JP2714967B2 - 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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- JP2714967B2 JP2714967B2 JP63327063A JP32706388A JP2714967B2 JP 2714967 B2 JP2714967 B2 JP 2714967B2 JP 63327063 A JP63327063 A JP 63327063A JP 32706388 A JP32706388 A JP 32706388A JP 2714967 B2 JP2714967 B2 JP 2714967B2
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- photoresist
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はパターン形成方法に関し、特に半導体装置
等の製造において、２層レジストを用いる、微細パター
ンを形成する方法に関するものである。
等の製造において、２層レジストを用いる、微細パター
ンを形成する方法に関するものである。
［従来の技術］ 近年、半導体装置の高集積化に伴ない、これらの装置
の製造工程においてアスペクト比が高くかつ微細なレジ
ストパターンを形成することができる技術が要求されて
おり、この要望に応える技術として、二層レジストを用
いるパターン形成技術が提案されている。この種のパタ
ーン形成方法に関して、たとえば文献ジャーナル・オブ
・バキューム・サイエンス・アンド・テクロノジー（Jo
urnal of Vacuum Science and Technology,16（６），
（1979）,pp1669-1671には、下層がポリメチルメタクリ
レート（以下PMMAという。）、上層がポジ型ホトレジス
トからなる２層レジストを用いるパターン形成方法が記
載されている。第6A図〜第6E図は、その製造工程の概要
を示したものであり、断面図で表わされている。これら
の図を参照して、従来の微細パターン形成方法について
説明する。
の製造工程においてアスペクト比が高くかつ微細なレジ
ストパターンを形成することができる技術が要求されて
おり、この要望に応える技術として、二層レジストを用
いるパターン形成技術が提案されている。この種のパタ
ーン形成方法に関して、たとえば文献ジャーナル・オブ
・バキューム・サイエンス・アンド・テクロノジー（Jo
urnal of Vacuum Science and Technology,16（６），
（1979）,pp1669-1671には、下層がポリメチルメタクリ
レート（以下PMMAという。）、上層がポジ型ホトレジス
トからなる２層レジストを用いるパターン形成方法が記
載されている。第6A図〜第6E図は、その製造工程の概要
を示したものであり、断面図で表わされている。これら
の図を参照して、従来の微細パターン形成方法について
説明する。
第6A図を参照して、基板１上にPMMAホトレジストを塗
布し、下層レジストであるPMMAホトレジスト層２を形成
する。次に、このPMMAホトレジスト層２の上に、波長43
6nmのｇ線光に感光するｇ線ホトレジストを塗布し、上
層レジストであるｇ線ホトレジスト層３を形成する。こ
うして、基板１上に２層レジストが形成される。
布し、下層レジストであるPMMAホトレジスト層２を形成
する。次に、このPMMAホトレジスト層２の上に、波長43
6nmのｇ線光に感光するｇ線ホトレジストを塗布し、上
層レジストであるｇ線ホトレジスト層３を形成する。こ
うして、基板１上に２層レジストが形成される。
次に、第6B図を参照して、所定のパターンを有するマ
スク４を用いて、ｇ線光５により露光を行なう。する
と、PMMAホトレジスト層２はｇ線光５に感光しないの
で、ｇ線ホトレジスト層３の、所定の部分3a（以下、ｇ
線露光部3aという）のみが感光する。
スク４を用いて、ｇ線光５により露光を行なう。する
と、PMMAホトレジスト層２はｇ線光５に感光しないの
で、ｇ線ホトレジスト層３の、所定の部分3a（以下、ｇ
線露光部3aという）のみが感光する。
次に、第6C図を参照して、現像を行なうと、ｇ線露光
部3aのみが除去され、ｇ線によって感光されなかった部
分3b（以下、ｇ線未露光部3bという）がPMMAホトレジス
ト層２上に残される。
部3aのみが除去され、ｇ線によって感光されなかった部
分3b（以下、ｇ線未露光部3bという）がPMMAホトレジス
ト層２上に残される。
次に、第6D図を参照して、基板１の全面にdeep UV光
８を露光する。この場合、ｇ線未露光部3bはdeep UV光
８を遮断するので、このｇ線未露光部3bはマスクとして
作用する。その結果、PMMAホトレジスト層２のうちdeep
UV光８が当たった部分2a（以下、deep UV露光部2aとい
う）のみが感光する。
８を露光する。この場合、ｇ線未露光部3bはdeep UV光
８を遮断するので、このｇ線未露光部3bはマスクとして
作用する。その結果、PMMAホトレジスト層２のうちdeep
UV光８が当たった部分2a（以下、deep UV露光部2aとい
う）のみが感光する。
次に、第6E図を参照して、現像を行なうと、deep UV
露光部2aのみが選択的に除去され、deep UV光８によっ
て露光されなかった部分2b（以下、deep UV未露光部2b
という）が残され、基板１上にdeep UV未露光部2bとｇ
線未露光部3bとからなる２層レジストのパターン６が形
成される。
露光部2aのみが選択的に除去され、deep UV光８によっ
て露光されなかった部分2b（以下、deep UV未露光部2b
という）が残され、基板１上にdeep UV未露光部2bとｇ
線未露光部3bとからなる２層レジストのパターン６が形
成される。
次に、この２層レジストのパターン６をマスクにし
て、基板１の上に形成される被エッチング物であるアル
ミニウム配線膜等のエッチングがなされる。
て、基板１の上に形成される被エッチング物であるアル
ミニウム配線膜等のエッチングがなされる。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のパターン形成方法は以上のように構成されてお
り、第6D図を参照して、下層ホトレジストにPMMAホトレ
ジスト層２を用いているのが特徴である。しかしなが
ら、PMMAホトレジストは感度が低いため、PMMAホトレジ
スト層２の露光に長時間を要し、スループット（ライン
時間あたりのウエハ処理枚数）が低いという問題点があ
った。また、第6E図を参照して、２層レジストのパター
ン６を次工程であるエッチング工程のマスクとして用い
るとき、PMMAホトレジスト層２はドライエッチング耐性
が劣るという性質を有するので、被エッチング物の高精
度な微細パターンを形成できないという問題点があっ
た。
り、第6D図を参照して、下層ホトレジストにPMMAホトレ
ジスト層２を用いているのが特徴である。しかしなが
ら、PMMAホトレジストは感度が低いため、PMMAホトレジ
スト層２の露光に長時間を要し、スループット（ライン
時間あたりのウエハ処理枚数）が低いという問題点があ
った。また、第6E図を参照して、２層レジストのパター
ン６を次工程であるエッチング工程のマスクとして用い
るとき、PMMAホトレジスト層２はドライエッチング耐性
が劣るという性質を有するので、被エッチング物の高精
度な微細パターンを形成できないという問題点があっ
た。
それゆえに、この発明の目的は下層ホトレジスト層の
露光時間を短縮でき、スループットの向上を図ることの
できるパターン形成方法を提供することにある。
露光時間を短縮でき、スループットの向上を図ることの
できるパターン形成方法を提供することにある。
この発明の他の目的は、エッチング工程において、被
エッチング物の高精度の微細パターンを形成することの
できるパターン形成方法を提供することにある。
エッチング物の高精度の微細パターンを形成することの
できるパターン形成方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るレジストパターンの形成方法は、基板
を準備する工程と、上記基板上に下層レジストとして、
第１の波長域の光に対してほとんどあるいは全く感光せ
ず、第２の波長の域の光に感光するノボラック系ホトレ
ジストを塗布する工程と、上記下層レジスト上に、上層
レジストとして、フェナジン、４−アミノトロポン、9,
10−ジメチルアントラセン、フェナントレン、トリフェ
ニレンおよびフェノチアジンからなる群より選ばれた上
記第２の波長域の光を吸収する化合物を含み、上記第１
の波長域の光に感光するノボラック系ホトレジストを塗
布する工程と、上記基板上に上記下層レジストと上記上
層レジストを塗布した後に、マスクを用いて上記上層レ
ジストに上記第１の波長域の光を照射し、現像すること
により、該上層レジストのパターを形成する工程と、上
記上層レジストのパターンを形成した後、該上層レジス
トのパターンをマスクにして、上記基板の全面に第２の
波長域の光を照射し、現像することにより、上記下層レ
ジストのパターンを形成する工程と、を備えている。
を準備する工程と、上記基板上に下層レジストとして、
第１の波長域の光に対してほとんどあるいは全く感光せ
ず、第２の波長の域の光に感光するノボラック系ホトレ
ジストを塗布する工程と、上記下層レジスト上に、上層
レジストとして、フェナジン、４−アミノトロポン、9,
10−ジメチルアントラセン、フェナントレン、トリフェ
ニレンおよびフェノチアジンからなる群より選ばれた上
記第２の波長域の光を吸収する化合物を含み、上記第１
の波長域の光に感光するノボラック系ホトレジストを塗
布する工程と、上記基板上に上記下層レジストと上記上
層レジストを塗布した後に、マスクを用いて上記上層レ
ジストに上記第１の波長域の光を照射し、現像すること
により、該上層レジストのパターを形成する工程と、上
記上層レジストのパターンを形成した後、該上層レジス
トのパターンをマスクにして、上記基板の全面に第２の
波長域の光を照射し、現像することにより、上記下層レ
ジストのパターンを形成する工程と、を備えている。
本発明に用いられる第１の波長域の光としては、波長
が436nmのｇ線光が好ましい。
が436nmのｇ線光が好ましい。
また、第２の波長域の光としては、波長が365nmのｉ
線光または波長が254nmのエキシマレーザ光が好ましく
用いられる。
線光または波長が254nmのエキシマレーザ光が好ましく
用いられる。
そして、第２の波長域の光がｉ線光である場合には、
上記第２の波長域の光を吸収する化合物はフェナジン、
４−アミノトロポンおよび9,10−ジメチルアントラセン
からなる群より選ばれた化合物が好ましく用いられ、そ
の中でも特にフェナジンは特に好ましく用いられる。
上記第２の波長域の光を吸収する化合物はフェナジン、
４−アミノトロポンおよび9,10−ジメチルアントラセン
からなる群より選ばれた化合物が好ましく用いられ、そ
の中でも特にフェナジンは特に好ましく用いられる。
第２の波長域の光がエキシマレーザ光である場合に
は、上記第２の波長域の光を吸収する化合物としては、
フェナントレン、トリフェニレンおよびフェノチアジン
からなる群より選ばれた化合物が好ましく用いられる。
は、上記第２の波長域の光を吸収する化合物としては、
フェナントレン、トリフェニレンおよびフェノチアジン
からなる群より選ばれた化合物が好ましく用いられる。
また、上層レジストである第１の波長域の光に感光す
るホトレジストが第２の波長域の光を吸収する化合物と
感光剤と溶剤とからなり、上層レジストを0.1μｍの膜
厚にして使用する場合、上記第２の波長域の光を吸収す
る化合物の割合は、これらの総重量に対して0.3重量％
以上にされるのが好ましい。これ以下であっては、高精
度の微細パターンを形成できない。
るホトレジストが第２の波長域の光を吸収する化合物と
感光剤と溶剤とからなり、上層レジストを0.1μｍの膜
厚にして使用する場合、上記第２の波長域の光を吸収す
る化合物の割合は、これらの総重量に対して0.3重量％
以上にされるのが好ましい。これ以下であっては、高精
度の微細パターンを形成できない。
［作用］ この発明によれば、下層レジストに高感度のノボラッ
ク系ホトレジストを用いるので、下層レジストの露光時
間を短縮でき、スループットが向上する。また、このノ
ボラック系ホトレジストはエッチング耐性が大きいの
で、被エッチング物のエッチング工程のマスクとして用
いたとき、レジストパターンに忠実な高精度の、被エッ
チング物の微細パターンを基板上に形成できる。
ク系ホトレジストを用いるので、下層レジストの露光時
間を短縮でき、スループットが向上する。また、このノ
ボラック系ホトレジストはエッチング耐性が大きいの
で、被エッチング物のエッチング工程のマスクとして用
いたとき、レジストパターンに忠実な高精度の、被エッ
チング物の微細パターンを基板上に形成できる。
さらに、上層レジストに、フェナジン、４−アミノト
ロポン、9,10−ジメチルアントラセン、フェナントレ
ン、トリフェニレンおよびフェノチアジンからなる群よ
り選ばれた上記第２の波長域の光を吸収する化合物を含
ませているので、上層レジストのパターンをマスクに用
いて、下層レジストに第２の波長域の光を露光する場合
において、上層レジストの未露光部がマスクとして強力
に働き、下層レジストのパターニングが高精度に行なわ
れるようになる。
ロポン、9,10−ジメチルアントラセン、フェナントレ
ン、トリフェニレンおよびフェノチアジンからなる群よ
り選ばれた上記第２の波長域の光を吸収する化合物を含
ませているので、上層レジストのパターンをマスクに用
いて、下層レジストに第２の波長域の光を露光する場合
において、上層レジストの未露光部がマスクとして強力
に働き、下層レジストのパターニングが高精度に行なわ
れるようになる。
［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。
第1A図〜第1E図は、本発明に係るレジストパターンの
形成方法の概要を示したものであり、断面図で表わされ
ている。
形成方法の概要を示したものであり、断面図で表わされ
ている。
第1A図を参照して、基板１上に波長365nmのｉ線光に
感光するノボラック系ｉ線ホトレジストを塗布し、ノボ
ラック系ｉ線ホトレジスト層10を形成する。このノボラ
ック系ｉ線ホトレジストは波長436nmのｇ線光にはほと
んど感光しないものである。このような性能を備えたホ
トレジストとして、R17000P（日立化成社製ホトレジス
ト）がある。次に、このノボラック系ｉ線ホトレジスト
層10の上に、上層レジストとして、フェナジンを含む、
ｇ線光に感光するノボラック系ｇ線ホトレジストを塗布
し、ノボラック系ｇ線ホトレジスト層11を形成する。こ
のノボラック系ｇ線ホトレジストには、たとえばMCPR-2
000H（三菱化成社製ホトレジスト）がある。以上のよう
にして、基板１上に２層レジストが形成される。
感光するノボラック系ｉ線ホトレジストを塗布し、ノボ
ラック系ｉ線ホトレジスト層10を形成する。このノボラ
ック系ｉ線ホトレジストは波長436nmのｇ線光にはほと
んど感光しないものである。このような性能を備えたホ
トレジストとして、R17000P（日立化成社製ホトレジス
ト）がある。次に、このノボラック系ｉ線ホトレジスト
層10の上に、上層レジストとして、フェナジンを含む、
ｇ線光に感光するノボラック系ｇ線ホトレジストを塗布
し、ノボラック系ｇ線ホトレジスト層11を形成する。こ
のノボラック系ｇ線ホトレジストには、たとえばMCPR-2
000H（三菱化成社製ホトレジスト）がある。以上のよう
にして、基板１上に２層レジストが形成される。
次に、第1B図を参照して、所定のマスク４を用いて、
ｇ線光５の露光を行なう。すると、ノボラック系ｉ線ホ
トレジスト層10は、ｇ線光にほとんど感光しないので、
ノボラック系ｇ線ホトレジストの所定の部分11a（以
下、ｇ線露光部11aという）のみが感光する。
ｇ線光５の露光を行なう。すると、ノボラック系ｉ線ホ
トレジスト層10は、ｇ線光にほとんど感光しないので、
ノボラック系ｇ線ホトレジストの所定の部分11a（以
下、ｇ線露光部11aという）のみが感光する。
次に、第1C図を参照して、現像を行なうと、ｇ線露光
部11aのみが除去され、ｇ線光によって感光されなかっ
た部分11b（以下、ｇ線未露光部11bという）がノボラッ
ク系ｉ線ホトレジスト層10の上に残される。
部11aのみが除去され、ｇ線光によって感光されなかっ
た部分11b（以下、ｇ線未露光部11bという）がノボラッ
ク系ｉ線ホトレジスト層10の上に残される。
次に、第1D図を参照して、基板１の全面にｉ線光14を
露光する。このとき、ｇ線未露光部11bはフェナジンを
含んでおり、このフェナジンはλmaxが362.5nmでモル吸
光定数が104.5と非常に大きいので、このｇ線未露光部1
1bに照射されるｉ線光14はこのフェナジンに吸収され、
ｉ線光14は遮断される。したがって、ｇ線未露光部11b
は強力なマスクとして働き、ノボラック系ｉ線ホトレジ
スト層10のうち、ｉ線光14が当たった部分10a（以下、
ｉ線露光部10aという）のみが感光する。
露光する。このとき、ｇ線未露光部11bはフェナジンを
含んでおり、このフェナジンはλmaxが362.5nmでモル吸
光定数が104.5と非常に大きいので、このｇ線未露光部1
1bに照射されるｉ線光14はこのフェナジンに吸収され、
ｉ線光14は遮断される。したがって、ｇ線未露光部11b
は強力なマスクとして働き、ノボラック系ｉ線ホトレジ
スト層10のうち、ｉ線光14が当たった部分10a（以下、
ｉ線露光部10aという）のみが感光する。
次に、第1E図を参照して、現像を行なうと、ｉ線露光
部10aのみが選択的に除去され、ｉ線光14によって露光
されなかった部分10b（以下、ｉ線未露光部10bという）
が基板１上に残され、基板１上に２層レジストのパター
ン６が形成される。この場合において、ｉ線未露光部10
bにはｉ線光14が全く届いていないので、ｉ線未露光部1
0bのパターン形状は非常に高精度のものとなっている。
部10aのみが選択的に除去され、ｉ線光14によって露光
されなかった部分10b（以下、ｉ線未露光部10bという）
が基板１上に残され、基板１上に２層レジストのパター
ン６が形成される。この場合において、ｉ線未露光部10
bにはｉ線光14が全く届いていないので、ｉ線未露光部1
0bのパターン形状は非常に高精度のものとなっている。
次に、この２層レジストのパターン６をマスクにし
て、基板１上に形成された被エッチング物（図示せず）
であるシリコン酸化膜層、ポリシリコン層、金属配線膜
層等のエッチングがなされる。このとき、下層レジスト
としてノボラック系のホトレジストを用いているので、
耐ドライエッチング性に優れ、被エッチング物の高精度
のパターンが得られる。
て、基板１上に形成された被エッチング物（図示せず）
であるシリコン酸化膜層、ポリシリコン層、金属配線膜
層等のエッチングがなされる。このとき、下層レジスト
としてノボラック系のホトレジストを用いているので、
耐ドライエッチング性に優れ、被エッチング物の高精度
のパターンが得られる。
次に、具体的な例を示しながら、本発明をさらに詳細
に説明する。
に説明する。
第2A図〜第2G図は、基板上にアルミニウム配線のパタ
ーンを形成する際に、本発明を適用した場合の工程図で
ある。
ーンを形成する際に、本発明を適用した場合の工程図で
ある。
第2A図を参照して、半導体基板（図示せず）の上に酸
化膜1bを形成する。酸化膜1bの上に、配線用金属とし
て、アルミニウム層1aを１μｍの膜厚で形成する。次
に、下層レジストとして、ｉ線光に感光するノボラック
系ｉ線ホトレジストであるR1-7000Pを1.4μｍの膜厚に
塗布し、ノボラックｉ線ホトレジスト層10を形成する。
次に、このノボラック系ｉ線ホトレジスト層10の上に、
上層レジストとして、MCPR2000Hにフェナジンを1.0重量
％の割合で混合したノボラック系ｇ線ホトレジストを0.
5μｍの膜厚にスピン塗布し、ノボラック系ｇ線ホトレ
ジスト層11を形成した。次に、90℃で、100秒間、プリ
ベークを行なって、２層レジストを形成した。
化膜1bを形成する。酸化膜1bの上に、配線用金属とし
て、アルミニウム層1aを１μｍの膜厚で形成する。次
に、下層レジストとして、ｉ線光に感光するノボラック
系ｉ線ホトレジストであるR1-7000Pを1.4μｍの膜厚に
塗布し、ノボラックｉ線ホトレジスト層10を形成する。
次に、このノボラック系ｉ線ホトレジスト層10の上に、
上層レジストとして、MCPR2000Hにフェナジンを1.0重量
％の割合で混合したノボラック系ｇ線ホトレジストを0.
5μｍの膜厚にスピン塗布し、ノボラック系ｇ線ホトレ
ジスト層11を形成した。次に、90℃で、100秒間、プリ
ベークを行なって、２層レジストを形成した。
次に、第2B図を参照して、適当なマスク４を用いて、
ｇ線光５を130mj/cm2の露光量で上層レジストに露光
し、ｇ線露光部11aを形成した。なお、ｇ線光は水銀ラ
ンプから出る光をｇ線ステッパで処理して得られる。
ｇ線光５を130mj/cm2の露光量で上層レジストに露光
し、ｇ線露光部11aを形成した。なお、ｇ線光は水銀ラ
ンプから出る光をｇ線ステッパで処理して得られる。
続いて、第2C図を参照して、NMD-W現像液（東京応化
社製水酸化テトラメチルアンモニウム2.38wt％水溶液）
を用いて現像処理を行なうと、ｇ線露光部11aのみが選
択的に除去され、ｇ線光によって感光されなかった部分
（ｇ線未露光部11b）がノボラック系ｉ線ホトレジスト
層10上に残された。
社製水酸化テトラメチルアンモニウム2.38wt％水溶液）
を用いて現像処理を行なうと、ｇ線露光部11aのみが選
択的に除去され、ｇ線光によって感光されなかった部分
（ｇ線未露光部11b）がノボラック系ｉ線ホトレジスト
層10上に残された。
次に、第2D図を参照して、ｉ線光14を300mj/cm2の露
光量で基板全面に照射した。なお、ｉ線光は水銀ランプ
から出る光をアライナーで処理して得られる。このと
き、ｇ線未露光部11bにはフェナジンが1.0重量％混合さ
れているので、このフェナジンがｉ線光14を吸収する結
果、ｉ線光14はこの部分で完全に遮断される。それゆ
え、このｇ線未露光部11bは、ｉ線光14の露光の際の強
力なマスクとなる。こうして、ノボラック系ｉ線ホトレ
ジスト10のうち、ｉ線光14が当たった部分10a（以下、
ｉ線露光部10aという）のみが感光する。
光量で基板全面に照射した。なお、ｉ線光は水銀ランプ
から出る光をアライナーで処理して得られる。このと
き、ｇ線未露光部11bにはフェナジンが1.0重量％混合さ
れているので、このフェナジンがｉ線光14を吸収する結
果、ｉ線光14はこの部分で完全に遮断される。それゆ
え、このｇ線未露光部11bは、ｉ線光14の露光の際の強
力なマスクとなる。こうして、ノボラック系ｉ線ホトレ
ジスト10のうち、ｉ線光14が当たった部分10a（以下、
ｉ線露光部10aという）のみが感光する。
次に、第2E図を参照して、NMD-W現像液を用いて60秒
現像すると、アルミニウム層1aの上に、0.5μｍ幅のラ
インとスペース（以下L/Sという）を有した２層レジス
トのパターン６が形成された。
現像すると、アルミニウム層1aの上に、0.5μｍ幅のラ
インとスペース（以下L/Sという）を有した２層レジス
トのパターン６が形成された。
次に、第2F図を参照して、この２層レジストのパター
ン６をマスクにして、被エッチング物であるアルミニウ
ム層1aをドライエッチングする。
ン６をマスクにして、被エッチング物であるアルミニウ
ム層1aをドライエッチングする。
その後、第2G図を参照して、２層レジストのパターン
６を除去すると、0.5μmL/Sのアルミニウムの配線パタ
ーン1aが得られた。
６を除去すると、0.5μmL/Sのアルミニウムの配線パタ
ーン1aが得られた。
次に、第2A図〜第2G図に示したアルミ配線形成工程に
おいて、上層レジストに混合するフェナジンの量の適切
な量を求めるための実験を行なった。
おいて、上層レジストに混合するフェナジンの量の適切
な量を求めるための実験を行なった。
MCPR2000H（感光剤とノボラック樹脂と溶剤の混合
物）にフェナジンを0.3重量％以上加えたものを上層レ
ジストに用いたときの工程断面図を、第3A図（第2D図に
相当する図）および第3B図（第2G図に相当する図）に示
す。この場合には、第3A図から明らかなように、十分な
膜厚を有する２層レジストパターン６が得られ、第3B図
に示すような、精度の良いアルミ配線のパターン15が形
成された。
物）にフェナジンを0.3重量％以上加えたものを上層レ
ジストに用いたときの工程断面図を、第3A図（第2D図に
相当する図）および第3B図（第2G図に相当する図）に示
す。この場合には、第3A図から明らかなように、十分な
膜厚を有する２層レジストパターン６が得られ、第3B図
に示すような、精度の良いアルミ配線のパターン15が形
成された。
一方、MCPR2000Hにフェナジンを0.1重量％加えたもの
を上層レジストとして用いたときの工程断面図を、第4A
図（第2D図に相当する図）および第4B図（第2G図に相当
する図）に示す。この場合には、第4A図から明らかなよ
うに、ｇ線未露光部11bがマスクとして十分機能せず、
ｇ線未露光部11bの直下のノボラック系ｉ線ホトレジス
トが感光し、十分な膜厚を有するレジストパターンが得
られなかった。その結果、第4B図を参照して、レジスト
パターン６の膜厚が十分でないので、アルミ層1aのドラ
イエッチング加工は期待通りに進まず、アルミ配線の所
望のパターンは得られなかった。
を上層レジストとして用いたときの工程断面図を、第4A
図（第2D図に相当する図）および第4B図（第2G図に相当
する図）に示す。この場合には、第4A図から明らかなよ
うに、ｇ線未露光部11bがマスクとして十分機能せず、
ｇ線未露光部11bの直下のノボラック系ｉ線ホトレジス
トが感光し、十分な膜厚を有するレジストパターンが得
られなかった。その結果、第4B図を参照して、レジスト
パターン６の膜厚が十分でないので、アルミ層1aのドラ
イエッチング加工は期待通りに進まず、アルミ配線の所
望のパターンは得られなかった。
なお上記実施例では、ｉ線光を吸収する化合物とし
て、フェナジンを用いた場合を例示したが、この発明は
これに限られるものでなく、λmaxが365nmで、モル吸光
定数が104.4である４−アミノトロポン、λmaxが376nm
で、モル吸光定数が103.7の9,10−ジメチルアントラセ
ン等の、波長365nmの付近で吸光度が非常に大きい化合
物は十分に使用し得る。
て、フェナジンを用いた場合を例示したが、この発明は
これに限られるものでなく、λmaxが365nmで、モル吸光
定数が104.4である４−アミノトロポン、λmaxが376nm
で、モル吸光定数が103.7の9,10−ジメチルアントラセ
ン等の、波長365nmの付近で吸光度が非常に大きい化合
物は十分に使用し得る。
また、上記実施例では、第２の波長域の光としてｉ線
光を使用した場合について例示したが、この発明はこれ
に限られるものではない。
光を使用した場合について例示したが、この発明はこれ
に限られるものではない。
第5A図〜第5E図は、第２の波長域の光としてエキシマ
レーザ光（波長254nm）を使用した場合の工程を断面図
で図示したものである。
レーザ光（波長254nm）を使用した場合の工程を断面図
で図示したものである。
第5A図を参照して、基板１上に、下層レジストとし
て、ｇ線光に対してほとんどあるいは全く感光せず、エ
キシマレーザ光に感光するノボラック系ホトレジストを
塗布し、エキシマレーザ光に感光するノボラック系ホト
レジスト層16を形成する。なお、このノボラック系ホト
レジストとして、エキシマレーザ光に感光するレジスト
として汎用されているものは全て用い得る。次に、この
エキシマレーザ光に感光するホトレジスト16の上に、上
層レジストとして、フェナントレンを含む、ｇ線光に感
光するノボラック系ｇ線ホトレジストを塗布し、ノボラ
ック系ｇ線ホトレジスト層11を形成する。なお、ノボラ
ック系ｇ線ホトレジストとしては、上述のMCPR-2000Hが
好ましく用いられる。以上のようにして、基板１上に二
層レジストが形成される。
て、ｇ線光に対してほとんどあるいは全く感光せず、エ
キシマレーザ光に感光するノボラック系ホトレジストを
塗布し、エキシマレーザ光に感光するノボラック系ホト
レジスト層16を形成する。なお、このノボラック系ホト
レジストとして、エキシマレーザ光に感光するレジスト
として汎用されているものは全て用い得る。次に、この
エキシマレーザ光に感光するホトレジスト16の上に、上
層レジストとして、フェナントレンを含む、ｇ線光に感
光するノボラック系ｇ線ホトレジストを塗布し、ノボラ
ック系ｇ線ホトレジスト層11を形成する。なお、ノボラ
ック系ｇ線ホトレジストとしては、上述のMCPR-2000Hが
好ましく用いられる。以上のようにして、基板１上に二
層レジストが形成される。
次に、第5B図を参照して、所定のマスク４を用いて、
ｇ線光５の露光を行なう。すると、エキシマレーザ光に
感光するホトレジスト16はｇ線光５には感光しないの
で、ノボラック系ｇ線ホトレジスト層11の、所定の部分
11a（以下、ｇ線露光部11aという）のみが感光する。
ｇ線光５の露光を行なう。すると、エキシマレーザ光に
感光するホトレジスト16はｇ線光５には感光しないの
で、ノボラック系ｇ線ホトレジスト層11の、所定の部分
11a（以下、ｇ線露光部11aという）のみが感光する。
次に、第5C図を参照して、現像を行なうと、ｇ線露光
部11aのみが選択的に除去され、ｇ線によって露光され
なかった部分11b（以下、ｇ線未露光部11bという）が、
エキシマレーザ光に感光するホトレジスト16の上に残さ
れる。次に、第5D図を参照して、基板１の全面にエキシ
マレーザ光17を照射する。この場合、ｇ線未露光部11b
はフェナントレンを含んでおり、このフェナントレンは
λmaxが251nmで、モル吸光定数が104.8と非常に大きい
ので、この部分に照射されるエキシマレーザ光17はフェ
ナントレンに吸収され、エキシマレーザ光17はこの部分
で完全に遮断される。したがって、ｇ線未露光部11bは
強力なマスクとして働き、エキシマレーザ光に感光する
ホトレジスト層16のうち、エキシマレーザ光17が当たっ
た部分16a（以下、エキシマレーザ光露光部16aという）
のみが感光する。
部11aのみが選択的に除去され、ｇ線によって露光され
なかった部分11b（以下、ｇ線未露光部11bという）が、
エキシマレーザ光に感光するホトレジスト16の上に残さ
れる。次に、第5D図を参照して、基板１の全面にエキシ
マレーザ光17を照射する。この場合、ｇ線未露光部11b
はフェナントレンを含んでおり、このフェナントレンは
λmaxが251nmで、モル吸光定数が104.8と非常に大きい
ので、この部分に照射されるエキシマレーザ光17はフェ
ナントレンに吸収され、エキシマレーザ光17はこの部分
で完全に遮断される。したがって、ｇ線未露光部11bは
強力なマスクとして働き、エキシマレーザ光に感光する
ホトレジスト層16のうち、エキシマレーザ光17が当たっ
た部分16a（以下、エキシマレーザ光露光部16aという）
のみが感光する。
次に、第5E図を参照して、現像を行なうと、エキシマ
レーザ光露光部16aのみが選択的に除去され、エキシマ
レーザ光17によっ露光されなかった部分16b（以下、エ
キシマレーザ光未露光部16bという）が残され、基板１
上に２層レジストのパターン６が形成される。この工程
において、エキシマレーザ光未露光部16bにはエキシマ
レーザ光17が全く届いていないので、エキシマレーザ光
未露光部16bのパターンの形状は非常に高精度のものと
なっている。次に、この２層レジストパターン６を用い
て、基板上の被エッチング物である酸化膜、ポリシリコ
ン膜、アルミ配線膜等のエッチングがなされる。このと
き、下層レジストとしてノボラック系のホトレジストを
用いているので、耐ドライエッチング性に優れ、被エッ
チング物の高精度のパターンが得られた。
レーザ光露光部16aのみが選択的に除去され、エキシマ
レーザ光17によっ露光されなかった部分16b（以下、エ
キシマレーザ光未露光部16bという）が残され、基板１
上に２層レジストのパターン６が形成される。この工程
において、エキシマレーザ光未露光部16bにはエキシマ
レーザ光17が全く届いていないので、エキシマレーザ光
未露光部16bのパターンの形状は非常に高精度のものと
なっている。次に、この２層レジストパターン６を用い
て、基板上の被エッチング物である酸化膜、ポリシリコ
ン膜、アルミ配線膜等のエッチングがなされる。このと
き、下層レジストとしてノボラック系のホトレジストを
用いているので、耐ドライエッチング性に優れ、被エッ
チング物の高精度のパターンが得られた。
なお、上記エキシマレーザ光を使用する実施例におい
て、エキシマレーザ光を吸収する化合物としてフェナン
トレンを例示したが、この発明はこれに限られるもので
なく、λmaxが260nmで、モル吸光定数が105.2のトリフ
ェニレン、λmaxが254nmでモル吸光定数が104.5のフェ
ノチアジン等の、エキシマレーザ光に対する吸光度が非
常に大きい化合物は十分に使用し得る。
て、エキシマレーザ光を吸収する化合物としてフェナン
トレンを例示したが、この発明はこれに限られるもので
なく、λmaxが260nmで、モル吸光定数が105.2のトリフ
ェニレン、λmaxが254nmでモル吸光定数が104.5のフェ
ノチアジン等の、エキシマレーザ光に対する吸光度が非
常に大きい化合物は十分に使用し得る。
また、上記実施例では第１の波長域の光としてｇ線
光、第２の波長域の光としてｉ線光またはエキシマレー
ザ光を使用する場合を例示したたが、この発明はこれに
限られない。
光、第２の波長域の光としてｉ線光またはエキシマレー
ザ光を使用する場合を例示したたが、この発明はこれに
限られない。
以上、具体的な実施例を上げてこの発明を説明した
が、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なもの
であり、限定的なものでない。本発明の範囲は特許請求
の範囲第によって示されており、この特許請求の範囲の
意味の中に含まれるすべての変形は本願発明に含まれる
ものである。
が、本明細書に記載した好ましい実施例は例示的なもの
であり、限定的なものでない。本発明の範囲は特許請求
の範囲第によって示されており、この特許請求の範囲の
意味の中に含まれるすべての変形は本願発明に含まれる
ものである。
［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明によれば、下層レジス
トにノボラック系ホトレジストを用いるので、下層レジ
ストの露光時間を短縮でき、スループットが向上する。
その結果、生産コストが下がるという効果を奏する。
トにノボラック系ホトレジストを用いるので、下層レジ
ストの露光時間を短縮でき、スループットが向上する。
その結果、生産コストが下がるという効果を奏する。
また、このノボラック系ホトレジストはエッチング耐
性が大きいので、被エッチング物のエッチング工程のマ
スクとして用いたとき、被エッチング物の、レジストパ
ターに忠実な高精度の微細パターンを形成でき、信頼性
が向上するという効果を奏する。
性が大きいので、被エッチング物のエッチング工程のマ
スクとして用いたとき、被エッチング物の、レジストパ
ターに忠実な高精度の微細パターンを形成でき、信頼性
が向上するという効果を奏する。
さらに、上層レジストに、フェナジン、４−アミノト
ロポン、9,10−ジメチルアントラセン、フェナントレ
ン、トリフェニレンおよびフェノチアジンからなる群よ
り選ばれた第２の波長域の光を吸収する化合物を含ませ
ているので、上層レジストのパターンをマスクにして下
層レジストに第２の波長域の光を露光する場合におい
て、上層レジストの未露光部がマスクとして強力に働
き、下層レジストのパターニングが高精度に行なわれる
ようになる。
ロポン、9,10−ジメチルアントラセン、フェナントレ
ン、トリフェニレンおよびフェノチアジンからなる群よ
り選ばれた第２の波長域の光を吸収する化合物を含ませ
ているので、上層レジストのパターンをマスクにして下
層レジストに第２の波長域の光を露光する場合におい
て、上層レジストの未露光部がマスクとして強力に働
き、下層レジストのパターニングが高精度に行なわれる
ようになる。
第1A図〜第1E図は、この発明の一実施例の工程を断面図
で示したものである。 第2A図〜第2G図は、この発明をアルミ配線の形成に適用
したときの工程図であり、断面図で表わしたものであ
る。 第3A図、第3B図、第4A図および第4B図は、第２の波長域
の光を吸収する化合物の適切な量を求めるために行なっ
た実験の結果を示した断面図である。 第5A図〜第5E図は、この発明の他の実施例の工程の断面
図である。 第6A図〜第6E図は、従来のレジストパターンの形成方法
を断面図で示したものである。 図において、１は基板、５はｇ線光、10はノボラック系
ｉ線ホトレジスト層、10aはｉ線露光部、10bはｉ線未露
光部、11はノボラック系ｇ線ホトレジスト層、11aはｇ
線露光部、11bはｇ線未露光部、14はｉ線光である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
で示したものである。 第2A図〜第2G図は、この発明をアルミ配線の形成に適用
したときの工程図であり、断面図で表わしたものであ
る。 第3A図、第3B図、第4A図および第4B図は、第２の波長域
の光を吸収する化合物の適切な量を求めるために行なっ
た実験の結果を示した断面図である。 第5A図〜第5E図は、この発明の他の実施例の工程の断面
図である。 第6A図〜第6E図は、従来のレジストパターンの形成方法
を断面図で示したものである。 図において、１は基板、５はｇ線光、10はノボラック系
ｉ線ホトレジスト層、10aはｉ線露光部、10bはｉ線未露
光部、11はノボラック系ｇ線ホトレジスト層、11aはｇ
線露光部、11bはｇ線未露光部、14はｉ線光である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】基板を準備する工程と、 前記基板上に、下層レジストとして、第１の波長域の光
に対してほとんどあるいは全く感光せず、第２の波長域
の光に感光するノボラック系ホトレジストを塗布する工
程と、 前記下層レジストの上に、上層レジストとして、フェナ
ジン、４−アミノトロポン、9,10−ジメチルアントラセ
ン、フェナントレン、トリフェニレンおよびフェノチア
ジンからなる群より選ばれた、前記第２の波長域の光を
吸収する化合物を含み、前記第１の波長域の光に感光す
るノボラック系ホトレジストを塗布する工程と、 前記基板上に前記下層レジストと前記上層レジストを塗
布した後、マスクを用いて前記上層レジスタに前記第１
の波長域の光を照射し、現像することにより、該上層レ
ジストのパターンを形成する工程と、 前記上層レジストのパターンを形成した後、該上層レジ
ストのパターンをマスクにして、前記基板の全面に第２
の波長域の光を照射し、現像することにより、前記下層
レジストのパターンを形成する工程と、を備えたレジス
トパターンの形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63327063A JP2714967B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | レジストパターンの形成方法 |
| US08/218,445 US5455145A (en) | 1988-12-24 | 1994-03-25 | Method of manufacturing double layer resist pattern and double layer resist structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63327063A JP2714967B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02171754A JPH02171754A (ja) | 1990-07-03 |
| JP2714967B2 true JP2714967B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=18194886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63327063A Expired - Lifetime JP2714967B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2714967B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100851092B1 (ko) * | 2000-09-18 | 2008-08-08 | 마이크로닉 레이저 시스템즈 에이비 | 이중층 레티클 블랭크 및 이것의 제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07142365A (ja) * | 1993-11-13 | 1995-06-02 | Nec Corp | 多層レジストパターンの形成方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0154932A3 (en) * | 1984-03-09 | 1986-02-05 | Hewlett-Packard Company | Multilayer photoresist process |
| JPS60200253A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-09 | Nec Corp | パタ−ン形成方法 |
| JPS6337341A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-18 | Hitachi Ltd | パタン形成法 |
| JPH01302350A (ja) * | 1988-05-31 | 1989-12-06 | Fujitsu Ltd | レジストパターン形成方法 |
-
1988
- 1988-12-24 JP JP63327063A patent/JP2714967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100851092B1 (ko) * | 2000-09-18 | 2008-08-08 | 마이크로닉 레이저 시스템즈 에이비 | 이중층 레티클 블랭크 및 이것의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02171754A (ja) | 1990-07-03 |
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