(57)【要約】【課題】半導体素子の製造における半導体基板の加工工程で使用されるスピンコート型の有機・無機複合ハードマスクを除去する際に、基板に対してダメージを与えない好適なハードマスクの除去方法並びに該除去方法に使用するハードマスク用除去組成物を提供するものである。【解決手段】（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７０．０質量％を超え９８．０質量％以下、（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を０．５ないし７．５質量％、および（Ｃ）成分として水を１．５ないし２２．５質量％未満を含有するハードマスク用除去組成物を用いて有機・無機複合ハードマスクを除去する工程を含む、ハードマスクの除去方法並びに該ハードマスク用除去組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の加工工程においてハードマスク用除去組成物を用いて有機・無機複合ハードマスクを除去する工程を含む、ハードマスクの除去方法であって、
前記ハードマスク用除去組成物が、
（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７０．０質量％を超え９８．０質量％以下、
（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を０．５ないし７．５質量％、および
（Ｃ）成分として水を１．５ないし２２．５質量％未満
を含有する組成物（但し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量は１００質量％である。）である、ハードマスクの除去方法。
【請求項２】
前記ハードマスク用除去組成物が、
（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７５．０ないし９６．０質量％、
（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を１．０ないし６．２５質量％、および
（Ｃ）成分として水を３．０ないし１８．７５質量％
を含有する組成物（但し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量は１００質量％である。）である、請求項１記載のハードマスクの除去方法
【請求項３】
前記有機・無機複合ハードマスクが、有機ポリシランを含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる下層膜である、請求項１または請求項２に記載のハードマスクの除去方法。
【請求項４】
前記有機・無機複合ハードマスクが、有機ポリシランおよび架橋触媒を含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる下層膜である、請求項１または請求項２に記載のハードマスクの除去方法。
【請求項５】
前記有機・無機複合ハードマスクが、有機ポリシラン、架橋性化合物、および架橋触媒を含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる下層膜である請求項１または請求項２に記載のハードマスクの除去方法。
【請求項６】
前記無機・有機ハードマスクが、Ｓｉ3Ｎ4膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯ2膜、および低誘電材料（Ｌｏｗ−ｋ材料）からなる群から選択される１種を基板に被覆した被覆材の上に形成されている、請求項１ないし請求項５のうちいずれか一項に記載のハードマスクの除去方法。
【請求項７】
前記ハードマスク用除去組成物を用いて有機・無機複合ハードマスクを除去する工程が、浸漬式の洗浄方法、スプレーバッチ式の洗浄機、および枚葉式洗浄機からなる群から選択される少なくとも一方式を用いて実施される、請求項１ないし請求項６のうちいずれか一項に記載のハードマスクの除去方法。
【請求項８】
下記（Ａ）ないし（Ｃ）成分を含有するハードマスク用除去組成物：
（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７０．０質量％を超え９８．０質量％以下、
（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を０．５ないし７．５質量％、および
（Ｃ）成分として水を１．５ないし２２．５質量％未満。
但し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量は１００質量％である。）
【請求項９】
下記（Ａ）ないし（Ｃ）成分を含有するハードマスク用除去組成物：
（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７５．０ないし９６．０質量％、
（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を１．０ないし６．２５質量％、および
（Ｃ）成分として水を３．０ないし１８．７５質量％。
（但し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量は１００質量％である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の製造において半導体基板の加工工程の中でハードマスク、とりわけ有機・無機複合ハードマスクを除去する方法ならびに、該方法で用いるハードマスク用除去組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から半導体素子の製造において、フォトレジストを用いたリソグラフィーによる加工が行われている。この加工法は、具体的には、まずシリコンウエハー基板等の半導体基板上にフォトレジスト膜を形成し、その上に半導体デバイスのパターンが描かれたマスクパターンを介して紫外線等の活性光線を照射し、現像し、フォトレジストパターンを得る。そしてこの得られたフォトレジストパターンを保護膜として基板をエッチング処理することにより、基板表面に、前記パターンに対応する凹凸を形成するものである。【０００３】
近年、微細化加工の進展に伴い、フォトレジストの薄膜化が検討されている。フォトレジストの膜厚を変えることなくフォトレジストパターンの寸法の幅を小さくした場合、フォトレジストパターンのアスペクト比（高さ／幅）が大きくなり、フォトレジストパターンの倒壊等の発生が考えられることから、また、フォトレジストはその膜厚が薄いほど解像性が向上することが期待されることから、薄膜化が望まれている。そこで従来より、薄膜フォトレジストを用いたリソグラフィー加工の具体的な方法が種々検討されている。【０００４】
リソグラフィー加工法において、半導体基板とフォトレジストとの間に、反射防止や平坦化等を目的として、有機物質よりなる下層膜、即ち有機下層膜が形成されることがある。この場合、フォトレジストパターンを保護膜として、まず、フォトレジストで保護されていない部分の有機下層膜をエッチングにより除去した後、半導体基板の加工が行なわれることとなる。有機下層膜のエッチングは一般にドライエッチングにより行なわれるが、この際、有機下層膜だけでなくフォトレジストもエッチングされ、その膜厚が減少するという問題がある。そのため、有機下層膜としては、ドライエッチングによる除去速度がフォトレジストのそれと比較してより大きいものが用いられる傾向にある。しかし、フォトレジストも有機下層膜と同様に有機物質で構成されているため、フォトレジストの膜厚の減少を抑えることは困難である。そのため、フォトレジストを薄膜化した場合、フォトレジストと有機下層膜を併用すると、半導体基板加工の過程において十分な膜厚の保護膜を確保できなくなるという問題が生じる。【０００５】
一方、半導体基板とフォトレジストとの間の下層膜として、ハードマスクとして知られる無機物質からなる膜を使用することが行なわれている。この場合、フォトレジスト（有機物質）とハードマスク（下層膜：無機物質）では、その構成成分に大きな違いが有り、ドライエッチングによって除去される各々の速度は、ドライエッチングに使用されるガス種に大きく依存する。このため、ドライエッチングのガス種を適切に選択することにより、フォトレジストの膜厚の大きな減少を伴うことなく、下層膜を優先して除去することが可能となる。そのため、フォトレジストとこの無機物質からなる下層膜とを使用した場合は、フォトレジストが薄膜であっても、フォトレジストと下層膜よりなる組み合わせで、半導体基板加工のための保護膜としての十分な膜厚を確保できると考えられている。【０００６】
しかしながら、従来、ハードマスクとしての無機物の下層膜はＣＶＤ装置、真空蒸着装置、およびスパッタリング装置等を使用して、蒸着法によって形成されており、一方、フォトレジストや有機下層膜は、蒸着法に比べ装置等が簡便であるスピンコート法を用いて形成されている。そのため、より微細加工に適したハードマスクとして使用できる下層膜をスピンコート法によって形成することが求められている。【０００７】
近年、これらの要求に応え従来のガス原料を用いたタイプと比較して、形成が用意で低コストであるスピンコート型のハードマスク材が開発されている。特に有機・無機複合ハードマスク材、すなわち有機物と無機物を同材中に含有しているタイプのハードマスク材および炭素基と無機元素（炭素基を形成する炭素、水素、酸素、窒素、または硫黄以外のＳｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｚｎなど）とを同一ポリマー中に含有するハードマスク材が検討されている。【０００８】
たとえば、酸化ケイ素等の無機系材料またはポリアリーレン等の有機ポリマー系材料の膜上にポリカルボシラン骨格を有する有機ケイ素ポリマーのハードマスク材（特許文献１参照）、無機原子を有する重合可能なモノマーから得られるポリマーを主体とする有機ハードマスク材（特許文献２参照）、シリコンとシリコンとの結合を主鎖に有する有機シリコン化合物を含有する膜をエッチングマスクとすること、更にその膜を酸化処理することによってハードマスク材とすること（特許文献３参照）、シリコンと窒素の結合を主鎖に有する有機シリコン化合物（ポリシラザン）を含有するハードマスク材（特許文献４参照）、ポリシロキサンと金属酸化物の組成物、およびポリシロキサンと金属酸化物の共重合体のハードマスク材（特許文献５参照）等が報告されている。
また、本願と同一の出願人も、ハードマスクとして使用できる下層膜を形成するための有機物と無機物含有のリソグラフィー用下層膜形成組成物を出願している（例えば、特許文献６、７、８参照）。【０００９】
これらの有機・無機複合ハードマスク材には、ポリカルボシラン、ポリシラン、ポリシラザン、ケイ素などの無機原子を有する重合可能なモノマーから得られるポリマーが用いられている。更に、これらポリマーの架橋物、ポリシロキサンと金属酸化物の共重合体、ポリシロキサンと金属酸化物の組成物、および金属窒化物もしくは金属酸化物と有機材料の組成物なども、ハードマスク材として使用されている。【００１０】
これらのスピンコート型の有機・無機複合ハードマスクは、犠牲膜としての役割があるため、所定の微細凹凸を形成後、レジストと同様に除去されなければならない。ハードマスクの除去方法の一つとして、反応性ガスによるドライエッチング方法が挙げられるが、このような、無機物（無機元素）を含有した有機・無機複合ハードマスクに適用する場合、基板に用いる被覆材（ＳｉＯ2被覆、Ｓｉ3Ｎ4被覆基板、低誘電材料（Ｌｏｗ−ｋ材料）被覆剤等）との関係で、エッチングガスの選択比が非常に狭められることとなる。あるいは基板にダメージ等を与える恐れが存在する。そこでこうした問題を解決できる有機・無機複合ハードマスクの除去方法が要求されている。【００１１】
また、上記の特許文献で開示されているスピンコート法による有機・無機複合ハードマスクを除去する方法は、いずれもドライエッチング方法で実施されているが、ドライエッチング法は地球温暖化ガスであるフロン系ガス等を必要とするため、環境面に配慮すると、脱フロンのプロセスで除去できるハードマスクの実現が期待されている。このため、例えば、本願と同一の出願人は、ウエットエッチング法で使用できる有機・無機複合ハードマスク除去液について提案をしている（特許文献９参照）。【００１２】
このように、得られる半導体の性能、生産性、さらには環境面等、種々考慮された様々な提案がなされているが、リソグラフィー工程ではリワークについても避けられない問題である。リワーク工程には専用の装置を持つことが必要とされるが、リワークは通常想定していない失敗時に行う工程であることから装置の使用頻度が少なく、そのため、リワーク工程専用の装置を持つことは製造者にとってかなりの負担になる。このため、代替案として有機・無機複合ハードマスク・レジスト用の塗布・現像装置（コーターデベロッパー）とリワーク装置とを兼用する装置の登場が期待される。しかしこの兼用装置でリワークを行う場合、２３℃前後の常温条件下で有機・無機複合ハードマスクの除去を行う必要がある。しかも先の特許文献９で提案されているような有機アミンを含むハードマスク除去液を使用する場合、有機アミンのわずかな蒸気がコーター内に存在するとレジスト形状にダメージを与えることが知られている。従って、有機アミンを含まず、コーターデベロッパー・リワーク兼用装置が使用できる、ハードマスク除去剤が求められている。【００１３】
一方、レジスト等の剥離液についても、例えば、デュアルダマシン構造形成プロセスの犠牲層を除去するために用いられる洗浄液（特許文献１０参照）、ホトレジストパターンを剥離・溶解するための洗浄液（特許文献１１参照）、シリコン含有２層レジストの除去として、水溶性アミンおよび４級アンモニウム水酸化物から選ばれる少なくとも１種と、非アミン系水溶性有機溶剤を含む剥離液（特許文献１２参照）等、様々な提案がなされている。しかしながら、これらはフォトリソグラフィー分野のレジスト等を除去するためのものであり、有機・無機複合ハードマスク材、すなわち有機物と無機物を同材中に含有しているタイプのハードマスク材や、有機元素と無機元素とを同一ポリマー中に含有しハードマスク材として使用できる下層膜の除去については検討されておらず、基板へのダメージ、リワーク等の有無についての示唆もなされていない。
【特許文献１】特開２００４−１８６６１０号公報
【特許文献２】特開２００１−５３０６８号公報
【特許文献３】特開平１０−２０９１３４号公報
【特許文献４】特開２０００−１００６９９号公報
【特許文献５】特開２００１−２７２７８６号公報
【特許文献６】国際公開第２００５／０６４４０３号パンフレット
【特許文献７】国際公開第２００６／０４０９５６号パンフレット
【特許文献８】国際公開第２００６／１２６４０６号パンフレット
【特許文献９】国際公開第２００７／０２０９７９号パンフレット
【特許文献１０】特開２００４−１０３７７１号公報
【特許文献１１】特開２００４−１３３１５３号公報
【特許文献１２】特開２００４−１７７６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、スピンコート型の有機・無機複合ハードマスク、特に有機ポリシランを含有する組成物から得られる有機・無機複合ハードマスクを除去する際に、基板に被覆されているシリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4膜）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）等に対してダメージを与えず、かつ２３℃前後の常温でかつ短時間で除去が可能で、更にリワーク性にも優れるハードマスクの除去方法ならびに該方法に使用するハードマスク用除去組成物を提供することである。
特に有機ポリシランおよび架橋触媒を含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる有機・無機複合ハードマスク、ならびに有機ポリシラン、架橋触媒ならびに架橋性化合物を含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる有機・無機複合ハードマスクを除去するのに好適なハードマスクの除去方法ならびに該方法に使用する除去組成物を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは鋭意研究した結果、ジメチルスルホキシド、特定の第４級アンモニウム水酸化物、および水を含有する溶液の組成物を用いることによって上記の課題が達成できることを見いだし、本発明を完成させた。
すなわち本発明は、以下に記載の発明に関する。
１．半導体基板の加工工程においてハードマスク用除去組成物を用いて有機・無機複合ハードマスクを除去する工程を含む、ハードマスクの除去方法であって、
前記ハードマスク用除去組成物が、
（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７０．０質量％を超え９８．０質量％以下、
（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を０．５ないし７．５質量％、および
（Ｃ）成分として水を１．５ないし２２．５質量％未満
を含有する組成物（但し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量は１００質量％である。）である、ハードマスクの除去方法。
２．前記ハードマスク用除去組成物が、
（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７５．０ないし９６．０質量％、
（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を１．０ないし６．２５質量％、および
（Ｃ）成分として水を３．０ないし１８．７５質量％
を含有する組成物（但し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量は１００質量％である。）である、前記１．記載のハードマスクの除去方法
３．前記有機・無機複合ハードマスクが、有機ポリシランを含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる下層膜である、前記１．または２．に記載のハードマスクの除去方法。
４．前記有機・無機複合ハードマスクが、有機ポリシランおよび架橋触媒を含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる下層膜である、前記１．または２．に記載のハードマスクの除去方法。
５．前記有機・無機複合ハードマスクが、有機ポリシラン、架橋性化合物、および架橋触媒を含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる下層膜である前記１．または２．に記載のハードマスクの除去方法。
６．前記無機・有機ハードマスクが、Ｓｉ3Ｎ4膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯ2膜、および低誘電材料（Ｌｏｗ−ｋ材料）からなる群から選択される１種を基板に被覆した被覆材の上に形成されている、前記１．ないし５．のうちいずれか一項に記載のハードマスクの除去方法。
７．前記ハードマスク用除去組成物を用いて有機・無機複合ハードマスクを除去する工程が、浸漬式の洗浄方法、スプレーバッチ式の洗浄機、および枚葉式洗浄機からなる群から選択される少なくとも一方式を用いて実施される、前記１．ないし６．のうちいずれか一項に記載のハードマスクの除去方法。
８．下記（Ａ）ないし（Ｃ）成分を含有するハードマスク用除去組成物：
（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７０．０質量％を超え９８．０質量％以下、
（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を０．５ないし７．５質量％、および
（Ｃ）成分として水を１．５ないし２２．５質量％未満。
但し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量は１００質量％である。）
９．下記（Ａ）ないし（Ｃ）成分を含有するハードマスク用除去組成物：
（Ａ）成分としてジメチルスルホキシドを７５．０ないし９６．０質量％、
（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選択される少なくとも１種の第４級アンモニウム水酸化物を１．０ないし６．２５質量％、および
（Ｃ）成分として水を３．０ないし１８．７５質量％。
（但し、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量は１００質量％である。）
【発明の効果】
【００１６】
本発明のハードマスクの除去方法は、半導体素子の製造における半導体基板の加工工程で使用される有機・無機複合ハードマスクを除去する際に溶液状の組成物を使用するウェットエッチング法でハードマスクを除去する方法であるため、ドライエッチング法による除去時に見られる深刻なダメージを基板に与えることがない。すなわち、本発明の除去方法は、基板の被覆材として用いられるＳｉ3Ｎ4膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯ2膜等に対して、実質上ダメージを与えることがない。しかも、本発明はフッ素系ガス等のハロゲンガスを使用せずにウェットエッチング法にて実施されるため、環境に配慮した除去方法とすることができる。【００１７】
また、本発明のハードマスクの除去方法は、常温でかつ短時間で有機・無機複合ハードマスクを効率よく除去することができる。さらに本発明の除去方法により、ハードマスクのドライエッチング、アッシング（剥離）後に行うエッチング、アッシング残渣の洗浄・除去工程を簡略化できる。またハードマスクを除去する際に、レジスト、反射防止膜等のドライエッチング、アッシング残渣を同時に洗浄することもできる。さらに、本発明の除去方法は、そこで使用する組成物が水溶性であるため、除去後ただちに純水で洗浄リンスが可能である。【００１８】
そして、本発明のハードマスクの除去方法は有機アミンを含まない除去組成物を使用するため、有機アミンまたは有機アミン蒸気によるレジスト形状へのダメージを考慮する必要がない。従って、本発明の除去方法は、有機・無機複合ハードマスク・レジスト用の塗布・現像装置（コーターデベロッパー）においてリワーク工程を兼用する場合にも適用でき、様々な洗浄装置においても実施できる。【００１９】
さらに本発明の除去組成物は、前記本発明のハードマスクの除去方法において好適に使用することができ、すなわち、常温でかつ短時間で有機・無機複合ハードマスクを効率よく除去することができ、また環境に配慮した組成物である。しかも該組成物は水溶性であるため、除去後ただちに純水で洗浄リンスが可能である。そして本発明の除去組成物は有機アミンを含まないことから、コーターデベロッパーとリワークを兼用する装置においてもレジスト形状にダメージを与えることなく好適に使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、有機・無機複合ハードマスクをジメチルスルホキシド、特定の第４級アンモニウム水酸化物、および水を含有するハードマスク用除去組成物で除去する工程を含むハードマスクの除去方法ならびに該方法に用いられる除去組成物に関し、特に複合ハードマスクが有機ポリシランを含有する組成物から得られる膜を架橋して得られる有機・無機複合ハードマスクである場合に好適に用いられるハードマスクの除去方法ならびに該方法に用いられる除去組成物である。
以下、本発明を詳細に説明する。【００２１】
《ハードマスク用除去組成物》
まず、本発明のハードマスクの除去方法において使用するハードマスク用除去組成物について詳述する。なお該ハードマスク用除去組成物も本発明の対象である。
本発明では、（Ａ）成分としてジメチルスルホキシド、（Ｂ）成分としてテトラメチルアンモニウム水酸化物、（Ｃ）成分として水を用いる。
ここで（Ｂ）成分として用いられる第４級アンモニウム水酸化物としては、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物からなる群から選ばれ、これらの第４級アンモニウム水酸化物の少なくとも１種を用いることができ、２種以上組み合わせて用いてもよい。これら第４級アンモニウム水酸化物の中でも、テトラメチルアンモニウム水酸化物が好ましい。【００２２】
次に上記組成物を構成する各成分の割合について述べる。
本発明のハードマスク用除去組成物は、（Ａ）成分を７０．０質量％を超え９８．０質量％以下、（Ｂ）成分を０．５ないし７．５質量％、および（Ｃ）成分を１．５ないし２２．５質量％未満を含有する。但し（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分の合計量を１００質量％とする。【００２３】
（Ａ）成分が７０質量％以下であると、本発明の目的とする短時間での有機・無機複合ハードマスクの除去性が劣り、また９８．０質量％を超えても、有機・無機複合ハードマスクの除去性が劣ることとなる。（Ａ）成分の含有量は、好ましくは７５．０ないし９６．０質量％であり、より好ましくは８０．０ないし９６．０質量％である。【００２４】
（Ｂ）成分が０．５質量％未満であると、有機・無機複合ハードマスクの除去性が劣り、７．５質量％を越えても、有機・無機複合ハードマスクの除去性が劣ることとなる。（Ｂ）成分の含有量は、好ましくは１．０ないし６．２５質量％であり、より好ましくは１．０ないし５．０質量％である。【００２５】
（Ｃ）成分が１．５質量％未満であると、有機・無機複合ハードマスクの除去性が劣り、２２．５質量％以上でも、有機・無機複合ハードマスクの除去性が劣ることとなる。（Ｃ）成分の含有量は、好ましくは３．０ないし１８．７５質量％であり、より好ましくは３．０ないし１５．０質量％である。【００２６】
更に、本発明のハードマスク用除去組成物には、界面活性剤、酸等を本発明の効果を失しない程度に添加しても良い。【００２７】
上記界面活性剤としては、（１）陰イオン界面活性剤（例えば：高級脂肪酸アルカリ塩）、（２）陽イオン界面活性剤（例えば：高級アミンハロゲン酸塩、第４級アンモニウム塩）、（３）両性界面活性剤（例えば：長鎖アミノ酸、スルホベタイン）または（４）非イオン性界面活性剤（例えば、長鎖脂肪酸モノグリセリド、ポリオキシエチレン付加アルキルフェニルエーテル）等を添加することができる。【００２８】
また上記酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸またはフッ酸等を添加することができる。【００２９】
《有機・無機複合ハードマスク》
本発明のハードマスクの除去方法において除去の対象となる有機・無機複合ハードマスクは、スピンコート型の有機・無機複合ハードマスクであり、具体的には有機ポリシラン、すなわちポリカルボシラン、ポリシラン、ポリシラザン、ケイ素などの無機原子を有する重合可能なモノマーから得られるポリマー、およびこれらのポリマーの架橋物、ならびにポリシロキサンと金属酸化物の共重合体、ポリシロキサンと金属酸化物の組成物、金属窒化物または金属酸化物と有機材料の組成物などを用いて得られるハードマスクである。【００３０】
特に好ましくは、本発明のハードマスクの除去方法は、ケイ素とケイ素とを主鎖とする有機ポリシランを含有する組成物から得られるハードマスクおよびハードマスクとして用いられる下層膜（特許文献３、８参照）の除去に適用される。【００３１】
即ち、本発明の除去方法が特に対象とするハードマスクは、（ａ）有機ポリシランを含有する組成物、（ｂ）有機ポリシランおよび架橋触媒を含有する組成物、（ｃ）有機ポリシランおよび架橋性化合物を含有する組成物、あるいは（ｄ）有機ポリシラン、架橋性化合物、および架橋触媒を含有する組成物を使用して得られる膜を架橋して得られるものである。これらの組成物には他の界面活性剤、密着向上剤等を含有したものであってもよい。なお、架橋方法としては、上記に記載の架橋性化合物、架橋触媒以外に熱架橋、エネルギービーム照射などで架橋したものであってもよい。【００３２】
前記有機ポリシランは特に限定されないが、ケイ素−ケイ素結合を主鎖に有し、更に側鎖に水素原子および／または有機基との結合を有する直鎖状、環状、分枝状または網目状の有機ポリシランを使用するものである。
例えば、下記式（１）ないし式（３）で表される構造単位の少なくとも一つを有している有機ポリシランを挙げることができる。【００３３】
【化１】
2009096480.tif 000002
【００３４】
式（１）ないし式（３）中、Ｒ1、Ｒ2およびＲ3はそれぞれ独立して、水素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数１ないし２０のアルキル基、炭素原子数２ないし２０のアルケニル基、炭素原子数７ないし１５のアラルキル基、炭素数４ないし１０の脂肪族環状化合物基、炭素原子数６ないし１４のアリール基、炭素原子数７ないし１５のアリールオキシアルキル基、炭素原子数１ないし２０のアルコキシ基または炭素原子数２ないし１０のアルコキシアルキル基を表す。【００３５】
具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ノルマルペンチル基、ノルマルヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ノルマルオクチル基、ノルマルデシル基、ノルマルオクタデシル基等が挙げられる。
アルケニル基としては、ビニル基、２−プロペニル基、シクロヘキセニル基、２−ブテニル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、ベンジル基、２−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、９−アントリルメチル基等が挙げられる。
脂肪族環状化合物基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、アダマンチル基等が挙げられる。【００３６】
アリール基としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、９−アントリル基等が挙げられる。
アリールオキシアルキル基としては、フェノキシメチル基、フェノキシエチル基、１−ナフチルオキシメチル基、９−アントリルオキシメチル基等が挙げられる。【００３７】
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ノルマルペンチルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、ノルマルヘキシルオキシ基、ノルマルデシルオキシ基、ノルマルオクタデシルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロデシルオキシ基、アダマンチルオキシ基等が挙げられる。
アルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、メトキシプロキル基、エトキシメチル基、イソプロポキシメチル基、シクロヘキシルオキシメチル基等を挙げることができる。いずれも、ここで挙げたこれらの基に限定されるものではない。【００３８】
また、前記アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、脂肪族環状化合物基、アリール基は、他のアルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、脂肪族環状化合物基、アリール基、アリールオキシアルキル基、アルケニル基、アルコキシアルキル基、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキル基等で置換されていてもよいものである。【００３９】
本発明のハードマスクの除去方法が対象とする有機・無機複合ハードマスクは、有機ポリシランが架橋構造を呈することが特に好ましい。すなわち、構造単位中にヒドロキシ基を有する有機ポリシラン、あるいは分子末端がシラノール構造（Ｓｉ−ＯＨ）である有機ポリシランが本発明の対象とする有機・無機ハードマスクの材料として好適に使用される。【００４０】
したがって前記式（１）および式（２）で表される構造においても、Ｒ1、Ｒ2、またはＲ3はヒドロキシ基を有する基であることが好ましく、具体的にはヒドロキシメチル基、メチルヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、メチルヒドロキシエチル基、ヒドロキシイソプロピル基、メチルヒドロキシイソプロピル基、ヒドロキシオクチル基、メチルヒドロキシオクチル基、ヒドロキシフェニル基、メチルヒドロキシフェニル基、ヒドロキシシクロヘキシル基等が挙げられる。【００４１】
これら、有機ポリシラン中のヒドロキシ基は、架橋性化合物および架橋触媒のいずれかまたは双方を使用することによって、架橋反応させることが可能であり、有機・無機複合ハードマスクの使用目的に応じて架橋度を調整する。【００４２】
なお、有機ポリシランは、単独重合体であっても共重合体であってもよい。
即ち、前記式（１）で表される構造単位を有する有機ポリシランにおいて、Ｒ1および／またはＲ2が二種以上の異なる基を表していてもよく、複数の式（１）で表される構造単位の組み合わせからなる共重合体であってよい。同様に前記式（２）で表される構造単位を有する有機ポリシランにおいても、Ｒ3が二種以上の異なる基を表していてよく、複数の式（２）で表される構造単位の組み合わせからなる共重合体であってもよい。あるいは有機ポリシロキサンは、前記式（１）と式（２）、式（１）と式（２）と式（３）で表される構造単位の組み合わせからなる共重合体でもよい。【００４３】
また、２種以上のポリシランが酸素原子、窒素原子、脂肪族基、芳香族基等を介して結合した構造を有するものでもよい。【００４４】
有機ポリシランの架橋に用いられる架橋性化合物としては特に制限はないが、ヒドロキシ基と反応可能な置換基、例えばイソシアネート基、エポキシ基、ヒドロキシメチルアミノ基、およびアルコキシメチルアミノ基等を有する化合物が挙げられ、これらの置換基を二つ以上、例えば二ないし六個、または二ないし四個有する化合物を架橋性化合物として好適に使用することができる。【００４５】
これらの中でも、好ましい架橋性化合物としてヒドロキシメチル基またはアルコキシメチル基で置換された窒素原子を有する含窒素化合物を挙げることができ、具体例として、ヘキサメトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン、１，３，４，６−テトラキス（ブトキシメチル）グリコールウリル、１，３，４，６−テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリル、１，３，４，６−テトラキス（ヒドロキシメチル）グリコールウリル、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）尿素、１，１，３，３−テトラキス（ブトキシメチル）尿素、１，１，３，３−テトラキス（メトキシメチル）尿素、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリノン、および１，３−ビス（メトキシメチル）−４，５−ジメトキシ−２−イミダゾリノン等の含窒素化合物が挙げられる。【００４６】
またその他にも好ましい架橋性化合物として、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルメタクリルアミド等のヒドロキシメチル基もしくはアルコキシメチル基で置換されたアクリルアミド化合物またはメタクリルアミド化合物を使用して製造されるポリマーを用いることができる。そのようなポリマーとしては、例えば、ポリ（Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド）、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミドとスチレンの共重合体、Ｎ−ヒドロキシメチルメタクリルアミドとメチルメタクリレートの共重合体、Ｎ−エトキシメチルメタクリルアミドとベンジルメタクリレートの共重合体、およびＮ−ブトキシメチルアクリルアミドとベンジルメタクリレートと２−ヒドロキシプロピルメタクリレートの共重合体等を挙げることができる。【００４７】
架橋触媒としては、例えば、ｐ−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ピリジニウム−ｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸およびカンファースルホン酸等のスルホン酸化合物が挙げられる。また、サリチル酸、クエン酸、安息香酸およびヒドロキシ安息香酸等のカルボン酸化合物、およびエトキシトリフェニルホスホニウムブロミドなども挙げられる。これらを１種または２種以上併用してもよい。【００４８】
前記有機ポリシランを含有する組成物に使用される溶剤としては、前述の固形分（有機ポリシラン、架橋性化合物、架橋触媒）を溶解できる溶剤であれば、特に制限なく使用することができる。例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、乳酸エチル、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等を使用することができる。【００４９】
また、有機ポリシランを含有する組成物は、上記の成分の他、必要に応じて他のポリマー化合物、光酸発生剤および界面活性剤等を含んでいてもよい。【００５０】
なお本発明のハードマスクの除去方法が対象とするハードマスクを作製するための有機ポリシランを含有する組成物の具体例としては、先の特許文献８に記載のリソグラフィー用下層膜形成組成物を挙げることができ、そこに記載の組成物の調製方法や下層膜の形成方法に倣って、前記ハードマスクを作製することができる。【００５１】
《ハードマスクの除去方法》
本発明のハードマスクの除去方法は、フォトレジストパターンが形成された基板をエッチングした後、レジストまたは反射防止膜等の保護膜をガスで剥離した後、前記ハードマスク用除去組成物を用いて実施される。
すなわち、レジスト等の保護膜を除去後に、半導体基板の洗浄に従来使用されている浸漬式の洗浄方法において、あるいはスプレーバッチ式の洗浄機をにおいて、本発明を実施することにより、有機・無機複合ハードマスクを除去する。また本発明は、有機・無機複合ハードマスクを短時間で、具体的には数十秒ないし数分以内に除去できることから、枚葉式洗浄機においても実施できる。加えて、本発明は有機アミンを含有しない除去組成物を使用することから、コーターデベロッパーでも実施できる。【００５２】
本発明のハードマスクの除去方法は、２３℃前後の常温で実施可能であり、また、２０℃前後の温度から８０℃の比較的高温でも有機・無機複合ハードマスクが除去できる範囲の温度であれば特に限定されることなく実施できる。【００５３】
通常、レジストおよび有機・無機複合ハードマスクなどの下層膜の除去にかかる時間は、アッシング有り無しの影響はあるものの、浸漬式およびスプレーバッチ式を用いた除去では温度２３ないし６０℃で２０分以上を必要とし、また、枚葉式では十分なアッシングを行った後に適用するものの温度２３ないし５０℃で５分程度必要とされる。
これに対して、本発明の除去方法においては、前記組成物への浸漬時間、洗浄時間は、基板上に設けられた有機・無機複合ハードマスクを除去できる時間であれば限定されないが、通常、常温で３分以内で除去が可能である。すなわち本発明の除去方法の実施にあたり、浸漬式、スプレーバッチ式あるいは枚葉式のいずれの方式を採用しても、除去時間の短縮のために除去液を昇温する必要がなく、非常に簡便にハードマスクの除去を実施できる。【００５４】
また本発明の除去方法に用いる除去組成物は有機アミンを含んでおらず、有機アミンによるレジストパターン形状への悪影響が懸念されない。更には常温で有機・無機複合ハードマスクを溶解除去できることから、コーターデベロッパーを洗浄機として使用できる。そのため、本発明の除去方法は、洗浄工程、特にリワーク工程での設備投資（装置費用、メンテナンス費用）の軽減につながる。
【実施例】
【００５５】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。【００５６】
《有機・無機複合ハードマスク材の調製》
＜有機・無機複合ハードマスク材Ａ用の溶液の調製＞
下記の式（４）で表される異なる構造単位の組み合わせよりなるポリシラン化合物１（重量平均分子量５，５００、数平均分子量１，９００、式（４）中のＳ1構造単位を５０モル％、Ｓ2構造単位を５０モル％の割合で含有し、両末端はシラノール基を有する。）を３．５３ｇ、熱架橋剤として１，３，４，６−テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリルを１．０６ｇ、架橋触媒としてｐ−トルエンスルホン酸を０．０５３ｇ、および溶媒にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：プロピレングリコールモノメチルエーテル：シクロヘキサノン＝５０：２０：３０の質量割合で、溶媒合計量 １１７．５ｇを混合し、有機・無機複合ハードマスク材Ａ用の溶液を調製した。【００５７】
【化２】
2009096480.tif 000003
【００５８】
＜有機・無機複合ハードマスク材ＢおよびＣ用の溶液の調製＞
熱架橋剤である１，３，４，６−テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリルの添加量を２．０ｇとした以外は、＜有機・無機複合ハードマスク材Ａ用の溶液の調製＞と同様の方法で有機・無機複合ハードマスク材Ｂ用の溶液を調製した。
また、熱架橋剤である１，３，４，６−テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリルの添加量を３．１ｇとした以外は、＜有機・無機複合ハードマスク材Ａ用の溶液の調製＞と同様の方法で有機・無機複合ハードマスク材Ｃ用の溶液を調製した。【００５９】
＜有機・無機複合ハードマスク材Ｄ用の溶液の調製＞
下記の式（５）で表される異なる構造単位の組み合わせよりなるポリシラン化合物２（重量平均分子量４０００、式（５）中のＳ1構造単位を３３モル％、Ｓ2構造単位を６７モル％の割合で含有し、両末端はシラノール基を有する。）を３．５３ｇ、熱架橋剤として１，３，４，６−テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリルを２．０ｇ、架橋触媒としてｐ−トルエンスルホン酸を０．０５３ｇ、および溶媒にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：プロピレングリコールモノメチルエーテル：乳酸エチル＝５０：２０：３０の質量割合で、溶媒合計量１１７．５ｇを混合し、有機・無機複合ハードマスク材Ｄ用の溶液を調製した。【００６０】
【化３】
2009096480.tif 000004
【００６１】
＜有機・無機複合ハードマスク材Ｅ用の溶液の調製＞
上記の式（５）で表される異なった構造単位の組み合わせよりなるポリシラン化合物２（重量平均分子量４０００、式（５）中のＳ1構造単位を３３モル％、Ｓ2構造単位を６７モル％の割合で含有し、両末端はシラノール基を有する。）を４．０ｇ、架橋触媒であるエトキシトリフェニルホスホニウムブロミドを０．０２ｇ、および溶媒にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート：プロピレングリコールモノメチルエーテル：エチルラクテート＝７０：２０：１０の質量割合で溶媒合計量９５．２５ｇを混合し、有機・無機複合ハードマスク材Ｅ用の溶液を調製した。【００６２】
＜有機・無機複合ハードマスク材ＦおよびＥ用の溶液の調製＞
架橋触媒であるエトキシトリフェニルホスホニウムブロミドの添加量を０．２８ｇとした以外は、＜有機・無機複合ハードマスク材Ｄ用の溶液の調製＞と同様の方法で有機・無機複合ハードマスク材Ｆ用の溶液を作製した。
また、架橋触媒であるエトキシトリフェニルホスホニウムブロミドの添加量を０．５６ｇとした以外は、＜有機・無機複合ハードマスク材Ｄ用の溶液の調製＞と同様の方法で有機・無機複合ハードマスク材Ｇ用の溶液を調製した。【００６３】
《有機・無機複合ハードマスク作製および除去試験》
上記有機・無機複合ハードマスク材用の各溶液をシリコンウエハ−基板に塗布し、１５００ｒｐｍで６０秒回転後、有機・無機複合ハードマスク材用のＡ溶液ないしＤ溶液を用いた場合は温度２０５℃で６０秒間加熱焼成し、膜厚約１００ｎｍの有機・無機複合ハードマスクＡないしＤを作製した。また有機・無機複合ハードマスク材用のＥ溶液ないしＧ溶液を用いた場合は温度２４０℃にて６０秒間加熱焼成し、膜厚約１００ｎｍの有機・無機複合ハードマスクＥないしＧを作製した。【００６４】
除去組成物は、ジメチルスルホキシド、テトラメチルアンモニウム水酸化物またはテトラプロピルアンモニウム水酸化物、水あるいはモノエタノールアミンを組み合わせて調製した。すなわち、下記表１ないし表９に示す質量％比で上記化合物を組み合わせて、組成Ｎｏ．１ないし１２の除去組成物を調製した。この除去組成物中に温度２３℃にて１０秒ないし３分間浸漬処理し、有機・無機複合ハードマスクの除去試験を行った。【００６５】
なお、以下ジメチルスルホキシドをＤＭＳＯ、テトラメチルアンモニウム水酸化物をＴＭＡＨ、テトラプロピルアンモニウム水酸化物をＴＰＡＨ、モノエタノールアミンをＭＥＡと称する。【００６６】
《有機・無機複合ハードマスクの除去試験の評価》
上記浸漬試験後における有機・無機複合ハードマスクの除去の状況を、ナノメトリクス社製Ｍ５１００膜厚測定器（ナノスペック）を用いて行った厚みの測定結果、および株式会社日立製作所製のＳ−４８００走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて行った基板上の膜観察結果を元に、以下のように評価した。○：完全に剥離除去されている。×：完全には除去されていない。【００６７】
表１に実験例１として、除去組成物１ないし１２の各成分における有機・無機複合ハードマスクＡの除去の状況の結果を示す。
表２に実験例２として、除去組成物１ないし１２の各成分における有機・無機複合ハードマスクＢの除去の状況の結果を示す。
表３に実験例３として、除去組成物１ないし１２の各成分における有機・無機複合ハードマスクＣの除去の状況の結果を示す。
表４に実験例４として、除去組成物１ないし１２の各成分における有機・無機複合ハードマスクＤの除去の状況の結果を示す。
表５に実験例５として、除去組成物１ないし１２の各成分における有機・無機複合ハードマスクＥの除去の状況の結果を示す。
表６に実験例６として除去組成物１ないし１２の各成分における有機・無機複合ハードマスクＦの除去の状況の結果を示す。
表７に実験例７として、除去組成物１ないし１２の各成分における有機・無機複合ハードマスクＧの除去の状況の結果を示す。
表８に実験例８として、実施例１ないし７で使用したテトラメチルアンモニウム水酸化物をテトラプロピルアンモニウム水酸化物に変更した除去組成物を用いて、有機・無機複合ハードマスクＡの除去を行った結果を示す。
また、表９に実験例９（参考例）として、第４級アンモニウム水酸化物を含まない除去組成物における有機・無機複合ハードマスクＡないしＧの除去の状況の結果を示す。【００６８】
実験例１：有機・無機複合ハードマスク材Ａの除去結果。
【表１】
2009096480.tif 000005
【００６９】
実験例２：有機・無機複合ハードマスク材Ｂの除去結果。
【表２】
2009096480.tif 000006
【００７０】
実験例３：有機・無機複合ハードマスク材Ｃの除去結果。
【表３】
2009096480.tif 000007
【００７１】
実験例４：有機・無機複合ハードマスク材Ｄの除去結果。
【表４】
2009096480.tif 000008
【００７２】
実験例５：有機・無機複合ハードマスク材Ｅの除去結果。
【表５】
2009096480.tif 000009
【００７３】
実験例６：有機・無機複合ハードマスク材Ｆの除去結果。
【表６】
2009096480.tif 000010
【００７４】
実験例７：有機・無機複合ハードマスク材Ｇの除去結果。
【表７】
2009096480.tif 000011
【００７５】
実験例８：有機・無機複合ハードマスク材Ａの除去結果（ＴＭＡＨをＴＰＡＨに変更）。
【表８】
2009096480.tif 000012
【００７６】
実験例９：有機・無機複合ハードマスク材ＡないしＧの除去結果（ＴＭＡＨ、ＴＰＡＨをＭＥＡに変更、参考例）。
【表９】
2009096480.tif 000013
【００７７】
上記表１ないし表８ならびに表９に示すように、ジメチルスルオキシド、特定の４級アンモニウム水酸化物、および水を特定の割合で含有させた組成物（本発明の組成物）とすることによって、有機・無機複合ハードマスクを常温でかつ短時間でも除去することができるとする結果が得られた。
また表１と表８の結果を比べると、４級アンモニウム塩としてＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウム水酸化物）を含む除去組成物は、ＴＰＡＨ（テトラプロピルアンモニウム水酸化物）を使用した除去組成物よりも除去性能が優れ、同じ濃度比であればより速くハードマスクを除去することが可能であるとする結果が得られた。【００７８】
《基板に対するダメージの評価》
基板に対する除去組成物のダメージの評価として、シリコンウエハにＳｉ3Ｎ4、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ2の各種膜を５００ｎｍ厚みで被覆した基板に対するエッチング量を測定した。
下記表１０ないし１２に示す各質量％比でＤＭＳＯ、ＴＭＡＨおよび水を組み合わせて得られた組成Ｎｏ．１ないし１２の除去組成物中に、各上記膜を被覆した基板を温度４０℃で１０分間浸漬させ、浸漬前後の膜厚差を測定した。得られた結果を表１０（Ｓｉ3Ｎ4被覆）、表１１（ＳｉＯＮ被覆）および表１２（ＳｉＯ2被覆）に示す。なお、膜厚差は、ナノメトリクス社製Ｍ５１００膜厚測定器（ナノスペック）で測定した厚みを用いて算出した。【００７９】
実験例１０：Ｓｉ3Ｎ4基板のエッチング量（単位はｎｍ）
【表１０】
2009096480.tif 000014
【００８０】
実験例１１：ＳｉＯＮ基板のエッチング量（単位はｎｍ）
【表１１】
2009096480.tif 000015
【００８１】
実験例１２：ＳｉＯ2基板のエッチング量（単位はｎｍ）
【表１２】
2009096480.tif 000016
【００８２】
上記表１０ないし１２に示すとおり、いずれの結果も膜厚の減少量が１ｎｍ未満であるとする結果が得られ、本発明の組成物がこれらＳｉ3Ｎ4、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ2の膜に深刻となるダメージを与えない組成物であるとする結果が得られた。【００８３】
以上、表１ないし８に示すとおり、ジメチルスルホキシド、第４級アンモニウム水酸化物、および水を特定の割合で含む除去組成物を用いることにより、有機・無機複合ハードマスクを常温で且つ短時間で除去することができ、さらに、表１０ないし１２に示すとおりシリコンウエハ基板の被覆材に対しても実質上ダメージを与えないとする結果が得られた。また、表１および表８の結果より、第４級アンモニウム塩としてＴＭＡＨを含む除去組成物を用いると、ＴＰＡＨを含有する除去組成物を用いた場合と比較して、同じ濃度比であればより速くハードマスクの除去が可能であり特に好適であるとする結果が得られた。【００８４】
したがって、半導体基板の加工工程において使用される有機・無機複合ハードマスクを除去するにあたり、ジメチルスルホキシドを７０．０質量％を超え９８．０質量％以下、テトラメチルアンモニウム水酸化物、テトラエチルアンモニウム水酸化物、およびトリメチル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウム水酸化物の中から選ばれ少なくとも１種以上の第４級アンモニウム水酸化物を０．５ないし７．５質量％、および水を１．５ないし２２．５質量％未満を含有するハードマスク用除去組成物を用いるて除去することにより、常温で且つ短時間で、しかも基板の被覆材にダメージを殆ど与えることなく有機・無機複合ハードマスクを除去することができることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明のハードマスクの除去方法は、有機・無機複合ハードマスクを特定の除去組成物を用いて、すなわち、ジメチルスルホキシド、第４級アンモニウム水酸化物、および水を含む除去組成物を用いて除去することにより、スピンコート法による有機物・無機物含有ハードマスク材を用いたハードマスク除去工程を好適に実施することができる。
【国際調査報告】
2009096480.tif 000017
2009096480.tif 000018