JPH01227149A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JPH01227149A JPH01227149A JP63054161A JP5416188A JPH01227149A JP H01227149 A JPH01227149 A JP H01227149A JP 63054161 A JP63054161 A JP 63054161A JP 5416188 A JP5416188 A JP 5416188A JP H01227149 A JPH01227149 A JP H01227149A
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Classifications
-
- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ）産業上の利用分野
本発明は半導体装置の製造に用いらｎるレジストのパタ
ーン形成方法に関する。
ーン形成方法に関する。
口）従来の技術
半導体装置の製造にフォトリングラフィ技術はなくては
ならないものである。フォトリングラフィに用いられる
フォトレジストハ、光の照射によって照射部の分子量が
変化し、照射部と未照射部とで現像液に対する溶解性が
異なるのを利用してパターン形成がされる。照射によっ
て分子量が小さくなシ溶解性の増すものはポジ型、照射
によって分子量が大きくなり溶解性の減じるものはネガ
型と称さ几る（例えば「最新ＬＳＩプロセス技術」前田
和夫著、工業調査会発行参照）。光の照＠（露光）が１
子ビーム等を走査して行う場合、パターンとしてレジス
トを残存させる部分が多いときにはポジ型の、少ないと
きにはネガ型のレジストが用いらｎて光の照射時間の短
縮が図られる。
ならないものである。フォトリングラフィに用いられる
フォトレジストハ、光の照射によって照射部の分子量が
変化し、照射部と未照射部とで現像液に対する溶解性が
異なるのを利用してパターン形成がされる。照射によっ
て分子量が小さくなシ溶解性の増すものはポジ型、照射
によって分子量が大きくなり溶解性の減じるものはネガ
型と称さ几る（例えば「最新ＬＳＩプロセス技術」前田
和夫著、工業調査会発行参照）。光の照＠（露光）が１
子ビーム等を走査して行う場合、パターンとしてレジス
トを残存させる部分が多いときにはポジ型の、少ないと
きにはネガ型のレジストが用いらｎて光の照射時間の短
縮が図られる。
ハ）発明が解決しようとする課題
従ってレジストパターン全形成する場合、ポジ型、ネガ
型の２つのレジストを用意しておき、基板上のレジスト
パターンの占有面積によって２つのレジストを使いわけ
るか、一方のレジストに用い、光の照射に長い時間を掛
けてもノ（ターンの露光をするかのいず几かであった。
型の２つのレジストを用意しておき、基板上のレジスト
パターンの占有面積によって２つのレジストを使いわけ
るか、一方のレジストに用い、光の照射に長い時間を掛
けてもノ（ターンの露光をするかのいず几かであった。
本発明は斯様な点に濾みて為さｆしたもので、１種項の
レジス）１ポジ型、ネガ型のどちらの型としても使用可
能とし、２つの型のレジスｌ用意することなく露光時間
の短縮化を図るものである。
レジス）１ポジ型、ネガ型のどちらの型としても使用可
能とし、２つの型のレジスｌ用意することなく露光時間
の短縮化を図るものである。
二）課題を解決するための手段
本発明は、現像液に対する溶解性を高める増感剤が添加
されたポジ型レジストを基板上に塗布し、前記レジスト
から前記増感剤を抽出除去し、増感剤を抽出除去したレ
ジストを選択的に熱処理し、現像液にて熱処理しない部
分を溶解除去してレジストパターンを形成するパターン
形成方法である。
されたポジ型レジストを基板上に塗布し、前記レジスト
から前記増感剤を抽出除去し、増感剤を抽出除去したレ
ジストを選択的に熱処理し、現像液にて熱処理しない部
分を溶解除去してレジストパターンを形成するパターン
形成方法である。
ホ）作 用
ポジ型レジストから増感剤を抽出除去し、例えばレーザ
ビームで選択的に熱処理することで、熱処理した部分の
現像液に対する溶解性が悪くなり、現像液によって熱処
理しない部分が溶解するので、ポジ型レジストをネガ型
として用いることができる。
ビームで選択的に熱処理することで、熱処理した部分の
現像液に対する溶解性が悪くなり、現像液によって熱処
理しない部分が溶解するので、ポジ型レジストをネガ型
として用いることができる。
へ）実施例
本発明の一実施例として、溶媒としての酢酸セロソルブ
に重量平均分子量１０５万（±１０万丁）と、熱処理、
Ｆ ＧＪ Ｐ Ｍ Ｉ’ｄ Ａ分子の配向を抑制して現
像液に対する溶解性を高める配向阻害剤（増感剤）とし
ての過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（以下Ｔ
ｎＢＡＰと称す）を対ＰＭＭＡ重量比で１５％添加して
溶解せしめ、五６重量％に調製したレジストを用いる。
に重量平均分子量１０５万（±１０万丁）と、熱処理、
Ｆ ＧＪ Ｐ Ｍ Ｉ’ｄ Ａ分子の配向を抑制して現
像液に対する溶解性を高める配向阻害剤（増感剤）とし
ての過塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム（以下Ｔ
ｎＢＡＰと称す）を対ＰＭＭＡ重量比で１５％添加して
溶解せしめ、五６重量％に調製したレジストを用いる。
斯様なレジストは通常ポジ型レジストとして用いられる
。即ち、例えばガラス基板Ｉｌｌ上にクロム層（２）が
−様に蒸着されたマスク基板上に、前記レジスト（３）
を７５ Ｏｒ、 ｐ、ｍ、で回転塗布し、１８０°Ｃで
６０分間のプリベークを行う（第５図Ａ）。
。即ち、例えばガラス基板Ｉｌｌ上にクロム層（２）が
−様に蒸着されたマスク基板上に、前記レジスト（３）
を７５ Ｏｒ、 ｐ、ｍ、で回転塗布し、１８０°Ｃで
６０分間のプリベークを行う（第５図Ａ）。
そして例えば露光量ｔ２Ｘ１０（／ｃＪの電子ビームで
所定のパターンを露光走査する（第６図Ｂ）。
所定のパターンを露光走査する（第６図Ｂ）。
メチルセロソルブとイングロビルアルコールを容量比８
：２で混合した現像液（例えば２２°Ｃ）を用いて現像
し露光部分を除去する（第３図Ｃ）。
：２で混合した現像液（例えば２２°Ｃ）を用いて現像
し露光部分を除去する（第３図Ｃ）。
安定化のためのボストベーク後、レジストの開孔部（３
）から露出しているクロム層（２）をエツチング除去し
く第３図Ｄ）、その後０２プラズマを用いてレジストｊ
３＋を除去して（第３図Ｅ）、フォトマスクが完成する
。
）から露出しているクロム層（２）をエツチング除去し
く第３図Ｄ）、その後０２プラズマを用いてレジストｊ
３＋を除去して（第３図Ｅ）、フォトマスクが完成する
。
また、露光走査に電子ビームを用いず、レーザビーム（
例えば波長１０６μｍ１出力３．５Ｗの連続発振のＹＡ
Ｇレーザ）を所定パターンに走査（例えば焦点からの距
＠ｆＦ３ｕ１走査速度２０ｕ／Ｓ）して、直接レジスト
の選択的分解除去を行い、現像工程を不要にしたポジ型
レジストとしてのパターン形成をしても良い。
例えば波長１０６μｍ１出力３．５Ｗの連続発振のＹＡ
Ｇレーザ）を所定パターンに走査（例えば焦点からの距
＠ｆＦ３ｕ１走査速度２０ｕ／Ｓ）して、直接レジスト
の選択的分解除去を行い、現像工程を不要にしたポジ型
レジストとしてのパターン形成をしても良い。
次に斯様なレジストＳネガ型のレジストとして用いてパ
ターンを形成する方法について説明する。
ターンを形成する方法について説明する。
第１図は、基板上に塗布しブリベータを施した後、メチ
ルアルコール中に１０分間浸漬してレジスト中のＴｎＢ
ＡＰ’を抽出除去し、自然乾燥させたレジストの前述の
現像液（２２°Ｃ）に対する溶解特性を示したもので、
現像時間に対する膜厚の変化を表している。実線ＩはＴ
ｎＢＡＰを抽出除去し自然乾燥させたレジスト、破線■
は自然乾燥後１００°Ｃで５０分間熱処理（加熱）した
レジスト、−点鎖線■は自然乾燥後１５０°Ｃで６０分
間熱処理したレジストを示し、夫々現像液に浸漬する前
の膜厚は０．５μｍである。第１図かられかる様に、１
は１４分の現像で完全に溶解し、■は４０分の現像で初
期膜厚の２４％にあたるＩ：Ｌ１２μｍが残り、■で１
１４０分の現像で初期膜厚の８８％にあたる０．４４μ
ｍが溶解せずに残っている。
ルアルコール中に１０分間浸漬してレジスト中のＴｎＢ
ＡＰ’を抽出除去し、自然乾燥させたレジストの前述の
現像液（２２°Ｃ）に対する溶解特性を示したもので、
現像時間に対する膜厚の変化を表している。実線ＩはＴ
ｎＢＡＰを抽出除去し自然乾燥させたレジスト、破線■
は自然乾燥後１００°Ｃで５０分間熱処理（加熱）した
レジスト、−点鎖線■は自然乾燥後１５０°Ｃで６０分
間熱処理したレジストを示し、夫々現像液に浸漬する前
の膜厚は０．５μｍである。第１図かられかる様に、１
は１４分の現像で完全に溶解し、■は４０分の現像で初
期膜厚の２４％にあたるＩ：Ｌ１２μｍが残り、■で１
１４０分の現像で初期膜厚の８８％にあたる０．４４μ
ｍが溶解せずに残っている。
即ち熱処理によシ現像液に対する溶解耐性が強くなって
いる。
いる。
これは、配向阻害剤（増感剤）の添加により、現像液に
対して溶は易くなったレジストから配向阻害剤を抽出除
去しただけでは、依然として現像液に対して溶は易い状
態のままで、熱処理（加熱）することでもとの現像液に
対して溶は麹い（配向阻害剤を添加したものと比較して
）状態となるからであると思われる。
対して溶は易くなったレジストから配向阻害剤を抽出除
去しただけでは、依然として現像液に対して溶は易い状
態のままで、熱処理（加熱）することでもとの現像液に
対して溶は麹い（配向阻害剤を添加したものと比較して
）状態となるからであると思われる。
第２図に前記のレジストをネガ型レジストとして用いた
場合のパターン形成の工程説明図を示す。
場合のパターン形成の工程説明図を示す。
第６図の場合と同様に、ガラス基板ｌｌ上にクロム層（
２）が−様に蒸着されたマスク基板上に、回転塗布した
膜厚Ｑ、５μｍの前記レジスト＋３１ｉ １８０°Ｃで
６０分間プリベークする（第２図Ａ）。次に基板ごとメ
チルアルコール中に１０分間浸漬してレジスト（３）中
からＴｎＢＡＰ’ｌｒ抽出除去する。メチルアルコール
から取り出し、ＴｎＢＡＰの除去されたレジスト（３ａ
）を自然乾燥（あるいは送風乾燥や減圧乾燥）させる（
第２図Ｂ）。そして、レジストパターンとして残存させ
る部分に、例えば波長ｔｏ６μｍ、出力５．５Ｗの連続
全損するＹＡＧレーザを用いて、焦点からの距離をＢｍ
、走査速度Ｂ（Ｂｍ７’ｓで選択的にレーザビームを照
射する（第２図Ｃ）。レーザビームの照射により照射部
は１５０°Ｃぐらいに加熱されて熱処理が行われ、現像
液に対する溶解耐性が強まる。そして前述と同様にメチ
ルセロソルブとイソプロピルアルコールからなる現像液
（２２°Ｃ）に浸して１５分間現像を行い、非照射部を
溶解除去して所望のレジストパターンを得る（第２図Ｄ
）。ボストベーク後、前述と同様に、レジスト（６ａ）
の開孔部（３ｒから露出しているクロム層（２）をエツ
チング除去しく第２図Ｅ）、更に０２プラズマでレジス
ト（５ａ）を除去してフォトマスクが完成する。
２）が−様に蒸着されたマスク基板上に、回転塗布した
膜厚Ｑ、５μｍの前記レジスト＋３１ｉ １８０°Ｃで
６０分間プリベークする（第２図Ａ）。次に基板ごとメ
チルアルコール中に１０分間浸漬してレジスト（３）中
からＴｎＢＡＰ’ｌｒ抽出除去する。メチルアルコール
から取り出し、ＴｎＢＡＰの除去されたレジスト（３ａ
）を自然乾燥（あるいは送風乾燥や減圧乾燥）させる（
第２図Ｂ）。そして、レジストパターンとして残存させ
る部分に、例えば波長ｔｏ６μｍ、出力５．５Ｗの連続
全損するＹＡＧレーザを用いて、焦点からの距離をＢｍ
、走査速度Ｂ（Ｂｍ７’ｓで選択的にレーザビームを照
射する（第２図Ｃ）。レーザビームの照射により照射部
は１５０°Ｃぐらいに加熱されて熱処理が行われ、現像
液に対する溶解耐性が強まる。そして前述と同様にメチ
ルセロソルブとイソプロピルアルコールからなる現像液
（２２°Ｃ）に浸して１５分間現像を行い、非照射部を
溶解除去して所望のレジストパターンを得る（第２図Ｄ
）。ボストベーク後、前述と同様に、レジスト（６ａ）
の開孔部（３ｒから露出しているクロム層（２）をエツ
チング除去しく第２図Ｅ）、更に０２プラズマでレジス
ト（５ａ）を除去してフォトマスクが完成する。
尚、本実施例では増感剤として’Ｉ”ｎＢＡＰ（ＣＣ４
Ｈ９）４ＮＣＩ！０４） を添加したレジストを用い
ているが、その他増感剤としてＲ４ＮＣＪＯ４やＲ４Ｎ
Ｘ（ＲはＣ３Ｈ７、Ｃ４Ｈ９、Ｃ３Ｈ１１等のアルキル
基、ＸはＣＪ、ＢＹ、Ｉなどの−）ロゲン基）で表わさ
れるもの（ＴｎＢＡＰもこの中に含まれる）を添加した
レジストを用いても良い。
Ｈ９）４ＮＣＩ！０４） を添加したレジストを用い
ているが、その他増感剤としてＲ４ＮＣＪＯ４やＲ４Ｎ
Ｘ（ＲはＣ３Ｈ７、Ｃ４Ｈ９、Ｃ３Ｈ１１等のアルキル
基、ＸはＣＪ、ＢＹ、Ｉなどの−）ロゲン基）で表わさ
れるもの（ＴｎＢＡＰもこの中に含まれる）を添加した
レジストを用いても良い。
ト）発明の効果
本発明は以上の説明から明らかな如く、増感剤を抽出除
去したポジ型のレジストを熱処理することで、現像液に
対する溶解耐性を強くすることができるので、レーザビ
ーム等による選択的な熱処理で、ネガ型のレジストとし
て使用できる。従って、１つのレジストを作製するレジ
ストパターンの基板占有面積に応じてポジ型あるいはネ
ガ型として使用することができ、両方の型のレジストを
用意しておくことなく、露光時間の短い効率的なレジス
トパターンの形成がされる。
去したポジ型のレジストを熱処理することで、現像液に
対する溶解耐性を強くすることができるので、レーザビ
ーム等による選択的な熱処理で、ネガ型のレジストとし
て使用できる。従って、１つのレジストを作製するレジ
ストパターンの基板占有面積に応じてポジ型あるいはネ
ガ型として使用することができ、両方の型のレジストを
用意しておくことなく、露光時間の短い効率的なレジス
トパターンの形成がされる。
第１図は本発明の一実施例に係るレジストの溶解特性を
示す図、第２図は本発明一実施例に係るネプ゛型レジス
トとしてのパターン形成工程図、第６図は本発明一実施
例に係るポジ型レジストとしてのパターン形成工程図で
ある。 （１）・・・ガラス基板 （２）・・・クロム層
１３）・・・レジスト
示す図、第２図は本発明一実施例に係るネプ゛型レジス
トとしてのパターン形成工程図、第６図は本発明一実施
例に係るポジ型レジストとしてのパターン形成工程図で
ある。 （１）・・・ガラス基板 （２）・・・クロム層
１３）・・・レジスト
Claims (1)
- １）現像液に対する溶解性を高める増感剤が添加された
ポジ型レジストを基板上に塗布し、前記レジストから前
記増感剤を抽出除去し、増感剤を抽出除去したレジスト
を選択的に熱処理し、現像液にて熱処理しない部分を溶
解除去してレジストパターンを形成することを特徴とす
るパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63054161A JPH0727220B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63054161A JPH0727220B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227149A true JPH01227149A (ja) | 1989-09-11 |
| JPH0727220B2 JPH0727220B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=12962822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63054161A Expired - Lifetime JPH0727220B2 (ja) | 1988-03-08 | 1988-03-08 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727220B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05217833A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-08-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | レーザ照射による薄膜のパターン化 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513633A (ja) * | 1974-06-06 | 1976-01-13 | Ibm | Rejisutogenzohoho |
| JPS5646530A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-27 | Nec Corp | Preparation of resist pattern |
| JPS58179836A (ja) * | 1982-04-14 | 1983-10-21 | Sanyo Electric Co Ltd | ポジ型フオトレジスト |
| JPS6043654A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フオト・リソグラフイ法 |
-
1988
- 1988-03-08 JP JP63054161A patent/JPH0727220B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513633A (ja) * | 1974-06-06 | 1976-01-13 | Ibm | Rejisutogenzohoho |
| JPS5646530A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-27 | Nec Corp | Preparation of resist pattern |
| JPS58179836A (ja) * | 1982-04-14 | 1983-10-21 | Sanyo Electric Co Ltd | ポジ型フオトレジスト |
| JPS6043654A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フオト・リソグラフイ法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05217833A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-08-27 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | レーザ照射による薄膜のパターン化 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727220B2 (ja) | 1995-03-29 |
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