提供一种抗蚀剂图案形成方法，使用便于操作的非化学增强型抗蚀剂，能获得形状微细且高宽比大的抗蚀剂图案。其中至少包括通过涂覆非化学增强型抗蚀剂在基体材料（２）上形成抗蚀剂层（４）的工序、对抗蚀剂层（４）进行曝光的工序、用９０℃以上１３０℃以下的温度烘烤进行曝光的基体材料（２）的工序、以及对进行烘烤的基体材料（２）进行显影的工序，以形成抗蚀剂图案。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用以非化学增强型抗蚀剂形成的抗蚀剂层在基体材料上形成抗蚀剂图案的抗蚀剂图案形成方法和抗蚀剂图案形成系统。
技术介绍
随着对半导体元件的导体图案和记录媒体(例如离散纹道型记录媒体)的纹道要求微细化，要求使对它们进行制造时使用的抗蚀剂图案形成微细且高宽比大的形状。近年来，作为适合于形成这种抗蚀剂图案的方法，如特开平11-39728号公报所揭示，使用化学增强型抗蚀剂。专利文献1特开平11-39728号公报(第3～4页)然而，使用化学增强型抗蚀剂的已有抗蚀剂图案形成方法存在下面的问题。即，已有的抗蚀剂图案形成方法在曝光时，因化学增强型抗蚀剂中包含的光氧化发生剂曝光而产生氧化，在称为PEB(Post Exposure Bake)的曝光后烘烤时，产生的氧进行热扩散，引起聚合物反应，使其对显影液的溶解性变化，并进行图案形成。这种情况下，如上述公报所记载，化学增强型抗蚀剂通常灵敏度不稳定，操作困难。即，使用此化学增强型抗蚀剂形成抗蚀剂图案时，曝光所产生的氧在曝光后至进行PEB为止的期间，由于空气中的氨而逐渐减活。而且，该减活的程度依赖于从曝光到PEB的经历时间。因此，使用化学增强型抗蚀剂的已有抗蚀剂图案形成方法存在的问题是由于必须严格管理从曝光到进行PEB为止的时间，导致实施该方法的本身烦杂，而且成本高涨。另一方面，不是化学增强型的抗蚀剂(本说明书中称为“非化学增强型抗蚀剂”)没有产生氧而使聚合物对显影液的溶解性变化的性质。因此，使用非化学增强型抗蚀剂的抗蚀剂图案形成方法中，曝光后烘烤本身就不需要，因而不产生上述使用化学增强型抗蚀剂的已有方法那样的问题。即，使用此非化学增强型抗蚀剂的抗蚀剂图案形成方法中，通常在进行显影后，进行用冲洗液洗掉显影液和溶解的抗蚀剂的漂洗工序，然后进行使该漂洗液干燥的干燥工序。然而，该抗蚀剂图案形成方法用非化学增强型抗蚀剂形成形状微细且纵横比高的抗蚀剂图案时，产生其干燥工序中因冲洗液表面张力而抗蚀剂图案倒塌的问题。本专利技术是为解决此课题而完成的，其主要目的为提供一种使用便于操作的非化学增强型抗蚀剂，并且能形成形状微细且高宽比大的抗蚀剂图案的抗蚀剂图案形成方法。此外，另一主要目的为提供实施此抗蚀剂图案形成方法用的抗蚀剂图案形成系统。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术的抗蚀剂图案形成方法至少包括通过涂覆非化学增强型抗蚀剂在基体材料上形成抗蚀剂层的工序、对所述抗蚀剂层进行曝光的工序、用90℃以上130℃以下的温度烘烤所述进行曝光的基体材料的工序、以及对所述进行曝光的基体材料进行显影的工序。这时，最好所述进行烘烤的工序中，其烘烤温度为100℃以上120℃以下时，用2分以上60分以下的烘烤时间进行烘烤，所述烘烤温度为90℃以上100℃以下时，用10分以上60分以下的烘烤时间进行烘烤，所述烘烤温度为超过120℃且130℃以下时，用2分以上30分以下的烘烤时间进行烘烤。本专利技术的抗蚀剂图案形成系统，包括通过涂覆非化学增强型抗蚀剂在基体材料上形成抗蚀剂层的抗蚀剂层形成装置、对所述基体材料上形成的所述抗蚀剂层进行曝光的曝光装置、用90℃以上130℃以下的温度对该曝光装置曝光的所述基体材料进行烘烤的烘烤装置、以及对所述烘烤装置烘烤的所述基体材料进行显影的显影装置。这时，最好所述烘烤装置结构上做成在其烘烤温度为100℃以上120℃以下时，用2分以上60分以下的烘烤时间进行烘烤，所述烘烤温度为90℃以上100℃以下时，用10分以上60分以下的烘烤时间进行烘烤，所述烘烤温度为超过120℃且130℃以下时，用2分以上30分以下的烘烤时间进行烘烤。附图说明图1是利用本专利技术实施方式的抗蚀剂图案形成方法在表面上形成抗蚀剂层4的基体材料2的关键部分剖视图。图2是对图1的抗蚀剂层照射电子束A的状态下的基体材料2的关键部分剖视图。图3是原片1的关键部分剖视图。图4是本专利技术实施方式的抗蚀剂图案形成系统11的组成图。图5是示出使PEB温度(烘烤温度)和时间(烘烤时间)变化时的原片1上的抗蚀剂图案3的观察结果的观察结果图。附图中，1是原片，2是基体材料，3是抗蚀剂图案，4是抗蚀剂层，11是抗蚀剂图案形成系统，12是抗蚀剂层形成装置，14是曝光装置，15是烘烤装置，16是显影装置，A是电子束。具体实施例方式下面，参照附图说明本专利技术的抗蚀剂图案形成方法和抗蚀剂图案形成系统的较佳专利技术实施方式。作为一个例子，说明本专利技术应用在制造用于在离散纹道型记录媒体的表面形成同心圆状微细凹凸的原片的例子。如图3所示，在基体材料2的表面形成许多抗蚀剂图案3，从而构成原片1。图1～图3中，为了便于理解本专利技术，仅示出基体材料2的一部分，而且夸张示出抗蚀剂图案3和抗蚀剂层4的厚度。通过图4所示的抗蚀剂图案形成系统11在基体材料2的表面形成多个抗蚀剂图案3，制造该原片1。这时，如图4所示，抗蚀剂图案形成系统11具有抗蚀剂层形成装置12、预烘烤装置13、曝光装置(能量束扫描装置。作为一个例子，有电子束扫描装置)14、烘烤装置(作为一个例子，有热板)15、显影装置16、漂洗装置17和干燥装置18。接着，说明用抗蚀剂图案形成系统11在基体材料2上形成抗蚀剂图案，以制造原片1的工序。制造此原片1时，首先用抗蚀剂层形成装置12在基体材料2的表面涂覆阳性非化学增强型抗蚀剂(作为一个例子，有日本ゼオン制造的ZEP520)，从而如图1所示，作为一个例子，在基体材料2的表面形成100nm厚的抗蚀剂层4(抗蚀剂层形成工序)。其次，用预烘烤装置13在180℃的氛围中对形成抗蚀剂层4的基体材料2进行5分钟的热处理(预烘烤)(预烘烤工序)。接着，如图2所示，用曝光装置(电子束扫描装置)14在抗蚀剂层4上照射电子束A，从而形成规定图案的潜影(曝光工序)。作为一个例子，在显影后形成的槽的宽度为55nm的照射条件所规定的状态下，对抗蚀剂层4照射电子束A，以90nm的间距依次扩大半径，同时扫描多个同心圆，从而形成潜影。用把烘烤温度设定为90℃以上130℃以下(作为一个例子，本实施方式中设定为110℃)的烘烤装置15在大气中对形成抗蚀剂层4的基体材料2实施曝光后烘烤(PEB)10分钟(PEB工序)。通常不需要对用非化学增强型抗蚀剂形成的抗蚀剂层4进行PEB，但本专利技术通过在显影前实施PEB，提高抗蚀剂层4的硬度。接着，使基体材料2自然冷却后，用显影装置16对基体材料2实施显影处理(显影工序)。具体而言，显影装置16将基体材料2浸泡在26℃的显影液(作为一个例子，有日本ゼオン制造的ZEN-N50)内3分钟，进行显影。接着，用漂洗装置17在23℃(室温)的冲洗液(作为一个例子，有日本ゼオン制造的ZMD-D)浸泡基体材料2约30秒，去除显影液和抗蚀剂层4上由显影液溶解的部位(漂洗工序)。由此，如图3所示，在基体材料2上形成抗蚀剂图案3。本实施方式中，如在上述曝光工序所述，通过照射电子束A，以90nm的间距在基体材料2上形成许多图案宽度35nm的抗蚀剂图案，如图3所示。最后，用干燥装置18借助例如氮气流使基体材料2和抗蚀剂图案3上附着的冲洗液干燥并去除(干燥工序)。至此，完成对基体材料2的表面形成抗蚀剂图案，从而制成原片1。这时，通过进行PEB，使抗蚀剂层4(抗蚀剂层4中形成的抗蚀剂图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗蚀剂图案形成方法，其特征在于，至少包括以下工序： 通过涂覆非化学增强型抗蚀剂在基体材料上形成抗蚀剂层的工序、 对所述抗蚀剂层进行曝光的工序、 用９０℃以上１３０℃以下的温度烘烤所述进行曝光的基体材料的工序、以及 对所述进行烘烤的基体材料进行显影的工序。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中田胜之，服部一博，
申请(专利权)人：TDK股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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