JP2000031025A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学増幅型レジストのレジストプロファイル
をコントロールすることかできるように改良された、レ
ジストパターンの形成方法を提供することを主要な目的
とする。 【解決手段】 マスク４を用いて、化学増幅型レジスト
２を露光する。レジスト２を、第１の温度でＰＥＢベー
クする。レジスト２を途中まで現像する。途中まで現像
したレジスト２を、上記第１の温度よりも低い第２の温
度で、ベークする。その後、レジストを完全に現像し、
レジストパターン８を得る。
をコントロールすることかできるように改良された、レ
ジストパターンの形成方法を提供することを主要な目的
とする。 【解決手段】 マスク４を用いて、化学増幅型レジスト
２を露光する。レジスト２を、第１の温度でＰＥＢベー
クする。レジスト２を途中まで現像する。途中まで現像
したレジスト２を、上記第１の温度よりも低い第２の温
度で、ベークする。その後、レジストを完全に現像し、
レジストパターン８を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般に、レジス
トパターンの形成方法に関するものであり、より特定的
には、化学増幅型レジストのレジストプロファイルをコ
ントロールすることができるように改良されたレジスト
パターンの形成方法に関する。
トパターンの形成方法に関するものであり、より特定的
には、化学増幅型レジストのレジストプロファイルをコ
ントロールすることができるように改良されたレジスト
パターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】写真製版において、現在、高感度かつ高
解像度を有するレジストとして、化学増幅型レジストが
提案されている。このレジストは、露光後のベーク、す
なわち、ポストエクスポージャベーク（以下、ＰＥＢと
いう）を行なうことにより、露光時に発生した酸を触媒
としてパターン形成反応が進み、パターンのイメージン
グが完了する特徴を持っている。
解像度を有するレジストとして、化学増幅型レジストが
提案されている。このレジストは、露光後のベーク、す
なわち、ポストエクスポージャベーク（以下、ＰＥＢと
いう）を行なうことにより、露光時に発生した酸を触媒
としてパターン形成反応が進み、パターンのイメージン
グが完了する特徴を持っている。
【０００３】図１５〜図１８は、化学増幅型レジストを
用いた従来の微細レジストパターンの形成方法の順序の
各工程における半導体装置の断面図である。
用いた従来の微細レジストパターンの形成方法の順序の
各工程における半導体装置の断面図である。
【０００４】図１５を参照して、基板１の上に化学増幅
型レジスト２を塗布する。なお、レジストを塗布する前
に、基板１の表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラン）
等で処理し、基板１とレジスト２との密着性をよくさせ
る処理を行なっている。
型レジスト２を塗布する。なお、レジストを塗布する前
に、基板１の表面をＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラン）
等で処理し、基板１とレジスト２との密着性をよくさせ
る処理を行なっている。
【０００５】レジスト２は、たとえば、図１９（ａ）に
示すように、ポリ−ｐ−ヒドロキシスチレンにｔ−ブチ
ルオキシカルボニル（以下、ｔ−ＢＯＣという）が結合
された、ポリ（ｐ−ｔ−ブチルオキシカルボニルオキシ
スチレン）で形成される。この組成は、あくまでも例示
であり、その他の組成のものも使用される。図中、ｎ
は、重合度を表わす自然数である。レジスト１２は、図
１９（ｂ）に示すような酸発生剤、すなわち、トリフェ
ニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネドートが
含まれている。
示すように、ポリ−ｐ−ヒドロキシスチレンにｔ−ブチ
ルオキシカルボニル（以下、ｔ−ＢＯＣという）が結合
された、ポリ（ｐ−ｔ−ブチルオキシカルボニルオキシ
スチレン）で形成される。この組成は、あくまでも例示
であり、その他の組成のものも使用される。図中、ｎ
は、重合度を表わす自然数である。レジスト１２は、図
１９（ｂ）に示すような酸発生剤、すなわち、トリフェ
ニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネドートが
含まれている。
【０００６】基板１の上にレジスト２を塗布した後、プ
リベークし、レジスト２中に含まれる溶剤等を除去す
る。
リベークし、レジスト２中に含まれる溶剤等を除去す
る。
【０００７】レジスト２の上に、ポリビニルピロリドン
あるいはポリアクリル酸等の水溶性ポリマー等で形成さ
れる酸性膜３を形成する。酸性膜３は、膜内多重反射防
止の働きもするが、ここで求めている酸性膜３の作用に
ついては後述する。その後、酸性膜３中の溶媒を除去す
るために、ベークする。
あるいはポリアクリル酸等の水溶性ポリマー等で形成さ
れる酸性膜３を形成する。酸性膜３は、膜内多重反射防
止の働きもするが、ここで求めている酸性膜３の作用に
ついては後述する。その後、酸性膜３中の溶媒を除去す
るために、ベークする。
【０００８】図１６を参照して、マスク４を用いて、レ
ジスト２を、選択的に露光し、露光部５と未露光部６を
形成する。
ジスト２を、選択的に露光し、露光部５と未露光部６を
形成する。
【０００９】露光部においては、図２０を参照して、酸
発生剤が、光の照射を受けることによって、プロトン酸
を発生する。
発生剤が、光の照射を受けることによって、プロトン酸
を発生する。
【００１０】図１７を参照して、レジスト２をポストエ
クスポージャベークする。このとき、図２１を参照し
て、プロトン酸はポリ（ｐ−ｔ−ブチルオキシカルボニ
ルオキシスチレン）から、ｔ−ＢＯＣ基を脱離させ、水
酸基（フェノール基）を発生させる。生成したポリ−ｐ
−ヒドロキシスチレンはアルカリに可溶となる。
クスポージャベークする。このとき、図２１を参照し
て、プロトン酸はポリ（ｐ−ｔ−ブチルオキシカルボニ
ルオキシスチレン）から、ｔ−ＢＯＣ基を脱離させ、水
酸基（フェノール基）を発生させる。生成したポリ−ｐ
−ヒドロキシスチレンはアルカリに可溶となる。
【００１１】次に、酸触媒で、ベース樹脂中のｔ−ＢＯ
Ｃ基が脱離する様子を、図２２を用いて、さらに詳細に
説明する。
Ｃ基が脱離する様子を、図２２を用いて、さらに詳細に
説明する。
【００１２】図２２（ａ）を参照して、レジスト２に光
を照射する。これによって、図２２（ｂ）を参照して、
レジスト中の酸発生剤が分解し、プロトン酸（Ｈ+ ）が
発生する。図２２（ｃ）を参照して、レジスト２をベー
クすることによって、ポリ（ｐ−ｔ−ブチルオキシカル
ボニルオキシスチレン）から、ｔ−ＢＯＣ基が脱離し、
水酸基を発生させる。ベークを続けると、図２２（ｄ）
を参照して、さらに、ｔ−ＢＯＣ基の脱離は進み、最後
に図２２（ｅ）を参照して、ベース樹脂は、アルカリ現
像液に可溶なポリビニルフェノールに変化する。
を照射する。これによって、図２２（ｂ）を参照して、
レジスト中の酸発生剤が分解し、プロトン酸（Ｈ+ ）が
発生する。図２２（ｃ）を参照して、レジスト２をベー
クすることによって、ポリ（ｐ−ｔ−ブチルオキシカル
ボニルオキシスチレン）から、ｔ−ＢＯＣ基が脱離し、
水酸基を発生させる。ベークを続けると、図２２（ｄ）
を参照して、さらに、ｔ−ＢＯＣ基の脱離は進み、最後
に図２２（ｅ）を参照して、ベース樹脂は、アルカリ現
像液に可溶なポリビニルフェノールに変化する。
【００１３】一般的に、化学増幅型レジストは、レジス
トの内部に存在する、または外部から侵入してくる酸、
塩基の影響を受けやすい。そのため、そのような影響を
なくすために、レジスト２の上に保護膜である酸性膜３
を形成する。しかしながら、この保護膜が酸性膜である
ため、未露光部６において、酸性膜３からレジスト２の
表面に酸が供給される。図中参照符号７で示す部分は、
酸が供給された部分を表しており、アルカリに可溶とな
る部分である。
トの内部に存在する、または外部から侵入してくる酸、
塩基の影響を受けやすい。そのため、そのような影響を
なくすために、レジスト２の上に保護膜である酸性膜３
を形成する。しかしながら、この保護膜が酸性膜である
ため、未露光部６において、酸性膜３からレジスト２の
表面に酸が供給される。図中参照符号７で示す部分は、
酸が供給された部分を表しており、アルカリに可溶とな
る部分である。
【００１４】図１８を参照して、テトラメチルアンモニ
ウムハイドロキシド（ＴＭＡＨ）２．３８％のアルカリ
水溶液で、現像すると、アルカリ可溶な部分が除去さ
れ、微細レジストパターンが形成される。このレジスト
パターンを用いてビット線等のパターニングが行なわれ
る。
ウムハイドロキシド（ＴＭＡＨ）２．３８％のアルカリ
水溶液で、現像すると、アルカリ可溶な部分が除去さ
れ、微細レジストパターンが形成される。このレジスト
パターンを用いてビット線等のパターニングが行なわれ
る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したとおり、
従来の化学増幅型レジストを用いる微細レジストパター
ンの形成方法においては、図１７および図１８を参照し
て、未露光部においても、酸性膜３からレジスト２中に
酸が供給されるため、現像後、レジストパターン８の頂
上部が丸められるという問題があった。すなわち、レジ
ストプロファイルの矩形性の良好なものが得られないと
いう問題点があった。
従来の化学増幅型レジストを用いる微細レジストパター
ンの形成方法においては、図１７および図１８を参照し
て、未露光部においても、酸性膜３からレジスト２中に
酸が供給されるため、現像後、レジストパターン８の頂
上部が丸められるという問題があった。すなわち、レジ
ストプロファイルの矩形性の良好なものが得られないと
いう問題点があった。
【００１６】なお、酸性膜３をレジスト２の上に形成し
ない場合には、外部から、レジスト２中にアミン（アン
モニア等）が侵入し、図２３に示すように、レジストパ
ターン８の頂上部が、水平方向に広がった、いわゆる、
Ｔ−トップ形状のレジストパターンが得られ、この場合
にも矩形性のよいレジストが得られない。
ない場合には、外部から、レジスト２中にアミン（アン
モニア等）が侵入し、図２３に示すように、レジストパ
ターン８の頂上部が、水平方向に広がった、いわゆる、
Ｔ−トップ形状のレジストパターンが得られ、この場合
にも矩形性のよいレジストが得られない。
【００１７】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、矩形性の良好なレジストプロ
ファイルが得られるように改良されたレジストパターン
の形成方法を提供することを目的とする。
るためになされたもので、矩形性の良好なレジストプロ
ファイルが得られるように改良されたレジストパターン
の形成方法を提供することを目的とする。
【００１８】この発明は、また、外部からのアミンの影
響を受けることがないように改良された、レジストパタ
ーンの形成方法を提供することにある。
響を受けることがないように改良された、レジストパタ
ーンの形成方法を提供することにある。
【００１９】この発明は、また、化学増幅型レジストの
レジストプロファイルをコントロールすることができる
ように改良された、レジストパターンの形成方法を提供
することにある。
レジストプロファイルをコントロールすることができる
ように改良された、レジストパターンの形成方法を提供
することにある。
【００２０】この発明は、また、デフォーカス時に、レ
ジストの未露光部に光が回り込んでも、良好なレジスト
プロファイルが得られるように改良されたレジストパタ
ーンの形成方法を提供することにある。
ジストの未露光部に光が回り込んでも、良好なレジスト
プロファイルが得られるように改良されたレジストパタ
ーンの形成方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】請求項１に係るレジスト
パターンの形成方法においては、まず、基板の上に化学
増幅型のレジストを形成する。マスクを用いて、上記レ
ジストを露光する。上記露光後、現像前に第１の温度で
上記レジストをベークする。上記レジストを途中まで現
像する。途中まで現像した上記レジストを上記第１の温
度よりも低い第２の温度でベークする。上記レジストを
完全に現像し、レジストパターンを得る。
パターンの形成方法においては、まず、基板の上に化学
増幅型のレジストを形成する。マスクを用いて、上記レ
ジストを露光する。上記露光後、現像前に第１の温度で
上記レジストをベークする。上記レジストを途中まで現
像する。途中まで現像した上記レジストを上記第１の温
度よりも低い第２の温度でベークする。上記レジストを
完全に現像し、レジストパターンを得る。
【００２２】この発明によれば、第１回目の現像工程
で、レジストを完全に現像せず、途中で止めるので、未
露光部のレジストパターンの表面に、アルカリにより酸
が失活した、アルカリ不溶の層が形成される。その後、
２回目の現像を行なうので、矩形性の優れたレジストパ
ターンが得られる。
で、レジストを完全に現像せず、途中で止めるので、未
露光部のレジストパターンの表面に、アルカリにより酸
が失活した、アルカリ不溶の層が形成される。その後、
２回目の現像を行なうので、矩形性の優れたレジストパ
ターンが得られる。
【００２３】請求項２に係るレジストの形成方法におい
ては、化学増幅型のレジストとしてポジ型レジストを用
いるので、ポジ型のレジストパターンが得られる。
ては、化学増幅型のレジストとしてポジ型レジストを用
いるので、ポジ型のレジストパターンが得られる。
【００２４】請求項３に係るレジストパターンの形成方
法においては、上記第１の温度を、３０℃〜１５０℃に
している。このような範囲の温度でポストエクスポージ
ャベークを行なうことにより、露光部において、酸発生
剤から、酸が円滑に発生する。
法においては、上記第１の温度を、３０℃〜１５０℃に
している。このような範囲の温度でポストエクスポージ
ャベークを行なうことにより、露光部において、酸発生
剤から、酸が円滑に発生する。
【００２５】請求項４に係るレジストパターンの形成方
法においては、上記第１の温度と上記第２の温度との差
を１０℃以上にして行なう。このようにすることによっ
て、未露光部のレジストパターンの表面に形成されたア
ルカリ不溶部分が、アルカリ現像液に溶けるのをさらに
防止することができる。
法においては、上記第１の温度と上記第２の温度との差
を１０℃以上にして行なう。このようにすることによっ
て、未露光部のレジストパターンの表面に形成されたア
ルカリ不溶部分が、アルカリ現像液に溶けるのをさらに
防止することができる。
【００２６】請求項５に係るレジストパターンの形成方
法においては、上記レジストを途中まで現像する工程
は、露光部における上記レジストが１０％〜８０％除去
されるまで行なう。すなわち、第１回目の現像を不完全
に行なう。
法においては、上記レジストを途中まで現像する工程
は、露光部における上記レジストが１０％〜８０％除去
されるまで行なう。すなわち、第１回目の現像を不完全
に行なう。
【００２７】請求項６に係るレジストパターンの形成方
法においては、上記露光に先立ち、上記化学増幅型レジ
ストの上に酸性膜を形成する。酸性膜を形成することに
よって、外部からのアミンが、レジスト中に侵入しなく
なる。
法においては、上記露光に先立ち、上記化学増幅型レジ
ストの上に酸性膜を形成する。酸性膜を形成することに
よって、外部からのアミンが、レジスト中に侵入しなく
なる。
【００２８】請求項７に係るレジストパターンの形成方
法においては、上記レジストパターンは、０．２０μｍ
〜０．２２μｍＬ／Ｓの配線パターンを形成するために
形成される。したがって、本発明は微細なレジストパタ
ーンの形成において、特に効果を有する。
法においては、上記レジストパターンは、０．２０μｍ
〜０．２２μｍＬ／Ｓの配線パターンを形成するために
形成される。したがって、本発明は微細なレジストパタ
ーンの形成において、特に効果を有する。
【００２９】請求項８に係るレジストパターンの形成方
法においては、まず、基板の上に化学増幅型のレジスト
を形成する。上記レジストの上に酸性の膜を形成する。
マスクを用いて、上記レジストを露光する。上記酸性の
膜を水で除去する。上記レジストを、現像前にベークす
る。上記レジストを現像する。
法においては、まず、基板の上に化学増幅型のレジスト
を形成する。上記レジストの上に酸性の膜を形成する。
マスクを用いて、上記レジストを露光する。上記酸性の
膜を水で除去する。上記レジストを、現像前にベークす
る。上記レジストを現像する。
【００３０】この発明によれば、レジストを、ポストエ
クスポージャベークする前に、酸性の膜を除去するの
で、未露光部において、酸がレジスト中に供給されな
い。ひいては、矩形性の優れたレジストパターンが得ら
れる。
クスポージャベークする前に、酸性の膜を除去するの
で、未露光部において、酸がレジスト中に供給されな
い。ひいては、矩形性の優れたレジストパターンが得ら
れる。
【００３１】請求項９に係るレジストパターンの形成方
法によれば、上記酸性膜を水で除去する工程は、上記基
板を回転させながら、上記酸性膜に水を供給する工程を
含む。この発明によれば、基板を回転させながら、酸性
膜に水を供給するので、酸性膜が均一に除去される。
法によれば、上記酸性膜を水で除去する工程は、上記基
板を回転させながら、上記酸性膜に水を供給する工程を
含む。この発明によれば、基板を回転させながら、酸性
膜に水を供給するので、酸性膜が均一に除去される。
【００３２】請求項１０に係るレジストパターンの形成
方法においては、上記酸性膜は、ポリビニルピロリドン
あるいはポリアクリル酸等の水溶性ポリマー等で形成さ
れる。この発明によれば、酸性膜を、容易に入手可能な
材料で形成できるという効果を奏する。
方法においては、上記酸性膜は、ポリビニルピロリドン
あるいはポリアクリル酸等の水溶性ポリマー等で形成さ
れる。この発明によれば、酸性膜を、容易に入手可能な
材料で形成できるという効果を奏する。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図について説明する。
図について説明する。
【００３４】実施の形態１ 図１〜図５は、実施の形態１に係るレジストパターンの
形成方法を示す、半導体装置の断面図である。
形成方法を示す、半導体装置の断面図である。
【００３５】図１を参照して、基板（ウエハ）１上に、
スピンコートにより、ポジ型の化学増幅型のレジスト２
を塗布する。レジスト２中の溶媒を除去するために、９
０℃で、６０秒間、プリベークを行なう。マスク４を用
いて、レジスト２をｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ、Ａｒ
Ｆエキシマレーザ等の光で、露光する。これによって、
レジスト膜２中に、露光部分５と未露光部６が形成され
る。
スピンコートにより、ポジ型の化学増幅型のレジスト２
を塗布する。レジスト２中の溶媒を除去するために、９
０℃で、６０秒間、プリベークを行なう。マスク４を用
いて、レジスト２をｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ、Ａｒ
Ｆエキシマレーザ等の光で、露光する。これによって、
レジスト膜２中に、露光部分５と未露光部６が形成され
る。
【００３６】図２を参照して、１００℃で、レジスト２
のＰＥＢ処理を行ない、熱により、酸発生剤から酸を発
生させる。これによって、レジスト２中の、ｔ−ＢＯＣ
基の解離が進んだ、アルカリ可溶な部分が形成される。
のＰＥＢ処理を行ない、熱により、酸発生剤から酸を発
生させる。これによって、レジスト２中の、ｔ−ＢＯＣ
基の解離が進んだ、アルカリ可溶な部分が形成される。
【００３７】図３を参照して、５秒間、ＴＭＡＨ２．３
８％のアルカリ水溶液で、アルカリ可溶部分９を一定量
現像する。現像する量は、露光部において、レジストが
１０〜８０％除去されるように行なう。この第１回目の
現像により、未露光部において、アルカリにより酸が失
活した、アルカリ不溶の層１０が形成される。すなわ
ち、未露光部分６となるべきところが、光の回り込みに
より感光して、酸が発生しても、その部分はアルカリ不
溶の層１０となる。なお、光の回り込みはデフォーカス
時に起こりやすい。
８％のアルカリ水溶液で、アルカリ可溶部分９を一定量
現像する。現像する量は、露光部において、レジストが
１０〜８０％除去されるように行なう。この第１回目の
現像により、未露光部において、アルカリにより酸が失
活した、アルカリ不溶の層１０が形成される。すなわ
ち、未露光部分６となるべきところが、光の回り込みに
より感光して、酸が発生しても、その部分はアルカリ不
溶の層１０となる。なお、光の回り込みはデフォーカス
時に起こりやすい。
【００３８】図４を参照して、８５℃で、６０秒間のベ
ークを行ない、第１回目の現像が行なわれた部分におい
て、さらに酸の拡散を行ない、アルカリにさらによく溶
ける層１１を形成する。このときの温度を、ＰＥＢ時の
温度より１０℃以上低くすることにより、酸失活部分に
おいて酸を復活させないようにできる。
ークを行ない、第１回目の現像が行なわれた部分におい
て、さらに酸の拡散を行ない、アルカリにさらによく溶
ける層１１を形成する。このときの温度を、ＰＥＢ時の
温度より１０℃以上低くすることにより、酸失活部分に
おいて酸を復活させないようにできる。
【００３９】図４と図５を参照して、再び、ＴＭＡＨ
２．３８％で、４０秒間現像する。その後、通常のポス
トベークを行なって、６４ＭＤＲＡＭ第３世代のレジス
トパターン８を得た。この方法でレジストパターンを形
成すると、０．２２μｍのＬ／Ｓパターンが得られた。
２．３８％で、４０秒間現像する。その後、通常のポス
トベークを行なって、６４ＭＤＲＡＭ第３世代のレジス
トパターン８を得た。この方法でレジストパターンを形
成すると、０．２２μｍのＬ／Ｓパターンが得られた。
【００４０】こうして得られたレジストパターンは、同
一レジストから、従来の方法（レジスト塗布→プリベー
ク→露光→ＰＥＢ→６０秒現像→ポストベーク）で得た
パターンよりも、より矩形性の優れたものとなってい
た。
一レジストから、従来の方法（レジスト塗布→プリベー
ク→露光→ＰＥＢ→６０秒現像→ポストベーク）で得た
パターンよりも、より矩形性の優れたものとなってい
た。
【００４１】実施の形態２ 図６〜図１０は、実施の形態２に係る、レジストパター
ンの形成方法を示す、半導体装置の断面図である。本実
施の形態は、実施の形態２の変形例である。
ンの形成方法を示す、半導体装置の断面図である。本実
施の形態は、実施の形態２の変形例である。
【００４２】図６を参照して、基板１の上に、スピンコ
ートにより、レジスト２を塗布する。その後、９０℃
で、６０秒間のプリベークを行なう。レジスト２の上
に、ポリビニルアルコール等で形成された酸性膜３を形
成する。酸性膜３中の溶剤を除去するためのベークをさ
らに行なう。その後、マスク４を用いて、レジスト２を
露光し、露光部分５と未露光部分６を形成する。
ートにより、レジスト２を塗布する。その後、９０℃
で、６０秒間のプリベークを行なう。レジスト２の上
に、ポリビニルアルコール等で形成された酸性膜３を形
成する。酸性膜３中の溶剤を除去するためのベークをさ
らに行なう。その後、マスク４を用いて、レジスト２を
露光し、露光部分５と未露光部分６を形成する。
【００４３】図６と図７を参照して、１００℃で、６０
秒間の露光を行ない、露光部分において、ｔ−ＢＯＣ基
が解離されたアルカリ可溶な部分９を得た。
秒間の露光を行ない、露光部分において、ｔ−ＢＯＣ基
が解離されたアルカリ可溶な部分９を得た。
【００４４】図７と図８を参照して、５秒間、ＴＭＡＨ
２．３８％のアルカリ水溶液で、アルカリ可溶部分９を
一定量現像する。このとき、酸性膜３も除去される。こ
の現像により、未露光部においては、アルカリにより酸
が失活した、アルカリ不溶の層１０が形成される。
２．３８％のアルカリ水溶液で、アルカリ可溶部分９を
一定量現像する。このとき、酸性膜３も除去される。こ
の現像により、未露光部においては、アルカリにより酸
が失活した、アルカリ不溶の層１０が形成される。
【００４５】図９を参照して、８５℃で、６０秒間のベ
ークにより、アルカリ可溶部分９中に、さらに酸の拡散
を行ない、アルカリにさらに可溶な層１１を形成する。
ークにより、アルカリ可溶部分９中に、さらに酸の拡散
を行ない、アルカリにさらに可溶な層１１を形成する。
【００４６】図１０を参照して、再び、ＴＭＡＨ２．３
８％で、４０秒間現像し、現像を完結させる。その後、
通常のポストベークを行なって、０．２２μｍのＬ／Ｓ
パターンを得た。
８％で、４０秒間現像し、現像を完結させる。その後、
通常のポストベークを行なって、０．２２μｍのＬ／Ｓ
パターンを得た。
【００４７】実施の形態３ 図１１〜図１４は、実施の形態３に係るレジストパター
ンの形成方法を示す、半導体装置の断面図である。
ンの形成方法を示す、半導体装置の断面図である。
【００４８】図１１を参照して、基板１の上に、化学増
幅型レジスト２を、０．８８μｍ塗布する。９０℃で、
６０秒間のプリベークを行なうことにより、レジスト２
中の溶剤を除去する。レジスト２の上に、水溶性の酸性
膜３を、４３０Å塗布する。その後、６０℃で、６０秒
間の低温ベークを行なって、酸性膜３中の溶剤を除去す
る。
幅型レジスト２を、０．８８μｍ塗布する。９０℃で、
６０秒間のプリベークを行なうことにより、レジスト２
中の溶剤を除去する。レジスト２の上に、水溶性の酸性
膜３を、４３０Å塗布する。その後、６０℃で、６０秒
間の低温ベークを行なって、酸性膜３中の溶剤を除去す
る。
【００４９】その後、マスク４を用いて、２４８ｎｍの
波長で、レジスト２を露光する。図１１と図１２を参照
して、１０秒程度、基板１を回転させながら、酸性膜３
に純水を供給し、これを水洗し、除去する。
波長で、レジスト２を露光する。図１１と図１２を参照
して、１０秒程度、基板１を回転させながら、酸性膜３
に純水を供給し、これを水洗し、除去する。
【００５０】図１３を参照して、１１０℃で、６０秒
間、レジスト２のＰＥＢを行なう。図１３と図１４を参
照してＴＭＡＨ２．３８％で、６０秒間現像し、１１５
℃、６０秒間のポストベークを行なう。これによって、
矩形性に優れた、０．２２μｍのＬ／Ｓのレジストパタ
ーン８が得られた。
間、レジスト２のＰＥＢを行なう。図１３と図１４を参
照してＴＭＡＨ２．３８％で、６０秒間現像し、１１５
℃、６０秒間のポストベークを行なう。これによって、
矩形性に優れた、０．２２μｍのＬ／Ｓのレジストパタ
ーン８が得られた。
【００５１】実施の形態３に係るレジストパターン形成
方法によれば、ＰＥＢ前に、酸性膜３を除去するので、
ＰＥＢ時、未露光部に酸が供給されなくなり、ひいて
は、レジストが持っている本来の矩形形状が得られる。
方法によれば、ＰＥＢ前に、酸性膜３を除去するので、
ＰＥＢ時、未露光部に酸が供給されなくなり、ひいて
は、レジストが持っている本来の矩形形状が得られる。
【００５２】なお、本実施例では、ポジ型化学増幅型レ
ジストを用いる場合を例示したが、ネガ型化学増幅型レ
ジストを用いても、同様の効果が得られる。
ジストを用いる場合を例示したが、ネガ型化学増幅型レ
ジストを用いても、同様の効果が得られる。
【００５３】
【発明の効果】請求項１に係るレジストパターンの形成
方法によれば、第１回目の現像工程で、レジストを完全
に現像せず、途中で止めるので、未露光部のレジストパ
ターンの表面に、アルカリにより酸が失活した、アルカ
リ不溶の層が形成される。その後、２回目の現像を行な
うので、矩形性の優れたレジストパターンが得られる。
方法によれば、第１回目の現像工程で、レジストを完全
に現像せず、途中で止めるので、未露光部のレジストパ
ターンの表面に、アルカリにより酸が失活した、アルカ
リ不溶の層が形成される。その後、２回目の現像を行な
うので、矩形性の優れたレジストパターンが得られる。
【００５４】請求項２に係るレジストの形成方法におい
ては、化学増幅型のレジストとしてポジ型レジストを用
いるので、ポジ型のレジストパターンが得られる。
ては、化学増幅型のレジストとしてポジ型レジストを用
いるので、ポジ型のレジストパターンが得られる。
【００５５】請求項３に係るレジストパターンの形成方
法によれば、第１の温度を３０℃〜１５０℃にしてポス
トエクスポージャベークを行なうので、露光部におい
て、酸発生剤から、酸が円滑に発生する。
法によれば、第１の温度を３０℃〜１５０℃にしてポス
トエクスポージャベークを行なうので、露光部におい
て、酸発生剤から、酸が円滑に発生する。
【００５６】請求項４に係るレジストパターンの形成方
法によれば、未露光部のレジストパターンの表面に形成
されたアルカリ不溶部分が、アルカリ現像液に溶けるの
をさらに防止することができる。
法によれば、未露光部のレジストパターンの表面に形成
されたアルカリ不溶部分が、アルカリ現像液に溶けるの
をさらに防止することができる。
【００５７】請求項５に係るレジストパターンの形成方
法によれば、第１回目の現像を露光部におけるレジスト
が１０％〜８０％除去されるまで行なうので、第１回目
の現像を不完全な状態に止めることができる。
法によれば、第１回目の現像を露光部におけるレジスト
が１０％〜８０％除去されるまで行なうので、第１回目
の現像を不完全な状態に止めることができる。
【００５８】請求項６に係るレジストパターンの形成方
法によれば、酸性膜を形成するので、外部からのアミン
が、レジスト中に侵入しなくなる。
法によれば、酸性膜を形成するので、外部からのアミン
が、レジスト中に侵入しなくなる。
【００５９】請求項７に係るレジストパターンの形成方
法によれば、微細なレジストパターンの形成において、
特に効果を奏する。
法によれば、微細なレジストパターンの形成において、
特に効果を奏する。
【００６０】請求項８に係るレジストパターンの形成方
法によれば、レジストを、ポストエクスポージャベーク
する前に、酸性の膜を除去するので、未露光部におい
て、酸がレジスト中に供給されない。ひいては、矩形性
の優れたレジストパターンが得られるという効果を奏す
る。
法によれば、レジストを、ポストエクスポージャベーク
する前に、酸性の膜を除去するので、未露光部におい
て、酸がレジスト中に供給されない。ひいては、矩形性
の優れたレジストパターンが得られるという効果を奏す
る。
【００６１】請求項９に係るレジストパターンの形成方
法によれば、基板を回転させながら、酸性膜に水を供給
するので、酸性膜が均一に除去される。
法によれば、基板を回転させながら、酸性膜に水を供給
するので、酸性膜が均一に除去される。
【００６２】請求項１０に係るレジストパターンの形成
方法によれば、酸性膜を、容易に入手可能な材料で形成
できるという効果を奏する。
方法によれば、酸性膜を、容易に入手可能な材料で形成
できるという効果を奏する。
【図１】 実施の形態１に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第１の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第１の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図２】 実施の形態１に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第２の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第２の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図３】 実施の形態１に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第３の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第３の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図４】 実施の形態１に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第４の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第４の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図５】 実施の形態１に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第５の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第５の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図６】 実施の形態２に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第１の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第１の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図７】 実施の形態２に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第２の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第２の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図８】 実施の形態２に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第３の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第３の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図９】 実施の形態２に係るレジストパターンの形成
方法の順序の第４の工程における半導体装置の断面図で
ある。
方法の順序の第４の工程における半導体装置の断面図で
ある。
【図１０】 実施の形態２に係るレジストパターンの形
成方法の順序の第５の工程における半導体装置の断面図
である。
成方法の順序の第５の工程における半導体装置の断面図
である。
【図１１】 実施の形態３に係るレジストパターンの形
成方法の順序の第１の工程における半導体装置の断面図
である。
成方法の順序の第１の工程における半導体装置の断面図
である。
【図１２】 実施の形態３に係るレジストパターンの形
成方法の順序の第２の工程における半導体装置の断面図
である。
成方法の順序の第２の工程における半導体装置の断面図
である。
【図１３】 実施の形態３に係るレジストパターンの形
成方法の順序の第３の工程における半導体装置の断面図
である。
成方法の順序の第３の工程における半導体装置の断面図
である。
【図１４】 実施の形態３に係るレジストパターンの形
成方法の順序の第４の工程における半導体装置の断面図
である。
成方法の順序の第４の工程における半導体装置の断面図
である。
【図１５】 従来のレジストパターンの形成方法の順序
の第１の工程における半導体装置の断面図である。
の第１の工程における半導体装置の断面図である。
【図１６】 従来のレジストパターンの形成方法の順序
の第２の工程における半導体装置の断面図である。
の第２の工程における半導体装置の断面図である。
【図１７】 従来のレジストパターンの形成方法の順序
の第３の工程における半導体装置の断面図である。
の第３の工程における半導体装置の断面図である。
【図１８】 従来のレジストパターンの形成方法の順序
の第４の工程における半導体装置の断面図である。
の第４の工程における半導体装置の断面図である。
【図１９】 従来のポジ型化学増幅型レジスト中に含ま
れるベース樹脂の化学構造式（ａ）と酸発生剤の化学構
造式（ｂ）である。
れるベース樹脂の化学構造式（ａ）と酸発生剤の化学構
造式（ｂ）である。
【図２０】 酸発生剤の光分解の化学反応式を示す図で
ある。
ある。
【図２１】 露光部がアルカリ可溶になる原理を示す化
学式図である。
学式図である。
【図２２】 露光部がアルカリ可溶になる原理を示す模
式図である。
式図である。
【図２３】 従来のレジストパターンの他の形成方法の
問題点を示す図である。
問題点を示す図である。
１ 基板、２ 化学増幅型レジスト、９ アルカリ可溶
部分、１０ アルカリ不溶部分。
部分、１０ アルカリ不溶部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６６ Ｆターム(参考） 2H025 AA01 AA02 AA03 AB16 AC01 AD03 BE00 BE10 CB41 DA03 DA34 FA01 FA12 FA14 FA17 2H096 AA25 BA11 CA20 GA08 5F046 LA12 LA14 LA18
Claims (10)
- 【請求項１】 基板の上に化学増幅型のレジストを形成
する工程と、 マスクを用いて、前記レジストを露光する工程と、 前記露光後、現像前に、第１の温度で、前記レジストを
ベークする工程と、 前記レジストを途中まで現像する工程と、 途中まで現像した前記レジストを、前記第１の温度より
も低い第２の温度で、ベークする工程と、 前記レジストを完全に現像し、レジストパターンを得る
工程と、を備えたレジストパターンの形成方法。 - 【請求項２】 前記化学増幅型のレジストはポジ型レジ
ストであり、前記現像はアルカリ現像液を用いて行なわ
れる、請求項１に記載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項３】 前記第１の温度は、３０℃〜１５０℃で
ある、請求項１に記載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項４】 前記第１の温度と前記第２の温度との差
を１０℃以上にして行なう、請求項１に記載のレジスト
パターンの形成方法。 - 【請求項５】 前記レジストを途中まで現像する工程
は、露光部における前記レジストが１０％〜８０％除去
されるまで行なう、請求項２に記載のレジストパターン
の形成方法。 - 【請求項６】 前記露光に先立ち、前記化学増幅型レジ
ストの上に酸性膜を形成する工程をさらに備える、請求
項１に記載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項７】 前記レジストパターンは、０．２０μｍ
〜０．２２μｍＬ／Ｓの配線パターンを形成するための
ものである、請求項１に記載のレジストパターンの形成
方法。 - 【請求項８】 基板の上に化学増幅型のレジストを形成
する工程と、 前記レジストの上に酸性の膜を形成する工程と、 マスクを用いて、前記レジストを露光する工程と、 前記酸性の膜を水で除去する工程と、 前記レジストを、現像前にベークする工程と、 前記レジストを現像する工程と、を備えたレジストパタ
ーンの形成方法。 - 【請求項９】 前記酸性膜を水で除去する工程は、前記
基板を回転させながら、前記酸性膜に純水を供給する工
程を含む、請求項８に記載のレジストパターンの形成方
法。 - 【請求項１０】 前記酸性膜は、ポリビニルピロリドン
あるいはポリアクリル酸等の水溶性ポリマー等の膜を含
む、請求項８に記載のレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10200567A JP2000031025A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | レジストパターンの形成方法 |
| TW087120500A TW432447B (en) | 1998-07-15 | 1998-12-10 | Method of forming resist pattern and method of producing semiconductor device |
| US09/231,627 US6171761B1 (en) | 1998-07-15 | 1999-01-15 | Resist pattern forming method utilizing multiple baking and partial development steps |
| KR1019990008552A KR100288909B1 (ko) | 1998-07-15 | 1999-03-15 | 레지스트 패턴의 형성방법 및 반도체 장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10200567A JP2000031025A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000031025A true JP2000031025A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16426480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10200567A Withdrawn JP2000031025A (ja) | 1998-07-15 | 1998-07-15 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6171761B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000031025A (ja) |
| KR (1) | KR100288909B1 (ja) |
| TW (1) | TW432447B (ja) |
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| JP2002033273A (ja) * | 2000-05-12 | 2002-01-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| JP2005215245A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | レジスト化合物および組成物 |
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| WO2008015635A2 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Nxp B.V. | Photolithography |
| JP2008071974A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Nec Electronics Corp | パターン形成方法およびこれを用いた半導体装置の製造方法 |
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| EP2031448B1 (en) * | 2007-08-27 | 2011-10-19 | Agfa Graphics N.V. | Method for developing a heat-sensitive lithographic printing plate using an aqueous alkaline developing solution |
| US8012675B2 (en) | 2008-09-18 | 2011-09-06 | Macronix International Co., Ltd. | Method of patterning target layer on substrate |
| JP2010128464A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Az Electronic Materials Kk | レジストパターン形成方法 |
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| US5223377A (en) * | 1990-08-29 | 1993-06-29 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Interrupted developing process for a photoresist image |
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| JPH06342214A (ja) * | 1993-04-09 | 1994-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 微細レジストパターンの形成方法 |
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-
1998
- 1998-07-15 JP JP10200567A patent/JP2000031025A/ja not_active Withdrawn
- 1998-12-10 TW TW087120500A patent/TW432447B/zh not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-01-15 US US09/231,627 patent/US6171761B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-15 KR KR1019990008552A patent/KR100288909B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
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| TW432447B (en) | 2001-05-01 |
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| KR20000011204A (ko) | 2000-02-25 |
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