JPH05343313A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH05343313A JPH05343313A JP14716892A JP14716892A JPH05343313A JP H05343313 A JPH05343313 A JP H05343313A JP 14716892 A JP14716892 A JP 14716892A JP 14716892 A JP14716892 A JP 14716892A JP H05343313 A JPH05343313 A JP H05343313A
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- JP
- Japan
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- resist
- soluble
- exposure
- atmosphere
- acid
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 今後開発される1GDRAM等の微細ルールの半導
体装置を製造するため、リソグラフィー工程において、
0.2μｍ以下の微細パターンを形成する方法を提供す
る。 【構成】 従来のエキシマリソグラフィーを用いて0.3
μｍ程度のパターンを形成した後、化学処理を行うこと
により0.2μｍ以下のレジストパターンを形成する。エ
キシマリソグラフィーではレジスト材料として化学増幅
型レジストが用いられている。化学増幅型レジストは露
光により感光した部分で酸が発生しその酸により可溶性
となりパターンを形成することができる。本発明は露光
後、酸雰囲気で所定の時間処理を行い、その後露光後熱
処理、現像を行うことによりパターン寸法を制御する。
体装置を製造するため、リソグラフィー工程において、
0.2μｍ以下の微細パターンを形成する方法を提供す
る。 【構成】 従来のエキシマリソグラフィーを用いて0.3
μｍ程度のパターンを形成した後、化学処理を行うこと
により0.2μｍ以下のレジストパターンを形成する。エ
キシマリソグラフィーではレジスト材料として化学増幅
型レジストが用いられている。化学増幅型レジストは露
光により感光した部分で酸が発生しその酸により可溶性
となりパターンを形成することができる。本発明は露光
後、酸雰囲気で所定の時間処理を行い、その後露光後熱
処理、現像を行うことによりパターン寸法を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置を製造する過
程で用いられる半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
程で用いられる半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化にともない
微細化がますます必要とされている。半導体装置の微細
化の主要工程のひとつとしてリソグラフィ−工程が上げ
られる。従来のリソグラフィ−工程はg線やi線といった
波長の光が用いられていたが、半導体装置の微細化にと
もない十分な解像度が得られないため、光源としてより
短波長なエキシマレ−ザを用い、レジスト材料として化
学増幅型レジストが用いられている。化学増幅型レジス
トは一般に２乃至３成分からなっており、ポジレジスト
では現像液に対して不溶性の高分子と、光反応により酸
を発生する酸発生剤よりなっている。ポジレジストに光
を照射すると酸発生剤より酸が発生する。この酸が現像
液に対して高分子を不溶性としている高分子側鎖の官能
基と反応し可溶性官能基に変化し、高分子即ちレジスト
が可溶性となる。
微細化がますます必要とされている。半導体装置の微細
化の主要工程のひとつとしてリソグラフィ−工程が上げ
られる。従来のリソグラフィ−工程はg線やi線といった
波長の光が用いられていたが、半導体装置の微細化にと
もない十分な解像度が得られないため、光源としてより
短波長なエキシマレ−ザを用い、レジスト材料として化
学増幅型レジストが用いられている。化学増幅型レジス
トは一般に２乃至３成分からなっており、ポジレジスト
では現像液に対して不溶性の高分子と、光反応により酸
を発生する酸発生剤よりなっている。ポジレジストに光
を照射すると酸発生剤より酸が発生する。この酸が現像
液に対して高分子を不溶性としている高分子側鎖の官能
基と反応し可溶性官能基に変化し、高分子即ちレジスト
が可溶性となる。
【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
半導体装置の製造方法の一例について説明する。
半導体装置の製造方法の一例について説明する。
【０００４】図２は従来の半導体装置の製造方法の工程
図を示すものである。図２において、１は半導体基板で
ある。２は化学増幅型ポジレジストである。３はマスク
であり、４は露光するための紫外線である。
図を示すものである。図２において、１は半導体基板で
ある。２は化学増幅型ポジレジストである。３はマスク
であり、４は露光するための紫外線である。
【０００５】以上のように構成された半導体装置の製造
方法について説明する。まず図２（a）では半導体基板1
に、化学増幅型ポジレジスト2を塗布する。その後図２
（b）はマスク3によって露光を行なう。図２（c）で5は
露光された部分でレジストは現像液に対して可溶性とな
り、図２（d）で現像を行うことによりパタ−ンを形成
すことができる。
方法について説明する。まず図２（a）では半導体基板1
に、化学増幅型ポジレジスト2を塗布する。その後図２
（b）はマスク3によって露光を行なう。図２（c）で5は
露光された部分でレジストは現像液に対して可溶性とな
り、図２（d）で現像を行うことによりパタ−ンを形成
すことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、リソグラフィー工程において露光できる
最小寸法の解像度はR=kλ/NAで示される。ここでkは定
数で0.4程度、λは露光の波長、NAはレンズの開口数で
ほぼ0.4程度である。従ってKrFのエキシマレーザーを用
いると波長が248nmであるので、最小寸法は0.25μm程度
が限界という問題点を有していた。また、露光波長と同
等の寸法を露光する場合、定在波効果によりパタ−ン依
存性が顕著に現われ、所望の寸法が得られ難いと言う問
題点を有していた。
うな構成では、リソグラフィー工程において露光できる
最小寸法の解像度はR=kλ/NAで示される。ここでkは定
数で0.4程度、λは露光の波長、NAはレンズの開口数で
ほぼ0.4程度である。従ってKrFのエキシマレーザーを用
いると波長が248nmであるので、最小寸法は0.25μm程度
が限界という問題点を有していた。また、露光波長と同
等の寸法を露光する場合、定在波効果によりパタ−ン依
存性が顕著に現われ、所望の寸法が得られ難いと言う問
題点を有していた。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑み、エキシマレ−
ザと化学増幅型レジストを用いて0.25μm以下のパタ−
ンを形成する半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。
ザと化学増幅型レジストを用いて0.25μm以下のパタ−
ンを形成する半導体装置の製造方法を提供するものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の半導体装置の製造方法および製造装置は、
化学増幅型ポジ型レジストをコ−ティングする工程と、
露光する工程と、露光後直ちに不純物を含まない不活性
ガス中に保持する工程と、引き続き酸性雰囲気で処理す
る工程と、露光後熱処理を行う工程と、その後現像する
工程を備えたものである。
めに本発明の半導体装置の製造方法および製造装置は、
化学増幅型ポジ型レジストをコ−ティングする工程と、
露光する工程と、露光後直ちに不純物を含まない不活性
ガス中に保持する工程と、引き続き酸性雰囲気で処理す
る工程と、露光後熱処理を行う工程と、その後現像する
工程を備えたものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記した構成によって露光後酸性雰囲
気で所定の時間処理することにより選択的に酸が露光に
より可溶性となった部分に溶解して、さらにその酸が未
露光部分と反応し、可溶性部分が広がりレジストパター
ン寸法の細線化を行うことができる。
気で所定の時間処理することにより選択的に酸が露光に
より可溶性となった部分に溶解して、さらにその酸が未
露光部分と反応し、可溶性部分が広がりレジストパター
ン寸法の細線化を行うことができる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の一実施例の半導体装置の製造方
法について、図面を参照しながら説明する。
法について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例における半導体装置
の製造方法の工程図を示すものである。図１において、
１はシリコン基板、２は化学増幅型ポジレジスト、３は
マスク、４は波長248nmの光、５は露光により可溶性と
なった部分、６は酸性雰囲気である。
の製造方法の工程図を示すものである。図１において、
１はシリコン基板、２は化学増幅型ポジレジスト、３は
マスク、４は波長248nmの光、５は露光により可溶性と
なった部分、６は酸性雰囲気である。
【００１２】以上のように構成された半導体装置の製造
方法について、以下図１を用いて説明する。
方法について、以下図１を用いて説明する。
【００１３】まず図１（a）はシリコン基板上にスピン
コート法により化学増幅型ポジレジスト1.0μｍ 塗布す
る。図１（b）はマスク３を用いKrFエキシマレーザ波長
248nmで露光する。図１（c）は図１（b）によりレジス
トが露光され可溶性部分５になったところを示す。図１
（d）は露光後、酸性雰囲気６にした密閉容器内に保持
する。この処理により選択的に酸が露光により可溶性と
なった部分に溶解して、さらにその酸が未露光部分と反
応し、可溶性部分５が変化したところを示す。図１
（e）は露光後熱処理を行い、さらにTMAH水溶液で現像
した後の図である。以上のように本実施例によれば、露
光後、酸性雰囲気で所定時間処理することにより、選択
的に酸が露光により可溶性となった部分に溶解して、さ
らにその酸が未露光部分と反応し、可溶性部分が広がり
レジストパターン寸法の細線化を行うことができる。
コート法により化学増幅型ポジレジスト1.0μｍ 塗布す
る。図１（b）はマスク３を用いKrFエキシマレーザ波長
248nmで露光する。図１（c）は図１（b）によりレジス
トが露光され可溶性部分５になったところを示す。図１
（d）は露光後、酸性雰囲気６にした密閉容器内に保持
する。この処理により選択的に酸が露光により可溶性と
なった部分に溶解して、さらにその酸が未露光部分と反
応し、可溶性部分５が変化したところを示す。図１
（e）は露光後熱処理を行い、さらにTMAH水溶液で現像
した後の図である。以上のように本実施例によれば、露
光後、酸性雰囲気で所定時間処理することにより、選択
的に酸が露光により可溶性となった部分に溶解して、さ
らにその酸が未露光部分と反応し、可溶性部分が広がり
レジストパターン寸法の細線化を行うことができる。
【００１４】酸性雰囲気の酸濃度としては、1ng/l〜100
0ng/l程度がよく保持時間と濃度により反応を制御する
ことができる。
0ng/l程度がよく保持時間と濃度により反応を制御する
ことができる。
【００１５】また、露光後の雰囲気に不純物として酸
性、アルカリ性ガス1ng/l以上存在する場合、所望の形
状が得られない場合があるので酸性雰囲気で所定時間処
理する前、即ち露光直後の雰囲気を不純物量を1ng/l以
下にするために高純度ガスもしくは不純物を除去した空
気に保持することもできる。
性、アルカリ性ガス1ng/l以上存在する場合、所望の形
状が得られない場合があるので酸性雰囲気で所定時間処
理する前、即ち露光直後の雰囲気を不純物量を1ng/l以
下にするために高純度ガスもしくは不純物を除去した空
気に保持することもできる。
【００１６】なお、実施例において、１は化学増幅型ポ
ジレジストとしたが、アルカリ性雰囲気で処理すること
により１は化学増幅型ネガレジストとしてもよい。
ジレジストとしたが、アルカリ性雰囲気で処理すること
により１は化学増幅型ネガレジストとしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明は露光する工程と、
引き続き酸性もしくはアルカリ性雰囲気で処理すること
により、従来のエキシマレーザによる露光では限界の0.
25μｍ以下のレジストパターンを形成することができ
る。
引き続き酸性もしくはアルカリ性雰囲気で処理すること
により、従来のエキシマレーザによる露光では限界の0.
25μｍ以下のレジストパターンを形成することができ
る。
【図１】本発明の第１の実施例における工程図
【図２】従来の半導体装置の製造方法の工程図
１ 半導体基板 ２ 化学増幅型ポジレジスト ３ マスク ４ 光 ５ 可溶性部分 ６ 酸性雰囲気
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板に化学増幅型レジストをコ−テ
ィングする工程と、露光する工程と、引き続き酸性もし
くはアルカリ性雰囲気で処理する工程と、露光後熱処理
を行う工程と、その後現像する工程を有することを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】半導体基板に化学増幅型レジストをコ−テ
ィングする工程と、露光する工程と、露光後直ちに不純
物を含まない雰囲気中に保持する工程と、 引き続き酸
性もしくはアルカリ性雰囲気で処理する工程と、露光後
熱処理を行う工程と、その後現像する工程を有すること
特徴とする請求項１の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147168A JP2768139B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4147168A JP2768139B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343313A true JPH05343313A (ja) | 1993-12-24 |
| JP2768139B2 JP2768139B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=15424126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4147168A Expired - Lifetime JP2768139B2 (ja) | 1992-06-08 | 1992-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768139B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07175226A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-14 | Nec Corp | レジストパターンの形成方法 |
| JP2010181872A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-08-19 | Hoya Corp | フォトマスクの製造方法、パターン転写方法、フォトマスク基板用処理装置、及び薄膜パターニング方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226758A (ja) * | 1990-02-01 | 1991-10-07 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
-
1992
- 1992-06-08 JP JP4147168A patent/JP2768139B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03226758A (ja) * | 1990-02-01 | 1991-10-07 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07175226A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-14 | Nec Corp | レジストパターンの形成方法 |
| JP2010181872A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-08-19 | Hoya Corp | フォトマスクの製造方法、パターン転写方法、フォトマスク基板用処理装置、及び薄膜パターニング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2768139B2 (ja) | 1998-06-25 |
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