JP2633264B2 - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JP2633264B2 JP2633264B2 JP62231306A JP23130687A JP2633264B2 JP 2633264 B2 JP2633264 B2 JP 2633264B2 JP 62231306 A JP62231306 A JP 62231306A JP 23130687 A JP23130687 A JP 23130687A JP 2633264 B2 JP2633264 B2 JP 2633264B2
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- resist
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- pattern
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- 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 本発明は半導体素子を製造するときに用いられるポジ
型パターンを形成するパターン形成方法に関する。
型パターンを形成するパターン形成方法に関する。
従来の技術 電子線、遠紫外線用ポジ型レジストとして下記(I)
に示すPMMA(ポリメタクリル酸メチル)が用いられてい
る。これはエネルギー照射により主鎖が切断され低分子
量化し、その部分が現像液に溶解し結果としてポジ型の
パターンを形成するものである。
に示すPMMA(ポリメタクリル酸メチル)が用いられてい
る。これはエネルギー照射により主鎖が切断され低分子
量化し、その部分が現像液に溶解し結果としてポジ型の
パターンを形成するものである。
発明が解決しようとする問題点 PMMAは高解像度を持つが、その主鎖の結合力が大きい
ため、パターンを得るには高エネルギーが必要である。
第6図にOEBR1000(東京応化製、高分子量のPMMA)を0.
5μm成膜した場合の電子線照射における感度曲線を示
す。パターンを得るには5×10-5C/cm2以上の高エネル
ギーが必要なことがわかる。
ため、パターンを得るには高エネルギーが必要である。
第6図にOEBR1000(東京応化製、高分子量のPMMA)を0.
5μm成膜した場合の電子線照射における感度曲線を示
す。パターンを得るには5×10-5C/cm2以上の高エネル
ギーが必要なことがわかる。
そこで本発明の目的は、エネルギー照射にともない主
鎖が切断されるレジスト膜を低エネルギーでパターン形
成を行うことを目的とした。
鎖が切断されるレジスト膜を低エネルギーでパターン形
成を行うことを目的とした。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、現像液に容易
に溶解する程度又は酸素プラズマ現像法にて容易にエッ
チングされる程度の低分子量の第1の有機材料のレジス
トを下層として成膜する工程と、第1の有機材料のレジ
スト上に第1の有機材料のレジストと同一の材料で第1
の有機材料のレジストよりも分子量の大きい分子量の第
2の有機材料のレジストを上層として成膜する工程と、
第2の有機材料のレジストの主鎖を切断する程度の低エ
ネルギーを第2の有機材料のレジストにのみ選択的に照
射する工程と、現像液又は酸素プラズマにより第2の有
機材料のレジストのエネルギー照射部及びその下の第1
の有機材料のレジストを同時に除去する工程とを備えた
構成となっている。
に溶解する程度又は酸素プラズマ現像法にて容易にエッ
チングされる程度の低分子量の第1の有機材料のレジス
トを下層として成膜する工程と、第1の有機材料のレジ
スト上に第1の有機材料のレジストと同一の材料で第1
の有機材料のレジストよりも分子量の大きい分子量の第
2の有機材料のレジストを上層として成膜する工程と、
第2の有機材料のレジストの主鎖を切断する程度の低エ
ネルギーを第2の有機材料のレジストにのみ選択的に照
射する工程と、現像液又は酸素プラズマにより第2の有
機材料のレジストのエネルギー照射部及びその下の第1
の有機材料のレジストを同時に除去する工程とを備えた
構成となっている。
作用 本発明は、上記のような構成を備えているため、上層
の第2の有機材料のレジストの主鎖を切断するだけの低
いエネルギーを第2の有機材料のレジストにのみ選択的
に照射するだけで、下層の第1の有機材料のレジストへ
の転写は現像液又は酸素プラズマによるエッチングの際
に同時に行うことができる。結果として2層レジスト法
を用いてはいるが酸素プラズマによる下層へのパターン
転写の必要がなく、通常のウェット又はドライ現像プロ
セスで高感度なコントラストのよい微細パターンが得ら
れる。また2層レジスト成膜の際、プラズマ重合装置を
用いる事によって複雑なプロセスを行う事なく、同一ベ
ルジャ内で連続的に分子量の異なるレジスト膜を形成す
ることが可能である。
の第2の有機材料のレジストの主鎖を切断するだけの低
いエネルギーを第2の有機材料のレジストにのみ選択的
に照射するだけで、下層の第1の有機材料のレジストへ
の転写は現像液又は酸素プラズマによるエッチングの際
に同時に行うことができる。結果として2層レジスト法
を用いてはいるが酸素プラズマによる下層へのパターン
転写の必要がなく、通常のウェット又はドライ現像プロ
セスで高感度なコントラストのよい微細パターンが得ら
れる。また2層レジスト成膜の際、プラズマ重合装置を
用いる事によって複雑なプロセスを行う事なく、同一ベ
ルジャ内で連続的に分子量の異なるレジスト膜を形成す
ることが可能である。
実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例1) レジストとして電子線,遠紫外光線に感度のある有機
材料であるPMMAを用いた。PMMAは主鎖切断型のポジ型レ
ジストとして非常に高い解像力を示すが、その感度は低
い。なお本発明に用いられるレジストは照射部が分子量
低下により溶解又はエッチングされるものであればこの
限りではない。ここでこの本発明のパターン形成方法を
第1図を用いて説明する。基板1上に第1の有機材料の
レジストとして低分子量PMMA(分子量=5000)2aを回転
塗布し厚さ0.25μmの下層レジスト膜を得る(第1図
(a))。つぎに上記の第1の有機材料のレジストと同
一材料で通常分子量PMMA(分子量=50000)2bを回転塗
布し0.25μmの上層レジスト膜を得る(第1図
(b))。その後上層の第2の有機材料のレジストの主
鎖を切断するだけの低いエネルギーを有する電子線にて
上層レジスト2bを選択的に照射する(第1図(c))。
そして最後に有機溶媒(メチルイソブチルケトン)で現
像処理を施して電子線照射部のレジスト2Cおよびこの下
のレジストを除去し、下層レジストのパターンと上層レ
ジストパターン2Cが積層したレジストパターンが得られ
た(第1図(d))。なおこのときのレジストパターン
はコントラストの高い微細パターン(0.3μm)であっ
た。
材料であるPMMAを用いた。PMMAは主鎖切断型のポジ型レ
ジストとして非常に高い解像力を示すが、その感度は低
い。なお本発明に用いられるレジストは照射部が分子量
低下により溶解又はエッチングされるものであればこの
限りではない。ここでこの本発明のパターン形成方法を
第1図を用いて説明する。基板1上に第1の有機材料の
レジストとして低分子量PMMA(分子量=5000)2aを回転
塗布し厚さ0.25μmの下層レジスト膜を得る(第1図
(a))。つぎに上記の第1の有機材料のレジストと同
一材料で通常分子量PMMA(分子量=50000)2bを回転塗
布し0.25μmの上層レジスト膜を得る(第1図
(b))。その後上層の第2の有機材料のレジストの主
鎖を切断するだけの低いエネルギーを有する電子線にて
上層レジスト2bを選択的に照射する(第1図(c))。
そして最後に有機溶媒(メチルイソブチルケトン)で現
像処理を施して電子線照射部のレジスト2Cおよびこの下
のレジストを除去し、下層レジストのパターンと上層レ
ジストパターン2Cが積層したレジストパターンが得られ
た(第1図(d))。なおこのときのレジストパターン
はコントラストの高い微細パターン(0.3μm)であっ
た。
第2図にはこのパターン形成方法による感度曲線を示
しているが、第6図に記載のOEBR1000(東京応化製、高
分子量のPMMA)と比較すると明らかに感度ならびにγ値
が向上している事がわかる。
しているが、第6図に記載のOEBR1000(東京応化製、高
分子量のPMMA)と比較すると明らかに感度ならびにγ値
が向上している事がわかる。
(実施例2) 現像プロセスを酸素プラズマによるドライ現像に変更
する以外は実施例1と同様の実験を行った。その結果、
実施例1と同様のコントラストの高い微細パターン(0.
3μm)が高い感度で得られた。
する以外は実施例1と同様の実験を行った。その結果、
実施例1と同様のコントラストの高い微細パターン(0.
3μm)が高い感度で得られた。
(実施例3) 電子線で描画する代りにKrFエキシマレーザ光(248n
m)によりマスクパターンを介して上層レジストをパル
ス露光する以外は実施例1と同様の実験を行った。その
結果、マスクの設計通りに精度よくコントラストの高い
微細パターン(0.4μm)が得られた。
m)によりマスクパターンを介して上層レジストをパル
ス露光する以外は実施例1と同様の実験を行った。その
結果、マスクの設計通りに精度よくコントラストの高い
微細パターン(0.4μm)が得られた。
第3図に本発明によるPMMAレジスト膜とOEBR1000(東
京応化製、高分子量のPMMA)を同膜厚に成膜した場合を
感度曲線を示す。これより感度ならびにγ値が向上して
いることがわかる。
京応化製、高分子量のPMMA)を同膜厚に成膜した場合を
感度曲線を示す。これより感度ならびにγ値が向上して
いることがわかる。
(実施例4) 現像プロセスを酸素プラズマによるドライ現像に変更
する以外は実施例3と同様の実験を行った。その結果、
実施例3と同様のコントラストの高い微細パターン(0.
4μm)が高い感度で得られた。
する以外は実施例3と同様の実験を行った。その結果、
実施例3と同様のコントラストの高い微細パターン(0.
4μm)が高い感度で得られた。
(実施例5) レジスト膜形成にあたり、プラズマ重合装置を用いキ
ャリアーガスとしてアルゴンを、モノマーとしてMMA
(メタクリル酸メチル)を用い、20cc/minの流量でベル
ジャ内に流入し、ベルジャ内圧力を1.5Torrに固定しプ
ラズマ放電を15分間行い、分子量5000程度のプラズマ重
合MMA(以下PPMMAと略)を0.25μm成膜した。その後ベ
ルジャ内圧力を0.5Torrに変更しプラズマ放電を30分間
行い分子量50000程度のPPMMA膜を0.25μm得た。この膜
を用い実施例1と同様の実験を行った。その結果0.3μ
mの高アスペクト比のパターンが得られた。
ャリアーガスとしてアルゴンを、モノマーとしてMMA
(メタクリル酸メチル)を用い、20cc/minの流量でベル
ジャ内に流入し、ベルジャ内圧力を1.5Torrに固定しプ
ラズマ放電を15分間行い、分子量5000程度のプラズマ重
合MMA(以下PPMMAと略)を0.25μm成膜した。その後ベ
ルジャ内圧力を0.5Torrに変更しプラズマ放電を30分間
行い分子量50000程度のPPMMA膜を0.25μm得た。この膜
を用い実施例1と同様の実験を行った。その結果0.3μ
mの高アスペクト比のパターンが得られた。
第4図に本発明レジスト膜をプラズマ重合装置を用い
て成膜した場合の感度曲線を示す。第4図より実施例1
より高い感度が得られている事がわかる。
て成膜した場合の感度曲線を示す。第4図より実施例1
より高い感度が得られている事がわかる。
(実施例6) 現像プロセスを酸素プラズマによるドライ現像に変更
する以外は実施例5と同様の実験を行った。その結果、
実施例5と同様のコントラストの高い微細パターン(0.
3μm)が高い感度で得られた。
する以外は実施例5と同様の実験を行った。その結果、
実施例5と同様のコントラストの高い微細パターン(0.
3μm)が高い感度で得られた。
(実施例7) 電子線で描画する代りにKrFエキシマレーザ光により
マスクパターンを介して上層レジストをパルス露光する
以外は実施例5と同様の実験を行った。その結果、マス
クの設計通りに精度よくコントラストの高い微細パター
ン(0.4μm)が得られた。
マスクパターンを介して上層レジストをパルス露光する
以外は実施例5と同様の実験を行った。その結果、マス
クの設計通りに精度よくコントラストの高い微細パター
ン(0.4μm)が得られた。
第5図に本発明によるPPMMAレジスト膜と通常分子量
のPPMMA膜を同膜圧に成膜したものの感度曲線を示す。
本発明のレジスト膜が高感度,高γを示すことがわか
る。
のPPMMA膜を同膜圧に成膜したものの感度曲線を示す。
本発明のレジスト膜が高感度,高γを示すことがわか
る。
(実施例8) 現像プロセスを酸素プラズマによるドライ現像に変更
する以外は実施例7と同様の実験を行った。その結果、
実施例7と同様のコントラストの高い微細パターン(0.
4μm)が高い感度で得られた。
する以外は実施例7と同様の実験を行った。その結果、
実施例7と同様のコントラストの高い微細パターン(0.
4μm)が高い感度で得られた。
発明の効果 本発明によれば、現像液に容易に溶解する程度又は酸
素プラズマ現像法にて容易にエッチングされる程度の低
分子量の第1の有機材料のレジストを下層として用い、
第1の有機材料のレジスト上に第1の有機材料のレジス
トと同一の材料で第1の有機材料のレジストよりも分子
量の大きい分子量の第2の有機材料のレジストを上層と
して用いる2層レジストプロセスを用いる事により酸素
プラズマによる下層へのパターン転写の必要なくレジス
トの感度向上を図ることができる。また成膜にプラズマ
重合装置を用いる事により、2層レジスト膜形成を簡単
に行うことが可能となり工業的価値が高い。
素プラズマ現像法にて容易にエッチングされる程度の低
分子量の第1の有機材料のレジストを下層として用い、
第1の有機材料のレジスト上に第1の有機材料のレジス
トと同一の材料で第1の有機材料のレジストよりも分子
量の大きい分子量の第2の有機材料のレジストを上層と
して用いる2層レジストプロセスを用いる事により酸素
プラズマによる下層へのパターン転写の必要なくレジス
トの感度向上を図ることができる。また成膜にプラズマ
重合装置を用いる事により、2層レジスト膜形成を簡単
に行うことが可能となり工業的価値が高い。
第1図は本発明の一実施例方法を示す工程断面図、第2
図〜第5図は本実施例におけるレジストの感度曲線図、
第6図は従来のレジストの感度曲線図である。 1……基板、2a……低分子量PMMA、2b……通常分子量PM
MA、3……電子線、2c……レジストパターン。
図〜第5図は本実施例におけるレジストの感度曲線図、
第6図は従来のレジストの感度曲線図である。 1……基板、2a……低分子量PMMA、2b……通常分子量PM
MA、3……電子線、2c……レジストパターン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−56947(JP,A) 特開 昭61−188539(JP,A) 特開 昭61−133626(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】基板上に、現像液に容易に溶解する程度又
は酸素プラズマ現像法にて容易にエッチングされる程度
の低分子量の第1の有機材料のレジストを成膜する工程
と、前記第1の有機材料のレジスト上に前記第1の有機
材料のレジストと同一の材料で前記第1の有機材料のレ
ジストよりも分子量の大きい分子量の第2の有機材料の
レジストを成膜する工程と、前記第2の有機材料のレジ
ストの主鎖を切断する程度の低エネルギーを前記第2の
有機材料のレジストにのみ選択的に照射する工程と、前
記現像液又は酸素プラズマにより前記第2の有機材料の
レジストの前記エネルギー照射部及びその下の前記第1
の有機材料のレジストを同時に除去する工程とを備えて
なるパターン形成方法。 - 【請求項2】第1および第2の有機材料のレジストを回
転塗布により形成することを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載のパターン形成方法。 - 【請求項3】第1および第2の有機材料のレジストをプ
ラズマ重合装置を用いることにより同一ベルジャ内で成
膜することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
パターン形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62231306A JP2633264B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62231306A JP2633264B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | パターン形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6473722A JPS6473722A (en) | 1989-03-20 |
JP2633264B2 true JP2633264B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=16921556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62231306A Expired - Fee Related JP2633264B2 (ja) | 1987-09-16 | 1987-09-16 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2633264B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW200409160A (en) | 2002-11-27 | 2004-06-01 | Fuji Electric Co Ltd | Electromagnetic contactor |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS599655A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 樹脂パタ−ンの形成方法 |
-
1987
- 1987-09-16 JP JP62231306A patent/JP2633264B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6473722A (en) | 1989-03-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |