JP2607486B2 - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JP2607486B2 JP2607486B2 JP61258223A JP25822386A JP2607486B2 JP 2607486 B2 JP2607486 B2 JP 2607486B2 JP 61258223 A JP61258223 A JP 61258223A JP 25822386 A JP25822386 A JP 25822386A JP 2607486 B2 JP2607486 B2 JP 2607486B2
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- Japan
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- resist
- aqueous solution
- developer
- pattern
- tetramethylammonium hydroxide
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微細な開孔部において、その断面形状がオ
ーバ・ハング形状を呈するレジストのパターン形成方法
に関するものである。
ーバ・ハング形状を呈するレジストのパターン形成方法
に関するものである。
微細な金属パターンを基板上に形成する方法としてリ
フト・オフ法がある。リフト・オフ法では断面がオーバ
・ハング構造を呈するレジスト形状が必要である。その
ための手段の一例としては、アイ・イー・イー・トラン
ザクシヨン・オン・エレクトロン・デバイセズ第ED−26
巻，第360〜368頁，（1979年）（IEEE Transaction on
Electron Devices）Vol.ED−26,No.4（1979）p360−36
8）に記載されているように、溶媒が異なる電子線ポジ
型レジスト（PMMAとその共重合体）を用いた２層レジス
ト法が提案されている。
フト・オフ法がある。リフト・オフ法では断面がオーバ
・ハング構造を呈するレジスト形状が必要である。その
ための手段の一例としては、アイ・イー・イー・トラン
ザクシヨン・オン・エレクトロン・デバイセズ第ED−26
巻，第360〜368頁，（1979年）（IEEE Transaction on
Electron Devices）Vol.ED−26,No.4（1979）p360−36
8）に記載されているように、溶媒が異なる電子線ポジ
型レジスト（PMMAとその共重合体）を用いた２層レジス
ト法が提案されている。
上記従来技術は電子線ポジ型を用い２層に形成するも
のであるが、電子線ポジ型レジストPMMAは、感度が非常
に低いという大きな欠点があり、実用に供するには問題
があつた。
のであるが、電子線ポジ型レジストPMMAは、感度が非常
に低いという大きな欠点があり、実用に供するには問題
があつた。
本発明は、パターン形成方法において、基体上にノボ
ラック系ポジ型レジスト膜を形成するステップと、該レ
ジスト膜の表面を水酸化テトラメチルアンモニウム水溶
液で処理したあと水洗するステップと、その後エネルギ
ー線の照射により該レジスト膜中に潜像を形成するステ
ップと、現像液を用いて該レジスト膜を現像するステッ
プとを有するものである。
ラック系ポジ型レジスト膜を形成するステップと、該レ
ジスト膜の表面を水酸化テトラメチルアンモニウム水溶
液で処理したあと水洗するステップと、その後エネルギ
ー線の照射により該レジスト膜中に潜像を形成するステ
ップと、現像液を用いて該レジスト膜を現像するステッ
プとを有するものである。
高感度ポジ型レジストは、一般に未照射部分の膜減り
が大きいため、微細な開孔部を有するパターンでは、オ
ーバ・ハング形状を形成することが困難であつた。
が大きいため、微細な開孔部を有するパターンでは、オ
ーバ・ハング形状を形成することが困難であつた。
一方、ノボラツク系電子線ポジ型レジストNPR（商品
名RE5000P日立化成製）は、現像を一旦中断し、水洗と
乾燥を行うと、再び現像液に浸漬しても現象は全く進行
しない。これは、レジスト表面に難溶な層が形成された
為と考えられる。該難溶化層は、前記現像液より高濃度
な現像液を用いることにより現像可能となることが判つ
た。この時、未照射部や低照射部 では、殆んど現像が進行しない為、コントラストが高く
なる。
名RE5000P日立化成製）は、現像を一旦中断し、水洗と
乾燥を行うと、再び現像液に浸漬しても現象は全く進行
しない。これは、レジスト表面に難溶な層が形成された
為と考えられる。該難溶化層は、前記現像液より高濃度
な現像液を用いることにより現像可能となることが判つ
た。この時、未照射部や低照射部 では、殆んど現像が進行しない為、コントラストが高く
なる。
従来有機溶媒系の現像液を用いるレジスト材料では、
レジストの現像時の膜減りを防止したり、パターン形状
の改善、ピンホール欠陥を減じるため、露光前処理とし
て、現像液である有機溶媒や、現像液と同様のレジスト
を溶解する有機溶媒にレジストを浸漬し、レジスト中の
溶けやすい成分を抽出する方法が特開昭56−46530号公
報に開示されている。この方法はレジスト膜を構成して
いる高分子樹脂の内、有機溶媒に溶けやすい低分子量成
分を除去することで、これに起因する上記問題を解決し
ている。
レジストの現像時の膜減りを防止したり、パターン形状
の改善、ピンホール欠陥を減じるため、露光前処理とし
て、現像液である有機溶媒や、現像液と同様のレジスト
を溶解する有機溶媒にレジストを浸漬し、レジスト中の
溶けやすい成分を抽出する方法が特開昭56−46530号公
報に開示されている。この方法はレジスト膜を構成して
いる高分子樹脂の内、有機溶媒に溶けやすい低分子量成
分を除去することで、これに起因する上記問題を解決し
ている。
これに対し本発明では、水酸化テトラメチルアンモニ
ウム水溶液（アルカリ水溶液系）を現像液とするポジ型
レジストを、露光前処理として、現像液と同種の化合物
からなる溶液に浸漬し、しかる後に水洗乾燥すること
で、この溶液に対し非常に溶けにくい層をレジスト表面
に形成することが特徴である。上記水溶液系の現像液に
浸漬する処理と、これに続く水洗乾燥処理によって、レ
ジスト表面の化学的な組成が変化することは、発明者ら
により見いだされた。なお、このような現象は有機溶媒
系の現像液では生じず、アルカリ水溶液系の現像液特有
であり、特に水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で
顕著である。
ウム水溶液（アルカリ水溶液系）を現像液とするポジ型
レジストを、露光前処理として、現像液と同種の化合物
からなる溶液に浸漬し、しかる後に水洗乾燥すること
で、この溶液に対し非常に溶けにくい層をレジスト表面
に形成することが特徴である。上記水溶液系の現像液に
浸漬する処理と、これに続く水洗乾燥処理によって、レ
ジスト表面の化学的な組成が変化することは、発明者ら
により見いだされた。なお、このような現象は有機溶媒
系の現像液では生じず、アルカリ水溶液系の現像液特有
であり、特に水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液で
顕著である。
すなわち、上記水溶液系現像液への浸漬処理と、これ
に続く水洗乾燥処理によってはじめてレジスト表面に難
溶化層が形成され、これによって、現像時のコントラス
トが大きく改善されるのである。
に続く水洗乾燥処理によってはじめてレジスト表面に難
溶化層が形成され、これによって、現像時のコントラス
トが大きく改善されるのである。
そこで、この現像中断処理により形成される難溶化層
をパターン形成に活かすことを考えた。
をパターン形成に活かすことを考えた。
潜像を形成する前に、レジストをパターン形成に用い
る現像液より低濃度の現像液に所定時間浸漬し水洗・乾
燥し該表面を難溶化せしめる。この間のレジストの膜減
りは、予め、レジストを該相当量だけ厚めに被着するこ
とにより解決できる。然る後に、電子線照射により潜像
を形成し、次いで現像を行う。その結果、高感度レジス
トを用いて、微細な開孔部で、その形状がオーバハング
構造となつているレジストパターン形成が可能となる。
る現像液より低濃度の現像液に所定時間浸漬し水洗・乾
燥し該表面を難溶化せしめる。この間のレジストの膜減
りは、予め、レジストを該相当量だけ厚めに被着するこ
とにより解決できる。然る後に、電子線照射により潜像
を形成し、次いで現像を行う。その結果、高感度レジス
トを用いて、微細な開孔部で、その形状がオーバハング
構造となつているレジストパターン形成が可能となる。
以下、本発明の実施例を説明する。
実施例１ 第１図において、（ａ）に示すように基板１にノボラ
ツク系電子線ポジ型レジスト（日立化成製、商品名RE50
00P）２を被着する。次に、第１図（ｂ）に示すように
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（商品名 東京
応化工業製NMD−３（2.38％））を60％に希釈した水溶
液に３分間浸漬し、水洗する。その後、第１図（ｃ）に
示すように電子線照射（８〜10μc/cm2）を行つて潜像
を形成する。ついで、NMD−３（2.38％）を用いて、現
像した。この結果、（ｄ）に示すようにエツヂが鋭い微
細な開孔部 が形成され、オーバ・ハング形状のレジストパターンが
得られた。
ツク系電子線ポジ型レジスト（日立化成製、商品名RE50
00P）２を被着する。次に、第１図（ｂ）に示すように
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（商品名 東京
応化工業製NMD−３（2.38％））を60％に希釈した水溶
液に３分間浸漬し、水洗する。その後、第１図（ｃ）に
示すように電子線照射（８〜10μc/cm2）を行つて潜像
を形成する。ついで、NMD−３（2.38％）を用いて、現
像した。この結果、（ｄ）に示すようにエツヂが鋭い微
細な開孔部 が形成され、オーバ・ハング形状のレジストパターンが
得られた。
実施例２ 実施例１における電子線照射の代りに、Ｘ線露光（〜
450mJ/cm2）によつて潜像を形成し、現像することによ
り上記第１実施例と同様なレジストパタンが得られた。
450mJ/cm2）によつて潜像を形成し、現像することによ
り上記第１実施例と同様なレジストパタンが得られた。
実施例３ 上記したパターン形成方法を適用して、GaAs FETのゲ
ート電極を加工した。レジストパターンを形成した後、
アルミニウムを厚さ約3000Å程度蒸着し、リフトオフ法
によつて0.2μｍのゲートを歩留りよく加工することが
できた。
ート電極を加工した。レジストパターンを形成した後、
アルミニウムを厚さ約3000Å程度蒸着し、リフトオフ法
によつて0.2μｍのゲートを歩留りよく加工することが
できた。
上記のように、本発明によるパターン形成方法は、潜
像形成する前に、レジストを現像液に浸漬し、水洗する
ことにより該表面を難溶化する。これにより、高感度電
子線ポジ型レジストを用いて、微細な開孔部 における断面形状がオーバ・ハング構造になるレジスト
パターン形成が容易に可能となつた。上記のように高感
度レジストを用いることが可能となるため、電子線照射
時間を従来例として示したものの約40分の１に短縮でき
るという効果が得られる。
像形成する前に、レジストを現像液に浸漬し、水洗する
ことにより該表面を難溶化する。これにより、高感度電
子線ポジ型レジストを用いて、微細な開孔部 における断面形状がオーバ・ハング構造になるレジスト
パターン形成が容易に可能となつた。上記のように高感
度レジストを用いることが可能となるため、電子線照射
時間を従来例として示したものの約40分の１に短縮でき
るという効果が得られる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、実施例１に示すパターン形成
方法の各工程図を示している。 １……基板、２……レジスト、３……難溶化したレジス
ト表面。
方法の各工程図を示している。 １……基板、２……レジスト、３……難溶化したレジス
ト表面。
Claims (3)
- 【請求項１】基体上にノボラック系ポジ型レジスト膜を
形成するステップと、 該レジスト膜の表面を水酸化テトラメチルアンモニウム
水溶液で処理したあと水洗するステップと、 その後エネルギー線の照射により該レジスト膜中に潜像
を形成するステップと、 現像液を用いて該レジスト膜を現像するステップとを有
することを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項２】上記現像液は、水酸化テトラメチルアンモ
ニウム水溶液であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のパターン形成方法。 - 【請求項３】上記現像液として用いる水酸化テトラメチ
ルアンモニウム水溶液の濃度は、上記エネルギー線の照
射前に用いる水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液の
濃度よりも高いことを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258223A JP2607486B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258223A JP2607486B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63114127A JPS63114127A (ja) | 1988-05-19 |
| JP2607486B2 true JP2607486B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=17317228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258223A Expired - Lifetime JP2607486B2 (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2607486B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6832541B2 (en) | 2002-01-31 | 2004-12-21 | Smc Kabushiki Kaisha | Linear actuator |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2723986B2 (ja) * | 1989-08-02 | 1998-03-09 | 株式会社日立製作所 | 光ディスク原盤の作製方法 |
| US5436114A (en) * | 1989-12-06 | 1995-07-25 | Hitachi, Ltd. | Method of optical lithography with super resolution and projection printing apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5646530A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-27 | Nec Corp | Preparation of resist pattern |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61258223A patent/JP2607486B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6832541B2 (en) | 2002-01-31 | 2004-12-21 | Smc Kabushiki Kaisha | Linear actuator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63114127A (ja) | 1988-05-19 |
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