[发明专利]光刻用清洗液以及使用了其的图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻用清洗液。本发明更具体涉及优选在感光性树脂组合物的显影工序中使用的光刻用清洗液以及使用了该光刻用清洗液的图案形成方法，所述感光性树脂组合物是在半导体设备、液晶显示元件等的平板显示器(FPD)、滤色器等的制造中使用的感光性树脂组合物。

背景技术

在以LSI等半导体集成电路的制造、FPD的显示面的制造、滤色器、热敏头(thermal head)等的电路基板的制造等为代表的广泛领域，为了进行微细元件的形成或者微细加工，历来利用着光刻技术。在光刻法中，为了形成抗蚀图案，使用了正型或者负型的感光性树脂组合物。这些感光性树脂组合物之中，作为正型光致抗蚀剂，广泛利用着例如包含碱可溶性树脂和作为感光性物质的醌二叠氮化合物的感光性树脂组合物。

然而近年，对LSI的高集成化的需求在增高，要求实现抗蚀图案的微细化。为了应对于这样的需求，使用短波长的KrF准分子激光(248nm)、ArF准分子激光(193nm)、极端紫外线(極端紫外線)(EUV，13nm)、X射线、电子射线等的光刻工艺正在进行实用化。为了应对于这样的图案的微细化，也要求在微细加工之时用作光致抗蚀剂的感光性树脂组合物具有高分辨性。进一步，在感光性树脂组合物的分辨性之外，还同时要求提高感光度、图案形状、图像尺寸的准确性等性能。对此，作为对短波长辐射线具有感光性的高分辨率的感辐射线性树脂组合物，提出了“化学放大型感光性树脂组合物”。该化学放大型感光性树脂组合物包含通过照射辐射线而产生酸的化合物，通过照射辐射线由该酸产生化合物产生酸、利用所产生的酸进行催化性图像形成这样的工序从而可获得高的感光度，在这一方面等方面有利，因而正在取代以往的感光性树脂组合物，并且正在普及。

但是如上述那样推进微细化时，则存在引起图案倒塌、图案粗糙度恶化等问题的倾向。对于这样的问题，正在研究例如通过抗蚀组合物的成分变更等等而进行改良等方法。

另外，关于图案倒塌，可认为在显影后用纯水洗涤图案时，因纯水的表面张力而在图案间产生负压，由此引发。从这样的观点考虑，为了改良图案倒塌，提出了利用包含特定成分的清洗液来替代以往的纯水进行洗涤(参照专利文献1～4)。这些专利文献中提出了将包含特定非离子性表面活性剂的光刻用清洗液用于洗涤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-184648号公报

专利文献2：日本特开平05-299336号公报

专利文献3：日本特开平07-140674号公报

专利文献4：日本特开2008-146099号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，这些引用文献中记载的方法确认有图案倒塌的改良效果，但期望有更进一步的改良，另外在显影处理后的抗蚀层表面的表面缺陷、表面粗糙度方面也留有改良的余地。由此，期望开发出可同时解决图案倒塌、表面缺陷、表面粗糙度的问题的光刻用清洗液或者抗蚀基板的处理方法。

用于解决问题的方案

本发明的光刻用清洗液的特征在于，至少包含磺酸、具有亚烷基氧基的非离子性表面活性剂以及水。

另外，本发明的图案形成方法的特征在于，其包含如下工序：

(1)在基板上涂布感光性树脂组合物而形成感光性树脂组合物层，

(2)将前述感光性树脂组合物层进行曝光，

(3)利用显影液将曝光完成的感光性树脂组合物层显影，

(4)用上述的光刻用清洗液进行处理。

发明的效果

通过使用本发明的光刻用清洗液，可实现消除所形成的抗蚀图案的缺陷、防止图案倒塌，并改良表面粗糙度。特别是在液浸抗蚀中，为了使接触角变大而大多使用含氟聚合物，已知在此情况下更容易产生缺陷，但使用本发明的清洗液可有效地实现去除缺陷。

具体实施方式

如以下那样详细地说明本发明的实施方式。

本发明的光刻用清洗液至少包含磺酸、具有亚烷基氧基的非离子性表面活性剂以及水。

关于本发明中使用的磺酸，如果是具有磺酸基(-SO₃H)的化合物则没有特别限定，但是例如为下述通式(I)所示的磺酸。

R-SO₃H  (I)

式中，R为碳原子数1～30的烃基，烃基可以为链状烃基、环状烃基中的任一个，也可具有支链，也可包含双键或者三键，另外烃基中所含的一部或者全部氢也可由卤素原子、羟基、磺酸基、羧基等取代。