JPH0452937B2 - - Google Patents
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- JPH0452937B2 JPH0452937B2 JP58164282A JP16428283A JPH0452937B2 JP H0452937 B2 JPH0452937 B2 JP H0452937B2 JP 58164282 A JP58164282 A JP 58164282A JP 16428283 A JP16428283 A JP 16428283A JP H0452937 B2 JPH0452937 B2 JP H0452937B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/022—Quinonediazides
-
- G—PHYSICS
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- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Weting (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ノボラツクとジアゾキノン増感剤と
を含有し、アルカリ溶液中で現像することができ
る感光性ラツカー層を基板表面に形成し、このラ
ツカー層にパターンに従つて照射を行い、現像に
よつてラツカー層パターンが形成される前に、ラ
ツカー層の全領域にわたつて中間処理を施して、
パターン形成照射されなかつたラツカー層部分に
おいて厚さ方向にアルカリ溶液に対する溶解度の
差を得るようにした半導体デバイスの製造方法に
関するものである。
を含有し、アルカリ溶液中で現像することができ
る感光性ラツカー層を基板表面に形成し、このラ
ツカー層にパターンに従つて照射を行い、現像に
よつてラツカー層パターンが形成される前に、ラ
ツカー層の全領域にわたつて中間処理を施して、
パターン形成照射されなかつたラツカー層部分に
おいて厚さ方向にアルカリ溶液に対する溶解度の
差を得るようにした半導体デバイスの製造方法に
関するものである。
このような方法は、マイクロメータのオーダー
の細部を有する半導体デバイスの製造に特に適し
ている。前記中間処理により、通常の露光及び現
像によつて得られるラツカー層の断面形状に変化
を与えることができる。
の細部を有する半導体デバイスの製造に特に適し
ている。前記中間処理により、通常の露光及び現
像によつて得られるラツカー層の断面形状に変化
を与えることができる。
前述した種類の方法は、米国特許第4212935号
明細書により既知である。この米国特許明細書に
おいては、中間処理において、ラツカー層を有機
溶剤（特にクロロベンゼン）で処理して、ラツカ
ー層内に上部層を形成する。この上部層は、この
上部層の下側にあるラツカー層の未処理部分より
も高いアルカリ溶液に対する抵抗性を有してい
る。このように処理されたラツカー層を現像する
と、オーバーハングしているラツカー層の断面形
状が得られる。この断面形状は、例えば、リフト
−オフ（lift−off）技術による金属トラツクの形
成に特に適している。
明細書により既知である。この米国特許明細書に
おいては、中間処理において、ラツカー層を有機
溶剤（特にクロロベンゼン）で処理して、ラツカ
ー層内に上部層を形成する。この上部層は、この
上部層の下側にあるラツカー層の未処理部分より
も高いアルカリ溶液に対する抵抗性を有してい
る。このように処理されたラツカー層を現像する
と、オーバーハングしているラツカー層の断面形
状が得られる。この断面形状は、例えば、リフト
−オフ（lift−off）技術による金属トラツクの形
成に特に適している。
上述した既知の方法を効果的に用いることがで
きるようにするためには、中間処理中に、ラツカ
ー層が溶剤に対して十分に影響されなければなら
ない。このことは、ラツカー層を基板表面に設け
た後に、通常の熱処理をすることができず、熱処
理を比較的低温度で比較的短時間行わなければな
らないことを意味する。その結果、基板表面に対
する粘着力が比較的乏しいラツカー層が得られ、
現像中のラツカー層は基板表面から部分的に剥離
されるようになる。
きるようにするためには、中間処理中に、ラツカ
ー層が溶剤に対して十分に影響されなければなら
ない。このことは、ラツカー層を基板表面に設け
た後に、通常の熱処理をすることができず、熱処
理を比較的低温度で比較的短時間行わなければな
らないことを意味する。その結果、基板表面に対
する粘着力が比較的乏しいラツカー層が得られ、
現像中のラツカー層は基板表面から部分的に剥離
されるようになる。
本発明の目的は、危険な溶剤を用いることな
く、ラツカー層の断面形状に変化を与えることが
でき、製造されたラツカー層パターンが、基板表
面に対し十分粘着力を有するようにした半導体デ
バイスの製造方法を提供することにある。
く、ラツカー層の断面形状に変化を与えることが
でき、製造されたラツカー層パターンが、基板表
面に対し十分粘着力を有するようにした半導体デ
バイスの製造方法を提供することにある。
本発明方法は、前記の中間処理中に第１照射及
び第２照射を行ない、 ａ 無水状態の下で行なわれ、前記ラツカー層の
上部層中にのみ侵入する上記第１照射により、
前記のジアゾキノン増感剤をケトンに変換し、
このケトンをノボラツクと反応させてアルカリ
不溶性のエステルを得、 ｂ 含水雰囲気状態の下で行なわれ、前記ラツカ
ー層のうちの、前記上部層の下側の層中に侵入
する上記第２照射により、前記のジアゾキノン
増感剤をケトンに変換し、このケトンを水と反
応させてアルカリ可溶性の酸を得る、 ことを特徴とするものである。
び第２照射を行ない、 ａ 無水状態の下で行なわれ、前記ラツカー層の
上部層中にのみ侵入する上記第１照射により、
前記のジアゾキノン増感剤をケトンに変換し、
このケトンをノボラツクと反応させてアルカリ
不溶性のエステルを得、 ｂ 含水雰囲気状態の下で行なわれ、前記ラツカ
ー層のうちの、前記上部層の下側の層中に侵入
する上記第２照射により、前記のジアゾキノン
増感剤をケトンに変換し、このケトンを水と反
応させてアルカリ可溶性の酸を得る、 ことを特徴とするものである。
第１照射の際に、パターン形成照射中に露光さ
れたラツカー層部分（この部分では、増感剤が完
全に消失してしまつている）は影響を受けない
が、未照射のラツカー層部分にアルカリ溶液に対
して溶解しにくい上部層が形成される。第２照射
によつて、上部層の下側にあるラツカー層部分の
アルカリ溶液に対する溶解度は増大する。第１照
射後、上部層では増感剤が結合し消失したので、
第２照射中上部層では酸を形成されず、上部層の
特性はもはや変化しない。中間処理後、パターン
形成照射に露光しなかつたラツカー層部分におい
て、アルカリ溶液に対する溶解度の差が厚さ方向
に得られる。第１及び第２照射の適切な線量を選
択することにより、垂直的及びオーバーハング的
なラツカー層の断面形状を実現することができ
る。本発明に基づく中間処理には、放射を利用す
る。ラツカー層が基板表面に設けられた後に、ラ
ツカー層に通常の熱処理を施すと、放射は、ラツ
カー層内に侵入することができるようになる。し
たがつて、基板表面に対するラツカー層の通常の
満足すべき粘着力を得ることができる。
れたラツカー層部分（この部分では、増感剤が完
全に消失してしまつている）は影響を受けない
が、未照射のラツカー層部分にアルカリ溶液に対
して溶解しにくい上部層が形成される。第２照射
によつて、上部層の下側にあるラツカー層部分の
アルカリ溶液に対する溶解度は増大する。第１照
射後、上部層では増感剤が結合し消失したので、
第２照射中上部層では酸を形成されず、上部層の
特性はもはや変化しない。中間処理後、パターン
形成照射に露光しなかつたラツカー層部分におい
て、アルカリ溶液に対する溶解度の差が厚さ方向
に得られる。第１及び第２照射の適切な線量を選
択することにより、垂直的及びオーバーハング的
なラツカー層の断面形状を実現することができ
る。本発明に基づく中間処理には、放射を利用す
る。ラツカー層が基板表面に設けられた後に、ラ
ツカー層に通常の熱処理を施すと、放射は、ラツ
カー層内に侵入することができるようになる。し
たがつて、基板表面に対するラツカー層の通常の
満足すべき粘着力を得ることができる。
本発明方法の好適な実施例によれば、280nmよ
りも長い波長の放射をほとんど有さないUV放射
により第１照射を行い、この照射の際にラツカー
層をほとんど無水にする。
りも長い波長の放射をほとんど有さないUV放射
により第１照射を行い、この照射の際にラツカー
層をほとんど無水にする。
これらの条件の下で、この放射により所望の上
部層が得られる。このような短波長UV放射は、
パターン形成照射に露光されたラツカー層部分及
び露光されなかつたラツカー層部分においてほぼ
同様に重合体物質のノボラツクによつて吸収され
る。もしそうでなく、パターン形成照射に露光さ
れたラツカー層部分が、用いられる放射に対し透
過性を有するとすれば、パターン形成照射に露光
されたラツカー層部分と露光されなかつたラツカ
ー層部分との境界の近くに位置する、パターン形
成照射を受けなかつたラツカー層部分が、同様に
照射を受けることになる。従つて、アルカリ溶液
にほとんど溶解しない上部層は、これら境界に沿
つて基板表面にまで延びるおそれがある。その結
果、ラツカー層の断面形状に所望のように影響を
与えることはもはやできない。この場合、パター
ン形成照射中及び第１照射中には、垂直に入射す
る平行放射を用いなければならない。
部層が得られる。このような短波長UV放射は、
パターン形成照射に露光されたラツカー層部分及
び露光されなかつたラツカー層部分においてほぼ
同様に重合体物質のノボラツクによつて吸収され
る。もしそうでなく、パターン形成照射に露光さ
れたラツカー層部分が、用いられる放射に対し透
過性を有するとすれば、パターン形成照射に露光
されたラツカー層部分と露光されなかつたラツカ
ー層部分との境界の近くに位置する、パターン形
成照射を受けなかつたラツカー層部分が、同様に
照射を受けることになる。従つて、アルカリ溶液
にほとんど溶解しない上部層は、これら境界に沿
つて基板表面にまで延びるおそれがある。その結
果、ラツカー層の断面形状に所望のように影響を
与えることはもはやできない。この場合、パター
ン形成照射中及び第１照射中には、垂直に入射す
る平行放射を用いなければならない。
本発明方法の他の好適な実施例では、280nmよ
りも長い波長を主に有するUV放射より第２照射
を行い、この照射中にラツカー層を含水雰囲気に
接触させる。
りも長い波長を主に有するUV放射より第２照射
を行い、この照射中にラツカー層を含水雰囲気に
接触させる。
この放射は、所望の増感剤の酸への変換を成し
遂げるために、上部層を経て、ラツカー層に十分
深く浸入するおとができる。この照射は、通常湿
度の普通の空気中で簡単に行うことができる。
遂げるために、上部層を経て、ラツカー層に十分
深く浸入するおとができる。この照射は、通常湿
度の普通の空気中で簡単に行うことができる。
本発明方法のさらに他の好適な実施例では、第
１照射と第２照射との間の中間処理中に、ラツカ
ー層内の上部層の下側にある増感剤の一部を熱処
理によつて分解する。
１照射と第２照射との間の中間処理中に、ラツカ
ー層内の上部層の下側にある増感剤の一部を熱処
理によつて分解する。
したがつて、この熱処理は、第２照射によつて
さらに酸に変換され得る増感剤の量を決定する。
すなわち、第２照射中に残留量の増感剤が酸に変
換されるので、熱処理がアルカリ溶液に対する溶
解度を決定したことになる。短い照射時間では、
定在波のために不所望な溶解度の差がラツカー層
内で生じる。この熱処理によつて、アルカリ溶液
に対する溶解度が決定されるので、第２照射の照
射時間を前記定在波の影響が回避されるように長
く選ぶことができる。
さらに酸に変換され得る増感剤の量を決定する。
すなわち、第２照射中に残留量の増感剤が酸に変
換されるので、熱処理がアルカリ溶液に対する溶
解度を決定したことになる。短い照射時間では、
定在波のために不所望な溶解度の差がラツカー層
内で生じる。この熱処理によつて、アルカリ溶液
に対する溶解度が決定されるので、第２照射の照
射時間を前記定在波の影響が回避されるように長
く選ぶことができる。
さらに、感光性ラツカー層へのパターン形成照
射中に、この照射により表面部分のみを現像可能
にするのが好適である。このようにして形成され
た表面部分の下側にあるラツカー層部分は、中間
処理中に行なわれる第２照射によつてアルカリ溶
液中で同様に溶解可能にされる。従つて、パター
ン形成照射中にラツカー層が基板表面まで現像可
能にされたのと同じ状態が得られるようになる。
この工程により、パターン形成照射を非常に短い
時間内に行うことができる。このことは、露光装
置の一層効果的な使用を意味している。さらに、
この工程によれば、ラツカー層に非常に強く吸収
される放射を用いることが可能となり、また、こ
の放射により通常の照射時間で皮相パターン像を
形成することが可能となる。この結果、通常の波
長より短い波長の放射をパターン形成照射に用い
ることができ、これにより、小さな細部を形成す
ることができるようになる。
射中に、この照射により表面部分のみを現像可能
にするのが好適である。このようにして形成され
た表面部分の下側にあるラツカー層部分は、中間
処理中に行なわれる第２照射によつてアルカリ溶
液中で同様に溶解可能にされる。従つて、パター
ン形成照射中にラツカー層が基板表面まで現像可
能にされたのと同じ状態が得られるようになる。
この工程により、パターン形成照射を非常に短い
時間内に行うことができる。このことは、露光装
置の一層効果的な使用を意味している。さらに、
この工程によれば、ラツカー層に非常に強く吸収
される放射を用いることが可能となり、また、こ
の放射により通常の照射時間で皮相パターン像を
形成することが可能となる。この結果、通常の波
長より短い波長の放射をパターン形成照射に用い
ることができ、これにより、小さな細部を形成す
ることができるようになる。
以下、本発明を実施例と図面とに基づいて、よ
り詳細に説明する。
り詳細に説明する。
第１図〜第６図は、半導体デバイスの種々の連
続する製造段階を示す。この製造段階では、例え
ばシリコン基板２の基板表面１上に感光性ラツカ
ー層３が形成される。ラツカー層３を、通常の方
法で形成し、次に、例えば、約100℃の温度で30
分間通常の方法で加熱する。そして、感光性ラツ
カー層３を、パターン形成照射に露光させる（第
２図参照）。感光性ラツカー層３は、アルカリ溶
液中で現像することができ、重合体物質の“ノボ
ラツク”（Novolac）と、正のジアゾキノン増感
剤とを有する感光性ラツカー層（例えばHunt社
から市販されているHPR204又は、Shiply社から
市販されているAZ135°J）としうる。
続する製造段階を示す。この製造段階では、例え
ばシリコン基板２の基板表面１上に感光性ラツカ
ー層３が形成される。ラツカー層３を、通常の方
法で形成し、次に、例えば、約100℃の温度で30
分間通常の方法で加熱する。そして、感光性ラツ
カー層３を、パターン形成照射に露光させる（第
２図参照）。感光性ラツカー層３は、アルカリ溶
液中で現像することができ、重合体物質の“ノボ
ラツク”（Novolac）と、正のジアゾキノン増感
剤とを有する感光性ラツカー層（例えばHunt社
から市販されているHPR204又は、Shiply社から
市販されているAZ135°J）としうる。
ラツカー層パターンを、アルカリ溶液中での現
像により形成する前に、本発明によれば、全ラツ
カー層３に中間処理を施す。その結果、パターン
形成照射中に露光されなかつたラツカー層３の部
分５において厚さ方向にアルカリ溶液に対する溶
解度の差が得られる。増感剤が完全に消失された
ラツカー層３の部分４は、中間処理中に、第１照
射によつて影響を受けないが（第３図参照）、前
にパターン形成照射されなかつた部分５の上部層
６において、ノボラツクと正のジアゾキノン増感
剤との間でエステル化合物が形成される。少なく
とも増感剤の一部は、第２照射によつて（第４図
参照）、上部層６の下側にあるラツカー層３の部
分７において、酸に変換される。第１照射によつ
て、上部層６のアルカリ溶液に対する溶解度が減
少している。例えば、第１照射前には溶解度が50
Å／分であつたものが、例えば、５Å／分にな
る。第２照射によつて、上部層６の下側のラツカ
ー層３の部分７のアルカリ溶液に対する溶解度は
増大する。第２照射前には50Å／分であつた溶解
度は、増感剤が完全に酸に変換したときには、約
80000Å／分に増大し得る。第１照射によつて、
上部層６の増感剤がノボラツクと結合して消失し
たので、上部層６の溶解度は、第２照射中にもは
や変化し得ない。したがつて、アルカリ溶液に対
する溶解度の差が、ラツカー層３の厚さ方向に得
られる。
像により形成する前に、本発明によれば、全ラツ
カー層３に中間処理を施す。その結果、パターン
形成照射中に露光されなかつたラツカー層３の部
分５において厚さ方向にアルカリ溶液に対する溶
解度の差が得られる。増感剤が完全に消失された
ラツカー層３の部分４は、中間処理中に、第１照
射によつて影響を受けないが（第３図参照）、前
にパターン形成照射されなかつた部分５の上部層
６において、ノボラツクと正のジアゾキノン増感
剤との間でエステル化合物が形成される。少なく
とも増感剤の一部は、第２照射によつて（第４図
参照）、上部層６の下側にあるラツカー層３の部
分７において、酸に変換される。第１照射によつ
て、上部層６のアルカリ溶液に対する溶解度が減
少している。例えば、第１照射前には溶解度が50
Å／分であつたものが、例えば、５Å／分にな
る。第２照射によつて、上部層６の下側のラツカ
ー層３の部分７のアルカリ溶液に対する溶解度は
増大する。第２照射前には50Å／分であつた溶解
度は、増感剤が完全に酸に変換したときには、約
80000Å／分に増大し得る。第１照射によつて、
上部層６の増感剤がノボラツクと結合して消失し
たので、上部層６の溶解度は、第２照射中にもは
や変化し得ない。したがつて、アルカリ溶液に対
する溶解度の差が、ラツカー層３の厚さ方向に得
られる。
中間処理後、ラツカー層を、例えばHunt社に
よつて市販されているLSI現像液によつて現像す
る。第１照射及び第２照射特に、（第１照射は、
上部層６の厚さを決定し、第２照射は、部分７の
溶解度を決定する）の線量により、垂直的（第５
図参照）及びオーバーハング的（第６図参照）な
ラツカー層の断面形状を実現することができる。
よつて市販されているLSI現像液によつて現像す
る。第１照射及び第２照射特に、（第１照射は、
上部層６の厚さを決定し、第２照射は、部分７の
溶解度を決定する）の線量により、垂直的（第５
図参照）及びオーバーハング的（第６図参照）な
ラツカー層の断面形状を実現することができる。
第１照射は、280nmより長い波長の放射をほと
んど含まないUV放射により行う。UV放射は、
この放射を透過する石英ガラスの放電管を備えた
低圧水銀ランプにより発生され、254nmの波長の
放射を主に有している。第１照射中に、例えばラ
ツカー層を110℃の温度で約５分間加熱すること
によつて、ラツカー層をほとんど無水にすること
ができる。放射により活性化された正のジアゾキ
ノン増感剤は、“ノボラツク”と反応してエステ
ルを形成する。短波長のUV放射は、パターン形
成照射に露光されたラツカー層３の部分４、及び
露光されなかつたラツカー層３の部分５にほとん
ど同じように吸収され、上部層６のみが形成され
る。露光部４が透過される放射の第１照射によつ
て、パターン形成照射に露光された部分４、及び
露光されなかつた部分５の境界８（第３図）に沿
つて、上部層６を基板表面１にまで下方に延ばす
こともできる。しかしその結果、ラツカー層の断
面形状を、所望するように変化させることができ
ない。この場合、パターン形成照射及び第１照射
は垂直に入射する平行放射を用いなければならな
い。
んど含まないUV放射により行う。UV放射は、
この放射を透過する石英ガラスの放電管を備えた
低圧水銀ランプにより発生され、254nmの波長の
放射を主に有している。第１照射中に、例えばラ
ツカー層を110℃の温度で約５分間加熱すること
によつて、ラツカー層をほとんど無水にすること
ができる。放射により活性化された正のジアゾキ
ノン増感剤は、“ノボラツク”と反応してエステ
ルを形成する。短波長のUV放射は、パターン形
成照射に露光されたラツカー層３の部分４、及び
露光されなかつたラツカー層３の部分５にほとん
ど同じように吸収され、上部層６のみが形成され
る。露光部４が透過される放射の第１照射によつ
て、パターン形成照射に露光された部分４、及び
露光されなかつた部分５の境界８（第３図）に沿
つて、上部層６を基板表面１にまで下方に延ばす
こともできる。しかしその結果、ラツカー層の断
面形状を、所望するように変化させることができ
ない。この場合、パターン形成照射及び第１照射
は垂直に入射する平行放射を用いなければならな
い。
第２照射は、主に280nmより長い波長の放射を
含むUV放射により行う。このUV放射は、例え
ば、高圧水銀ランプにより発生させる。この照射
中では、ラツカー層を、通常湿度の通常空気のよ
うな含水大気に接触させる。このようにして、水
分を伴つて放射によつて活性化された増感剤がラ
ツカー層３内に存在して酸を形成する。
含むUV放射により行う。このUV放射は、例え
ば、高圧水銀ランプにより発生させる。この照射
中では、ラツカー層を、通常湿度の通常空気のよ
うな含水大気に接触させる。このようにして、水
分を伴つて放射によつて活性化された増感剤がラ
ツカー層３内に存在して酸を形成する。
第１照射及び第２照射間の中間処理中に、ラツ
カー層３の上部層６の下側に存在する増感剤の一
部を熱処理によつて分解するのが好適である。こ
の熱処理は、第２照射によつてさらに酸に変換さ
れ得る増感剤の量を決定する。このことは、第２
照射中に残りの増感剤が酸に変換されるときに、
ラツカー層のアルカリ溶液に対する溶解度が熱処
理によつて決定されることを意味している。短い
照射時間では、ラツカー層内に定在波のために不
所望な溶解度の差が得られる。この場合、アルカ
リ溶液に対する溶解度が熱処理によつて決定され
るので、第２照射の照射時間を、増感剤の全てが
酸に変換されて前記定在波の影響を回避できるよ
うに長く選ぶことができる。この熱処理を約120
℃で約30分間加熱することにより行つた後に、増
感剤の約35％を消失させることができる。
カー層３の上部層６の下側に存在する増感剤の一
部を熱処理によつて分解するのが好適である。こ
の熱処理は、第２照射によつてさらに酸に変換さ
れ得る増感剤の量を決定する。このことは、第２
照射中に残りの増感剤が酸に変換されるときに、
ラツカー層のアルカリ溶液に対する溶解度が熱処
理によつて決定されることを意味している。短い
照射時間では、ラツカー層内に定在波のために不
所望な溶解度の差が得られる。この場合、アルカ
リ溶液に対する溶解度が熱処理によつて決定され
るので、第２照射の照射時間を、増感剤の全てが
酸に変換されて前記定在波の影響を回避できるよ
うに長く選ぶことができる。この熱処理を約120
℃で約30分間加熱することにより行つた後に、増
感剤の約35％を消失させることができる。
本発明方法の好適な実施例では、ラツカー層３
のパターン形成照射中に表面部分９のみを現像可
能にすることができる（第７図）。第１照射中に
上部層６が形成される（第８図）。このようにし
て形成された表面部分９の下側にあるラツカー層
部分１０は、中間処理中の第２照射の間に上部層
６の下側にある部分５と一緒に酸に変換されて、
アルカリ溶液にそれぞれ溶液する部分１１と７と
が得られる（第９図）。中間処理後、第４図に示
したものと同じ状態が得られる。この手段によつ
てパターン形成照射を、普通よりも短い時間で行
うことができ、または、パターン形成照射を、ラ
ツカー層内において普通より一層強力に吸収され
る放射によつて行うことができる。第１の場合に
は、このことは露光装置の一層効果的な使用を意
味しており、第２の場合には、より小さな細部を
実現することのできる一層短い波長の放射を用い
ることができることを意味している。
のパターン形成照射中に表面部分９のみを現像可
能にすることができる（第７図）。第１照射中に
上部層６が形成される（第８図）。このようにし
て形成された表面部分９の下側にあるラツカー層
部分１０は、中間処理中の第２照射の間に上部層
６の下側にある部分５と一緒に酸に変換されて、
アルカリ溶液にそれぞれ溶液する部分１１と７と
が得られる（第９図）。中間処理後、第４図に示
したものと同じ状態が得られる。この手段によつ
てパターン形成照射を、普通よりも短い時間で行
うことができ、または、パターン形成照射を、ラ
ツカー層内において普通より一層強力に吸収され
る放射によつて行うことができる。第１の場合に
は、このことは露光装置の一層効果的な使用を意
味しており、第２の場合には、より小さな細部を
実現することのできる一層短い波長の放射を用い
ることができることを意味している。
以下の全ての実施例においては、1.25μｍの厚
さを有する感光性ラツカー層３（Hunt社によつ
て市販されているHPR204）を、シリコン基板２
に普通の方法で設け、パターン形成照射の前に約
100℃の温度で約10分間の加熱処理〔プレーベイ
ク（pre−bake）〕を行つた。パターン形成照射
は、パーキン・エルマー（Parkin Eimar）投影
焼付器１：１タイプ120で行つた。ここで用いた
マスクは、2μｍの相対距離で2μｍの幅を有する
線を有していた。
さを有する感光性ラツカー層３（Hunt社によつ
て市販されているHPR204）を、シリコン基板２
に普通の方法で設け、パターン形成照射の前に約
100℃の温度で約10分間の加熱処理〔プレーベイ
ク（pre−bake）〕を行つた。パターン形成照射
は、パーキン・エルマー（Parkin Eimar）投影
焼付器１：１タイプ120で行つた。ここで用いた
マスクは、2μｍの相対距離で2μｍの幅を有する
線を有していた。
実施例 １：
この実施例では、パターン形成照射に露光され
たラツカー層３を、本発明による中間処理をせず
に、１対１に水で薄められたLSI現像液（Hunt
社によつて市販されている）中で20℃の温度で１
分間現像した。
たラツカー層３を、本発明による中間処理をせず
に、１対１に水で薄められたLSI現像液（Hunt
社によつて市販されている）中で20℃の温度で１
分間現像した。
このようにして形成されたラツカー層パターン
は、基板表面１に対して約65°の角度をなす側部
１３を有する断面形状１２（第１０図参照）を有
している。
は、基板表面１に対して約65°の角度をなす側部
１３を有する断面形状１２（第１０図参照）を有
している。
実施例 ２：
この実施例では、パターン形成照射に露光した
ラツカー層３に中間処理を施した。この中間処理
においては、まずはじめに、約13pa（0.1Torr）
の真空内で、約90℃の温度で加熱処理することに
よつてラツカー層をほとんど無水にした。次に、
第１照射を、主に254nmの波長の放射を放出する
石英ガラスの放電管を備えた50W低圧水銀ランプ
により、ランプと基板表面の距離を20cmにして、
約60分間行つた。そして、第２照射を、主に
280nmより長い波長の放射を放出する、ガラスの
放電管を備えた500W高圧水銀ランプにより、ラ
ンプと基板表面との距離を100cmにして約２秒間
行つた。第２照射は、普通の大気状態の下で行つ
た。次に、ラツカー層を１対２に水で薄められた
LSI現像液中で120秒間現像した。このようにし
て形成されたラツカー層パターンは、基板表面１
に対して直角に延びる側部１５を有する断面形状
１４を有している（第１１図参照）。
ラツカー層３に中間処理を施した。この中間処理
においては、まずはじめに、約13pa（0.1Torr）
の真空内で、約90℃の温度で加熱処理することに
よつてラツカー層をほとんど無水にした。次に、
第１照射を、主に254nmの波長の放射を放出する
石英ガラスの放電管を備えた50W低圧水銀ランプ
により、ランプと基板表面の距離を20cmにして、
約60分間行つた。そして、第２照射を、主に
280nmより長い波長の放射を放出する、ガラスの
放電管を備えた500W高圧水銀ランプにより、ラ
ンプと基板表面との距離を100cmにして約２秒間
行つた。第２照射は、普通の大気状態の下で行つ
た。次に、ラツカー層を１対２に水で薄められた
LSI現像液中で120秒間現像した。このようにし
て形成されたラツカー層パターンは、基板表面１
に対して直角に延びる側部１５を有する断面形状
１４を有している（第１１図参照）。
実施例 ３：
この実施例では、第２照射を約４秒間行つたと
いう点を異にして、実施例２と同様の方法を用い
た。この実施例では、オーバーハングしている断
面形状１６を有するラツカー層パターン（第１２
図参照）が形成された。この断面形状は、“リフ
ト−オフ（lift−off）”技術の方法による金属パ
ターンの形成に特に適している。
いう点を異にして、実施例２と同様の方法を用い
た。この実施例では、オーバーハングしている断
面形状１６を有するラツカー層パターン（第１２
図参照）が形成された。この断面形状は、“リフ
ト−オフ（lift−off）”技術の方法による金属パ
ターンの形成に特に適している。
実施例 ４：
この実施例では、以下の点を異にして実施例２
におけると同様の方法（同じ結果が得られる）を
用いた。即ち、第１照射の前に、通常の気圧の下
で、約120℃の温度で５分間加熱処理してラツカ
ー層３を無水にした後、主に254nmの波長の放射
を放出する1000Wの高圧水銀ランプにより、ラン
プと基板表面との距離を40cmにして第１照射を５
分間行つた。
におけると同様の方法（同じ結果が得られる）を
用いた。即ち、第１照射の前に、通常の気圧の下
で、約120℃の温度で５分間加熱処理してラツカ
ー層３を無水にした後、主に254nmの波長の放射
を放出する1000Wの高圧水銀ランプにより、ラン
プと基板表面との距離を40cmにして第１照射を５
分間行つた。
実施例 ５：
この実施例では、以下の点を異にして実施例４
と同様の方法を用いた。即ち、第２照射の前に約
120℃の温度で約60秒間加熱処理した後、第２照
射を500W高圧水銀ランプにより25cmの距離で30
秒間行つた。この実施例では、実施例２と同様に
断面形状１４のラツカー層パターンが形成された
（第１１図）。
と同様の方法を用いた。即ち、第２照射の前に約
120℃の温度で約60秒間加熱処理した後、第２照
射を500W高圧水銀ランプにより25cmの距離で30
秒間行つた。この実施例では、実施例２と同様に
断面形状１４のラツカー層パターンが形成された
（第１１図）。
実施例 ６
この実施例では、普通の照射時間の1/4の時間
でパターン形成照射を行つた点を異にして、再び
実施例２と同様の方法を用いた。この実施例で
は、実施例２と同様の断面形状１４のラツカー層
パターン（第１１図）が形成された。
でパターン形成照射を行つた点を異にして、再び
実施例２と同様の方法を用いた。この実施例で
は、実施例２と同様の断面形状１４のラツカー層
パターン（第１１図）が形成された。
実施例 ７：
この実施例では、パターン形成照射を、ラツカ
ー層３の表面のみに侵入する比較的短波長の放射
によつて行つた点を異にして、実施例２と同様の
方法を用いた。この照射は、500Wキセノン水銀
ランプを有する、オプテイカル・アソシエーツ・
インコーポレーテツド（Optical−Associates
Inc.）により市販されているOAEデイープUV放
射器で行つた。この実施例でもまた実施例２と同
様に断面形状１４（第１１図）のラツカー層パタ
ーンが形成された。
ー層３の表面のみに侵入する比較的短波長の放射
によつて行つた点を異にして、実施例２と同様の
方法を用いた。この照射は、500Wキセノン水銀
ランプを有する、オプテイカル・アソシエーツ・
インコーポレーテツド（Optical−Associates
Inc.）により市販されているOAEデイープUV放
射器で行つた。この実施例でもまた実施例２と同
様に断面形状１４（第１１図）のラツカー層パタ
ーンが形成された。
本発明は、これら実施例に限定されず、当業者
によれば本発明の範囲内で多くの変形が可能であ
る。例えば、ラツカー層を、シリコン以外の単一
物質又は物質の組合せより成る基板に設けること
ができる。さらに、ラツカー層は、平坦でない表
面を有する基板に設けることもできる。この場
合、ラツカー層と現像後に形成されたラツカー層
パターンに、厚さの部分的な差を与えることがで
きる。このようにして形成されたラツカー層パタ
ーンは、反応イオンによるエツチングの際にエツ
チングマスクとして用いるのに特に適している。
によれば本発明の範囲内で多くの変形が可能であ
る。例えば、ラツカー層を、シリコン以外の単一
物質又は物質の組合せより成る基板に設けること
ができる。さらに、ラツカー層は、平坦でない表
面を有する基板に設けることもできる。この場
合、ラツカー層と現像後に形成されたラツカー層
パターンに、厚さの部分的な差を与えることがで
きる。このようにして形成されたラツカー層パタ
ーンは、反応イオンによるエツチングの際にエツ
チングマスクとして用いるのに特に適している。
第１図〜第６図は、本発明方法の種々の実施段
階を示す図、第７図〜第９図は、本発明方法の好
適な実施例の種々の実施段階を示す図、第１０
図、第１１図及び第１２は、本発明方法の効果を
説明するための異なつた断面形状のラツカー層パ
ターンを示す図である。 １……基板表面、２……シリコン基板、３……
感光性ラツカー層、６……最上部層、７……上部
層の下側ラツカー層部分、８，１５……境界、９
……表面部分、１０……表面部分の下側ラツカー
層部分、１２，１４，１６……断面形状。
階を示す図、第７図〜第９図は、本発明方法の好
適な実施例の種々の実施段階を示す図、第１０
図、第１１図及び第１２は、本発明方法の効果を
説明するための異なつた断面形状のラツカー層パ
ターンを示す図である。 １……基板表面、２……シリコン基板、３……
感光性ラツカー層、６……最上部層、７……上部
層の下側ラツカー層部分、８，１５……境界、９
……表面部分、１０……表面部分の下側ラツカー
層部分、１２，１４，１６……断面形状。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ノボラツクと正のジアゾキノン増感剤とを含
有し、アルカリ溶液中で現像することができる感
光性ラツカー層を基板表面に形成し、前記ラツカ
ー層をパターン形成照射に露光し、現像によりラ
ツカー層パターンを形成する前に、ラツカー層の
全領域にわたつて中間処理を施して、パターン形
成照射されなかつたラツカー層部分において厚さ
方向にアルカリ溶液に対する溶解度の差を得るよ
うにした半導体デバイスの製造方法において、 前記の中間処理中に第１照射及び第２照射を行
ない、 ａ 無水状態の下で行なわれ、前記ラツカー層の
上部層中にのみ侵入する上記第１照射により、
前記のジアゾキノン増感剤をケトンに変換し、
このケトンをノボラツクと反応させてアルカリ
不溶性のエステルを得、 ｂ 含水雰囲気状態の下で行なわれ、前記ラツカ
ー層のうちの、前記上部層の下側の層中に侵入
する上記第２照射により、前記のジアゾキノン
増感剤をケトンに変換し、このケトンを水と反
応させてアルカリ可溶性の酸を得る、 ことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の半導体デバイ
スの製造方法において、280nmよりも長い波長の
放射をほとんど有さないUV放射により前記第１
照射を行い、この照射中に前記ラツカー層をほと
んど無水にすることを特徴とする半導体デバイス
の製造方法。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の半
導体デバイスの製造方法において、280nmよりも
長い波長のUV放射により前記第２照射を行い、
この照射中にラツカー層を含水雰囲気に接触させ
ることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項に
記載の半導体デバイスの製造方法において、前記
第１照射と前記第２照射との間の前記中間処理中
に、前記上部層の下側のラツカー層中にある前記
増感剤の一部を熱処理により分解することを特徴
とする半導体デバイスの製造方法。 ５ 特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一
項に記載の半導体デバイスの製造方法において、
前記感光性ラツカー層への前記パターン形成照射
中に、この照射によつて表面部分のみを現像可能
にすることを特徴とする半導体デバイスの製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8203521A NL8203521A (nl) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting. |
| NL8203521 | 1982-09-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5965432A JPS5965432A (ja) | 1984-04-13 |
| JPH0452937B2 true JPH0452937B2 (ja) | 1992-08-25 |
Family
ID=19840255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58164282A Granted JPS5965432A (ja) | 1982-09-10 | 1983-09-08 | 半導体デバイスの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4499177A (ja) |
| EP (1) | EP0103337B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5965432A (ja) |
| DE (1) | DE3365143D1 (ja) |
| NL (1) | NL8203521A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4609615A (en) * | 1983-03-31 | 1986-09-02 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Process for forming pattern with negative resist using quinone diazide compound |
| US4859573A (en) * | 1984-08-13 | 1989-08-22 | Ncr Corporation | Multiple photoresist layer process using selective hardening |
| WO1986001313A1 (en) * | 1984-08-13 | 1986-02-27 | Ncr Corporation | Process for forming a layer of patterned photoresist |
| DE3571161D1 (en) * | 1985-03-22 | 1989-07-27 | Ibm Deutschland | Lift-off mask production process and use of the mask |
| DE3524411A1 (de) * | 1985-07-09 | 1987-01-15 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zum herstellen von spinnduesenplatten |
| ZA872295B (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-22 | ||
| NL8601096A (nl) * | 1986-04-29 | 1987-11-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting waarbij op een halfgeleidersubstraat een negatief beeld wordt gevormd in een positieve fotolak. |
| JPH07113773B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1995-12-06 | 株式会社日立製作所 | パタ−ン形成方法 |
| JP2653072B2 (ja) * | 1987-12-07 | 1997-09-10 | 松下電器産業株式会社 | パターン形成方法 |
| DE3771501D1 (de) * | 1987-03-27 | 1991-08-22 | Horsell Graphic Ind Ltd | Behandlungsverfahren fuer belichtete flachdruckplatten. |
| US4826754A (en) * | 1987-04-27 | 1989-05-02 | Microelectronics Center Of North Carolina | Method for anisotropically hardening a protective coating for integrated circuit manufacture |
| US5064748A (en) * | 1987-04-27 | 1991-11-12 | Mcnc | Method for anisotropically hardening a protective coating for integrated circuit manufacture |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5492801A (en) * | 1977-12-30 | 1979-07-23 | Ibm | Photolithographic method |
| JPS5655044A (en) * | 1979-10-11 | 1981-05-15 | Fujitsu Ltd | Formation of resist pattern |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4212935A (en) * | 1978-02-24 | 1980-07-15 | International Business Machines Corporation | Method of modifying the development profile of photoresists |
| NL8001561A (nl) * | 1980-03-17 | 1981-10-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een inrichting met behulp van een maskerpatroon. |
| DE3028308A1 (de) * | 1980-07-25 | 1982-02-25 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum erzeugen von reliefstrukturen aus strahlungsempfindlichen lacken auf einem substrat, insbesondere fuer die herstellung von integrierten halbleiterschaltungen |
| GB2082339B (en) * | 1980-08-05 | 1985-06-12 | Horsell Graphic Ind Ltd | Lithographic printing plates and method for processing |
-
1982
- 1982-09-10 NL NL8203521A patent/NL8203521A/nl not_active Application Discontinuation
-
1983
- 1983-07-27 US US06/517,611 patent/US4499177A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-06 EP EP83201285A patent/EP0103337B1/en not_active Expired
- 1983-09-06 DE DE8383201285T patent/DE3365143D1/de not_active Expired
- 1983-09-08 JP JP58164282A patent/JPS5965432A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5492801A (en) * | 1977-12-30 | 1979-07-23 | Ibm | Photolithographic method |
| JPS5655044A (en) * | 1979-10-11 | 1981-05-15 | Fujitsu Ltd | Formation of resist pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4499177A (en) | 1985-02-12 |
| EP0103337B1 (en) | 1986-08-06 |
| DE3365143D1 (en) | 1986-09-11 |
| EP0103337A1 (en) | 1984-03-21 |
| JPS5965432A (ja) | 1984-04-13 |
| NL8203521A (nl) | 1984-04-02 |
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