JPH02262155A - レジストパターンの形成方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野〉 本発明は、ノボラック系ポジレジストを用いたイメージ
リバース法によるレジストパターンの形成方法に関し、
特に、現像コントラストを増大させることにより解像性
の優れたレジストパターンを形成するレジストパターン
の形成方法に関するものである。

（従来の技術） 近年における大規模集積回路のように、ＬＳＩの高集積
化、高速化を実現するためにはＦＥＴの性能を向上させ
なければならない。そのためにはＦＥＴのゲート長の微
細化が必須となる。

形成されるレジストパターンの現像コントラストを増大
させることによって解像性を向上させるための微細化パ
ターン形成技術の１つとして、イメージリバース法が知
られている。

上記イメージリバース法の概略工程としては、被処理基
板上の被加工膜上にフォトレジストを塗布し、プリベー
タを行い、プリベークされたフォトレジストを有する被
加工膜（パターン）を露光する。そして、露光後にリバ
ーサルベークを行い１、基板の全面照射を行う。次に、
全面照射済みのフォトレジストを現像処理してパターン
を形成するものである。

上記イメージリバース法によって形成されたレジストパ
ターンの解像性は、確かにその他の手法によるものより
も優れていて効果的である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来技術による上記イメージリバース法
では、処理すべき基板上の被加工膜に、例えばポジ型フ
ォトレジストを所定膜厚で塗布してからプリベークする
際に、プリベーク温度を９０℃程度に設定していた。し
かし、この程度の温度ではプリベーク後のレジスト膜全
体の熱架橋が不十分となることが判明し、最初の露光後
に行なわれるリバーサルベークにおいて架橋不足が一段
と顕著となってしまうため、これが解像度低下の１要因
となっていた。

更に濃度１００％希釈（１対１希釈）の現像液で上記レ
ジストを現像した際、躾減りの影響を受けてレジストの
パターン細りを生じ、これによって現像コントラストの
低下、したかっ−Ｃ解像性低下の別の要因となっていた
。

その−例として、第３図に従来技術によるイメージリバ
ース法によって得られたＡＺ５２１４レジストの感度特
性図を示す。

この場合は、プリベーク温度９０℃、２分く１２０秒）
でプリベータを行なった後、波長４３６ｎｍのＵＶ光の
パターンを露光している。なお、露光済みのＡＺ５２１
４レジスト膜の現像処理は、現像液と組成比率を１対１
に希釈（Ｉｆ１度１００％希釈）した現像液中に１分間
（（３Ｑｓｅｃ）浸漬したものである。

第３図の特性図に示しであるように、この場合、現像コ
ントラスドアー２．２程度であり、現像コントラストが
低いことがわかる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、ベーク処理における架橋状態を向上させると共に
、現像コントラストを増大させ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である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、イメージリバース
法において、上記プリベーク温度を上げ１１０−１２０
℃としレジスト膜全体を十分に熱架橋させることによっ
て露光後のベーク処理における架橋状態を良好にし、ま
た低濃度現像液を用いることによって現像時におけるレ
ジスト膜の減りを抑制し、よって現像コントラストを増
大させている。

（作用） 本発明によるイメージリバース法によるレジストパター
ン形式においては、プリベーク温度を従来の方法より高
い温度に設定することによって露光前のレジスト膜全体
が十分に架橋されるので、露出侵のリバーサルベークに
おいても露光部での不溶化がより顕著になる。また、低
濃度の現像液を用いることにより現像時の膜減りを抑え
ることができるので現像コントラストが大きくできる。

（実施例） 本発明の実施例として、レジストとしてＡＺ５２１４（
ヘキスト社）（架橋流入りノボラック系ポジ型レジスト
）を用いて、イメージリバース′法によりレジストパタ
ーンを形成する場合について第１図の工程図を参照して
説明する。

まず、第１図（ａ）に示す如くに、処理しようとする基
板上（Ｇａ　Ａｓウェハー〉でＳｉＯ２などの被加工膜
３上にポジ型フォトレジスト５（ＡＺ５２１４：主感光
領域３６５−４３６ｒｖ＞を１５μｍの厚さに塗布し、
これをプリベークする。

なお、プリベーク処理はこの実施例においては１１０℃
に設定のホットプレートを用い、大気中で２分間（１２
０ｓｅｃ）行なう。

次いで、第１図（ｂ）に示す如くに、このようにプリベ
ーク処理したレジスト膜５上に、波長４３６ｎｌｌｌの
ＵＶ７光を照射してパターンを露光する。

露光量は５３０ｍＪ／ｃｎ＋２にした。次に第１図（Ｃ
）に示す如くに、露光後のレジスト膜５を１１５℃の大
気中で１分３０秒間程度、リバーサルベークを行ない露
光部５−を熱架橋させる。リバーサルベークは１１０−
１３０℃であれば良い。

これより低いと膜減りを起こし易く、また高いとコント
ラスト低下の原因となる。

次いで、第１図（ｄ　）に示す如くに、このようにベー
クしたレジスト膜５を有するウェハー全面に後で未露光
部を溶解づるため波長３６５　ｎ１ｌｌの短波長のＵＶ
光９を照射させた後、第１図（ｅ）に示す如くに、該レ
ジスト膜を現像処理して、熱架橋された露光部５′のみ
を残寸。その際に、現像液は、ここでは有機アルカリ系
の現像液を用い、現像液ＭＴＦ３１２（シプレー社）と
純水の組成比率を２対３（＝１対１．５）に希釈された
ものを用い、前記レジストを１分間（６０ｓｅｃ）浸漬
する。

この現像処理の結果得られた、イメージリバース法によ
る感度特性、すなわち露光量（露光エネルギー）対残膜
率は、第２図に示すような特性曲線を有するものとなる
。

すなわち、第２図に示すように、本発明によるイメージ
リバース法によるレジストパターン形成においては、プ
リベーク温度を１１０℃というように比較的高温度に設
定し、また低濃度現像液を用いているため、現像コント
ラストγがγ＝３゜３と、従来技術によるこの種の方法
よりも高くなっている。

なお、上記実施例においてはＡＺ５２１４レジストに対
する最初の露光では波長４３６ｎｍのＵＶ光を使用した
場合について述べたが、エキシマレーザ光、Ｘ線などの
電磁波あるいは所定エネルギーの粒子線など、前記レジ
ストが感光する放射線を照射しても、同様な解像性の優
れたレジストパターンが形成される。

なお、上記の実施例においては、プリベーク温度を得る
のに１１０℃に設定のホットプレートを用い、現像処理
における現像液と純水の組成比率を１対１．５にしたが
、プリベーク温度として１１０℃〜１２０℃のホットプ
レートを、および上記組成比率１対１．３〜１対１．７
の範囲で希釈した現像液を室温で用いるならば、同じく
有効である。プリベーク温度が１２０℃より高いと感度
低下を来たす。現像液はＡＺデベロッパー（ヘキスト社
）やコリン溶液を用いることもできる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によるイメージリバース法を
利用したレジストパターンの形成方法においては、プリ
ベーク処理におけるプリベーク温度を従来技術による方
法より高くしてレジスト膜全体を十分に熱架橋させ、解
像性に優れた高精度のレジストパターンが実現できる。

また、現像処理時における現像液を低濃度にしておくこ
とによってレジストの膜減りを抑制し、現像コントラス
トを増大させて解像性の優れた高精度のレジストパター
ンが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施したレジストパターンの形成方
法の工程図、 第２図は本発明によるレジストパターンこの形成方法に
よって得られたＡＺ５２１４レジストの波４３６　ｎｍ
のＵＶ光に対する感度特性図、第３図は従来技術による
レジストパターンの形成方法によって得られたＡＺ５２
１４レジストの同波長の同じＵＶ光に対する感度特性図
である。 ３・・・被加工膜 ５・・・ポジ型フォトレジスト ５−・・・露光部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）イメージリバース法を利用し、処理すべき基板上
   に架橋済入りノボラック系ポジ型レジストを塗布し所定
   のプリベーク温度でプリベーク処理した後、ＵＶ光を照
   射してパターン露光、次いでリバーサルベークし、更に
   ＵＶ光をその全面に照射してから現像処理してレジスト
   パターンを形成する方法において、前記プリベーク処理
   における前記プリベーク温度が１１０℃−１２０℃の範
   囲であることを特徴とするレジストパターンの形成方法
   。
2. （２）前記現像処理は現像液と純水の組成比率を１対３
   〜１対１．７の範囲で希釈した現像液を用いることを特
   徴とする請求項（１）に記載のレジストパターンの形成
   方法。