JPH08107056A - Method of levelling of resist film - Google Patents

Method of levelling of resist film

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JPH08107056A
JPH08107056A JP23981894A JP23981894A JPH08107056A JP H08107056 A JPH08107056 A JP H08107056A JP 23981894 A JP23981894 A JP 23981894A JP 23981894 A JP23981894 A JP 23981894A JP H08107056 A JPH08107056 A JP H08107056A
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JP
Japan
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resist film
flattening
layer
molecular weight
lower resist
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JP23981894A
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Japanese (ja)
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Takeshi Uesugi
毅 上杉
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide the method of leveling of a resist film by which a lower layer resist film which is free from a pin-hole, the film unevenness, etc., and is satisfactorily levelled regardless of the type of a stepped substrate. CONSTITUTION: In order to level a lower resist film in a resist pattern forming process, first. after resist made of organic polymer material having a relatively high molecular weight is applied to a stepped substrate 10 by spin-coating, the resist is cured by a heat treatment or the exposure to ultraviolet radiation to form a lower resist film first layer 11. Then O-cresol novolac made of organic polymer material having a low molecular weight about 1000 is applied to the lower resist film first layer 11 by spin-coating to form a lower resist film second layer 12. Then the lower resist film second layer 12 is levelled by a heat treatment at a temperature of 180 deg.C-220 deg.C at which the resist film shows the fluidity to form a leveled lower resist film second layer 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
で用いられるレジストパターン形成方法における下層レ
ジスト膜の平坦化方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of planarizing a lower resist film in a method of forming a resist pattern used in a semiconductor device manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体装置等の高集積化に伴い、
微細パターン形成に関する技術的要請は、益々厳しいも
のとなってきている。そのような状況下にあって、段差
基板上での微細パターン形成には、多層レジストが有利
であり、これに用いる下層レジスト膜は平坦化の役目及
び基板エッチングマスクとしての役目を担う。
2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor devices have become highly integrated,
The technical requirements for forming a fine pattern are becoming more and more severe. Under such circumstances, a multilayer resist is advantageous for forming a fine pattern on a stepped substrate, and the lower layer resist film used for this plays a role of planarization and a role of a substrate etching mask.

【0003】このような下層レジスト膜の平坦化に関し
ては、例えば、特開昭62−279630号公報、特開
平5−61206号公報に開示されるものがあった。上
記の下層レジスト膜平坦化方法では、図6に示すよう
に、ナフトキノンジアジド系化合物よりなるホトレジス
トを、0.5μm程度回転塗布後、低温(110℃程
度)にてベーキングし、さらに紫外線にて全面照射を行
うことにより、第1層2を段差基板1上に形成し、同様
の工程を繰り返して第2層3、第3層4を形成すること
により積層される
Regarding such flattening of the lower resist film, there are those disclosed in, for example, JP-A-62-279630 and JP-A-5-61206. In the method of planarizing the lower resist film described above, as shown in FIG. 6, a photoresist made of a naphthoquinonediazide compound is spin-coated about 0.5 μm, baked at a low temperature (about 110 ° C.), and then exposed to ultraviolet light over the entire surface. By irradiating, the first layer 2 is formed on the stepped substrate 1, and the same steps are repeated to form the second layer 3 and the third layer 4 so that the layers are laminated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の多層レジストの形成方法では、 (1)ナフトキノンジアジド系化合物よりなるホトレジ
スト材料自身が、熱処理による流動性がよくないため、
平坦化があまり良好でない。 (2)所望の膜厚(例えば1.5μm程度)を得るため
には、各形成層を薄膜(この場合、各々0.5μm程
度)で形成しなければならず、薄膜の場合には、回転塗
布時に平坦化があまり向上しない。
However, in the above-mentioned conventional method of forming a multilayer resist, (1) since the photoresist material itself made of a naphthoquinonediazide compound has poor fluidity due to heat treatment,
The flattening is not so good. (2) In order to obtain a desired film thickness (for example, about 1.5 μm), each forming layer must be formed as a thin film (in this case, about 0.5 μm), and in the case of a thin film, rotation is required. Flatness does not improve much during application.

【0005】(3)十分な平坦化を行うには、下層レジ
スト膜を3層以上積層する必要があり、工程数が増え、
スループットが低下するという問題点があった。また、
熱処理による流動性が良好なため、平坦化の良好な材料
として、低分子量(Mw2000以下程度)で合成され
たポリスチレン系樹脂及びノボラック樹脂等を下層レジ
スト5として段差基板6上に形成した場合には、下地基
板材質の種類、熱処理温度により、図7に示すようなピ
ンホール7が発生するという問題点があった。
(3) In order to perform sufficient planarization, it is necessary to stack three or more lower layer resist films, which increases the number of steps,
There is a problem that the throughput is reduced. Also,
When the polystyrene resin and the novolac resin synthesized with a low molecular weight (Mw of about 2000 or less) are formed on the stepped substrate 6 as the lower layer resist 5 as a material having good flatness because of good fluidity by heat treatment, There is a problem that pinholes 7 as shown in FIG. 7 are generated depending on the type of material of the base substrate and the heat treatment temperature.

【0006】本発明は、上記問題点を除去し、段差基板
の種類に関係なく、ピンホールや、膜むら等のない良好
な平坦化された下層レジスト膜を形成することができる
レジスト平坦化方法を提供することを目的とする。
The present invention eliminates the above-mentioned problems, and a resist flattening method capable of forming a good flattened lower layer resist film free from pinholes, film unevenness, etc. regardless of the type of stepped substrate. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 (1)レジストパターン形成における下層レジスト膜の
平坦化方法において、段差基板上に比較的高分子量の有
機高分子材料からなるレジストを回転塗布後、熱処理又
は紫外線照射により硬化して下層レジスト膜第1層を形
成する工程と、前記下層レジスト膜第1層上に分子量1
000程度の低分子量の有機高分子材料からなるレジス
トを回転塗布して下層レジスト膜第2層を形成する工程
と、この下層レジスト膜第2層を熱流動性を有する温度
で熱処理することにより前記下層レジスト膜第2層を平
坦化する工程とを有する。
In order to achieve the above object, the present invention provides: (1) In a method of flattening a lower resist film in forming a resist pattern, an organic polymer material having a relatively high molecular weight on a stepped substrate. A spin coating of a resist consisting of 1 and then cured by heat treatment or ultraviolet irradiation to form a lower resist film first layer; and a molecular weight of 1 on the lower resist film first layer.
000 to form a lower resist film second layer by spin-coating a resist composed of a low molecular weight organic polymer material, and heat treating the lower resist film second layer at a temperature having thermal fluidity And a step of planarizing the second layer of the lower resist film.

【0008】(2)上記(1)記載のレジスト平坦化方
法において、前記分子量1000程度の有機高分子材料
がO−クレゾールノボラックであり、熱流動させるため
の処理温度が180℃〜220℃である。 (3)レジストパターン形成における下層レジスト膜の
平坦化方法において、段差基板上にカルボニル化合物を
回転塗布により吸着形成する工程と、前記カルボニル化
合物を吸着形成した基板上に分子量1000程度の有機
高分子材料からなるレジストを回転塗布して下層レジス
ト膜を形成する工程と、この下層レジスト膜を、熱流動
性を有する温度領域で昇温処理を行うことにより下層レ
ジスト膜を平坦化する工程とを有する。
(2) In the resist flattening method described in (1) above, the organic polymer material having a molecular weight of about 1000 is O-cresol novolac, and the processing temperature for heat flow is 180 ° C to 220 ° C. . (3) In a method of flattening a lower resist film in forming a resist pattern, a step of adsorbing and forming a carbonyl compound on a stepped substrate by spin coating, and an organic polymer material having a molecular weight of about 1000 on the substrate on which the carbonyl compound is adsorbed and formed And a step of flattening the lower resist film by subjecting the lower resist film to a temperature rising process in a temperature region having thermal fluidity.

【0009】(4)上記(3)記載のレジスト平坦化方
法において、前記分子量1000程度の有機高分子材料
がO−クレゾールノボラックであり、熱流動させるため
の昇温領域が150℃〜220℃である。 (5)レジストパターン形成における下層レジスト膜の
平坦化方法において、段差基板上にカルボニル化合物を
回転塗布により吸着形成する工程と、前記カルボニル化
合物を吸着形成した基板上に分子量1000程度の有機
高分子材料からなるレジストを回転塗布して下層レジス
ト膜を形成する工程と、前記下層レジスト膜を熱流動性
を有する温度領域で低温側から高温側へ多段階で熱処理
を行うことにより下層レジスト膜を平坦化する工程と、
前記多段階の熱処理の各間にこの下層レジスト膜を形成
した基板を冷却する工程とを有する。
(4) In the resist flattening method described in (3) above, the organic polymer material having a molecular weight of about 1000 is O-cresol novolac, and the temperature rising region for heat flow is 150 ° C to 220 ° C. is there. (5) In a method of flattening a lower resist film in forming a resist pattern, a step of adsorbing and forming a carbonyl compound on a stepped substrate by spin coating, and an organic polymer material having a molecular weight of about 1000 on the substrate on which the carbonyl compound is adsorbed and formed Forming a lower layer resist film by spin coating a resist consisting of, and flattening the lower layer resist film by performing a multi-step heat treatment from the low temperature side to the high temperature side in the temperature region having thermal fluidity. And the process of
And cooling the substrate on which the lower resist film is formed during each of the multi-step heat treatments.

【0010】(6)レジストパターン形成における下層
レジスト膜の平坦化方法において、段差基板上にカルボ
ニル化合物を回転塗布により吸着形成する工程と、前記
カルボニル化合物を吸着形成した基板上に分子量100
0程度の有機高分子材料からなるレジストを回転塗布し
て下層レジスト膜を形成する工程と、前記下層レジスト
膜を平坦化するための熱処理条件をランプアニール炉を
用いて熱流動性を有する温度領域で短時間のフラッシン
グベークを繰り返すことにより下層レジスト膜を平坦化
する工程とを有する。
(6) In a method of flattening a lower resist film in forming a resist pattern, a step of adsorbing and forming a carbonyl compound on a stepped substrate by spin coating, and a molecular weight of 100 on the substrate on which the carbonyl compound is adsorbed and formed.
A step of forming a lower resist film by spin-coating a resist made of about 0 organic polymer material, and a heat treatment condition for flattening the lower resist film are performed in a temperature range having thermal fluidity using a lamp annealing furnace. And a step of flattening the lower resist film by repeating flash flushing for a short time.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、上記のように構成したので、 (1)上記(1)又は(2)記載の発明によれば、段差
基板の種類に関係なく、ピンホールや、膜むら等のない
良好な平坦化された下層レジスト膜を形成することがで
きる。
According to the present invention, since it is configured as described above, (1) According to the invention described in (1) or (2) above, regardless of the type of the stepped substrate, pinholes, film unevenness, etc. It is possible to form a favorable flattened lower layer resist film.

【0012】(2)上記(3)又は(4)記載の発明に
よれば、上記(1)の効果に加え、基板段差部のエッジ
部分に対しても、良好な平坦化下層レジスト膜が形成で
き、コスト削減、工程数削減を図ることができる。 (3)上記(5)記載の発明によれば、上記(1)及び
(2)と同様に、ピンホールや、膜むら等がなく、かつ
良好な平坦化された下層レジスト膜を形成することがで
きる。
(2) According to the invention described in (3) or (4) above, in addition to the effect of (1) above, a good flattening lower layer resist film is formed also on the edge portion of the substrate step portion. Therefore, the cost and the number of steps can be reduced. (3) According to the invention described in (5) above, similarly to the above (1) and (2), it is possible to form a well-planarized lower resist film without pinholes, film unevenness, and the like. You can

【0013】(4)上記(6)記載の発明によれば、フ
ラッシングベークによる平坦化特性は、ベーク温度及び
フラッシングの間隔に大きく依存するが、O−クレゾー
ルノボラックのように、熱流動性温度領域(分子量10
00程度のO−クレゾールノボラックでは170℃〜2
20℃程度)において、熱架橋反応が競争反応的に起こ
る高分子材料では、熱流動性温度領域の高温側で処理を
するほど、フラッシングの間隔を長くしたほうがよく、
上記(3)の多段階熱処理の各間で冷却するのと同等の
効果が得られ、熱架橋反応を軽減することにより、より
平坦化が向上した下層レジスト膜を形成することができ
る。
(4) According to the invention described in (6) above, the flattening property by flushing baking largely depends on the baking temperature and the interval of flushing, but like O-cresol novolac, the temperature range of heat fluidity is high. (Molecular weight 10
O-cresol novolac of about 00 has a temperature of 170 ° C to 2
At a temperature of about 20 ° C.), in a polymer material in which a thermal cross-linking reaction takes place in a competitive reaction, it is better to increase the flushing interval as the treatment is performed on the higher temperature side of the heat fluidity temperature range.
The same effect as cooling in each of the multi-step heat treatments of the above (3) can be obtained, and by reducing the thermal crosslinking reaction, it is possible to form a lower layer resist film with improved planarization.

【0014】さらに、O−クレゾールノボラックのよう
な熱流動性の大きい高分子材料では、ホットプレートベ
ークのように基板からの熱処理よりもランプアニール炉
によるベークのように、レジスト表面からの熱処理の方
が基板との密着性も良く、上記(2)及び(3)で使用
した基板の表面活性剤を適用しなくても、ピンホールや
膜むら等がない下層レジスト膜を形成することができ
る。
Further, in the case of a polymer material having a large thermal fluidity such as O-cresol novolac, heat treatment from the resist surface such as baking in a lamp annealing furnace is more preferable than heat treatment from a substrate like hot plate baking. However, the adhesion to the substrate is good, and the lower layer resist film free from pinholes and film unevenness can be formed without applying the surface active agent of the substrate used in the above (2) and (3).

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1は本発明の第1実施例を示すレジストの
形成工程断面図である。 (1)まず、図1(a)または(a′)に示すように、
段差基板10上にレジストを回転塗布し、下層レジスト
膜第1層11を形成する。この下層レジスト膜第1層1
1は、熱溶融性の少ない比較的高分子量のノボラック樹
脂、またはナフトキノンジアジド系化合物からなるホト
レジストが望ましいが、熱硬化性又は光硬化性を有する
有機高分子材料であればよく、また、膜厚も何程でもよ
いが、所望の膜厚(例えば、1.5〜2.0μm程度)
を必要とする場合には、回転塗布形成が可能で、かつ極
力薄膜である方がよく、0.30〜0.50μm程度が
望ましい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a resist forming process showing a first embodiment of the present invention. (1) First, as shown in FIG. 1 (a) or (a '),
A resist is spin coated on the step substrate 10 to form a lower resist film first layer 11. This lower resist film 1st layer 1
1 is preferably a photoresist composed of a relatively high molecular weight novolak resin having a low heat melting property or a naphthoquinonediazide compound, but any organic polymer material having a thermosetting property or a photocuring property may be used. However, the desired film thickness (for example, about 1.5 to 2.0 μm)
When it is necessary, the spin coating can be performed, and it is better that the film is as thin as possible, and it is preferably about 0.30 to 0.50 μm.

【0016】次に、図1(a)に示すように、下層レジ
スト膜第1層11を、ホットプレート20にて高温熱処
理により熱硬化させたり、図1(a′)に示すように、
紫外線21を全面照射させることにより光硬化させる。 (2)次に、図1(b)に示すように、下層レジスト膜
第1層11上にレジストを回転塗布し、下層レジスト膜
第2層12を所望の膜厚(例えば、1.5μm程度)形
成する。ここで、下層レジスト膜第1層11は、下層レ
ジスト膜第2層12中に含まれる溶剤(例えばECA,
PGMEA,EL等)に対して耐性を有する程度に硬化
していれば良く、熱処理温度や紫外線照射量の条件は、
高分子材料の種類によって異なる。例えば、分子量10
000程度のノボラック樹脂として、BCR(商品名,
東京応化製)を下層レジスト膜第1層11に適用した場
合には、ホットプレート20にて200〜250℃程度
で1〜5分程度熱処理を行えば良い。
Next, as shown in FIG. 1 (a), the lower resist film first layer 11 is thermally cured by high temperature heat treatment on the hot plate 20, or as shown in FIG. 1 (a ').
The entire surface is irradiated with the ultraviolet rays 21 to be photo-cured. (2) Next, as shown in FIG. 1B, a resist is spin-coated on the lower layer resist film first layer 11, and the lower layer resist film second layer 12 is formed into a desired film thickness (for example, about 1.5 μm). )Form. Here, the lower resist film first layer 11 is a solvent (eg, ECA, contained in the lower resist film second layer 12).
It has only to be cured to such an extent that it has resistance to (PGMEA, EL, etc.), and the conditions of the heat treatment temperature and the ultraviolet irradiation amount are
Depends on the type of polymer material. For example, molecular weight 10
BCR (trade name,
When Tokyo Ohka Co., Ltd.) is applied to the lower resist film first layer 11, heat treatment may be performed on the hot plate 20 at about 200 to 250 ° C. for about 1 to 5 minutes.

【0017】また、ナフトキノンジアジド系化合物から
なるホトレジストとして、HPR−204(商品名,富
士ハント製)を適用した場合には、上記同様の熱処理又
は250WのHgランプにて、500〜1000mJ/
cm2 程度紫外線21による全面照射を行うことによ
り、耐溶剤性を有する下層レジスト膜第1層11を形成
できる。この下層レジスト膜第1層11は、比較的高分
子量の有機高分子材料であるため、熱処理時、又は紫外
線照射時に溶融性は小さく、また熱架橋や光架橋時の凝
縮によるピンホールや膜むらは発生しない。
When HPR-204 (trade name, manufactured by Fuji Hunt) is applied as a photoresist consisting of a naphthoquinonediazide compound, it is subjected to the same heat treatment as above or a HW lamp of 250 W to 500 to 1000 mJ /
The lower resist film first layer 11 having solvent resistance can be formed by irradiating the entire surface with ultraviolet rays 21 of about cm 2 . Since the lower resist film first layer 11 is an organic polymer material having a relatively high molecular weight, it has low meltability during heat treatment or ultraviolet irradiation, and pinholes or film unevenness due to condensation during thermal crosslinking or photocrosslinking. Does not occur.

【0018】また、下層レジスト膜第2層12は熱処理
による流動性が良好なため、平坦化の良好な低分子量
(Mw1000程度)で合成されたポリスチレン系樹脂
又はノボラック樹脂が望ましい。図2にO−クレゾール
ノボラックの各分子量における200℃熱処理時の平坦
化特性を示す。図2においては、横軸にパターン幅(μ
m)、縦軸に表面段差(μm)が示されており、レジス
トの分子量1000(○印)、レジストの分子量200
0(△印)、レジストの分子量3000(□印)がそれ
ぞれ示されており、この図からレジストの分子量100
0(○印)が表面段差がなく、平坦化されていることが
わかる。
Further, since the lower resist film second layer 12 has good fluidity due to heat treatment, it is desirable to use a polystyrene resin or novolac resin synthesized with a low molecular weight (Mw of about 1000) which is excellent in flattening. FIG. 2 shows the planarization characteristics of O-cresol novolac at each temperature of 200 ° C. when heat-treated. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the pattern width (μ
m), the surface step (μm) is shown on the vertical axis.
0 (triangle) and resist molecular weight 3000 (square) are shown respectively. From this figure, the resist molecular weight 100
It can be seen that 0 (circle) has no surface step and is flattened.

【0019】(3)次に、図1(c)に示すように、ホ
ットプレート22にて熱処理を行うことにより、前記下
層レジスト膜第1層11上に平坦化の良好な平坦化下層
レジスト膜第2層13を形成することができる。平坦化
のための流動性を引き起こす熱処理温度条件は、有機高
分子材料の種類や、分子量の大きさによって異なるが、
例えば、分子量1000程度のO−クレゾールノボラッ
クを下層レジスト膜第2層12,13に適用した場合に
は、180〜220℃で1〜5分程度熱処理を行うこと
により、平坦化の良好な平坦化下層レジスト膜第2層1
3が形成できる。
(3) Next, as shown in FIG. 1C, a heat treatment is carried out on a hot plate 22 to form a flattened lower layer resist film on the lower layer resist film first layer 11 with good flatness. The second layer 13 can be formed. The heat treatment temperature condition that causes fluidity for planarization varies depending on the type of organic polymer material and the size of the molecular weight,
For example, when O-cresol novolac having a molecular weight of about 1000 is applied to the lower resist film second layers 12 and 13, heat treatment is performed at 180 to 220 ° C. for about 1 to 5 minutes to achieve good planarization. Lower resist film Second layer 1
3 can be formed.

【0020】この熱処理温度180〜220℃は、図3
に示すように、流動性の大きい領域aである。すなわ
ち、図3において、横軸はベーク温度(℃)、縦軸は表
面段差(μm)を示し、熱処理温度180〜220℃に
おいて、パターンはいずれも表面段差(μm)が最も小
さくなっている。この下層レジスト膜第2層12,13
に用いられる有機高分子材料は、低分子量である程、熱
処理による流動性が良好であり、平坦化が向上する反
面、図2からも分かるように、流動性の大きい熱処理温
度では、溶融した高分子の表面張力による凝縮が大きく
なり、段差基板の種類によってはピンホールや膜むらが
生じるが、下層レジスト膜第1層11上に有機高分子材
料を形成することで、溶融した高分子の表面張力による
凝縮を抑制でき、段差基板の種類に関係なく、良好な平
坦化下層レジスト膜第2層13を形成することができ
る。
This heat treatment temperature of 180 to 220 ° C. is as shown in FIG.
As shown in, the area a has a large fluidity. That is, in FIG. 3, the horizontal axis shows the baking temperature (° C.) and the vertical axis shows the surface step (μm), and the surface step (μm) is the smallest for all the patterns at the heat treatment temperatures of 180 to 220 ° C. This lower resist film second layer 12, 13
The higher the molecular weight of the organic polymer material used for the heat treatment, the better the fluidity due to the heat treatment, and the better the flatness. On the other hand, as can be seen from FIG. Condensation due to surface tension of molecules becomes large, and pinholes and film unevenness occur depending on the type of stepped substrate. However, by forming an organic polymer material on the lower resist film first layer 11, the surface of the melted polymer Condensation due to tension can be suppressed, and a favorable flattening lower resist film second layer 13 can be formed regardless of the type of the stepped substrate.

【0021】なお、下層レジスト膜第2層12の平坦化
は上記に説明した方法で可能であるが、下層レジスト膜
の下層膜として使用する場合には、上層レジスト膜中に
含まれる溶剤(例えば、ECA,PGMEA,EL等)
に対して耐性でなければならない。分子量1000程度
のO−クレゾールノボラックの場合には、180〜22
0℃の熱処理温度では、熱流動性反応の方が支配的であ
るが、熱架橋反応も競争反応として起こっており、例え
ば、180℃の熱処理温度では30分程度、220℃の
熱処理温度では3分程度で耐溶剤性を示す下層レジスト
膜が形成できる。
Although the second layer 12 of the lower resist film can be planarized by the method described above, when it is used as the lower layer film of the lower resist film, the solvent contained in the upper resist film (for example, , ECA, PGMEA, EL etc.)
Must be resistant to. In the case of O-cresol novolak having a molecular weight of about 1000, 180 to 22
At the heat treatment temperature of 0 ° C., the thermal fluidity reaction is more dominant, but the thermal crosslinking reaction also occurs as a competitive reaction. For example, at the heat treatment temperature of 180 ° C., about 30 minutes, at the heat treatment temperature of 220 ° C. A lower resist film showing solvent resistance can be formed in about a minute.

【0022】さらに、下層レジスト膜第2層12を18
0℃〜220℃の熱処理温度で平坦化した後、230℃
以上の熱架橋反応が支配的な温度において処理を行うこ
とでも、耐溶剤性を有する平坦化下層レジスト膜第2層
13を形成することは可能である。ここで、O−クレゾ
ールノボラックの分子量1000程度の下限についての
説明を行う。
Further, the lower resist film second layer 12 is formed into 18
After flattening at a heat treatment temperature of 0 ° C to 220 ° C, 230 ° C
The flattening lower resist film second layer 13 having solvent resistance can also be formed by performing the treatment at a temperature at which the thermal crosslinking reaction is dominant. Here, the lower limit of the molecular weight of O-cresol novolac of about 1000 will be described.

【0023】図4にO−クレゾールノボラックのベーク
温度に対する耐溶剤特性を、図5にO−クレゾールノボ
ラックの分子量に対する耐溶剤特性を示す。図4から、
ベーク温度が高い程、耐溶剤性に有する時間が短く、熱
架橋反応が促進されることが分かる。前記したように、
図3から、平坦化のためには、ある程度の熱流動時間が
必要であり、ベーク温度230℃以上では、熱流動時間
が短いために、平坦化が途中でストップしている。
FIG. 4 shows the solvent resistance characteristics of O-cresol novolac with respect to the baking temperature, and FIG. 5 shows the solvent resistance characteristics of O-cresol novolac with respect to the molecular weight. From FIG.
It can be seen that the higher the baking temperature, the shorter the time required for the solvent resistance and the faster the thermal crosslinking reaction. As mentioned above,
From FIG. 3, a certain amount of heat flow time is required for the flattening, and at a baking temperature of 230 ° C. or higher, the heat flow time is short, and thus the flattening stops halfway.

【0024】図5からO−クレゾールノボラックの分子
量が小さい程、耐溶剤性に要する時間は長くなり、20
0℃ベークでMw1000では10分程度で耐溶剤性を
有するのに対して、Mw500では60分以上の時間を
要することが想定される。また、200℃よりも、高
温、例えば220℃のベークでは、当然Mw500のO
−クレゾールノボラックでも、耐溶剤性は20分程度に
短縮できるが、低分子量であるがために、高温ベークを
行う程、熱凝縮による膜むらやピンホールの発生率は大
きくなる。
From FIG. 5, the smaller the molecular weight of O-cresol novolac, the longer the time required for solvent resistance.
It is assumed that, when baked at 0 ° C., Mw1000 has solvent resistance in about 10 minutes, whereas Mw500 requires 60 minutes or more. Also, when baking at a temperature higher than 200 ° C., for example 220 ° C.
Even with cresol novolac, the solvent resistance can be shortened to about 20 minutes, but since it has a low molecular weight, the rate of occurrence of film unevenness and pinholes due to thermal condensation increases as the temperature is increased.

【0025】上記第1実施例については、O−クレゾー
ルノボラックについて説明したが、平坦化に用いられる
材料としては、O−クレゾールノボラックに限らず、m
−,p−クレゾールノボラックを含むフェノール樹脂や
その誘導体であり、かつ1000程度の低分子量のもの
であれば良い。ただし、分子構造や分子量によって、熱
流動性温度や平坦化特性は多少異なる。
In the first embodiment, the O-cresol novolak was explained, but the material used for the planarization is not limited to O-cresol novolak, and m
Any phenol resin containing-, p-cresol novolac or a derivative thereof and having a low molecular weight of about 1000 may be used. However, the thermal fluidity temperature and the flattening characteristics are slightly different depending on the molecular structure and the molecular weight.

【0026】上記したように、第1実施例によれば、多
層レジストにおける下層レジスト膜の平坦化において、 段差基板上に、下層レジスト膜第1層を比較的高分
子量の有機高分子材料からなるレジストを回転塗布・熱
(又は光)硬化して形成し、 下層レジスト膜第2層を分子量1000程度の低分
子量の有機高分子材料からなるレジストを回転塗布して
形成後、熱流動性を有する温度で熱処理することにより
平坦化する方法を用いたので、段差基板の種類に関係な
く、ピンホールや、膜むら等のない良好な平坦化下層レ
ジスト膜を形成することができる。
As described above, according to the first embodiment, in the flattening of the lower resist film in the multilayer resist, the lower resist film first layer is made of a relatively high molecular weight organic polymer material on the step substrate. It is formed by spin-coating and heat (or light) curing the resist, and the second layer of the lower resist film is formed by spin-coating a low molecular weight organic polymer material with a molecular weight of about 1000 and has thermal fluidity. Since the method of flattening by heat treatment at a temperature is used, it is possible to form a good flattening lower layer resist film without pinholes, film unevenness, etc., regardless of the type of the stepped substrate.

【0027】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図8は本発明の第2実施例を示すレジストの形成工
程断面図である。 (1)まず、第8図(a)に示すように、段差基板31
上に基板の表面活性剤としてカルボニル化合物32(例
えばアセトン、MEK等)を回転塗布により吸着、形成
することにより、段差基板31上を表面活性化させる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a sectional view of a resist forming process showing the second embodiment of the present invention. (1) First, as shown in FIG.
A carbonyl compound 32 (for example, acetone, MEK, etc.) as a surface-active agent for the substrate is adsorbed and formed by spin coating on the stepped substrate 31, thereby surface-activating the stepped substrate 31.

【0028】(2)次に、図8(b)に示すように、第
1実施例に示した下層レジスト膜第2層と同様の有機高
分子材料を回転塗布して下層レジスト膜33を形成す
る。 (3)次に、図8(c)に示すように、昇温可能なホッ
トプレート41にて下層レジスト膜33を平坦化するた
めの熱処理温度を、150℃程度から200℃程度まで
ゆるやかに昇温処理(例えば、5℃/分)を行うことに
より、良好な平坦化下層レジスト膜34が形成可能であ
った。
(2) Next, as shown in FIG. 8B, the lower layer resist film 33 is formed by spin coating the same organic polymer material as the second layer of the lower layer resist film shown in the first embodiment. To do. (3) Next, as shown in FIG. 8C, the heat treatment temperature for flattening the lower resist film 33 is gradually increased from about 150 ° C. to about 200 ° C. with the hot plate 41 capable of raising the temperature. By performing the heat treatment (for example, 5 ° C./minute), the good planarization lower layer resist film 34 could be formed.

【0029】なお、段差基板31上を表面活性化しない
で、下層レジスト膜33を直接回転塗布形成し、熱処理
による平坦化を行った場合に比べ、上記説明したよう
に、段差基板表面を活性化することで、熱処理時の溶融
した高分子の表面張力による凝縮を軽減され、ピンホー
ルや膜むら等は軽減でき、さらに平坦化のための熱処理
温度を流動性の大きい温度(例えば、200℃)で処理
するのに比べ、ゆるやかに昇温処理を行い、流動性を徐
々に大きくした方が、ピンホールや膜むら等は抑制でき
た。この平坦化のための昇温処理は第1実施例にも当然
適用できるが、特に第2実施例では、段差部のエッジ部
分に対して効果が大きい。
As described above, the surface of the stepped substrate 31 is activated as compared with the case where the lower resist film 33 is directly spin-coated and flattened by heat treatment without activating the surface of the stepped substrate 31. By doing so, condensation due to the surface tension of the melted polymer during heat treatment can be reduced, pinholes, film unevenness, etc. can be reduced, and the heat treatment temperature for flattening is a temperature with high fluidity (for example, 200 ° C.). Compared with the case of the treatment of No. 1, the temperature rise treatment was gradually performed and the fluidity was gradually increased, so that pinholes, film unevenness and the like could be suppressed. The temperature raising process for flattening can be naturally applied to the first embodiment, but particularly in the second embodiment, the effect is great on the edge portion of the step portion.

【0030】また、下層レジスト膜としてO−クレゾー
ルノボラック(分子量1000程度)を用いた場合に
は、表面活性剤として通常ホトレジストのパターニング
時に使用されるHMDS(ヘキサメチレンジシラザン)
を用いると、熱処理時に基板との密着性が逆に悪化し、
平坦な下層レジスト膜は形成できなかった。したがっ
て、第1実施例において、図1(a)に示した下層レジ
スト膜第1層11を形成する前に、段差基板と下層レジ
スト膜第1層との密着性を向上するためのHMDS処理
を、この第2実施例においては、カルボニル化合物によ
る吸着形成を行うことに代えることで、コスト削減及び
工程数の削減が可能である。
When O-cresol novolak (molecular weight of about 1000) is used as the lower resist film, HMDS (hexamethylene disilazane) which is usually used for patterning a photoresist is used as a surfactant.
If used, the adhesion to the substrate deteriorates during heat treatment,
A flat lower resist film could not be formed. Therefore, in the first embodiment, before forming the lower resist film first layer 11 shown in FIG. 1A, an HMDS treatment for improving the adhesion between the stepped substrate and the lower resist film first layer is performed. In the second embodiment, the cost and the number of steps can be reduced by replacing the adsorption formation with the carbonyl compound.

【0031】上記したように、第2実施例によれば、多
層レジストにおける下層レジスト膜の平坦化において、 段差基板上に、表面活性剤としてカルボニル化合物
を回転・塗布により吸着形成し、 分子量1000程度の低分子量の有機高分子材料か
らなるレジストを回転塗布して下層レジスト膜を形成
後、 その下層レジスト膜を熱流動性を有する温度領域に
おいて昇温処理することにより平坦化する方法を用いた
ので、基板段差部のエッジ部分に対しても、良好な平坦
化下層レジスト膜が形成でき、コスト削減、工程数削減
を図ることができる。
As described above, according to the second embodiment, in the flattening of the lower resist film in the multi-layer resist, a carbonyl compound as a surface-active agent is adsorbed and formed on the stepped substrate by spin / coating to have a molecular weight of about 1000. Since a resist consisting of a low molecular weight organic polymer material is spin-coated to form a lower resist film, the lower resist film is flattened by heating it in a temperature region having thermal fluidity. Also, a good flattening lower layer resist film can be formed even on the edge portion of the substrate step portion, and the cost and the number of steps can be reduced.

【0032】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。本発明の第3実施例として、第2実施例で示した下
層レジスト膜を平坦化するための熱処理条件を、ゆるや
かな昇温処理にする代わりに、流動性を有する温度領域
で低温側から高温側へ多段階に熱処理を繰り返していく
ことでも、第2実施例と同様に良好な平坦化下層レジス
ト膜が形成可能である。多段階の熱処理回数は、流動性
を有する温度領域で細かくとる程、理想的であるが、分
子量1000程度のO−クレゾールノボラックを下層レ
ジスト膜に適用した場合、例えば、170℃で5分→1
90℃で2分→210℃で1分といった3段階の熱処理
でも、第2実施例2とほぼ同等に、良好な平坦化下層レ
ジスト膜が形成可能である。その場合、熱処理時間は低
温側ほど長く行う方が望ましい。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. As a third embodiment of the present invention, the heat treatment condition for flattening the lower resist film shown in the second embodiment is changed from a low temperature side to a high temperature side in a temperature range having fluidity, instead of a gentle temperature rising process. By repeating the heat treatment to the side in multiple stages, a good planarization lower layer resist film can be formed as in the second embodiment. The number of times of multi-step heat treatment is ideal as it is finer in the temperature range having fluidity, but when O-cresol novolac having a molecular weight of about 1000 is applied to the lower resist film, for example, 5 minutes at 170 ° C. → 1
Even with a three-step heat treatment of 90 ° C. for 2 minutes → 210 ° C. for 1 minute, a good planarization lower layer resist film can be formed almost as in the second embodiment. In that case, it is desirable that the heat treatment time be longer on the lower temperature side.

【0033】また、多段階の熱処理の各間に下層レジス
ト膜を形成した段差基板を、クリーニングプレートにて
冷却(例えば、23℃で1分程度)することにより、平
坦化のための熱処理時に支配的に起こる流動性反応と、
競争的に起こっている熱架橋反応を軽減できるため、流
動性反応の支配的な温度、時間を広くとることができ、
より平坦化が向上した下層レジスト膜の形成が可能であ
る。
Further, by cooling the stepped substrate on which the lower resist film is formed during each of the multi-step heat treatments with a cleaning plate (for example, at 23 ° C. for about 1 minute), it is possible to control the heat treatment for planarization. Fluid reaction that occurs spontaneously,
Since the thermal cross-linking reaction that is occurring competitively can be reduced, the temperature and time that are dominant in the fluidity reaction can be widened,
It is possible to form a lower layer resist film with improved planarization.

【0034】上記したように、第3実施例によれば、多
層レジストにおける下層レジスト膜の平坦化において、 第1又は第2の実施例と同様にして、分子量100
0程度の有機高分子材料からなるレジストを回転塗布し
て下層レジスト膜を形成後、 その下層レジスト膜を熱流動性を有する温度領域に
おいて、低温から高温側へ多段階に熱処理を行い、かつ
多段階の熱処理の間に下層レジスト膜を形成した段差基
板を冷却する平坦化方法を用いたので、第1や第2の実
施例と同様に、ピンホールや、膜むら等がなく、かつ第
1や第2の実施例より平坦化が向上した下層レジスト膜
を形成することができる。
As described above, according to the third embodiment, in flattening the lower resist film in the multilayer resist, the molecular weight of 100 is obtained in the same manner as in the first or second embodiment.
After forming a lower layer resist film by spin-coating a resist composed of about 0 organic polymer material, the lower layer resist film is subjected to a multi-step heat treatment from a low temperature to a high temperature side in a temperature range having thermal fluidity, and Since the flattening method of cooling the stepped substrate on which the lower resist film is formed during the stepwise heat treatment is used, as in the first and second embodiments, there are no pinholes, film unevenness, etc. It is possible to form a lower layer resist film having improved planarization as compared with the second embodiment.

【0035】次に、本発明の第4実施例について説明す
る。本発明の第4実施例として、第2実施例や第3実施
例で示した下層レジスト膜を平坦化するための熱処理条
件を、ゆるやかな昇温処理にしたり、流動性を有する温
度領域で低温側から高温側へ多段階に熱処理を繰り返す
代わりに、図9に示すようなランプアニール炉を用い
て、熱流動性を有する温度にて短時間のフラッシングベ
ークを繰り返すことでも良好な平坦化下層レジスト膜が
形成可能である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. As a fourth embodiment of the present invention, the heat treatment condition for flattening the lower resist film shown in the second and third embodiments is set to a gentle temperature rising process or a low temperature in a temperature range having fluidity. In place of repeating the heat treatment in multiple steps from the high temperature side to the high temperature side, a flattening lower layer resist which is good even by repeating a short flushing bake at a temperature having thermal fluidity using a lamp annealing furnace as shown in FIG. A film can be formed.

【0036】なお、図9において、51はアークラン
プ、52は反射板、53は石英板、54はメタルチャン
バ、55はウエハ、56はパイロメータである。例え
ば、分子量1000程度のO−クレゾールノボラックを
下層レジスト膜に適用した場合、フラッシングのベーク
温度を210℃、フラッシングの間隔を10秒程度にし
て10分間程度処理を行うことにより、第2及び第3実
施例とほぼ同等に良好な平坦化下層レジスト膜が形成で
きる。
In FIG. 9, 51 is an arc lamp, 52 is a reflecting plate, 53 is a quartz plate, 54 is a metal chamber, 55 is a wafer, and 56 is a pyrometer. For example, when O-cresol novolac having a molecular weight of about 1000 is applied to the lower resist film, the bake temperature for flushing is 210 ° C., and the flushing interval is about 10 seconds. It is possible to form a flattening lower layer resist film which is almost as good as that of the embodiment.

【0037】このように、第4実施例によれば、上記で
説明したフラッシングベークによる平坦化特性は、ベー
ク温度及びフラッシングの間隔に大きく依存するが、O
−クレゾールノボラックのように、熱流動性温度領域
(分子量1000程度のO−クレゾールノボラックでは
170℃〜220℃程度)において、熱架橋反応が競争
反応的に起こる高分子材料では、熱流動性温度領域の高
温側で処理をするほど、フラッシングの間隔を長くした
ほうがよく、第3実施例の多段階熱処理の各間で冷却す
るのと同等の効果が得られ、熱架橋反応を軽減すること
により、より平坦化が向上した下層レジスト膜を形成す
ることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the flattening characteristic by the flushing bake described above largely depends on the bake temperature and the flushing interval.
-For a polymer material such as cresol novolak in which the thermal crosslinking reaction takes place in a competitive reaction in the heat fluidity temperature range (about 170 ° C to 220 ° C for O-cresol novolak having a molecular weight of about 1000), the heat flowability temperature range is used. It is better to make the flushing interval longer as the treatment is performed on the higher temperature side, and the same effect as cooling between each of the multi-step heat treatments of the third embodiment is obtained, and by reducing the thermal crosslinking reaction, It is possible to form a lower layer resist film with improved planarization.

【0038】更に、O−クレゾールノボラックのような
熱流動性の大きい高分子材料では、ホットプレートベー
クのように基板からの熱処理よりも、ランプアニール炉
によるベークのように、レジスト表面からの熱処理の方
が基板との密着性も良く、第2、第3の実施例で使用し
た基板の表面活性剤を適用しなくても、ピンホールや膜
むら等がない下層レジスト膜が形成できる。
Further, in the case of a polymer material having a large thermal fluidity such as O-cresol novolac, heat treatment from the resist surface such as baking in a lamp annealing furnace is more preferable than heat treatment from the substrate like hot plate baking. The adhesiveness to the substrate is better, and the lower resist film free from pinholes and film unevenness can be formed without applying the surface active agent of the substrate used in the second and third embodiments.

【0039】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 (1)請求項1又は2記載の発明によれば、段差基板の
種類に関係なく、ピンホールや、膜むら等のない良好な
平坦化された下層レジスト膜を形成することができる。
As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be achieved. (1) According to the invention of claim 1 or 2, regardless of the type of the stepped substrate, it is possible to form a good flattened lower resist film without pinholes or film unevenness.

【0041】(2)請求項3又は4記載の発明によれ
ば、上記(1)の効果に加え、基板段差部のエッジ部分
に対しても、良好な平坦化下層レジスト膜が形成でき、
コスト削減、工程数削減を図ることができる。 (3)請求項5記載の発明によれば、上記(1)及び
(2)と同様に、ピンホールや、膜むら等がなく、かつ
良好な平坦化された下層レジスト膜を形成することがで
きる。
(2) According to the invention of claim 3 or 4, in addition to the effect of (1) above, a good planarizing lower layer resist film can be formed even on the edge portion of the substrate step portion,
It is possible to reduce costs and the number of processes. (3) According to the invention of claim 5, similarly to the above (1) and (2), it is possible to form a well-planarized lower layer resist film without pinholes, film unevenness and the like. it can.

【0042】(4)請求項6記載の発明によれば、フラ
ッシングベークによる平坦化特性は、ベーク温度及びフ
ラッシングの間隔に大きく依存するが、O−クレゾール
ノボラックのように熱流動性温度領域(分子量1000
程度のO−クレゾールノボラックでは170℃〜220
℃程度)において、熱架橋反応が競争反応的に起こる高
分子材料では、熱流動性温度領域の高温側で処理をする
ほど、フラッシングの間隔を長くしたほうがよく、上記
(3)の多段階熱処理の各間で冷却するのと同等の効果
が得られ、熱架橋反応を軽減することにより、より平坦
化が向上した下層レジスト膜を形成することができる。
(4) According to the invention described in claim 6, the flattening property by the flushing bake greatly depends on the baking temperature and the flushing interval. 1000
O-cresol novolac of about 170 ° C-220
In the case of a polymer material in which a thermal cross-linking reaction takes place in a competitive reaction at about (° C.), It is better to increase the flushing interval as the treatment is performed on the higher temperature side of the heat fluidity temperature region. It is possible to obtain the same effect as cooling between the respective cases, and it is possible to form a lower layer resist film with improved planarization by reducing the thermal crosslinking reaction.

【0043】更に、O−クレゾールノボラックのような
熱流動性の大きい高分子材料では、ホットプレートベー
クのように基板からの熱処理よりも、ランプアニール炉
によるベークのように、レジスト表面からの熱処理の方
が基板との密着性も良く、上記(2)及び(3)で使用
した基板の表面活性剤を適用しなくても、ピンホールや
膜むら等がない下層レジスト膜を形成することができ
る。
Further, in the case of a polymer material having a large thermal fluidity such as O-cresol novolac, heat treatment from the resist surface such as baking in a lamp annealing furnace is more preferable than heat treatment from the substrate like hot plate baking. The adhesiveness to the substrate is better, and it is possible to form a lower layer resist film without pinholes or film unevenness without applying the surface active agent of the substrate used in (2) and (3) above. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示すレジストの形成工程
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a resist forming process showing a first embodiment of the present invention.

【図2】O−クレゾールノボラックの各分子量における
200℃熱処理時の平坦化特性図である。
FIG. 2 is a flattening characteristic diagram of O-cresol novolac at each molecular weight during heat treatment at 200 ° C.

【図3】ベーク温度に対するレジストの平坦化特性図で
ある。
FIG. 3 is a resist flattening characteristic diagram with respect to a baking temperature.

【図4】O−クレゾールノボラックのベーク温度に対す
る耐溶剤特性図である。
FIG. 4 is a solvent resistance characteristic diagram of O-cresol novolac with respect to a baking temperature.

【図5】O−クレゾールノボラックの分子量に対する耐
溶剤特性図である。
FIG. 5 is a solvent resistance characteristic diagram of O-cresol novolac with respect to molecular weight.

【図6】従来のレジストの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional resist.

【図7】従来の他のレジストの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of another conventional resist.

【図8】本発明の第2実施例を示すレジストの形成工程
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a resist forming process showing a second embodiment of the present invention.

【図9】ランプアニール炉の概略説明図である。FIG. 9 is a schematic explanatory diagram of a lamp annealing furnace.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,31 段差基板 11 下層レジスト膜第1層 12 下層レジスト膜第2層 13 平坦化下層レジスト膜第2層 20,22,41 ホットプレート 21 紫外線 32 カルボニル化合物 33 下層レジスト膜 34 平坦化下層レジスト膜 51 アークランプ 52 反射板 53 石英板 54 メタルチャンバ 55 ウエハ 56 パイロメータ 10, 31 Stepped substrate 11 Lower resist film 1st layer 12 Lower resist film 2nd layer 13 Flattening lower resist film 2nd layer 20, 22, 41 Hot plate 21 Ultraviolet ray 32 Carbonyl compound 33 Lower resist film 34 Flattening lower resist film 51 Arc Lamp 52 Reflector 53 Quartz Plate 54 Metal Chamber 55 Wafer 56 Pyrometer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レジストパターン形成における下層レジ
スト膜の平坦化方法において、(a)段差基板上に比較
的高分子量の有機高分子材料からなるレジストを回転塗
布後、熱処理又は紫外線照射により硬化して下層レジス
ト膜第1層を形成する工程と、(b)前記下層レジスト
膜第1層上に分子量1000程度の低分子量の有機高分
子材料からなるレジストを回転塗布して下層レジスト膜
第2層を形成する工程と、(c)該下層レジスト膜第2
層を熱流動性を有する温度で熱処理することにより前記
下層レジスト膜第2層を平坦化する工程とを有すること
を特徴とするレジスト平坦化方法。
1. A method of flattening a lower resist film in forming a resist pattern, comprising: (a) spin-coating a resist made of an organic polymer material having a relatively high molecular weight on a stepped substrate, followed by curing by heat treatment or ultraviolet irradiation. Forming a lower resist film first layer; and (b) spin-coating a lower molecular weight organic polymer material having a molecular weight of about 1000 on the lower resist film first layer to form a lower resist film second layer. Forming step, and (c) the lower resist film second
And a step of flattening the lower resist film second layer by heat-treating the layer at a temperature having thermal fluidity.
【請求項2】 請求項1記載のレジスト平坦化方法にお
いて、前記分子量1000程度の有機高分子材料がO−
クレゾールノボラックであり、熱流動させるための処理
温度が180℃〜220℃であることを特徴とするレジ
スト平坦化方法。
2. The resist flattening method according to claim 1, wherein the organic polymer material having a molecular weight of about 1000 is O-.
A method of planarizing a resist, which is cresol novolac and has a treatment temperature of 180 ° C. to 220 ° C. for thermal fluidization.
【請求項3】 レジストパターン形成における下層レジ
スト膜の平坦化方法において、(a)段差基板上にカル
ボニル化合物を回転塗布により吸着形成する工程と、
(b)前記カルボニル化合物を吸着形成した基板上に分
子量1000程度の有機高分子材料からなるレジストを
回転塗布して下層レジスト膜を形成する工程と、(c)
該下層レジスト膜を、熱流動性を有する温度領域で昇温
処理を行うことにより下層レジスト膜を平坦化する工程
とを有することを特徴とするレジスト平坦化方法。
3. A flattening method for a lower resist film in forming a resist pattern, comprising the step of: (a) adsorbing and forming a carbonyl compound on a stepped substrate by spin coating.
(B) a step of spin-coating a resist composed of an organic polymer material having a molecular weight of about 1000 on the substrate on which the carbonyl compound has been adsorbed to form a lower resist film, and (c)
And a step of flattening the lower resist film by subjecting the lower resist film to a temperature rising process in a temperature region having thermal fluidity.
【請求項4】 請求項3記載のレジスト平坦化方法にお
いて、前記分子量1000程度の有機高分子材料がO−
クレゾールノボラックであり、熱流動させるための昇温
領域が150℃〜220℃であることを特徴とするレジ
スト平坦化方法。
4. The resist planarization method according to claim 3, wherein the organic polymer material having a molecular weight of about 1000 is O-.
A method of planarizing a resist, which is cresol novolac and has a temperature rising region for heat flow of 150 ° C to 220 ° C.
【請求項5】 レジストパターン形成における下層レジ
スト膜の平坦化方法において、(a)段差基板上にカル
ボニル化合物を回転塗布により吸着形成する工程と、
(b)前記カルボニル化合物を吸着形成した基板上に分
子量1000程度の有機高分子材料からなるレジストを
回転塗布して下層レジスト膜を形成する工程と、(c)
前記下層レジスト膜を熱流動性を有する温度領域で低温
側から高温側へ多段階で熱処理を行うことにより下層レ
ジスト膜を平坦化する工程と、(d)前記多段階の熱処
理の各間に前記下層レジスト膜を形成した基板を冷却す
る工程とを有することを特徴とするレジスト平坦化方
法。
5. A method of flattening a lower resist film in forming a resist pattern, comprising the step of: (a) adsorbing and forming a carbonyl compound on a stepped substrate by spin coating.
(B) a step of spin-coating a resist composed of an organic polymer material having a molecular weight of about 1000 on the substrate on which the carbonyl compound has been adsorbed to form a lower resist film, and (c)
A step of flattening the lower resist film by performing a multi-step heat treatment from a low temperature side to a high temperature side of the lower layer resist film in a temperature region having thermal fluidity, and (d) during each of the multi-step heat treatments. And a step of cooling the substrate on which the lower resist film is formed.
【請求項6】 レジストパターン形成における下層レジ
スト膜の平坦化方法において、(a)段差基板上にカル
ボニル化合物を回転塗布により吸着形成する工程と、
(b)前記カルボニル化合物を吸着形成した基板上に分
子量1000程度の有機高分子材料からなるレジストを
回転塗布して下層レジスト膜を形成する工程と、(c)
前記下層レジスト膜を平坦化するための熱処理条件を、
ランプアニール炉を用いて熱流動性を有する温度領域で
短時間のフラッシングベークを繰り返すことにより前記
下層レジスト膜を平坦化する工程とを有することを特徴
とするレジスト平坦化方法。
6. A method of flattening a lower resist film in forming a resist pattern, comprising the step of: (a) adsorbing and forming a carbonyl compound on a stepped substrate by spin coating.
(B) a step of spin-coating a resist composed of an organic polymer material having a molecular weight of about 1000 on the substrate on which the carbonyl compound has been adsorbed to form a lower resist film, and (c)
The heat treatment conditions for flattening the lower resist film are:
And a step of flattening the lower resist film by repeating flashing bake for a short time in a temperature region having thermal fluidity using a lamp annealing furnace.
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