JPH01122121A - レジスト処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はホトレジスト、電子線レジスト等の処理方法に
係り、特に微細形状を得るに優れたレジストのコントラ
スト特性を向上する方法に関する。

〔従来の技術〕

通常ホトレジスト、電子線レジスト等は塗布後プリベー
ク、露光、現像の工程を経てパターン形成される。この
ような工程で高感度でレジストを使用するためには１例
えばポジレジストでは強い現像条件（長時間の現像や濃
い現像液での現像）で現像する必要がある。この場合に
は未露光領域のレジストの現像後桟膜厚が薄くなるとい
う問題が発生する。

これを解決する方法として、特願昭６１−１６５８６に
記載されているようにレジスト塗布、プリベークの後ク
ロルベンゼンに浸漬する方法が知られている。クロルベ
ンゼンに塗布されたレジストを浸漬するとレジスト表面
近傍の現像液に対する溶解性が低下するため、未照射領
域のレジスト膜減りが抑制されコントラスト特性が改善
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は有機溶媒中にレジストを浸漬することに
よってレジスト表面近傍に低溶解性層を形成するもので
あるが、充分な効果を得るには有機溶媒中に浸漬する時
間が長時間になるためレジスト処理工程でのスループッ
トが低下するという問題があった。

本発明の目的は短時間の有機溶媒中への浸漬によっても
、レジスト表面の低溶解性層を形成してレジストのコン
トラスト特性を向上し、かつスルーブツトを低下させな
いレジスト処理方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、レジストを基板に塗布した後。

現像するまでの間に第１の温度でベーキングし。

次に有機溶媒中に一定時時間基板を浸漬し、その後筒１
の温度より高温である第２の温度でベーキングすること
により達成される。

〔作用〕 塗布されたレジストをクロルベンゼン等の有機溶媒に浸
漬するとレジスト樹脂中の低分量成分が溶媒中に抽出さ
れ表面近傍の樹脂の平均分子量が高くなるために現像液
に対する溶解性が低下する。

本発明者らの実験によれば、有機溶媒による低分子量成
分の抽出の特性は、溶媒の種類と浸漬前のベーキング温
度に大きく依存すること、溶媒の種類によって現像後の
レジストの表面およびパターンエツジの滑らかさが大き
く変化することが明らかになった。滑らかなレジストパ
ターンを得るためには抽出性の弱い溶媒に長時間浸漬す
る必要がある。また浸漬前のベーキング温度が低い程、
抽出の効果が高くなる。しかしレジストとしての安定し
た特性を得るためには一定温度以上でのベーキングが必
要である。

従って抽出の効果を高めるためにまずレジストの塗布さ
れた基板を低温によりベーキングする。

次に抽出性の弱い有機溶媒中に浸漬する。この場合低温
でのベーキングであるため短時間で充分な抽出の効果が
得られる。しかる後レジストの安定した特性を得るため
に必要な温度でベーキングを行う、このように２回のベ
ーキングの間に有機溶媒への浸漬を行うことにより弱い
抽出性の溶媒中の短時間の処理で充分な効果が得られる
ためスループットを低下させることなく、滑らかなレジ
ストパターンを高いコントラストで形成することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図（ａ）のようにシリコン基板１上に電子線レジストＲ
Ｅ５０００Ｐ　（商品名：日立化成）２を厚さ１μｍに
塗布した後、同図（ｂ）の第１ベーキングとして６０℃
、１０分間の処理を行った６次に同図（ｃ）のようにト
ルエン中に２分間浸漬することによってレジスト表面に
低溶解性層３を形成した６次に同図（Ｑ）の第２ベーキ
ングとして１００’Ｃ１１０分間の処理を行った。その
同図（ｅ）のように後電子線描画装置を用いて加速電圧
３０ＫＶ、電子線照射量２μＣ／ｃｍ”の電子線４で露
光した。最後に現像液としてテトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイドの水溶液（濃度２．４　％）中で３
分間現像し線幅１μｍのパターン５を得た。この時、電
子線未照射領域のレジスト残膜厚は０．９７　μｍであ
り、塗布膜厚に対して、９７％の残膜率を有している。

この処理条件でのレジストの感度特性を第２図に示す。

第２図中の曲線６は本発明のレジスト処理方法を適用し
たもの、曲線７は有機溶媒中の浸漬を行っていない従来
の処理条件によるものである。本発明の方式によれば高
いコントラスト特性が得られることが分かる。

第３図の曲線８は高コントラストな感度特性（第２図の
曲線６）を得るに必要なトルエ、ン中での浸漬時間を第
１ベーキング温度の関数として表わしたものである。高
温のベーキングでは長時間の浸漬が必要となるためレジ
スト処理のスループットが低下してしまう、また４０℃
以下の低温ではレジスト塗布溶媒の蒸発が充分に行われ
ないため、有機溶媒中での浸漬で塗布膜にピンホール状
の欠陥を生じることがある。従って第１ベーキングは４
０℃〜８０℃が好ましい、一方しシストとして安定した
特性を得るには少なくとも８０℃。

望ましくは１００℃のベーキングが必要である。

従ってベーキングを２回に分けて行うことの有効性は明
らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、短時間の有機溶媒中での浸漬によって
も高コントラストなパターン形状を得ることができ、ま
たレジストの安定性に必要な温度でベーキングすること
ができるため、レジスト処理のスループットを低下する
ことなく解像性を向上することが可能となる。

なお実施例では露光前に第１ベーキング、浸漬。

第２ベーキングを行った例について示したが必ずしもこ
れにこだわるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す工程図、第２図は本発明
の処理プロセスおよび従来仕様の処理プロセスによって
レジストを現像した時の感度特性を示す曲線図、第３図
は本発明の処理方法において、高コントラストを得るた
めに必要な溶媒中での浸漬時間の第１ベーキング温度依
存性を示す曲線図である。 １・・・シリコンウェハ、２・・・電子線レジスト、３
・・・レジスト表面近傍の低溶解性層、４・・・電子線
、５・・・現像後レジストパターン、６・・・本発明の
レジスト処理方法による感度曲線、７・・・従来のレジ
スト処理方法による感度曲線、８・・・高コントラスト
を得るために必要な溶媒中での浸漬時間と第１べ一第　
１　図 ４電壬慄 第　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レジスト材料を基板試料に塗布した後、露光現像す
   る工程において、第１の温度でベーキングする工程の後
   に有機溶媒に浸漬する工程、およびその後に第２の温度
   でベーキングする工程を含み、かつ第１の温度は第２の
   温度よりも低温であることを特徴とするレジスト処理方
   法。 ２、レジストの主成分がノボラック樹脂であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のレジスト処理方法
   。 ３、有機溶媒はキシレンまたはトルエンもしくはクロル
   ベンゼンあるいはそれらの混合溶液であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のレジスト処理方法。