JPS63274146A - レジストの現像方法及びその装置 - 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） この発明は半導体装置等の製造に用いられるレジストパ
ターンを得るためのレジストの現像方法と、その実施に
好適な現像装置とに関するものである。

（従来の技術） 近年、半導体装置の高集積化の要求が益々高まってきて
おり、これに伴ない、微細パターンの形成技術に対する
要請も益ヤ厳しいものｆこなっできている。係る要請に
答える技術としてはホトリングラフィ、Ｘ線リソグラフ
ィ及び電子線リングラフィというような各種のものが提
案されている。又、これら各リングラフィで用いられる
レジストは、パターンの解像カヤ製造工程中のスルーブ
ツトを支配し、高集積化された半導体装Ｍを得るうえの
最も重要な要素の一つと云える。そして、このレジスト
を扱う技術の中でもざらに重要なものがレジストの現像
に関するものである。

現在量も行なわれている現像方法の一つにパドル方式と
称されるものがある。この方式につき、第２図を参照し
て簡単に説明する。

第２図は、露光の終了したレジスト付き基板をパドル方
式で現像している様子を概略的に示す図である。第２図
において、１１は例えばシリコン、ＧａＡｓ等の基板を
示し、１３はこの基板上に形成されている現像されるべ
き露光済みのレジストを示す、又、１５はパドル方式で
現像を行なうための支持台を示す、この支持台１５は例
えば基板１１を真空吸着する機構を有しでいると共に、
図中Ｐで示す方向に回転可能になっている。又、１７は
レジスト１３用の現像液を示す。

パドル方式の現像方法においでは、現像液は露光済みの
レジスト１３上にあたかも溜り水のように載せられる。

そして、従来のパドル方式では、現像液及び基板を共に
静止状態にし、この溜めた現像液でレジストを所定時間
現像していた。所定時間の現像が終了すると、例えば支
持台１５ヲ回転させレジスト上の現像液を除去するとか
、レジストに対し必要に応じてリンス用の液体を供給す
るとか、又は両者の処理を共に行なうとかの処理がなさ
れ、レジストパターンが得られる。パドル方式の現像方
法は、スプレ一方式等の現像方法と比較した場合、現像
液の使用量を軽減することが出来るという長所を有して
いる。

（発明か解決しようとする問題点） しかしながら、上述したような静止状態で現像を行なう
従来のパドル方式の現像方法では、例えば直径が非常に
小ざいホールパターンの穴部のようなレジストの微細パ
ターン部分には、現像液が充分に回り込むことが出来な
いという問題点があった。

従って、現在進歩しつつあるサブミクロンオーダの加工
技術に用いられるような微細なレジストパターンを得る
ことが出来ないことになる。

この出願の第一発明の目的は、上述した問題点を解決し
、パドル方式の現像方法を用いて像細なレジストパター
ンを現像することが出来るような″現像方法を掃供する
ことにある。

この出願の第二発明の目的は、第一発明の現像方法の実
施に好適な現像装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） この出願の第一発明の目的の達成を図るため、第一の発
明によれば、露光済みレジストをパドル方式の現像方法
で現像するに当たり、現像液に対し微動振動を与えなが
ら現像することを特徴とする。

この出願の第二発明の目的の達成を図るため、第二の発
明によれば、露光済みレジストをパドル方式で現像する
現像装置において、 露光済みレジストを有する基板が載置される支持台と、
少なくとも前記露光済みレジストの現像中に前記支持台
に当接する振動手段とを具えたことを特徴とする。

（作用） この発明のレジストの現像方法によれば、現像液は適度
に振動することになるから、露光済みレジスト上でこの
現像液がレジスト現像に効果的になるように動く、従っ
て、パドル方式の現像方法であっても露光済みレジスト
の微細パターン形成領域にまで現像液が良く回り込むよ
うになる。

又、この発明のレジストの現像装置によれば、振動手段
としての例えばバイブレータの振動は支持台、基板及び
レジストを介して現像液に伝達されることになる。従っ
て、現像液を振動ぎぜながら露光済みレジストを現像さ
せることが可能になる。

（実施例） 以下、この発明のレジストの現像方法及びその現像装置
の実施例につき説明する。

レジ　ト　　　　８日 先ず、この出願の第一発明であるレジストの現像方法に
つき説明する。この出願に係る第一発明は、露光済みレ
ジストをパドル方式の現像方法で現像するに当たり、現
像液に対し微動振動を与えながら現像することを特徴と
するものである。

現像液に対して微動振動を与える具体的な方法は、例え
ば、露光済みレジストを有する基板を直接或は間接的に
微動振動させて、結果的に現像液ｔｍ動撮動させるよう
にしても良い。又、例えば超音波ホーンのようなものを
別途用意し、この超音波ホーンから発せられる超音波に
よって外部から現像液を直接振動させるようにしでも良
い。

又、ここで云う微動振動とは、レジスト上に溜り水の如
く載置されている現像液をこのレジスト上から飛び散ら
せでしまうことがないような大きざの振動であって、然
も、微細パターン形成に効果的となるように現像液とレ
ジストとの接触を促進させるように現像液を動がし得る
大きざの振動を意味する。尚、このような微動振動は、
レジスト膜厚の違い、現像液の種類の違い等に応じ変化
するので、これらを考慮して振動の周期やそれの大きざ
を決定するようにするのが好適である。

上述したようなこの発明の現像方法は、例えば以下に説
明するような現像装Ｍを用いることによって工業的に実
施することが出来る。

レジ　ト　　　゛　　　舌日 第１図（Ａ）及び（８）は、上述したようなレジストの
現像方法の実施に好適な、この出願に係る第二発明の現
像装置の実施例の構成を概略的に示す側面図及び平面図
である。第１図（Ｂ）は、第１図（Ａ）中、破線で囲ん
だ部分を拡大して示したものである。尚、これら図はこ
の現像装置の要部につきこの発明が理解出来る程度に概
略的に示しであるにすぎず、従って、各構成成分の形状
、大きざ、配Ｍ開係等はこの図示例に限定されるもので
はない。又、第２図に示したものと同様な構成成分につ
いでは同一の符号を付して示しである。

第１図（Ａ）及び（Ｂ）に示したこの発明の現像装置は
、露光済みレジストを有する基板が＠置される支持台１
１と、少なくとも前記露光済みレジストの現像中に前記
支持台１１に当接（接触）する振動手段２１とを具えた
ことを特徴としている。このため、露光済みレジスト上
に溜められる現像液をこの振動手段２１の振動によって
微動振動させながら、パドル方式で露光済みレジストを
現像することが出来る。

振動手段２１としでは例えばバイブレータを用いること
が出来る。又、この実施例の振動手段２１を、所望によ
り振動の大きさや振動の周期を可変することが出来るよ
うなものとしである。従つて、支持台１５に載言される
基板１１の材料、基板１１の厚さ、又、レジスト１３の
膜厚、ざらには、用いる現像液の種類等によって、振動
手段から現像液までの間の振動力の伝搬具合が変化して
も、これに応じて振動手段２１の駆動条件を変更して、
いつも良好な現像が行なえるように現像液を振動させる
ことが出来る。

又、この実施例の振動手段２１は支持台１５の回転軸１
５ａに対し、任意のときに、当接（接触）或はＨ間させ
ることが出来るような移動自在なものとしである。従っ
て、レジストの現像を行なう際は、振動手段２１を回転
軸１５ａに当接させこの振動手段２１の振動を支持台１
５ヲ介して現像液に伝え、現像液を微動振動させながら
現像を行なうことが出来る。又、現像が終了し例えば支
持台１５ヲ回転させて現像液をレジスト上から除去する
場合等には、振動手段２１を回転軸からＭ間させ支持台
１５の回転に支障がないようにすることが出来る。

尚、支持台１５の振動手段２１が接触される位置は、第
１図（Ａ）に示すような回転軸１５ａの中央部に限られ
るものではなく、現像液に振動を伝えることが出来るよ
うな位置であれば、回転軸１５ａの他の位置、ざらには
支持台１５の回転軸１５ａ以外の部分であっても勿論良
い。

夫扶茄１ 次に、実施例及び比較例によりこの発明の現像方法につ
き説明する。しかしながら、以下に述べる説明中の薬品
、数値的条件は単なる例示にすぎず、この発明の目的が
これら薬品、数値的条件のときのみに達成されるもので
ないことは理解されたい。

〈実施例１〉 ０ＡＰ（東京応化工業（株）製表面処理剤）を塗布した
シリコン基板上に、ＴＳＭＲ−８８００（東京応化製）
と称されるポジ型レジストを０．９ｕｍの膜厚になるよ
うに塗布した。

次に、ホットプレートを用いこのシリコン基板に対し９
０℃の温度で６０秒間ベーキングを行なフた。

次に、１１５縮小投影型露光機（ＮＡ＝０．３５）を用
い９線（波長が４３５．８ｎｍのもの）の光でシリコン
基板上のレジストに対して選択的に露光を行なった。尚
、この露光をドーズ量を１００ｍＪ／ｃｍ２として行な
った。

次に、第１図（Ａ）及び（Ｂ）を用いて説明した現像製
画の支持台１５上に露光の終了した基板を載置し、支持
台１５の吸着機構でこの基板を支持台１５に吸着固定す
る。支持台１５に振動手段２１を当接させこの振動手段
２１ヲ所定条件で駆動して、支持台１５を振動させる。

支持台１５を振動させながら、ＨＭＤ−Ｗ（東京応化工
業（株）製）と称される現像液を露光済みレジスト上に
溜め、溜められたこの現像液で３５秒間、現像液を振動
させながらの現像を行なった。その後、水にでリンスを
行なった 得られたレジストパターンを走査型電子顕像鏡（ＳＥＭ
）で観察したところ、直径０．８ｕｍのホールパターン
が形状良く形成（解像）されていることが分った。

く比較例１〉 実施例１と全く同様にして、レジスト膜の形成、ベーキ
ング及び露光を行なった。露光済みのレジストの現像に
ついては、振動手段２１ヲ支持台からＭ間させておき、
現像液を振動させない（静止パドル方式）ようにした以
外は、実施例１と全く同様に行なった。

得られたレジストパターンを観察したところ、直径０．
８及び０．９ｕｍのホールパターンは、いずれのものも
解像されてはいなかった。

〈実施例２〉 ノボラックのナフトキノンシアシトスルホン酸エステル
（ＬＭＲと略称する）をメチルセルソルブアセテート（
ＭＣＡ）に対して２５重量％溶解古せ、この溶液＋０．
２ｕｍの孔を有するフィルタでろ過してレジスト溶液を
調製した。

次に、シリコン基板上にスピンコーティング法によって
上述のレジスト溶液を塗布し１．２ｕｍの膜厚のレジス
ト（ＬＭＲ）の皮膜を形成した。

次に、ホットプレートを用いこのシリコン基板に対し７
０℃の温度で６０秒間ベーキングを行なった０次に、１
１５縮小投影型アライナ（ＮＡ＝０．３５）を用い９線
（波長が４３５．８ｎｍのもの）の光でシリコン基板の
レジストに対して選択的に露光を行なった。尚、この露
光をドーズ量ＩＩ　５０ｍＪ／ｃｍ２として行なった。

次に、露光済みレジスト付き基板に対し、ホットプレー
トを用い、１００℃の温度で１分間のインターベーキン
グ処理を行なった。

次に、第１図（Ａ）及びＣＢ）’ｊ用いて説明した現像
製雪の支持台１５上にこの基板を載置し、支持台１５の
吸着機構でこの基板を支持台１５に吸着固定した。支持
台１５に振動手段２１を当接させこの振動手段２１ヲ所
定条件で駆動して、支持台１５８撮動させる。支持台１
５を振動させながら、モノクロルベンゼン１０に対して
シクロヘキサン１．５（体積比）を混合した現像液を露
光済みレジスト上に溜め、この溜めた現像液で６０秒間
、現像液を振動させながらの現像を行なった。その後、
シクロヘキサンで１０秒間リンスを行なった 得られたレジストパターンをＳＥＭで観察したところ、
直径０．６ｕｒｎのホールパターンが形状良く解像され
ていることが分った。又、レジスト残渣は全く認められ
なかった。

く比較例２〉 実施例２と全く同様にして、レジスト膜の形成、ベーキ
ング、露光及びインターヘーキングを行なった。露光済
みのレジストの現像についでは、振動手段２１を支持台
から離間させておき、現像液を振動させない（静止パド
ル方式）ようにした以外は、実施例２と全く同様に行な
った。

得られたレジストパターンを観察したところ、直径０．
６ｕｍのホールパターンは解像されていたが、本来レジ
ストが除去されるべき領域にレジスト残渣が求められた
。

（発明の効果） 上述した説明からも明らかなように、この発炉のレジス
トの現像方法によれば、パドル方式の現像方法であって
も現像液を微動振動させながらレジストの現像を行なう
ため、現像液がレジストの例えばホールパターンのよう
な微細な部分に対応する領域にまで良く回り込むように
なる。従って、所望とする像細なレジストパターンを形
状良く解像することか出来ると共に、ざらに、レジスト
残渣の除去にも効果がある。

又、この発明の現像装置によれば、現像液を所望の通り
に微動振動させながらのパドル方式でのレジスト現像を
容易に行ない得る。

これかため、この発明の現像方法及び現像装置は例えば
超ＬＳＩの製造等に利用することが出来るから、これら
の工業的価値は非常に大きなものと云える。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び（Ｂ）はこの発明のレジストの現像方
法の実施に好適な現像装置の説明に供する要部側面図及
び要部平面図、 第２図は従来のパドル方式の現像方法の説明に供する図
である。 １１・・・基板、　　　　　　１３・・・露光済みレジ
スト１５・・・支持台、　　　　　１５ａ・・・回転軸
１７・・・現像液 ２１・・・振動手段（バイブレータ）。 特許出願人　　　　沖電気工業株式会社１１・・・基板
　　　　　　　１３・・・露光済みレジスト１５・・・
支持台　　　　　　１５ａ・・・回転軸１７・・・現像
液 ２１・・・撮動手段（バイブレータ） この発明の現像装置の要部を示す同 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）露光済みレジストをパドル方式の現像方法で現像
   するに当たり、 現像液に対し微動振動を与えながら現像することを特徴
   とするレジストの現像方法。
2. （２）露光済みレジストをパドル方式で現像する現像装
   置において、 露光済みレジストを有する基板が載置される支持台と、 少なくとも前記露光済みレジストの現像中に前記支持台
   に当接する振動手段と を具えたことを特徴とするレジストの現像装置。