(57)【要約】【課題】半導体基板や液晶表示装置等を製造する際のナフトキノンジアジドとノボラック樹脂とを含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー工程において、ナフトキノンジアジドの配合量を少なくしても、現像時の膜減率が小さく、高解像度のレジストパターンを得ることができ、更に、レジスト膜の透明性が高いため露光時の感度が高く、コスト面でも有利な回路パターンの形成方法を提供する。【解決手段】ノボラック樹脂１００重量部に対してナフトキノンジアジドを３〜２５重量部含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーによる回路パターンの形成方法であって、基板表面にポジ型フォトレジストを塗布してレジスト膜を形成する工程（１）、前記レジスト膜を露光する工程（２）、前記レジスト膜をその表面温度が１４０℃以上となるように、かつ、前記レジスト膜の表面温度が底面温度よりも高くなるように加熱する工程（３）、及び、前記レジスト膜をアルカリ水溶液中で現像する工程（４）を有する回路パターンの形成方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノボラック樹脂１００重量部に対してナフトキノンジアジド系感光剤を３〜２５重量部含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーによる回路パターンの形成方法であって、
基板表面にポジ型フォトレジストを塗布してレジスト膜を形成する工程（１）、
前記レジスト膜を露光する工程（２）、
前記レジスト膜をその表面温度が１４０℃以上となるように、かつ、前記レジスト膜の表面温度が底面温度よりも高くなるように加熱する工程（３）、及び、
前記レジスト膜をアルカリ水溶液中で現像する工程（４）を有する
ことを特徴とする回路パターンの形成方法。
【請求項２】
ポジ型フォトレジストは、更に、アルカリ成分を含有することを特徴とする請求項１記載の回路パターンの形成方法。
【請求項３】
工程（３）において、レジスト膜をその表面温度が底面温度よりも２０℃以上高くなるように加熱することを特徴とする請求項１又は２記載の回路パターンの形成方法。
【請求項４】
工程（３）において、レジスト膜側から加熱するとともに、基板側から前記レジスト膜を強制冷却することを特徴とする請求項１、２又は３記載の回路パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板や液晶表示装置等を製造する際のナフトキノンジアジド系感光剤とノボラック樹脂とを含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーにおいて、ナフトキノンジアジド系感光剤の配合量を少なくしても、現像時の膜減率が小さく、高解像度のレジストパターンを得ることができ、更に、レジスト膜の透明性が高いため露光時の感度が高く、コスト面でも有利な回路パターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板等の表面に回路を形成する場合には、フォトリソグラフィー工程が必須の工程である。例えば、半導体基板上に回路を形成する場合は、基板上にレジストを塗布し、通常のフォトプロセスにてレジストパターンからなる画像を形成し、これをマスクとしてエッチングした後、不要となったレジストを除去して回路を形成し、次の回路を形成するために、再度レジストを塗布して、画像形成−エッチング−レジストの除去というサイクルを繰り返し行う。
【０００３】
このようなフォトリソグラフィー工程において用いられるレジストとしては、光が照射された部分のパターンが残るネガ型レジストと、光が照射された部分が除去されるポジ型フォトレジストとが知られており、半導体基板等の表面に回路パターンを形成する際には、主にポジ型フォトレジストが使用されている。
【０００４】
従来、ポジ型フォトレジストとしては、バインダー樹脂としてノボラック樹脂、及び、感光性化合物としてナフトキノンジアジド系感光剤等が配合されたものが用いられている。このようなポジ型フォトレジストを用いてフォトリソグラフィー工程を行う場合、露光後に行う加熱は、ポストエクスポージャーベークと呼ばれ、通常、１２０℃以下の温度で行われる。また、意図せぬノボラック樹脂の架橋を防ぎ、鮮明なレジストパターンを現像するためには、露光後の加熱温度は１４０℃未満とすることが重要なポイントであると考えられている。
【０００５】
また、このような組成のポジ型フォトレジストでは、現像の際の膜減率が大きく高解像度を得ることが難しくなるため、感光性化合物であるナフトキノンジアジド系感光剤の配合量をある程度多くする必要であった。具体的には、ノボラック樹脂１００重量部に対して、ナフトキノンジアジド系感光剤２０重量部以上、好ましくは２５重量部以上の割合で配合することが必要であった。
【０００６】
しかしながら、ナフトキノンジアジド系感光剤を大量に配合することは、このこと自体で製造コストの高騰を招くものであり、また、吸光度の高いナフトキノンジアジド系感光剤を大量に含むために、レジストの透明性が低下し、露光時の感度の低下につながるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑み、半導体基板や液晶表示装置等を製造する際のナフトキノンジアジド系感光剤とノボラック樹脂とを含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーにおいて、ナフトキノンジアジド系感光剤の配合量を少なくしても、現像時の膜減率が小さく、高解像度のレジストパターンを得ることができ、更に、レジスト膜の透明性が高いため露光時の感度が高く、コスト面でも有利な回路パターンの形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ノボラック樹脂１００重量部に対してナフトキノンジアジド系感光剤を３〜２５重量部含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーによる回路パターンの形成方法であって、基板表面にポジ型フォトレジストを塗布してレジスト膜を形成する工程（１）、前記レジスト膜を露光する工程（２）、前記レジスト膜をその表面温度が１４０℃以上となるように、かつ、前記レジスト膜の表面温度が底面温度よりも高くなるように加熱する工程（３）、及び、前記レジスト膜をアルカリ水溶液中で現像する工程（４）を有する回路パターンの形成方法である。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討した結果、ナフトキノンジアジド系感光剤とノボラック樹脂とを含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーにおいて、ポジ型フォトレジスト中のナフトキノンジアジド系感光剤の配合量を少なくしても、従来とは全く逆に、露光したレジスト膜を加熱し、積極的にノボラック樹脂に架橋を導入することで、現像時の膜減率が小さく、高解像度のレジストパターンを得ることができ、更に、透明性が高いため露光時の感度が高く、コスト面でも有利になることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
本発明は、ナフトキノンジアジド系感光剤とノボラック樹脂とを含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーによる回路パターンの形成方法である。
上記ナフトキノンジアジド系感光剤は、上記ノボラック樹脂を架橋させる架橋剤として機能するものであり、例えば、１，２−ナフトキノン−２−ジアジド類及びそのエステル等が挙げられる。具体的には、１，２−ナフトキノン−２−ジアジド−５（４）−スルホン酸クロライドと、フェノール、ｐ−メトキシフェノール、ハイドロキノン、α−ナフトール、２，６−ジヒドロキシナフタレン、ビスフェノールＡ、ポリヒドロキシベンゾフェノン等とのエステルが挙げられる。
【００１１】
上記ノボラック樹脂は、バインダー樹脂として機能するものであり、例えば、フェノール類、アルデヒド類、フェノール類のヒドロキシメチル体等を原料とするもの等が挙げられる。上記ノボラック樹脂は、これらの原料を混合後、シュウ酸、塩酸、パラトルエンスルホン酸等の酸触媒を加えて加熱し、付加縮合重合を行うことで上記ノボラック樹脂を得ることができる。
【００１２】
上記フェノール類としては特に限定されず、例えば、メタクレゾール、パラクレゾール、キシレノール、フェノール、トリメチルフェノールが挙げられる。また、上記キシレノールとしては、例えば、２，３−キシレノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、２，６−キシレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール等が挙げられる。これらのフェノール類は、単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。
【００１３】
上記アルデヒド類としては特に限定されず、例えば、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、バニリン、プロピルアルデヒド、サリチルアルデヒド等が挙げられる。
【００１４】
上記フェノール類のヒドロキシメチル体としては特に限定されず、例えば、２，６−ジヒドロキシメチル−４−メチルフェノール、４，６−ジヒドロキシメチル−２−メチルフェノールも好適に使用することができる。
【００１５】
上記ノボラック樹脂の平均重量分子量としては特に限定されないが、フォトレジストとしての性能上、好ましい下限は１０００であり、好ましい上限は２００００である。１０００未満であると、上記ポジ型フォトレジストの感度が高すぎて像が形成できない場合があ
り、２００００を超えると、露光後に形成されるレジストパターンの形状が劣化する場合がある。
【００１６】
このようなナフトキノンジアジド系感光剤とノボラック樹脂とを含有するポジ型フォトレジストにおいて、上記ナフトキノンジアジド系感光剤の配合量は、上記ノボラック樹脂１００重量部に対して下限が３重量部、上限が２５重量部である。３重量部未満であると、後述するレジスト膜を加熱工程でノボラック樹脂を充分に架橋させることができなくなり、鮮明なレジストパターンを形成することができなくなる。２５重量部を超えると、レジスト膜の露光に長時間を要し、また、現像時に露光部分に残渣が生じる。好ましい下限は５重量部であり、好ましい上限は２０重量部であり、より好ましい上限は１５重量部である。
【００１７】
本発明の回路パターンの形成方法で使用するポジ型フォトレジストは、例えば、溶剤を含有していてもよい。
上記溶剤としては、上記ポジ型フォトレジストの保存安定性を確保するために、上述のノボラック樹脂等を充分に溶解する能力を有するものであることが好ましく用いられ、例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ等が挙げられる。
【００１８】
上記ポジ型フォトレジストは、ジアゾカップリング触媒として、アルカリ成分を含有することが好ましい。本発明の回路パターンの形成方法におけるフォトリソグラフィーでは、後述するように、露光後に加熱を行うが、このとき、上記アルカリ成分を含有すると、ポジ型フォトレジスト中にジアゾカップリング結合が生じるため、上記ナフトキノンジアジド系感光剤の配合量をより少量にすることができ、より高い解像度を実現することかできる。
【００１９】
このようなジアゾカップリング触媒としては、アルカリ性を有する化合物であれば特に限定されず、例えば、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の回路パターンの形成方法は、ナフトキノンジアジド系感光剤とノボラック樹脂とを含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーを有するものであり、上記ナフトキノンジアジド系感光剤の配合量が従来に比べて少なく、露光後のレジスト膜を１４０℃以上に加熱する工程を有する。上記レジスト膜に含有されるナフトキノンジアジド系感光剤は、１４０℃以上に加熱されることにより分解されるが、そのときに形成されるカルボニル基と、レジスト膜に含有されるバインダー樹脂であるノボラック樹脂中の水酸基との間でエステル結合が生じ、現像液であるアルカリ水溶液に対して難溶性となる。上記レジスト膜の露光部分では、ナフトキノンジアジド系感光剤は反応して少なくなっているため、１４０℃以上に加熱されても上記エステル結合が生じにくい。一方、上記レジスト膜の非露光部分では、ナフトキノンジアジド系感光剤は反応しておらず多く含有されていため、１４０℃以上に加熱されることで上記エステル結合が形成される。
即ち、露光後のレジスト膜を１４０℃以上に加熱することで、上記レジスト膜の露光部分では、ノボラック樹脂がほとんど架橋されておらず現像液に対して易溶性となり、一方、上記レジスト膜の非露光部分では、ノボラック樹脂が架橋されており、現像液に対して難溶性となる。
従って、本発明によると、露光後加熱されたレジスト膜の非露光部分は、現像液にほとんど溶解せず、露光部分は、現像液に溶解しやすくなり、ポジ型フォトレジストに含有されるナフトキノンジアジド系感光剤の量が少なくても、現像時の解像度を高くすることがで
きる。
また、吸光度の高いナフトキノンジアジド系感光剤の配合量少なくすることができることから、ポジ型フォトレジストの透明性を高くすることができるため、露光時の感度を高くすることができ、コスト面でも有利なものとなる。
更に、ポジ型フォトレジストがジアゾカップリング剤としてアルカリ成分を含有する場合、上記エステル結合に加えてレジスト膜にジアゾカップリング結合も生じるため、上述の効果をより一層享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施の形態に則して説明する。
本発明の回路パターンの形成方法におけるフォトリソグラフィーでは、まず、基板表面に上述のポジ型フォトレジストを塗布してレジスト膜を形成する工程（１）を行う。
【００２２】
本工程（１）において、ポジ型フォトレジストを基板上に塗布してレジスト膜を形成する方法としては特に限定されず、例えば、シリコン基板等の半導体ウエハ上に従来公知のスピンコーター等を用いて塗布し、その後、ホットプレート等を用いて乾燥させる方法等が挙げられる。
【００２３】
上記レジスト膜の厚さとしては特に限定されないが、好ましい下限は０．３μｍ、好ましい上限は０．５μｍである。０．３μｍ未満であると、ドライエッチング等のエッチング処理を施したときに基板が露出することがあり、０．５μｍを超えると、露光時の光量を大きくする必要があったり、露光時間が長くなったりすることがある。また、現像後に残渣が生じやすくなることがある。
【００２４】
次に、上記レジスト膜を露光する工程（２）を行う。
本工程（２）を行うことで、上記レジスト膜の露光部分では、感光性化合物であるナフトキノンジアジド系感光剤が反応して含有量が少なくなり、非露光部分では、ナフトキノンジアジド系感光剤はほとんど反応せず含有量はほとんど減少しない。
【００２５】
本工程（２）において、上記レジスト膜を露光する方法としては特に限定されず、例えば、従来公知の縮小投影露光装置等を用いた方法が挙げられる。
【００２６】
次に、上記レジスト膜をその表面温度が１４０℃以上となるように、かつ、前記レジスト膜の表面温度が底面温度よりも高くなるように加熱する工程（３）を行う。
本工程（３）を行うことにより、上記レジスト膜の非露光部分に含有されるナフトキノンジアジド系感光剤が分解し、そのとき形成されるカルボニル基とノボラック樹脂中の水酸基との間でエステル結合が生じ、上記レジスト膜の非露光部分のノボラック樹脂が架橋される。なお、上記機構は、以下の事実より推考することができる。
即ち、（１）ナフトキノンジアジドの熱分解がＤＳＣチャートから１４０℃から始まること。（２）１３０℃での加熱下ではゲル分率がほぼ０であること。（３）１４０℃以上の加熱によりゲル分率が有意に０％以上となること。（４）１６０℃での加熱よりゲル分率が４０％まで上昇すること（加熱時間は１０分間）。（５）加熱後の樹脂の赤外線吸収スペクトルにより、加熱後に有意に１７５０ｃｍ−１にカルボン酸エステルに起因すると考えられるピークが成長すること。
その結果、上記レジスト膜の非露光部分が後述する現像時の現像液に溶けにくくなる。
なお、上記ポジ型フォトレジストに上述したジアゾカップリング剤としてアルカリ成分が含有されている場合、本工程（３）を行うことにより、上記レジスト膜の非露光部分のノボラック樹脂にジアゾカップリング結合も生じ、後述する現像時の現像液により溶けにくくなる。
ここで、上記「ゲル分率」とは、サンプル樹脂を２００メッシュのステンレス金網に包み
、これを１２０℃に加熱したキシレン中で２４時間加熱する。その後、ステンレス金網から取り出し乾燥後重量を測定することにより、溶媒（キシレン）中へ溶出しなかった樹脂（ゲル化物）の重量を測定し、下記式より算出される。
ゲル分率（％）＝１００×（溶出後の樹脂重量／初期の樹脂重量）
【００２７】
更に、本工程（３）を行うことで、後述する現像した際のレジスト膜の膜減率を小さく抑えることができる。なお、本明細書において、「膜減率」とは、現像処理前のレジスト膜の厚さを「Ａ」とし、現像処理後のレジストパターンの厚さを「Ｂ」とした場合、下記式（１）により算出さる値をいう。
膜減率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００      （１）
本発明の回路パターンの形成方法において、上記膜減率は、１．０％以下であることが好ましい。１．０％を超えると、現像時の膜減率が大きくなりすぎ、高解像度のレジストパターンを形成することができないことがある。
【００２８】
上記レジスト膜の表面温度が１４０℃未満であると、上記レジスト膜に含有されるノボラック樹脂の架橋がほとんど起こらず、高解像度のレジストパターンを得ることができない。上記レジスト膜の表面温度の好ましい下限は１７０℃であり、好ましい上限は２５０℃程度である。２５０℃を超えると、ノボラック樹脂が変性するおそれが高くなる。
【００２９】
上記レジスト膜を加熱する方法としては特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、近赤外線ランプを用いて加熱する方法や、ホットプレートに接触させて加熱する方法等が挙げられる。
【００３０】
ここで、上記レジスト膜の露光部分であっても、上記工程（２）で行った露光により全てのナフトキノンジアジド系感光剤が完全に破壊されるわけではないので、特に、レジスト膜の露光部分の底面付近にナフトキノンジアジド系感光剤が残り、この残存したナフトキノンジアジド系感光剤が原因となって、本工程（３）により上記レジスト膜の露光部分の底面付近に架橋が生じやすい。これは、いわゆる現像後の残渣として、以後の工程での不具合となってしまう。
そこで、本工程（３）では、上記レジスト膜表面は１４０℃以上の高温に加熱するが、上記レジスト膜底面付近は１４０℃未満の温度に抑え、当該レジスト膜の底面付近の架橋を防ぐような加熱方法をとる。即ち、本工程（３）では、上記レジスト膜をその表面温度が底面温度よりも高くなるように温度傾斜を持たせるように加熱する。具体的には、レジスト膜をその表面温度が底面温度よりも２０℃以上高くなるように加熱することが好ましい。
【００３１】
このような厚さ数μｍ程度のレジスト膜内部に温度傾斜を持たせる加熱方法としては特に限定されず、例えば、上記レジスト膜の表面を短時間で強く加熱する方法、上記レジスト膜側から加熱するとともに、基板側から上記レジスト膜を強制冷却する方法等が挙げられる。
上記レジスト膜の表面を短時間で強く加熱する場合、上記レジスト膜の加熱時間は１０秒以内であることが好ましい。
【００３２】
上記レジスト膜側から加熱するとともに、基板側から上記レジスト膜を強制冷却する方法としては特に限定されず、例えば、上記レジスト膜の表面側から上述した近赤外線ランプを用いて短時間で強く加熱したり、高温のホットプレートに短時間接触させたりする一方で、上記基板を熱容量の高い平板の上に置くことで容易に基板の裏面から熱を奪う方法等が挙げられる。このような方法によると、上記レジスト膜の表面付近を１４０℃以上の高温に加熱する一方で、上記レジスト膜の底面付近の温度を１４０℃未満に抑えることができ、上記レジスト膜の表面付近と底面付近との温度差を２０℃以上に保持することができ
る。
【００３３】
このようにレジスト膜内部に温度傾斜を持たせるように加熱することで、レジスト膜表面付近のノボラック樹脂の方が底面付近のノボラック樹脂よりも多く架橋された状態となるため、現像後に残渣が生じることはほとんどない。
【００３４】
次に、上記レジスト膜をアルカリ水溶液中で現像する工程（４）を行う。
本工程（４）を行うことで、上記レジスト膜の非露光部分であって、ノボラック樹脂が架橋された部分は、上記現像液に溶解することはなく、上記レジスト膜の露光部分であって、上記ノボラック樹脂が架橋されていない部分は、上記現像液に溶解されるため、高解像度の目的とする回路パターンに対応したレジストパターンが、上記基板表面に形成される。
また、上記レジスト膜の非露光部分においてレジスト膜内に、上述したような温度傾斜を持たせるように加熱するため、レジスト膜の表面に近い程強く架橋しているため現像液に溶解しにくく、レジスト膜の低面に近い程弱く架橋しているため溶解しやすくなっており、現像後レジストパターンの断面形状をいわゆる逆テーパ形状とすることができる。
なお、上記レジストパターンの断面形状が逆テーパ形状であるか否かは、形成したレジストパターンの断面をＳＥＭ等で観察し、レジストパターンの断面形状において一方の側面の上下端を結ぶ直線と基板表面とがなす角度αが９０°未満である場合、レジストパターンは逆テーパ形状であると判断する。本発明では、上記角度αは４５°未満であることが好ましい。
このようにレジストパターンの断面形状が逆テーパ形状であると、形成したレジストパターンに金属膜を形成することで回路パターンを形成する、いわゆるリフトオフ工程により回路パターンを製造する場合等において有用である。
【００３５】
上記アルカリ水溶液は、上記レジスト膜を現像する現像液であり、各種アルカリ物質の水溶液が用いられる。
上記アルカリ物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。更に、上記現像液にアルコール類や界面活性剤を添加して使用することもできる。
上記現像液のアルカリ濃度は通常高く設定される。例えば、最も一般的に用いられるテトラメチルアモニウムヒドロキシドを用いた場合には、通常２．３８重量％の濃度が用いられる。
【００３６】
その後、公知の電解、無電解メッキ又は蒸着等により形成したレジストパターンに金属層を形成し、更に、例えば、オゾン水等を用いて上記レジストパターンを除去することで、基板表面に回路パターンを形成することができる。
また、上記工程（１）においてレジスト膜を形成する基板表面に金属箔を形成しておき、上述した工程（１）〜（４）を経て形成したレジストパターンをマスクとして上記レジストパターンにより露出した部分の金属箔をエッチングして回路パターンを形成し、その後、例えば、オゾン水等を用いて上記レジストパターンを除去することでも基板表面に回路パターンを形成することもできる。
【実施例】
【００３７】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
攪拌機、温度計、熱交換機、アルゴン導入口のついた２Ｌのセパラブルフラスコにフェノ
ール２５ｇ、２，６−ジヒドロキシメチル−４−メチルフェノール２０ｇ、シュウ酸０．２５ｇ、メチルイソブチルケトン５０ｇを仕込み、１００℃で２時間加熱しながら攪拌を行った。
次いで、温度を１２０℃まで昇温させ、５０ｍｍHｇの減圧下に、更に１時間反応を継続
し脱水、脱溶媒を行った。これを冷却して下記式（１）に示す構造単位のノボラック樹脂を得た。
【００３９】
【化１】
2006091367.tif 000002
【００４０】
得られたノボラック樹脂１００重量部に対して、感光性化合物（架橋剤）としてナフトキノンジアジドスルホン酸エステル（東洋合成社製、４ＮＴ３００）１５重量部、溶媒として乳酸エチル４００重量部、及び、触媒として２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液１重量部を加えて溶解し、更に、０．２μｍのフッ素樹脂フィルタを用いて濾過し、レジスト溶液を調製した。
【００４１】
作製したレジスト溶液をシリコンウエハ上に回転塗布し、ホットプレート上で１２０℃、６０秒間ベークを行い、厚さ０．８μｍのレジスト膜を作製した。
【００４２】
このレジスト膜に、縮小露光装置（ニコン社製、ＮＳＲ１７５５Ｉ７Ｂ、ＮＡ＝０．５４）を用いて、０．５μｍの線幅のライン−スペースのレジストパターンを露光した。このときの照射エネルギーは、解像可能な最小露光量である２０ｍＪ／ｃｍ２とした。
その後、レジスト膜を形成した基板を温度が１０℃に冷却されたコールドプレート上に置き、上面より近赤外線ランプで５秒間、強く加熱した。放射温度計を用いて、レジスト膜の表面温度及び底面温度を測定したところ、表面温度は２１０℃であり、底面温度は８０℃であった。なお、レジスト膜の底面温度は、放射温度計で直接測定することができないため、レジスト膜のない部分の基板表面の温度を測定して得られた基板表面温度を代用して用いた。
次いで、この基板を現像液として２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に浸漬して、１分間現像を行い、水洗後、ホットプレート上で１２０℃、２分間乾燥させて基板表面にレジストパターンが形成された回路パターン形成用基板を作製した。
【００４３】
（実施例２）
レジスト溶液を調製する際に、２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を加えなかったこと以外は、実施例１と同様にして基板表面にレジストパターンが形成された回路パターン形成用基板を作製した。
【００４４】
（実施例３）
レジスト膜を加熱する際に、コールドプレートを用いて強制冷却しなかったこと以外は、実施例１と同様にして基板表面にレジストパターンが形成された回路パターン形成用基板を作製した。なお、レジスト膜の表面温度は２１０℃であり、レジスト膜の底面温度は１５０℃であった。
【００４５】
（実施例４）
レジスト膜を加熱する際の加熱時間を１５秒としたこと以外は、実施例１と同様にして基板表面にレジストパターンが形成された回路パターン形成用基板を作製した。なお、レジスト膜の表面温度は２２０℃であり、レジスト膜の底面温度は１２０℃であった。
【００４６】
（比較例１）
実施例１と同様にして得られたノボラック樹脂１００重量部に対して、感光性化合物（架橋剤）としてナフトキノンジアジドスルホン酸エステル（東洋合成社製、ＮＡＣ−４）２５重量部、及び、溶媒として乳酸エチル４００重量部を加え、溶解し、更に、０．２μｍのテフロン(登録商標)フィルタを用いて濾過しレジスト溶液を調製した。
【００４７】
これをシリコンウエハ上に回転塗布し、ホットプレート上で１２０℃、６０秒ベークを行い、厚さ０．８μｍのレジスト膜を作製した。このレジスト膜に、縮小露光装置（ニコン社製、ＮＳＲ１７５５Ｉ７Ｂ、ＮＡ＝０．５４）を用いて０．５μｍの線幅のライン−スペースのレジストパターンを露光した。この際の照射エネルギーは、６０ｍＪ／ｃｍ２であった。
【００４８】
次いで、この基板を現像液として２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に浸漬して、１分間現像を行い、水洗後、ホットプレート上で１２０℃、２分間乾燥させて基板表面にレジストパターンが形成された回路パターン形成用基板を作製した。
【００４９】
（評価方法）
（１）レジストパターン形状の評価
実施例１〜４及び比較例１で作製した回路パターン形成用基板のレジストパターンの断面形状をＳＥＭで観察した。その結果を表１に示した。なお、レジストパターンの断面形状が逆テーパ形状のものを「Ａ」、矩形状のものを「Ｂ」、トップの角が丸みを帯びた台形状のものを「Ｃ」とした。なお、レジストパターンの断面形状が逆テーパ形状であるか否かは、レジストパターンの断面形状において、一方の側面の上下端を結ぶ直線が基板表面となす角度αを測定し、この角度αが９０°未満であると「逆テーパ形状」であるとした。
【００５０】
（２）分子量の測定
ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて、実施例１〜４及び比較例１で得られたノボラック樹脂の分子量を測定した。なお、カラムは昭和電工製ＧＰＣカラム（ＳＨＯＤＥＸ  ＦＤ−２００２）を用いて、温度５０℃、溶離液にＴＨＦを使用し、液流量を１ｍＬ／分で行った。また、分子量換算は、標準ポリスチレン試料を用いた。その結果を表１に示した。
【００５１】
（３）現像後の残渣の評価
実施例１〜４及び比較例１で作製した回路パターン形成用基板の表面を顕微鏡で観察した際に、レジストパターンの底面にレジスト膜の残渣が前面に見られるものを「×」、少々見られるものを「△」、全く見られないものを「○」として評価した。その結果を表１に示した。
【００５２】
（４）最小露光量
縮小露光装置（ニコン社製、ＮＳＲ１７５５Ｉ７Ｂ、ＮＡ＝０．５４）を用いて０．５μｍの線幅のライン−スペースのレジストパターンを露光した際に、解像可能な最低露光量として評価した。その結果を表１に示した。
【００５３】
（５）膜減率の測定
実施例１〜４及び比較例１で作製した回路パターン形成用基板のレジストパターンの厚さ（Ｂ）と、現像前のレジスト膜の厚さ（Ａ）とから、下記式（１）により膜減率を算出した。
膜減率（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／（Ｂ）｝×１００      （１）
【００５４】
【表１】
2006091367.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、半導体基板や液晶表示装置等を製造する際のナフトキノンジアジド系感光剤とノボラック樹脂とを含有するポジ型フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーにおいて、ナフトキノンジアジド系感光剤の配合量を少なくしても、現像時の膜減率が小さく、高解像度のレジストパターンを得ることができ、更に、レジスト膜の透明性が高いため露光時の感度が高く、コスト面でも有利な回路パターンの形成方法を提供できる。
また、逆テーパ状のレジストパターンを形成することができるため、リフトオフ工程により回路パターンを形成する際に好適なレジストパターンを容易に提供することもできる。