JPH03146954A - 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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- JPH03146954A JPH03146954A JP28690789A JP28690789A JPH03146954A JP H03146954 A JPH03146954 A JP H03146954A JP 28690789 A JP28690789 A JP 28690789A JP 28690789 A JP28690789 A JP 28690789A JP H03146954 A JPH03146954 A JP H03146954A
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Landscapes
- 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）
この発明は、レジストパターン形成方法に関し、特に半
導体集積回路等の微細構造のレジストパターンの形成に
適したレジストパターン形成方法に関するものである。
導体集積回路等の微細構造のレジストパターンの形成に
適したレジストパターン形成方法に関するものである。
（従来の技術）
第３図（ａ）乃至（Ｃ）は従来のレジストパターン形成
方法を示す図である。
方法を示す図である。
同図（ａ）に示すように、被加工基板、例えば半導体基
板（１）上にポジ型フォトレジストを塗布して、レジス
ト層（２）を形成する。
板（１）上にポジ型フォトレジストを塗布して、レジス
ト層（２）を形成する。
次に、同図（ｂ）に示すように所定のパターンと逆のパ
ターンのフォトマスク（３）を通してレジスト層（２）
に光（４）を照射して、これを露光する。
ターンのフォトマスク（３）を通してレジスト層（２）
に光（４）を照射して、これを露光する。
次に、露光されたレジスト層（２）をアルカリ現像液て
現像して、上記レジスト層（２）の露光された部分（１
０）を除去する。これにより、同図（ｃ）に示すように
半導体基板（１）上に所定のレジストパターン（６）が
形成される。
現像して、上記レジスト層（２）の露光された部分（１
０）を除去する。これにより、同図（ｃ）に示すように
半導体基板（１）上に所定のレジストパターン（６）が
形成される。
（発明が解決しようとする課題）
上記のような従来のレジストパターン形成方法は、第４
図で説明するような問題があった。
図で説明するような問題があった。
第４図（ａ）に示すように、フォトマスク（３）を通し
て半導体基板（１）上のフォトレジスト層（２）に光（
４）を照射する。このとき、フォトマスク（３）を通過
した光は、そのフォトマスク（３）のパターンに応した
パターンを有する。しかしながら、パターンか微細にな
り、かつ焦点からずれるにつれて、迷光の影響や光のま
わり込み等により、フォトマスク（３）を通過した光は
必ずしも所望のパターン通りにはならず、劣化した光パ
ターン（乱れた光パターン）（５）が現われる。このよ
うな劣化した光パターン（５）を持った光が照射された
レジスト層（２）の露光部分（７）は、上記劣化した光
パターン（５）の影響を受け、線（８）で示すような入
射光分布をもつ。ところで、露光されたレジストの現象
は、はぼ露光部分（７）の入射光分布に応じて進行する
が、現像は元来化学反応であるため、必ずしも入射光分
布に従わずに進行し、劣化した光パターンによる影響は
多少改善される。しかしながら、劣化した光パターン（
５）の影響を完全に無くすことは不可能で、レジストパ
ターン（６）にその影響が残り、第４図（ｂ）に示すよ
うな劣化したパターン（９）か生ずる。
て半導体基板（１）上のフォトレジスト層（２）に光（
４）を照射する。このとき、フォトマスク（３）を通過
した光は、そのフォトマスク（３）のパターンに応した
パターンを有する。しかしながら、パターンか微細にな
り、かつ焦点からずれるにつれて、迷光の影響や光のま
わり込み等により、フォトマスク（３）を通過した光は
必ずしも所望のパターン通りにはならず、劣化した光パ
ターン（乱れた光パターン）（５）が現われる。このよ
うな劣化した光パターン（５）を持った光が照射された
レジスト層（２）の露光部分（７）は、上記劣化した光
パターン（５）の影響を受け、線（８）で示すような入
射光分布をもつ。ところで、露光されたレジストの現象
は、はぼ露光部分（７）の入射光分布に応じて進行する
が、現像は元来化学反応であるため、必ずしも入射光分
布に従わずに進行し、劣化した光パターンによる影響は
多少改善される。しかしながら、劣化した光パターン（
５）の影響を完全に無くすことは不可能で、レジストパ
ターン（６）にその影響が残り、第４図（ｂ）に示すよ
うな劣化したパターン（９）か生ずる。
このため、従来のレジストパターン形成方法は、近い将
来量産されるてあろうより高集積化された半導体集積回
路に要求される極めて微細なレジストパターンを形成す
るときに、光学像がさらに劣化し、そのレジストパター
ン像はさらに劣化する。このようなレジストパターン像
の劣化は、このレジストパターンを用いてエツチングし
たときに、レジストパターンの寸法変動を生じさせると
いう問題があった。
来量産されるてあろうより高集積化された半導体集積回
路に要求される極めて微細なレジストパターンを形成す
るときに、光学像がさらに劣化し、そのレジストパター
ン像はさらに劣化する。このようなレジストパターン像
の劣化は、このレジストパターンを用いてエツチングし
たときに、レジストパターンの寸法変動を生じさせると
いう問題があった。
この発明は、上記のような従来のレジストパターン形成
方法の欠点を解消し、光学像の劣化をレジストパターン
に反映させることなく該レジストパターンを露光するこ
とができ、しかも寸法変動の少ない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したものである。
方法の欠点を解消し、光学像の劣化をレジストパターン
に反映させることなく該レジストパターンを露光するこ
とができ、しかも寸法変動の少ない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したものである。
（課題を解決するための手段）
この発明によるレジストパターン形成方法は、基板上に
フォトレジスト層を形成する工程と、水蒸気にフォトレ
ジスト表面をさらす工程と、チタニウムアルコキシ化合
物のガス雰囲気中でフォトマスクを通して上記レジスト
層を紫外光で露光する工程と、室温から２００°Ｃの範
囲の温度て水蒸気を用いて上記チタニウムアルコキシ化
合物を水酸化して水酸化されたチタニウム化合物層を形
成する工程と、上記水酸化されたチタニウム化合物層を
マスクとして例えば水銀灯の■線（３６５ｎｍ）乃至Ｇ
線（４３６ｎｍ）で上記レジスト層を全面照射して露光
する工程と、この露光工程で露光されたレジスト層を現
像して、該レジスト層の上記フォトマスクを通して照射
された部分を残して他の部分を除去する工程とを含む。
フォトレジスト層を形成する工程と、水蒸気にフォトレ
ジスト表面をさらす工程と、チタニウムアルコキシ化合
物のガス雰囲気中でフォトマスクを通して上記レジスト
層を紫外光で露光する工程と、室温から２００°Ｃの範
囲の温度て水蒸気を用いて上記チタニウムアルコキシ化
合物を水酸化して水酸化されたチタニウム化合物層を形
成する工程と、上記水酸化されたチタニウム化合物層を
マスクとして例えば水銀灯の■線（３６５ｎｍ）乃至Ｇ
線（４３６ｎｍ）で上記レジスト層を全面照射して露光
する工程と、この露光工程で露光されたレジスト層を現
像して、該レジスト層の上記フォトマスクを通して照射
された部分を残して他の部分を除去する工程とを含む。
（作 用）
この発明のレジストパターン形成方法で、チタニウムア
ルコキシ化合物のガス雰囲気中でフォトマスクを通して
光を照射することにより、レジスト表面にパターン化さ
れたチタニウム化合物の膜が形成される皐→。このチタ
ニウム化合物の膜１：Ｉトライエッチンク耐性に優れ、
かつ寸法変動の少ないレジストパターンとして作用する
。
ルコキシ化合物のガス雰囲気中でフォトマスクを通して
光を照射することにより、レジスト表面にパターン化さ
れたチタニウム化合物の膜が形成される皐→。このチタ
ニウム化合物の膜１：Ｉトライエッチンク耐性に優れ、
かつ寸法変動の少ないレジストパターンとして作用する
。
以下、本願発明の実施例を第１図及び第２図を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図（ａ）に示すように、例えば半導体基板等からな
る基板（１）上に高感度なフォトレジストを塗布し、約
８０℃で約８０秒間プリベイクしてフォトレジスト層（
２）を形成する。レジストとしては例えば東京応化工業
株式会社製の０ＦＰＲ−８００が使用される。次に、０
．０１から１・００ラングミユイアの水蒸気に２０℃〜
１００℃の温度でフォトレジスト表面を水酸化する。
る基板（１）上に高感度なフォトレジストを塗布し、約
８０℃で約８０秒間プリベイクしてフォトレジスト層（
２）を形成する。レジストとしては例えば東京応化工業
株式会社製の０ＦＰＲ−８００が使用される。次に、０
．０１から１・００ラングミユイアの水蒸気に２０℃〜
１００℃の温度でフォトレジスト表面を水酸化する。
次に、第１図（ｂ）に示すように所望のパターンを有す
るフォトマスク（１３）を通して、例えばテトラ−イソ
ブトキシチタニウム雰囲気（１４）中でレジスト層（２
）の表面におけるフォーカス状態が最良になるように調
整された例えば紫外光（１２）で露光する。この露光処
理によって、レジスト層（２）の表面の露光された部分
のフォトレジスト表面の水酸基にのみチタニウム化合物
が化合結合される。
るフォトマスク（１３）を通して、例えばテトラ−イソ
ブトキシチタニウム雰囲気（１４）中でレジスト層（２
）の表面におけるフォーカス状態が最良になるように調
整された例えば紫外光（１２）で露光する。この露光処
理によって、レジスト層（２）の表面の露光された部分
のフォトレジスト表面の水酸基にのみチタニウム化合物
が化合結合される。
余分なチタニウム化合物は真空排気して除去される。
次に、第１図（ｃ）に示すように、第１図（ｂ）の工程
てレジスト層（２）の表面に化合結合されたチタニウム
化合物を水蒸気（１５）に触れさせて余分なイソットキ
シ基を水酸基に置換し、次の工程てマスクとして作用す
る水酸化チタニウム化合物層（１６）をレジスト層（２
）上に形成する。水蒸気の温度はそれ程厳密なものでは
なく、室温から約２００℃までの範囲の任意の温度でよ
い。
てレジスト層（２）の表面に化合結合されたチタニウム
化合物を水蒸気（１５）に触れさせて余分なイソットキ
シ基を水酸基に置換し、次の工程てマスクとして作用す
る水酸化チタニウム化合物層（１６）をレジスト層（２
）上に形成する。水蒸気の温度はそれ程厳密なものでは
なく、室温から約２００℃までの範囲の任意の温度でよ
い。
次に第１図（ｄ）に示すように、水酸化チタニウム化合
物層（１６）が形成されたレジスト層（２）全面を例え
ば水銀灯の３６５ｎ■ （Ｉ線）乃至４３６ｎ■ （Ｇ
線）の光（１７）で照射する。このとき、上記水酸化チ
タニウム化合物層（１６）はマスクとして作用し、レジ
スト層（２）の上記水酸化チタニウム化合物層（１６）
で被覆されていない部分（１８）が露光される。
物層（１６）が形成されたレジスト層（２）全面を例え
ば水銀灯の３６５ｎ■ （Ｉ線）乃至４３６ｎ■ （Ｇ
線）の光（１７）で照射する。このとき、上記水酸化チ
タニウム化合物層（１６）はマスクとして作用し、レジ
スト層（２）の上記水酸化チタニウム化合物層（１６）
で被覆されていない部分（１８）が露光される。
最後に、第１図（ｄ）で露光された部分（１８）を現像
処理して除去し、第１図（Ｃ）に示すように、基板（１
）上に所望のレジストパターン（１９）を形成する。
処理して除去し、第１図（Ｃ）に示すように、基板（１
）上に所望のレジストパターン（１９）を形成する。
第２図は第１図（ｂ）の工程をさらに詳しく説明するた
めの図である。
めの図である。
第２図（ａ）に示すように、フォトマスク（１３）を通
して、テトラーインヅトキシチタニウム雰囲気（１４）
中てレジスト層（２）を紫外光（１２）で照射すると、
この紫外光（１２）に暴されたテトラ−イソブトキシチ
タニウムおよびレジスト層（２）の表面水酸基を励起状
態とする。
して、テトラーインヅトキシチタニウム雰囲気（１４）
中てレジスト層（２）を紫外光（１２）で照射すると、
この紫外光（１２）に暴されたテトラ−イソブトキシチ
タニウムおよびレジスト層（２）の表面水酸基を励起状
態とする。
第２図（ｂ）における照射された部分（イ）の（２０）
はテトラ−イソブトキシチタニウムの活性励起種（（ｃ
ｕｓ）、ｃｏＬＴ−を（２１）は表面水酸基の励起種Ｏ
ＨＭを表わす。フォトマスク（１３）によりマスクされ
ている部分（０）のテトラ−イソブトキシチタニウムお
よび水酸基は励起されない。
はテトラ−イソブトキシチタニウムの活性励起種（（ｃ
ｕｓ）、ｃｏＬＴ−を（２１）は表面水酸基の励起種Ｏ
ＨＭを表わす。フォトマスク（１３）によりマスクされ
ている部分（０）のテトラ−イソブトキシチタニウムお
よび水酸基は励起されない。
上記の活性励起種（２０）、（２１）のいずれか一方、
あるいは双方が作用してレジスト層（２）の表面にテト
ラ−イソブトキシチタニウムが化合結合により固定化さ
れ、第２図（Ｃ）に示すように、トリーイソブトキシチ
タニウム表面種（２２）が形成される。フォトマスク（
１３）によって光が遮断された部分（ロ）ては上記のよ
うな固定化反応は生じず、テトラーイソブトキチタニウ
ムは単に物理的にレジトキシチタニウムは離脱して、残
留ガスと共に除去される。このような光化学的な活性度
の違いによってレジスト層（２）の表面には先に第１図
（Ｃ）に示したようにパターン化された水酸化チタニウ
ム化合物層が形成される。
あるいは双方が作用してレジスト層（２）の表面にテト
ラ−イソブトキシチタニウムが化合結合により固定化さ
れ、第２図（Ｃ）に示すように、トリーイソブトキシチ
タニウム表面種（２２）が形成される。フォトマスク（
１３）によって光が遮断された部分（ロ）ては上記のよ
うな固定化反応は生じず、テトラーイソブトキチタニウ
ムは単に物理的にレジトキシチタニウムは離脱して、残
留ガスと共に除去される。このような光化学的な活性度
の違いによってレジスト層（２）の表面には先に第１図
（Ｃ）に示したようにパターン化された水酸化チタニウ
ム化合物層が形成される。
なお、上記の実施例では、チタニウム化合物としてテト
ラ−イソブトキシチタニウムを用いたが、他のアルコキ
シチタニウム、例えばメトキシチタニウム、エトキシチ
タニウム、ｎ−プロポキシチタニウム、イソプロポキシ
チタニウム、あるいはハロゲン化チタニウム、例えばチ
タニウムテトラクロライドを使用することもてきる。ま
た、上記実施例では、半導体基板上にパターン化された
レジスト層を形成する場合について説明したが、基板（
１）としてプリント基板を使用してもよい。
ラ−イソブトキシチタニウムを用いたが、他のアルコキ
シチタニウム、例えばメトキシチタニウム、エトキシチ
タニウム、ｎ−プロポキシチタニウム、イソプロポキシ
チタニウム、あるいはハロゲン化チタニウム、例えばチ
タニウムテトラクロライドを使用することもてきる。ま
た、上記実施例では、半導体基板上にパターン化された
レジスト層を形成する場合について説明したが、基板（
１）としてプリント基板を使用してもよい。
（発明の効果）
以上のように、この発明によれば、水酸化チタニウム化
合物の薄膜によってフォトレジスト層（２）上に直接マ
スクを形成し、このマスクを使用してフォトレジスト層
を露光するので、レジストパターン像の劣化がなく、ド
ライエツチング耐性に優れ、かつ寸法変動の少ないレジ
ストパターンを形成することができ、また、この発明の
方法は、レジスト膜厚に依存した変化量を考慮する必要
がなく、高集積化に適した正確な微細パターンを形成す
るのに特に適している
合物の薄膜によってフォトレジスト層（２）上に直接マ
スクを形成し、このマスクを使用してフォトレジスト層
を露光するので、レジストパターン像の劣化がなく、ド
ライエツチング耐性に優れ、かつ寸法変動の少ないレジ
ストパターンを形成することができ、また、この発明の
方法は、レジスト膜厚に依存した変化量を考慮する必要
がなく、高集積化に適した正確な微細パターンを形成す
るのに特に適している
第１図はこの発明によるレジストパターン形成方法の一
実施例の各工程を説明する図、第２図は第１図の工程中
の一部をさらに詳細に説明する図、第３図は従来のレジ
ストパターン形成方法を説明する図、第４図は第３図に
示す従来のレジストパターン形成方法でレジストパター
ンを形成す ０ るときの欠点を説明する図である。 （１）・・・・基板、（２）・・・・フォトレジスト層
、（１３）・・・・フォトマスク、（１４）・・・・チ
タニウムアルコキシ化合物のガス雰囲気、（１５）・・
・・水蒸気、（１６）・・・・水酸化されたチタニウム
化合物層、 （１８）・・・・水酸化チタニウム層のマ
スクで覆われた部分以外のレジスト層、（１９）・・・
・所望のレジストパターン。
実施例の各工程を説明する図、第２図は第１図の工程中
の一部をさらに詳細に説明する図、第３図は従来のレジ
ストパターン形成方法を説明する図、第４図は第３図に
示す従来のレジストパターン形成方法でレジストパター
ンを形成す ０ るときの欠点を説明する図である。 （１）・・・・基板、（２）・・・・フォトレジスト層
、（１３）・・・・フォトマスク、（１４）・・・・チ
タニウムアルコキシ化合物のガス雰囲気、（１５）・・
・・水蒸気、（１６）・・・・水酸化されたチタニウム
化合物層、 （１８）・・・・水酸化チタニウム層のマ
スクで覆われた部分以外のレジスト層、（１９）・・・
・所望のレジストパターン。
Claims (1)
- （１）基板上にフォトレジスト層を形成する工程と、水
蒸気にフォトレジスト表面をさらす工程と、チタニウム
アルコキシ化合物のガス雰囲気中でフォトマスクを通し
て上記フォトレジスト層を露光する工程と、水蒸気で上
記チタニウムアルコキシ化合物を水酸化して上記フォト
レジスト層の表面に所望のパターンの水酸化されたチタ
ニウム化合物層を形成する工程と、該水酸化されたチタ
ニウム化合物層をマスクとして上記レジスト層を全面露
光する工程と、該露光工程で露光されたレジスト層を現
像して、上記チタニウム化合物層のマスクで覆われた部
分以外のレジスト層を除去して上記基板上に所望のレジ
ストパターンを形成する工程とを含むレジストパターン
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28690789A JPH0792605B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | レジストパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28690789A JPH0792605B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | レジストパターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146954A true JPH03146954A (ja) | 1991-06-21 |
| JPH0792605B2 JPH0792605B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=17710539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28690789A Expired - Lifetime JPH0792605B2 (ja) | 1989-11-02 | 1989-11-02 | レジストパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792605B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11173649B1 (en) | 2018-12-11 | 2021-11-16 | Facebook Technologies, Llc | Reducing adhesive failure during nanoimprint lithography demolding |
| US11262495B1 (en) * | 2017-10-04 | 2022-03-01 | Facebook Technologies, Llc | Waveguides with high refractive index gratings manufactured by post-patterning infusion |
| US11262650B1 (en) | 2018-12-11 | 2022-03-01 | Facebook Technologies, Llc | Reducing adhesive failure during nanoimprint lithography demolding |
| US11294278B1 (en) | 2018-12-11 | 2022-04-05 | Facebook Technologies, Llc | Reducing adhesive failure during nanoimprint lithography demolding |
-
1989
- 1989-11-02 JP JP28690789A patent/JPH0792605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11262495B1 (en) * | 2017-10-04 | 2022-03-01 | Facebook Technologies, Llc | Waveguides with high refractive index gratings manufactured by post-patterning infusion |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0792605B2 (ja) | 1995-10-09 |
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