JPH05142787A - レジスト現像液及びパタン形成方法 - Google Patents

レジスト現像液及びパタン形成方法

Info

Publication number
JPH05142787A
JPH05142787A JP31089691A JP31089691A JPH05142787A JP H05142787 A JPH05142787 A JP H05142787A JP 31089691 A JP31089691 A JP 31089691A JP 31089691 A JP31089691 A JP 31089691A JP H05142787 A JPH05142787 A JP H05142787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
alcohol
developing solution
pattern
alkaline aqueous
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.)
Pending
Application number
JP31089691A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunari Miyoshi
一功 三好
Kimikichi Deguchi
公吉 出口
Tetsuyoshi Ishii
哲好 石井
Korehito Matsuda
維人 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP31089691A priority Critical patent/JPH05142787A/ja
Publication of JPH05142787A publication Critical patent/JPH05142787A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工体上にレジストパタンを形成する工程
において、レジスト現像時間を短縮し量産性を向上させ
るとともに、現像液による基板の腐食を低減する。 【構成】 TMAHアルカリ水溶液にCn2n+1OH又
はCn'2n'+1COCn" 2n"+1(但し、n、n’及び
n”は整数、1≦n≦7、1≦n’≦4、n’≦n”≦
n’+3)で示されるアルコール又はケトンを少なくと
も1含んでなるレジスト現像液及び該現像液を用いるパ
タン形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はIC、LSI等の加工に
使用される被加工体上に、電子線、X線、紫外線等のエ
ネルギー線に対して感応性を有するレジスト材料層を被
覆し、上記エネルギー線にて選択的照射し、さらに現像
処理を行い、所望の形状を有するレジストパタンを形成
し、このレジストパタンをマスクとした被加工体に対す
る選択的エッチング処理を行う被加工体の加工方法に於
いて、上記所望の形状を有するレジストパタンを形成す
る現像処理工程で使用するレジスト現像液、及び該レジ
スト現像液を用いたパタン形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、LSI等の加工寸法はサブミクロ
ンからクォーターミクロンと微細化が進み、これに適用
するX線及び電子線用のレジスト材料として、現像時の
膨潤等による解像性劣化の問題が少なく、且つ、高感度
であるノボラック樹脂を母材とする化学増幅系レジスト
が用いられている。従来、前記化学増幅系レジストの非
露光部を溶解する現像液としては、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド(TMAH;以下TMAHと
略記する。)アルカリ水溶液が用いられてきた。前記T
MAH系レジスト現像液は、従来よりホトレジストの現
像液として用いられ、高感度で高解像度なパタン形成を
可能とする現像液である。また、現像液の保管や廃液処
理などが有機溶媒と比較して簡単で、且つ引火性がない
ために特殊な安全対策が不必要である等汎用性の高い現
像液である。
【0003】しかしながら、従来のTMAH系現像液は
比較的長い現像時間を要するため、ウェハ処理の作業
性、量産性の点で問題があった。
【0004】また、シリコン基板上にアルミニウム膜層
を積層した基板面にレジストパタンを形成する際、強ア
ルカリ性を呈する現像液によりアルミニウム膜が腐食す
るといった問題点もあった。
【0005】上記問題点を解決するために、現像時間を
短縮させる試みが従来なされてきた。このような手段と
して、TMAH系水溶液中のTMAH濃度を上げてレジ
スト溶解性を向上させる方法がある。しかし、TMAH
濃度の増加により、現像時のレジスト膨潤量が増大し、
解像性の低下を誘引する問題点があった。
【0006】また、上記問題点を解決する別の手段とし
て、アルミニウム膜上にチタン等の耐食性のよい保護膜
を形成する方法あるいは、多層レジスト法等が適用され
てきた。しかしながら、前者は急峻な段差基板上での完
全な被覆が困難であり、保護膜にピンホールが発生する
結果、局部的にアルミニウム膜の多量腐食が起こり、断
線等の原因となっていた。また後者は、アルミニウム膜
上に下層レジスト、中間層レジスト及び上層のパタン形
成用レジストを順次塗布し、露光、現像処理によりパタ
ン形成された上層をマスクにして、更に中間層、下層へ
と順次、酸素反応性イオンエッチング(O2RIE)等
のドライエッチングを施し、パタン転写する方法である
が、プロセスが複雑になる問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明は、作業性及び量産性に優れ、かつ基板を腐食せず
に高解像度を与えるレジスト現像液及び該現像液を用い
るパタン形成方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、TMAHアルカリ水溶液にアルコール又はケト
ンを添加した場合に、その添加量と現像時間との間に相
関があることを見出した。
【0009】例えばシリコン基板上に化学増幅系ネガ型
レジストSAL601(商品名;シップレイ社製)を乾
燥膜厚1.5μmとなるように塗布した後、105℃の
ホットプレート上で2分間プリベークした基板をレジス
ト現像液に浸漬する。ここでレジスト現像液としてアル
カリ濃度0.27N−TMAHアルカリ水溶液に各種ア
ルコールを添加したものを用い、レジスト膜の完全溶解
時間Tc(以下、Tcと略記する。)を測定する。
【0010】図2は上記実験におけるアルコール添加量
とTcとの関係をプロットしたグラフである。図中8は
メチルアルコール、9はイソプロピルアルコール、10
はエチルアルコール、11はイソブチルアルコール、1
2はノルマルブチルアルコール、、13はノルマルペン
チルアルコールを用いた場合を示す。尚、アルコール無
添加の場合のTcは120秒である。
【0011】同図より、アルコールを添加した現像液の
Tcは、アルコール種によらずアルコール無添加現像液
のTcより短く、かつ添加量の増加とともにTcが減少
する傾向を示すことがわかる。例えば、ノルマルペンチ
ルアルコール13の場合は、添加量2.5%でTcは2
0秒であり、アルコール無添加の場合のTc120秒と
比較して1/6の値となっている。
【0012】また同図より、一般的にアルコールの分子
量が大きい程、Tcの減少傾向が急激になることが判
る。例えば、炭素数1のメチルアルコール8の場合は、
添加量9%でTcは80秒であるのに比べ、炭素数2の
エチルアルコール10の場合は、同添加量でTcは30
秒である。
【0013】同図は、すなわち、TMAHアルカリ水溶
液にアルコールを添加することにより、Tcを短縮し、
現像処理時間を短縮できることを示唆している。
【0014】また、Cn'2n'+1COCn"2n"+1(但
し、n’及びn”は整数であり、1≦n’≦4、n’≦
n”≦n’+3である。)で示されるケトンにおいても
図2と同様の傾向が得られ、メチルエチルケトンを5%
添加した場合のTcは25秒であった。
【0015】したがって、上記問題を解決するための本
発明は、アルカリ水溶液に一般式C n2n+1OH又はC
n'2n'+1COCn"2n"+1(但しn、n’及びn”は整
数であり、1≦n≦7、1≦n’≦4、n’≦n”≦
n’+3である。)で示されるアルコール又はケトンを
少なくとも1混合してなるレジスト現像液である。
【0016】また本発明は、上記現像液において、アル
カリ水溶液が、テトラメチルアンモニウムハイドロオキ
サイド(TMAH)アルカリ水溶液であるレジスト現像
液である。
【0017】更に本発明は、被加工基板上にノボラック
樹脂を母材とするレジスト材料を塗布してレジスト層を
形成した後、該被加工基板をプリベークし、次いで前記
レジスト層に所望のパタン形状に対応して高エネルギー
線を照射し、更にレジスト現像液により前記レジスト層
を現像処理して所望のレジストパタンを得るパタン形成
方法において、前記レジスト現像液が本発明のレジスト
現像液であるパタン形成方法である。
【0018】本発明のレジスト現像液を構成するアルカ
リ水溶液としては上記TMAHの他に、コリン等のアル
カリ水溶液が適用できる。
【0019】また、前記Cn2n+1OH(1≦n≦7)
の構造をもつアルコールとしては、例えば、メチルアル
コール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソ
プロピルアルコール、ノルマルブチルアルコール、イソ
ブチルアルコール、ノルマルペンチルアルコール、イソ
ペンチルアルコール、ノルマルヘキシルアルコール、ノ
ルマルヘプシルアルコール等の炭素数1〜7の各種異性
体を含む飽和アルキルアルコールが使用できる。
【0020】また前記Cn'2n'+1COCn"2n"+1(1
≦n’≦4、n’≦n”≦n’+3)の構造式をもつケ
トンとしては、例えば、ジメチルケトン、メチルエチル
ケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、
ジエチルケトン、エチルプロピルケトン、エチルブチル
ケトン、ジプロピルケトン、プロピルブチルケトン等の
脂肪族ケトンが使用できる。
【0021】上記アルコール及びケトンはそれぞれ1種
又は複数種使用してよく、更にアルコールとケトンは併
用してもよい。
【0022】上記アルコール及びケトンの配合量は、ア
ルコール又はケトンの種類に応じて適宜選択する。
【0023】次に、本発明のパタン形成方法について説
明する。
【0024】被加工基板の形状及び大きさは任意のもの
で良く、シリコン等の一般的な材料が使用できる。
【0025】レジスト材料としてはノボラック樹脂を母
材とするものを使用する。
【0026】プリベーク方法としては、ホットプレート
上での加熱等、一般的な方法が適用できる。
【0027】高エネルギー線としては、X線、電子線及
び紫外線等が好ましい。これらの高エネルギー線はパタ
ーン化してレジスト面に照射する。
【0028】本発明においては、上記のように高エネル
ギー線を照射した後の基板を、前記アルコール及び/又
はケトンを含むアルカリ水溶液よりなる現像液中に浸漬
して、レジストの未露光部を溶解除去して現像処理を施
すものである。現像時間は、現像液中に含まれるアルコ
ール又はケトンの種類及び添加量により適宜決定する。
また、本発明のパタン形成方法は、必要に応じて高エ
ネルギー線露光基板にポスト・エックスポージャー・ベ
ーク(以下、PEBと略す。)を施す。PEBの方法と
してはプリベークと同様である。
【0029】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。
【0030】実施例1 濃度0.27NのTMAHアルカリ水溶液を調製し、こ
れにノルマルブチルアルコールを全量に対して5容量%
となるように添加し本発明のレジスト現象液を得た。
【0031】次に、図1のBに示すように、シリコン基
板1上にアルミニウム膜よりなる導伝層2を積層し、次
いで、化学増幅系ネガ型レジスト、SAL601(商品
名;シップレイ社製)を塗布し、乾燥させて層厚1.5
μmのレジスト層3を形成した。 その後、該被加工体
をホットプレート上で105℃、2分間、プリベークし
た。次に所定のパタン形状を有するマスク4を介して、
SOR光よりなる高エネルギー線7をレジスト層3に照
射した。尚、露光条件は蓄積電流150mA、マスク4
とレジスト層3との距離30μm、露光量3500mA
・secとした。露光後、更にホットプレート上で10
5℃、2分間、PEBを施した。
【0032】上記のように処理した被加工体を前記現像
液中に浸漬し、2分間の現像処理を行なった。但し、こ
の現像液によるTcは20秒であった。現像処理後、純
水によるすすぎを1分間行ない、図1Bに示すようなレ
ジストパタン5を得た。
【0033】得られたパタンの最小解像パタン寸法は
0.3μmであり、アルコール無添加の現像液の場合
と、同程度の解像性であった。しかし、現像処理に要す
る時間が短縮したことにより、1時間当りのウェハ処理
枚数が30枚となり、従来の現像液による処理枚数5枚
に比べ量産性が6倍向上した。またアルミニウム膜の腐
食はみられなかった。
【0034】比較例 レジスト現像液として、アルコール無添加の0.27N
−TMAHアルカリ水溶液を用いた以外は実施例1と同
様にパタン形成を行なったところ、図1Aに示すよう
に、アルミニウム膜にアンダーカット状の腐食6が生じ
た。尚、この現像液によるレジスト層のTcは120秒
であり、現像には12分間を要した。
【0035】実施例2 レジスト現像液として、0.27N−TMAHアルカリ
水溶液にエチルアルコールを全量の9容量%添加したも
のを用い、現像処理時間を3分間とした以外は実施例1
と同様にパタン形成を行なった。但し、この現像液によ
るレジスト層のTcは30秒であった。得られたレジス
トパタンの最小解像パタン寸法は0.2μmであり、ア
ルコール無添加の現像液による場合と同程度であった。
しかし、1時間当りのウェハ処理枚数は20枚となり、
従来現像液の4倍となった。また、アルミニウム膜の腐
食はみられなかった。
【0036】実施例3 レジスト現像液として、0.27N−TMAHアルカリ
水溶液に、メチルエチルケトンを全量の4容量%添加し
たものを用い、現像処理時間を1分30秒とした以外は
実施例1と同様にパタン形成を行なった。但し、この現
像液によるレジスト層のTcは15秒であった。得られ
たレジストパタンの最小解像パタン寸法は0.2μmで
あり、アルコール無添加の現像液による場合と同程度で
あった。しかし、1時間当りのウェハ処理枚数は40枚
となり、従来現像液の8倍となった。また、アルミニウ
ム膜の腐食はみられなかった。
【0037】実施例4 レジスト現像液として、0.27N−TMAHアルカリ
水溶液に、イソプロピルアルコールを全量の17容量%
添加したものを用い、現像処理時間を2分間とした以外
は実施例1と同様にパタン形成を行なった。但し、この
現像液によるレジスト層のTcは20秒であった。得ら
れたレジストパタンの最小解像パタン寸法は0.2μm
であり、アルコール無添加の従来現像液による場合と同
程度であった。しかし、1時間当りのウェハ処理枚数は
30枚となり、従来現像液の6倍となった。また、アル
ミニウム膜の腐食はみられなかった。
【0038】
【発明の効果】本発明のレジスト現像液を本発明のパタ
ン形成方法に適用することにより、レジストの現像処理
時間を大幅に短縮できる。
【0039】その結果、1時間当りのウェハ処理枚数が
増加し、量産性、作業性が向上する。
【0040】また、基板のアルカリ水溶液中への浸漬時
間が短くなることにより、アルカリ水溶液による基板の
腐食を防ぐことができる。これは、特に、基板上にアル
ミニウム、銅、銀、タンタル、タングステン等のアルカ
リ水溶液に対して腐食性をもつ導伝層を設けた被加工体
に対して有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】パタン形成方法を示す工程図であり、(A)
従来のレジスト現像液を用いた場合、(B) 本発明の
レジスト現像液を用いた場合を示す。
【図2】TMAHアルカリ水溶液へのアルコール添加量
と、未露光レジスト層の完全溶解時間Tcとの関係を示
すグラフである。
【符号の説明】
1 基板 2 導伝層 3 レジスト層 4 マスク 5 レジストパタン 6 アンダーカット状腐食部 7 高エネルギー線 8 メチルアルコール 9 イソプロピルアルコール 10 エチルアルコール 11 イソブチルアルコール 12 ノルマルブチルアルコール 13 ノルマルペンチルアルコール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 維人 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ水溶液に一般式Cn2n+1OH
    又はCn'2n'+1COCn"2n"+1(但し、n、n’及び
    n”は整数であり、1≦n≦7、1≦n’≦4、n’≦
    n”≦n’+3である。)で示されるアルコール又はケ
    トンを少なくとも1混合してなるレジスト現像液。
  2. 【請求項2】 アルカリ水溶液が、テトラメチルアンモ
    ニウムハイドロオキサイド(TMAH)アルカリ水溶液
    である請求項1に記載のレジスト現像液。
  3. 【請求項3】 被加工基板上にノボラック樹脂を母材と
    するレジスト材料を塗布してレジスト層を形成した後、
    該被加工基板をプリベークし、次いで前記レジスト層に
    所望のパタン形状に対応して高エネルギー線を照射し、
    更にレジスト現像液により前記レジスト層を現像処理し
    て所望のレジストパタンを得るパタン形成方法におい
    て、前記レジスト現像液が請求項1又は2記載のレジス
    ト現像液であることを特徴とするパタン形成方法。
JP31089691A 1991-11-26 1991-11-26 レジスト現像液及びパタン形成方法 Pending JPH05142787A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31089691A JPH05142787A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 レジスト現像液及びパタン形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31089691A JPH05142787A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 レジスト現像液及びパタン形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05142787A true JPH05142787A (ja) 1993-06-11

Family

ID=18010690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31089691A Pending JPH05142787A (ja) 1991-11-26 1991-11-26 レジスト現像液及びパタン形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05142787A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU701102B2 (en) * 1995-11-02 1999-01-21 Toyo Kohan Co. Ltd. Method and equipment for production of laminated metal sheet
JP2010134239A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Jsr Corp レジストパターン形成方法及びレジストパターン形成用現像液

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU701102B2 (en) * 1995-11-02 1999-01-21 Toyo Kohan Co. Ltd. Method and equipment for production of laminated metal sheet
JP2010134239A (ja) * 2008-12-05 2010-06-17 Jsr Corp レジストパターン形成方法及びレジストパターン形成用現像液

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3010678B2 (ja) 金属マスク集積によるプラズマ処理方法
CN101523296B (zh) 精细图案形成方法及用于此法的抗蚀基板处理溶液
JPH0638159B2 (ja) ポジ型ホトレジスト用現像液
JPS6197653A (ja) 高コントラストのポジのホトレジストの現像法
EP0231028B1 (en) High contrast low metal ion photoresist developing method and composition
JPH07261393A (ja) ネガ型レジスト組成物
JPH01128062A (ja) 網状化低抗性フォトレジスト被覆
US5164286A (en) Photoresist developer containing fluorinated amphoteric surfactant
JPS59142538A (ja) 感光性組成物
JP2001092154A (ja) パターン形成方法
JPS62270952A (ja) 二層フオトレジストの現像
US6218090B1 (en) Method of creating controlled discontinuity between photoresist and substrate for improving metal lift off
JPH07113773B2 (ja) パタ−ン形成方法
US6150070A (en) Method of creating optimal profile in single layer photoresist
CA1335338C (en) Aqueous developer solution for positive-working photoresists
JPH07140674A (ja) レジストリンス液、及びレジスト現像処理法
JP2589408B2 (ja) レジスト用現像液組成物
US7846640B2 (en) Developer composition for resists and method for formation of resist pattern
JP2935306B2 (ja) 酸分解性化合物及びそれを含有するポジ型感放射線性レジスト組成物
Yasin et al. Comparison of sensitivity and exposure latitude for polymethylmethacrylate, UVIII, and calixarene using conventional dip and ultrasonically assisted development
JPH05142787A (ja) レジスト現像液及びパタン形成方法
JPH06267838A (ja) レジストパターンの形成方法
JP2002033257A (ja) シリコン含有2層レジストの剥離方法
JPS616827A (ja) フオトレジストのストリツパー
JP2867509B2 (ja) レジストパターンの形成方法