JPS6021378B2 - 現像液 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゴム系フオトレジスト用現像液に関するもので
ある。

近年、集積回路の進歩発展には目を見張るものがあるが
、その製造工程で用いられるフオトレジストとしては、
すでに最適と思われるものが製造されている。

一方、フオトレジスト層をフオトマスクを通して露光後
、主露光部を溶出し微細パターンを得る工程で使用する
現像液は、芳香族炭化水素と脂肪族炭化水素の混合物か
らなるものが使用されている。しかし芳香族炭化水素を
含む現像液を用いると、レジストが膨潤し、微細パター
ンを現像することができない。本発明者らは、芳香族炭
化水素が用いないで、ホトレジストの現像が行なえるか
どうかを検討したところ、シクロヘキサンとｎーヘプタ
ンからなる組成物を用いると、微細パターンを現像でき
ることを見出し、この知見にもとづいて検討の結果、本
発明に到達した。

すなわち本発明の目的は、高解像度をもつパターンを得
ることができるゴム系フオトレジスト現像液を提供する
ことにあり、その特徴は脂肪族炭化水素と脂濠式炭化水
素からなり芳香族炭化水素を含まないことにある。

本発明による現像液を用いると、従来の現像液を用いた
場合よりも、現像残りの少ない、すなわち高解像度をも
つパターンが得られる。

本発明に使用される脂環式炭化水素としては、シクロヘ
キサン、エチルシクロヘキサン、ｎードデシルシクロヘ
キサン、シス−あるいはトランス一デカヒドロナフタリ
ン（デカリン）、あるいはこれらの二成分、三成分等の
混合物が挙げられる。

また、これら脂環式炭化水素と粗合せて用いる脂肪族炭
化水素としては、ｎ−へキサン、ｎーヘプタン、イソオ
クタン等、あるいはそれらの混合物を挙げることができ
る。

さらに、０号ソルベント日〔日本石油（株）製〕のよう
な脂環式化合物を含み、芳香族炭化水素を含まない石油
留分あるいはそれと同系続の石油蟹分も好適に使用でき
る。脂環式炭化水素の含量は１０〜５畔容量％であるこ
とが好ましい。

脂環式炭化水素含量が５０％を超えると、レストパター
ンに膨享関によるフリンジの発生が認められ、脂環式炭
化水素含量が１０％未満では、微細パターンの現像が不
能となる。また、上述の炭化水素混合現像液に界面活性
剤、特にＨＬＢ値が１〜５の多価アルコールの脂肪酸ェ
ステル系非イオン界面活性剤を添加すると、パターンの
エッヂが鮮明になることを見出した。

ここでＨＬＢ値は次式によって定義されるものであり、
親油性−親水性の目安となるものである。比Ｂ＝２０（
１−希蕨灘鯉） 本発明に用いることのできる多価アルコールの脂肪酸ェ
ステル系非オン界面活性剤としては、ソルビタントリオ
レエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルピタンモ
ノオレ工−ト、ソルビタンモノステアレート、ステアリ
ン酸モノグリセリド、オレイン酸モノグリセリドなどの
ＨＬＢＩ〜５のものを挙げることができる。

これらの非イオン界面活性剤は現像液に対して０．０１
〜５重量％好ましくは０．０１〜１．の重量％含まれて
いるときに良好な結果が得られる。界面活性剤の量が５
重量％を越えても、現像後のレジストパターンは異常が
認められず添加効果はあるが、エッチングを行なうとし
ジストバターンが剥離してしまい、ホトレジストとして
の所期の目的を達成することができなくなる。本発明を
適用できるゴム系ホトレジストとしては、１．２ーボリ
ブタジエン、１．２ーポリブタジエン環化物、シス−１
．４ーポリブタジヱン環化物、トランス−１．４ーポリ
プタジェン環化物、スチレンープタジェン共重合体環化
物などのブタジェンを一構成成分とする重合体およびそ
の誘導体、あるいは天然ゴム環化物、シス−１．４−ポ
リイソプレン環化物、トランス−１．４ーポリィソプレ
ン環化物、スチレンーイソプレン環化物などのィソプレ
ンを−構成成分とする重合体およびその誘導体を主成分
とし、これに光架橋剤および／または光増感剤を組合わ
せた感光性組成物を挙げることができる。

本発明の特徴は、脂環式炭化水素を特定量含む現像液を
用いることによって微細なパターンを解像できることに
あるが、、フオトレジストとして特にブタジェン系重合
体の環化物を用いた場合にその効果が発揮される。

すなわちプタジェン系重合体の環化物を含むフオトレジ
ストは、脂肪族炭化水素蟹分を主成分とする現像液では
現像することができず、本発明の現像液によって初めて
２山以下の微細なパターンを解像することが可能となっ
た。

次に本発明を実施例によって具体的に説明する。

なお実施例および比較例に使用した感光性組成物は、次
のように調製した。

（１）シスー１．４ーポリブタジェン環化物（環化率６
５％、〔り〕鱗シレン＝０．５３）の１３．５重量％の
キシレン溶液に、２．６ービス（４′ーアジドベンザル
）シクロヘキサノンを環化物に対して２重量％加えて感
光性組成物とする。

（０） シス−１．４−ポリィソプレン環化物（環化率
６６％、〔り〕学シレン＝０．６０）の１１．５重量％
のキシレン溶液に、２．６−ビス（４′ーアジドベンザ
ル）シクロヘキサノンを環化物に対して２重量％加えて
感光性組成物とする。

また、以下の実施例および比較例において、焼付時間は
波長３６則ｍでの光強度が６０Ｗ／〆で１秒、現像およ
びリンス時間は各々１分とした。実施例 １〜４上記の
感光性組成物（１）を用いて、シリコンウェハ上に塗膜
（厚さ１．０仏）を作製し、８０℃、１５分空気中で熱
処理したのち、凸版印刷（株）製テストパターンを用い
て画像を紫外線で焼付ごた。

シリコンウヱハを下記の各種現像液で現像したのちそれ
ぞれ酢酸ｎーブチルでリンスし、倍率９００の顕微鏡で
焼付画像を観察した。その結果すべての現像液において
、１．３〜１．６仏の微細パターンをも解像できること
を確認した。表‐‐１ 単位：容
量多実施例 ５〜７上記感光性組成物（０）を用いて、
シリコンウェハ上に塗膜（厚さ１．０仏）を作製し、８
０００、１５分窒素中で熱処理したのち、凸版印刷（株
）製テストパターンを用いて画像を紫外線で齢付けた、
シリコンウェハを下記の各種現像液で現像したのち、そ
れぞれ酢酸ｎ−ブチルでリンスし、倍率９００の顕微鏡
で暁付画像を観察した。

その結果すべての現像液において、１．３〜１．６Ａの
微細パターンをも解像できることを確認した。表−２
単位：容量多実施例 ８〜１１ 実施例１〜４において、界面活性剤を下記のように現像
液に加えた以外は全く同様にして処理した結果１．３〜
１．６ｒの微細パターンを鱗像することができ、そのエ
ッジは鮮明であった。

表−３ 単位：容量多比較例 １〜
４ 感光性組成物（１）を用いて、シリコンウェハ上に塗膜
（厚さ１．０一）を作製し、８０ｑｏ、１流ふ空気中で
熱処理したのち、凸版印刷（株）製テストパターンを用
いて画像を紫外線で暁付けた。

シリコンウェハを下記の各種現像液で現像したのちそれ
ぞれ酢酸ｎ−ブチルでリンスし、倍率９００の顕微鏡で
競付画像を観察した。その結果比較例１〜３においては
すべてフリンジの発生が認められ、解像力も３山以上と
なった。一方比較例４ではしジストが全面に残り、パタ
ーンは全く解嫁していなかった。

表−４ 単位：容量努 比較例 ５ 実施例１においてｎ−へブタンとデリカンからなる現像
液に代えてｎ−へブタン７泣き量％とキシレン２球容量
％からなる現像液を用いて実施例１を繰り返した。

その結果はパターン中に現像残りが発生し、解像力も２
仏以上となった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 脂肪族炭化水素と脂環式炭化水素とから構成され、
   芳香族炭化水素を含まないことを特徴とするゴム系フオ
   トレジスト用現像液。 ２ 脂肪族炭化水素５０〜９０容量％と脂環式炭化水素
   １０〜５０容量％とからなる特許請求の範囲第１項記載
   の現像液。