JP2712397B2 - ポジ型フォトレジスト現像液 - Google Patents
ポジ型フォトレジスト現像液Info
- Publication number
- JP2712397B2 JP2712397B2 JP63262687A JP26268788A JP2712397B2 JP 2712397 B2 JP2712397 B2 JP 2712397B2 JP 63262687 A JP63262687 A JP 63262687A JP 26268788 A JP26268788 A JP 26268788A JP 2712397 B2 JP2712397 B2 JP 2712397B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- developer
- resist
- positive photoresist
- pattern
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポジ型フォトレジスト現像液に関し、さらに
詳しくは水酸化第四級アンモニウム水溶液にヒドラジン
を含有したフォトレジスト現像液に係り、特に高解像度
で微細パターンの形成が可能で、パターン寸法のバラツ
キも少なく優れたプロファイルを与えることができるポ
ジ型レジスト現像液であり、半導体集積回路などの製造
に有用なものである。
詳しくは水酸化第四級アンモニウム水溶液にヒドラジン
を含有したフォトレジスト現像液に係り、特に高解像度
で微細パターンの形成が可能で、パターン寸法のバラツ
キも少なく優れたプロファイルを与えることができるポ
ジ型レジスト現像液であり、半導体集積回路などの製造
に有用なものである。
［従来技術およびその問題点］ 近年の電子工業の発展は著しく、最近の半導体集積回
路は超LSIに代表されるように高集積化及びそれに伴う
回路を描画する際の最少線幅も次第に微細化しレジスト
パターンを精度良く形成することが強く要望されてい
る。上記要求に応えることが出来るのはポジ型レジスト
であり、これは従来使用されてきたネガ型レジストより
解像度が優れているものである。ポジ型レジストの代表
的なものとしてはベースであるアルカリ可溶性ノボラッ
ク樹脂と光分解剤であるナフトキノンジアジド化合物と
をともに含むものである。
路は超LSIに代表されるように高集積化及びそれに伴う
回路を描画する際の最少線幅も次第に微細化しレジスト
パターンを精度良く形成することが強く要望されてい
る。上記要求に応えることが出来るのはポジ型レジスト
であり、これは従来使用されてきたネガ型レジストより
解像度が優れているものである。ポジ型レジストの代表
的なものとしてはベースであるアルカリ可溶性ノボラッ
ク樹脂と光分解剤であるナフトキノンジアジド化合物と
をともに含むものである。
このナフトキノンジアジド系のポジ型レジストの現像
液としてアルカリ水溶液が使用されるが半導体集積回路
素子を製造する場合には現像液に金属イオンを含有する
アルカリ水溶液を用いることが好ましくないのは言うま
でもない。そこで金属イオンを含まない有機アルカリの
現像液、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム（IBM
「Technical Disclosure Bulettin」第13巻、第７号、
第2009ページ、1970年）やコリン（米国特許4,239,661
号）等の水溶液が一般的に使用される。
液としてアルカリ水溶液が使用されるが半導体集積回路
素子を製造する場合には現像液に金属イオンを含有する
アルカリ水溶液を用いることが好ましくないのは言うま
でもない。そこで金属イオンを含まない有機アルカリの
現像液、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム（IBM
「Technical Disclosure Bulettin」第13巻、第７号、
第2009ページ、1970年）やコリン（米国特許4,239,661
号）等の水溶液が一般的に使用される。
しかし水酸化テトラメチルアンモニウムあるいはコリ
ン等の現像液を用い線幅が微細なパターンを描画する場
合にはレジストプロファイル及び寸法制御精度が極端に
低下する。このためレジスト感度を上げるために現像液
のアルカリ濃度を上げたり、現像液温度を上げたり、あ
るいは現像時間を長くしたりされるが所謂スループット
に対する十分な効果を上げることは出来ない。またこの
他に解像度を向上させるための改良技術として水酸化第
四級アンモニウム水溶液に種々の界面活性剤、有機化合
物を添加したものが提案されている。界面活性剤を添加
したものとしては、たとえば、特開昭58−9143号、特開
昭61−70551号、特開昭61−151537号、特開昭61−16748
号、特開昭61−232453号、特開昭61−232454号、特開昭
62−32452号、特開昭62−32454号、特開昭62−47125号
などがあり、界面活性剤とさらにアルコール、炭化水素
などの他の有機化合物を添加したものとしてはたとえ
ば、特開昭62−232453号、特開昭58−57128号、などが
あり、その他に種々の有機化合物を添加したものもあ
り、たとえば、特開昭60−24105号、特開昭62−38755
号、特開昭62−57162号、特開昭62−67535号など種々の
ものが数多く提案されている。しかしながらこれらのも
のでもそれぞれ一長一短があり、微細線幅のリソグラフ
ィーにおいては解像度や寸法精度等について必ずしも満
足すべきものとは言い難い。
ン等の現像液を用い線幅が微細なパターンを描画する場
合にはレジストプロファイル及び寸法制御精度が極端に
低下する。このためレジスト感度を上げるために現像液
のアルカリ濃度を上げたり、現像液温度を上げたり、あ
るいは現像時間を長くしたりされるが所謂スループット
に対する十分な効果を上げることは出来ない。またこの
他に解像度を向上させるための改良技術として水酸化第
四級アンモニウム水溶液に種々の界面活性剤、有機化合
物を添加したものが提案されている。界面活性剤を添加
したものとしては、たとえば、特開昭58−9143号、特開
昭61−70551号、特開昭61−151537号、特開昭61−16748
号、特開昭61−232453号、特開昭61−232454号、特開昭
62−32452号、特開昭62−32454号、特開昭62−47125号
などがあり、界面活性剤とさらにアルコール、炭化水素
などの他の有機化合物を添加したものとしてはたとえ
ば、特開昭62−232453号、特開昭58−57128号、などが
あり、その他に種々の有機化合物を添加したものもあ
り、たとえば、特開昭60−24105号、特開昭62−38755
号、特開昭62−57162号、特開昭62−67535号など種々の
ものが数多く提案されている。しかしながらこれらのも
のでもそれぞれ一長一短があり、微細線幅のリソグラフ
ィーにおいては解像度や寸法精度等について必ずしも満
足すべきものとは言い難い。
先に、本発明者らはウエハーの表面処理に水酸化テト
ラメチルアンモニウムにヒドラジンを添加した水溶液が
効果的な処理剤であることを見出した（特願昭62−1696
53）。さらに、本発明者らは、ポジ型フォトレジスト現
像液につき高解像度であってパターン寸法精度のバラツ
キの少ないレジストプロファイルを与える現像液につい
て検討をした結果、水酸化テトラメチルアンモニウムに
ヒドラジンに少量のヒドラジンを添加した水溶液が良い
結果を示すことが判ったた。
ラメチルアンモニウムにヒドラジンを添加した水溶液が
効果的な処理剤であることを見出した（特願昭62−1696
53）。さらに、本発明者らは、ポジ型フォトレジスト現
像液につき高解像度であってパターン寸法精度のバラツ
キの少ないレジストプロファイルを与える現像液につい
て検討をした結果、水酸化テトラメチルアンモニウムに
ヒドラジンに少量のヒドラジンを添加した水溶液が良い
結果を示すことが判ったた。
本発明は、高解像度であって、優れたレジストプロフ
ァイルが得られるとともに、パターン寸法のバラツキが
小さい微細パターンの形成が行い得るポジ型フォトレジ
スト現像液を提供することを目的とする。
ァイルが得られるとともに、パターン寸法のバラツキが
小さい微細パターンの形成が行い得るポジ型フォトレジ
スト現像液を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、上記の点に鑑み鋭意研究の結果有機ア
ルカリ水溶液である水酸化第四級アンモニウム水溶液に
ヒドラジンを添加することによって微細パターンを精度
良く形成することの出来ることを見い出し本発明に到っ
た。
ルカリ水溶液である水酸化第四級アンモニウム水溶液に
ヒドラジンを添加することによって微細パターンを精度
良く形成することの出来ることを見い出し本発明に到っ
た。
すなわち、本発明は一般式（Ｉ） （ただし、式中R1〜R4は同一であっても異なってもよ
く、炭素数１〜10のアルキル基またはアリール基を示
す）で表される水酸化第四級アンモニウムの水溶液にヒ
ドラジンを含有させてなるポジ型フォトレジスト現像液
に関する。
く、炭素数１〜10のアルキル基またはアリール基を示
す）で表される水酸化第四級アンモニウムの水溶液にヒ
ドラジンを含有させてなるポジ型フォトレジスト現像液
に関する。
上記一般式（Ｉ）で示される水酸化第四級アンモニウ
ムとしては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化
テトラエチルアンモニウム、水酸化トリメチルブチルア
ンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウム、
水酸化トリメチルフェニルアンモニウム等である。特に
好ましい水酸化第四級アンモニウムとしては水酸化テト
ラメチルアンモニウムである。
ムとしては、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化
テトラエチルアンモニウム、水酸化トリメチルブチルア
ンモニウム、水酸化トリメチルベンジルアンモニウム、
水酸化トリメチルフェニルアンモニウム等である。特に
好ましい水酸化第四級アンモニウムとしては水酸化テト
ラメチルアンモニウムである。
本発明に使用される水酸化第四級アンモニウムの水溶
液濃度は0.5〜10wt％であり好ましくは１〜6wt％であ
る。
液濃度は0.5〜10wt％であり好ましくは１〜6wt％であ
る。
本発明において、ヒドラジンは一般的には50ppmから5
000ppmの範囲で使用し得るが、通常は100〜1500ppmの範
囲で使用され、250〜1000ppmの範囲で使用するのが好適
である。50ppm以下では充分な効果が発揮されず、また5
000ppmを超える多量では露光部と非露光部との選択溶解
性が著しく悪くなり現像後のレジスト形状が悪化して所
望のレジストパターンが得られ難い。
000ppmの範囲で使用し得るが、通常は100〜1500ppmの範
囲で使用され、250〜1000ppmの範囲で使用するのが好適
である。50ppm以下では充分な効果が発揮されず、また5
000ppmを超える多量では露光部と非露光部との選択溶解
性が著しく悪くなり現像後のレジスト形状が悪化して所
望のレジストパターンが得られ難い。
本発明の現像液の対象となるポジ型レジストとしては
特に限定されるものではないが、たとえばｍ−クレゾー
ルノボラック樹脂のようなアルカリ可溶性ノボラック樹
脂とナフトキノンジアジド化合物とを構成成分として含
むものであればよい。
特に限定されるものではないが、たとえばｍ−クレゾー
ルノボラック樹脂のようなアルカリ可溶性ノボラック樹
脂とナフトキノンジアジド化合物とを構成成分として含
むものであればよい。
次に本発明の実施例につき説明する。
［実施例］ 現像液として水酸化テトラメチルアンモニウム（TMA
H）の2.38重量％水溶液に、表に示すようにヒドラジン
を加えた現像液を調製した。
H）の2.38重量％水溶液に、表に示すようにヒドラジン
を加えた現像液を調製した。
なお、比較としてヒドラジンを加えないものおよび添加
量の少ないものを調整し試験に供した。
量の少ないものを調整し試験に供した。
３インチシリコンウェハーにアルカリ可溶性ノボラッ
ク樹脂とナフトキノンジアジド化合物を構成成分として
含むOFPR−800（東京応化工業社製）をスピナーにより
膜厚1.2μｍになるように塗布し、クリーンオーブン中8
0℃で20分プレベークし密着露光装置を用いテストチャ
ートパターンを介して露光処理を行なった。
ク樹脂とナフトキノンジアジド化合物を構成成分として
含むOFPR−800（東京応化工業社製）をスピナーにより
膜厚1.2μｍになるように塗布し、クリーンオーブン中8
0℃で20分プレベークし密着露光装置を用いテストチャ
ートパターンを介して露光処理を行なった。
次いで表に示した現像液を用いて浸せき法で23℃、60
秒の現像処理を行なった後、超純水によるリンス処理を
行ない乾燥した。その後非露光部の膜厚減少速度、現像
後のレジストパターンの断面形状のテーパー角度、及び
スカムの状態を測定または観察した。なおレジストテー
パ角度は現像したレジスト膜の断面形状を走査型電子顕
微鏡で観察、測定し、スカムの状態は現像後の基板の状
態を走査型電子顕微鏡で観察した。
秒の現像処理を行なった後、超純水によるリンス処理を
行ない乾燥した。その後非露光部の膜厚減少速度、現像
後のレジストパターンの断面形状のテーパー角度、及び
スカムの状態を測定または観察した。なおレジストテー
パ角度は現像したレジスト膜の断面形状を走査型電子顕
微鏡で観察、測定し、スカムの状態は現像後の基板の状
態を走査型電子顕微鏡で観察した。
［発明の効果］ 本発明の現像液は、高解像度で微細パターンの形成が
可能であり、パターン寸法のバラツキが小さい優れたプ
ロファイルを与えることができる他、スカムも認められ
ないものである。
可能であり、パターン寸法のバラツキが小さい優れたプ
ロファイルを与えることができる他、スカムも認められ
ないものである。
Claims (1)
- 【請求項１】一般式（Ｉ） （ただし、式中R1〜R4は同一であっても異なってもよ
く、炭素数１〜10のアルキル基またはアリール基を示
す）で表される水酸化第四級アンモニウムの水溶液にヒ
ドラジンを含有させてなるポジ型フォトレジスト現像
液。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262687A JP2712397B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | ポジ型フォトレジスト現像液 |
| EP89119048A EP0364895B1 (en) | 1988-10-20 | 1989-10-13 | Positive type photoresist developer |
| DE68923844T DE68923844T2 (de) | 1988-10-20 | 1989-10-13 | Entwickler für Positiv-Photolacke. |
| KR1019890015187A KR960003909B1 (ko) | 1988-10-20 | 1989-10-20 | 양성 감광성 내식막 현상액 및 그 제조방법 |
| US07/857,076 US5175078A (en) | 1988-10-20 | 1992-03-18 | Positive type photoresist developer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262687A JP2712397B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | ポジ型フォトレジスト現像液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297555A JPH02297555A (ja) | 1990-12-10 |
| JP2712397B2 true JP2712397B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17379199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63262687A Expired - Lifetime JP2712397B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | ポジ型フォトレジスト現像液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712397B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6385542A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-16 | Konica Corp | 感光材料用現像液組成物及び現像方法 |
| JP2514350B2 (ja) * | 1987-02-16 | 1996-07-10 | コニカ株式会社 | ネガ型とポジ型を共通に処理できる感光性平版印刷版用現像液 |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63262687A patent/JP2712397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02297555A (ja) | 1990-12-10 |
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