JPS63260019A - レジストパタ−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〕 本発明はレジスト・ソターン形成方法に関し、更に詳述
すれば、半導体製造技術の１つ！あるフオトリンエ＆に
おいて微細・ぞターンの寸法精度が向上できるレジスト
パターン形成方法に関する。

〔従来技術〕

近年、半導体素子の高集積化に伴ない製造プロセスにお
けるレジストパターン形成技術は、一層の微細化と高精
度化が要求されており、このため、許容される寸法精度
も非常に厳しくなって来ている。

従来技術の７オトリンエ程では、材料表面（半導体ウェ
ハ）Ｋフォトレジストを塗布し、これをマスク材で露光
してレジストパターンを形成している。

処１、高集積化による微細なレ−）ヌト像を得るＫは、
レジスト膜厚は可能な限り薄い方が良いことは従来より
良く知られており、因Ｋ　　ＫｏｄａｋＭｉｃｒｏ−ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｅｍ１ｎａｒ　Ｉｎｔｅｒｆａ
ｃｅ７９ＶＣは、無光時間一定のとき、レジスト膜厚１
００Ｘの変化に対してレジスト像の線幅が約Ｑ、０１５
μｍ変化することが記載されている。

然るに、前記レジスト膜は、塗布時の周囲環境温度の変
化によって膜厚が変わり、温度上昇につれて厚くなるこ
とがまた従来より知られている。

そこフ、従来技術マは、し・タスト塗布時の環境温度の
変化に対応するため、塗布されたレジスト膜厚を検出し
、これと予め求められている一定温皮下″１４塗布した
際の膜厚とし、シスト線幅との関係から、露光時間や現
像時間を変えて処理を行っている。これｋより、現像後
のし・シスト線幅がマスクサイズと同等になるようにし
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、本発明者等が更に実験を重ねたところ、 所定レジスト線幅を得るために、塗布されたレジスト膜
厚の関数として得られる露光時間等を変えただけでは充
分でなく、実質的にはこれより大きいレジスト線幅の変
化が生じていることを見出した。

これは、露光及び現像を行う際、温度変化によってし、
シスト感度が変ることによるものと思われる。従って、
所定レジスト線幅を得るためには、レジスト膜厚の変化
によって露光時間等を変えるの′ｔ％はなく、露光時間
又は現像時間を、周囲環境温度の変化の関数として求め
、これによりフォトレジストを臓光又は現像する必要が
分った。

本発明の目的は、フオ）　Ｉ）ン工程において、フォト
ンシスト塗布時の周囲環境温度の変動に係りなく、現像
後のレジスト線幅の寸法精度向上がはかれるレジストパ
ターン形成方法を提供することｋあるう 〔問題点を触法するための手段及び作用〕すなわち、本
発明の上記目的は、半導体基板上Ｖｃ７オトレジストを
塗布、乾燥、露光、現像してレジストパターンを形成す
る方法において、フォトレジスト塗布時の環境温度を検
出し、予め測定された露光時間又は現像時間との関係か
ら検出された前記環境温度に基づいて露光時間又は現像
時間の少なくとも何れか一方を変えることを特徴とする
し・シスト・セターン形成方法により達成される。

環境温度の変化による露光時間及び現像時間の変化を予
め求め、これにより処理を行うことにより、以下のレジ
スト工程において所定レジスト線幅を変動させる要因は
なく、従って、高精度のレジスト像が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第６図、本発明の１実施例に適用されるレジスト装置（
スピンコータ）で、従来公知のものマある。

すなわち、前記スピンコータは、排気系４を備えたカッ
プと呼ばれる容器１内に、回転可能に設けられたテーブ
ル２を配しており、該テーブル２は真窒チャックにより
テーブル上忙載置されるシリコンウェハ６を保持可能に
設けている。

本発明では、前記容器１の周囲、例えばレジストされる
ウェハ６上方又は前記排気系４Ｖｃ温度センサ５が配置
されてレジスト時の周囲環境温度が測定される。なお、
前記温度センサとしては熱電対を用いることが〒きる。

次に前記装置を用いて行った結果を示す。

シリコンウェハにスピンコード法により、ポジ型レジス
ト（商品名：０ＦＰＲ−８ｏｏ、東京応化■社製）を６
００Ｏｒｐｍで塗布し、１２０Ｃのホットプレート上″
ｔ’５０秒間加熱した。この際、スピン塗布時のウェハ
上約５備の温度（環境温度）を計測し、環境温度とし、
シスト膜厚の関係を調べた（第１図）。次Ｋ、前記レジ
スト塗布されたウェハな、コンタクト露光機（商品名：
　Ｍｏｄｅ　ｌ　　３００１　。

ＫＡＳＰＥＲ社製）″ｔ％露光時間を変えて露光した。

その後、スプレー現像法にて３０秒間現像（現像液商品
名：　ＨＰＲＤ−４０２，富士）・ント■社製）した。

次に、線幅測長機（商品名：　ＲＡＭＰＡＳ　Ｍ−３、
日本光学■社製）Ｖｃて現像後のレジスト線幅を測定し
、マスクサイズとレジスト線幅との差が零となる露光時
間と環境温度との関係（適性露光時間）を調べた（第２
図）。

また、前述の方法でし・シスト塗布されたウェハを前記
露光機にて１０秒間露光した後、前述のスト線幅を測定
し、マスクサイズとし・シスト線幅との差が零となる現
像時間と環境温度との関係（適性現像時間）を磨べた（
第３図）。

次に、環境温度を一定の２３Ｃに維持し、前述のスピン
コード法↑レジスト塗布膜厚を変えるため、スピン回転
数を変えてレジスト塗布を行った。

その後、前記コンタクトｔｓ光機により露光時間を変え
て露光し、次に６０秒間だけ現像した。このようにして
得られたし、シスト像の線幅を、前述と同様に測長機フ
測定し、マスクサイズとレジスト線幅との差が零となる
露光時間とし、シスト塗布膜厚との関係を調べた（第４
図）。

また、同様の方法にて、レジスト膜厚が変更さ。

れるウェハを、霧光時間を１０秒間とし、現像時間を変
えたときに、マスクサイズとレジスト線幅との差が零と
なる現像時間とレジスト塗布膜厚との関係を調べた（第
５図）。

以上の結果から、従来技術フは、レジスト塗布時の環境
温度が例えば２５Ｃから２７ＣＫ変化した場合、その際
のレジスト塗布膜厚の変化を検出（第１図より、２３Ｃ
のとき９８００Ａ、２７Ｃのとき１０２００Ａ）Ｌ、こ
れに基づいて、第４図及び第５図の関係から、適性な露
光時間９．８秒から１０．２秒及び適性現像時間２９．
１秒から３０．８秒を得ていた。

しかしながら、本発明に基づいて行う第２図及び第３図
によれば、レジスト塗布環境温度が前述のとおり２３Ｃ
から２７ＣＩＣ変化した場合、適性な露光時間はρ４秒
から１０．６秒、また適性な現像時間は２７．５秒から
３２．７秒フあり、先の第４図及び第５図に基づいた従
来時間と大きく異っていた。

従って、レジスト塗布時の環境温度が変化した場合、塗
布膜厚を検出し、これから露光時間或いは現像時間を変
えたのでは、埃像後のレジスト線幅を所定幅にできない
つ従って、本発明のようＫ、環境温度の変化から露光時
間又は現像時間の少なくとも何れか一方を変える方法が
最適フある。

〔発明の効果〕

以上記載したとおり、本発明の方法によれば、レジスト
塗布時の環境温度が変化した場合にも、レジスト線幅を
安定に形成することが１き、特に高集積化による一層の
微細要求に対して、歩留り及び信頼性が向上する、

【図面の簡単な説明】

第１図は、レジスト塗布環境温度とレジスト膜厚との関
係を示す図、第２図は、マスクサイズとし・シスト線幅
との差が零になるために必要な露光時間と環境温度との
関係を示す図、第６図は、マスクサイズとし・シスト線
幅との差が零になるために必要な現像時間と環境温度と
の関係を示す図、第４図は、必要露光時間とレジスト塗
布膜厚との関係を示す図、第５図は、必要現像時間とレ
ジスト塗布膜厚との関係を示す図、第６図はスピンコー
タの概略図である。 図中符号： １・・・容器（カップ）、２・・・テーブル、６・・・
シリコンウェハ、４・・・排気系、５・・・温度センサ
。 第　　３　　図 し）゛スト噌゛弗３蒐境５ム贋（０Ｃ）ンンースト賃ｆ
−α・マ（入） 第　　５　　図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　半導体基板上にフォトレジストを塗布、乾燥、露光、
   現像してレジストパターンを形成する方法において、フ
   ォトレジスト塗布時の環境温度を検出し、予め測定され
   た露光時間又は現像時間との関係から検出された前記環
   境温度に基づいて露光時間又は現像時間の少なくとも何
   れか一方を変えることを特徴とするレジストパターン形
   成方法。