JPH04122944A

JPH04122944A - ホトレジスト用現像液

Info

Publication number: JPH04122944A
Application number: JP2242556A
Authority: JP
Inventors: Hideji Baba; 馬場　秀治; Mamoru Kimura; 守木村
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 1992-04-23

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】［産業上の利用分野コ本発明は、ホトレジスト現像液に関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする騨題コ近年、
マイクロエレクトロニクスの分野において、集積回路の
集積度の向上が急速に進められている。そのため、パタ
ーン形成に使用するホトレジストは、高い解像力を有す
るものを使用することが要求され、一般にはアルカリ可
溶性樹脂に光分解剤のナフトキノンジアジド化合物を組
合せたポジ型レジストが使用されている。また、ネガ型
レジストも、アルカリ水溶液可溶性のものが解像力を高
めたものとして開発されている。

このようなホトレジストの現像液としてはアルカリ水溶
液が用いられるが、該アルカリ水溶液はパターンが微細
な場合において基部まで十分に浸すことができず、基部
の裾切れ等が悪くなり寸法精度が低下するという欠点を
有している。そのため、上記アルカリ水溶液に各種の界
面活性剤を添加し、ホトレジストに対する濡れ性を向上
させることが提案されている。ところが、その場合、添
加した界面活性剤がホトレジストの現像速度を低下させ
、生産性を悪くする。また、露光部と非露光部の溶解速
度の比、すなわち溶解選択比を低下させる場合がある。

これは、パターンが微細化するにつれて大きな問題とな
る。さらに、泡立ちを生じやすくなり、生じた泡が現像
不良を引き起こす場合もある。

従って、ホトレジストの現像速度及び溶解選択比を低下
させることなく濡れ性が良好で、泡立ちの少ないホトレ
ジスト用現像液の開発が強く望まれていた。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、上記の１１８を解決すべく鋭意研究を続
けてきた。その結果、アルカリ水溶液に特定の化合物を
配合することにより解決できることを見出し本発明を提
案するに至った。

即ち、本発明は、アルカリ性水溶液に、−数式（式中、
Ｒは炭素数４〜１８の脂肪族炭化水素基であり、ｍ及び
ｎは同一かまたは異なる３〜２０の整数である。）で示
される化合物が１０〜５０００　ｐｐｍ配合されてなる
ホトレジスト用現像液である。

本発明においてアルカリ性水溶液は、従来現像液として
公知のものが何ら制限されることなく使用できる。具体
的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカ
リ金属水酸化物の水溶液；プロピルアミン、ブチルアミ
ン、ジブチルアミン。

トリエチルアミン等のアミン類の水溶液；またはトリメ
チル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムヒドロキシ
ド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ
チルエチルアンモニウムヒドロキシド等の第４級アンモ
ニウム化合物の水溶液等である。このうち特にトリメチ
ル（２−ヒドロキシエチル）アンモニウムヒドロキシド
またはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のｌ＋
４級アンモニウム化合物の水溶液を用いるのが好ましい
。また、上記の各種のアルカリ化合物の２種以上を組合
せて溶解した水溶液を用いてもよい。アルカリ性水溶液
中のアルカリ化合物の濃度は、０６１〜１０重量％、好
ましくは１〜５重量％の範囲で使用するのが好ましい。

本発明の最大の特徴は、上記アルカリ性水溶液に、−数
式（式中、Ｒは炭素数４〜１８の脂肪族炭化水素基であり
１ｍ及びｎは同一かまたは異なる３〜２０の整数である
。）で示される化合物が配合されていることにある。上
記−数式においてＲの脂肪酸族炭化水素基は炭素数４〜
１８、好ましくは８〜１４であり、直鎖状若しくは分枝
鎖状の飽和又は不飽和のものが制限なく利用できる。し
かしながら、該脂肪族炭化水素基の炭素数が４より小さ
い場合、現像液のホトレジストに対する濡れ性が十分で
なくなり、一方、炭素数が１８より大きい場合、アルカ
リ性水溶液に溶解し難くなるために好ましくない。

また、前記−数式において、ｍ及びｎは同一かまたは異
なる３〜２０、好ましくは５〜１５の整数である。ｍ及
びｎの値が３より／ＪＮさい場合、前記−数式で示され
る化合物はアルカリ性水溶液に溶けにくくなり、２０よ
り大きい場合、前記した濡れ性が十分でなくなる。

ここで、前記−数式で示される化合物のうち、好適に使用されるものを具体的に示せば、等が挙げられる。

本発明において該一般式の化合物の配合量は、アルカリ
性水溶液に対して１０〜５０００　ｐｐｍ、好ましくは
５０〜１１０００ｐｐである。この配合量が１０ｐｐ脇
より小さい場合前記した現像液のホトレジストに対する
濡れ性が十分でなくなり、一方、５０００　ｐｐｍより
大きい場合、ホトレジストの現像速度が低下し、泡立ち
も大きくなる。

本発明の現像液は、アルカリ性水溶液可溶型ホトレジス
トであれば、ポジ型及びネガ型のいずれにも何ら制限さ
れることなく適用できる。好ましくはアルカリ可溶性樹
脂にナフトキノンジアジド化合物を組合せたポジ型レジ
ストに適用される。

該アルカリ可溶性樹脂としては、ノボラック樹脂、ポリ
ヒドロキシスチレン若しくはその誘導体等が挙げられる
。また、上記ネガ型レジストとしては、例えば、アルカ
リ可溶性樹脂に４，４′　−ジアジドジフェニルスルフ
ィドや、４，４″　−ジアジドフェニルメタン等のビス
アジド化合物を組合せたものが挙げられる。

本発明の現像液を用いた現像方法は、特に制限なく浸漬
法やパドル法等の公知の方法が適用できる。

尚、本発明の現像液は、所望に応じ従来の現像液に慣用
されている添加剤を含有させることが出来る。このよう
な添加剤としては、例えばＷ瀉剤、安定剤、溶解助剤等
が挙げられ、これらはそれぞれ単独でまたは２種以上を
組合せて添加できる。

（効果）本発明のホトレジスト用現像液は、ホトレジストに対す
る濡れ性及びホトレジストの現像速度ともに良好である
。また、溶解選択性の低下も見られない。従って、例え
ば該現像液をホトレジストに使用した場合、パターン基
部が裾を引いたり、現像時間内に現像が完了せずに現像
残りが生じるようなことがなく、高い解像性で良好なパ
ターンを形成することが出来る。また、現像液の泡立ち
もψないことから、容器注入時や移液の際の操作が容易
な他、現像時間においても泡の発生に起因した現像不良
等がなく極めて有用である。

（実施例）本発明を更に具体的に説明するために以下に実施例およ
び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例
に何ら限定されるものではない。

実施例１〜１１及び比較例１〜３テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの２．４重量％
水溶液に、一般式で示される化合物を第１表に示した量
だけ配合した現像液を調製した。調製した現像液を振と
うし、泡立ちの程度を観察した。

次に、シリコンウェハー上にノボラック樹脂とナフトキ
ノンジアジド化合物を組合せたポジ型レジストであるＴ
ＳＭＲ−８９００（東京応化社ｍｌ）を膜厚１．３μｍ
になるように塗布した後、クリーンオーブン中９０’Ｃ
で３０分間プリベークした。

このシリコンウェハー上にステッパー（キャノン社製　
ＦＰＡ−１５５０ＭＩＩ）でパターンを焼き付けた後、
前記調製した現像液を用い、液温２２℃で１分間浸漬法
による現像を行った。こうして得られたホトレジストパ
ターンを走査型電子顕微鏡により観察し、パターン形状
、現像残りの有無およびパターン基部の裾切れの状態を
評価した。

また、別に前記プリベークのみを行った状態のシリコン
ウェハーを用意し、該ウェハーのプリベークされたホト
レジスト上に的記現像液を滴下した。次いで、滴下した
現像液のホトレジスト上への濡れの程度をみるため、接
触角計により該現像液の接触角を測定した。

この場合接触角が小さいほど濡れ性が良いことを示す。

以上の結果を第１表に示した。尚、第１表においてパタ
ーンの形状とは、前記パターンの観察において、パター
ン基部の裾切れが良く形状が良好であったものをＯとし
、一方、パターン基部に裾引きが生じたり、形状が不良であったものを×として表した。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アルカリ性水溶液に、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは炭素数４〜１８の脂肪族炭化水素基であり
、ｍ及びｎは同一かまたは異なる３〜２０の整数である
。）で示される化合物が１０〜５０００ｐｐｍ配合され
てなるホトレジスト現像液。