JPS592043A - フオトレジストの現像方法 - Google Patents

フオトレジストの現像方法

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JPS592043A
JPS592043A JP11062082A JP11062082A JPS592043A JP S592043 A JPS592043 A JP S592043A JP 11062082 A JP11062082 A JP 11062082A JP 11062082 A JP11062082 A JP 11062082A JP S592043 A JPS592043 A JP S592043A
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JP
Japan
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photoresist
butyl acetate
heptane
developing
developer
Prior art date
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JP11062082A
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JPH0319540B2 (ja
Inventor
Chuichi Takada
高田 忠一
Kenji Sugishima
賢次 杉島
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS592043A publication Critical patent/JPS592043A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G03F7/325Non-aqueous compositions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ォトレ
ジスト、より詳しく述べるならば、ネガ形環化ゴム系フ
ナ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,I、8I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。フォトレ
ジストを利用して被加工層を微細加工する場合にも、フ
ォトレジストの高品質、マスク合せ精度の向上、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。
フォ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、本発明はネガ形フォトレジスト
に関するものであって、ネガ形フォトレジストはポジ形
フォ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。
このネガ形フォ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 微細パターンをフォトエツチング法で形成する工程は通
常次のような工程二基板の被加工層の上に7オトレジス
トを塗布する工程、フォトレジスト層のブリベーク工程
、所定パターンの露光工程、現像工程、リンス工程、ポ
ストベーク工程、被加ニー惜のエツチング工程、および
フォトレジスト層除去工程からなる。環化ゴム系フォト
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ォトレジストが膨潤し、リ
ンス液によってと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シ合うフォ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によっては現像後に残存するフ
ォトレジストラインがとなりの7オトレジストラインと
膨潤によってくっつき、リンス工程で糸を引くようにな
ったりして、クラック、ヒゲ、ブリッジなどの生じた不
良レジストパターンになる間頑がある。
また、フォ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ォトレジスト層として
は使用できなくなるので、フォ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ォトレジストを使用して、従
来工程に従って現像液(n−へブタン)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114幅2〜3
μmlr:4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項化
ゴム系フォ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ξ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、環化ゴム系フォトレジストの現像におい
て、n−へブタンと酢酸n−ブチルとが容積比で9:1
ないし2:3である現像液によっ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ォトレジストの現像方
法によって達成される。
上述の現像液の混合割合で酢酸n−ブチルの号が上述の
範囲より少ないと、環化ゴム系フォトレジストの膨潤を
それ磯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−へブ
タンはその20 vo1%までをキシレンで置換するこ
とができる。キシレンはn−へブタンよりも現像能力が
あるが膨潤縫も大きいために、20vo1%以下であれ
ば問題はない。
1(3)  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って本発明
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ェハ上にネガ形環化ゴム系
フォトレジス)(OMR,−83:東京応化社製)をス
ピンコード法で塗布し、次に、95℃の温度にて30分
間プリベークして厚さ1.2μmのフォトレジスト層を
形成した。
このプリベークしたフォ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 : 6p m+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r¥)を行なった。n−へブタン
(C7H16)と酢酸n−ブチルとの混合液を現像液と
してフォトレジスト層を現像し、ネガ形シすトレジスト
なので露光部分を残して非露光部分を除去した。現隊液
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n−へ
ブタンのみであると膨潤のために約8μm幅のレジスト
ラインパターンと々ってしまう。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65 vo1%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65 vo1%であると、現像方式(
例えば、スプレ一方式、浸漬方式など)によっては現像
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1.2
 /1 ?Flのフォトレジスト層(OMR−s 3)
層を形成した。マスクパターン幅Aが20 p Thで
T 、X、 クパターン間IIWを1.0 、1.5 
、2.0〜7.0μm(α5μmずつ増す)としたスト
ライプパターンを有するフォ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犀光(6秒間)を行なっ
た。現像液であるn−へブタンと酢酸n−ブチルとの混
合液でもってその割合を変えてフォ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’Q5μmとしかつマスクパターン
間隙Wを1.0 、1.5 、2.(II〜7.0μm
(0,5μmずつ増す)としたストライプパターンのフ
ォトマスクを使用したことを除いては実験2と同じこと
を行なって、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5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って置換
した場合のフォトレジストの膨潤変化をilべるために
、実@1のようにフォトレジスト層の形成および紫外線
密着露光を行なってから、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と
の場合に、60volvoK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i)F酸n−ブチルの
割合を2:5とするわけである。これは現像液か全体を
100%とすると32%n−へブタン、8%キシレンお
よび60%酢酸n−ブチルからなる。
現1象後のレジストパターン・l暢Xを測定した結果を
Pg4図に示す。
第2図および第3図かられかるようにn−へブタンと酢
酸n−ブチルとの割合が2対3に近いほどフォトレジス
トの膨潤が小さく現像でき、解像性が良くなって最小線
幅2〜5μmの微細加工が可能である。また、@4図か
られかるようにキシレンのn−へブタンに対する割合が
20%以下であればフォトレジストの膨潤がより大きく
なると):姐ない。
【図面の簡単な説明】
第1図ハ、マスクパターン幅6 p mフォトマスクを
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1;)1^2 n II mのフォトマスクを使用
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5
 、alnのフォ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1r、l:、マスクパターン幅6μmのフォト
マスクを使用した場合での現像後のフォトレジストパタ
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
。 第1 図 (n−−\ブタン) 酢酸r1−ブチルの容積割合  
(酢酸+1−ブチル)第2図 (n−−ブタン)  酢酸n−ブチルの容積割合  (
酢酸1ドブチル)第3図 (n−へブタン) 酢酸n−ブチルの容積割合 (酢酸
1ドブチノ第4図 し)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t  yljヒゴム系フナトレジストの現像において、
    n−へブタンと酢酸n−ブチルとが容積比で9=1ない
    し2:3である現像液によって現像することを特徴とす
    るフォトレジストの現像方法。 2、 前記n−へブタンがその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@
    1項記載の現像方法。
JP11062082A 1982-06-29 1982-06-29 フオトレジストの現像方法 Granted JPS592043A (ja)

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