JPH05326389A - 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
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- JPH05326389A JPH05326389A JP12728692A JP12728692A JPH05326389A JP H05326389 A JPH05326389 A JP H05326389A JP 12728692 A JP12728692 A JP 12728692A JP 12728692 A JP12728692 A JP 12728692A JP H05326389 A JPH05326389 A JP H05326389A
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- Japan
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- resist
- resist pattern
- development
- forming
- amount
- Prior art date
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- Withdrawn
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、レジストパターンの形成方法に関
し、レジストパターンを微細に形成する際にレジストパ
ターン上部に庇が生じないようにすることができ、レジ
ストパターン線幅を所望の寸法で安定に形成することが
でき、エッチング後のパターン線幅を所望の寸法で安定
に形成することができるレジストパターンの形成方法を
提供することを目的とする。 【構成】 ポジ型の化学増幅レジストのレジストパター
ンを形成する際に、現像後の未露光部の膜厚がレジスト
塗布後の膜厚に比べて５００Å以上２０００Å以下の範
囲で薄くなるように設定するように構成する。
し、レジストパターンを微細に形成する際にレジストパ
ターン上部に庇が生じないようにすることができ、レジ
ストパターン線幅を所望の寸法で安定に形成することが
でき、エッチング後のパターン線幅を所望の寸法で安定
に形成することができるレジストパターンの形成方法を
提供することを目的とする。 【構成】 ポジ型の化学増幅レジストのレジストパター
ンを形成する際に、現像後の未露光部の膜厚がレジスト
塗布後の膜厚に比べて５００Å以上２０００Å以下の範
囲で薄くなるように設定するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レジストパターンの形
成方法に係り、詳しくは、半導体集積回路のフォトリソ
グラフィー技術に通用することができ、特に、レジスト
パターンを微細に形成する際、レジストパターン上部に
庇が生じないようにすることができるレジストパターン
の形成方法に関する。
成方法に係り、詳しくは、半導体集積回路のフォトリソ
グラフィー技術に通用することができ、特に、レジスト
パターンを微細に形成する際、レジストパターン上部に
庇が生じないようにすることができるレジストパターン
の形成方法に関する。
【０００２】近年のＬＳＩには、回路の高集積化に伴
い、パターンの微細化が要求されている。このため、短
波長（ＫｒＦエキシマの波長：２４８ｎｍ）の光源を用
いた露光装置であるエキシマ・ステッパに適したレジス
ト材料が要求されている。
い、パターンの微細化が要求されている。このため、短
波長（ＫｒＦエキシマの波長：２４８ｎｍ）の光源を用
いた露光装置であるエキシマ・ステッパに適したレジス
ト材料が要求されている。
【０００３】
【従来の技術】従来、感光性レジストには、ノボラック
樹脂やノボラック樹脂とナフトキノンジアジドの混合樹
脂が用いられている。これらの感光性レジスト樹脂はｇ
線、ｉ線で用いると、透過率が８０％〜９０％と高くて
解像力に優れているという利点を有する。
樹脂やノボラック樹脂とナフトキノンジアジドの混合樹
脂が用いられている。これらの感光性レジスト樹脂はｇ
線、ｉ線で用いると、透過率が８０％〜９０％と高くて
解像力に優れているという利点を有する。
【０００４】しかしながら、これらの樹脂では、パター
ンを更に微細化しようとしてＫｒＦ用で用いると、透過
率が２０〜４０％と極端に低下し、解像力が低下してし
まうという欠点を有する。このため、従来では、ＫｒＦ
用で用いる場合は、触媒化学反応を利用した化学増幅レ
ジストを用いる方法が知られている。この化学増幅レジ
ストでは触媒化学反応の為、透過率劣化の要因の１つで
ある感光剤の量を減らすことができ、ＫｒＦ用で用いて
も透過率を約６０％と高くすることができ、上記のｇ
線、ｉ線用レジストの場合よりも解像力を上げることが
できるという利点を有する。この化学増幅レジストに
は、主に２成分系と３成分系の２種のものが知られてい
る。２成分系のものは、酸触媒下でベークするとアルカ
リ可溶になる樹脂と光酸発生剤とからなるものである。
３成分系のものは、アルカリ可溶樹脂と酸触媒下でベー
クするとアルカリ可溶になる溶解抑止剤と光酸発生剤と
からなるものである。
ンを更に微細化しようとしてＫｒＦ用で用いると、透過
率が２０〜４０％と極端に低下し、解像力が低下してし
まうという欠点を有する。このため、従来では、ＫｒＦ
用で用いる場合は、触媒化学反応を利用した化学増幅レ
ジストを用いる方法が知られている。この化学増幅レジ
ストでは触媒化学反応の為、透過率劣化の要因の１つで
ある感光剤の量を減らすことができ、ＫｒＦ用で用いて
も透過率を約６０％と高くすることができ、上記のｇ
線、ｉ線用レジストの場合よりも解像力を上げることが
できるという利点を有する。この化学増幅レジストに
は、主に２成分系と３成分系の２種のものが知られてい
る。２成分系のものは、酸触媒下でベークするとアルカ
リ可溶になる樹脂と光酸発生剤とからなるものである。
３成分系のものは、アルカリ可溶樹脂と酸触媒下でベー
クするとアルカリ可溶になる溶解抑止剤と光酸発生剤と
からなるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の化学増
幅レジストでは、図４（ａ）に示す如く基板31上にポジ
型の化学増幅レジスト32を塗布し、図４（ｂ）に示す如
く露光すると、露光されたレジスト32領域内で酸
（Ｈ+ ）が発生すると同時に、処理雰囲気中に含まれる
アミン等の不純物の影響を受けて露光されたレジスト32
領域表面の酸が消費され始め、図４（ｃ）に示す如くベ
ークすると、表面の酸が更に消費されてしまい、図４
（ｄ）に示す如くアルカリ現像液で現像すると、酸が抜
けたレジスト32上部はアルカリ現像液で溶け難くなって
しまうため、レジストパターン32ａ上部に庇が発生しま
うという現象があった。そして、このレジストパターン
32ａ上部に発生する庇はパターン32ａ底部の寸法よりも
大きく形成されるため、この庇が生じたパターン32ａを
マスクとしてドライエッチングすると、エッチング後の
パターン線幅が所望の寸法よりも細ってしまっていた。
しかも、この庇は一様な形状で再現性良く形成されるの
ではなく、雰囲気の影響の受け方でばらつき易いため、
パターン32の線幅が不安定になってしまい、結局エッチ
ング後のパターン線幅は不安定になってしまっていた。
そして、パターンが更に微細化されると、図４（ｄ）に
示す如く、パターンが現像されずにレジストパターン32
ａ上部が繋がってしまって、マスクとしての役割を果た
せなくなってしまうということがあった。
幅レジストでは、図４（ａ）に示す如く基板31上にポジ
型の化学増幅レジスト32を塗布し、図４（ｂ）に示す如
く露光すると、露光されたレジスト32領域内で酸
（Ｈ+ ）が発生すると同時に、処理雰囲気中に含まれる
アミン等の不純物の影響を受けて露光されたレジスト32
領域表面の酸が消費され始め、図４（ｃ）に示す如くベ
ークすると、表面の酸が更に消費されてしまい、図４
（ｄ）に示す如くアルカリ現像液で現像すると、酸が抜
けたレジスト32上部はアルカリ現像液で溶け難くなって
しまうため、レジストパターン32ａ上部に庇が発生しま
うという現象があった。そして、このレジストパターン
32ａ上部に発生する庇はパターン32ａ底部の寸法よりも
大きく形成されるため、この庇が生じたパターン32ａを
マスクとしてドライエッチングすると、エッチング後の
パターン線幅が所望の寸法よりも細ってしまっていた。
しかも、この庇は一様な形状で再現性良く形成されるの
ではなく、雰囲気の影響の受け方でばらつき易いため、
パターン32の線幅が不安定になってしまい、結局エッチ
ング後のパターン線幅は不安定になってしまっていた。
そして、パターンが更に微細化されると、図４（ｄ）に
示す如く、パターンが現像されずにレジストパターン32
ａ上部が繋がってしまって、マスクとしての役割を果た
せなくなってしまうということがあった。
【０００６】このように、従来のレジストパターンの形
成方法では、微細パターンが解像しないとか、レジスト
パターン線幅やエッチング後のパターン線幅が不安定に
なるといった問題が生じていた。そこで本発明は、レジ
ストパターンを微細に形成する際にレジストパターン上
部に庇が生じないようにすることができ、レジストパタ
ーン線幅を所望の寸法で安定に形成することができ、エ
ッチング後のパターン線幅を所望の寸法で安定に形成す
ることができるレジストパターンの形成方法を提供する
ことを目的としている。
成方法では、微細パターンが解像しないとか、レジスト
パターン線幅やエッチング後のパターン線幅が不安定に
なるといった問題が生じていた。そこで本発明は、レジ
ストパターンを微細に形成する際にレジストパターン上
部に庇が生じないようにすることができ、レジストパタ
ーン線幅を所望の寸法で安定に形成することができ、エ
ッチング後のパターン線幅を所望の寸法で安定に形成す
ることができるレジストパターンの形成方法を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるレジストパ
ターンの形成方法は上記目的達成のため、ポジ型の化学
増幅レジストのレジストパターンを形成する際に、現像
後の未露光部の膜厚がレジスト塗布後の膜厚に比べて５
００Å以上２０００Å以下の範囲で薄くなるように設定
するものである。
ターンの形成方法は上記目的達成のため、ポジ型の化学
増幅レジストのレジストパターンを形成する際に、現像
後の未露光部の膜厚がレジスト塗布後の膜厚に比べて５
００Å以上２０００Å以下の範囲で薄くなるように設定
するものである。
【０００８】本発明に係る化学増幅レジストは、アルカ
リ可溶な樹脂のアルカリ可溶基の一部をアルカリ不溶の
保護基に変えたものを、酸と熱によってアルカリ可溶な
基に戻すタイプのレジスト及び、アルカリ可溶な樹脂に
酸と熱によって崩壊、又はアルカリ可溶になる溶解抑止
剤と光酸発生剤を加えたタイプのレジストである。本発
明においては、前記現像する際の現像液の濃度を調整す
ることによって現像後の未露光部の膜減り量を所望の値
にする場合であってもよく、この場合、現像液の濃度を
濃くすることによって未露光部の現像速度を増大させて
膜減り量を増大させることができる。また、前記レジス
ト塗布後のベーク温度及びベーク時間の少なくともどち
らか一方を調整することによって現像後の未露光部の膜
減り量を所望の値にする場合であってもよく、この場
合、レジスト塗布後のプリベーク温度を下げたり、プリ
ベーク時間を短くしたりすることによって、未露光部の
現像速度を増大させて膜減り量を増大させることができ
る。また、前記レジスト中の樹脂の現像液溶解速度、若
しくは現像液溶解抑止剤の種類または量を調整すること
によって現像後の未露光部の膜減り量を所望の値にする
場合であってもよく、この場合、例えば樹脂のｔ−ＢＯ
Ｃ化率を下げたり、現像抑止剤の種類を低溶解抑止効果
のものにしたり、現像液抑止剤の量を減らしたりするこ
とによって未露光部の現像速度を増大させて膜減り量を
増大させることができる。
リ可溶な樹脂のアルカリ可溶基の一部をアルカリ不溶の
保護基に変えたものを、酸と熱によってアルカリ可溶な
基に戻すタイプのレジスト及び、アルカリ可溶な樹脂に
酸と熱によって崩壊、又はアルカリ可溶になる溶解抑止
剤と光酸発生剤を加えたタイプのレジストである。本発
明においては、前記現像する際の現像液の濃度を調整す
ることによって現像後の未露光部の膜減り量を所望の値
にする場合であってもよく、この場合、現像液の濃度を
濃くすることによって未露光部の現像速度を増大させて
膜減り量を増大させることができる。また、前記レジス
ト塗布後のベーク温度及びベーク時間の少なくともどち
らか一方を調整することによって現像後の未露光部の膜
減り量を所望の値にする場合であってもよく、この場
合、レジスト塗布後のプリベーク温度を下げたり、プリ
ベーク時間を短くしたりすることによって、未露光部の
現像速度を増大させて膜減り量を増大させることができ
る。また、前記レジスト中の樹脂の現像液溶解速度、若
しくは現像液溶解抑止剤の種類または量を調整すること
によって現像後の未露光部の膜減り量を所望の値にする
場合であってもよく、この場合、例えば樹脂のｔ−ＢＯ
Ｃ化率を下げたり、現像抑止剤の種類を低溶解抑止効果
のものにしたり、現像液抑止剤の量を減らしたりするこ
とによって未露光部の現像速度を増大させて膜減り量を
増大させることができる。
【０００９】次に、本発明においては、濃い現像液を用
いて前記レジスト上部を現像し、その後引き続いて、該
現像液でより薄い現像液でレジスト下部を現像する場合
であってもよく、レジスト上部の現像速度を増大させる
ことができるとともに、レジスト下部の形状を良好にす
ることができる。また、露光部及び未露光部を非選択的
に表面のみを溶解除去し、その後現像する場合であって
もよく、この場合、良好なパターン形状にすることがで
きる。また、前記化学増幅レジストのアルカリ可溶基の
数に対する保護基の数の割合を調整することによって現
像後の未露光部の膜減り量を所望の値にする場合であっ
てもよく、この場合、例えば樹脂のｔ−ＢＯＣ化率を下
げることによって未露光部の現像速度を増大させること
ができる。
いて前記レジスト上部を現像し、その後引き続いて、該
現像液でより薄い現像液でレジスト下部を現像する場合
であってもよく、レジスト上部の現像速度を増大させる
ことができるとともに、レジスト下部の形状を良好にす
ることができる。また、露光部及び未露光部を非選択的
に表面のみを溶解除去し、その後現像する場合であって
もよく、この場合、良好なパターン形状にすることがで
きる。また、前記化学増幅レジストのアルカリ可溶基の
数に対する保護基の数の割合を調整することによって現
像後の未露光部の膜減り量を所望の値にする場合であっ
てもよく、この場合、例えば樹脂のｔ−ＢＯＣ化率を下
げることによって未露光部の現像速度を増大させること
ができる。
【００１０】次に本発明においては、前記露光部と未露
光部の現像速度比が１００以下である場合であってもよ
く、この場合、光があたっていようがいまいが、未露光
部を効率良く現像することができる。また、前記ポジ型
の化学増幅レジストの溶解抑止材料の量を少な目に配合
することによって現像後の未露光部の膜減り量を所望の
値にする場合であってもよく、この場合、酸と熱で崩壊
する溶解抑止剤を含有する３成分等のポジ型化学増幅レ
ジストにおいて、未露光部の現像速度を増大させて膜減
り量を増大させることができる。
光部の現像速度比が１００以下である場合であってもよ
く、この場合、光があたっていようがいまいが、未露光
部を効率良く現像することができる。また、前記ポジ型
の化学増幅レジストの溶解抑止材料の量を少な目に配合
することによって現像後の未露光部の膜減り量を所望の
値にする場合であってもよく、この場合、酸と熱で崩壊
する溶解抑止剤を含有する３成分等のポジ型化学増幅レ
ジストにおいて、未露光部の現像速度を増大させて膜減
り量を増大させることができる。
【００１１】本発明においては、露光用の光源には、超
高圧水銀ランプ、エキシマレーザ、電子ビーム、Ｘ線等
が挙げられる。
高圧水銀ランプ、エキシマレーザ、電子ビーム、Ｘ線等
が挙げられる。
【００１２】
【作用】図１は本発明の原理説明図である。図１におい
て、１は基板であり、２は基板１上に塗布されたポジ型
の化学増幅レジストであり、２ａ、２ｂはポジ型の化学
増幅レジスト２が露光、現像によりパターニングされレ
ジストパターンである。従来では、現像後の未露光部の
膜厚（レジストパターン２ｂ厚）が、レジスト塗布後の
膜厚（レジストパターン２ｂ厚）と略同じになるように
設定して、レジストパターン２ｂを形成していたため、
前述の如く表面の酸が消費されてレジストパターン２ｂ
上部に庇が発生してしまっていたが、本発明では、現像
後の未露光部の膜厚（レジストパターン２ａ厚）がレジ
スト塗布後の膜厚（レジストパターン２厚）に比べて５
００Å以上２０００Å以下の範囲で薄くなるように設定
して、上部に庇が発生しないようにレジストパターン２
ａを形成する。このように、現像終了時点で、従来発生
していた庇の膜厚分だけ、未露光部が膜減りするように
する。この庇の部分は光が照射された部分なので、未露
光部と同じ状態になっているとは限らないが、アルカリ
現像液に不溶という意味では両者は良く似た特性を示す
ので、このように、未露光部もアルカリ現像液で適量削
れるようにすることで、庇部を除去することができる。
このため、レジストパターンを微細に形成する際にレジ
ストパターン上部に庇部をなくすることができるため、
レジストパターン線幅を所望の寸法で安定に形成するこ
とができ、エッチング後のパターン線幅を所望の寸法で
安定に形成することができる。従って、正確なレジスト
・パターンボトム寸法を測定することができるため、安
定したデバイス特性を得ることができる他、環境の影響
を低減することができるため、ＬＳＩ量産工場毎に、環
境対策したり、レジストプロセスの条件出しをしたりす
る必要を無くすことができる。
て、１は基板であり、２は基板１上に塗布されたポジ型
の化学増幅レジストであり、２ａ、２ｂはポジ型の化学
増幅レジスト２が露光、現像によりパターニングされレ
ジストパターンである。従来では、現像後の未露光部の
膜厚（レジストパターン２ｂ厚）が、レジスト塗布後の
膜厚（レジストパターン２ｂ厚）と略同じになるように
設定して、レジストパターン２ｂを形成していたため、
前述の如く表面の酸が消費されてレジストパターン２ｂ
上部に庇が発生してしまっていたが、本発明では、現像
後の未露光部の膜厚（レジストパターン２ａ厚）がレジ
スト塗布後の膜厚（レジストパターン２厚）に比べて５
００Å以上２０００Å以下の範囲で薄くなるように設定
して、上部に庇が発生しないようにレジストパターン２
ａを形成する。このように、現像終了時点で、従来発生
していた庇の膜厚分だけ、未露光部が膜減りするように
する。この庇の部分は光が照射された部分なので、未露
光部と同じ状態になっているとは限らないが、アルカリ
現像液に不溶という意味では両者は良く似た特性を示す
ので、このように、未露光部もアルカリ現像液で適量削
れるようにすることで、庇部を除去することができる。
このため、レジストパターンを微細に形成する際にレジ
ストパターン上部に庇部をなくすることができるため、
レジストパターン線幅を所望の寸法で安定に形成するこ
とができ、エッチング後のパターン線幅を所望の寸法で
安定に形成することができる。従って、正確なレジスト
・パターンボトム寸法を測定することができるため、安
定したデバイス特性を得ることができる他、環境の影響
を低減することができるため、ＬＳＩ量産工場毎に、環
境対策したり、レジストプロセスの条件出しをしたりす
る必要を無くすことができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
３は本発明の一実施例に則したレジストパターンの形成
方法を説明する図である。図２において図１と同一符号
は同一または相当部分を示す。ここで、この図１を用い
てそのレジストパターンの形成方法を説明する。本実施
例では、ｔ−ＢＯＣ化ＰＶＰと光酸発生剤（以下ＰＡＧ
（Ｐｈｏｔｏ Ａｃｉｄ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ））から
なるポジ型化学増幅レジストを用いて下記のプロセスを
通す。
３は本発明の一実施例に則したレジストパターンの形成
方法を説明する図である。図２において図１と同一符号
は同一または相当部分を示す。ここで、この図１を用い
てそのレジストパターンの形成方法を説明する。本実施
例では、ｔ−ＢＯＣ化ＰＶＰと光酸発生剤（以下ＰＡＧ
（Ｐｈｏｔｏ Ａｃｉｄ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ））から
なるポジ型化学増幅レジストを用いて下記のプロセスを
通す。
【００１４】まず、図２（ａ）に示すように、基板１上
にポジ型の化学増幅レジスト２をスピン塗布した後、例
えば９０℃、９０秒でプリベークする。次に、図２
（ｂ）に示すように、ＫｒＦエキシマステッパ（入＝２
４８ｎｍ）でレジスト２に露光する。この時、露光され
たレジスト２領域内に酸（Ｈ+ ）が発生すると同時に処
理雰囲気中に含まれるアミン等の不純物の影響を受けて
露光されたレジスト２領域表面の酸が消費され始める。
にポジ型の化学増幅レジスト２をスピン塗布した後、例
えば９０℃、９０秒でプリベークする。次に、図２
（ｂ）に示すように、ＫｒＦエキシマステッパ（入＝２
４８ｎｍ）でレジスト２に露光する。この時、露光され
たレジスト２領域内に酸（Ｈ+ ）が発生すると同時に処
理雰囲気中に含まれるアミン等の不純物の影響を受けて
露光されたレジスト２領域表面の酸が消費され始める。
【００１５】次に、図２（ｃ）に示すように、例えば１
００℃、６０秒でベーク（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏ
ｒｒｅ Ｂａｋｅ）する。この時、レジスト２領域表面
の酸が更に消費される。前述したように、通常、レジス
ト上部の庇の厚さは５００Å以上２０００Å以下である
ので、この部分の厚さ分だけ、光が当たっていようがい
まいが削れて除去されるように、レジスト材料の条件、
プロセス条件を設定してやるとよい。即ち、現像後の未
露光部の膜厚がレジスト塗布後の膜厚に比べて５００Å
以上２０００Å以下の範囲で膜減りするように、例えば
ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド）の２．３８ｗｔ％水溶液、６０秒でポジ型化学増幅
レジスト２をアルカリ現像することにより、図２（ｄ）
に示すようなレジストパターン２ａを得ることができ
る。
００℃、６０秒でベーク（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏ
ｒｒｅ Ｂａｋｅ）する。この時、レジスト２領域表面
の酸が更に消費される。前述したように、通常、レジス
ト上部の庇の厚さは５００Å以上２０００Å以下である
ので、この部分の厚さ分だけ、光が当たっていようがい
まいが削れて除去されるように、レジスト材料の条件、
プロセス条件を設定してやるとよい。即ち、現像後の未
露光部の膜厚がレジスト塗布後の膜厚に比べて５００Å
以上２０００Å以下の範囲で膜減りするように、例えば
ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド）の２．３８ｗｔ％水溶液、６０秒でポジ型化学増幅
レジスト２をアルカリ現像することにより、図２（ｄ）
に示すようなレジストパターン２ａを得ることができ
る。
【００１６】このように本実施例では、現像後の未露光
部の膜厚がレジスト塗布後の膜厚に比べて５００Å以上
２０００Å以下の範囲で膜減りさせて薄くなるようにポ
ジ型化学増幅レジスト２をアルカリ現像するようにした
ため、ポジ型化学増幅レジスト２の未露光部を膜減りさ
せると同時に、レジストパターン２ａ上部の庇部を除去
することができる。このため、レジストパターン２ａ線
幅を所望の寸法で安定に形成することができ、エッチン
グ後のパターン線幅を所望の寸法で安定に形成すること
ができる。なお、膜減り後のレジストパターン２ａ厚が
設定値になるように予めポジ型化学増幅レジスト２厚を
厚目に塗布するのは言うまでもない。
部の膜厚がレジスト塗布後の膜厚に比べて５００Å以上
２０００Å以下の範囲で膜減りさせて薄くなるようにポ
ジ型化学増幅レジスト２をアルカリ現像するようにした
ため、ポジ型化学増幅レジスト２の未露光部を膜減りさ
せると同時に、レジストパターン２ａ上部の庇部を除去
することができる。このため、レジストパターン２ａ線
幅を所望の寸法で安定に形成することができ、エッチン
グ後のパターン線幅を所望の寸法で安定に形成すること
ができる。なお、膜減り後のレジストパターン２ａ厚が
設定値になるように予めポジ型化学増幅レジスト２厚を
厚目に塗布するのは言うまでもない。
【００１７】なお、本発明においては、前記現像する際
の現像液の濃度を調整することによって現像後の未露光
部の膜減り量を所望の値にする場合であってもよく、こ
の場合、現像液濃度を濃くすることによって未露光部の
現像後の膜減り量を増大させることができ、現像後の未
露光部の膜減り量を所望の値にすることができる。上記
実施例でも説明したように通常は２．３８ｗｔ％のＴＭ
ＡＨ水溶液が良く使われているが、この濃度を例えば３
〜４ｗｔ％にすると、膜減り量を増大させることができ
る。また、現像時間を長くすることで、未露光部の膜減
り量を増加させることも可能であるが、あまり現像時間
を長くするとスループットを低下させるので好ましくな
い。
の現像液の濃度を調整することによって現像後の未露光
部の膜減り量を所望の値にする場合であってもよく、こ
の場合、現像液濃度を濃くすることによって未露光部の
現像後の膜減り量を増大させることができ、現像後の未
露光部の膜減り量を所望の値にすることができる。上記
実施例でも説明したように通常は２．３８ｗｔ％のＴＭ
ＡＨ水溶液が良く使われているが、この濃度を例えば３
〜４ｗｔ％にすると、膜減り量を増大させることができ
る。また、現像時間を長くすることで、未露光部の膜減
り量を増加させることも可能であるが、あまり現像時間
を長くするとスループットを低下させるので好ましくな
い。
【００１８】次に、本発明においては、前記レジスト塗
布後のベーク温度及びベーク時間の少なくともどちらか
一方を調整することによって現像後の未露光部の膜減り
量を所望の値にする場合であってもよく、この場合、レ
ジスト塗布後のプリベーク温度を下げたり、プリベーク
時間を短くしたりすることによって、未露光部の現像温
度を増大させて膜減り量を増大させることができ、現像
後の未露光部の膜減り量を増大させることができる。例
えば、プリベーク温度を５０〜６０℃程度で行ったり、
プリベーク時間を５〜２０秒と短い時間で行うと、上記
実施例の場合よりも膜減り量を増大させることができ
る。
布後のベーク温度及びベーク時間の少なくともどちらか
一方を調整することによって現像後の未露光部の膜減り
量を所望の値にする場合であってもよく、この場合、レ
ジスト塗布後のプリベーク温度を下げたり、プリベーク
時間を短くしたりすることによって、未露光部の現像温
度を増大させて膜減り量を増大させることができ、現像
後の未露光部の膜減り量を増大させることができる。例
えば、プリベーク温度を５０〜６０℃程度で行ったり、
プリベーク時間を５〜２０秒と短い時間で行うと、上記
実施例の場合よりも膜減り量を増大させることができ
る。
【００１９】次に、上記したものでは、現像条件とか、
ベーク条件を変えて膜減り量を増大させる方法について
説明したが、本発明においては、レジスト材料そのもの
を変えて、即ち、レジスト中の樹脂の現像液溶解速度、
若しくは現像液溶解抑止剤の種類または量を調整するこ
とによって、現像後の未露光部の膜減り量を増大させる
場合であってもよい。例えば、後述の如く樹脂のｔ−Ｂ
ＯＣ化率を下げたり、現像抑止剤の種類を低抑止効果の
ものにしたり、現像抑止剤の量を減らしたりすることに
よって現像後の未露光部の膜減り量を増大させることが
できる。
ベーク条件を変えて膜減り量を増大させる方法について
説明したが、本発明においては、レジスト材料そのもの
を変えて、即ち、レジスト中の樹脂の現像液溶解速度、
若しくは現像液溶解抑止剤の種類または量を調整するこ
とによって、現像後の未露光部の膜減り量を増大させる
場合であってもよい。例えば、後述の如く樹脂のｔ−Ｂ
ＯＣ化率を下げたり、現像抑止剤の種類を低抑止効果の
ものにしたり、現像抑止剤の量を減らしたりすることに
よって現像後の未露光部の膜減り量を増大させることが
できる。
【００２０】次に、本発明においては、濃い現像液を用
いて前記レジスト上部を現像し、その後引き続いて、現
像液でより薄い現像液でレジスト下部を現像する場合で
あってもよく、この場合、レジスト上部の庇部を速く現
像除去することができるとともに、レジスト上部の形状
を濃い現像液で現像する場合よりも良好にすることがで
きる。
いて前記レジスト上部を現像し、その後引き続いて、現
像液でより薄い現像液でレジスト下部を現像する場合で
あってもよく、この場合、レジスト上部の庇部を速く現
像除去することができるとともに、レジスト上部の形状
を濃い現像液で現像する場合よりも良好にすることがで
きる。
【００２１】次に、本発明においては、庇部の厚さ相当
の表面のレジストを有機溶剤の混合液で露光部及び未露
光部を非選択的に溶解除去してスピン乾燥し、その後ア
ルカリ現像する場合であってもよく、この場合、パター
ン形状を良好にすることができる。なお、有機溶剤とし
ては、アルコール水溶液や、２種以上の有機溶剤の混合
液等を用いるとよい。
の表面のレジストを有機溶剤の混合液で露光部及び未露
光部を非選択的に溶解除去してスピン乾燥し、その後ア
ルカリ現像する場合であってもよく、この場合、パター
ン形状を良好にすることができる。なお、有機溶剤とし
ては、アルコール水溶液や、２種以上の有機溶剤の混合
液等を用いるとよい。
【００２２】次に、本発明においては、化学増幅レジス
トのアルカリ可溶基の数に対する保護膜基の数の割合を
調整することによって現像後の未露光部の膜減り量を所
望の値にする場合であってもよく、この場合、例えば図
３に示すような樹脂（パラ（ターシャリーブトキシカル
ボニロキシ）スチレンとビニルフェノールの共重合体）
のｔ−ＢＯＣ化率（例えば１５％以下）を下げることに
よって膜減り量を増大させることができる。なお、樹脂
としては、図３に示すものには限らず様々なタイプのも
のがあるが、基本的にはアルカリ不溶基とアルカリ可溶
基からなるものであればよい。但し、樹脂の種類が異な
れば、図２のｎ／ｍ＋ｎの最適値も異なるのは言うまで
もない。
トのアルカリ可溶基の数に対する保護膜基の数の割合を
調整することによって現像後の未露光部の膜減り量を所
望の値にする場合であってもよく、この場合、例えば図
３に示すような樹脂（パラ（ターシャリーブトキシカル
ボニロキシ）スチレンとビニルフェノールの共重合体）
のｔ−ＢＯＣ化率（例えば１５％以下）を下げることに
よって膜減り量を増大させることができる。なお、樹脂
としては、図３に示すものには限らず様々なタイプのも
のがあるが、基本的にはアルカリ不溶基とアルカリ可溶
基からなるものであればよい。但し、樹脂の種類が異な
れば、図２のｎ／ｍ＋ｎの最適値も異なるのは言うまで
もない。
【００２３】通常、ポジ型レジストにおいては、パター
ンのコントラストを上げるために適正露光での露光部
と、未露光部の現像速度比を１００以上にするが、本発
明においては、前記露光部と未露光部の現像速度比が１
００以下である場合であってもよく、この場合、光があ
たっていようがいまいが未露光部を効率良く現像するこ
とができる。
ンのコントラストを上げるために適正露光での露光部
と、未露光部の現像速度比を１００以上にするが、本発
明においては、前記露光部と未露光部の現像速度比が１
００以下である場合であってもよく、この場合、光があ
たっていようがいまいが未露光部を効率良く現像するこ
とができる。
【００２４】次に、本発明においては、元々アルカリ可
溶の樹脂と、アルカリ不溶の溶解抑止剤とＰＡＧを混合
してある３成分系のポジ型化学増幅レジストにおいて、
この溶解抑止剤の量を少な目に設定して、未露光部の膜
減り量を増すようにする場合であってもよい。
溶の樹脂と、アルカリ不溶の溶解抑止剤とＰＡＧを混合
してある３成分系のポジ型化学増幅レジストにおいて、
この溶解抑止剤の量を少な目に設定して、未露光部の膜
減り量を増すようにする場合であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、レジストパターンを微
細に形成する際にレジストパターン上部に庇が生じない
ようにすることができ、レジストパターン線幅を所望の
寸法で安定に形成することができ、エッチング後のパタ
ーン線幅を所望の寸法で安定に形成することができると
いう効果がある。
細に形成する際にレジストパターン上部に庇が生じない
ようにすることができ、レジストパターン線幅を所望の
寸法で安定に形成することができ、エッチング後のパタ
ーン線幅を所望の寸法で安定に形成することができると
いう効果がある。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の一実施例に則したレジストパターンの
形成方法を説明する図である。
形成方法を説明する図である。
【図３】ポジ型化学増幅レジストの構造式の一例を示す
図である。
図である。
【図４】従来例の課題を説明する図である。
１ 基板 ２ ポジ型の化学増幅レジスト ２ａ レジストパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 修一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 ポジ型の化学増幅レジストのレジストパ
ターンを形成する際に、現像後の未露光部の膜厚がレジ
スト塗布後の膜厚に比べて５００Å以上２０００Å以下
の範囲で薄くなるように設定することを特徴とするレジ
ストパターンの形成方法。 - 【請求項２】 前記現像する際の現像液の濃度を調整す
ることによって現像後の未露光部の膜減り量を所望の値
にすることを特徴とする請求項１記載のレジストパター
ンの形成方法。 - 【請求項３】 前記レジスト塗布後のベーク温度及びベ
ーク時間の少なくともどちらか一方を調整することによ
って現像後の未露光部の膜減り量を所望の値にすること
を特徴とする請求項１記載のレジストパターンの形成方
法。 - 【請求項４】 前記レジスト中の樹脂の現像液溶解速
度、若しくは現像液溶解抑止剤の種類または量を調整す
ることによって現像後の未露光部の膜減り量を所望の値
にすることを特徴とする請求項１記載のレジストパター
ンの形成方法。 - 【請求項５】 濃い現像液を用いて前記レジスト上部を
現像し、その後引き続いて、該現像液でより薄い現像液
でレジスト下部を現像することを特徴とする請求項１記
載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項６】 露光部及び未露光部を非選択的に表面の
みを溶解除去し、その後現像することを特徴とする請求
項１記載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項７】 前記化学増幅レジストのアルカリ可溶基
の数に対する保護基の数の割合を調整することによって
現像後の未露光部の膜減り量を所望の値にすることを特
徴とする請求項４記載のレジストパターンの形成方法。 - 【請求項８】 前記露光部と未露光部の現像速度比が１
００以下であることを特徴とする請求項１記載のレジス
トパターンの形成方法。 - 【請求項９】 前記ポジ型の化学増幅レジストの溶解抑
止材料の量を少な目に配合することによって現像後の未
露光部の膜減り量を所望の値にすることを特徴とする請
求項４記載のレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12728692A JPH05326389A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12728692A JPH05326389A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326389A true JPH05326389A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14956216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12728692A Withdrawn JPH05326389A (ja) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05326389A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452644A (ja) * | 1990-06-21 | 1992-02-20 | Nec Corp | 多層レジストパターン形成方法 |
| JPH06349724A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| WO2004001510A1 (ja) * | 2002-06-21 | 2003-12-31 | Az Electronic Materials (Japan) K.K. | 現像欠陥防止プロセスおよびそれに用いる組成物 |
| US7195863B2 (en) | 2000-06-26 | 2007-03-27 | Az Electronic Materials Usa Corp. | Development defect preventing process and material |
| JP2016001334A (ja) * | 2009-06-08 | 2016-01-07 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ | フォトリソグラフィー方法 |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP12728692A patent/JPH05326389A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452644A (ja) * | 1990-06-21 | 1992-02-20 | Nec Corp | 多層レジストパターン形成方法 |
| JPH06349724A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US7195863B2 (en) | 2000-06-26 | 2007-03-27 | Az Electronic Materials Usa Corp. | Development defect preventing process and material |
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| CN100461005C (zh) * | 2002-06-21 | 2009-02-11 | Az电子材料（日本）株式会社 | 防止显影缺陷的方法及用于该方法的组合物 |
| JP2016001334A (ja) * | 2009-06-08 | 2016-01-07 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ エルエルシーＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＬＬＣ | フォトリソグラフィー方法 |
| US10180627B2 (en) | 2009-06-08 | 2019-01-15 | Rohm And Haas Electronic Materials Llc | Processes for photolithography |
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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: 19990803 |