[发明专利]光致抗蚀剂显影液及使用该显影液的基板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在制造半导体装置、平板显示器(FPD)、电路基板、磁头等时使用的光致抗蚀剂显影液。更详细地说，本发明涉及特别适用于厚膜光致抗蚀剂(以下有时简称为厚膜抗蚀剂)的光致抗蚀剂显影液，所述厚膜光致抗蚀剂适合在形成磁头的磁极以及形成用作大规模集成电路(LSI)连接用端子的、称为凸块的突起电极时使用。另外，本发明还涉及使用上述光致抗蚀剂显影液在基板上形成图案的基板的制造方法。

背景技术

以LSI等半导体集成电路、FPD显示面的制造、磁头等电路基板的制造为首的广泛领域内，精密加工技术的重要程度日益增加。成为形成微细元件或进行微细加工的精密加工技术的主流的光加工法是指如下的技术：将称为光致抗蚀剂(以下也简称为抗蚀剂)的感光性树脂组合物涂布在被加工物表面上形成涂膜，通过显影液将涂膜图案化，将其作为掩模进行电铸(具体地说化学刻蚀、电解刻蚀、电镀或它们的组合等)，从而形成图案，制造半导体封装等各种精密部件。

近年来，随着电子机器的尺寸小型化，半导体封装的高密度安装技术不断发展。为了搭载于LSI等电子机器上，应用了在基板等支撑体的表面上设置由突起电极构成的连接端子的多针薄膜安装方法。在多针薄膜安装方法中，使用从支撑体突出的凸块所构成的连接端子、从支撑体突出的称为金属柱的支柱、由形成在其上的焊球所构成的连接端子等。

前述凸块及前述金属柱通常如下形成。即，首先在作为支撑体的基板上形成厚度大致为3μm以上的厚膜抗蚀剂层，经过曝光和显影工序，形成宽度通常为5μm以上的抗蚀剂图案尺寸的抗蚀剂图案，接着，在图案凹部(也称为未被抗蚀剂覆盖的部分、非抗蚀剂部分)露出的基板表面上通过镀敷等埋入铜等导体，最后通过除去其周围的抗蚀剂图案而形成(参照专利文献1)。

在上述方法中，必须对被曝光的厚度3μm以上的厚膜抗蚀剂层进行显影，当抗蚀剂的膜厚度变厚，则有易发生膜渣(scum)、抗蚀剂图案的形状容易恶化的趋势。

作为用于防止发生膜渣、形成良好抗蚀剂图案的方法，  已知向显影液中添加表面活性剂的方法(参照专利文献2～4)。例如，在专利文献2中记载了使用添加有0.01～0.5重量％的水溶性非离子性表面活性剂和0.004～0.4重量％的特定阳离子性表面活性剂的四甲基氢氧化物水溶液所构成的显影液，对厚度1.5μm的正性光致抗蚀剂膜进行显影，从而获得对比度高的抗蚀剂外形。另外，专利文献3中记载了含有10～5000重量ppm浓度的非离子性表面活性剂和阳离子性表面活性剂的碱性水溶液所构成的光致抗蚀剂显影液。另外，在专利文献4中记载了使用添加有500～50,000ppm特定结构的阴离子表面活性剂的有机季铵化合物的水溶液所构成的显影液，对厚度1.3μm的抗蚀剂膜进行显影，从而可以形成没有膜渣、没有薄膜残留的良好图案。

专利文献1：日本特开2005-134800号公报

专利文献2：日本特公平6-3549号公报

专利文献3：日本特开2002-169299号公报

专利文献4：日本专利第2589408号说明书

发明内容

发明要解决的问题

当在上述厚膜抗蚀剂的显影中使用上述专利文献2～4所公开的显影液时，不能充分抑制发生膜渣。因此，本发明的目的在于提供即便用于膜厚度为3μm以上的厚膜抗蚀剂的显影中时，也不发生膜渣、可以形成良好图案的显影液。

用于解决问题的方法

本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，完成了以下发明。

第1发明为光致抗蚀剂显影液，其为含有非离子性表面活性剂和铵化合物的碱性水溶液所构成的光致抗蚀剂显影液，其中，非离子性表面活性剂为具有1种或2种以上的氧化烯基的重复结构、且具有11～70单元该氧化烯基的非离子性表面活性剂，其含量在以光致抗蚀剂显影液总质量为100质量％时为0.5～10质量％，铵化合物为下述通式(1)所示的铵化合物，其含量在以光致抗蚀剂显影液总质量为100质量％时为0.01～5.0质量％。

(式(1)中，R¹为碳原子数4～40的有机基，R²、R³和R⁴各自独立为碳原子数1～20的有机基或者其中2个或3个相互键合形成碳原子数4～20的杂环，X为OH、Cl、Br或I)。

在第1发明中，非离子性表面活性剂优选为下述通式(2)所示的非离子性表面活性剂。通过含有这种非离子性表面活性剂，可以有效地防止发生膜渣。