JPH02264961A - 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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- JPH02264961A JPH02264961A JP1087623A JP8762389A JPH02264961A JP H02264961 A JPH02264961 A JP H02264961A JP 1087623 A JP1087623 A JP 1087623A JP 8762389 A JP8762389 A JP 8762389A JP H02264961 A JPH02264961 A JP H02264961A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- 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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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、レジストパターン形成方法に関するものであ
る。
る。
従来の技術
従来のレジストパターン形成方法は、基板上にホトレジ
ストを塗布し、この後、露光現像処理を行うのが一般的
であった。この方法では、露光時において、マスク上の
クロムパターンのエツジで生じる光の回折現像により未
露光部への光の回り込みと、ホトレジスト自体の露光光
の吸収現像とにより、形成されたレジストパターンの断
面形状は台形状となり、必要とされる解像度が得られて
いないのが実情である。このためこのパターン形成方法
に代えて基板上に塗布されたホトレジストに所定のパタ
ーンを転写露光した後、基板を加熱処理しながらホトレ
ジストの主表面に波長が３２０ｎｍ以下の紫外光を全面
照射し、この後現像処理を施こし、高コントラストを有
するレジストパターンを形成するレジストパターン形成
方法が提案されている。これは、たとえば特開昭６１−
１１６８３８号の公報に記載されている。
ストを塗布し、この後、露光現像処理を行うのが一般的
であった。この方法では、露光時において、マスク上の
クロムパターンのエツジで生じる光の回折現像により未
露光部への光の回り込みと、ホトレジスト自体の露光光
の吸収現像とにより、形成されたレジストパターンの断
面形状は台形状となり、必要とされる解像度が得られて
いないのが実情である。このためこのパターン形成方法
に代えて基板上に塗布されたホトレジストに所定のパタ
ーンを転写露光した後、基板を加熱処理しながらホトレ
ジストの主表面に波長が３２０ｎｍ以下の紫外光を全面
照射し、この後現像処理を施こし、高コントラストを有
するレジストパターンを形成するレジストパターン形成
方法が提案されている。これは、たとえば特開昭６１−
１１６８３８号の公報に記載されている。
発明が解決しようとする課題
上記のレジストパターン形成方法では、ホトレシスト主
表面の全面に照射する光の波長が３２０ｎｍ以下と短か
く、しかも、ホトレジスト自体の透過性の悪い光吸収特
性のため、ホトレジスト表面付近のみで現像液に対する
溶解阻止反応が生じる。使用するホトレジストが染料入
りの場合、特に光吸収効果が太き（、ホトレジスト膜厚
が２μｍ以上と厚い場合、形成されたホトレジストパタ
ーンの断面形状が逆台形状になるという問題がある。
表面の全面に照射する光の波長が３２０ｎｍ以下と短か
く、しかも、ホトレジスト自体の透過性の悪い光吸収特
性のため、ホトレジスト表面付近のみで現像液に対する
溶解阻止反応が生じる。使用するホトレジストが染料入
りの場合、特に光吸収効果が太き（、ホトレジスト膜厚
が２μｍ以上と厚い場合、形成されたホトレジストパタ
ーンの断面形状が逆台形状になるという問題がある。
本発明は、上記の問題の解決を図るもので、光吸収効果
が大きく、レジスト膜厚が厚い場合でも安定して高アス
ペクト比を有するレジストパターンを形成する方法を提
供することを目的とするものである。
が大きく、レジスト膜厚が厚い場合でも安定して高アス
ペクト比を有するレジストパターンを形成する方法を提
供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
本発明のレジストパターンの形成方法は、基板上にノボ
ラック樹脂系でキノンジアジド系の感光剤を含むホトレ
ジストを塗布し、同ポトレジスト上に、所定のパターン
を露光後、前記基板を窒素雰囲気中で加熱処理しなから
３６５ｎｍ単一波長の紫外光を、前記ホトレジスト全面
に照射し、その後、現像処理を施こすものである。
ラック樹脂系でキノンジアジド系の感光剤を含むホトレ
ジストを塗布し、同ポトレジスト上に、所定のパターン
を露光後、前記基板を窒素雰囲気中で加熱処理しなから
３６５ｎｍ単一波長の紫外光を、前記ホトレジスト全面
に照射し、その後、現像処理を施こすものである。
作用
本発明によると、窒素雰囲気中で加熱しながら紫外光を
照射することにより、パターン露光部。
照射することにより、パターン露光部。
未露光部において、感光基のキノンジアジドの光分解で
生じるケテンとノボラック樹脂とのエステル化が生じ、
さらに形成されたエステルがノボラック樹脂と架橋反応
を生じる。このため、ホトレジストの表面付近の現像液
に対する溶解速度が低下する。この溶解阻止反応が生じ
る領域を従来法よりホトレジスト中への透過率の大きな
より長波長の紫外光を用いることにより、ホトレジスト
深部まで広げることができる。この結果、２μＩｎ以上
のレジスト膜厚の場合でも安定して、高アスペクト比を
有するレジストパターンが形成できる。
生じるケテンとノボラック樹脂とのエステル化が生じ、
さらに形成されたエステルがノボラック樹脂と架橋反応
を生じる。このため、ホトレジストの表面付近の現像液
に対する溶解速度が低下する。この溶解阻止反応が生じ
る領域を従来法よりホトレジスト中への透過率の大きな
より長波長の紫外光を用いることにより、ホトレジスト
深部まで広げることができる。この結果、２μＩｎ以上
のレジスト膜厚の場合でも安定して、高アスペクト比を
有するレジストパターンが形成できる。
実施例
本発明のレジストパターンの形成方法の実施例を図面を
参照して説明する。まず基板上にホトレジストを回転塗
布する。本実施例では、ノボラック樹脂系でキノンジア
ジド系の感光剤を含む染料入すボン形ホトレジストを２
．４μｍの厚さに塗布した。塗布後、ホットプレート上
で１００℃の温度で９０秒問いわゆるブリベータと呼ば
れる熱処理を行う。この後所定のパターンを露光波長が
４３６ｎｍのステッパー装置を用いて前記ホトレジスト
上に転写する。この時、ホトレジスト中の感光剤が光分
解しアルカリ溶液に可溶となるが、ホトレジスト自体の
光吸収現像により、アルカリ現像液にでする溶解速度が
ホトレジストの深、さ方向に遅（なる勾配を持つ。次に
基板を１００℃に加熱保持し、窒素雰囲気中で前記ホト
レジストの主表面に３６５ｎｍ単一波長の紫外光を全面
に照射する。
参照して説明する。まず基板上にホトレジストを回転塗
布する。本実施例では、ノボラック樹脂系でキノンジア
ジド系の感光剤を含む染料入すボン形ホトレジストを２
．４μｍの厚さに塗布した。塗布後、ホットプレート上
で１００℃の温度で９０秒問いわゆるブリベータと呼ば
れる熱処理を行う。この後所定のパターンを露光波長が
４３６ｎｍのステッパー装置を用いて前記ホトレジスト
上に転写する。この時、ホトレジスト中の感光剤が光分
解しアルカリ溶液に可溶となるが、ホトレジスト自体の
光吸収現像により、アルカリ現像液にでする溶解速度が
ホトレジストの深、さ方向に遅（なる勾配を持つ。次に
基板を１００℃に加熱保持し、窒素雰囲気中で前記ホト
レジストの主表面に３６５ｎｍ単一波長の紫外光を全面
に照射する。
第２図に、本実施例にもちいた、キノンジアジド系の染
料入すボジ形ホトレジストの厚さが２．４μｍのときの
吸光度の一例を示す。第２図から３６５ｎｍの紫外光は
吸光度が１以下であり、１０％以上の透過率を持ってい
る。紫外光の照射効果はホトレジスト自体の光吸収現像
により、パターン転写露光と本発明による紫外線全面露
光とから現像溶解速度の深さ方向への勾配を相殺する方
向に動くことである。この結果溶解速度のホトレジスト
の深さ方向依存性が小さ（なる。
料入すボジ形ホトレジストの厚さが２．４μｍのときの
吸光度の一例を示す。第２図から３６５ｎｍの紫外光は
吸光度が１以下であり、１０％以上の透過率を持ってい
る。紫外光の照射効果はホトレジスト自体の光吸収現像
により、パターン転写露光と本発明による紫外線全面露
光とから現像溶解速度の深さ方向への勾配を相殺する方
向に動くことである。この結果溶解速度のホトレジスト
の深さ方向依存性が小さ（なる。
照射エネルギーは３６５ｎｍのセンサーを用いて、１２
０ｍｇ／ｃｉであった。以上の工程を経た後、アルカリ
現像液により現像処理を施こす。以上の条件で得られた
レジストパターンを第１図に示す。従来法と比較し、半
導体基板１の上に形成されたレジスト形状が逆台形にな
ることなく、良好なレジストパターン２が形成されてい
る。なおパターンサイズは１μｍである。
０ｍｇ／ｃｉであった。以上の工程を経た後、アルカリ
現像液により現像処理を施こす。以上の条件で得られた
レジストパターンを第１図に示す。従来法と比較し、半
導体基板１の上に形成されたレジスト形状が逆台形にな
ることなく、良好なレジストパターン２が形成されてい
る。なおパターンサイズは１μｍである。
以上、本発明によるレジストパターン形成方法の一実施
例を示したが、本発明の重要なことは、所定のパターン
をホトレジスト上に転写露光した後、基板を８０℃から
１３０℃までの温度範囲で加熱保持し、窒素雰囲気中で
、レジスト中の透過率が１０％以上と比較的大きな３８
５ｎｍ単一波長の紫外光を照射し、現像時のホトレジス
ト溶解速度に、ホトレジスト主表面は低く、内部はど高
くなる勾配を持たせ、パターンをホトレジスト上に転写
露光した時にホトレジスト自体の光吸収現像により生じ
た、ホトレジスト主表面は高（内部はど低い現像溶解速
度の勾配を相殺することにより、現像後のレジストパタ
ーンを逆台形状にすることなく、コントラストの向上を
因るものである。
例を示したが、本発明の重要なことは、所定のパターン
をホトレジスト上に転写露光した後、基板を８０℃から
１３０℃までの温度範囲で加熱保持し、窒素雰囲気中で
、レジスト中の透過率が１０％以上と比較的大きな３８
５ｎｍ単一波長の紫外光を照射し、現像時のホトレジス
ト溶解速度に、ホトレジスト主表面は低く、内部はど高
くなる勾配を持たせ、パターンをホトレジスト上に転写
露光した時にホトレジスト自体の光吸収現像により生じ
た、ホトレジスト主表面は高（内部はど低い現像溶解速
度の勾配を相殺することにより、現像後のレジストパタ
ーンを逆台形状にすることなく、コントラストの向上を
因るものである。
本実施例では、染料入りのレジストの場合を示したが、
ホトレジストはノボラック樹脂系でキノンジアジド系の
感光剤を含むレジストであれば、同様の効果が得られる
。
ホトレジストはノボラック樹脂系でキノンジアジド系の
感光剤を含むレジストであれば、同様の効果が得られる
。
発明の効果
本発明のレジストパターンの形成方法によれば、パター
ンをホトレジスト上に転写露光したのち、３６５ｎｍ単
一波長の紫外光を全面に照射することにより簡便にレジ
ストのコントラスト向上が図れ、高アスペクト比を有す
るｍ細しジストパターンが安定して再現性良く形成でき
る。
ンをホトレジスト上に転写露光したのち、３６５ｎｍ単
一波長の紫外光を全面に照射することにより簡便にレジ
ストのコントラスト向上が図れ、高アスペクト比を有す
るｍ細しジストパターンが安定して再現性良く形成でき
る。
第１図は本発明の方法を用いて形成されたレジストパタ
ーンの形状を示す図、第２図はノボラック樹脂系でキノ
ンジアジド系の感光剤を含むポジ形ホトレジストを２．
４μｍの厚さに塗布したときの吸光度の波長依存性の一
例を示す図である。 ｌ・・・・・・半導体基板、２・・・・・・レジストパ
ターン。
ーンの形状を示す図、第２図はノボラック樹脂系でキノ
ンジアジド系の感光剤を含むポジ形ホトレジストを２．
４μｍの厚さに塗布したときの吸光度の波長依存性の一
例を示す図である。 ｌ・・・・・・半導体基板、２・・・・・・レジストパ
ターン。
Claims (2)
- （１）基板上にノボラック樹脂系でキノンジアジド系の
感光剤を含むホトレジストを塗布し、前記ホトレジスト
上に所定のパターンを露光後、前記基板を窒素雰囲気中
で加熱処理しながら前記ホトレジストの全表面に、３６
５ｎｍ単一波長の紫外光を全面照射し、その後現像処理
を施こすことを特徴とするレジストパターン形成方法。 - （２）紫外光照射時の加熱温度が８０％〜１３０％の範
囲の温度であることを特徴とする特許請求の範囲第一項
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 |
|---|---|---|---|
| JP1087623A JPH02264961A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | レジストパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1087623A JPH02264961A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | レジストパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264961A true JPH02264961A (ja) | 1990-10-29 |
Family
ID=13920102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1087623A Pending JPH02264961A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | レジストパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02264961A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02264960A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-29 | Matsushita Electron Corp | レジストパターン形成方法 |
| WO2015098596A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理システム |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373243A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | レジストパタ−ン形成方法 |
| JPS6373522A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-04 | Matsushita Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6489424A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-03 | Matsushita Electronics Corp | Resist-pattern forming method |
| JPH01297648A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02103551A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-16 | Nec Corp | フォトレジストパターンの形成方法 |
| JPH02264960A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-29 | Matsushita Electron Corp | レジストパターン形成方法 |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP1087623A patent/JPH02264961A/ja active Pending
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| TWI608304B (zh) * | 2013-12-27 | 2017-12-11 | 東京威力科創股份有限公司 | Substrate processing system |
| US10025190B2 (en) | 2013-12-27 | 2018-07-17 | Tokyo Electron Limited | Substrate treatment system |
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