JPH0580499A - パターン形成方法 - Google Patents

パターン形成方法

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JPH0580499A
JPH0580499A JP3240027A JP24002791A JPH0580499A JP H0580499 A JPH0580499 A JP H0580499A JP 3240027 A JP3240027 A JP 3240027A JP 24002791 A JP24002791 A JP 24002791A JP H0580499 A JPH0580499 A JP H0580499A
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JP
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resist
resist film
pattern
forming method
pattern forming
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JP3240027A
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English (en)
Inventor
Nobuaki Santo
伸明 山東
Minoru Hirose
実 廣瀬
Minoru Fujinami
稔 藤波
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、フォトリソグラフィ技術を用いたパ
ターン形成方法に関し、解像力の向上と実効的な焦点深
度の増大とを共に図ることができ、かつ処理に要する手
間やコストの点でより実用的なパターン形成方法を提供
することを目的とする。 【構成】波長300nm以上の露光光に対するDill
のAパラメータが1.0以上であるレジストを被パター
ニング体3上に塗布して、膜厚0.3μm〜0.9μm
のレジスト膜を形成する工程と、波長300nm以上の
露光光を前記レジスト膜に選択的に照射して該レジスト
膜にマスクパターンを転写する工程と、前記レジスト膜
を現像して前記マスクパターンに対応するレジストパタ
ーン4a,4bを形成する工程とを含み構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(目次) ・産業上の利用分野 ・従来の技術(図3) ・発明が解決しようとする課題 ・課題を解決するための手段 ・作用 ・実施例 (1)第1の実施例(図1,図2) (2)第2の実施例(図1,図2) (3)第3の実施例(図1,図2) (4)第4〜第7の実施例(図1,図2) (5)第8〜第11の実施例(図1,図2) ・発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、パターン形成方法に関
し、より詳しくは、フォトリソグラフィ技術を用いたパ
ターン形成方法に関する。
【0003】近年、半導体装置の高集積度化に伴うパタ
ーンの微細化のため、フォトリソグラフィ技術を用いた
パターン形成方法においては、マスクとしてのレジスト
パターンを形成する際に、露光光の短波長化及びレンズ
開口数NAの大型化による解像力の向上が行われてい
る。一方、多層化のため半導体基板表面の段差は増大す
る傾向にある。従って、解像力の向上を図りつつ、焦点
深度の増大を図ることが必要である。
【0004】
【従来の技術】従来例のレジストパターンの形成方法に
おいては、単層レジスト法や多層レジスト法を用いた方
法があり、それぞれ用途により使い分けられている。
【0005】(1)単層レジスト法では、エッチング耐
性,レジスト膜/被パターニング体界面での反射の影
響,被パターニング体の凹凸を考慮して1.0μm以上
の膜厚のレジスト膜を形成している。
【0006】しかしながら、近年のパターンの微細化に
よってレジストパターンのアスペクト比が大きくなった
り、また、露光装置のレンズの高NA化によってレジス
ト膜表面への露光光の入射角が大きく、即ち露光光の進
入深さが浅くなったりして、レジスト膜中の膜厚方向で
の光強度分布の差が大きくなっている。
【0007】以上のように、光学系が浅い焦点深度を有
する等のため、図3(a)に示すように、形成されたレ
ジストパターン2a,2bが膜厚方向の中央部で細った
り、図3(b)に示すように、レジストパターン2c,
2d/被パターニング1体界面でレジストパターン2
c,2dの切れが悪くなってレジストパターン2c,2
dが裾を引いたりし、正常なレジストパターン2c,2
dが得られないという問題がある。
【0008】(2)また、多層レジスト法は、解像力の
向上のため、露光光が短波長化され、レンズが高開口数
化された結果浅い焦点深度を有するようになった光学系
を補完し、実効的に深い焦点深度に相当する結果が得ら
れるようにしたもので、2層レジスト法や3層レジスト
法が主に用いられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、多層レジスト
法では多層のレジスト膜の処理が必要となり、処理工程
数の増加や、コストの増大を招き、実用上問題がある。
【0010】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、解像力の向上と実効的な焦点深度の増大
とを共に図ることができ、かつ処理に要する手間やコス
トの点でより実用的なパターン形成方法を提供すること
を目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題は、第1に、波
長300nm以上の露光光に対するDillのAパラメ
ータが1.0以上のレジストを被パターニング体上に塗
布して、膜厚0.3μm〜0.9μmのレジスト膜を形
成する工程と、波長300nm以上の露光光を前記レジ
スト膜に選択的に照射して該レジスト膜にマスクパター
ンを転写する工程と、前記レジスト膜を現像して前記マ
スクパターンに対応するレジストパターンを形成する工
程とを有するパターン形成方法によって達成され、第2
に、前記形成すべきレジストパターンの幅が0.6μm
以下であることを特徴とする第1の発明に記載のパター
ン形成方法によって達成され、第3に、前記レジスト膜
にマスクパターンを転写する工程において、開口数(N
A)が0.45以上のレンズを介して前記露光光を照射
することを特徴とする第1又は第2の発明に記載のパタ
ーン形成方法によって達成され、第4に、前記レジスト
は染料を含有していることを特徴とする第1,第2又は
第3の発明に記載のパターン形成方法によって達成さ
れ、第5に、前記レジストは、ヒドロキシ化合物の水酸
基の少なくとも一部がアルキルエーテル化,アリールエ
ーテル化,スルホン酸エステル化又はカルボン酸エステ
ル化された化合物を含んでいることを特徴とする第1,
第2,第3又は第4の発明に記載のパターン形成方法に
よって達成される。
【0012】
【作用】本発明のパターン形成方法においては、第1
に、波長300nm以上の露光光に対してDillのA
パラメータが1.0以上のレジストを塗布し、膜厚0.
3μm〜0.9μmのレジスト膜を形成し、波長300
nm以上の露光光をレジスト膜に選択的に照射してい
る。
【0013】上記のように、レジスト膜厚が0.3μm
〜0.9μmと比較的薄い。このため、 (1)実効的な焦点深度の向上を図ることができる。特
に、表1に示すように、マスクパターンサイズが0.6
μm以下の場合、向上が顕著になる。 (2)また、特に、解像力の向上等のために開口数が
0.45以上のレンズを介して露光光を照射する場合、
レジスト膜への露光光の入射角が増大するので、レジス
ト膜厚が厚いと、レジスト膜中の膜厚方向の光強度分布
の差が顕著になるが、レジスト膜厚を薄くすることによ
り、その差を小さくすることができ、表1に示すよう
に、実効的な焦点深度の向上を図ることができる。
【0014】これにより、解像力の向上と焦点深度の増
大とを共に図ることができる。また、単層のレジスト膜
を形成するだけでよいので、処理に要する手間やコスト
の点でより実用的なパターン形成方法を提供することが
できる。
【0015】一方、本発明のパターン形成方法によれ
ば、上記のようにレジスト膜厚が薄い場合に生じ易い下
記の2つの問題を、特に有効に解決することができる。
即ち、(a)定在波が発生し、レジストパターンの側壁
が波うったり(図1(b))し易くなるが、1.0以上
のDillのAパラメータを有するレジストを用いるこ
とにより、レジスト膜は露光光又は反射光を適度に吸収
し、また、干渉を抑制して定在波の発生を抑制すること
ができる。
【0016】更に、(b)レジストと被パターニング体
との界面での現像時間が相対的に長くなるので、他の部
分と比較して特に界面部分で現像液によるレジスト膜の
浸食が進みやすくなり、レジストパターンにアンダーカ
ットが入るというようなくい込み現象(Micro Groove)
が発生し易くなる(図2(d))が、ヒドロキシ化合物
の水酸基の少なくとも一部がアルキルエーテル化,アリ
ールエーテル化,スルホン酸エステル化又はカルボン酸
エステル化された化合物を含んでいるレジストを用いる
ことにより、レジストを構成する分子の分子構造が大き
くなるので、現像液によるレジスト膜の溶解レートが遅
くなり、上記のくい込み現象(Micro Groove)を抑制す
ることができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明のパターン形成方法を実施例に
より詳細に説明する。即ち、本発明の実施例のパターン
形成方法として、(a)〜(d)の材料を用いて(a)
〜(d)の工程を行う。 (a)樹脂 :m−クレゾール/p−クレゾール(仕込
み比:1/1)よりなるノボラック樹脂100重量部 溶剤 :乳酸エチル400重量部 感光剤:2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン及び1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホ
ン酸クロライドから合成したキノンジアジドスルホン酸
エステル系感光剤(エステル化率70%) 添加剤:無し、又はヒドロキシ化合物の水酸基の少なく
とも一部がアルキルエーテル化,アリールエーテル化,
スルホン酸エステル化又はカルボン酸エステル化された
化合物 を露光光に対するDillのAパラメータが1.0以上
となるように配合したレジスト溶液を調製する。 (b)レジスト膜との密着性を向上させるためヘキサメ
チルジシラザン(HMDS)処理を施したSiウエハ上に
上記のレジストを塗布する。このとき、レジストは平坦
面上に膜厚0.3μm〜0.9μmのレジスト膜が形成
されるような塗布条件で塗布される。その後、温度90
℃,時間60〜90秒の条件で加熱処理を行い、塗布さ
れたレジストを硬化して、レジスト膜を形成する。 (c)開口数NAが0.45以上のレンズを有する縮小
投影露光装置を用い、かつ種々の幅(0.7/0.6/
0.5/0.4μm)を有するマスクパターンに基づい
て、i線(λ=365nm)をレジスト膜に選択的に照
射する。 (d)温度110℃,時間60〜90秒の条件で、レジ
スト膜の加熱処理を行った後、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド(TMAH)の2.38%水溶液
を用いて現像を行い、レジストパターンを形成する。
【0018】このような基本構成に基づいて、添加剤,
DillのAパラメータ,NA及びレジスト膜厚を変化
させた場合について第1〜第11の実施例として説明す
る。 (1)第1の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : 無し DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0019】なお、レジスト膜厚の違いによるレジスト
パターン形状及び実効的な焦点深度の差を調べるため、
下記の条件を除いて、 添加剤 : 無し DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 1.19μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0020】以上のようにして形成されたレジストパタ
ーンの断面形状を走査型電子顕微鏡で観察した結果、表
1に示すような実効的な焦点深度が得られた。なお、実
効的な焦点深度とは断面が矩形状の切れのよいレジスト
パターンとなっているときのデフォーカス量のレンジ
(μm)を表している。以下、焦点深度という場合、特
に断らないかぎり、この実効的な焦点深度のことをい
う。
【0021】
【表1】
【0022】表1に示すように、レジスト膜厚が薄い方
が、焦点深度を大きくすることができる。特に、マスク
パターンサイズが0.6μm以下の場合、その向上が顕
著になる。これは、大きな開口数を有するレンズを介し
て露光光を照射する場合、レジスト膜への露光光の入射
角が増大するので、レジスト膜厚が厚いと、レジスト膜
中の膜厚方向の光強度分布の差が顕著になるが、レジス
ト膜厚を薄くすることにより、その差を小さくすること
ができるためと考えられる。
【0023】なお、NAの違いによるレジストパターン
形状及び焦点深度の差を調べるため、下記の条件を除い
て、 添加剤 : 無し DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.35 レジスト膜厚 : 0.76μm/1.19μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0024】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すような焦
点深度の差は見られなかった。これは、理論的な焦点深
度は増大するが、形成すべきパターンサイズが理論的な
解像力よりも小さいので、実効的な焦点深度の差として
現れなかったものと考えられる。
【0025】以上のように、開口数がおよそ0.45以
上のレンズを介して露光光を照射する場合、レジスト膜
厚を薄くすることにより、レジスト膜中の膜厚方向の光
強度分布の差を小さくすることができるので、表1に示
すように、焦点深度の向上を図ることができる。
【0026】これにより、解像力の向上と実効的な焦点
深度の増大とを共に図ることができる。しかも、単層の
レジスト膜を形成するだけでよいので、処理に要する手
間やコストの点でより実用的なパターン形成方法を提供
することができる。
【0027】なお、第1の実施例では、被パターニング
体としてSiウエハを用いているが、半導体基板上のAl
膜等の導電膜やSiO2膜等の絶縁膜を用いることもでき
る。 (2)第2の実施例 DillのAパラメータの違いによる焦点深度及びレジ
ストパターン形状の差を調べるため、下記の条件を除い
て、 添加剤 : 無し DillのAパラメータ : 1.0 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0028】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すような焦
点深度と同程度の焦点深度が得られ、かつ、図1(a)
に示すものと同様な、滑らかな側壁を有するレジストパ
ターンが得られた。
【0029】なお、比較のため、下記の条件を除いて、 添加剤 : 無し DillのAパラメータ : 0.8 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0030】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すような焦
点深度と同程度の焦点深度が得られたが、定在波の発生
に起因する波うった側壁を有するレジストパターン6
a,6bが得られた(図1(b))。
【0031】以上のように、レジスト膜厚を薄くした場
合、DillのAパラメータがおよそ1.0以上で、定
在波の発生に起因する波うった側壁を有しない、正常な
形状のレジストパターン4a,4bが得られた。これ
は、DillのAパラメータを適度に大きくすることに
より、反射光の適度な吸収を行い、入射光と反射光との
干渉を抑制することができるためと考えられる。
【0032】(3)第3の実施例 染料の有無による焦点深度及びレジストパターン形状の
差を調べるため、下記の条件を除いて、 添加剤 : 無し DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 染料 : ソルベントイエロー10(商品名)5重量部 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。なお、マスクパターンとして幅
(0.7/0.6/0.5/0.4μm)を有するマス
クパターンの代わりに、幅(0.65/0.55/0.
5/0.45μm)のものを用いた。
【0033】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表2に示すような焦
点深度が得られた。しかも、図1(a)に示すものと同
様な、凹部上でくびれのないレジストパターンが観察さ
れた。これは、染料によりSiウエハ表面からの反射光が
適度に吸収され、かつ、レジスト膜厚が薄くなったため
反射の影響が小さくなったと考えられる。
【0034】なお、レジスト膜厚の違いによる焦点深度
及びレジストパターン形状に対する染料の影響を調べる
ため、比較例として、下記の条件を除いて、 添加剤 : 無し DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 1.19μm 染料 : ソルベントイエロー10(商品名)5重量部 冒頭のパターン形成方法及び条件で、レジストパターン
の形成を行った。
【0035】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表2に示すような焦
点深度が得られた。しかも、図2(c)に示すように、
凹部上でくびれたレジストパターン6cが観察された。
これはレジスト膜厚が厚いので、Siウエハ(被パターニ
ング体)5表面からの反射の影響が大きくなるためと考
えられる。
【0036】
【表2】
【0037】以上のように、レジスト膜厚が薄く、かつ
パターンサイズが小さい(第3の実施例の場合、0.6
5μm以下の)とき、段差のある基板上、あるいは反射
率の高い基板上などにレジストパターンを形成するよう
な場合には、第1又は第2の実施例のレジストに染料を
含有させることにより、反射光の吸収を適度に行い、焦
点深度の向上を図るとともに、正常な形状のレジストパ
ターンを形成することができる。
【0038】(4)第4の実施例〜第7の実施例 以下、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェ
ノンの水酸基の一部を他の分子等に置換することにより
合成された添加剤の種類の違いによる焦点深度及びレジ
ストパターン形状の差を調べるため、冒頭のパターン形
成方法において、下記の添加剤を添加した場合について
説明する。
【0039】(4a)第4の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : 2,3,4,4’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンの水酸基の20%をスルホン酸メチルでエス
テル化した化合物5重量部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0040】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すのと同程
度の焦点深度が得られ、かつ、図1(a)に示すものと
同様な、くい込みのない断面形状が得られた。
【0041】(4b)第5の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : 2,3,4,4’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンの水酸基の30%をカルボン酸メチルでエス
テル化した化合物5重量部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0042】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すのと同程
度の焦点深度が得られ、かつくい込みのない断面形状が
得られた。
【0043】(4c)第6の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : 2,3,4,4’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンの水酸基の50%をメチルエーテル化した化
合物5重量部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0044】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すのと同程
度の焦点深度が得られ、かつくい込みのない断面形状が
得られた。
【0045】(4d)第7の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : 2,3,4,4’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンの水酸基の40%をエチルエーテル化した化
合物5重量部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0046】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すのと同程
度の焦点深度が得られ、かつくい込みのない断面形状が
得られた。
【0047】なお、比較例として上記の添加剤の代わり
に下記の添加剤を用い、かつ下記の条件を除いて、 添加剤 : 2,3,4,4’−テトラヒドロキシベン
ゾフェノンそのものを5重量部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件に従ってレジストパタ
ーンの形成を行った。
【0048】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すのと同程
度の焦点深度が得られたが、図2(d)に示すように、
Siウエハ5とレジストパターン6d,6eとの界面部で
レジストパターン6d,6eにくい込みのある断面形状
が得られた。
【0049】以上の第4〜第7の実施例のように、一般
に、レジスト膜厚が薄くなると、レジストとSiウエハと
の界面での現像時間が相対的に長くなるので、他の部分
と比較して特に界面部分で現像液によるレジスト膜の浸
食が進みやすくなり、レジストパターンにアンダーカッ
トが入るというようなくい込み現象(Micro Groove)が
発生し易くなるが、2,3,4,4’−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン(ヒドロキシ化合物)の水酸基の少な
くとも一部がアルキルエーテル化,アリールエーテル
化,スルホン酸エステル化又はカルボン酸エステル化さ
れた化合物を含んでいるレジストを用いることにより、
レジストを構成する分子の分子構造が大きくなるので、
現像液によるレジスト膜の溶解レートが遅くなり、上記
のくい込み現象(Micro Groove)を抑制することができ
る。
【0050】(5)第8の実施例〜第11の実施例 以下、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタンの水酸
基の一部を他の分子に置換することにより合成された添
加剤の種類の違いによる焦点深度とパターン形状の差を
調べるため、冒頭のパターン形成方法において、下記の
添加剤を添加した場合について説明する。
【0051】(5a)第8の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン
の水酸基の20%をスルホン酸メチルでエステル化した
化合物5重量部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件でレジストパターンの
形成を行った。
【0052】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すような焦
点深度が得られ、かつくい込みのない断面形状が得られ
た。 (5b)第9の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン
の水酸基の30%をカルボン酸メチルでエステル化した
化合物5重量部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件でレジストパターンの
形成を行った。
【0053】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すような焦
点深度が得られ、かつくい込みのない断面形状が得られ
た。 (5c)第10の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン
の水酸基の50%をメチルエーテル化した化合物5重量
部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件でレジストパターンの
形成を行った。
【0054】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すような焦
点深度が得られ、かつくい込みのない断面形状が得られ
た。 (5d)第11の実施例 下記の条件を除いて、 添加剤 : トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン
の水酸基の40%をエチルエーテル化した化合物5重量
部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件でレジストパターンの
形成を行った。
【0055】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すような焦
点深度が得られ、かつくい込みのない断面形状が得られ
た。なお、比較例として上記の添加剤の代わりに下記の
添加剤を用い、かつ下記の条件を除いて、 添加剤 : トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン
の水酸基を置換せずに5重量部 DillのAパラメータ : 1.1 NA : 0.45 レジスト膜厚 : 0.76μm 冒頭のパターン形成方法及び条件でレジストパターンの
形成を行った。
【0056】形成されたレジストパターンの断面形状を
走査型電子顕微鏡で観察した結果、表1に示すような焦
点深度が得られ、かつくい込みのある断面形状が得られ
た。以上の第8〜第11の実施例のように、一般に、レ
ジスト膜厚が薄くなると、くい込み現象(Micro Groov
e)が発生し易くなるが、トリス(4−ヒドロキシフェ
ニル)メタン(ヒドロキシ化合物)の水酸基の少なくと
も一部がアルキルエーテル化,アリールエーテル化,ス
ルホン酸エステル化又はカルボン酸エステル化された化
合物を含んでいるレジストを用いることにより、レジス
トを構成する分子の分子構造が大きくなるので、現像液
によるレジスト膜の溶解レートが遅くなり、上記のくい
込み現象(Micro Groove)を抑制することができる。
【0057】なお、第4〜第11の実施例では、ヒドロ
キシ化合物として、2,3,4,4’−テトラヒドロキ
シベンゾフェノン又はトリス(4−ヒドロキシフェニ
ル)メタンを用いているが、他に没食子酸メチル,没食
子酸エチル,没食子酸プロピル,2−〔4−<1,1−
ジ(4−ヒドロキシフェニル)エチル>フェニル〕−2
−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン,2,2’,
2”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5
−トリイソプロピルベンゼン,2,3,4−トリヒドロ
キシベンゾフェノン,2,4,4’−トリヒドロキシベ
ンゾフェノン,又は2’,2,4,4’−テトラヒドロ
キシベンゾフェノン等を用いてもよい。
【0058】また、これらヒドロキシ化合物の水酸基の
少なくとも一部の置換基として、メチル基,エチル基,
フェニル基,ベンジル基,メタンスルホン酸,エタンス
ルホン酸,ベンゼンスルホン酸,メタンカルボン酸,エ
タンカルボン酸又はベンゼンカルボン酸等を用いること
ができる。
【0059】
【発明の効果】以上のように、本発明のパターン形成方
法においては、波長300nm以上の露光光に対してD
illのAパラメータが1.0以上のレジストを塗布
し、膜厚0.3μm〜0.9μmのレジスト膜を形成
し、波長300nm以上の露光光をレジスト膜に選択的
に照射している。
【0060】上記のように、レジスト膜厚が0.3μm
〜0.9μmと比較的薄いため、解像度を向上するとと
もに、実効的な焦点深度の向上を図ることができる。ま
た、単層のレジスト膜を形成するだけでよいので、処理
に要する手間やコストの点でより実用的なパターン形成
方法を提供することができる。
【0061】一方、本発明のパターン形成方法によれ
ば、上記のようにレジスト膜厚が薄い場合に生じ易い下
記の2つの問題を、特に有効に解決することができる。
即ち、 (a)1.0以上のDillのAパラメータを有するレ
ジストを用いることにより、レジスト膜は露光光又は反
射光を適度に吸収し、定在波の発生を抑制することがで
きる。 (b)ヒドロキシ化合物の水酸基の少なくとも一部がア
ルキルエーテル化,アリールエーテル化,スルホン酸エ
ステル化又はカルボン酸エステル化された化合物を含ん
でいるレジストを用いることにより、レジストを構成す
る分子の分子構造が大きくなるので、現像液によるレジ
スト膜の溶解レートが遅くなり、上記のくい込み現象を
抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のパターン形成方法により形成
されたレジストパターンの比較斜視図(その1)であ
る。
【図2】本発明の実施例のパターン形成方法により形成
されたレジストパターンの比較斜視図(その2)であ
る。
【図3】従来例のパターン形成方法により形成されたレ
ジストパターンの比較斜視図である。
【符号の説明】
1,3,5 Siウエハ(被パターニング体)、 2a〜2d,4a,4b,6a〜6e レジストパター
ン。
───────────────────────────────────────────────────── 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 G03F 7/039 501 7124−2H H01L 21/027 (72)発明者 藤波 稔 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番2 富士通ヴイエルエスアイ株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 波長300nm以上の露光光に対するD
    illのAパラメータが1.0以上であるレジストを被
    パターニング体上に塗布して、膜厚0.3μm〜0.9
    μmのレジスト膜を形成する工程と、 波長300nm以上の露光光を前記レジスト膜に選択的
    に照射して該レジスト膜にマスクパターンを転写する工
    程と、 前記レジスト膜を現像して前記マスクパターンに対応す
    るレジストパターンを形成する工程とを有するパターン
    形成方法。
  2. 【請求項2】 前記形成すべきレジストパターンの幅が
    0.6μm以下であることを特徴とする請求項1記載の
    パターン形成方法。
  3. 【請求項3】 前記レジスト膜にマスクパターンを転写
    する工程において、開口数(NA)が0.45以上のレ
    ンズを介して前記露光光を照射することを特徴とする請
    求項1又は請求項2記載のパターン形成方法。
  4. 【請求項4】 前記レジストは染料を含有していること
    を特徴とする請求項1,請求項2又は請求項3記載のパ
    ターン形成方法。
  5. 【請求項5】 前記レジストは、ヒドロキシ化合物の水
    酸基の少なくとも一部がアルキルエーテル化,アリール
    エーテル化,スルホン酸エステル化又はカルボン酸エス
    テル化された化合物を含んでいることを特徴とする請求
    項1,請求項2,請求項3又は請求項4記載のパターン
    形成方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000079344A1 (fr) * 1999-06-24 2000-12-28 Hitachi Chemical Co., Ltd. Element photosensible, rouleau d'element photosensible, procede de fabrication d'un motif de resine, motif de resine, substrat avec motif de resine sus-jacent, procede de fabrication d'un motif de cablage et motif de cablage associe
JP2010021428A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Toshiba Corp 潜像強度分布の評価方法及び潜像強度分布の評価プログラム

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