JPH04172461A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- JPH04172461A JPH04172461A JP30023890A JP30023890A JPH04172461A JP H04172461 A JPH04172461 A JP H04172461A JP 30023890 A JP30023890 A JP 30023890A JP 30023890 A JP30023890 A JP 30023890A JP H04172461 A JPH04172461 A JP H04172461A
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
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、レジストパターンの形成方法に係り、特に、
フォトレジストの感度及び現像ラチチュードを向上し、
１膜性１寸法安定性に優れたレジストパターンの形成方
法に関する。
フォトレジストの感度及び現像ラチチュードを向上し、
１膜性１寸法安定性に優れたレジストパターンの形成方
法に関する。
従来、半導体装置の微細化に伴い、高解像度のフォトレ
ジストか使用されている。このフォトしシストは、高解
像度となるほど感度か低くなるため、露光時間、現像時
間かかかり、レジストパターン形成に時間かかかるとい
う問題かあった。
ジストか使用されている。このフォトしシストは、高解
像度となるほど感度か低くなるため、露光時間、現像時
間かかかり、レジストパターン形成に時間かかかるとい
う問題かあった。
そこで、フォトレジスト膜を半導体基板上に形成する工
程において、半導体基板上にフォトレジストを塗布した
後、空気中で加熱処理（プリベーク）を行い当該フォト
レジスト膜中の溶媒を蒸発すると共に前記半導体基板と
当該フォトレジスト膜との接着性を強化する際に、前記
加熱処理の温度を制御して当該フォトレジスト膜中の溶
媒の過剰蒸発を防ぐことて現像速度を速め、見かけ上の
フォトレジストの感度を向上させる従来例か存在する。
程において、半導体基板上にフォトレジストを塗布した
後、空気中で加熱処理（プリベーク）を行い当該フォト
レジスト膜中の溶媒を蒸発すると共に前記半導体基板と
当該フォトレジスト膜との接着性を強化する際に、前記
加熱処理の温度を制御して当該フォトレジスト膜中の溶
媒の過剰蒸発を防ぐことて現像速度を速め、見かけ上の
フォトレジストの感度を向上させる従来例か存在する。
しかしながら、前記従来例は、レジスト画像となる未露
光部分の現像速度も速くなる（耐現像液性か低下する）
ため、本来レジストとして残るべき部分も現像液に侵さ
れる虞れかあり、レジストパターンの一部が半導体基板
から剥かれ落ちる、現像ラチチュードか狭くなり所望の
寸法のレジストパターンか得られないという問題かあっ
た。また、前記従来例に示す方法で半導体基板上に形成
したフォトレジスト膜は、経時変化か生じ易く、その感
度を一定に保つことか困難なため、当該フォトレジスト
膜を形成してから露光するまでの経過時間により、当該
感度か著しく変化する。このため、一定した露光・現像
条件で処理することかできず、その都度ためし露光・現
像を行う必要か生じていた。
光部分の現像速度も速くなる（耐現像液性か低下する）
ため、本来レジストとして残るべき部分も現像液に侵さ
れる虞れかあり、レジストパターンの一部が半導体基板
から剥かれ落ちる、現像ラチチュードか狭くなり所望の
寸法のレジストパターンか得られないという問題かあっ
た。また、前記従来例に示す方法で半導体基板上に形成
したフォトレジスト膜は、経時変化か生じ易く、その感
度を一定に保つことか困難なため、当該フォトレジスト
膜を形成してから露光するまでの経過時間により、当該
感度か著しく変化する。このため、一定した露光・現像
条件で処理することかできず、その都度ためし露光・現
像を行う必要か生じていた。
そこで、このような問題を解決するために、特開平１．
−２３６６２７号に開示されているように。
−２３６６２７号に開示されているように。
半導体基板上にフォトレジストを塗布した後に行うプリ
ベークを当該フォトレジスト中の溶媒と同物質のガス雰
囲気中で行うことて、当該フォトレジスト膜表面付近の
溶媒のみを十分に蒸発させ、当該フォトレジスト膜表面
の耐現像液性を向上・ （現像速度を遅く）シ、未露光
部分か現像液に侵されることを防ぐことで、レジストと
しての耐膜性及び現像ラチチュードの低下を防ぐ従来例
が存在する。
ベークを当該フォトレジスト中の溶媒と同物質のガス雰
囲気中で行うことて、当該フォトレジスト膜表面付近の
溶媒のみを十分に蒸発させ、当該フォトレジスト膜表面
の耐現像液性を向上・ （現像速度を遅く）シ、未露光
部分か現像液に侵されることを防ぐことで、レジストと
しての耐膜性及び現像ラチチュードの低下を防ぐ従来例
が存在する。
しかしなから、前記特開平１−２３６６２７号に示され
る従来例は、フォトレジスト膜表面の耐現像液性のみを
向上し現像速度を遅くしたものであり、その内部の現像
速度は速い状態となっている。このため、現像か進行す
るにつれて、未露光部の側面（内部）か露出すると、こ
の部分の現像か進行し、レジストの形状か逆テーパ状に
なり易い、レジスト中に溶媒か多く含まれるため、半導
体基板と当該レジストとの接着性か劣り、レジストとし
ての耐膜性か低下するという課題かあった。
る従来例は、フォトレジスト膜表面の耐現像液性のみを
向上し現像速度を遅くしたものであり、その内部の現像
速度は速い状態となっている。このため、現像か進行す
るにつれて、未露光部の側面（内部）か露出すると、こ
の部分の現像か進行し、レジストの形状か逆テーパ状に
なり易い、レジスト中に溶媒か多く含まれるため、半導
体基板と当該レジストとの接着性か劣り、レジストとし
ての耐膜性か低下するという課題かあった。
そして、さらに現像か進行すると、レジスト膜表面の下
から未露光部か流れ落ち、所望のレジストパターンを形
成てきないという課題かあった。
から未露光部か流れ落ち、所望のレジストパターンを形
成てきないという課題かあった。
そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされた
ものであり、レジストの形状及び耐膜性に悪影響を及ぼ
すことなくフォトレジストの感度を向上するレジストパ
ターンの形成方法を提供することを目的とする。
ものであり、レジストの形状及び耐膜性に悪影響を及ぼ
すことなくフォトレジストの感度を向上するレジストパ
ターンの形成方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するために本発明は、半導体基板上にフ
ォトレジストを塗布する工程と、当該フォトレジストを
プリベークする工程と、当該フォトレジストを露光する
工程と、露光後のフォトレジストを水系雰囲気中で加熱
処理する工程と、当該フォトレジストを現像処理する工
程と、を存するレジストパターンの形成方法であること
を特徴とするものである。
ォトレジストを塗布する工程と、当該フォトレジストを
プリベークする工程と、当該フォトレジストを露光する
工程と、露光後のフォトレジストを水系雰囲気中で加熱
処理する工程と、当該フォトレジストを現像処理する工
程と、を存するレジストパターンの形成方法であること
を特徴とするものである。
この発明に係わるレジストパターンの形成方法によれば
、半導体基板上にフォトレジストを塗布後プリベークし
、次いで所定のパターン露光を行った後に水系雰囲気中
で加熱処理を行い、次いで現像処理を行うことで、前記
フォトレジスト膜の露光部のみが現像液に溶解し易くな
り、レジスト画像となる未露光部はその性質を変えるこ
となく、現像液に侵されることがない。この結果、従来
のようにブリベータをフォトレジスト膜中の溶媒と同物
質のガス雰囲気中で行う等、フォトレジスト膜中の溶媒
の乾燥に特別な考慮を施さなくても当該フォトレジスト
の感度及び現像ラチチュードを向上し、さらに、耐震性
２寸法安定性に優れたレジストパターンを形成すること
かできる。
、半導体基板上にフォトレジストを塗布後プリベークし
、次いで所定のパターン露光を行った後に水系雰囲気中
で加熱処理を行い、次いで現像処理を行うことで、前記
フォトレジスト膜の露光部のみが現像液に溶解し易くな
り、レジスト画像となる未露光部はその性質を変えるこ
となく、現像液に侵されることがない。この結果、従来
のようにブリベータをフォトレジスト膜中の溶媒と同物
質のガス雰囲気中で行う等、フォトレジスト膜中の溶媒
の乾燥に特別な考慮を施さなくても当該フォトレジスト
の感度及び現像ラチチュードを向上し、さらに、耐震性
２寸法安定性に優れたレジストパターンを形成すること
かできる。
通常、−船釣に使用されているフォトＩノ・ソストは、
ナフトキノンジアジド類とノボラック樹脂との組合せに
より作られており、このナフトキノンシアシトか光化学
変化を起こす場合の反応過程を第１図に示す。
ナフトキノンジアジド類とノボラック樹脂との組合せに
より作られており、このナフトキノンシアシトか光化学
変化を起こす場合の反応過程を第１図に示す。
第１図に示すように、ナフトキノンジアジドは、紫外線
か照射されるとインデンケテンに変化し、さらにインデ
ンケテンが水と反応して、カルボン酸に変化してアルカ
リ可溶性となり、アルカリ現像液に溶解する。従来、前
記インデンケテンは、フォトレジスト膜中又は現像液中
に存在する水と反応していたが、本発明では、前記イン
デンケテンを水系雰囲気中で加熱処理することで、イン
デンケテンと水とを反応させてカルボン酸に変化させて
いる。このため、当該インデンケテンかカルボン酸に変
化する速度を従来より大幅に促進することができる。こ
のため、後に前記フォトレジスト膜をアルカリ現像した
際に、露光部が現像液に溶解し易くなり、当該フォトレ
ジストの感度を向上することかできる。この結果、プリ
ベークの際に、フォトレジスト膜中の溶媒を過剰乾燥し
、当該フォトレジスト膜の耐膜性を向上しても、従来よ
り露光、現像に要する時間を短縮することかできる。
か照射されるとインデンケテンに変化し、さらにインデ
ンケテンが水と反応して、カルボン酸に変化してアルカ
リ可溶性となり、アルカリ現像液に溶解する。従来、前
記インデンケテンは、フォトレジスト膜中又は現像液中
に存在する水と反応していたが、本発明では、前記イン
デンケテンを水系雰囲気中で加熱処理することで、イン
デンケテンと水とを反応させてカルボン酸に変化させて
いる。このため、当該インデンケテンかカルボン酸に変
化する速度を従来より大幅に促進することができる。こ
のため、後に前記フォトレジスト膜をアルカリ現像した
際に、露光部が現像液に溶解し易くなり、当該フォトレ
ジストの感度を向上することかできる。この結果、プリ
ベークの際に、フォトレジスト膜中の溶媒を過剰乾燥し
、当該フォトレジスト膜の耐膜性を向上しても、従来よ
り露光、現像に要する時間を短縮することかできる。
一方、未露光部のナフトキノンシアシトは、光化学変化
を起こさないため、水系雰囲気中で加熱してもその性質
を変化することかない。このため、現像液に未露光部か
侵されることかなく、耐膜性。
を起こさないため、水系雰囲気中で加熱してもその性質
を変化することかない。このため、現像液に未露光部か
侵されることかなく、耐膜性。
寸法安定性に優れたレジストパターンを形成することが
できる。
できる。
次に本発明の一実施例について、説明する。
半導体基板上に、フォトレジストとしてｌ：Ｈ６３００
（富士ハントエレクトロニクス製；商品名）を乾燥後の
膜厚か１．２３μｍになるように回転塗布する。その後
、前記フォトレジスト膜に９０℃のホットプレートで６
０秒間プリベークを行い、フォトレジスト膜中の溶媒を
蒸発させると共に、前記半導体基板と当該フォトレジス
ト膜との接着性を強化した。
（富士ハントエレクトロニクス製；商品名）を乾燥後の
膜厚か１．２３μｍになるように回転塗布する。その後
、前記フォトレジスト膜に９０℃のホットプレートで６
０秒間プリベークを行い、フォトレジスト膜中の溶媒を
蒸発させると共に、前記半導体基板と当該フォトレジス
ト膜との接着性を強化した。
次いて、プリベーク終了後の前記フォトレジスト膜に、
ＮＡ（レンズの開口数）＝０．４２のステッパーを使用
して紫外線による露光を行−）だ。
ＮＡ（レンズの開口数）＝０．４２のステッパーを使用
して紫外線による露光を行−）だ。
次に、露光終了後の前記フォトレジスト膜を１１０°Ｃ
のホットプレートを用い、超音波加湿器により、水蒸気
とＮ２とか５ｆｆｉ／ｍ１ｎ（水蒸気Ｎ２＝１：４）で
供給される雰囲気内で１分間加熱処理した。この加熱処
理は、通常、露光と現像の間に行）ているＰＥＢ （Ｐ
ｏｓ ｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）も兼用し
ている。
のホットプレートを用い、超音波加湿器により、水蒸気
とＮ２とか５ｆｆｉ／ｍ１ｎ（水蒸気Ｎ２＝１：４）で
供給される雰囲気内で１分間加熱処理した。この加熱処
理は、通常、露光と現像の間に行）ているＰＥＢ （Ｐ
ｏｓ ｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）も兼用し
ている。
次いで、２４°Ｃのアルカリ現像液（ＴＭＡＨ、デトフ
メチルアンモニウムハイＦロオクサ、イド、２．３８％
）を用いて、６５秒間パドル式現像をｉ】い所望のレジ
ストパターンを得た（発明品）。
メチルアンモニウムハイＦロオクサ、イド、２．３８％
）を用いて、６５秒間パドル式現像をｉ】い所望のレジ
ストパターンを得た（発明品）。
また、比較として前記と同様のフォトＬし？□ストを用
い前記と同条件で露光までを行い、その後、前記加熱処
理を行わずに前記と同様（こ現像を行い、所望のレジス
トパターンを得た（比較品）。
い前記と同条件で露光までを行い、その後、前記加熱処
理を行わずに前記と同様（こ現像を行い、所望のレジス
トパターンを得た（比較品）。
次に、前記発明品及び比較品の最終的に得られたレジス
トパターンをＳＥＭ（走査形電子顕微鏡）で観察し、実
寸パターンと一致したレジストパターンか得られた時の
露光量をそれぞれの適性露光量とし、両者の比較を行っ
た。この結果を第１表に示す。
トパターンをＳＥＭ（走査形電子顕微鏡）で観察し、実
寸パターンと一致したレジストパターンか得られた時の
露光量をそれぞれの適性露光量とし、両者の比較を行っ
た。この結果を第１表に示す。
第 １ 表
この結果から、露光後に水蒸気とＮ２雰囲気内での加熱
処理を行った発明品は、比較品に比べ適性露光量か２０
％少ないことから、露光時間を短縮することかできるこ
とか確認された。
処理を行った発明品は、比較品に比べ適性露光量か２０
％少ないことから、露光時間を短縮することかできるこ
とか確認された。
また、０．７μｍパターンが±１０％の寸法範囲で得ら
れるＦＯＣＵＳの許容値は、１．５μｍ（レンジ）から
１．７μｍに向上した。
れるＦＯＣＵＳの許容値は、１．５μｍ（レンジ）から
１．７μｍに向上した。
本実施例では、フォトレジストとして市販のＦＨ６３０
０を用いたか、これに限らず、ナフトキノンジアジド類
とノボラック樹脂の組合せにより 〔作られているフ
ォトレジストであれば良い。また、前記感光剤、樹脂を
用いた自家製のフォトレ九・・ストを使用しても良いの
は勿論である。
０を用いたか、これに限らず、ナフトキノンジアジド類
とノボラック樹脂の組合せにより 〔作られているフ
ォトレジストであれば良い。また、前記感光剤、樹脂を
用いた自家製のフォトレ九・・ストを使用しても良いの
は勿論である。
本実施例では、露光後、水蒸気とＮ２雰囲気内で加熱処
理を行ったか、この他に、Ａｒ等を府Ｅ雰囲気内に供給
しても良く、水蒸気のみの雰囲気内で加熱処理しても良
い。また、水系雰囲気中゛ｒの加熱温度は、１００°Ｃ
〜１２０°Ｃの範囲にｒることか好適である。
理を行ったか、この他に、Ａｒ等を府Ｅ雰囲気内に供給
しても良く、水蒸気のみの雰囲気内で加熱処理しても良
い。また、水系雰囲気中゛ｒの加熱温度は、１００°Ｃ
〜１２０°Ｃの範囲にｒることか好適である。
そして、現像液として、２．３８％のＴ Ｌｉ 、Ａ、
Ｈ溶液を用いたが、これに限らず、苛性ソーダ溶液。
Ｈ溶液を用いたが、これに限らず、苛性ソーダ溶液。
メタケイ酸ソーダ溶液等のアルカリ溶液であれば良く、
その濃度は、使用するフォトレジスト膜の特性により、
任意に決定しても良い。
その濃度は、使用するフォトレジスト膜の特性により、
任意に決定しても良い。
また、本実施例では、現像条件を一定にして適性露光量
を決定したが、露光量を一定条件にして適性現像条件を
決定しても良い。この場−白も前記と同様に、露光後に
水系雰囲気中で加熱処理を行うことで、現像時間を短縮
することかできる。
を決定したが、露光量を一定条件にして適性現像条件を
決定しても良い。この場−白も前記と同様に、露光後に
水系雰囲気中で加熱処理を行うことで、現像時間を短縮
することかできる。
発明の効果〕
以上説明したように本発明に係わるレジストパターンの
形成方法によれば、プリベーク後のフォトレジスト膜に
露光を行った後に、水系雰囲気中で加熱処理し、次いて
現像処理を行うことで、前記フォトレジスト膜の露光部
は現像液に溶解し易くなり、レジスト画像となる未露光
部は耐現像液性を向上する。この結果、フォトレジスト
の感度及び現像ラチチュードを向上することかてき、耐
□ 膜性及び寸法安定性に優れたレジストパターンの形
成方法を提供することができる。
形成方法によれば、プリベーク後のフォトレジスト膜に
露光を行った後に、水系雰囲気中で加熱処理し、次いて
現像処理を行うことで、前記フォトレジスト膜の露光部
は現像液に溶解し易くなり、レジスト画像となる未露光
部は耐現像液性を向上する。この結果、フォトレジスト
の感度及び現像ラチチュードを向上することかてき、耐
□ 膜性及び寸法安定性に優れたレジストパターンの形
成方法を提供することができる。
第１図は、ナフトキノンジアジドが光化学変化を起こす
場合の反応過程を示す説明図である。
場合の反応過程を示す説明図である。
Claims (1)
- （１）半導体基板上にフォトレジストを塗布する工程と
、当該フォトレジストをプリベークする工程と、当該フ
ォトレジストを露光する工程と、露光後のフォトレジス
トを水系雰囲気中で加熱処理する工程と、当該フォトレ
ジストを現像処理する工程と、を有することを特徴とす
るレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30023890A JPH04172461A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30023890A JPH04172461A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04172461A true JPH04172461A (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=17882377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30023890A Pending JPH04172461A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04172461A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667942A (en) * | 1993-12-28 | 1997-09-16 | Fujitsu Limited | Resist pattern forming method |
| KR100590355B1 (ko) * | 1997-01-16 | 2006-09-06 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 베이킹장치및베이킹방법 |
-
1990
- 1990-11-06 JP JP30023890A patent/JPH04172461A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667942A (en) * | 1993-12-28 | 1997-09-16 | Fujitsu Limited | Resist pattern forming method |
| KR100590355B1 (ko) * | 1997-01-16 | 2006-09-06 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 베이킹장치및베이킹방법 |
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