JPS63104422A - パタ−ン形成方法 - 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、ポジ型のレジトタパターン形成方法に係り、
特に微細開孔部を有し、その断面形状が垂直或いはオー
バハング形状を呈するレジストのパターン形成方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

ノボラック樹脂をベースにしたレジストでは、アイ・ビ
ー・エム、ジャーナル　オブ　リサーチアンド　デイベ
ロプメント　第２４巻の第４５２頁から第４６０頁（Ｉ
　Ｂ　Ｍ　　Ｊ　、Ｒｅｓ、Ｄｅｖｅｌｏｐ、Ｖｏ１２
４　Ｎｏ、４　　ｐ　４５２−４６０）において報告さ
れているように、基板に被着したレジストを、クロルベ
ンゼンなどの有機溶媒に浸漬することにより、オーバハ
ング構造のパターンが形成できる。

同じノボラック系の電子線ポジ型レジストＲＥ５０００
Ｐ　（日立化成製）においても、クロルベンゼン等の有
機溶媒に浸漬することにより、急峻な或いはオーバハン
グ構造のパターンが形成できた。

クロルベンゼン処理を施したＲＥ５０００Ｐの現像の電
子線照射部における膜厚の変化を第２図に示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来方法では前述のように磐溶化された表面近傍の
溶解に多大な時間ｌ、を要する為、現像時間が非常に長
くなる。そのため、枚葉式の自動現像処理装置では、実
用的な時間内で処理できなくなるという問題があった。

上述の問題点を溶解剤濃度の高い現像液を用いて、高速
に現像を進めることにより解決しようとするとパターン
形状の劣化及び現像残渣が生じてしまう。

ここで、特に現像残渣に関しては、現像液中の溶解剤濃
度を低くすることにより、著しく改善されるという知見
を得ている。しかし、該溶解剤濃度を低減すると、現像
時間が非常に長くなるという問題がある。例えば従来現
像液（東京応化製ＮＭＤ−３）の溶解剤ＴＭＡ　（水酸
化テトラメチルアンモニウム）の量を従来の２．３８　
％から］、９０　％にすると、現像時間は５〜６倍に増
加する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、クロルベンゼン処理等により難溶化された表
面近傍について、Ｘ線、光線、電子線などエネルギー線
を用いて潜像を形成した後溶解剤濃度の高い第１の現像
液を用いて短時間で現像し、引続き、第１の現像液より
溶解剤濃度の低い第２の現像液を用いて現像を行い、短
時間で、しかもパターン形状の劣化、現像残渣が生じる
ことなく急峻な或いはオーバハング構造のパターンを形
成することができるようにしたものである。

〔作用〕

クロルベンゼン処理により形成された表面難溶化層を高
速に現像することにより、第２図中の現像時間］゛の大
半を占めるｔを大幅に短縮する（ｔ、’）ことにより現
像時間を短縮する（Ｔ’　）。

また、難溶化層の現像終了後は、従来と同様の溶解剤濃
度の低い現像液を用いて現像するのでパターン形状の劣
化、現像残渣は生じない。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１ まず、第１図（ａ）に示すように基板１１にノボラック
系ポジ型電子線しジス１〜（日立化成製、商品名ＲＥ５
０００Ｐ　）　　１２を被着する。つぎに、第１図（ｂ
）に示すように、該レジストをクロルベンゼンに所定時
間浸漬して、表面近傍１３を難溶化する。ここでは、ク
ロルベンゼンを用いたが、他の有機溶媒（例えば、トリ
クロルエチレン、ベンゼン、トルエン、メチルシクロヘ
キサン、エチレングリコール、クロルホルム、シクロヘ
キサノン。

エチルアセテート、ケロセン）を用いることもできる。

続いて、第１図（ｃ）に示すように電子線照射（３−８
μＣ／ｃｍ２）を行って潜像を形成する。ついで、第１
図（（１）で示すように東京応化製現像液ＮＭＤ−３（
溶解剤である水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度は
、２．３８　％）を用いて、１０秒間現像し、少なくと
も難溶化層の現像を終了する。引続き現像液として前記
溶解剤濃度を１．９０　％に希釈した現像液を用いて、
２分間現像を行い、第１図（ｅ）に示すようにエツジが
鋭い微細な開孔部（＜０．２　　μｍ）が形成され、オ
ーババング形状のレジストパターンが得られた。

ここで、電子線照射の替りにＸ線露光を用いても同様な
パターン形成が可能であった。

実施例２ レジスト表面をＣ’Ｆ　４プラズマにさらすことにより
難溶化を行った。以下、実施例１と同様の手順によりパ
ターン形成を行って、実施例１と同様の結果を得た。

実施例３ 電子線レジストＲＥ５０００Ｐ　　（日立化成製）は表
面を数１００人現像した後、水洗、乾燥を行うことによ
り表面が難溶化される。この工程の後、実施例１と同様
の手順によりパターン形成を行って、実施例１と同様の
結果を得た。

実施例４ 紫外光に対して強い吸収を示すレジスト（ＲＤ５００Ｏ
Ｎ　、　ＲＥ５０００Ｐ日立化成製など）に紫外線を照
射すると、表面近傍が、光重合、光酸化し、難溶化する
。この工程を行なった後、実施例１と同様にパターン形
成を行ない、同様の結果を得た。

実施例５ 実施例１では、クロルベンゼンによる難溶化層の形成（
第１図（ｂ））を潜像を形成する（第１図（Ｃ））前に
行っているが、この２つの工程を入れ替えて、第３図に
示す工程でパターン形成を行い、実施例１と同様のパタ
ーンを得た。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明では薙溶化処理を施したレジスト
の表面難溶化層だけを高速に現像することにより現像時
間の短縮を図っているので、パターンの劣化や現像残渣
の問題がなく、短時間のパターン形成が行える。

これにより、従来では、５〜６分要した現像時間を２分
程度に短縮できた。それに伴い、枚葉式自動現像処理装
置による現像が可能となった。

また本発明はポジ型レジストの場合について記したが、
表面を難溶化したネガ型レジストの場合にも適用可能な
ことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は、実施例１に示すパターン形成
方法の各工程図、第２図は、クロルベンゼン処理を行っ
たレジスト現像時の膜厚変化を示す図、および第３図は
、実施例２に示すパターン形成方法の各工程図である。 ］、、１−．３１・・・基板、１．２．３２・・・レジ
スト、１３゜３３・・・レジスト表面近傍に形成された
難溶化層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板に被着したレジストの表面近傍を現像液に対し
   て難溶化する工程と、エネルギー線を用いてレジストに
   潜像を形成する工程と、第１の現像液を用いて該レジス
   トの表面近傍を現像し、然る後、第２の現像液を用いて
   現像を行う工程からなることを特徴とするパターン形成
   方法。 ２、上記第１の現像液としてレジストに対する溶解能力
   が大きい現像液を用い、第２の現像液として、第１の現
   像液よりも溶解能力の小さい現像液を用いることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載したパターン形成方
   法。 ３、上記第１の現像液として、溶解剤濃度の高いものを
   用い、第２の現像液として溶解剤濃度が第１の現像液よ
   り低いものを用いることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載したパターン形成方法。