处理液及使用所述处理液的光阻剂图案的形成方法与流程

本发明主要关于半导体装置制造步骤、液晶装置制造步骤中使用的处理液及其使用方法。

背景技术：

1、在半导体装置制造步骤、液晶装置制造步骤中包括微影步骤、蚀刻步骤、离子注入步骤、剥离步骤、研磨步骤等各种步骤。微影步骤中包括：在金属层或绝缘层上形成均匀光阻剂的步骤；实施必要的曝光及显影而形成光阻剂图案的步骤；使用光阻剂图案作为遮罩，将具有金属层或绝缘层的基材通过干蚀刻法蚀刻而形成精细电路的步骤；及将不需要的光阻剂层、蚀刻残渣、残留光阻剂及光阻剂副产物的任一者以液体去除剂由基材去除的步骤。各种有机液体光阻剂去除剂是用来将不需要的光阻剂层、蚀刻残渣、残留光阻剂及光阻剂副产物由基材去除。现有技术中，用以将不需要的光阻剂层去除的光阻剂去除液常常使用含有氢氟酸之类的氟化合物的组合物。

2、另外，在各步骤结束后或移至接下来的步骤之前，一般包括使用处理液处理不需要的有机物等的步骤。

3、其为在如此半导体装置的制造步骤中使用的预湿液、显影液、冲洗液、剥离液等各种处理液(以下也称为“半导体制造用处理液”等)。

4、半导体制造中，在光阻剂涂膜的显影中通过浸渍显影、振荡显影、浸渍显影、淋浴/喷雾显影、桨显影等方法而进行，该显影时使用碱性显影液。

5、以往的碱性显影液一般而言广泛使用2至3重量％的四甲基铵氢氧化物水溶液。如此碱性显影液以溶解例如酚醛清漆树脂及萘醌二迭氮化物系感光剂所构成的光阻剂膜等分子量不会过大的有机物质的方式设计。

6、但是，使用如此的以往公开已知显影液，若要将分子量较大的含有粘合剂聚合物及辐射敏感性化合物且分散有颜料或微粒子的辐射敏感性组合物，例如彩色滤光片用辐射敏感性组合物或层间膜用二氧化硅粒子分散辐射敏感性组合物等所构成的涂膜显影，并形成抗蚀膜或彩色滤光片等时，会有无法充分溶解去除不需要的涂膜的情形。也就是，在抗蚀膜的非形成部分容易残存粒子或未溶解物，并产生浮渣、污垢、残膜等，会有无法形成具有锐利的图案边缘的光阻图案或像素的问题点。

7、专利文献1中揭示一种感光性树脂的显影液，其含有具有芳香环的非离子界面活性剂0.01至3.5重量％，然而因非离子性界面活性剂的所含浓度较低，故显影液的制造量或输送成本变大，较不经济。专利文献2中揭示一种显影液的高浓缩技术，是为了确保高浓度的碱与界面活性剂混合时的药液稳定性，而使用增溶剂。但即使使用这些方法依然显影不足及图案剥离，仍未实现满足光阻的密合性的处理液。

8、[现有技术文献]

9、[专利文献]

10、专利文献1：日本特开2001-305748号公报

11、专利文献2：日本特开2006-220961号公报。

技术实现思路

1、[发明所欲解决的问题]

2、有鉴于上述现状，本发明的目的在于提供一种处理液，其可形成具有锐利的图案边缘的光阻图案，也就是，可在无显影不足(残渣)或图案剥离下形成良好的图案边缘。

3、另外，处理液的稳定性也为重要课题。如上述，本发明的目的在于可兼具显影性等及稳定性。

4、[用以解决问题的手段]

5、本申请发明人根据如此现状而深入研究，结果完成本发明。

6、也就是本发明关于以下1)至7)。

7、1)一种处理液，含有(a)碱性化合物、(b)2种以上的非离子性界面活性剂、及(c)酸性化合物或其盐。

8、2)如上述1)所述的处理液，其中前述(a)成分为无机碱性化合物。

9、3)如上述1)或2)所述的处理液，其中前述(b)成分皆为分子内具有芳香环的聚氧亚烷基衍生物。

10、4)如上述1)至3)中任一项所述的处理液，其中前述(b)成分含有(b-1)聚氧乙烯基苯乙烯化苯基醚、及(b-2)聚氧乙烯基异丙苯基苯基醚。

11、5)如上述1)至4)中任一项所述的处理液，其实质上仅包含前述(a)成分、(b)成分、(c)成分或其盐、及成分(d)水。

12、6)如上述1)至5)中任一项所述的处理液，其为碱显影用途。

13、7)一种光阻剂图案的形成方法，使用如上述1)至6)中任一项所述的处理液形成光阻剂图案。

14、[发明的效果]

15、本发明的处理液在常温较为稳定且尤其可利用作为光阻剂的碱显影液，可形成无显影不足(残渣)或图案剥离的良好图案边缘。因此，对于基材晶圆与光阻的密合性较差且容易产生光阻剥离的光阻具利用性，可更高精度地制造半导体装置及液晶装置。

技术特征：

1.一种处理液，含有(a)碱性化合物、(b)2种以上非离子性界面活性剂、及(c)酸性化合物或其盐。

2.根据权利要求1所述的处理液，其中前述(a)成分为无机碱性化合物。

3.根据权利要求1或2所述的处理液，其中前述(b)成分皆为分子内具有芳香环的聚氧亚烷基衍生物。

4.根据权利要求1或2所述的处理液，其中前述(b)成分含有(b-1)聚氧乙烯基苯乙烯化苯基醚、及(b-2)聚氧乙烯基异丙苯基苯基醚。

5.根据权利要求1或2所述的处理液，其实质上仅包含前述(a)成分、(b)成分、(c)成分、及成分(d)水。

6.根据权利要求1或2所述的处理液，其为碱显影用途。

7.一种光阻剂图案的形成方法，使用根据权利要求1或2所述的处理液形成光阻剂图案。

技术总结
本发明涉及处理液及使用所述处理液的光阻剂图案的形成方法，本发明的课题的目的在于提供一种处理液，可形成具有锐利的图案边缘的光阻图案，也就是可在无显影不足(残渣)或图案剥离下形成良好图案边缘。另外，处理液的稳定性也为重要课题。如上述，本发明的目的为可兼具显影性等及稳定性。本发明的解决手段为一种处理液，含有(A)碱性化合物、(B)2种以上的非离子性界面活性剂、及(C)酸性化合物或其盐。

技术研发人员：菊池一雄,佐口琢哉,星野纯一
受保护的技术使用者：日本化药株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23