JPH0160813B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0160813B2 JPH0160813B2 JP57202209A JP20220982A JPH0160813B2 JP H0160813 B2 JPH0160813 B2 JP H0160813B2 JP 57202209 A JP57202209 A JP 57202209A JP 20220982 A JP20220982 A JP 20220982A JP H0160813 B2 JPH0160813 B2 JP H0160813B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating
- photoresist
- layer
- dye
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 18
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 16
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 10
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- YCUVUDODLRLVIC-VPHDGDOJSA-N sudan black b Chemical compound C1=CC(=C23)NC(C)(C)NC2=CC=CC3=C1\N=N\C(C1=CC=CC=C11)=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1 YCUVUDODLRLVIC-VPHDGDOJSA-N 0.000 claims description 6
- IICHURGZQPGTRD-UHFFFAOYSA-N 4-phenyldiazenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C12=CC=CC=C2C(N)=CC=C1N=NC1=CC=CC=C1 IICHURGZQPGTRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 49
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 36
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 33
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 25
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 12
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 3
- XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 2-methoxyethyl acetate Chemical compound COCCOC(C)=O XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- XXTZHYXQVWRADW-UHFFFAOYSA-N diazomethanone Chemical compound [N]N=C=O XXTZHYXQVWRADW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 1-naphthylamine Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1 RUFPHBVGCFYCNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl acetate Chemical compound CCOCCOC(C)=O SVONRAPFKPVNKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000002355 dual-layer Substances 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明の分野
本発明は、光学的リソグラフイ技術に係り、更
に具体的には、集積回路の製造に於て改良された
解像度を実現する光学的リソグラフイ方法に係
る。
に具体的には、集積回路の製造に於て改良された
解像度を実現する光学的リソグラフイ方法に係
る。
従来技術
光学的リソグラフイ技術は、典型的には、フオ
トレジスト材料を光によりパターン状に露光しそ
してそのパターンを食刻により上記フオトレジス
ト層中に形成することを含む。その様な方法に於
ける空間的解像度に対する基本的制約は、法射の
波長に依存する、用いられている放射の回析によ
つて生じるが、実際の解像度は下の基板の表面か
らの散乱及び反射の程度によつて制限される。こ
の問題は、反射する基板上のフオトレジスト被膜
の単色光による露光が該被膜内に光の定在波パタ
ーンを生じる場合には、更に増大する。定在波は
上記被膜の厚さ方向に沿つて光の強度を著しく減
衰させて、上記フオトレジストに異なる度合の露
光を生ぜしめる。この状態は、より小さいパター
ンを完全に生ぜしめるためには余分な露光が必要
とされるので、ミクロン及びサブミクロンの範囲
内のパターンを形成するために投影露光が用いら
れる場合には、有害となる。
トレジスト材料を光によりパターン状に露光しそ
してそのパターンを食刻により上記フオトレジス
ト層中に形成することを含む。その様な方法に於
ける空間的解像度に対する基本的制約は、法射の
波長に依存する、用いられている放射の回析によ
つて生じるが、実際の解像度は下の基板の表面か
らの散乱及び反射の程度によつて制限される。こ
の問題は、反射する基板上のフオトレジスト被膜
の単色光による露光が該被膜内に光の定在波パタ
ーンを生じる場合には、更に増大する。定在波は
上記被膜の厚さ方向に沿つて光の強度を著しく減
衰させて、上記フオトレジストに異なる度合の露
光を生ぜしめる。この状態は、より小さいパター
ンを完全に生ぜしめるためには余分な露光が必要
とされるので、ミクロン及びサブミクロンの範囲
内のパターンを形成するために投影露光が用いら
れる場合には、有害となる。
厚さ方向に於ける露光の変化は、周知の定在波
比の平方に関連づけられ得ることが知られてお
り、それらの値は露出された又は酸化されたシリ
コン基板の場合には25のオーダーに迄昇り、又ア
ルミニウム被膜の如き反射率の高い基板の場合に
はそれ以以上になる。フオトレジストと基板との
界面に於て光学的波節即ち最低の強度を生じるそ
れらの反射面（即ち、アルミニウム、他の金属、
露出されたシリコン、及び特定の酸化された厚さ
を有する酸化されたシリコン）には、最も好まし
くない状態が生じ、従つてミクロン寸法の像内に
残されたフオトレジストを除去するために、現像
後のオゾン食刻の如き、積極的な現像又は特別な
工程が必要とされる。従つて、ミクロン寸法の像
の寸法制御は、特に高密度に実装された像配列体
の場合に、維持され難い。
比の平方に関連づけられ得ることが知られてお
り、それらの値は露出された又は酸化されたシリ
コン基板の場合には25のオーダーに迄昇り、又ア
ルミニウム被膜の如き反射率の高い基板の場合に
はそれ以以上になる。フオトレジストと基板との
界面に於て光学的波節即ち最低の強度を生じるそ
れらの反射面（即ち、アルミニウム、他の金属、
露出されたシリコン、及び特定の酸化された厚さ
を有する酸化されたシリコン）には、最も好まし
くない状態が生じ、従つてミクロン寸法の像内に
残されたフオトレジストを除去するために、現像
後のオゾン食刻の如き、積極的な現像又は特別な
工程が必要とされる。従つて、ミクロン寸法の像
の寸法制御は、特に高密度に実装された像配列体
の場合に、維持され難い。
基板表面からの反射を除く１つの方法は、下に
高吸収度の材料の層を形成することを含む。その
様な高吸収度の層は、放射が基板の反射面に達し
ない様に働いて、解像度を低下させる様に働く散
乱及び定在波の現象を除く。しかしながら、吸収
性の層の使用に伴つて、多くの条件が必要とされ
る。例えば、吸収性の層は、被覆、付着及び現像
に関連して、上のフオトレジスト被膜及び下の基
板と適合し得ねばならない。上記の吸収性の層は
又、上のフオトレジスト被膜に接してそして該被
膜を形成する処理に於て化学的及び構造的に安定
でなければならず、しかもフオトレジスト被膜の
現像後に容易に除去され得る様に充分に薄くなけ
ればならない。最も理論的な方法は、吸収性の層
を、適当な染料で被覆されたフオトレジスト材料
から形成することである。しかしながら、典型的
には、染料は、極めて少ない吸収しか生じない程
低い濃度にされない限り、乾燥時に重合体材料か
ら分離しがちである。染料の濃度が低い場合に
は、その様な層の除去が実際的に不可能になる程
に厚く形成されねばならない。
高吸収度の材料の層を形成することを含む。その
様な高吸収度の層は、放射が基板の反射面に達し
ない様に働いて、解像度を低下させる様に働く散
乱及び定在波の現象を除く。しかしながら、吸収
性の層の使用に伴つて、多くの条件が必要とされ
る。例えば、吸収性の層は、被覆、付着及び現像
に関連して、上のフオトレジスト被膜及び下の基
板と適合し得ねばならない。上記の吸収性の層は
又、上のフオトレジスト被膜に接してそして該被
膜を形成する処理に於て化学的及び構造的に安定
でなければならず、しかもフオトレジスト被膜の
現像後に容易に除去され得る様に充分に薄くなけ
ればならない。最も理論的な方法は、吸収性の層
を、適当な染料で被覆されたフオトレジスト材料
から形成することである。しかしながら、典型的
には、染料は、極めて少ない吸収しか生じない程
低い濃度にされない限り、乾燥時に重合体材料か
ら分離しがちである。染料の濃度が低い場合に
は、その様な層の除去が実際的に不可能になる程
に厚く形成されねばならない。
基板からの反射を減少させるもう１つの方法
は、上層だけが感光性である２重層のフオトレジ
スト被膜を用いることを含む。その様な配置に於
ては、定在波比の著しい低下が上層内に生じ、改
良された寸法制御が行われる。その様な配置につ
いては、IBM Technical Disclosure Bulletin、
第15巻、第７号、1972年12月、第2339頁乃至第
2340頁に於けるKaplan等による“Two and
Three―Layer Photoresist Technique”と題す
る論文に記載されている。この論文は又、薄い上
層と基板上の厚い下層との間に中間層を用いるこ
とについても記載している。上記論文に記載され
ている２層又は３層のフオトレジスト技術は、製
造が難しく、使用が厄介であるという問題を有し
ている。この問題は、１つには、フオトレジスト
の下層が、上層付着中に該上層の溶媒系と相互作
用し、そして又現像中に上層の現像液と相互作用
することによる。
は、上層だけが感光性である２重層のフオトレジ
スト被膜を用いることを含む。その様な配置に於
ては、定在波比の著しい低下が上層内に生じ、改
良された寸法制御が行われる。その様な配置につ
いては、IBM Technical Disclosure Bulletin、
第15巻、第７号、1972年12月、第2339頁乃至第
2340頁に於けるKaplan等による“Two and
Three―Layer Photoresist Technique”と題す
る論文に記載されている。この論文は又、薄い上
層と基板上の厚い下層との間に中間層を用いるこ
とについても記載している。上記論文に記載され
ている２層又は３層のフオトレジスト技術は、製
造が難しく、使用が厄介であるという問題を有し
ている。この問題は、１つには、フオトレジスト
の下層が、上層付着中に該上層の溶媒系と相互作
用し、そして又現像中に上層の現像液と相互作用
することによる。
もう１つの多層レジスト構造体が、IBM
Technical Disclosure Bulletin、第18巻、第10
号、1976年３月、第3167頁に於けるW.J.Stetson
による“Producing Reduced Reflectivity
Master Mask on Working Plate”と題する論
文に記載されている。その方法は、反応性スパツ
タリングを用いて幾つかの材料層を付着すること
を含んでいる。
Technical Disclosure Bulletin、第18巻、第10
号、1976年３月、第3167頁に於けるW.J.Stetson
による“Producing Reduced Reflectivity
Master Mask on Working Plate”と題する論
文に記載されている。その方法は、反応性スパツ
タリングを用いて幾つかの材料層を付着すること
を含んでいる。
感光性の層を透過した光がその感光性の層へ反
射されない様にその光を吸収する反射防止層が、
リソグラフイによるプリント技術に於て知られて
いる。典型的な反射防止方法が、米国特許第
2596713号及び第3262782号の明細書に記載されて
いる。それらの特許明細書から、その技術に用い
られている材料はミクロン及びサブミクロンの半
導体技術に於ける集積回路の製造に用いられてい
る材料に類似していないことが明らかである。更
に具体的に云えば、上記反射防止技術は、現像に
於て得られる解像度がVLSI回路の製造に必要と
される解像度よりも低い大きさのオーダーであ
る、写真のフイルム及び乾板の使用を含んでい
る。
射されない様にその光を吸収する反射防止層が、
リソグラフイによるプリント技術に於て知られて
いる。典型的な反射防止方法が、米国特許第
2596713号及び第3262782号の明細書に記載されて
いる。それらの特許明細書から、その技術に用い
られている材料はミクロン及びサブミクロンの半
導体技術に於ける集積回路の製造に用いられてい
る材料に類似していないことが明らかである。更
に具体的に云えば、上記反射防止技術は、現像に
於て得られる解像度がVLSI回路の製造に必要と
される解像度よりも低い大きさのオーダーであ
る、写真のフイルム及び乾板の使用を含んでい
る。
本発明の概要
本発明の方法に従つて、感光性の層と基板との
間に高吸収度の材料より成る化学的及び構造的に
安定な層を用いることによりシリコン基板表面か
ら上の感光性の層中への光の散乱及び反射を除く
ことによつて、VLSIに於て用いられる如き、改
良された解像度が光学的リソグラフイに於て得ら
れる。更に具体的に云えば、本発明の方法に従つ
て、吸収性の層として４―フエニルアゾ―１―ナ
フチルアミンの薄膜を用いることによつて、
VLSIのための光学的リソグラフイに於ける改良
された解像度が得られる。その様な層は、スダン
ブラツクＢ染料を10-3乃至10-4Torr及び略120℃
に於て略５分間蒸着することによつて形成され
る。上記の５分間の蒸着及び160℃に於ける10分
間のポーストベーキングの結果、紫外線スペクト
ル全体に亘つて光を効率的に吸収し得るととも
に、レジスト及び基板に対する適合性を示す、薄
い、安定した、付着性の被膜が得られる。
間に高吸収度の材料より成る化学的及び構造的に
安定な層を用いることによりシリコン基板表面か
ら上の感光性の層中への光の散乱及び反射を除く
ことによつて、VLSIに於て用いられる如き、改
良された解像度が光学的リソグラフイに於て得ら
れる。更に具体的に云えば、本発明の方法に従つ
て、吸収性の層として４―フエニルアゾ―１―ナ
フチルアミンの薄膜を用いることによつて、
VLSIのための光学的リソグラフイに於ける改良
された解像度が得られる。その様な層は、スダン
ブラツクＢ染料を10-3乃至10-4Torr及び略120℃
に於て略５分間蒸着することによつて形成され
る。上記の５分間の蒸着及び160℃に於ける10分
間のポーストベーキングの結果、紫外線スペクト
ル全体に亘つて光を効率的に吸収し得るととも
に、レジスト及び基板に対する適合性を示す、薄
い、安定した、付着性の被膜が得られる。
従つて、本発明の目的は、集積回路の製造に於
て用いられる如き、改良された解像度を有する光
学的リソグラフイ方法を提供することである。
て用いられる如き、改良された解像度を有する光
学的リソグラフイ方法を提供することである。
本発明の他の目的は、半導体基板上にミクロン
及びサブミクロンのパターンが形成され得る様に
改良された解像度を有する光学的リソグラフイ方
法を提供することである。
及びサブミクロンのパターンが形成され得る様に
改良された解像度を有する光学的リソグラフイ方
法を提供することである。
本発明の他の目的は、シリコン基板上にパター
ンを形成するために用いられているフオトレジス
ト層の光学的露光に於て基板による光の反射従つ
て光の散乱及び定在波パターンが除かれる様にシ
リコン基板とフオトレジスト層との間に中間層を
用いることによつて、改良された解像度を有する
光学的リソグラフイ方法を提供することである。
ンを形成するために用いられているフオトレジス
ト層の光学的露光に於て基板による光の反射従つ
て光の散乱及び定在波パターンが除かれる様にシ
リコン基板とフオトレジスト層との間に中間層を
用いることによつて、改良された解像度を有する
光学的リソグラフイ方法を提供することである。
本発明の更に他の目的は、フオトレジスト材料
が光により露光されたときに半導体基板からの反
射を減少させるためにそれらのフオトレジスト層
と半導体基板との間に４―フエニルアゾ―１―ナ
フチルアミンより成る吸収性の層を形成すること
によつて、集積回路を製造するための改良された
光学的リソグラフイ方法を提供することである。
が光により露光されたときに半導体基板からの反
射を減少させるためにそれらのフオトレジスト層
と半導体基板との間に４―フエニルアゾ―１―ナ
フチルアミンより成る吸収性の層を形成すること
によつて、集積回路を製造するための改良された
光学的リソグラフイ方法を提供することである。
本発明の好実施例
第１図は、超小型電子素子の形成に於て下の半
導体基板の処理を可能にするためにフオトレジス
ト層中に開孔及びパターンが形成され得る様に、
半導体基板がフオトレジスト層で被覆されてい
る、通常の従来技術による配置を示している。典
型的には、半導体基板１はシリコンより成り、フ
オトレジスト層３は種々の一般に入手可能なフオ
トレジストの任意のものより成る。マスク５は、
図示されている如く、開孔以外の領域に於て入射
光を遮蔽する様に働く。光源は、種々の光源のい
ずれでもよい。しかしながら、典型的には、紫外
線の領域の光源が用いられる。単色光の光源がし
ばしば用いられる。
導体基板の処理を可能にするためにフオトレジス
ト層中に開孔及びパターンが形成され得る様に、
半導体基板がフオトレジスト層で被覆されてい
る、通常の従来技術による配置を示している。典
型的には、半導体基板１はシリコンより成り、フ
オトレジスト層３は種々の一般に入手可能なフオ
トレジストの任意のものより成る。マスク５は、
図示されている如く、開孔以外の領域に於て入射
光を遮蔽する様に働く。光源は、種々の光源のい
ずれでもよい。しかしながら、典型的には、紫外
線の領域の光源が用いられる。単色光の光源がし
ばしば用いられる。
前述の如く、フオトレジストを用いて基板を露
光する際に生じる問題の１つは、基板表面からの
光の反射及び散乱である。第１図に於て矢印で示
されている如く、その様な基板表面からの反射及
び散乱は像の質及び解像度を低下させる様に働
く。
光する際に生じる問題の１つは、基板表面からの
光の反射及び散乱である。第１図に於て矢印で示
されている如く、その様な基板表面からの反射及
び散乱は像の質及び解像度を低下させる様に働
く。
本発明の方法によれば、第２図に示されている
如く、フオトレジスト層３′を形成する前に、シ
リコン半導体基板１′上に特定の高吸収度の被膜
７を形成することによつて、光の反射及び散乱が
除かれる。特定の吸収性の被膜７は、次式を有す
る４―フエニルアゾ―１―ナフチルアミンの薄い
蒸着された被膜より成る。
如く、フオトレジスト層３′を形成する前に、シ
リコン半導体基板１′上に特定の高吸収度の被膜
７を形成することによつて、光の反射及び散乱が
除かれる。特定の吸収性の被膜７は、次式を有す
る４―フエニルアゾ―１―ナフチルアミンの薄い
蒸着された被膜より成る。
その様な材料は、スダンブラツクＢとして知ら
れている染料が真空蒸着されたときに丈夫な高吸
収度の被膜として形成される。スダンブラツクＢ
は次式を有する周知の染料である。
れている染料が真空蒸着されたときに丈夫な高吸
収度の被膜として形成される。スダンブラツクＢ
は次式を有する周知の染料である。
その様な材料を蒸着するための方法の１つが米
国特許第4023185号の明細書に示されている。
国特許第4023185号の明細書に示されている。
シリコン半導体基板上にその様な吸収性の被膜
を形成する本発明の方法に於ては、初めに基板が
通常の真空蒸着装置のチエンバ内に装填される。
次に蒸着装置のチエンが10-3乃至10-4Torrの圧
力迄排気される。蒸着源即ちスダンブラツクＢ染
料は各処理後に蒸着装置のチエンバから清浄化さ
れそして交換されねばならない。チエンバが排気
された後、源が迅速に120℃に加熱され、付着が
５分間行われる。基板は、装置から取出された
後、160℃で10分間ポーストベークされる。この
処理の結果、シリコン基板上に厚さ略50nmの染
料の被膜が形成される。それから、その染料の被
膜は、後述される如く、通常のポジテイブ型フオ
トレジスト層３′で被覆される。
を形成する本発明の方法に於ては、初めに基板が
通常の真空蒸着装置のチエンバ内に装填される。
次に蒸着装置のチエンが10-3乃至10-4Torrの圧
力迄排気される。蒸着源即ちスダンブラツクＢ染
料は各処理後に蒸着装置のチエンバから清浄化さ
れそして交換されねばならない。チエンバが排気
された後、源が迅速に120℃に加熱され、付着が
５分間行われる。基板は、装置から取出された
後、160℃で10分間ポーストベークされる。この
処理の結果、シリコン基板上に厚さ略50nmの染
料の被膜が形成される。それから、その染料の被
膜は、後述される如く、通常のポジテイブ型フオ
トレジスト層３′で被覆される。
上述の方法により形成された被膜は、第３図に
示されている如き吸収曲線を示す。染料の被膜
は、極めて薄いにも拘らず、250乃至440nmの波
長の領域即ち中及び近紫外域の光を効率的に吸収
し得る。その様な吸収特性を有しているので、フ
オトレジストが活性である領域のシリコン基板表
面からは少しの放射しか反射されない。
示されている如き吸収曲線を示す。染料の被膜
は、極めて薄いにも拘らず、250乃至440nmの波
長の領域即ち中及び近紫外域の光を効率的に吸収
し得る。その様な吸収特性を有しているので、フ
オトレジストが活性である領域のシリコン基板表
面からは少しの放射しか反射されない。
上記方法により、シリコン基板上に４―フエニ
ルアゾ―１―ナフチルアミンの平滑な連続的被膜
が形成されることが解つた。スダンブラツクＢ染
料の蒸着からその様な被膜を形成することによ
り、下のシリコン基板と化学的及び物理的に適合
し得る構造体が形成される。更に、得られた被膜
の構造体は、時間が経過しても安定であり、ジグ
ライム（diglyme）、酢酸エチルセロソルブ又は
酢酸メチルセロソルブの如きエーテル型溶媒系を
含むポジテイブ型フオトレジストと適合し得る化
学的及び物理的特性を示す。その様な溶媒は上記
染料と相互作用しないことが解つた。
ルアゾ―１―ナフチルアミンの平滑な連続的被膜
が形成されることが解つた。スダンブラツクＢ染
料の蒸着からその様な被膜を形成することによ
り、下のシリコン基板と化学的及び物理的に適合
し得る構造体が形成される。更に、得られた被膜
の構造体は、時間が経過しても安定であり、ジグ
ライム（diglyme）、酢酸エチルセロソルブ又は
酢酸メチルセロソルブの如きエーテル型溶媒系を
含むポジテイブ型フオトレジストと適合し得る化
学的及び物理的特性を示す。その様な溶媒は上記
染料と相互作用しないことが解つた。
ポーストベーク処理は、染料の被膜を固着させ
るためそしてフオトレジスト層の形成中に該フオ
トレジスト層の溶媒系が染料の被膜から染料を溶
出させることを防ぐために必要である。典型的に
は、フオトレジスト層は、液状フオトレジストの
比較的厚い被膜をその殆どのフオトレジスト及び
実質的にすべてのフオトレジスト溶媒が除去され
る様に回転被覆することにより、固体のフオトレ
ジストの薄い被膜を形成することによつて、設け
られる。ポーストベーク処理が行われない場合に
は、染料が被膜から移動してフオトレジスト本体
とともに除去されてしまう。
るためそしてフオトレジスト層の形成中に該フオ
トレジスト層の溶媒系が染料の被膜から染料を溶
出させることを防ぐために必要である。典型的に
は、フオトレジスト層は、液状フオトレジストの
比較的厚い被膜をその殆どのフオトレジスト及び
実質的にすべてのフオトレジスト溶媒が除去され
る様に回転被覆することにより、固体のフオトレ
ジストの薄い被膜を形成することによつて、設け
られる。ポーストベーク処理が行われない場合に
は、染料が被膜から移動してフオトレジスト本体
とともに除去されてしまう。
前述の如く、ポーストベーク処理は、160℃で
10分間ベークすることを含む。それよりも低いベ
ーク温度即ち120℃及びそれ以下に於ては、フオ
トレジストが付着される前に染料の塊状化が生じ
る。従つて、ポーストベーク処理は、120℃より
も高い温度で10分間以上行われるべきである。
10分間ベークすることを含む。それよりも低いベ
ーク温度即ち120℃及びそれ以下に於ては、フオ
トレジストが付着される前に染料の塊状化が生じ
る。従つて、ポーストベーク処理は、120℃より
も高い温度で10分間以上行われるべきである。
ポジテイブ型フオトレジスト層とシリコン半導
体基板との間の中間層として形成された染料の被
膜は、該基板への該フオトレジスト層の付着を劣
化させない。典型的には、この様にして形成され
た中間層は、付着を促進する様に選択された層で
ない限り、付着を劣化させがちである。従つて、
染料の被膜と基板との間には、その界面構造を破
壊させる様な、即ちそれらの間の接合に影響を与
える様な相互作用が殆ど生じないことが明らかで
ある。同様に、染料の被膜とポジテイブ型フオト
レジスト層との間にも、その界面構造を破壊させ
る様な、即ちそれらの間の接合に影響を与える様
な相互作用が殆ど生じない。
体基板との間の中間層として形成された染料の被
膜は、該基板への該フオトレジスト層の付着を劣
化させない。典型的には、この様にして形成され
た中間層は、付着を促進する様に選択された層で
ない限り、付着を劣化させがちである。従つて、
染料の被膜と基板との間には、その界面構造を破
壊させる様な、即ちそれらの間の接合に影響を与
える様な相互作用が殆ど生じないことが明らかで
ある。同様に、染料の被膜とポジテイブ型フオト
レジスト層との間にも、その界面構造を破壊させ
る様な、即ちそれらの間の接合に影響を与える様
な相互作用が殆ど生じない。
本発明の方法に従つて形成された染料の被膜と
ともに用いられ得るポジテイブ型フオトレジスト
の例としては、米国特許第3666473号及び第
3201239号の明細書に記載されている如き、増感
されたノボラツク樹脂等が挙げられる。その様な
ノボラツク樹脂は、酸を触媒として用いてホルム
アルデヒドを過剰のフエノールと縮合させること
によつて得られる、フエノールホルムアルデヒド
樹脂である。それらは、ホルムアルデヒドが、次
式を有しそしてその式に於けるＡ及びＢは水素及
び１乃至６個の炭素原子を含むアルキル基より成
る群から選択されているフエノールと反応するこ
とによつて得られる、部分的に重合されたフエノ
ールホルムアルデヒド樹脂である。
ともに用いられ得るポジテイブ型フオトレジスト
の例としては、米国特許第3666473号及び第
3201239号の明細書に記載されている如き、増感
されたノボラツク樹脂等が挙げられる。その様な
ノボラツク樹脂は、酸を触媒として用いてホルム
アルデヒドを過剰のフエノールと縮合させること
によつて得られる、フエノールホルムアルデヒド
樹脂である。それらは、ホルムアルデヒドが、次
式を有しそしてその式に於けるＡ及びＢは水素及
び１乃至６個の炭素原子を含むアルキル基より成
る群から選択されているフエノールと反応するこ
とによつて得られる、部分的に重合されたフエノ
ールホルムアルデヒド樹脂である。
上記フオトレジストのための適当な増感剤は、
例えば、次式を有しそしてその式に於てR1はナ
フトキノン―（１，２）―ジアジドの基であり、
R2は水素及びヒドロキシルより成る群から選択
され、R3は水素、アルキル、アシル、アルコキ
シ、アシルオキシ、アミノ及び複素環式の基より
成る群から選択されている、ジアゾケトンであ
る。
例えば、次式を有しそしてその式に於てR1はナ
フトキノン―（１，２）―ジアジドの基であり、
R2は水素及びヒドロキシルより成る群から選択
され、R3は水素、アルキル、アシル、アルコキ
シ、アシルオキシ、アミノ及び複素環式の基より
成る群から選択されている、ジアゾケトンであ
る。
維持されるべきジアゾケトン増感剤とノボラツ
ク樹脂との重量比は、約１：１乃至１：６であり
得るが、好ましくは約１：２乃至１：４である。
ク樹脂との重量比は、約１：１乃至１：６であり
得るが、好ましくは約１：２乃至１：４である。
その様なフオトレジストは染料の被膜と適合
し、フオトレジスト層が付着されるときに染料は
染料の被膜中に固定されている。更に、上記染料
の被膜はその様なフオトレジスト層とシリコン半
導体基板との間の付着による接合を劣化させな
い。
し、フオトレジスト層が付着されるときに染料は
染料の被膜中に固定されている。更に、上記染料
の被膜はその様なフオトレジスト層とシリコン半
導体基板との間の付着による接合を劣化させな
い。
第１図はフオトレジストが半導体基板上に直接
配置されている、集積回路の製造に於て用いられ
る典型的な従来技術による配置を示す図、第２図
は本発明の方法に於ける４―フエニルアゾ―１―
ナフチルアミンより成る吸収性の被膜を有する半
導体基板の配置を示す図、第３図は本発明の方法
に従つて形成された第２図の吸収性の被膜のため
の吸収曲線を示す図である。 １，１′……シリコン半導体基板、３，３′……
フオトレジスト層、５，５′……マスク、７……
高吸収度の被膜。
配置されている、集積回路の製造に於て用いられ
る典型的な従来技術による配置を示す図、第２図
は本発明の方法に於ける４―フエニルアゾ―１―
ナフチルアミンより成る吸収性の被膜を有する半
導体基板の配置を示す図、第３図は本発明の方法
に従つて形成された第２図の吸収性の被膜のため
の吸収曲線を示す図である。 １，１′……シリコン半導体基板、３，３′……
フオトレジスト層、５，５′……マスク、７……
高吸収度の被膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シリコン半導体基板上にスダンブラツクＢ染
料を蒸着して、４―フエニルアゾ―１―ナフチル
アミンの薄膜を形成し、 上記薄膜上にエーテル型溶媒を含むポジテイブ
型フオトレジストを付着し、 上記ポジテイブ型フオトレジストの選択的領域
を露光することを含む、 シリコン半導体基板にパターンを形成する為の
光学的リソグラフイ方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/352,929 US4414314A (en) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | Resolution in optical lithography |
| US352929 | 1982-02-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58149045A JPS58149045A (ja) | 1983-09-05 |
| JPH0160813B2 true JPH0160813B2 (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=23387052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57202209A Granted JPS58149045A (ja) | 1982-02-26 | 1982-11-19 | 光学的リソグラフイ方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4414314A (ja) |
| EP (1) | EP0087582B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58149045A (ja) |
| DE (1) | DE3375433D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139011U (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-20 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0612452B2 (ja) * | 1982-09-30 | 1994-02-16 | ブリュ−ワ−・サイエンス・インコ−ポレイテッド | 集積回路素子の製造方法 |
| DE3324795A1 (de) * | 1983-07-09 | 1985-01-17 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Negativ arbeitende fotoresistzusammensetzungen mit strahlungsabsorbierenden zusaetzen |
| JPS6088941A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-18 | Nagase Kasei Kogyo Kk | フオトレジスト組成物 |
| US4529685A (en) * | 1984-03-02 | 1985-07-16 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for making integrated circuit devices using a layer of indium arsenide as an antireflective coating |
| US4902770A (en) * | 1984-03-06 | 1990-02-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Undercoating material for photosensitive resins |
| JPS60220931A (ja) * | 1984-03-06 | 1985-11-05 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 感光性樹脂用下地材料 |
| US4535053A (en) * | 1984-06-11 | 1985-08-13 | General Electric Company | Multilayer photoresist process utilizing cinnamic acid derivatives as absorbant dyes |
| JPS61122649A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポジ型感光性平版印刷版 |
| US4828960A (en) * | 1985-01-07 | 1989-05-09 | Honeywell Inc. | Reflection limiting photoresist composition with two azo dyes |
| US5334481A (en) * | 1985-05-02 | 1994-08-02 | Ciba-Geigy Corporation | Positive diazo quinone photoresist compositions containing antihalation compound |
| US4650745A (en) * | 1985-06-04 | 1987-03-17 | Philip A. Hunt Chemical Corporation | Method of forming a resist pattern by radiation exposure of positive-working resist coating comprising a dye and a trihydroxybenzophenone compound and subsequent aqueous alkaline development |
| US4626492A (en) * | 1985-06-04 | 1986-12-02 | Olin Hunt Specialty Products, Inc. | Positive-working o-quinone diazide photoresist composition containing a dye and a trihydroxybenzophenone compound |
| CA1321315C (en) * | 1986-04-11 | 1993-08-17 | Yoichi Mori | Printing plate |
| JPH01204045A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-16 | Nec Corp | パターン形成方法 |
| JPH022568A (ja) * | 1988-06-15 | 1990-01-08 | Nec Corp | パターン形成方法 |
| EP0379924A3 (de) * | 1989-01-23 | 1990-11-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Vefahren zur Verringerung reflektionsbedingter Srukturgrössenschwankungen in einer Deckschicht bei der in der Herstellung integrierten Schaltungen in einem Substrat verwendeten optischen Lithographie |
| JPH06255232A (ja) * | 1991-09-11 | 1994-09-13 | Cmk Corp | プリント配線板の製造方法 |
| EP2391924B1 (en) | 2009-01-29 | 2013-07-24 | Digiflex Ltd. | Process for producing a photomask on a photopolymeric surface |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498182A (ja) * | 1972-05-10 | 1974-01-24 | ||
| JPS5158072A (ja) * | 1974-11-18 | 1976-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Handotaisochinoseizohoho |
| US4023185A (en) * | 1976-03-19 | 1977-05-10 | Rca Corporation | Ablative optical recording medium |
| JPS5346700A (en) * | 1976-10-12 | 1978-04-26 | Fujitsu Ltd | Exposuring method for resist |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1655127A (en) * | 1925-08-28 | 1928-01-03 | Wadsworth Watch Case Co | Photographic and etching process and product |
| DE1597597A1 (de) * | 1967-09-14 | 1970-09-24 | Wilhelm Guckert | Verfahren zur Reduzierung der Unterstrahlungseffekte bei Kopierverfahren der graphischen Technik,insbesondere im Hinblick auf lichtempfindliche Schichten,die auf metallische Oberflaechen (Offsetdruckplatten- und Folien,Metallplatten fuer die Herstellung von Hochdruckklischees,kupferkaschiertes Isolationsm |
| US3884698A (en) * | 1972-08-23 | 1975-05-20 | Hewlett Packard Co | Method for achieving uniform exposure in a photosensitive material on a semiconductor wafer |
| US4102683A (en) * | 1977-02-10 | 1978-07-25 | Rca Corp. | Nonreflecting photoresist process |
| US4328298A (en) * | 1979-06-27 | 1982-05-04 | The Perkin-Elmer Corporation | Process for manufacturing lithography masks |
| US4348471A (en) * | 1981-06-15 | 1982-09-07 | Polychrome Corporation | Positive acting composition yielding pre-development high visibility image after radiation exposure comprising acid free novolak, diazo oxide and acid sensitive dyestuff |
-
1982
- 1982-02-26 US US06/352,929 patent/US4414314A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-11-19 JP JP57202209A patent/JPS58149045A/ja active Granted
-
1983
- 1983-01-26 EP EP83100693A patent/EP0087582B1/en not_active Expired
- 1983-01-26 DE DE8383100693T patent/DE3375433D1/de not_active Expired
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498182A (ja) * | 1972-05-10 | 1974-01-24 | ||
| JPS5158072A (ja) * | 1974-11-18 | 1976-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Handotaisochinoseizohoho |
| US4023185A (en) * | 1976-03-19 | 1977-05-10 | Rca Corporation | Ablative optical recording medium |
| JPS5346700A (en) * | 1976-10-12 | 1978-04-26 | Fujitsu Ltd | Exposuring method for resist |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139011U (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0087582B1 (en) | 1988-01-20 |
| JPS58149045A (ja) | 1983-09-05 |
| EP0087582A3 (en) | 1985-01-23 |
| US4414314A (en) | 1983-11-08 |
| DE3375433D1 (en) | 1988-02-25 |
| EP0087582A2 (en) | 1983-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0160813B2 (ja) | ||
| JP7009568B2 (ja) | 感光性化学増幅レジスト化学物質およびプロセスを使用する方法および技術 | |
| US5614336A (en) | Phase shift layer-containing photomask, and its production and correction | |
| JP4399364B2 (ja) | トリアジン化合物を含む反射防止組成物 | |
| US6398430B1 (en) | Semiconductor device fabrication system | |
| JPS6358367B2 (ja) | ||
| JPH0799730B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH0468623B2 (ja) | ||
| JP2829555B2 (ja) | 微細レジストパターンの形成方法 | |
| US5139918A (en) | Photoresist system and photoetching process employing an I-line peak light source | |
| US3892571A (en) | Photomasks | |
| US4464458A (en) | Process for forming resist masks utilizing O-quinone diazide and pyrene | |
| CN1095553C (zh) | 含2,4－二硝基－1－萘酚的正性光刻胶组合物 | |
| TW394980B (en) | Semiconductor device fabrication system and method of forming semiconductor device pattern using the same | |
| O'Toole et al. | Linewidth control in projection lithography using a multilayer resist process | |
| JP2560773B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH06242596A (ja) | 遮光膜を有する基材およびその製造方法 | |
| GB2339479A (en) | Semiconductor device fabrication system, method and photoresist | |
| JP2003151881A (ja) | パターンの転写方法とそのフォトマスク | |
| JP2555675B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH09211842A (ja) | 光学的手段を用いた電子回路形成における光反射防止方法及びその装置とその製品 | |
| JP2589346B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| Helbert et al. | Resist Technology—Design, Processing, and Applications | |
| JPH02971A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JPH06140297A (ja) | レジスト塗布方法 |