JPH0263114A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0263114A JPH0263114A JP63214560A JP21456088A JPH0263114A JP H0263114 A JPH0263114 A JP H0263114A JP 63214560 A JP63214560 A JP 63214560A JP 21456088 A JP21456088 A JP 21456088A JP H0263114 A JPH0263114 A JP H0263114A
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
〔概 要〕
大気中でレジスト層に対してＸ線露光を行ってレジスト
パターンを形成する方法に関し。
パターンを形成する方法に関し。
酸発生剤と架橋剤とが添加されたノボラック樹脂から成
るレジスト層に対して大気中でＸ線露光を行った場合に
、Ｘ線非露光部分のレジスト層が現像時に除去されず残
り、その結果生じるパターン精度の低下を防止すること
を目的とし。
るレジスト層に対して大気中でＸ線露光を行った場合に
、Ｘ線非露光部分のレジスト層が現像時に除去されず残
り、その結果生じるパターン精度の低下を防止すること
を目的とし。
酸発生剤と架橋剤とが添加されたノボラック樹脂から成
るレジスト層を基板上に形成する工程と。
るレジスト層を基板上に形成する工程と。
該レジスト層をオゾンから遮断するための膜であって、
該レジスト層とは選択的に除去可能な材料から成るオゾ
ン遮断膜を該レジスト層上゛に形成する工程と、該オゾ
ン遮断膜を通して該レジスト層にＸ線を選択的に照射す
る工程と、該Ｘ線照射後に該オゾン遮断膜を選択的に除
去する工程と、該オゾン遮断膜の除去後に該レジスト層
を所定温度でベーキングする工程と、該ベーキング後に
該レジスト層を現像してレジストパターンを形成する工
程とを含むことにより構成される。
該レジスト層とは選択的に除去可能な材料から成るオゾ
ン遮断膜を該レジスト層上゛に形成する工程と、該オゾ
ン遮断膜を通して該レジスト層にＸ線を選択的に照射す
る工程と、該Ｘ線照射後に該オゾン遮断膜を選択的に除
去する工程と、該オゾン遮断膜の除去後に該レジスト層
を所定温度でベーキングする工程と、該ベーキング後に
該レジスト層を現像してレジストパターンを形成する工
程とを含むことにより構成される。
本発明は、大気中でレジスト層に対してＸ線露光を行っ
て形成されたレジストパターンを用いる半導体装置の製
造方法に係り、とくに、酸発生剤と架橋剤とが添加され
たノボラック樹脂から成るレジストを用いてレジストパ
ターンを形成する方法に関する。
て形成されたレジストパターンを用いる半導体装置の製
造方法に係り、とくに、酸発生剤と架橋剤とが添加され
たノボラック樹脂から成るレジストを用いてレジストパ
ターンを形成する方法に関する。
半導体装置の高性能化および高密度化にともなって１μ
爾以下の寸法の回路パターンを形成することが要求され
ている。その所要寸法は、クォーターミクロン領域と称
されるように、１７４μ−にも達している。このような
微細寸法のパターンを形成するため、エツチングマスク
となるレジスト層のパターンニングに対する電子ビーム
（ＢＢ）露光技術はすでに実用化されており、さらに進
んだ微細化およびリソグラフ工程のスループット向上を
目的として、Ｘ線露光技術の開発が進められていること
は周知のところである。
爾以下の寸法の回路パターンを形成することが要求され
ている。その所要寸法は、クォーターミクロン領域と称
されるように、１７４μ−にも達している。このような
微細寸法のパターンを形成するため、エツチングマスク
となるレジスト層のパターンニングに対する電子ビーム
（ＢＢ）露光技術はすでに実用化されており、さらに進
んだ微細化およびリソグラフ工程のスループット向上を
目的として、Ｘ線露光技術の開発が進められていること
は周知のところである。
ｘｌ露光に用い得るレジストとしては、ポリメチルメタ
クリレ−１−（ＰＭＭＡ）や塩素化ポリスチレン系のも
のが知られているが、低感度であるとか。
クリレ−１−（ＰＭＭＡ）や塩素化ポリスチレン系のも
のが知られているが、低感度であるとか。
耐ドライエツチング性が充分でないとか、あるいは現像
時における膨潤が大きく、充分な解像度が得られない等
の問題があった。これらの問題が解決されたノボラック
樹脂系のレジストが報告されている。（Ｅ、 Ｔａｉ、
ｅｔ ａｌ、、 ５ＰＩＢ Ｖｏｌ、７７３ １！ｌ
ｅｃ−ｔｒｏｎ−Ｂｅａｍ、 Ｘ−Ｒａｙ ａｎｄ Ｉ
ｏｎ−Ｂｅａｍ ＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅｓＶｌ、
Ｐ、１３２．１９８７） このレジストは、酸発生剤と酸により活性化される架橋
剤とを添加したノボラック樹脂から成るネガ型であって
、Ｘ線の照射によってレジスト内に酸が発生し、これが
触媒となって架橋反応が生じる。露光後のベーキングに
よって架橋反応が促進される。
時における膨潤が大きく、充分な解像度が得られない等
の問題があった。これらの問題が解決されたノボラック
樹脂系のレジストが報告されている。（Ｅ、 Ｔａｉ、
ｅｔ ａｌ、、 ５ＰＩＢ Ｖｏｌ、７７３ １！ｌ
ｅｃ−ｔｒｏｎ−Ｂｅａｍ、 Ｘ−Ｒａｙ ａｎｄ Ｉ
ｏｎ−Ｂｅａｍ ＬｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅｓＶｌ、
Ｐ、１３２．１９８７） このレジストは、酸発生剤と酸により活性化される架橋
剤とを添加したノボラック樹脂から成るネガ型であって
、Ｘ線の照射によってレジスト内に酸が発生し、これが
触媒となって架橋反応が生じる。露光後のベーキングに
よって架橋反応が促進される。
一般に、ノボラック樹脂あるいは塩素化ポリスチレン樹
脂から成るネガ型のレジスト層に対して大気中でＸ線露
光を行うと、現像処理により除去されるはずの非露光部
分に不溶性の残渣が残ることが知られている。この現象
は、レジスト層に接している大気中に発生するオゾンが
関係しているために生じると考えられている。このよう
なオゾンの影響を避けるために、上記レジスト層上に。
脂から成るネガ型のレジスト層に対して大気中でＸ線露
光を行うと、現像処理により除去されるはずの非露光部
分に不溶性の残渣が残ることが知られている。この現象
は、レジスト層に接している大気中に発生するオゾンが
関係しているために生じると考えられている。このよう
なオゾンの影響を避けるために、上記レジスト層上に。
例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）から成る膜を形
成して、レジスト層がオゾンに曝されないようにする方
法が採られている。以下この膜をオゾン遮断膜と称する
。
成して、レジスト層がオゾンに曝されないようにする方
法が採られている。以下この膜をオゾン遮断膜と称する
。
ところが、上記のような酸発生剤と架橋剤が添加された
ノボラック樹脂から成るレジスト層上にオゾン遮断膜を
設けた状態でＸ線露光を行い、これにベーキング処理を
施したのち現像した場合。
ノボラック樹脂から成るレジスト層上にオゾン遮断膜を
設けた状態でＸ線露光を行い、これにベーキング処理を
施したのち現像した場合。
非露光部分に不溶性残渣が残ることが１本発明者らによ
り観察された。すなわち、見掛は上オゾン遮断膜の効果
が有効に発揮されていないかのような結果を呈する。
り観察された。すなわち、見掛は上オゾン遮断膜の効果
が有効に発揮されていないかのような結果を呈する。
本発明は、上記酸素遮断膜の機能を有効に利用すると同
時に、上記ノボラック樹脂系のレジスト層におけるＸ線
非露光部分に不溶性残渣が残らないツメターン形成方法
を提供することを目的とする。
時に、上記ノボラック樹脂系のレジスト層におけるＸ線
非露光部分に不溶性残渣が残らないツメターン形成方法
を提供することを目的とする。
上記目的は、大気中でレジスト層に対してＸ線露光を行
ってレジストパターンを形成する一連の工程において、
酸発生剤と架橋剤とが添加されたノボラック樹脂から成
るレジスト層を基板上に形成する工程と、該レジスト層
をオゾンから遮断するための膜であって、該レジスト層
とは選択的に除去可能な材料から成るオゾン遮断膜を該
レジスト層上に形成する工程と、該オゾン遮断膜を通し
て該レジスト層にＸ線を選択的に照射する工程と。
ってレジストパターンを形成する一連の工程において、
酸発生剤と架橋剤とが添加されたノボラック樹脂から成
るレジスト層を基板上に形成する工程と、該レジスト層
をオゾンから遮断するための膜であって、該レジスト層
とは選択的に除去可能な材料から成るオゾン遮断膜を該
レジスト層上に形成する工程と、該オゾン遮断膜を通し
て該レジスト層にＸ線を選択的に照射する工程と。
該Ｘ線照射後に該オゾン遮断膜を選択的に除去する工程
と、該オゾン遮断膜の除去後に該レジスト層を所定温度
でベーキングする工程と、該ベーキング後に該レジスト
層を現像してレジストパターンを形成する工程とを含む
ことを特徴とする本発明に係る半導体装置の製造方法に
よって達成される。
と、該オゾン遮断膜の除去後に該レジスト層を所定温度
でベーキングする工程と、該ベーキング後に該レジスト
層を現像してレジストパターンを形成する工程とを含む
ことを特徴とする本発明に係る半導体装置の製造方法に
よって達成される。
ノボラック樹脂と酸発生剤と、この酸発生剤がエックス
線照射されて生じた酸により活性化される架橋剤とから
成るレジスト層上にＰＶＡから成るオゾン遮断膜を形成
しＸ線露光を行ったのち、ベーキングを行う前にオゾン
遮断膜を除去し９次いで、残った上記レジスト層に所定
のベーキング処理を施し、現像処理を行うことにより、
非露光部分に不溶性残渣が生じることがなくなる。
線照射されて生じた酸により活性化される架橋剤とから
成るレジスト層上にＰＶＡから成るオゾン遮断膜を形成
しＸ線露光を行ったのち、ベーキングを行う前にオゾン
遮断膜を除去し９次いで、残った上記レジスト層に所定
のベーキング処理を施し、現像処理を行うことにより、
非露光部分に不溶性残渣が生じることがなくなる。
上記本発明の効果が生じる理由は明らかではないが１次
のような機構が考えられる。
のような機構が考えられる。
すなわち、酸素が存在する雰囲気中での紫外線あるいは
Ｘ線等の照射、または、オゾンとの接触により、高分子
の主鎖が切断され、カルボキシル基（−ＣＯＯＮ）が生
成することが知られている。
Ｘ線等の照射、または、オゾンとの接触により、高分子
の主鎖が切断され、カルボキシル基（−ＣＯＯＮ）が生
成することが知られている。
Ｘ線照射によって大気中に発生したオゾンが拡散し、非
露光部分におけるオゾン遮断膜のＰＶＡ等に微量の有機
酸が発生する。この酸がベーキング工程において上記ノ
ボラック樹脂系のレジスト層に拡散し、ここに添加され
ている架橋剤を活性化して架橋反応が生じるため、不溶
性残渣が生じる。
露光部分におけるオゾン遮断膜のＰＶＡ等に微量の有機
酸が発生する。この酸がベーキング工程において上記ノ
ボラック樹脂系のレジスト層に拡散し、ここに添加され
ている架橋剤を活性化して架橋反応が生じるため、不溶
性残渣が生じる。
すなわち、オゾン遮断膜はオゾンと反応して酸を生じる
一種の酸発生剤としても作用する。
一種の酸発生剤としても作用する。
本発明は上記の考え方に＋４もとづき、ベーキング時に
上記酸が存在しないように工程を改良したものであって
、上記機構により非露光部分に酸が発生しているオゾン
遮断膜をベーキング前に除去しておくことによって、非
露光部分のノボラック樹脂系レジストにベーキング工程
において架橋反応が起こらず、現像後に不溶性残渣が残
らない。
上記酸が存在しないように工程を改良したものであって
、上記機構により非露光部分に酸が発生しているオゾン
遮断膜をベーキング前に除去しておくことによって、非
露光部分のノボラック樹脂系レジストにベーキング工程
において架橋反応が起こらず、現像後に不溶性残渣が残
らない。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明のレジストパターン形成方法の工程にお
ける要部断面図である。
ける要部断面図である。
第１図（ａ）に示すように、シリコンウェハ等の基板ｌ
上に、酸発生剤と、この酸発生剤によって活性化される
架橋剤が添加されたノボラック樹脂から成るレジストを
、厚さ約１．０μｍにスピンコーティングしてレジスト
層２を形成する。次いで。
上に、酸発生剤と、この酸発生剤によって活性化される
架橋剤が添加されたノボラック樹脂から成るレジストを
、厚さ約１．０μｍにスピンコーティングしてレジスト
層２を形成する。次いで。
レジスト層２上に２例えばＰＶＡから成る厚さ１〜２μ
ｍのオゾン遮断膜３をスピンコーティングする。上記の
レジストの例としては、 ５ＨＩＰＬＥＹ社から発売さ
れている５ＡＬ６０１−ＥＲ７が挙げられる。
ｍのオゾン遮断膜３をスピンコーティングする。上記の
レジストの例としては、 ５ＨＩＰＬＥＹ社から発売さ
れている５ＡＬ６０１−ＥＲ７が挙げられる。
上記ののち、第１図（ｂ）に示すように、基板１を所定
のパターン４１が形成されたＸ線マスク４と対向するよ
うに配置する。パターン４１は１例えば金（Ａｕ）、タ
ングステン（圓）、タンタル（Ｔａ）、あるいはこれら
の窒化物等から成るエックス線吸収性の薄膜をパターン
ニングしたものであり、符号４２はパターン４１を支持
するためのＸ線透過性薄膜であって９例えば窒化珪素（
ＳｉＪａ）、炭・化珪素（ＳｉＣ）、または、窒化硼素
（ＢＮ）から成る。
のパターン４１が形成されたＸ線マスク４と対向するよ
うに配置する。パターン４１は１例えば金（Ａｕ）、タ
ングステン（圓）、タンタル（Ｔａ）、あるいはこれら
の窒化物等から成るエックス線吸収性の薄膜をパターン
ニングしたものであり、符号４２はパターン４１を支持
するためのＸ線透過性薄膜であって９例えば窒化珪素（
ＳｉＪａ）、炭・化珪素（ＳｉＣ）、または、窒化硼素
（ＢＮ）から成る。
エックス線透過性支持膜４２は、その周囲が図示しない
支持枠に固定されており、この支持枠が図示しないＸ線
発生装置に固定されている。基板ｌとＸ線マスク４間の
距離は１例えば１０〜１００μｍ程度に保たれる。そし
て、Ｘ線発生装置から射出されたＸ線５は、Ｘ線透過性
支持膜４２を透過し。
支持枠に固定されており、この支持枠が図示しないＸ線
発生装置に固定されている。基板ｌとＸ線マスク４間の
距離は１例えば１０〜１００μｍ程度に保たれる。そし
て、Ｘ線発生装置から射出されたＸ線５は、Ｘ線透過性
支持膜４２を透過し。
一部はｘｌ吸収性薄膜のパターン４１により吸収され、
一部が基板ｌに入射する。基板１とＸ線マスク４間には
大気の層６が存在し、Ｘ線マスク４を通過したＸ線によ
り、大気層６中にオゾンが発生する。このオゾンはパタ
ーン４１直下の大気層６中に拡散するが、オゾン遮断膜
３に覆われているレジスト層２とは接触できない。
一部が基板ｌに入射する。基板１とＸ線マスク４間には
大気の層６が存在し、Ｘ線マスク４を通過したＸ線によ
り、大気層６中にオゾンが発生する。このオゾンはパタ
ーン４１直下の大気層６中に拡散するが、オゾン遮断膜
３に覆われているレジスト層２とは接触できない。
上記により、第１図（Ｃ）に示すように、パターン４１
によりマスクされていない領域２１のレジスト層２が感
光し、この領域２１のレジスト層２に含まれている酸発
生剤が光化学反応を起こし、酸を発生する。この状態に
おいて、パターン４１直下の非露光部分を含むオゾン遮
断膜３の全体には、前記の機構によって有機酸が生成し
ているものと考えられる。
によりマスクされていない領域２１のレジスト層２が感
光し、この領域２１のレジスト層２に含まれている酸発
生剤が光化学反応を起こし、酸を発生する。この状態に
おいて、パターン４１直下の非露光部分を含むオゾン遮
断膜３の全体には、前記の機構によって有機酸が生成し
ているものと考えられる。
次いで、オゾン遮断膜３を選択的に除去する。
例えばＰＶＡから成るオゾン遮断膜３は水に可溶であり
、水に不溶性のノボラック樹脂から成るレジスト層２と
は選択的に除去される。このようにして、有機酸が生成
しているオゾン遮断膜３が除去され、第１図（ｄ）に示
すように、レジスト層２が表出される。レジスト層２に
は、領域２１のみに、酸発生剤とＸ線との光化学反応に
よって酸が発生している。
、水に不溶性のノボラック樹脂から成るレジスト層２と
は選択的に除去される。このようにして、有機酸が生成
しているオゾン遮断膜３が除去され、第１図（ｄ）に示
すように、レジスト層２が表出される。レジスト層２に
は、領域２１のみに、酸発生剤とＸ線との光化学反応に
よって酸が発生している。
上記のように、オゾン遮断膜３が除去された基板ｌを１
例えば１０５℃の所定温度の下で大気中でベーキングを
行う。このベーキングにより、レジスト層２中の架橋剤
が前記のようにして発生した酸により活性化され、ノボ
ラック樹脂と架橋反応を起こす。上記ベーキングののち
、所定の現像液で現像を行う、非露光部分のレジスト層
２中には酸が発生しておらず、したがって、架橋反応が
生じないため、上記現像において溶解・除去される。
例えば１０５℃の所定温度の下で大気中でベーキングを
行う。このベーキングにより、レジスト層２中の架橋剤
が前記のようにして発生した酸により活性化され、ノボ
ラック樹脂と架橋反応を起こす。上記ベーキングののち
、所定の現像液で現像を行う、非露光部分のレジスト層
２中には酸が発生しておらず、したがって、架橋反応が
生じないため、上記現像において溶解・除去される。
このようにして、第１図（ｅｌに示すように、所望のレ
ジストパターン７が形成され、非露光部分には不溶性残
渣が生じない。
ジストパターン７が形成され、非露光部分には不溶性残
渣が生じない。
本発明によれば、ノボラック樹脂から成るＸ線露光用レ
ジストの有する高感度とすぐれた耐ドライエツチング性
を充分に発揮させ、高精度のレジストパターンを形成可
能とする効果がある。
ジストの有する高感度とすぐれた耐ドライエツチング性
を充分に発揮させ、高精度のレジストパターンを形成可
能とする効果がある。
第１図は本発明のパターン形成方法の実施例の工程にお
ける要部断面図 である。 図において。 １は基板。 ２はレジスト層。 ３はオゾン遮断膜。 ４はＸ線マスク。 ５はＸ線。 ６は大気層。 ２１はマスクされていない領域。 ４１はＸ！ｌｉ吸収性薄膜パターン。 ４２はＸ線透過性支持膜 である。 本発明／）実施４列の工程（２おｌ−７５零部断面図第
１ 図
ける要部断面図 である。 図において。 １は基板。 ２はレジスト層。 ３はオゾン遮断膜。 ４はＸ線マスク。 ５はＸ線。 ６は大気層。 ２１はマスクされていない領域。 ４１はＸ！ｌｉ吸収性薄膜パターン。 ４２はＸ線透過性支持膜 である。 本発明／）実施４列の工程（２おｌ−７５零部断面図第
１ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 大気中でレジスト層に対してＸ線露光を行って形成され
たレジストパターンを用いる半導体装置の製造方法であ
って、 酸発生剤と架橋剤とが添加されたノボラック樹脂から成
るレジスト層を基板上に形成する工程と、該レジスト層
をオゾンから遮断するための膜であって、該レジスト層
とは選択的に除去可能な材料から成るオゾン遮断膜を該
レジスト層上に形成する工程と、 該オゾン遮断膜を通して該レジスト層にＸ線を選択的に
照射する工程と、 該Ｘ線照射後に該オゾン遮断膜を選択的に除去する工程
と、 該オゾン遮断膜の除去後に該レジスト層を所定温度でベ
ーキングする工程と、 該ベーキング後に該レジスト層を現像してレジストパタ
ーンを形成する工程 とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214560A JPH0263114A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214560A JPH0263114A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263114A true JPH0263114A (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16657747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63214560A Pending JPH0263114A (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0263114A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04178648A (ja) * | 1990-11-14 | 1992-06-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Ｐｓ版用またはホログラム記録材料用光硬化性組成物 |
| JPH04204848A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細パターン形成方法 |
| JPH04287047A (ja) * | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | パターン形成方法およびフォトマスクの製造方法 |
| JP2020527487A (ja) * | 2017-07-19 | 2020-09-10 | イーストマン コダック カンパニー | 平版印刷版を調製するための方法 |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63214560A patent/JPH0263114A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04178648A (ja) * | 1990-11-14 | 1992-06-25 | Dainippon Printing Co Ltd | Ｐｓ版用またはホログラム記録材料用光硬化性組成物 |
| JPH04204848A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 微細パターン形成方法 |
| JPH04287047A (ja) * | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | パターン形成方法およびフォトマスクの製造方法 |
| JP2020527487A (ja) * | 2017-07-19 | 2020-09-10 | イーストマン コダック カンパニー | 平版印刷版を調製するための方法 |
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