JP2000150339A - レジスト塗布方法 - Google Patents
レジスト塗布方法Info
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- JP2000150339A JP2000150339A JP31747398A JP31747398A JP2000150339A JP 2000150339 A JP2000150339 A JP 2000150339A JP 31747398 A JP31747398 A JP 31747398A JP 31747398 A JP31747398 A JP 31747398A JP 2000150339 A JP2000150339 A JP 2000150339A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸湿性がある窒素原子を含む下地膜上におい
ても０．２μｍ幅以下の微細パターン形成に適したレジ
スト塗布方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも窒素原子を含む下地膜を露光
後ベーク温度よりも高温でベークする第１の工程と、前
記ベークした下地膜上にヘキサメチルジシラザン（ＨＭ
ＤＳ）を塗布する第２の工程と、前記ヘキサメチルジシ
ラザン（ＨＭＤＳ）を塗布した下地膜を露光後ベーク温
度よりも高温で再びベークする第３の工程と、化学増幅
型レジストを塗布する第４の工程とを含むことを特徴と
する。
ても０．２μｍ幅以下の微細パターン形成に適したレジ
スト塗布方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも窒素原子を含む下地膜を露光
後ベーク温度よりも高温でベークする第１の工程と、前
記ベークした下地膜上にヘキサメチルジシラザン（ＨＭ
ＤＳ）を塗布する第２の工程と、前記ヘキサメチルジシ
ラザン（ＨＭＤＳ）を塗布した下地膜を露光後ベーク温
度よりも高温で再びベークする第３の工程と、化学増幅
型レジストを塗布する第４の工程とを含むことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジスト塗布方法
に係わり、特に、半導体ウエハ上に微細な集積回パター
ンを形成する微細加工に用いられるパターン形成用のレ
ジストの塗布方法に関する。
に係わり、特に、半導体ウエハ上に微細な集積回パター
ンを形成する微細加工に用いられるパターン形成用のレ
ジストの塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路を作製するには、半導体
ウエハ上に各種の集積回路パターンを繰り返し形成する
必要がある。従来、この種のパターン形成には、レジス
トを塗布して、予め集積回路パターンをマスク上に形成
したものを光学的な転写により半導体ウエハ上のレジス
トに一括転写する方法が用いられている。この場合、特
開昭６０−２１３０２５号公報に記されているように基
板とレジストとの間にヘキサメチルジシラザン（以下Ｈ
ＭＤＳという）処理を行って密着性をよくしていた。
ウエハ上に各種の集積回路パターンを繰り返し形成する
必要がある。従来、この種のパターン形成には、レジス
トを塗布して、予め集積回路パターンをマスク上に形成
したものを光学的な転写により半導体ウエハ上のレジス
トに一括転写する方法が用いられている。この場合、特
開昭６０−２１３０２５号公報に記されているように基
板とレジストとの間にヘキサメチルジシラザン（以下Ｈ
ＭＤＳという）処理を行って密着性をよくしていた。
【０００３】さて、最近の集積回路の進歩により、集積
回路のパターンは複雑且つ微細化しており、より一層の
高集積パターンの形成が要求されている。そして、集積
回路パターンの線幅が０．３５〜０．５μｍの転写には
紫外線を用いてマスク上のパターンを縮小してウエハ上
に転写する縮小型転写装置（ステッパ）が用いられるに
至っている。また、更に微細な０．２〜０．３５μｍ幅
のパターン転写にはエキシマレーザ光源を用いたステッ
パ、更に、０．２μｍ幅以下のパターンにはＸ線を光源
として用いて等倍で転写するＸ線ステッパなどがもちい
られている。
回路のパターンは複雑且つ微細化しており、より一層の
高集積パターンの形成が要求されている。そして、集積
回路パターンの線幅が０．３５〜０．５μｍの転写には
紫外線を用いてマスク上のパターンを縮小してウエハ上
に転写する縮小型転写装置（ステッパ）が用いられるに
至っている。また、更に微細な０．２〜０．３５μｍ幅
のパターン転写にはエキシマレーザ光源を用いたステッ
パ、更に、０．２μｍ幅以下のパターンにはＸ線を光源
として用いて等倍で転写するＸ線ステッパなどがもちい
られている。
【０００４】これらのより微細なパターンを形成するた
めに、従来のレジストではなく化学増幅型のレジストが
用いられている。化学増幅型レジストとは、エネルギー
ビームが照射されると酸を発生する酸発生剤と、酸の作
用により反応する化合物とを含む多成分系物質であっ
て、露光後のベーク（Ｐｏｓｔ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｂ
ａｋｅ）（以下、ＰＥＢという）処理による酸触媒の反
応によりアルカリ溶解特性が変化し、アルカリ溶解性が
変化した部分またはアルカリ溶解性が変化しなかった部
分の溶解特性（速度）の違いによりレジストが溶解・除
去されてレジストパターンが形成されるものである。
めに、従来のレジストではなく化学増幅型のレジストが
用いられている。化学増幅型レジストとは、エネルギー
ビームが照射されると酸を発生する酸発生剤と、酸の作
用により反応する化合物とを含む多成分系物質であっ
て、露光後のベーク（Ｐｏｓｔ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｂ
ａｋｅ）（以下、ＰＥＢという）処理による酸触媒の反
応によりアルカリ溶解特性が変化し、アルカリ溶解性が
変化した部分またはアルカリ溶解性が変化しなかった部
分の溶解特性（速度）の違いによりレジストが溶解・除
去されてレジストパターンが形成されるものである。
【０００５】従来、レジストとウエハとの間に現像液や
エッチング液がしみこむことを防ぐために、ＨＭＤＳ
（ヘキサメチルジシラザン）による処理を行っていた。
従来のレジストを用いた場合、このＨＭＤＳ処理は大変
有効であったが、化学増幅型レジストを用いた場合、特
に、窒素原子を含む下地膜上に微細パターンを形成する
場合には、ネガレジストでは裾のくびれ、ポジレジスト
では裾引きが生じる等の欠点があった。
エッチング液がしみこむことを防ぐために、ＨＭＤＳ
（ヘキサメチルジシラザン）による処理を行っていた。
従来のレジストを用いた場合、このＨＭＤＳ処理は大変
有効であったが、化学増幅型レジストを用いた場合、特
に、窒素原子を含む下地膜上に微細パターンを形成する
場合には、ネガレジストでは裾のくびれ、ポジレジスト
では裾引きが生じる等の欠点があった。
【０００６】ところで、特開平４−１６７５１５号公報
には、フォトレジスト塗布前に真空処理を行うことが開
示されており、ＨＭＤＳの処理前に真空でかつ５０〜８
０℃で３０分ベークする方法が記載されている。しか
し、この方法によっても化学増幅型レジストを窒素原子
を含む下地膜に用いた場合には、ネガレジストでは裾の
くびれ、ポジレジストでは裾引きが生じる欠点があっ
た。
には、フォトレジスト塗布前に真空処理を行うことが開
示されており、ＨＭＤＳの処理前に真空でかつ５０〜８
０℃で３０分ベークする方法が記載されている。しか
し、この方法によっても化学増幅型レジストを窒素原子
を含む下地膜に用いた場合には、ネガレジストでは裾の
くびれ、ポジレジストでは裾引きが生じる欠点があっ
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、吸湿性がある窒素
原子を含む下地膜上においても０．２μｍ幅以下の微細
パターンの形成を可能にした新規なレジスト塗布方法を
提供するものである。
した従来技術の欠点を改良し、特に、吸湿性がある窒素
原子を含む下地膜上においても０．２μｍ幅以下の微細
パターンの形成を可能にした新規なレジスト塗布方法を
提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わるレ
ジスト塗布方法の第１態様は、少なくとも窒素原子を含
む下地膜を露光後ベーク温度よりも高温でベークする第
１の工程と、前記ベークした下地膜上にヘキサメチルジ
シラザン（ＨＭＤＳ）を塗布する第２の工程と、前記ヘ
キサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を塗布した下地膜を
露光後ベーク温度よりも高温で再びベークする第３の工
程と、化学増幅型レジストを塗布する第４の工程とを含
むことを特徴とするものであり、叉、第２態様は、ベー
ク温度は１００℃以上で、且つ、５℃以上３００℃以下
の範囲で前記露光後ベーク温度より高いことを特徴とす
るものであり、叉、第３態様は、前記化学増幅型レジス
トの塗布前には、前記下地膜を１０℃以上７０℃以下の
範囲の温度に冷却しておくことを特徴とするものであ
り、叉、第４態様は、窒素原子を含む下地膜は、窒化ク
ロム、窒化珪素、窒化チタン、窒化タンタル、酸窒化ク
ロム、酸窒化珪素、酸窒化チタン又は酸窒化タンタルの
うちいずれか一種であることを特徴とするものであり、
叉、第５態様は、前記化学増幅型レジストは、ポジ型レ
ジストであることを特徴とするものであり、叉、第６態
様は、前記化学増幅型レジストは、ネガ型レジストであ
ることを特徴とするものである。
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わるレ
ジスト塗布方法の第１態様は、少なくとも窒素原子を含
む下地膜を露光後ベーク温度よりも高温でベークする第
１の工程と、前記ベークした下地膜上にヘキサメチルジ
シラザン（ＨＭＤＳ）を塗布する第２の工程と、前記ヘ
キサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を塗布した下地膜を
露光後ベーク温度よりも高温で再びベークする第３の工
程と、化学増幅型レジストを塗布する第４の工程とを含
むことを特徴とするものであり、叉、第２態様は、ベー
ク温度は１００℃以上で、且つ、５℃以上３００℃以下
の範囲で前記露光後ベーク温度より高いことを特徴とす
るものであり、叉、第３態様は、前記化学増幅型レジス
トの塗布前には、前記下地膜を１０℃以上７０℃以下の
範囲の温度に冷却しておくことを特徴とするものであ
り、叉、第４態様は、窒素原子を含む下地膜は、窒化ク
ロム、窒化珪素、窒化チタン、窒化タンタル、酸窒化ク
ロム、酸窒化珪素、酸窒化チタン又は酸窒化タンタルの
うちいずれか一種であることを特徴とするものであり、
叉、第５態様は、前記化学増幅型レジストは、ポジ型レ
ジストであることを特徴とするものであり、叉、第６態
様は、前記化学増幅型レジストは、ネガ型レジストであ
ることを特徴とするものである。
【０００９】窒素原子を含む下地膜は吸湿性を有するた
め、ＨＭＤＳ処理後も加熱処理を行う必要がある。特
に、ＨＭＤＳ処理後にＮＨ3 が生じるため、ＨＭＤＳ塗
布後にベークを行わないと、このＮＨ3 あるいはＨ2 Ｏ
が窒素原子を含む下地膜に吸着され、露光後のベーク
（ＰＥＢ）時に酸の失活の原因となったり、或いは、Ｎ
Ｈ 3 又はＨ2 Ｏの水素原子がベークにより窒素部分にあ
らかじめ捕獲されているため、ＰＥＢ時には新たに酸を
捕獲することができなくなることが考えられる。
め、ＨＭＤＳ処理後も加熱処理を行う必要がある。特
に、ＨＭＤＳ処理後にＮＨ3 が生じるため、ＨＭＤＳ塗
布後にベークを行わないと、このＮＨ3 あるいはＨ2 Ｏ
が窒素原子を含む下地膜に吸着され、露光後のベーク
（ＰＥＢ）時に酸の失活の原因となったり、或いは、Ｎ
Ｈ 3 又はＨ2 Ｏの水素原子がベークにより窒素部分にあ
らかじめ捕獲されているため、ＰＥＢ時には新たに酸を
捕獲することができなくなることが考えられる。
【００１０】叉、このときの温度が露光後のベーク（Ｐ
ＥＢ）温度よりも低い場合には、ＰＥＢ時に新たに酸が
窒素部分に捕獲されるため、ネガレジストでは裾のくび
れ、ポジレジストでは裾引きが生じる。したがって、窒
素原子を含む下地膜上に微細パターンを形成するため
に、化学増幅型レジストを用いる場合には、ＨＭＤＳ処
理の後にベーク処理し、しかも、このときの温度はＰＥ
Ｂ温度以上で行うことが必要となる。
ＥＢ）温度よりも低い場合には、ＰＥＢ時に新たに酸が
窒素部分に捕獲されるため、ネガレジストでは裾のくび
れ、ポジレジストでは裾引きが生じる。したがって、窒
素原子を含む下地膜上に微細パターンを形成するため
に、化学増幅型レジストを用いる場合には、ＨＭＤＳ処
理の後にベーク処理し、しかも、このときの温度はＰＥ
Ｂ温度以上で行うことが必要となる。
【００１１】このように、ＨＭＤＳ処理前後にＰＥＢ温
度よりも高温でベークすることより、吸湿性のある窒素
原子を含む下地膜上でも、十分に水分がなくなり、水分
と窒素原子による酸捕獲効果が低減され、ネガレジスト
では裾のくびれ、ポジレジストでは裾引きを生じるとい
う現象を根絶することができる。
度よりも高温でベークすることより、吸湿性のある窒素
原子を含む下地膜上でも、十分に水分がなくなり、水分
と窒素原子による酸捕獲効果が低減され、ネガレジスト
では裾のくびれ、ポジレジストでは裾引きを生じるとい
う現象を根絶することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して詳細に説明する。図１のようにまず、窒素原子を含
む下地膜をＰＥＢ温度よりも高温でベークし、水分をと
ばす（ステップＳ１）。次に、ＨＭＤＳ（ヘキサメチル
ジシラザン）処理を行い（ステップＳ２）、再びＰＥＢ
温度よりも高温でベークする（ステップＳ３）。これら
の温度は水分をとばすため、ＰＥＢ温度よりも高温で且
つ１００℃を超えていることが必要である。また、３０
０℃を超えるとＨＭＤＳの分解等の不都合が起こるた
め、ＰＥＢ温度よりも高温で且つ１００℃以上３００℃
以下であることが必要で、安全性の観点からは２００℃
以下が望ましい。この温度範囲であればＨＭＤＳ処理前
後の温度は異なっていてもよい。
して詳細に説明する。図１のようにまず、窒素原子を含
む下地膜をＰＥＢ温度よりも高温でベークし、水分をと
ばす（ステップＳ１）。次に、ＨＭＤＳ（ヘキサメチル
ジシラザン）処理を行い（ステップＳ２）、再びＰＥＢ
温度よりも高温でベークする（ステップＳ３）。これら
の温度は水分をとばすため、ＰＥＢ温度よりも高温で且
つ１００℃を超えていることが必要である。また、３０
０℃を超えるとＨＭＤＳの分解等の不都合が起こるた
め、ＰＥＢ温度よりも高温で且つ１００℃以上３００℃
以下であることが必要で、安全性の観点からは２００℃
以下が望ましい。この温度範囲であればＨＭＤＳ処理前
後の温度は異なっていてもよい。
【００１３】その後、１０℃乃至７０℃まで冷却してか
ら（ステップＳ４）、化学増幅型のレジストを塗布し
（ステップＳ５）、プリベークを行う（ステップＳ
６）。ここでレジスト塗布前に冷却を行っているのは、
化学増幅型レジストがベーク温度に敏感で、各化学増幅
型レジストには各々望ましいベーク温度時間があるが、
冷却をしておかないとベーク温度時間がずれて、ひいて
は線幅制御性の劣化を引き起こすからである。ＨＭＤＳ
処理後にＰＥＢ温度よりも高い温度でベークを行ってい
るため、ＨＭＤＳ処理後に生じたＮＨ3 が、下地膜に吸
着されたとしてもこのベークにより再度放出され、ＰＥ
Ｂ時に酸の失活の原因とはならない。
ら（ステップＳ４）、化学増幅型のレジストを塗布し
（ステップＳ５）、プリベークを行う（ステップＳ
６）。ここでレジスト塗布前に冷却を行っているのは、
化学増幅型レジストがベーク温度に敏感で、各化学増幅
型レジストには各々望ましいベーク温度時間があるが、
冷却をしておかないとベーク温度時間がずれて、ひいて
は線幅制御性の劣化を引き起こすからである。ＨＭＤＳ
処理後にＰＥＢ温度よりも高い温度でベークを行ってい
るため、ＨＭＤＳ処理後に生じたＮＨ3 が、下地膜に吸
着されたとしてもこのベークにより再度放出され、ＰＥ
Ｂ時に酸の失活の原因とはならない。
【００１４】ベークの温度がＰＥＢ温度よりも低い場合
には、ＰＥＢ時に新たに下地膜の窒素部分に水素又は酸
が捕獲されることにより、ネガレジストでは裾のくび
れ、ポジレジストでは裾引きを生じることになると考え
られる。下地膜は、窒化クロム、窒化珪素、窒化チタ
ン、窒化タンタル、酸化窒素膜、酸窒化クロム、酸窒化
珪素、酸窒化チタン又は酸窒化タンタルのうちいずれで
もよい。このときのＨＭＤＳ処理は、下地基板をＨＭＤ
Ｓ雰囲気中に晒すスピンコート等、いずれのＨＭＤＳ処
理でもよい。叉、化学増幅型レジストはポジレジスト、
ネガレジストいずれのタイプを用いても良い。
には、ＰＥＢ時に新たに下地膜の窒素部分に水素又は酸
が捕獲されることにより、ネガレジストでは裾のくび
れ、ポジレジストでは裾引きを生じることになると考え
られる。下地膜は、窒化クロム、窒化珪素、窒化チタ
ン、窒化タンタル、酸化窒素膜、酸窒化クロム、酸窒化
珪素、酸窒化チタン又は酸窒化タンタルのうちいずれで
もよい。このときのＨＭＤＳ処理は、下地基板をＨＭＤ
Ｓ雰囲気中に晒すスピンコート等、いずれのＨＭＤＳ処
理でもよい。叉、化学増幅型レジストはポジレジスト、
ネガレジストいずれのタイプを用いても良い。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明に係わるレジスト塗布方法の
具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、
本発明に係わるレジスト塗布方法を示す工程図であっ
て、図１には、少なくとも窒素原子を含む下地膜を露光
後ベーク温度よりも高温でベークする第１の工程と、前
記ベークした下地膜上にヘキサメチルジシラザン（ＨＭ
ＤＳ）を塗布する第２の工程と、前記ヘキサメチルジシ
ラザン（ＨＭＤＳ）を塗布した下地膜を露光後ベーク温
度よりも高温で再びベークする第３の工程と、化学増幅
型レジストを塗布する第４の工程とを含むレジスト塗布
方法が示されている。
具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、
本発明に係わるレジスト塗布方法を示す工程図であっ
て、図１には、少なくとも窒素原子を含む下地膜を露光
後ベーク温度よりも高温でベークする第１の工程と、前
記ベークした下地膜上にヘキサメチルジシラザン（ＨＭ
ＤＳ）を塗布する第２の工程と、前記ヘキサメチルジシ
ラザン（ＨＭＤＳ）を塗布した下地膜を露光後ベーク温
度よりも高温で再びベークする第３の工程と、化学増幅
型レジストを塗布する第４の工程とを含むレジスト塗布
方法が示されている。
【００１６】以下に、本発明の実施例について説明す
る。 （実施例１）レジストには、通常プリベーク１２５℃、
ＰＥＢ温度９５℃、ポストベーク１００℃のノボラック
系ネガ型化学増幅レジストを用いた。まず、４インチの
ベアＳｉ（１００）基板上にスパッタ蒸着でＣｒＮ（窒
化クロム）を７５ｎｍ成膜した。次に、この下地基板を
１５０℃のホットプレートでベークし、水分をとばし、
４５℃で冷却し常温に戻した。その後、ＨＭＤＳ処理を
行った。今回は簡便のため、簡易コータを用い４０００
ｒｐｍで２０秒スピンコートした。このＨＭＤＳ処理
後、再び１２５℃ホットプレートでベークし、水分をと
ばし、ホットプレートで４５℃まで冷却し常温に戻し
た。その後、化学増幅型のレジストを塗布し、ホットプ
レートで１２５℃プリベークを行い、４５℃のホットプ
レートで冷却し常温に戻した。この基板を加速電圧５０
ｋＶの電子線露光装置に入れ、ビーム電流密度４５μＣ
／ｃｍ2 で８０ｎｍライン＆スペースパターンを露光
し、ホットプレートで９５℃、２分間ＰＥＢ処理し、同
じくホットプレートを用いて４５℃で冷却し常温に戻し
た。その後、アルカリ現像液で６分間現像し、微細パタ
ーンを形成した。
る。 （実施例１）レジストには、通常プリベーク１２５℃、
ＰＥＢ温度９５℃、ポストベーク１００℃のノボラック
系ネガ型化学増幅レジストを用いた。まず、４インチの
ベアＳｉ（１００）基板上にスパッタ蒸着でＣｒＮ（窒
化クロム）を７５ｎｍ成膜した。次に、この下地基板を
１５０℃のホットプレートでベークし、水分をとばし、
４５℃で冷却し常温に戻した。その後、ＨＭＤＳ処理を
行った。今回は簡便のため、簡易コータを用い４０００
ｒｐｍで２０秒スピンコートした。このＨＭＤＳ処理
後、再び１２５℃ホットプレートでベークし、水分をと
ばし、ホットプレートで４５℃まで冷却し常温に戻し
た。その後、化学増幅型のレジストを塗布し、ホットプ
レートで１２５℃プリベークを行い、４５℃のホットプ
レートで冷却し常温に戻した。この基板を加速電圧５０
ｋＶの電子線露光装置に入れ、ビーム電流密度４５μＣ
／ｃｍ2 で８０ｎｍライン＆スペースパターンを露光
し、ホットプレートで９５℃、２分間ＰＥＢ処理し、同
じくホットプレートを用いて４５℃で冷却し常温に戻し
た。その後、アルカリ現像液で６分間現像し、微細パタ
ーンを形成した。
【００１７】これにより、従来の方法ではＣｒＮ基板上
では０．１８μｍ以下の微細レジストパターンの裾がく
びれ、密着性が悪くなり、現像時に流れてパターン形成
ができなかったものが、８０ｎｍライン＆スペースパタ
ーンを形成することが可能となった。 （実施例２）基板には４インチベアＳｉ（１００）上に
ＣｒＮ（窒化クロム）を７５ｎｍ成膜したもの、レジス
トには通常プリベーク１００℃、ＰＥＢ温度１３０℃、
ポストベーク１００℃のポリヒドロキシスチレン（ＰＨ
Ｓ）系ネガ型化学増幅レジストを用いた。まず、下地基
板を１４０℃のホットプレートでベークし、水分をとば
し、４５℃で冷却し常温に戻した。次に、ＨＭＤＳ処理
を行った。今回は簡単のため、簡易コータを用い４００
０ｒｐｍで２０秒スピンコートした。このＨＭＤＳ処理
後、再び１５０℃ホットプレートでベークし、水分をと
ばし、４５℃のホトプレートで１分間冷却し常温に戻し
た。その後、ＰＨＳ系化学増幅型のレジストを塗布し、
ホットプレートで１００℃プリベークを行い４５℃のホ
ットプレートで冷却し常温に戻した。この基板を加速電
圧５０ｋＶの電子線露光装置に入れ、ビーム電流密度２
３μＣ／ｃｍ2 で８０ｎｍライン＆スペースパターンを
露光し、ホットプレートで１３０℃、２分間ベークし、
４５℃で冷却して常温に戻した。その後、アルカリ現像
液で１分間現像し、微細パターンを形成した。
では０．１８μｍ以下の微細レジストパターンの裾がく
びれ、密着性が悪くなり、現像時に流れてパターン形成
ができなかったものが、８０ｎｍライン＆スペースパタ
ーンを形成することが可能となった。 （実施例２）基板には４インチベアＳｉ（１００）上に
ＣｒＮ（窒化クロム）を７５ｎｍ成膜したもの、レジス
トには通常プリベーク１００℃、ＰＥＢ温度１３０℃、
ポストベーク１００℃のポリヒドロキシスチレン（ＰＨ
Ｓ）系ネガ型化学増幅レジストを用いた。まず、下地基
板を１４０℃のホットプレートでベークし、水分をとば
し、４５℃で冷却し常温に戻した。次に、ＨＭＤＳ処理
を行った。今回は簡単のため、簡易コータを用い４００
０ｒｐｍで２０秒スピンコートした。このＨＭＤＳ処理
後、再び１５０℃ホットプレートでベークし、水分をと
ばし、４５℃のホトプレートで１分間冷却し常温に戻し
た。その後、ＰＨＳ系化学増幅型のレジストを塗布し、
ホットプレートで１００℃プリベークを行い４５℃のホ
ットプレートで冷却し常温に戻した。この基板を加速電
圧５０ｋＶの電子線露光装置に入れ、ビーム電流密度２
３μＣ／ｃｍ2 で８０ｎｍライン＆スペースパターンを
露光し、ホットプレートで１３０℃、２分間ベークし、
４５℃で冷却して常温に戻した。その後、アルカリ現像
液で１分間現像し、微細パターンを形成した。
【００１８】これにより従来の方法では、アモルファス
ＣｒＮ基板上では０．１８μｍ以下の微細レジストパタ
ーンの裾がくびれ、密着性が悪くなり現像時に流れてパ
ターン形成ができなかったものが、８０ｎｍライン＆ス
ペースパターンを形成することが可能となった。 （実施例３）基板には４インチベアＳｉ（１００）上に
ＣｒＮ（窒化クロム）を７５ｎｍ成膜したもの、レジス
トには通常プリベーク１２５℃、ＰＥＢ温度１４５℃、
ポストベーク１００℃のポリビニルフェノール（ＰＶ
Ｐ）系ポジ型化学増幅レジストを用いた。まず、下地基
板を１５０℃のホットプレートでベークし、水分をとば
し、４５℃で冷却し常温に戻した。次に、ＨＭＤＳ処理
を行った。今回は簡単のため、簡易コータを用い４００
０ｒｐｍで２０秒スピンコートした。このＨＭＤＳ処理
後、再び１５０℃ホットプレートでベークし、水分をと
ばし、４５℃で冷却し常温に戻した。そして、ＰＶＰ系
化学増幅型のポジレジストを塗布し、ホットプレートで
１２５℃プリベークを行い、４５℃のホットプレートで
冷却し常温に戻した。
ＣｒＮ基板上では０．１８μｍ以下の微細レジストパタ
ーンの裾がくびれ、密着性が悪くなり現像時に流れてパ
ターン形成ができなかったものが、８０ｎｍライン＆ス
ペースパターンを形成することが可能となった。 （実施例３）基板には４インチベアＳｉ（１００）上に
ＣｒＮ（窒化クロム）を７５ｎｍ成膜したもの、レジス
トには通常プリベーク１２５℃、ＰＥＢ温度１４５℃、
ポストベーク１００℃のポリビニルフェノール（ＰＶ
Ｐ）系ポジ型化学増幅レジストを用いた。まず、下地基
板を１５０℃のホットプレートでベークし、水分をとば
し、４５℃で冷却し常温に戻した。次に、ＨＭＤＳ処理
を行った。今回は簡単のため、簡易コータを用い４００
０ｒｐｍで２０秒スピンコートした。このＨＭＤＳ処理
後、再び１５０℃ホットプレートでベークし、水分をと
ばし、４５℃で冷却し常温に戻した。そして、ＰＶＰ系
化学増幅型のポジレジストを塗布し、ホットプレートで
１２５℃プリベークを行い、４５℃のホットプレートで
冷却し常温に戻した。
【００１９】この基板を加速電圧５０ｋＶの電子線露光
装置に入れ、ビーム電流密度６０μＣ／ｃｍ2 で８０ｎ
ｍコンタクトホールパターンを露光し、ホットプレート
で１４５℃、９０秒ベークし、４５℃で冷却し常温に戻
した。その後、アルカリ現像液で１分間現像し、微細パ
ターンを形成した。これにより従来の方法では、ＣｒＮ
基板上では０．１８μｍ以下の微細レジストパターンに
裾引きが生じ、設計どおりのパターン形成ができなかっ
たものが、８０ｎｍコンタクトホールパターンを形成す
ることが可能となった。
装置に入れ、ビーム電流密度６０μＣ／ｃｍ2 で８０ｎ
ｍコンタクトホールパターンを露光し、ホットプレート
で１４５℃、９０秒ベークし、４５℃で冷却し常温に戻
した。その後、アルカリ現像液で１分間現像し、微細パ
ターンを形成した。これにより従来の方法では、ＣｒＮ
基板上では０．１８μｍ以下の微細レジストパターンに
裾引きが生じ、設計どおりのパターン形成ができなかっ
たものが、８０ｎｍコンタクトホールパターンを形成す
ることが可能となった。
【００２０】なお、今回はスピンコートでＨＭＤＳ処理
を行ったが、その他のＨＭＤＳ処理を行っても同様の効
果が得られることはいうまでもない。また、今回の実施
例では窒化クロム膜やアモルファス窒化クロム膜を用い
ているが、この他の窒化物でも同様である。
を行ったが、その他のＨＭＤＳ処理を行っても同様の効
果が得られることはいうまでもない。また、今回の実施
例では窒化クロム膜やアモルファス窒化クロム膜を用い
ているが、この他の窒化物でも同様である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレジスト
パターン形成方法にれば、レジストパターンを形成する
際に、ＨＭＤＳ処理前後にＰＥＢ温度よりも高い温度で
ベークすることにより、基板表面を疎水化することによ
って、窒素原子を含む下地膜上において化学増幅型レジ
ストを用いても０．１８μｍ以下の微細レジストパター
ンを形成することが可能となった。
パターン形成方法にれば、レジストパターンを形成する
際に、ＨＭＤＳ処理前後にＰＥＢ温度よりも高い温度で
ベークすることにより、基板表面を疎水化することによ
って、窒素原子を含む下地膜上において化学増幅型レジ
ストを用いても０．１８μｍ以下の微細レジストパター
ンを形成することが可能となった。
【００２２】なお、本発明は上記各実施例に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適
宜変更され得ることは明らかである。
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適
宜変更され得ることは明らかである。
【図１】本発明の工程図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｄ
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも窒素原子を含む下地膜を露光
後ベーク温度よりも高温でベークする第１の工程と、前
記ベークした下地膜上にヘキサメチルジシラザン（ＨＭ
ＤＳ）を塗布する第２の工程と、前記ヘキサメチルジシ
ラザン（ＨＭＤＳ）を塗布した下地膜を露光後ベーク温
度よりも高温で再びベークする第３の工程と、化学増幅
型レジストを塗布する第４の工程とを含むことを特徴と
するレジスト塗布方法。 - 【請求項２】 ベーク温度は１００℃以上で、且つ、５
℃以上３００℃以下の範囲で前記露光後ベーク温度より
高いことを特徴とする請求項１記載のレジスト塗布方
法。 - 【請求項３】 前記化学増幅型レジストの塗布前には、
前記下地膜を１０℃以上７０℃以下の範囲の温度に冷却
しておくことを特徴とする請求項１又は２記載のレジス
ト塗布方法。 - 【請求項４】 窒素原子を含む下地膜は、窒化クロム、
窒化珪素、窒化チタン、窒化タンタル、酸窒化クロム、
酸窒化珪素、酸窒化チタン又は酸窒化タンタルのうちい
ずれか一種であることを特徴とする請求項１乃至３の何
れかに記載のレジスト塗布方法。 - 【請求項５】 前記化学増幅型レジストは、ポジ型レジ
ストであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに
記載のレジスト塗布方法。 - 【請求項６】 前記化学増幅型レジストは、ネガ型レジ
ストであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに
記載のレジスト塗布方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31747398A JP2000150339A (ja) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | レジスト塗布方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31747398A JP2000150339A (ja) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | レジスト塗布方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000150339A true JP2000150339A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18088630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31747398A Pending JP2000150339A (ja) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | レジスト塗布方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000150339A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100587637B1 (ko) | 2004-07-29 | 2006-06-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 포토레지스트 패턴 형성 방법 |
| JP2009194239A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Tokyo Electron Ltd | 疎水化処理方法、疎水化処理装置、塗布、現像装置及び記憶媒体 |
| JP2011003898A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Asml Netherlands Bv | 液浸リソグラフィ装置のためのセンサ |
| JP2016046515A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 疎水化処理方法、疎水化処理装置及び疎水化処理用記録媒体 |
-
1998
- 1998-11-09 JP JP31747398A patent/JP2000150339A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100587637B1 (ko) | 2004-07-29 | 2006-06-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 포토레지스트 패턴 형성 방법 |
| JP2009194239A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Tokyo Electron Ltd | 疎水化処理方法、疎水化処理装置、塗布、現像装置及び記憶媒体 |
| JP2011003898A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Asml Netherlands Bv | 液浸リソグラフィ装置のためのセンサ |
| JP2016046515A (ja) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 疎水化処理方法、疎水化処理装置及び疎水化処理用記録媒体 |
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