503. The wafer to which the photoresist is attached is immersed in the inner tank 501, and the photoresist is removed by irradiating the ultrasonic wave with the ultrasonic vibrator 505.

より詳細には、超音波振動子505に電圧を印加することにより、超音波振動子505から発振される超音波は、外槽503、純水504、内槽501を介して洗浄溶液502に照射され、超音波と洗浄溶液成分との相乗効果により、室温付近の温度で精密基板上のフォトレジストが極めて効果的に剥離除去される。 More specifically, by applying a voltage to the ultrasonic vibrator 505, ultrasonic waves oscillated from the ultrasonic vibrator 505 are irradiated to the cleaning solution 502 via the outer tank 503, the pure water 504, and the inner tank 501. In addition, due to the synergistic effect of the ultrasonic wave and the cleaning solution component, the photoresist on the precision substrate is peeled and removed very effectively at a temperature near room temperature.

なお、内槽501に取り付けられているレベルセンサー511は、液面制御用であり、外槽に取り付けられているレベルセンサー512は超音波振動子の空炊き防止用である。 The level sensor 511 attached to the inner tank 501 is for controlling the liquid level, and the level sensor 512 attached to the outer tank is for preventing the ultrasonic vibrator from cooking empty.

洗浄液はポンプ513によりフィルター514を介してタンク506に戻される。ウェハから剥離したフォトレジストはフィルター514で除去される。なお、図の例では2段のフィルターが2系列配設された例である。除去率が低下したところで、フィルター系列の切り替えが行われる。例えば、前段のフィルターは、0.5μm以上のフォトレジスト粒子を除去するフィルターを用い、後段では0.05μm以上の粒子を除去するものを用いればよい。 The cleaning liquid is returned to the tank 506 through the filter 514 by the pump 513. The photoresist peeled from the wafer is removed by a filter 514. In the example shown in the figure, two series of filters are arranged in two stages. When the removal rate decreases, the filter series is switched. For example, a filter that removes photoresist particles of 0.5 μm or more may be used as the front-stage filter, and a filter that removes particles of 0.05 μm or more may be used in the latter stage.

なお、純水504を所望の温度に冷却する理由については、本発明者らは、除去効果の洗浄液温度依存性について、洗浄液502の温度は、15〜40℃とするのが好ましく、さらには20〜35℃がより好ましいことを見出した。温度が40℃を超えると、フォトレジストは溶解し精密基板に強固に吸着したようになるため除去効果が減少する。また、低温域においても洗浄液の表面張力が増加しフォトレジストと精密基板の界面に液が浸透し難くなるため除去効果が減少する。しかしながら、本発明の洗浄方法においては洗浄液温度に対しては限定の限りではなく、本例においては、所望の除去効果が得られるように適宜調整を行えるように熱交換器510を取り付けた例を示している。洗浄液の温度制御装置においては既に種々の市販品が存在するため、いかなる手段を用いて温度制御を行っても良い。 Regarding the reason for cooling the pure water 504 to a desired temperature, the inventors of the present invention preferably set the temperature of the cleaning liquid 502 to 15 to 40 ° C., more preferably 20 with respect to the dependency of the cleaning effect on the cleaning liquid temperature. It was found that ˜35 ° C. is more preferable. When the temperature exceeds 40 ° C., the photoresist dissolves and appears to be firmly adsorbed to the precision substrate, so that the removal effect is reduced. Further, even in a low temperature range, the surface tension of the cleaning liquid increases and the liquid does not easily penetrate the interface between the photoresist and the precision substrate, so that the removal effect is reduced. However, in the cleaning method of the present invention, the temperature of the cleaning liquid is not limited, and in this example, an example in which the heat exchanger 510 is attached so that the desired removal effect can be appropriately adjusted. Show. Since there are already various commercially available cleaning liquid temperature control devices, any means may be used for temperature control.

また、洗浄液温度は、超音波のパワー、周波数、照射時間などの、条件によってその上昇する度合いが変化する。温度を所定範囲に保つためには、種々の方法がある。例えば、本例で示すように、純水504を恒温槽、熱交換器510との間で循環すれば良い。また、超音波を間欠的に照射して温度上昇を抑えることが効果的である。 Further, the degree of increase in the cleaning liquid temperature varies depending on conditions such as ultrasonic power, frequency, and irradiation time. There are various methods for keeping the temperature within a predetermined range. For example, as shown in this example, pure water 504 may be circulated between a constant temperature bath and a heat exchanger 510. Moreover, it is effective to suppress the temperature rise by intermittently irradiating ultrasonic waves.

なお、超音波の周波数は、0.8〜10MHzの範囲が好ましい。0.8MHzより低い周波数では、キャビテーションが発生しやすく半導体基板などに加工されている微細素子の形状破壊が起こる場合がある。0.8MHz以上ではキャビテーションは起こらず、また周波数が高くなると音圧(振動加速度)が高くなり、フォトレジストの除去効果が一層高くなり好ましいが、10MHzを越えると、温度上昇が激しくなり冷却能力の大きな装置が必要となる。しかしながら、本発明の洗浄方法においては超音波周波数に対しては限定の限りではなく、所望の除去効果が得られるように適宜調整を行い、必要な装置を配置すれば良い。 The ultrasonic frequency is preferably in the range of 0.8 to 10 MHz. When the frequency is lower than 0.8 MHz, cavitation is likely to occur, and the shape destruction of the fine element processed on the semiconductor substrate or the like may occur. Cavitation does not occur at 0.8 MHz or higher, and sound pressure (vibration acceleration) increases at higher frequencies, and the effect of removing the photoresist becomes higher, which is preferable. A large device is required. However, in the cleaning method of the present invention, the ultrasonic frequency is not limited, and appropriate adjustments may be made so as to obtain a desired removal effect, and a necessary apparatus may be arranged.

また、液面付近で高いフォトレジスト除去効果があることを本発明者らは見出しており、洗浄中に精密基板の引き上げおよび引き下げを行うことが、より好ましい。これにより、フォトレジスト除去効果は一層向上する。この理由としては、液面においては、超音波により速い洗浄液の流速が得られること、液面での直進波と反射波との合成波(定在波)の中で、界面近傍の密になった活性部分ができることなどにより、洗浄効果は高くなると考えられる。 Further, the present inventors have found that there is a high photoresist removing effect near the liquid surface, and it is more preferable to raise and lower the precision substrate during cleaning. Thereby, the photoresist removal effect is further improved. The reason for this is that at the liquid level, a high cleaning liquid flow velocity can be obtained by ultrasonic waves, and the combined wave (standing wave) of the straight wave and reflected wave on the liquid surface becomes dense near the interface. It is considered that the cleaning effect is enhanced due to the formation of active parts.

さらに、精密基板を左右に揺動させることにより、音波が均一に照射され、洗浄効果をさらに高めることが、より好ましい。 Further, it is more preferable that the precision substrate is swung left and right so that the sound wave is uniformly irradiated and the cleaning effect is further enhanced.

また、フォトレジスト表面に、予め傷を設けることによりフォトレジストの除去効果を一層高めることができることは周知の事実であるため、フォトレジスト除去の前に予め傷をつけておくことが好ましい。傷をつける方法としては、例えば微細な針でなぞる方法、微細な氷などを吹き付ける方法(アイススクラブ法)、オゾン水(5〜20ppm)による処理、又はオゾン水に超音波を照射してフォトレジスト表面を荒らす方法などがある。なお、傷は、基板表面に傷をつけない範囲でできるだけ深い傷を形成するのが好ましい。また、以上のような傷を形成する代わりに、パターンを形成することによっても、フォトレジストの除去効果を高めることができる。 Further, since it is a well-known fact that the removal effect of the photoresist can be further enhanced by providing scratches on the photoresist surface in advance, it is preferable to scratch the photoresist surface before removing the photoresist. As a method of scratching, for example, a method of tracing with a fine needle, a method of spraying fine ice (ice scrub method), a treatment with ozone water (5 to 20 ppm), or a photoresist by irradiating ozone water with ultrasonic waves There are methods to roughen the surface. The scratch is preferably formed as deep as possible within a range that does not damage the substrate surface. Further, the effect of removing the photoresist can be enhanced by forming a pattern instead of forming the scratch as described above.

また、本例で使用する純水は、洗浄の対象となる精密基板の種類によるが不純物を極力抑えることが好ましく、半導体基板のフォトレジスト除去を行う場合は、0.05μm以上の粒径のゴミが数個/cc以下、比抵抗値が18MΩ・cm以上で、TOC(全有機炭素)やシリカの値が1ppb以下の超純水が好ましい。 The pure water used in this example is preferably suppressed as much as possible depending on the type of precision substrate to be cleaned. When removing the photoresist from the semiconductor substrate, dust having a particle diameter of 0.05 μm or more is used. Of ultrapure water having a specific resistance value of 18 MΩ · cm or more and a TOC (total organic carbon) or silica value of 1 ppb or less.

なお、図1において用いられる純水504は、超音波を効率的に伝搬するために脱気したものを用いるのが好ましい。また、洗浄液502も同様脱気したものを用いるのが好ましい。なお、超音波周波数が2MHzの場合、純水中の気体成分は2.5ppm以下が好ましく、1.5ppm以下がより好ましい。超音波周波数が2MHz以上では純水中の気体成分が1ppm以下、より好ましくは100ppb以下である。 Note that the deionized water 504 used in FIG. 1 is preferably degassed in order to efficiently propagate ultrasonic waves. Also, it is preferable to use a degassed cleaning liquid 502 as well. When the ultrasonic frequency is 2 MHz, the gas component in pure water is preferably 2.5 ppm or less, and more preferably 1.5 ppm or less. When the ultrasonic frequency is 2 MHz or more, the gas component in pure water is 1 ppm or less, more preferably 100 ppb or less.

本例は、2槽構成の洗浄装置を示しているが、構成については限定の限りではなく、1槽構成としてその外壁に振動子を取り付け、直接超音波を洗浄液に照射してもよく、その場合前述したように、超音波の間欠照射、あるいは洗浄液を恒温槽との間で循環させることにより温度を一定に保つことが好ましい。 Although this example shows a cleaning device having a two-tank configuration, the configuration is not limited, and a single-tank configuration may be provided with a vibrator attached to the outer wall, and ultrasonic waves may be directly applied to the cleaning liquid. In this case, as described above, it is preferable to keep the temperature constant by intermittently irradiating ultrasonic waves or circulating a cleaning liquid between the thermostat.

また、振動子の設置箇所や数についても限定の限りではなく、槽の側壁、底面、上面などに最適な箇所に必要な数だけ設けることが好ましい。また、洗浄液中のフォトレジストを循環過程でフィルターにより除去することが好ましい。 Further, the number and position of the vibrators are not limited, and it is preferable to provide the necessary number of the best places on the side wall, bottom surface, top surface, etc. of the tank. In addition, it is preferable to remove the photoresist in the cleaning solution with a filter during the circulation process.

次に、洗浄溶液のスプレー噴射による枚葉式のフォトレジスト剥離除去を行う洗浄装置の例を図2に示す。まず、純水で希釈された有機溶剤の溶液に、フッ化水素酸、フッ化アンモニウム、フッ化カリウム、または塩化カリウムのいずれか1つ以上を混合した洗浄液を調整して、洗浄液貯留タンク601に供給する。タンク601の洗浄液はポンプ602で加圧され膜脱気装置603に送られて洗浄溶液中に含まれる溶存ガスが除去される。 Next, FIG. 2 shows an example of a cleaning apparatus that performs single-wafer photoresist stripping removal by spraying a cleaning solution. First, a cleaning liquid in which any one or more of hydrofluoric acid, ammonium fluoride, potassium fluoride, or potassium chloride is mixed with an organic solvent solution diluted with pure water is prepared, and the cleaning liquid storage tank 601 is prepared. Supply. The cleaning liquid in the tank 601 is pressurized by the pump 602 and sent to the membrane deaerator 603 to remove the dissolved gas contained in the cleaning solution.

脱気された洗浄液は洗浄ノズル605に送られ、超音波が超音波振動子606により照射されて、精密基板に供給される。そして洗浄溶液が供給され、フォトレジスト除去が実行される。 The degassed cleaning liquid is sent to the cleaning nozzle 605, and ultrasonic waves are irradiated by the ultrasonic vibrator 606 and supplied to the precision substrate. A cleaning solution is then supplied and photoresist removal is performed.

なお、精密基板は回転台604に保持されており、回転可能となっている。これにより、超音波が照射された洗浄溶液を回転する精密基板表面に噴射することにより、遠心力の作用との相乗効果により、フォトレジストが効率よく除去される。 Note that the precision substrate is held on the turntable 604 and is rotatable. Thereby, the photoresist is efficiently removed by the synergistic effect with the action of the centrifugal force by spraying the cleaning solution irradiated with ultrasonic waves onto the rotating precision substrate surface.

洗浄排液は回収タンク607に溜められ、ポンプ608で加圧され、フィルター609で剥離したフォトレジストを除去した後、タンク601に戻され、再利用される。 The washing drainage liquid is stored in the recovery tank 607, pressurized by the pump 608, removed the photoresist peeled off by the filter 609, returned to the tank 601, and reused.

洗浄ノズル605については、ノズルと精密基板の角度は45°程度とするのが好ましい。ノズルの吹き出し口は円形で、基板の半径方向に往復させてもよいし、基板の半径方向には線状で円周方向には狭い吹き出し口を有するライン状ノズルでも良い。ノズル吹き出し口の大きさは、超音波が効率よく通過するために、洗浄溶液中の超音波の波長より大きくしておくのが好ましい。例えば0.95MHzの超音波を用いる場合は、吹き出し口の大きさは1.5mm以上2mm以下とするのが好ましい。洗浄効果をさらに高めるため複数のノズルを配置して基板表面へ洗浄溶液を噴射しても良い。 For the cleaning nozzle 605, the angle between the nozzle and the precision substrate is preferably about 45 °. The nozzle outlet may be circular and may be reciprocated in the radial direction of the substrate, or may be a line nozzle having a linear outlet in the radial direction of the substrate and a narrow outlet in the circumferential direction. The size of the nozzle outlet is preferably set to be larger than the wavelength of the ultrasonic wave in the cleaning solution so that the ultrasonic wave can pass efficiently. For example, when 0.95 MHz ultrasonic waves are used, the size of the blowout port is preferably 1.5 mm or more and 2 mm or less. In order to further enhance the cleaning effect, a plurality of nozzles may be arranged to spray the cleaning solution onto the substrate surface.

また、基板を回転しながらフォトレジストを塗布する際、フォトレジストは表面から裏面に垂れることがある。よって裏面に付着しているフォトレジストを除去するために、有機被膜表面における接触角が40°以下になるよう有機溶剤を純水で希釈し、有機被膜の剥離除去効果を高めるために有機被膜下地の基板材料をエッチングするフッ化水素酸や、精密基板と有機被膜界面への洗浄液の浸透を向上させるためにフッ化アンモニウム、フッ化カリウム、塩化カリウムを添加した洗浄液を用いて精密基板裏面を洗浄することにより、他工程装置への汚染の影響を少なくすることが好ましい。なお、裏面洗浄は、洗浄装置の下部に回転台と垂直又は傾斜させて洗浄ノズルを配置すればよい。 Further, when applying the photoresist while rotating the substrate, the photoresist may sag from the front surface to the back surface. Therefore, in order to remove the photoresist adhering to the back surface, the organic solvent is diluted with pure water so that the contact angle on the surface of the organic film is 40 ° or less, and the organic film underlayer is applied to enhance the removal effect of the organic film. Cleaning the backside of precision substrates using hydrofluoric acid that etches the substrate material and cleaning fluids containing ammonium fluoride, potassium fluoride, and potassium chloride to improve penetration of the cleaning solution into the precision substrate and organic coating interface By doing so, it is preferable to reduce the influence of contamination on other process equipment. In the backside cleaning, a cleaning nozzle may be arranged at a lower part of the cleaning apparatus so as to be perpendicular to or inclined with respect to the turntable.

なお、本例の洗浄溶液の成分については前述の各濃度に調整することが好ましく、また洗浄液温度制御や循環のためのフィルター設置や配管などについても、フォトレジスト除去効果を高めるためにそれぞれ対策を講じることが好ましい。 The components of the cleaning solution of this example are preferably adjusted to the above-mentioned concentrations, and measures are also taken to improve the photoresist removal effect with regard to cleaning solution temperature control and filter installation and piping for circulation. It is preferable to take.

さらに、本例の図1および図2に示す洗浄装置を用いた洗浄方法に先立ち、有機溶剤による前処理を行うことにより、フォトレジスト除去効果を一層高めることが有効的である。 Further, prior to the cleaning method using the cleaning apparatus shown in FIGS. 1 and 2 of this example, it is effective to further enhance the photoresist removing effect by performing a pretreatment with an organic solvent.

すなわち、洗浄工程を、2工程に分け、第1工程で有機溶剤に有機被膜が付着している精密基板を浸漬し、続いて、第2工程で本発明の有機被膜表面における接触角が40°以下になるよう有機溶剤を純水で希釈し、有機被膜の剥離除去効果を高めるために有機被膜下地の基板材料をエッチングするフッ化水素酸や、精密基板と有機被膜界面への洗浄液の浸透を向上させるためにフッ化アンモニウム、フッ化カリウム、塩化カリウムなどを添加した洗浄液を用いてフォトレジスト除去を行えばよい。 That is, the cleaning step is divided into two steps. In the first step, the precision substrate having the organic coating adhered to the organic solvent is immersed, and in the second step, the contact angle on the surface of the organic coating of the present invention is 40 °. Dilute the organic solvent with pure water to reduce the organic film's exfoliation and removal effect, so that the hydrofluoric acid that etches the substrate material under the organic film and the penetration of the cleaning solution into the precision substrate / organic film interface In order to improve, the photoresist is removed using a cleaning liquid to which ammonium fluoride, potassium fluoride, potassium chloride or the like is added.

ここで、第1工程の有機溶剤としては、イソプロピルアルコール、ジメチルスルホキシドなどが効果的であり、100%のイソプロピルアルコールが特に好ましい。また、第1工程の処理雰囲気は、密閉とし、水分を1ppm以下の雰囲気で行うのが好ましい。なお、第1工程は浸漬のみならず、シャワー方式や、スプレー方式を用いてもよい。 Here, as the organic solvent in the first step, isopropyl alcohol, dimethyl sulfoxide and the like are effective, and 100% isopropyl alcohol is particularly preferable. Further, it is preferable that the treatment atmosphere of the first step is sealed and the moisture is 1 ppm or less. Note that the first step may use not only immersion but also a shower method or a spray method.

本発明は種々のフォトレジストの除去に好適であり、耐熱性が高く除去が困難とされているTSMR−8900(東京応化工業株式会社製)についても、極めて高い除去効果を有している。i線用フォトレジスト、エキシマレーザー用フォトレジスト、電子線フォトレジストにも有効である。 The present invention is suitable for removing various photoresists, and TSMR-8900 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), which has high heat resistance and is difficult to remove, has an extremely high removal effect. It is also effective for an i-line photoresist, an excimer laser photoresist, and an electron beam photoresist.

また、本発明はフォトレジストに限らず、塗料や接着剤などの種々の高分子有機被膜、機械油など(焼き付いて高分子化した物を含む)の皮膜、界面活性剤や染料の除去などに適用できることは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to photoresists, but can be used to remove various organic polymer coatings such as paints and adhesives, coatings of machine oils (including those baked into polymers), surfactants and dyes. Needless to say, it can be applied.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明がこれら実施例に限定されることがないことは言うまでもない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.

図1の洗浄装置を用いて、洗浄液中のフッ化水素酸の濃度とフォトレジスト除去されるまでの時間との関係を調べた。 Using the cleaning apparatus of FIG. 1, the relationship between the concentration of hydrofluoric acid in the cleaning solution and the time until the photoresist was removed was examined.

なお、洗浄液は超純水にイソプロピルアルコール100%を投入し(このとき、イソプロピルアルコール濃度は、可変するフッ化水素酸量に対応して20wt%となるようにした)、次に50wt%のフッ化水素酸を投入してフッ化水素酸濃度を調整して、超音波を照射して行った。又、洗浄液の温度は、図1の純水504を恒温槽間で循環して25℃に保った。使用した超音波の周波数は0.95MHzである。 As the cleaning solution, 100% isopropyl alcohol was added to ultrapure water (at this time, the isopropyl alcohol concentration was set to 20 wt% corresponding to the variable amount of hydrofluoric acid), and then 50 wt% hydrofluoric acid. Hydrofluoric acid was added to adjust the hydrofluoric acid concentration, and ultrasonic waves were applied. The temperature of the cleaning liquid was maintained at 25 ° C. by circulating the pure water 504 in FIG. 1 between the thermostats. The frequency of the used ultrasonic wave is 0.95 MHz.

本実施例では、精密基板として、以下の手順でフォトレジストを被覆した直径33mmのシリコン板を用いた。 In this example, a silicon plate having a diameter of 33 mm coated with a photoresist by the following procedure was used as the precision substrate.

直径33mmのシリコン基板のプリベークを150℃で5分間行った後、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)塗布を1分30秒間行った。次に、フォトレジスト(TSMR−8900)を800rpmで2秒間、3000rpmで40秒間行い、フォトレジストの膜厚が1.0〜1.3μmになるように塗布した。その後、フォトレジスト乾燥のためベークを90℃で1分30秒間行った後、超純水リンスを1分間行い、フォトレジスト固化のためポストベークを130℃で5分間行った。 A silicon substrate having a diameter of 33 mm was pre-baked at 150 ° C. for 5 minutes, and then hexamethyldisilazane (HMDS) was applied for 1 minute and 30 seconds. Next, a photoresist (TSMR-8900) was applied at 800 rpm for 2 seconds and 3000 rpm for 40 seconds to apply the photoresist to a thickness of 1.0 to 1.3 μm. Thereafter, baking for drying the photoresist was performed at 90 ° C. for 1 minute and 30 seconds, followed by rinsing with ultrapure water for 1 minute, and post baking was performed at 130 ° C. for 5 minutes to solidify the photoresist.

フッ化水素酸(HF)の濃度を変化させた各洗浄液を用いてフォトレジスト除去を行い、フッ化水素酸(HF)の濃度と処理時間の関係を調べた。結果を表1に示す。なお、表中の処理時間は、精密基板上のフォトレジストの膜厚を予め測定し、光学顕微鏡観察を用いてフォトレジスト残渣がなくなるまでの時間を除去時間として測定し、フォトレジスト1μm厚さに対する除去処理時間として換算した値である。 The photoresist was removed using each cleaning solution in which the concentration of hydrofluoric acid (HF) was changed, and the relationship between the concentration of hydrofluoric acid (HF) and the treatment time was examined. The results are shown in Table 1. In addition, the processing time in a table | surface measures the film thickness of the photoresist on a precision board | substrate beforehand, measures the time until a photoresist residue disappears using optical microscope observation as a removal time, and with respect to 1 micrometer thickness of photoresist. This is a value converted as the removal processing time.

Figure 0003940742
Figure 0003940742

表1から明らかなように、イソプロピルアルコールと超純水でもフォトレジストは除去できるが、フッ化水素酸(HF)を混合すると処理時間が大きく短縮でき、特に0.05〜0.5wt%の濃度範囲で除去効果は一層向上することが分かった。 As can be seen from Table 1, the photoresist can be removed even with isopropyl alcohol and ultrapure water, but the treatment time can be greatly shortened by mixing hydrofluoric acid (HF), particularly at a concentration of 0.05 to 0.5 wt%. It was found that the removal effect was further improved in the range.

これらの理由の詳細は明らかではないが、本発明者らは、本発明のフォトレジスト除去のメカニズムが、従来法のフォトレジスト溶解による除去ではなく、剥離による除去であることから、洗浄液がフォトレジストと精密基板の界面に浸透して、さらにフッ化水素酸により有機被膜下地の基板材料をエッチングされることで、フォトレジストと精密基板表面の密着力を極端に低下させたためであると想定した。 Although the details of these reasons are not clear, the present inventors have found that the cleaning solution is a photoresist because the mechanism for removing the photoresist of the present invention is not removal by dissolution of the conventional photoresist, but removal by peeling. It was assumed that the adhesion between the photoresist and the precision substrate surface was extremely reduced by penetrating the interface between the photoresist and the precision substrate, and further etching the substrate material under the organic film with hydrofluoric acid.

図1の洗浄装置を用いて、洗浄液中のフッ化アンモニウムの濃度とフォトレジスト除去されるまでの時間との関係を調べた。 Using the cleaning apparatus of FIG. 1, the relationship between the concentration of ammonium fluoride in the cleaning solution and the time until the photoresist was removed was examined.

なお、洗浄液は超純水にイソプロピルアルコール100%を投入し(このとき、イソプロピルアルコール濃度は、可変するフッ化アンモニウムに対応して20wt%となるようにした)、次に30wt%のフッ化アンモニウムを投入してフッ化アンモニウム濃度を調整した。 In addition, as a cleaning solution, 100% isopropyl alcohol was added to ultrapure water (at this time, the isopropyl alcohol concentration was set to 20 wt% corresponding to variable ammonium fluoride), and then 30 wt% ammonium fluoride. Was added to adjust the ammonium fluoride concentration.

酸化シリコン(SiO2)膜をエッチングするフッ化水素酸のかわりに、酸化シリコン膜をエッチングすることのないフッ化アンモニウム(NH4F)を用いた以外の除去条件は、実施例1と同様にした。フッ化アンモニウム(NH4F)の濃度を変化させた各洗浄液を用いてフォトレジスト除去を行い、フッ化アンモニウム(NH4F)の濃度と処理時間の関係について調べた。結果を表2に示す。なお、表中の処理時間の算出方法は、実施例1と同様である。 The removal conditions were the same as in Example 1 except that ammonium fluoride (NH 4 F) that did not etch the silicon oxide film was used instead of hydrofluoric acid that etched the silicon oxide (SiO 2) film. The photoresist was removed using each cleaning solution in which the concentration of ammonium fluoride (NH 4 F) was changed, and the relationship between the concentration of ammonium fluoride (NH 4 F) and the processing time was examined. The results are shown in Table 2. The processing time calculation method in the table is the same as that in the first embodiment.

また、比較例として、硫酸・過酸化水素水を用いて、130℃で従来の洗浄を行った。結果を表3に示す。 As a comparative example, conventional cleaning was performed at 130 ° C. using sulfuric acid / hydrogen peroxide solution. The results are shown in Table 3.

Figure 0003940742
Figure 0003940742

Figure 0003940742
Figure 0003940742

フォトレジストの除去効果について、フッ化アンモニウム(NH4F)濃度依存性は、フッ化水素酸(HF)と同様で濃度を高めると効果は向上し、0.6〜6.5wt%で、特に高い除去効果が得られることが確認できた。本実施例の洗浄は低濃度の薬品を使用し、室温で行うことができるにもかかわらず、高温処理が必要な従来の硫酸・過酸化水素処理に比べても優れた除去能力が得られることが判明した。これは硫酸・過酸化水素処理による除去が溶解による除去であるのに対し、本発明の除去は剥離除去であることに起因するためと考えられる。 Regarding the removal effect of the photoresist, the ammonium fluoride (NH4F) concentration dependency is the same as that of hydrofluoric acid (HF), and the effect is improved when the concentration is increased. It was confirmed that the effect was obtained. Although the cleaning of this embodiment can be performed at room temperature using a low concentration of chemicals, it has excellent removal ability compared to conventional sulfuric acid / hydrogen peroxide treatment that requires high temperature treatment. There was found. This is probably because the removal by the sulfuric acid / hydrogen peroxide treatment is removal by dissolution, whereas the removal of the present invention is peeling removal.

図1の洗浄装置を用いて、洗浄液中のフッ化カリウムの濃度とフォトレジスト除去されるまでの時間との関係を調べた。 Using the cleaning apparatus of FIG. 1, the relationship between the concentration of potassium fluoride in the cleaning solution and the time until the photoresist was removed was examined.

なお、洗浄液は超純水にイソプロピルアルコール100%を投入し(このとき、イソプロピルアルコール濃度は、可変するフッ化カリウムに対応して20wt%となるようにした)、次にフッ化カリウム粉末を投入して、フッ化カリウム濃度を調整した。 In addition, 100% isopropyl alcohol was added to ultrapure water as the cleaning solution (at this time, the isopropyl alcohol concentration was set to 20 wt% corresponding to variable potassium fluoride), and then potassium fluoride powder was added. Then, the potassium fluoride concentration was adjusted.

フッ化水素酸に代わり、フッ化カリウム(KF)を用いた以外の除去条件は、実施例1と同様にした。フッ化カリウム(KF)の濃度を変化させた各洗浄液を用いてフォトレジスト除去を行い、フッ化カリウム(KF)の濃度と処理時間の関係について調べた。結果を表4に示す。なお、表中の処理時間の算出方法は、実施例1と同様である。 Removal conditions were the same as in Example 1 except that potassium fluoride (KF) was used instead of hydrofluoric acid. The photoresist was removed using each cleaning solution in which the concentration of potassium fluoride (KF) was changed, and the relationship between the concentration of potassium fluoride (KF) and the treatment time was examined. The results are shown in Table 4. The processing time calculation method in the table is the same as that in the first embodiment.

Figure 0003940742
Figure 0003940742

フォトレジストの除去効果について、フッ化カリウム(KF)濃度依存性は、フッ化水素酸(HF)と同様で濃度を高めると効果は向上し、0.05wt%以上で、高い除去効果が得られることが確認できた。なおフッ化カリウム(KF)濃度が10wt%以上の洗浄液を使用した場合には、洗浄装置内にフッ化カリウム(KF)塩の析出が確認された。恐らく、フォトレジスト除去中に洗浄液の蒸気が洗浄装置内壁に付着、乾燥したためだと考えられる。このような析出物は、洗浄装置から精密基板への再汚染の原因となるため、フッ化カリウム(KF)濃度は0.05〜10wt%とすることが好ましいことが確認された。 About the removal effect of the photoresist, the dependency on the concentration of potassium fluoride (KF) is the same as that of hydrofluoric acid (HF), and the effect is improved when the concentration is increased, and a high removal effect is obtained at 0.05 wt% or more. I was able to confirm. When a cleaning solution having a potassium fluoride (KF) concentration of 10 wt% or more was used, precipitation of potassium fluoride (KF) salt was confirmed in the cleaning apparatus. This is probably because the vapor of the cleaning solution adhered to the inner wall of the cleaning device and dried during the removal of the photoresist. Since such precipitates cause recontamination from the cleaning apparatus to the precision substrate, it was confirmed that the potassium fluoride (KF) concentration is preferably 0.05 to 10 wt%.

図1の洗浄装置を用いて、洗浄液中の塩化カリウムの濃度とフォトレジスト除去されるまでの時間との関係を調べた。 Using the cleaning apparatus shown in FIG. 1, the relationship between the concentration of potassium chloride in the cleaning solution and the time until the photoresist was removed was examined.

なお、洗浄液は超純水にイソプロピルアルコール100%を投入し(このとき、イソプロピルアルコール濃度は、可変する塩化カリウムに対応して20wt%となるようにした)、次に塩化カリウム粉末を投入して、塩化カリウム濃度を調整した。 In addition, 100% isopropyl alcohol was added to ultrapure water as the cleaning solution (at this time, the isopropyl alcohol concentration was set to 20 wt% corresponding to variable potassium chloride), and then potassium chloride powder was added. The potassium chloride concentration was adjusted.

フッ化水素酸に代わり、塩化カリウム(KCl)を用いた以外の除去条件は、実施例1と同様にした。塩化カリウム(KCl)の濃度を変化させた各洗浄液を用いてフォトレジスト除去を行い、塩化カリウム(KCl)の濃度と処理時間の関係について調べた。結果を表5に示す。なお、表中の処理時間の算出方法は、実施例1と同様である。 The removal conditions were the same as in Example 1 except that potassium chloride (KCl) was used instead of hydrofluoric acid. The photoresist was removed by using each cleaning solution in which the concentration of potassium chloride (KCl) was changed, and the relationship between the concentration of potassium chloride (KCl) and the treatment time was examined. The results are shown in Table 5. The processing time calculation method in the table is the same as that in the first embodiment.

Figure 0003940742
Figure 0003940742

フォトレジストの除去効果について、塩化カリウム(KCl)濃度依存性は、フッ化水素酸(HF)と同様で濃度を高めると効果は向上し、0.5wt%以上で、高い除去効果が得られることが確認できた。なお塩化カリウム(KCl)濃度が10wt%以上の洗浄液を使用した場合には、実施例3と同様に洗浄装置内に塩化カリウム(KCl)塩の析出が確認された。よって塩化カリウム(KCl)濃度は0.5〜10wt%とすることが好ましいことが確認された。 Regarding the removal effect of photoresist, the dependency on potassium chloride (KCl) concentration is the same as that of hydrofluoric acid (HF), and the effect is improved when the concentration is increased. A high removal effect can be obtained at 0.5 wt% or more. Was confirmed. When a cleaning solution having a potassium chloride (KCl) concentration of 10 wt% or more was used, precipitation of potassium chloride (KCl) salt was confirmed in the cleaning apparatus as in Example 3. Therefore, it was confirmed that the potassium chloride (KCl) concentration is preferably 0.5 to 10 wt%.

実施例3、実施例4から明らかなように、フッ化カリウム、塩化カリウムのいずれを用いても優れたフォトレジスト除去効果が得られることが分かった。特に、フッ化カリウムは、フッ化水素酸やフッ化アンモニウムよりもさらに優れたフォトレジスト除去効果があることが分かった。 As is apparent from Examples 3 and 4, it was found that an excellent photoresist removal effect can be obtained by using either potassium fluoride or potassium chloride. In particular, it has been found that potassium fluoride has a better photoresist removal effect than hydrofluoric acid and ammonium fluoride.

これらの理由の詳細は明らかではないが、本発明者らは、本発明のフォトレジスト除去のメカニズムが、従来法のフォトレジスト溶解による除去ではなく、剥離による除去であることから、洗浄液がフォトレジストと精密基板の界面に浸透して、フォトレジストを若干溶解、膨張させ、さらにフォトレジストと精密基板表面の密着力を極端に低下させることにあると想定した。 Although the details of these reasons are not clear, the present inventors have found that the cleaning solution is a photoresist because the mechanism for removing the photoresist of the present invention is not removal by dissolution of the conventional photoresist, but removal by peeling. It is assumed that the photoresist penetrates into the interface between the photoresist and the precision substrate, dissolves and expands the photoresist slightly, and extremely reduces the adhesion between the photoresist and the precision substrate surface.

そこで、本発明者らは、洗浄液のフォトレジストと精密基板界面への浸透性(濡れ性)に着目し、接触角計を用いて各洗浄液の濡れ性について調査を行った。結果を図3に示す。 Therefore, the present inventors have investigated the wettability of each cleaning liquid by using a contact angle meter, paying attention to the permeability (wetting property) of the cleaning liquid to the photoresist and the precision substrate interface. The results are shown in FIG.

図3は、各洗浄液のフォトレジスト表面における接触角を示している。フォトレジストに対する各洗浄液の接触角は、30wt%イソプロピルアルコール/超純水(IPA)では32°、30wt%イソプロピルアルコール/5wt%塩化カリウム(IPA/KCl)では28°であるのに対して、30wt%イソプロピルアルコール/5wt%フッ化カリウム(IPA/KF)は18°と低く、フッ化カリウムを添加した場合に、最もフォトレジストの濡れ性が高いことが分かる。 FIG. 3 shows the contact angle of each cleaning solution on the photoresist surface. The contact angle of each cleaning solution to the photoresist is 30 ° compared to 32 ° for 30 wt% isopropyl alcohol / ultra pure water (IPA) and 28 ° for 30 wt% isopropyl alcohol / 5 wt% potassium chloride (IPA / KCl). % Isopropyl alcohol / 5 wt% potassium fluoride (IPA / KF) is as low as 18 °, and it can be seen that the wettability of the photoresist is highest when potassium fluoride is added.

実施例1からも分かるように、超純水だけでは剥離除去が不可能なフォトレジストも、イソプロピルアルコールを添加することにより剥離除去が可能である理由は、本実施例で得られたソプロピルアルコール添加による接触角の低減により、洗浄液がフォトレジストと精密基板の界面に浸透しやすくなっているためであるという、本発明者らの推測を裏付ける結果が得られた。 As can be seen from Example 1, the reason why the photoresist that cannot be removed by removing only pure water can be removed by adding isopropyl alcohol is that the propyl alcohol obtained in this example is used. The results confirming the inventors' assumption that the cleaning liquid easily penetrates into the interface between the photoresist and the precision substrate due to the reduction of the contact angle due to the addition.

すなわち、超純水では剥離除去が不可能な有機被膜は、一般的に疎水性を有することが知られており、超純水の接触角は72°という浸透性(濡れ性)であるのに対し、30wt%イソプロピルアルコールを添加することにより接触角が32°と半減し、この浸透性(濡れ性)の向上により、洗浄液が有機被膜と精密基板の界面に浸透しやすくなっているため有機被膜の剥離除去が可能になったものと推測できる。 That is, it is known that organic coatings that cannot be peeled and removed with ultrapure water are generally hydrophobic, and the contact angle of ultrapure water is 72 ° (wetability). On the other hand, by adding 30 wt% isopropyl alcohol, the contact angle is halved to 32 °, and the improved permeability (wetting) makes it easier for the cleaning liquid to penetrate the interface between the organic coating and the precision substrate. It can be inferred that the removal and removal of can be performed.

また、30wt%イソプロピルアルコール/超純水に5wt%のフッ化カリウム(KF)、塩化カリウム(KCl)、またはフッ化アンモニウム(NH4F)を添加することにより、接触角がさらに低減し、フッ化カリウム(KF)を添加した時に最も低い接触角が得られることから、実施例3で得られた他添加薬品に比べ最も優れた有機被膜の剥離効果を裏付ける結果となっており、フォトレジストと精密基板界面への浸透性が高いほど、高い除去効果が得られるという根拠を示している。 Further, by adding 5 wt% potassium fluoride (KF), potassium chloride (KCl), or ammonium fluoride (NH 4 F) to 30 wt% isopropyl alcohol / ultra pure water, the contact angle is further reduced, and potassium fluoride. Since the lowest contact angle is obtained when (KF) is added, the result shows the best peeling effect of the organic coating compared to the other additive chemicals obtained in Example 3, and the photoresist and precision substrate It shows the ground that the higher the permeability to the interface, the higher the removal effect.

また、30wt%イソプロピルアルコール/超純水に0.5wt%フッ化水素酸(IPA/HF)を添加した溶液においては、30wt%イソプロピルアルコール/超純水(IPA)と接触角に差異はないものの、優れた剥離効果が得られた理由については、有機被膜と精密基板界面への洗浄液の浸透性(濡れ性)と有機被膜下地の基板材料をエッチングすることにより剥離除去効果が向上するという本発明者らの推測を裏付ける結果が得られた。 Further, in a solution obtained by adding 0.5 wt% hydrofluoric acid (IPA / HF) to 30 wt% isopropyl alcohol / ultra pure water, there is no difference in contact angle with 30 wt% isopropyl alcohol / ultra pure water (IPA). The reason why the excellent peeling effect is obtained is that the removal and removal effect is improved by etching the substrate material under the organic coating and the permeability of the cleaning liquid to the interface between the organic coating and the precision substrate. The results were supported by their guesses.

このことから濡れ性が高い、すなわちフォトレジストと精密基板界面への浸透性が高いほど、高い除去効果が得られる、という本発明者らの推測は正しく、また上述のような結果を明らかにしたのは本発明者らが初めてである。 From this, the inventors' assumption that the higher the wettability, that is, the higher the permeability to the interface between the photoresist and the precision substrate, the higher the removal effect is obtained, was correct, and the above results were clarified. This is the first time by the present inventors.

また、本実施例で用いたフォトレジスト材料は、TSMR−8900を用いているが、他フォトレジスト材料においても、上述の各溶液の接触角に差異がないことは確認できており、またイソプロピルアルコール添加による剥離除去効果が得られるのは接触角が40°以下であることから、接触角を40°以下になるように有機溶剤(イソプロピルアルコール)により調製した溶液を有機被膜剥離除去洗浄液に用いるという本発明の根拠を示している。 In addition, TSMR-8900 is used as the photoresist material used in this example, but it has been confirmed that there is no difference in the contact angles of the above-mentioned solutions even in other photoresist materials. The removal removal effect by addition is obtained because the contact angle is 40 ° or less, so a solution prepared with an organic solvent (isopropyl alcohol) so that the contact angle is 40 ° or less is used as the organic film peeling removal cleaning solution. The basis of this invention is shown.

本実施例では、本発明の洗浄方法を用いて、MOSキャパシタを作製し、キャパシタ特性の評価を行った。 In this example, a MOS capacitor was fabricated using the cleaning method of the present invention, and capacitor characteristics were evaluated.

まず、MOSキャパシタの作製手順を以下に示す。直径33mmのシリコンウェハ(Cz、n(100))をSPM(H2SO4:H2O2=4:1)で15分間、DHF(0.5wt%HF)で1分間、さらにAPM(NH4OH:H2O2:H2O=0.05:1:5)を用い85〜90℃で10分間、洗浄を行った後、超純水で10分間洗浄した。 First, a manufacturing procedure of a MOS capacitor is shown below. A silicon wafer (Cz, n (100)) having a diameter of 33 mm is subjected to SPM (H 2 SO 4: H 2 O 2 = 4: 1) for 15 minutes, DHF (0.5 wt% HF) for 1 minute, and APM (NH 4 OH: H 2 O 2: H 2 O = 0). .05: 1: 5) for 10 minutes at 85 to 90 ° C. and then for 10 minutes with ultrapure water.

フィールド酸化膜を600nmウェット酸化により形成し、実施例1と同様にして1μmのフォトレジストを形成し、所望の形状のパターンにフォトリソグラフィを行った。 A field oxide film was formed by 600 nm wet oxidation, a 1 μm photoresist was formed in the same manner as in Example 1, and photolithography was performed on a pattern having a desired shape.

続いて、フィールド酸化膜のエッチングをバッファードフッ酸(橋本化成株式会社製LAL700)で11分間行い、超純水で10分間洗浄した。 Subsequently, the field oxide film was etched with buffered hydrofluoric acid (LAL700 manufactured by Hashimoto Kasei Co., Ltd.) for 11 minutes and washed with ultrapure water for 10 minutes.

次に、フォトレジスト除去を、0.95MHzの超音波(MS)を照射しながら各洗浄液に160秒間浸漬して行った。 Next, the photoresist was removed by immersing in each cleaning solution for 160 seconds while irradiating ultrasonic waves (MS) of 0.95 MHz.

各洗浄液は、イソプロピルアルコール(IPA)30wt%と、それぞれフッ化カリウム(KF)4.5wt%、フッ化アンモニウム(NH4F)4.8wt%、フッ化水素酸(HF)0.5wt%になるように調整した。なお、浸漬時間の160秒は、完全にフォトレジストが除去される時間である。 Each cleaning solution is 30 wt% isopropyl alcohol (IPA), 4.5 wt% potassium fluoride (KF), 4.8 wt% ammonium fluoride (NH 4 F), and 0.5 wt% hydrofluoric acid (HF), respectively. Adjusted. The immersion time of 160 seconds is the time for completely removing the photoresist.

続いて、SPM(10分間)、DHF(1分間)、APM(10分間)、DHF(1分間)による洗浄を行った後、2ppmオゾン含有超純水に20分間浸漬し、プレオキサイドを形成後、900℃ドライ酸化によりゲート酸化膜(7.5nm)を形成した。 Subsequently, after washing with SPM (10 minutes), DHF (1 minute), APM (10 minutes), and DHF (1 minute), it was immersed in ultrapure water containing 2 ppm ozone for 20 minutes to form a precursor. A gate oxide film (7.5 nm) was formed by dry oxidation at 900 ° C.

次に、ゲート電極用のp型ポリSiをCVDで500nm形成し、850℃で30分間アニールした後、SPM(5分間)、超純水(3分間)による洗浄を行った。次に、上述と同じ方法によりフォトリソリソグラフィを行い、HF:HNO3:H2O(0.02:1:1)を用いてポリSiのエッチングを行った。その後、フォトレジストを同様にして超音波(MS)を照射しながら洗浄液に160秒間浸漬して除去し、SPM(10分間)、DHF(1分間)、超純水(3分間)による洗浄を行った。 Next, p-type poly-Si for a gate electrode was formed to 500 nm by CVD, annealed at 850 ° C. for 30 minutes, and then washed with SPM (5 minutes) and ultrapure water (3 minutes). Next, photolithography was performed by the same method as described above, and poly-Si was etched using HF: HNO3: H2O (0.02: 1: 1). After that, the photoresist is removed by immersing in a cleaning solution for 160 seconds while irradiating ultrasonic waves (MS) in the same manner, and cleaning is performed with SPM (10 minutes), DHF (1 minute), and ultrapure water (3 minutes). It was.

次に、SiO2を常圧CVDにより400℃で18分間形成し、所望の形状にパターニング後、Al1μmをスパッタリングにより形成し、パターニングした。 Next, SiO 2 was formed by atmospheric pressure CVD at 400 ° C. for 18 minutes, and after patterning to a desired shape, Al 1 μm was formed by sputtering and patterned.

以上の工程により、ゲート電極面積1×10−4cm2、ゲート酸化膜厚7.5nmのMOSキャパシタを作製した。 Through the above steps, a MOS capacitor having a gate electrode area of 1 × 10 −4 cm 2 and a gate oxide film thickness of 7.5 nm was produced.

作製したMOSキャパシタについて、ヒュレット・パッカード製パラメータ・アナライザーHP4145Aを用いて、絶縁耐圧を測定した。なお、絶縁耐圧は電流密度10−4A/cm2が流れる電圧値とした。結果をまとめて表6に示す。 With respect to the fabricated MOS capacitor, the dielectric strength voltage was measured using a parameter analyzer HP4145A manufactured by Hewlett Packard. The withstand voltage was a voltage value at which a current density of 10 −4 A / cm 2 flows. The results are summarized in Table 6.

また、同様にして、MOSFETを作製して、飽和領域におけるIDと(VG−VTH)2のグラフの傾きから移動度を求めた。なお、IDはドレイン電流、VGはゲート電圧、VTHはしきい値である。この結果も表6に示す。 Similarly, a MOSFET was manufactured, and the mobility was obtained from the ID in the saturation region and the slope of the graph of (VG−VTH) 2. ID is a drain current, VG is a gate voltage, and VTH is a threshold value. The results are also shown in Table 6.

Figure 0003940742
Figure 0003940742

以上から明らかなように、本発明の洗浄液を使用したフォトレジスト除去技術は、微細加工、高清浄度が求められる半導体デバイスの製造工程においても使用可能であり、使用する薬品種が少なく低濃度であるため環境問題にも対応し、さらに薬品蒸気や水蒸気が殆ど発生しないため、装置の小型簡素化が可能で、装置の占有面積削減が図られる省スペース化や経費削減に貢献可能な洗浄技術であることが明らかである。 As is clear from the above, the photoresist removal technology using the cleaning liquid of the present invention can be used in the manufacturing process of semiconductor devices that require microfabrication and high cleanliness. Therefore, it is a cleaning technology that can cope with environmental problems and can reduce the area occupied by the equipment and contribute to cost reduction because the chemical vapor and water vapor are hardly generated. It is clear that there is.

また、本実施例で作成したMOSキャパシタおよびMOSFETにおいて、フッ化カリウム(KF)を用いた洗浄液が、フッ化アンモニウム(NH4F)、フッ化水素酸(HF)を含む洗浄液に比べ、絶縁耐圧や移動度において半導体デバイス特性が優れていることが判明した。 Further, in the MOS capacitor and the MOSFET prepared in this example, the cleaning liquid using potassium fluoride (KF) is more resistant to withstand voltage and movement than the cleaning liquid containing ammonium fluoride (NH 4 F) and hydrofluoric acid (HF). It has been found that the semiconductor device characteristics are excellent in terms of temperature.

この理由について、本発明者らは、本発明のフォトレジスト除去用洗浄液による精密基板へのダメージに依存しているということに着目し、本実施例においては、各洗浄液がシリコンウェハの表面状態に及ぼす影響について調査を行った。 For this reason, the present inventors pay attention to the fact that they depend on the damage to the precision substrate by the photoresist removing cleaning liquid of the present invention, and in this embodiment, each cleaning liquid is brought into the surface state of the silicon wafer. The effect was investigated.

まず、シリコンウェハ(Cz、n(100))をDHF(0.5%HF)で1分間浸漬した後、超純水リンスを10分間行い、2ppmオゾン添加超純水で10分間洗浄した後、超純水リンスを10分間行った。 First, a silicon wafer (Cz, n (100)) was immersed in DHF (0.5% HF) for 1 minute, then rinsed with ultrapure water for 10 minutes, washed with 2 ppm ozone-added ultrapure water for 10 minutes, Ultra pure water rinse was performed for 10 minutes.

その後、さらにDHFに1分間浸漬した後、0.95MHzの超音波(MS)を照射しながら各洗浄液に160秒間浸漬した。各洗浄液の調整濃度は実施例6と同様である。 Then, after being further immersed in DHF for 1 minute, it was immersed in each cleaning solution for 160 seconds while irradiating an ultrasonic wave (MS) of 0.95 MHz. The adjusted concentration of each cleaning solution is the same as in Example 6.

洗浄後、原子間力顕微鏡(AFM)により、ウェハの面内30点でシリコン表面の表面粗さRaを測定した。結果を表7に示す。 After cleaning, the surface roughness Ra of the silicon surface was measured at 30 points on the wafer surface by an atomic force microscope (AFM). The results are shown in Table 7.

Figure 0003940742
Figure 0003940742

表7から明らかなように、フッ化カリウム(KF)を含有する洗浄液が、最もシリコンウェハの表面荒れを起こさず、調査前のシリコンウェハ表面粗さと同じ値が保たれた。一方、フッ化アンモニウム(NH4F)、フッ化水素酸(HF)を含有する洗浄液はフッ化カリウム(KF)含有洗浄液に比べ表面荒れが生じ、面内でばらつきが大きくなるのが分かった。 As is clear from Table 7, the cleaning liquid containing potassium fluoride (KF) did not cause the most surface roughness of the silicon wafer, and the same value as the surface roughness of the silicon wafer before the investigation was maintained. On the other hand, it was found that the cleaning liquid containing ammonium fluoride (NH4F) and hydrofluoric acid (HF) was rougher than the cleaning liquid containing potassium fluoride (KF), and the variation in the surface was large.

すなわち、実施例6において、フッ化カリウム(KF)を用いた洗浄液が、フッ化アンモニウム(NH4F)、フッ化水素酸(HF)を含む洗浄液に比べ、半導体デバイス特性に優れている原因は、本発明のフォトレジスト除去用洗浄液による精密基板へのダメージに依存しているという本発明者らの推測が正しいことを明らかにした。 That is, in Example 6, the reason why the cleaning liquid using potassium fluoride (KF) is superior to the cleaning liquid containing ammonium fluoride (NH 4 F) and hydrofluoric acid (HF) is that The present inventors have clarified that the inventors' assumption that it depends on the damage to the precision substrate by the photoresist removing cleaning liquid of the invention is correct.

また、本実施例から明らかなように、微細加工、高清浄度が求められる半導体デバイスや液晶ディスプレイなどの精密基板の洗浄工程(レジスト除去工程)において、使用する薬品種が少なく、低濃度で、環境問題に対応し、さらに薬品蒸気や水蒸気が殆ど発生しない省スペース化、経費削減に貢献可能な洗浄方法は、純水で希釈されたイソプロピルアルコールにフッ化カリウムを混合した洗浄液を用い、かつ洗浄液に超音波を照射することが最も効果的であることが明らかである。 In addition, as is clear from this example, in the cleaning process (resist removal process) for precision substrates such as semiconductor devices and liquid crystal displays that require microfabrication and high cleanliness, there are few chemical types to be used at low concentrations, A cleaning method that responds to environmental problems and can contribute to space saving and cost reduction with little generation of chemical vapor or water vapor uses a cleaning solution that is a mixture of isopropyl alcohol diluted with pure water and potassium fluoride. It is clear that it is most effective to irradiate with ultrasonic waves.

本発明により、すなわち、純水で希釈されたイソプロピルアルコールにフッ化カリウム、塩化カリウム、フッ化水素酸またはフッ化アンモニウムの少なくとも1種類以上を混合した洗浄液と洗浄液に超音波を照射することにより、精密基板に付着したフォトレジストのような有機被膜を除去する洗浄方法により、極めて高い洗浄効果が得られる。 According to the present invention, that is, by irradiating the cleaning liquid with at least one kind of potassium fluoride, potassium chloride, hydrofluoric acid or ammonium fluoride mixed with isopropyl alcohol diluted with pure water with ultrasonic waves, An extremely high cleaning effect can be obtained by a cleaning method for removing an organic film such as a photoresist attached to a precision substrate.

高い洗浄効果が得られる理由の詳細は、現在のところ完全には明らかではないが、本実施例の結果から、次のように推測される。まず、イソプロピルアルコールとフッ化カリウム、塩化カリウム、フッ化水素酸またはフッ化アンモニウムがフォトレジスト内部に、特にフォトレジストと精密基板の界面に浸透して、フォトレジストを若干溶解、膨張させ、さらにフォトレジストと精密基板表面の密着力を極端に低下させることによって、フォトレジストは超音波によって剥離するものと考えられる。 The details of the reason why the high cleaning effect can be obtained are not completely clear at present, but are estimated as follows from the results of this example. First, isopropyl alcohol and potassium fluoride, potassium chloride, hydrofluoric acid or ammonium fluoride penetrate into the photoresist, especially the interface between the photoresist and the precision substrate, so that the photoresist is slightly dissolved and expanded. It is considered that the photoresist is peeled off by ultrasonic waves by extremely reducing the adhesion between the resist and the precision substrate surface.

さらに、超音波によって洗浄液中に生成するラジカル(Hラジカル、OHラジカル)によってフォトレジストと精密基板表面の化学結合を切断し、フォトレジストの剥離を促進させる。 Further, the chemical bond between the photoresist and the precision substrate surface is broken by radicals (H radicals, OH radicals) generated in the cleaning liquid by ultrasonic waves, and the peeling of the photoresist is promoted.

イソプロピルアルコールを用いることにより、精密基板とフォトレジストとの界面にフッ化カリウム、塩化カリウム、フッ化水素酸またはフッ化アンモニウムを浸透させフォトレジストを膨張させる。 By using isopropyl alcohol, potassium fluoride, potassium chloride, hydrofluoric acid or ammonium fluoride is permeated into the interface between the precision substrate and the photoresist to expand the photoresist.

さらにイソプロピルアルコールと供にフッ化カリウム、塩化カリウム、フッ化水素酸またはフッ化アンモニウムが界面に侵入し精密基板をわずかにエッチングし、フォトレジストを基板から引き離し、超音波によってフォトレジストが剥離されるものと考えられる。 In addition, potassium fluoride, potassium chloride, hydrofluoric acid or ammonium fluoride enters the interface with isopropyl alcohol, slightly etches the precision substrate, pulls the photoresist away from the substrate, and the photoresist is peeled off by ultrasound. It is considered a thing.

本発明は、特に半導体デバイスや液晶ディスプレイなどの微細加工工程におけるフォトレジストの除去に好適に適用され、従来の除去方法に比べて、高い洗浄除去効果で、高清浄な表面とすることができる。 The present invention is suitably applied particularly to the removal of a photoresist in a microfabrication process such as a semiconductor device or a liquid crystal display, and can provide a highly clean surface with a higher cleaning removal effect than a conventional removal method.

さらに、室温付近での処理であるため、取り扱い性・安全性に優れ、しかも廃液処理が容易である。高温高濃度薬品を一切用いない室温ウェット洗浄技術は本発明者らによりすでに開発されている(大見忠弘著、ウルトラクリーンULSI技術、培風館1995年12月刊行)。 Furthermore, since the treatment is performed at around room temperature, it is excellent in handling and safety, and waste liquid treatment is easy. A room temperature wet cleaning technique that does not use any high-temperature high-concentration chemicals has already been developed by the present inventors (authored by Tadahiro Omi, Ultra Clean ULSI Technology, published in December 1995).

また、本発明はフォトレジストに限らず、塗料や接着剤などの種々の高分子有機被膜、機械油など(焼き付いて高分子化した物を含む)の皮膜、界面活性剤や染料の除去などに適用できることは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to photoresists, but can be used to remove various organic polymer coatings such as paints and adhesives, coatings of machine oils (including those baked into polymers), surfactants and dyes. Needless to say, it can be applied.

また、本発明のフォトレジストなどの有機膜除去は、従来の薬液による溶解ではなく、基板表面からの剥離によっているため、剥離されたフォトレジストなどの有機膜を循環ろ過すれば有機膜はフィルターで全て除去されてしまうため、洗浄液は殆ど劣化せず長期間に渡る使用が可能である。 In addition, since organic film removal such as photoresist of the present invention is not dissolved by a conventional chemical solution but by peeling from the substrate surface, if the organic film such as removed photoresist is circulated and filtered, the organic film is filtered. Since all of them are removed, the cleaning liquid is hardly deteriorated and can be used for a long time.

従って、本発明の洗浄装置で使用後の洗浄液を粗性能フィルター、中性能フィルター、高性能フィルターと順次通過させれば再利用できる。このフィルター系統を2系統設けておけば、順次切り換えて使用し、他方のフィルターを交換すれば連続運転が可能となる。 Accordingly, the cleaning liquid after use in the cleaning apparatus of the present invention can be reused by passing it through the coarse performance filter, the medium performance filter, and the high performance filter sequentially. If two filter systems are provided, continuous operation is possible by sequentially switching and using the other filter system.

すなわち、本発明の洗浄(レジスト除去)方法および洗浄装置は、使用する薬品種が少なく低濃度であるため環境問題に適用している。また、薬品蒸気や水蒸気が殆ど発生しないため、装置の小型簡素化が可能で、装置の占有面積削減が図られるため、省スペース化が可能で、半導体デバイスや液晶ディスプレイなどの製造工場の経費削減に適用している。 That is, the cleaning (resist removal) method and cleaning apparatus of the present invention are applied to environmental problems because they use a small number of chemicals and a low concentration. In addition, since almost no chemical vapor or water vapor is generated, the size of the device can be simplified and the occupied area of the device can be reduced, so that space can be saved, and the cost of manufacturing plants for semiconductor devices and liquid crystal displays can be reduced. Has been applied.

本発明の洗浄方法を実施するための洗浄装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the washing | cleaning apparatus for enforcing the washing | cleaning method of this invention. 本発明の洗浄方法を実施するための洗浄装置の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the washing | cleaning apparatus for enforcing the washing | cleaning method of this invention. 各種洗浄液とフォトレジストとの接触角を示すグラフである。It is a graph which shows the contact angle of various washing | cleaning liquids and a photoresist.

符号の説明Explanation of symbols

501・・・洗浄槽の内槽、
502・・・洗浄液、
503・・・外槽、
504・・・純水、
505・・・超音波振動子、
506・・・洗浄液貯留タンク、
507・・・ポンプ、
508・・・膜脱気装置、
509・・・膜脱気装置、
510・・・熱交換器、
511・・・レベルセンサー、
512・・・レベルセンサー、
513・・・ポンプ、
514・・・フィルター、
601・・・洗浄液貯留タンク、
602・・・ポンプ、
603・・・膜脱気装置、
604・・・回転台、
605・・・洗浄ノズル、
606・・・超音波振動子、
607・・・回収タンク、
608・・・ポンプ、
609・・・フィルター。

501 ... The inner tank of the washing tank,
502 ... Cleaning solution,
503 ... Outer tank,
504 ... pure water,
505 ... ultrasonic transducer,
506 ... Cleaning liquid storage tank,
507 ... Pump,
508 ... Membrane deaerator,
509 ... Membrane deaerator,
510 ... heat exchanger,
511 ... Level sensor,
512... Level sensor,
513 ... Pump,
514 ... Filter,
601 ... Cleaning liquid storage tank,
602 ... Pump,
603 ... Membrane deaerator,
604 ... turntable,
605 ... Cleaning nozzle,
606 ... ultrasonic transducer,
607 ... Recovery tank,
608 ... Pump,
609: Filter.

Claims (10)

機溶剤を純水で希釈し、フッ化アンモニウム又はハロゲン化金属塩を添加した洗浄液により、有機被膜除去を行うことを特徴とする洗浄方法。 Cleaning method the organic solvent was diluted with pure water, the cleaning solution was added ammonium fluoride or a metal halide salt, and carrying out organic coating removal. 請求項1において、有機被膜下地の基板材料をエッチングするフッ化水素酸を添加した洗浄液により、有機被膜除去を行うことを特徴とする洗浄方法。 2. The cleaning method according to claim 1, wherein the organic film is removed with a cleaning liquid to which hydrofluoric acid for etching the substrate material under the organic film is added. 密閉雰囲気中で有機被膜除去を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の洗浄方法 The cleaning method according to claim 1 or 2, wherein the organic coating is removed in a sealed atmosphere . 前記有機被膜は、イオン注入または/及びリアクティブイオンエッチング工程後におけるフォトレジストであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の洗浄方法。The cleaning method according to claim 1, wherein the organic coating is a photoresist after ion implantation and / or reactive ion etching. 有機溶剤がイソプロピルアルコールであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の洗浄方法。 The cleaning method according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic solvent is isopropyl alcohol. ハロゲン化金属塩がフッ化カリウムまたは/及び塩化カリウムであることを特徴とする請求項に記載の洗浄方法。 The cleanup method of claim 1, the halogenated metal salt is characterized in that potassium fluoride and / or potassium chloride. 前記フッ化水素酸の濃度は、0.05〜0.5wt%であることを特徴とする請求項2に記載の洗浄方法。 The cleaning method according to claim 2, wherein a concentration of the hydrofluoric acid is 0.05 to 0.5 wt%. 前記フッ化アンモニウムの濃度は、0.6〜6.5wt%であることを特徴とする請求項に記載の洗浄方法。 The cleaning method according to claim 1 , wherein the concentration of the ammonium fluoride is 0.6 to 6.5 wt%. 前記フッ化カリウムの濃度は、0.05〜10wt%であることを特徴とする請求項6に記載の洗浄方法。 The concentration of the potassium fluoride method of cleaning according to claim 6, wherein 0.05-10% der Rukoto. 前記塩化カリウムの濃度は、0.5〜10wt%であることを特徴とする請求項6に記載の洗浄方法。 The concentration of the potassium chloride The method of cleaning according to claim 6, wherein 0.5-10% der Rukoto.
JP2005030045A 1996-01-12 2005-02-07 Cleaning method Expired - Fee Related JP3940742B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005030045A JP3940742B2 (en) 1996-01-12 2005-02-07 Cleaning method

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP375796 1996-01-12
JP11685096 1996-05-10
JP2005030045A JP3940742B2 (en) 1996-01-12 2005-02-07 Cleaning method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19568896A Division JP3690619B2 (en) 1996-01-12 1996-07-05 Cleaning method and cleaning device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005191587A JP2005191587A (en) 2005-07-14
JP3940742B2 true JP3940742B2 (en) 2007-07-04

Family

ID=34799146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005030045A Expired - Fee Related JP3940742B2 (en) 1996-01-12 2005-02-07 Cleaning method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3940742B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4758187B2 (en) * 2005-09-26 2011-08-24 関東化学株式会社 Photoresist residue and polymer residue remover
JP4786351B2 (en) 2006-01-20 2011-10-05 株式会社東芝 Processing apparatus and processing method
JP5125038B2 (en) * 2006-09-12 2013-01-23 カシオ計算機株式会社 Resist stripping apparatus and resist stripping method
US8236475B2 (en) * 2008-05-19 2012-08-07 Advanced Micro Devices, Inc. Methods for removing a photoresist from a metal-comprising material
CN104051238A (en) * 2014-05-20 2014-09-17 上海华力微电子有限公司 Method for eliminating polymer residues in dual-damascene technology
JP6371253B2 (en) * 2014-07-31 2018-08-08 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning system, substrate cleaning method, and storage medium
TWI595332B (en) 2014-08-05 2017-08-11 頎邦科技股份有限公司 Method for photoresist stripping
JP6592303B2 (en) * 2015-08-14 2019-10-16 株式会社Screenホールディングス Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus
US11358172B2 (en) * 2015-09-24 2022-06-14 Suss Microtec Photomask Equipment Gmbh & Co. Kg Method for treating substrates with an aqueous liquid medium exposed to UV-radiation
CN110465252B (en) * 2019-09-12 2024-04-09 内蒙古星汉新材料有限公司 System for retrieve vapor that potassium fluoride produced is prepared
EP4095605B1 (en) * 2021-03-30 2023-11-29 Tencent Technology (Shenzhen) Company Limited Photoresist removal method and photoresist removal system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005191587A (en) 2005-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3690619B2 (en) Cleaning method and cleaning device
JP3940742B2 (en) Cleaning method
JP4157185B2 (en) Cleaning liquid and cleaning method
JP5019370B2 (en) Substrate cleaning method and cleaning apparatus
JP4224652B2 (en) Resist stripping solution and resist stripping method using the same
JPH08187474A (en) Washing method
JPH02257632A (en) Method and apparatus for cleaning of semiconductor device
JPH08187475A (en) Method of removing metal in scrubber
US7682457B2 (en) Frontside structure damage protected megasonics clean
KR20010024201A (en) Aqueous rinsing composition
US6346505B1 (en) Cleaning solution for electromaterials and method for using same
JP2009543344A (en) Post-etch wafer surface cleaning with liquid meniscus
JP2005340668A (en) Method and apparatus for removing organic substance
JP2000195833A (en) Method and device for cleaning
JPH10116809A (en) Method and system for washing
US5882425A (en) Composition and method for passivation of a metallization layer of a semiconductor circuit after metallization etching
JP3535820B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JPH1022246A (en) Cleaning method
JP2004296463A (en) Cleaning method and cleaning device
JP2002001243A (en) Method for cleaning electronic material
JP2001054768A (en) Cleaning method and cleaning device
US20210233782A1 (en) Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers
JP2001269632A (en) Cleaning method and cleaning device
JPH11293288A (en) Cleaning water for electronic material and cleaning liquid for electronic material
JP2006120681A (en) Cleaning processor and cleaning processing method of workpiece

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051201

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20051116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060127

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20051205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060621

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060821

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: 20070307

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070402

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees