JPH11288105A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- JPH11288105A JPH11288105A JP10090297A JP9029798A JPH11288105A JP H11288105 A JPH11288105 A JP H11288105A JP 10090297 A JP10090297 A JP 10090297A JP 9029798 A JP9029798 A JP 9029798A JP H11288105 A JPH11288105 A JP H11288105A
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- JP
- Japan
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- resist
- pattern
- acid
- film
- exposure
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- Materials For Photolithography (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポジ型レジストを用いてパターンを形成する
際、膜減りを最小限に抑えながら表面難溶化層の発生を
抑制し、レジスト性能の向上及び寸法制御性の向上を図
る。 【解決手段】 基板上にポジ型レジスト膜を形成し、そ
のレジスト膜にパターニング露光してから露光後ベーク
を施し、次いでそのレジスト膜を酸性溶液と接触させた
後、現像処理することによりパターンを形成する。この
方法は特に、樹脂成分と酸発生剤を含有する化学増幅型
のポジ型レジストからパターンを形成する際に有効であ
る。
際、膜減りを最小限に抑えながら表面難溶化層の発生を
抑制し、レジスト性能の向上及び寸法制御性の向上を図
る。 【解決手段】 基板上にポジ型レジスト膜を形成し、そ
のレジスト膜にパターニング露光してから露光後ベーク
を施し、次いでそのレジスト膜を酸性溶液と接触させた
後、現像処理することによりパターンを形成する。この
方法は特に、樹脂成分と酸発生剤を含有する化学増幅型
のポジ型レジストからパターンを形成する際に有効であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造に用
いられるポジ型レジストパターンの形成方法に関するも
のである。
いられるポジ型レジストパターンの形成方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ポジ型レジストを用いてパターンを形成
する場合、通常は、シリコンウェハーなどの基板上にそ
のポジ型レジストを塗布して、アルカリに不溶又は難溶
のレジスト膜を形成し、そこにマスクを介して露光し、
露光部のアルカリに対する溶解性が増加することを利用
して、アルカリ現像することにより、露光部のみが除去
されたパターンが形成されている。
する場合、通常は、シリコンウェハーなどの基板上にそ
のポジ型レジストを塗布して、アルカリに不溶又は難溶
のレジスト膜を形成し、そこにマスクを介して露光し、
露光部のアルカリに対する溶解性が増加することを利用
して、アルカリ現像することにより、露光部のみが除去
されたパターンが形成されている。
【０００３】ところで、こうした方法によりパターンを
形成する場合、レジスト膜の表面に難溶化層が発生し、
レジストの解像性、寸法制御性、プロファイルなどの性
能に悪影響を及ぼすことがある。特に、光の作用により
酸を発生する酸発生剤を用いた化学増幅型のポジ型レジ
ストにおいては、空気中に存在するアミンのために酸の
失活が起こり、表面難溶化層が形成されて、解像度が低
下したり、露光から熱処理（露光後ベーク：post expos
ure bake）までの時間によって性能が大きく変化するい
わゆるタイム・ディレイ（time-delay）効果が発生した
り、表面部のみが張り出た状態になるいわゆるＴ-シェ
ープ（T-shape）プロファイルが発生したりすることが
知られている。ここでいう化学増幅型ポジ型レジストと
は、露光部で酸発生剤から発生した酸が、その後の熱処
理により拡散し、樹脂等の保護基を脱離させるとともに
酸を再生成し、露光部のアルカリ現像液に対する溶解性
を増加させるものである。
形成する場合、レジスト膜の表面に難溶化層が発生し、
レジストの解像性、寸法制御性、プロファイルなどの性
能に悪影響を及ぼすことがある。特に、光の作用により
酸を発生する酸発生剤を用いた化学増幅型のポジ型レジ
ストにおいては、空気中に存在するアミンのために酸の
失活が起こり、表面難溶化層が形成されて、解像度が低
下したり、露光から熱処理（露光後ベーク：post expos
ure bake）までの時間によって性能が大きく変化するい
わゆるタイム・ディレイ（time-delay）効果が発生した
り、表面部のみが張り出た状態になるいわゆるＴ-シェ
ープ（T-shape）プロファイルが発生したりすることが
知られている。ここでいう化学増幅型ポジ型レジストと
は、露光部で酸発生剤から発生した酸が、その後の熱処
理により拡散し、樹脂等の保護基を脱離させるとともに
酸を再生成し、露光部のアルカリ現像液に対する溶解性
を増加させるものである。
【０００４】化学増幅型のポジ型レジストにおけるこの
ような問題を解決するため、特開平6-186754 号公報に
は、露光後にレジスト層を酸で処理し、次いで露光後ベ
ーク及び現像を行う方法が提案されており、また特開平
6-267838 号公報には、予めレジスト表面を酸性雰囲気
にさらしてから露光し、次いで露光後ベークを行う方法
が提案されている。
ような問題を解決するため、特開平6-186754 号公報に
は、露光後にレジスト層を酸で処理し、次いで露光後ベ
ーク及び現像を行う方法が提案されており、また特開平
6-267838 号公報には、予めレジスト表面を酸性雰囲気
にさらしてから露光し、次いで露光後ベークを行う方法
が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の酸処理によっ
て、表面難溶化層の発生を抑制することができるが、本
発明者らの研究によれば、酸処理後の露光後ベークの段
階でも酸がレジスト膜中へ拡散し、現像時に、期待され
る表面難溶化層の除去以上にレジスト膜が除去されて膜
減り量が過大となり、また意図する寸法どおりのパター
ンが形成されにくいという問題が明らかになってきた。
て、表面難溶化層の発生を抑制することができるが、本
発明者らの研究によれば、酸処理後の露光後ベークの段
階でも酸がレジスト膜中へ拡散し、現像時に、期待され
る表面難溶化層の除去以上にレジスト膜が除去されて膜
減り量が過大となり、また意図する寸法どおりのパター
ンが形成されにくいという問題が明らかになってきた。
【０００６】そこで本発明の目的は、膜減りを最小限に
抑えながら、ポジ型レジストパターンにおける表面難溶
化の現象を解消し、また表面難溶化に伴う解像度の低
下、プロファイルや寸法制御性の悪化、タイム・ディレ
イ効果などの諸問題を解決しうる方法を提供することに
ある。
抑えながら、ポジ型レジストパターンにおける表面難溶
化の現象を解消し、また表面難溶化に伴う解像度の低
下、プロファイルや寸法制御性の悪化、タイム・ディレ
イ効果などの諸問題を解決しうる方法を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決するために研究を行った結果、上記の従来技術
と同様、酸による処理を採用するが、その処理を、露光
後ベークの後、現像処理の前に行うことにより、一層優
れた効果が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。すなわち本発明は、次の（Ａ）〜（Ｅ）の工程
を順次行うことにより、レジストパターンを形成する方
法を提供するものである。
題を解決するために研究を行った結果、上記の従来技術
と同様、酸による処理を採用するが、その処理を、露光
後ベークの後、現像処理の前に行うことにより、一層優
れた効果が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。すなわち本発明は、次の（Ａ）〜（Ｅ）の工程
を順次行うことにより、レジストパターンを形成する方
法を提供するものである。
【０００８】（Ａ）基板上にポジ型レジスト膜を形成す
ること、（Ｂ）そのレジスト膜にパターニング露光する
こと、（Ｃ）そのレジスト膜に露光後ベークを施すこ
と、（Ｄ）そのレジスト膜を酸性溶液と接触させるこ
と、及び（Ｅ）現像処理すること。
ること、（Ｂ）そのレジスト膜にパターニング露光する
こと、（Ｃ）そのレジスト膜に露光後ベークを施すこ
と、（Ｄ）そのレジスト膜を酸性溶液と接触させるこ
と、及び（Ｅ）現像処理すること。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において、基板上へのポジ
型レジスト膜の形成、パターニング露光及び露光後ベー
クは、常法に従って行うことができる。ここで用いるポ
ジ型レジストは、露光部が現像液に可溶となって現像処
理により除去され、非露光部がパターンとして残るもの
である。特に、酸の作用により脱離する基を有し、脱離
後はアルカリ可溶性となる成分とともに、酸発生剤を含
有するレジストに対して有効であり、具体的には例え
ば、それ自身ではアルカリに不溶又は難溶であるが、酸
の作用により脱離する基を有し、脱離後はアルカリ可溶
性となる樹脂、及び酸発生剤を含有する化学増幅型のポ
ジ型レジストが挙げられる。また、かかる化学増幅型の
ポジ型レジストは、環境の影響によるタイム・ディレイ
効果を抑制するために、クェンチャーとしてアミン化合
物を含有することがあり、本発明で対象とするポジ型レ
ジストはもちろん、このようなクェンチャーを含有して
もよい。さらには必要に応じて、溶解抑止剤、増感剤、
染料、接着性改良剤など、この分野で慣用されている各
種の添加物を含有することもできる。通常はこれらの成
分を有機溶剤に溶解した形で用意されたレジスト液を、
シリコンウェハーなどの基板上に塗布し、乾燥（プリベ
ーク）することにより、レジスト膜が形成される。
型レジスト膜の形成、パターニング露光及び露光後ベー
クは、常法に従って行うことができる。ここで用いるポ
ジ型レジストは、露光部が現像液に可溶となって現像処
理により除去され、非露光部がパターンとして残るもの
である。特に、酸の作用により脱離する基を有し、脱離
後はアルカリ可溶性となる成分とともに、酸発生剤を含
有するレジストに対して有効であり、具体的には例え
ば、それ自身ではアルカリに不溶又は難溶であるが、酸
の作用により脱離する基を有し、脱離後はアルカリ可溶
性となる樹脂、及び酸発生剤を含有する化学増幅型のポ
ジ型レジストが挙げられる。また、かかる化学増幅型の
ポジ型レジストは、環境の影響によるタイム・ディレイ
効果を抑制するために、クェンチャーとしてアミン化合
物を含有することがあり、本発明で対象とするポジ型レ
ジストはもちろん、このようなクェンチャーを含有して
もよい。さらには必要に応じて、溶解抑止剤、増感剤、
染料、接着性改良剤など、この分野で慣用されている各
種の添加物を含有することもできる。通常はこれらの成
分を有機溶剤に溶解した形で用意されたレジスト液を、
シリコンウェハーなどの基板上に塗布し、乾燥（プリベ
ーク）することにより、レジスト膜が形成される。
【００１０】このレジスト膜に、所定のパターンを有す
るマスクを介して、近又は中程度の紫外線、遠紫外線な
どの光を照射してパターニング露光が行われる。パター
ニング露光の後に、露光後ベークを施す。この露光後ベ
ークは、パターニング露光により酸発生剤から発生した
酸を拡散させ、樹脂等の保護基に作用させてその保護基
を脱離させるとともに酸を再生成させ、さらにその酸を
残りの保護基に作用させて露光部をアルカリ可溶化する
ための処理である。その温度は、レジストの種類などに
よっても異なるが、通常７０〜１５０℃程度の範囲から
選択される。汎用的なレジストでは、この温度は９０〜
１５０℃程度の範囲にある。また、この露光後ベークは
通常、２０〜１２０秒程度行われる。
るマスクを介して、近又は中程度の紫外線、遠紫外線な
どの光を照射してパターニング露光が行われる。パター
ニング露光の後に、露光後ベークを施す。この露光後ベ
ークは、パターニング露光により酸発生剤から発生した
酸を拡散させ、樹脂等の保護基に作用させてその保護基
を脱離させるとともに酸を再生成させ、さらにその酸を
残りの保護基に作用させて露光部をアルカリ可溶化する
ための処理である。その温度は、レジストの種類などに
よっても異なるが、通常７０〜１５０℃程度の範囲から
選択される。汎用的なレジストでは、この温度は９０〜
１５０℃程度の範囲にある。また、この露光後ベークは
通常、２０〜１２０秒程度行われる。
【００１１】こうして露光後ベークを行った後、通常は
現像処理を行ってポジ型パターンが形成されるのである
が、本発明では、露光後ベークの後でかつ現像処理の前
に、酸性溶液をレジスト膜上に適度な時間接触させる処
理を施す。このように、露光後ベークの後に酸性溶液と
接触させる処理を施すことによって、膜減りを最小限に
抑えながら表面難溶化の問題が解決される。
現像処理を行ってポジ型パターンが形成されるのである
が、本発明では、露光後ベークの後でかつ現像処理の前
に、酸性溶液をレジスト膜上に適度な時間接触させる処
理を施す。このように、露光後ベークの後に酸性溶液と
接触させる処理を施すことによって、膜減りを最小限に
抑えながら表面難溶化の問題が解決される。
【００１２】ここで、露光後ベークと酸性溶液処理の順
序は重要であり、その順序が逆になると、酸性溶液処理
による反応機構が変わってしまう。すなわち、露光後ベ
ークの前に酸性溶液処理を行うと、レジスト表面から膜
中への酸の拡散がベーク時にも起こることになり、酸の
拡散が過大になって、その後の現像により必要以上の表
面レジスト膜を溶解してしまうことになる。これに対
し、ベーク後に酸性溶液処理を行うことにより、その溶
液に由来する酸の拡散が酸性溶液処理時間においてのみ
起こり、膜減りを少なくすることができる。本発明にお
いては、余分な酸のレジスト膜中への拡散を抑えて、表
面難溶化層のみを取り除くことに利点がある。また、ベ
ーク後の酸性溶液処理は、現像機で行うことができるの
で、この酸性溶液処理、その酸性溶液の洗い流し及び現
像の各工程を連続して簡便に行うことができる。
序は重要であり、その順序が逆になると、酸性溶液処理
による反応機構が変わってしまう。すなわち、露光後ベ
ークの前に酸性溶液処理を行うと、レジスト表面から膜
中への酸の拡散がベーク時にも起こることになり、酸の
拡散が過大になって、その後の現像により必要以上の表
面レジスト膜を溶解してしまうことになる。これに対
し、ベーク後に酸性溶液処理を行うことにより、その溶
液に由来する酸の拡散が酸性溶液処理時間においてのみ
起こり、膜減りを少なくすることができる。本発明にお
いては、余分な酸のレジスト膜中への拡散を抑えて、表
面難溶化層のみを取り除くことに利点がある。また、ベ
ーク後の酸性溶液処理は、現像機で行うことができるの
で、この酸性溶液処理、その酸性溶液の洗い流し及び現
像の各工程を連続して簡便に行うことができる。
【００１３】ここで用いる酸性溶液の調製に際しては、
ポジ型レジストの種類や特性によって、酸の種類や酸性
度などを選択すればよく、またこの溶液を構成する溶媒
は、レジスト膜を溶解しないものであればよく、いずれ
も予備実験により定めることができる。酸としては、無
機酸、有機酸のいずれも使用でき、具体的には硫酸、硝
酸、酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、安息香酸などが挙
げられる。酸性溶液を構成する溶媒は、一般には水が好
適である。
ポジ型レジストの種類や特性によって、酸の種類や酸性
度などを選択すればよく、またこの溶液を構成する溶媒
は、レジスト膜を溶解しないものであればよく、いずれ
も予備実験により定めることができる。酸としては、無
機酸、有機酸のいずれも使用でき、具体的には硫酸、硝
酸、酢酸、ｐ−トルエンスルホン酸、安息香酸などが挙
げられる。酸性溶液を構成する溶媒は、一般には水が好
適である。
【００１４】この酸性溶液による処理は、後の現像処理
において表面難溶化層を解消するのに十分な時間行えば
よい。特に、表面難溶化層を解消するが、実質的にそれ
以上膜減りを増加させない、又はプロファイルを悪化さ
せない時間、すなわち、表面難溶化層を解消するのに必
要最小限の時間とするのが有利である。具体的には、２
０〜１２０秒程度の範囲から、ポジ型レジストの種類や
特性に応じて適宜予備実験により定めることができる。
において表面難溶化層を解消するのに十分な時間行えば
よい。特に、表面難溶化層を解消するが、実質的にそれ
以上膜減りを増加させない、又はプロファイルを悪化さ
せない時間、すなわち、表面難溶化層を解消するのに必
要最小限の時間とするのが有利である。具体的には、２
０〜１２０秒程度の範囲から、ポジ型レジストの種類や
特性に応じて適宜予備実験により定めることができる。
【００１５】パターニング露光、露光後ベーク及び酸性
溶液処理を行った後は、酸性溶液を洗い流し、次いで常
法に従って現像することにより、ポジ型レジストパター
ンが得られる。現像には、通常、アルカリ性水溶液が用
いられ、具体的な現像液としては、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシドの水溶液、２−ヒドロキシエチルト
リメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液などが挙げ
られる。
溶液処理を行った後は、酸性溶液を洗い流し、次いで常
法に従って現像することにより、ポジ型レジストパター
ンが得られる。現像には、通常、アルカリ性水溶液が用
いられ、具体的な現像液としては、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシドの水溶液、２−ヒドロキシエチルト
リメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液などが挙げ
られる。
【００１６】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらによって限定されるもので
はない。例中にある％は、重量基準である。
説明するが、本発明はこれらによって限定されるもので
はない。例中にある％は、重量基準である。
【００１７】例１ 樹脂成分が、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）をベースと
し、その水酸基の一部を１−エトキシエチル基で、他の
一部をイソプロピル基で保護したものと、同じくポリ
（ｐ−ビニルフェノール）をベースとし、その水酸基の
一部を１−エトキシエチル基で、他の一部をベンゾイル
基で保護したものとの混合物であり、酸発生剤がビス
（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタンであり、ク
ェンチャーがメチルジシクロヘキシルアミンとトリス
〔２−(２−メトキシエトキシ)エチル〕アミンとの混合
物であり、これらが溶剤のプロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテートに溶解され、ＫｒＦエキシマー
レーザー光に感光する化学増幅型のポジ型レジストを用
意した。
し、その水酸基の一部を１−エトキシエチル基で、他の
一部をイソプロピル基で保護したものと、同じくポリ
（ｐ−ビニルフェノール）をベースとし、その水酸基の
一部を１−エトキシエチル基で、他の一部をベンゾイル
基で保護したものとの混合物であり、酸発生剤がビス
（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタンであり、ク
ェンチャーがメチルジシクロヘキシルアミンとトリス
〔２−(２−メトキシエトキシ)エチル〕アミンとの混合
物であり、これらが溶剤のプロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテートに溶解され、ＫｒＦエキシマー
レーザー光に感光する化学増幅型のポジ型レジストを用
意した。
【００１８】シリコンウェハー上に、スピンコーターを
用いてこのレジストを乾燥後の膜厚が０.８８μmとなる
ように塗布し、次にダイレクトホットプレート上にて、
９０℃、６０秒の条件でプリベークを行った。こうして
レジスト膜が形成されたウェハーに、ＫｒＦエキシマー
ステッパー〔（株）ニコン製の“NSR-2005 EX12B”〕を
用いてラインアンドスペースパターンを露光した。クリ
ーンルーム内で５分間放置後、プロキシミティーホット
プレートにて、１１０℃、６０秒の条件で露光後ベーク
を行った。その後、パドルにて０.7規定の硝酸水溶液を
表１に示す時間接触させ、次に水で洗い流した。引き続
き、２.3８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液で６０秒間のパドル現像を行った。“NSR-2005 EX1
2B”ではロングパターンが形成される。
用いてこのレジストを乾燥後の膜厚が０.８８μmとなる
ように塗布し、次にダイレクトホットプレート上にて、
９０℃、６０秒の条件でプリベークを行った。こうして
レジスト膜が形成されたウェハーに、ＫｒＦエキシマー
ステッパー〔（株）ニコン製の“NSR-2005 EX12B”〕を
用いてラインアンドスペースパターンを露光した。クリ
ーンルーム内で５分間放置後、プロキシミティーホット
プレートにて、１１０℃、６０秒の条件で露光後ベーク
を行った。その後、パドルにて０.7規定の硝酸水溶液を
表１に示す時間接触させ、次に水で洗い流した。引き続
き、２.3８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水
溶液で６０秒間のパドル現像を行った。“NSR-2005 EX1
2B”ではロングパターンが形成される。
【００１９】現像後のパターンが形成されたウェハーの
断面を走査型電子顕微鏡で観察し、感度、解像度、プロ
ファイル及び膜減り量を調べた。感度は、０.３μmライ
ンアンドスペースパターンの底部寸法が１：１となる露
光量（「実効感度」とする）で表示した。解像度は、実
効感度の露光量で分離するラインアンドスペースパター
ンの最小寸法で表示した。プロファイルは、同露光量で
形成されたラインアンドスペースパターンの断面形状で
判断した。また膜減り量は、酸性溶液処理を行った場合
と行わなかった場合のレジストの膜厚を、それぞれ光学
式膜厚計〔大日本スクリーン（株）製の“ラムダＡ”〕
で測定し、両者の差で表示した。それぞれの結果を表１
に示す。
断面を走査型電子顕微鏡で観察し、感度、解像度、プロ
ファイル及び膜減り量を調べた。感度は、０.３μmライ
ンアンドスペースパターンの底部寸法が１：１となる露
光量（「実効感度」とする）で表示した。解像度は、実
効感度の露光量で分離するラインアンドスペースパター
ンの最小寸法で表示した。プロファイルは、同露光量で
形成されたラインアンドスペースパターンの断面形状で
判断した。また膜減り量は、酸性溶液処理を行った場合
と行わなかった場合のレジストの膜厚を、それぞれ光学
式膜厚計〔大日本スクリーン（株）製の“ラムダＡ”〕
で測定し、両者の差で表示した。それぞれの結果を表１
に示す。
【００２０】
【表１】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Run No. 酸性溶液 実効感度 解像度 プロファイル 膜減り量 処理時間 ─────────────────────────────────── １（対照） 0秒 50 mJ/cm2 0.3 μm Ｔ−シェープ顕著 − ２ 20秒 40 mJ/cm2 0.25μm Ｔ−シェープ残存 40Å ３ 40秒 〃 0.2 μm 角がやや丸い 270Å ４ 60秒 〃 0.2 μm No.3より角の丸み拡大 570Å ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００２１】表１に示すとおり、硝酸水溶液による処理
を行わなかった No.１では、環境による影響でＴ−シェ
ープとなり、解像度が０.３μmであったのに対し、硝酸
水溶液による処理を行った No.２〜４では、その処理時
間が長くなるにつれ、膜減り量が増えてＴ−シェープが
解消され、また解像度も向上した。
を行わなかった No.１では、環境による影響でＴ−シェ
ープとなり、解像度が０.３μmであったのに対し、硝酸
水溶液による処理を行った No.２〜４では、その処理時
間が長くなるにつれ、膜減り量が増えてＴ−シェープが
解消され、また解像度も向上した。
【００２２】例２ 酸性溶液による処理を行った場合と行わなかった場合の
それぞれについて、露光終了から露光後ベークまでの時
間（post exposure delay ：ＰＥＤと略す）による寸法
制御性を調べた例を示す。用いたレジストは例１と同じ
であり、基本的に例１と同じ操作を行ったが、ＫｒＦエ
キシマーステッパーは（株）ニコン製の“NSR-1755 EX8
A” に変更し、露光後ベークまでの時間（ＰＥＤ）は表
２に示すとおりとし、No.５〜８については硝酸水溶液
による処理を行わず、No.９〜１２については硝酸水溶
液による処理を６０秒間行った。“NSR-1755 EX8A” で
はショートパターンが形成される。
それぞれについて、露光終了から露光後ベークまでの時
間（post exposure delay ：ＰＥＤと略す）による寸法
制御性を調べた例を示す。用いたレジストは例１と同じ
であり、基本的に例１と同じ操作を行ったが、ＫｒＦエ
キシマーステッパーは（株）ニコン製の“NSR-1755 EX8
A” に変更し、露光後ベークまでの時間（ＰＥＤ）は表
２に示すとおりとし、No.５〜８については硝酸水溶液
による処理を行わず、No.９〜１２については硝酸水溶
液による処理を６０秒間行った。“NSR-1755 EX8A” で
はショートパターンが形成される。
【００２３】現像後、０.３μmラインアンドスペースパ
ターンのマスクから得られたパターンの幅を各露光量毎
に表面側から測定した。そして、露光量とパターン幅と
の関係をプロットし、パターン幅がちょうど０.３μmと
なる露光量（「０.３μmＥop（表面）」とする）を求め
た。これにより、ＰＥＤに伴う０.３μmＥop（表面）の
変化がわかるので、これをもって寸法制御性を評価し
た。結果を表２に示す。なお、例１で用いたステッパー
“NSR-2005 EX12B”は、例２で用いたステッパー“NSR-
1755 EX8A” よりも解像力が高いため、感度としての露
光量は前者のほうが小さい値になる。
ターンのマスクから得られたパターンの幅を各露光量毎
に表面側から測定した。そして、露光量とパターン幅と
の関係をプロットし、パターン幅がちょうど０.３μmと
なる露光量（「０.３μmＥop（表面）」とする）を求め
た。これにより、ＰＥＤに伴う０.３μmＥop（表面）の
変化がわかるので、これをもって寸法制御性を評価し
た。結果を表２に示す。なお、例１で用いたステッパー
“NSR-2005 EX12B”は、例２で用いたステッパー“NSR-
1755 EX8A” よりも解像力が高いため、感度としての露
光量は前者のほうが小さい値になる。
【００２４】
【表２】
【００２５】表２に示すとおり、硝酸水溶液による処理
を行わなかった No.５〜８では、露光後ベークまでの時
間（ＰＥＤ）が長くなるにつれて解像度が低下し、Ｔ−
シェーププロファイルが顕著となったのに対し、硝酸水
溶液による処理を行った No.９〜１２では、ＰＥＤが長
くなっても解像度がほとんど変化せず、ＰＥＤによる寸
法の変動が抑制されていた。また No.９〜１２のパター
ンは、表面側から見て底部のパターンと基板との境界が
観察できる状態で、Ｔ−シェープがなく、良好なプロフ
ァイルを示した。これに対し、露光後ベークまで時間を
置き、かつ硝酸水溶液による処理を行わなかった No.６
〜８のパターンは、表面側から見て底部の基板との境界
が観察できず、表面側からの底部寸法の測定が不可能な
ほどに表面難溶化層が発生していた。このように、本発
明の方法を採用することにより、表面からの観察のみで
レジストパターンの合否を判定できるようになる。
を行わなかった No.５〜８では、露光後ベークまでの時
間（ＰＥＤ）が長くなるにつれて解像度が低下し、Ｔ−
シェーププロファイルが顕著となったのに対し、硝酸水
溶液による処理を行った No.９〜１２では、ＰＥＤが長
くなっても解像度がほとんど変化せず、ＰＥＤによる寸
法の変動が抑制されていた。また No.９〜１２のパター
ンは、表面側から見て底部のパターンと基板との境界が
観察できる状態で、Ｔ−シェープがなく、良好なプロフ
ァイルを示した。これに対し、露光後ベークまで時間を
置き、かつ硝酸水溶液による処理を行わなかった No.６
〜８のパターンは、表面側から見て底部の基板との境界
が観察できず、表面側からの底部寸法の測定が不可能な
ほどに表面難溶化層が発生していた。このように、本発
明の方法を採用することにより、表面からの観察のみで
レジストパターンの合否を判定できるようになる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、レジストパターンに発
生する表面難溶化層のみを剥離することができるので、
レジストの性能を向上させ、また寸法制御性を向上させ
ることができる。また本発明の方法は、酸性溶液処理、
その後の洗い流し及び現像の各工程を、現像機を用いて
連続的に行うことができる点でも有利である。
生する表面難溶化層のみを剥離することができるので、
レジストの性能を向上させ、また寸法制御性を向上させ
ることができる。また本発明の方法は、酸性溶液処理、
その後の洗い流し及び現像の各工程を、現像機を用いて
連続的に行うことができる点でも有利である。
Claims (4)
- 【請求項１】基板上にポジ型レジスト膜を形成し、該レ
ジスト膜にパターニング露光してから露光後ベークを施
し、次いで該レジスト膜を酸性溶液と接触させた後、現
像処理することを特徴とするレジストパターンの形成方
法。 - 【請求項２】ポジ型レジストが、樹脂成分及び酸発生剤
を含有し、化学増幅型である請求項１記載の方法。 - 【請求項３】酸性溶液が硝酸水溶液である請求項１又は
２記載の方法。 - 【請求項４】酸性溶液と接触させる処理が、その後の現
像処理において表面難溶化層を解消するのに十分で、か
つ実質的にそれ以上膜減りを増加させない時間行われる
請求項１、２又は３記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09029798A JP4003286B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09029798A JP4003286B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11288105A true JPH11288105A (ja) | 1999-10-19 |
| JP4003286B2 JP4003286B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=13994615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09029798A Expired - Fee Related JP4003286B2 (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4003286B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6605417B2 (en) | 2000-02-04 | 2003-08-12 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for decreasing surface defects of patterned resist layer |
| JP2005159295A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-06-16 | Nec Kagoshima Ltd | 基板処理装置及び処理方法 |
| US7427168B2 (en) | 2002-03-01 | 2008-09-23 | Tokyo Electron Limited | Developing method and developing unit |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP09029798A patent/JP4003286B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6605417B2 (en) | 2000-02-04 | 2003-08-12 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for decreasing surface defects of patterned resist layer |
| US7094924B2 (en) | 2000-02-04 | 2006-08-22 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for decreasing surface defects of patterned resist layer |
| US7427168B2 (en) | 2002-03-01 | 2008-09-23 | Tokyo Electron Limited | Developing method and developing unit |
| US7794924B2 (en) | 2002-03-01 | 2010-09-14 | Tokyo Electron Limited | Developing method and developing unit |
| US7857530B2 (en) | 2002-03-01 | 2010-12-28 | Tokyo Electron Limited | Developing method and developing unit |
| US8053180B2 (en) | 2002-03-01 | 2011-11-08 | Tokyo Electron Limited | Developing method and developing unit |
| JP2005159295A (ja) * | 2003-09-18 | 2005-06-16 | Nec Kagoshima Ltd | 基板処理装置及び処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4003286B2 (ja) | 2007-11-07 |
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