JPH11162926A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
- Publication number
- JPH11162926A JPH11162926A JP32981297A JP32981297A JPH11162926A JP H11162926 A JPH11162926 A JP H11162926A JP 32981297 A JP32981297 A JP 32981297A JP 32981297 A JP32981297 A JP 32981297A JP H11162926 A JPH11162926 A JP H11162926A
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- JP
- Japan
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- resist film
- substrate
- etching
- surfactant
- pattern
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 フォトレジストの現像工程や、ウェット法に
よるフォトエッチング工程において、処理液のスプレー
粒子の衝撃によってレジスト膜が破損するのを防止し
て、パターン欠落の発生を防止する。 【構成】 図は、フォトマスク製造の際のエッチング工
程を示す。ガラス基板１上にクロム膜２を形成し、所定
のパターンのレジスト膜を形成する（ａ）。スピナ上に
基板を装着し、エッチング開始に先立って、基板上に界
面活性剤であるプリウェット液４を滴下する（ｂ）。プ
リウェット液４の供給を続けながら、エッチング液のス
プレーを開始する（ｃ）。プリウェット液の供給を停止
し（ｄ）、エッチングを継続して所望のパターンを得る
（ｅ）。
よるフォトエッチング工程において、処理液のスプレー
粒子の衝撃によってレジスト膜が破損するのを防止し
て、パターン欠落の発生を防止する。 【構成】 図は、フォトマスク製造の際のエッチング工
程を示す。ガラス基板１上にクロム膜２を形成し、所定
のパターンのレジスト膜を形成する（ａ）。スピナ上に
基板を装着し、エッチング開始に先立って、基板上に界
面活性剤であるプリウェット液４を滴下する（ｂ）。プ
リウェット液４の供給を続けながら、エッチング液のス
プレーを開始する（ｃ）。プリウェット液の供給を停止
し（ｄ）、エッチングを継続して所望のパターンを得る
（ｅ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフォトエッチング法
によるパターンの形成方法に関し、特に、半導体装置の
ウェハ工程、フォトマスク、ＰＷＢ（プリント配線基
板）、ＬＣＤ（液晶表示装置）などの製造工程における
におけるパターンの形成方法に関するものである。
によるパターンの形成方法に関し、特に、半導体装置の
ウェハ工程、フォトマスク、ＰＷＢ（プリント配線基
板）、ＬＣＤ（液晶表示装置）などの製造工程における
におけるパターンの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置、ＰＷＢ、ＬＣＤの製造工程
において、レジスト膜上に処理液を供給する工程が種々
用いられている。例えば、現像工程では、電子ビーム、
Ｘ線、紫外線を用いて露光したレジスト膜を現像液にて
処理して不要の膜部分を溶解除去して、所望のパターン
を得る。また、エッチング工程では、選択的にレジスト
膜にて被覆された金属膜上にエッチング液をスプレーし
て不要の金属膜をエッチング除去する。
において、レジスト膜上に処理液を供給する工程が種々
用いられている。例えば、現像工程では、電子ビーム、
Ｘ線、紫外線を用いて露光したレジスト膜を現像液にて
処理して不要の膜部分を溶解除去して、所望のパターン
を得る。また、エッチング工程では、選択的にレジスト
膜にて被覆された金属膜上にエッチング液をスプレーし
て不要の金属膜をエッチング除去する。
【０００３】図３は、従来のフォトマスクの製造工程を
示す工程順の断面図である。まず、図３（ａ）に示すよ
うに、ガラス基板１上にクロム（Ｃｒ）膜２を形成し、
その上に所望のパターンのレジスト膜３を形成する。次
に、エッチング液５をスプレー法により散布し、クロム
膜２をパターニングする〔図３（ｂ）、（ｃ）〕。その
後、レジスト膜３を剥離除去する〔図３（ｄ）〕。
示す工程順の断面図である。まず、図３（ａ）に示すよ
うに、ガラス基板１上にクロム（Ｃｒ）膜２を形成し、
その上に所望のパターンのレジスト膜３を形成する。次
に、エッチング液５をスプレー法により散布し、クロム
膜２をパターニングする〔図３（ｂ）、（ｃ）〕。その
後、レジスト膜３を剥離除去する〔図３（ｄ）〕。
【０００４】ところで、特開平３−２３１２２７号公報
には、露光済みのポジタイプのフォトレジストを水また
純水にてリンスした後に現像液にて処理することが提案
されている。これは、基板が現像装置内に搬送されてい
く際に、装置の入口付近でスプレーされた現像液がハネ
返り、装置内に入って来る基板に当たり、その基板の未
露光部分が現像されてしまうことを防止するためのもの
である。この方法によれば、現像装置の入口付近におい
て、スプレーされた現像液のハネ返りが未露光レジスト
部分に触れても、レジスト表面を被覆している水または
純水によりハネ返り液の濃度が緩和されるため、未露光
部分がとれてしまうことが防止できる、とされている。
には、露光済みのポジタイプのフォトレジストを水また
純水にてリンスした後に現像液にて処理することが提案
されている。これは、基板が現像装置内に搬送されてい
く際に、装置の入口付近でスプレーされた現像液がハネ
返り、装置内に入って来る基板に当たり、その基板の未
露光部分が現像されてしまうことを防止するためのもの
である。この方法によれば、現像装置の入口付近におい
て、スプレーされた現像液のハネ返りが未露光レジスト
部分に触れても、レジスト表面を被覆している水または
純水によりハネ返り液の濃度が緩和されるため、未露光
部分がとれてしまうことが防止できる、とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の現像方
法やエッチング方法では、レジスト膜に現像液やエッチ
ング液がスプレーされた際に、微細なレジスト膜パター
ンがスプレー粒子との衝突によってが破壊され、パター
ンが欠落する問題がある。すなわち、例えば、エッチン
グ工程において、図４（ａ）に示されるように、スプレ
ーされるエッチング液５に含まれるエッチング液スプレ
ー粒子６がレジスト膜３に衝突して、図４（ｂ）に示さ
れるように、レジスト膜３に欠落を生じさせる。このよ
うに欠落が生じると、クロム膜の本来残されるべき部分
がエッチングされるため、図４（ｃ）に示されるよう
に、パターン崩れが発生する。
法やエッチング方法では、レジスト膜に現像液やエッチ
ング液がスプレーされた際に、微細なレジスト膜パター
ンがスプレー粒子との衝突によってが破壊され、パター
ンが欠落する問題がある。すなわち、例えば、エッチン
グ工程において、図４（ａ）に示されるように、スプレ
ーされるエッチング液５に含まれるエッチング液スプレ
ー粒子６がレジスト膜３に衝突して、図４（ｂ）に示さ
れるように、レジスト膜３に欠落を生じさせる。このよ
うに欠落が生じると、クロム膜の本来残されるべき部分
がエッチングされるため、図４（ｃ）に示されるよう
に、パターン崩れが発生する。
【０００６】ここで、スプレー粒子の荷重をＷ、レジス
ト膜に対するスプレー粒子の突入深さをδ、スプレー粒
子の半径をｒ、レジスト膜とスプレー粒子が接触する角
度をθとすると、スプレー粒子のレジスト膜に作用する
煎断応力τは、 τ＝Ｗ・ｓｉｎθ／π（２ｒδ−δ2 ） …（１） で表される。スプレー粒子はレジスト膜と衝突するとつ
ぶれて広がるが、表面張力が高いと球形を維持するた
め、（１）式においてｒが小さいのでτが大きくなる。
したがって、本発明の解決すべき課題は、現像液やエッ
チング液をスプレーする際に生じるスプレー粒子のレジ
スト膜に与える衝撃力を弱めて、例えスプレー粒子が衝
突することがあってもレジスト膜が破損することのない
ようにすることである。
ト膜に対するスプレー粒子の突入深さをδ、スプレー粒
子の半径をｒ、レジスト膜とスプレー粒子が接触する角
度をθとすると、スプレー粒子のレジスト膜に作用する
煎断応力τは、 τ＝Ｗ・ｓｉｎθ／π（２ｒδ−δ2 ） …（１） で表される。スプレー粒子はレジスト膜と衝突するとつ
ぶれて広がるが、表面張力が高いと球形を維持するた
め、（１）式においてｒが小さいのでτが大きくなる。
したがって、本発明の解決すべき課題は、現像液やエッ
チング液をスプレーする際に生じるスプレー粒子のレジ
スト膜に与える衝撃力を弱めて、例えスプレー粒子が衝
突することがあってもレジスト膜が破損することのない
ようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの本発明によるパターン形成方法は、（１）レジスト
膜の形成された被処理基板上に界面活性剤を供給する工
程と、（２）引き続き界面活性剤の供給を続けながら同
時に前記被処理基板上に処理液を供給する工程と、
（３）途中より界面活性剤の供給を中止し、処理液のみ
を供給して前記被処理基板に対する処理を続ける工程
と、を含むことを特徴としている。
めの本発明によるパターン形成方法は、（１）レジスト
膜の形成された被処理基板上に界面活性剤を供給する工
程と、（２）引き続き界面活性剤の供給を続けながら同
時に前記被処理基板上に処理液を供給する工程と、
（３）途中より界面活性剤の供給を中止し、処理液のみ
を供給して前記被処理基板に対する処理を続ける工程
と、を含むことを特徴としている。
【０００８】［作用］パターンが微細化されると、レジ
スト膜の機械的な衝撃に対する抵抗力が弱まると共に、
レジスト膜に破損が生じた場合の影響が大きくなる。そ
の原因追及と対策検討の過程において、本発明者は、処
理液の散布の初期の段階において界面活性剤を同時に供
給することにより、レジスト膜の機械的な破損を激減さ
せうることを見いだした。スプレー粒子が被処理基板に
到達した際に界面活性剤の作用により直ちに拡がり、レ
ジスト膜に与える衝撃力が弱められるからであると考え
られている。
スト膜の機械的な衝撃に対する抵抗力が弱まると共に、
レジスト膜に破損が生じた場合の影響が大きくなる。そ
の原因追及と対策検討の過程において、本発明者は、処
理液の散布の初期の段階において界面活性剤を同時に供
給することにより、レジスト膜の機械的な破損を激減さ
せうることを見いだした。スプレー粒子が被処理基板に
到達した際に界面活性剤の作用により直ちに拡がり、レ
ジスト膜に与える衝撃力が弱められるからであると考え
られている。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、被処理基板上に所望のパターンのレ
ジスト膜を形成する。例えば、半導体基板上のＡｌ膜上
に、フォトリソグラフィ法により形成すべき配線パター
ン形状フォトレジスト膜を形成する。若しくは、被処理
基板上にフォトレジスト膜を塗布して露光を行う。例え
ば、Ａｌ膜の形成された半導体基板上に、フォトレジス
トをスピン塗布し紫外線露光を行なう。
て説明する。まず、被処理基板上に所望のパターンのレ
ジスト膜を形成する。例えば、半導体基板上のＡｌ膜上
に、フォトリソグラフィ法により形成すべき配線パター
ン形状フォトレジスト膜を形成する。若しくは、被処理
基板上にフォトレジスト膜を塗布して露光を行う。例え
ば、Ａｌ膜の形成された半導体基板上に、フォトレジス
トをスピン塗布し紫外線露光を行なう。
【００１０】次に、被処理基板を処理装置（現像装置や
エッチング装置）内に装着し、処理液の供給に先立っ
て、被処理基板上に界面活性剤であるプリウェット液を
供給する。このプリウェット液の供給は滴下などにより
液状にて行うことがより好ましい。また、被処理基板を
回転させておくことがより好ましい。続いて、プリウェ
ット液の供給を続けながら、処理液（現像液やエッチン
グ液）の供給を開始して処理を始める。処理液の供給は
好ましくはスプレー法により行う。次いで、プリウェッ
ト液の供給を停止して、処理液の供給のみを所定の時間
続けて所望の処理を行う。
エッチング装置）内に装着し、処理液の供給に先立っ
て、被処理基板上に界面活性剤であるプリウェット液を
供給する。このプリウェット液の供給は滴下などにより
液状にて行うことがより好ましい。また、被処理基板を
回転させておくことがより好ましい。続いて、プリウェ
ット液の供給を続けながら、処理液（現像液やエッチン
グ液）の供給を開始して処理を始める。処理液の供給は
好ましくはスプレー法により行う。次いで、プリウェッ
ト液の供給を停止して、処理液の供給のみを所定の時間
続けて所望の処理を行う。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。 ［第１の実施例］図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１
の実施例を説明するための、フォトマスク製造工程での
エッチング工程の工程順断面図である。まず、図１
（ａ）に示すように、ガラス基板１上に１０００Åの厚
さにクロム膜２をスパッタ蒸着し、電子線露光用レジス
ト材を用いて所望のパターンのレジスト膜３を形成す
る。次に、図１（ｂ）に示すように、基板１をスピナー
で１００ｒｐｍに回転させつつ、界面活性剤であるプリ
ウェット液４を基板中心に滴下して広げる。プリウェッ
ト液は、エッチング液がカチオン型なので反応しないカ
チオン型またはノニオン型でエッチング液のエッチング
作用に影響を与えないものを選択する。そして、プリウ
ェット液の表面張力を３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下にするた
め、界面活性剤の助剤として働き、表面張力低下力を増
強するブチルジグリコールを、界面活性剤水溶液に微量
混合したものを用いる。
する。 ［第１の実施例］図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１
の実施例を説明するための、フォトマスク製造工程での
エッチング工程の工程順断面図である。まず、図１
（ａ）に示すように、ガラス基板１上に１０００Åの厚
さにクロム膜２をスパッタ蒸着し、電子線露光用レジス
ト材を用いて所望のパターンのレジスト膜３を形成す
る。次に、図１（ｂ）に示すように、基板１をスピナー
で１００ｒｐｍに回転させつつ、界面活性剤であるプリ
ウェット液４を基板中心に滴下して広げる。プリウェッ
ト液は、エッチング液がカチオン型なので反応しないカ
チオン型またはノニオン型でエッチング液のエッチング
作用に影響を与えないものを選択する。そして、プリウ
ェット液の表面張力を３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下にするた
め、界面活性剤の助剤として働き、表面張力低下力を増
強するブチルジグリコールを、界面活性剤水溶液に微量
混合したものを用いる。
【００１２】この状態で、図１（ｃ）に示すように、エ
ッチング液５をスプレー法により供給しエッチングを開
始する。このとき、エッチング液スプレー粒子６がレジ
スト膜３に衝突することがあっても、レジスト膜表面は
界面活性剤により覆われているため、衝撃力は弱められ
レジスト膜３が破損することは回避される。エッチング
液の供給開始５秒後、図１（ｄ）に示すように、プリウ
ェット液４の滴下を止め、エッチング液のみの供給を続
け、図１（ｅ）に示す所望のパターンを得る。最後に、
純水で６０秒間リンスした後、スピナーで基板を１００
０ｒｐｍに回転させ水を振り切る。
ッチング液５をスプレー法により供給しエッチングを開
始する。このとき、エッチング液スプレー粒子６がレジ
スト膜３に衝突することがあっても、レジスト膜表面は
界面活性剤により覆われているため、衝撃力は弱められ
レジスト膜３が破損することは回避される。エッチング
液の供給開始５秒後、図１（ｄ）に示すように、プリウ
ェット液４の滴下を止め、エッチング液のみの供給を続
け、図１（ｅ）に示す所望のパターンを得る。最後に、
純水で６０秒間リンスした後、スピナーで基板を１００
０ｒｐｍに回転させ水を振り切る。
【００１３】プリウェット液を滴下せずエッチングした
場合外観検査したところレジスト膜の破壊によるパター
ン欠落は約０．２〜０．４個／枚発生した。しかし、プ
リウェット液を滴下してエッチングした場合、レジスト
膜の破壊によるパターン欠落は皆無であった。
場合外観検査したところレジスト膜の破壊によるパター
ン欠落は約０．２〜０．４個／枚発生した。しかし、プ
リウェット液を滴下してエッチングした場合、レジスト
膜の破壊によるパターン欠落は皆無であった。
【００１４】［第２の実施例］図２（ａ）〜（ｅ）は、
本発明の第２の実施例を説明するための、現像処理工程
の工程順断面図である。まず、図２（ａ）に示すよう
に、ガラス基板１上に１０００Åの厚さにクロム膜２を
スパッタ蒸着し、電子線露光用レジスト材ＥＢＲ９（東
レ社製）を塗布し、電子線露光を行って所望のパターン
の潜像を形成した（露光レジスト膜、未露光レジスト膜
をそれぞれ７、８にて示す）。次に、図２（ｂ）に示す
ように、ガラス基板１を現像装置内に装着しスピナーで
回転させつつ、界面活性剤であるプリウェット液４を基
板中心に滴下して広げる。プリウェット液は、現像液が
ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）で有機系であるの
で有機系のＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を使用し
た。
本発明の第２の実施例を説明するための、現像処理工程
の工程順断面図である。まず、図２（ａ）に示すよう
に、ガラス基板１上に１０００Åの厚さにクロム膜２を
スパッタ蒸着し、電子線露光用レジスト材ＥＢＲ９（東
レ社製）を塗布し、電子線露光を行って所望のパターン
の潜像を形成した（露光レジスト膜、未露光レジスト膜
をそれぞれ７、８にて示す）。次に、図２（ｂ）に示す
ように、ガラス基板１を現像装置内に装着しスピナーで
回転させつつ、界面活性剤であるプリウェット液４を基
板中心に滴下して広げる。プリウェット液は、現像液が
ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）で有機系であるの
で有機系のＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を使用し
た。
【００１５】そして、プリウェット液の供給を続けなが
ら、図２（ｃ）に示すように、現像液９としてＭＩＢＫ
をスプレー法により照射し現像を開始する。このとき、
現像液９に含まれる現像液スプレー粒子１０が露光レジ
スト膜７に衝突することがあっても、レジスト膜表面は
界面活性剤により覆われているため、衝撃力は弱められ
レジスト膜７が破損することは回避される。現像開始５
秒後、図２（ｄ）に示すように、プリウェット液４の滴
下を止め、現像液のみの供給を続け、図２（ｅ）に示す
所望のパターンレジスト膜を得る。最後に、ＩＰＡのリ
ンスと純水でのリンスの後、スピナーで基板を１０００
ｒｐｍに回転させ水を振り切る。この実施例において
も、レジスト膜破壊によるパターン欠落は皆無であっ
た。
ら、図２（ｃ）に示すように、現像液９としてＭＩＢＫ
をスプレー法により照射し現像を開始する。このとき、
現像液９に含まれる現像液スプレー粒子１０が露光レジ
スト膜７に衝突することがあっても、レジスト膜表面は
界面活性剤により覆われているため、衝撃力は弱められ
レジスト膜７が破損することは回避される。現像開始５
秒後、図２（ｄ）に示すように、プリウェット液４の滴
下を止め、現像液のみの供給を続け、図２（ｅ）に示す
所望のパターンレジスト膜を得る。最後に、ＩＰＡのリ
ンスと純水でのリンスの後、スピナーで基板を１０００
ｒｐｍに回転させ水を振り切る。この実施例において
も、レジスト膜破壊によるパターン欠落は皆無であっ
た。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、現像工
程またはエッチング工程において、現像液またはエッチ
ング液をスプレーして処理する直前にプリウェット液を
滴下することによって、プリウェット液の膜を作り、プ
リウェット液の供給を続けながら現像またはエッチング
を開始するものであるので、本発明によれば、スプレー
粒子の打力を弱めることができ、レジスト膜とスプレー
粒子の衝突によって発生するレジスト膜の機械系破壊を
防止することができる。したがって、本発明によれば、
現像工程およびウェット系のエッチング工程での不良の
発生を抑制することができ、フォトマスク、半導体装
置、ＰＷＢ、ＬＣＤ等製造工程での製造歩留りを向上さ
せることができる。
程またはエッチング工程において、現像液またはエッチ
ング液をスプレーして処理する直前にプリウェット液を
滴下することによって、プリウェット液の膜を作り、プ
リウェット液の供給を続けながら現像またはエッチング
を開始するものであるので、本発明によれば、スプレー
粒子の打力を弱めることができ、レジスト膜とスプレー
粒子の衝突によって発生するレジスト膜の機械系破壊を
防止することができる。したがって、本発明によれば、
現像工程およびウェット系のエッチング工程での不良の
発生を抑制することができ、フォトマスク、半導体装
置、ＰＷＢ、ＬＣＤ等製造工程での製造歩留りを向上さ
せることができる。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための、フォ
トマスクの製造工程の工程順の断面図。
トマスクの製造工程の工程順の断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を説明するための、フォ
トマスクの製造工程の工程順の断面図。
トマスクの製造工程の工程順の断面図。
【図３】従来例を説明するための、フォトマスクの製造
工程の工程順の断面図。
工程の工程順の断面図。
【図４】従来例の問題点を説明するための工程順の断面
図。
図。
【符号の説明】 １ ガラス基板 ２ クロム膜 ３ レジスト膜 ４ プリウェット液 ５ エッチング液 ６ エッチング液スプレー粒子 ７ 露光レジスト膜 ８ 未露光レジスト膜 ９ 現像液 １０ 現像液スプレー粒子
Claims (5)
- 【請求項１】 （１）レジスト膜の形成された被処理基
板上に界面活性剤を供給する工程と、 （２）引き続き界面活性剤の供給を続けながら同時に前
記被処理基板上に処理液を供給する工程と、 （３）途中より界面活性剤の供給を中止し、処理液のみ
を供給して前記被処理基板に対する処理を続ける工程
と、を含むパターン形成方法。 - 【請求項２】 前記処理液が現像液またはエッチング液
であることを特徴とする請求項１記載のパターン形成方
法。 - 【請求項３】 前記被処理基板を回転しつつ界面活性剤
および処理液を供給することを特徴とする請求項１記載
のパターン形成方法。 - 【請求項４】 前記界面活性剤を棒状に近い状態で前記
被処理基板上に供給することを特徴とする請求項１記載
のパターン形成方法。 - 【請求項５】 前記処理液をスプレー法にて前記被処理
基板上に供給することを特徴とする請求項１記載のパタ
ーン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32981297A JPH11162926A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32981297A JPH11162926A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162926A true JPH11162926A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18225520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32981297A Pending JPH11162926A (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11162926A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6472127B1 (en) | 1999-07-12 | 2002-10-29 | Nec Corporation | Method of forming a photoresist pattern |
-
1997
- 1997-12-01 JP JP32981297A patent/JPH11162926A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6472127B1 (en) | 1999-07-12 | 2002-10-29 | Nec Corporation | Method of forming a photoresist pattern |
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