JPS59104127A - 微細パタ−ン形成方法 - Google Patents

微細パタ−ン形成方法

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Publication number
JPS59104127A
JPS59104127A JP57213416A JP21341682A JPS59104127A JP S59104127 A JPS59104127 A JP S59104127A JP 57213416 A JP57213416 A JP 57213416A JP 21341682 A JP21341682 A JP 21341682A JP S59104127 A JPS59104127 A JP S59104127A
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JP
Japan
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resist
sensitivity
fine pattern
energy
irradiation
Prior art date
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Pending
Application number
JP57213416A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Asakawa
浩 浅川
Osamu Kogure
小暮 攻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP57213416A priority Critical patent/JPS59104127A/ja
Publication of JPS59104127A publication Critical patent/JPS59104127A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/38Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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】 トの#細パターン形成法に2げる感度向上方法に関する
ものである。
第1図に,従来の微細パターン形成法を示す。(4)で
レジスト溶成をシリコン,ならびにガラス等の基板Q)
上にスビンフータを用いて,回転塗布し,つづい−co
g科を加熱乾そう(ブリベーク) L’1:、溶媒を完
全に除去L’C。
レジスト被膜(1)を形成する。 (Blで該被膜上に
高エネルギ娠已)を照射して,微細パターンを描画する
。ついで。
C)で現i’JL Kを用いて,没せき,あるいは、ス
プレー法により,現象処理を行い,微細パターンを形成
する。
該ポジ形しジストは,高エネルギ線が照射され,低分子
値化された部分と,篩ヱネルギ線が照射されていない本
来の高分子抵部分における溶媒に対する溶解速度差を利
用した現像処理を行い,微細パターンが形成される。
したがって、該ポジ形しジストの感度を同上させる方法
として,現像条件を強くする方法がある。Lかし,この
方法は,現像条件が強すぎると,残すべき,高エネルギ
線未照射部が溶解,はくり、変形をおこすので,大幅な
感度向上は不可能である。
最も高い感度を有する高エネルギ線用ポジ形レジストで
ある,構造式中で表わされるFBMレジスト,ならびに
構造式叩で表わされるFBMとグリシジルメタクリレー
トとの共電合体レジストについては,現像条件の最適化
をはかることにより 電子線感度0.4μC /ct/
l 、  X W感度(M@−L線,波長=5.4 A
 ) 3 5mJ/一が得られている。
該レジストでも現像条件を強くする方法では,これ以上
の高感度化は不可能である。
CH。
÷cHt − C一升n(1) C=O ■ CH* CF t CHFCF * ′il′H・       7H・ 本発明は、FBMレジスト、ならびにFBMとグリシジ
ルメタクリレートとの共重合体レジストの高エネルギ線
感度を高めることを目的として、高エネルギ線照射後。
現像工程…■に熱処理することによりパターン精度を低
下させることなく容易に高感度化が達成されるものであ
る。
高感度化は、高エネルギ線リングラフィな用いた大容量
、高密度デバイスの製作において、高生産性、低価格化
をはかる上でB(要な技術である。
第2図は1本発明方法によるパターン形成工程を示した
ものである。(4)で、該レジスト溶液をスビノコータ
を用いて、基板(2)上にコーティングし、ついで、加
熱乾そうによって溶媒を完全に蒸発させることによって
、レジスト被膜(1)を形成する。ついで、 (B)で
は、該レジスト被膜上に高エネルギ縁(3)を照射して
、パターンを描rJI7L 。
ついで該試料を加熱処理(インターベーク)する(C1
゜ついで、現1家液を用いて、潰せき、あるいは、スフ
レ−法により現像を行うことにより微細パターンを形成
する(Dlパターンの描画に用いる。商エネルギ線とし
ては、電子線、軟X線、遠紫外線(波長、200〜30
0nm)を用いることができる。
現像液としては、FBM、ならびにFBMとグリ/ジル
メタクリレートとの共■合体レジストからなるレジスト
被膜において、高エネルギ縁の照射により、低分子膨化
された部分と、高エネルギ線が照射されていない1本来
の高分子址部分における。それらの溶解速度がいちじる
しく異なる溶剤が用いられる。これらの溶剤として。
好ましいのは、メチルイソプチルゲトン(MiBK)、
とインソロパノール(IPA)を主成分とする混合液で
ある。
現像温度、混合比は未照射部のレジストが溶解、変形。
はくりLないように適宜定めればよい。
最後に、該試料を乾そうすることにより所望のパターン
が得られる。
本発明は、従来法にインターベータ工程が追加されてい
る点に特徴がある。このインターベータの作用について
説明する。
該レジストは高エネルギ線照射により低分子址に分解す
るが、一部には切断された直後に再結合により、完全釦
分解乙ないものが存在する。Lかし、再結合部分は熱的
に不安定であり、加熱することにより1分子切断が完全
に達成される。本発明のインターベーク工程を行う着眼
点は、この再結合を熱的に完全に切断し、高エネルギ線
照射による反応を最大限利用することにより、感度を向
上させることにある。
実施例1 FBMとグリシジルメタクリレートとの共重合体レジス
ト全シリコンウェハ上にスピンコーティング法にヨI)
塗布し、ついで200℃の温度で、60分間、加熱して
溶剤を蒸発させ、その後、常温にまで冷却して、レジス
ト被膜を形成する。つぎに、電子線描画装置を用いて、
該レジスト被膜上に電子線を加速電圧20 KV、  
照射量は0.1μC/−から3μC/−までの範囲で、
40ステツプ露光する。ついで、該レジストの電子線感
度を高めるために、100℃、30分、大気雰囲気中で
該試料を加熱処理(インターベーク)する。つぎIC,
メチルイングチルクトン(MI BK )とイソプロパ
ツール(IPA)混合液(混合比= 1.25/I D
O)を用いて、液温を22.5℃と一定に保ち、2分間
現像する。ついで、イソソーパノール液で1分間、つづ
いてn−ブタノール液で2分間リンスする。
最後に窒素ガス、あるいは空気を吹きつけて、該試料を
乾そうする。乾そう後の該試料の現像されたレジスト膜
厚をクリステツソ等の膜厚測定器を使用してMI定する
第3図に′電子線感度を表わす、i!子線照財欺と現像
されたレジスト膜厚との関係を示す。第3図1曲線4に
示すごと(、従来のインターベークをしない方法では、
g子線感度は0.<SμC/−であるが、同図1曲線5
に不す本発明のインターベータを実施した電子線感度は
、 0.24μC/D11と約2.5倍感度が向上する
ことを示している。
実施例2 実施例1とは、レジストと現像液混合比が異なり、他は
同様な工程である。レジストはFBMを使用し、シリコ
ンウェハ上にシジスト塗布し、200℃、60分の加熱
処理(ソリベーク)、電子線露光、100℃、50分の
加熱処理(インターベーク)を実施し、つづいて現像処
理して#細パターンを形成する。現像液はMIBKとI
PA の混合比が1:150の混合液を使用する。現像
処理方法は実施例1と同様である。 第4図は、FBM
レジストの電子線感度特性を示したものである。第4図
3曲線4に示すごとくインターベークしない従来法の試
料の′電子線感度は0.98μCIcdlである。同図
1曲線5に示す本発明のインターベークを実施した試料
の電を線感度は肌6μCAt1lで、インターベークし
たことによりFBMレジストの電子線感度が向上するこ
とを示している。
実施例3 高エネルギ線として、軟X線を使用しても、1!子線と
同様な効果が得られる。 実施例1と同じ方法で、シリ
コン基板上に、FBMとグリシジルメタクリレートの共
重合体レジストを形成する。ついで、該レジスト被膜上
に、軟X線源として、モリブデンターゲット(波長:5
.4X)を使用して、高エネルギ線を照射する。このと
きの入力電圧は17 KV、電流は830mAである。
照射エネルギは、シャッタを使用して、照射時間を変え
ることによりコントロールする。軟X線照射後のインタ
ーベーク、現像方法は実施例1と同様に行う。インター
ベータしない場合には、0.7μmのレジスト膜厚を除
去する。照射時間は2分(照射エネルギs 55 m 
J /cA )である。一方。
インターベークした場合の照射時間は50秒(照射エネ
ルギ; 、14mJAyrJ)と照射時間1照射エネル
ギは小さくなり、感度が向上することを示している。レ
ジスト感度の高感度化は、X線出力が小さく、生産性の
低いX線露光において、特に効果が大きい。
実施例4 FBMレジストに軟X線(波長;5.4t)を照射した
場合にも、実施例6と同様なインターベークの効果が3
)る。軟X線照射方法は、実施例3と同様に行ない、現
像方法は実施例2と同じ方法で行う。インターベークし
ない場合の、0.7μmのレジストを除去する照射エネ
ルギは60mJ/cy/1である。一方、インターベー
タした場合には。
照射エネルギは37 m J/cdと小さくなり、感度
が同上することを示している。
実施例5 高エネルギ線として、遠紫外線(波長;200〜300
nm)を使用した場合にも、インターベークの効果があ
る。
連票外線源には、30Wの重水素ランプを使用して、2
8Mレジスト被膜上に高エネルギ線を照射する。レジス
ト塗布、ソリベーク、インターベーク、現数法は実施例
2と同じ方法である。インターベータしない場合には。
0.7μmのレジストを除去するのに要する。重水素ラ
ンプの照射エネルキは100mJ/c++!である。 
一方、インターベークを実施した場合の照射エネルギは
60mJ/−と小さくなって套り、感度が向上すること
を示している。
以上説明したように、FBMレジスト、FBMとグリシ
ジルメタクリレートとの共重合体レジストを用いて。
微細パターンを形成する方法において、露光と現像処理
これと同じ作用を示す高エネルギ線用ポジ形レジストに
ついても、同様な効果のあることが容易に類推される。
電子線、X線感度の高感度化は、大容拭、高密度デバイ
スの製作において最もJ「要な生産性の向上をはかれる
利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来法による微細パターン形成工程図、第2図
は本発明による微細パターン形成工程図である。第3図
はFBMとグリシジルメタクリレートとの共重合体レジ
ストの電子線感度特性図、第4図はFBMレジストの電
子線感度特性図である。 1・・・レジスト  2川基板  3・・・Uエネルギ
線4 ・・・インターベークなL5.・・・インタ−ベ
ークあり(91−121 第3詔 c子線しゑ@置き(7) 猶l1図 手続補正4(自発提出) 昭和58年3月ノ?日 特許庁長官 若 杉 相 夫 殿 1 事件の表示 特願昭57−21341、 発明の基部 微細パターン形成方法 3補正をする省 事件との関係 待d′F出顧人 東基部千代田区内辛町1丁目1番6号 (422)  日本亀信′祇砧公社 4代理人 5補正の対酸 「第3図はインターベークmlfと電子弾感度との関係
を示した図である。インターベータ温度が100°0.
150°C2200°0と高くなる釦したがって感度も
高くなっている。 しかし、温度が150°C以上になると、2μC/11
n  と低い電子線ドーズ量で、1!子線が照射され、
除去されるべき領域のレジストが残る。いわゆるネガ反
転がおこる。」(2)同第6頁第4行、第5行、第9頁
第12行「第3図」を「第4図」に訂正する。 (3)同第6貴第18行、第19行、第9頁第14行「
第4図」を「第5図」に訂正する。 (4)同第9負第12行「−一肛相図である。」の次に
次の文を挿入する。 [第6図はインターベーク温度と電子線感度との関係図
である。」 (5)図面   別紙のとおり 以上 笛Ig 0     50      too     lダ0
    200インターベークシ乱2ハ((υ 竿3図 第4図 隼ぢ釦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高エネルギ線すングラフィ用ポジ形レジストの微細パタ
    ーン形成法において、高エネルギ界照射工程と現像工程
    の中間に熱処理工程(インターベータ)を実施すること
    を特徴とする微細パターン形成方法。
JP57213416A 1982-12-07 1982-12-07 微細パタ−ン形成方法 Pending JPS59104127A (ja)

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