光蝕刻用清洗液及使用其的清洗方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種光蝕刻用清洗液，其對于用于ｉ線、ＫｒＦ、ＡｒＦ的各種抗蝕劑、含硅抗蝕劑、化學(xué)放大型正型抗蝕劑等各式各樣組成的抗蝕劑顯示同樣優(yōu)良的清洗性，處理后的干燥性良好，不會由于清洗而損害抗蝕劑特性。該清洗液含有（Ａ）選自乙酸或丙酸的低級烷基酯中的至少１種和（Ｂ）選自１分子中的碳原子數(shù)為５～７的酮中的至少１種，并且（Ａ）∶（Ｂ）的質(zhì)量比為４∶６～７∶３的范圍。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及普遍適用于使用各種不同規(guī)格(スペツク)的抗蝕劑形成的抗蝕圖案，并顯示優(yōu)良的沖洗效果的新型光蝕刻用清洗液及使用其的半導(dǎo)體基體材料形成方法。
技術(shù)介紹
電子部件或液晶面板部件等制造中使用的半導(dǎo)體基體材料，一般是通過在硅晶片上涂布光致抗蝕劑，以形成抗蝕劑膜而得到。涂布此抗蝕劑時，抗蝕劑附著在基板的邊緣部分或背面部，因妨礙其后進(jìn)行形成抗蝕圖案，故必須預(yù)先清洗除去該不需要的抗蝕劑。作為以該目的使用的清洗液，可以有效地溶解除去不需要的抗蝕劑，且迅速地干燥，并使用無損清洗后的抗蝕劑膜的特性的溶劑。但是，半導(dǎo)體元件的制造中，使用紫外線用、i射線用、KrF用、ArF用等各種各樣不同組成的抗蝕劑，另外，即使是針對相同波長的抗蝕劑，也相當(dāng)?shù)囟嗥贩N化。另外，在特殊性目的下使用含硅抗蝕劑這樣的特殊組成的抗蝕劑，因此，有必要按照各自的組成選擇適當(dāng)?shù)那逑匆海裉岢隽顺煞植煌亩喾N清洗液。作為這樣的清洗液，例如，由乙二醇或其酯類溶劑構(gòu)成的清洗液(JP5-75110B)、由丙二醇烷基醚乙酸酯構(gòu)成的清洗液(JP4-49938B)、由3-烷氧基丙酸烷基酯構(gòu)成的清洗液(JP4-42523A)、由丙酮酸烷基酯構(gòu)成的清洗液(JP4-130715A)等。另外，還已知使用2種以上溶劑的混合物的清洗液。例如使用丙二醇烷基醚、碳原子數(shù)1～7的單酮和內(nèi)酰胺或內(nèi)酯的混合物的清洗液(JP11-218933A)及成分i的混合重量比為xi，用Fedors法算出的溶解度參數(shù)為δi時，滿足9≤∑xiδi≤12的n種溶劑構(gòu)成的沖洗液(JP 2003-114538A)等。但是，這些沖洗液雖對特定的抗蝕劑顯示良好的清洗性，但對于其他的抗蝕劑的清洗性未必良好。例如丙二醇單甲醚乙酸酯和甲乙酮的混合物對化學(xué)放大型正型光致抗蝕劑雖顯示良好的結(jié)果，但對i射線抗蝕劑或含硅抗蝕劑卻不顯示良好的結(jié)果。另外，含有乳酸乙酯、乙酸丁酯和環(huán)己酮的混合物的沖洗液對含有感光性聚苯并唑前體的抗蝕劑顯示良好的結(jié)果，但對i線抗蝕劑不顯示良好的結(jié)果。半導(dǎo)體元件制造廠商采用對各生產(chǎn)步驟及生產(chǎn)線一并供給相同清洗液的集中配管系統(tǒng)。在這樣的使用環(huán)境下，更換各步驟或每個生產(chǎn)線中使用的光蝕刻用清洗液，或評價光蝕刻用清洗液對每個各生產(chǎn)線的清洗性能時，需要巨大的勞力和經(jīng)費(fèi)。設(shè)置于半導(dǎo)體制造裝置上的光蝕刻用清洗液的供給配管，其配管數(shù)目有限，需要如下的清洗液，全部涵蓋一切用途，具體地講，包括杯內(nèi)清洗、基板邊緣部清洗、基板背面部清洗、配管清洗、再作用(リワ一ク)清洗、預(yù)濕(プリウエツト)清洗等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于，提供一種光蝕刻用清洗液，其對于用于i線、KrF、ArF的各種抗蝕劑、含硅抗蝕劑，化學(xué)放大型正型光致抗蝕劑等各式各樣組成的抗蝕劑顯示同樣良好的清洗性，處理后的干燥性好，且無因清洗損害抗蝕劑的特性。本專利技術(shù)者們對光蝕刻用清洗液進(jìn)行各種研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在對于所用抗蝕劑的親和性較低的羧酸酯和酮的混合物中，羧酸酯的含有比例較多者顯示良好的清洗性，尤其是顯示端面清洗性，且此效果不受使用的抗蝕劑的組成的影響，基于此見解以至完成本專利技術(shù)。即，本專利技術(shù)提供一種光蝕刻用清洗液，其特征在于，以(A)∶(B)的質(zhì)量比為4∶6～7∶3的范圍含有(A)選自乙酸或丙酸的低級烷基酯中的至少1種和(B)選自1分子中的碳數(shù)5～7的酮中的至少1種；并提供一種半導(dǎo)體基體材料的形成方法，其特征在于，在基板上涂布抗蝕劑，形成抗蝕膜后，噴涂上述的光蝕刻用清洗液以除去附著于基板背面部、邊緣部或這兩部分的不需要的抗蝕劑。本專利技術(shù)的光蝕刻用清洗液包含對被處理的抗蝕劑膜的親和性較低的羧酸酯，即(A)乙酸或丙酯的低級烷基酯，和對抗蝕劑膜親和性較高的酮，即(B)1分子中的碳數(shù)為5～7的酮的混合物。作為該(A)成分，包括乙酸或丙酸之類的低級羧酸的低級烷基酯，優(yōu)選1分子中碳原子數(shù)的總量在5～8的范圍。作為這樣的酯，可以舉出，例如，乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯這樣的乙酸酯、或丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯這樣的丙酸酯。上述酯中的丙基、丁基、戊基可以僅為直鏈狀，也可以是支鏈狀。作為該(A)成分，特別優(yōu)選乙酸正丁酯、乙酸異丁酯。其次，作為(B)成分，使用1分子中的碳原子數(shù)總量為5～7的范圍的酮。該酮可以是非環(huán)狀酮，即直鏈狀或僅具有支鏈狀的烷基的酮，也可以是環(huán)狀酮。作為這樣的非環(huán)狀酮，可以舉出，例如，甲基戊基酮、甲基丁基酮、甲基丙基酮、二乙基酮、乙基丙基酮、乙基丁基酮、二丙基酮等。上述酮中的丙基、丁基及戊基是直鏈狀或分鏈狀中的任意一種。另外，作為環(huán)狀酮，可以舉出，例如，環(huán)戊酮、環(huán)己酮、環(huán)庚酮、2-甲基環(huán)戊酮、2-甲基環(huán)己酮、2，5-二甲基環(huán)戊酮等，優(yōu)選環(huán)己酮。1分子該酮中所含的碳原子數(shù)的下限為5，上限為7。1分子酮中的碳原子數(shù)少于5時，與抗蝕劑的親和性變大，清洗時不僅除去基板上抗蝕膜的不需要部分，而且有可能連必要的部分也被除去。另一方面，1分子酮中的碳原子數(shù)多于7時，則難以除去抗蝕膜的不需要的附著部分。本專利技術(shù)的光蝕刻用清洗液中的(A)成分和(B)成分的混合比例，以質(zhì)量比(A)∶(B)計為4∶6～7∶3，優(yōu)選5∶5～6∶4的范圍。(A)成分的比例小于上述范圍時，用清洗液清洗時，不能充分除去端緣的不需要部分，另外，(A)成分多于上限時，會在清洗的部分產(chǎn)生斑點(diǎn)，或者膜厚變得不均勻。最優(yōu)選的組成物為(A)成分和(B)成分的等量混合物。為了使用本專利技術(shù)的光蝕刻用清洗液除去基板上的抗蝕劑的不需要部分，在基板的一面上通過例如旋轉(zhuǎn)涂布法涂布需要的抗蝕劑后，通過噴嘴對基板端緣部、基板背面部或這兩部分噴涂光蝕刻用清洗液，清洗除去抗蝕膜的不需要部分，然后靜置干燥。不需要部分是否被除去可以通過目視確認(rèn)，但以下的方法是有利的，即為了形成微細(xì)的抗蝕圖案，而在形成半導(dǎo)體基體材料步驟中使用清洗液時，光照射抗蝕劑膜，顯像后，加熱，探針掃描該表面并記錄剖面輪廓的放大圖案，觀察由于端緣部產(chǎn)生的峰值。附圖說明圖1是示出實(shí)施例1中處理的抗蝕膜端緣部的剖面方向的放大圖案的圖表。圖2是示出比較例1中處理的抗蝕膜端緣部的剖面方向的放大圖案的圖表。具體實(shí)施例方式下面，通過實(shí)施例說明具體實(shí)施方式，但本專利技術(shù)并不受這些實(shí)施例的任何限定。實(shí)施方式實(shí)施例1用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)(大日本SCREEN制造公司制，制品名“DNS D-SPIN”)，以2500rpm的旋轉(zhuǎn)速度在直徑200mm的硅晶片上通過旋轉(zhuǎn)涂布i線用抗蝕劑(東京應(yīng)化工業(yè)公司制，制品名“THMR-iP3650”)10秒鐘，由此形成膜厚為1.35μm的抗蝕膜，然后，在60℃下進(jìn)行80秒鐘的熱處理。接著，在25℃下從配置于距晶片端緣5mm的位置的噴嘴以10ml/分的比例噴涂將乙酸正丁酯50質(zhì)量份和環(huán)己酮50質(zhì)量份混合制備成的光蝕刻用清洗液A，清洗抗蝕膜端緣部后，風(fēng)干30秒鐘。使用觸針式表面形狀測定器(愛發(fā)科(アルバツク)公司制，制品名“DEKTAK8”)掃描這樣處理的抗蝕劑膜端緣部，作成剖面方向的放大圖型。其結(jié)果示于圖1。由此圖得知，端緣部中不需要部分的殘留部高度相對于膜厚僅為2％，不需要部分幾乎完全被除去。另外，端緣部以外的抗蝕劑膜表面基本平坦，沒有發(fā)現(xiàn)由于清洗處理導(dǎo)致的不良影響。比較例1除使用乙酸正丁酯30質(zhì)量份和己酮70質(zhì)量份混合制備成的清洗液，取代本專利技術(shù)清洗液以外本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光蝕刻用清洗液，其含有（Ａ）選自乙酸或丙酸的低級烷基酯中的至少１種和（Ｂ）選自１分子中具有５～７個碳原子的酮中的至少１種，并且（Ａ）∶（Ｂ）的質(zhì)量比為４∶６～７∶３的范圍。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】JP 2004-12-28 382130/20041.一種光蝕刻用清洗液，其含有(A)選自乙酸或丙酸的低級烷基酯中的至少1種和(B)選自1分子中具有5～7個碳原子的酮中的至少1種，并且(A)∶(B)的質(zhì)量比為4∶6～7∶3的范圍。2.按照權(quán)利要求1所述的光蝕刻用清洗液，其中，(A)成分是選自乙酸的丙酯、丁酯及戊酯中的至少1種...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：越山淳，平康充，篠原知真，
申請(專利權(quán))人：東京應(yīng)化工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]