JPS62211919A - 有機化合物の塗布方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機化合物の塗布方法に係り、特に半導体素子
製造の多層レヅストプロセスにおける第１層有機化合物
膜の塗布方法に関する。

〔従来の技術〕

第４図を基に、従来の多層レジスト膜の塗布方法につい
て説明する。主面に凸部４１ａを有する被加工基板４１
上に、ノボラック系ポジレヅストＡＺ１３５０Ｊ　（粘
度３５〜４０Ｃｐ）カら成る第１層レジスト膜４２を、
２０００〜４０００ｒｐｍ程度の回転数で１〜２μｍ程
度スピンコードし、表面の平年化を図る。次に３００°
Ｃ２３０分程度の条件で熱感理を施し、第１層レジスト
膜４２の光吸収係数が０．０８〜０．２程度となるよう
にする。この熱処理によシ、第１層レジスト膜４２表面
における光反射が低下するのでホトリソグラフィにおけ
るパターン寸法精度を向上できる。

その後、ＯＣＤ膜（東京応化製液状ガラス）４３及び第
２層レジスト膜４４を順次形成し、次いでこの２層膜を
パターニングし、更に得られたパターンを上記第１層レ
ジスト膜４２に転写する。

ここにおいて上記被加工基板４１が段差高さ１μｍ２幅
２μｍ程度の凸部４１ａを有する場合、表面の平年性を
維持する為には第１層レジスト膜４２ｉｌ″ｌ：２．５
μｍより厚く塗布する必要がある。またこの条件を満た
すことによって、第１層レジスト膜４２上にてＥＢ直接
露光で作製される所謂ＥＢレジスドパターンにおいて、
所望の形状２寸法精度が得られることとなる（％開昭６
０−９１２３号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上述した従来技術においては、第１層レゾ
スト膜の膜厚が厚い程、ＥＢレジストハターンの第１層
レノスト膜へのパターン転写精度が低下するという問題
がある。また同時に、ＥＢ直接露光において重ね合せマ
ーク読取時の鳴止が低下するという問題もある。逆に、
第１層レゾスト膜を薄くすると、この第１層レゾスト膜
の平珪化を実現することができず、ＯＣＤ膜４３への精
密なパターン転写が阻害される。

従って、本発明は以上述べた問題を解消し、レジスト等
の第１層有機化合物膜の薄膜化並びに平坦化を実現した
有機化合物の塗布方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る有機化合物の塗布方法は、被加工基板の表
面の凹凸状況に合わせて有機化合物膜の塗布を複数回行
うと共に、少なくとも最上層の有機化合物膜塗布後に、
これら有機化合物膜の軟化流動温度以上の温度でベーク
を行うことにより、多層構造の第１層有機化合物膜（下
地有機化合物膜）を形成するようにしたものである。

〔作用〕

以上のように本発明によれば、有機化合物膜の塗布・熱
処理を複数回に分けて行い下地有機化合物膜を形成する
ようにしているので、表面の凹凸状態に合わせた塗布処
理を選択することができ、この為下地有機化合物膜を薄
く形成できる。

更に、少なくともこの下地有機化合物膜における最上層
の有機化合物膜塗布後には、軟化流動温度以上の温度で
ベークするようにしているのでこの下地有機化合物膜を
平角に形成できるのである。

〔実施例〕

以下第１図ないし第３図に基いて、本発明の各実施例を
詳細に説明する。まず第１図は、本発明の第１の実施例
を示すものである。同図（ａ）において、■は被加工基
板であシ、表面に段差高さ１μｍ。

幅２μｍ程度の凸部１ａが形成されている。そして、こ
の被加工基板１上に粘性係数が１５ｃｐ程度と比較的小
さいノボラック樹脂系ホトレジストかう成る第１の有機
化合物膜２を３０００ｒｐｍ程度の回転数で、凸部１ａ
を大概埋めるようやや厚目にスピンコードした後、８０
℃、１５分程度の条件でプレベークする。

次に同図（ｂ）に示す如く、同様のホトレジストから成
る第２の有機化合物膜３を、回転数を８０００ｒｐｍ程
度に上げて薄目にスピンコードし、次いで８０°Ｃ，１
５分程度の条件でプレベークする。この段階で表面の段
差高さは０．３μｍ程度に軽減される。そして同図（Ｃ
）の如く、同様のホトレジストから成る第３の有機化合
物膜４を、回転数を１１０００ｒｐ程度に下げて厚目に
スピンコードシ、次いで２５０℃、６０分程度でベーク
する。なお、とのべ一り温度２５０℃はノボラック樹脂
系ホトレジストの軟化流動温度以上の温度として設定さ
れるものであり、２００〜２５０℃でも良い。またベー
ク時間としては上記６０分が好ましいが、これより少し
短い程度でも良い。上記の積層された第１．第２及び第
３の有機化合物質２，３．４により下地有機化合物膜５
が構成される。

以上のように、有機化合物膜の複数回の塗布、及び軟化
流動温度以上のベークを行い、下地有機化合物膜５を形
成することによシ、この膜厚Ａは従来のような単一層の
１回塗布の場合に比べ、同程度の平坦性を維持しながら
０．３〜０．４μｍ程度の薄膜化が図れる。

次に第２図に第２の実施例を示す。この場合、同図（ａ
）に示す如く被加工基板１１には段差高さが０．５μｍ
２幅２μｍ程度の凸部１１ａが形成されている。この被
加工基板１１に、まず粘性係数１５　ｏｐ程度のノボラ
ック樹脂系ホトレジストから成る第１の有機化合物膜１
２を、回転数を３０００ｒｐｍ程度としてやや厚目にス
ピンコート１１次に８０℃。

１５分程度の条件でプレベークする。

次いで同図（ｂ）の如く、同様のホトレジストから成る
第２の有機化合物膜１３を、回転数を２０００ｒｐｒｎ
程度に下げて厚目にスぎンコートし、その後このホトレ
ゾストの軟化流動温度以上の２５０℃。

６０分程度の処理条件でベークする。上記第１及び第２
の有機化合物膜１２．１３により下地有機化合物膜１４
が構成される。

このように凸部１１ａの段差高さが比較的低い場合は、
塗布回数を減らすようにすることもできる。

更に、第３図に第３の実施例を示す。この場合は、凸部
２１ａを有する被加工基板２１に溶剤の異なる第１．第
２及び第３の有機化合物膜（ノボラック樹脂系ホトレジ
スト）２２，２３．２４ｉ順次塗布・熱処理して積層し
、最後の熱処理のみ軟化流動温度以上の温度でのベーク
処理として多層構造の下地有機化合物膜２５を形成して
いる。

ここにおいて上述した第１ないし第３の谷実施例では、
軟化流動温度以上のベークを最後に１回施すようにして
いるが、下地有機化合物膜の表面の高子工旦化を図る場
合には、上記ベークは有機化合物膜の塗布毎に行うこと
が好ましい。このような処理を施すことによシ各塗布し
た有機化合物膜は毎回軟化流動するのでより高子す旦化
が図れるのである。又、下地有機化合物層の下層に形成
される層が既に、かなり平坦化されているので、その上
に形成される層は、スピンコーティング等において流動
がより滑らかに行われるので、より平坦化に寄与するの
である。

また高スループツトを重視する場合には、８０℃の各グ
レペークは省略しても良い。この場合、これに代って例
えばレヅスト塗布装置に被加工基板を装着したまま温風
または加熱したＮ２ガスをその都度吹きかけ、レジスト
等の有機化合物膜の表面を乾燥するだけの処理とする。

そして各有機化合物膜を塗布し終った後、軟化流動温度
以上の温度でのベークを行い、下地有機化合物ｆｌｌ−
形成することとする。

更に上述した実施例においては、有機化合物膜に７ボラ
ツク樹脂系ホトレノスト等を用いているが、本発明では
これらに限定されるものではなく、レジストでなくとも
被加工基板の凹凸状態に合わせ塗布処理に適した材料を
適宜選択して用いることができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれば、有機化合
物膜の塗布・熱処理を複数回に分けて行うことにより下
地有機化合物膜を形成するようにしたので、この下地有
機化合物膜の表面の平坦化を損わずに膜厚を従来に比べ
薄く形成することが可能となる。

従って、ＥＢ直直接先光により下地有機化合物膜上にガ
ラス層を介して上層の有機化合物膜の７９ターンを形成
する際、重ね合せマーク読取時のＳ／Ｎ比を向上できる
という効果がある。また、上層の有機化合物膜のパター
ンを下地有機化合物層に高精度で転写することができる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を説明する工程断面図、
第２図は同第２の実施例を説明する工程断面図、第３図
は同第３の実施例を説明する要部断面図、また第４図は
従来例を説明する要部断面図である。 １．１１．２１・・・被加工基板、ｌａ、ｌｌａ。 ２１ａ・・・凸部、２，１２．２２・・・第１の有機化
合物膜、３，１３．２３・・・第２の有機化合物膜、４
．２４・・・第３の有機化合物膜、５，１４．２５・・
・下地有機化合物膜。 第　１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体素子製造の多層レジストプロセスにおける
   有機化合物の塗布方法において、被加工基板表面の凹凸
   状態に合わせて有機化合物膜の塗布・熱処理を複数回に
   分けて行うと共に、少なくとも最上層の有機化合物膜の
   熱処理は軟化流動温度以上の温度でのベーク処理をして
   行うことにより多層構造の下地有機化合物膜を形成する
   ことを特徴とする有機化合物の塗布方法。