JPH02149851A - Formation of resist pattern - Google Patents

Formation of resist pattern

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JPH02149851A
JPH02149851A JP30352288A JP30352288A JPH02149851A JP H02149851 A JPH02149851 A JP H02149851A JP 30352288 A JP30352288 A JP 30352288A JP 30352288 A JP30352288 A JP 30352288A JP H02149851 A JPH02149851 A JP H02149851A
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JP
Japan
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resist
layer
material layer
forming
resist material
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Application number
JP30352288A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Jinbo
神保 秀之
Yoichi To
洋一 塘
Takaharu Kawazu
河津 隆治
Yoshiyuki Kawazu
佳幸 河津
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To form a resist pattern providing semiconductor circuit, etc. with improved yield and shortened working time by exposing a surface of a resist material layer to hexamethyl disilazane vapor in a heating stage for forming a resist layer forming simultaneously a resist layer and a zone for enhancing a contrast which has been formed on the surface of the resist layer. CONSTITUTION:A resist material layer 23 is coated on a substrate 11 to be worked and the surface of the resist material layer 23 is exposed to hexamethyl disilazane (b) vapor and heated at the same time. Thus, a resist layer 27 and a zone 25 for enhancing a contrast are formed simultaneously on the surface of the resist layer 27. It is preferred that the resist material layer 23 is constituted of a resinous material contg. phenolic OH groups. Thus, a yield of of semiconductor integrated circuit, etc., is improved, and the working time is shortened.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、半導体集積回路等の製造におけるホトリソ
グラフィー技術に関し、特に、コントラスト・エンハン
スト・リソグラフィー(CHtrastEnhance
d Lithography:CEL)法を利用したレ
ジストパターンの形成技術に面する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to photolithography technology in the manufacture of semiconductor integrated circuits, etc., and in particular to contrast enhanced lithography (CHtrastEnhancement lithography).
d Lithography (CEL) method to form resist patterns.

(従来の技術) 半導体集積回路の高密度化に伴ない、集積化すべき回路
の最小パターン寸法も、ますます微細に成ってきており
、これに伴なって、1 (um)程度或いはサブミクロ
ンの微細なレジストパターンを高精度で形成する技術が
要求されてきている。
(Prior art) As the density of semiconductor integrated circuits increases, the minimum pattern dimensions of circuits to be integrated are becoming increasingly finer. There is a growing demand for technology to form fine resist patterns with high precision.

周知のように、レジストパターンを高解像度で形成する
に当っては、縮小設計型露光製雪が好適であり、0.5
(um)以下の像細なパターン形成が可能である。露光
に用いる光の波長をλ、及び装置に具えられるレンズ系
の開口数をNAとすれば、この装置の解像度に相当する
解像線幅日は、R=入/NAで表わされる。この式から
も理解できるように、解像線幅日を小さく採るには、波
長λを小さくするか、或いはレンズ系の開口数NAを大
きくすれば良い、このうち、開口数を大きくする場合に
はレンズ系の焦点深度が浅く成り、フォーカスマージン
を減少させる。
As is well known, reduction design type exposure snowmaking is suitable for forming resist patterns with high resolution, and 0.5
(um) or less fine pattern formation is possible. If the wavelength of the light used for exposure is λ, and the numerical aperture of the lens system provided in the apparatus is NA, then the resolution line width corresponding to the resolution of this apparatus is expressed as R=in/NA. As can be understood from this equation, in order to reduce the resolution line width, either the wavelength λ can be decreased or the numerical aperture NA of the lens system can be increased. Among these, when increasing the numerical aperture, The depth of focus of the lens system becomes shallow, reducing the focus margin.

従って、上述した焦点深度に関する弊害をレジストプロ
セスで改善する技術として、CEL法が知られている。
Therefore, the CEL method is known as a technique for improving the above-mentioned disadvantages related to the depth of focus using a resist process.

以下、図面を参照して、従来のCEL法につき説明する
The conventional CEL method will be explained below with reference to the drawings.

第2図(A)〜(E)は、従来技術を説明するため、各
工程を概略的断面によって示す説明図である。
FIGS. 2(A) to 2(E) are explanatory diagrams showing each step in a schematic cross section to explain the conventional technology.

まず、第2図(A)に示すように、被加工基板11の表
面に、バターニングすべきレジスト材料層13を塗布す
る。
First, as shown in FIG. 2(A), a resist material layer 13 to be patterned is applied to the surface of the substrate 11 to be processed.

然る債、レジスト材料層13に含まれる溶剤を除去し、
しがも、当該層13中に含まれる樹脂と被加工基板11
との密着性を高めるため、上述した溶剤の沸点に応じて
、例えば60〜+20(’C)程度の温度で加熱を行な
い、第2図(B)に示すようなレジスト層15を形成す
る。
Accordingly, the solvent contained in the resist material layer 13 is removed,
However, the resin contained in the layer 13 and the substrate 11 to be processed
In order to improve the adhesion with the above-mentioned solvent, heating is performed at a temperature of, for example, about 60 to +20 ('C), depending on the boiling point of the above-mentioned solvent, to form a resist layer 15 as shown in FIG. 2(B).

次に、第2図(C)に示すように、レジスト層15の表
面にコントラスト増強層17を塗布形成する。
Next, as shown in FIG. 2(C), a contrast enhancement layer 17 is coated on the surface of the resist layer 15.

この後に露光を行なうが、通常、コントラスト増強層1
7は、露光前には露光波長に対する吸収が大きく、露光
に係る光の照射に伴なって次第に吸収が小ざ〈成り、当
該光に係る透過率が高く成る材料(光消色性色素と称す
る。)を含有する構成となっている。
After this, exposure is carried out, but usually the contrast enhancement layer 1
7 is a material (referred to as a photo-erasable dye) that has a large absorption at the exposure wavelength before exposure, but as the exposure light is irradiated, the absorption gradually decreases and the transmittance for the light increases. ).

従って、第2図CD)に示すように、光(図中、一連の
矢印にaの符号を付して示す、)がホトマスク19ヲ通
過すると、光の回折及びフォーカシング効果によって、
光源に対してホトマスク19の陰となる部分にまで光が
達する。ここで、上述したホトマスク19ヲ用いること
により、コントラスト増強層17のうち、光の当った部
分では前述した光消色性色素が消色して露光部分17a
となり、光のドーズ量が比較的小さい部分では未露光部
分+7bとして形成される。このように、レジスト層1
5の表面に形成されたコントラスト増強層17は露光部
分17aで実質的に透明となり、未露光部分+7bとの
間でコントラストが形成される。
Therefore, as shown in FIG. 2 (CD), when light (indicated by a series of arrows with the symbol a in the figure) passes through the photomask 19, due to the diffraction and focusing effects of the light,
The light reaches the portion of the photomask 19 that is in the shadow with respect to the light source. Here, by using the above-mentioned photomask 19, the above-mentioned photobleachable dye is decolored in the portions of the contrast enhancement layer 17 that are hit by light, and the exposed portions 17a are
Therefore, a portion where the dose of light is relatively small is formed as an unexposed portion +7b. In this way, resist layer 1
The contrast enhancement layer 17 formed on the surface of 5 becomes substantially transparent in the exposed portion 17a, and contrast is formed between the exposed portion 17a and the unexposed portion +7b.

ざらに、上述したコントラスト増強層17を通過する光
は、第2図(D)からも理解できるように、コントラス
ト増強層17を設けないで露光を行なった場合に比して
コントラストが増強され、レジスト層15の露光部分1
5aと未露光部分+5bとの間のコントラストが高まり
、焦点深度が浅い場合であっても、選択的な露光を行な
うことができる。
Roughly speaking, as can be understood from FIG. 2(D), the contrast of the light passing through the contrast enhancement layer 17 described above is enhanced compared to when exposure is performed without providing the contrast enhancement layer 17. Exposed portion 1 of resist layer 15
The contrast between 5a and the unexposed portion +5b is increased, and even when the depth of focus is shallow, selective exposure can be performed.

続いて、現像処理を経て、例えば第2図(E)に示すよ
うに、シャープなレジストパターン21ヲ形成すること
ができる。
Subsequently, through a development process, a sharp resist pattern 21 can be formed, for example, as shown in FIG. 2(E).

このようQCEL法で用いられる消色性色素としては種
々のものが知られているが、文献:”Journal 
Of Vacuum 5cience Technol
oc+y(ジャーナル オブ バキューム サイエンス
 テクノロジー)”(85(1)、第439〜442頁
、 1987年)には、トリメチルシリル基((C)l
s)3si−)やジアゾニウム塩を用いたものが開示さ
れている。
Various kinds of decolorizing dyes are known to be used in the QCEL method, but the literature: “Journal
Of Vacuum 5science Technology
oc+y (Journal of Vacuum Science and Technology)” (85(1), pp. 439-442, 1987) describes the trimethylsilyl group ((C)l
s) 3si-) and those using diazonium salts have been disclosed.

このうち、トリメチルシリル基を用いたコントラスト増
強層用の材料としては、クレゾールノボラック樹脂にト
リメチルシリル基を結合させると共に、感光剤として2
−ジアゾナフトキノン−5−スルホニル基を導入したl
i’Si−LMR−30Jl(富士薬品工業■製)が用
いられている。この材料は、近紫外領域に感光性を有し
、例えば高圧水銀灯から発せられる9線(波長436 
(nm))またはi線(波長365(nm) )が露光
に用いられる。
Among these, as a material for a contrast enhancement layer using a trimethylsilyl group, a trimethylsilyl group is bonded to a cresol novolac resin, and 2 is used as a photosensitizer.
-Diazonaphthoquinone-5-sulfonyl group-introduced l
i'Si-LMR-30Jl (manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) is used. This material has photosensitivity in the near-ultraviolet region, for example, 9 rays (wavelength 436
(nm)) or i-line (wavelength: 365 (nm)) is used for exposure.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来のCEL法では、レジスト
材料を熱処理してレジスト層を形成した後、さらにコン
トラスト増強層を塗布する必要が有る。これがため、通
常のレジストプロセスに比べて工数が増加し、半導体集
積回路等を製造するに当っての歩留り低下や作業時間の
増加を来たすという問題点が有った。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional CEL method described above, after forming a resist layer by heat-treating a resist material, it is necessary to further apply a contrast enhancement layer. As a result, the number of man-hours is increased compared to a normal resist process, resulting in lower yields and increased working time when manufacturing semiconductor integrated circuits and the like.

この発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、微細
なレジストパターンを実現し得るCEL法を、通常のレ
ジストプロセスと同等の工数で実施し得るレジストパタ
ーンの形成方法を擾供することに有る。
In view of the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a resist pattern forming method that can implement the CEL method, which can realize fine resist patterns, with the same number of steps as a normal resist process. .

(課題を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明のレジストパター
ンの形成方法によれば、被加工基板の表面にレジスト材
料層を形成した後、該レジスト材料層を加熱処理してレ
ジスト層を形成し、該レジスト層ヲ露光・現像してレジ
ストパターンを形成するに当り、 上述した被加工基板にレジスト材料層!塗布する工程と
、 このレジスト材料層の表面をヘキサメチルジシラザン(
SizNH(CH3)e)蒸気に暴露すると共に、加熱
処理を行なって、レジスト層及びこのレジスト層の表面
部分にコントラスト増強領域を形成する工程と を含むことを特徴としでいる。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve this object, according to the resist pattern forming method of the present invention, after forming a resist material layer on the surface of a substrate to be processed, the resist material layer is subjected to heat treatment. When forming a resist layer by exposing and developing the resist layer to form a resist pattern, a resist material layer is formed on the above-mentioned substrate to be processed. The coating process and the surface of this resist material layer are coated with hexamethyldisilazane (
SizNH(CH3)e) vapor exposure and heat treatment to form a resist layer and a contrast-enhancing region in a surface portion of the resist layer.

また、この発明の実施に当り、上述したレジスト材料層
を、フェノール性水酸基を含む材料によって構成するの
が好適である。
Further, in carrying out the present invention, it is preferable that the resist material layer described above is made of a material containing a phenolic hydroxyl group.

ざらに、この発明の実施に当り、上述したフェノール性
水酸基を含む樹脂材料が、クレゾールとホルムアルデヒ
ドとから合成されるノボラック樹脂のフェノール性水酸
基の一部をナフトキノンジアジドスルホン酸により置換
した構造を有するのが好適である。
In general, in carrying out the present invention, the above-mentioned resin material containing a phenolic hydroxyl group has a structure in which a part of the phenolic hydroxyl group of a novolac resin synthesized from cresol and formaldehyde is replaced with naphthoquinonediazide sulfonic acid. is suitable.

(作用) この発明のレジストパターンの形成方法の構成によれば
、従来のレジストプロセスで行なわれていた ■レジスト材料層に対する加熱処理によってレジスト層
を形成する工程 ■レジスト層の表面にコントラスト増強層を塗布形成す
る工程 の2つの工程の代わりに、■とじて示す加熱処理時に、
レジスト材料層の表面をヘキサメチルジシラザン(以下
、HMDSと称する場合も有る。)蒸気に暴露し、レジ
スト層と、レジスト層の表面部分に形成されたコントラ
スト増強領域とを同時形成する構成となっている。この
加熱処理時にHMDSをレジスト材料と共存させること
によって、当該材料にトリメチルシリル基を導入するこ
とができる。
(Function) According to the structure of the method for forming a resist pattern of the present invention, the process of forming a resist layer by heating the resist material layer, which is performed in the conventional resist process; ■ forming a contrast enhancement layer on the surface of the resist layer Instead of the two steps of coating and forming, during the heat treatment shown as ■,
The surface of the resist material layer is exposed to hexamethyldisilazane (hereinafter sometimes referred to as HMDS) vapor, and a resist layer and a contrast enhancement region formed on the surface portion of the resist layer are simultaneously formed. ing. By allowing HMDS to coexist with the resist material during this heat treatment, trimethylsilyl groups can be introduced into the material.

これがため、従来行なわれていたコントラスト増強層の
塗布工程を解・消することができ、しかも、レジスト層
の形成を目的とした加熱処理時に、コントラスト増強領
域を形成することが可能となる。
Therefore, it is possible to eliminate the conventional step of applying a contrast enhancement layer, and moreover, it is possible to form a contrast enhancement region during heat treatment for the purpose of forming a resist layer.

(実施例) 以下、図面を参照して、この発明の実施例につき説明す
る。尚、以下の実施例では、この発明の理解を容易とす
るため、特定の条件を例示しで説明するが、この発明は
、これら例示条件にのみ限定されるものではないことを
理解されたい。
(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following examples, specific conditions will be explained by way of example in order to facilitate understanding of the present invention, but it should be understood that the present invention is not limited only to these exemplified conditions.

また、以下の実施例で用いた薬品等は、出所を一部省略
するものもあるが、いずれも化学的に純粋なものであり
、容易に入手し得るものである。
In addition, although the sources of some of the chemicals used in the following examples are omitted, they are all chemically pure and easily available.

犬11凱1 まず始めに、図面を参照しで、この発明に係る方法の工
程の一例を実施例1として説明する。
Inu 11 Gai 1 First, an example of the steps of the method according to the present invention will be described as Example 1 with reference to the drawings.

第1図(A)〜(D)は、この実施例1を説明するため
、第2図(A)〜(E)と同様に、概略的な基板断面に
よって示す説明図である。
FIGS. 1A to 1D are explanatory diagrams showing schematic cross-sections of the substrate, similar to FIGS. 2A to 2E, for explaining the first embodiment.

まず、第1図(A)に示すように、例えばシリコンから
成る被加工基板11の表面に、レジスト材料層23を塗
布する。
First, as shown in FIG. 1A, a resist material layer 23 is applied to the surface of a substrate 11 to be processed made of silicon, for example.

ここで、この実施例1で用いたレジスト材料の調製手順
につき説明する。
Here, the procedure for preparing the resist material used in Example 1 will be explained.

始めに、クレゾールノボラック樹脂のナフトキノンンジ
アジトスルホン酸エステル、であるlrLM日−υv」
(富士薬品工業■製) 4 (9)を溶剤であるメチル
セルソルブアセテート1o(9)に溶解する。然る復、
0.2(um)の孔径を有するメンブランフィルタ−で
濾過し、レジスト材料が得られる。
First, the naphthoquinone diazitosulfonic acid ester of cresol novolac resin, lrLM-υv'
(manufactured by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd.) 4 (9) is dissolved in methyl cellosolve acetate 1o (9), which is a solvent. In due course,
A resist material is obtained by filtering through a membrane filter having a pore size of 0.2 (um).

このようなレジスト材料を被加工基板11の表面に塗布
するに当っては、スピンコード法を利用し、1.4(u
n)の膜厚でレジスト材料層23を形成した。
When applying such a resist material to the surface of the substrate 11 to be processed, a spin code method is used to apply the resist material to the surface of the substrate 11 to be processed.
A resist material layer 23 was formed with a film thickness of n).

次に、上述した状態の被加工基板11をホットプレート
上に載置し、HMDS蒸気に暴露しながら、約70(”
C)の温度で1分間に亙って熱処理を行なう、このよう
な工程により、第1図(B)に示すように、溶剤が蒸発
して形成されるレジスト層27と、上述の)IMDs 
(同図中、一連の矢印bi付して示す、)蒸気の暴露に
よってレジスト層27の表面部分に形成されるコントラ
スト増強領域25とが得られる。
Next, the substrate 11 to be processed in the above-mentioned state is placed on a hot plate and exposed to HMDS vapor for approximately 70
As shown in FIG. 1(B), the resist layer 27 formed by evaporation of the solvent and the above-mentioned IMDs are heat-treated for 1 minute at the temperature of C).
The vapor exposure results in a contrast-enhancing region 25 formed in the surface portion of the resist layer 27 (indicated by a series of arrows bi in the figure).

ここで、コントラスト増強領域の形成につき説明する0
周知のように、FLM日−UV、!Iのようなりレゾー
ルノボラック樹脂は、フェノール性水酸基の一部がナフ
トキノンジアジドスルホン酸によって置換され、残りの
フェノール性水酸基はHMDSに由来するトリメチルシ
リル基との間の反応性が高い、このような反応は、レジ
スト材料に対する加熱処理によって容易に進行し、前述
した[i’Si −LMR−30JIと同様なコントラ
スト増強材料を生成する。
Here, we will explain the formation of contrast-enhancing regions.
As is well known, FLM Sun-UV,! In the resol novolak resin like I, a part of the phenolic hydroxyl group is substituted by naphthoquinonediazide sulfonic acid, and the remaining phenolic hydroxyl group has high reactivity with the trimethylsilyl group derived from HMDS, such a reaction is , which proceeds easily by heat treatment of the resist material to produce a contrast-enhancing material similar to the aforementioned [i'Si-LMR-30JI.

従って、第2図(A)〜(C)を参照して説明したよう
に、レジスト材料層を加熱処理してレジスト層とし、さ
らに、コントラスト増強層の塗布を経る必要がない。
Therefore, as described with reference to FIGS. 2A to 2C, there is no need to heat-treat the resist material layer to form a resist layer and then apply a contrast enhancement layer.

この後、第1図(C)に示すように、従来技術と同様に
露光を行ない、上述のコントラスト増強領域25を、露
光部分25aまたは未露光部分25bとし、レジスト層
271Fr!l光部分27aまたは未露光部分27bと
する。尚、この実施例では、コントラスト増強領域25
と、前述したF L M R−UVJIから成るレジス
ト層27との双方tm光するため、9線(波長436(
nm) )を光源とした縮小投影露光装置(開口数0.
35) !用い、ドーズ量は250(mJ/cm2)と
した。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, exposure is performed in the same manner as in the conventional technique, and the above-mentioned contrast enhancement region 25 is made into the exposed portion 25a or the unexposed portion 25b, and the resist layer 271Fr! 1 light portion 27a or unexposed portion 27b. Note that in this embodiment, the contrast enhancement area 25
and the above-mentioned resist layer 27 made of FLM
A reduction projection exposure apparatus (numerical aperture 0.
35)! The dose amount was 250 (mJ/cm2).

この後、+10(’C)で加熱処理を行ない、モノクロ
ルベンゼンに30秒に亙フて浸漬して現像を行なった後
、キシレンを用いて10秒間リンスを行なった。このよ
うにしで、第1図(D)に示すようなレジストパターン
29が得られた。
Thereafter, heat treatment was performed at +10 ('C), development was performed by immersing in monochlorobenzene for 30 seconds, and rinsing was performed for 10 seconds using xylene. In this manner, a resist pattern 29 as shown in FIG. 1(D) was obtained.

ここで、第1図(C)を参照しで説明した露光プロセス
において、縮小投影露光装置に備えられたレンズの先端
から、コントラスト増強領域の表面までの距Mを種々に
変え、ラインアンドスペースが0.7(um)のホトマ
スクを用いてレジストパターンを形成し、電子顕微鏡に
よってパターン形状を観察した。その結果、上述の距離
を、最大4 (um)まで採っても、レジストパターン
の断面形状が矩形となり、良好なレジストパターンの形
成が可能であった。
Here, in the exposure process explained with reference to FIG. 1(C), the distance M from the tip of the lens provided in the reduction projection exposure apparatus to the surface of the contrast enhancement area is varied, and the lines and spaces are A resist pattern was formed using a 0.7 (um) photomask, and the pattern shape was observed using an electron microscope. As a result, even if the above-mentioned distance was set to a maximum of 4 (um), the cross-sectional shape of the resist pattern was rectangular, and it was possible to form a good resist pattern.

この実施例1の比較のため、従来と同様に、コントラス
ト増強層を塗布によって形成し、上述と同様なレジスト
パターン形成を行なったところ、当該パターンの断面形
状を実質的な矩形とし得るフォーカスレンジ(上述の距
離の幅)は最大4(μm)であり、感度は上述の実施例
]と同等であった。ざらに、CEL法を適用することな
くレジストパターン形成を行なった場合、フォーカスレ
ンジは最大2 (urn)であった。
For comparison with Example 1, a contrast enhancement layer was formed by coating as in the past, and a resist pattern was formed in the same manner as described above. The width of the above-mentioned distance) was a maximum of 4 (μm), and the sensitivity was equivalent to that of the above-mentioned Example]. Roughly speaking, when the resist pattern was formed without applying the CEL method, the maximum focus range was 2 (urn).

一方、この発明の方法を適用しで、ざらに微細なホトマ
スクを用いてレジストパターンを形成したところ、0.
55(Llm)のラインアンドスペースを達成すること
ができ、また、直径0.6(μm)のホールパターンを
も解像することができた。
On the other hand, when a resist pattern was formed using a roughly fine photomask by applying the method of the present invention, 0.
It was possible to achieve a line and space of 55 (Llm), and also to resolve a hole pattern with a diameter of 0.6 (μm).

これに加えて、この実施例では、レジスト材料層23と
して、露光によりレジスト層27の露光部分27aのジ
アゾナフトキノンが脱離し、レジスト層27の未露光部
分27t)との間の極性の差を利用して低極性現像液で
現像し得るIi’ L M R−UV、!lを用い、こ
の材料をトリメチルシリル化し、コントラスト増強領域
25として利用する。これがため、上述の未露光部分2
71)を低極性現像液で除去(現像)する際に、トリメ
チルシリル化されたコントラスト増強領域25の露光部
分25a及び未露光部分25bの除去を同時に行なうこ
とができ、工数の低減に好適である。
In addition, in this embodiment, as the resist material layer 23, diazonaphthoquinone in the exposed portion 27a of the resist layer 27 is released by exposure to light, and the difference in polarity between the diazonaphthoquinone and the unexposed portion 27t of the resist layer 27 is utilized. Ii' L M R-UV, which can be developed with a low polarity developer. This material is trimethylsilylated using 1 and used as the contrast enhancement region 25. Because of this, the unexposed area 2 mentioned above
When removing (developing) 71) with a low polar developer, the exposed portion 25a and unexposed portion 25b of the trimethylsilylated contrast enhancement region 25 can be removed at the same time, which is suitable for reducing the number of steps.

犬】U性λ 次に、実施例2としで、コントラスト増強領域の膜厚と
、ヘキサメチルジシラザンによる処理条件との関係につ
き説明する。
Dog] U property λ Next, in Example 2, the relationship between the film thickness of the contrast enhancement region and the processing conditions with hexamethyldisilazane will be explained.

この実施例2では、予め回転塗布するレジスト材料層2
3を1.2(um)とし、10100(/am2)のド
ーズ量で全面露光としたことを除いては、実施例1と同
一の条件でレジストパターンを形成した。
In this Example 2, the resist material layer 2 is spin-coated in advance.
A resist pattern was formed under the same conditions as in Example 1, except that 3 was set to 1.2 (um) and the entire surface was exposed at a dose of 10100 (/am2).

詳細に説明すれば、シリコンから成る被加工基板11の
表面に前述したレジスト材料!1.2(un)の膜厚で
回転塗布し、レジスト材料層23を形成する。
To explain in detail, the above-mentioned resist material is applied to the surface of the substrate to be processed 11 made of silicon! The resist material layer 23 is formed by spin coating to a film thickness of 1.2 (un).

次に、上述した状態の被加工基板11をホットプレート
上に載!し、HMDS蒸気に暴露しながら、約70(”
C)の温度で1分間に亙って加熱処理を行ない、レジス
ト層27とコントラスト増強領域25とを形成する。
Next, place the substrate 11 to be processed in the above-mentioned state on a hot plate! and while exposed to HMDS vapor, about 70 ("
Heat treatment is performed for 1 minute at a temperature of C) to form a resist layer 27 and a contrast enhancement region 25.

次に、10100(/am2)のドーズ量でホトマスク
を用いることなく全面露光を行なった後、+10(”C
)で加熱処理を行なう、然る後、実施例1と同一の条件
で現像及びリンスを行ない、測定試料を得た。
Next, after exposing the entire surface without using a photomask at a dose of 10100 (/am2), +10 ("C
), followed by development and rinsing under the same conditions as in Example 1 to obtain a measurement sample.

この現像の後、光学的膜厚測定装置([i’ラムグ工−
スA(大日本スクリーン製造■製、商品名)を用いて、
被加工基板11の表面に残存するレジストの膜厚測定を
行なったところ約1.0(um)であった。
After this development, an optical film thickness measuring device (
Using Screen A (manufactured by Dainippon Screen Mfg., trade name),
The film thickness of the resist remaining on the surface of the substrate 11 to be processed was measured and found to be approximately 1.0 (um).

比較のため、HMDS蒸気処理を行なうことなく、上述
と同一の手順でレジストを形成したところ、被加工基板
11の表面に残存するレジストの膜厚は約1.15 C
μm)以上であった。
For comparison, when a resist was formed using the same procedure as described above without performing HMDS vapor treatment, the film thickness of the resist remaining on the surface of the processed substrate 11 was approximately 1.15 C.
μm) or more.

この結果からも理解できるように、HMDSの共存下、
70(”C)で1分間に亙って加熱処理した場合、少な
くとも0.15(um)のコントラスト増強領域を形成
し得ることが理解できる。
As can be understood from this result, under the coexistence of HMDS,
It can be seen that when heat treated at 70"C for 1 minute, a contrast enhancement area of at least 0.15 um can be formed.

以上、この発明の実施例につき詳細に説明したが、この
発明は、上述した実施例にのみ限定されるものではない
こと明らかである。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, it is clear that the present invention is not limited only to the embodiments described above.

上述の実施例では、コントラスト増強領域の形成に当っ
て、加熱処理の温度条件、加熱処理の時間条件、レジス
ト材料及びその他、特定の条件を例示して説明した。し
かしながら、この発明は、これら条件にのみ限定される
ものではなく、HMDSの共存下でトリメチルシリル化
が可能なレジスト材料に応じ、加熱処理の温度及び時間
を設定することにより、所望の膜厚を有するコントラス
ト増強領域を形成して上述の実施例と同様の効果を期待
することができる。
In the above-described embodiments, specific conditions such as temperature conditions of heat treatment, time conditions of heat treatment, resist material, and other conditions were exemplified and explained in forming the contrast-enhancing region. However, the present invention is not limited to these conditions, but can achieve a desired film thickness by setting the heat treatment temperature and time depending on the resist material that can be trimethylsilylated in the coexistence of HMDS. By forming a contrast-enhancing region, it is possible to expect the same effects as in the above-described embodiments.

これら材料、数値的条件、配置関係及びその他の条件は
、この発明の目的の範囲内で、任意好適な設計の変更及
び変形を行ない得ること明らかである。
It is clear that these materials, numerical conditions, arrangement relationships, and other conditions may be subjected to any suitable design changes and modifications within the scope of the purpose of the present invention.

(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明のレジス
トパターンの形成方法によれば、レジスト層の形成を目
的とした加熱処理時に、レジスト材料層の表面をヘキサ
メチルジシラザン蒸気に暴露し、レジスト層と、レジス
ト層の表面部分に形成されたコントラスト増強領域とを
同時形成する。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the resist pattern forming method of the present invention, the surface of the resist material layer is heated with hexamethyldisilazane vapor during the heat treatment for the purpose of forming the resist layer. to simultaneously form a resist layer and a contrast-enhancing region formed on a surface portion of the resist layer.

これがため、コントラスト増強層の塗布工程を別途設け
る必要が無い。
Therefore, there is no need to provide a separate coating process for a contrast enhancement layer.

従って、この発明を適用することにより、微細なレジス
トパターンを実現し得るCEL法を、通常のレジストプ
ロセスと同等の工数で実施することが可能となり、半導
体集積回路等の歩留り向上と製造に係る作業時間の短縮
を図ることができる。
Therefore, by applying this invention, it becomes possible to implement the CEL method, which can realize fine resist patterns, with the same number of man-hours as a normal resist process, thereby improving the yield and manufacturing work of semiconductor integrated circuits, etc. Time can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(A)〜(D)は、この発明の詳細な説明するた
め、レジストパターン形成の主要な工程毎に、概略的な
断面によって示す説明図、第2図(A)〜(E)は、従
来技術を説明するため、第1図(A)〜(D)と同様に
示す説明図である。 11・・・・被加工基板、23・・・・レジスト材料層
25・・・・コントラスト増強領域 25a・・・・(コントラスト増強領域の)露光部分2
5b・・・・(コントラスト増強領域の)未露光部分2
7・・・・レジスト層 27a・・・・(レジスト層の)露光部分27b・・・
・(レジスト層の)未露光部分29・・・・レジストパ
ターン a・・・・露光に用いる光 b・・・・ヘキサメチルジシラザン。
FIGS. 1(A) to (D) are explanatory diagrams showing schematic cross sections for each main process of resist pattern formation in order to explain the present invention in detail, and FIGS. 2(A) to (E) FIG. 1 is an explanatory diagram similar to FIGS. 1A to 1D for explaining the prior art. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11...Substrate to be processed, 23...Resist material layer 25...Contrast enhancement area 25a...Exposed portion 2 (of the contrast enhancement area)
5b...Unexposed part 2 (of the contrast enhancement area)
7...Resist layer 27a...Exposed portion 27b (of the resist layer)...
- Unexposed portion (of the resist layer) 29...Resist pattern a...Light b used for exposure...Hexamethyldisilazane.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被加工基板の表面にレジスト材料層を形成した後
、該レジスト材料層を加熱処理してレジスト層を形成し
、該レジスト層を露光・現像してレジストパターンを形
成するに当り、 前記被加工基板に前記レジスト材料層を塗布する工程と
、 前記レジスト材料層の表面をヘキサメチルジシラザン(
Si_2NH(CH_3)_6)蒸気に暴露すると共に
、加熱処理を行なって、前記レジスト層及び該レジスト
層の表面部分にコントラスト増強領域を形成する工程と を含む ことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
(1) After forming a resist material layer on the surface of the substrate to be processed, heat-treating the resist material layer to form a resist layer, and exposing and developing the resist layer to form a resist pattern. a step of applying the resist material layer to the substrate to be processed; and a step of coating the surface of the resist material layer with hexamethyldisilazane (
Si_2NH(CH_3)_6) A method for forming a resist pattern, the method comprising: exposing the resist layer to Si_2NH(CH_3)_6) vapor and performing a heat treatment to form a contrast-enhancing region in the resist layer and a surface portion of the resist layer.
(2)請求項1に記載の前記レジスト材料層を、フェノ
ール性水酸基を含む樹脂材料で構成することを特徴とす
るレジストパターンの形成方法。
(2) A method for forming a resist pattern, wherein the resist material layer according to claim 1 is made of a resin material containing a phenolic hydroxyl group.
(3)請求項2に記載のフェノール性水酸基を含む樹脂
材料が、クレゾールとホルムアルデヒドとから合成され
るノボラック樹脂のフェノール性水酸基の一部をナフト
キノンジアジドスルホン酸により置換した構造を有する
ことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
(3) The resin material containing a phenolic hydroxyl group according to claim 2 has a structure in which a part of the phenolic hydroxyl group of a novolac resin synthesized from cresol and formaldehyde is replaced with naphthoquinonediazide sulfonic acid. A method for forming a resist pattern.
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