JP2548268B2 - 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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- JP2548268B2 JP2548268B2 JP63008099A JP809988A JP2548268B2 JP 2548268 B2 JP2548268 B2 JP 2548268B2 JP 63008099 A JP63008099 A JP 63008099A JP 809988 A JP809988 A JP 809988A JP 2548268 B2 JP2548268 B2 JP 2548268B2
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- Japan
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- electron beam
- film
- resist film
- pattern
- exposure
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-
- G—PHYSICS
- 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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/7045—Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam
-
- G—PHYSICS
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は近接効果を低減させるレジストパターンの形
成方法に関するものである。
成方法に関するものである。
従来の技術 半導体素子パターンの微細化とともに電子ビーム露光
が用いられてきている。電子ビーム露光では、レジスト
内での電子の散乱によりパターン精度が低下する近接効
果の低減が重要な問題となっている。GHOST露光法は、
この近接効果を低減させる有力な方法である。
が用いられてきている。電子ビーム露光では、レジスト
内での電子の散乱によりパターン精度が低下する近接効
果の低減が重要な問題となっている。GHOST露光法は、
この近接効果を低減させる有力な方法である。
このGHOST露光法について第５図に示した工程断面図
に基づいて説明する。始めに、第５図（ａ）に示すよう
に、半導体基板１の上にポジ形電子ビームレジスト膜２
を形成し、電子ビーム３を用いて所定の露光量で、所定
のパターンの電子ビーム露光を行う。次に、第５図
（ｂ）に示すように、電子ビーム３に比べてエッジボケ
の大きい電子ビーム４を用いて、前記電子ビーム３の露
光量より30〜40％の露光量で、前記電子ビーム３で描い
たパターン以外を露光する。続いて、第５図（ｃ）に示
すように、現像することにより所定パターンがえられ
る。GHOST法では、レジスト膜中の電子ビームの散乱の
影響が全体として平均化されるので、近接効果を低減さ
せることができる。しかし、このGHOST法は、二回目の
電子ビーム露光で、一回目の電子ビームで描いた所定パ
ターン以外のすべての部分を電子ビームで露光する必要
があるため、露光時間が長くなり、経済性に問題があ
る。
に基づいて説明する。始めに、第５図（ａ）に示すよう
に、半導体基板１の上にポジ形電子ビームレジスト膜２
を形成し、電子ビーム３を用いて所定の露光量で、所定
のパターンの電子ビーム露光を行う。次に、第５図
（ｂ）に示すように、電子ビーム３に比べてエッジボケ
の大きい電子ビーム４を用いて、前記電子ビーム３の露
光量より30〜40％の露光量で、前記電子ビーム３で描い
たパターン以外を露光する。続いて、第５図（ｃ）に示
すように、現像することにより所定パターンがえられ
る。GHOST法では、レジスト膜中の電子ビームの散乱の
影響が全体として平均化されるので、近接効果を低減さ
せることができる。しかし、このGHOST法は、二回目の
電子ビーム露光で、一回目の電子ビームで描いた所定パ
ターン以外のすべての部分を電子ビームで露光する必要
があるため、露光時間が長くなり、経済性に問題があ
る。
そこで、GHOST法において電子ビーム露光を１回にす
る方法が試みられている。この方法を第４図に示した工
程断面図に基づいて説明する。第４図（ａ）に示すよう
に、半導体基板１の上にポジ形電子ビームレジスト膜2,
アルミニウム（Al）膜５およびネガ形電子ビームレジス
ト膜６を順次積層し、電子ビーム３を用いて所定パター
ンの電子ビーム露光を行う。現像後、第４図（ｂ）に示
すように、ネガ形電子ビームレジスト膜６のパターンが
形成される。このネガ形電子ビームレジスト膜６をマス
クとして、反応性イオンエッチングを行い、アルミニウ
ム膜５をエッチングし、第４図（ｃ）に示すようにアル
ミニウム膜のパターンを形成する。次に、第４図（ｄ）
に示すように、コリメートされていない遠紫外光７を用
いて全面露光を行う。この工程が、第５図における、エ
ッジボケの大きい電子ビーム４を用いた露光に相当す
る。最後に、アルミニウム膜５を除去した後、ポジ形電
子ビームレジスト膜２を現像することにより、所定パタ
ーンを形成する。この方法は、電子ビーム露光が１回で
すむ利点を持つ。
る方法が試みられている。この方法を第４図に示した工
程断面図に基づいて説明する。第４図（ａ）に示すよう
に、半導体基板１の上にポジ形電子ビームレジスト膜2,
アルミニウム（Al）膜５およびネガ形電子ビームレジス
ト膜６を順次積層し、電子ビーム３を用いて所定パター
ンの電子ビーム露光を行う。現像後、第４図（ｂ）に示
すように、ネガ形電子ビームレジスト膜６のパターンが
形成される。このネガ形電子ビームレジスト膜６をマス
クとして、反応性イオンエッチングを行い、アルミニウ
ム膜５をエッチングし、第４図（ｃ）に示すようにアル
ミニウム膜のパターンを形成する。次に、第４図（ｄ）
に示すように、コリメートされていない遠紫外光７を用
いて全面露光を行う。この工程が、第５図における、エ
ッジボケの大きい電子ビーム４を用いた露光に相当す
る。最後に、アルミニウム膜５を除去した後、ポジ形電
子ビームレジスト膜２を現像することにより、所定パタ
ーンを形成する。この方法は、電子ビーム露光が１回で
すむ利点を持つ。
発明が解決しようとする課題 従来のGHOST法において、電子ビーム露光を２回用い
る前者の方法では、露光時間が長く、経済的でない。ま
た、１回の電子ビーム露光を用いる後者の方法では、金
属膜の形成および除去の煩雑さと金属膜による素子の汚
染という問題がある。
る前者の方法では、露光時間が長く、経済的でない。ま
た、１回の電子ビーム露光を用いる後者の方法では、金
属膜の形成および除去の煩雑さと金属膜による素子の汚
染という問題がある。
課題を解決するための手段 本発明のレジストパターンの形成方法は、半導体基板
上にポジ形電子ビームレジスト膜とネガ形のポリスチレ
ンスルフォン酸アンモニウム膜を順次積層した後、所定
形状の電子ビーム露光を前記ポジ形電子ビームレジスト
膜まで行い、水またはノボラック系ホトレジストの現像
液を用いて現像することにより、前記ポリスチレンスル
フォン酸アンモニウム膜のパターンを形成し、この後、
全面に前記ポジ形電子ビームレジスト膜が現像されない
程度に弱く、コリメートされた遠紫外光で露光を行った
後、前記ポジ形電子ビームレジスト膜の現像液を用いて
現像することにより、前記ポジ形電子ビームレジスト膜
のパターンを形成するものである。
上にポジ形電子ビームレジスト膜とネガ形のポリスチレ
ンスルフォン酸アンモニウム膜を順次積層した後、所定
形状の電子ビーム露光を前記ポジ形電子ビームレジスト
膜まで行い、水またはノボラック系ホトレジストの現像
液を用いて現像することにより、前記ポリスチレンスル
フォン酸アンモニウム膜のパターンを形成し、この後、
全面に前記ポジ形電子ビームレジスト膜が現像されない
程度に弱く、コリメートされた遠紫外光で露光を行った
後、前記ポジ形電子ビームレジスト膜の現像液を用いて
現像することにより、前記ポジ形電子ビームレジスト膜
のパターンを形成するものである。
作用 本発明のレジストパターンの形成方法によれば、金属
膜を用いることなく、１回の電子ビーム露光でGHOST法
による近接効果補正を実現することができる。
膜を用いることなく、１回の電子ビーム露光でGHOST法
による近接効果補正を実現することができる。
実施例 以下に、第１図の工程断面図に基づいて本発明の実施
例について説明する。始めに、第１図（ａ）に示すよう
に、半導体基板１の上に、ポリメチルメタクリレート
（PMMA）膜８およびポリスチレンスルフォン酸アンモニ
ウム（AmSS）膜９を順次積層する。なおPMMA膜８を１μ
ｍの厚さで塗布し、170℃の温度で30分間のプリベーク
を行い、またAmSS膜９を0.5μｍの厚さで塗布し、160℃
の温度で30分間のプリベークを行った。この２層膜を形
成した後、電子ビーム３を用いて、露光量150μC/cm2で
所定パターンの露光を行う。AmSS膜９は電子ビーム露光
に対して、第２図の感度曲線に示すようにネガ形の感度
を持つ。したがって、水を現像液としてAmSS膜９を現像
することにより、第１図（ｂ）に示すネガ形パターンが
形成される。なお、ノボラック系ホトレジストの現像液
を水のかわりに使用することも可能である。ネガ形レジ
ストの性質として、その断面形状の側壁は垂直ではな
く、テーパ状となる。なお、PMMA膜８は、AmSS膜９の現
像液である水に対しては溶解しないので影響を受けな
い。次に、第１図（ｃ）に示すように、波長250nmのコ
リメートされた遠紫外光10を用いて、全面に露光を行
う。AmSS膜９は第３図に示すように、遠紫外光領域では
吸収が強いため、遠紫外光のマスクとして働く。また、
AmSS膜９のパターンの側壁はテーパ状となるので、この
テーパ状になったAmSS膜９のために、コリメートされた
遠紫外光10の一部が透過し、第５図（ｂ）で示した所定
パターン以外をエッジボケの大きい電子ビーム４で露光
する場合と同じ効果を持つことになる。その後、PMMA膜
８をメチルイソブチルケトンとイソプロピルアルコール
を1:3の割合で混合した現像液を用いて現像することに
より、第１図（ｄ）に示すように近接効果を補正した所
定のパターンを形成することができる。
例について説明する。始めに、第１図（ａ）に示すよう
に、半導体基板１の上に、ポリメチルメタクリレート
（PMMA）膜８およびポリスチレンスルフォン酸アンモニ
ウム（AmSS）膜９を順次積層する。なおPMMA膜８を１μ
ｍの厚さで塗布し、170℃の温度で30分間のプリベーク
を行い、またAmSS膜９を0.5μｍの厚さで塗布し、160℃
の温度で30分間のプリベークを行った。この２層膜を形
成した後、電子ビーム３を用いて、露光量150μC/cm2で
所定パターンの露光を行う。AmSS膜９は電子ビーム露光
に対して、第２図の感度曲線に示すようにネガ形の感度
を持つ。したがって、水を現像液としてAmSS膜９を現像
することにより、第１図（ｂ）に示すネガ形パターンが
形成される。なお、ノボラック系ホトレジストの現像液
を水のかわりに使用することも可能である。ネガ形レジ
ストの性質として、その断面形状の側壁は垂直ではな
く、テーパ状となる。なお、PMMA膜８は、AmSS膜９の現
像液である水に対しては溶解しないので影響を受けな
い。次に、第１図（ｃ）に示すように、波長250nmのコ
リメートされた遠紫外光10を用いて、全面に露光を行
う。AmSS膜９は第３図に示すように、遠紫外光領域では
吸収が強いため、遠紫外光のマスクとして働く。また、
AmSS膜９のパターンの側壁はテーパ状となるので、この
テーパ状になったAmSS膜９のために、コリメートされた
遠紫外光10の一部が透過し、第５図（ｂ）で示した所定
パターン以外をエッジボケの大きい電子ビーム４で露光
する場合と同じ効果を持つことになる。その後、PMMA膜
８をメチルイソブチルケトンとイソプロピルアルコール
を1:3の割合で混合した現像液を用いて現像することに
より、第１図（ｄ）に示すように近接効果を補正した所
定のパターンを形成することができる。
発明の効果 本発明のレジストパターンの形成方法によれば、１回
の電子ビーム露光と全面の遠紫外光露光でGHOST法が実
現できるので、電子ビーム露光に要する時間の短縮がで
きるとともに、金属膜の形成および除去工程の省略、そ
れにともなう汚染の排除が可能であり、かつ近接効果の
低減にきわめて効果がある。
の電子ビーム露光と全面の遠紫外光露光でGHOST法が実
現できるので、電子ビーム露光に要する時間の短縮がで
きるとともに、金属膜の形成および除去工程の省略、そ
れにともなう汚染の排除が可能であり、かつ近接効果の
低減にきわめて効果がある。
第１図は本発明のレジストパターンの形成方法の実施例
を説明するための工程断面図、第２図はAmSS膜の感度曲
線図、第３図はAmSS膜の吸光度曲線図、第４図は従来例
のGHOST法を説明するための工程断面図、第５図は従来
例の他のGHOST法を説明するための工程断面図である。 １……半導体基板、２……ポジ形電子ビームレジスト
膜、３……電子ビーム、４……エッジボケの大きい電子
ビーム、５……アルミニウム膜、６……ネガ形電子ビー
ムレジスト膜、７……コリメートされない遠紫外光、８
……PMMA膜、９……AmSS膜、10……コリメートされた遠
紫外光。
を説明するための工程断面図、第２図はAmSS膜の感度曲
線図、第３図はAmSS膜の吸光度曲線図、第４図は従来例
のGHOST法を説明するための工程断面図、第５図は従来
例の他のGHOST法を説明するための工程断面図である。 １……半導体基板、２……ポジ形電子ビームレジスト
膜、３……電子ビーム、４……エッジボケの大きい電子
ビーム、５……アルミニウム膜、６……ネガ形電子ビー
ムレジスト膜、７……コリメートされない遠紫外光、８
……PMMA膜、９……AmSS膜、10……コリメートされた遠
紫外光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７３ ５４１Ｐ ５０２Ａ
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上にポジ形電子ビームレジスト
膜とネガ形のポリスチレンスルフォン酸アンモニウム膜
を順次積層した後、所定形状の電子ビーム露光を前記ポ
ジ形電子ビームレジスト膜まで行い、水またはノボラッ
ク系ホトレジストの現像液を用いて現像することによ
り、前記ポリスチレンスルフォン酸アンモニウム膜のパ
ターンを形成し、この後、全面に前記ポジ形電子ビーム
レジスト膜が現像されない程度に弱く、コリメートされ
た遠紫外光で露光を行った後、前記ポジ形電子ビームレ
ジスト膜の現像液を用いて現像することにより、前記ポ
ジ形電子ビームレジスト膜のパターンを形成することを
特徴とするレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63008099A JP2548268B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | レジストパターンの形成方法 |
| US07/602,930 US5139922A (en) | 1987-04-10 | 1990-10-25 | Method of making resist pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63008099A JP2548268B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185545A JPH01185545A (ja) | 1989-07-25 |
| JP2548268B2 true JP2548268B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=11683858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63008099A Expired - Lifetime JP2548268B2 (ja) | 1987-04-10 | 1988-01-18 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548268B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100760110B1 (ko) | 2005-08-23 | 2007-09-18 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 레지스트 조성물, 레지스트 패턴의 형성 방법, 반도체 장치및 그의 제조 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102903627A (zh) * | 2011-07-29 | 2013-01-30 | 深圳光启高等理工研究院 | 一种基于缓冲层进行深刻蚀的掩蔽方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59124133A (ja) * | 1982-12-30 | 1984-07-18 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | ネガテイブ型レジスト像の形成方法 |
| GB2152223B (en) * | 1983-11-28 | 1987-01-14 | Fusion Semiconductor Systems | Process for imaging resist materials |
| JPS61236552A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-21 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | マスク処理法 |
| JPS63246821A (ja) * | 1987-04-02 | 1988-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP63008099A patent/JP2548268B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100760110B1 (ko) | 2005-08-23 | 2007-09-18 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 레지스트 조성물, 레지스트 패턴의 형성 방법, 반도체 장치및 그의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01185545A (ja) | 1989-07-25 |
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