DE4327662A1 - Verfahren zur Herstellung eines feinen Resistmusters - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines feinen Resistmusters

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Ver­ fahren zur Herstellung eines feinen Resistmusters, und genauer auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines feinen Resistmu­ sters mit hoher Präzision.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die das Prinzip eines ARCOR-Verfahrens (Anti Reflective Coating on Resist = Antirefle­ xionsbeschichtung auf Resist) zeigt.
Wie Fig. 1 zeigt, wird eine Antireflexionsschicht 2 auf der obe­ ren Oberfläche eines Photoresists positiven Typs 1 ausgebildet. Über der Antireflexionsschicht 2 befindet sich Luft 3. Der Bre­ chungsindex des Photoresists positiven Typs 1 ist nR, der Bre­ chungsindex nA der Antireflexionsschicht 2 ist die Quadratwurzel von nR. Die Schichtdicke der Antireflexionsschicht 2 ist λexp/4nA× n (λexp ist eine Wellenlänge des Belichtungslichts e1 und n ist eine ungerade ganze Zahl). Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, löschen sich reflektiertes Licht e2, das an der Grenzfläche zwi­ schen der Luft 3 und der Antireflexionsschicht 2 in Richtung auf den Photoresist positiven Typs 1 reflektiert wird, und reflektier­ tes Licht e3, das an der Grenzfläche zwischen der Antireflexions­ schicht 2 und dem Photoresist positiven Typs 1 in Richtung des Photoresist positiven Typs 1 reflektiert wird, gegenseitig aus, so daß wesentliche Reflexion eliminiert wird.
Mit dem ARCOR-Verfahren wird Mehrfachreflexion in einer Schicht unterdrückt, die bei gebräuchlicher Photolithographie unter Benut­ zung einer einzelnen Photoresistschicht ein Problem sein kann.
In Fig. 2 zeigt eine geschwungene Linie (1) die Beziehung zwi­ schen der Resistschichtdicke und der Abmessung eines Resistmusters im Fall der Benutzung einer einzelnen Photoresistschicht. Eine geschwungene Linie (2) zeigt die Beziehung zwischen der Resist­ schichtdicke und der Abmessung eines Resistmusters im Fall der Verwendung des ARCOR-Verfahrens. Wie in dieser Figur zu erkennen ist, kann bei dem ARCOR-Verfahren ein Wechsel in der Abmessung eines Resistmusters unabhängig von einer Änderung der Resist­ schichtdicke unterdrückt werden und infolge wird ein stabiles Re­ sistmuster erhalten.
Obwohl das ARCOR-Verfahren ein überlegenes Verfahren der Unter­ drückung von Mehrfachreflexion in einer Schicht ist, wie oben be­ schrieben, kann im Fall des "aus dem Fokus", wie in Fig. 3 ge­ zeigt, eine unerwünschte Abnahme des Resists erfolgen.
Fig. 3(a) zeigt eine Querschnittsform eines Resistmusters im op­ timalen Fokus, und Fig. 3(b) zeigt eine Querschnittsform eines Resistmusters "aus dem Fokus". Wie Fig. 3(b) zeigt, tritt in ei­ nem oberen Abschnitt 1a des Resists 1 eine unerwünschte Abnahme auf.
Wie Fig. 4 zeigt, tritt Defokussierung zum Beispiel dann auf, wenn ein auf einem Substrat 4 mit einer Stufe ausgebildeter Photo­ resist positiven Typs 1 mit einem Projektions-Ausrichtgerät be­ lichtet wird. Speziell wenn der Fokus auf einen A Abschnitt einge­ stellt ist, befindet sich ein B Abschnitt außerhalb des Fokus, wodurch in einem oberen Abschnitt 1a des Photoresist positiven Typs 1 eine unerwünschte Abnahme auftritt.
Das Problem der unerwünschten Abnahme eines Resists tritt auch bei der CEL-Technologie (Contrast Enhanced Photolithography = kon­ trastverstärkte Photolithographie) auf.
Eine der Anmelderin bekannte CEL-Technologie wird im folgenden kurz beschrieben.
Fig. 5 zeigt schematische Darstellungen zum Vergleich der Photo­ lithographie (b), auf die die CEL-Technologie angewandt wird, und gebräuchlicher Photolithographie (a), auf die die CEL-Technologie nicht angewandt wird.
Wie Fig. 5(a)(1) zeigt, ist ein Photoresist positiven Typs 1 auf dem Substrat 4 ausgebildet. Wie Fig. 5(a)(3) zeigt, wird der Pho­ toresist positiven Typs 1 unter Benutzung einer Maske 5 selektiv mit Licht bestrahlt. Wie Fig. 5(a)(4) zeigt, wird der Photoresist positiven Typs 1 entwickelt. Entsprechend diesem Verfahren treten die Probleme von schlechtem Kontrast und schlechter Auflösung auf, wie in Fig. 5(a)(4) gezeigt. Die CEL-Technologie wurde zur Ver­ besserung der Auflösung entwickelt.
Wie Fig. 5(b)(1) zeigt, ist Photoresist positiven Typs 1 auf dem Substrat ausgebildet. Wie Fig. 5(b)(2) zeigt, wird eine Kontrast­ verstärkungsschicht 6 auf dem Photoresist positiven Typs 1 ausge­ bildet. Wie auch in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2-212851 offenbart, enthält die Kontrastverstärkungsschicht 6 ein Material, dessen Lichttransmissionsrate sich erhöht, wenn es mit Belichtungslicht belichtet wird (bezeichnet als Farbabschwächungs­ pigmentkomponente). Genauer wird die Absorption der Belichtungs­ wellenlänge, die vor der Belichtung groß ist, mit fortlaufender Belichtung fortschreitend reduziert. Diazomiumsalze, Stilbazolium­ salze (vierwertige Ammoniumverbindung von Stilbazol), Aryl-Nitro­ se-Salze und ähnliche sind als Farbabschwächungspigmentkomponenten bekannt. Harze vom Phenoltyp (Phenolharze) werden als Schichtbil­ dungskomponenten verwendet.
Wie Fig. 5(b)(3) zeigt, wird der Photoresist positiven Typs 1, auf dem die CEL-Schicht 6 ausgebildet ist, unter Benutzung einer Maske 5 selektiv bestrahlt. Wie Fig. 5(b)(4) zeigt, wird der Pho­ toresist positiven Typs 1 entwickelt. Entsprechend dem Verfahren wird die auf dem Photoresist positiven Typs 1 ausgebildete CEL- Schicht 6 in dem belichteten Abschnitt im wesentlichen transparent und verstärkt infolge den Kontrast zwischen dem belichteten Ab­ schnitt und einen nichtbelichteten Abschnitt. Als ein Ergebnis kann ein Resistmuster hoher Auflösung erhalten werden.
Mit den oben beschriebenen CEL-Verfahren kann ein Resistmuster hoher Auflösung ausgebildet werden. Jedoch kann, wie in Fig. 6 gezeigt, im Fall des "aus dem Fokus" (wenn sich der zu belichtende Bereich nicht im Fokus des Belichtungslichtes bzw. der Projek­ tionsvorrichtung befindet) das Problem, daß die Schichtdicke des Resist 1 reduziert wird, auftreten.
Wie oben beschrieben, kann bei der Lithographie unter Benutzung eines bekannten Photoresists im Fall des "aus dem Fokus" das Pro­ blem auftreten, daß die Schichtdicke eines Resists reduziert wird. Bei Belichtung mit einem Projektions-Ausrichtgerät ist die Abnahme bzw. Reduzierung aufgrund des "aus dem Fokus" besonders signifi­ kant. Die Reduzierung der Schichtdicke des Resists wird durch die Löslichkeit der Oberfläche des Resists im Entwickler verursacht.
Ein LENOS-Verfahren (Latitude Enhancement Novel Single Layer Li­ thography = Belichtungsspielraumverstärkung mit neuer Einzel­ schichtlithographie) ist als ein Verfahren zur Verbesserung des Widerstands einer Oberfläche eines Resists gegenüber Lösung in einem Entwickler bekannt (Journal of photopolymer Science and Technology Volume 2, Nr. 3, 1989). Bei dem LENOS-Verfahren wird ein Resist in eine alkalische Flüssigkeit getaucht, um die Ober­ fläche des Resists unlöslich zu machen.
Bei diesem Verfahren jedoch, ist ein problematischer Prozeß des Eintauchens eines Resists in alkalische Flüssigkeit unerläßlich, was den Herstellungsprozeß einer Halbleitervorrichtung kompli­ ziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Her­ stellung eines feinen Resistmusters zu ermöglichen, das so verbes­ sert ist, daß die Abnahme der Schichtdicke eines Resists selbst im Fall des "aus dem Fokus" bei der Belichtung verhindert wird, ohne daß der Prozeß der Herstellung kompliziert wird, und dies insbe­ sondere für ein ARCOR-Verfahren und die CEL-Technologie zu ermög­ lichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn­ zeichnet.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Photoresists positiven Typs nach einer ersten Ausführungsform wird ein Photoresist posi­ tiven Typs mit Naphthochinondiazid und Novolak Harz anfänglich auf einem Substrat ausgebildet. Eine auf eine Alkalität (Laugengrad) eingestellte Anwendungsschicht wird auf dem Photoresist positiven Typs ausgebildet, um die Oberfläche des Photoresist positiven Typs unlöslich zu machen. Der Photoresist positiven Typs mit der darauf ausgebildeten Anwendungsschicht wird selektiv mit Licht bestrahlt. Der Photoresist positiven Typs wird entwickelt.
Bei einem Verfahren zur Ausbildung eines feinen Resistmusters nach einer zweiten Ausführungsform wird ein Photoresist positiven Typs mit Naphthochinondiazid und Novolakharz auf einen Substrat ausge­ bildet. Eine Kontrastverstärkungsschicht, die auf Alkalität einge­ stellt ist, wird auf dem Photoresist positiven Typs ausgebildet. Der positive Photoresist mit der darauf ausgebildeten Kontrastver­ stärkungsschicht wird selektiv mit Licht bestrahlt. Die positive Photoresistschicht wird entwickelt.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines feinen Resistmusters nach einer dritten Ausführungsform wird ein positiver Photoresist mit Naphthochinondiazid und Novolakharz anfänglich auf einem Sub­ strat ausgebildet. Eine auf Alkalität eingestellte Antireflexions­ schicht wird auf dem Photoresist positiven Typs ausgebildet. Der positive Photoresist mit der darauf ausgebildeten Antireflexions­ schicht wird selektiv mit Licht bestrahlt. Der positive Photore­ sist wird entwickelt.
Entsprechend dem Verfahren zur Herstellung eines fein aufgelösten Resistmusters nach der ersten Ausführungsform wird ein auf Alkali­ tät eingestellter Anwendungsfilm auf einem Photoresist positiven Typs mit Naphthochinondiazid und Novolakharz ausgebildet, wodurch eine Vernetzungsreaktion des Naphthochinondiazid und des Novolak­ harzes, die in der Oberfläche des Photoresist positiven Typs ent­ halten sind, auftritt, mit dem in der Anwendungsschicht enthalte­ nen Alkali als Katalysator, was die Umwandlung der Oberfläche des Photoresists positiven Typs in eine unlösliche Substanz verur­ sacht.
Entsprechend dem Verfahren zur Herstellung eines feinen Resistmu­ sters nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine auf Alkalität eingestellte Kontrastverstärkungsschicht auf dem Photoresist positiven Typs, der Naphthochinondiazid und Novolakharz enthält, ausgebildet, wodurch eine Vernetzungsreaktion des in der Oberfläche des Photoresist positiven Typs enthaltenen Naphthochinondiazid und Novolakharzes auftritt, mit dem in der Kontrastverstärkungsschicht enthaltenen Alkali als Katalysator, wodurch die Oberfläche des Photosresists positiven Typs in eine unlösliche Substanz umgewandelt wird.
Entsprechend dem Verfahren zur Ausbildung eines feinen Resistmu­ sters nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine auf Alkalität eingestellte Antireflexionsschicht auf einem Naphthochinondiazid und Novolakharz enthaltenden Photoresist positiven Typs ausgebildet, wodurch eine Vernetzungsreaktion des Naphthochinondiazid und des Novolakharzes, die in der Oberfläche des Photoresists positiven Typs enthalten sind, auftritt, mit dem in der Antireflexionsschicht enthaltenen Alkali als Katalysator, wodurch die Umwandlung der Oberfläche des Photoresists positiven Typs in eine unlösliche Substanz verursacht wird.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, die das Prinzip ei­ nes ARCOR-Verfahrens zeigt;
Fig. 2 eine Darstellung, die Mehrfachreflexionen in einer Schicht zeigt;
Fig. 3(a) ein Diagramm, das die Form eines Resistmusters im Fokus zeigt, und
Fig. 3(b) ein Diagramm, das die Form eines Resistmusters zeigt, dessen Resist aufgrund von Defokussierung reduziert ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung, die eine unerwünsch­ te Abnahme eines Resists aufgrund von Defokussie­ rung bei der Belichtung mit einem Projektionsaus­ richtgerät zeigt;
Fig. 5(a) ein schematisches Diagramm, das normale Photoli­ thographie in einem bekannten Fall zeigt, und
Fig. 5(b) ein schematisches Diagramm, das eine bekannte CEL- Technik zeigt;
Fig. 6 eine schematische Darstellung, die die unerwünschte Abnahme eines Resists aufgrund von Defokussierung bei der bekannten CEL-Technik zeigt;
Fig. 7 Schnittansichten einer Halbleitervorrichtung bei entsprechenden Schritten in der Abfolge eines Ver­ fahrens zur Herstellung eines feinen Resistmusters in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die Verbesserung des bekannten ARCOR-Verfahrens zeigen;
Fig. 8 einen Ausdruck, der eine Diazo-Kopplungsreaktion von Naphtochinondiazid und Novolakharz mit Alkali als Katalysator zeigt;
Fig. 9 einen Graph, der die Beziehung zwischen dem Grad der Diazo-Kopplungsreaktion von Naphtochinondiazid und Novolakharz und dem pH-Wert zeigt;
Fig. 10(a) eine Schnittansicht, die die Form eines durch das bekannte ARCOR-Verfahren erhaltenen Resists zeigt, und
Fig. 10(b) eine Schnittansicht, die die Form eines durch das ARCOR-Verfahren in Übereinstimmung mit einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung erhaltenen Resists zeigt;
Fig. 11A ausschnittsweise Schnittansichten einer Halbleiter­ vorrichtung bei den entsprechenden Schritten bei der Abfolge eines Verfahrens zur Herstellung eines feinen Resistmusters in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 11B Schnittansichten einer Halbleitervorrichtung bei entsprechenden Schritten in der Abfolge der bekann­ ten CEL-Technik, zum Zweck des Vergleichs.
Fig. 7 zeigt ausschnittsweise Schnittansichten einer Halbleiter­ vorrichtung bei den entsprechenden Schritten in der Abfolge eines Verfahrens zur Herstellung eines fein aufgelösten Resistsmusters in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung.
Wie Fig. 7(a) zeigt ist, ist eine Oxidschicht 8 auf einem Sub­ strat 4 mit einer Stufe 7 ausgebildet.
Wie Fig. 7(b) zeigt, wird ein Photoresist positiven Typs 1 mit Naphtochinondiazid und Novolakharz auf der Oxidschicht 8 ausgebil­ det. Die Oberfläche der Oxidschicht 8 kann zur Verstärkung der Haftung des positiven Photoresists 1 und der Oxidschicht 8 vor der Ausbildung des positiven Photoresists 1 mit Hexamethyldisilazan oder ähnlichem behandelt sein.
Wie Fig. 7(c) zeigt, wird eine auf Alkalität (alkalisch, basisch) eingestellte Antireflexionsschicht 9 auf dem positiven Photoresist 1 ausgebildet. Die Antireflexionsschicht 9 enthält wasserlösliche Polymere, wie Polyvinylalkohol-Typ-Polymere, Polyacrylsäure-Typ- Polymere, und Polyvinylamin-Typ-Polymere. Der pH-Wert der Antire­ flexionsschicht 9 wird durch organische Alkali, wie zum Beispiel Tetramethylammoniumhydroxid auf ungefähr 10 eingestellt. Der Bre­ chungsindex nA der Antireflexionsschicht 9 wird auf die Quadrat­ wurzel des Brechungsindex nR des Photoresists positiven Typs 1 eingestellt. Die Einstellung des Brechungsindex wird durch die Zugabe von Polymeren mit Fluor oder von grenzflächenaktiven Stof­ fen (Tensiden) mit Fluor ausgeführt. Die Schichtdicke der Antire­ flexionsschicht 9 wird durch Einstellung der Anzahl der Umdre­ hungsbewegungen eines Schleuderbeschichters (Spin Coater) auf λexp/4nA × n (λexp bezeichnet die Wellenlänge des Belichtungslich­ tes und n ist eine ungerade ganze Zahl) gebracht.
Da die auf Alkalität eingestellte Antireflexionsschicht 9 auf dem positiven Resist 1 mit Naphtochinondiazid und Novolakharz ausge­ bildet wird, findet eine Vernetzungsreaktion des Naphtochinondia­ zid und des Novolakharzes, die in der Oberfläche des positiven Resists 1 enthalten sind, statt, mit dem in der Antireflexions­ schicht 9 enthaltenen Alkali als Katalysator, wie in Fig. 8 ge­ zeigt, was die Umwandlung der Oberfläche des Resists in eine un­ lösliche Substanz verursacht.
Dementsprechend wird ein problematischer Schritt, wie ein Schritt des Eintauchens eines Resists in eine Alkaliflüssigkeit bei dem bekannten LENOS-Verfahren bei der vorliegenden Ausführungsform nicht benötigt.
Fig. 9 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem pH-Wert und dem Grad der Diazo-Kopplungsreaktion von Naphtochinondiazid und Novolakharz zeigt. Der Grad der Diazo-Kopplungsreaktion von Naphtochinondiazid und Novolakharz erreicht einen Maximalwert bei pH 10.
Zurückkehrend zu Fig. 7(c) kann eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 80° bis 100°C ausgeführt werden, um die Haftung der Antireflexionsschicht 9 und des Photoresists positiven Typs 1 zu verstärken.
Wie Fig. 7(d) zeigt, wird der positive Photoresist 1, auf dem die Antireflexionsschicht 9 ausgebildet ist, unter Benutzung einer Maske 5 selektiv bestrahlt.
Wie Fig. 7(e) zeigt, wird der positive Photoresist 1 entwickelt. Zur Entfernung der Antireflexionsschicht 9 kann bei der Entwick­ lung, falls nötig, ein Naßätzen mit einem organischen Lösungsmit­ tel ausgeführt werden. Wie Fig. 7(e) zeigt, wird durch die Ent­ wicklung des positiven Photoresists 1 ein Resistmuster erhalten.
Fig. 10 zeigt im Vergleich eine Schnittansicht (a) eines Resist­ musters, das unter Benutzung einer Antireflexionsschicht, die nicht auf Alkalität eingestellt ist, erhalten wird (bei dem be­ kannten ARCOR-Verfahren) und eine Schnittansicht (b) eines Resist­ musters, das mit dem in Fig. 7 gezeigten Verfahren erhalten wird, das heißt unter Benutzung einer Antireflexionsschicht, die auf Alkalität eingestellt ist.
Wie Fig. 10(b) klar zu erkennen, vermindert die Verwendung der auf Alkalität eingestellten Antireflexionsschicht die Abnahme des Resists 1.
Zusätzlich unterdrückt die Anpassung des ARCOR-Verfahrens die Mehrfachreflexionen einer Schicht und unterdrückt die Änderung der Abmessung eines Resistmusters unabhängig von der Änderung der Dicke des Resists. Als ein Ergebnis wird die Abmessung des Resist­ musters stabil gemacht.
Die Fig. 11A und B zeigen teilweise Schnittansichten einer Halbleitervorrichtung bei entsprechenden Schritten in der Abfolge eines Verfahrens zur Herstellung eines feinen Resistmusters in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit denen bei der bekannten CEL-Technik.
Fig. 11A zeigt ein Verfahren in Übereinstimmung mit der vorlie­ genden Ausführungsform und Fig. 11B zeigt dieses in Übereinstim­ mung mit der bekannten CEL-Technik.
Wie Schritt 1 in Fig. 11A zeigt, wird in Schritt 1 eine Oxid­ schicht 8 auf einem Substrat 4, das eine Stufe 7 aufweist, ausge­ bildet. Auf der Oxidschicht 8 wird ein Photoresist positiven Typs 1 mit Naphtochinondiazid und Novolakharz ausgebildet.
Schritt 2 zeigt, daß der Photoresist positiven Typs 1 bei einer Temperatur von 80° bis 100°C vorgebacken wird.
Schritt 3 zeigt, daß eine auf Alkalität eingestellte Kontrastver­ stärkungsschicht (CEL-Schicht) 10 auf dem Photoresist positiven Typs 1 ausgebildet wird. Die CEL-Schicht enthält eine bekannte Farbabschwächungspigmentkomponente und ein bekannte Beschichtungs­ bildungskomponente, wie die in den japanischen Patentoffenle­ gungsschriften Nr. 1-231038, 1-231040, und 2-212851 verwendeten Komponenten. Der pH-Wert der CEL-Schicht 10 ist mit organischen Alkali (Lange), wie zum Beispiel Tetramethylammoniumhydroxid, auf ungefähr 10 eingestellt.
Da die alkalisch eingestellte CEL-Schicht 10 auf dem Photoresist positiven Typs 1 mit Naphtochinondiazid und Novolakharz ausgebil­ det ist, findet eine Vermischung zwischen den Schichten statt. Die Vermischung verursacht eine Diazo-Kopplungsreaktion des Naphtochi­ nondiazid und Novolakharz, die in der Oberfläche des positiven Photoresists 1 enthalten sind, wie in Fig. 8 gezeigt, mit dem in der CEL-Schicht 10 enthaltenen Alkali als Katalysator. Dieses ver­ ursacht die Umwandlung der Oberfläche des positiven Photoresists 1 in eine unlösliche Substanz.
Wie Schritt 4 zeigt, kann die CEL-Schicht 10 zur Verstärkung der Haftung zwischen der CEL-Schicht 10 und dem positiven Photoresist 1 bei einer Temperatur von 80° bis 100°C gebacken werden.
Wie Schritt 5 zeigt, wird der Photoresist positiven Typs 1, auf dem die Kontrastverstärkungsschicht ausgebildet ist, unter Benut­ zung einer Maske 5 selektiv bestrahlt.
Wie Schritt 6 zeigt, wird die CEL-Schicht 10 durch Naßätzen mit organischem Lösungsmittel entfernt. Da die CEL-Schicht aus einem löslichen Material gebildet ist, kann das Naßätzen, wenn sie in dem folgenden Entwicklungsprozeß entfernt werden kann, weggelassen werden.
Wie Schritt 7 zeigt, wird der Photoresist positiven Typs 1 ent­ wickelt.
Fig. 11B zeigt eine bekannte CEL-Technik, die Bedingungen sind dabei dieselben wie bei der vorliegenden Ausführungsform, ausge­ nommen daß eine CEL-Schicht 6 nicht alkalisch eingestellt wird.
Wie die Fig. 11A und B zum Zweck des Vergleiches zeigen, ver­ hindert der Gebrauch der auf Alkalität eingestellten Kontrastver­ stärkungsschicht die Reduzierung des Photoresists positiven Typs selbst in dem Fall des "aus dem Fokus". Andererseits wird mit der bekannten CEL-Schicht der Photoresist positiven Typs 1 reduziert, wie in Fig. 11B gezeigt.
Obwohl die vorliegende Erfindung in den zuvor erwähnten Ausfüh­ rungsformen auf das ARCOR-Verfahren und die CEL-Technologie ange­ wendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Fälle begrenzt. Die vorliegende Erfindung kann auf jedes Verfahren ange­ wendet werden, das einen auf einem positiven Photoresist aufgebil­ deten Anwendungsfilm verwendet, um den positiven Photoresist mit hoher Genauigkeit zu mustern.
Wie oben beschrieben, wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines feinen Resistmusters entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine alkalisch eingestellte Anwendungs­ schicht auf einem Photoresist positiven Typs mit Naphtochinondia­ zid und Novolakharz ausgebildet, wobei eine Vernetzungsreaktion des in der Oberfläche des Photoresists positiven Typs enthaltenen Naphtochinondiazid und Novolakharz mit dem in der Anwendungs­ schicht enthaltenen Alkali als Katalysator stattfindet, was die Umwandlung der Oberfläche des Photoresists positiven Typs in eine unlösliche Substanz verursacht. Dementsprechend wird selbst in dem Fall der Defokussierung eine Abnahme des Photoresists positiven Typs unterdrückt, wodurch ein fein aufgelöstes Resistmuster mit hoher Genauigkeit erhalten werden kann.
Entsprechend dem Verfahren zur Herstellung eines feinen Resistmu­ sters bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine auf Alkalität eingestellte Kontrastverstärkungsschicht auf einen Photoresist positiven Typs mit Naphtochinondiazid und Novolakharz ausgebildet, wodurch eine Vernetzungsreaktion des Naphtochinondiazid und Novolakharz, die in der Oberfläche des Pho­ toresists positiven Typs enthalten sind, mit dem in der Kontrast­ verstärkungsschicht enthaltenen Alkali (Lange, Base) als Katalysa­ tor stattfindet, wodurch die Umwandlung der Oberfläche des Photo­ resists positiven Typs in eine unlösliche Substanz verursacht wird.
Dementsprechend wird selbst in dem Fall der Defokussierung einer Abnahme des Photoresists positiven Typs verhindert, wodurch ein feines Resistmuster hoher Genauigkeit erhalten werden kann. Zu­ sätzlich kann, da die Kontrastverstärkungsschicht auf dem Photore­ sist positiven Typs ausgebildet ist, ein Resistmuster mit ver­ stärktem Kontrast erhalten werden.
Entsprechend dem Verfahren zur Ausbildung eines einen Resistmu­ sters nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine auf Alkalität (alkalisch) eingestellte Antireflexions­ schicht auf einem Naphtochinondiazid und Novolakharz enthaltenden Photoresist positiven Typs ausgebildet, wodurch eine Vernetzungs­ reaktion des in der Oberfläche des Photoresists positiven Typs enthaltenen Naphtochinondiazid und Novolakharz mit dem in der An­ tireflexionsschicht enthaltenen Alkali als Katalysator stattfin­ det, wodurch die Umwandlung der Oberfläche des Photoresists posi­ tiven Typs in eine unlösliche Substanz verursacht wird.
Dementsprechend wird selbst in dem Fall der Defokussierung die Ab­ nahme des Photoresists positiven Typs verhindert, wodurch ein fei­ nes Resistmuster hohe Genauigkeit erhalten werden kann. Zusätzlich wird, da die Antireflexionsschicht auf dem Photoresist positiven Typs ausgebildet ist, eine Mehrfachreflexion in der Schicht un­ terdrückt, wodurch die Größe bzw. die Abmessungen des Resistmu­ sters stabil gemacht wird.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung eines feinen Resistmusters mit den Schritten:
Ausbilden eines positiven Photoresists (1) mit Naphtochinondiazid und Novolakharz auf einem Substrat (4);
Ausbilden einer alkalisch eingestellten Anwendungsschicht (9, 10) auf dem positiven Photoresist (1);
selektives Bestrahlen des positiven Photoresists (1) mit der dar­ auf ausgebildeten Anwendungsschicht (9, 10); und
Entwickeln des positiven Photoresists (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendungsschicht eine Kontrastverstärkungsschicht (10) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendungsschicht eine Antireflexionsschicht (9) ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anwendungsschicht (9, 10) durch organische Lauge alkalisch gemacht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Alkali Tetramethylammoniumhydroxid aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anwendungsschicht (9, 10) auf einen pH-Wert von nicht we­ niger als 10 gebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch, Backen des positiven Photoresists (1) mit der darauf ausgebildeten Anwendungsschicht (9, 10) bei einer Temperatur im Bereich von 80-100°C vor der Bestrahlung.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anwendungsschicht (9, 10) ein wasserlösliches Polymer und ein Brechungsindexsteuerungsmittel aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Polymer ein Polyvinylalkohol-Polymer auf­ weist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Polymer ein Polyacrylsäure-Polymer auf­ weist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das wasserlösliche Polymer ein Polyvinylamin-Polymer aufweist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Brechungsindexsteuerungsmittel ein Polymer mit Fluor auf­ weist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Brechungsindexsteuerungsmittel einen Grenzflächen aktiven Stoff mit Fluor aufweist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anwendungsfilm (9, 10) auf Alkalität eingestellt ist, um eine Oberfläche des positiven Photoresists (1) unlöslich zu ma­ chen.
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