抗蚀剂基底处理液和使用它处理抗蚀剂基底的方法技术

本发明专利技术提供一种抗蚀剂基底处理液和使用该处理液形成图形的方法，能够同时容易地解决诸如基底表面上外来杂质、图形坍塌和图形粗糙的问题。处理液包含水和具有含１１～３０个碳原子的烃基的伯胺或氨的烯化氧加合物。本发明专利技术的图形形成方法包括用该处理液处理显影图形的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种抗蚀剂基底的处理液。具体地，本专利技术涉及抗 蚀剂基底处理液和使用该处理液的图形形成方法，该处理液有利地应用于制备半导体设备、平板显示器(FPD)例如液晶显示器元件和 滤色器时使用的光敏树脂组合物的显影方法中。
技术介绍
在包括制备半导体集成电路例如LSI、制备FPD屏幕、生产滤 色器的电路板、感热头等的广阔领域中，现在使用照相平版印刷法 来形成精细元件或微型制造。在照相平版印刷法中，阳图制版或阴 图制版光敏树脂组合物用于抗蚀图形形成。在这些光敏树脂组合物 中，广泛使用含碱溶性树脂和醌二叠氮化合物的光敏物质的光敏树 脂组合物作为阳图制版光致抗蚀剂。同时，近年来，在制造精细电子设备时，LSI中集成化密度提 高和加工速度的急剧加速致使设计规则需要四分之一微米或更细 等级的制造，而不是以前需要的以半微米等级制造的设计原则。由 于曝光用常规光线例如可见光或近UV光(波长400 300nm)不能 够完全契合需要更精细制造的设计原则，有必要使用更短波长的光 线，例如发射自KrF受激准分子激光器(248 nm)、 ArF受激准分子激光器(193 nm)等的远UV光线、X射线或电子束。因此，开发出 使用较短波长射线的平版印刷法，并逐步应用于实践中。为了契合 需要更精细制造的设计原则，微型制造中使用的光致抗蚀剂必须是 能够得到高分辨率图形的光敏树脂组合物。而且，还期望该光敏树 脂组合物不仅在图形的分辨率方面而且在敏感度和形状及尺寸的 准确性方面都有所提高。鉴于此，作为对于短波长辐射敏感且具有 高分辨率图形的辐射敏感树脂组合物，开发出了 一种"化学增强光 敏树脂组合物"。该化学增强光敏树脂组合物包含一种曝露于辐射 时生成酸的化合物，因此当使用辐射时，该化合物生成了酸，酸在 形成图像时作为催化剂而提高了灵敏度。所以该化学增强光敏树脂 组合物是有益的，已经广泛替代传统光敏树脂组合物使用。但是，如上所述，随着提高上述制造的精细度，诸如外来杂质 残留在基底表面上、图形坍塌以及图形粗糙等问题变得明显。针对 这些问题，开发出了多种方法，例如研究改良抗蚀剂组合物。用纯水洗涤显影图形时，纯水的表面张力在图形线条中产生负 压，推定该负压使图形坍塌。因此，为了解决该问题，提出来用含 特定非离子表面活性剂的平版印刷清洗液来洗涤图形(见专利文献 1和2)。然而，上述每个方法都分别改善了个别的问题，例如外来杂质 残留在基底表面、图形坍塌以及图形粗糙，因此为了同时解决所有 问题，必需同时实施所有方法。事实上，因为需要复杂的操作，很 难同时实施所有方法。日本专利未审公开No. 20(H-l84648 日本专利未审公开No. 2003-10774
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中的上述问题，本专利技术的一个目的是 提供一种抗蚀剂基底处理液。具体地，本专利技术的目的是提供一种抗 蚀剂基底处理液和使用该处理液的图形形成方法，其有利地应用于制备半导体设备、平板显示器(FPD)、滤色器和电路设备时使用的 光敏树脂组合物的显影方法中，从而能够同时解决诸如外来物质残 留或再沉积在图形表面、图形坍塌和图形粗糙的问题。本专利技术的抗蚀剂基底处理液的特征在于包含水和具有含11~30 个碳原子的烃基的伯胺或氨的烯化氧加合物。而且，本专利技术的图形形成方法特征在于包含以下步骤(1) 用光敏树脂组合物涂覆基底，形成光敏树脂组合物层，(2) 将该光敏树脂组合物层曝光，(3) 用显影液将曝光的基底显影，然后(4) 用抗蚀剂基底处理液来处理基底，该处理液包含水和含 11 30个碳原子的伯胺或氨的至少 一种烯化氧加合物。根据本专利技术，在制造其上有图形形成的抗蚀剂基底时，用一种 简单的方法能够同时解决诸如外来物质残留在图形表面、图形坍塌 和图形粗糙的问题。具体实施例方式本专利技术的抗蚀剂基底处理液特征在于包含水和具有含11 ~ 30 个碳原子的烃基的伯胺或氨的烯化氧加合物。此处的烃基是饱和或 不饱和直链、支链或环烃基。烃基优选具有直链结构，优选具有12 ~ 20个》友原子。可以使用任何烯化氧基团，优选氧化乙烯或氧化丙烯基团。伯 胺或氨中所有的氢原子优选用烯化氧基团取代。对于加入的烯化氧的数量没有特殊限定，但伯胺加合物包含烯 化氧的数量每摩尔伯胺优选为4~90摩尔，更优选10~60摩尔。 氨加合物包含烯化氧的数量每摩尔氨优选为2~90摩尔，更优选为 4 ~ 60摩尔。伯胺或氨的烯化氧加合物优选用下式(I)或(II)表示<formula>formula see original document page 7</formula>其中EO表示-(CH2)2-0-, PO表示-CH2-CH(CH3)誦0-, l是11-30,优选12 ~ 20,其中EO部分和PO部分可以任意组合，或形成嵌段。 ml m5和nl n5中的每个是0或更大的整凄t, ml+nl， m2+n2,m3+n3， m4+n4和m5+n5中的每个是1或更大。优选地，ml, m2,nl和n2独立地是0 ~ 90,更优选1 ~ 60。还优选m3 , m4， m5, n3 ,n4和n5独立地是0 ~ 90,更优选1 ~ 50。式(I)或(II)的烯化氧加合物中，特别优选的加合物用下式表示<formula>formula see original document page 8</formula>如果需要的话，以上烯化氧加合物可以两种或多种组合使用。 本专利技术的抗蚀剂基底处理液包含水以及伯胺或氨的烯化氧加 合物。本专利技术所用的水优选事先进行蒸馏、离子交换、过滤或各种 吸附处理，以除去有机杂质、金属离子等，特别优选使用纯水。伯胺或氨的烯化氧加合物的浓度可以根据抗蚀剂基底种类和 所需性能进行适当选择，基于处理液的总重量，通常在0.01~2%<formula>formula see original document page 8</formula>的范围内，优选0.05~1%,更优选0.1~1%。本专利技术的抗蚀剂基底处理液还可以包含添加剂，如果需要的 话。添加剂中的一种例如是二胺的烯化氧加合物，其中二胺(例如 乙二胺或丙邻二胺)所有的氢原子用烯化氧基团取代。其优选例子是乙二胺的烯化氧加合物，用下式(III)表示H- \ /-HN~(CH2)^N (III )H- / \-H其中EO表示-(CH2)2-0-, PO表示-CH2-CH(CH3)-0-, EO部分和PO 部分可以任意组合，或者形成嵌段。m6 m9和n6 ~ n9中每个都是0或者更大的整数，m6+n6, m7+n7, m8+n8和m9+n9中的每个是1或更大。所包括的氧化乙烯 或氧化丙烯的数量，即m6 ~ m9或n6 ~ n9的总量分别优选为20 ~ 200,更优选40 ~ 140。如果使用式(III)表示的乙二胺的烯化氧加合物，特别优选使用 下式(IIIa)表示的加合物H- \ /(EO)巾53-(PO)n53]-HN~(CH2^"N (川a )H- / \-H其中m51+m52+m53+m54=36, n51+n52+n53+n54=54,分子量约4,800。 本专利技术的抗蚀剂基底处理液还可以包含其它添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗蚀剂基底处理液，包含水和具有含１１～３０个碳原子的烃基的伯胺或氨的烯化氧加合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：能谷刚，小林政一，岛崎龙太，
申请(专利权)人：AZ电子材料日本株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]