JPH04288546A - レジスト塗布方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高粘度液状レジスト
を使用して、基板上に数μｍ厚以上のレジスト膜を均一
に形成する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は最も簡単な従来のレジスト塗布方
法における、スピンコート時における工程時間と、スピ
ン回転数との関係を示すグラフであり、例えばアメリカ
ンヘキストコーポレーションのカタログ（ＡＺ４０００
シリーズ半導体及びエレクトロニクス用ポジ型フォトレ
ジスト）等に記載されている。レジスト塗布方法として
、所望の膜厚を得ることができるスピン回転数を一定時
間維持することが行われている。一般に、維持時間は２
０〜６０秒である。

【０００３】図５はスピン回転数とレジスト膜厚の関係
を液状レジストの粘度が１００ｃｐのものと４０ｃｐの
ものについて示したグラフである。この図からレジスト
膜厚はスピン回転数を小さくするほど厚くなることが分
かる。また、同じスピン回転数では、液状レジストの粘
度が大きいほどレジスト膜厚は大きくなることが分かる
。

【０００４】一般に、スピン回転数が小さくなるとレジ
スト膜厚の変化が大きくなるため、スピン回転数は３０
００ｒｐｍ以上で使用されているのが普通である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のレジスト塗布方
法において、数μｍ厚程度のレジスト膜厚を得るには高
粘度液状レジスト（例えばヘキスト社のＡＺ４０００シ
リーズ等）を使用していた。

【０００６】さらに、数μｍ厚以上のレジスト膜厚を得
るには、より高粘度な液状レジスト（例えば、ヘキスト
社のＡＺ４６２０等）を使用したり、スピン回転数を３
０００ｒｐｍ以上にすることで対応していたが、以下の
ような問題が生じていた。

【０００７】図６は基板１上に形成されたレジスト膜２
を示す断面図である。この図に示すように、基板１の外
周部ではレジスト膜２が盛り上がり、局所的に厚くなる
現象が生じる。この現象は、液状レジストの粘度が大き
くなるほど（例えば１００ｃｐ以上）、スピン回転数が
小さくなるほど（例えば２０００ｒｐｍ以下）、顕著に
生じる。このようなレジスト膜厚の不均一性は、露光お
よび現像条件の最適化の支障となっていた。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、高粘度液状レジストを使用して
、数μｍ厚以上のレジスト膜厚を均一に基板上に形成で
きるレジスト塗布方法を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるレジス
ト塗布方法は、所望の膜厚を得るための第１の回転数を
維持する工程と、この工程以降に、第１の回転数よりも
大きな第２の回転数に上げる工程を少なくとも備えるも
のである。

【００１０】

【作用】この発明における第１の回転数よりも大きな第
２の回転数に上げる工程は、第１の回転数を維持する工
程で基板の外周部に盛り上がったレジストを振り飛ばす
作用をする。

【００１１】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１はこの発明の液状レジストの塗布
方法における、スピンコート時における工程時間と、ス
ピン回転数との関係を示したグラフである。図において
所望の膜厚を得る第１の回転数を維持する時間Ｔ１　後
に、第１の回転数よりも大きな第２の回転数に上げる工
程が含まれている点が特徴である。なお、第１の回転数
を維持する時間Ｔ１　は、レジスト膜厚によって異なっ
ている。

【００１２】次に作用について説明する。図２はレーザ
干渉膜厚計により回転数Ｓａ　、Ｓｂ（Ｓａ　＞Ｓｂ　
）でスピン回転中における液状レジストの膜厚変化を測
定したグラフである。液状レジストの膜厚は、所定の回
転数を維持する間に、レジストの遠心力による移動とレ
ジスト中の溶媒の揮発により減少して一定値になる。こ
の膜厚がそのスピン回転数における安定なレジスト膜厚
となる。スピン回転数が小さい程、レジスト粘度が高く
レジスト膜厚が大きくなる程、一定値になる時間Ｔａ、
Ｔｂ　（Ｔａ　＜Ｔｂ　）は長くなる。なお、一定値に
なる膜厚や時間は、レジスト塗布を行う雰囲気によって
も変化する。

【００１３】また、レジスト膜厚が一定値になる時間よ
りも長い時間回転させた場合、レジスト中の溶媒は揮発
していくので、この後にスピン回転数を上げても膜厚の
減少はあまり起こらなくなる。逆に、レジスト膜厚が一
定値になる時間よりも短い時間回転させた場合、溶媒が
まだ十分に揮発していない状態にあるので、この時点で
スピン回転数を上げると、レジストは振り飛ばされて、
膜厚はその上げられたスピン回転数によって減少した膜
厚となる。

【００１４】以上の作用により、所望の膜厚を得る第１
の回転数を維持した時、基板の外周部でレジストが盛り
上がった状態が生じるが、第１の回転数を維持する時間
をレジスト膜厚が一定値になる時間程度とすれば、基板
の外周部のレジスト膜厚は厚いので、十分に溶媒が揮発
していない状態にある。従って、この後に第１の回転数
よりも大きな第２の回転数に上げてやれば、この基板外
周部の厚いレジスト部分は振り飛ばされて膜厚が減少す
るので、基板上のレジスト膜厚均一性は大いに改善され
る。

【００１５】なお、第１の回転数を維持する時間が短い
場合は、基板上のレジスト膜厚均一性の改善はできるが
、基板全体のレジスト膜厚も第２の回転数に応じて減少
するので、所望の膜厚よりも薄くなってしまう。また、
第１の回転数を維持する時間が長い場合は、その間に基
板外周部の厚いレジストの溶媒が揮発していくので、第
２の回転数に上げても膜厚の減少があまり起こらず、十
分な効果が得られなくなる。

【００１６】図３にこの発明のレジスト塗布方法による
基板上のレジスト膜厚を断面図で示す。なお、破線は、
比較のために従来方法による形状を示している。例えば
、前述のヘキスト社のレジストＡＺ４６２０を１０００
ｒｐｍで塗布した場合、従来方法では中心厚１２．７μ
ｍに対し、３”φ基板最外周部では３０μｍ程度の盛り
上がりが生じたが、この発明の一実施例では１０００ｒ
ｐｍの第１の回転を９０秒間行った後、３０００ｒｐｍ
の第２の回転を１０秒間行うと、中心厚１２．４μｍと
若干の減少はみられたが、基板最外周部でも１３μｍで
あり塗布均一性を大幅に改善できた。

【００１７】実施例２．なお、上記実施例では第１の回
転数を維持する工程の後に続けてそれよりも大きな第２
の回転数に上げる工程を施した場合を示したが、第１の
回転数を維持する工程の後に、それよりも小さな第３の
回転数に下げる工程等を含んでも構わない。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、所望
の膜厚を得るための第１の回転数を維持する工程と、こ
の工程以降に、第１の回転数よりも大きな第２の回転数
に上げる工程を少なくとも備えるので、基板の外周部の
レジスト盛り上がりが少なく、レジスト膜厚の均一性の
高いレジスト塗布方法が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による工程時間とスピン回
転数の関係を示すグラフである。

【図２】この発明の原理を説明する回転数維持時間とレ
ジスト膜厚の変化を示すグラフである。

【図３】この発明の一実施例によって得られた基板上の
レジスト膜厚を示す断面図である。

【図４】従来のレジスト塗布方法による工程時間とスピ
ン回転数の関係を示すグラフである。

【図５】スピン回転数とレジスト膜厚の関係を液状レジ
ストの粘度が１００ｃｐのものと４０ｃｐのものについ
て示すグラフである。

【図６】従来のレジスト塗布方法によって得られた基板
上のレジスト膜厚を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　基板 ２　　レジスト膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　高粘度液状レジストをスピンコートに
   よって塗布し、数μｍ厚以上のレジスト膜を基板上に形
   成するレジスト塗布方法において、所望の膜厚を得るた
   めの第１の回転数を維持する工程と、この工程以降に、
   第１の回転数よりも大きな第２の回転数に上げる工程を
   少なくとも備えることを特徴とするレジスト塗布方法。