JPH022568A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JPH022568A JPH022568A JP14880288A JP14880288A JPH022568A JP H022568 A JPH022568 A JP H022568A JP 14880288 A JP14880288 A JP 14880288A JP 14880288 A JP14880288 A JP 14880288A JP H022568 A JPH022568 A JP H022568A
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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）
本発明は半導体集積回路等の製造方法、特にフォトレジ
スト膜のパターン形成方法に関するものである。
スト膜のパターン形成方法に関するものである。
（従来の技術）
従来半導体集積回路などのＭＯ３ＩＣ製造プロセスでフ
ォトレジスト膜のパターンを得る方法として、基板上に
フォトレジスト膜を塗膜する方法が用いられていた。
ォトレジスト膜のパターンを得る方法として、基板上に
フォトレジスト膜を塗膜する方法が用いられていた。
この目的の従来の方法を第２図（ａ） −（Ｃ）に模式
的断面図を示す。
的断面図を示す。
平坦かつ、低反射率の特性ををする基板１０上にポジ型
フォトレジスト膜１２をスピン塗布法によって塗膜し、
縮小投影露光装置を用いて露光し、その後現像を行うと
、パターンプロファイルの良好なポジ型フォトレジスト
膜のパターンが形成される。
フォトレジスト膜１２をスピン塗布法によって塗膜し、
縮小投影露光装置を用いて露光し、その後現像を行うと
、パターンプロファイルの良好なポジ型フォトレジスト
膜のパターンが形成される。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、第２図の（ａ）のように凹凸が形成され
た基板１０上に高反射率を何する薄膜１６を堆積した後
、スピン塗布法によってポジ型フォトレジスト膜１２を
塗膜形成した後、露光を行うと凹部表面１８と凸部表面
２０のフォトレジスト膜厚の違いにより、最適露光条件
が異なったり、定在波が発生するなどのために凹凸部上
での所望のパターン寸法を得ることが困難であった。
た基板１０上に高反射率を何する薄膜１６を堆積した後
、スピン塗布法によってポジ型フォトレジスト膜１２を
塗膜形成した後、露光を行うと凹部表面１８と凸部表面
２０のフォトレジスト膜厚の違いにより、最適露光条件
が異なったり、定在波が発生するなどのために凹凸部上
での所望のパターン寸法を得ることが困難であった。
また、一般にアルミニウムなど金属膜１６がフォトレジ
スト膜の下層にある場合には、段差付近で金属膜からの
反射散乱効果により著しいポジ型フォトレジスト膜パタ
ーンの寸法シフトを引き起こす。すなわち、凸部表面２
０までの露光量２２で露光を行いその後現像すると第２
図（ｂ）のように凸部表面２０では所望のマスク寸法を
持つ凸部上パターン２４が形成されるが凹部表面１８で
は充分な露光量が得られず、露光不足となり、裾が広が
った凹部上パターン２６が形成される。
スト膜の下層にある場合には、段差付近で金属膜からの
反射散乱効果により著しいポジ型フォトレジスト膜パタ
ーンの寸法シフトを引き起こす。すなわち、凸部表面２
０までの露光量２２で露光を行いその後現像すると第２
図（ｂ）のように凸部表面２０では所望のマスク寸法を
持つ凸部上パターン２４が形成されるが凹部表面１８で
は充分な露光量が得られず、露光不足となり、裾が広が
った凹部上パターン２６が形成される。
また凹部表面までの露光量２８で露光を行い、その後現
像を行うと、第２図（Ｃ）のように凹部表面１８では所
望の凹部上パターン２６が形成されるが凸部表面２０で
は過剰な露光量となり、露光オーバーとなり、ＡＩ膜１
２からの反射光３０の作用で、より大きな寸法シフトを
起こした凸部上パターン２４が形成される。また、たと
え平坦な基板上に高反射率を有する膜が堆積された場合
でも反射光の作用が大きいため適切な露光条件の設定が
難しく工程の再現性および半導体装置の歩留りが低下す
るという問題点があった。
像を行うと、第２図（Ｃ）のように凹部表面１８では所
望の凹部上パターン２６が形成されるが凸部表面２０で
は過剰な露光量となり、露光オーバーとなり、ＡＩ膜１
２からの反射光３０の作用で、より大きな寸法シフトを
起こした凸部上パターン２４が形成される。また、たと
え平坦な基板上に高反射率を有する膜が堆積された場合
でも反射光の作用が大きいため適切な露光条件の設定が
難しく工程の再現性および半導体装置の歩留りが低下す
るという問題点があった。
本発明の目的は、以上述べたような従来の問題点を解決
し工程の再現性がよく、半導体装置の製造歩留りの向上
したパターン形成方法を提供することにある。
し工程の再現性がよく、半導体装置の製造歩留りの向上
したパターン形成方法を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
平坦あるいは段差を有する高反射率の基板上にフォトレ
ジスト膜を用いてパターン形成を行うパターン形成方法
において、前記基板上に露光波長に対して光退色作用を
有する光退色膜を形成する工程、フォトレジスト膜を形
成する工程、フォトレジスト膜を露光する工程、露光後
前記フォトレジスト膜を現像する工程、前記現像工程あ
るいは前記現像工程後の水洗処理で前記光退色膜を除去
することを特徴とするパターン形成方法。
ジスト膜を用いてパターン形成を行うパターン形成方法
において、前記基板上に露光波長に対して光退色作用を
有する光退色膜を形成する工程、フォトレジスト膜を形
成する工程、フォトレジスト膜を露光する工程、露光後
前記フォトレジスト膜を現像する工程、前記現像工程あ
るいは前記現像工程後の水洗処理で前記光退色膜を除去
することを特徴とするパターン形成方法。
（作用）
光退色膜とはある一定以上の光量を与えないと光透過性
が生じない膜であり、膜中の有機成分を変えることによ
って所望の光源波長を選択できる。基板上に露光波長に
対して退色作用をもつ光退色膜を形成した後、露光波長
に感応するフォトレジスト膜を形成し、フォトマスクを
用いて、露光を行うと、フォトレジスト膜に照射された
光は、一部フォトレジスト膜と反応し、一部フォトレジ
スト膜を透過し、基板面で不規則な散乱を引起こす。こ
の透過光を下層に形成された光退色膜によってすべて吸
収させると散乱光は完全に阻止することができ、良好な
パターン形状を得る。光退色膜の光退色感度は、光退色
材料の含有濃度などの条件を変えることにより任意に変
えることが可能である。これによりフォトレジスト膜の
露光感度より下層に形成した光退色膜の光退色感度を数
倍遅くすることができる。
が生じない膜であり、膜中の有機成分を変えることによ
って所望の光源波長を選択できる。基板上に露光波長に
対して退色作用をもつ光退色膜を形成した後、露光波長
に感応するフォトレジスト膜を形成し、フォトマスクを
用いて、露光を行うと、フォトレジスト膜に照射された
光は、一部フォトレジスト膜と反応し、一部フォトレジ
スト膜を透過し、基板面で不規則な散乱を引起こす。こ
の透過光を下層に形成された光退色膜によってすべて吸
収させると散乱光は完全に阻止することができ、良好な
パターン形状を得る。光退色膜の光退色感度は、光退色
材料の含有濃度などの条件を変えることにより任意に変
えることが可能である。これによりフォトレジスト膜の
露光感度より下層に形成した光退色膜の光退色感度を数
倍遅くすることができる。
これから平坦、あるいは段差を有し得る高反射表面の基
板上に退色感度を遅くした光退色膜を形成し、フォトレ
ジスト膜に充分な露光量を与えることにより、下地基板
表面からの反射作用および段差部で発生するフォトレジ
スト膜厚の違いによる凹凸部上の露光感度の違いから発
生するフォトレジスト膜パターンの寸法ソフトを防止し
、良好なプロファルのフォトレジスト膜パターンが得ら
れる。
板上に退色感度を遅くした光退色膜を形成し、フォトレ
ジスト膜に充分な露光量を与えることにより、下地基板
表面からの反射作用および段差部で発生するフォトレジ
スト膜厚の違いによる凹凸部上の露光感度の違いから発
生するフォトレジスト膜パターンの寸法ソフトを防止し
、良好なプロファルのフォトレジスト膜パターンが得ら
れる。
（実施例）
以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。第
１図（ａ）−（Ｃ）は本実施例の主要工程での基板の断
面を順を追って模式的に示したものである。
１図（ａ）−（Ｃ）は本実施例の主要工程での基板の断
面を順を追って模式的に示したものである。
第１図（ａ）に示すように段差が約１μｍ形成されたＳ
ｌ基板３０上に高反射率を宵するＡＩ膜３２を約１μｍ
堆積した後、Ａｌ膜３２上にフォトレジストに反応する
波長４３６ｎｍの光（Ｇ線）に対して退色作用を起こす
光退色物質としてスチリルピリジニウム２ ｍｍｏｌ／
ｇ程度をポリビニルアルールをバインダーとして純水に
溶解した粘度２０ ｃｐｓの溶液をスピン塗布法によっ
て約０．３μ易の膜厚で形成し、８０℃の温度で熱処理
を行い、光退色膜３４とする。その後露光波長４３８ｎ
ｍに反応するポジ型フォトレジストとしてＭＰ１４００
−２７（シプレー社製）をスピン塗布法により約１μｍ
の膜厚で形成し、８０℃の温度で熱処理を行いポジ型フ
ォトレジスト膜３６とする。
ｌ基板３０上に高反射率を宵するＡＩ膜３２を約１μｍ
堆積した後、Ａｌ膜３２上にフォトレジストに反応する
波長４３６ｎｍの光（Ｇ線）に対して退色作用を起こす
光退色物質としてスチリルピリジニウム２ ｍｍｏｌ／
ｇ程度をポリビニルアルールをバインダーとして純水に
溶解した粘度２０ ｃｐｓの溶液をスピン塗布法によっ
て約０．３μ易の膜厚で形成し、８０℃の温度で熱処理
を行い、光退色膜３４とする。その後露光波長４３８ｎ
ｍに反応するポジ型フォトレジストとしてＭＰ１４００
−２７（シプレー社製）をスピン塗布法により約１μｍ
の膜厚で形成し、８０℃の温度で熱処理を行いポジ型フ
ォトレジスト膜３６とする。
次に第１図（ｂ）に示すように波長４３８ｎｍをもつ１
１５縮小投影露光装置を用いて最適な露光量で露光を行
うと照射光４８はフォトマスクの透明部分４０を通過し
、フォトマスクを通過した光はポジ型フォトレジスト膜
３６と反応し余分の光は下層に形成した光退色膜に吸収
される。次に第１図（Ｃ）に示すように、ポジ型フォト
レジスト膜の現像を行うと、下層に形成した光退色膜３
４は、水溶性であるため現像工程で不要な部分は除去さ
れ、現像後は段差および高反射表面に依存しない良好な
プロファイルをもつポジ型フォトレジスト膜パターン４
４が形成される。
１５縮小投影露光装置を用いて最適な露光量で露光を行
うと照射光４８はフォトマスクの透明部分４０を通過し
、フォトマスクを通過した光はポジ型フォトレジスト膜
３６と反応し余分の光は下層に形成した光退色膜に吸収
される。次に第１図（Ｃ）に示すように、ポジ型フォト
レジスト膜の現像を行うと、下層に形成した光退色膜３
４は、水溶性であるため現像工程で不要な部分は除去さ
れ、現像後は段差および高反射表面に依存しない良好な
プロファイルをもつポジ型フォトレジスト膜パターン４
４が形成される。
以上の実施例では、光退色膜としてスチリルピリジニウ
ムをポリビニルアルコールをバインダーとして純水に溶
解した溶液を用いたが、フォトレジスト膜の露光波長に
対して光退色効果および現像工程あるいは水洗処理で除
去できる他の物質を用いても良い。また高反射率を有す
る膜としてＡＩ膜を用いたが、他の高反射率を有する膜
、例えばＷｓＭｏｔＴａなどを用いても良い。さらに、
上述の実施例では１１５縮小投影露光装置を用いたが他
の縮小投影露光装置や、等倍投影露光装置にも適用でき
る。また露光波長も４３６ｎｍに限らずｉ線（３８５ｎ
ｍ）、エキシマレーザの発振波長（例えばＫｒＦなら２
４９ ｎｍｓ ＡｒＦなら１９３ｎｍ）、等の波長も使
うことができる。
ムをポリビニルアルコールをバインダーとして純水に溶
解した溶液を用いたが、フォトレジスト膜の露光波長に
対して光退色効果および現像工程あるいは水洗処理で除
去できる他の物質を用いても良い。また高反射率を有す
る膜としてＡＩ膜を用いたが、他の高反射率を有する膜
、例えばＷｓＭｏｔＴａなどを用いても良い。さらに、
上述の実施例では１１５縮小投影露光装置を用いたが他
の縮小投影露光装置や、等倍投影露光装置にも適用でき
る。また露光波長も４３６ｎｍに限らずｉ線（３８５ｎ
ｍ）、エキシマレーザの発振波長（例えばＫｒＦなら２
４９ ｎｍｓ ＡｒＦなら１９３ｎｍ）、等の波長も使
うことができる。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば平坦、あるいは段差を有し
得る高反射率の基板上に、単一波長に対して光退色作用
を持つ、光退色膜を形成することにより、フォトレジス
ト膜の露光時における段差部で発生するフォトレジスト
膜の違いによる露光量の不均一性、および高反射表面か
らの反射散乱作用による露光量の不安定性が解消され良
好なプロファイルを持つフォトレジスト膜パターンの形
成が可能となり、高集積ＬＳＩの製造歩留りを著しく向
上する効果を有する。
得る高反射率の基板上に、単一波長に対して光退色作用
を持つ、光退色膜を形成することにより、フォトレジス
ト膜の露光時における段差部で発生するフォトレジスト
膜の違いによる露光量の不均一性、および高反射表面か
らの反射散乱作用による露光量の不安定性が解消され良
好なプロファイルを持つフォトレジスト膜パターンの形
成が可能となり、高集積ＬＳＩの製造歩留りを著しく向
上する効果を有する。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の実施例を主要工程順に
追って模式的に示した断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は
従来のパターン形成方法を主要工程順に追って模式的に
示した模式的な断面図である。 １０・・・基板、１２．３６・・・ポジ型フォトレジス
トｆｉ、１４．４４・・・ポジ型フォトレジスト膜パタ
ーン、１８．３２・・・Ａ１膜、１８・・・凹部表面、
２０・・・凸部表面、２２・・・凸部表面露光量、２４
・・・凸部上パターン、２６・・・凹部上パターン、２
８・・・凹部表面露光量、３０・・・８１基板、３４・
・・光退色膜、３８・・・照射光、４０・・・透明部分
、４２・・・通過した光。
追って模式的に示した断面図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は
従来のパターン形成方法を主要工程順に追って模式的に
示した模式的な断面図である。 １０・・・基板、１２．３６・・・ポジ型フォトレジス
トｆｉ、１４．４４・・・ポジ型フォトレジスト膜パタ
ーン、１８．３２・・・Ａ１膜、１８・・・凹部表面、
２０・・・凸部表面、２２・・・凸部表面露光量、２４
・・・凸部上パターン、２６・・・凹部上パターン、２
８・・・凹部表面露光量、３０・・・８１基板、３４・
・・光退色膜、３８・・・照射光、４０・・・透明部分
、４２・・・通過した光。
Claims (1)
- 平坦あるいは段差を有する高反射率の基板上にフォトレ
ジスト膜を用いてパターン形成を行うパターン形成方法
において、前記基板上に露光波長に対して光退色作用を
有する光退色膜を形成する工程、フォトレジスト膜を形
成する工程、前記フォトレジスト膜を露光する工程、前
記露光後、前記フォトレジスト膜を現像する工程、前記
現像工程あるいは前記現像工程後の水洗処理で前記光退
色膜を除去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 |
|---|---|---|---|
| JP14880288A JPH022568A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14880288A JPH022568A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022568A true JPH022568A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15461035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14880288A Pending JPH022568A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022568A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5074165A (en) * | 1991-02-22 | 1991-12-24 | Keller Theodore F | Cover for insulating steering wheels from ambient air |
| US5157986A (en) * | 1991-02-22 | 1992-10-27 | Keller Theodore F | Laminated cover for insulating steering wheels |
| JP2003005345A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Nec Corp | マスクパターンの設計方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58149045A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-05 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 光学的リソグラフイ方法 |
| JPS5975246A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-27 | Toyobo Co Ltd | 感光性樹脂積層体 |
| JPS60227254A (ja) * | 1985-03-19 | 1985-11-12 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPS61207021A (ja) * | 1985-03-11 | 1986-09-13 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 集積回路の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-15 JP JP14880288A patent/JPH022568A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58149045A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-05 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 光学的リソグラフイ方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US5074165A (en) * | 1991-02-22 | 1991-12-24 | Keller Theodore F | Cover for insulating steering wheels from ambient air |
| US5157986A (en) * | 1991-02-22 | 1992-10-27 | Keller Theodore F | Laminated cover for insulating steering wheels |
| JP2003005345A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Nec Corp | マスクパターンの設計方法 |
| JP4675504B2 (ja) * | 2001-06-20 | 2011-04-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | マスクパターンの設計方法 |
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