JPH11249323A - レジスト現像方法 - Google Patents

レジスト現像方法

Info

Publication number
JPH11249323A
JPH11249323A JP5365398A JP5365398A JPH11249323A JP H11249323 A JPH11249323 A JP H11249323A JP 5365398 A JP5365398 A JP 5365398A JP 5365398 A JP5365398 A JP 5365398A JP H11249323 A JPH11249323 A JP H11249323A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
rinsing
developing
water
acid
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
JP5365398A
Other languages
English (en)
Inventor
Kozo Kitazawa
宏造 北澤
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.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao 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 Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP5365398A priority Critical patent/JPH11249323A/ja
Publication of JPH11249323A publication Critical patent/JPH11249323A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】レジストパターンの倒壊、損傷等の発生を大幅
に抑え得るレジスト現像方法を提供すること。 【解決手段】pHが9〜15のアルカリ水溶液を用いて
現像する工程と、pHが−1〜6のリンス水を用いてリ
ンスする工程とを有することを特徴とするレジスト現像
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の製
造工程におけるレジストの現像方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置を形成している半導体
素子の大きさや配線の微細化、細線化に伴い、それらを
製造する際に用いられるレジストパターンが微細化し、
その実現に必要な最小加工寸法は0.3〜0.1μmレ
ベルに達している。
【0003】レジストパターンは、シリコンウエハ等の
基板上にレジストを塗布し、ベーキングする工程、その
レジスト上に紫外線、エキシマレーザー光等を照射し、
所望のパターンを形成する露光工程、次いで露光部のレ
ジスト又は非露光部のレジストを除去する現像工程を経
て形成される。
【0004】レジストパターンの加工寸法が0.3μm
以下に微細化されるにつれ、前記のように形成されるレ
ジストパターンの形状は、より幅が薄くかつ縦長の形状
となるため、各工程の中でも、特に現像工程において、
レジストパターンは壊れやすく、その形状維持が極めて
困難となるという欠点がある。
【0005】現像工程は、レジストと現像液を接触させ
て露光部又は非露光部のレジストを溶解除去して現像す
る工程、現像に使用した現像液をリンス水で除去するリ
ンス工程、ついで残留するリンス水を乾燥する乾燥工程
からなり、リンス工程や乾燥工程において、レジストパ
ターンの倒壊や損傷が発生しやすい。
【0006】現像工程におけるリンス工程や乾燥工程で
発生するレジストパターンの倒壊や損傷を抑制するた
め、例えば、リンス水中でレジストの強度を上げるた
め、紫外線等を照射してレジストを架橋させたり、酸触
媒架橋促進型のレジストを架橋させた後、酸性液中で処
理することによりレジストの架橋度を上げる方法(特開
平6−275514号公報)、水よりも表面張力が小さ
い2−メチル−2−プロパノール等の溶剤を水に配合し
たリンス水を用いる方法(特開平7−106226号公
報)等が開示されている。
【0007】しかし、かかる従来技術には、レジストの
種類が光照射により架橋度が上がる樹脂、酸触媒架橋促
進型のレジスト等に限定されたり、あるいは2−メチル
−2−プロパノールのような溶剤がレジストに浸透しレ
ジスト強度を低下させる等の欠点があり、レジストの種
類に関わらず、レジストパターンの倒壊、損傷の発生を
抑えることができる現像方法の開発が強く望まれてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、レジストパ
ターンの倒壊、損傷等の発生を大幅に抑え得るレジスト
現像方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨は、
pHが9〜15のアルカリ水溶液を用いて現像する工程
と、pHが−1〜6のリンス水を用いてリンスする工程
とを有することを特徴とするレジスト現像方法に関す
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるレジストは、
特に限定されず、例えば、フェノール樹脂とナフトキノ
ンジアジド誘導体を主成分とするレジストが挙げられ
る。また、露光により酸を発生させ、それによりレジス
トを分解し、露光部のレジストを現像液に可溶化又は不
溶化させる、ポリスチレン化フェノール誘導体、あるい
はメタクリル酸エステル誘導体ポリマーからなる化学増
幅型レジスト等が挙げられる。
【0011】本発明においては、まずレジストを、常法
により、ウエハ等の基板上に塗布し、ベーキングするこ
とにより、レジスト膜を形成させる。形成されたレジス
ト膜上に、所望のパターンを露光する。次に、露光した
レジストをpH9〜15のアルカリ水溶液を用いて、露
光部又は非露光部のレジストを溶解除去することにより
現像する。
【0012】なお、本明細書にいうpHは、JIS Z
8802(1984年)に規定の「pH測定方法」に
従って測定した値をいう。
【0013】アルカリ水溶液に含有される化合物として
は、塩基性無機化合物及び塩基性有機化合物からなる群
より選ばれた1種以上を用いることができる。
【0014】塩基性無機化合物としては、例えば、ナト
リウム、カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、酸化
物、無機酸塩及び有機酸塩等が挙げられる。
【0015】塩基性有機化合物としては、例えば、分子
中に1〜3級の窒素あるいは4級アンモニウム塩を有す
る炭素数1〜20のアルキルアミンあるいは4級アンモ
ニウム塩、分子量50〜1000のポリアルキルアミ
ン、これらにアルキレンオキサイドを付加した化合物、
アンモニア、これらの無機酸塩及び有機酸塩等が挙げら
れる。
【0016】塩基性無機化合物及び塩基性有機化合物の
中では、半導体装置の電気的特性等の品質面を保持する
観点から、塩基性有機化合物が好ましく、特に、TMA
H(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)、
コリン及びモノエタノールアミンが好ましい。
【0017】アルカリ水溶液のpHは、現像速度及び生
産性の向上の観点から、9以上、好ましくは12以上で
あることが望ましく、現像速度の過剰の高速化を防ぎ、
現像コントロールを容易にする観点から、15以下、好
ましくは14以下であることが望ましい。アルカリ水溶
液のpHは、適度な現像速度を確保する観点から、12
〜14が更に好ましい。
【0018】現像の際のアルカリ水溶液の温度条件とし
ては、特に限定はなく、10〜60℃程度であればよ
い。また、現像に要する時間としては、特に限定がな
く、10〜200秒程度であればよい。
【0019】現像した後には、レジストをpH−1〜6
のリンス水でリンスする。
【0020】本発明では、リンス水がpH−1〜6を有
する点に大きな特徴がある。即ち、pH9〜15、特に
12〜14の高アルカリ水溶液を用いて現像した場合、
この高アルカリ液は、優れた現像性を示すものの、現像
して形成されたレジストとウエハ等の基板との接着面に
作用し、例えば、ウエハ表面に絶縁膜として形成されて
いる珪酸の酸化膜や、配線材料のアルミニウム等の金属
を、腐食したりエッチングし、又は接着面に高アルカリ
液が浸透してレジストを変質し、レジストの接着面積や
接着力を低下させる傾向がある。
【0021】しかしながら、このリンス水を使用するこ
とにより、レジストとウエハ等の基板との接着面近傍の
高アルカリ液を中和等の作用で短時間で無害化すること
ができ、高アルカリ液のエッチング性やレジストの変質
等による接触面積及び接着力の低下等の障害を速やかに
除くことができる。
【0022】リンス水のpHを−1〜6にするための化
合物としては、例えば、無機酸、有機酸及びそれらの塩
を少なくとも1種以上用いることができる。無機酸とし
ては、例えば、塩酸、フッ酸、臭素酸等のハロゲン化水
素酸、硫酸、亜硫酸、硝酸、亜硝酸、燐酸、炭酸等及び
それらの無機アルカリとの塩又は有機アルカリとの塩で
あって、酸性である塩が挙げられる。また有機酸として
は、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、蓚酸、マレイ
ン酸、乳酸、グルコン酸等のカルボン酸類;パラトルエ
ンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキル
スルホネート等のアルキル硫酸類やアルキル硫酸エステ
ル類;アルキルリン酸エステルや含リン系の有機酸類;
及びそれらと無機アルカリとの塩又は有機アルカリとの
塩が挙げられる。これらの中では、レジストパターンの
倒壊防止性の面から、特に無機酸及び炭素数1〜10の
有機酸が好ましい。
【0023】かかる化合物を含有するリンス水として
は、例えば、20℃の純水中に該化合物を0.001重
量%以上溶解させた溶液が好ましく、0.05重量%以
上溶解させたものがより好ましい。特に、分子中にカル
ボキシル基と水酸基とを有する化合物等の有機酸の水溶
液が好ましい。
【0024】また、リンス水は、必要に応じて、前記以
外の化合物を含有していてもよい。
【0025】また、リンス水として、純水等の水を電気
分解することによって得られるpH−1〜6の水が挙げ
られ、特に、純水を電気分解することによって得られる
pH−1〜6の水は、無機の酸、有機の酸又はそれらの
塩を含有させてpHを6以下にしたリンス水と比べて、
リンス水を除去するための洗浄が必要でなく、リンス時
間及びリンス水量を少なくすることができる点から、好
ましい。
【0026】リンス水のpHは、レジストパターンの倒
壊を防止する観点から、−1〜6であり、−0.2〜5
がより好ましく、特に0〜4が好ましい。pHが6を超
えるとレジストパターンの倒壊防止効果が低くなる。
【0027】リンスは、例えば、リンス水のpHを変え
ながら行ってもよく、また純水を組み合わせて行っても
よい。リンス工程の最終リンスには、純水リンスを行う
ことが好ましい。また、リンスの時間としては、特に限
定はなく、10〜300秒程度であればよい。
【0028】リンス方法として、処理すべきウエハ等に
基板を、例えば、スピンナーを用い、パドル法等により
1枚づつ、又はカセット方式により複数枚数をまとめて
処理してもよく、また、スピンナー等の回転によるリン
ス水の流動やスプレー等の機械的応力を与えてリンスを
行ってもよい。これらの中では、レジストパターンの倒
壊を防止する観点から、パドル法等によりウエハを1枚
づつ処理する方法が好ましい。
【0029】次に、ウエハ等の基板を常法により、乾燥
し、残存するリンス水を除去する。
【0030】かくして得られたウエハ等に基板上のレジ
ストパターンは、倒壊、損壊の発生が大幅に抑えられた
ものであり、LSIや液晶等の半導体素子製造分野、マ
イクロマシーン等の精密機械分野あるいは各種電子部品
分野等で好適に用いられる。特に、半導体素子製造分野
は、精密で均一なレジストパターンの形成を必要とする
ため、本発明の利用分野として好ましい。
【0031】
【実施例】実施例1〜9 ナフトキノンジアジド誘導体とフェノール樹脂からなる
ポジ型フォトレジストをウエハ(直径4インチ)上に塗
布し、次いでホットプレートを用いてこのウエハを11
0℃で100秒間プリベークし、1.3μmの膜厚のレ
ジスト膜を得た。このレジスト膜上に超解像縮小投影露
光装置を用い、0.25μmのインアンドスペースを有
する潜像を形成した。次いでパドル上で、pHが13.
0、13.5及び14.5のテトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド及びコリンの水溶液を用い、20℃
で50秒間現像を行った。現像後、表1に記載の組成を
有するリンス水で10秒間リンスし、次いで純水で20
秒間リンスした。リンス後のウエハ上に残留するリンス
水をスピンナーで高速回転して除去、乾燥した。乾燥後
のレジストパターンの倒壊状況を走査型顕微鏡で200
00倍に拡大して観察して評価した。なお、表中のレジ
スト倒壊率はリンス水としてpH7の水を用いた場合
(比較例1)のレジスト倒壊率を100とし、その相対
値を示し、TMAHはテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイドを示す。
【0032】
【表1】
【0033】表1の結果から、実施例1〜9で得られた
リンス水を使用すれば、比較例1で得られたリンス水
(純水のみ)を使用した場合よりも、倒壊率を大幅に低
下させることができることがわかる。特に、実施例2〜
8で得られたpH0〜4のリンス水を使用すれば、倒壊
率を20%以下に低下させることができることがわか
る。
【0034】
【発明の効果】本発明のレジスト現像方法は、現像工程
におけるレジストパターンの倒壊や損傷等が大幅に低減
され、現像工程で発生するパターン不良を大幅に軽減
し、半導体装置等の歩留り向上、生産性向上、品質向上
等に大きく寄与する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 pHが9〜15のアルカリ水溶液を用い
    て現像する工程と、pHが−1〜6のリンス水を用いて
    リンスする工程とを有することを特徴とするレジスト現
    像方法。
  2. 【請求項2】 リンス水が無機酸、有機酸及びそれらの
    塩からなる群より選ばれた1種以上の化合物を含有する
    ものである請求項1記載のレジスト現像方法。
  3. 【請求項3】 リンス水が水を電気分解して得られたも
    のである請求項1記載のレジスト現像方法。
JP5365398A 1998-03-05 1998-03-05 レジスト現像方法 Pending JPH11249323A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5365398A JPH11249323A (ja) 1998-03-05 1998-03-05 レジスト現像方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5365398A JPH11249323A (ja) 1998-03-05 1998-03-05 レジスト現像方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11249323A true JPH11249323A (ja) 1999-09-17

Family

ID=12948842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5365398A Pending JPH11249323A (ja) 1998-03-05 1998-03-05 レジスト現像方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11249323A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002067304A1 (en) * 2001-02-22 2002-08-29 Man-Sok Hyon A method of forming resist patterns in a semiconductor device and a semiconductor washing liquid used in said method
JP2010078981A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Nissan Chem Ind Ltd リソグラフィープロセスに適用されるリンス液及び当該リンス液を用いたレジストパターンの形成方法
WO2011016337A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 三菱瓦斯化学株式会社 金属微細構造体のパターン倒壊抑制用処理液及びこれを用いた金属微細構造体の製造方法
JP2011071199A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Corp 半導体基板の洗浄方法および半導体基板の洗浄装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002067304A1 (en) * 2001-02-22 2002-08-29 Man-Sok Hyon A method of forming resist patterns in a semiconductor device and a semiconductor washing liquid used in said method
JP2010078981A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Nissan Chem Ind Ltd リソグラフィープロセスに適用されるリンス液及び当該リンス液を用いたレジストパターンの形成方法
WO2011016337A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 三菱瓦斯化学株式会社 金属微細構造体のパターン倒壊抑制用処理液及びこれを用いた金属微細構造体の製造方法
JP2011040502A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc 金属微細構造体のパターン倒壊抑制用処理液及びこれを用いた金属微細構造体の製造方法
US9196472B2 (en) 2009-08-07 2015-11-24 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Processing liquid for suppressing pattern collapse of fine metal structure, and method for producing fine metal structure using same
JP2011071199A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Corp 半導体基板の洗浄方法および半導体基板の洗浄装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI772552B (zh) 含矽氧烷型添加劑之組成物用於在處理具有50nm或低於50nm之線性空間尺寸之圖案材料時避免圖案塌陷之用途
KR100434491B1 (ko) 레지스트 또는 식각 부산물 제거용 조성물 및 이를 이용한레지스트 제거 방법
JP5306755B2 (ja) 基板処理液およびそれを用いたレジスト基板処理方法
CN109313398B (zh) 冲洗组合物、形成抗蚀剂图案的方法以及半导体器件的制备方法
WO2001025854A1 (en) Method for forming pattern
JP4027494B2 (ja) リンス剤組成物
WO2008047719A1 (fr) Procede de formation de motif miniaturise et solution de traitement de substrat de reserve mise en œuvre dans ce procede
JP2001023893A (ja) フォトレジストパターンの形成方法
JPS60158442A (ja) ポジ型フオトレジスト用現像剤
US7998664B2 (en) Processing liquid for resist substrate and method of processing resist substrate using the same
JP3408090B2 (ja) エッチング剤
JP2002148820A (ja) パターン形成方法及びこの方法に使用される処理剤
EP1653287A1 (en) Micropattern formation material and method of micropattern formation
WO2007148776A1 (ja) 微細化されたレジストパターンの形成方法
TWI454451B (zh) 光阻圖案改良材料、形成光阻圖案之方法及製造半導體裝置之方法
EP2872948B1 (en) Compositions for anti pattern collapse treatment comprising gemini additives
JP3924317B2 (ja) 陰イオン交換樹脂を使用する、ノボラック樹脂溶液中の金属イオン低減
KR20080009970A (ko) 포토레지스트 현상액 및 이를 이용한 포토레지스트 패턴형성 방법
EP1307785A2 (en) Process for manufacturing a microelectronic device
JPH11249323A (ja) レジスト現像方法
JP2007156465A (ja) フォトレジスト組成物
JP2006323350A (ja) フォトレジストコーティング用組成物、フォトレジストパターン形成方法及び半導体素子
JPH07199482A (ja) レジストパターン形成方法
KR20210154971A (ko) 보론 타입 첨가제를 포함한 50 nm 이하의 라인-간격 치수를 갖는 패터닝된 재료의 처리시 패턴 붕괴를 회피하는 조성물
JP2000250229A (ja) フォトレジスト膜の現像方法