JPH07335519A - Formation of pattern - Google Patents
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- JPH07335519A JPH07335519A JP12222194A JP12222194A JPH07335519A JP H07335519 A JPH07335519 A JP H07335519A JP 12222194 A JP12222194 A JP 12222194A JP 12222194 A JP12222194 A JP 12222194A JP H07335519 A JPH07335519 A JP H07335519A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子や超伝導素
子などの製造に用いるリソグラフィ法に係り、特に、超
微細なレジストパタンの形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithographic method used for manufacturing semiconductor elements, superconducting elements and the like, and more particularly to a method for forming an ultrafine resist pattern.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＵＬＳＩの高集積化の要求とともに、極
限的な微細レジストパターン形成が求められている。現
在最小寸法０.２μｍ〜０.３μｍのレジストパターン形
成が盛んに検討されており、先端的な研究では０.１μ
ｍ を対象にしているものもある。また、マイクロマシ
ーン作製のため、膜厚の厚いレジスト(例えば１００μ
ｍ)を用いてアスペクト比（高さ／幅）の極めて高いレ
ジストパターンを形成する技術開発も進められている。2. Description of the Related Art Along with the demand for higher integration of ULSI, formation of an extremely fine resist pattern is required. Currently, the formation of resist patterns with minimum dimensions of 0.2 μm to 0.3 μm is being actively studied, and leading-edge research has shown that it is 0.1 μm.
Some target m. Also, in order to fabricate a micromachine, a thick resist (for example, 100μ
m) is also used to develop a technique for forming a resist pattern having an extremely high aspect ratio (height / width).
【０００３】レジストパターンは基板上にレジストを塗
布し、露光した後、現像を行って形成する。露光光源に
はｇ線，ｉ線等の紫外光，ＫｒＦ，ＡｒＦ等のエキシマ
レーザ光，Ｘｅ−Ｈｇランプ等による遠紫外光，電子
線，荷電粒子，Ｘ線等いろいろな線源が用いられてい
る。現像には露光光源によらず主に液体の現像液を用い
たウェット現像法が用いられている。ウェット現像法は
工程が簡便であり、かつリンス液の洗浄作用があるの
で、汚染や異物の少ない処理である。A resist pattern is formed by applying a resist on a substrate, exposing it, and then developing it. Various light sources such as ultraviolet light such as g-ray and i-ray, excimer laser light such as KrF and ArF, far-ultraviolet light such as Xe-Hg lamp, electron beam, charged particles, and X-ray are used as an exposure light source. There is. For the development, a wet development method using a liquid developing solution is mainly used regardless of the exposure light source. Since the wet development method has a simple process and has an action of cleaning the rinse liquid, it is a treatment with less contamination and foreign matter.
【０００４】ウェット現像法によるレジスト現像は次の
ようになされる。まずレジスト上に現像液を滴下してウ
ェハ上に現像液を盛る。現像液がウェハ上に十分な量盛
られた後、ウェハの回転をとめ、さらに現像液の滴下を
とめて１〜１０分程度その状態で現像を行う。その後、
リンス液をウェハに吐出して現像液や現像液に溶出した
レジストなどを洗い流す。一般にリンス液はシャワー状
あるいはスプレー状に吐出する。現像液としては一般に
アルカリ水溶液が用いられており、その場合のリンス液
は一般に水である。リンスを１０〜６０秒程度行った
後、ウェハを高速回転させてリンス液を乾燥し、一連の
処理を終了する。Resist development by the wet development method is performed as follows. First, the developing solution is dropped on the resist to fill the developing solution on the wafer. After a sufficient amount of the developing solution has been deposited on the wafer, the rotation of the wafer is stopped, the dropping of the developing solution is stopped, and the development is performed in that state for about 1 to 10 minutes. afterwards,
The rinse liquid is discharged onto the wafer to wash away the developer and the resist that has been eluted in the developer. Generally, the rinse liquid is discharged in the form of a shower or a spray. An alkaline aqueous solution is generally used as the developing solution, and the rinse solution in that case is generally water. After rinsing for about 10 to 60 seconds, the wafer is rotated at a high speed to dry the rinsing liquid, and the series of processes is completed.
【０００５】この現像装置を用いて形成したレジストパ
ターンは、微細パターン（例えば０.１μｍ)が倒れると
いう問題があった。またアスペクト比の高いレジストパ
ターンが倒れるという問題もあった。ここで起こるパタ
ーン倒れは、図２に示すように、基板１上のパターン２
が隣りあうパタンどうし、もたれ掛かるような倒れであ
る。また、時によってはパタンの根元から折れたり、剥
がれたりする場合もある。The resist pattern formed by using this developing device has a problem that a fine pattern (for example, 0.1 μm) falls. There is also a problem that the resist pattern having a high aspect ratio collapses. The pattern collapse occurring here is caused by the pattern 2 on the substrate 1 as shown in FIG.
The patterns that are adjacent to each other are like leaning against each other. Also, depending on the time, it may be broken or peeled off from the root of the pattern.
【０００６】このようなパターン倒れがあると所望のレ
ジストパターンが形成できないので、作ろうとしている
製品の歩留り低下，信頼性低下を引き起こす。素子を高
密度に集積し、あるいはコンパクトな製品を作ろうとす
ると、微細なパターンが必要になるとともに微細なパタ
ーンを微細な間隔で配置する必要があるが、パターン倒
れにより目標とするような高集積あるいはコンパクトな
製品を作ることができなくなる。If such a pattern collapse occurs, a desired resist pattern cannot be formed, so that the yield and reliability of the product to be manufactured are lowered. In order to integrate elements at high density or to make a compact product, fine patterns are required and fine patterns need to be arranged at fine intervals. However, pattern collapse causes high integration. Or it becomes impossible to make a compact product.
【０００７】レジストパターン倒れは現像時に起こるも
のではなく、リンス液が乾く時に起き、その力はリンス
液の表面張力であること、およびパターン倒れを起こす
力はリンス液が乾く途中、リンス液面がレジストパター
ン間に顔を出したときに発生することは既に知られてい
る。このことは例えばジャーナル オブ ジ エレクト
ロケミカル ソサエティ(Journal of the Electro-chem
ical Society）1993年７月号Ｌ１１５からＬ１１６頁に
記載されている。従ってリンス液中にレジストパターン
全体がつかっている間はこのパターンを倒す力は発生し
ていない。すなわち、現像後のリンス液（水か水溶液）
による洗浄工程ではパターンを倒す力は発生していな
い。リンス液乾燥時にレジストに表面張力起因の力が作
用しレジストが倒れる。したがって、表面張力の小さな
リンス液でリンスすればパターン倒れを防止できる。実
際、水にポリオキシエチレンエーテル類を添加した低表
面張力リンス液によりパターン倒れが防止できたという
報告がある。このことは電子情報通信学会研究報告ＳＤ
Ｍ９３−１１４の３３から３９頁にかけて記載されてい
る。しかしこの場合このリンスがレジストに影響を与え
形状不良が発生するという問題があった。The resist pattern collapse does not occur at the time of development, but occurs when the rinse liquid dries, and the force is the surface tension of the rinse liquid. It is already known that this occurs when a face is exposed between the resist patterns. This is the case, for example, in the Journal of the Electro-chem
ical Society) July 1993, pages L115 to L116. Therefore, while the entire resist pattern is used in the rinse liquid, no force is exerted to collapse this pattern. That is, rinse solution (water or aqueous solution) after development
In the cleaning process by, the force to collapse the pattern is not generated. When the rinse liquid is dried, the force due to the surface tension acts on the resist and the resist collapses. Therefore, pattern collapse can be prevented by rinsing with a rinse liquid having a small surface tension. In fact, there is a report that the pattern collapse can be prevented by the low surface tension rinse liquid in which polyoxyethylene ethers are added to water. This is the IEICE research report SD
M93-114, pages 33 to 39. However, in this case, there is a problem that this rinse affects the resist and causes a defective shape.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術の問
題に鑑み創案されたものであり、密集した微細なレジス
トパターン、あるいはアスペクト比の高いレジストパタ
ーンを形状劣化及びパターン倒れなしに形成するための
レジスト現像方法を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was devised in view of the problems of the prior art, and is for forming a dense fine resist pattern or a resist pattern having a high aspect ratio without causing shape deterioration and pattern collapse. The present invention is intended to provide a resist developing method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】通常の方法に従ってレジ
ストを露光・現像した後、水あるいは水溶液によるリン
スを行う工程と、レジストがリンス液中につかった状態
で、リンス液に溶解する樹脂を含む溶液をリンス液中に
混入し、その後乾燥工程を行う。リンス液に混入する樹
脂はリンス液が水の場合は水溶性樹脂が望ましい。例え
ば、ポリビニルアルコールなどがある。その後、レジス
トを次のドライエッチングなどの加工での耐性向上を目
的として、熱処理する。この熱処理では、時にはレジス
ト表面を硬化させる目的として遠紫外線を照射しながら
行うこともある。この熱処理によりレジストは機械的に
強固なものになる。又、レジストによっては熱処理を必
要とせず。紫外線あるいは遠紫外線あるいは電子線ある
いはＸ線などを照射しても達成されるものがある。この
場合は必ずしも熱処理は必要としない。[Means for Solving the Problems] A step of rinsing with water or an aqueous solution after exposing and developing a resist according to a usual method, and including a resin that dissolves in the rinse solution when the resist is immersed in the rinse solution. The solution is mixed in the rinse solution, and then the drying step is performed. The resin mixed in the rinse liquid is preferably a water-soluble resin when the rinse liquid is water. For example, there is polyvinyl alcohol. After that, the resist is heat-treated for the purpose of improving resistance in the next processing such as dry etching. This heat treatment is sometimes performed while irradiating deep ultraviolet rays for the purpose of hardening the resist surface. This heat treatment makes the resist mechanically strong. Also, depending on the resist, heat treatment is not required. Some can be achieved by irradiation with ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays, or the like. In this case, heat treatment is not always necessary.
【００１０】次に、レジストパタン上あるいはパタン間
に残存している、水溶性樹脂を水洗で流し去り、次に、
乾燥を行う。あるいは、パタン間に存在する水溶性樹脂
がレジスト膜厚に比較して十分薄い場合は、次の基板の
加工工程において、簡単に除去され加工の妨げにならな
い場合がある。この場合には残存している水溶性樹脂の
除去工程は必ずしも必要ではない。又、ここではレジス
トは既に硬化しているので、有機溶剤を混入したような
表面張力の小さいリンス液を選択することも可能であ
る。Next, the water-soluble resin remaining on or between the resist patterns is washed away with water, and then,
Dry. Alternatively, when the water-soluble resin existing between the patterns is sufficiently thin as compared with the resist film thickness, it may be easily removed in the next substrate processing step and may not hinder the processing. In this case, the step of removing the remaining water-soluble resin is not always necessary. Further, since the resist has already been hardened here, it is also possible to select a rinse liquid having a small surface tension such as mixing an organic solvent.
【００１１】[0011]
【作用】本発明によれば、リンス液中に樹脂を混入する
ことにより、リンス液の表面張力が緩和される。さら
に、パタン間に樹脂が残存することにより、実質的なレ
ジストの高さが低くなりアスペクト比が低下し、パタン
の倒れが起こりにくくなる。また、レジストが基板と接
触しているパタンのつけ根が樹脂でおおわれるためパタ
ンの剥がれが防止できる。レジストパタンを機械的に強
固にしてから、水洗で不要な水溶性樹脂を除去するの
で、現像直後のリンスで発生するようなパタン倒れは発
生しない。又、ここではレジストは既に硬化しているの
で、表面張力の小さな溶液を選定することができ、さら
に、パタンの倒れ限界は向上する。According to the present invention, the surface tension of the rinse liquid is relaxed by mixing the resin into the rinse liquid. Furthermore, since the resin remains between the patterns, the height of the resist is substantially lowered, the aspect ratio is lowered, and the pattern is less likely to collapse. Further, since the root of the pattern in which the resist is in contact with the substrate is covered with the resin, peeling of the pattern can be prevented. Since the resist pattern is mechanically strengthened and the unnecessary water-soluble resin is removed by washing with water, the pattern collapse that occurs in the rinse immediately after development does not occur. Further, since the resist has already been hardened here, it is possible to select a solution having a small surface tension, and the pattern collapse limit is improved.
【００１２】[0012]
【実施例】図１は本発明の一実施例の工程を示す断面図
である。図１（ａ）に示すように、基板１上にレジスト
２を塗布した。この図には基板１に段差が形成されてい
ないが、段差があってもよい。塗布後には通常の熱処理
を施した。ここではレジスト２としてＮＰＲ−Λ１８Ｓ
Ｈ２（長瀬産業(株)商品名）を用い、１２０℃９０秒の
熱処理を行った。ただしこれは一実施条件に過ぎず、こ
れに限るものではない。次に通常の方法でマスクおよび
レンズを介して所望のパタンをレジストに照射し、潜像
３を形成した。ここでは露光光としてｉ線（波長３６５
ｎｍ）を用いた。ここでマスクには位相シフトマスクを
用いた。ただしこの露光方式もこれに限るものではな
く、Ｘ線，遠紫外光，電子線あるいは荷電粒子線を用い
た露光方法でも良い。投影露光の他、近接露光でも密着
露光でも良い。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sectional view showing a process of one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, a resist 2 was applied on the substrate 1. Although no step is formed on the substrate 1 in this figure, a step may be provided. After the application, a usual heat treatment was applied. Here, NPR-Λ18S is used as the resist 2.
Using H2 (trade name of Nagase & Co., Ltd.), heat treatment was performed at 120 ° C. for 90 seconds. However, this is only one implementation condition and is not limited to this. Then, the resist was irradiated with a desired pattern through a mask and a lens by a usual method to form a latent image 3. Here, the exposure light is i-line (wavelength 365).
nm) was used. Here, a phase shift mask was used as the mask. However, this exposure method is not limited to this, and an exposure method using X-rays, far-ultraviolet light, electron beams or charged particle beams may be used. In addition to projection exposure, proximity exposure or contact exposure may be used.
【００１３】次に図１（ｂ）に示すように通常の方法に
従ってこのウェハ上に現像液４を盛り、現像を行って、
現像液中にレジストパターン５を形成した。現像液はテ
トラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの水溶液を
用いた。現像方法としてはパドル方式を用いたが、この
方式に限らずスプレー方式やディップ方式でも構わな
い。次にウェハ上に超純水を流して現像液及び溶解した
レジストの除去を十分行った。即ち水で十分リンスし
た。次にウェハを水に浸した状態でその上から水溶性樹
脂を注いだ。ここで水溶性樹脂にはポリビニルアルコー
ル水溶液を用いたがこれに限らず、リンス液に溶け込む
樹脂でレジストパタンに損傷を与えない材料であれば適
用できる。例えば、ポリビニルアルコール，ポリビニル
ピロリドン，ポリスチレンスルホン酸ナトリウム，ポリ
メチルビニルエーテル，無水マレイン酸等がある。Next, as shown in FIG. 1 (b), a developing solution 4 is put on this wafer according to a usual method, and development is carried out.
A resist pattern 5 was formed in the developing solution. The developer used was an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. Although the paddle method was used as the developing method, the developing method is not limited to this method, and a spray method or a dip method may be used. Next, ultrapure water was poured on the wafer to sufficiently remove the developing solution and the dissolved resist. That is, rinsed well with water. Next, while the wafer was immersed in water, a water-soluble resin was poured over it. Here, the polyvinyl alcohol aqueous solution is used as the water-soluble resin, but the water-soluble resin is not limited to this, and any resin that dissolves in the rinse liquid and does not damage the resist pattern can be applied. For example, there are polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, sodium polystyrene sulfonate, polymethyl vinyl ether, maleic anhydride and the like.
【００１４】その後、図１（ｃ）に示すように、スピン
乾燥することによりレジストパタンの間及び底部の周辺
に水溶性樹脂６を残存させた状態で乾燥させた。ここで
レジストパタン５は水溶性樹脂６で周りを固められてい
るので、実質的なパタンのアスペクト比は小さくなり、
リンス液が乾燥する途中での表面張力の影響によるパタ
ンの倒れや剥がれは発生しなかった。次に、レジストパ
タンを硬化させる目的で全面に遠紫外線７を照射した。
なお、このレジストの硬化処理はこれに限らない。ここ
で用いたレジストはノボラック樹脂を主成分とするポジ
型レジストであるため、遠紫外線によるレジストの硬化
処理を用いた。レジストの種類によって最適な硬化処理
を選ぶ必要がある。光架橋型のネガ型レジストの場合
は、露光光の照射によって硬化させることが出来る。ま
た、熱処理を併用することも有効である。特に酸触媒反
応を利用した化学増幅架橋レジストのような熱反応を利
用した架橋型レジストの場合には熱処理により硬化が進
む。After that, as shown in FIG. 1C, the water-soluble resin 6 was dried by spin drying while leaving the water-soluble resin 6 between the resist patterns and around the bottom. Here, since the resist pattern 5 is solidified around the water-soluble resin 6, the substantial aspect ratio of the pattern becomes small,
The pattern collapsed or peeled off due to the influence of the surface tension during the drying of the rinse liquid. Then, the entire surface was irradiated with deep ultraviolet rays 7 for the purpose of curing the resist pattern.
The hardening process of the resist is not limited to this. Since the resist used here is a positive resist containing a novolac resin as a main component, a hardening treatment of the resist with deep ultraviolet rays was used. It is necessary to select the optimum curing process depending on the type of resist. In the case of a photocrosslinking negative resist, it can be cured by irradiation with exposure light. It is also effective to use heat treatment together. In particular, in the case of a cross-linking resist utilizing a thermal reaction such as a chemically amplified cross-linking resist utilizing an acid-catalyzed reaction, curing proceeds by heat treatment.
【００１５】次に図１（ｄ）に示すように、水洗により
水溶性樹脂を除去することにより、パタンの倒れや剥が
れの無い良好な微細パタン５が形成出来た。すなわち、
ここでの水洗，乾燥処理においてもパタンを倒そうとす
る表面張力は発生するが、レジストパタンが硬化してい
るため倒れや剥がれの発生が抑えられる。また、ここ
で、水溶性レジストの除去に水を用いたが、これに限ら
ない。水溶性レジストの除去性を向上させる目的や、表
面張力を小さくする目的で、水に溶剤を添加したり、界
面活性剤を添加することができる。Next, as shown in FIG. 1 (d), the water-soluble resin was removed by washing with water, whereby a fine pattern 5 without forming a pattern collapse or peeling could be formed. That is,
Even in the washing and drying processes here, surface tension that tends to collapse the pattern is generated, but since the resist pattern is hardened, the occurrence of collapse and peeling is suppressed. Although water is used to remove the water-soluble resist here, the present invention is not limited to this. A solvent or a surfactant can be added to water for the purpose of improving the removability of the water-soluble resist and reducing the surface tension.
【００１６】ここで形成したパタンの最小寸法は０.２
μｍ であった。なお、それ以下のパタンサイズはパタ
ンが剥がれたり倒れたりしたのでは無く、パタンそのも
のが解像していなかった。一方、通常の現像リンス処理
を行った場合にはパターン倒壊が生じ、０.２５μｍ ラ
イン＆スペースパターンを形成することはできなかっ
た。The minimum dimension of the pattern formed here is 0.2.
was μm. In addition, the pattern size below that was not peeled or collapsed, and the pattern itself was not resolved. On the other hand, when the usual development rinse treatment was performed, the pattern collapsed and the 0.25 μm line & space pattern could not be formed.
【００１７】また、本実施例では、レジスト現像処理後
ウェハ上に超純水を流してリンスした後に、ウェハを水
に浸した状態でその上から水溶性樹脂を注いだが、その
他の方法として、現像後、水溶性樹脂を添加した液で最
初からリンスを行う、あるいは、水と水溶性樹脂を添加
した液で連続してリンスを行っても良い。また、ここで
使用した現像処理装置は現像処理を行った後にウェハに
遠紫外線を照射できる構造になっており、短時間で多数
のウェハを連続処理することができる。この装置では現
像処理部に遠紫外線の照射機能を持たせたが、これに限
らない。現像と遠紫外線照射ウェハ搬送機構を介して別
の場所で行っても良い。Further, in this embodiment, after the resist development treatment, ultrapure water is poured onto the wafer to rinse it, and then the water-soluble resin is poured over the wafer while the wafer is immersed in water. However, as another method, After development, rinsing may be performed from the beginning with a liquid containing a water-soluble resin, or continuous rinsing with a liquid containing water and a water-soluble resin. Further, the developing apparatus used here has a structure capable of irradiating the wafer with deep ultraviolet rays after performing the developing processing, so that a large number of wafers can be continuously processed in a short time. In this apparatus, the developing processing unit is provided with the function of irradiating far ultraviolet rays, but the present invention is not limited to this. The development may be performed at a different place via the deep ultraviolet irradiation wafer transfer mechanism.
【００１８】図３は本発明の第２の実施例の工程を示す
断面図である。図３（ａ）に示すように、基板１上に加
工層８を形成した。ここでは基板１にはＳｉを用いた。
加工層８はＳｉＯ2を約０.５μｍの厚さで形成した。但
し、加工層８の材料はＳiＯ2に限らない。Ｓｉ3Ｎ4，
Ｗ，Ａｌ，ＳＯＧ(Spin on Glass）ポリイミドなどレジ
ストをマスクに加工できる材料であれば特に制限はな
い。次に、実施例１と同様の方法で、現像液中にレジス
トパターン５を形成した。次にウェハ上に超純水を流し
て現像液及び溶解したレジストの除去を十分行った。即
ち、水で十分リンスした。次にウェハを水に浸した状態
でその上から水溶性樹脂を注いだ。ここで水溶性樹脂に
はポリビニルアルコール水溶液を用いたがこれに限ら
ず、リンス液に溶け込む樹脂でレジストパタンに損傷を
与えない材料であれば適用できる。ここで、実施例１と
異なるのはポリビニルアルコールの濃度を小さくしたこ
とである。実施例１の時はウェハ乾燥処理後の平坦部で
のポリビニルアルコールの膜厚は約０.３μｍであっ
た。ここでは、約０.１μｍになるようにポリビニルア
ルコールの濃度及び基板の回転数を調整した。具体的に
はポリビニルアルコールの固形分濃度を５％とし、回転
乾燥の速度を３０００rpm とした。但し、これは一条件
にすぎずこれに限らない。レジスト層の厚さや加工層の
厚さ，加工時の各膜のエッチング速度比等によって、種
々設定可能である。FIG. 3 is a sectional view showing the steps of the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3A, the processed layer 8 was formed on the substrate 1. Here, Si was used for the substrate 1.
The processing layer 8 was formed of SiO 2 with a thickness of about 0.5 μm. However, the material of the processed layer 8 is not limited to SiO 2 . Si 3 N 4 ,
There is no particular limitation as long as it is a material such as W, Al, SOG (Spin on Glass) polyimide that can be processed using a resist as a mask. Next, a resist pattern 5 was formed in the developing solution in the same manner as in Example 1. Next, ultrapure water was poured on the wafer to sufficiently remove the developing solution and the dissolved resist. That is, rinsed well with water. Next, while the wafer was immersed in water, a water-soluble resin was poured over it. Here, the polyvinyl alcohol aqueous solution is used as the water-soluble resin, but the water-soluble resin is not limited to this, and any resin that dissolves in the rinse liquid and does not damage the resist pattern can be applied. Here, what is different from Example 1 is that the concentration of polyvinyl alcohol is reduced. In the case of Example 1, the film thickness of polyvinyl alcohol in the flat portion after the wafer drying treatment was about 0.3 μm. Here, the concentration of polyvinyl alcohol and the number of rotations of the substrate were adjusted so as to be about 0.1 μm. Specifically, the solid content concentration of polyvinyl alcohol was set to 5%, and the rotation drying speed was set to 3000 rpm. However, this is only one condition and not limited to this. Various settings can be made according to the thickness of the resist layer, the thickness of the processed layer, the etching rate ratio of each film during processing, and the like.
【００１９】この条件でスピン乾燥することにより、図
３（ｂ）に示すように、レジストパタン５の間及び底部
の周辺に水溶性樹脂６を残存させた状態で乾燥させた。
ここでレジストパタン５は水溶性樹脂６で周りを固めら
れているので、実質的なパタンのアスペクト比は小さく
なり、リンス液が乾燥する途中での表面張力の影響によ
るパタンの倒れや剥がれは発生しなかった。次に、レジ
ストパタンのドライエッチ耐性を向上させる目的で遠紫
外線を照射しながら熱処理を行った。なお、このレジス
トの耐性向上処理はこれに限らない。レジスト及びドラ
イエッチング方式の組合せによっては熱処理のみや遠紫
外線照射のみで良い場合や、不要な場合もある。By spin-drying under these conditions, as shown in FIG. 3 (b), the water-soluble resin 6 was left between the resist patterns 5 and around the bottom, and dried.
Here, since the resist pattern 5 is solidified around the water-soluble resin 6, the substantial aspect ratio of the pattern becomes small, and the pattern collapses or peels off due to the influence of the surface tension during the drying of the rinse liquid. I didn't. Next, heat treatment was performed while irradiating deep ultraviolet rays for the purpose of improving the dry etching resistance of the resist pattern. The resist resistance improving process is not limited to this. Depending on the combination of the resist and the dry etching method, only the heat treatment or the deep UV irradiation may be sufficient or unnecessary.
【００２０】次に図３（ｃ）に示すように、通常の異方
性のドライエッチにより被加工膜８をエッチングした。
ここで、被加工膜はＳｉＯ2 であるため、ドライエッチ
はＣＨＦ3 を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチ
ングで行った。この時のＳｉＯ2 ／ポリビニルアルコー
ルのエッチング速度比は８／１であった。したがって、
ＳｉＯ2 のエッチングは実質的にはポリビニルアルコー
ル膜６が無くなってからスタートし、エッチングの途中
段階ではＳｉＯ2 ８のエッチング深さはばらついていた
が、エッチングはＳｉ基板１の表面でストップし横方向
にはほとんど進行しないため、最終的には良好な形状に
形成できた。ここで、エッチング装置，エッチングガス
はこれに限らない。通常のドライエッチング方法であれ
ば適用可能である。Next, as shown in FIG. 3C, the film 8 to be processed was etched by a normal anisotropic dry etching.
Here, since the film to be processed is SiO 2 , dry etching was performed by reactive ion etching using a reaction gas containing CHF 3 . At this time, the SiO 2 / polyvinyl alcohol etching rate ratio was 8/1. Therefore,
The etching of SiO 2 started after the polyvinyl alcohol film 6 was substantially removed, and the etching depth of SiO 2 varied during the middle stage of etching, but the etching stopped on the surface of the Si substrate 1 and the lateral direction. Since it hardly progressed to, a final shape could be formed. Here, the etching device and the etching gas are not limited to this. Any ordinary dry etching method can be applied.
【００２１】次に図３（ｄ）に示すように、通常の方法
でレジスト膜を除去することにより、０.２μｍライン
＆スペースパタンを含む良好なＳｉＯ2パタン８が形成
できた。なお、従来方法では０.２５μｍ 以下の寸法で
レジストパタンが倒れ加工できなかった。本方法はエッ
チング前に水溶性樹脂を除去する必要がないため、通常
方式とほぼ同じ工程数で処理ができる簡便な方法であ
る。Next, as shown in FIG. 3 (d), the resist film was removed by a usual method, whereby a good SiO 2 pattern 8 including 0.2 μm line & space pattern could be formed. In the conventional method, the resist pattern could not be collapsed when the dimension was 0.25 μm or less. Since this method does not need to remove the water-soluble resin before etching, it is a simple method that can be processed in almost the same number of steps as the conventional method.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明によればレジストパターン、特に
密集した微細なレジストパターンやアスペクト比の高い
レジストパターンのパターン倒れをレジスト形状を劣化
させることなく防止でき、歩留りが向上する。According to the present invention, pattern collapse of a resist pattern, particularly a dense and minute resist pattern or a resist pattern having a high aspect ratio can be prevented without deteriorating the resist shape, and the yield is improved.
【図１】本発明の第１の実施例の工程を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a process of a first embodiment of the present invention.
【図２】従来法の問題点を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the problems of the conventional method.
【図３】本発明の第２の実施例の工程を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing a process of the second embodiment of the present invention.
１…基板、２…レジスト、４…現像液、５…レジストパ
タン、６…水溶性樹脂、７…遠紫外線。1 ... Substrate, 2 ... Resist, 4 ... Developer solution, 5 ... Resist pattern, 6 ... Water-soluble resin, 7 ... Far ultraviolet rays.
Claims (7)
現像液でレジストパタンを形成する工程，現像液を洗い
流すリンス工程，リンス液が少なくとも表面に存在する
状態で、リンス液に溶解する樹脂を含む液をリンス液に
混入し、前記樹脂を基板に堆積させる工程，乾燥工程を
含むことを特徴とするパタン形成方法。1. A step of forming a latent image of a pattern on a resist,
A step of forming a resist pattern with a developing solution, a rinsing step of washing away the developing solution, a solution containing a resin that dissolves in the rinsing solution is mixed into the rinsing solution while the rinsing solution is present at least on the surface, and the resin is deposited on the substrate. A method for forming a pattern, which comprises a step of performing and a step of drying.
ストにパタンの潜像を形成する工程，現像液でレジスト
パタンを形成する工程，現像液を洗い流すリンス工程，
リンス液が表面に存在する状態で、リンス液に溶解する
樹脂を含む液をリンス液に混入し、樹脂溶液にパタンを
浸す工程，乾燥する工程により基板上に形成した前記レ
ジストパタン間に前記樹脂を残存させる工程，前記レジ
ストパタンの硬化処理を行う工程，前記樹脂を除去する
工程を含むことを特徴とするパタン形成方法。2. A step of forming a resist film on a substrate, a step of forming a latent image of a pattern on a resist, a step of forming a resist pattern with a developing solution, a rinsing step of washing away the developing solution,
When the rinse liquid is present on the surface, the liquid containing the resin that dissolves in the rinse liquid is mixed into the rinse liquid, and the resin is placed between the resist patterns formed on the substrate by the step of immersing the pattern in the resin solution and the step of drying. And a step of curing the resist pattern, and a step of removing the resin.
であり、前記リンス液に溶解する樹脂が水溶性樹脂であ
るパタン形成方法。3. The pattern forming method according to claim 1, wherein the rinse liquid is water and the resin soluble in the rinse liquid is a water-soluble resin.
に溶解する樹脂がポリビニルアルコール，ポリビニルピ
ロリドン，ポリスチレンスルホン酸ナトリウム，ポリメ
チルビニルエーテル，無水マレイン酸を含む材料である
パタン形成方法。4. The pattern forming method according to claim 1, wherein the resin dissolved in the rinse liquid is a material containing polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, sodium polystyrene sulfonate, polymethyl vinyl ether, and maleic anhydride.
処理がレジストの架橋反応を利用した処理であるパタン
形成方法。5. The pattern forming method according to claim 2, wherein the curing treatment of the resist pattern is a treatment utilizing a crosslinking reaction of the resist.
ストの現像処理機能を有し、現像処理部あるいは他の位
置に、処理基板への紫外線あるいは遠紫外線照射ができ
る機能を有することを特徴とするレジスト処理装置。6. A resist processing apparatus, which has at least a resist development processing function, and has a function of irradiating a processing substrate with ultraviolet rays or far ultraviolet rays at a development processing portion or another position. Processing equipment.
スト膜を形成する工程，前記レジスト膜にパタンの潜像
を形成する工程，現像液でレジストパタンを形成する工
程，前記現像液を洗い流すリンス工程，リンス液が少な
くとも表面に存在する状態で、前記リンス液に溶解する
樹脂または樹脂を含む液を前記リンス液に混入し、前記
樹脂を前記基板に堆積させる工程，乾燥工程により前記
基板上に形成した前記レジストパタン間に前記樹脂を残
存させる工程、及び、被加工基板をエッチングする工程
を含むことを特徴とする基板の加工方法。7. A method of processing a substrate includes a step of forming a resist film on the substrate, a step of forming a latent image of a pattern on the resist film, a step of forming a resist pattern with a developing solution, and the developing solution. The rinse step, the step of mixing a resin or a solution containing a resin that dissolves in the rinse solution into the rinse solution while the rinse solution is present on at least the surface, and depositing the resin on the substrate; A substrate processing method comprising: a step of leaving the resin between the resist patterns formed above; and a step of etching a substrate to be processed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12222194A JPH07335519A (en) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | Formation of pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP12222194A JPH07335519A (en) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | Formation of pattern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335519A true JPH07335519A (en) | 1995-12-22 |
Family
ID=14830557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12222194A Pending JPH07335519A (en) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | Formation of pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335519A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005103832A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist pattern forming method and composite rinse agent |
| WO2005103830A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Rinse solution for lithography |
| WO2006025303A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-09 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Rinsing liquid for lithography and method for resist pattern formation |
| JP2007019161A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Pattern forming method and coated film forming apparatus |
| WO2010032710A1 (en) * | 2008-09-16 | 2010-03-25 | Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 | Substrate processing liquid and method for processing resist substrate using same |
| US8101333B2 (en) | 2006-10-19 | 2012-01-24 | Az Electronic Materials Usa Corp. | Method for formation of miniaturized pattern and resist substrate treatment solution for use in the method |
| JP2015023172A (en) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing apparatus, substrate processing method and substrate processing recording medium |
| US10438810B2 (en) | 2015-11-03 | 2019-10-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming photoresist pattern and method of fabricating semiconductor device using the same |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP12222194A patent/JPH07335519A/en active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4864698B2 (en) * | 2004-04-23 | 2012-02-01 | 東京応化工業株式会社 | Rinsing liquid for lithography |
| JPWO2005103830A1 (en) * | 2004-04-23 | 2008-03-13 | 東京応化工業株式会社 | Rinsing liquid for lithography |
| WO2005103832A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist pattern forming method and composite rinse agent |
| JP4564489B2 (en) * | 2004-04-23 | 2010-10-20 | 東京応化工業株式会社 | Resist pattern forming method and rinse solution set |
| US7811748B2 (en) | 2004-04-23 | 2010-10-12 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Resist pattern forming method and composite rinse agent |
| JPWO2005103832A1 (en) * | 2004-04-23 | 2008-03-13 | 東京応化工業株式会社 | Resist pattern forming method and composite rinsing liquid |
| WO2005103830A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Rinse solution for lithography |
| JPWO2006025303A1 (en) * | 2004-09-01 | 2008-07-31 | 東京応化工業株式会社 | Lithography rinse liquid and resist pattern forming method |
| WO2006025303A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-09 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Rinsing liquid for lithography and method for resist pattern formation |
| JP2007019161A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-25 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Pattern forming method and coated film forming apparatus |
| US8101333B2 (en) | 2006-10-19 | 2012-01-24 | Az Electronic Materials Usa Corp. | Method for formation of miniaturized pattern and resist substrate treatment solution for use in the method |
| WO2010032710A1 (en) * | 2008-09-16 | 2010-03-25 | Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 | Substrate processing liquid and method for processing resist substrate using same |
| JP2010072072A (en) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Az Electronic Materials Kk | Substrate processing liquid and method for processing resist substrate using the same |
| JP2015023172A (en) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing apparatus, substrate processing method and substrate processing recording medium |
| TWI573176B (en) * | 2013-07-19 | 2017-03-01 | 東京威力科創股份有限公司 | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and recording medium for substrate processing |
| US10438810B2 (en) | 2015-11-03 | 2019-10-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming photoresist pattern and method of fabricating semiconductor device using the same |
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