JPH10274854A - フォトレジストを用いるホールパターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に形成されたフォトレジスト膜に露光
・現像によりホールパターンを形成するに際し、孔径の
小さなホールパターンを容易に形成する方法を提供す
る。 【解決方法】 露光・現像により目的とするホール径よ
りも大径のホールパターンを形成し、次いでフォトレジ
スト膜の軟化開始温度よりも１０℃以上高い温度に加熱
してホール径を目的とする径まで縮小させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフォトレジスト膜に
微小な孔径のホールパターンを形成する方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】集積回路は年を追う毎に高集積度化さ
れ、ダイナミックランダムアクセスメモリー（ＤＲＡ
Ｍ）を例にとれば、現在では、１６Ｍビットの記憶容量
を持つものの本格生産が開始されており、更に６４Ｍビ
ットのものへと進みつつある。それに伴い集積回路の生
産に不可欠のフォトリソグラフィー技術に対する要求も
年々厳しくなってきており、フォトレジストに対して
も、今やサブミクロンのパターン形成能を有することが
要求されている。

【０００３】レジストパターンの解像度（Ｒ）は、一般
に式（１）で表されることが知られている。 Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ …（１） ここで、λ：露光源の波長、ＮＡ：投影レンズ開口数、
ｋ：定数 である。即ち、レジストパターンの解像度の
向上には、露光源の短波長化や、投影レンズ開口数を大
きくすることが有効である。

【０００４】レジストパターン形成の露光源には、従来
は水銀ランプのｇ線光（波長４３６ｎｍ）又はｉ線光
（波長３６５ｎｍ）という紫外光線が使用されていた
が、パターンの微細化に伴いより波長の短い遠紫外光
線、真空紫外光線、電子線、Ｘ線などが光源として使用
されるようになってきている。しかしながら、従来のフ
ォトレジストでは、短波長側での吸収が大きいなど様々
な問題があり、未だ実用レベルには至っていない。

【０００５】またレンズ開口数は、大きいほど解像度は
向上するが、逆に焦点深度や露光面積は低下するので、
実用的には、０．６程度が限界とされている。以上のよ
うに、露光源の短波長化やレンズ開口数を大きくするこ
とには限界がある。また、位相シフト技術、変形照明技
術等の超解像度技術を用いた微細パターン形成の研究も
さかんに行われている。位相シフト技術は、隣接するマ
スク透過部の位相を互いに反転させ高い光コントラスト
を得るものである。しかし、この技術は、マスク製造工
程が複雑になるので、位相シフト法を用いない微細なパ
ターン形成方法の開発が望まれている。

【０００６】フォトレジストパターンの微細化の手法の
一つとして、ポストイクスポージャーベーク（以下、単
にＰＥＢという）が知られている。ＰＥＢの目的は、加
熱によって感光した感光剤の熱拡散を起こすことによ
り、定在波による感光剤の濃度分布を平均化することに
ある。これにより現像後のフォトレジスト側壁に見られ
る縞状の凹凸が平滑化するとともに、パターンの抜け性
が向上し解像度は向上する。

【０００７】また従来から、現像後に熱処理を施すポス
トベークが知られている。ポストベークは、フォトレジ
ストの内部又は表面に残留した現像液やリンス液を蒸発
させて除去し、エッチングマスクパターンとしての耐熱
性向上、ウェットエッチング時のサイドエッチング量低
減、下地界面との密着性向上、さらにはイオン注入時に
おけるフォトレジストからのガスの発生防止等を目的と
する。従ってポストベークでは、露光・現像により形成
されたパターンが変形しないようにするため、加熱しな
がら遠紫外線を照射してフォトレジストの光架橋反応を
行うＵＶキュアリングやＣＦ₄ ガスなどのプラズマフッ
素化処理等の、ベーク時の変形を少なくするような手法
がとられてきた（半導体集積回路用レジスト材料ハンド
ブック、監修：山岡亜夫、１９９６年、リアライズ社、
２１５頁）。そのためなるべく軟化開始温度の高いフォ
トレジストを用い、なるべく軟化開始温度に近く熱変形
の少ない温度で行うこととされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フォ
トレジストや露光技術の改良以外の方法で、コンタクト
孔などの微細な孔径のホールパターンを形成する方法を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板上
に形成されたフォトレジスト膜にホールパターンを形成
するに際し、先ず常法による露光及び現像により目的と
するホール径よりも大孔径のホールパターンを形成し、
次いでフォトレジスト膜の軟化開始温度よりも１０℃以
上高い温度に加熱して、フォトレジスト膜の熱変形によ
り孔径を目的とするホール径に縮小させることにより、
微細な孔径のホールパターンを容易に形成することがで
きる。すなわち、本発明は、従来行われていた現像後の
熱処理であるポストベークが、形成されたパターンの変
形をできるだけ回避するようにして行われていたのとは
対照的に、形成されたパターンを熱処理により積極的に
変形させることにより、所望の孔径のホールパターンを
形成しようとするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する
と、本発明ではフォトレジスト膜の露光及び現像までは
常法に従って行うことができる。基板としてはシリコン
ウエハや表面に各種の絶縁膜や電極、配線が形成された
段差を有するシリコンウエハ、ブランクマスク、ＧａＡ
ｓ、ＡｌＧａＡｓ等のIII −Ｖ化合物の半導体ウエハな
どを用いることが出来る。基板に塗布してフォトレジス
ト膜を形成するためのフォトレジスト塗布組成物として
は、通常はナフトキノンジアジドなどのキノンジアジド
系感光剤、アルカリ可溶性樹脂及び溶媒から成る、いわ
ゆるポジ型フォトレジスト塗布組成物が用いられる。

【００１１】アルカリ可溶性樹脂としては従来公知の種
々のアルカリ可溶性樹脂が使用でき、例えばノボラック
樹脂、ポリヒドロキシスチレン又はその誘導体、スチレ
ン−無水マレイン酸共重合体等が用いられるが、ノボラ
ック樹脂又はポリヒドロキシスチレン若しくはその誘導
体、特にノボラック樹脂を用いるのが好ましい。ノボラ
ック樹脂としては、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−
クレゾール、ｐ−クレゾール、３−エチルフェノール、
２，５−キシレノール、３，５−キシレノール等のアル
キルフェノール類、２−メトキシフェノール、４−メト
キシフェノール、４−フェノキシフェノール等のアルコ
キシ又はアリールオキシフェノール類、α−ナフトー
ル、β−ナフトール、３−メチル−α−ナフトール等の
ナフトール類、１，３−ジヒドロキシベンゼン、１，３
−ジヒドロキシ−２−メチルベンゼン、１，２，３−ト
リヒドロキシベンゼン、１，２，３−トリヒドロキシ−
５−メチルベンゼン、１，３，５−トリヒドロキシンベ
ンゼン等のポリヒドロキシベンゼン類等のヒドロキシ芳
香族化合物と、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、パラアルデヒド等の脂肪族アル
デヒド類、ベンズアルデヒド等の芳香族アルデヒド類、
アセトン等のアルキルケトン類等のカルボニル化合物と
を、塩酸、硫酸、しゅう酸等を触媒として、重縮合させ
たものを用いることができる。好ましくは、ｍ−クレゾ
ール、ｐ−クレゾール、２，５−キシレノール及び３，
５−キシレノールのうちの一種以上と、ホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、パラアルデヒドのいずれか一種
以上とを、塩酸、しゅう酸等を触媒として加熱反応さ
せ、重縮合させたものが用いられる。特に好ましいの
は、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール及び２，５−キシ
レノールと、ホルムアルデヒド単独又はホルムアルデヒ
ド及びアセトアルデヒド若しくはパラアルデヒドとを、
塩酸、しゅう酸等を触媒として加熱反応させ、重縮合さ
せたものであり、これを用いて調製したフォトレジスト
は特に解像力の向上が顕著である。

【００１２】ノボラック樹脂のポリスチレン換算重量平
均分子量（以下、単に分子量という）は、３０，０００
以下、特に２０，０００以下が好ましい。その下限は５
００以上が好ましく、特に好ましくは３，０００以上で
ある。分子量が低すぎるとフォトレジスト膜の軟化開始
温度が低下し過ぎて、加熱により熱変形させたときにホ
ールパターンが変形し易い。逆に分子量が高過ぎると軟
化開始温度が高くなり過ぎて、加熱により熱変形させる
ときに寸法制御が良好な温度範囲をはずれてしまう。

【００１３】ポリヒドロキシスチレン若しくはその誘導
体としては、４−ヒドロキシスチレン、３−メチル−４
−ヒドロキシスチレン、３−クロロ−４−ヒドロキシス
チレン等のヒドロキシスチレン誘導体を、公知の方法に
より重合させたものを用いることができる。また、所望
ならば、上記のアルカリ可溶性樹脂を水素等により還元
し、短波長領域の吸光を低くしたものを用いても良い。
さらにアルカリ可溶性樹脂を製造するための芳香族化合
物には、本発明に悪影響を与えない限り、ハロゲン原
子、ニトロ基、エステル基等の置換基が結合していても
良い。

【００１４】オルトキノンジアジド基を含む感光剤とし
ては、通常、１，２−ベンゾキノンジアジド−４−スル
ホン酸、１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン
酸、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸等
のエステル若しくはアミドが用いられる。例えばグリセ
リン、ペンタエリスリトール等のポリヒドロキシアルキ
ル化合物又はノボラック樹脂、ビスフェノールＡ、４，
４′，４″−トリヒドロキシフェニルメタン、没食子酸
エステル、ケルセチン、モリン、ポリヒドロキシベンゾ
フェノン等のポリヒドロキシ芳香族化合物と、１，２−
ベンゾキノンジアジド−４−スルホン酸、１，２−ナフ
トキノンジアジド−４−スルホン酸、１，２−ナフトキ
ノンジアジド−５−スルホン酸等のエステルを用いるの
が好ましい。なかでもフェノール性水酸基含有化合物と
のエステルが好ましく、ノボラック樹脂とのエステルが
特に好ましい。

【００１５】フォトレジスト塗布組成物の調製に用いる
溶媒としては、例えば、乳酸メチル、乳酸エチル、グリ
コール酸エチル等のヒドロキシカルボン酸エステル類、
エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテ
ート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート等のグリコールエーテルエステル類、ピルビン酸メ
チル、ピルビン酸エチル等のケトカルボン酸エステル
類、３−メトキシ−プロピオン酸メチル、３−エトキシ
プロピオン酸エチル等のアルコキシカルボン酸エステル
類、アセチルアセトン、シクロペンタノン、シクロヘキ
サノン、２−ヘプタノン等のケトン類、ジアセトンアル
コールメチルエーテル等のケトエーテル類、アセトー
ル、ジアセトンアルコール等のケトアルコール類、ジメ
チルアセトアミド、ジメチルホルムアミド等のアミド
類、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル等のエーテル類等が挙げられる。又、必要に応じてキ
シレン、酢酸ブチル等を添加した混合溶媒を用いること
もできる。中でも、保存安定性、膜の均一性、安全性、
取扱いの容易さ等を勘案すると、３−メトキシプロピオ
ン酸メチル、乳酸メチル又は乳酸エチルを主成分として
含む混合溶媒を用いるのが好ましく、特に３−メトキシ
プロピオン酸メチル、乳酸エチルとプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート又は酢酸ブチルとの混
合溶媒を用いるのが好ましい。

【００１６】フォトレジスト塗布組成物におけるアルカ
リ可溶性樹脂の濃度は、通常、１〜３０重量％であり、
感光剤の濃度は通常、０．０１〜１５重量％である。そ
してアルカリ可溶性樹脂に対する感光剤の割合は、通
常、０．００１〜１．０重量倍である。更に、本発明で
用いるフォトレジスト塗布組成物には、塗布性を向上さ
せるために界面活性剤を添加することができる。中でも
フッ素系界面活性剤が好ましい。フォトレジスト塗布組
成物中におけるその濃度は通常２，０００ｐｐｍ以下で
ある。好ましくは５００ｐｐｍ以下、特に１５０ｐｐｍ
以下である。又、基板からの乱反射光の影響を少なくす
るための吸光性材料、感度向上のための増感剤、溶解特
性をコントロールするためのトリフェニルメタノールや
トリフェニルメタン、ベンゾピナコール等をさらに添加
することもできる。

【００１７】又、必要に応じ、酸性条件下で作用するア
ルカリ可溶性樹脂の架橋剤を添加することもできる。こ
のような架橋剤としてはヘキサメトキシメチル化メラミ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラヒドロキシメチルサク
シナミド、テトラメトキシメチル化尿素、２，４，６−
トリヒドロキシメチル化フェノール等のヒドロキシメチ
ル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基等の架橋性
基を一分子中に２個以上含有する化合物が挙げられる。

【００１８】本発明では上述のフォトレジスト塗布組成
物を基板に塗布して形成したフォトレジスト膜を、露光
及び現像したのち熱処理して変形させるので、再現性よ
く変形させることができ、かつその変形の制御が容易で
あるようにフォトレジスト塗布組成物を調製することが
重要である。例えば最も一般的なキノンジアジド系感光
剤及びノボラック樹脂から成る、いわゆるポジ型フォト
レジストでは、軟化点以上の温度が加わるとフォトレジ
ストの表面張力による形状変化と、架橋反応による硬化
が起こる。１５０℃以上の温度が加わると、極端な変形
が生じたり、感光剤の熱分解による硬化反応が生じたり
するので、熱変形を制御することは極めて困難となる。
一方、フォトレジストの軟化開始温度を超えなければ、
熱変形を生じさせることができない。通常は、フォトレ
ジスト膜の軟化開始温度から１０〜３０℃、特に１５〜
２５℃高い温度で熱処理して変形させるのが、変形の制
御性の観点から最も好ましい。

【００１９】従ってフォトレジスト膜の軟化開始温度は
１３５℃以下、特に１００℃〜１２５℃に設計するのが
好ましい。軟化開始温度が１００℃以上であればＰＥＢ
時の熱変形が発生し難い。軟化開始温度が１００℃未満
のフォトレジスト膜は基本的に熱に鋭敏すぎ変形制御が
難しい、また１３５℃を超えると寸法制御が良好な熱処
理温度の範囲が極めて狭くなる。

【００２０】フォトレジスト膜の軟化開始温度は、基本
的にアルカリ可溶性樹脂、感光剤、溶媒、添加剤等の組
み合わせにより決定されるが、一般的にはアルカリ可溶
性樹脂の平均分子量を大きくすれば、軟化開始温度は高
まり、平均分子量を小さくすれば、軟化開始温度は低下
する。また一般的に溶媒の沸点が高く、フォトレジスト
膜中の残存溶媒量が多いと軟化開始温度は低下するが、
溶媒の沸点が低くフォトレジスト膜中の残存溶媒量が少
ないと軟化開始温度は上昇する。一方でアルカリ可溶性
樹脂の分子量や溶媒種は、感度や解像力、現像残渣等の
フォトレジストの基本性能とも大きく関係しているの
で、軟化開始温度と基本性能とのバランスを取りながら
フォトレジストを設計することが重要である。

【００２１】通常はフォトレジスト塗布組成物を基板に
塗布したのち加熱して溶媒を十分に除去するし、また残
存している溶媒もＰＥＢなどにより除去されるので、フ
ォトレジスト膜の軟化開始温度に対する溶媒の影響は現
実にはそれほど大きくない。従ってフォトレジスト塗布
組成物について後記の実施例の方法に従ってフォトレジ
スト膜を形成し、これについて後記するフォトレジスト
膜の軟化開始温度の測定法に従って測定した軟化開始温
度（本発明ではこれをフォトレジスト塗布組成物の軟化
開始温度という）をもって、このフォトレジスト塗布組
成物から形成されるフォトレジスト膜の軟化開始温度と
ほぼ同一視できる。すなわち、フォトレジスト塗布組成
物の軟化開始温度を測定し、これに基いて本発明におけ
るホール径の縮小操作を行うことができる。

【００２２】フォトレジスト塗布組成物を基板に塗布す
るのは常法により行えばよく、例えば、スピンコート
法、スプレー法、気相塗布法等を用いることができる。
特にスピンコート法の利用が好ましい。また、フォトレ
ジスト組成物を塗布したのち、主に組成物中の溶媒を除
去するために、６０〜１１０℃で６０〜１２０秒間程度
熱処理することが好ましい。フォトレジスト膜の厚さは
特に限定されるものではないが、乾燥後の膜厚として
０．５〜３．０μｍ、特に０．７〜１．５μｍとするの
が好ましい。

【００２３】露光は常法により行えばよく、光線として
はｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、エキシマ
レーザー光（ＫｒＦ：２４８ｎｍ、ＡｒＦ：１９３ｎ
ｍ）等を用いることができる。特にｇ線又はｉ線を用い
るのが好ましい。本発明においては、露光後、現像を行
う前にＰＥＢを施してもよい。ＰＥＢは、通常８０〜１
３０℃、好ましくは１００〜１２０℃の温度範囲で、通
常３０〜１２０秒間、好ましくは５０〜９０秒間行う。

【００２４】現像液は、用いるフォトレジスト組成物の
構成、アルカリ可溶性樹脂の分子量等により適宜選択す
ればよく、通常はテトラメチルアンモニウムハイドロオ
キサイド（ＴＭＡＨ）のような有機アルカリや、通常の
無機アルカリの水溶液、アルコール溶液等を使用するこ
とができる。本発明においては、露光に際し、目的とす
るホール径よりも大孔径のホールパターンを形成する
が、その孔径は通常０．２〜１．０μｍであり、好まし
くは０．４〜０．８μｍである。このホール径が大きす
ぎると、熱変形させても目的とする孔径のホールが得ら
れなかったり、ホールの形状が不良になったりする。逆
に露光・現像により形成されるホール径が小さすぎる
と、寸法制御性が少し悪化するだけで、ホールが埋まっ
てしまう恐れがあり、また埋まらないまでも所望の孔径
を確保できなくなる。通常は熱変形によりホール径を１
／２以下に容易に縮小させ得るが、熱変形後の孔径を
０．１μｍより小さくするのは困難である。従って熱変
形後のホール径は通常は０．１〜０．５μｍであるが、
所望ならば熱変形後のホール径を０．０５μｍとするこ
とも可能である。熱変形によるホール径の縮小は通常は
０．１〜０．９μｍ、好ましくは０．２〜０．６μｍと
すべきである。

【００２５】露光・現像により形成されたホールを目的
とする孔径まで熱変形させるための熱処理方法は、特に
限定されるものではなく、熱風循環ベーク、コンタクト
ベーク、近接ベーク等を用いることができる。また、熱
処理の態様も特に限定されるものではなく、所定の熱処
理温度まで連続的に昇温させても良いし、異なる温度で
数回熱処理してもよい。熱処理の温度及び時間は、フォ
トレジストの種類、熱処理方法、昇温方法、目的とする
ホール径等に合わせて適宜選択すれば良いが、処理に供
するフォトレジスト膜の軟化開始温度よりも最低１０℃
以上高く、かつ１５０℃を超えない範囲、好ましくは１
３０〜１５０℃の温度範囲で、３０〜４００秒間程度で
ある。温度が高すぎたり時間が長すぎると、露光・現像
により形成されたホールの熱変形が大きすぎて、ホール
が完全に埋ってしまったり、ホールの形状が著るしく不
良となる恐れがある。逆に温度が低すぎたり時間が短す
ぎると、ホールの熱変形の程度が小さく、目的とする孔
径のホールが形成されない。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。なお、特に説明のない
かぎり、精密濾過後のフォトレジスト溶液の取扱は５０
０ｎｍ以下の光をカットした所謂イエロールームのクラ
ス１００のクリーンルーム内で行った。また、フォトレ
ジスト塗布組成物の調製、フォトレジスト膜の形成、露
光及び現像、並びに軟化開始温度の測定は下記により行
った。

【００２７】フォトレジスト塗布組成物の調製： 感光剤：ｍ−クレゾールとアセトアルデヒドとをモル比
１：０．７１０で重縮合させて得られた樹脂（重量平均
分子量１１００）と、１，２−ナフトキノンジアジド−
５−スルホン酸とのエステル化物（フェノール性水酸基
に対し２９％の平均エステル化率）を用いた。

【００２８】アルカリ可溶性樹脂：ｍ−クレゾール、ｐ
−クレゾール、及び２，５−キシレノールの５：４：１
（モル比）の混合物と、ホルムアルデヒドとアセトアル
デヒドの８：２（モル比）の混合物とを、重縮合させる
ことにより製造されたノボラック樹脂（重量平均分子量
４０００）を用いた。

【００２９】フォトレジスト塗布組成物：感光剤７．２
１ｇ、アルカリ可溶性樹脂９．６０ｇ、ベンゾピナコー
ル０．１７ｇ、メトキシプロピオン酸メチル２３．０ｇ
及び、塗布性向上剤としてフロラードＦＣ−４３０（住
友スリーエム（株）社製）を１００ｐｐｍになるように
混合溶解した。これを孔径０．２μｍのテフロン製フィ
ルターにて精密濾過し、フォトレジスト塗布組成物を調
製した。

【００３０】フォトレジスト膜の形成：フォトレジスト
塗布組成物を大日本スクリーン社製のスピンコーターに
て３０００〜５０００ｒｐｍにて、５インチシリコンウ
エハに塗布し、ホットプレート上にて９０℃で６０秒間
プリベーキングして０．９６μｍのフォトレジスト膜を
形成した。このフォトレジスト膜の軟化開始温度は１２
０℃であった。

【００３１】露光及び現像：フォトレジスト膜をニコン
社製ｉ線ステッパー（ＮＳＲ１７５５ｉ７Ａ）にて、
１．００μｍ、０．８０μｍ及び０．７０μｍのコンタ
クト孔パターンのマスクを介して露光した。引き続き、
１１０℃で６０秒間ＰＥＢを施し、２．３８％の水酸化
テトラメチルアンモニウム水溶液にて現像し、それぞれ
１．０６μｍ、０．８６μｍ及び０．７２μｍのコンタ
クト孔パターンが形成されたウエハを得た。なお、０．
２５μｍのコンタクト孔パターンのマスクを用いて露光
を行った場合には、露光条件を種々変化させてもコンタ
クト孔はつぶれてしまい、開口しなかった。

【００３２】軟化開始温度の測定：フォトレジスト膜の
形成されているウエハを、ニコン社製ｉ線ステッパー
（ＮＳＲ１７５５ｉ７Ａ）にてマスクを介して露光し
た。引き続き１１０℃で６０秒間ＰＥＢを施し、２．３
８％の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液にて現像
し、１０μｍ角の大きさのパターンが形成されたウエハ
を１２枚得た。

【００３３】１２枚のウエハのうち１１枚のウエハを、
大日本スクリーン社製スピンコーター（ＳＣＷ−６３６
−ＡＶ）に付属のコンタクトホットプレートにて１００
℃から５℃間隔で１５０℃まで１１種類の異なる温度で
６０秒間加熱した。この加熱は温度２３℃で湿度５０％
のクリーンルーム内で行った。加熱を施していない１枚
のウエハと、加熱を施した１１枚のウエハについて電子
顕微鏡にて断面形状を観察した。軟化開始点の決定は、
次のようにして行った。すなわち、図１に示す様に、基
板Ａ上に１０μｍ角の大きさに形成されたパターンＢの
端部の基板接着部分１から基板に対して垂線２を引く。
次にパターンＢ表面の平坦部分３に接するように基板Ａ
と平行に接線４を引く。接線４とパターンＢが離れた点
５と基板接着部分１を通る直線６を引き、垂線２と直線
６が交わる角度７を各ウエハについて測定する。加熱を
施していないウエハの角度７よりも、５度以上角度７が
大きくなったウエハの加熱温度を軟化開始温度とする。

【００３４】実施例１〜３及び比較例１ 上記で得られたコンタクト孔パターンが形成されたウエ
ハを、コンタクトホットプレート上で表−１に示す温
度、時間で熱処理した。熱処理後のウエハのコンタクト
孔パターンを電子顕微鏡で観察しコンタクト孔の孔径を
測定した。結果を表−１に示す。なお、実施例２、３で
は、１回目の熱処理に引続き２回目の熱処理を行った。
実施例１〜３の熱処理後のパターン形状は、基板近傍は
垂直であり、中膨れなども見られず良好であった。また
プロセス許容度の指標であるＤＯＦレンジも、仕上り寸
法０．２０μｍ以下で２．０μｍ以上を達成した。

【００３５】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】フォトレジスト膜の軟化開始温度の測定方法の
説明図である。

【符号の説明】

Ａ：基板 Ｂ：パターン（フォトレジスト膜） １：基板とパターン端部との接着部分 ２：基板とパターン端部との接着部分から基板に対して
垂直に引いた垂線 ３：パターン表面の平坦部 ４：平坦部の接線 ５：平坦部の接線がパターンから離れる点 ６：１と５とを結ぶ直線 ７：２と６とのなす角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/90 Ａ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成されたフォトレジスト膜に
   ホールパターンを形成する方法において、露光及び現像
   により目的とするホール径よりも大孔径のホールパター
   ンを形成し、次いでフォトレジスト膜の軟化開始温度よ
   りも１０℃以上高い温度に加熱して、フォトレジスト膜
   の熱変形により孔径を目的とするホール径に縮小させる
   ことを特徴とするホールパターンの形成方法。
2. 【請求項２】 露光及び現像により孔径０．２〜１．０
   μｍのホールパターンを形成し、これを熱変形により孔
   径０．１〜０．５μｍに縮小させることを特徴とする請
   求項１記載のホールパターンの形成方法。
3. 【請求項３】 露光及び現像により形成したホールパタ
   ーンのホール径を、熱変形により１／２以下に縮小させ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載のホールパター
   ンの形成方法。
4. 【請求項４】 フォトレジスト膜として、軟化開始温度
   が１３５℃以下のものを用いることを特徴とする請求項
   １ないし３のいずれかに記載のホールパターンの形成方
   法。
5. 【請求項５】 露光後にポストイクスポージャーベーク
   を施したのち現像することを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載のホールパターンの形成方法。
6. 【請求項６】 アルカリ可溶性樹脂、感光剤及び溶媒か
   らなり、軟化開始温度が１３５℃以下であることを特徴
   とする、現像後にこの軟化開始温度よりも１０℃以上高
   い温度に加熱して露光及び現像により形成されたホール
   径を縮小させて目的とする孔径のホールパターンを形成
   するためのフォトレジスト塗布組成物。
7. 【請求項７】 アルカリ可溶性樹脂、感光剤及び溶媒か
   らなり、軟化開始温度が１３５℃以下であることを特徴
   とする、露光及び現像により孔径０．２〜１．０μｍの
   ホールパターンを形成し、現像後にこの軟化開始温度よ
   りも１０℃以上高い温度に加熱してホール径を１／２以
   下に縮小させて目的とするホールパターンを形成するた
   めのフォトレジスト塗布組成物。