JPH11327166A

JPH11327166A - 膜のパターニング方法

Info

Publication number: JPH11327166A
Application number: JP13867798A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Hoshino; 栄一星野; Masahiro Urakuchi; 雅弘浦口; Toshikatsu Minagawa; 敏勝皆川; Yuichi Yamamoto; 祐一山本; Yoshihiro Sato; 由博佐藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 1999-11-26
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: US6143473A; TWI227383B; JP4162756B2; KR19990087875A; KR100285384B1

Abstract

(57)【要約】【課題】レジストをマスクに使用する膜のパターニング
方法に関し、現像後の不要なレジスト残渣を基板上から
短時間で除去すること。【解決手段】基板１上に膜２を形成する工程と、前記膜
２の上にレジスト３を塗布する工程と、前記レジスト３
を露光する工程と、前記レジスト３を現像液４により現
像する工程と、前記現像液４を前記膜２上から除去する
工程と、現像によって前記膜２上に残った前記レジスト
３に酸素含有雰囲気中で紫外線を照射する工程と、前記
膜２上に残った前記レジスト３にアルカリ水溶液５を供
給して前記レジスト３のうちの現像残渣を除去する工程
と、前記レジスト３から露出した膜２をエッチングする
ことによって前記膜２にパターンを形成する工程とを含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膜のパターニング
方法に関し、より詳しくは、膜の上にレジストを塗布し
た後に、露光及び現像を経て形成されたレジストのパタ
ーンをマスクに使用して膜をパターニングする方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造ではフォトリソグラフ
ィー技術によって膜をパターニグする工程が含まれ、フ
ォトリソグラフィー技術では膜の上に塗布したレジスト
を露光し、現像して得られたレジストのパターンをマス
クとして使用している。レジストの露光は、レチクルに
形成された遮光パターンをレジストに転写して潜像を形
成するものである。

【０００３】そのレチクルの遮光パターンは、一般に、
クロム、酸化クロムからなり、フォトリソグラフィー技
術を用いて以下のような工程で形成される。まず、図１
４(a) に示すように、クロム又は酸化クロムからなる遮
光膜102 を石英基板101 上に形成した後に、遮光膜102
上に感光性材料として放射線重合型のレジスト103 を塗
布し、これをプレベークする。

【０００４】この後に、図１４(b) に示すように、例え
ば電子線により潜像をレジスト103に描画する。さら
に、図１４(c) に示すように、現像処理によりレジスト
103 の潜像を顕像化してパターンを形成する。次に、図
１４(d) に示すように、遮光膜102 のうちレジスト103
のパターンから露出している部分をエッチングすること
により、レジスト103 のパターンを遮光膜102 に転写す
る。

【０００５】そして最後に、レジスト103 を酸素プラズ
マに曝したり、或いは硫酸と過酸化水素水の混合液にレ
ジスト103 を浸漬することにより、図１４(e) に示すよ
うに、レジスト103 を石英基板101 上から除去する。こ
れによりレチクルの形成が終了するが、レジスト103 と
して例えばポリスチレンのようにゲル化作用のある材料
を用いると現像残りが生じ易くなる。現像残りは、レジ
ストの現像が不完全となって必要のない箇所にレジスト
が残る現象である。

【０００６】そのような現像残りが生じると、第１に、
遮光膜102 のパターンのエッジの直線性が悪くなり、第
２に、遮光膜102 のパターンの側部がテーパ状になって
パターン精度を低下させ、第３に、本来除去されるべき
領域にレジスト103 が島状に薄く残ってしまいその下の
膜のエッチングが不完全になるといった問題がある。そ
のような不必要な島状のレジストを、以下にレジスト現
像残渣という。

【０００７】それらの問題は、ディスカム（descum）工
程と呼ばれる処理によって解決されようとしている。デ
ィスカム工程は、レジストの露光、現像を終えた後に酸
素プラズマによってレジストを僅かにエッチングするこ
とによってレジスト現像残渣を除去する工程や、或い
は、レジストの露光、現像を終えた後に、酸素含有雰囲
気中でレジストに紫外線（ＵＶ）を照射してレジスト現
像残渣を除去する工程である。

【０００８】そのような酸素雰囲気中でレジストの現像
残りに紫外線を照射することは、特開昭５８−２１８１
２６号公報に記載されており、その紫外線照射は真空蒸
着装置内で行われている。また、紫外線の代わりに遠紫
外線を用いることが、特開昭６１−７７８５２号公報、
特開平４−３０２４２７号公報、特開平３−１５４３３
０号公報、特開昭６１−１０８１３５号公報、特開昭５
７−６６６３３号公報に記載されている。

【０００９】酸素含有ガスとしては、特開昭６１−７７
８５２号公報では空気を使用し、特開平４−３０２４２
７号公報ではオゾンを使用し、特開昭５７−６６６３３
号公報、特開昭６１−１０８１３５号公報及び特開平３
−１５４３３０号公報では酸素を使用している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ディスカム工
程として酸素プラズマを用いることは、プラズマ発生の
ために、大がかりで高価な設備が必要となる。また、デ
ィスカム工程として、紫外線照射と酸素雰囲気を用いる
ことは、特に大がかりな設備は必要としないが、不要な
レジストを短時間で除去することはできず、スループッ
トの向上が図れない。

【００１１】さらに、不要なレジストが完全に除去され
るまでディスカム処理を行うと、マスクとなるレジスト
パターンの形状を損なってしまう。本発明の目的は、レ
ジストパターンの形状を損なうことなく、不必要なレジ
ストの残渣を基板上から短時間で除去することが図れる
工程を含む膜のパターニング方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（手段）上記した課題
は、図１、図２に例示するように、基板１上に膜２を形
成する工程と、前記膜２の上にレジスト３を塗布する工
程と、前記レジスト３を露光する工程と、前記レジスト
３を現像液４により現像する工程と、前記現像液４を前
記膜２上から除去する工程と、現像によって前記膜２上
に残った前記レジスト３に酸素含有雰囲気中で紫外線を
照射する工程と、前記膜２上に残った前記レジスト３に
アルカリ水溶液５を供給して前記レジスト３のうちの現
像残渣を除去する工程と、前記レジスト３から露出した
膜２をエッチングすることによって前記膜２にパターン
を形成する工程とを有することを特徴とする膜のパター
ニング方法によって解決する。

【００１３】上記した膜のパターニング方法において、
前記基板１は石英ガラスからなり、前記膜２はクロム又
は酸化クロムからなることを特徴とする。また、上記し
た膜のパターニング方法において、前記酸素含有雰囲気
は大気であることを特徴とする。また、上記した膜のパ
ターニング方法において、前記レジスト３はラジカルト
ラップ剤を含むことを特徴とする。

【００１４】また、上記した膜のパターニング方法にお
いて、前記レジスト３はクロロメチル化スチレンとクロ
ロスチレンの共重合体であることを特徴とする。また、
上記した膜のパターニング方法において、前記レジスト
３は電子ビームレジストであり、前記露光は、前記レジ
ストに電子ビーム照射することであることを特徴とす
る。

【００１５】また、上記した膜のパターニング方法にお
いて、前記アルカリ水溶液５は、テトラメチルアンモニ
ウムハイドライムを含む液、又は水酸化カリウムを含む
液、又は水酸化ナトリウムを含む液であることを特徴と
する。また、上記した膜のパターニング方法において、
前記アルカリ水溶液のｐＨは１０以上であることを特徴
とする。

【００１６】また、上記した膜のパターニング方法にお
いて、前記レジスト３への前記紫外線照射量は、１．０
〜１９μＣ／cm²の範囲内であることを特徴とする。ま
た、上記した膜のパターニング方法において、前記レジ
スト３への前記紫外線照射量は、レジスト現像残渣が完
全に除去されない程度の量であることを特徴とする。

【００１７】次に、本発明の作用について説明する。本
発明によれば、膜上に塗布されたレジストを露光、現像
した後に、レジスト現像残渣に紫外線を照射し、つい
で、レジスト現像残渣をアルカリ水溶液によって除去す
るようにしている。微小量のレジスト現像残渣は、紫外
線照射によってゲル化しているにもかかわらず、紫外線
照射によってレジストの官能基が破壊されてレジスト現
像残渣とその下の膜との密着性が大幅に低減する。しか
も、大気などの酸素含有雰囲気中の酸素が紫外線照射照
射によってオゾンとなってレジスト現像残渣を酸化す
る。この紫外線照射は、レジスト現像残渣を完全に除去
する条件に設定せずに、低分子化する程度とする。これ
により、本来必要なレジストパターンへの紫外線照射に
よる損傷は実質的に生じない。

【００１８】低分子化されたレジスト現像残渣は、アル
カリ水溶液の構成分子と結合し、膜上から除去されて洗
い流されることになる。レジスト現像残渣の除去ととも
に、レジストパターンの側部に存在するテーパ状のレジ
ストも酸化され、アルカリ水溶液によって縮小化される
ことになる。そのようなレジスト現像残渣の除去処理
は、特に大がかりな装置を必要とせず、膜の上の不必要
な微量のレジストを選択的に除去でき、しかも、レジス
トパターンのパターン精度を劣化させることはない。

【００１９】

【発明の実施の形態】そこで、以下に本発明の実施形態
を図面に基づいて説明する。図１、図２は、本発明の実
施の形態に係る膜のパターニング工程を示す断面図であ
る。まず、図１(a) に示す状態になるまでの工程を説明
する。

【００２０】図１(a) において、石英ガラス基板（透明
基板）１上にはスパッタによってクロム（Cr）又は酸化
クロム（CrO ）よりなる膜厚６０nm〜１００nmの遮光膜
２が形成されている。また、遮光膜２上には、スピンコ
ート法によってネガ型のレジスト３が例えば３００nmの
厚さに塗布されている。ネガ型のレジスト３として、例
えば、クロロメチル化ポリエチレンを主成分としてこれ
にラジカルトラップ剤であるＴＮＰ（トリス・ノニルフ
ェニル・ホスファイト）とＢＨＴ（2.6-ジターシャルブ
チル-4- メチルフェノール）を添加した材料、或いはク
ロロメチル化スチレンとクロロスチレンの共重合体から
なる材料がある。そのような材料を含むレジスト３の具
体例として、日本ゼオン株式会社製の商品名「ＺＥＮ４
１００」がある。

【００２１】その後、石英ガラス基板１をホットプレー
ト（不図示）上に置いて、温度１２０℃、時間１５分の
条件でレジスト３をベークする。そのようなプリベーク
処理を経た基板１、遮光膜２及びレジスト３はフォトプ
レート基板と呼ばれる。次に、図１(b) に示すように露
光によってレジスト３に潜像を形成する。露光は、例え
ばベクタースキャン型電子ビーム露光装置を使用して電
子ビーム（ＥＢ）をレジスト３に照射することによる直
接描画法によって行われる。電子ビームの照射条件とし
て、例えば加速電圧を２０ｋｅＶ、電子照射量を１．０
〜１９μＣ／cm²に設定する。

【００２２】続いて、石英ガラス基板１を現像装置の回
転台（不図示）上に置き、ついで回転台を約２５０ｒｐ
ｍ程度の低速で回転させながら現像液４をレジスト３に
供給し、ついでその回転を停止してレジスト３の上に現
像液４が盛られている状態にし、この状態でレジスト３
を現像する。そのような現像方法は一般にパドル現像と
呼ばれる。

【００２３】現像液としては、例えば酢酸イソアミルと
エチルセルソルブを含む混合液を使用する。そのような
現像を約１８０秒間行って、図１(c) に示すように、レ
ジスト３に形成された潜像を顕像化する。これにより、
レジスト３のうち電子ビームが照射されない部分が、ほ
ぼ除去されてレジストパターン３ｐが形成される。続い
て、リンス液としてエチルセルソルブをレジスト３及び
遮光膜２に１５秒間供給してそれらの表面を洗浄する。
リンス液の供給を停止した後に、回転台（不図示）の回
転数を２０００ｒｐｍに設定して遮光膜２及びレジスト
３の表面を乾燥させる。

【００２４】レジスト現像直後には、図１(c) に示すよ
うに、電子ビームが照射されない領域に島状の薄いレジ
スト現像残渣３ａが残るとともに、レジストパターン３
ｐの側部にレジスト３の現像残りであるテーパ部３ｔが
形成される。そこで、そのようなレジスト３のレジスト
現像残渣３ａを除去するために次のようなディスカム処
理を行う。

【００２５】まず、図１(d) に示すように、酸素を含む
雰囲気、例えば大気、空気、酸素ガス、オゾンガス中に
石英ガラス基板１を置いた状態において、遮光膜２上に
残っているレジスト３に紫外線を照射する。紫外線照射
は、例えばエネルギー密度２ｍＶ／cm²の低圧水銀ラン
プを用いて行い、紫外線照射後のレジスト現像残渣３ａ
が残る程度の照射時間とする。

【００２６】この後に、石英ガラス基板１を回転台（不
図示）上に載せ、図２(a) に示すように、アルカリ水溶
液５、例えば日本ゼオン株式会社製の商品名「ＺＴＭＡ
−１００」をスプレー法によってレジスト３及び遮光膜
２に向けて例えば６０秒間吹き付ける。この結果、図２
(b) に示すように、レジスト現像残渣３ａはアルカリ水
溶液５によって除去され、しかもレジストパターン３ｐ
の側部のテーパ部３ｔが縮小した。

【００２７】このように、レジストパターン３ｐの形状
が損なわれずに、レジスト現像残渣３ａが消滅し、しか
も、レジストパターン３ａ側部のテーパ部３ｔが縮小し
たのは次のような理由によると考えられる。即ち、現像
後に感光がされないか或いは感光が不十分のレジストで
は、紫外線照射により気中に発生したラジカルをラジカ
ルトラップ剤が吸収してゲル化が進むことになる。そし
て、ゲル化した薄いレジスト樹脂は、紫外線に曝されて
発生した大気又は空気中のオゾンによって酸化反応を起
こす。この場合、レジストパターン３ｐの側部に存在す
るテーパ部３ｔの薄い部分は、基板との界面の深さまで
酸化が進む。また、レジスト現像残渣３ａの酸化は不完
全であるが、紫外線照射によってレジスト現像残渣３ａ
の底部の官能基が破壊されることによってレジスト現像
残渣３ａと遮光膜２との密着性が低下する。

【００２８】そのようなレジスト現像残渣３ａは、官能
基の破壊と酸化によって剥離が容易な状態になり、さら
にレジスト現像残渣３ａはアルカリ水溶液５の構成元素
と結合して遮光膜２から除去されることになる。大気中
の紫外線照射によれば、レジストパターン３ｐの表面も
僅かに酸化されるが、レジストパターン３ｐの表面から
深い部分は酸化されないし、しかもレジストパターン３
ｐの底の官能基が破壊されるまでの紫外線の照射量、照
射時間の条件とはなっていない。

【００２９】また、アルカリ水溶液５によってレジスト
パターン３ｐの側部のテーパ部３ｔが完全には除去され
てないとしても、その残量は許容される範囲となってい
る。以上のようにレジスト３のパターニングと紫外線照
射とアルカリ水溶液吹きつけを終えた後に、回転台（不
図示）上でレジストパターン３ｐ及び遮光膜２を６０秒
間水洗し、ついで回転台を２０００ｒｐｍの速度で回転
させて石英ガラス基板１の上の水を振り切って乾燥させ
る。なお、紫外線照射の前又は後にポストベークを行
う。

【００３０】次に、図２(c) に示すように、レジストパ
ターン３ｐをマスクに使用して、レジストパターン３ｐ
から露出している部分の遮光膜２をエッチング、除去す
ることにより、遮光膜２をパターニングする。クロム又
は酸化クロムよりなる遮光膜２のエッチングとしては、
ウェットエッチング法でもドライエッチング法でもよ
い。

【００３１】ウェットエッチングに使用するエッチング
液としては、例えば硝酸第２セリウムアンモニウムと加
塩素酸水との混合液がある。また、ドライエッチングと
して反応性イオンエッチング、プラズマエッチングなど
の技術を適用する場合には、エッチングガスとして例え
ばトリクロロメタン、四塩化炭素、塩素、塩化メチレン
の何れかを含む反応ガスを用いる。

【００３２】そのような遮光膜２をパターニングした後
に、酸素プラズマを用いるドライアッシングによってレ
ジストパターン３ｐを除去すると、図２(d) に示すよう
な遮光パターン２ｐが石英ガラス基板１上に現れること
になる。以上のような工程によってレチクルの製造工程
が終了する。次に、アルカリ水溶液の種類について説明
する。

【００３３】上記した例ではアルカリ水溶液として日本
ゼオン株式会社製の商品名「ＺＴＭＡ─１００」を適用
している。「ＺＴＭＡ−１００」は、純水を用いて２．
３８ｗｔ％の濃度に希釈したテトラメチルアンモニウム
ハイドライム（ＴＭＡＨ）を含んだ溶液である。ＴＭＡ
Ｈを含むアルカリ水溶液としてはその他に東京応化工業
の商品名「ＮＭＤ−３」がある。アルカリ水溶液として
は、それらの溶液の代わりに、弱アルカリ水溶液である
１ｗｔ％のＫＯＨ（水酸化カリウム）を用いてもよい
し、１ｗｔ％のＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）を用いて
もよい。

【００３４】アルカリ水溶液５の最適な濃度は、処理時
間に関連してくる。なお、アルカリ水溶液５にレジスト
３（３ｐ、３ｔ）を曝す時間が６０秒以上の場合は、ス
プレーからアルカリ水溶液が出始めて流量が一定になる
までの時間や、薬液の供給を停止してからスプレー配管
内に溜まっている薬液の排出が完全に終わるまでの時間
を無視できるようになる。

【００３５】アルカリ水溶液５のアルカリ濃度が高いほ
ど処理時間が短縮されるので、そのｐＨは１０以上であ
ることが好ましい。次に、レジストの材料について説明
する。上記した例ではレジスト材料として商品名「ＺＥ
Ｎ４１００」を適用しているがこれに限られるものでは
ない。例えばノボラック系樹脂を主成分としたシプレー
社製のネガ型レジスト、商品名「ＳＡＬ−６０１」があ
る。このレジスト材料も「ＺＥＮ４１００」と同じよう
に、塗布、露光、現像を経た後に、紫外線が照射され、
さらに上記したアルカリ水溶液が供給されることにな
る。

【００３６】レジストとして、その他に、ＰＶＰ（ポリ
ビニルフェノール）系の樹脂を主成分にしたネガ型の材
料がある。次に、上記した実施形態に沿ったレジスト３
のパターニングについての実験結果について説明する。
まず、上記した現像後に紫外線照射、アルカリ水溶液供
給を行うという一連の工程において、紫外線照射時間に
よってレジスト現像残渣の除去がどのように変化するか
を調べたところ、図３〜６に示す斜視断面図のようにな
った。それらの図は、ＳＥＭ写真に基づいて描いたもの
であり、幅２．０μｍのライン＆スペースのレジストパ
ターン３ｐを約１５０００倍で拡大したものである。

【００３７】図３は、現像直後の基板とその上の状態を
示しており、レジストパターンの相互間の領域にはレジ
スト現像残渣が多く存在していることがわかる。図４
は、紫外線照射時間を１２０秒としてアルカリ水溶液を
供給した後の基板とその上の状態を示している。図５
は、紫外線照射時間を１８０秒としてアルカリ水溶液を
供給した後の基板とその上の状態を示している。図６
は、紫外線照射時間を２４０秒としてアルカリ水溶液を
供給した後の基板とその上の状態を示している。

【００３８】図３〜図６によれば、ストライプ状のレジ
ストパターン同士の間の領域に存在するレジスト現像残
渣は紫外線照射時間の増加に従って除去量が増加し、紫
外線照射時間が１８０秒の場合にはアルカリ水溶液処理
後にレジストパターン間の領域でのレジスト現像残渣が
実質的に存在しないことがわかる。次に、ライン＆スペ
ースのレジストパターンをさらに４００００倍に拡大し
た図を示すと図７〜図１０のようになる。図７、図８、
図９、図１０はそれぞれ図３、図４、図５、図６に対応
し、ＳＥＭ写真に基づいて描いたものである。

【００３９】図７〜図１０を比較すると、紫外線照射時
間が長くなると、アルカリ水溶液処理後のレジストパタ
ーンの側部のテーパ部分の傾斜角度が増加し、且つテー
パ部分の底が狭くなっていくことがわかる。即ち、アル
カリ水溶液処理後にはテーパ量が減少してレジストパタ
ーンの精度を向上させることがわかる。ところで、図４
〜図６に示す前の状態、即ち紫外線照射後、アルカリ水
溶液供給前におけるレジスト残渣は、図３の現像直後に
おける遮光膜２上のレジスト現像残渣よりもはわずかに
減少したものの、遮光膜２上に存在することは発明者等
が確認している。

【００４０】なお、図３〜図１０において、レジストパ
ターンの側部に見られるジグザグの形状は電子ビーム照
射のショットズレによって生じたものであり、レジスト
現像残渣ではない。レジストパターン３ｐとして幅２μ
ｍの平面四角形の開口部を形成すると、レジストパター
ン３ｐの形成直後には図１１に示すように開口部７の四
隅に曲率半径０．５μｍ程度の円弧が形成される。その
状態から紫外線照射、アルカリ水溶液処理を行うと、図
１２に示すように開口部７の四隅の曲率半径が０．２μ
ｍ以下に尖ってくる。なお、図１１、図１２に示すレジ
ストパターン３の構成材料として商品名「ＳＡＬ−６０
１」を用いた。この場合、商品名「ＳＡＬ−６０１」に
供給するアルカリ水溶液として商品名「ＺＴＭＡ−１０
０」をスプレー法によって３００秒間吹きつけた後に、
６０秒間水洗し、回転台を２０００ｒｐｍの速度で回転
させて液を振り切って乾燥させた。

【００４１】次に、レチクルパターン寸法設計値に対す
るレジストパターンの寸法ズレ量と紫外線照射量との関
係を実測し、さらに、寸法分布を示す公差と紫外線照射
量との関係を実測した。その寸法ズレ量は、レジストパ
ターンの寸法の実測の平均値と目標寸法値との差であ
る。また、寸法公差は、レジストパターンの寸法の実測
値の最大値の平均と最小値の平均との差である。

【００４２】実測の結果、図１３(a) の実線で示す紫外
線照射時間と寸法ズレ量の関係と、図１3 (b) の実線で
示す紫外線照射時間と寸法公差の関係が得られた。図１
３(a), (b)には、併せて、本実施形態に用いるアルカリ
水溶液の代わりに有機現像液を使用した場合の紫外線照
射時間と寸法ズレ量の関係と、紫外線照射時間と寸法公
差の関係をそれぞれ記載した。

【００４３】図１３(a) の実線によれば、アルカリ水溶
液処理後のレジストパターンについて、紫外線照射時間
を６０から１８０秒まで増加されるにつれて寸法ズレ量
が低下したが、紫外線照射時間を２４０秒にしたところ
寸法ズレ量は増加した。このことから、紫外線照射時間
は多ければ良いというものではなく、適正な時間が存在
することがわかる。アルカリ水溶液の代わりに有機現像
剤を用いた場合には、図１３(a) の二点鎖線に示すよう
に、寸法ズレ量と紫外線照射時間の関係は、アルカリ水
溶液を使用した場合と同じような傾向にある。しかし、
寸法ズレ量はアルカリ水溶液を用いた方が小さくなり、
同じ寸法ズレ量を得るためには有機現像剤の処理時間を
長くする必要があることがわかった。

【００４４】また、図１３(b) の実線で示すように、ア
ルカリ水溶液処理後のレジストパターンについて、寸法
公差は紫外線照射時間が長いほど小さくなる傾向にある
ことがわかった。また、図１３(b) の二点鎖線で示すよ
うに、アルカリ水溶液の代わりに有機現像剤を用いた場
合には、アルカリ水溶液を用いた場合よりも寸法公差が
大きくなり、処理時間を長くしてもアルカリ水溶液より
は不利であることがわかった。

【００４５】寸法公差が小さくなるということは、レジ
ストパターンの側線が直線に近づくことを意味するの
で、寸法ズレ量を考え合わせると、アルカリ水溶液によ
る処理は、有機現像液を使用する場合に比べて寸法形状
を良くし、寸法精度を高くする。したがって、紫外線が
照射された後のレジスト現像残渣を除去するための液と
しては、パターン寸法精度の向上を考慮して、有機現像
剤よりもアルカリ水溶液を適用した方が良好な結果が得
られる、という結論に至った。

【００４６】なお、以上の説明では、紫外線照射のため
に水銀ランプを使用しているが、それよりも短い波長、
例えば１７２nmより短い波長の光を照射する光源を用い
てもよい。また、上記したレジスト塗布からアルカリ水
溶液処理までの一連の工程の適用は、レチクル形成に限
定されるものではなく、例えば、露光マスクにも適用し
てもよいことは勿論のこと、さらに、半導体装置の製造
工程において適用してもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、膜上
に塗布されたレジストを露光し、現像した後に、酸素含
有雰囲気中でレジストに紫外線を照射し、さらにレジス
トにアルカリ水溶液を供給するようにしたので、現像後
のレジストの残渣は酸化された後に、アルカリ水溶液に
よって容易に除去される。しかも、酸化のみでレジスト
現像残渣を除去せずに、その後のアルカリ水溶液によっ
て除去するようにしたので、酸化のみで除去する場合に
比べてレジスト現像残渣除去時間が短くなり、しかもレ
ジストパターンへの形状への悪影響を防止することがで
きる。

【００４８】また、レジストパターンの側部に存在する
テーパ部の薄い部分がレジスト現像残渣とともに除去さ
れるので、レジストパターン精度を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(a) 〜(d) は、本発明の実施形態に係る膜
のパターニング工程を示す断面図（その１）である。

【図２】図２(a) 〜(d) は、本発明の実施形態に係る膜
のパターニング工程を示す断面図（その２）である。

【図３】図３は、本発明の実施形態に係る膜のパターニ
ングに使用するレジストの現像直後の状態を拡大した斜
視断面図である。

【図４】図４は、本発明の実施形態に係る膜のパターニ
ングに使用するレジストの現像後に、紫外線を６０秒照
射し、さらにアルカリ水溶液を供給した後のレジストの
状態を拡大した斜視断面図である。

【図５】図５は、本発明の実施形態に係る膜のパターニ
ングに使用するレジストの現像後に、紫外線を１８０秒
照射し、さらにアルカリ水溶液を供給した後のレジスト
の状態を拡大した斜視断面図である。

【図６】図６は、本発明の実施形態に係る膜のパターニ
ングに使用するレジストの現像後に、紫外線を２４０秒
照射し、さらにアルカリ水溶液を供給した後のレジスト
の状態を拡大した斜視断面図である。

【図７】図７は、図３の斜視断面の一部をさらに拡大し
た斜視断面図である。

【図８】図８は、図４の斜視断面の一部をさらに拡大し
た斜視断面図である。

【図９】図９は、図５の斜視断面の一部をさらに拡大し
た斜視断面図である。

【図１０】図１０は、図６の斜視断面の一部をさらに拡
大した斜視断面図である。

【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る膜のパタ
ーニング方法において、レジストを露光、現像して開口
部を形成した直後の状態を示す斜視拡大図である。

【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係る膜のパタ
ーニング方法において、図１１に示した状態からレジス
トに紫外線を照射し、さらにアルカリ水溶液をレジスト
に供給した後の状態を示す斜視拡大図である。

【図１３】図１３(a) は、紫外線照射後にアルカリ水溶
液又は有機現像液をレジストに供給する場合の紫外線照
射時間と寸法ズレ量との関係を示し、図１３(b) は、紫
外線照射後にアルカリ水溶液又は有機現像液をレジスト
に供給する場合の紫外線照射時間と寸法公差との関係を
示す図である。

【図１４】図１４(a) 〜(e) は、従来の膜のパターニン
グ工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１…石英ガラス基板、２…遮光膜、３…レジスト、３ａ
…レジスト現像残渣、３ｔ…レジストのテーパ部分、３
ｐ…レジストパターン、４…現像液、５…アルカリ水溶
液。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者皆川敏勝神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者山本祐一神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者佐藤由博神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に膜を形成する工程と、前記膜の上にレジストを塗布する工程と、前記レジストを露光する工程と、前記レジストを現像液により現像する工程と、前記現像液を前記膜上から除去する工程と、現像によって前記膜上に残った前記レジストに酸素含有
雰囲気中で紫外線を照射する工程と、前記膜上に残った前記レジストにアルカリ水溶液を供給
して前記レジストのうちの現像残渣を除去する工程と、前記レジストから露出した膜をエッチングすることによ
って前記膜にパターンを形成する工程とを有することを
特徴とする膜のパターニング方法。
【請求項２】前記基板は石英ガラスからなり、前記膜は
クロム又は酸化クロムからなることを特徴とする請求項
１記載の膜のパターニング方法。
【請求項３】前記酸素含有雰囲気は、大気であることを
特徴とする請求項１記載の膜のパターニング方法。
【請求項４】前記レジストはラジカルトラップ剤を含む
ことを特徴とする請求項１記載の膜のパターニング方
法。
【請求項５】前記レジストはクロロメチル化スチレンと
クロロスチレンの共重合体であることを特徴とする請求
項１記載の膜のパターニング方法。
【請求項６】前記レジストは電子ビームレジストであ
り、前記露光は、前記レジストに電子ビーム照射するこ
とであることを特徴とする請求項１記載の膜のパターニ
ング方法。
【請求項７】前記アルカリ水溶液は、テトラメチルアン
モニウムハイドライムを含む液、又は水酸化カリウムを
含む液、又は水酸化ナトリウムを含む液であることを特
徴とする請求項１記載の膜のパターニング方法。