JPH05297597A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
- Publication number
- JPH05297597A JPH05297597A JP4103288A JP10328892A JPH05297597A JP H05297597 A JPH05297597 A JP H05297597A JP 4103288 A JP4103288 A JP 4103288A JP 10328892 A JP10328892 A JP 10328892A JP H05297597 A JPH05297597 A JP H05297597A
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- JP
- Japan
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- resist
- ray
- type
- crosslinking agent
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 レジストパターンの形成に関し、ハーフ・サ
ブミクロンのパターンを解像性よく形成することを目的
とする。 【構成】 被処理基板上に架橋剤を添加したポジ型レジ
ストを被着した後、このレジスト上に化学増幅型のネガ
型Ｘ線レジストを塗布し、Ｘ線の選択露光と露光後ベー
クを行い、現像してＸ線レジストよりなるパターンを形
成した後、紫外線の全面露光を行い、アルカリ現像する
ことを特徴としてレジストパターンの形成方法を構成す
る。
ブミクロンのパターンを解像性よく形成することを目的
とする。 【構成】 被処理基板上に架橋剤を添加したポジ型レジ
ストを被着した後、このレジスト上に化学増幅型のネガ
型Ｘ線レジストを塗布し、Ｘ線の選択露光と露光後ベー
クを行い、現像してＸ線レジストよりなるパターンを形
成した後、紫外線の全面露光を行い、アルカリ現像する
ことを特徴としてレジストパターンの形成方法を構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＸ線露光によりハーフ・
サブミクロン（Half-submicron)の微細なレジストパタ
ーンを形成する方法に関する。
サブミクロン（Half-submicron)の微細なレジストパタ
ーンを形成する方法に関する。
【０００２】大量の情報を高速に処理する必要から、情
報処理装置は小形化と大容量化が進められており、この
装置の主体を構成する半導体装置は大容量化が進んでＬ
ＳＩやＶＬＳＩが実用化されているが、更に集積化が進
んでＵＬＳＩの開発が進められている。
報処理装置は小形化と大容量化が進められており、この
装置の主体を構成する半導体装置は大容量化が進んでＬ
ＳＩやＶＬＳＩが実用化されているが、更に集積化が進
んでＵＬＳＩの開発が進められている。
【０００３】こゝで、集積化は素子の大型化と云うより
もむしろ単位素子の小形化によって行なわれているため
に、電極パターンや配線などは益々微細化しており、最
小線幅としてハーフ・サブミクロン具体的には0.25μm
程度のパターン形成技術を必要としている。
もむしろ単位素子の小形化によって行なわれているため
に、電極パターンや配線などは益々微細化しており、最
小線幅としてハーフ・サブミクロン具体的には0.25μm
程度のパターン形成技術を必要としている。
【０００４】
【従来の技術】写真蝕刻技術を用いてハーフ・サブミク
ロンのレジストパターンを形成する露光方法としては電
子線を使う方法とＸ線を使う方法とがある。
ロンのレジストパターンを形成する露光方法としては電
子線を使う方法とＸ線を使う方法とがある。
【０００５】こゝで両者を比較すると前者はレジスト上
を電子線で個別に走査する必要があるのに対し、後者は
Ｘ線マスクを通してＸ線の照射を行なうために露光を一
括して行なうことができる点で有利である。
を電子線で個別に走査する必要があるのに対し、後者は
Ｘ線マスクを通してＸ線の照射を行なうために露光を一
括して行なうことができる点で有利である。
【０００６】さて、Ｘ線露光用の光源としては特性Ｘ線
やシンクロトロン軌道放射光（略称ＳＯＲ）が使われる
が、この短波長成分がある程度レジストを透過する条件
で露光を行なうと半導体基板（以下略してウエハ）から
光電子やオージエ電子が発生し、これにより解像性が低
下すると云う問題がある。
やシンクロトロン軌道放射光（略称ＳＯＲ）が使われる
が、この短波長成分がある程度レジストを透過する条件
で露光を行なうと半導体基板（以下略してウエハ）から
光電子やオージエ電子が発生し、これにより解像性が低
下すると云う問題がある。
【０００７】この対策としてウエハの表面に有機化合物
よりなり厚さが0.2 〜0.3 μm の遮蔽膜を薄く被着し、
この上にＸ線レジストを形成することにより、電子線を
遮蔽膜で吸収することが考えられている。
よりなり厚さが0.2 〜0.3 μm の遮蔽膜を薄く被着し、
この上にＸ線レジストを形成することにより、電子線を
遮蔽膜で吸収することが考えられている。
【０００８】然し、レジストパターンを形成した後に遮
蔽膜を除去する必要があるが、この際にレジストの高さ
がパターン幅の５〜６倍以上となるとレジストパターン
が倒れるなどの障害を生じ、悪影響を及ぼすことなく除
去することができず、結局遮蔽膜は使用することができ
ないで現在に到っている。
蔽膜を除去する必要があるが、この際にレジストの高さ
がパターン幅の５〜６倍以上となるとレジストパターン
が倒れるなどの障害を生じ、悪影響を及ぼすことなく除
去することができず、結局遮蔽膜は使用することができ
ないで現在に到っている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】光源として特性Ｘ線や
ＳＯＲなどのＸ線を使用し、ハーフ・サブミクロンのレ
ジストパターンを形成する工程において、Ｘ線露光を行
なう際にウエハから光電子やオージエ電子が発生し、こ
れにより解像性が低下すると云う問題がある。
ＳＯＲなどのＸ線を使用し、ハーフ・サブミクロンのレ
ジストパターンを形成する工程において、Ｘ線露光を行
なう際にウエハから光電子やオージエ電子が発生し、こ
れにより解像性が低下すると云う問題がある。
【００１０】そこで、この問題を解決することが課題で
ある。
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題は被処理基板
上に架橋剤を添加したポジ型レジストを被着した後、こ
のレジスト上に化学増幅型のネガ型Ｘ線レジストを塗布
し、Ｘ線の選択露光と露光後ベークを行い、現像してＸ
線レジストよりなるパターンを形成した後、紫外線の全
面露光を行い、アルカリ現像することを特徴としてレジ
ストパターンの形成方法を構成することにより解決する
ことができる。
上に架橋剤を添加したポジ型レジストを被着した後、こ
のレジスト上に化学増幅型のネガ型Ｘ線レジストを塗布
し、Ｘ線の選択露光と露光後ベークを行い、現像してＸ
線レジストよりなるパターンを形成した後、紫外線の全
面露光を行い、アルカリ現像することを特徴としてレジ
ストパターンの形成方法を構成することにより解決する
ことができる。
【００１２】
【作用】本発明は光電子およびオージェ電子を吸収する
ための遮蔽膜として架橋剤を添加したポジ型レジストを
用い、また、Ｘ線レジストとして化学増幅型のネガ型レ
ジストを用いるものである。
ための遮蔽膜として架橋剤を添加したポジ型レジストを
用い、また、Ｘ線レジストとして化学増幅型のネガ型レ
ジストを用いるものである。
【００１３】高感度で且つ解像性の優れたレジストとし
て化学増幅系レジストがあるが、発明者はこの化学増幅
系レジストの酸発生剤の挙動に着目した。この化学増幅
系レジストは酸触媒により極性が変化する官能基を備え
たポリマに酸発生剤を混合してなるもので、光照射によ
り酸発生剤から発生する酸が露光後に行なわれるベーク
（熱処理）工程において触媒としてポリマに作用し、官
能基を変化させて脱離反応を連鎖的に生じさせると共に
極性を変化させるものである。
て化学増幅系レジストがあるが、発明者はこの化学増幅
系レジストの酸発生剤の挙動に着目した。この化学増幅
系レジストは酸触媒により極性が変化する官能基を備え
たポリマに酸発生剤を混合してなるもので、光照射によ
り酸発生剤から発生する酸が露光後に行なわれるベーク
（熱処理）工程において触媒としてポリマに作用し、官
能基を変化させて脱離反応を連鎖的に生じさせると共に
極性を変化させるものである。
【００１４】そのためにアルカリ現像をすることがで
き、レジストの膨潤がないために高解像性を実現するこ
とができ、また官能基が変化するとき酸を再生する増幅
型であることから高感度化が達成されている。
き、レジストの膨潤がないために高解像性を実現するこ
とができ、また官能基が変化するとき酸を再生する増幅
型であることから高感度化が達成されている。
【００１５】そして、酸発生剤として、トリフェニルス
ルホニウムヘキサフルオロアンチモネート，トリフェニ
ルスルホニウムヘキサフルオロアーセネート等のトリア
リールスルフォニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキ
サフルオロアンチモネート，ジフェニルヨードニウムヘ
キサフルオロアーセネート等のジアリールヨードニウム
塩、ベンゾイントシレート，p-トルエンスルフォン酸フ
ェニルなどのスルフォン酸エステル、ヘキサクロロベン
ゼン, 2,4-ビス( トリクロロメチル)-6-(p- メトキシフ
ェニル)-1,3,5-トリアジンなどのハロゲン化物がある。
ルホニウムヘキサフルオロアンチモネート，トリフェニ
ルスルホニウムヘキサフルオロアーセネート等のトリア
リールスルフォニウム塩、ジフェニルヨードニウムヘキ
サフルオロアンチモネート，ジフェニルヨードニウムヘ
キサフルオロアーセネート等のジアリールヨードニウム
塩、ベンゾイントシレート，p-トルエンスルフォン酸フ
ェニルなどのスルフォン酸エステル、ヘキサクロロベン
ゼン, 2,4-ビス( トリクロロメチル)-6-(p- メトキシフ
ェニル)-1,3,5-トリアジンなどのハロゲン化物がある。
【００１６】こゝで、先に記したように化学増幅型レジ
ストの特徴は感度と解像性に優れていることで、解像性
のよい理由としてアルカリ現像ができることゝ、光照射
により発生した酸( プロトン酸) の拡散距離が短いこと
が挙げられている。
ストの特徴は感度と解像性に優れていることで、解像性
のよい理由としてアルカリ現像ができることゝ、光照射
により発生した酸( プロトン酸) の拡散距離が短いこと
が挙げられている。
【００１７】然し、発明者は実験の結果、光照射により
生じたプロトン酸はベークの際に化学増幅されるが、こ
の際にレジストから滲み出るものがあることに着目し
た。そこで、化学増幅型レジストの下に薄く架橋剤を添
加したフォトレジストを配置し、この滲み出たプロトン
酸により架橋剤とベース樹脂との反応を促進させて硬化
するようにしたものである。
生じたプロトン酸はベークの際に化学増幅されるが、こ
の際にレジストから滲み出るものがあることに着目し
た。そこで、化学増幅型レジストの下に薄く架橋剤を添
加したフォトレジストを配置し、この滲み出たプロトン
酸により架橋剤とベース樹脂との反応を促進させて硬化
するようにしたものである。
【００１８】こゝで、フォトレジストとしてポジ型のも
のを使用し、紫外線露光を行った後に現像すればば化学
増幅型レジストに接する部分を除いて溶解除去すること
ができる。
のを使用し、紫外線露光を行った後に現像すればば化学
増幅型レジストに接する部分を除いて溶解除去すること
ができる。
【００１９】このようにポジ型のフォトレジストを遮蔽
膜として使用することにより、レジストパターンに悪影
響を及ぼすことなく除去することができる。
膜として使用することにより、レジストパターンに悪影
響を及ぼすことなく除去することができる。
【００２０】
【実施例】遮蔽膜を構成するレジストとしてノボラック
樹脂をベースとし、ナフトキノンジアジド系感光剤を含
有するポジ型レジストにメラミン系架橋剤を添加したも
のを用いた。
樹脂をベースとし、ナフトキノンジアジド系感光剤を含
有するポジ型レジストにメラミン系架橋剤を添加したも
のを用いた。
【００２１】また、化学増幅型ネガ型のＸ線レジストと
しては既に市販されているRAY-PN(ヘキスト社), SAL-60
1 ER-7(シプレイ社) などを使用することができる。図
１は本発明の実施法を示す断面図である。
しては既に市販されているRAY-PN(ヘキスト社), SAL-60
1 ER-7(シプレイ社) などを使用することができる。図
１は本発明の実施法を示す断面図である。
【００２２】すなわち、シリコン（Si) ウエハ１の上に
先に記したメラミン系架橋剤を添加したポジ型レジスト
を0.2 μm の厚さにスピンコートした後、プリベークし
て遮蔽膜２とし、次に、この上に化学増幅型ネガ型レジ
スト３としてＸ線レジストRAY-PNを１μm の厚さにスピ
ンコートした後、プリベークした。
先に記したメラミン系架橋剤を添加したポジ型レジスト
を0.2 μm の厚さにスピンコートした後、プリベークし
て遮蔽膜２とし、次に、この上に化学増幅型ネガ型レジ
スト３としてＸ線レジストRAY-PNを１μm の厚さにスピ
ンコートした後、プリベークした。
【００２３】次に、この試料にタンタル（Ta）４と炭化
硅素 (SiC)膜５よりなるＸ線マスク６を通してＸ線７の
照射を行なった。（以上同図Ａ）次に、試料をホットプ
レート上に置き、110 〜120 ℃で２分間ポストベークを
行なった後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イド（略称TMAH) の2.38％水溶液からなるアルカリ現像
液を用いて現像し、化学増幅型ネガ型レジストよりなる
レジストパターン８を形成した。
硅素 (SiC)膜５よりなるＸ線マスク６を通してＸ線７の
照射を行なった。（以上同図Ａ）次に、試料をホットプ
レート上に置き、110 〜120 ℃で２分間ポストベークを
行なった後にテトラメチルアンモニウムハイドロオキサ
イド（略称TMAH) の2.38％水溶液からなるアルカリ現像
液を用いて現像し、化学増幅型ネガ型レジストよりなる
レジストパターン８を形成した。
【００２４】次に、この試料をホットプレート上に置
き、110 〜120 ℃で２分間更にポストベークを行なって
遮蔽膜２の中でのプロトン酸と架橋剤との反応を促進さ
せた。（以上同図Ｂ）次に、紫外線９の全面照射を行な
って露出しているポジ型フォトレジストよりなる遮蔽膜
２を感光させた。（以上同図Ｃ）次に、アルカリ現像液
を用いて現像したが、レジストパターン８の下の遮蔽膜
２は架橋重合が行なわれているためにアルカリ現像液に
よる浸食が起こらず、アンダーカットのような現象は生
じなかった。（以上同図Ｄ）
き、110 〜120 ℃で２分間更にポストベークを行なって
遮蔽膜２の中でのプロトン酸と架橋剤との反応を促進さ
せた。（以上同図Ｂ）次に、紫外線９の全面照射を行な
って露出しているポジ型フォトレジストよりなる遮蔽膜
２を感光させた。（以上同図Ｃ）次に、アルカリ現像液
を用いて現像したが、レジストパターン８の下の遮蔽膜
２は架橋重合が行なわれているためにアルカリ現像液に
よる浸食が起こらず、アンダーカットのような現象は生
じなかった。（以上同図Ｄ）
【００２５】
【発明の効果】本発明の実施により短波長のＸ線を光源
として使用する際に生ずる解像性の低下を無くすること
ができ、ハーフ・サブミクロン・パターンを精度よく形
成することができる。
として使用する際に生ずる解像性の低下を無くすること
ができ、ハーフ・サブミクロン・パターンを精度よく形
成することができる。
【図１】本発明の実施例の工程断面図である。
２ 遮蔽膜 ３ 化学増幅型ネガ型レジスト ６ Ｘ線マスク ７ Ｘ線 ８ レジストパターン ９ 紫外線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ３６１ Ｌ
Claims (1)
- 【請求項１】 被処理基板上に架橋剤を添加したポジ型
レジストを被着した後、該レジスト上に化学増幅型のネ
ガ型Ｘ線レジストを塗布し、Ｘ線の選択露光と露光後ベ
ークを行い、現像してＸ線レジストよりなるパターンを
形成した後、紫外線の全面露光を行い、アルカリ現像す
ることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4103288A JPH05297597A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4103288A JPH05297597A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05297597A true JPH05297597A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14350125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4103288A Withdrawn JPH05297597A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05297597A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5861330A (en) * | 1997-05-07 | 1999-01-19 | International Business Machines Corporation | Method and structure to reduce latch-up using edge implants |
| US5882967A (en) * | 1997-05-07 | 1999-03-16 | International Business Machines Corporation | Process for buried diode formation in CMOS |
| US6114082A (en) * | 1996-09-16 | 2000-09-05 | International Business Machines Corporation | Frequency doubling hybrid photoresist having negative and positive tone components and method of preparing the same |
| US6190829B1 (en) | 1996-09-16 | 2001-02-20 | International Business Machines Corporation | Low “K” factor hybrid photoresist |
| US6218704B1 (en) | 1997-05-07 | 2001-04-17 | International Business Machines Corporation | ESD protection structure and method |
| JP2010002538A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Nec Electronics Corp | 感光性組成物、これを用いたパターン形成方法、半導体素子の製造方法 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP4103288A patent/JPH05297597A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6114082A (en) * | 1996-09-16 | 2000-09-05 | International Business Machines Corporation | Frequency doubling hybrid photoresist having negative and positive tone components and method of preparing the same |
| US6190829B1 (en) | 1996-09-16 | 2001-02-20 | International Business Machines Corporation | Low “K” factor hybrid photoresist |
| US6284439B1 (en) | 1996-09-16 | 2001-09-04 | International Business Machines Corporation | Method of producing an integrated circuit chip using low “k” factor hybrid photoresist and apparatus formed thereby |
| US6313492B1 (en) | 1996-09-16 | 2001-11-06 | International Business Machines Corporation | Integrated circuit chip produced by using frequency doubling hybrid photoresist |
| US6372412B1 (en) | 1996-09-16 | 2002-04-16 | International Business Machines Corporation | Method of producing an integrated circuit chip using frequency doubling hybrid photoresist and apparatus formed thereby |
| US6440635B1 (en) | 1996-09-16 | 2002-08-27 | International Business Machines Corporation | Low “K” factor hybrid photoresist |
| US5861330A (en) * | 1997-05-07 | 1999-01-19 | International Business Machines Corporation | Method and structure to reduce latch-up using edge implants |
| US5882967A (en) * | 1997-05-07 | 1999-03-16 | International Business Machines Corporation | Process for buried diode formation in CMOS |
| US5939767A (en) * | 1997-05-07 | 1999-08-17 | International Business Machines Corporation | Structure and process for buried diode formation in CMOS |
| US6218704B1 (en) | 1997-05-07 | 2001-04-17 | International Business Machines Corporation | ESD protection structure and method |
| JP2010002538A (ja) * | 2008-06-19 | 2010-01-07 | Nec Electronics Corp | 感光性組成物、これを用いたパターン形成方法、半導体素子の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |