JPS6060723A - 現像液 - Google Patents
現像液Info
- Publication number
- JPS6060723A JPS6060723A JP58168158A JP16815883A JPS6060723A JP S6060723 A JPS6060723 A JP S6060723A JP 58168158 A JP58168158 A JP 58168158A JP 16815883 A JP16815883 A JP 16815883A JP S6060723 A JPS6060723 A JP S6060723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- developer
- swelling
- pgma
- dioxane
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
- G03F7/325—Non-aqueous compositions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Electron Beam Exposure (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はポリメチルアクリル酸グリシジル（以下、ＰＧ
ＭＡと略す）からなるレジスト、特に電子線レジストの
現像液に関するものである。
ＭＡと略す）からなるレジスト、特に電子線レジストの
現像液に関するものである。
高感度、高解俄力を有する電子線レジストとしてＰＧＭ
Ａがある。このレジスト＆’ｆ−Ｐ Ｇ Ｍ Ａポリマ
ーを溶媒に溶解して１５〜３５センチポアズ（ｐｏｉｓ
ｅ）のレジスト液として供給されるもので、この液を半
導体ウェーハ等に塗布して熱処理乾燥することによりウ
ェーハ上にレジスト膜を形成できる。そして、このウェ
ーハ電子線露光装置に入れて真空雰囲気中で所定のパタ
ーンの露光を行ない、しかる上でこれを装置から取り出
して現像液を用いて現像することにより、前記露光パタ
ーンと同一のパターンが現出される。
Ａがある。このレジスト＆’ｆ−Ｐ Ｇ Ｍ Ａポリマ
ーを溶媒に溶解して１５〜３５センチポアズ（ｐｏｉｓ
ｅ）のレジスト液として供給されるもので、この液を半
導体ウェーハ等に塗布して熱処理乾燥することによりウ
ェーハ上にレジスト膜を形成できる。そして、このウェ
ーハ電子線露光装置に入れて真空雰囲気中で所定のパタ
ーンの露光を行ない、しかる上でこれを装置から取り出
して現像液を用いて現像することにより、前記露光パタ
ーンと同一のパターンが現出される。
ところで、前記ＰＧＭＡの現像法として、メチルエチル
ケトン（ＭＥＫ）とエチルアルコールとの容景比４：１
〜８：１の混合液を１公租度スプレーし、次にメチルイ
ソブチルケトン（ＭＩＢＫ）をスプレーしてリンスし、
最後に窒素を吹付けながら高速に回転してリンス液を吹
き飛ばして乾燥させる方法が提案されている。しかし、
ＭＥＫは沸点８ｏｒ２．またエタノールは７８１Ｚ’と
両者とも蒸気圧が高いため、スプレー中に蒸発し易く、
現像室の排気が必要になると共にこれらの溶媒蒸気が排
気されると環境保全上望ましくない。
ケトン（ＭＥＫ）とエチルアルコールとの容景比４：１
〜８：１の混合液を１公租度スプレーし、次にメチルイ
ソブチルケトン（ＭＩＢＫ）をスプレーしてリンスし、
最後に窒素を吹付けながら高速に回転してリンス液を吹
き飛ばして乾燥させる方法が提案されている。しかし、
ＭＥＫは沸点８ｏｒ２．またエタノールは７８１Ｚ’と
両者とも蒸気圧が高いため、スプレー中に蒸発し易く、
現像室の排気が必要になると共にこれらの溶媒蒸気が排
気されると環境保全上望ましくない。
このため本発明者は上記不具合を解消するものとして低
蒸気圧の溶媒を使用した現像液を先に開発しかつ提案し
ている。（特願昭５７−１．９４７４２号）これは、Ｍ
Ｅ Ｋに比較して蒸気圧がかなり低いシクロヘキザノ
ン（沸点１５６ｒ）、ジオキサン（１，０１′Ｃ）を単
独又はこれらの混合物を溶媒とした現像液であり、これ
により前述の不具合の解消を図ることができる。
蒸気圧の溶媒を使用した現像液を先に開発しかつ提案し
ている。（特願昭５７−１．９４７４２号）これは、Ｍ
Ｅ Ｋに比較して蒸気圧がかなり低いシクロヘキザノ
ン（沸点１５６ｒ）、ジオキサン（１，０１′Ｃ）を単
独又はこれらの混合物を溶媒とした現像液であり、これ
により前述の不具合の解消を図ることができる。
しかしながら、本発明者の他の検討によれば、以下のこ
とがわかった。ＭＥＫ系の現像法に使用するものはもと
より、ジオキサン系の改善された現像液にあっても、パ
ターン寸法（図形寸法）のばらつき精度の点で改良の余
地がある。即ち、レジストの露光部ではポリマー分子間
に架橋が生じ、巨大網状分子を形成するために現像液に
不溶になるが、溶媒分子が網状構造に入り込むため架橋
レジストは膨潤する。そして、リンスにより、溶媒分子
は網目より引出されてレジスト図形は収縮する。このレ
ジストの膨潤、収縮の過程で無理な力が加われば、乾燥
後にレジスト網目は描画時（露光時）の配列から変形し
、この変形の不均一のためパターン寸法にばらつきが生
じる。この変形を防止するためには、膨潤の少ない現像
液を使用するか或いはリンス時に無理がかからないよう
にすればよい。
とがわかった。ＭＥＫ系の現像法に使用するものはもと
より、ジオキサン系の改善された現像液にあっても、パ
ターン寸法（図形寸法）のばらつき精度の点で改良の余
地がある。即ち、レジストの露光部ではポリマー分子間
に架橋が生じ、巨大網状分子を形成するために現像液に
不溶になるが、溶媒分子が網状構造に入り込むため架橋
レジストは膨潤する。そして、リンスにより、溶媒分子
は網目より引出されてレジスト図形は収縮する。このレ
ジストの膨潤、収縮の過程で無理な力が加われば、乾燥
後にレジスト網目は描画時（露光時）の配列から変形し
、この変形の不均一のためパターン寸法にばらつきが生
じる。この変形を防止するためには、膨潤の少ない現像
液を使用するか或いはリンス時に無理がかからないよう
にすればよい。
しかしながら、前記ＭＥＫ現像液および現像法ではこれ
ら両者を満足させることは困難である。
ら両者を満足させることは困難である。
また、ジオキサン系現像液を使用したものでは、現像液
中にメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を１０＝１〜
２０：１の割合で混合すること等により膨潤の抑制やリ
ンス時の無理な力の発生の防止を図っているが、特に膨
潤の抑制の点においては十分満足すべき結果は得られて
いない。
中にメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を１０＝１〜
２０：１の割合で混合すること等により膨潤の抑制やリ
ンス時の無理な力の発生の防止を図っているが、特に膨
潤の抑制の点においては十分満足すべき結果は得られて
いない。
本発明の目的はＰＧＭＡからなるレジストの現像時の膨
潤を有効に防止し、リンス、乾燥後におけるレジストパ
ターンの変形や寸法のばらつきを防止し、レジストパタ
ーン精度の向上を達成できる現像液を提供することにあ
る。
潤を有効に防止し、リンス、乾燥後におけるレジストパ
ターンの変形や寸法のばらつきを防止し、レジストパタ
ーン精度の向上を達成できる現像液を提供することにあ
る。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、ＰＧＭＡからなるレジストの現像液を５０容
量％以下のジオキサンと５０％容量以上の貧溶媒との混
合液として構成することにより、未露光ＰＧＭＡの溶解
性が低下する一方で露光部における架橋ＰＧＭＡゲルへ
の膨潤度が低下し、これによりＰＧＭＡレジスト図形に
おける膨潤を抑制して膨潤が原因とされるレジスト図形
（パターン）の変形や寸法のばらつきを防止するもので
ある。
量％以下のジオキサンと５０％容量以上の貧溶媒との混
合液として構成することにより、未露光ＰＧＭＡの溶解
性が低下する一方で露光部における架橋ＰＧＭＡゲルへ
の膨潤度が低下し、これによりＰＧＭＡレジスト図形に
おける膨潤を抑制して膨潤が原因とされるレジスト図形
（パターン）の変形や寸法のばらつきを防止するもので
ある。
つまり、レジストの膨潤は、前述のようにネガレジスト
において未露光部は現像液に溶解し、他方露光部はポリ
マー分子間に架橋が生じ、巨大網状分子を形成するため
に現像液に不溶になり、この網状分子構造に溶媒分子が
入り込むことにより発生する。そして、これに対処する
一つの方法として膨潤の少ない現像液を使用する方法が
ある。
において未露光部は現像液に溶解し、他方露光部はポリ
マー分子間に架橋が生じ、巨大網状分子を形成するため
に現像液に不溶になり、この網状分子構造に溶媒分子が
入り込むことにより発生する。そして、これに対処する
一つの方法として膨潤の少ない現像液を使用する方法が
ある。
本発明者の実験によれば、現像液中の貧溶媒の割合を増
加すれば架橋して現像液に不溶になったＰＧＭＡゲルに
対しては膨潤度が低下することが判明した。
加すれば架橋して現像液に不溶になったＰＧＭＡゲルに
対しては膨潤度が低下することが判明した。
例えば貧溶媒としてはメチルイソブチルケトン（ＭＩＢ
Ｋ）、メチルイソアミルケトン、酢酸イソアミル、酢酸
イソブチルが掲げられる。そして、この貧溶媒をジオキ
サンの溶量以上、即ちジオキサン容量５０％以下に対し
て容量５０％以上で混合させる。更に好ましくはジオキ
サン３０〜４０％に対して貧溶媒を７０〜６０％混合さ
せればよい。
Ｋ）、メチルイソアミルケトン、酢酸イソアミル、酢酸
イソブチルが掲げられる。そして、この貧溶媒をジオキ
サンの溶量以上、即ちジオキサン容量５０％以下に対し
て容量５０％以上で混合させる。更に好ましくはジオキ
サン３０〜４０％に対して貧溶媒を７０〜６０％混合さ
せればよい。
この現像液を使用すれば膨潤を抑制でき、膨潤が原因と
されるレジストパターンの変形や寸法ばらつきを防止で
きる。しかし、この現像液は貧溶媒の割合を増加したこ
とにより未露光ＰＧＭＡの溶解性（現像力）も若干低下
させる。このため、未露光部における溶解速度が低下し
て未露光部が完全に溶解しなくなり一部が溶解してゲル
状の微細片が剥れて別の部分に付着するという所謂現像
残香が生じ易くなる。この現像残香はプロセス欠陥とな
って製品の歩留を低下させる。
されるレジストパターンの変形や寸法ばらつきを防止で
きる。しかし、この現像液は貧溶媒の割合を増加したこ
とにより未露光ＰＧＭＡの溶解性（現像力）も若干低下
させる。このため、未露光部における溶解速度が低下し
て未露光部が完全に溶解しなくなり一部が溶解してゲル
状の微細片が剥れて別の部分に付着するという所謂現像
残香が生じ易くなる。この現像残香はプロセス欠陥とな
って製品の歩留を低下させる。
ところが、この問題に対しては、レジスト（ウェーハ）
を回転テーブル上に搭載し、これをゆっくりと回転させ
ながらレジスト膜面に現像液を多量に０．５１３７ｍ１
ｎ程度の流量でスプレーする現像法を採用すれば、レジ
ストには絶えず新しい現像液が供給されるので前記現像
中の残有を洗い流し、問題を解消できる。もつとも、こ
の現像法以外にも現像液に新しいものを常に供給し得る
方法であれば採用できる。
を回転テーブル上に搭載し、これをゆっくりと回転させ
ながらレジスト膜面に現像液を多量に０．５１３７ｍ１
ｎ程度の流量でスプレーする現像法を採用すれば、レジ
ストには絶えず新しい現像液が供給されるので前記現像
中の残有を洗い流し、問題を解消できる。もつとも、こ
の現像法以外にも現像液に新しいものを常に供給し得る
方法であれば採用できる。
ガラス板に９０ｘｉ厚さにクロム膜をスパッタリング法
などで堆積させた基板を用意する。この基板のクロム膜
上にＰＧＭＡを０．５μｍ厚さに塗布し、乾燥（ベーク
）後にこれを電子線描画装置にセントして所要のパター
ン（図形）を露光する。
などで堆積させた基板を用意する。この基板のクロム膜
上にＰＧＭＡを０．５μｍ厚さに塗布し、乾燥（ベーク
）後にこれを電子線描画装置にセントして所要のパター
ン（図形）を露光する。
次いで、図示のように露光済の基板１を回転テーブル２
上に真空チャックで固定し、２０ Ｏｒｐｍの回転数に
て基板１の中心を通る垂線を軸として回転させる。同時
にこの中心軸に沿うテーブル上方位置に設けたノズル３
から現像液４を基板１上面にスプレーし、レジストの現
像を行なう。現像液にはジオキサン１容にメチルイソブ
チルケトンを１．４容混合した溶媒を用いる。ここで、
スプレーの液量は３００ ＣＣ／分程度で、現像時間は
約５０秒である。
上に真空チャックで固定し、２０ Ｏｒｐｍの回転数に
て基板１の中心を通る垂線を軸として回転させる。同時
にこの中心軸に沿うテーブル上方位置に設けたノズル３
から現像液４を基板１上面にスプレーし、レジストの現
像を行なう。現像液にはジオキサン１容にメチルイソブ
チルケトンを１．４容混合した溶媒を用いる。ここで、
スプレーの液量は３００ ＣＣ／分程度で、現像時間は
約５０秒である。
次に、現像終了後も同様に基板１を回転させながらメチ
ルイソブチルケトンをノズル５からスプレーして約３５
秒間のリンスを行ない現像液を除去する。その上で、基
板１の回転数を１５０Ｏｒｐｍに増大させて基板１の中
心に向かってノズル６から加圧空気を斜め方向から吹き
付はリンス液を吹き飛ばす。このようにして基板１には
レジストが所定のパターンに残され、その後１２０〜１
４０Ｃで２０分間のポストベークを行ない、更に酸素プ
ラズマな用いて数十芯厚さにレジスト膜を削り、パター
ンを整形する。
ルイソブチルケトンをノズル５からスプレーして約３５
秒間のリンスを行ない現像液を除去する。その上で、基
板１の回転数を１５０Ｏｒｐｍに増大させて基板１の中
心に向かってノズル６から加圧空気を斜め方向から吹き
付はリンス液を吹き飛ばす。このようにして基板１には
レジストが所定のパターンに残され、その後１２０〜１
４０Ｃで２０分間のポストベークを行ない、更に酸素プ
ラズマな用いて数十芯厚さにレジスト膜を削り、パター
ンを整形する。
次に、レジストで覆われていないクロム膜をエツチング
する。エッチ液には硝酸第２セリウムアンモニウム水溶
液を用いる。エツチングの終点はレジストで覆われてい
ない基板の広面積部分が透明に変化することで判定する
。エツチング終了後に水洗、乾燥を行なう。
する。エッチ液には硝酸第２セリウムアンモニウム水溶
液を用いる。エツチングの終点はレジストで覆われてい
ない基板の広面積部分が透明に変化することで判定する
。エツチング終了後に水洗、乾燥を行なう。
最後に濃硫酸と３０％濃度の過酸化水素水の混合液を用
いてレジストを酸化して除去し、水洗。
いてレジストを酸化して除去し、水洗。
乾燥することによりフォトマスクが形成できろう〔効果
〕 ＋１１ 現像液を５０容量％以下のジオキサンと５０容
量％以上の貧溶媒とで構成しているので、ＰＧＭＡの膨
潤を抑制でき、膨潤が原因とされるレジストパターンの
変形や寸法のばらつきを防止でき、高精度のパターンに
現像処理することができる。
〕 ＋１１ 現像液を５０容量％以下のジオキサンと５０容
量％以上の貧溶媒とで構成しているので、ＰＧＭＡの膨
潤を抑制でき、膨潤が原因とされるレジストパターンの
変形や寸法のばらつきを防止でき、高精度のパターンに
現像処理することができる。
＋２１ １記現像液により現像の溶解速度が低下させる
が、スプレー現作法等を採用することにより現像残香の
発生を有効に防止でき、前述の効果な助長できる。
が、スプレー現作法等を採用することにより現像残香の
発生を有効に防止でき、前述の効果な助長できる。
（３）高精度のレジストパターンを実現できるので、１
μｍ以下の幅の腺の加工を可能に、ＬＳＩ、ＶＬＳＩの
製造に有効である。
μｍ以下の幅の腺の加工を可能に、ＬＳＩ、ＶＬＳＩの
製造に有効である。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造用
のフォトマスクの製造技術に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、所謂リソグラ
フィ技術の全般に適用できる。
をその背景となった利用分野である半導体装置の製造用
のフォトマスクの製造技術に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、所謂リソグラ
フィ技術の全般に適用できる。
図は本発明の詳細な説明するための概念図である。
１・・・基板、２・・・回転テーブル、３・・・ノズル
、４・・・現像液、５，６・・・ノズル。
、４・・・現像液、５，６・・・ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 】、ポリメチルアクリル酸グリシジルからなる電子ねレ
ジストの現像液であって、５０容量％以下のジオキサン
と５０容量％以上の貧溶媒との混合液からなる現像液。 ２、貧溶媒にメチルイソブチルケトン、メチルイソアミ
ルケトン、酢酸イソアミルおよび酢酸インブチルのいず
れかを用いてなる特許請求の範囲第１項記載の現像液。 ３、 ジオキサンを３０〜４０％、貧溶媒を７０〜６０
％としてなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の現
像液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168158A JPS6060723A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 現像液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58168158A JPS6060723A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 現像液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6060723A true JPS6060723A (ja) | 1985-04-08 |
Family
ID=15862882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58168158A Pending JPS6060723A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 現像液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6060723A (ja) |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP58168158A patent/JPS6060723A/ja active Pending
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