JP3401201B2 - 電子部品用基材の製造方法及びそれに用いるレジスト除去剤 - Google Patents
電子部品用基材の製造方法及びそれに用いるレジスト除去剤Info
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Description
製造方法、特に基板表面に放射線感応性レジスト膜を形
成させたのち、そのレジスト膜の不要部分を効率よく除
去して電子部品用基材を製造する方法及びその方法に用
いるレジスト除去剤に関するものである。
子のような電子部品を製造する場合、先ずシリコンウエ
ーハのような基板の表面に放射線感応性レジスト膜形成
用塗布液を塗布し、乾燥することにより、基板上に放射
線感応性レジスト膜を形成するが、この際基板の周辺部
や縁辺部や裏面部に付着した不要の放射線感応性レジス
ト膜をレジスト除去剤により溶解除去することが必要で
ある。
毒性が低く、安全性に優れるという点でプロピレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート又はこれとプロピ
レングリコールモノメチルエーテルとの混合液が広く用
いられていたが、これらのレジスト除去液は、ガラス角
基板を用いて液晶素子を製造する場合には、残存させな
ければならない必要なレジスト膜と不要なレジストの除
去部分との間の界面付近が膨成し、断面形状が非垂直性
になる上に、必要なレジスト膜部分まで除去されてしま
うという欠点があった。
者らは先に塩基性物質を溶解した水性溶媒からなるレジ
スト除去剤(特開平9−269601号公報)や、ジプ
ロピレングリコールモノ低級アルキルエーテル(特開平
9−311470号公報)を提案したが、近年に至り、
より高いスループットが要求される電子部品においては
レジスト除去のための処理時間をさらに短縮する必要が
あり、これに適合するレジスト除去剤の出現が望まれて
いた。
部及び裏面部に付着した不要のレジスト膜を除去するた
めのレジスト除去剤に対し要求される性能には、6秒間
以内という短時間で、不要のレジスト膜を完全に除去し
うること、除去後のレジスト膜の断面が垂直であるこ
と、除去されてはならない必要なレジスト膜部分には浸
透しないこと、除去後にスカムを生じないこと、除去後
にレジスト除去剤が残存しないように乾燥性が良好なこ
となどがある。
求性能を満たしたレジスト除去剤を用い、優れた性能を
もつ電子部品用基材を得るための製造方法を提供するこ
とを目的としてなされたものである。
フィー技術を利用して電子部品用基材を製造する際、不
要部分を除去する過程において生じるこれまでの種々の
欠点は、使用するレジスト除去剤の表面張力に関係する
こと、したがって、適正な範囲の表面張力をもつ有機溶
剤をレジスト除去剤として用いれば、これまでの欠点を
克服しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を
なすに至った。
応性レジスト膜形成用塗布液を塗布し、乾燥後、基板の
少なくとも周辺部、縁辺部及び裏面部に付着した不要の
レジスト膜をレジスト除去剤を用いて溶解除去すること
により電子部品用基材を製造するに当り、前記レジスト
除去剤として、異なる2種又はそれ以上の有機溶剤を混
合して20℃における表面張力が35dyne/cmよ
りも大きく60dyne/cmよりも小さい範囲に調整
された、放射線感応性レジスト膜に対し溶解性を示す有
機溶剤を用いることを特徴とする電子部品用基材の製造
方法及びそれに用いるレジスト除去剤を提供するもので
ある。
放射線感応性レジスト膜形成用塗布液としては、これま
でリソグラフィー技術を利用して電子部品を製造する際
に一般に用いられているものの中から任意に選ぶことが
でき、特に制限はない。また、これらの原料を用いて電
子部品を製造する方法自体についても、これまでのリソ
グラフィー技術を利用して電子部品を製造する方法をそ
のまま用いることができる。
感応性レジスト膜形成用塗布液を塗布し、乾燥して所要
のレジスト膜を形成させたのち、基板の周辺部、縁辺部
及び裏面部の少なくとも一部に付着した不要のレジスト
膜を除去するためのレジスト除去剤として、異なった2
種又はそれ以上の有機溶剤を混合して20℃における表
面張力が35dyne/cmよりも大きく60dyne
/cmよりも小さい範囲に調整された混合有機溶剤を用
いることが必要である。この表面張力が35dyne/
cm以下のもの、例えば公知の乳酸エチルとエチル‐3
‐エトキシプロピオネートとγ‐ブチロラクトンとの混
合物、2‐メチル‐3‐メトキシプロピオン酸メチルな
どは表面張力が35dyne/cm以下であるため、不
要レジスト膜除去の処理の際、除去してはならないレジ
スト膜の必要部分に溶剤が浸透し、これを除去するとい
う好ましくない事態を生じる。他方、この表面張力が6
0dyne/cm以上になると、不要レジスト部分への
浸透が困難になるため、処理時間が長くなるのを免れな
い。
チロラクトン(43.9dyne/cm)、アニソール
(35.2dyne/cm)、ベンジルアルコール(3
8.94dyne/cm)、ジメチルスルホキシド(4
2.8dyne/cm)、N‐メチルピロリドン(41
dyne/cm)、ホルムアミド(58.6dyne/
cm)、フェネトール(32.85dyne/cm)な
どのラクトン類、含酸素ベンゼン誘導体、スルホキシド
類及びアミド類の中から選ばれる。
面張力になるように、2種以上の有機溶剤を混合して用
いることが必要である。この中で特に好ましいのは、
(a)γ‐ブチロラクトン70〜97重量%、好ましく
は90〜97重量%と(b)アルコキシベンゼン及び芳
香族アルコールの中から選ばれる少なくとも1種3〜3
0重量%、好ましくは3〜10重量%の混合物であり、
特に(b)成分としてはアニソールの場合が好ましい。
は、通常の電子部品例えば半導体素子や表示素子の製造
に用いられるものの中から任意に選ぶことができ、特に
制限はない。このようなものとしては、シリコンウエー
ハ、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Cry
stal Display)、プラズマ・ディスプレイ
・パネル(PDP)、発光ダイオード(LED:Lig
ht Emitting Diode)、エレクトロル
ミネッセント・ディスプレイ(ELD)、電界放射ディ
スプレイ(FED:Field Emission D
isplay)などのフラットパネルディスプレイに用
いられるガラス角基板、透明プラスティック角基板など
がある。特に本発明方法は、フラットパネル用の角基板
に対し効果が大きい。
通常各種電子部品素子の製造に使用されているものであ
るが、これは一般に、放射線感応性物質と被膜形成物質
とから成り、かつアルカリ水溶液により現像できるもの
である。最近の超微細加工に十分適応しうる諸要求特性
を備えた特に有利なレジストとしてはポジ型ホトレジス
ト、特にキノンジアジド系放射線感応性物質と被膜形成
物質とを含む組成物から成るものがある。
アジド基含有化合物、例えばオルトベンゾキノンジアジ
ド、オルトナフトキノンジアジド、オルトアントラキノ
ンジアジドなどのキノンジアジド類のスルホン酸とフェ
ノール性水酸基又はアミノ基を有する化合物とを部分若
しくは完全エステル化、又は部分若しくは完全アミド化
したものが挙げられ、前記のフェノール性水酸基又はア
ミノ基を有する化合物としては、例えば2,3,4‐ト
リヒドロキシベンゾフェノン、2,2′,4,4′‐テ
トラヒドロキシベンゾフェノン、2,3,4,4´‐テ
トラヒドロキシベンゾフェノンなどのポリヒドロキシベ
ンゾフェノン、あるいは没食子酸アルキル、没食子酸ア
リール、フェノール、p‐メトキシフェノール、ジメチ
ルフェノール、ヒドロキノン、ビスフェノールA、ナフ
トール、ピロカテコール、ピロガロール、ピロガロール
モノメチルエーテル、ピロガロール‐1,3‐ジメチル
エーテル、没食子酸、水酸基を一部残しエステル化又は
エーテル化された没食子酸、アニリン、p‐アミノジフ
ェニルアミンなどが挙げられる。そして、特に好ましい
キノンジアジド基含有化合物は、上記したポリヒドロキ
シベンゾフェノンとナフトキノン‐1,2‐ジアジド‐
5‐スルホニルクロリド又はナフトキノン‐1,2‐ジ
アジド‐4‐スルホニルクロリドとの完全エステル化物
や部分エステル化物であり、特に平均エステル化度が7
0%以上のものが好ましい。
ノール、クレゾール、キシレノールなどとアルデヒド類
とから得られるノボラック樹脂、アクリル樹脂、スチレ
ンとアクリル酸との共重合体、ヒドロキシスチレンの重
合体、ポリビニルヒドロキシベンゾエート、ポリビニル
ヒドロキシベンザルなどのアルカリ可溶性樹脂が有効で
ある。
形成物質としてクレゾールノボラック樹脂を用いたもの
であり、このクレゾールノボラック樹脂としては、低分
子量域をカットした重量平均分子量が2000〜200
00、好ましくは5000〜15000の範囲のものが
好ましい。
た放射線感応性物質が、被膜形成物質100重量部に対
し、通常10〜40重量部、好ましくは15〜30重量
部の範囲で配合される。この量が40重量部を超えると
感度が著しく劣り、また10重量部未満では好ましいパ
ターン断面形状が得にくくなる。
のある他の染料、例えばクマリン系染料、アゾ染料など
を添加してもよいし、さらに、他の添加物、例えば付加
的樹脂、可塑剤、安定剤あるいは現像して得られるパタ
ーンをより一層可視的にするための着色剤、コントラス
ト向上剤などの慣用されているものを添加含有させるこ
ともできる。
ジスト膜形成用塗布液の塗布は、スピンナー法、バーコ
ーター法、ロールコーター法など任意の塗布手段により
行うことができるが、なかでもスピンナー法が最も一般
的である。
れはレジスト塗膜から有機溶剤を揮散させるためのもの
である。本発明方法においては、完全乾燥して有機溶剤
を完全に揮散させるよりも、乾燥雰囲気から減圧下に大
気を吸引してレジスト塗膜の有機溶剤を完全に揮散させ
ない不完全乾燥の状態、すなわち乾固まで至らない半乾
きの状態まで乾燥するのが有利である。
縁辺部及び裏面部の少なくとも一部から不要のレジスト
膜を除去する手段としては、例えば以下のものがある。 (ア)除去剤を噴出するノズルを基板縁辺部に沿って移
動させる方法。 (イ)回転する基板の下方に除去剤を噴出するノズルを
配置し、基板裏面から除去する方法。 (ウ)基板を静止した状態で、予め除去剤を満たした溶
剤貯留部を基板へ水平に移動し、基板の両端の縁辺部を
該貯留部の除去剤に接触する方法(特開平8−1024
34号公報参照)。 (エ)予め除去剤を満たした溶剤貯留部で基板の両端を
狭持し、基板を移動させる方法。 (オ)除去剤で満たされた槽に基板を垂直に保持し浸漬
する方法。特に好ましいのは(ウ)の方法である。
したのち、通常のリソグラフィー技術を利用する場合と
同様、プレベーク、露光及び必要に応じ後加熱、現像、
ポストベーク、エッチング、剥離などの処理が施され
る。
明する。
m)上にポジ型レジストであるOFPR PR−11
(東京応化工業社製、キノンジアジド基含有化合物とク
レゾールノボラック樹脂を含有)を塗布法により乾燥膜
厚が1.1μmになるように塗布したのち、減圧乾燥処
理して半乾きの状態のレジスト膜を設けた基材を用意し
た。次いで、大型角基板コーター一貫ラインであるTR
−36000(東京応化工業社製)に搭載された不要レ
ジスト除去装置EBRの溶剤貯留部に供給された表1に
示す各除去剤に上記基板の縁辺部を水平方向から挿入し
た後、該基板を静止した状態で表1に示す所定時間浸漬
したのち、排気し、乾燥処理した。このとき、レジスト
膜不要部分の除去状態を目視により観察し、レジスト膜
が完全に除去されているものを○、完全ではないが支障
のない程度に除去されているものを△、除去されていな
いものを×とした。また、レジスト残さが発生していな
いものを○、若干発生しているものを△、多量に発生し
ているものを×とした。また、レジスト必要部分が除去
されていないものを○、除去されているものを×とし
た。次に、前記操作により不要部分が完全に除去されて
いるものについて、レジスト膜が除去された断面を、触
針式断差測定器[日本真空技術(株)製、商品名「DE
KTAK」]により測定し、界面付近のレジストの盛り
上がりがないものを○、盛り上がりが生じているものを
×として、除去後のレジストの断面形状を評価した。一
方、TR−36000に搭載された不要レジスト除去装
置EBRの溶剤貯留部に供給された表1に示す各除去剤
に上記基板の縁辺部を水平方向から挿入した後、該基板
を静止した状態で表1に示す所定時間浸漬したのち、6
秒経過後、除去部分を目視により観察し、除去剤の残り
が認められないものを○、一部除去剤の残りが認められ
るものを△、多量に残りが認められるものを×として、
乾燥性を評価した。
アセテート
性が高い上、基板の周辺部や縁辺部や裏面に付着した不
要のレジスト膜を短時間で効率よく除去することがで
き、かつ界面付近のレジストの盛り上がりがない垂直な
レジスト断面を形成しうるとともに、レジスト残さを生
じない品質の良好な電子部品製造用基材を与えることが
できる。
Claims (5)
- 【請求項1】 基板表面に放射線感応性レジスト膜形成
用塗布液を塗布し、乾燥後、基板の少なくとも周辺部、
縁辺部及び裏面部に付着した不要のレジスト膜をレジス
ト除去剤を用いて溶解除去することにより電子部品用基
材を製造するに当り、前記レジスト除去剤として、異な
る2種又はそれ以上の有機溶剤を混合して20℃におけ
る表面張力が35dyne/cmよりも大きく60dy
ne/cmよりも小さい範囲に調整された、放射線感応
性レジスト膜に対し溶解性を示す混合有機溶剤を用いる
ことを特徴とする電子部品用基材の製造方法。 - 【請求項2】 レジスト除去剤が(a)γ‐ブチロラク
トンと(b)アルコキシベンゼン及び芳香族アルコール
の中から選ばれた少なくとも1種との混合有機溶剤であ
る請求項1記載の電子部品用基材の製造方法。 - 【請求項3】 (a)が70〜97重量%、(b)が3
〜30重量%である請求項2記載の電子部品用基材の製
造方法。 - 【請求項4】 (b)がアニソールである請求項2又は
3記載の電子部品用基材の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかの方法で用
いるレジスト除去剤。
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