(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品上に存在するレジスト材の上面に粘着シ―ト類を貼り付け、この粘着シ―ト類とレジスト材とを一体に剥離して、物品上のレジスト材を除去する方法において、粘着シ―ト類の貼り付け後、粘着シ―ト類の収縮ないし膨張によりレジスト材と物品との界面に応力を生じさせる応力付与処理を施し、その後に剥離することを特徴とするレジスト材の除去方法。
【請求項２】
粘着シ―ト類の粘着剤層の線膨張率／物品の線膨張率の比が２倍以上である請求項１に記載のレジスト材の除去方法。
【請求項３】
粘着シ―ト類が硬化型の粘着剤層を有してなり、この粘着シ―ト類の貼り付け後、所要の硬化処理を施したのちに、応力付与処理を施す請求項１または２に記載のレジスト材の除去方法。
【請求項４】
応力付与処理として、粘着シ―ト類をレジスト材および物品ごと０℃以下に冷却するか、あるいは１００℃以上に加熱したのち室温まで放冷する請求項１〜３のいずれかに記載のレジスト材の除去方法。
【請求項５】
粘着シ―ト類が硬化型の粘着剤層を有してなり、この粘着シ―ト類の貼り付け後、硬化処理を施すと同時に応力付与処理を施す請求項１または２に記載のレジスト材の除去方法。
【請求項６】
粘着シ―ト類が紫外線硬化型の粘着剤層を有してなり、この粘着シ―ト類の貼り付け後、粘着剤層を加熱可塑化した状態で紫外線を照射して硬化させ、その後室温まで放冷または強制的に冷却することにより、硬化処理を施すと同時に応力付与処理を施す請求項５に記載のレジスト材の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、回路、各種プリント基板、液晶パネルなどの製造における微細パタ―ンを形成する工程において、半導体ウエハなどの物品上の不要となつたレジスト材を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体のデバイス製造では、シリコンなどのウエハ上にレジスト材を塗布し、通常のフオトプロセスにてレジストパタ―ンからなる画像を形成し、これをマスクとして、エツチング後、不要レジスト材を除去する工程が繰り返し行われる。各種基板に回路を形成する場合も、不要レジスト材が除去される。
【０００３】
ＬＳＩの高密度化、高集積化、また液晶パネルの高密度化、大画面化が進むにつれ、半導体ウエハやガラス基板に存在する不要レジスト材を簡便かつ確実に除去することは、製品の歩留り、信頼性を確保するうえで重要である。従来より、不要レジスト材の除去工程では、アツシヤ―（炭化処理装置）によるドライ除去やレジスト除去用溶剤によるウエツト除去が一般的である。
【０００４】
しかしながら、アツシヤ―による除去では、高ド―ズイオン打ち込み後のレジストの除去に長時間を要したり、プラズマアツシングの場合、プラズマを用いることにより半導体基板へのダメ―ジが問題となつている。また、レジスト除去用溶剤によるウエツト除去では、作業環境の悪化や廃液の問題、さらにはいつたん除去されたレジストがウエハへ再付着するなどの問題がある。
【０００５】
これらの問題を解決するため、シ―ト状やテ―プ状などの粘着シ―ト類によるレジスト材の除去方法が提案されている。これは、レジスト材が存在する物品上に粘着シ―ト類を貼り付け、レジスト材を粘着剤層に固着させたのち、この粘着シ―ト類とレジスト材とを一体に剥離して、レジスト材を物品上から除去するものである。この方式によると、アツシヤ―や溶剤による従来方式のような問題点がなく、結果として製品の歩留りの向上にも寄与する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の粘着シ―ト類による除去方式では、レジスト材の種類やレジスト材への各種処理によつては、半導体基板などの物品上からレジスト材を十分に剥離除去できない場合があつた。したがつて、本発明は、粘着シ―ト類を用いてレジスト材を剥離除去する方法を改良して、レジスト材の性状などに関係なく、物品上からレジスト材を確実に除去することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的に対して、鋭意検討した結果、半導体基板などの物品上のレジスト材の上面に粘着シ―ト類を貼り付け、これを剥離するにあたり、その剥離前に、粘着シ―ト類をレジスト材および物品ごと冷却したり、加熱したのち冷却するなどの処理を施すと、粘着シ―ト類の収縮ないし膨張によつてこれを固着させたレジスト材と半導体基板などとの界面に応力が発生し、これによりレジスト材の剥離性が高められ、レジスト材の性状などに関係なく、簡単にかつ確実に除去できることを知り、本発明を完成するに至つた。
【０００８】
すなわち、本発明は、物品上に存在するレジスト材の上面に粘着シ―ト類を貼り付け、この粘着シ―ト類とレジスト材とを一体に剥離して、物品上のレジスト材を除去する方法において、粘着シ―ト類の貼り付け後、粘着シ―ト類の収縮ないし膨張によりレジスト材と物品との界面に応力を生じさせる応力付与処理を施し、その後に剥離することを特徴とするレジスト材の除去方法（請求項１，２）、上記粘着シ―ト類が硬化型の粘着剤層を有してなり、この粘着シ―ト類の貼り付け後、所要の硬化処理を施したのちに、応力付与処理を施す上記レジスト材の除去方法（請求項３）、上記の応力付与処理として、粘着シ―ト類をレジスト材および物品ごと０℃以下に冷却するか、あるいは１００℃以上に加熱したのち室温まで放冷する上記レジスト材の除去方法（請求項４）、上記粘着シ―ト類が硬化型の粘着剤層を有してなり、この粘着シ―ト類の貼り付け後、硬化処理を施すと同時に応力付与処理を施す上記レジスト材の除去方法（請求項５）、とくに上記粘着シ―ト類が紫外線硬化型の粘着剤層を有してなり、この粘着シ―ト類の貼り付け後、粘着剤層を加熱可塑化した状態で紫外線を照射して硬化させ、その後室温まで放冷または強制的に冷却することにより、硬化処理を施すと同時に応力付与処理を施す上記レジスト材の除去方法（請求項６）に係るものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、レジスト材が存在する物品とは、たとえば、半導体基板やガラス基板などの物品上に公知のレジスト材を塗布し、通常のフオトプロセスにより、所定のレジストパタ―ン（レジスト膜画像）を形成し、このレジスト材をマスクとして、半導体基板では開口部にＡｓ+ 、Ｐ+ 、Ｂ+ などのイオン注入し、その他エツチングなどの種々の処理を施した状態にあるものなどが挙げられる。ここで、レジスト材の厚さは、上記イオン注入を行う場合などでは、通常１〜５μｍ程度の膜厚とされるが、これはとくに限定されない。
【００１０】
本発明においては、まず、このように物品上に存在するレジスト材の上面に、粘着シ―ト類を貼り付ける。貼り付けは、常温下で行つてもよいが、レジスト材と粘着剤層との密着一体化をはかるため、加熱圧着して行うのが望ましい。その際、多少の膨張収縮を伴うが、レジスト材と物品との界面に応力が生じてレジスト材の剥離性に好結果がもたらされるほどのものではない。
【００１１】
ここで用いられる粘着シ―ト類は、フイルム基材上に厚さが通常２０〜１５０μｍの粘着剤層を設けてシ―ト状やテ―プ状などの形態としたものであり、フイルム基材には、ポリエステル、ポリカ―ボネ―ト、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレ―ト共重合体などの各種の合成樹脂からなる厚さが通常１０〜１，０００μｍのプラスチツクフイルムが用いられる。
【００１２】
また、粘着剤層は、非硬化型のものであつてもよいが、レジスト材をきれいに剥離するために、硬化型のものが好ましい。硬化型の粘着剤層には、ホツトメルト系粘着剤のような加熱状態からの冷却により硬化（固化）する粘着剤や、アクリル系ポリマ―などの粘着性ポリマ―に硬化性化合物および重合触媒を含ませた重合硬化型の粘着剤などが用いられる。これらの中でも、とくに重合硬化型の粘着剤、とりわけ紫外線硬化型の粘着剤が好ましい。
【００１３】
このような粘着剤層の線膨張率は、レジスト材と半導体基板などの物品との界面に応力をより効果的に伝達するために、１×１０-4以上／℃であるのがよい。また、この粘着剤層の線膨張率／半導体基板などの物品の線膨張率の比が、２倍以上、好ましくは１０倍以上であるのがよい。シリコンウエハの線膨張率は通常３×１０-6／℃程度であり、粘着剤層の線膨張率が上記のように設定されると、両線膨張率の比は上記範囲を十分に満足するものとなる。
【００１４】
なお、線膨張率とは、圧力の一定の条件下で固体が熱膨張するとき、その比率の温度変化に対する割合を示す量であり、つぎの式で表わすことができる。なおまた、本発明における粘着剤層の熱膨張率は、ＴＭＡ（熱機械分析）装置を用いて測定される値を意味するものである。
線膨張率α＝（１／Ｌ0 ）・（ｄＬ／ｄｔ）
Ｌ0 ：０℃における長さ
Ｌ  ：ｔ℃における長さ
【００１５】
本発明においては、物品上に存在するレジスト材の上面に上記粘着シ―ト類を貼り付けたのち、この粘着シ―ト類が硬化型の粘着剤層を有するものでは、貼り付け後、所要の硬化処理を施したのち、応力付与処理を施すことを特徴とする。この応力付与処理には、粘着シ―ト類をレジスト材および物品ごと０℃以下に冷却するか、あるいは１００℃以上に加熱したのち室温まで放冷する方法がある。前者の冷却は、液体窒素やドライアイスなどにより直接冷却してもよいし、これらで冷却した液体や金属製治具などに接触させて冷却してもよい。
【００１６】
また、上記硬化型の粘着剤層では、硬化処理を施すと同時に応力付与処理を施すこともできる。とくに紫外線硬化型の粘着剤層では、粘着剤層を加熱可塑化した状態で紫外線を照射して硬化させ、その後室温まで放冷または強制的に冷却すれば、硬化処理を施すと同時に応力付与処理を施すことができる。この方法は、応力付与処理が簡便であり、とくに加熱可塑化した状態で紫外線を照射すると、硬化が促進され、短時間の紫外線照射で硬化を完了できる。
【００１７】
このような応力付与処理により、粘着シ―ト類が収縮し、または膨張収縮し、これに伴いレジスト材と物品との界面に剪断応力が発生して、レジスト材の物品表面に対する密着性が低下する。本発明においては、この状態で粘着シ―ト類を剥離操作して、これと一体化したレジスト材を物品上から簡単に剥離除去する。その際、レジスト材がイオン注入などにより変質して固い表面層などを形成していても、つまり上記レジスト材がいかなる性状を有していても、物品上に残存せず、所期の目的とする良好な除去性を再現性よく達成できる。
【００１８】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例を記載して、より具体的に説明する。なお、以下、部とあるのは重量部を意味するものとする。
【００１９】
参考例１
表面にＣＶＤ法により厚さ１０ｎｍの酸化膜を形成したシリコンウエハ上に、厚さ１μｍのポジ型レジストを塗布し、加熱、露光、現像を行い、レジスト膜画像を形成したのち、これをマスクとしてイオン注入エネルギ―８０ｋｅＶ、イオン注入濃度１×１０16ｉｏｎｓ／cm2 でＰ+ イオンを注入した。
【００２０】
実施例１
アクリル酸ｎ−ブチル８０部、アクリル酸エチル１５部、アクリル酸５部を、酢酸エチル１５０部、アゾビスイソブチロニトリル０．１部を用いて、窒素気流下、６０℃で１２時間溶液重合し、重量平均分子量５０万のアクリル系ポリマ―溶液を得た。この溶液に、アクリル系ポリマ―１００部に対し、硬化性化合物としてポリエチレングリコ―ルジアクリレ―ト５０部、ウレタンアクリレ―ト〔新中村化学（株）製の商品名「Ｕ−Ｎ−０１」〕５０部、多官能性イソシアネ―ト化合物〔日本ポリウレタン工業（株）製の商品名「コロネ―トＬ」〕３部、光重合開始剤として〔ジメトキシ（フエニル）〕メチルフエニルケトン３部を、均一に混合して、紫外線硬化型の粘着剤溶液とした。
【００２１】
この粘着剤溶液を、厚さが５０μｍのポリエステルフイルム上に、乾燥後の厚さが３５μｍとなるように塗布し、１３０℃で３分間乾燥して、紫外線硬化型の粘着剤層を有する粘着シ―トを作製した。この粘着シ―トは、紫外線硬化前、紫外線硬化後共に、シリコンウエハに対する接着力が非常に小さいという特徴を有しており、紫外線硬化前のシリコンウエハに対する１８０度剥離接着力は１３ｇ／１０mm幅で、紫外線硬化後の同剥離接着力は８ｇ／１０mm幅であつた。また、紫外線硬化後の粘着剤層の線膨張係数は、２．４×１０-4／℃であつた。
【００２２】
つぎに、参考例１の方法により作製したシリコンウエハのレジスト膜画像の上面に、上記の紫外線硬化型の粘着シ―トを、１３０℃の加熱板上で圧着して、貼り付けた。その後、高圧水銀ランプにより、紫外線を９００ｍＪ／cm2 の照射量で照射して、硬化処理した。この硬化処理後、シリコンウエハ全体を液体窒素によりマイナス１９６℃まで冷却した。その後、粘着シ―トを剥離操作すると、レジスト材は粘着シ―トと一体に剥離除去された。この剥離後、シリコンウエハを顕微鏡観察したところ、レジストの残渣は全くみられなかつた。
【００２３】
実施例２
参考例１の方法により作製したシリコンウエハのレジスト膜画像の上面に、実施例１と同様に粘着シ―トを貼り付け、紫外線硬化後、シリコンウエハを１８０℃で３０秒間加熱した。室温まで放冷後、粘着シ―トを剥離操作すると、レジスト材は粘着シ―トと一体に剥離除去された。この剥離後、シリコンウエハを顕微鏡観察したところ、レジストの残渣は全くみられなかつた。
【００２４】
実施例３
参考例１の方法により作製したシリコンウエハのレジスト膜画像の上面に、実施例１と同様に１３０℃の加熱板上で３０秒間圧着して、粘着シ―トを貼り付けた。その後、粘着シ―トを上記温度に加熱したまま、高圧水銀ランプにより、紫外線を１００ｍＪ／cm2 の照射量で照射して、硬化処理した。室温まで放冷後、粘着シ―トを剥離操作すると、レジスト材は粘着シ―トと一体に剥離除去された。この剥離後、シリコンウエハを顕微鏡観察したところ、レジストの残渣は全くみられなかつた。
【００２５】
比較例１
参考例１の方法により作製したシリコンウエハのレジスト膜画像の上面に、実施例１と同様に粘着シ―トを貼付け、紫外線硬化後、そのまま粘着シ―トを剥離操作した。その結果、大部分のレジスト材は除去されたが、顕微鏡観察により、わずかなレジスト残り（３０μｍ□）がみられた。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、半導体基板などの物品上のレジスト材の上面に粘着シ―ト類を貼り付け、これを剥離するにあたり、その剥離前に、粘着シ―ト類の収縮ないし膨張によりレジスト材と物品との界面に応力を生じさせる応力付与処理を施すようにしたことにより、レジスト材をその性状などに関係なく、簡単にかつ確実に除去できる、つまりレジスト材の完全な剥離が再現性よく行われ、剥離の信頼性が向上するレジスト材の除去方法を提供することができる。