正型抗蚀剂处理液组合物及显像液制造技术

本发明专利技术是有关于一种正型抗蚀剂处理液组合物，其是由含有用通式（Ⅰ）表示的氢氧化季铵的水溶液组成的，式中，Ｒ↓［１］及Ｒ↓［３］分别表示甲基、Ｒ↓［２］表示碳数１２～１８的烷基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在半导体基板的周边进行研磨的制造工序中，可以防止研 磨屑等的污染源附着在作为晶片的表面保护膜的正型抗蚀剂表面的正型抗 蚀处理液组合物，以及防止显像工序在漂洗、干燥时抗蚀剂图形破坏的正 型抗蚀剂用显像液。
技术介绍
在半导体器件的制造工序中，有研磨半导体晶片等的基板周边部分的 研磨工序(例如参照专利文献l)。该工序是，例如将有深槽电容器的沟道(深度蚀刻)形成在Si晶片的表面上的RIE (Reactive Ion Etching)工 序中，刻蚀中产生的副产物附着在Si晶片的坡口部及边缘部，进而与刻蚀 的掩模作用形成的针状突起物通过具有研磨粒的研磨带等研磨除去的工序。针状突起在晶片搬运时等会成为破损，发尘的原因，使收率降低，因 此必须除去。在上述工序中，作为防止研磨时晶片的破片或来自研磨带中的磨粒的 粒子飞散附着在晶片表面的方法，可举出事先形成正型抗蚀剂等的表面保 护膜，进而在研磨中从晶片上方供给纯水用水被覆正型抗蚀剂表面的方法 等。可是，由于由树脂等组成的抗蚀剂膜显示疏水性，所以不能用水被覆 整个正型抗蚀剂，这些粒子牢固地附着在抗蚀剂表面，存在着即使物理性 地洗涤研磨后的表面也几乎不能除去的问题。作为该对策，可举出在正型抗蚀剂表面使用一些方法付予亲水性提高 抗蚀膜和水的亲和力的方法。作为正型抗蚀剂表面的亲水化处理， 一般已 知有等离子处理的方法，但该方法，需要导入等离子处理的装置，存在着 成本提高的问题。作为其他的正型抗蚀剂膜的亲水化处理方法，例如专利文献2公开了 在光盘的制造方法中，通过在正型抗蚀剂表面滴下纯水5分钟以上给予-OH基提高亲水性的方法。可是采用该方法存在着在亲水化处理上花费时间 而会导致生产率降低的问题。另外，在抗蚀图形形成方法中，例如专利文献3公开了作为显像液的 优良的润湿性亲水化处理剂而使用TMAH (四曱基铵氢氧化物)、二乙醇胺水 溶液等，将这些亲水化处理剂供给到正型抗蚀剂表面上数分钟提高亲水性 的方法。可是，在该方法中也存在着在亲水化处理上花费时间而导致生产 率降低的问题。进而，专利文献4公开了在研磨处理基板周边部时，通过预先在基板 表面供给表面活性剂或水溶性高分子剂，在基板表面被覆表面活性剂或水 溶性高分子剂，防止在基板表面附着粒子的方法。可是，对于该方法，由 于向基板表面供给纯水，表面活性剂或水溶性高分子剂被除去，被覆效果 消失，所以在研磨处理中，需要连续或间断地供给表面活性剂，需要大量 的处理液而不经济。通过用頂AH、胆i威等一般的有机碱溶液稍孩"吏表面溶解即达到正型抗 蚀剂表面的亲水化，但在使用叶片式装置 一边旋转晶片 一边在晶片表面上 涂覆处理液，用旋转的离心力将处理液扩展到整个晶片的方法中，对于上 述有机碱溶液，由于表面张力大，需要的处理液量多，并且由于润湿扩展 性差，所以存在着不能将处理液均匀地扩展到整个晶片而有亲水化不充分的问题。这些问题在对200mm、 300mm等的大口径晶片上的正型抗蚀剂全面 进行亲水化等情况下特别显著。另夕卜，在半导体器件的制造工序中，随着图形的微细化、高纵横比化，担 心在显像工序的漂洗、干燥时，由于正型抗蚀剂图形和漂洗液(例如水) 之间的表面张力发生图形倒塌的问题。专利文献l:特开2004 - 241434号公才艮 专利文献2:特开平9 - 212922号公报 专利文献3:特开平9 - 106081号公报 专利文献4:特开2005 - 277050号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供处理液组合物，其是可对于整体正型抗蚀剂均 匀给予亲水性的处理液组合物，特别是进行半导体基板的周边部研磨的制性的同时，使得亲7;性持续，在研磨中只供给纯水或研磨液就可防止1^正 型抗蚀剂表面附着粒子，提高生产率的处理液组合物、以及用少量的液量 就可将基板表面均匀地亲水化的处理液组合物。另外，本专利技术的另一个目的在于提供一种显像液，其是在显像时通过 将正型抗蚀剂表面亲水化，在漂洗、干燥时缓和正型抗蚀剂和水之间作用 的表面张力，能够防止抗蚀图形倒塌。 解决课题的手段本专利技术者们对能够解决上述课题的处理液组合物进行了反复精心研究，其结果发现含有具有碳数12 ~ 的烷基及羟乙基的氢氧化季铵的处理 液组合物其表面张力下降优良，进一步研究的结果，完成了本专利技术。4即，本专利技术涉及正型抗蚀剂处理液组合物，其是含有用下述通式U) 表示的氢氧化季铵的水溶液组成的， 广<formula>formula see original document page 5</formula>(I)式中，R,及R3分别表示曱基、R2表示碳数12 18的烷基。另外，本专利技术涉及正型抗蚀剂表面处理方法，其是使用上述正型抗蚀剂处理液组合物处理正型抗蚀剂表面。进而，本专利技术涉及上述正型抗蚀剂表面处理方法，其是在研磨半导体基板的周边部时，预先使用上述正型抗蚀剂处理液组合物处理正型抗蚀剂表面。本专利技术还涉及上述正型抗蚀剂表面处理方法，其是通过喷射喷雾法、滴 下法或浸渍法进行处理。进而，本专利技术涉及正型抗蚀剂用显像液，其是由含有用上述通式(I) 表示的氢氧化季铵的水溶液组成。本专利技术的正型抗蚀剂处理液组合物，由于含有具有碳数12 - 18的烷基 及羟乙基的氢氧化季铵，所以具有优良表面张力低下的效能，用少量的处 理液组合物就可以均匀地涂覆在基板上。另外，由于对于抗蚀剂的浸透性 高，使得在短时间以厚度数A-数百A的范围溶解正型抗蚀剂表面，由此可 以促进亲水化。进而通过本专利技术的正型抗蚀剂处理液组合物处理时， 一旦 亲水化后，由于其效果持续，所以在向基板表面供给纯水或研磨液时被覆 效果不消失。在本说明书中，所谓的"亲水化"是指向正型抗蚀剂表面给予亲水 性，可通过所谓的润湿性评价亲水化。例如，可通过向基板表面供给纯水 后，对弹掉抗蚀剂表面的水(疏水性)或在抗蚀剂整体表面润湿的状态下 保持的(亲水性)进行评价。本专利技术的正型抗蚀剂处理液组合物通过含有用上述通式(I )表示的氢 氧化季铵起到上述优良效果。另外，例如与作为一般的有机碱的TMAH或胆 碱(通式(I)中的Ri-R3都是由曱基组成)不同，由于表面张力小，所以 与这些有机碱比较，作为必要的处理液组合物的量少，另外，由于是弱碱 性，所以也不伤害基板(抗蚀剂)。另外，本专利技术者们发现，在用通式(I)表示的化合物中，在式中的R2 是碳数8的烷基时，含有这样的氢氧化季铵的处理液组合物几乎不显示亲 水化作用。本专利技术的正型抗蚀剂用显像液，由于通过将正型抗蚀剂表面进行亲水 性化，在漂洗、干燥时，可以援和与正型抗蚀剂和漂洗液(例如水)间作 用的表面张力，所以可防止抗蚀图形倒塌。另外，本专利技术的显像液，由于对于正型抗蚀剂表面给予润湿性，所以 显像液被覆整个基板表面，有抑制显像斑发生的效果。借由上述技术方案，本专利技术正型抗蚀剂处理液组合物及显像液至少具有下列优点及有益效果按照本专利技术的处理液组合物，在进行半导体基板的周边(坡口、边部、凹 部等)研磨的制造工序中，由于对构成表面保护膜的正型抗蚀剂表面在短 时间内给予亲水性，而且给予的亲水性能够持续下来，所以在研磨中只供 给纯水可防止向正型抗蚀剂表面附着粒子，提高生产率。另外，由于处理 液组合物的表面张力小，所以在正型抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正型抗蚀剂处理液组合物，其特征在于是由含有用下述通式（Ⅰ）表示的氢氧化季铵的水溶液组成的，　［化１］　（Ｒ↓［２］－＊－Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］ＯＨ）↑［＋］.ＯＨ↑［－］　…（Ⅰ）　式中，Ｒ↓［１］及Ｒ↓［３］分别表示 甲基、Ｒ↓［２］表示碳数１２～１８的烷基。

【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：村上豊，石川典夫，
申请(专利权)人：关东化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]