JPH02264261A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- JPH02264261A JPH02264261A JP8598689A JP8598689A JPH02264261A JP H02264261 A JPH02264261 A JP H02264261A JP 8598689 A JP8598689 A JP 8598689A JP 8598689 A JP8598689 A JP 8598689A JP H02264261 A JPH02264261 A JP H02264261A
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Electron Beam Exposure (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〕
この発明は、半導体素子の微細パターン形成に適用され
るレジストパターンの形成方法に関するものである。
るレジストパターンの形成方法に関するものである。
第５図（＆）〜（ｃ）は従来の電子ビーム（ｇＢ）露光
法によるレジストパターン形成方法の一例を説明する工
程の断面図である。ここでは−例としてネガ型ＥＢレジ
ストを用いた方法について説明する。
法によるレジストパターン形成方法の一例を説明する工
程の断面図である。ここでは−例としてネガ型ＥＢレジ
ストを用いた方法について説明する。
まず、同図（、）に示すように基板１上にネガ型ＥＢレ
ジスト膜２を形成して上方から電子ビーム（以下ＥＢと
称する）３を照射すると、ｇＢ３はＥＢレジストＨ！Ｘ
２内および基板１との界面で散乱および反射を受け、入
射地点よりも横方向に拡がり、その範囲のＥＢレジスト
膜２にエネルギーを与える。
ジスト膜２を形成して上方から電子ビーム（以下ＥＢと
称する）３を照射すると、ｇＢ３はＥＢレジストＨ！Ｘ
２内および基板１との界面で散乱および反射を受け、入
射地点よりも横方向に拡がり、その範囲のＥＢレジスト
膜２にエネルギーを与える。
このエネルギーを蓄積エネルギーと称し、その大小は同
図（、）に示すように中心部パターン４ｍ、 周辺部
パターン４ｂ、外周部、＜ターン４ｃの順で蓄積エネル
ギー量が小さくなっている。この蓄積エネルギー分布は
、ｇＢ３の加速電圧および照射量。
図（、）に示すように中心部パターン４ｍ、 周辺部
パターン４ｂ、外周部、＜ターン４ｃの順で蓄積エネル
ギー量が小さくなっている。この蓄積エネルギー分布は
、ｇＢ３の加速電圧および照射量。
ＥＢレジスト膜２および基板１０種類により一意的に定
まる。また、この蓄積エネルギー分布はＥＢレジスト膜
がネガ型ＥＢレジスト膜２の場合は架橋の密度分布に対
応し、ポジ型ＥＢレジスト膜の場合は分解の密度分布に
対応している。この状態のＥＢレジスト膜２を現像する
と、同図色）に示すように架橋密度が大なる部分のみが
パターン４ｂとして残る。さらに現像を進めると、同図
（ｃ）に示すように架橋密度が大なる部分のみがパター
ン４ａとして残ることになる。
まる。また、この蓄積エネルギー分布はＥＢレジスト膜
がネガ型ＥＢレジスト膜２の場合は架橋の密度分布に対
応し、ポジ型ＥＢレジスト膜の場合は分解の密度分布に
対応している。この状態のＥＢレジスト膜２を現像する
と、同図色）に示すように架橋密度が大なる部分のみが
パターン４ｂとして残る。さらに現像を進めると、同図
（ｃ）に示すように架橋密度が大なる部分のみがパター
ン４ａとして残ることになる。
従来のレジストパター／の形成方法によると、ＥＢ熱照
射時一意的に決まるエネルギー蓄積分布に応じた形状の
パターンのみしか形成できず、その応用範囲が狭いとい
う問題があった。
射時一意的に決まるエネルギー蓄積分布に応じた形状の
パターンのみしか形成できず、その応用範囲が狭いとい
う問題があった。
この発明は、前述した問題を解消するため例なでれたも
ので、エネルギー蓄積分布と異なる断面形状を有するレ
ジストパターンを得ることを目的としている。
ので、エネルギー蓄積分布と異なる断面形状を有するレ
ジストパターンを得ることを目的としている。
この発明によるレジストパターンの形成方法は、レジス
トとして酸発生化学増幅型ＥＢレジストを用い、ＥＢ照
射後、ベーク、現像を複数回行なうようにしたものであ
る。
トとして酸発生化学増幅型ＥＢレジストを用い、ＥＢ照
射後、ベーク、現像を複数回行なうようにしたものであ
る。
〔作用〕
この発明におけるレジストパターンの形成方法は、ＥＢ
熱照射時エネルギー蓄積分布と異なる断面形状を有する
レジストパターンが形成される。
熱照射時エネルギー蓄積分布と異なる断面形状を有する
レジストパターンが形成される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図（、）〜（ｅ）はこの発明によるレジストパター
ンの形成方法の一実施例を説明するだめの工程の断面図
でちゃ、前述の図と同一部分には同一符号を付しである
。同図において、まず同図（ａ）に示すように基板１上
に酸発生化学増幅型ＥＢレジストとして例えばネガ型レ
ジスト５ＡＬ−６０１を塗布して膜厚的０．７μｍのレ
ジスト膜２′を形成した後、加速！ 圧約２０ＫＶ、照
射量４μＣ／ｃｍ２の条件でＥＢ３を照射する。これＫ
よってレジスト膜２′内には蓄積エネルギー分布が生じ
、同図（ａ） Ｋ示すようにエネルギー蓄積量が中心部
から外側に向って小さくなる中心部パターン４ｍ、周辺
部パターン４ｂ。
ンの形成方法の一実施例を説明するだめの工程の断面図
でちゃ、前述の図と同一部分には同一符号を付しである
。同図において、まず同図（ａ）に示すように基板１上
に酸発生化学増幅型ＥＢレジストとして例えばネガ型レ
ジスト５ＡＬ−６０１を塗布して膜厚的０．７μｍのレ
ジスト膜２′を形成した後、加速！ 圧約２０ＫＶ、照
射量４μＣ／ｃｍ２の条件でＥＢ３を照射する。これＫ
よってレジスト膜２′内には蓄積エネルギー分布が生じ
、同図（ａ） Ｋ示すようにエネルギー蓄積量が中心部
から外側に向って小さくなる中心部パターン４ｍ、周辺
部パターン４ｂ。
外周部パターン４ｃが形成される。次に比較的低温度（
例えばＴ、＝１００℃）でベークすると、同図（ｂ）に
示すように酸分子発生密度が高い部分にレジスト分子の
架橋部分５ａが発生する。次に現像液ＮＭＤ−Ｗ（東京
応化製）で約２分間現像する。
例えばＴ、＝１００℃）でベークすると、同図（ｂ）に
示すように酸分子発生密度が高い部分にレジスト分子の
架橋部分５ａが発生する。次に現像液ＮＭＤ−Ｗ（東京
応化製）で約２分間現像する。
これによって同図（ｅ）に示すようにレジスト膜２′が
膜厚の釣機以上がエツチング除去される。次に比較的高
温度（例えば、Ｔｚ＝ｌ１５℃）でベークすると、同図
（ｄ）に示すように酸分子発生密度が次に高い部分にレ
ジスト分子の架橋部分５ｂが発生し、これをさらに前記
同様の現像液で約２分間再現像すると、同図（、）に示
すようなレジストパターン５が形成できる。
膜厚の釣機以上がエツチング除去される。次に比較的高
温度（例えば、Ｔｚ＝ｌ１５℃）でベークすると、同図
（ｄ）に示すように酸分子発生密度が次に高い部分にレ
ジスト分子の架橋部分５ｂが発生し、これをさらに前記
同様の現像液で約２分間再現像すると、同図（、）に示
すようなレジストパターン５が形成できる。
次に前述した酸発生化学増幅型ＥＢレジストとして用い
たネガ型レジスト５ＡＬ−６０１の反応機構について第
２図（、）〜（ｄ）を用いて詳細に説明する。
たネガ型レジスト５ＡＬ−６０１の反応機構について第
２図（、）〜（ｄ）を用いて詳細に説明する。
まず、同図（ａ）に示すように基板１上に塗布した５Ａ
Ｌ−６０ルジスト膜２′にはレジスト分子６を有してい
る。そして、同図（ｂ）に示すようにこのレジスト膜２
′にＥＢ３を照射すると、その照射部分に酸分子７が誘
起される。この状態ではレジスト分子６は架橋されない
。次に同図（ｃ）に示すようにベークを行なうと、レジ
スト分子６は酸分子７を触媒として架橋し、架橋部分５
ａが形成される。
Ｌ−６０ルジスト膜２′にはレジスト分子６を有してい
る。そして、同図（ｂ）に示すようにこのレジスト膜２
′にＥＢ３を照射すると、その照射部分に酸分子７が誘
起される。この状態ではレジスト分子６は架橋されない
。次に同図（ｃ）に示すようにベークを行なうと、レジ
スト分子６は酸分子７を触媒として架橋し、架橋部分５
ａが形成される。
次に同図（ｄ）に示すように現像を行なうと、レジスト
パターン５が形成される。このように酸発生化学増幅型
ＥＢレジストにおいては、ＥＢ３による蓄積エネルギー
分布は、従来のレジストにおける架橋密度分布を表わす
ものではなく、単に酸分早発生密度分布を表わしている
。よってＥＢ照射後の後工程であるベーク条件により、
レジスト膜２′中の架橋密度分布を変えることができる
。
パターン５が形成される。このように酸発生化学増幅型
ＥＢレジストにおいては、ＥＢ３による蓄積エネルギー
分布は、従来のレジストにおける架橋密度分布を表わす
ものではなく、単に酸分早発生密度分布を表わしている
。よってＥＢ照射後の後工程であるベーク条件により、
レジスト膜２′中の架橋密度分布を変えることができる
。
第３図は他の条件が一定の下でベーク温度を変光ｆｃ、
場合の０．５μｍラインアンドスペースの５ＡＬ−６０
ルジストパターン５の断面を示したものである。ベーク
温度は、同図（ａ）では１００℃、同図（ｂ）では１０
５℃、同図（ｃ）では１１０℃、同図（ｄ）では１１５
℃であυ、その他の条件はＥＢの加速電圧が２０ＫＶ、
照射量が４μＣ／Ｃｍ” 、現像時間は５分で基板１は
シリコンである。同図から明らかなように同図（−）〜
（ｄ）のＥＢ照射条件は全く同じなので、レジスト膜２
′中の蓄積エネルギ〜分布は同一である。
場合の０．５μｍラインアンドスペースの５ＡＬ−６０
ルジストパターン５の断面を示したものである。ベーク
温度は、同図（ａ）では１００℃、同図（ｂ）では１０
５℃、同図（ｃ）では１１０℃、同図（ｄ）では１１５
℃であυ、その他の条件はＥＢの加速電圧が２０ＫＶ、
照射量が４μＣ／Ｃｍ” 、現像時間は５分で基板１は
シリコンである。同図から明らかなように同図（−）〜
（ｄ）のＥＢ照射条件は全く同じなので、レジスト膜２
′中の蓄積エネルギ〜分布は同一である。
また、現像条件が全く同じであるので、レジストパター
ン５の形状レジスト分子の架橋密度分布を反映している
。よってＥＢ照射後、ベーク温度を上げることによって
レジスト分子の架橋密度分布が横方向に進むことになる
。
ン５の形状レジスト分子の架橋密度分布を反映している
。よってＥＢ照射後、ベーク温度を上げることによって
レジスト分子の架橋密度分布が横方向に進むことになる
。
第４図（＆）〜（ｄ）はこの発明によるレジストパター
ンの形成方法の具体的な応用例を説明する工程の断面図
であシ、前述の図と同一部分には同一符号を付しである
。同図において、まず、同図（ａ）に示すように基板１
上に５ＡＬ−６０ルジスト膜２′を形成し、ＥＢ３の照
射を行ない、実施例と同様の工程を経ると、同図価）に
示すようなレジストパターン５が形成される。次に同図
（ｃ）に示すようにこのレジストパターン５上にアルミ
ニウム等のトランジスタ電極用金属膜８を蒸着により形
成した後、リフトオフを行って同図（ｄ）に示すように
基板１上に１字型電極９を形成することができる。
ンの形成方法の具体的な応用例を説明する工程の断面図
であシ、前述の図と同一部分には同一符号を付しである
。同図において、まず、同図（ａ）に示すように基板１
上に５ＡＬ−６０ルジスト膜２′を形成し、ＥＢ３の照
射を行ない、実施例と同様の工程を経ると、同図価）に
示すようなレジストパターン５が形成される。次に同図
（ｃ）に示すようにこのレジストパターン５上にアルミ
ニウム等のトランジスタ電極用金属膜８を蒸着により形
成した後、リフトオフを行って同図（ｄ）に示すように
基板１上に１字型電極９を形成することができる。
なお、前述した実施例では、ＥＢ照射を用いたが、ＦＩ
Ｂ 、 Ｘ線、光を用いても良い。また、レジストとし
てネガ型レジスト５ＡＬ−６０１を用いたが、酸発生化
学増幅型と同様の反応機構を有するレジストであればい
ずれでも良い。もちろんポジ型レジストでも良い。ただ
し、ポジ型レジストの場合、架橋反応が分解反応に変化
する。さらにベークおよび現像を２回行なったが、ｎ回
目のべ一り温度Ｔｎが’ｒｎ＞’ｒｎ−１なら、ｎ≧２
でも良い。
Ｂ 、 Ｘ線、光を用いても良い。また、レジストとし
てネガ型レジスト５ＡＬ−６０１を用いたが、酸発生化
学増幅型と同様の反応機構を有するレジストであればい
ずれでも良い。もちろんポジ型レジストでも良い。ただ
し、ポジ型レジストの場合、架橋反応が分解反応に変化
する。さらにベークおよび現像を２回行なったが、ｎ回
目のべ一り温度Ｔｎが’ｒｎ＞’ｒｎ−１なら、ｎ≧２
でも良い。
以上説明したようにこの発明によれば、酸発生化学増幅
型ＥＢレジストを用い、ＥＢ照射後、ベーク、現像を複
数回繰シ返すようにしたので、所望の断面形状をもった
レジストパターンを形成することができるという極めて
優れた効果が得られる。
型ＥＢレジストを用い、ＥＢ照射後、ベーク、現像を複
数回繰シ返すようにしたので、所望の断面形状をもった
レジストパターンを形成することができるという極めて
優れた効果が得られる。
第１図（、）〜（、）はこの発明によるレジストパター
ンの形成方法の一実施例を説明する工程の断面図、第２
図（、）〜（ｄ）はこの発明に係わるネガ型レジスト５
ＡＬ−６０１の反応機構を説明する工程の断面図、第３
図（ＪＬ）〜（ｄ）はネガ型レジスト（５ＡＬ−６０１
）パターンのベーク温度を変えた場合の変化を示す断面
図、第４図（、）〜（ｄ）はこの発明によるレジストパ
ターンの形成方法の応用例として電極を形成する工程の
断面図、第５図（ａ）〜（ｃ）は従来のレジストパター
ンの形成方法を説明する工程の断面図である。 １・・・・基板、２′・・・・ＥＢレジスト膜、３ ＊
ｅ ＊ ＊電子ビーム（ＥＢ）、４ｍ、４ｂ、４ｃ・
−・・パターン、５ｍａａｍレジストパターン、５ａ。 ５ｂ・・・・架橋部分、６・・・・レジスト分子、７・
・・・酸分子、８・・・・金属膜、９・・・・Ｔ字型電
極。 第 １ 図 （イの１）
ンの形成方法の一実施例を説明する工程の断面図、第２
図（、）〜（ｄ）はこの発明に係わるネガ型レジスト５
ＡＬ−６０１の反応機構を説明する工程の断面図、第３
図（ＪＬ）〜（ｄ）はネガ型レジスト（５ＡＬ−６０１
）パターンのベーク温度を変えた場合の変化を示す断面
図、第４図（、）〜（ｄ）はこの発明によるレジストパ
ターンの形成方法の応用例として電極を形成する工程の
断面図、第５図（ａ）〜（ｃ）は従来のレジストパター
ンの形成方法を説明する工程の断面図である。 １・・・・基板、２′・・・・ＥＢレジスト膜、３ ＊
ｅ ＊ ＊電子ビーム（ＥＢ）、４ｍ、４ｂ、４ｃ・
−・・パターン、５ｍａａｍレジストパターン、５ａ。 ５ｂ・・・・架橋部分、６・・・・レジスト分子、７・
・・・酸分子、８・・・・金属膜、９・・・・Ｔ字型電
極。 第 １ 図 （イの１）
Claims (1)
- 基板上に酸発生化学増幅型電子ビームレジスト膜を形成
し、該電子ビームレジスト膜上に電子ビームを照射した
後、ベークと現像とを行なってレジストパターンを形成
する際、ベークと現像とをｎ（ｎ≧２）回繰り返すとと
もにｎ回目のベーク温度ＴｎはＴｎ＞Ｔｎ−１とするこ
とを特徴としたレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8598689A JPH02264261A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8598689A JPH02264261A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264261A true JPH02264261A (ja) | 1990-10-29 |
Family
ID=13874009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8598689A Pending JPH02264261A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02264261A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033273A (ja) * | 2000-05-12 | 2002-01-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| JP2002139842A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Fujitsu Ltd | パターン形成方法と半導体装置 |
| WO2011062002A1 (ja) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット－バッキングプレート接合体及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP8598689A patent/JPH02264261A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033273A (ja) * | 2000-05-12 | 2002-01-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| JP4651851B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2011-03-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| JP2002139842A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Fujitsu Ltd | パターン形成方法と半導体装置 |
| WO2011062002A1 (ja) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット－バッキングプレート接合体及びその製造方法 |
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