JP4704173B2 - 微細パターン形成体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、微小欠陥の発生を低減できる微細パターン形成体の製造方法に関するものである。

近年の半導体デバイスの高集積化・超微細化を実現する為に、光リソグラフィに於いて超解像技術を駆使した超高Ｎ．Ａ露光技術、偏光照明搭載露光技術、更には液浸露光技術の開発が急速に進められている。一方これらの光リソグラフィ進展には、フォトマスク（レチクル）製造技術向上が不可欠であり、レチクル製造に課せられる課題克服が重要とされている。

国際半導体技術ロードマップ（ＩＴＲＳ）２００４改訂版によれば、ｈｐ６５ｎｍ−ｎｏｄｅ（２００７年）まででレチクル製造技術では、寸法均一性、線幅解像性、欠陥品質とマスク品質に関わる項目殆どを課題と予測されている。特に、マスク欠陥はｈｐ６５ｎｍ−ｎｏｄｅ（２００７年）においては５２ｎｍと非常に厳しい要求が予測されており、製造プロセスの品質向上のみならず、欠陥保証・修正面に於いても装置開発・技術向上が急務である。

例えば、ｈｐ９０−６５ｎｍレチクル製造において、欠陥保証要求の上昇に伴い欠陥サイズ６０〜１００ｎｍの黒欠陥、孤立欠陥等の微小欠陥の発生が顕在化してきた。図１（ａ）は、３６０ｎｍ Ｌ／Ｓに発生した微小黒欠陥の一例である。図１（ｂ）は、当該微小黒欠陥のリソグラフィシミュレーション顕微鏡（エアリアルイメージ測定システム、ＡＩＭＳとも称する：Ａｅｒｉａｌ Ｉｍａｇｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）による測定の結果を示している。欠陥サイズ３０ｎｍ程度の極めて微小な欠陥であるが、ＡＩＭＳ結果では、約１０％の光強度差が確認される。ＩＴＲＳの欠陥サイズ要求によると、転写されるか又は１０％以上の寸法変動が与える欠陥を定義しているが、各デバイスメーカとも転写リスクを考慮し修正後の欠陥保証要求は厳しくなる傾向にある。

ｈｐ９０ｎｍ以前のマスク製造手法では、ｈｐ９０−６５ｎｍの集積度から鑑み欠陥修正個数増大、欠陥修正の困難さが明らかであり、マスク製造歩留り低下/納期遅延をきたす可能性が大いに予想される。よって、例えば、ｈｐ９０−６５ｎｍ−ｎｏｄｅレチクル量産に関して、微小欠陥の発生を低減するためのプロセス技術向上が必要となる。

また、特許文献１においては、低コストで均一な現像処理を行うことを目的とした現像装置および現像方法が開示されており、特許文献２においては、小型化、省スペース化および生産効率の向上を目的とした現像装置および現像方法が開示されている。このように、現像ノズルを基板に対して水平にスキャンしながら現像／リンスする手法は多数開示されているが、これらの手法の趣旨は、主に現像液／リンス液の消費量の低減による低コスト化を目的としたものであり、微小欠陥の発生の低減を目的としたものではなかった。また、特許文献２に於いては、現像液／リンス液をその構造上の問題から、実施例として１．５Ｌ／ｍｉｎ、３．０Ｌ／ｍｉｎとしているが、現像性能（均一や欠陥）に関しての根拠は全く示されていない。

特開平１０−３４０８３６号公報 特開２００３−３１４８７公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、微小欠陥の発生を低減できる微細パターン形成体の製造方法を提供することを主目的とするものである。

本発明者らが、微小欠陥の発生工程を検討した結果、現像工程およびリンス工程における欠陥発生率が高く、さらに、レジスト層あるいはそのエッジに付着するレジスト残渣が、微小欠陥の原因となるという知見を得た。このことから、特にリンス工程に用いられるノズルや流速、流量を特定することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明においては、基板上に感光性レジストを塗布しレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、上記レジスト層を露光する露光工程と、上記露光工程後のレジスト層を現像液で現像する現像工程と、上記現像工程後のレジスト層をリンス液でリンスするリンス工程と、を有する微細パターン形成体の製造方法であって、上記リンス工程の際に、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させ、上記現像工程後のレジスト層に対して、上記リンス液をスリットノズル（バーノズルとも称する）により帯状に吐出し、かつ、上記スリットノズルの吐出口から吐出される上記リンス液の流速が、０．６５×１０^４〜３×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする微細パターン形成体の製造方法を提供する。

本発明によれば、リンス工程において、低インパクトな塗布方法であるスリットノズルを用いて大量にリンス液を上記範囲の流速で吐出することにより、レジスト残渣を除去することができ、微小欠陥の発生を低減することができる。

また、上記発明においては、上記スリットノズルの吐出口から吐出される上記リンス液の流量が、１．９５×１０^３〜９×１０^３ｃｃ／ｍｉｎの範囲内であることが好ましい。上記の範囲内の流量であれば、効果的にレジスト残渣を除去することができ、微小欠陥の発生を低減することができるからである。

また、上記発明においては、上記リンス工程の際に、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させる回転数が、２０〜５００ｒｐｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲内の回転数であれば、均一性よくレジスト残渣を除去することができ、微小欠陥の発生を低減することができるからである。

また、上記発明においては、上記現像工程の際に、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させ、上記露光工程後のレジスト層に対して、上記現像液をスリットノズルにより帯状に吐出し、かつ、上記スリットノズルの吐出口から吐出される上記現像液の流速が、０．３×１０^４〜２×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内であることが好ましい。上記範囲内の流速であれば、大量の現像液を低インパクトで吐出することにより、微小欠陥の原因であるレジスト残渣を除去することができるからである。

また、上記発明においては、上記スリットノズルの吐出口から吐出される上記現像液の流量が、１×１０^３〜６×１０^３ｃｃ／ｍｉｎの範囲内であることが好ましい。上記の範囲内の流量であれば、効果的にレジスト残渣を除去することができ、微小欠陥の発生を低減することができるからである。

また、上記発明においては、前記現像工程の際に、前記基板を鉛直軸周りに水平に回転させる回転数が、７〜５００ｒｐｍの範囲内であること好ましい。上記範囲内の回転数であれば、さらに効果的に微小欠陥の原因であるレジスト残渣を除去することができるからである。

本発明によれば、微小欠陥の発生を抑制できる微細パターン形成体を得ることができるという効果を奏する。

以下、本発明の微細パターン形成体の製造方法について詳細に説明する。

本発明の微細パターン形成体の製造方法は、基板上に感光性レジストを塗布しレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、上記レジスト層を露光する露光工程と、上記露光工程後のレジスト層を現像液で現像する現像工程と、上記現像工程後のレジスト層をリンス液でリンスするリンス工程と、を有する微細パターン形成体の製造方法であって、上記リンス工程の際に、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させ、上記現像工程後のレジスト層に対して、上記リンス液をスリットノズルにより帯状に吐出し、かつ、上記スリットノズルの吐出口から吐出される上記リンス液の流速が、０．６５×１０^４〜３×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とするものである。

本発明によれば、リンス工程において、低インパクトな塗布方法であるスリットノズルを用いて大量にリンス液を上記範囲の流速で吐出することにより、レジスト残渣を除去することができ、微小欠陥の発生を低減することができる。上述したように、レジスト層あるいはそのエッジに付着するレジスト残渣が、微小欠陥の原因となるという知見を得られたことから、そのレジスト残渣を積極的に除去することによって、微小欠陥の発生を低減することができるのである。なお、図２（ａ）は、レジスト残渣の一例を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。また、図２（ｂ）は、レジスト残渣の一例を示す原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）写真である。

レジスト残渣の発生原因としては、（１）現像工程において現像液に溶解したレジストがリンス工程で充分にリンスされずに、レジスト層に再付着したこと、（２）レジスト層の一部が難溶化しているために、現像工程においてレジスト層が均一に減膜されず溶け残ったこと、等が考えられる。本発明においては、リンス液を大量に塗布することにより、特に上記（１）の発生理由に挙げたレジストの再付着を防止でき、レジスト残渣の発生を抑制し、微小欠陥の発生を低減することができる。また、上記（２）の発生理由に挙げたレジストの溶け残りについては、レジストの種類やリンス液の塗布技術にも要因があると思われるが、例えば後述するように、現像液を大量に吐出することにより、レジスト残渣を低減することができると考えられる。

また、従来、リンス液の塗布方法として、ストレートチューブを用いる方法が広く用いられてきたが、ストレートチューブを用いた大流量リンスは液跳ねが多く、面内で不均一になる。またストレートチューブでは大流量の為には圧力を高くする必要があるためレジスト層に対するインパクトが高くなり過ぎる場合があった。上記（１）の発生理由に挙げたレジストの再付着が起こり易くなることから、より低インパクトの吐出方法であることが好ましい。本発明においては、リンス液の吐出方法として、スリットノズルを用いることにより、低インパクトでリンス液を吐出することが可能となり、レジスト残渣の発生を抑制し、微小欠陥の発生を低減することができる。また、スリットノズルは、従来、現像液の省液化によるコスト削減ができる利点を有するものとして知られていたが、本発明においては、敢えてスリットノズルで大量のリンス液を吐出することにより、レジスト残渣の発生の抑制を図った。

また、本発明においては、リンス工程において、基板を鉛直軸周りに水平に回転させ、リンス液の吐出を行う。上述した特許文献１等においては、基板が静止した状態でリンス工程を行っていたが、本発明においては、基板を鉛直軸周りに水平に回転させることによって、より均一にレジスト残渣の発生を抑制することができる。

さらに、本発明により得られる微細パターン形成体の用途としては、特に限定されるものではないが、例えば、レチクル、半導体ウェハ、光ディスク用基板、液晶ディスプレイ用基板等の製造用途として用いることができる。

次に、本発明の微細パターン形成体の製造方法について図面を用いて説明する。図３は、本発明の微細パターン形成体の製造方法の一例を示す工程図である。より具体的には、レチクルの製造方法の一例を示す工程図である。図３（ａ）に示すように、表面に遮光層２を有する基板１を基板保持回転手段３上に設置し、遮光層２上にポジ型の感光性レジストを塗布しレジスト層４を形成するレジスト層形成工程と、図３（ｂ）に示すように、レジスト層４にエネルギー線５を照射し、パターン状の潜像６を形成する露光工程と、図３（ｃ）に示すように、基板保持回転手段３を鉛直軸周りで水平に回転させることにより、基板１等を回転させ、露光工程後のレジスト層２に対して、スリットノズル７を用いて現像液８を吐出することにより現像する現像工程と、図３（ｄ）に示すように、基板保持回転手段３を鉛直軸周りで水平に回転させることにより、基板１等を回転させ、現像工程後のレジスト層２に対して、スリットノズル７を用いてリンス液９を吐出するリンス工程と、を有するものである。

さらに、通常、レチクルの製造においては、上記リンス工程後、図４（ａ）に示すように、レジストが除去され露出した、遮光層２の一部をエッチングするエッチング工程を行い、さらに上記エッチング工程後、図４（ｂ）に示すように、残存するレジスト層をレジスト剥離液で剥離し、微細パターン１０を形成するレジスト剥離工程を行い、レチクルを得る。

以下、本発明の微細パターン形成体の製造方法について、各工程ごとに説明する。なお、上述したように、本発明により得られる微細パターン形成体は、レチクル等種々の用途に用いることができるが、ここでは、レチクルの製造方法を中心に説明する。

１．レジスト層形成工程
まず、本発明におけるレジスト層形成工程について説明する。本発明におけるレジスト層形成工程は、基板上に感光性レジストを塗布しレジスト層を形成する工程である。また、本発明における感光性レジストは、電子線レジスト等の電離放射線感応レジストをも含むものである。

本発明に用いられる基板は、後述するレジスト層を保持するものである。上記基板の材料としては、一般的なレチクルの基板に用いられる材料であれば特に限定されるものではなく、透明性に優れた材料が好ましい。具体的には、石英等が挙げられる。

また、上記基板は、レジスト層が形成される表面に遮光層を備えていても良い。遮光層は、レチクルを実際に使用する際に、エネルギーの透過を妨げ、パターン照射を可能とする役割を担う層である。このような遮光層を形成する材料としては、一般的なレチクルの遮光層に用いられる材料であれば特に限定されるものではなく、遮光性に優れた材料が好適に用いられる。本発明においては、中でも金属クロム材料を好適に用いることができる。さらに、その上に酸化クロム材料を成膜しても良い。また、このような遮光層の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等が挙げられる。特にこの中でも、スパッタ法により成膜することが好ましい。

上記成膜方法により成膜された遮光層、特に、導電性を有する遮光層は、基板全面にわたって成膜されることが好ましく、さらには、基板の側面等に差し掛かるように成膜されていても良い。これは、エネルギー線として例えば電子線を用いた場合に、電子線から発せられる電子が基板上に帯電することを防止することができるからである。すなわち、基板上に電子が帯電すると、電子線が帯電の影響から屈曲する等の影響が生じ、電子線の描画精度が低下するからである。従って、電子線が描画される周辺の領域では、基板が露出しないように導電性を有する遮光層により被覆することにより帯電を抑制するのである。さらに、基板周辺部には、アースを接続するため、この点からも基板周辺部まで遮光層が成膜されていることが好ましい。

また、本発明に用いられる感光性レジストは、上記遮光層等の表面に塗布され、レジスト層を構成するものである。上記感光性レジストとしては、一般的なレチクルのレジスト層に用いられる材料であれば特に限定されるものではない。中でも、本発明においては、上記感光性レジストが化学増幅型レジストであることが好ましい。化学増幅型レジストは、その構成に酸発生剤を含み、僅かな露光により酸が発生し、この酸を触媒として、レジストの架橋、開烈または分解といった反応を促進することができる高感度なレジストだからである。また、本発明に用いられる感光性レジストは、ポジ型レジスト、ネガ型レジストのいずれであっても良い。

上記感光性レジストを塗布する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、スプレー法、ローラー法、ノズルスキャン法等を挙げることができる。
また、上記感光性レジストを塗布することにより形成されるレジスト層の厚みとしては、本発明により得られるレチクル等の用途等によって異なるものであるが、通常５０〜１０００ｎｍの範囲内である。

２．露光工程
次に、本発明における露光工程について説明する。本発明における露光工程は、上記レジスト層にエネルギー線を照射する工程である。

本発明に用いられる感光性レジストがポジ型レジストである場合は、エネルギー線の照射領域の感光性レジストが現像工程等で除去され、感光性レジストがネガ型レジストである場合は、エネルギー線の照射領域が現像工程後に微細パターンとして残る。

上記エネルギー線としては、照射することにより感光性レジストに物性の変化を生じさせることができ、形成する微細パターンに応じて描画することができるのであれば特に限定はされない。具体的には、電子線、紫外光等の光およびＸ線等の光以外の電磁波等を挙げることができる。その中でも、電子線であることが好ましい。

３．現像工程
次に、本発明における現像工程について説明する。本発明における現像工程は、上記露光工程後のレジスト層を現像液で現像する工程である。

本発明に用いられる現像液としては、一般的なレチクルの製造において用いられる現像液であれば特に限定されるものではなく、用いられる感光性レジストの種類等に応じて、適宜選択することが好ましい。具体的には、アルカリ現像液および有機溶媒現像液等を挙げることができる。また、感光性レジストとして化学増幅型レジストを用いる場合は、現像液としてアルカリ現像液を用いることが好ましい。

また、上記現像液の塗布方法としては、露光工程後のレジスト層に対して、均一に現像液を吐出することができる方法であれば特に限定されるものではないが、具体的には、スリットノズルを用いる方法であることが好ましい。スリットノズルを用いることにより、低インパクトで現像液を吐出することができ、上述したレジストの再付着等が発生しにくくなり、レジスト残渣の発生が抑制され、微小欠陥の発生を低減することができるからである。また、従来、現像液の吐出方法としてスプレー法が用いられてきたが、スプレー法は数百ｒｐｍで高速回転している基板上にスプレーミストを塗布する方法であり、露光工程後のレジスト層に対して、通常、高インパクトで現像液を吐出するため、レジストの再付着などが発生し易くなると考えられる。そのため、上記のスリットノズルを用いる方法がより好適であるといえる。

図５は、本発明に用いられるスリットノズルの一例を示す斜視図である。図５に示すように、本発明に用いられるスリットノズル７は、吐出口から現像液８を吐出する。また、上記スリットノズルの吐出口の形状は、特に限定されるものではないが、具体的には、スリット状、多孔状等を挙げることができる。また、スリットノズルのスリット幅としては、特に限定されるものではないが、通常０．０５〜０．５ｍｍ程度である。また、上記スリットノズルの長手方向の長さとしては、特に限定されるものではないが、レジスト層の対角線の長さ程度もしくはそれ以上であることが好ましい。レジスト層全体に均一に現像液を吐出することができるからである。
なお、このようなスリットノズルについては、例えば、特許第３４７１５４７号、特許第３３３５８７５号、特開２００１−１９６２８８公報、特開２００１−３４７２１１公報等に記載されたもの等を用いることができる。

上記スリットノズルの吐出口から吐出される上記現像液の流速としては、特に限定されるものではないが、より大きいことが好ましい。大量の現像液を吐出することにより、微小欠陥の原因であるレジスト残渣を除去することができるからである。具体的には０．３×１０^４〜２×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内、中でも０．５×１０^４〜１．５×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内、であることが好ましい。

上記バーノズルから上記現像液を吐出する際の流量としては、例えば１×１０^３〜６×１０^３ｃｃ／ｍｉｎの範囲内、中でも１．５×１０^３〜４．５×１０^３ｃｃ／ｍｉｎの範囲内であることが好ましい。上記範囲内の流量であれば、微小欠陥を生じにくいように現像液を吐出することができるからである。

また、スリットノズルの吐出口とレジスト層表面との距離としては、例えば１〜１０ｍｍの範囲内、中でも２〜４ｍｍの範囲内であることが好ましい。

また、本工程においては、現像液を吐出する際に、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させることが好ましい。具体的には、露光工程後のレジストを備える基板を、基板保持回転手段上に設置し、鉛直軸周りに水平に回転させた状態で現像液を吐出することが好ましい。なお、本発明において「水平」とは、厳密な意味での水平のみを意味するものではなく、レチクル等の製造において支障をきたさない程度の水平をも含む概念である。また、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させる際の回転数としては、特に限定されるものではないが、例えば７〜５００ｒｐｍの範囲内、中でも７．５〜２００ｒｐｍの範囲内であることが好ましい。

また、スリットノズルを用いて現像液を吐出する場合に、吐出される現像液に気泡が混入していると、レジスト層の表面などに付着し、現像工程において局所的に溶解速度を遅らせ、レジスト残渣または局所的な寸法異常となる可能性がある。そのため、現像液はスリットノズルの吐出口から帯状（層流状態）で吐出されることが好ましい。

４．リンス工程
次に、本発明におけるリンス工程について説明する。本発明におけるリンス工程は、上記現像工程後のレジスト層をリンス液でリンスする工程である。
さらに、本発明においては、リンス工程の際に、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させ、上記現像工程後のレジスト層に対して、上記リンス液をスリットノズルにより帯状に吐出し、かつ、上記スリットノズルの吐出口から吐出される上記リンス液の流速が、０．６５×１０^４〜 ３×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする。

本発明に用いられるリンス液としては、一般的なレチクルの製造において用いられるリンス液であれば特に限定されるものではなく、用いられる感光性レジストの種類等に応じて、適宜選択することが好ましい。具体的には、純水等を挙げることができる。

また、本発明においては、現像工程後のレジスト層に対して、上記リンス液をスリットノズルにより帯状に吐出する。本工程に用いられるスリットノズルについては、上記「３．現像工程」に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。

上記スリットノズルの吐出口から吐出される上記リンス液の流速としては、０．６５×１０^４〜 ３×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とするものであるが、中でも０．６７×１０^４〜２×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内であることが好ましい。

上記スリットノズルから上記リンス液を吐出する際の流量としては、例えば１．９５×１０^３〜９×１０^３ｃｃ／ｍｉｎの範囲内、中でも２×１０^３〜６×１０^３ｃｃ／ｍｉｎの範囲内であることが好ましい。上記範囲内の流量であれば、微小欠陥を生じにくいようにリンス液を吐出することができるからである。

また、スリットノズルの吐出口とレジスト層表面との距離としては、例えば１〜１０ｍｍの範囲内、中でも２〜４ｍｍの範囲内であることが好ましい。

また、本工程においては、リンス液を吐出する際に、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させる。具体的には、現像工程後のレジストを備える基板を、基板保持回転手段上に設置し、鉛直軸周りに水平に回転させた状態でリンス液を吐出する。また、上記基板を鉛直軸周りに水平に回転させる際の回転数としては、特に限定されるものではないが、例えば２０〜５００ｒｐｍの範囲内、中でも５０〜２００ｒｐｍの範囲内であることが好ましい。

５．その他
本発明によりレチクルを製造する場合は、通常、上記リンス工程の後にエッチング工程およびレジスト剥離工程を行う。

（１）エッチング工程
本発明におけるエッチング工程は、上記リンス工程によりレジストが除去され露出した、遮光層の一部をエッチングする工程である。このエッチング工程は、遮光層を溶解する溶液を用いる湿式法、およびドライエッチングを用いる乾式法を用いることが可能である。

上記湿式法は、レジストをマスクとして、エッチング液を用いて遮光層を除去する方法である。上記エッチング液としては、例えば遮光層がクロム系のときは硝酸第２セリウムアンモニウム系が一般的である。このようなエッチング液を浸漬法、スプレー法、パドル法等の方法により遮光層に接触させ、露出している遮光層を除去する。

一方、上記乾式法とは、ドライエッチングを行うことにより、遮光層を除去する方法である。通常、レジスト層は、遮光層よりかなり厚く成膜されることから、全体的にドライエッチングを行うことにより、遮光層を除去することができるのである。ドライエッチングを行うことにより、エッチングの端部をよりシャープとすることが可能となることから、パターンの端部に存在する膜厚不均一領域の幅をより狭くすることが可能となり、その結果、より高精細なパターニングが可能となる。

（２）レジスト剥離工程
本発明におけるレジスト剥離工程は、上記エッチング工程を行った後、遮光層上に残存するレジスト層をレジスト剥離液で剥離する工程である。上記レジスト剥離液としては、上記遮光層を溶解せず、レジスト層を溶解することが必要であり、レジスト層を形成する際に用いられる溶媒をそのまま使用することもできる。さらに、強アルカリ水溶液、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の溶媒、およびそれらの混合物、市販のレジスト剥離液を用いても良い。レジスト剥離後は、２−プロパノール等でリンスし、さらに水でリンスしてもよい。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。

以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。

［実施例１］
実施例１においては、未露光のレジスト層に対して、スリットノズルを用いた現像工程、およびスリットノズルを用いたリンス工程を行った。
まず、基板として用意した石英基板上に１００ｎｍのクロム遮光層を設けた６インチ基板を基板保持回転手段上に設置し、この基板の表面上に、ポジ型の化学増幅型レジストを、スピンコート法により塗布し、その後、レジスト中の溶媒を除くために、プリベークし、レジスト層を得た。

次に、現像工程として以下の操作を行った。上記基板保持回転手段を、鉛直軸周りに水平に回転速度７．５ｒｐｍで回転させ、この状態で上記レジスト層に対して、アルカリ現像液（ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド２．３８％水溶液）をスリットノズル（長手方向２００ｍｍ、スリット幅０．１５ｍｍ）により帯状に吐出した。この際の上記現像液の流速は０．５×１０^４ｃｍ／ｍｉｎ（流量１．５×１０^３ｃｃ／ｍｉｎ）であり、スリットノズルの吐出口とレジスト層表面との距離は２ｍｍであった。

次に、リンス工程として以下の操作を行った。上記基板保持回転手段を、鉛直軸周りに水平に回転速度５０ｒｐｍで回転させ、この状態で上記レジスト層に対して、純水（リンス液）を上記と同様のスリットノズルにより帯状に吐出した。この際のリンス液の流速は６７×１０^２ｃｍ／ｍｉｎ（流量２×１０^３ｃｃ／ｍｉｎ）であり、スリットノズルの吐出口とレジスト層表面との距離は、２ｍｍであった。

リンス工程終了後、レジスト層表面を、マスクプロセスモニタ装置（Ｍ２３５０、レーザーテック株式会社製）を用いて測定し、レジスト残渣の個数を測定した。なお、上記測定においては、１００〜１３００ｎｍ範囲内のサイズのレジスト残渣を微小欠陥に繋がるレジスト残渣とみなした。また、得られたレジスト残渣の分布を図６（ａ）に示す。

［実施例２］
実施例２においては、未露光のレジスト層に対して、スプレーノズルを用いた現像工程、およびスリットノズルを用いたリンス工程を行った。まず、実施例１と同様にして、基板上にレジスト層を形成した。

次に、現像工程として以下の操作を行った。上記基板保持回転手段を、鉛直軸周りに水平に回転速度２００ｒｐｍで回転させ、この状態で上記レジスト層に対して、実施例１と同様の現像液をスプレーノズルにより吐出した。この際の上記現像液の流量は４×１０^２ｃｃ／ｍｉｎであり、スリットノズルの吐出口とレジスト層表面との距離は、２ｍｍであった。次に、実施例１と同様にしてリンス工程を行い、リンス工程終了後、実施例１と同様にしてレジスト残渣の個数を測定した。得られたレジスト残渣の分布を図６（ｂ）に示す。

［比較例１］
比較例１においては、未露光のレジスト層に対して、スプレーノズルを用いた現像工程、およびストレートチューブを用いたリンス工程を行った。まず、実施例１と同様にして、基板上にレジスト層を形成した。さらに、実施例２と同様にスプレーノズルを用いて現像工程を行った。

次に、リンス工程として以下の操作を行った。上記基板保持回転手段を、鉛直軸周りに水平に回転速度５０ｒｐｍで回転させ、この状態で上記レジスト層に対して、純水（リンス液）をストレートチューブ（内径６．０ｍｍ）により吐出した。この際のリンス液の流速は０．７０８×１０^４ｃｍ／ｍｉｎ（流量２．０Ｌ／ｍｉｎ）であり、スリットノズルの吐出口とレジスト層表面との距離は２ｍｍであった。リンス工程終了後、実施例１と同様にしてレジスト残渣の個数を測定した。得られたレジスト残渣の分布を図６（ｃ）に示す。

［比較例２］
比較例２においては、未露光のレジスト層に対して、スプレーノズルを用いた現像工程、およびストレートチューブを用いたリンス工程を行った。リンス液の流速を０．３５４×１０^４ｃｍ／ｍｉｎ（流量１．０Ｌ／ｍｉｎ）としたこと以外は、比較例１と同様にしてレジスト残渣の個数を測定した。得られたレジスト残渣の分布を図６（ｄ）に示す。

［比較例３］
比較例３においては、未露光のレジスト層に対して、スプレーノズルを用いた現像工程、およびストレートチューブを用いたリンス工程を行った。リンス液の流速を０．１７×１０^４ｃｍ／ｍｉｎ（流量０．５Ｌ／ｍｉｎ）としたこと以外は、比較例１と同様にしてレジスト残渣の個数を測定した。得られたレジスト残渣の分布を図６（ｅ）に示す。

［評価］
実施例１〜２、比較例１〜３により得られたレジスト残渣の個数を相対比較したグラフを図７に示す。図７から明らかなように、実施例１において、現像工程およびリンス工程にスリットノズルを用いると、レジスト残渣の発生個数が最も少なかった。また、実施例２において、リンス工程にスリットノズルを用いるだけであっても、充分にレジスト残渣の発生個数を抑制することができた。また、比較例１〜３においては、レジスト残渣の発生個数は全体的に多かった。しかしながら、リンス液の流量を上げるに従って、レジスト残渣の発生個数が減少していくことから、大量のリンス液を用いることによって、レジスト残渣の発生個数を低減できることが示唆された。

微小黒欠陥を説明する説明図である。 レジスト残渣の一例を示す写真である。 本発明の微細パターン形成体の製造方法の一例を示す工程図である。 エッチング工程およびレジスト剥離工程を説明する説明図である。 本発明に用いられるスリットノズルの一例を示す斜視図である。 実施例および比較例で発生したレジスト残渣の個数を示すグラフである。 実施例１〜２、比較例１〜３により得られたレジスト残渣の個数を相対比較したグラフである。

符号の説明

１ … 基板
２ … 遮光層
３ … 基板回転保持手段
４ … レジスト層
５ … エネルギー線
６ … 潜像
７ … スリットノズル
８ … 現像液
９ … リンス液
１０ … 微細パターン

Claims (6)

1. 基板上に感光性レジストを塗布しレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層を露光する露光工程と、前記露光工程後のレジスト層を現像液で現像する現像工程と、前記現像工程後のレジスト層をリンス液でリンスしレジストを除去するリンス工程と、を有する微細パターン形成体の製造方法であって、
   前記リンス工程の際に、前記基板を鉛直軸周りに水平に回転させ、前記現像工程後のレジスト層に対して、前記リンス液を、長手方向の長さが前記レジスト層の対角線の長さもしくはそれ以上であるスリットノズルにより帯状に吐出し、かつ、前記スリットノズルの吐出口から吐出される前記リンス液の流速が、０．６５×１０^４〜３×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする微細パターン形成体の製造方法。
2. 前記スリットノズルの吐出口から吐出される前記リンス液の流量が、１．９５×１０^３〜９×１０^３ｃｃ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の微細パターン形成体の製造方法。
3. 前記リンス工程の際に、前記基板を鉛直軸周りに水平に回転させる回転数が、２０〜５００ｒｐｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の微細パターン形成体の製造方法。
4. 前記現像工程の際に、前記基板を鉛直軸周りに水平に回転させ、前記露光工程後のレジスト層に対して、前記現像液を、長手方向の長さが前記レジスト層の対角線の長さもしくはそれ以上であるスリットノズルにより帯状に吐出し、かつ、前記スリットノズルの吐出口から吐出される前記現像液の流速が、０．３×１０^４〜２×１０^４ｃｍ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の微細パターン形成体の製造方法。
5. 前記スリットノズルの吐出口から吐出される前記現像液の流量が、１×１０^３〜６×１０^３ｃｃ／ｍｉｎの範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の微細パターン形成体の製造方法。
6. 前記現像工程の際に、前記基板を鉛直軸周りに水平に回転させる回転数が、７〜５００ｒｐｍの範囲内であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の微細パターン形成体の製造方法。

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