JPH0523048B2 - - Google Patents
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- JPH0523048B2 JPH0523048B2 JP59065551A JP6555184A JPH0523048B2 JP H0523048 B2 JPH0523048 B2 JP H0523048B2 JP 59065551 A JP59065551 A JP 59065551A JP 6555184 A JP6555184 A JP 6555184A JP H0523048 B2 JPH0523048 B2 JP H0523048B2
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- 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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
-
- G—PHYSICS
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- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、微細パターン形成に使用する二層レ
ジスト構成法において、上層レジストパターンの
形状に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to the shape of an upper resist pattern in a two-layer resist construction method used for forming fine patterns.
（従来技術とその問題点）
近来、半導体プロセス等での微細パターン形成
法は、ホトレジストをマスクとして使用するイオ
ンビームエツチング法や、反応性エツチング法に
よつている。したがつて、エツチング後のパター
ン形状や、パターン精度は、マスクとなるレジス
トパターン形状の影響を強く受けることになる。
平面基板上に精度よくレジストパターンを形成す
る技術は一般的なホトレジストプロセスで作成す
ることができる。しかし、実際の素子では、配線
パターンなどによる段差が多数存在する。このよ
うな段差部では、ホトレジストをスピン塗布した
時、段差近傍でレジスト膜厚の不均一が発生す
る。このため、この部分に露光したレジストパタ
ーンには、段差部近傍でレジストパターン幅変化
が発生する。この問題を解決する方法として、三
層構造法が開発された（たとえば、ジヤーナル・
オブ・バキユームサイエンス・アンド・テクノロ
ジーVOL16，No.６，Nov.／Dec.1979，pp1620〜
1624）。この方法は、マスクパターン形成時に反
応性イオンエツチングを使用するため、基板表面
にイオンダメージ欠陥を発生させる欠点がある。
また三層であるため処理工程が長い。これらの欠
点を改善する方法として、二種類の露光波長、紫
外線（UV）と遠紫外線（Deep−UV）を用いる
二層レジスト法が開発された（エス・ピー・ア
イ・イーVOL.174デベロツプメント・イン・セ
ミコンダクターマイクロリソグラフイー
（1979）pp114〜121）。この二層レジスト法は、
上層レジストをUVで下層レジストをDeep−UV
で露光し、下層レジストパターンを形成する。こ
の時上層レジストパターンは、下層レジストを露
光するときのマスクとして働く。上層レジストパ
ターンはDeep−UV光に対して完全な遮光特性を
持つていることが望まれるが、実際上はレジスト
膜厚が薄くなると遮光性が悪くなる。ところで上
層レジストパターンの形状が第１図ａに示すよう
な台形の形をしていると、下層レジスト側では上
層レジスト膜厚のうすい所ができてしまう。さら
に上層レジストはDeep−UV光に対して1.0以上
の屈折率をもつため、照射されたDeep−UV光
“14”は、上層レジストパターン中でまげられる。
上層レジストパターンの形が台形の場合、光は内
側に曲げられる。このためレジストエツジから少
し内側の部分に光の強度の強い部分ができる。し
たがつてDeep−UV光照射後下層レジストを現像
すると、第１図ｂに示すような、パターンエツジ
より内側が深くえぐられたレジストパターンが形
成され、所望のレジストパターン形状にならない
欠点がある。(Prior Art and its Problems) Recently, methods for forming fine patterns in semiconductor processes and the like have been based on ion beam etching using a photoresist as a mask and reactive etching. Therefore, the pattern shape and pattern accuracy after etching are strongly influenced by the resist pattern shape serving as a mask.
A technique for forming a resist pattern with high precision on a flat substrate can be created using a general photoresist process. However, in actual devices, there are many steps due to wiring patterns and the like. In such a stepped portion, when photoresist is spin-coated, non-uniformity in resist film thickness occurs near the stepped portion. Therefore, a resist pattern width change occurs in the vicinity of the stepped portion in the resist pattern exposed in this portion. A three-layer method was developed to solve this problem (e.g., journal
Of Baquium Science and Technology VOL16, No.6, Nov./Dec.1979, pp1620~
1624). Since this method uses reactive ion etching when forming a mask pattern, it has the disadvantage of generating ion damage defects on the substrate surface.
Also, since it has three layers, the processing process is long. As a method to improve these shortcomings, a two-layer resist method using two types of exposure wavelengths, ultraviolet (UV) and deep-UV (deep-UV), was developed (SPI VOL.174 Development In Semiconductor Microlithography (1979) pp114-121). This two-layer resist method is
UV the upper resist and Deep-UV the lower resist
to form a lower resist pattern. At this time, the upper resist pattern functions as a mask when exposing the lower resist. It is desired that the upper resist pattern has complete light-shielding properties against deep-UV light, but in reality, the thinner the resist film is, the worse the light-shielding properties are. However, if the upper resist pattern has a trapezoidal shape as shown in FIG. 1A, there will be areas where the upper resist film is thin on the lower resist side. Furthermore, since the upper resist has a refractive index of 1.0 or more with respect to deep-UV light, the irradiated deep-UV light "14" is bent in the upper resist pattern.
When the upper resist pattern has a trapezoidal shape, light is bent inward. For this reason, a region with high light intensity is created slightly inside from the resist edge. Therefore, when the lower resist layer is developed after being irradiated with deep-UV light, a resist pattern is formed in which the inside of the pattern edge is deeply hollowed out as shown in FIG. 1b, and the desired resist pattern shape cannot be obtained.
（発明の目的）
本発明は従来の欠点を除去し、形状の良い下層
レジストパターンを形成できるパターン形成方法
を提供するものである。(Object of the Invention) The present invention provides a pattern forming method that eliminates the conventional drawbacks and can form a well-shaped lower resist pattern.
（発明の構成）
本発明によれば、二層レジスト構造において、
上層レジストパターンの形を逆台形状にすること
により、形状のよい下層レジストパターンが得ら
れる。(Structure of the Invention) According to the present invention, in the two-layer resist structure,
By making the shape of the upper resist pattern into an inverted trapezoid, a well-shaped lower resist pattern can be obtained.
（構成の詳細な説明）
本発明は、上述の構成をとることにより、従来
技術の問題点を解決した。下層レジスト露光時に
マスクとなる上層レジストパターンの形を台形状
から逆台形にすることにより、上層レジストパタ
ーンサイズを下層レジストパターンに転写するこ
とが可能となる。逆台形にする一方法としては、
上層レジストを薬品により処理することなどがあ
げられる（例えば、アイ・ビー・エム・ジヤーナ
ル・オブ・リサーチ・アンド・デベロツプメント
VOL.24，No.４，pp452〜460，1980）
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を参照して詳
細に説明する。本発明における二層レジスト構造
は従来と同じものである。実施例で用いたレジス
トは、上層レジストとしてマイクロポジツト1300
（商品名、シプレー・コーポレーシヨン製）、下層
レジストとしてODUR−1013（商品名、東京応化
製）である。上層レジスト膜厚、約0.5μｍ下層レ
ジスト膜厚、約1μｍを用いた。上層レジストと
してマスクパターンを露光し、薬品（クロルベン
ゼン）処理後、指定の現像液で現像する。現像
後、上層レジストパターンは第２図ａのような逆
台形“23”になる。現像時間を制御することによ
り逆台形の程度は変化させることができる。この
ような形のレジストパターン“22”をマスクとし
てDeep−UV照射により下層レジストにパターン
を転写する。この時、上層レジストパターンの形
が逆台形であるため、凹レンズのような働きを
し、レジストパターンエツジ付近に入射した光
は、レジストパターン外にでてしまう。このた
め、エツジ付近の光が上層レジストパターン底辺
の内側にはいりこむことはない。したがつて
Deep−UV光を照射した後、下層レジストを現像
すると、第１図ｂとは異なり、第２図ｂのような
台形状のレジストパターン“25”が形成される。
このようなレジストパターンをマスクとして用い
ると、第１図ｂのようなパターン内側の溝を生じ
るようなことはなく、良好な下層パターン形状が
得られる。(Detailed Description of Configuration) The present invention solves the problems of the prior art by adopting the above-described configuration. By changing the shape of the upper resist pattern serving as a mask from a trapezoid to an inverted trapezoid when exposing the lower resist, the size of the upper resist pattern can be transferred to the lower resist pattern. One way to make it into an inverted trapezoid is to
For example, treating the upper layer resist with chemicals (for example, IBM Journal of Research and Development
VOL.24, No.4, pp452-460, 1980) (Examples) Examples of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The two-layer resist structure in the present invention is the same as the conventional one. The resist used in the examples was Microposit 1300 as the upper layer resist.
(trade name, manufactured by Shipley Corporation), and the lower layer resist was ODUR-1013 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka). The upper resist film thickness was approximately 0.5 μm, and the lower resist film thickness was approximately 1 μm. A mask pattern is exposed as an upper layer resist, treated with chemicals (chlorobenzene), and then developed with a specified developer. After development, the upper resist pattern becomes an inverted trapezoid "23" as shown in FIG. 2a. By controlling the development time, the degree of inverted trapezoidality can be varied. Using the resist pattern "22" having such a shape as a mask, the pattern is transferred to the lower resist by deep-UV irradiation. At this time, since the upper resist pattern has an inverted trapezoidal shape, it acts like a concave lens, and light incident near the edges of the resist pattern exits outside the resist pattern. Therefore, light near the edges does not enter inside the bottom side of the upper resist pattern. Therefore
After irradiating the deep-UV light, when the lower resist is developed, a trapezoidal resist pattern "25" as shown in FIG. 2b is formed, unlike that in FIG. 1b.
When such a resist pattern is used as a mask, grooves inside the pattern as shown in FIG. 1B are not generated, and a good lower layer pattern shape can be obtained.
（発明の効果）
以上詳細に述べた通り、本発明によれば、二層
レジスト構造法において、上層レジストパターン
の形を逆台形状にすることにより上層レジストが
薄く、その遮光特性が完全でなくても、形状の良
好な下層レジストパターンが形成できる。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, in the two-layer resist structure method, by making the shape of the upper resist pattern into an inverted trapezoid, the upper resist is thin and its light shielding properties are not perfect. However, even if the resist pattern is well-shaped, a lower resist pattern with a good shape can be formed.
第１図ａ，ｂは従来例の上層レジストパターン
の説明図および、下層レジストパターンの説明
図。第２図ａ，ｂは本発明の実施例による上層レ
ジストパターンの説明図および、下層レジストパ
ターンの説明図を示す。
図において、１１……基板、１２……下層レジ
スト、１３……上層レジストパターン、１４……
UV光、１５……下層レジストパターン、２３…
…上層レジストパターン、２４……Deep−UV
光、２５……下層レジストパターンをそれぞれ示
す。
1A and 1B are explanatory views of an upper layer resist pattern and a lower layer resist pattern of a conventional example. FIGS. 2a and 2b show an explanatory view of an upper layer resist pattern and an explanatory view of a lower layer resist pattern according to an embodiment of the present invention. In the figure, 11... substrate, 12... lower layer resist, 13... upper layer resist pattern, 14...
UV light, 15... Lower resist pattern, 23...
...Upper layer resist pattern, 24...Deep-UV
Light, 25...indicates the lower resist pattern, respectively.
Claims (1)
下層レジストとして遠紫外光レジストを使用し、
かつ上層レジストパターンを下層レジストパター
ン形成時のマスクとして使用する二層レジスト構
造プロセスにおいて、上層レジストパターンの断
面形状を逆台形状とすることを特徴とするパター
ン形成方法。1 Using ultraviolet light resist as the upper layer resist,
A deep ultraviolet resist is used as the lower layer resist,
In a two-layer resist structure process in which the upper resist pattern is used as a mask during formation of the lower resist pattern, the pattern forming method is characterized in that the upper resist pattern has an inverted trapezoidal cross-sectional shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59065551A JPS60208833A (en) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | Formation of pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59065551A JPS60208833A (en) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | Formation of pattern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60208833A JPS60208833A (en) | 1985-10-21 |
| JPH0523048B2 true JPH0523048B2 (en) | 1993-03-31 |
Family
ID=13290257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59065551A Granted JPS60208833A (en) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | Formation of pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60208833A (en) |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP59065551A patent/JPS60208833A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60208833A (en) | 1985-10-21 |
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