JP3127933B2 - 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
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
現像液に関し、さらに詳しくは第四級アンモニウム水酸
化物水溶液に糖類または糖アルコール類を配合してなる
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が少なく、優れたパター
ンプロフィルを与えることができポジ型フォトレジスト
現像液であり超微細加工の半導体集積回路の製造に有用
である。
半導体集積回路は超LSIに代表されるように高集積化
およびそれに伴い回路を描画する際の最小線幅も次第に
微細化し、レジストパターンを精度よく形成することが
強く要望されている。このような要求に応えることがで
きるのはポジ型レジストであり、これは従来使用されて
きているネガ型レジストより解像度が優れているもので
ある。ポジ型レジストに代表的なものは、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共に含むものである。このナ
フトキノンアジド系のポジ型レジストの現像液としては
一般に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しな
いアルカリ水溶液を使用することが好ましいのは言うま
でもないことである。そこで金属イオンを含有しない有
機アルカリ現像液、例えばテトラメチルアンモニウム水
酸化物やコリン等の水溶液が知られている。(IBM
「Technical Disclosure Bulettin 」第13巻、第7号、
第2009ページ、1970年、米国特許第 4,239,661号)
物やコリン等の水溶液を使用して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ィルおよび寸法制御
精度が極端に低下する。このためレジスト感度をあげる
ために現像液のアルカリ濃度を上げたり、あるいは現像
時間を長くしたりされるが、いわゆるスループットに対
する十分な効果を上げることができない。またこの他に
解像度を向上させるための改良として第四級アンモニウ
ム水酸化物水溶液に種々の添加剤、例えば界面活性剤、
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、例えば特開昭58−914
3号、特開昭61−70551号、特開昭61−167
48号、特開昭61−151537号、特開昭61−2
32453号、特開昭61−232454号、特開昭6
2−32452号、特開昭62−32454号、特開昭
62−47125号等があり、界面活性剤にさらにアル
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、例えば、特開昭62−232453号、特開
昭58−57128号などが挙げられる。しかしながら
これらの場合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。
酸化物水溶液にヒドラジンまたはヒドラジンと界面活性
剤とを組み合わせたポジ型フォトレジスト現像液を提案
した。これは従来のアルカリ系現像液に比べ微細線幅の
パターンプロフィルが得られ、スカムの発生も少ない優
れた現像液であるが、さらに高度な超微細線幅リソグラ
フィーを得る場合においては解像度、寸法精度の安定性
において今一歩不十分であり満足できるものでない。
るアルミニウム配線体基板においてハロゲンに起因する
アルミニウムのコロージョンを防止するための表面処理
液として第四級アンモニウム水酸化物水溶液に糖類また
は糖アルコールを配合した水溶液を先に提案した(特願
平2−14554号)。
発明は、高解像度を有し優れたレジストパターンプロフ
ィルが得られると共に、パターン寸法のバラツキが小さ
い超微細パターンの形成が可能であるポジ型フォトレジ
スト現像液を提供することにある。
カル系のポジ型レジスト現像液に関し多角的に検討を行
い、第四級アンモニウム水酸化物水溶液に、キシリトー
ルまたはソルビトールを添加配合した水溶液が安定した
精度の高い超微細加工が可能であり、優れたパターンプ
ロフィルを与えることが見出された。 すなわち、本発明は、一般式、〔(R1 )3 N−R〕+
・OH- (ただし、式中Rは炭素数1〜3のアルキル基、または
炭素数1〜3のヒドロキシ置換アルキル基、R1 は炭素
数1〜3のアルキル基を示す)で表される第四級アンモ
ニウム水酸化物水溶液1〜10重量%と、キシリトール
またはソルビトール0.5〜3重量%とを含有するポジ
型フォトレジスト現像液に係わる。
四級アンモニウム水酸化物は、炭素数1〜3のアルキル
基を有するテトラアルキルアンモニウム水酸化物、また
はRがヒドロキシ置換アルキル基であるトリアルキル
(ヒドロキシアルキル)アンモニウム水酸化物であり、
具体的には、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、テトラプロピィルアン
モニウム水酸化物、トリメチルエチルアンモニウム水酸
化物、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウ
ム水酸化物、トリエチル(2−ヒドロキシエチル)アン
モニウム水酸化物、トリプロピル(2−ヒドロキシエチ
ル)アンモニウム水酸化物、トリメチル(1−ヒドロキ
シプロピル)アンモニウム水酸化物などが挙げられる。
これらの中でも特に好ましいものは、テトラメチルアン
モニウム水酸化物(以下「TMAH」と記すことがあ
る)、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)アンモニウ
ム水酸化物(以下「コリン」と記すことがある)であ
る。
液中一般的に1〜10重量%の濃度範囲で選択され、実
際の使用に際しては使用する化合物の種類によりそれぞ
れの適切な濃度が選ばれる。例えばコリンやテトラエチ
ルアンモニウム水酸化物の場合は少なくとも5重量%の
濃度であることが必要であり、5重量%よりも低い場合
は現像が十分に行えず、時には殆ど現像ができないこと
もありパターンが形成されず、またスカムが発生し良好
なパターンが形成できないなど不都合である。TMAH
の場合は3重量%〜4重量%の範囲の濃度が選ばれ、コ
リンのような5重量%の高濃度では、未露光部の膜厚減
少速度が速くなり過ぎレジストが溶解して微細パターン
形成ができない。このように安定して良好なパターンプ
ロフィルを得るには、その使用濃度は使用化合物により
適宜選択することが必要である。
水酸化物と共に使用される糖アルコール類は、キシリト
ール、ソルビトールが挙げられる。これら糖アルコール
類は全溶液中一般に0.1〜3重量%の濃度範囲、好ま
しくは0.5〜3重量%の濃度範囲で使用される。上記
範囲よりも低い場合は超微細パターンを精度よく作成す
ることが困難となり、一方3重量%を越える高濃度で
は、レジストの露光部分の膜減り速度が低下し良好なパ
ターンが形成されない等現像液としての機能を発揮し得
ない。
ー法、パドル法などのいずれの方法にも適用でき、現像
時の温度、時間等はレジストの種類に応じて適宜選択さ
れるが、例えば通常のナフトキノンアジド化合物を含有
するアルカリ可溶性ノボラック樹脂からなるレジストを
使用して、浸漬法により現像する場合は一般的にはこれ
まで使用されている温度(室温)、現像時間で充分に満
足できるパターン形成が可能である。
示す。
エハーに、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−80
0(東京応化工業社製)をスピナーにより膜厚1.2μ
mになるように塗布し、これをクリーンオーブン中80
℃で30分間プリベークしたのち、密着露光装置を用い
てテストチャートレクチルを介して露光処理を行った。
なお、ソルビトールの添加量によりレジストの溶解速度
が異なるため、露光量は予め最適露光量を測定しておき
最適露光を行った。 〔現像液の調製〕テトラメチルアンモニウム水酸化物
(TMAH)の2.38重量%水溶液に、ソルビトール
を表−1に示す量を添加し現像液を調製し試験に供し
た。なお、比較としてソルビトールを添加しないもの、
またソルビトールの代わりにポリエチレングリコールを
添加したものをそれぞれ調製し試験に供した。 〔現像試験〕表−1に示したそれぞれの現像液を用いて
浸漬法により23℃、60秒の現像条件で現像を行った
後、超純水によりリンス処理を行ってクリーンオーブン
中120℃で30分ポストベークを行った。その後未露
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を測定または観察した。なお、断面
形状のテーパー角度は現像したレジスト膜上の0.75
μmのラインパターンの断面形状を走査型電子顕微鏡で
観察、測定したものである。表−1から明らかなように
本発明の現像液は未露光部の膜厚減少速度が充分に抑制
され、テーパー角度の高いシャープなパターンラインが
得られる。
濃度を3重量%として調製した現像液を使用した以外は
実施例1におけると同様のレジストパターンを同様の現
像条件で実施した。その結果を表−2に示す。
度を3重量%として調製した現像液を使用した以外は、
実施例1におけると同様のレジストパターンを同様の現
像条件で実施した。その結果を表3に示す。
す量をそれぞれ添加し現像液を調製し試験に供した。試
験に供したレジストパターンは実施例1と同様のものを
使用し、実施例1と同様な現像条件で実施した結果を表
−4に示す。
に、ソルビトールを表−5に示す量をそれぞれ添加し現
像液を調製し試験に供した。試験に供したレジストパタ
ーンは実施例1と同様のものを使用し、実施例1と同様
な現像条件で実施した結果を表−5に示す。
速度を充分に抑制し、高解像度で超微細パターンの形成
が可能であると共に、パターン寸法のバラツキが非常に
少なく安定して良好なパターンプロフィルを与えること
ができるなどの優れた効果を有し工業的に極めて有益な
ものである。
Claims (2)
- 【請求項1】 一般式、〔(R1 )3 N−R〕+ ・OH
- (ただし、式中Rは炭素数1〜3のアルキル基、または
炭素数1〜3のヒドロキシ置換アルキル基、R1 は炭素
数1〜3のアルキル基を示す)で表される第四級アンモ
ニウム水酸化物水溶液1〜10重量%とキシリトールま
たはソルビトール0.5〜3重量%とを含有するポジ型
フォトレジスト現像液。 - 【請求項2】 上記一般式で表される第四級アンモニウ
ム水酸化物が、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、トリメチル(2−ヒ
ドロキシエチル)アンモニウム水酸化物である請求項第
1項記載の現像液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28204891A JP3127933B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | ポジ型フォトレジスト現像液 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28204891A JP3127933B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | ポジ型フォトレジスト現像液 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0594024A JPH0594024A (ja) | 1993-04-16 |
JP3127933B2 true JP3127933B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=17647491
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28204891A Expired - Lifetime JP3127933B2 (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | ポジ型フォトレジスト現像液 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3127933B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69527494T2 (de) * | 1994-12-06 | 2002-11-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | Entwickler für ein lichtempfindliches lithographisches Druckmaterial |
US6541188B2 (en) | 2001-05-11 | 2003-04-01 | Kodak Polychrome Graphics Llc | Developer for alkaline-developable lithographic printing plates |
US6649319B2 (en) * | 2001-06-11 | 2003-11-18 | Kodak Polychrome Graphics Llc | Method of processing lithographic printing plate precursors |
KR101012237B1 (ko) * | 2003-07-11 | 2011-02-08 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 레지스트 현상 조성물 |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP28204891A patent/JP3127933B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0594024A (ja) | 1993-04-16 |
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