JP2831757B2 - Method of forming resist pattern - Google Patents

Method of forming resist pattern

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JP2831757B2 JP32448389A JP32448389A JP2831757B2 JP 2831757 B2 JP2831757 B2 JP 2831757B2 JP 32448389 A JP32448389 A JP 32448389A JP 32448389 A JP32448389 A JP 32448389A JP 2831757 B2 JP2831757 B2 JP 2831757B2
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はレジストパターンの形成方法に係わり、特
に、サブミクロンにおよぶ微細パターンを形成するレジ
ストパターンの形成方法に関する。
The present invention relates to a method for forming a resist pattern, and more particularly to a method for forming a resist pattern for forming a submicron fine pattern.

(従来の技術) 半導体集積回路技術では、高密度化の急速な進行に伴
い、薄膜を用いた微細加工技術が極めて重要な要素技術
となってきている。この中でも、レジスト層に微細なパ
ターンを形成するという最も重要な技術の一つである微
細加工レジストプロセスにおいて、パターンの微細化に
伴うスループットの低下を補うために、高解像度でかつ
高感度なレジストパターン形成方法が必要とされてい
る。
(Prior Art) In semiconductor integrated circuit technology, with rapid progress of high density, microfabrication technology using a thin film has become an extremely important elemental technology. Among these, in the microfabrication resist process, which is one of the most important technologies for forming a fine pattern on the resist layer, a high-resolution and high-sensitivity resist is used to compensate for the decrease in throughput accompanying pattern miniaturization. There is a need for a patterning method.

しかし、このレジスト層の感度と解像度とは互いに相
反するために、実際のパターン形成時には、用途により
解像度または感度のいずれかを犠牲にしてパターンが形
成されている。例えば、実生産プロセス中では、解像度
を多少犠牲にしてもでき得る限りレジスト層を高感度化
することによりスループットを改善し、生産性を向上さ
せている。このために、実生産プロセス中では、レジス
ト層の感度を高感度でかつ安定に制御する必要がある。
However, since the sensitivity and resolution of the resist layer are opposite to each other, a pattern is formed at the time of actual pattern formation at the expense of either resolution or sensitivity depending on the application. For example, during the actual production process, the throughput is improved by increasing the sensitivity of the resist layer as much as possible, even if the resolution is somewhat sacrificed, thereby improving the productivity. For this reason, in the actual production process, it is necessary to control the sensitivity of the resist layer with high sensitivity and stably.

このレジスト層の高感度化について、多くの提案がな
されている。この提案の中で、実生産プロセスへの応用
が比較的に容易でしかも有効な方法として、熱処理によ
るレジスト層の感度制御法がある。この方法は、塗布さ
れたレジスト層をプリベーキングした後に急令すること
により高感度なレジスト層を得るものである(特開昭59
−132127号公報、特開昭59−132128号公報、特開昭59−
132618号公報、特開昭59−132619号公報、特開昭60−14
0824号公報、特開昭61−80247号公報参照)。
Many proposals have been made for increasing the sensitivity of the resist layer. Among these proposals, there is a method of controlling the sensitivity of a resist layer by heat treatment as a method that is relatively easy and effective to apply to an actual production process. According to this method, a highly sensitive resist layer is obtained by pre-baking the applied resist layer and then performing an emergency command.
-132127, JP-A-59-132128, JP-A-59-132
132618 JP, JP-A-59-132619, JP-A-60-14
0824, JP-A-61-80247).

しかしながら、サブミクロンにおよぶ微細なレジスト
パターンを形成する場合は、これまでよりも高い解像度
が要求されるために、この様なパターン形成方法では、
感度を大幅に改善することはできない。その結果、スル
ープットが低下し、実生産プロセスへの適応が困難であ
る。
However, when forming a fine resist pattern of submicron, a higher resolution is required than before, and thus such a pattern forming method requires:
Sensitivity cannot be significantly improved. As a result, the throughput is reduced, and it is difficult to adapt to an actual production process.

(発明が解決しようとする課題) 従来のレジストパターン形成方法は、解像度および感
度が十分でなく、サブミクロンにおよぶ微細なレジスト
パターンを形成することが困難である。
(Problems to be Solved by the Invention) The conventional resist pattern forming method has insufficient resolution and sensitivity, and it is difficult to form a fine resist pattern of submicron.

本発明の目的は、高解像度でかつ高感度であって、サ
ブミクロンにおよぶ微細なレジストパターンを形成する
ことができるレジストパターンの形成方法を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming a resist pattern having high resolution and high sensitivity and capable of forming a fine resist pattern of submicron.

[発明の構成] (課題を解決するための手段および作用) 本発明は、基板上に高分子材料からなるレジスト層を
形成し、このレジスト層に微細パターン状の光もしくは
荷電粒子を照射して露光した後、レジスト層を現像して
露光により生じたレジスト層の可溶解部と難溶解部との
内可溶解部を除去してレジストパターンを形成するレジ
ストパターンの形成方法において、前記露光後のレジス
ト層を難溶解部のガラス転移温度(Tg1)直下の温度で
アニールした後、引き続いて可溶解部のガラス転移温度
(Tg2であって、Tg2<Tg1である。)付近を急冷する冷
却処理を施すことを特徴とするレジストパターンの形成
方法である。
[Constitution of the Invention] (Means and Actions for Solving the Problems) In the present invention, a resist layer made of a polymer material is formed on a substrate, and the resist layer is irradiated with fine pattern light or charged particles. After exposure, in the method of forming a resist pattern to form a resist pattern by removing the soluble portion of the soluble portion and the hardly soluble portion of the resist layer generated by exposure by developing the resist layer, after the exposure After the resist layer is annealed at a temperature just below the glass transition temperature (Tg 1 ) of the hardly dissolvable part, subsequently, it is rapidly cooled near the glass transition temperature of the fusible part (Tg 2 and Tg 2 <Tg 1 ). A resist pattern forming method characterized by performing a cooling process.

本発明の原理について、レジスト層の加熱、冷却、ア
ニール時における分子の集合状態の変化から、以下の様
に説明することができる。
The principle of the present invention can be explained as follows from the change in the aggregation state of molecules during heating, cooling, and annealing of the resist layer.

ガラス転移温度(Tg)以上の加熱状態では、レジスト
高分子中の分子主鎖は回転運動(ミクロ・ブラウン運
動)を生じ、周辺の他分子鎖が排除され、広い自由体積
空間が形成される。このようなTg以上の温度の加熱状態
から急冷すると、分子主鎖の回転運動が急激に停止する
ために、広い自由体積空間は、ほぼそのまま凍結されて
残存することになる。これに対して、徐冷した場合は、
回転運動が徐々に停止し、隣接分子鎖が侵入、接近して
くるために、自由体積空間は狭くなってしまう。また、
広い自由体積空間は、分子鎖が動き易いTg直下の温度領
域におけるアニールでも縮小し、徐冷を施したと同じ状
態になってしまう。この様な自由体積空間の変化が、現
像時の現像液の溶媒に対するレジスト層の溶解速度に大
きな影響を与えているものと考えられる。つまり、急冷
により広い自由体積空間が形成された場合には、現像液
における溶媒分子のレジスト分子内への侵入が容易とな
り、溶媒の拡散速度が増加する。その結果、レジスト層
の溶解速度が増加する。逆に、徐冷やアニールにより狭
い自由体積空間が形成された場合には、溶媒分子の侵入
が困難となり、溶媒の拡散速度が低下する。その結果、
レジスト層の溶解速度が低下するものと考えられる。
In a heating state at or above the glass transition temperature (Tg), the molecular main chain in the resist polymer undergoes a rotational motion (micro-Brownian motion), and other molecular chains in the vicinity are eliminated, thereby forming a large free volume space. When rapidly cooled from such a heating state at a temperature equal to or higher than Tg, the rotational motion of the molecular main chain is rapidly stopped, so that the wide free volume space is frozen and remains almost as it is. On the other hand, when gradually cooled,
The rotational motion gradually stops, and adjacent molecular chains penetrate and approach, so that the free volume space becomes narrow. Also,
The large free volume space shrinks even in annealing in a temperature region immediately below Tg where the molecular chains are easy to move, and is in the same state as that after the slow cooling. It is considered that such a change in the free volume space has a great effect on the dissolution rate of the resist layer in the solvent of the developer during development. That is, when a large free volume space is formed by rapid cooling, the solvent molecules in the developer can easily enter the resist molecules, and the diffusion rate of the solvent increases. As a result, the dissolution rate of the resist layer increases. Conversely, when a narrow free volume space is formed by slow cooling or annealing, penetration of solvent molecules becomes difficult, and the diffusion rate of the solvent decreases. as a result,
It is considered that the dissolution rate of the resist layer is reduced.

また、熱処理の温度がTg以下の場合では、急冷して
も、レジスト層の感度は変化しない。例えば、電子線レ
ジストEBR−9の急冷前のレジスト層の温度に対する感
度の変化を第4図に示した。このグラフから分かる様
に、EBR−9のガラス転移温度(Tg)付近を境にして、
急冷前の温度がTgより低い場合は、溶解速度、換言する
ならば感度が全く変化していない。
In addition, when the temperature of the heat treatment is equal to or lower than Tg, the sensitivity of the resist layer does not change even if it is rapidly cooled. For example, FIG. 4 shows the change in the sensitivity of the electron beam resist EBR-9 to the temperature of the resist layer before quenching. As can be seen from this graph, near the glass transition temperature (Tg) of EBR-9,
If the temperature before quenching is lower than Tg, the dissolution rate, in other words, the sensitivity, has not changed at all.

ところで、高分子材料の分子量は、ガラス転移温度
(Tg)に大きく影響され、一般的に、ある分子量の範囲
では、Tgと数平均分子量Mnの関係は、(1)式で表わさ
れることが知られている。
By the way, the molecular weight of a polymer material is greatly affected by the glass transition temperature (Tg), and it is generally known that, within a certain molecular weight range, the relationship between Tg and the number average molecular weight Mn is expressed by the formula (1). Have been.

Tg=Tg(∞)−h/Mn ……(1) ここで、Tg(∞)はMnが無限大でのTgであり、hは定
数である。
Tg = Tg (∞) −h / Mn (1) Here, Tg (∞) is Tg when Mn is infinite, and h is a constant.

従って、露光によってレジストの分子量が変化する
と、つまり、分子量が低下するポジ型レジストでは、Tg
が低下し、逆に分子量が増加するネガ型では、Tgが上昇
することになる。また、いずれのレジストでも、分子量
の低い部分が可溶解部であって、そのTgが低下し、分子
量が高い部分が難溶解部であって、そのTgが高くなる。
つまり、露光後の難溶解部と可溶解部のガラス転移温度
を、それぞれ、Tg1とTg2とすると、分子量変化による溶
解速度の変化を利用したレジスト層の場合は、ポジ型ネ
ガ型にかかわらず、常に、Tg1>Tg2の関係にある。例え
ば、第5図に、ポジ型電子線レジスト層の20kV、20A/cm
2における電子線照射量DとTgとの関係を示した。この
グラフから、ポジ型レジスト層では、Mnは電子線照射量
Dに反比例するために、上記(1)式より、ガラス転移
温度Tgは、電子線照射量Dの増加に伴い減少している。
Therefore, when the molecular weight of the resist changes due to exposure, that is, for a positive resist in which the molecular weight decreases, Tg
In the negative type in which the molecular weight increases and Tg increases, the Tg increases. In any of the resists, the portion having a low molecular weight is a soluble portion and its Tg is lowered, and the portion having a high molecular weight is a hardly soluble portion and its Tg is high.
That is, the glass transition temperature of the low solubility portion and availability dissolved part after exposure, respectively, when the Tg 1 and Tg 2, in the case of utilizing a change of the dissolution rate by the change in molecular weight resist layer, whether in the positive negative However, there is always a relationship of Tg 1 > Tg 2 . For example, FIG. 5 shows that the positive electron beam resist layer has a thickness of 20 kV and 20 A / cm.
2 shows the relationship between the electron beam irradiation amount D and Tg. From this graph, in the positive resist layer, since Mn is inversely proportional to the electron beam irradiation amount D, the glass transition temperature Tg decreases as the electron beam irradiation amount D increases from the above equation (1).

本発明は、この様な可溶解部と難溶解部とのガラス転
移温度の差を利用して、レジスト層の可溶解部と難溶解
部との感度(溶解速度)を制御することにより、高感度
でかつ高解像度のレジストパターンが形成できる。本発
明のレジストパターン形成方法について、第1図を参照
して、さらに、説明する。第1図はポジ型レジストにつ
いて、本発明を実施した場合の溶解速度の変化を示して
いる。露光前には、レジスト層全体のガラス転移温度
(Tg1)も溶解速度も均一である。このレジスト層にパ
ターン状の光もしくは電子線を照射して露光すると、露
光された可溶解部のガラス転移温度はTg1からTg2に低下
し、この可溶解部の溶解速度が増加する。このとき、露
光時の加熱の影響を受けて、実際上は露光されなかった
可溶解部周辺のレジスト層の溶解速度も上昇してしま
う。
The present invention controls the sensitivity (dissolution rate) between the soluble portion and the hardly soluble portion of the resist layer by utilizing such a difference in the glass transition temperature between the soluble portion and the hardly soluble portion, thereby achieving high sensitivity. A resist pattern with high sensitivity and high resolution can be formed. The method of forming a resist pattern according to the present invention will be further described with reference to FIG. FIG. 1 shows a change in the dissolution rate of a positive resist when the present invention is carried out. Before exposure, the glass transition temperature (Tg 1 ) and dissolution rate of the entire resist layer are uniform. When the resist layer is exposed by irradiating it with patterned light or an electron beam, the glass transition temperature of the exposed fusible portion decreases from Tg 1 to Tg 2 and the dissolving rate of the fusible portion increases. At this time, the dissolution rate of the resist layer around the fusible portion that has not been exposed actually increases due to the influence of heating during exposure.

次に、Tg1近傍の温度でアニールを行うと、露光され
なかった難溶解部全体の溶解速度が均一に低下する。こ
の時に、溶解速度が上昇した可溶解部周辺のレジスト層
の溶解速度も他の露光されなかった難溶解部と共に均一
化される。
Next, when annealed at a temperature of Tg 1 vicinity, dissolution rate of the entire sparingly portion that has not been exposed is reduced uniformly. At this time, the dissolution rate of the resist layer around the dissolvable part where the dissolution rate has increased is also made uniform with the other hardly dissolvable parts that were not exposed.

最後に、アニール状態から室温まで急冷すると、露光
された可溶解部のみがガラス転移温度(Tg2)以上から
の急冷を受けたことになり、その溶解速度が増加する。
Finally, when the material is rapidly cooled from the annealed state to room temperature, only the exposed dissolvable portion has undergone rapid cooling from the glass transition temperature (Tg 2 ) or higher, and the dissolution rate increases.

その結果、露光された可溶解部と露光されなかった難
溶解部との溶解速度の差は、大きくなり、コントラスト
が向上する。つまり、露光されなかった難溶解部は低感
度となり全体として感度が向上し、スループットが高ま
る。さらに、露光時の熱的影響による露光された部分の
周辺部の溶解速度を他の露光されなかった難溶解部の溶
解速度と均一化することができ、解像度も向上する。そ
のため、感度と解像度のいずれもが改善される。
As a result, the difference in the dissolution rate between the exposed soluble portion and the non-exposed hardly soluble portion increases, and the contrast improves. That is, the hardly-dissolved portion that has not been exposed has low sensitivity, and the sensitivity is improved as a whole, thereby increasing the throughput. Furthermore, the dissolution rate of the peripheral portion of the exposed portion due to the thermal influence at the time of exposure can be made uniform with the dissolution speed of the other hardly-dissolved portions that have not been exposed, and the resolution can be improved. Therefore, both sensitivity and resolution are improved.

このポジ型レジストと同様なことが、ネガ型レジスト
についても言える。即ち、第2図に示す様に、ネガ型レ
ジストの場合は、ポジ型レジストとは逆に、露光後のア
ニールにより、露光された可溶解部を低感度として溶解
速度を低下させ、さらに、アニール後の急冷により露光
されなかった難溶解部を高感度として溶解速度を高める
ことにより、全体として、感度と解像度のいずれもが改
善される。
The same applies to the negative type resist as to the positive type resist. That is, as shown in FIG. 2, in the case of a negative resist, contrary to the positive resist, annealing after exposure reduces the exposed fusible portion to low sensitivity, thereby lowering the dissolution rate. By increasing the dissolution rate by increasing the dissolution rate of the hardly-dissolved portion that has not been exposed due to the subsequent rapid cooling, both the sensitivity and the resolution are improved as a whole.

本発明において、難溶解部のガラス転移温度(Tg1
直下の温度でアニールするとは、上述した様に難溶解部
のレジスト高分子中の分子主鎖の自由体積空間を狭くす
る熱処理を意味する。従って、このアニールには、Tg1
直下の温度範囲内で一定時間保持される徐冷をも含む。
例えば、(Tg1−10)℃の範囲内の温度で、少なくとも1
0分以上、好ましくは30分以上置かれることにより、本
発明の効果は表われる。しかし、この温度範囲および時
間は、使用されるレジスト材料に依存し、任意に設定す
ることができる。このレジスト材料としては、(Tg1−T
g2)>40℃であることが好ましい。また、Tg1直下の温
度とは、好ましくは、Tg1から5℃〜10℃低い温度であ
る。
In the present invention, the glass transition temperature (Tg 1 ) of the hardly melted part
Annealing at a temperature immediately below means a heat treatment for narrowing the free volume space of the molecular main chain in the resist polymer in the hardly soluble portion as described above. Therefore, Tg 1
Includes slow cooling that is maintained for a certain time within the temperature range immediately below.
For example, at a temperature in the range (Tg 1 -10) ° C,
The effect of the present invention appears when the time is set to 0 minutes or more, preferably 30 minutes or more. However, this temperature range and time depend on the resist material used and can be set arbitrarily. As this resist material, (Tg 1 −T
g 2 )> 40 ° C. is preferred. Further, the temperature immediately below Tg 1 is preferably a temperature lower by 5 ° C. to 10 ° C. than Tg 1 .

可溶解部のガラス転移温度(Tg2)付近を急冷するこ
とは、上述した様に、可溶解部のレジスト高分子中の分
子主鎖に広い自由体積空間が固定される程度の冷却速度
であれば良い。この冷却速度は、レジスト材料に依存
し、任意に選択できる。
As described above, rapid cooling around the glass transition temperature (Tg 2 ) of the fusible portion requires a cooling rate at which a large free volume space is fixed to the molecular main chain in the resist polymer of the fusible portion. Good. This cooling rate depends on the resist material and can be arbitrarily selected.

本発明が適応されるレジスト材料としては、ポリメチ
ルメタアクリレート(PMMA)、ポリ(トリクロロエチル
メタアクリレート)、ポリ(トリフルオロエチルα−ク
ロロアクリレート)、ポリ(ブテンスルホン)、ポリ
(メタクリル酸グリシジル)、クロロメチル化ポリスチ
レン等がある。
The resist material to which the present invention is applied includes polymethyl methacrylate (PMMA), poly (trichloroethyl methacrylate), poly (trifluoroethyl α-chloroacrylate), poly (butene sulfone), and poly (glycidyl methacrylate). And chloromethylated polystyrene.

以上の様に、本発明によれば、露光後のレジスト層を
難溶解部のガラス転移温度(Tg1)直下の温度でアニー
ルすることにより、難溶解部の現像液に対する溶解速度
を低下させた後、さらに、レジスト層の冷却時に可溶解
部のガラス転移温度(Tg2)付近を急冷することによ
り、可溶解部の溶解速度を増加させ、可溶解部と難溶解
部との間の現像時のコントラストを向上させて、レジス
ト層の感度を改善する。さらに、露光時の加熱、急冷の
ために露光部周辺の未露光部に生じた溶解速度の不均一
性を、Tg1直下の温度でアニールすることにより、他の
未露光部と同じ溶解速度として解消し、その結果、露光
部と未露光部との境界の“切れ”が良く、解像度も向上
することができる。
As described above, according to the present invention, the resist layer after exposure is annealed at a temperature just below the glass transition temperature (Tg 1 ) of the hardly-dissolved portion, thereby reducing the dissolution rate of the hardly-dissolved portion in the developer. Then, when the resist layer is cooled, the melting rate of the fusible portion is increased by rapidly cooling the vicinity of the glass transition temperature (Tg 2 ) of the fusible portion. To improve the sensitivity of the resist layer. Furthermore, by heating at the time of exposure, non-uniformity of the dissolution rate in the unexposed area around the exposed area due to rapid cooling, annealing at a temperature just below Tg 1 makes it possible to achieve the same dissolution rate as other unexposed areas. As a result, the "cut" at the boundary between the exposed portion and the unexposed portion is good, and the resolution can be improved.

(実施例) 以下、本発明の実施例について説明する。第3図に、
本実施例に用いられる処理装置を示す。第3図に示す様
に、この処理装置(1)において、露光されたレジスト
層(2)を支持する基板(3)は断熱性を有する筐体
(4)内に配置され、ノズル(5)を通してヒータ
(6)および熱電対(7)により一定温度に加熱された
乾燥気体であるN2ガス(8)が吹き付けられて、アニー
ルされる。レジスト材料はポリ(トリクロロエチルメタ
ンアクリレート)からなり、アニール温度は、難溶解部
のガラス転移温度直下の温度(Tg1より5〜10℃低い温
度)となるように制御し、アニール時間は60分とした。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described. In FIG.
1 shows a processing apparatus used in this embodiment. As shown in FIG. 3, in this processing apparatus (1), a substrate (3) supporting an exposed resist layer (2) is disposed in a housing (4) having heat insulation, and a nozzle (5). and N 2 gas (8) is blown a dry gas heated to a predetermined temperature by the heater (6) and a thermocouple (7) through, it is annealed. The resist material is made of poly (trichloroethyl methane acrylate), and the annealing temperature is controlled to be just below the glass transition temperature of the hardly soluble part (5-10 ° C lower than Tg 1 ), and the annealing time is 60 minutes. And

このアニール終了後、N2ガス(8)の供給を停止する
と同時に、ノズル(9)を通して冷却乾燥気体であるN2
ガス(10)をレジスト層(2)に吹き付けて、急冷し
た。このN2ガスの温度は−30℃であり、冷却時間は基板
(3)全体が完全に室温以下に冷却されるまで行った。
After the completion of the annealing, the supply of the N 2 gas (8) is stopped, and at the same time, the N 2 gas as the cooling and drying gas is
Gas (10) was blown onto the resist layer (2) to quench it. The temperature of this N 2 gas was −30 ° C., and the cooling time was set until the entire substrate (3) was completely cooled to room temperature or lower.

その後、N2ガス(10)の供給を停止し、ヒータ(6)
で加熱しない室温の乾燥されたN2ガス(8)をノズル
(5)を通して基板(3)に吹き付けて、冷却された基
板(3)の温度を室温に戻した。これは、基板(3)を
筐体(4)外に取り出した時に、レジスト層(2)に露
結しないためである。この筐体(4)からの気体の排出
は排気口(11)、(12)を通して行われた。
Thereafter, the supply of the N 2 gas (10) is stopped, and the heater (6)
A dried N 2 gas (8) at room temperature without heating was blown onto the substrate (3) through the nozzle (5) to return the temperature of the cooled substrate (3) to room temperature. This is because when the substrate (3) is taken out of the housing (4), it does not condense on the resist layer (2). The gas was discharged from the housing (4) through the exhaust ports (11) and (12).

このレジスト層を現像したところ、鮮明なレジストパ
ターンが得られた。
When this resist layer was developed, a clear resist pattern was obtained.

上記実施例において加熱、冷却に用いられる乾燥気体
は、レジスト層と反応しない不活性ガスであれば、N2
ス以外のHeガスやArガス等も用いることができる。
Heated in the above embodiments, the drying gas used for cooling, if an inert gas that does not react with the resist layer, can be used a He gas and Ar gas other than N 2 gas or the like.

[発明の効果] 以上の様に、本発明によれば、高解像度でかつ高感度
であって、サブミクロンにおよぶ微細なレジストパター
ンを形成することができるレジストパターンの形成方法
を提供することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for forming a resist pattern that can form a fine resist pattern with high resolution and high sensitivity and a submicron size. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例におけるポジ型レジスト材料を
用いた場合の溶解速度とガラス転移温度との変化を示す
グラフ、第2図は他の実施例におけるネガ型レジスト材
料を用いた場合の溶解速度とガラス転移温度との変化を
示すグラフ、第3図は本発明の実施例に用いられる処理
装置を示す断面図、第4図はレジストEBR−9の急冷前
の加熱温度と感度との関係を示すグラフ、第5図はポジ
型電子線レジスト層の電子線照射量とガラス転移温度と
の関係を示すグラフである。 1……処理装置、2……レジスト層、 3……基板、4……筐体、 5……ノズル、6……ヒータ、 7……熱電対、8……N2ガス、 9……ノズル、10……N2ガス、 11……排気口、12……排気口。
FIG. 1 is a graph showing the change in the dissolution rate and the glass transition temperature when using a positive resist material according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph when using a negative resist material according to another embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a processing apparatus used in an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between the heating temperature and the sensitivity of the resist EBR-9 before quenching. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the electron beam irradiation dose of the positive electron beam resist layer and the glass transition temperature. 1 ...... processor, 2 ...... resist layer, 3 ...... substrate, 4 ...... housing, 5 ...... nozzles, 6 ...... heater, 7 ...... thermocouple, 8 ...... N 2 gas, 9 ...... nozzle , 10 ...... N 2 gas, 11 ...... outlet, 12 ...... outlet.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重光 文明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝多摩川工場内 (56)参考文献 特開 昭63−81820(JP,A) 特開 昭61−89632(JP,A) 特開 昭60−117627(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027 G03F 7/38 511──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shigemitsu Civilization 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Tamagawa Plant (56) References JP-A-63-81820 (JP, A) JP-A-61-89632 (JP, A) JP-A-60-117627 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/38 511

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上に高分子材料からなるレジスト層を
形成し、このレジスト層に微細パターン状の光もしくは
荷電粒子を照射して露光した後、レジスト層を現像して
露光により生じたレジスト層の可溶解部と難溶解部との
内可溶解部を除去してレジストパターンを形成するレジ
ストパターンの形成方法において、前記露光後のレジス
ト層を難溶解部のガラス転移温度(Tg1)直下の温度で
アニールした後、引き続いて可溶解部のガラス転移温度
(Tg2であって、Tg2<Tg1である。)付近を急冷する冷
却処理を施すことを特徴とするレジストパターンの形成
方法。
1. A resist layer made of a polymer material is formed on a substrate, and the resist layer is exposed to light or charged particles in the form of a fine pattern. The resist layer is developed and exposed to light. In the method of forming a resist pattern by forming a resist pattern by removing a dissolvable part between a dissolvable part and a hardly dissolvable part of the layer, the resist layer after the exposure is placed just below the glass transition temperature (Tg 1 ) of the hardly dissolvable part And then subjecting the meltable portion to a quenching process to rapidly cool the glass transition temperature (Tg 2 , Tg 2 <Tg 1 ). .
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