JPH0319540B2 - - Google Patents
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- JPH0319540B2 JPH0319540B2 JP57110620A JP11062082A JPH0319540B2 JP H0319540 B2 JPH0319540 B2 JP H0319540B2 JP 57110620 A JP57110620 A JP 57110620A JP 11062082 A JP11062082 A JP 11062082A JP H0319540 B2 JPH0319540 B2 JP H0319540B2
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- Japan
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- photoresist
- developer
- heptane
- butyl acetate
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
- G03F7/325—Non-aqueous compositions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の技術分野
本発明は、半導体装置製造における微細加工用
フオトレジスト、より詳しく述べるならば、ネガ
形環化ゴム系フオトレジストの現像方法に関する
ものである。
フオトレジスト、より詳しく述べるならば、ネガ
形環化ゴム系フオトレジストの現像方法に関する
ものである。
(2) 技術の背景
IC，LSIの高積化に伴い微細加工の加工精度の
向上およびより一層の微細化が求められている。
フオトレジストを利用して被加工層を微細加工す
る場合にも、フオトレジストの高品質、マスク合
め精度の向上、露光、現像、リンス、エツチング
などの工程における改良が試みられている。フオ
トレジストにはポジ形とネガ形とがあり用途に応
じて使い分けられており、本発明はネガ形フオト
レジストに関するものであつて、ネガ形フオトレ
ジストはポジ形フオトレジストと比べて解像度は
劣るがピンホールが少ない、エツチング寸法精度
が高い、耐薬品性および密着性が良く、感度が高
く安定しているなどの特徴がある。このネガ形フ
オトレジストにはポリケイ皮酸系のものと環化ゴ
ム系のものとがあり、本発明は環化ゴム系に関す
る。
向上およびより一層の微細化が求められている。
フオトレジストを利用して被加工層を微細加工す
る場合にも、フオトレジストの高品質、マスク合
め精度の向上、露光、現像、リンス、エツチング
などの工程における改良が試みられている。フオ
トレジストにはポジ形とネガ形とがあり用途に応
じて使い分けられており、本発明はネガ形フオト
レジストに関するものであつて、ネガ形フオトレ
ジストはポジ形フオトレジストと比べて解像度は
劣るがピンホールが少ない、エツチング寸法精度
が高い、耐薬品性および密着性が良く、感度が高
く安定しているなどの特徴がある。このネガ形フ
オトレジストにはポリケイ皮酸系のものと環化ゴ
ム系のものとがあり、本発明は環化ゴム系に関す
る。
(3) 従来技術と問題点
微細パターンをフオトエツチング法で形成する
工程：基板の被加工層の上にフオトレジストを塗
布する工程、フオトレジスト層のプリベーク工
程、所定パターン露光工程、現像工程、リンス工
程、ポストベーク工程、被加工層のエツチング工
程、およびフオトレジスト層除去工程からなる。
環化ゴム系フオトレジストの場合に現像液として
キシレンや脂肪族炭化水素又はこれらの組合せが
用いられており、またリンス液として酢酸ｎ−ブ
チルが広く用いられている。現像工程において現
像中のフオトレジストが膨潤し、リンス液によつ
てこの膨潤を抑えているわけである。微細加工の
ために現像後の隣り合うフオトレジストラインの
間の距離（すなわち、レジストパターン間隙ｗ）
を小さくするわけであるが、露光時のマスクパタ
ーン幅Ａおよびマスクパターン間隙Ｗによつては
現像後に残存するフオトレジストラインがとなり
のフオトレジストラインと膨潤によつてくつつ
き、リンス工程で糸を引くようになつたりして、
クラツク、ヒゲ、ブリツジなどの生じた不良レジ
ストパターンになる問題がある。また、フオトレ
ジスト層の厚さを薄くすることでレジストパター
ン間隙を小さくすることも考えられるが、薄いと
ピンホールの発生が多くなりフオトレジスト層と
しては使用できなくなるので、フオトレジスト層
の厚さは通常0.6μmないし1.5μmである。
工程：基板の被加工層の上にフオトレジストを塗
布する工程、フオトレジスト層のプリベーク工
程、所定パターン露光工程、現像工程、リンス工
程、ポストベーク工程、被加工層のエツチング工
程、およびフオトレジスト層除去工程からなる。
環化ゴム系フオトレジストの場合に現像液として
キシレンや脂肪族炭化水素又はこれらの組合せが
用いられており、またリンス液として酢酸ｎ−ブ
チルが広く用いられている。現像工程において現
像中のフオトレジストが膨潤し、リンス液によつ
てこの膨潤を抑えているわけである。微細加工の
ために現像後の隣り合うフオトレジストラインの
間の距離（すなわち、レジストパターン間隙ｗ）
を小さくするわけであるが、露光時のマスクパタ
ーン幅Ａおよびマスクパターン間隙Ｗによつては
現像後に残存するフオトレジストラインがとなり
のフオトレジストラインと膨潤によつてくつつ
き、リンス工程で糸を引くようになつたりして、
クラツク、ヒゲ、ブリツジなどの生じた不良レジ
ストパターンになる問題がある。また、フオトレ
ジスト層の厚さを薄くすることでレジストパター
ン間隙を小さくすることも考えられるが、薄いと
ピンホールの発生が多くなりフオトレジスト層と
しては使用できなくなるので、フオトレジスト層
の厚さは通常0.6μmないし1.5μmである。
市販のネガ形環化ゴム系フオトレジストを使用
して、従来工程に従つて現像液（ｎ−ヘプタン）
にて現像し、次にリンス液（酢酸ブチル）にてリ
ンスした場合には、高集積度のLSIなどの製造に
おける最小線幅２〜3μmを達成するに不十分であ
る。
して、従来工程に従つて現像液（ｎ−ヘプタン）
にて現像し、次にリンス液（酢酸ブチル）にてリ
ンスした場合には、高集積度のLSIなどの製造に
おける最小線幅２〜3μmを達成するに不十分であ
る。
(4) 発明の目的
本発明の目的は、微細パターン形成のためにネ
ガ形環化ゴム系フオトレジストの解像性を高める
ことである。
ガ形環化ゴム系フオトレジストの解像性を高める
ことである。
本発明の別の目的は、現像工程とリンス工程と
を同時に行なうことのできる現像方法を提案する
ことである。
を同時に行なうことのできる現像方法を提案する
ことである。
(5) 発明の構成
上述の目的が、基板の被加工層の上に形成され
た環化ゴム系フオトレジストの現像において、ｎ
−ヘプタンと酢酸ｎ−ブチルとが容積比で９：１
ないし２：３である現像液によつて現像してリン
ス工程の必要のないことを特徴とするフオトレジ
ストの現像方法によつて達成される。
た環化ゴム系フオトレジストの現像において、ｎ
−ヘプタンと酢酸ｎ−ブチルとが容積比で９：１
ないし２：３である現像液によつて現像してリン
ス工程の必要のないことを特徴とするフオトレジ
ストの現像方法によつて達成される。
上述の現像液の混合割合で酢酸ｎ−ブチルの量
が上述の範囲より少ないと、環化ゴム系フオトレ
ジストの膨潤をそれほど抑えることができず解像
性が低く、一方この範囲より多いと、現像ができ
ない。また、上述のｎ−ヘプタンはその20vol％
までをキシレンで置換することができる。キシレ
ンはｎ−ヘプタンよりも現像能力があるが膨潤量
も大きいために、20vol％以下であれば問題はな
い。
が上述の範囲より少ないと、環化ゴム系フオトレ
ジストの膨潤をそれほど抑えることができず解像
性が低く、一方この範囲より多いと、現像ができ
ない。また、上述のｎ−ヘプタンはその20vol％
までをキシレンで置換することができる。キシレ
ンはｎ−ヘプタンよりも現像能力があるが膨潤量
も大きいために、20vol％以下であれば問題はな
い。
(6) 発明の実施態様
本発明の実施態様を含んでいる下記実験によつ
て本発明をより詳しく説明する。
て本発明をより詳しく説明する。
実験 １
熱酸化膜を有するシリコンウエハ上にネガ形環
化ゴム系フオトレジスト（OMR−83：東京応化
社製）をスピンコート法で塗布し、次に、95℃の
温度にて30分間プリベークして厚さ1.2μmのフオ
トレジスト層を形成した。
化ゴム系フオトレジスト（OMR−83：東京応化
社製）をスピンコート法で塗布し、次に、95℃の
温度にて30分間プリベークして厚さ1.2μmのフオ
トレジスト層を形成した。
このプリベークしたフオトレジスト層を透光ス
トライプパターン（マスクパターン幅Ａ：6μｍ、
マスクパターン間隙Ｗ：6μm）を有するマスクを
用いて遠紫外線の密着露光（３秒間）を行なつ
た。ｎ−ヘプタン（C7H16）と酢酸ｎ−ブチルと
の混合液を現像液としてフオトレジスト層を現像
し、ネガ形フオトレジストなので露光部分を残し
て非露光部分を除去した。現像液の混合割合を変
えて現像を行い、得られたレジストラインパター
ンの幅Ｘを測定した。この結果を第１図に示し、
この図から次のようなことがわかる。現像液が２
−ヘプタンのみであると膨潤のために約8μm幅の
レジストラインパターンとなつてしまう。現像液
中の酢酸ｎ−ブチルの割合が増すにつれて膨潤が
抑えられる。酢酸ｎ−ブチルが65vol％以上にな
ると、現像残が生じて全く解像できない（現像不
可能域）。また、酢酸ｎ−ブチルが55ないし65vol
％であると、現像方式（例えば、スプレー方式、
浸漬方式など）によつては現像残が生じてしまう
ことがある（現像不安定域）。
トライプパターン（マスクパターン幅Ａ：6μｍ、
マスクパターン間隙Ｗ：6μm）を有するマスクを
用いて遠紫外線の密着露光（３秒間）を行なつ
た。ｎ−ヘプタン（C7H16）と酢酸ｎ−ブチルと
の混合液を現像液としてフオトレジスト層を現像
し、ネガ形フオトレジストなので露光部分を残し
て非露光部分を除去した。現像液の混合割合を変
えて現像を行い、得られたレジストラインパター
ンの幅Ｘを測定した。この結果を第１図に示し、
この図から次のようなことがわかる。現像液が２
−ヘプタンのみであると膨潤のために約8μm幅の
レジストラインパターンとなつてしまう。現像液
中の酢酸ｎ−ブチルの割合が増すにつれて膨潤が
抑えられる。酢酸ｎ−ブチルが65vol％以上にな
ると、現像残が生じて全く解像できない（現像不
可能域）。また、酢酸ｎ−ブチルが55ないし65vol
％であると、現像方式（例えば、スプレー方式、
浸漬方式など）によつては現像残が生じてしまう
ことがある（現像不安定域）。
実験 ２
実験１と同じように塗布し、プリベークして厚
さ1.2μmのフオトレジスト層（OMR−83）層を
形成した。マスクパターン幅Ａが20μmでマスク
パターン間隙Ｗを1.0，1.5，2.0〜7.0μm（0.5μmず
つ増す）としたストライプパターンを有するフオ
トマスクを用意した。このマスクを用いて遠紫外
線の密着露光（３秒間）を行なつた。現像液であ
るｎ−ヘプタンと酢酸ｎ−ブチルとの混合液でも
つてその割合を変えてフオトレジスト層を現像し
て、それぞれの現像液での解像できている最小の
マスクパターン間隙Ｗを求めた。得られた結果を
第２図に示す。
さ1.2μmのフオトレジスト層（OMR−83）層を
形成した。マスクパターン幅Ａが20μmでマスク
パターン間隙Ｗを1.0，1.5，2.0〜7.0μm（0.5μmず
つ増す）としたストライプパターンを有するフオ
トマスクを用意した。このマスクを用いて遠紫外
線の密着露光（３秒間）を行なつた。現像液であ
るｎ−ヘプタンと酢酸ｎ−ブチルとの混合液でも
つてその割合を変えてフオトレジスト層を現像し
て、それぞれの現像液での解像できている最小の
マスクパターン間隙Ｗを求めた。得られた結果を
第２図に示す。
実験 ３
マスクパターン幅Ａを5μmとしかつマスクパタ
ーン間隙Ｗを1.0，1.5，2.0〜7.0μm（0.5μmずつ増
す）としたストライプパターンのフオトマスクを
使用したことを除いては実験２と同じことを行な
つて、解像できる最小マスクパターン間隙Ｗを求
めた。得られた結果を第３図に示す。
ーン間隙Ｗを1.0，1.5，2.0〜7.0μm（0.5μmずつ増
す）としたストライプパターンのフオトマスクを
使用したことを除いては実験２と同じことを行な
つて、解像できる最小マスクパターン間隙Ｗを求
めた。得られた結果を第３図に示す。
実験 ４
現像液中のｎ−ヘプタンの一部をキシレンでも
つて置換した場合のフオトレジストの膨潤変化を
調べるために、実験１のようにフオトレジスト層
の形成および紫外線密着露光を行なつてから、キ
シレンを含有した現像液で現像した。現像液中の
酢酸ｎ−ブチルの割合を一定にこの場合に、
60vol％にしておいて、ｎ−ヘプタンとキシレン
との混合割合を変える。例えば、（ｎ−ヘプタン
80％＋キシレン20％）対酢酸ｎ−ブチルの割合を
２：３とするわけである。これは現像液が全体を
100％とすると32％ｎ−ヘプタン、８％キシレン
および60％酢酸ｎ−ブチルからなる。現像後のレ
ジストパターン幅Ｘを測定した結果を第４図に示
す。
つて置換した場合のフオトレジストの膨潤変化を
調べるために、実験１のようにフオトレジスト層
の形成および紫外線密着露光を行なつてから、キ
シレンを含有した現像液で現像した。現像液中の
酢酸ｎ−ブチルの割合を一定にこの場合に、
60vol％にしておいて、ｎ−ヘプタンとキシレン
との混合割合を変える。例えば、（ｎ−ヘプタン
80％＋キシレン20％）対酢酸ｎ−ブチルの割合を
２：３とするわけである。これは現像液が全体を
100％とすると32％ｎ−ヘプタン、８％キシレン
および60％酢酸ｎ−ブチルからなる。現像後のレ
ジストパターン幅Ｘを測定した結果を第４図に示
す。
第２図および第３図からわかるようにｎ−ヘプ
タンと酢酸ｎ−ブチルとの割合が２対３に近いほ
どフオトレジストの膨潤が小さく現像でき、解像
性が良くなつて最小線幅２〜3μmの微細加工が可
能である。また、第４図からわかるようにキシレ
ンのｎ−ヘプタンに対する割合が20％以下であれ
ばフオトレジストの膨潤がより大きくなることは
ない。
タンと酢酸ｎ−ブチルとの割合が２対３に近いほ
どフオトレジストの膨潤が小さく現像でき、解像
性が良くなつて最小線幅２〜3μmの微細加工が可
能である。また、第４図からわかるようにキシレ
ンのｎ−ヘプタンに対する割合が20％以下であれ
ばフオトレジストの膨潤がより大きくなることは
ない。
第１図は、マスクパターン幅6μmフオトマスク
を使用した場合での現像後のレジストパターン幅
と現像液組成との関係を表わす図であり、第２図
は、マスクパターン幅20μmのフオトマスクを使
用した場合での最小マスクパターン間隙と現像液
組成との関係を表わす図であり、第３図は、マス
クパターン幅5μmのフオトマスクを使用した場合
での最小マスクパターン間隙と現像液組成との関
係を表わす図であり、第４図は、マスクパターン
幅6μmのフオトマスクを使用した場合での現像後
のフオトレジストパターン幅とキシレン含有現像
液との関係を表わす図である。
を使用した場合での現像後のレジストパターン幅
と現像液組成との関係を表わす図であり、第２図
は、マスクパターン幅20μmのフオトマスクを使
用した場合での最小マスクパターン間隙と現像液
組成との関係を表わす図であり、第３図は、マス
クパターン幅5μmのフオトマスクを使用した場合
での最小マスクパターン間隙と現像液組成との関
係を表わす図であり、第４図は、マスクパターン
幅6μmのフオトマスクを使用した場合での現像後
のフオトレジストパターン幅とキシレン含有現像
液との関係を表わす図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板の被加工層の上に形成された環化ゴム系
フオトレジストの現像において、ｎ−ヘプタンと
酢酸ｎ−ブチルとが容積比で９：１ないし２：３
である現像液によつて現像することを特徴とする
フオトレジストの現像方法。 ２ 前記ｎ−ヘプタンがその20容積％以下をキシ
レンで置換されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の現像方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11062082A JPS592043A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | フオトレジストの現像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11062082A JPS592043A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | フオトレジストの現像方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592043A JPS592043A (ja) | 1984-01-07 |
| JPH0319540B2 true JPH0319540B2 (ja) | 1991-03-15 |
Family
ID=14540407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11062082A Granted JPS592043A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | フオトレジストの現像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592043A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5988829A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フオトレジストの除去方法 |
| DE3419559A1 (de) * | 1984-05-25 | 1985-11-28 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Steuervorrichtung fuer funktionen im kraftfahrzeug |
| DE3836402A1 (de) * | 1988-10-26 | 1990-05-03 | Hoechst Ag | Entwicklungsloesemittel fuer durch photopolymerisation vernetzbare schichten sowie verfahren zur herstellung von reliefformen |
| JP2000292938A (ja) | 1999-04-09 | 2000-10-20 | Fujitsu Ltd | レジストパターン現像液及び形成方法、並びにそれらを使用して製造されたフォトマスク |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5276924A (en) * | 1975-12-23 | 1977-06-28 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Developer |
| JPS55155353A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Developer composition |
| JPS5683740A (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-08 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Developer for polymer photoresist |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP11062082A patent/JPS592043A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5276924A (en) * | 1975-12-23 | 1977-06-28 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Developer |
| JPS55155353A (en) * | 1979-05-22 | 1980-12-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Developer composition |
| JPS5683740A (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-08 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Developer for polymer photoresist |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS592043A (ja) | 1984-01-07 |
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