JPH03169007A - 多層レジストのパターン形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、集積回路構造に用いられる現像工程に関し、
特に露光時の解像度、パターン寸法制御精度の向上を図
った多層レジストのパターン形成方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、集積回路製造に用いられる現像工程では、ウェ
ハ上にエッチング時にパターン転写の精度を保つために
必要な厚さの単層レジストをウエハ上に塗布し、マスク
パターンを介して露光し、次にこれを現像してウェハ上
にレジストパターンを形成する。第２図（Ａ）（Ｂ）は
、従来の単層レジストによるパターン形成方法を示す工
程図である。従来の技術によれば、まず、第２図（Ａ）
に示すようにエッチング時にパターン精度を保つために
必要な厚さのレジストを，塗布した基板１６に遠紫外光
１３を照射する。その結果、レジストにはレジスト未露
光部１４をレジスト露光部１３から俊別する露光エネル
ギー分布が形成される．続く工程で、それを現像すると
残像レジスト１８にみられるレジストパターンが基板１
６上に形成される。

一方、多層レジスト技術とは、エッチングまたは露光・
現像により上層レジストにパターンを転写し、それをマ
スクとして下層レジストにパターンを転写する技術であ
る。

第３図（Ａ）〜（Ｄ）は従来の多層レジストのパターン
形成方法を示す工程図である。従来の技術によれば、ま
ず、第３図（Ａ）に示されているようにエッチング時に
パターン精度を保つために必要な厚さのレジストを塗布
した基板２４に遠紫外光２１を照射すると、レジスト未
露光部２２とレジスト露光部２３を分憶する露光エネル
ギー分布がレジスト内に形成される。次に、それを現像
すると残像レジスト２６からなるレジストパターンが基
板２４上に形成される（，第３図（Ｂ））。

次の工程では、ざらにレジストを塗布し遠紫外光２９を
照射すると、レジスト未露光部３０とレジスト露光部３
１とが発生しく第３図（Ｃ））、次に、それを現像する
と残像レジスト３４からなるレジストパターンが基板２
４上に形成される。

［発明が解決しようとする問題点コ 上述した従来の単層レジストの現像方法では、エッチン
グ時にパターン寸法の精度を保つため厚いレジスト膜厚
を要求するが、逆に現像時にはレジスト膜が厚いほど解
像度が低下し、パターン寸法制御の精度も悪くなるとい
う矛盾を生じる（ＶＬＳＩ　　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ（
ＥｄｉｔｅｄＢｙ　　Ｓｚｅ，ＭｃＧＲＡＷ−ＨＩＬＬ
　　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　　ＢＯＯＫ　　ＣＯ
ＭＰＡＮＹ））。一方、多層レジスト技術は上記矛盾に
対処できるものの、多層レジスト技術はエッチング・露
光・現像等を繰り返さなければならないので工程が複雑
になるという欠点がある（ＶＬＳＩ製造技術（徳山，橋
本　著，日経ＢＰ社））。

［発明の従来技術に対する相違点］ 上述した従来の多層レジスト技術に対し本発明は、ウェ
ハ上にエネルギー吸収率の高いレジストを塗布し、重ね
てエネルギー吸収率の低いレジストを塗布し、露光・現
像を同時に行うという相違点を有する。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の要旨は、多層レジスト構造体にパターンを転写
する多層レジストのパターン形成方法において、露光エ
ネルギー吸収率の高い第１レジストを基体上に塗布する
工程と、上記第１レジスト上に露光エネルギー吸収率の
低い第２レジストを塗布し多層レジスト構造体を形成す
る工程と、上記多層レジスト構造体を上記第２レジスト
を感光させるのに必要な光景でマスクパターンを介して
露光する工程と、上記多層レジスト構造体を現像する工
程とを含むことである。

［発明の作用］ 本発明によれば第２レジストの未露光部が第１しジプト
のマプ々，ｂｔ，Ｔ海ｆｔ＝＋ｔ、漱廣しぐプ１１の欠
点を工程を複雑にすることなく解決できる。

［実施例コ 裟上叉施柚 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１ｆｆｌ（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例に係る多
層レジストのパターン形成方法の主要工程を示す断面図
である。本実施例によれば、まず、基板３にエッチング
時に精度を保つために必要な膜厚となるようエネルギー
吸収率の高いレジスト２を塗布した後、さらにエネルギ
ー吸収率の低いレジスト１を薄く塗布する（第１図（Ａ
））。次に、エネルギー吸収率の低いレジストを感光す
るのに必要なエネルギーを有する遠紫外光５をマスクパ
ターンを介して照射すると、露光エネルギー分布が発生
し、レジスト未露光部６とレジスト露光部７とがレジス
ト１，２内に形成される。続いて、多層レジスト体を現
像すると、残像レジスト１０？７２！よｈスＴＩＩゾマ
Ｌｐマ々一〜ノ表く覚慣りＬ２呻π２−セれる。

本実施例によれば、エネルギー吸収率の低いレジストの
未露光部が、実質的には露光時にマスクとしてエネルギ
ー吸収率の高いレジストを覆うため、高解像度、優れた
寸法制御性、定在波効果の緩和等の従来の多層レジスト
の利点を保ちながら、多層レジスト技術の欠点てあるプ
ロセスの複雑化を防ぐことができる。

第２ｊ謹虹飢 ４図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第２実施例の主要工程を
示す断面図である。本実施例によれば、まず、第４図（
Ａ）に示されているように、基板３９にエッチング時に
精度を保つために必要な膜厚となるようエネルギー吸収
率の高いレジスト３８を塗布した後、さらにエネルギー
吸収率の低いレジスト３７を薄く塗布する。一次の工程
では、エネルギー吸収率の低いレジストを感光するのに
必要なエネルギーを持つ電子線４１を照射すると、レジ
スト未露光部４２とレジスト露光部４３にみられる露光
エネルギー分布がレジスト内に形成される（第４図（Ｂ
））。続く工程でそれを現像すると、残像レジスト４６
からなるレジストパターンが基板３９上に形成される。

本実施例によれば、エネルギー吸収率の低いレジストの
未露光部が、実質的には露光時にマスクとしてエネルギ
ー吸収率の高いレジストを覆うため、高解像度、優れた
寸法制御性、散乱効果の緩和等の従来の多層レジストの
利点を保ちながら、多層レジスト技術の欠点てあるプロ
セスの複雑化を防ぐことができる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明は、まずウェハにエネルギー
吸収率の高いレジストを十分厚く塗布し、ざらにエネル
ギー吸収率の低いレジストを薄く塗布する。エネルギー
吸収率の低４いレジストの未露光部が、実質的には露光
時にマスクとしてエネルギー吸収率の高いレジストを覆
うため、高解像度、優れた寸法制御性、定在波効果の緩
和、散乱効果の緩和等の従来の多層レジストの利点を保
ちながら、多層レジスト技術の欠点であるプロセスの複
雑化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第１実施例の主要工程
を示す断面図である。 １・・・・・・エネルギー吸収率の低いレジスト、２・
・・・・・エネルギー吸収率の高いレジスト、３・・・
・・・基板、 ５・・・・・・遠紫外光、 ６・・・・・・レジスト未露光部、 ７・・・・・・レジスト露光部、 １０・・・・・残像レジスト、 第２図（Ａ）（Ｂ）は従来の単層レジストのパターン形
成方法を示す断面図である。 １３・・・・・遠紫外光、 １４・・・・・レジスト未露光部、 １５・・・・・レジスト露光部、 １６・・・・・基板、 １８・・・・・残像レジスト。 第３図（Ａ）〜（Ｃ）は従来の多層レジストのパターン
形成方法を示す断面図である。 ２１，２９・・・遠紫外光、 ２２．３０・・・レジスト未露光部、 ２３．３１・・・レジスト露光部、 ２４・・・・・・基板、 ２６．３４・・・残像レジスト。 第４図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の第２実施例の主要工程
を示す断面図である。 ３７・・・・・エネルギー吸収率の低いレジスト、３８
・・・・・エネルギー吸収率の高いレジスト、３９・・
・・・基板、 ４１・・・・・電子線、 ４２・・・・・レジスト未露光部、 ４３・・・・・レジスト露光部、 ４６・・・・・残像レジスト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　多層レジスト構造体にパターンを転写する多層レジス
   トのパターン形成方法において、露光エネルギー吸収率
   の高い第１レジストを基体上に塗布する工程と、 上記第１レジスト上に露光エネルギー吸収率の低い第２
   レジストを塗布し多層レジスト構造体を形成する工程と
   、 上記多層レジスト構造体を上記第２レジストを感光させ
   るのに必要な光景でマスクパターンを介して露光する工
   程と、 上記多層レジスト構造体を現像する工程とを含むことを
   特徴とする多層レジストのパターン形成方法。