(57)【要約】【課題】凹凸形状を含む基板上に、簡易な方法で精度良くレジストを塗布する。【解決手段】凹凸形状を含む基板１０１の表面にレジストを塗布してレジスト層を形成する第１の工程と、レジスト層１０３，１０４を露光、現像することによりパターニングする第２の工程と、第２の工程でパターニングされたレジスト層をエッチングマスクとして２回目のドライエッチングを行う第３の工程を有し、第１の工程は、第１のレジスト塗布工程と第２のレジスト塗布工程を備え、第１のレジスト塗布工程と第２のレジスト塗布工程では、塗布するレジストの流動性が異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸形状を含む基板上に、エッチングにより構造体を形成するパターン形成方法であって、
前記基板の表面にレジストを塗布してレジスト層を形成する第１の工程と、
前記レジスト層を露光、現像することによりパターニングする第２の工程と、
前記第２の工程でパターニングされた前記レジスト層をエッチングマスクとして２回目のドライエッチングを行う第３の工程を有し、
前記第１の工程は、第１のレジスト塗布工程と第２のレジスト塗布工程を備え、前記第１のレジスト塗布工程と前記第２のレジスト塗布工程では、レジストの流動性が異なることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記レジストの流動性は、塗布するレジストの粘度によって変化させることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記レジストの流動性は、レジストを塗布する際の加熱乾燥の度合いによって変化させることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記レジストの流動性は、レジストを塗布する際の前記基板の回転速度によって変化させることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記レジストの流動性は、レジストを塗布する際に印加する電圧の強さによって変化させることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
前記第１の工程は、減圧条件下で行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチングによるパターン形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの分野では、微細な加工を精度よく行うためにドライエッチング技術が用いられている。このような微細加工において、所望の位置に２段以上の階段形状を有する構造体を形成する場合が多くある。
【０００３】
シリコン基板などに、ドライエッチングによって２段以上の段差形状を形成する場合、レジスト塗布、露光・現像、ドライエッチングという一連の工程を２回以上繰り返す必要がある。２回目以降の工程では、１回目のドライエッチングで形成された段差形状の表面にレジストを塗布し、露光現像によりレジスト層をパターニングする。
【０００４】
しかし、段差形状の表面にレジスト層を形成する場合、段差上部の表面、段差底部、段差側壁部のいずれにも適度にレジストを塗布することは難しい。例えば、スプレーコート法を用いてレジストを塗布した場合には、段差上部の表面への塗布は容易であるが、段差底部への塗布が難しい。
レジスト層の厚さが薄すぎると、エッチング時の保護膜として充分ではなく、またレジスト層の厚さが厚すぎると、レジスト剥離にかかる時間が長くなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６７２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、凹凸形状を含む基板上に、簡易な方法で精度良くレジストを塗布することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパターン形成方法は、凹凸形状を含む基板上に、エッチングにより構造体を形成するパターン形成方法であって、前記基板の表面にレジストを塗布してレジスト層を形成する第１の工程と、前記レジスト層を露光、現像することによりパターニングする第２の工程と、前記第２の工程でパターニングされた前記レジスト層をエッチングマスクとして２回目のドライエッチングを行う第３の工程を有し、前記第１の工程は、第１のレジスト塗布工程と第２のレジスト塗布工程を備え、前記第１のレジスト塗布工程と前記第２のレジスト塗布工程では、レジストの流動性が異なるものである。
これにより、簡易な方法で、凹凸形状を含む基板の窪んだ部分、表面部分、及び側壁部分のいずれにも適度にレジストを塗布することができる。
【０００８】
前記レジストの流動性は、例えば、塗布するレジストの粘度によって変化させることができる。具体的にはレジストの希釈度によって調節することができる。
また、前記レジストの流動性は、レジストを塗布する際の加熱乾燥の度合いによって変化させてもよい。
また、スピンコート法によりレジスト塗布を行う場合には、前記レジストの流動性は、レジストを塗布する際の前記基板の回転速度によって変化させてもよい。
また、静電塗布法によりレジスト塗布を行う場合には、前記レジストの流動性は、レジストを塗布する際に印加する電圧の強さによって変化させてもよい。
【０００９】
また、前記第１の工程は、減圧条件下で行うことにより、レジストの基板表面への付きやすさを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１によるパターン形成方法を説明する図である。ここでは、シリコン基板上にドライエッチングを用いて２段以上の階段形状を有する構造を形成する。
【００１１】
まず、図１（Ａ）に示すように、シリコン基板１０１上にレジスト層を形成してパターニングすることによりエッチングマスクを形成する。
次に、１回目のドライエッチングを行い、シリコン基板１０１に図１（Ｂ）に示すような段差形状を形成する。ドライエッチングは、シリコン高速エッチング法やボッシュプロセスなどの手法を用いることができる。次に、図１（Ｃ）に示すようにエッチングマスクを除去する。
【００１２】
次に、２段目の段差をドライエッチングによって形成するため、シリコン基板１０１の表面にフォトレジストを塗布し、レジスト層１０３を形成する。ここでは２段階に分けてレジスト層を形成する。１回目のレジスト塗布工程（第１のレジスト塗布工程）では、図１（Ｄ）に示すように、主にシリコン基板１０１の段差の底部にレジストを塗布する。段差底部にレジストを塗布するためには、レジストの流動性を高め、窪んだ部分にもレジストが行き渡るようにする必要がある。
【００１３】
次に、２回目のレジスト塗布工程（第２のレジスト塗布工程）を実施し、レジスト層１０３の上に、さらにレジスト層１０４を形成する。２回目のレジスト塗布工程では、図１（Ｅ）に示すように、段差上部の表面、段差底部、及び段差側壁部に均一のレジスト膜が形成されるよう、１回目の塗布工程に比べてレジストの流動性を低くする。
【００１４】
例えば、スプレーコート法を用いてレジストを塗布する場合には、１回目の塗布工程ではレジストを希釈して粘度を低くし、レジストの流動性を高める。また、スプレーコート法では加熱乾燥を行いながらコートする場合があるが、１回目の塗布工程では加熱乾燥を行わないようにしてもよい。
一方、２回目の塗布工程では、１回目よりもレジストの粘度を高くし、加熱乾燥を行いながら塗布するようにして、レジストがシリコン基板１０１の段差上部表面にも塗布されやすいようにする。
【００１５】
また、スピンコータを用いてレジストを塗布する場合には、１回目の塗布工程ではレジストを希釈して粘度を低くし、レジストの流動性を高める。また、回転スピードを小さくして、段差底部にもレジストが行き渡りやすいようにする。
一方、２回目の塗布工程では、１回目よりもレジストの粘度を高くし、回転スピードを上げて、段差上部表面にもレジストが塗布できるようにする。
【００１６】
また、静電塗布法を用いる場合には、１回目の塗布工程では印加するバイアス電圧を高めて、レジストが垂直方向に移動しやすくし、段差底部にもレジストが行き渡りやすいようにする。
一方、２回目の塗布工程では、１回目よりもバイアス電圧を低くして、段差底部だけでなく、段差上部の表面や側壁部分にもレジストが塗布されやすいようにする。
【００１７】
また、上記のいずれの手法を用いる場合でも、レジスト塗布を減圧下で行うことにより、レジストの付きやすさを向上させることができる。
【００１８】
なお、レジストの流動性を高めて塗布する工程とより低い流動性で塗布する工程の順序は逆であってもよい。また、レジスト塗布工程を３回以上に分けて行ってもよい。
【００１９】
レジスト層１０３，１０４を形成したら、露光、現像を行いレジスト層をパターニングする。
次に、パターニングされたレジスト層をエッチングマスクとして２回目のドライエッチングを行い、２段の段差形状を含む構造体を形成する。ドライエッチングは１回目と同様に行うことができる。
ドライエッチング終了後、残っているレジストを除去して２段の段差形状を含む構造体を得る。
【００２０】
図２及び図３は、比較例によるパターン形成方法を説明する図である。
図２に示す比較例は、図１（Ｃ）に示す段差形状の表面に、スプレーコート法によるレジスト塗布１回でレジスト層を形成した場合を示している。
図に示すように、この場合、段差上部表面に多くのレジストが塗布されてしまい、段差底部にはレジストが充分に行き渡らない。
【００２１】
また、図３に示す比較例は、図１（Ｃ）に示す段差形状の表面に、スピンコート法によるレジスト塗布１回でレジスト層を形成した場合を示している。
図に示すように、この場合、段差上部表面及び段差底部のみにレジストが塗布され、側壁部分の上部にはレジストが塗布されない。
【００２２】
以上のように、本発明のパターン形成方法によれば、段差形状を有する基板にレジスト層を形成する場合に、簡易な方法で、段差上部の表面、段差底部、段差側壁部のいずれにも適度にレジストを塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施の形態１によるパターン形成方法を説明する図である。
【図２】図２は、比較例によるパターン形成方法を説明する図である。
【図３】図３は、比較例によるパターン形成方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０１  シリコン基板、１０２，１０３，１０４  レジスト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007214232.tif 000005