JPH04318914A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JPH04318914A JPH04318914A JP3110758A JP11075891A JPH04318914A JP H04318914 A JPH04318914 A JP H04318914A JP 3110758 A JP3110758 A JP 3110758A JP 11075891 A JP11075891 A JP 11075891A JP H04318914 A JPH04318914 A JP H04318914A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は極めて微細なレジストパ
ターンが精度良く得られるようにするためのパターン形
成方法に関する。
ターンが精度良く得られるようにするためのパターン形
成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体回路素子等の回路パターンは、以
下の工程で形成されるレジストパターンの精度によりそ
の良否が決定される。
下の工程で形成されるレジストパターンの精度によりそ
の良否が決定される。
【０００３】■ 基板上にレジストを塗布する工程。
■ 所望のパターンが形成された遮光膜、メンブレン
及び（支持体となる）基板で構成されたマスクを介して
パターン露光を行なう工程。■ 現像を行なってレジ
ストパターンを形成する工程。
及び（支持体となる）基板で構成されたマスクを介して
パターン露光を行なう工程。■ 現像を行なってレジ
ストパターンを形成する工程。
【０００４】以上の■の工程では遮光膜で露光々が遮ら
れた部分と露光々がそのまま照射された部分の露光量の
差によりレジスト内に潜像が形成される。この露光部と
未露光部では現象液に対する溶解性が異なるため、次の
■の工程で現像によりレジストパターンが形成される。
れた部分と露光々がそのまま照射された部分の露光量の
差によりレジスト内に潜像が形成される。この露光部と
未露光部では現象液に対する溶解性が異なるため、次の
■の工程で現像によりレジストパターンが形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方、設計線幅がクォ
ータミクロン以下になる場合にその利用が検討されてい
るＸ線露光技術では、等倍Ｘ線マスクの構成のうち遮光
膜の構成に主にＷやＴａの金属が用いられ、又その膜厚
は遮光性、加工性及び発生応力等を総合的に勘案して０
．７５μｍ程度とされており、これらの制約から略１μ
ｍ辺りがその限界となっている。従ってそれ以上の厚膜
化は困難である。
ータミクロン以下になる場合にその利用が検討されてい
るＸ線露光技術では、等倍Ｘ線マスクの構成のうち遮光
膜の構成に主にＷやＴａの金属が用いられ、又その膜厚
は遮光性、加工性及び発生応力等を総合的に勘案して０
．７５μｍ程度とされており、これらの制約から略１μ
ｍ辺りがその限界となっている。従ってそれ以上の厚膜
化は困難である。
【０００６】ところがＸ線露光に用いられる１ｎｍ以下
の露光波長に対しては上記ＷやＴａの遮光性は十分では
なく、０．７５μｍ膜厚の場合でも約１／１０の光が透
過する。従って図７に示される様にコントラストという
意味では十分な光強度分布が得られていない（図中本来
遮光膜４で遮られて光の届かないはずの部分でも積算露
光量分布を採ると、同図に示される様にわずかな露光が
あることがわかる）。
の露光波長に対しては上記ＷやＴａの遮光性は十分では
なく、０．７５μｍ膜厚の場合でも約１／１０の光が透
過する。従って図７に示される様にコントラストという
意味では十分な光強度分布が得られていない（図中本来
遮光膜４で遮られて光の届かないはずの部分でも積算露
光量分布を採ると、同図に示される様にわずかな露光が
あることがわかる）。
【０００７】上述の様にレジストパターンの形成は現像
液に対する溶解度の差によっているため、遮光性が不十
分な場合、十分な溶解度の差が得られず、レジスト膜減
り等の解像不良を起こす（これはＸ線露光の場合に限ら
ず、通常の露光によりレジストパターンを形成する場合
も同じである）。
液に対する溶解度の差によっているため、遮光性が不十
分な場合、十分な溶解度の差が得られず、レジスト膜減
り等の解像不良を起こす（これはＸ線露光の場合に限ら
ず、通常の露光によりレジストパターンを形成する場合
も同じである）。
【０００８】本発明は従来技術の以上の様な問題に鑑み
創案されたもので、極めて微細なレジストパターンを精
度良く形成せんとするものである。
創案されたもので、極めて微細なレジストパターンを精
度良く形成せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そのため本発明のレジス
トパターン形成方法は、パターン露光工程の前に露光々
に対して遮光性を有し、且つ露光々が照射されると揮発
してゆく揮発材料をレジスト上に被着することを基本的
特徴としている。
トパターン形成方法は、パターン露光工程の前に露光々
に対して遮光性を有し、且つ露光々が照射されると揮発
してゆく揮発材料をレジスト上に被着することを基本的
特徴としている。
【００１０】以上の構成ではレジスト上に照射された露
光々の光強度の強い部分ではレジスト上に被着した上記
揮発材料がすばやく揮発するため該レジストに光が十分
達するが、光強度の弱い部分は該揮発材料により遮光さ
れる。従って遮光膜の部分を透過した光及び該遮光膜を
回り込んだ光は十分低減されるので、解像度が向上する
ことになる。この点で本技術は光化学反応を利用してハ
イコントラスト化を図る光リソグラフィのＣＥＬとは異
なることになる。特にＸ線露光で本発明が実施されると
、レジストパターンに照射される露光々（Ｘ線）のコン
トラストがこれまでより十分採れるようになる。その場
合に使用に適する上記揮発材料としては、ＰＭＰＳ｛ｐ
ｏｌｙ（２−ｍｅｔｈｙｌｐｅｎｔｅｎｅ−１−Ｓｕｌ
ｆｏｎｅ）｝、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＮａＣｌ
等がある。更にこれらの材料はＥＢ露光で本発明を実施
する場合でも上述した揮発材料として用いることができ
る。
光々の光強度の強い部分ではレジスト上に被着した上記
揮発材料がすばやく揮発するため該レジストに光が十分
達するが、光強度の弱い部分は該揮発材料により遮光さ
れる。従って遮光膜の部分を透過した光及び該遮光膜を
回り込んだ光は十分低減されるので、解像度が向上する
ことになる。この点で本技術は光化学反応を利用してハ
イコントラスト化を図る光リソグラフィのＣＥＬとは異
なることになる。特にＸ線露光で本発明が実施されると
、レジストパターンに照射される露光々（Ｘ線）のコン
トラストがこれまでより十分採れるようになる。その場
合に使用に適する上記揮発材料としては、ＰＭＰＳ｛ｐ
ｏｌｙ（２−ｍｅｔｈｙｌｐｅｎｔｅｎｅ−１−Ｓｕｌ
ｆｏｎｅ）｝、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＮａＣｌ
等がある。更にこれらの材料はＥＢ露光で本発明を実施
する場合でも上述した揮発材料として用いることができ
る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の具体的実施例につき説明する。
【００１２】図１乃至図５はＸ線リソグラフィでウェハ
３に所望のレジストパターン２ａを得ようとする場合に
実施された本発明法の工程を示している。
３に所望のレジストパターン２ａを得ようとする場合に
実施された本発明法の工程を示している。
【００１３】まず図１に示される様に基板たるウェハ３
上にＸ線により感光するレジスト２を塗布する。
上にＸ線により感光するレジスト２を塗布する。
【００１４】その上にＸ線に対し遮光性が有り且つ該Ｘ
線が照射されると揮発するＰＭＰＳ、ＭｇＦ２、ＬｉＦ
、ＡｌＦ３、ＮａＣｌの揮発材料１を各ウェハ３毎に夫
々被着せしめる。
線が照射されると揮発するＰＭＰＳ、ＭｇＦ２、ＬｉＦ
、ＡｌＦ３、ＮａＣｌの揮発材料１を各ウェハ３毎に夫
々被着せしめる。
【００１５】そして所望のパターンを有する等倍Ｘ線マ
スク（図示なし）を使用して、図３（ａ）（ｂ）に示さ
れる様にＸ線によるパターン露光を行なう。この図３で
はその露光時間ｔ１とｔ２（ｔ１＜ｔ２）経過時の前記
揮発材料１の揮発状態及びレジスト２に対する露光状態
を示している。即ち、Ｘ線透過率が高く、照射されたＸ
線の露光強度の高い部分で揮発材料１がすばやく揮発し
、積算した露光量の低下はほとんどない。一方、照射さ
れたＸ線の露光強度が低い部分では揮発材料１がほとん
ど揮発しないため露光Ｘ線は遮光され、積算露光量も極
めて小さくなる。この時の積算露光量分布と、揮発材料
１を被着せしめないで行なった従来法による積算露光量
分布を図６に示す。マスクの遮光能力が不足していても
本方法により遮光部は十分遮光され、又光透過部の光量
損失は小さいので、同図に示される様に露光量分布の高
コントラスト化が図られ、更にフレネル回折によるパタ
ーンぼけまでも減少していることがわかる。
スク（図示なし）を使用して、図３（ａ）（ｂ）に示さ
れる様にＸ線によるパターン露光を行なう。この図３で
はその露光時間ｔ１とｔ２（ｔ１＜ｔ２）経過時の前記
揮発材料１の揮発状態及びレジスト２に対する露光状態
を示している。即ち、Ｘ線透過率が高く、照射されたＸ
線の露光強度の高い部分で揮発材料１がすばやく揮発し
、積算した露光量の低下はほとんどない。一方、照射さ
れたＸ線の露光強度が低い部分では揮発材料１がほとん
ど揮発しないため露光Ｘ線は遮光され、積算露光量も極
めて小さくなる。この時の積算露光量分布と、揮発材料
１を被着せしめないで行なった従来法による積算露光量
分布を図６に示す。マスクの遮光能力が不足していても
本方法により遮光部は十分遮光され、又光透過部の光量
損失は小さいので、同図に示される様に露光量分布の高
コントラスト化が図られ、更にフレネル回折によるパタ
ーンぼけまでも減少していることがわかる。
【００１６】次に図４に示される様に上記揮発材料１を
除去する（但し、揮発材料１がＬｉＦやＮａＣｌ等の場
合は専用の除去工程なしに現像中に除去できることにな
る）。
除去する（但し、揮発材料１がＬｉＦやＮａＣｌ等の場
合は専用の除去工程なしに現像中に除去できることにな
る）。
【００１７】最後に現像を行なって図５に示される様に
所望のレジストパターン２ａを得る。
所望のレジストパターン２ａを得る。
【００１８】本実施例ではマスク遮光部の遮光性が不十
分な等倍Ｘ線露光の場合でもレジスト潜像のコントラス
トが向上することから、現像で形成されるレジストパタ
ーン２ａは膜減りのない矩形な形状を持つものとなり、
解像度が向上することとなった。
分な等倍Ｘ線露光の場合でもレジスト潜像のコントラス
トが向上することから、現像で形成されるレジストパタ
ーン２ａは膜減りのない矩形な形状を持つものとなり、
解像度が向上することとなった。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るパター
ン形成方法によれば、マスクの遮光性が不十分な場合で
も、レジスト膜減りがなく、矩形な形状を有する高解像
なレジストパターンを形成できるようになり、そのため
集積度の高いＵＬＳＩも歩留り良く製造することが可能
となる。
ン形成方法によれば、マスクの遮光性が不十分な場合で
も、レジスト膜減りがなく、矩形な形状を有する高解像
なレジストパターンを形成できるようになり、そのため
集積度の高いＵＬＳＩも歩留り良く製造することが可能
となる。
【図１】本実施例におけるレジスト塗布工程の説明図で
ある。
ある。
【図２】同じく本実施例における揮発材料被着工程の説
明図である。
明図である。
【図３】同じく本実施例におけるＸ線照射によるパター
ン露光工程の説明図である。
ン露光工程の説明図である。
【図４】同じく本実施例における揮発材料除去工程の説
明図である。
明図である。
【図５】同じく本実施例における現像工程の説明図であ
る。
る。
【図６】本実施例の場合の積算露光量分布と従来法を実
施した場合の積算露光量分布の比較グラフである。
施した場合の積算露光量分布の比較グラフである。
【図７】従来法による光強度分布の一例を示すグラフで
ある。
ある。
１ 揮発材料
２ レジスト
２ａ レジストパターン
３ ウェハ
４ 遮光膜
Claims (2)
- 【請求項１】 レジストを塗布する工程と、所望のパ
ターンを露光する工程と、現像を行なう工程からなるパ
ターン形成方法において、該パターン露光工程の前に露
光々に対して遮光性を有し、かつ露光々が照射されると
揮発してゆく揮発材料を該レジスト上に被着する工程を
加えたことを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項２】 露光々がＸ線であることを特徴とする
請求項１記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075891A JP3179127B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075891A JP3179127B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318914A true JPH04318914A (ja) | 1992-11-10 |
| JP3179127B2 JP3179127B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=14543820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11075891A Expired - Fee Related JP3179127B2 (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3179127B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP11075891A patent/JP3179127B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3179127B2 (ja) | 2001-06-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010403 |
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