JPH0567566A - 多層レジスト及びそれを用いたレジストパターンの製造方法 - Google Patents

多層レジスト及びそれを用いたレジストパターンの製造方法

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JPH0567566A
JPH0567566A JP22726691A JP22726691A JPH0567566A JP H0567566 A JPH0567566 A JP H0567566A JP 22726691 A JP22726691 A JP 22726691A JP 22726691 A JP22726691 A JP 22726691A JP H0567566 A JPH0567566 A JP H0567566A
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JP
Japan
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ray
resist
photoresist layer
layer
pattern
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Application number
JP22726691A
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English (en)
Inventor
Shunichi Kobayashi
俊一 小林
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】X線リソグラフィーの優れたパターン転写能力
を十分に生すことが可能な多層レジスト、及び、位置精
度、重ね合わせ精度を向上した、高精度なレジストパタ
ーンの製造方法を提供する。 【構成】支持体1上にX線フォトレジスト層2、X線吸
収体を含有したフォトレジスト層3からなる多層レジス
ト層4を形成し、これを選択的に露光した後、現像し、
次に、X線露光を行った後、現像する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層レジスト及びそれ
を用いたレジストパターンの製造方法に係り、特に、X
線リソグラフィーの優れた転写能力を生かすことが可能
な多層レジスト、及び位置精度、重ね合わせ精度が向上
した、高精度なレジストパターンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のリソグラフィー技術は、一般的
に、g線やi線を利用したフォトリソグラフィーが用い
られていた。そして、近年、さらにパターンが微細化す
る半導体(LSI)などの分野において、エキシマレー
ザリソグラフィー、位相シフト法などが開発されてい
る。
【0003】しかしながら、エキシマレーザリソグラフ
ィー、位相シフト法などは、フォトレジストの膜厚が薄
ければ、かなり微細なパターンでも精度良く形成するこ
とができるが、このような薄い膜厚のレジストでは、L
SI製造工程における様々な加工に耐えられず、LSI
製造工程に適用できないという問題があった。また、電
子ビーム(EB)描画により、LSI製造工程に適用し
得る実用的な膜厚のレジストパターンを得ることが考え
られるが、描画時間が非常に長くかかり、生産性が低下
する他、解像度も低下するという問題があった。
【0004】そこで、0.25μm以下の実用的なパタ
ーンを得るために、優れたパターン転写能力を有するX
線を利用したフォトリソグラフィー(X線リソグラフィ
ー)が注目されている。しかしながら、このX線リソグ
ラフィーは、現在の技術では、レンズやミラーなどによ
る性能のよい光学系を組めないため、1対1の投影露光
にならざるを得ない。従って、マスクに要求される精度
が非常に厳しく、位置精度、重ね合わせ精度を十分に得
ることができないという問題があった。
【0005】このような問題を解決するために、O2
IE(O2 を用いたリアクティブ・イオン・エッチン
グ)を利用した多層レジストプロセスが知られている。
この多層レジストプロセスは、厚い転写層レジストの上
に、O2 RIE用のマスク材(一般的には、SOG(S
pin on Glass)が用いられる)を形成し、
その上にさらに、描画層レジストを塗布し、この描画層
レジストを露光・現像後、O2 RIE用のマスク材をエ
ッチングしてマスクパターンを形成し、これをマスクと
して前記厚い転写層レジストをO2 RIEによりパター
ニングする方法である。この方法では、描画層レジスト
は、O2 RIEのマスク材をエッチングする際のマスク
として十分な厚さがあれば良い。従って、前記描画層レ
ジストの膜厚を通常のレジストより薄くすることができ
るため、解像度を向上することができる。また、O2
IE自身も高精度・超微細なエッチングが行える技術で
あるため、良好なパターンを得ることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記O
2 RIEは、下地に対するダメージが大きという問題が
あった。さらに、O2 RIEは、真空装置中で行われる
ため、スループットが悪く、生産性が低下するという問
題があった。本発明は、このような問題を解決すること
を課題とするものであり、X線リソグラフィーの優れた
パターン転写能力を十分に生すことが可能な多層レジス
ト、及び、位置精度、重ね合わせ精度を向上した、高精
度なレジストパターンの製造方法を提供することを目的
とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、X線フォトレジスト層上に、X線吸収体
を含有したフォトレジスト層を設けたことを特徴とする
多層レジストを提供するものである。そして、支持体上
にX線フォトレジスト層を形成する第1工程と、X線吸
収体を含有したフォトレジスト層を形成する第2工程
と、選択的に露光する第3工程と、現像する第4工程
と、X線露光を行う第5工程と、現像する第6工程と、
を備えたことを特徴とする多層レジストを用いたレジス
トパターンの製造方法を提供するものである。
【0008】
【作用】請求項1記載の発明によれば、X線フォトレジ
スト層上に、X線吸収体を含有したフォトレジスト層を
設けた多層レジストは、当該X線吸収体を含有したフォ
トレジスト層を従来の露光方法によりパターニングする
ことで、前記X線フォトレジスト層をパターニングする
ためのマスクとすることができる。従って、マスク作製
上の困難を伴うことなく、X線リソグラフィーを利用し
て、高精度なパターン転写を行うことができる。
【0009】即ち、パターン描画層である前記X線吸収
体を含有したフォトレジスト層は、前記X線フォトレジ
スト層をパターニングするためのマスクとして必要な厚
さがあれば良い。従って、LSI製造工程に適用し得る
実用的な膜厚のレジストより薄い膜厚、即ち、通常の露
光方法、例えば、フォトリソグラフィー、エキシマレー
ザリソグラフィー、位相シフト法、などを利用した露光
を行った際に、かなり微細なパターンまで精度良く形成
することが可能な薄い膜厚にすることができる。これよ
り、前記マスクは、極めて高精度に形成することができ
るため、X線リソグラフィーの優れた転写能力を十分に
生かすことができる。
【0010】そして、請求項2記載の発明によれば、支
持体上に、X線フォトレジスト層とX線吸収体を含有し
たフォトレジスト層を形成した後、これを選択的に露光
し、現像することで、前記X線吸収体を含有したフォト
レジスト層を精度良くパターニングすることができる。
その後、これにX線露光を行うと、前記パターニングさ
れたX線吸収体を含有したフォトレジスト層が、X線露
光に対するマスクとなるため、前記X線フォトレジスト
層を精度良くパターニングすることができる。次いでこ
れを現像することで、位置精度、重ね合わせ精度が向上
した高精度なレジストパターンを製造することができ
る。
【0011】
【実施例】次に、本発明に係る実施例について、図面を
参照して説明する。 (実施例1)図1ないし図6は、本発明の実施例1に係
るレジストパターンの製造工程を示す一部断面図であ
る。
【0012】先ず、図1に示す工程では、ウェハからな
る支持体1上に、フォトレジストとして、ノボラック系
樹脂製で耐ドライエッチング性に優れたフォトレジスト
(『SAL601−ER7』(商品名);シプレイ社
製)を用い、1.0μm程度の膜厚でX線フォトレジス
ト層2を形成する。次に、図2に示す工程では、図1に
示す工程で得たX線フォトレジスト層2上に、X線吸収
体として、Si(シリコン)を含有したフォトレジスト
(『FH−SP』(商品名);富士ハント社製)を用
い、0.2〜0.5μm程度の薄い膜厚でX線吸収体を
含有したフォトレジスト層3を形成する。このようにし
て、支持体1上にX線フォトレジスト層2及びX線吸収
体を含有したフォトレジスト層3からなる多層レジスト
層4を形成した。
【0013】次いで、図3に示す工程では、i線と位相
シフト法を利用して、図2に示す工程で得た多層レジス
ト層4を選択的に露光し、X線吸収体を含有したフォト
レジスト層3に、幅が0.2μmのパターンを形成す
る。ここで、X線吸収体を含有したフォトレジスト層3
は、0.2〜0.5μm程度の薄い膜厚であるため、前
記露光方法で十分な解像度が得られる。
【0014】次に、図4に示す工程では、図3に示す工
程で得た支持体1をTMAH(TetraMethyl
Ammonium Hydro Oxide)を用い
て現像し、X線露光用マスク5を形成する。このX線露
光用マスク5は、前記リゾグラフィ技術により簡単に、
精度良く作製することができる。従って、従来、X線露
光を行うために必要とされていたマスク作製上の困難を
伴うことなく、X線露光を行うことができる。
【0015】次いで、図5に示す工程では、光源にSO
R(Synchrotoron Orbital Ra
dition)を用い、図4に示す工程で得た支持体1
の全面に、40〜200Åの波長でX線露光を行う。こ
の時、前記X線露光用マスク5中に含有されているSi
がX線を吸収するため、X線露光用マスク5領域以外の
X線フォトレジスト層2が露光される。
【0016】次に、図6に示す工程では、図5に示す工
程で得た支持体1の下地を加工した後、TMAHを用い
て現像し、レジストパターン6を形成する。このように
して、位置精度、重ね合わせ精度が向上した高精度なレ
ジストパターン6を製造することができた。本実施例で
は、図1に示す工程で、X線フォトレジスト層2とし
て、『SAL601−ER7』を使用したが、これに限
らず、所望により他のX線フォトレジストを使用してい
もよい。
【0017】そして、図2に示す工程では、X線吸収体
を含有したフォトレジスト層3として、『FH−SP』
を使用したが、これに限らず、他のX線吸収体を含有し
たフォトレジストを用いてもよい。また、X線吸収体と
しては、Siに限らず、W(タンステン),Ta(タン
タル)など、他のX線吸収体を含有してもよく、また、
これらを混合して使用してもよい。
【0018】また、図3に示す工程では、i線と位相シ
フト法を利用して、多層レジスト層4を選択的に露光し
たが、これに限らず、電子ビーム法など、従来行われて
いる他の露光方法により露光してもよい。そして、図5
に示す工程では、光源にSORを用い、40〜200Å
の波長でX線露光を行ったが、これに限らす、光源,波
長は、X線フォトレジストの種類など、所望により決定
してよい。 (実施例2)次に、本発明に係る他の実施例について、
図面を参照して説明する。
【0019】図7ないし図10は、本発明の実施例2に
係るレジストパターンの製造工程を示す一部断面図であ
る。先ず、図1に示す工程では、ウェハからなる支持体
1上に、フォトレジストとして、ノボラック系樹脂製で
耐ドライエッチング性に優れたフォトレジスト(『SA
L601−ER7』(商品名);シプレイ社製)を用
い、1.0μm程度の膜厚でX線フォトレジスト層2を
形成する。
【0020】次いで、このX線フォトレジスト層2上
に、X線吸収体として、Wを用い、0.3〜0.5μm
程度の膜厚でX線吸収体層7を形成する。その後、この
X線吸収体層7上に、描画用のフォトレジストとして、
ノボラック系樹脂製で耐ドライエッチング性に優れたフ
ォトレジスト(『ip−1800』(商品名);東京応
化製)を用い、0.3〜0.5μm程度の膜厚でフォト
レジスト層8を形成する。このようにして、X線フォト
レジスト層2上に、X線吸収体層7及びフォトレジスト
層8からなるX線吸収体を含有したフォトレジスト層3
を形成した。即ち、支持体1上にX線フォトレジスト層
2及びX線吸収体を含有したフォトレジスト層3からな
る多層レジスト層4を形成した。
【0021】次いで、前記実施例1と同様に、前記多層
レジスト層4をi線と位相シフト法を利用して、選択的
に露光し、X線吸収体を含有したフォトレジスト層3
に、幅が0.2μmの高精度なパターンを形成する。こ
の時、実施例1と同様に、フォトレジスト層8は、0.
3〜0.5μm程度の薄い膜厚であるため、前記露光方
法で十分な解像度が得られる。
【0022】次に、図8に示す工程では、図7に示す工
程で得た支持体1を、を用いて現像し、レジストパター
ン9を得る。次いで、図9に示す工程では、図8に示す
工程で得たレジストパターン9をマスクとし、ECRエ
ッチング技術を用いて、X線吸収体層7をエッチングす
る。このようにして、X線露光用マスク5を形成する。
次いで、前記支持体1の全面を実施例1と同様の方法で
X線露光する。
【0023】次に、図10に示す工程では、実施例1の
図6に示す工程と同様の処理を行い、位置精度、重ね合
わせ精度が向上した高精度なレジストパターン6を得
た。尚、図7に示す工程では、X線吸収体として、Wを
用いたが、これに限らず、TaやSiなど、他のX線吸
収体を用いてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、前記多層レジストは、パターン描画層となる
X線吸収体を含有したフォトレジスト層の膜厚を、前記
X線フォトレジスト層をパターニングするためのマスク
として必要な程度の厚さにすればよいため、通常の露光
方法を行った際に、かなり微細なパターンまで精度良く
形成することができる。そして、これがX線露光に対す
るマスクとなるため、マスク作製上の困難を伴うことな
く、X線リソグラフィーを利用して、高精度なパターン
転写を行うことができる。
【0025】そして、請求項2記載の発明によれば、前
記多層レジスト層を選択的に露光し、現像することで、
前記X線吸収体を含有したフォトレジスト層を精度良く
パターニングすることができる。その後、これにX線露
光を行うと、前記パターニングされたX線吸収体を含有
したフォトレジスト層が、X線露光に対するマスクとな
るため、前記X線フォトレジスト層を精度良くパターニ
ングすることができる。次いでこれを現像することで、
下地にダメージを与えることなく、位置精度、重ね合わ
せ精度が向上した高精度なレジストパターンを効率良く
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図2】本発明の実施例1に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図3】本発明の実施例1に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図4】本発明の実施例1に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図5】本発明の実施例1に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図6】本発明の実施例1に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図7】本発明の実施例2に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図8】本発明の実施例2に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図9】本発明の実施例2に係る多重レジストの製造工
程を示す一部断面図である。
【図10】本発明の実施例2に係る多重レジストの製造
工程を示す一部断面図である。
【符号の説明】
1 支持体 2 X線フォトレジスト層 3 X線吸収体を含有したフォトレジスト層 4 多層レジスト層 5 X線露光用マスク 6 レジストパターン 7 X線吸収体層 8 フォトレジスト層 9 レジストパターン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線フォトレジスト層上に、X線吸収体
    を含有したフォトレジスト層を設けたことを特徴とする
    多層レジスト。
  2. 【請求項2】 支持体上にX線フォトレジスト層を形成
    する第1工程と、X線吸収体を含有したフォトレジスト
    層を形成する第2工程と、選択的に露光する第3工程
    と、現像する第4工程と、X線露光を行う第5工程と、
    現像する第6工程と、を備えたことを特徴とする多層レ
    ジストを用いたレジストパターンの製造方法。
JP22726691A 1991-09-06 1991-09-06 多層レジスト及びそれを用いたレジストパターンの製造方法 Pending JPH0567566A (ja)

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JP22726691A JPH0567566A (ja) 1991-09-06 1991-09-06 多層レジスト及びそれを用いたレジストパターンの製造方法
US07/940,195 US5407782A (en) 1991-09-06 1992-09-02 Method of forming resist pattern in a multilayer resist

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JP22726691A JPH0567566A (ja) 1991-09-06 1991-09-06 多層レジスト及びそれを用いたレジストパターンの製造方法

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JP (1) JPH0567566A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009054798A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Glory Ltd 光学樹脂加工方法
JP2009054797A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Glory Ltd X線マスク製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009054798A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Glory Ltd 光学樹脂加工方法
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