光刻用清洗液以及使用其的圖案形成方法

2023-04-25 02:38:31

專利名稱：光刻用清洗液以及使用其的圖案形成方法
技術領域：
本發明涉及光刻用清洗液。本發明更具體涉及光刻用清洗液以及使用了該光刻用清洗液的圖案形成方法，該光刻用清洗液優選在用於製造半導體器件、液晶顯示元件等平板顯示器(FPD)、濾色器等的感光性樹脂組合物的顯影工序中使用。
背景技術：
在以LSI等半導體集成電路或FPD的顯不面板的製造、濾色器、熱能頭等的電路基板的製造等為代表的寬範圍的領域，為了進行微細元件的形成或者微細加工，歷來利用有光刻技術。在光刻法中，為了形成抗蝕圖案而使用正型或者負型的感光性樹脂組合物。這些感光性樹脂組合物之中，作為正型光致抗蝕劑，廣泛利用有例如包含鹼可溶性樹脂和作為感光性物質的醌二疊氮化合物的感光性樹脂組合物。然而，近年對LSI的高集成化的需求在增高，對抗蝕圖案的微細化提出了要求。為了對應於這樣的需求，使用短波長的KrF準分子雷射(248nm)、ArF準分子雷射(193nm)、極遠紫外線(EUV ;13nm)、X射線、電子射線等的光刻工藝正在得到實用化。為了對應於這樣的圖案的微細化，對於在微細加工時用作光致抗蝕劑的感光性樹脂組合物也要求開發出高解析度的感光性樹脂組合物。進一步,對於感光性樹脂組合物,在解析度的基礎上還同時要求實現靈敏度、圖案形狀、圖像尺寸的準確度等的性能提高。對此，作為對短波長的輻射線具有感光性的高解析度的射線敏感性樹脂組合物，提出了 「化學放大型感光性樹脂組合物」。該化學放大型感光性樹脂組合物包含通過照射輻射線而產生酸的化合物，通過照射輻射線從該產酸化合物產生酸，基於所產生的酸而進行催化性的圖像形成，通過這樣的催化性的圖像形成工序從而可獲得高的靈敏度，在這一點等方面有利，因此正在取代現有的感光性樹脂組合物並逐漸普及。但是如上述那樣推進微細化時，則傾向於引發圖案倒塌、圖案粗糙度惡化等問題。對於這樣的問題，正在研究例如利用變更抗蝕組合物的成分等手段而進行改良等方法。另外，圖案倒塌可認為是在顯影后用純水洗滌圖案時，因純水的表面張力而在圖案間產生負壓從而引發的。從這樣的觀點考慮，為了改良圖案倒塌，提出了替代現有的純水，通過包含特定成分的清洗液來洗滌的方法(參照專利文獻I 4)。這些專利文獻中提出了將包含特定的非離子性表面活性劑的光刻用清洗用於洗滌的方法。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2004-184648號公報專利文獻2 日本特開平05-299336號公報專利文獻3 :日本特開平07-140674號公報專利文獻4 :日本特開2008-146099號公報
發明內容
發明要解決的問題但是，這些引用文獻中記載的方法在圖案倒塌方面確認有改良效果，但是期望更進一步的改良，另外在因將圖案進行微細化而引發的圖案的熔化方面還有改良的餘地。由此，期望開發出可同時解決圖案倒塌和熔化這樣的問題的光刻用清洗液或者抗蝕基板的處
理方法。用於解決問題的方案本發明的光刻用清洗液的特徵在於，包含由下述通式⑴ (3)中選出的至少一種含氮化合物和水，[化學式I]
權利要求
1.一種光刻用清洗液，其特徵在於，其包含由下述通式(I) (3)中選出的至少一種含氮化合物和水，
2.根據權利要求1所述的光刻用清洗液，其中，所述含氮化合物是由通式(2)表示的含氮化合物。
3.根據權利要求2所述的光刻用清洗液，其中，所述含氮化合物是由如下物質組成的組中選出的含氮化合物: N，N，N，,N，-四甲基乙二胺、N，N，N，,N，-四乙基乙二胺、N，N，N，,N，-四丙基乙二胺、N，N，N，,N，-四異丙基乙二胺、N，N，N，,N，-四丁基乙二胺、N，N，N，，N，-四異丁基乙二胺、N，N，N』，N』 -四甲基-1，2-丙二胺、N，N，N，，N，-四乙基-1, 2-丙二胺、 N，N，N，，N，-四丙基-1, 2-丙二胺、N，N，N』，N』 -四異丙基-1，2-丙二胺、N，N，N』，N』 -四丁基-1, 2-丙二胺、N，N，N』，N』 -四異丁基-1，2-丙二胺、N，N，N』，N』 -四甲基-1，3-丙二胺、N，N，N，，N，-四乙基-1, 3-丙二胺、N，N，N，，N，-四丙基-1, 3-丙二胺、N，N，N』，N』 -四異丙基-1，3-丙二胺、N，N，N』，N』 -四丁基-1, 3-丙二胺、N，N，N』，N』 -四異丁基-1，3-丙二胺、N，N，N』，N』 -四甲基-1，2- 丁二胺、N，N，N，，N，-四乙基-1, 2- 丁二胺、N，N，N，，N，-四丙基-1, 2- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四異丙基-1，2- 丁二胺、N，N，N，，N，-四丁基-1, 2- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四異丁基-1，2- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四甲基-1，3- 丁二胺、N，N，N，，N，-四乙基-1, 3- 丁二胺、N，N，N，，N，-四丙基-1, 3- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四異丙基-1，3- 丁二胺、N，N，N，，N，-四丁基-1, 3- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四異丁基-1，3- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四甲基-1，4- 丁二胺、N，N，N，，N，-四乙基-1, 4- 丁二胺、N，N，N，，N，-四丙基-1, 4- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四異丙基-1，4- 丁二胺、N，N，N，，N，-四丁基-1, 4- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四異丁基-1，4- 丁二胺、N，N，N』，N』 -四甲基-1，5-戊二胺、N，N，N，，N，-四乙基-1, 5-戊二胺、N，N，N，，N，-四甲基-1, 6-己二胺、以及N，N，N，，N，-四乙基-1, 6-己二胺。
4.根據權利要求1所述的光刻用清洗液，其中，所述含氮化合物由下述通式(al) (a8)表示:
5.根據權利要求1所述的光刻用清洗液，其中，所述含氮化合物由下述通式(bl) (b4)表示:
6.根據權利要求1 5中任一項所述的光刻用清洗液，其中，以清洗液的總重量為基準，所述含氮化合物的含有率為0.005%以上5%以下。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的光刻用清洗液，其進一步包含具有亞烷基氧基的非離子性表面活性劑。
8.根據權利要求7所述的光刻用清洗液，其中，所述非離子性表面活性劑由下述通式(SI)和(S2)表示:
9.根據權利要求7或8所述的光刻用清洗液，其中，以所述光刻用清洗液的總質量為基準，所述非離子性表面活性劑的含有率為0.01 10%。
10.根據權利要求1 9所述的光刻用清洗液，其進一步包含滅菌劑、抗菌劑、防腐劑、或者防黴劑。
11.根據權利要求10所述的光刻用清洗液，其中，以清洗液的總重量為基準，滅菌劑、抑菌劑、防腐劑、或者抗菌劑的含量為0.001%以上1%以下。
12.根據權利要求1 11中任一項所述的光刻用清洗液，其進一步包含可溶於水的有機溶劑。
13.根據權利要求12所述的光刻用清洗液，其中，以清洗液的總重量為基準，所述有機溶劑的含量為0.1%以上15%以下。
14.一種圖案形成方法，其特徵在於，其包含如下工序: (1)在基板上塗布感光性樹脂組合物而形成感光性樹脂組合物層， (2)將所述感光性樹脂組合物層曝光， (3)利用顯影液將完成曝光的感光性樹脂組合物層顯影， (4)用權利要求1 13中任一項所述的光刻用清洗液處理。
全文摘要
本發明提供可同時改良圖案倒塌和熔化的光刻用清洗液以及使用其的圖案形成方法。具體提供包含烷基胺等特定的含氮化合物和水的光刻用清洗液以及使用其的圖案形成方法。清洗液也可根據需要包含非離子性表面活性劑。
文檔編號G03F7/32GK103080844SQ20118003917
公開日2013年5月1日 申請日期2011年8月9日 優先權日2010年8月13日
發明者松浦裕裡子, 王曉偉, G·鮑洛斯基 申請人:Az電子材料Ip(日本)株式會社