【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
【発明の属する技術分野】[Technical field to which the invention pertains]
本発明は、基体上にポジ型のフォトレジストを塗布し、
所望のパターンを露光したのち現像し、光の当たらない
残留レジストをポストベークして硬化したのち基体のエ
ツチングを行うフォトリソグラフィ法に関する。The present invention involves coating a positive photoresist on a substrate,
The present invention relates to a photolithography method in which a desired pattern is exposed and developed, the remaining resist that is not exposed to light is post-baked and cured, and then a substrate is etched.
【従来技術とその問題点】[Prior art and its problems]
フォトリソグラフィ法では現像により形成されたレジス
トパターンを定着させるために２００℃程度に加熱して
固化するポストブレーク処理を行う。
しかしこの場合第２図（ａｌに示すように基板１上のレ
ジスト膜２に変形を生じ、次工程のエツチングにより所
望のパターンに加工することができなくなることがある
。In the photolithography method, in order to fix the resist pattern formed by development, a post-break process is performed in which the resist pattern is heated to about 200° C. and solidified. However, in this case, as shown in FIG. 2 (al), the resist film 2 on the substrate 1 may be deformed, making it impossible to form a desired pattern in the next etching process.
【発明の目的］
本発明は、上記の問題を解決してポストブレーク時にレジストＩＩＩの変形の生ずることのないフォトリソグラフィ法を提供することを目的とする。
【発明の要点】[Purpose of the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and provide a photolithography method that does not cause deformation of resist III during post-break.
[Key points of the invention]
本発明は、現像後のレジスト膜を順次レジスト変形開始
温度より低い温度と高い温度において、光照射のもとに
段階的に加熱することにより光によって架橋反応を引き
おこし、加熱によってレジスト膜に含まれるガスを放出
させてポストブレーク時の変形を防止し、上述の目的を
達成する。In the present invention, the resist film after development is heated stepwise under light irradiation at temperatures lower and higher than the resist deformation start temperature, thereby causing a crosslinking reaction with light, and by heating, the resist film is heated. The above purpose is achieved by releasing the gas that is generated during post-break to prevent deformation during post-break.
【発明の実施例】[Embodiments of the invention]
第１図は本発明の一実施例の温度プロファイルを示し、
Ｔｃはポジ型レジストの変形開始温度である。 ４５
０ｎｓより短い波長領域の光を照射しなから↑Ｃより４
０℃低い温度で３０秒加熱し、次いで加熱温度を上げて
Ｔｃより２０℃低い温度で３０秒、さらにＴｃより５℃
高い温度で３０秒、２０℃高い温度で３０秒加熱する。
この後２００℃においてポストブレークしても変形は生
じない、別の実施例としてノボラック型高分子樹脂と光
分解剤のナフトキノンジアジドからなる変形開始温度１
３５℃のポジ型フォトレジストの膜をシリコン板上に塗
布し、プレベータ。
露光、現像後、第一段階として９０〜１１０℃の範囲内
の温度に正確に設定した加熱器上において４５０ｎｍよ
り短い波長領域の光源からの０．２Ｊ／−の光エネルギ
ーを３０秒間与える。次いで第二段階としてシリコン板
を１５０〜１７０℃の範囲内の温度に正確に設定した加
熱器上に搬送機で送り、同し光源から０．２ Ｊ／ｃｄ
の光エネルギーを３０秒の間与える。この多段階照射の
過程でレジスト膜に異常の発生は見られず、連続して多
数のシリコン板を処理することができる。このように処
理したレジスト膜は２００℃、１２０秒のポストブレー
クにおいても変形が認められず、第２図〜）に示すよう
にレジスト膜２は矩形断面を保持した。またこのレジス
ト膜をマスクとしてイオン注入あるいはドライエツチン
グを行っても矩形断面は保持されており、膜厚の減少は
１０％に抑えられた。比較例としてシリコン板を１２０
℃に加熱し、同一光源により６０秒照射した場合は、２
００℃、１２０秒のポストベーク後において断面が変形
して円形状となり、少量ながらレジストの流出を生じ、
次行程のドライエツチングによって所望のエツチングパ
ターンを得ることができなかった。この結果から単一段
階の光照射加熱では効果が得られないことがわかる。
光照射加熱が２段階であっても第１図に示したような多
段階であっても、二次元に均一な照射量を有する光源と
複数段階温度のホットプレートを用いて基体をプレート
上を移動させる連続処理により容易にレジストの形状保
持を行うことができる。FIG. 1 shows a temperature profile of an embodiment of the present invention,
Tc is the deformation start temperature of the positive resist. 45
Do not irradiate light in the wavelength range shorter than 0ns ↑C from 4
Heating for 30 seconds at a temperature 0°C lower, then increasing the heating temperature to a temperature 20°C lower than Tc for 30 seconds, and then heating to 5°C lower than Tc.
Heat at high temperature for 30 seconds, then heat at 20°C higher temperature for 30 seconds. Thereafter, no deformation occurs even after post-breaking at 200°C. Another example is the deformation start temperature 1 made of a novolac type polymer resin and naphthoquinone diazide as a photodegrading agent.
A film of positive photoresist at 35°C was coated on a silicon plate and pre-baked. After exposure and development, as a first step, 0.2 J/- of light energy from a light source in a wavelength region shorter than 450 nm is applied for 30 seconds on a heater precisely set at a temperature in the range of 90 to 110°C. Then, in the second step, the silicon plate was sent by a conveyor onto a heater precisely set at a temperature within the range of 150 to 170°C, and heated at 0.2 J/cd from the same light source.
of light energy for 30 seconds. During this multi-step irradiation process, no abnormality is observed in the resist film, and a large number of silicon plates can be processed continuously. The resist film treated in this manner showed no deformation even after post-break at 200° C. for 120 seconds, and the resist film 2 maintained a rectangular cross section as shown in FIGS. Further, even when ion implantation or dry etching was performed using this resist film as a mask, the rectangular cross section was maintained, and the reduction in film thickness was suppressed to 10%. As a comparative example, a silicon plate of 120
When heated to ℃ and irradiated for 60 seconds with the same light source, 2
After post-baking at 00°C for 120 seconds, the cross section deforms and becomes circular, causing a small amount of resist to flow out.
The desired etching pattern could not be obtained in the next step of dry etching. This result shows that single-stage light irradiation heating is not effective. Whether the light irradiation heating is in two stages or in multiple stages as shown in Figure 1, the substrate can be heated on a plate using a light source with a two-dimensionally uniform irradiation amount and a hot plate with multiple temperature stages. The shape of the resist can be easily maintained by continuous processing of movement.
【発明の効果】【Effect of the invention】
本発明によれば、現像後のポジ型フォトレジスト膜にレ
ジスト変形開始温度より低い温度と高い温度における段
階的な加熱を光照射の下で加えることにより、ポストブ
レークおよびその後の加工行程においても変形しないレ
ジストパターンを得ることができ、フォトリソグラフィ
法の精度の向上に対して極めて有効である。According to the present invention, by applying stepwise heating under light irradiation at a temperature lower and higher than the resist deformation start temperature to a positive photoresist film after development, deformation also occurs during post-break and subsequent processing steps. Therefore, it is possible to obtain a resist pattern that does not require a high resolution, and is extremely effective in improving the accuracy of photolithography.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明の一実施例の温度プロファイル線図、第
２図はポストブレーク前後のレジスト膜の断面図で（δ
）は従来技術における欠点、（ｂｌは本発明の実施によ
る効果の状態をそれぞれ示す。
支す、身寸均閏
第２図FIG. 1 is a temperature profile diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the resist film before and after post-break (δ
) indicates the drawbacks in the prior art, and (bl indicates the state of the effects achieved by implementing the present invention.)