JPH01276632A - レジストパターン形成方法 - Google Patents
レジストパターン形成方法Info
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- JPH01276632A JPH01276632A JP10719088A JP10719088A JPH01276632A JP H01276632 A JPH01276632 A JP H01276632A JP 10719088 A JP10719088 A JP 10719088A JP 10719088 A JP10719088 A JP 10719088A JP H01276632 A JPH01276632 A JP H01276632A
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- resist film
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Links
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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】
産業上の利用分野
本発明は、ＬＳＩなどの製造技術の一つであるレジスト
パターン形成方法に関する。
パターン形成方法に関する。
従来の技術
ＬＳＩ製造におけるリソグラフィー工程では、ウェーハ
上に、必要なレジスト膜の幾何学的形状を形成するため
に、通常、ガラス基板の表面にクロムパターンを配置し
たマスクと呼ばれるものを用いて、紫外線光（以下ＵＶ
光という）により、レジスト膜を塗布した半導体基板上
に転写する方法を採っている。
上に、必要なレジスト膜の幾何学的形状を形成するため
に、通常、ガラス基板の表面にクロムパターンを配置し
たマスクと呼ばれるものを用いて、紫外線光（以下ＵＶ
光という）により、レジスト膜を塗布した半導体基板上
に転写する方法を採っている。
現在、市販されている一般的なポジ型ＵＶレジスト（以
下レジストという）は、アルカリ溶液（現像液）に溶解
するノボラック樹脂（ポリマー）とキノンジアジドと呼
ばれる感光剤の混合物である。感光剤は、Ｕｖ露光され
ると、最終的に、アルカリ溶液に対して極めて溶解度の
高いカルボン酸を生じる。また、キノンジアジドは、ノ
ボラック樹脂のアルカリ溶液に対する溶解の抑止剤とし
て働くので、レジスト膜は、感光していない状態では、
アルカリ溶液に対して極めて溶解度が低い。
下レジストという）は、アルカリ溶液（現像液）に溶解
するノボラック樹脂（ポリマー）とキノンジアジドと呼
ばれる感光剤の混合物である。感光剤は、Ｕｖ露光され
ると、最終的に、アルカリ溶液に対して極めて溶解度の
高いカルボン酸を生じる。また、キノンジアジドは、ノ
ボラック樹脂のアルカリ溶液に対する溶解の抑止剤とし
て働くので、レジスト膜は、感光していない状態では、
アルカリ溶液に対して極めて溶解度が低い。
このｔＪＶ光の照射された領域（露光部）と、ＵＶ光の
照射されていない領域（未露光部）の現像液に対する溶
解度の差を利用して、基板上にレジストプロファイルを
形成するのが、現在のリソグラフィー技術である。しか
しながら、マスク上に配置されたクロムパターンを基板
上に転写する方法として、光による投影露光方式を用い
るため、光の回折現象により、本来露光されない部分へ
、光のまわりごみが発生し、またレジストの溶解速度比
（露光部の溶解速度／未露光部の溶解速度）が無限大で
はなく、有限であることから、現像後、得られたレジス
トプロファイルは、第２図に示したようなものになり、
レジスト１１の側壁１１ａの基板１２に対する傾斜角θ
は、９０”より小さくなる。
照射されていない領域（未露光部）の現像液に対する溶
解度の差を利用して、基板上にレジストプロファイルを
形成するのが、現在のリソグラフィー技術である。しか
しながら、マスク上に配置されたクロムパターンを基板
上に転写する方法として、光による投影露光方式を用い
るため、光の回折現象により、本来露光されない部分へ
、光のまわりごみが発生し、またレジストの溶解速度比
（露光部の溶解速度／未露光部の溶解速度）が無限大で
はなく、有限であることから、現像後、得られたレジス
トプロファイルは、第２図に示したようなものになり、
レジスト１１の側壁１１ａの基板１２に対する傾斜角θ
は、９０”より小さくなる。
発明が解決しようとする課題
ところで、ＬＳＩの製造工程は、シリコン基板上におけ
る薄膜の形成およびそれらのエツチングからなり、プロ
セスが進むにつれて、基板表面は、パターンの刻まれた
段差のある形状になる。このように、段差のある基板面
上で、レジストの塗布、露光、現像を行ないレジストパ
ターンを形成する場合、レジストのプロファイルは、段
差の上と下とで変化する。また、高反射基板上にパター
ニングする場合、ハレーションをおさえるため、染料入
りのレジストを使用するが、この場合のレジストプロフ
ァイルにおける側壁の傾斜角θの値は低くなる。これま
でに、段差による線幅の変動を押える方法、また、高反
射基板上でのパターニング法としては、種々のレジスト
プロセスが開発されたが、いずれも、工程の増加、すな
わち、スループットの低下をもたらすという問題があっ
た。
る薄膜の形成およびそれらのエツチングからなり、プロ
セスが進むにつれて、基板表面は、パターンの刻まれた
段差のある形状になる。このように、段差のある基板面
上で、レジストの塗布、露光、現像を行ないレジストパ
ターンを形成する場合、レジストのプロファイルは、段
差の上と下とで変化する。また、高反射基板上にパター
ニングする場合、ハレーションをおさえるため、染料入
りのレジストを使用するが、この場合のレジストプロフ
ァイルにおける側壁の傾斜角θの値は低くなる。これま
でに、段差による線幅の変動を押える方法、また、高反
射基板上でのパターニング法としては、種々のレジスト
プロセスが開発されたが、いずれも、工程の増加、すな
わち、スループットの低下をもたらすという問題があっ
た。
そこで、本発明は上記問題点を解消し得るレジストパタ
ーン形成方法を提供することを目的とする。
ーン形成方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するため、本発明のレジストパターン
形成方法は、半導体基板の表面にレジスト膜を形成する
工程と、この半導体基板を冷却するとともに上記レジス
ト膜を加熱する工程と、上記レジスト膜を近紫外線また
は紫外線で選択的に露光する工程と、上記レジスト膜の
露光部を除去する工程とを備えた形成方法である。また
、レジスト膜としては、アルカリ溶液に溶解するノボラ
ック樹脂とキノンジアジドを含む感光剤との混合物が使
用される。
形成方法は、半導体基板の表面にレジスト膜を形成する
工程と、この半導体基板を冷却するとともに上記レジス
ト膜を加熱する工程と、上記レジスト膜を近紫外線また
は紫外線で選択的に露光する工程と、上記レジスト膜の
露光部を除去する工程とを備えた形成方法である。また
、レジスト膜としては、アルカリ溶液に溶解するノボラ
ック樹脂とキノンジアジドを含む感光剤との混合物が使
用される。
作用
上記のように、半導体基板を冷却しながらレジスト膜を
加熱すると、レジスト膜内で温度分布が起こり、レジス
ト表面近傍でレジストの樹脂と感光剤との間で化学反応
が部分的に起こる。その後、近紫外線または紫外線光を
用いてマスクパターンを転写すると、レジスト膜の露光
部は、化学反応していない感光剤が光反応を起こし、現
像液に可溶となる。未露光部は、レジストの樹脂と感光
剤とが化学反応をしており、現像液に不溶となる。
加熱すると、レジスト膜内で温度分布が起こり、レジス
ト表面近傍でレジストの樹脂と感光剤との間で化学反応
が部分的に起こる。その後、近紫外線または紫外線光を
用いてマスクパターンを転写すると、レジスト膜の露光
部は、化学反応していない感光剤が光反応を起こし、現
像液に可溶となる。未露光部は、レジストの樹脂と感光
剤とが化学反応をしており、現像液に不溶となる。
その結果、現像液に対する露光部と未露光部の溶解速度
の差は、通常の場合と比べ非常に大きくなる。このため
、現像後のレジストの側壁の傾斜角は大きくなる。した
がって、レジストラインが段差を横切る場合の線幅変動
は、通常のプロセスで得られるものより小さくなる。
の差は、通常の場合と比べ非常に大きくなる。このため
、現像後のレジストの側壁の傾斜角は大きくなる。した
がって、レジストラインが段差を横切る場合の線幅変動
は、通常のプロセスで得られるものより小さくなる。
実施例
以下、本発明の一実施例におけるレジストパターン形成
方法を第１図に基づき説明する。
方法を第１図に基づき説明する。
まず、第１図（ａ）に示すように、シリコンウェー八な
どの半導体基板１の表面にノボラック樹脂と感光剤（キ
ノンジアジド）との混合物であるポジ型ＵＶレジストを
塗布してレジストＷＡ２を形成する（第１工程）０次に
、第１図（ｂ）に示すように、窒素気流（１０〜２（Ｉ
Ｑ／ ｍｉｎ、 ）下で、半導体基板１の裏面に接触さ
れた真空吸着プレート（プレート温度は０℃付近）３を
介して半導体基板１を冷却しながら、半導体基板１の表
面に赤外線４を照射する（第２工程）、なお、赤外線３
の強さは、半導体基板１の表面温度が９０〜１３０℃に
なるように決められる。この第２工程で、レジスト膜２
の内部に、温度分布が与えられ、半導体基板１の表面近
傍でレジストの樹脂と感光剤くキノンジアジド）との間
で部分的にエステル化反応（化学反応）が起こる０次に
、第１図（Ｃ）に示すように、上記半導体基板１のレジ
ストＷＡ２にマスク５を介して露光装置で紫外線光（ま
たは近紫外線光）（ＵＶ光）６を照射する（第３工程）
、第１図（Ｃ）において、２ａはレジストＷ：！２の露
光部で、エステル化反応していない感光剤（キノンジア
ジド）が光反応を起こし、カルボン酸となり現像液に可
溶となる。また、２ｂはレジストＷＡ１の未露光部で、
レジストの樹脂と感光剤とがエステル化反応しており、
現像液に不溶となる。その結果、露光部２ａと未露光部
２ｂとの現像液に対する溶解速度比は、通常の場合と比
べ非常に大きくなる。
どの半導体基板１の表面にノボラック樹脂と感光剤（キ
ノンジアジド）との混合物であるポジ型ＵＶレジストを
塗布してレジストＷＡ２を形成する（第１工程）０次に
、第１図（ｂ）に示すように、窒素気流（１０〜２（Ｉ
Ｑ／ ｍｉｎ、 ）下で、半導体基板１の裏面に接触さ
れた真空吸着プレート（プレート温度は０℃付近）３を
介して半導体基板１を冷却しながら、半導体基板１の表
面に赤外線４を照射する（第２工程）、なお、赤外線３
の強さは、半導体基板１の表面温度が９０〜１３０℃に
なるように決められる。この第２工程で、レジスト膜２
の内部に、温度分布が与えられ、半導体基板１の表面近
傍でレジストの樹脂と感光剤くキノンジアジド）との間
で部分的にエステル化反応（化学反応）が起こる０次に
、第１図（Ｃ）に示すように、上記半導体基板１のレジ
ストＷＡ２にマスク５を介して露光装置で紫外線光（ま
たは近紫外線光）（ＵＶ光）６を照射する（第３工程）
、第１図（Ｃ）において、２ａはレジストＷ：！２の露
光部で、エステル化反応していない感光剤（キノンジア
ジド）が光反応を起こし、カルボン酸となり現像液に可
溶となる。また、２ｂはレジストＷＡ１の未露光部で、
レジストの樹脂と感光剤とがエステル化反応しており、
現像液に不溶となる。その結果、露光部２ａと未露光部
２ｂとの現像液に対する溶解速度比は、通常の場合と比
べ非常に大きくなる。
したがって、第１図（ｄ）に示すように、現像液により
レジスト膜２を現像すると、未露光部２ｂが残され、し
かもその側壁は切り立った状態となる。
レジスト膜２を現像すると、未露光部２ｂが残され、し
かもその側壁は切り立った状態となる。
なお、現像液は、上記ＵＶレジストに対して、効果的な
現像液（たとえばＨＭＤ２．３８％）を使用する。
現像液（たとえばＨＭＤ２．３８％）を使用する。
発明の効果
上記本発明のレジストパターン形成方法によると、従来
のレジストプロセスに、単に半導体基板の表裏面に温度
差をつける工程を付加するだけで、レジストの側壁を切
り立たせることができ、したがって基板の表面に段差が
あっても、レジストのパターン幅が大きく変動すること
はない。
のレジストプロセスに、単に半導体基板の表裏面に温度
差をつける工程を付加するだけで、レジストの側壁を切
り立たせることができ、したがって基板の表面に段差が
あっても、レジストのパターン幅が大きく変動すること
はない。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例におけるレジ
ストパターンの形成方法の手順を示す断面図、第２図は
従来例を説明する要部断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・レジスト膜、３・・・真
空吸着プレート、４・・・赤外線光、５・・・マスク、
６・・・紫外線光。 代理人 森 本 義 弘
ストパターンの形成方法の手順を示す断面図、第２図は
従来例を説明する要部断面図である。 １・・・半導体基板、２・・・レジスト膜、３・・・真
空吸着プレート、４・・・赤外線光、５・・・マスク、
６・・・紫外線光。 代理人 森 本 義 弘
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体基板の表面にレジスト膜を形成する工程と、
この半導体基板を冷却するとともに上記レジスト膜を加
熱する工程と、上記レジスト膜を近紫外線または紫外線
で選択的に露光する工程と、上記レジスト膜の露光部を
除去する工程とを備えたレジストパターン形成方法。 ２、レジスト膜としてアルカリ溶液に溶解するノボラッ
ク樹脂とキノンジアジドを含む感光剤との混合物を使用
した請求項１記載のレジストパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10719088A JPH01276632A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | レジストパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10719088A JPH01276632A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | レジストパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276632A true JPH01276632A (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=14452752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10719088A Pending JPH01276632A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | レジストパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276632A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2676127A1 (fr) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Ciba Geigy Ag | Procede et appareil de formation d'un film photosensible sur un substrat a couche metallique. |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP10719088A patent/JPH01276632A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2676127A1 (fr) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Ciba Geigy Ag | Procede et appareil de formation d'un film photosensible sur un substrat a couche metallique. |
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