抗蚀剂剥离液的制作方法

文档序号:9893528阅读:542来源:国知局
抗蚀剂剥离液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明为用于剥离在液晶、有机化等显示装置、半导体的制造时使用的抗蚀剂的 剥离液,更详细而言,设及能够使铜膜上形成的抗蚀剂膜完全剥离的抗蚀剂剥离液。
【背景技术】
[0002] 在液晶、有机化(电致发光化lectro-Luminescence))等平板显示器(FPD)的TFT (薄膜晶体管(Thin Film化ansistor))制造工艺中,不仅是半导体元件的形成,对于导电 布线、绝缘层的形成也使用利用光刻法的蚀刻。
[0003] 该蚀刻中,例如在成膜的金属膜上形成光致抗蚀剂膜后也简称为"抗蚀剂 膜"。)。对于抗蚀剂膜,透过图案掩模而被曝光并显影,从而欲通过蚀刻而留下的图案(或者 其负片图案)残留在膜上。然后,通过使用了蚀刻剂的湿蚀刻将露出的金属膜去除。
[0004] 此外,在导电布线上形成绝缘层。对于绝缘层,在形成于导电布线上的绝缘膜上形 成经图案化的抗蚀剂膜,并通过利用等离子体等的干蚀刻去除不必要的部分。然后用抗蚀 剂剥离液剥离在蚀刻后残留的抗蚀剂膜。
[0005] W往的导电布线主要由侣m后也记为"ΑΓ'。)形成。但是,因 Fro的大型化而需要 使大量电流流过,已经研究了将电阻率更小的铜后也记为"Cu"。)作为导电布线使用。
[0006] 水系的正型光致抗蚀剂用剥离液通常为包含链烧醇胺、极性溶剂W及水的组合 物,并在抗蚀剂剥离装置内加热至40~5(TC左右来使用。链烧醇胺是通过亲核作用使正型 光致抗蚀剂用剥离液中的碱不溶化剂DNQ(重氮糞酿)化合物的幾基可溶于极性溶剂和水所 需的成分。
[0007] 通常胺根据氮上所带的取代基的数量被分为伯、仲、叔。其中,已知级数越小,碱性 越强,亲核性也越强。即,越是级数小的链烧醇胺,使正型光致抗蚀剂用剥离液中的碱不溶 化剂DNQ化合物可溶于极性溶剂、水的能力越强,越具有强力的光致抗蚀剂剥离力后也 称为"抗蚀剂剥离力"。)。
[000引但是,链烧醇胺对铜有馨合作用,通过形成络合物将铜腐蚀。运种对铜的馨合作用 与碱性、亲核性同样地,级数越小越强,越会腐蚀铜。因此,在使用铜膜作为导电布线时,提 出了一种剥离液,其使用对铜馨合作用低的链烧醇叔胺。
[0009] 此外,对于形成于导电布线上的绝缘膜的蚀刻,可W利用干蚀刻工艺。在干蚀刻工 艺中,抗蚀剂膜暴露于等离子体中。暴露于等离子体中的抗蚀剂膜因聚合过度进行而变质, 变得不易剥离(专利文献1)。
[0010] 当在运样的情况下使用侣膜作为导电布线时,为了使光致抗蚀剂用剥离液具有强 力的抗蚀剂剥离力,通常使用采用了属于链烧醇伯胺的单乙醇胺的抗蚀剂剥离液。运是因 为侣基本不受链烧醇伯胺的单乙醇胺所产生的腐蚀作用。
[0011] 但是,在使用铜膜作为导电布线时,不得不使用链烧醇叔胺,虽然不易腐蚀铜,但 代价是抗蚀剂剥离力弱。因此,现状是:在剥离工序前,通过实施氧等离子体灰化处理等来 实施减少过度进行了聚合的抗蚀剂膜等的处置,从而勉强地剥离了变质的抗蚀剂膜。但是, 工序数量的增加和成本增加成为问题。
[0012] 此外,专利文献3中公开了剥离铜膜上的抗蚀剂膜的抗蚀剂剥离液。专利文献3中 公开了含有胺、溶剂、强碱W及水的抗蚀剂剥离液。在专利文献3中,通过在氧浓度为规定值 W下的环境下使用运些组成的抗蚀剂剥离液,防止了铜的腐蚀。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献1:日本特开平08-262746号公报
[0016] 专利文献2:日本特开平05-047654号公报
[0017] 专利文献3:日本特开2003-140364号公报

【发明内容】

[001引发明要解决的问题
[0019] 如上述所说明的,在链烧醇叔胺的情况下,馨合作用弱,有铜的腐蚀落入允许水平 范围内的优点。另一方面,其碱性、亲核性弱,与使用了链烧醇伯胺、链烧醇仲胺的光致抗蚀 剂用剥离液相比,有抗蚀剂剥离力弱的缺点。
[0020] 因此,如上所述,产生下述问题:DNQ化合物残留在光致抗蚀剂剥离后的铜膜表面, 在将铜膜图案化而得到的导电布线的上层成膜的SiNx膜(绝缘膜)剥落;或者,产生因干蚀 刻而受损变质、DNQ化合物与酪醒清漆树脂的聚合过度进行而变质的a-Si(非晶娃)膜上的 难剥离变质抗蚀剂的剥离不良等。
[0021] 此外,在玻璃基板上形成铜膜时,为了提高铜膜的附着力,在基板上形成钢等基底 膜。即,使用铜膜的情况下的抗蚀剂剥离液不仅不应该腐蚀铜膜自身,也不应该腐蚀该基底 膜。运是因为若基底膜被腐蚀,则基底膜上的铜膜自身也会剥落。
[0022] 针对该问题,专利文献1为关于侣和铜同时存在的状态下的抗蚀剂剥离的发明。但 是,仅仅采用了下述剥离液而没有公开具体的组成:具有烷基苯横酸作为质子给予性有机 溶剂的剥离液,或者含有单乙醇胺作为质子接受性有机溶剂的剥离液。
[0023] 此外,专利文献3公开了在强碱下的抗蚀剂剥离液。但是,在强碱下,由于电偶 (ga 1 van i C)电位,与铜接触的钢会被腐蚀。专利文献3中没有提及运点。
[0024] 因此,对于能够将铜膜上的抗蚀剂膜和在绝缘膜上暴露于等离子体中而变质的抗 蚀剂膜运两者剥离但不腐蚀铜膜的剥离液,仍未找到适当的组成。
[00巧]用于解决问题的方案
[0026] 本发明鉴于运种情况,提供一种剥离液,具有与使用了单乙醇胺的侣布线用剥离 液同等或其W上的抗蚀剂剥离力,并抑制了对铜布线的损害。
[0027] 更具体而言,本发明的抗蚀剂剥离液的特征在于,含有链烧醇叔胺、极性溶剂、水、 强碱剂W及还原剂,且抑为12W上。
[002引发明的效果
[0029] 本发明的抗蚀剂剥离液能够适当地剥离铜膜上的抗蚀剂膜但不腐蚀铜膜。因此, 即使在铜膜上形成非晶娃(a-Si)膜等绝缘层,绝缘层也不会剥离。此外,即使在铜膜的下层 形成钢(W后也记为"Mo"。)等基底层,也不会腐蚀基底层。
[0030] 进而,在形成于铜膜上的SiNx膜运种绝缘膜上经干蚀刻工艺而变质的抗蚀剂膜也 能够适当地被剥离。
[0031] 由于具有运些效果,因此本发明的抗蚀剂剥离液不需要在剥离工序前实施氧等离 子体灰化处理等。结果能够大大有助于在工厂的生成率和成本的降低。
【附图说明】
[0032] 图1为示出蚀刻的状态的图。
【具体实施方式】
[0033] W下对本发明的抗蚀剂剥离液进行说明。需要说明的是,W下的说明示出本发明 的光致抗蚀剂剥离液的一个实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内,可W改变W下的 实施方式及实施例。
[0034] 设想本发明的抗蚀剂剥离液所剥离的抗蚀剂膜为正型抗蚀剂。在正型抗蚀剂中, 含有酪醒清漆系树脂作为树脂,含有DNQ(重氮糞酿)化合物作为感光剂。在进行蚀刻时,在 基板上制成的膜上形成抗蚀剂膜,隔着图案进行曝光。
[0035] 通过该曝光,DNQ化合物的横酸醋部分因强碱的皂化作用而可溶于极性溶剂、水。 酪醒清漆系的树脂原本具有溶解于碱溶液的性质,但溶解点被DNQ化合物掩蔽。DNQ化合物 因曝光而变质并在水中溶出,从而酪醒清漆树脂也溶出。如此,完成抗蚀剂膜的图案化。
[0036] 对利用抗蚀剂膜完成了图案化的基板实施湿蚀刻处理或干蚀刻处理。干蚀刻处理 为在真空中进行的处理,W图案的形式残留的抗蚀剂膜被暴露于高溫和自由基的气氛中。 由此,抗蚀剂膜中的酪醒清漆系的树脂彼此进行再结合,变质为不易溶解的组成。
[0037] 由于蚀刻后不需要抗蚀剂膜,因此用抗蚀剂剥离液进行剥离。即,抗蚀剂剥离液所 剥离的抗蚀剂膜不仅W经湿蚀刻工序的抗蚀剂膜为对象,还W经干蚀刻工序的抗蚀剂膜为 对象。需要说明的是,残留于基板上的抗蚀剂膜不经曝光的工序,但在蚀刻结束后被暴露于 等离子体中或放置在巧光灯下,从而变成与抗蚀剂膜全体被曝光相同的状态。
[0038] 抗蚀剂剥离液成为问题的方面如W下的方面。作为例子,W制作FET(场效应晶体 管(Field Effect化ansistor))的基本工艺进行说明。在基板上,由铜、侣图案为格栅等的 布线。运经过通过湿蚀刻去除铜、侣的工序。此时,用抗蚀剂剥离液去除残留在铜、侣的图案 上的抗蚀剂。此时,铜、侣因与抗蚀剂剥离液接触而被腐蚀。
[0039] 接着,SiNx层在铜、侣的图案上成膜作为绝缘层,作为半导体部分的a-Si(n+)/a- Si (非晶娃)层在SiNx层上成膜。a-Si(n+)/a-Si层涂布抗蚀剂、曝光、显影,并通过干蚀刻来 进行a-Si(n+)/a-Si层的图案化。然后,用抗蚀剂剥离液去除抗蚀剂。进行干蚀刻时的暴露 于等离子体中的抗蚀剂膜如上述所说明地发生变质,变得不易溶解。
[0040] 进行干蚀刻时的暴露于等离子体中的抗蚀剂膜如上述所说明地发生变质,不易溶 解。因此,使用能够剥离变质的抗蚀剂膜程度的强力抗蚀剂剥离液。但是利用抗蚀剂剥离力 强的抗蚀剂剥离液时,湿蚀刻后的金属(铜)布线被腐蚀。另一方面,若是仅具有不腐蚀金属 (铜)布线程度的抗蚀剂剥离力的抗蚀剂剥离液,则无法剥离变质的抗蚀剂膜。
[0041 ]此外,用于去除铜膜上的抗蚀剂膜的抗蚀剂剥离液
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