JPH0244139B2 - - Google Patents
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- JPH0244139B2 JPH0244139B2 JP59078868A JP7886884A JPH0244139B2 JP H0244139 B2 JPH0244139 B2 JP H0244139B2 JP 59078868 A JP59078868 A JP 59078868A JP 7886884 A JP7886884 A JP 7886884A JP H0244139 B2 JPH0244139 B2 JP H0244139B2
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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の製造等において、特
にフオトリソグラフイのパターン形成における、
下地基板からの反射を防止し、段差上でのパター
ン精度を向上し、かつ解像度を高めるための、放
射線感応性樹脂の下敷にする水溶性有機膜を使用
するパターン形成方法である。
にフオトリソグラフイのパターン形成における、
下地基板からの反射を防止し、段差上でのパター
ン精度を向上し、かつ解像度を高めるための、放
射線感応性樹脂の下敷にする水溶性有機膜を使用
するパターン形成方法である。
従来例の構成とその問題点
集積回路の高集積化、高密度化は従来のリソグ
ラフイ技術の進歩により増大してきた。その最小
線幅も1μｍ前後となつてきており、この加工線
幅を達成するには、高開口レンズを有した縮小投
影法により紫外線露光する方法、基板上に直接描
画する電子ビーム露光法、Ｘ線を用いたプロキシ
ミテイ露光法があげられる。しかし、いずれの方
法もスループツトを犠牲にすることなく良好な線
幅制御と高解像度及び良好な段差部のカバレジを
同時に得ることは困難である。特に実際の集積回
路上においては必然的に凹凸が発生し、放射線感
応性樹脂（以後、レジストと略）を塗布した後で
は、凹凸部におけるレジストの膜厚差が発生し、
良好な線幅制御が不可能となる。
ラフイ技術の進歩により増大してきた。その最小
線幅も1μｍ前後となつてきており、この加工線
幅を達成するには、高開口レンズを有した縮小投
影法により紫外線露光する方法、基板上に直接描
画する電子ビーム露光法、Ｘ線を用いたプロキシ
ミテイ露光法があげられる。しかし、いずれの方
法もスループツトを犠牲にすることなく良好な線
幅制御と高解像度及び良好な段差部のカバレジを
同時に得ることは困難である。特に実際の集積回
路上においては必然的に凹凸が発生し、放射線感
応性樹脂（以後、レジストと略）を塗布した後で
は、凹凸部におけるレジストの膜厚差が発生し、
良好な線幅制御が不可能となる。
このことを第１図を用いて説明する。第１図は
従来法により単層レジスト膜を段差部へ塗布し、
その段差部に対して交叉してパターニングを行な
つた状態を示したものである。第１図Ａは半導体
基板等の基板１上にSiO2膜２等の段差物パター
ン２ａが形成されておりその上にレジスト３が塗
布された状態の断面図である。この場合、段差物
パターン２ａがない平坦な膜上のレジスト３の膜
厚をtR1の厚さに塗布した時、段差物パターン２
ａ上のレジスト３の膜厚は、レジスト自身の粘性
と塗布時の回転数により膜厚tR2に決定される。
この時tR1＝tR2にすること、つまり凹凸部でのレ
ジスト膜の膜厚差を皆無にすることは物理的に不
可能である。このようにtR1≠tR2の膜厚において
レジストパターンを形成した場合の平面図を第１
図Ｂに示す。
従来法により単層レジスト膜を段差部へ塗布し、
その段差部に対して交叉してパターニングを行な
つた状態を示したものである。第１図Ａは半導体
基板等の基板１上にSiO2膜２等の段差物パター
ン２ａが形成されておりその上にレジスト３が塗
布された状態の断面図である。この場合、段差物
パターン２ａがない平坦な膜上のレジスト３の膜
厚をtR1の厚さに塗布した時、段差物パターン２
ａ上のレジスト３の膜厚は、レジスト自身の粘性
と塗布時の回転数により膜厚tR2に決定される。
この時tR1＝tR2にすること、つまり凹凸部でのレ
ジスト膜の膜厚差を皆無にすることは物理的に不
可能である。このようにtR1≠tR2の膜厚において
レジストパターンを形成した場合の平面図を第１
図Ｂに示す。
これは、段差物パターン２ａに対して直角に交
叉して形成されたレジストパターン３の膜厚tR1
の位置でパターン幅がl1と決定されると、膜厚tR2
の位置ではtR1＞tR2という関係があるためパタン
幅はl2でかつl1＞l2となり段差部における寸法変
換差が発生してしまう。つまり、非常に微細パタ
ーンになると良好な線幅制御が得られず、更に段
差物２ａのエツジ部２ｂで実質上、平坦部の膜厚
tR1より厚くなるため解像度が低下する。一般に
解像度はレジストの膜厚が薄くなればなるほど向
上する。これは放射線自身の波長によつて微細間
隙になると干渉、回析現像のため入射するエネル
ギーが減衰してしまうためである。つまり段差物
上のレジスト膜厚差を少なくするために、ただ単
にレジストを厚く塗布し見掛け上のレジスト膜厚
差を軽減しようとしても解像度が低下するために
パターン形成上好ましくない。
叉して形成されたレジストパターン３の膜厚tR1
の位置でパターン幅がl1と決定されると、膜厚tR2
の位置ではtR1＞tR2という関係があるためパタン
幅はl2でかつl1＞l2となり段差部における寸法変
換差が発生してしまう。つまり、非常に微細パタ
ーンになると良好な線幅制御が得られず、更に段
差物２ａのエツジ部２ｂで実質上、平坦部の膜厚
tR1より厚くなるため解像度が低下する。一般に
解像度はレジストの膜厚が薄くなればなるほど向
上する。これは放射線自身の波長によつて微細間
隙になると干渉、回析現像のため入射するエネル
ギーが減衰してしまうためである。つまり段差物
上のレジスト膜厚差を少なくするために、ただ単
にレジストを厚く塗布し見掛け上のレジスト膜厚
差を軽減しようとしても解像度が低下するために
パターン形成上好ましくない。
更に反射の影響について第２図を用いて説明す
る。
る。
第２図Ａは基板１上の凸部状段差２に金属膜４
例えばAl膜が全面に蒸着され、更に上部に感光
性樹脂（以後、レジスト）３が塗布された状態に
マスク５のクロム６を介して紫外線を照射した場
合の断面図である。この時の紫外線（以後、UV
光）の入射状態を拡大した図が第２図Ｂである。
入射するUV光７のうち平坦部３ａへ入射する
UV光７ａの反射光７ｂは正確に180°の角度で反
射するが、Al膜４の段差部の位置へ入射するUV
光７ｃはAl膜４の側面から反射して反射光７ｃ
となり、反射光７ｄは未露光部のレジスト領域３
ｂに侵入し、実質現像後のレジスト断面３ｃはマ
スク５のクロム部６の幅よりも狭くなりパターン
精度が劣化する。また段差間とレジストパターン
端部との距離によつてはレジストパターンが消滅
し、パターン断線が発生する。
例えばAl膜が全面に蒸着され、更に上部に感光
性樹脂（以後、レジスト）３が塗布された状態に
マスク５のクロム６を介して紫外線を照射した場
合の断面図である。この時の紫外線（以後、UV
光）の入射状態を拡大した図が第２図Ｂである。
入射するUV光７のうち平坦部３ａへ入射する
UV光７ａの反射光７ｂは正確に180°の角度で反
射するが、Al膜４の段差部の位置へ入射するUV
光７ｃはAl膜４の側面から反射して反射光７ｃ
となり、反射光７ｄは未露光部のレジスト領域３
ｂに侵入し、実質現像後のレジスト断面３ｃはマ
スク５のクロム部６の幅よりも狭くなりパターン
精度が劣化する。また段差間とレジストパターン
端部との距離によつてはレジストパターンが消滅
し、パターン断線が発生する。
以上述べたように、基板上の段差や平滑性によ
つてパターン精度が低下し微細化に対し大きな障
害であつた。特に光強度の高い縮小投影露光法に
おいては、下地反射による解像度、パターン精度
の低下がはなはだしく、例えば段差を有するAl
上の配線パターン形成において2μｍ以下のパタ
ーン寸法は必らず断線する現象がある。
つてパターン精度が低下し微細化に対し大きな障
害であつた。特に光強度の高い縮小投影露光法に
おいては、下地反射による解像度、パターン精度
の低下がはなはだしく、例えば段差を有するAl
上の配線パターン形成において2μｍ以下のパタ
ーン寸法は必らず断線する現象がある。
発明の目的
本発明は、従来例からも述べたように特にフオ
トリソグラフイにおける下地基板の段差や平滑性
からくる反射光の影響による解像度の低下とパタ
ーンの精度の低下を防ぐとともに、工程上の取扱
いが容易で工業的に有利な方法を提供することを
目的とするものである。
トリソグラフイにおける下地基板の段差や平滑性
からくる反射光の影響による解像度の低下とパタ
ーンの精度の低下を防ぐとともに、工程上の取扱
いが容易で工業的に有利な方法を提供することを
目的とするものである。
発明の構成
本発明は、水溶性有機物と500nｍ以下の光を
吸収する物質と架橋剤と水を含む室温で可溶な水
溶性反射防止用有機膜を使用し、段差を有する基
板上にこの膜を塗布し熱処理を行つた後、前記水
溶性反射防止用有機膜上にレジストを重ねて塗布
し、選択的に放射線例えば紫外線、遠紫外線、Ｘ
線、電子線、イオン線などを露光し、前記選択的
に露光したレジストとその直下の水溶性反射防止
有機膜を同時に現像除去しパターン形成方法を提
供しようとするものである。
吸収する物質と架橋剤と水を含む室温で可溶な水
溶性反射防止用有機膜を使用し、段差を有する基
板上にこの膜を塗布し熱処理を行つた後、前記水
溶性反射防止用有機膜上にレジストを重ねて塗布
し、選択的に放射線例えば紫外線、遠紫外線、Ｘ
線、電子線、イオン線などを露光し、前記選択的
に露光したレジストとその直下の水溶性反射防止
有機膜を同時に現像除去しパターン形成方法を提
供しようとするものである。
先に述べた水溶性反射防止用有機膜は、水溶性
有機物例えば多糖体、たんぱく質、ポリビニルピ
ロリドン、ポリビニルアルコールなどと500nｍ
以下の光（紫外線）を吸収する物質例えば酸、塩
基性染料と、水などへの溶解速度を調整するため
の架橋剤例えばジアルデヒドデンプン、重クロム
酸塩、ジアジド化合物、アジド化合物、アルデヒ
ド化合物などと、水とからなる構成を有するもの
である。
有機物例えば多糖体、たんぱく質、ポリビニルピ
ロリドン、ポリビニルアルコールなどと500nｍ
以下の光（紫外線）を吸収する物質例えば酸、塩
基性染料と、水などへの溶解速度を調整するため
の架橋剤例えばジアルデヒドデンプン、重クロム
酸塩、ジアジド化合物、アジド化合物、アルデヒ
ド化合物などと、水とからなる構成を有するもの
である。
実施例の説明
まず、本発明の中で特に冷水に易溶性で多糖類
であるプルランを主成分とする水溶性有機膜につ
いて説明する。プルランの構造は、次のように示
される。
であるプルランを主成分とする水溶性有機膜につ
いて説明する。プルランの構造は、次のように示
される。
このプルランはグルコース単位を中心とするデ
ンプン、セルロースなどの多糖類と分子構造が異
なつている。そして更にその性質も異なる。例え
ば、デンプン、セルロースは冷水に溶けにくいの
に対し、プルランは冷水に易溶であり、その水溶
液は水溶性高分子の水溶液の中で同一の濃度、同
一の分子量においては、粘度の低いものの１つで
ある。またプルラン水溶液は長期間安定であつ
て、ゲル化あるいは老化現象は認められない。更
にその膜は有機溶媒に対してまつたく溶解しない
性質も有する。つまり半導体製造におけるリソグ
ラフイー技術に使用する有機溶媒系の放射線感応
性樹脂（以後、レジスト、）を重ねて塗布しやす
い性質を有している。
ンプン、セルロースなどの多糖類と分子構造が異
なつている。そして更にその性質も異なる。例え
ば、デンプン、セルロースは冷水に溶けにくいの
に対し、プルランは冷水に易溶であり、その水溶
液は水溶性高分子の水溶液の中で同一の濃度、同
一の分子量においては、粘度の低いものの１つで
ある。またプルラン水溶液は長期間安定であつ
て、ゲル化あるいは老化現象は認められない。更
にその膜は有機溶媒に対してまつたく溶解しない
性質も有する。つまり半導体製造におけるリソグ
ラフイー技術に使用する有機溶媒系の放射線感応
性樹脂（以後、レジスト、）を重ねて塗布しやす
い性質を有している。
更に放射線例えば紫外線を吸収する材料、染料
等を前記プルラン水溶液に溶解させる。この時、
染料は酸性染料であるが、プルラン水溶液はPHに
まつたく影響されず安定した水溶液である。
等を前記プルラン水溶液に溶解させる。この時、
染料は酸性染料であるが、プルラン水溶液はPHに
まつたく影響されず安定した水溶液である。
そして、本発明は、レジストのパターン形成の
現像工程における現像液（アルカリ水溶液）、リ
ンス液（水）に対してプルラン膜の溶解速度をコ
ントロールするため、架橋剤としてたとえばジア
ルデヒドデンプンを少量混合することを特徴とし
ている。レジスト現像後レジストが除去された部
分のプルラン膜もレジストの現像工程で用いる現
像液、リンス液にて溶解除去されるが、このとき
プルラン膜の除去が速く進みすぎると、残存した
レジストパターン下のプルラン膜のサイドエツチ
が大きくなる。これを除くために架橋剤を適当に
加え塗布後熱処理を行つてプルラン膜の溶解速度
を適当に低下させる。ジアルデヒドはデンプンを
過沃素酸により酸化して、デンプンの構成単位を
ジアルデヒドに換えたものである。このジアルデ
ヒドデンプンは前記のプルランと反応しアセター
ル結合を作り水に対し難溶性を示す。
現像工程における現像液（アルカリ水溶液）、リ
ンス液（水）に対してプルラン膜の溶解速度をコ
ントロールするため、架橋剤としてたとえばジア
ルデヒドデンプンを少量混合することを特徴とし
ている。レジスト現像後レジストが除去された部
分のプルラン膜もレジストの現像工程で用いる現
像液、リンス液にて溶解除去されるが、このとき
プルラン膜の除去が速く進みすぎると、残存した
レジストパターン下のプルラン膜のサイドエツチ
が大きくなる。これを除くために架橋剤を適当に
加え塗布後熱処理を行つてプルラン膜の溶解速度
を適当に低下させる。ジアルデヒドはデンプンを
過沃素酸により酸化して、デンプンの構成単位を
ジアルデヒドに換えたものである。このジアルデ
ヒドデンプンは前記のプルランと反応しアセター
ル結合を作り水に対し難溶性を示す。
同様に、水に対する難溶性を出すため、感光性
やエステル化、エーテル化させるため、重クロム
酸塩、ジアジド化合物、アジド化合物（感光性）、
アルデヒド化合物などと反応させるのもよい。
やエステル化、エーテル化させるため、重クロム
酸塩、ジアジド化合物、アジド化合物（感光性）、
アルデヒド化合物などと反応させるのもよい。
以下、詳細な実施例を説明する。
まず、本発明に用いる水溶性反射防止用有機膜
の一例の合成方法とその性質について述べる。
の一例の合成方法とその性質について述べる。
ビーカに純水（脱イオン水）を100c.c.を入れ温
度を室温のまま、重金属を充分とつた平均分子量
20万のプルランを撹拌しながら添加してゆき、20
ｇ溶解させる。一方、温度80℃の温水100c.c.に酸
性染料（500nｍ以下の紫外領域を吸収する染料）
2.5ｇを撹拌しながら溶解していく。次にプルラ
ン水溶液と染料水溶液を混合して染料入りプルラ
ン水溶液を作製した。次にジアルデヒドデンプン
水溶液（10％）数c.c.を染料入りプルラン水溶液に
混合させた。この状態では、ゲル化はみられず長
期間おいても品質はまつたく変化がみられない。
この溶液を石英ガラス板上にスピンナーを用いて
3000rpmで回転塗布したところ、均一な5000Åの
膜厚が得られ、紫外透過特性も波長500nｍ以下
で、50％以下の透過を示し半導体製造における紫
外線露光に対し充分な反射防止効果があつた。更
にこの水溶性有機膜を塗布した後この有機膜上に
レジストの塗布を行つたところ溶解もなく、きわ
めて容易にレジストを積層することが可能であつ
た。この水溶性有機膜のレジスト現象に用いる液
での溶解速度は架橋剤なしの時よりも10倍程度遅
くなり、露光後のレジストの現象液に対する溶解
速度よりも遅くなり、レジスト現像後の水溶性有
機膜のサイドエツチを小さくすることができる。
度を室温のまま、重金属を充分とつた平均分子量
20万のプルランを撹拌しながら添加してゆき、20
ｇ溶解させる。一方、温度80℃の温水100c.c.に酸
性染料（500nｍ以下の紫外領域を吸収する染料）
2.5ｇを撹拌しながら溶解していく。次にプルラ
ン水溶液と染料水溶液を混合して染料入りプルラ
ン水溶液を作製した。次にジアルデヒドデンプン
水溶液（10％）数c.c.を染料入りプルラン水溶液に
混合させた。この状態では、ゲル化はみられず長
期間おいても品質はまつたく変化がみられない。
この溶液を石英ガラス板上にスピンナーを用いて
3000rpmで回転塗布したところ、均一な5000Åの
膜厚が得られ、紫外透過特性も波長500nｍ以下
で、50％以下の透過を示し半導体製造における紫
外線露光に対し充分な反射防止効果があつた。更
にこの水溶性有機膜を塗布した後この有機膜上に
レジストの塗布を行つたところ溶解もなく、きわ
めて容易にレジストを積層することが可能であつ
た。この水溶性有機膜のレジスト現象に用いる液
での溶解速度は架橋剤なしの時よりも10倍程度遅
くなり、露光後のレジストの現象液に対する溶解
速度よりも遅くなり、レジスト現像後の水溶性有
機膜のサイドエツチを小さくすることができる。
なお、プルラン、染料、架橋剤の量は、塗布す
る膜厚、紫外線吸収量、水への溶解速度によつて
任意に選択することが可能である。また、水への
溶解性の制御には、プルラン自身をエーテル、エ
ステル化することも考えられる。
る膜厚、紫外線吸収量、水への溶解速度によつて
任意に選択することが可能である。また、水への
溶解性の制御には、プルラン自身をエーテル、エ
ステル化することも考えられる。
この水溶性反射防止用有機膜を使用したパター
ン形成方法の実施例を第３図を用いて説明する。
ン形成方法の実施例を第３図を用いて説明する。
従来例の説明に使用した第２図と同様に半導体
基板１上に絶縁物等の段差２が形成し、反射率の
高い金属膜例えば配線となるAl膜４を蒸着する。
そして前述の水溶性反射防止用有機膜８を塗布す
る〔第３図Ａ〕。この時の水溶性反射防止用有機
膜の膜厚はこの後で露光する際に施こすエネルギ
ー量によつて適当に設定されるものであるが、本
実施例においては2000Åに塗布形成し薄い膜とし
た。
基板１上に絶縁物等の段差２が形成し、反射率の
高い金属膜例えば配線となるAl膜４を蒸着する。
そして前述の水溶性反射防止用有機膜８を塗布す
る〔第３図Ａ〕。この時の水溶性反射防止用有機
膜の膜厚はこの後で露光する際に施こすエネルギ
ー量によつて適当に設定されるものであるが、本
実施例においては2000Åに塗布形成し薄い膜とし
た。
続いて、ポジ型UVレジスト３〔たとえばＳ−
1400（シツプレー社製）、OFPR−800（東京応化
製）等〕を水溶性反射防止用有機膜８上に塗布す
る。この際、ポジ型UVレジスト３と水溶性反射
防止用有機膜８とは互いに溶解することなく均一
に塗布することが可能であつた〔第３図Ｂ〕。
1400（シツプレー社製）、OFPR−800（東京応化
製）等〕を水溶性反射防止用有機膜８上に塗布す
る。この際、ポジ型UVレジスト３と水溶性反射
防止用有機膜８とは互いに溶解することなく均一
に塗布することが可能であつた〔第３図Ｂ〕。
そして、フオトマスク５のクロムパターン６を
介して縮小投影露光法によつて436nｍの紫外線
７を150ｍＪ／cm2のエネルギーで露光する。この
時、段差側面や表面からの反射は水溶性反射防止
用有機膜８中の紫外線吸収剤により吸収されるた
め、まつたく反射が起こらずクロムパターン６通
りの未露光領域３ｅが形成される〔第３図Ｃ〕。
最後にアルカリ現像液およびリンス液を用いた現
像工程よつてポジ型UVレジスト３の露光部分を
現像除去する。この現像工程で露光部分直下の水
溶性反射防止用有機膜も除去され、パターン３
ｆ，８ａを得た〔第３図Ｄ〕。
介して縮小投影露光法によつて436nｍの紫外線
７を150ｍＪ／cm2のエネルギーで露光する。この
時、段差側面や表面からの反射は水溶性反射防止
用有機膜８中の紫外線吸収剤により吸収されるた
め、まつたく反射が起こらずクロムパターン６通
りの未露光領域３ｅが形成される〔第３図Ｃ〕。
最後にアルカリ現像液およびリンス液を用いた現
像工程よつてポジ型UVレジスト３の露光部分を
現像除去する。この現像工程で露光部分直下の水
溶性反射防止用有機膜も除去され、パターン３
ｆ，８ａを得た〔第３図Ｄ〕。
なお、有機膜８の現像液、リンス液での溶解速
度は、前述したように架橋剤の添加量によつて自
在にコントロール可能で上層のレジストの膜厚に
よつて設定される。また架橋剤の架橋反応の促進
のため、有機膜８の塗布後熱処理を加えるのが望
ましい。
度は、前述したように架橋剤の添加量によつて自
在にコントロール可能で上層のレジストの膜厚に
よつて設定される。また架橋剤の架橋反応の促進
のため、有機膜８の塗布後熱処理を加えるのが望
ましい。
第３図ｄののち、パターン３ｆ，８ａをマスク
としてAl膜４を選択除去して電極配線を形成す
る。
としてAl膜４を選択除去して電極配線を形成す
る。
次に第２の実施例を第４図を用いて説明する。
第１の実施例の場合には水溶性反射防止用有機膜
８を露光エネルギのうちの反射光を防ぐ最小の膜
厚にしたため下地基板１の段差２の形状は変化せ
ず、ポジ形UVレジスト３〔たとえばＳ−1400
（シツプレー社製）、OFPR−800（東京応化製）
等〕は段差付近で膜厚の変動が発生し、最終的に
パターン精度が劣化する。これを防ぐために、第
２の実施例では水溶性反射防止用有機膜８を厚く
塗布し平坦に形成する〔第４図Ａ〕。この後、ポ
ジ形UVレジスト３は平坦に塗布されるためにレ
ジスト膜厚の変動がまつたく無くなる。そして露
光現像、リンス工程を加えれば、Ｂのごとくパタ
ーン精度が高く、高アスペクト比パターン３ｆ，
８ａが得られた。なお、膜８にはサイドエツチが
生じるが、その後のエツチングでは、上のレジス
トパターン３ｆがマスクとなるため、膜厚を選択
することにより特に問題はない。この時、水溶性
反射防止用有機膜８は架橋剤であるジアルデヒド
デンプン水溶液を染料入りプルラン水溶液に対し
５重量パーセント加えた水溶液の塗布により形成
し、さらに100℃、90秒程度の低温の熱処理を施
した。こうして架橋剤を最適に添加した有機膜８
の現像用の液に対する溶解速度は適切となり、膜
厚によらず最適の溶解が可能となる。したがつ
て、残された有機膜８のパターン８ａはレジスト
パターン３ｆが忠実に転写された良好な形状を得
ることができる。
第１の実施例の場合には水溶性反射防止用有機膜
８を露光エネルギのうちの反射光を防ぐ最小の膜
厚にしたため下地基板１の段差２の形状は変化せ
ず、ポジ形UVレジスト３〔たとえばＳ−1400
（シツプレー社製）、OFPR−800（東京応化製）
等〕は段差付近で膜厚の変動が発生し、最終的に
パターン精度が劣化する。これを防ぐために、第
２の実施例では水溶性反射防止用有機膜８を厚く
塗布し平坦に形成する〔第４図Ａ〕。この後、ポ
ジ形UVレジスト３は平坦に塗布されるためにレ
ジスト膜厚の変動がまつたく無くなる。そして露
光現像、リンス工程を加えれば、Ｂのごとくパタ
ーン精度が高く、高アスペクト比パターン３ｆ，
８ａが得られた。なお、膜８にはサイドエツチが
生じるが、その後のエツチングでは、上のレジス
トパターン３ｆがマスクとなるため、膜厚を選択
することにより特に問題はない。この時、水溶性
反射防止用有機膜８は架橋剤であるジアルデヒド
デンプン水溶液を染料入りプルラン水溶液に対し
５重量パーセント加えた水溶液の塗布により形成
し、さらに100℃、90秒程度の低温の熱処理を施
した。こうして架橋剤を最適に添加した有機膜８
の現像用の液に対する溶解速度は適切となり、膜
厚によらず最適の溶解が可能となる。したがつ
て、残された有機膜８のパターン８ａはレジスト
パターン３ｆが忠実に転写された良好な形状を得
ることができる。
具体的に本発明による実験データを第５図に示
す。横軸は第１図における段差エツジからマスク
のクロームパターンエツジまでの距離Ｓを示し、
縦軸はパターン形成後のレジストパターンを示し
た。またマスクパターンを転写したものである。
これによると、従来例の曲線１１に示されるもの
はＳ（段差からの距離）が１〜2μｍの距離でレジ
ストパターンが下地Alからの反射によつて、レ
ジストパターンが断線あるいは、断線傾向とな
る。例えばＳが0.5μｍの時は、レジストパターン
が0.5μｍとパターン細りが生じていた。一方、曲
線１０に示す本発明のものは、Ｓの距離に関係な
く、レジストパターンに変動なく1μｍパターン
が形成可能であつた。
す。横軸は第１図における段差エツジからマスク
のクロームパターンエツジまでの距離Ｓを示し、
縦軸はパターン形成後のレジストパターンを示し
た。またマスクパターンを転写したものである。
これによると、従来例の曲線１１に示されるもの
はＳ（段差からの距離）が１〜2μｍの距離でレジ
ストパターンが下地Alからの反射によつて、レ
ジストパターンが断線あるいは、断線傾向とな
る。例えばＳが0.5μｍの時は、レジストパターン
が0.5μｍとパターン細りが生じていた。一方、曲
線１０に示す本発明のものは、Ｓの距離に関係な
く、レジストパターンに変動なく1μｍパターン
が形成可能であつた。
なお、以上の実施例ではレジストとしてポジ型
のものを説明したが、ネガレジストを用いた場合
でも本発明を適用できることは当然である。
のものを説明したが、ネガレジストを用いた場合
でも本発明を適用できることは当然である。
発明の効果
本発明によれば、下地基板からの露光用の光の
反射を吸収するため、これによるパターン不良を
解消することができる。そして、本発明は水を溶
媒とする水溶性有機膜を用いることができ、これ
を塗布する方法であるため、通常用いられるあら
ゆる有機溶剤系のレジストとの溶解混合が生じな
い。このことは、相互溶解が生じないことにより
パターン精度の劣化がなく、実際のプロセスで望
まれる使用レジストの多様化にとつても好都合と
なる。さらに、本発明は水を含む室温でも可溶な
水溶性膜であり、その水溶液の作成が容易で、作
成塗布においても何ら有害な有機溶媒を使用する
必要がなく、取扱い上も工業的に極めて有利であ
るとともに、溶解速度の制御も架橋剤の量により
容易に可能である。このように、本発明は微細な
レジストパターンの高精度かつ工業的に有利な方
法で形成に大きく寄与するものである。
反射を吸収するため、これによるパターン不良を
解消することができる。そして、本発明は水を溶
媒とする水溶性有機膜を用いることができ、これ
を塗布する方法であるため、通常用いられるあら
ゆる有機溶剤系のレジストとの溶解混合が生じな
い。このことは、相互溶解が生じないことにより
パターン精度の劣化がなく、実際のプロセスで望
まれる使用レジストの多様化にとつても好都合と
なる。さらに、本発明は水を含む室温でも可溶な
水溶性膜であり、その水溶液の作成が容易で、作
成塗布においても何ら有害な有機溶媒を使用する
必要がなく、取扱い上も工業的に極めて有利であ
るとともに、溶解速度の制御も架橋剤の量により
容易に可能である。このように、本発明は微細な
レジストパターンの高精度かつ工業的に有利な方
法で形成に大きく寄与するものである。
第１図Ａ，Ｂは従来例によるパターン形成後の
断面図、平面図、第２図Ａ，Ｂは従来のレジスト
パターン形成工程断面図、第３図Ａ〜Ｄは本発明
の第１の実施例のパターン形成工程断面図、第４
図Ａ，Ｂは本発明の第２の実施例のパターン形成
工程断面図、第５図は本発明と従来例との比較デ
ータを示す図である。 １……基板、２……段差、３……レジスト、８
……水溶性反射防止用有機膜。
断面図、平面図、第２図Ａ，Ｂは従来のレジスト
パターン形成工程断面図、第３図Ａ〜Ｄは本発明
の第１の実施例のパターン形成工程断面図、第４
図Ａ，Ｂは本発明の第２の実施例のパターン形成
工程断面図、第５図は本発明と従来例との比較デ
ータを示す図である。 １……基板、２……段差、３……レジスト、８
……水溶性反射防止用有機膜。
Claims (1)
- １ 段差を有する基板上に、水溶性有機物と
500nｍ以下の光を吸収する物質と架橋剤と水を
含む室温で可溶な水溶性反射防止用有機膜を塗布
形成し、前記有機膜に熱処理を行う工程と、前記
水溶性反射防止膜上に有機溶媒系のポジ型放射線
感応性樹脂を塗布形成する工程と、選択的に前記
光を露光する工程と、前記選択的に露光した放射
線感応性樹脂と前記露光した放射線感応性樹脂直
下の前記水溶性反射防止用有機膜を現像除去する
工程とを含むことを特徴とするパターン形成方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59078868A JPS60223121A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | パタ−ン形成方法 |
| US06/724,304 US4745042A (en) | 1984-04-19 | 1985-04-17 | Water-soluble photopolymer and method of forming pattern by use of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59078868A JPS60223121A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | パタ−ン形成方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61041246A Division JPS61179440A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223121A JPS60223121A (ja) | 1985-11-07 |
| JPH0244139B2 true JPH0244139B2 (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=13673796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59078868A Granted JPS60223121A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60223121A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4778739A (en) * | 1986-08-25 | 1988-10-18 | International Business Machines Corporation | Photoresist process for reactive ion etching of metal patterns for semiconductor devices |
| US5130263A (en) * | 1990-04-17 | 1992-07-14 | General Electric Company | Method for photolithographically forming a selfaligned mask using back-side exposure and a non-specular reflecting layer |
| CA2037705A1 (en) * | 1990-04-18 | 1991-10-19 | Mark C. Hakey | Method and apparatus for enhancing the depth of focus in projection lithography |
| JP3284056B2 (ja) * | 1995-09-12 | 2002-05-20 | 株式会社東芝 | 基板処理装置及びパターン形成方法 |
| JP3436843B2 (ja) * | 1996-04-25 | 2003-08-18 | 東京応化工業株式会社 | リソグラフィー用下地材及びそれを用いたリソグラフィー用レジスト材料 |
| TWI360726B (en) | 2003-10-30 | 2012-03-21 | Nissan Chemical Ind Ltd | Sublayer coating-forming composition containing de |
| US7687223B2 (en) | 2004-11-01 | 2010-03-30 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Underlayer coating forming composition for lithography containing cyclodextrin compound |
| JP4832955B2 (ja) * | 2005-06-07 | 2011-12-07 | 信越化学工業株式会社 | レジスト下層膜材料並びにそれを用いたパターン形成方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5955019A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 微細パタ−ン形成方法 |
| JPS59168637A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | Nec Corp | 微細パタ−ンの形成方法 |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP59078868A patent/JPS60223121A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5955019A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | 微細パタ−ン形成方法 |
| JPS59168637A (ja) * | 1983-03-15 | 1984-09-22 | Nec Corp | 微細パタ−ンの形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60223121A (ja) | 1985-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |