JP2856593B2 - 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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- JP2856593B2 JP2856593B2 JP4061933A JP6193392A JP2856593B2 JP 2856593 B2 JP2856593 B2 JP 2856593B2 JP 4061933 A JP4061933 A JP 4061933A JP 6193392 A JP6193392 A JP 6193392A JP 2856593 B2 JP2856593 B2 JP 2856593B2
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- Japan
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- resist
- chemically amplified
- forming
- pattern
- positive chemically
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- Expired - Lifetime
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，レジストパターンの形
成方法，特にポジ型化学増幅レジストを用いたレジスト
パターンの形成方法に関する。
成方法，特にポジ型化学増幅レジストを用いたレジスト
パターンの形成方法に関する。
【０００２】半導体集積回路装置の微細化に伴い，それ
らのパターンを形成する際に不可欠なレジスト材料にも
厳しい性能が要求されている。そうした中で，近年，高
解像度，高感度，高ドライエッチング耐性の全ての要求
に応えるべく開発されたレジスト材料として，化学増幅
レジストが注目されている。
らのパターンを形成する際に不可欠なレジスト材料にも
厳しい性能が要求されている。そうした中で，近年，高
解像度，高感度，高ドライエッチング耐性の全ての要求
に応えるべく開発されたレジスト材料として，化学増幅
レジストが注目されている。
【０００３】
【従来の技術】ポジ型化学増幅レジストを用いた，従来
のレジストパターンの形成方法を工程順に説明する。
のレジストパターンの形成方法を工程順に説明する。
【０００４】 基板上に，ポジ型化学増幅レジストを
スピン塗布する。 プリベークを施す。 電離放射線を照射して，所定のパターン露光を行
い，酸を発生させる。
スピン塗布する。 プリベークを施す。 電離放射線を照射して，所定のパターン露光を行
い，酸を発生させる。
【０００５】i）電離放射線とは，可視光，紫外線，Ｘ
線などの電磁波，および，電子線，イオン線などの粒子
線を包括するものである。 ii）電離放射線として電磁波を用いる場合には，レチク
ルを介して，パターン露光を行う。
線などの電磁波，および，電子線，イオン線などの粒子
線を包括するものである。 ii）電離放射線として電磁波を用いる場合には，レチク
ルを介して，パターン露光を行う。
【０００６】iii) 電離放射線として電子線のような荷
電粒子線を用いる場合には，レチクルを介さず，レジス
ト上を走査して，パターン露光を行う。 ＰＥＢ( Post Exposure Bake )を施す。
電粒子線を用いる場合には，レチクルを介さず，レジス
ト上を走査して，パターン露光を行う。 ＰＥＢ( Post Exposure Bake )を施す。
【０００７】これにより，酸が触媒として働き基材樹脂
を可溶化する。 現像を行う。これにより，所定のレジストパターン
が形成される。
を可溶化する。 現像を行う。これにより，所定のレジストパターン
が形成される。
【０００８】以上の工程において，のパターン露光の
後に，でＰＥＢを施しているが，ＰＥＢによって露光
の際に発生した酸は，触媒として多くの基材樹脂を可溶
化するため，高感度が実現される。
後に，でＰＥＢを施しているが，ＰＥＢによって露光
の際に発生した酸は，触媒として多くの基材樹脂を可溶
化するため，高感度が実現される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ポジ型化学増幅レジス
トを用いた，従来のレジストパターンの形成方法で形成
したレジストパターンの断面形状を観察すると，表面付
近が庇状に張り出していたり，隣接パターンと接続して
しまって全くパターンを成していない，という問題が生
じていた。
トを用いた，従来のレジストパターンの形成方法で形成
したレジストパターンの断面形状を観察すると，表面付
近が庇状に張り出していたり，隣接パターンと接続して
しまって全くパターンを成していない，という問題が生
じていた。
【００１０】これは，電離放射線の照射の際，もしく
は，ＰＥＢを施す際に，雰囲気などの影響で，電離放射
線が照射されている領域にも拘わらず，表面付近が可溶
化していないで，難溶化層が形成されているためであ
る，と考えられる。
は，ＰＥＢを施す際に，雰囲気などの影響で，電離放射
線が照射されている領域にも拘わらず，表面付近が可溶
化していないで，難溶化層が形成されているためであ
る，と考えられる。
【００１１】本発明は，上記の問題点を解決して，レジ
スト表面の難溶化層を取り除くことができるようにし
て，キレの良いレジストパターンを実現することのでき
る，レジストパターンの形成方法，特にポジ型化学増幅
レジストを用い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。
スト表面の難溶化層を取り除くことができるようにし
て，キレの良いレジストパターンを実現することのでき
る，レジストパターンの形成方法，特にポジ型化学増幅
レジストを用い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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係るレジストパターンの形成方法は，ポ
ジ型化学増幅レジストを用いたレジストパターンの形成
方法であって，基板上にポジ型化学増幅レジストを塗布
する工程と，該ポジ型化学増幅レジストの表面に，疎水
性の透明皮膜を形成する工程と，第１の加熱処理を施す
工程と，前記ポジ型化学増幅レジストに電離放射線を照
射して，所定のパターンを露光する工程と，第２の加熱
処理を施す工程と，前記疎水性の透明皮膜を除去する工
程と，前記ポジ型化学増幅レジストを現像して，所定の
レジストパターンを形成する工程とを含むように構成す
る。
めに，本発明に係るレジストパターンの形成方法は，ポ
ジ型化学増幅レジストを用いたレジストパターンの形成
方法であって，基板上にポジ型化学増幅レジストを塗布
する工程と，該ポジ型化学増幅レジストの表面に，疎水
性の透明皮膜を形成する工程と，第１の加熱処理を施す
工程と，前記ポジ型化学増幅レジストに電離放射線を照
射して，所定のパターンを露光する工程と，第２の加熱
処理を施す工程と，前記疎水性の透明皮膜を除去する工
程と，前記ポジ型化学増幅レジストを現像して，所定の
レジストパターンを形成する工程とを含むように構成す
る。
【００１３】
【作用】ポジ型化学増幅レジストの例として，次の２つ
のタイプのものが挙げられる。 （Ａ）以下のものを主に含有するレジスト組成物 酸の存在下で反応してアルカリ可溶のフェノール性
樹脂となる化合物 電離放射線の照射により酸を発生する化合物，また
は酸の発生を促進させる化合物（酸発生剤） 溶剤 （Ｂ）以下のものを主に含有するレジスト組成物 アルカリ可溶のフェノール性樹脂 アルカリ可溶のフェノール性樹脂に作用して，アル
カリに対し不溶化する機能を有し，かつ，酸の存在下で
その機能を失う化合物 酸発生剤 溶剤 本発明では，これらのポジ型化学増幅レジストを用い，
基板上にポジ型化学増幅レジストを塗布した後，このポ
ジ型化学増幅レジストの表面に，疎水性の透明皮膜を形
成するようにしている。その結果，電離放射線の照射
中，およびＰＥＢ中にレジストの表面を雰囲気から遮断
することが可能になるので，レジストの表面付近が可溶
化しないので，難溶化層が形成されるのを防止すること
ができるようになる。
のタイプのものが挙げられる。 （Ａ）以下のものを主に含有するレジスト組成物 酸の存在下で反応してアルカリ可溶のフェノール性
樹脂となる化合物 電離放射線の照射により酸を発生する化合物，また
は酸の発生を促進させる化合物（酸発生剤） 溶剤 （Ｂ）以下のものを主に含有するレジスト組成物 アルカリ可溶のフェノール性樹脂 アルカリ可溶のフェノール性樹脂に作用して，アル
カリに対し不溶化する機能を有し，かつ，酸の存在下で
その機能を失う化合物 酸発生剤 溶剤 本発明では，これらのポジ型化学増幅レジストを用い，
基板上にポジ型化学増幅レジストを塗布した後，このポ
ジ型化学増幅レジストの表面に，疎水性の透明皮膜を形
成するようにしている。その結果，電離放射線の照射
中，およびＰＥＢ中にレジストの表面を雰囲気から遮断
することが可能になるので，レジストの表面付近が可溶
化しないので，難溶化層が形成されるのを防止すること
ができるようになる。
【００１４】レジストの表面に形成する疎水性の透明皮
膜を構成する材料としては，シリコーンポリマーが好ま
しく，特に，耐熱性および皮膜形成能に優れたポリメチ
ルシルセスキオキサン（ＰＭＳＳ；〔ＣＨ3 Ｓｉ
Ｏ3/2 〕n ）が望ましい。
膜を構成する材料としては，シリコーンポリマーが好ま
しく，特に，耐熱性および皮膜形成能に優れたポリメチ
ルシルセスキオキサン（ＰＭＳＳ；〔ＣＨ3 Ｓｉ
Ｏ3/2 〕n ）が望ましい。
【００１５】この疎水性の透明皮膜によって，ポジ型化
学増幅レジストが，電離放射線の照射中，およびＰＥＢ
中に接する雰囲気に影響されることが無くなるので，レ
ジスト表面の難溶化が低減される。
学増幅レジストが，電離放射線の照射中，およびＰＥＢ
中に接する雰囲気に影響されることが無くなるので，レ
ジスト表面の難溶化が低減される。
【００１６】
〔実施例１〕ポジ型化学増幅レジストとして，次の組成
のものを使用した。
のものを使用した。
【００１７】 ポリビニルフェノールの水酸基の４０
％をｔ−ブトキシカルボニロキシ化した化合物 トリフェニルスルホニウムトリフレート 乳酸エチル 以下，本実施例を工程順に説明する。
％をｔ−ブトキシカルボニロキシ化した化合物 トリフェニルスルホニウムトリフレート 乳酸エチル 以下，本実施例を工程順に説明する。
【００１８】［工程１］ シリコン基板上に，上記のポ
ジ型化学増幅レジストを約０．７μｍの厚さにスピン塗
布した。 ［工程２］ ホットプレート上で，９０℃，９０秒間の
プリベークを行った。
ジ型化学増幅レジストを約０．７μｍの厚さにスピン塗
布した。 ［工程２］ ホットプレート上で，９０℃，９０秒間の
プリベークを行った。
【００１９】［工程３］ ＰＭＳＳを約１．０μｍの厚
さに塗布した。 ［工程４］ ホットプレート上で，９０℃，９０秒間の
プリベークを行った。 ［工程５］ 波長２４８ｎｍのレーザ光でパターン露光
を行った。
さに塗布した。 ［工程４］ ホットプレート上で，９０℃，９０秒間の
プリベークを行った。 ［工程５］ 波長２４８ｎｍのレーザ光でパターン露光
を行った。
【００２０】［工程６］ ホットプレート上で，９０
℃，６０秒間のＰＥＢを行った。 ［工程７］ キシレンでＰＭＳＳを剥離した。 ［工程８］ ２．３８％のＴＭＡＨ（テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイド）水溶液で６０秒間のパド
ル現像を行った。
℃，６０秒間のＰＥＢを行った。 ［工程７］ キシレンでＰＭＳＳを剥離した。 ［工程８］ ２．３８％のＴＭＡＨ（テトラメチルアン
モニウムハイドロオキサイド）水溶液で６０秒間のパド
ル現像を行った。
【００２１】以上の各工程を経て形成されたレジストパ
ターンの断面をＳＥＭで観察した結果，レジスト表面の
難溶化層は，ほどんど目立たなかった。比較例として，
上記のポジ型化学増幅レジストを使用して，従来の方法
によるレジストパターンも形成した。その結果，形成さ
れたレジストパターンの断面をＳＥＭで観察したとこ
ろ，レジスト表面に庇状をした難溶化層の逆テーパが形
成されているのが視認された。
ターンの断面をＳＥＭで観察した結果，レジスト表面の
難溶化層は，ほどんど目立たなかった。比較例として，
上記のポジ型化学増幅レジストを使用して，従来の方法
によるレジストパターンも形成した。その結果，形成さ
れたレジストパターンの断面をＳＥＭで観察したとこ
ろ，レジスト表面に庇状をした難溶化層の逆テーパが形
成されているのが視認された。
【００２２】〔実施例２〕ポジ型化学増幅レジストとし
て，次の組成のもの使用した。 ポリビニルフェノールの水酸基の４０％をｔ−ブト
キシカルボニロキシ化した化合物 ｐ−トルエンスルホン酸フェニルエステル 乳酸エチル 以下，本実施例を工程順に説明する。
て，次の組成のもの使用した。 ポリビニルフェノールの水酸基の４０％をｔ−ブト
キシカルボニロキシ化した化合物 ｐ−トルエンスルホン酸フェニルエステル 乳酸エチル 以下，本実施例を工程順に説明する。
【００２３】［工程１］ シリコン基板上に，上記のポ
ジ型化学増幅レジストを約０．７μｍの厚さにスピン塗
布した。 ［工程２］ ホットプレート上で，９０℃，９０秒間の
プリベークを行った。
ジ型化学増幅レジストを約０．７μｍの厚さにスピン塗
布した。 ［工程２］ ホットプレート上で，９０℃，９０秒間の
プリベークを行った。
【００２４】［工程３］ ＰＭＳＳを約１．０μｍの厚
さに塗布した。 ［工程４］ ホットプレート上で，９０℃，９０秒間の
プリベークを行った。 ［工程５］ 波長２４８ｎｍのレーザ光でパターン露光
を行った。
さに塗布した。 ［工程４］ ホットプレート上で，９０℃，９０秒間の
プリベークを行った。 ［工程５］ 波長２４８ｎｍのレーザ光でパターン露光
を行った。
【００２５】［工程６］ ホットプレート上で，１１０
℃，６０秒間のＰＥＢを行った。 ［工程７］ キシレンでＰＭＳＳを剥離した。 ［工程８］ ２．３８％のＴＭＡＨ水溶液で６０秒間の
パドル現像を行った。
℃，６０秒間のＰＥＢを行った。 ［工程７］ キシレンでＰＭＳＳを剥離した。 ［工程８］ ２．３８％のＴＭＡＨ水溶液で６０秒間の
パドル現像を行った。
【００２６】以上の各工程を経て形成されたレジストパ
ターンの断面をＳＥＭで観察した結果，レジスト表面の
難溶化層は，ほどんど目立たなかった。比較例として，
上記のポジ型化学増幅レジストを使用して，従来の方法
によるレジストパターンも形成した。その結果，形成さ
れたレジストパターンの断面をＳＥＭで観察したとこ
ろ，レジスト表面に庇状をした難溶化層の逆テーパが形
成されているのが視認された。
ターンの断面をＳＥＭで観察した結果，レジスト表面の
難溶化層は，ほどんど目立たなかった。比較例として，
上記のポジ型化学増幅レジストを使用して，従来の方法
によるレジストパターンも形成した。その結果，形成さ
れたレジストパターンの断面をＳＥＭで観察したとこ
ろ，レジスト表面に庇状をした難溶化層の逆テーパが形
成されているのが視認された。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば，ポジ型化学増幅レジス
トを用いたレジストパターンの形成において，レジスト
表面の難溶化層を取り除くことができるようになるの
で，キレの良いレジストパターンを実現することが可能
になる。
トを用いたレジストパターンの形成において，レジスト
表面の難溶化層を取り除くことができるようになるの
で，キレの良いレジストパターンを実現することが可能
になる。
【００２８】また，パターン形状の劣化や解像度の低下
を防止することが可能になる。したがって，本発明によ
れば，ＬＳＩ，ＶＬＳＩなどの半導体集積回路装置の製
造に有効な微細なレジストパターンを精度良く，再現性
良く形成することができる。
を防止することが可能になる。したがって，本発明によ
れば，ＬＳＩ，ＶＬＳＩなどの半導体集積回路装置の製
造に有効な微細なレジストパターンを精度良く，再現性
良く形成することができる。
【００２９】以上のように，本発明は，半導体集積回路
装置の製造に用いられる超微細加工技術の発展に寄与す
るところが大きい。
装置の製造に用いられる超微細加工技術の発展に寄与す
るところが大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−251335（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−221814（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−507154（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (3)
- 【請求項１】 ポジ型化学増幅レジストを用いたレジス
トパターンの形成方法であって，基板上にポジ型化学増
幅レジストを塗布する工程と，該ポジ型化学増幅レジス
トの表面に，疎水性の透明皮膜を形成する工程と，第１
の加熱処理を施す工程と，前記ポジ型化学増幅レジスト
に電離放射線を照射して，所定のパターンを露光する工
程と，第２の加熱処理を施す工程と，前記疎水性の透明
皮膜を除去する工程と，前記ポジ型化学増幅レジストを
現像して，所定のレジストパターンを形成する工程とを
含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。 - 【請求項２】 請求項１において，疎水性の透明皮膜と
して，シリコーンポリマーを用いることを特徴とするレ
ジストパターンの形成方法。 - 【請求項３】 請求項２において，シリコーンポリマー
が，ポリメチルシルセスキオキサン（ＰＭＳＳ）である
ことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4061933A JP2856593B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4061933A JP2856593B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267150A JPH05267150A (ja) | 1993-10-15 |
| JP2856593B2 true JP2856593B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=13185476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4061933A Expired - Lifetime JP2856593B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856593B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4622340B2 (ja) * | 2004-03-04 | 2011-02-02 | 株式会社ニコン | 露光装置、デバイス製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3271145B2 (ja) * | 1990-12-21 | 2002-04-02 | ソニー株式会社 | パターン形成方法 |
| JPH05251335A (ja) * | 1992-03-09 | 1993-09-28 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4061933A patent/JP2856593B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05267150A (ja) | 1993-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981110 |