JP2006093355A - 回路パターンの形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 オゾン水を用いたレジスト剥離工程を行う場合に、レジスト剥離速度が速く、基板表面のレジストを高効率に除去することにより、高解像度のレジストパターンを形成することが可能な回路パターンの形成方法を提供する。
【解決手段】 ノボラック樹脂とナフトキノンジアジド系感光剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いた回路パターンの形成方法であって、レジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜に回路パターンに対応する部分のみが遮光されるよう光を照射して露光する工程、露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程、前記レジストパターンの非パターン部をエッチングして回路パターンを形成する工程及び回路パターン上に残る残存レジストに、前記ナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を有する回路パターンの形成方法。
【選択図】 なし
【解決手段】 ノボラック樹脂とナフトキノンジアジド系感光剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いた回路パターンの形成方法であって、レジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜に回路パターンに対応する部分のみが遮光されるよう光を照射して露光する工程、露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程、前記レジストパターンの非パターン部をエッチングして回路パターンを形成する工程及び回路パターン上に残る残存レジストに、前記ナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を有する回路パターンの形成方法。
【選択図】 なし
Description
本発明は、オゾン水を用いたレジスト除去工程を行う場合に、レジスト除去速度が速く、基板表面のレジストを高効率に除去することができるとともに、高精度、高解像度のレジストパターンを形成することが可能な回路パターンの形成方法に関する。
半導体基板上に回路を形成する場合や、液晶基板上に色相の異なる複数の着色画素をパターン状に形成する場合には、フォトリソグラフィー工程が必須の工程である。例えば、半導体基板上に回路を形成する場合は、金属箔付基板上にレジスト用樹脂組成物を塗布し、通常のフォトプロセスにてレジストパターンからなる画像を形成し、これをマスクとしてエッチングした後、不要となった残存レジストを除去して回路を形成し、次の回路を形成するために、再度レジスト用樹脂組成物を塗布して、画像形成−エッチング−レジストの除去というサイクルを繰り返し行う。
従来、半導体基板のレジスト除去には、アッシャー(灰化手段)や、硫酸や過酸化水素等を用いたRCA洗浄法が用いられており、液晶基板のレジスト除去には、有機溶媒とアミンとの混合溶液等が用いられていた。しかし、残存レジストの除去にアッシャーを用いると、高温のため半導体にダメージを与える恐れがあることに加え、無機系の不純物を除去することはできない。また、溶剤や薬品を用いてレジスト除去を行う場合は、十数バッチごとに新たな薬液に交換しなければならないことから、大量の薬液が必要とされ薬液コストがかさむとともに、大量の廃液が生じ、廃液処理の際にもコスト面及び環境面の両面で大きな不利益があった。
一方、オゾンガスを水に溶解して得られるオゾン水は、オゾンの持つ強い酸化力により殺菌・脱臭・漂白等に優れた効果を発揮し、しかもオゾンガスは時間とともに無害な酸素(気体)に自己分解して残留性がないことから、環境にやさしい殺菌・洗浄・漂白剤等として注目されている。近年、環境への関心が高まる中、上述のレジスト除去方法に代わる方法として、オゾン水を用いたレジスト除去プロセスが注目されている。
オゾン水を用いたレジスト除去を行う場合、除去速度の観点から、レジストに用いられる樹脂は親水性であることが好ましいが、親水性の樹脂は、現像工程において用いられる現像液によって膨潤することから、高精度、高解像度のレジストパターンを形成することが困難であった。
従って、現像工程においては、必要以上に親水性を有さず、レジスト除去工程の直前において、充分な親水性を付与することにより、残存レジストを迅速かつ均一に除去することが可能な回路パターンの形成方法が求められていた。
従って、現像工程においては、必要以上に親水性を有さず、レジスト除去工程の直前において、充分な親水性を付与することにより、残存レジストを迅速かつ均一に除去することが可能な回路パターンの形成方法が求められていた。
必要に応じて親水性を変化させることが可能な材料としては、従来より、活性化学線等の光を照射することにより酸を発生する光酸発生剤と、酸により親水性が向上する化合物とを含有するものが知られている。例えば、特許文献1には、アルカリ水溶液可溶性樹脂、活性化学線照射により酸を生じる化合物、及び、酸触媒反応によりアルカリ水溶液に対する溶解性が増加される側鎖に酸分解性基を有する化合物を含有し、酸分解性基を有する化合物の分子量が所定の範囲内のポジ型化学増幅系感光性樹脂組成物が開示されており、活性化学線を照射して酸を発生させることにより、酸分解性基が解離して、アルカリ水溶液に対する溶解度を向上させている。
しかしながら、このような樹脂組成物は、現像工程において現像液として用いられるアル
カリ水溶液に対する溶解度を変化させることにより、高精度のレジストパターンを作製することを目的とするものであるため、オゾン水を用いたレジストの除去を行う際のレジスト用樹脂組成物として使用した場合に、レジスト除去速度を向上させることはできなかった。
カリ水溶液に対する溶解度を変化させることにより、高精度のレジストパターンを作製することを目的とするものであるため、オゾン水を用いたレジストの除去を行う際のレジスト用樹脂組成物として使用した場合に、レジスト除去速度を向上させることはできなかった。
本発明は、上記現状に鑑み、オゾン水を用いたレジスト除去工程を行う場合に、レジスト除去速度が速く、基板表面のレジストを高効率に除去することができるとともに、高精度、高解像度のレジストパターンを形成することが可能な回路パターンの形成方法を提供することを目的とする。
本発明は、ノボラック樹脂と、ナフトキノンジアジド系感光剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いた回路パターンの形成方法であって、金属箔付基板の表面に前記レジスト用樹脂組成物を塗工してレジスト膜を形成する工程、上記レジスト膜に、回路パターンに対応する部分のみが遮光されるようにスリットが形成されたマスクを介して、光を照射して露光する工程、露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程、上記レジストパターンの非パターン部をエッチングして、回路パターンを形成する工程、及び、回路パターン上に残る残存レジストに、上記ナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を有する回路パターンの形成方法である。
以下に本発明を詳述する。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは鋭意検討した結果、ノボラック樹脂と、ナフトキノンジアジド系感光剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いて、レジストパターンを形成した後、オゾン水を用いた剥離工程を行う直前に、ナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射することにより、高精度、高解像度のレジストパターンを形成できるともに、レジスト剥離速度を飛躍的に向上させ、レジストを高効率で除去できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は、ノボラック樹脂と、ナフトキノンジアジド系感光剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いた回路パターンの形成方法である。
上記ノボラック樹脂としては、例えば、原料モノマーにアルデヒド類を添加したものを混合した後、シュウ酸、塩酸、パラトルエンスルホン酸等の酸触媒を加えて加熱し、付加縮合重合させることにより得られるものを用いることができる。
上記原料モノマーとしては特に限定されず、例えば、メタクレゾール、パラクレゾール、キシレノール、フェノール、トリメチルフェノール、ピロガロール、レゾルシノール、カテコール等が挙げられる。
上記アルデヒド類としては特に限定されず、例えば、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、バニリン、プロピルアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。また、上記アルデヒド類の代わりに、フェノール類であるヒドロキシメチル体を用いることによっても上記ノボラック樹脂を得ることができる。具体的には、例えば、2,6−ジヒドロキシメチル−4−メチルフェノール、4,6−ジヒドロキシメチル−2−メチルフェノールが挙げられる。
上記ノボラック樹脂は、フォトレジストとしての性能上、平均重量分子量の好ましい下限が2000、好ましい上限が20000である。2000未満であると、感度が高すぎてレジストを現像することができない場合があり、20000を超えると、レジストパターン形状の精度が低下することがある。
本発明の回路パターンの形成方法に用いられるレジスト用樹脂組成物は、ナフトキノンジアジド系感光剤を含有する。
上記ナフトキノンジアジド系感光剤は、レジスト用樹脂組成物の感光性化合物として機能するほか、レジスト除去工程の直前に光を照射することにより、カルボン酸を発生して、レジストに親水性を付与することができ、オゾン水によるレジスト除去速度を大幅に向上させることが可能となる。
上記ナフトキノンジアジド系感光剤は、レジスト用樹脂組成物の感光性化合物として機能するほか、レジスト除去工程の直前に光を照射することにより、カルボン酸を発生して、レジストに親水性を付与することができ、オゾン水によるレジスト除去速度を大幅に向上させることが可能となる。
上記ナフトキノンジアジド系感光剤としては例えば、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド類及びそのエステル等が挙げられる。具体的には、例えば、1,2−ナフトキノン−2−ジアジド−5(4)−スルホン酸クロライドと、フェノール、p−メトキシフェノール、ハイドロキノン、α−ナフトール、2,6−ジヒドロキシナフタレン、ビスフェノールA、ポリヒドロキシベンゾフェノン等とのエステルを挙げられる。
上記ナフトキノンジアジド系感光剤の含有量の好ましい下限は、ノボラック樹脂100重量部に対して20重量部、好ましい上限は40重量部である。20重量部未満であると、得られるレジストパターンの解像度が低下することがあり、40重量部を超えると、レジスト用樹脂組成物の感度が低下することがある。
本発明の回路パターンの形成方法で用いられるレジスト用樹脂組成物に使用される溶媒としては、ノボラック樹脂を充分に溶解することができ、保存安定性を確保するが可能なものであれば特に限定されず、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、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ等が挙げられる。
本発明の別の態様は、ノボラック樹脂又はポリヒドロキシスチレン樹脂と、ナフトキノンジアジド系感光剤と、光を照射することによりスルホン酸を発生する光酸発生剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いた回路パターンの形成方法であって、金属箔付基板表面に前記レジスト用樹脂組成物を塗工してレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜に、回路パターンに対応する部分のみが遮光されるようにスリットが形成されたマスクを介して、前記光酸発生剤が分解してスルホン酸を発生することのない波長及び照射量の光を照射して露光する工程、露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程、前記レジストパターンの非パターン部をエッチングして、回路パターンを形成する工程、及び、回路パターン上に残る残存レジストに、波長が300nm以下、照射量が500mJ/cm2以上の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を有する回路パターンの形成方法である。
別の態様の本発明の回路パターンの形成方法に用いられるレジスト用樹脂組成物は、ノボラック樹脂又はポリヒドロキシスチレン樹脂、ナフトキノンジアジド系感光剤に加えて、光を照射することによりスルホン酸を発生する光酸発生剤を含有する。
通常の露光工程でレジスト膜に照射される光は、波長が365nm程度のi線領域や436nm程度のg線領域のように、波長が300nmを超える領域の光であるため、上記光酸発生剤はレジスト膜の露光工程では分解せず、オゾン水を用いた除去工程を行う直前に、波長が300nm以下、照射量が500mJ/cm2以上の光を照射することでスルホン酸を発生することから、より確実に残存レジストの親水性を向上させ、残存レジストの
除去を容易化することができる。
通常の露光工程でレジスト膜に照射される光は、波長が365nm程度のi線領域や436nm程度のg線領域のように、波長が300nmを超える領域の光であるため、上記光酸発生剤はレジスト膜の露光工程では分解せず、オゾン水を用いた除去工程を行う直前に、波長が300nm以下、照射量が500mJ/cm2以上の光を照射することでスルホン酸を発生することから、より確実に残存レジストの親水性を向上させ、残存レジストの
除去を容易化することができる。
別の態様の本発明では、上記ノボラック樹脂の代わりにポリヒドロキシスチレン樹脂を用いることができる。上記ポリヒドロキシスチレン樹脂は、上記ノボラック樹脂と比較して波長が低い領域の光を吸収しにくいことから、光を照射することによりスルホン酸を発生する光酸発生剤と併用することで、レジスト除去工程の直前に照射する場合に、光酸発生剤への光の照射を妨げられることがなく、レジスト除去速度を向上させることが可能となる。
上記光酸発生剤は、波長300nm以下の光を照射することにより分解してスルホン酸を発生する物質であり、具体的には、例えば、ビスシクロヘキシルスルホニルジアゾメタン、ビスパラトルエンスルホニルジアゾメタン、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウムパラトルエンスルホネート、ビスアルキルフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェイト等が挙げられる。
上記光酸発生剤の含有量の好ましい下限は、ノボラック樹脂又はポリヒドロキシスチレン樹脂100重量部に対して0.1重量部、好ましい上限は10重量部である。0.1部未満であると、上記光酸発生剤を添加する効果が充分に発揮されず、10重量部を超えると、得られるレジストパターンの解像度が低下することがある。
なお、別の態様の本発明の回路パターンの形成方法に用いられるレジスト用樹脂組成物に使用されるノボラック樹脂、ナフトキノンジアジド系感光剤及び溶媒については、本発明の回路パターンの形成方法に用いられるレジスト用樹脂組成物において使用されるものと同様であるため、その説明を省略する。
本発明の回路パターンの形成方法は、ノボラック樹脂と、ナフトキノンジアジド系感光剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いて、レジストパターンを形成した後、オゾン水を用いた剥離工程を行う直前に、ナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射することにより、高精度、高解像度のレジストパターンを形成できるともに、レジスト剥離速度を飛躍的に向上させ、レジストを高効率で除去することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態に則して説明する。
本発明の回路パターンの形成方法では、まず、金属箔付基板の表面に前記レジスト用樹脂組成物を塗工してレジスト膜を形成する工程を行う。
本発明の回路パターンの形成方法では、まず、金属箔付基板の表面に前記レジスト用樹脂組成物を塗工してレジスト膜を形成する工程を行う。
上記レジスト用樹脂組成物を塗工してレジスト膜を形成する方法としては特に限定されず、例えば、シリコン基板等の半導体ウエハ上に従来公知のスピンコーター等を用いて塗布し、その後、ホットプレート等を用いて乾燥させる方法等を用いることができる。
次に、上記レジスト膜に、回路パターンに対応する部分のみが遮光されるようにスリットが形成されたマスクを介して、光を照射して露光する工程を行う。
上記露光の方法としては特に限定されず、例えば、従来公知の縮小投影露光装置等を用いた方法等が挙げられる。
上記露光の方法としては特に限定されず、例えば、従来公知の縮小投影露光装置等を用いた方法等が挙げられる。
次に、露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程を行う。
上記レジスト膜を現像する方法については特に限定されず、例えば、現像液としてアルカ
リ水溶液を用い、現像を行う方法等の従来公知の方法を用いることができる。
上記アルカリ水溶液としては特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の水溶液が挙げられる。また、上記アルカリ水溶液にアルコール類や界面活性剤等を添加してもよい。
上記レジスト膜を現像する方法については特に限定されず、例えば、現像液としてアルカ
リ水溶液を用い、現像を行う方法等の従来公知の方法を用いることができる。
上記アルカリ水溶液としては特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の水溶液が挙げられる。また、上記アルカリ水溶液にアルコール類や界面活性剤等を添加してもよい。
次に、上記レジストパターンの非パターン部をエッチングして、回路パターンを形成する工程を行う。
上記エッチングの方法としては特に限定されず、例えば、エッチング液を用いたウェットエッチング、ガス等によるドライエッチング等が挙げられる。
上記エッチングの方法としては特に限定されず、例えば、エッチング液を用いたウェットエッチング、ガス等によるドライエッチング等が挙げられる。
次に、本発明の回路パターンの形成方法では、回路パターン上に残る残存レジストに、上記ナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を行う。
本工程では、上記残存レジストにナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射することにより、ナフトキノンジアジド系感光剤がカルボン酸を発生し、生じたカルボン酸の有する浸透圧によって、レジストがオゾン水を吸収しやすくなるため、レジストの除去速度を大きく向上させることが可能となる。
本工程では、上記残存レジストにナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射することにより、ナフトキノンジアジド系感光剤がカルボン酸を発生し、生じたカルボン酸の有する浸透圧によって、レジストがオゾン水を吸収しやすくなるため、レジストの除去速度を大きく向上させることが可能となる。
本工程においては、回路パターン上に残る残存レジストに、波長が400nm以下、照射量が500mJ/cm2以上の光を照射することが好ましい。この場合、より確実に残存レジストの親水性を向上させることができ、残存レジストの除去を容易化することができる。波長が400nmを超えると、ナフトキノンジアジド系感光剤が分解せず、照射量が500mJ/cm2未満であると、ナフトキノンジアジド系感光剤が完全に分解しないことから、ナフトキノンジアジド系感光剤が充分な量のカルボン酸を発生することができず、レジスト除去速度の低下を招くことがある。より好ましくは、波長が400nm以下、照射量が1000mJ/cm2以上の光を照射する。
上記レジストに光を照射する際の光源としては特に限定されず、例えば、高圧水銀灯、KrFのエキシマレーザ等を用いることができる。
本発明の回路パターンの形成方法では、オゾン水を用いて残存レジストの除去を行う。オゾン水を用いた残存レジストの除去方法は、自己分解して残留性がないことから、過酸化水素、濃硫酸、ハロゲン系有機溶剤等を用いた除去方法と比較して、環境適合性に優れる。
上記オゾン水を用いた残存レジストの除去方法としては、例えば、無声放電方式等の放電により発生したオゾンを水中に導き、レジスト表面へバブリングすることにより、残存レジストの表面を酸化し、近傍の水に溶解させて除去する方法、予め、高圧を掛けた水にオゾンを高い濃度で溶解させておき、該オゾン溶解水を、残存レジストの表面へ供給して、酸化した残存レジストをオゾン溶解水に溶解させて除去する方法等を用いることができる。
次に、別の態様の本発明の回路パターンの形成方法を実施の形態に則して説明する。
別の態様の本発明の回路パターンの形成方法では、レジスト膜に、回路パターンに対応する部分のみが遮光されるようにスリットが形成されたマスクを介して、光酸発生剤が分解してスルホン酸を発生することのない波長及び照射量の光を照射して露光する工程を行う。
本工程では、上記光酸発生剤が分解してスルホン酸を発生することのない波長及び照射量の光を照射することから、上記光酸発生剤からスルホン酸が発生することがなく、形成さ
れるレジストに必要以上の親水性が付与されることがない。従って、後に行う現像工程においてレジストの膨潤等が発生することを防止することができ、高精度、高解像度のレジストパターンを形成することが可能となる。
なお、レジストの膨潤が発生した場合は、レジストパターンの断面形状がトップの角が丸みを帯びた台形状やトップが丸みを帯びた2等辺三角形となるため、回路パターンの精度や解像度が低下する。
別の態様の本発明の回路パターンの形成方法では、レジスト膜に、回路パターンに対応する部分のみが遮光されるようにスリットが形成されたマスクを介して、光酸発生剤が分解してスルホン酸を発生することのない波長及び照射量の光を照射して露光する工程を行う。
本工程では、上記光酸発生剤が分解してスルホン酸を発生することのない波長及び照射量の光を照射することから、上記光酸発生剤からスルホン酸が発生することがなく、形成さ
れるレジストに必要以上の親水性が付与されることがない。従って、後に行う現像工程においてレジストの膨潤等が発生することを防止することができ、高精度、高解像度のレジストパターンを形成することが可能となる。
なお、レジストの膨潤が発生した場合は、レジストパターンの断面形状がトップの角が丸みを帯びた台形状やトップが丸みを帯びた2等辺三角形となるため、回路パターンの精度や解像度が低下する。
本工程では、波長が300nmを超え、照射量が500mJ/cm2未満の光を照射してレジスト膜を露光する。具体的には、例えば、波長が365nm程度のi線領域の光や、波長が436nm程度のg線領域の光を照射することが好ましい。
また、別の態様の本発明の回路パターンの形成方法では、回路パターン上に残る残存レジストに、波長が300nm以下、照射量が500mJ/cm2以上の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を行う。
このような波長及び照射量を有する光を照射することで、光酸発生剤がスルホン酸を発生し、生じたスルホン酸の有する浸透圧によって、より確実にレジストパターンの親水性を向上させることができ、レジスト除去の容易化が可能となる。好ましくは、波長が300nm以下、照射量が1000mJ/cm2以上の光を照射する。
このような波長及び照射量を有する光を照射することで、光酸発生剤がスルホン酸を発生し、生じたスルホン酸の有する浸透圧によって、より確実にレジストパターンの親水性を向上させることができ、レジスト除去の容易化が可能となる。好ましくは、波長が300nm以下、照射量が1000mJ/cm2以上の光を照射する。
なお、別の態様の本発明の回路パターンの形成方法の上述した以外の工程については、本発明の回路パターンの形成方法と同様であるため、その説明を省略する。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
(実施例1)
攪拌機、温度計、熱交換機及びアルゴン導入口を有する2Lのセパラブルフラスコにフェノール25g、2,6−ジヒドロキシメチル−4−メチルフェノール20g、シュウ酸0.25g、メチルイソブチルケトン50gを投入し、100℃で2時間加熱しながら攪拌を行った。次いで、120℃まで昇温し、50mmHgに減圧して、更に1時間反応を継続し、脱水、脱溶媒を行った後、冷却することによりノボラック樹脂を得た。
攪拌機、温度計、熱交換機及びアルゴン導入口を有する2Lのセパラブルフラスコにフェノール25g、2,6−ジヒドロキシメチル−4−メチルフェノール20g、シュウ酸0.25g、メチルイソブチルケトン50gを投入し、100℃で2時間加熱しながら攪拌を行った。次いで、120℃まで昇温し、50mmHgに減圧して、更に1時間反応を継続し、脱水、脱溶媒を行った後、冷却することによりノボラック樹脂を得た。
得られたノボラック樹脂100重量部に対して、感光性架橋剤としてナフトキノンジアジドスルホン酸エステル(NAC−4、東洋合成社製)30重量部を添加した。更に、溶媒として乳酸エチル400重量部を添加して溶解した。次いで、0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルタを用いて濾過を行い、レジスト用樹脂組成物溶液を得た。
次に、ヘキサメチルジシラザンを蒸着させたシリコン基板上に、得られたレジスト用樹脂組成物溶液をスピンコート法により薄膜塗工した後、90℃、2分間加熱乾燥を行い、厚み1.2μmのレジスト膜を形成した。
次いで、レジスト膜に縮小露光装置(ニコン社製、NSR1755i7B、NA=0.54)を用いて、波長が365nmの光を、照射量が60mJ/cm2となるように0.5μmの線幅のライン&スペースのレジストパターンで露光し、2.38%のテトラメチルアンモニウムヒドロキシオキサイド水溶液に浸漬して、現像を行った。
この後、150℃で2分間ポストベークを行うことにより、レジストパターンを形成し、ウェットエッチングを行うことにより、回路パターンを形成した。
この後、150℃で2分間ポストベークを行うことにより、レジストパターンを形成し、ウェットエッチングを行うことにより、回路パターンを形成した。
次に、回路パターン上に残る残存レジスト全体に対して、波長が365nm、照射量が2
000mJ/cm2の光を照射した。
次いで、残存レジストに100ppmの高濃度オゾン水を、孔径0.1mmφの多孔板(380孔)を用いて、一孔あたり2.13mL/分の流量でシャワーすることにより、残存レジストを除去して、回路パターン形成基板を作製した。
なお、このときオゾン水の水温は50℃となるように制御した。
000mJ/cm2の光を照射した。
次いで、残存レジストに100ppmの高濃度オゾン水を、孔径0.1mmφの多孔板(380孔)を用いて、一孔あたり2.13mL/分の流量でシャワーすることにより、残存レジストを除去して、回路パターン形成基板を作製した。
なお、このときオゾン水の水温は50℃となるように制御した。
(実施例2)
ノボラック樹脂100重量部に対して、感光性架橋剤としてナフトキノンジアジドスルホン酸エステル(NAC−4、東洋合成社製)30重量部、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート(WPAG−281、和光純薬社製)を5重量部添加した以外は、実施例1と同様の方法により、表面に回路パターン及びレジストパターンが形成された基板を作製した。
ノボラック樹脂100重量部に対して、感光性架橋剤としてナフトキノンジアジドスルホン酸エステル(NAC−4、東洋合成社製)30重量部、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート(WPAG−281、和光純薬社製)を5重量部添加した以外は、実施例1と同様の方法により、表面に回路パターン及びレジストパターンが形成された基板を作製した。
次いで、回路パターン上に残る残存レジスト全体に対して、波長が248nm、照射量が2000mJ/cm2の光を照射した以外は、実施例1と同様の方法を用いてレジストを除去することにより、回路パターン形成基板を作製した。
(比較例1)
実施例1と同様の方法により、表面に回路パターン及びレジストパターンが形成された基板を作製した。その後、残存レジストに光を照射しなかった以外は、実施例1と同様の方法を用いてレジストを除去することにより、回路パターン形成基板を作製した。
実施例1と同様の方法により、表面に回路パターン及びレジストパターンが形成された基板を作製した。その後、残存レジストに光を照射しなかった以外は、実施例1と同様の方法を用いてレジストを除去することにより、回路パターン形成基板を作製した。
(比較例2)
実施例2と同様の方法により、表面に回路パターン及びレジストパターンが形成された基板を作製した。次いで、回路パターン上に残る残存レジスト全体に対して、波長が365nm、照射量が60mJ/cm2の光を照射した以外は、実施例2と同様の方法を用いてレジストを除去することにより、回路パターン形成基板を作製した。
実施例2と同様の方法により、表面に回路パターン及びレジストパターンが形成された基板を作製した。次いで、回路パターン上に残る残存レジスト全体に対して、波長が365nm、照射量が60mJ/cm2の光を照射した以外は、実施例2と同様の方法を用いてレジストを除去することにより、回路パターン形成基板を作製した。
(比較例3)
実施例2と同様の方法により、レジスト用樹脂組成物溶液を作製した後、基板上にレジスト膜を形成した。
次いで、レジスト膜に縮小露光装置(ニコン社製、NSR1755i7B、NA=0.54)を用いて、波長が248nmの光を、照射量が2000mJ/cm2となるように0.5μmの線幅のライン&スペースのレジストパターンで露光した以外は、実施例2と同様の方法により、回路パターン形成基板を作製した。
実施例2と同様の方法により、レジスト用樹脂組成物溶液を作製した後、基板上にレジスト膜を形成した。
次いで、レジスト膜に縮小露光装置(ニコン社製、NSR1755i7B、NA=0.54)を用いて、波長が248nmの光を、照射量が2000mJ/cm2となるように0.5μmの線幅のライン&スペースのレジストパターンで露光した以外は、実施例2と同様の方法により、回路パターン形成基板を作製した。
(評価)
実施例1、2及び比較例1〜3について、以下の方法により評価を行った。結果は表1に示した。
実施例1、2及び比較例1〜3について、以下の方法により評価を行った。結果は表1に示した。
(1)レジストパターン形状の評価
残存レジストを除去する前のレジストパターンの断面形状をSEMを用いて観察した。なお、レジストパターンの断面形状が矩形状のものを「A」、トップの角が丸みを帯びた台形状のものを「B」、トップが丸みを帯びた2等辺三角形状のものを「C」とした。
残存レジストを除去する前のレジストパターンの断面形状をSEMを用いて観察した。なお、レジストパターンの断面形状が矩形状のものを「A」、トップの角が丸みを帯びた台形状のものを「B」、トップが丸みを帯びた2等辺三角形状のものを「C」とした。
(2)レジスト除去速度の測定
残存レジストにオゾン水をシャワーした後のレジストの厚みを、半導体用薄膜測定装置(SMAT、テクノス社製)を用いて測定し、レジスト除去速度を算出した。なお、レジスト除去速度は、μm/分の単位で計算した。
残存レジストにオゾン水をシャワーした後のレジストの厚みを、半導体用薄膜測定装置(SMAT、テクノス社製)を用いて測定し、レジスト除去速度を算出した。なお、レジスト除去速度は、μm/分の単位で計算した。
本発明によれば、オゾン水を用いたレジスト除去工程を行う場合に、レジスト除去速度が速く、基板表面のレジストを高効率に除去することができるとともに、高精度、高解像度のレジストパターンを形成することが可能な回路パターンの形成方法及びレジスト用樹脂組成物を提供できる。
Claims (3)
- ノボラック樹脂と、ナフトキノンジアジド系感光剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いた回路パターンの形成方法であって、
金属箔付基板の表面に前記レジスト用樹脂組成物を塗工してレジスト膜を形成する工程、前記レジスト膜に、回路パターンに対応する部分のみが遮光されるようにスリットが形成されたマスクを介して、光を照射して露光する工程、
露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程、
前記レジストパターンの非パターン部をエッチングして、回路パターンを形成する工程、及び、
回路パターン上に残る残存レジストに、前記ナフトキノンジアジド系感光剤が分解してカルボン酸を発生する波長及び照射量の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を有する
ことを特徴とする回路パターンの形成方法。 - 回路パターン上に残る残存レジストに、波長が400nm以下、照射量が500mJ/cm2以上の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を有することを特徴とする請求項1記載の回路パターンの形成方法。
- ノボラック樹脂又はポリヒドロキシスチレン樹脂と、ナフトキノンジアジド系感光剤と、光を照射することによりスルホン酸を発生する光酸発生剤とを含有するレジスト用樹脂組成物を用いた回路パターンの形成方法であって、
金属箔付基板表面に前記レジスト用樹脂組成物を塗工してレジスト膜を形成する工程、
前記レジスト膜に、回路パターンに対応する部分のみが遮光されるようにスリットが形成されたマスクを介して、前記光酸発生剤が分解してスルホン酸を発生することのない波長及び照射量の光を照射して露光する工程、
露光後のレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程、
前記レジストパターンの非パターン部をエッチングして、回路パターンを形成する工程、及び、
回路パターン上に残る残存レジストに、波長が300nm以下、照射量が500mJ/cm2以上の光を照射した後、オゾン水を用いて前記残存レジストを除去する工程を有することを特徴とする回路パターンの形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004276085A JP2006093355A (ja) | 2004-09-22 | 2004-09-22 | 回路パターンの形成方法 |
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Cited By (2)
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JP2008311257A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Univ Of Tsukuba | フォトレジスト除去方法 |
JP2008311256A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Univ Of Tsukuba | フォトレジスト除去装置 |
-
2004
- 2004-09-22 JP JP2004276085A patent/JP2006093355A/ja active Pending
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