[发明专利]氢氧化季铵的有机溶剂溶液的制造方法

说明书

一种半导体制造用处理液组合物，其特征在于，其包含氢氧化季铵和溶解该氢氧化季铵的第一有机溶剂，第一有机溶剂为具有多个羟基的水溶性有机溶剂，组合物中的水分含量以组合物总量基准计为1.0质量％以下，组合物中的Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、和Zn的含量以组合物总量基准计分别为100质量ppb以下，组合物中的Cl的含量以组合物总量基准计为100质量ppb以下。

技术领域

本发明涉及氢氧化季铵的有机溶剂溶液的制造方法、以及半导体制造用处理液组合物及其制造方法。

背景技术

含有氢氧化季铵的溶液在半导体元件、液晶表示装置等的制造工序中被用作光致抗蚀剂(有时简称为“抗蚀剂”)的显影液、改性光致抗蚀剂(例如，离子注入工艺后的光致抗蚀剂、灰化后的光致抗蚀剂等)的剥离液和清洗液、硅蚀刻液等。

例如，在光致抗蚀剂的显影工艺中，通过在基板表面涂布例如含有酚醛清漆树脂、聚苯乙烯树脂等树脂的负型或正型的光致抗蚀剂，隔着图案形成用的光掩模对所涂布的光致抗蚀剂照射光，从而使受到光照射的光致抗蚀剂发生固化或可溶化，使用显影液去除未固化的或已经可溶化的光致抗蚀剂，由此形成光致抗蚀剂的图案。

所形成的光致抗蚀剂的图案在之后的工艺(例如蚀刻、掺杂、离子注入等)中以未被光致抗蚀剂的图案覆盖的部位会选择性地被处理的方式发挥作用。其后，不需要的光致抗蚀剂图案在根据需要历经灰化处理后，利用抗蚀剂剥离液自基板表面被去除。根据需要，为了去除抗蚀剂残渣，利用清洗液进一步清洗基板。

这些用途中以往使用氢氧化季铵的水溶液。然而，若光致抗蚀剂图案历经离子注入等工艺，则光致抗蚀剂图案发生变质，在其表面形成碳质的硬壳。在表面形成有硬壳的改性光致抗蚀剂不容易利用以往的氢氧化季铵水溶液来去除。此外，光致抗蚀剂图案的灰化残渣也具有近似碳质的性质，不容易利用以往的氢氧化季铵水溶液来去除。

因而，以更有效地去除这种改性光致抗蚀剂或光致抗蚀剂的灰化残渣作为目的，提出了使用氢氧化季铵的有机溶剂溶液来代替氢氧化季铵的水溶液。氢氧化季铵的有机溶剂溶液与水溶液相比，在不使配线所使用的金属材料和Si、SiO_x、SiN_x、Al、TiN、W、Ta等无机基体材料发生腐蚀的方面也有利。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4673935号公报

专利文献2：日本特许第4224651号公报

专利文献3：日本特许第4678673号公报

专利文献4：日本特许第6165442号公报

专利文献5：国际公开2016/163384号单行本

专利文献6：国际公开2017/169832号单行本

发明内容

发明要解决的问题

从提高去除改性光致抗蚀剂或光致抗蚀剂的灰化残渣的能力这一观点和对于金属材料和无机基体材料的相容性这一观点出发，期望氢氧化季铵的有机溶剂溶液中的水分量低。此外，从提高半导体元件的制造成品率的观点出发，期望氢氧化季铵的有机溶剂溶液中的金属杂质的含量低。

然而，例如作为一种氢氧化季铵的氢氧化四甲基铵(TMAH)在商业上能够以浓度为2.38～25质量％的水溶液或TMAH·五水合物的结晶性固体(纯度为97～98质量％左右)的形式来获取，但实质上不含水分的无水TMAH在商业上尚未流通。