JPS6258629A - レジスト膜の形成方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明はレジスト膜の形成方法に係り、特にホトエツ
チングプロセス（以下ＰＥＰ工程という）において基板
表面にレジストを均一に塗布する方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

半導体装置を形成するためのＰＥＰ工程では基板（ウェ
ーハ）表面にレジストを均一に塗布する必要がある。こ
の際、塗布時のウェーハ表面は通常微細な凹凸のパター
ンが形成されている場合が多く、このようにウェーハ表
面に凹凸があるパターン上にレジストを塗ると、レジス
ト滴下時に凹凸の段差にそってレジストが広がり、回転
方式のレジスト塗布装置を用いて高速スピンによりこの
滴下したレジストをウェー八表面全域に広げた時に、均
一に広がらず部分的にレジストの塗りむらが発生するこ
とがある。

第３図および第４図は従来のレジスト塗布時の塗りむら
の発生を説明するためのウェーハ表面の平面図および断
面図をそれぞれ示したものである。

ウェーハ１０の表面に蝕刻パターン２１，２２゜２３．
２４等による凹凸がある場合、そのパターン表面にレジ
スト３０を滴下すると、第３図（ａ）および第４図（ａ
＞に示すように滴下されたレジスト３０が凹凸のパター
ンの段差にそつで長方形に広がる。その後ウェーハ１０
を５０００　ｒｐｍ程度で高速回転させ、滴下されたレ
ジスト３０をつ工−ハ１０の全域に渡って広げようとす
ると、凹凸パターンの段差のためにレジスト３０がウェ
ーハ１０の表面に均一に広がらず、第３図（ｂ）、第４
図（ｂ）に示ずように部分的にレジスト３０が塗布され
ない塗りむら４０が発生してしまう。

これは現在通常使用されているレジストの粘度は約３０
ＣＰであり、このように粘度の高いレンスｌ−が凹凸パ
ターンの段差のために流動性を阻害されるためである。

このようにウェーハ１０の表面に塗りむら４０が発生す
ると、この部分には後続の工程でマスクパターンの転写
ができないため、素子を形成することが不可能となる。

またレジスト３０が塗布された部分であっても、第４図
（ｂ）に示すようにレジストの厚さは均一ではない。こ
のような不均一なレジスト膜を用いてＰＥＰ工程を実行
すると、パターン幅の異常等のパターン不良が発生して
しまうことがある。

したがってパターンによる凹凸段差のある基板表面に均
一なレジスト膜を得ようとする場合には、レジスト滴下
後においてこの段差にそってレジストが広がるのを防止
する必要がある。

その１つの防止策として、基板表面を親水性にしてレジ
ストの濡れ性を良くし、滴下後のレジストが基板の中央
部に丸く均一に広がるようにする方法がある。すなわら
、基板の中央部に滴下したレジストが上方から見て丸く
均一に広がれば、高速回転後にはこれが均一に基板表面
に広がるため均一なレジスト膜が得られる。

この場合には凹凸パターンのある基板を親水性にするた
めに何らかの薬品処理の必要が生ずる。

しかしながら、従来行なわれている薬品処理は、後続す
るエツチング工程特にウェットエツチング時に基板とレ
ジストとの密着性を悪くするＪ３それがあり、好ましく
ない。

〔発明の目的〕

この発明は上述した欠点を除去するためになされたもの
で、凹凸のパターン段差がある基板表面に粘度の高いレ
ジストを滴下した場合にも、基板表面全域にわたって、
塗りむらを発生させることなく均一にレジストを塗布す
ることのできるレジスト膜の形成方法を提供することを
目的とする。

（発明の概要） 上記目的達成のため、本発明にかかるレジスト膜の形成
方法においては、凹凸を有する基板表面に粘度の小さい
レジストを塗布して基板面凹凸の段差を埋めた後、通常
の粘度を有するレジストを重ねて塗布することを特徴と
しており、レジストが均一に広がる結果厚さの均一なレ
ジスト膜を形成できるものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を詳細に説
明する。

第１図および第２図は、本発明によるレジスト膜の形成
方法の一実施例を説明するための基板表面の平面図およ
び断面図を示したものである。

この発明では薬品処理を７１１１代りに、通常使用する
レジストのレジスｌ〜成分はそのままで粘度だけを小さ
くしたレジスト３２を用い、これを最初に凹凸パターン
を右するウェーハ１ｏの表面に滴下する。

このようなレジスト３２を滴下すると、粘度が小さいた
めパターンの凹凸の段差を乗り越えてウェーハ１０の表
面に広がるため、ウェーハ１０の中央部付近にほぼ均一
にレジスト３２が広がる（第１図（ａ）、第２図（ａ）
）。この最初に塗布するレジスト３２の粘度はＩＣＰ〜
ＩＱｃＰ程度とするのが適当である。

その後５０００　ｒｐｍ程度の高速でウェーハ１０を回
転させると、第１図（ｂ）および第２図（ｂ）に示すよ
うに粘度の小さいレジスト３２が凹凸段差を乗りこえて
基′ｊｆｉ１０の表面に広がっていくため、ウェーハ１
０の全面の凹凸段差部にレジスト３２が塗布された形と
なる。

このような状態はウェーハ１０の表面が親水性となった
状態と等価である。すなわら、特殊な薬品処理を施して
ウェーハ表面を親水性にするのではなく、後続の工程で
用いるレジストと同一のレジスト成分を有する粘度の低
いレンス１〜のためにウェーハ表面が親水性になってい
るのである。なお、この低粘度レジストについてはベー
キングは原則として行なわない。

このような処理を施したのち、第１図（Ｃ）および第２
図（Ｃ）に示すように粘度の高い（３０Ｃｐ）通常のレ
ジスト３０を滴下すると、先に塗布した粘度の小さいレ
ジスト３２によりウェーハ表面は親水性になっているた
め、滴下された粘度の高いレジスト３０はウェーハの中
央部付近にほぼ丸く均一に広がる。

このような状態で第１図（ｄ）および第２図（ｄ）に示
すように高速回転をおこなえば、中央部付近に丸く広が
った粘度の高いレジスト３０がウェーハ表面全域にわた
って均一に広がり、均一なレジスト膜３０が得られる。

その後このレジスト膜はベーキングされ、露光工程に送
られる。なお、このようにして形成されたレジスト膜の
密着性やパターン状態は従来方法によるものと変りはな
い。

このようなレジスト塗布を可能にするためには、レジス
ト塗布装置はレジスト滴下用のノズルとして低粘度用と
高粘度用の２つを有するようにし、２種類のレジストを
切換えて供給するようにすればよい。

〔発明の効果〕

以上実旅例に基づいて詳細に説明したように、本発明に
よれば粘度の低いレジストによって基板表面を親水性に
できるため、後続の工程において粘度の高い通常のレジ
ストを用いてコーティングをおこなうことにより分布お
よび厚さの均一なレジスト膜が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を説明するため
のウェーハの平面図および断面図、第３図および第４図
は従来のレジスト膜の形成方法を説明するためのウェー
ハの平面図および断面図である。 １０・・・ウェーハ、２１．２２．２３．２４・・・凹
凸パターン、３０・・・粘度の大きいレジスト、３２・
・・粘度の小さいレジスト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、凹凸を有する基板表面に粘度の小さいレジストを塗
   布して前記凹凸の段差を埋めた後、通常の粘度を有する
   レジストを重ねて塗布することを特徴とするレジスト膜
   の形成方法。 ２、前記粘度の小さいレジストを１ＣＰ〜１０ＣＰに選
   択することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレ
   ジスト膜の形成方法。 ３、レジストの塗布が高速回転により行われる特許請求
   の範囲第１項記載または第２項記載のレジスト膜の形成
   方法。