JPH0594022A - 多層レジスト構造及びその製造方法 - Google Patents
多層レジスト構造及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0594022A JPH0594022A JP3253784A JP25378491A JPH0594022A JP H0594022 A JPH0594022 A JP H0594022A JP 3253784 A JP3253784 A JP 3253784A JP 25378491 A JP25378491 A JP 25378491A JP H0594022 A JPH0594022 A JP H0594022A
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- Japan
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- resist
- intermediate layer
- pattern
- resist layer
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- Pending
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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、３層レジスト構造において、上層
レジスト層に対しての耐性及び濡れ性を良好にさせるこ
とができる多層レジスト構造及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 下地基板１１上に下層レジスト層１２を形成
し、次にこの下層レジスト層１２上に中間層としてアル
コキシシランとアクリル樹脂から成る共重合体１３を形
成し、さらにこの共重合体１３上に上層レジスト層１４
を形成するようにした。
レジスト層に対しての耐性及び濡れ性を良好にさせるこ
とができる多層レジスト構造及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 下地基板１１上に下層レジスト層１２を形成
し、次にこの下層レジスト層１２上に中間層としてアル
コキシシランとアクリル樹脂から成る共重合体１３を形
成し、さらにこの共重合体１３上に上層レジスト層１４
を形成するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レジストパターン形成
工程における多層レジスト構造とその形成方法に関す
る。
工程における多層レジスト構造とその形成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】素子の微細化にともない種々のパターン
形成法が検討されてきている。その中で文献：ジェイ・
バク・シ・テクノール（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ
ｎｏｌ．Ｂ，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．４，Ｏｃｔ．−Ｄｅ
ｃ．１９８３）に開示されるような、３層パターン形成
法がある。
形成法が検討されてきている。その中で文献：ジェイ・
バク・シ・テクノール（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ
ｎｏｌ．Ｂ，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．４，Ｏｃｔ．−Ｄｅ
ｃ．１９８３）に開示されるような、３層パターン形成
法がある。
【０００３】以下、図を用いて上記文献の要旨を説明す
る。
る。
【０００４】図４（ａ）はレジスト構造を示したもので
ある。２は基板１上に回転塗布により２．０μｍ厚に形
成した下層ホトレジスト（ＡＺ−１４５０Ｊ）を２００
〜２５０℃で３０分間ハードベークしたもの、３はこの
下層ホトレジスト２上に同様の回転塗布法により０．１
５μｍ厚に形成した中間層としてのスピンオングラス層
（ＳＯＧ層）、４はこの中間層３上に同様の回転塗布法
により０．４５μｍ厚に形成した上層レジスト（ＡＺ−
１４５０Ｂ）である。
ある。２は基板１上に回転塗布により２．０μｍ厚に形
成した下層ホトレジスト（ＡＺ−１４５０Ｊ）を２００
〜２５０℃で３０分間ハードベークしたもの、３はこの
下層ホトレジスト２上に同様の回転塗布法により０．１
５μｍ厚に形成した中間層としてのスピンオングラス層
（ＳＯＧ層）、４はこの中間層３上に同様の回転塗布法
により０．４５μｍ厚に形成した上層レジスト（ＡＺ−
１４５０Ｂ）である。
【０００５】次に図４（ｂ）のように上層レジスト４を
光露光及び現像して上層パターン５を形成し、更に図４
（ｃ）のようにこの上層パターン５をマスクとして中間
層のＳＯＧ層をＣＦ4 系の反応ガスによりドライエッチ
ングしてパターンニングすることにより中間層パターン
６を得る。
光露光及び現像して上層パターン５を形成し、更に図４
（ｃ）のようにこの上層パターン５をマスクとして中間
層のＳＯＧ層をＣＦ4 系の反応ガスによりドライエッチ
ングしてパターンニングすることにより中間層パターン
６を得る。
【０００６】次に図４（ｄ）のように中間層パターン６
をマスクにして下層レジスト２を酸素による反応性イオ
ンエッチング（Ｏ2 ＲＩＥ）することによりパターンニ
ングして下層パターン７を得る。
をマスクにして下層レジスト２を酸素による反応性イオ
ンエッチング（Ｏ2 ＲＩＥ）することによりパターンニ
ングして下層パターン７を得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
なパターン形成方法では、中間層として用いているＳＯ
Ｇが有機アルカリ現像液に対して耐性が小さく、上層の
現像時に上層のパターン流れが発生する、さらには上層
成膜時に中間層が溶解してしまい良好な上層が形成され
ないという問題があった。
なパターン形成方法では、中間層として用いているＳＯ
Ｇが有機アルカリ現像液に対して耐性が小さく、上層の
現像時に上層のパターン流れが発生する、さらには上層
成膜時に中間層が溶解してしまい良好な上層が形成され
ないという問題があった。
【０００８】本発明は上述の問題を鑑みて、 １．上層レジストの現像液である有機アルカリ現像液に
対して耐性を有する中間層材を提供すること ２．また上層の塗布性を有する中間層材及び中間層材の
表面処理方法を提供すること を目的とする。
対して耐性を有する中間層材を提供すること ２．また上層の塗布性を有する中間層材及び中間層材の
表面処理方法を提供すること を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の多層レジスト構
造は、中間層としてアルコキシシランとアクリル樹脂と
から成る共重合体を用いるようにしたものである。
造は、中間層としてアルコキシシランとアクリル樹脂と
から成る共重合体を用いるようにしたものである。
【００１０】また、本発明の多層レジスト構造の製造方
法は、中間層の表面処理として加熱しながら酸素雰囲気
中でＡｒＦレーザー光を照射するようにしたものであ
る。
法は、中間層の表面処理として加熱しながら酸素雰囲気
中でＡｒＦレーザー光を照射するようにしたものであ
る。
【００１１】
【作用】上述したように本発明の多層レジスト構造及び
その製造方法によれば、上層レジスト層に対して耐性が
大きくなり、また上層レジスト層のパターン流れがなく
なり、さらに、上層レジスト層形成時の中間層の溶解が
なくなる。
その製造方法によれば、上層レジスト層に対して耐性が
大きくなり、また上層レジスト層のパターン流れがなく
なり、さらに、上層レジスト層形成時の中間層の溶解が
なくなる。
【００１２】
【実施例】図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１の実施例
を示す図である。まず図１（ａ）のように下地基板１１
上に下層材としてホトレジスト１２（例えばノボラック
系ホトレジスト）を回転塗布法により１．０μｍの厚さ
に形成し、２００〜２５０℃以上の高温でベークを行
う。
を示す図である。まず図１（ａ）のように下地基板１１
上に下層材としてホトレジスト１２（例えばノボラック
系ホトレジスト）を回転塗布法により１．０μｍの厚さ
に形成し、２００〜２５０℃以上の高温でベークを行
う。
【００１３】次にこの下層レジスト層１２上に中間層１
３としてアルコキシシランとアクリル樹脂の共重合体を
同様の回転塗布法により０．２μｍ厚に形成する。この
アルコキシシランとアクリル樹脂の共重合体は、アルコ
キシシランと分子量５０００程のアクリル樹脂を脱水縮
合させることにより合成することができるが、共重合比
率はアルコキシシラン対アクリル樹脂の比率が重量比で
１〜３程が好適であり、塗布後の加熱としては窒素雰囲
気中でホットプレートによって２００℃で２分間行うの
が好適である。この中間層１３上に上層レジスト層１４
を同様の回転塗布法により０．５μｍ厚に形成する。
３としてアルコキシシランとアクリル樹脂の共重合体を
同様の回転塗布法により０．２μｍ厚に形成する。この
アルコキシシランとアクリル樹脂の共重合体は、アルコ
キシシランと分子量５０００程のアクリル樹脂を脱水縮
合させることにより合成することができるが、共重合比
率はアルコキシシラン対アクリル樹脂の比率が重量比で
１〜３程が好適であり、塗布後の加熱としては窒素雰囲
気中でホットプレートによって２００℃で２分間行うの
が好適である。この中間層１３上に上層レジスト層１４
を同様の回転塗布法により０．５μｍ厚に形成する。
【００１４】その後図１（ｂ）のように、上層レジスト
層１４を光露光及び現像し上層パターン１５を得る。こ
こで上層レジストとしてＤＵＶ光用レジストであるＳＡ
Ｌ−６０１を用いた場合は、露光量として１００ｍＪ／
ｃｍ2 程、露光後ベーク（ＰＥＢ）として１２０℃，１
ｍｉｎ程が適当であり、現像液としてはテトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液等の
有機アルカリ現像液が好適である。
層１４を光露光及び現像し上層パターン１５を得る。こ
こで上層レジストとしてＤＵＶ光用レジストであるＳＡ
Ｌ−６０１を用いた場合は、露光量として１００ｍＪ／
ｃｍ2 程、露光後ベーク（ＰＥＢ）として１２０℃，１
ｍｉｎ程が適当であり、現像液としてはテトラメチルア
ンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液等の
有機アルカリ現像液が好適である。
【００１５】その後図１（ｃ）のように上層パターン１
５をマスクとして中間層１３をＣＦ4 ／Ｏ2 系の反応ガ
スを用いたドライエッチングによりパターンニングする
ことにより中間層パターン１６が形成される。
５をマスクとして中間層１３をＣＦ4 ／Ｏ2 系の反応ガ
スを用いたドライエッチングによりパターンニングする
ことにより中間層パターン１６が形成される。
【００１６】その後図１（ｄ）のように全面をＯ2 ＲＩ
Ｅすることにより、この中間層パターン１６をＯ2 ＲＩ
Ｅのマスクにして下層にパターン転写することにより下
層パターン１７を得ることができる。
Ｅすることにより、この中間層パターン１６をＯ2 ＲＩ
Ｅのマスクにして下層にパターン転写することにより下
層パターン１７を得ることができる。
【００１７】図２（ａ）〜（ｅ）は本発明の第２の実施
例を示す図である。まず図２（ａ）のように下地基板２
１上に下層材としてホトレジスト２２（例えばノボラッ
ク系ホトレジスト）を回転塗布法により１．０μｍの厚
さに形成し、２００〜２５０℃以上の高温でベークを行
う。
例を示す図である。まず図２（ａ）のように下地基板２
１上に下層材としてホトレジスト２２（例えばノボラッ
ク系ホトレジスト）を回転塗布法により１．０μｍの厚
さに形成し、２００〜２５０℃以上の高温でベークを行
う。
【００１８】次にこの下層レジスト層２２上に中間層２
３としてＳＯＧ（例えば東京応化製ＯＣＤｔｙｐｅ−
７）または実施例１で説明したアルコキシシランとアク
リク樹脂の共重合体を同様の回転塗布法により０．２μ
ｍ厚に形成する。
３としてＳＯＧ（例えば東京応化製ＯＣＤｔｙｐｅ−
７）または実施例１で説明したアルコキシシランとアク
リク樹脂の共重合体を同様の回転塗布法により０．２μ
ｍ厚に形成する。
【００１９】その後図３のようにホットプレート２４上
で加熱しながら中間層２３の表面処理として酸素雰囲気
中でＡｒＦレーザー光を照射する。図３において、２５
は酸素導入口、２６は外部のレーザー源から光学系を用
いて導入したＡｒＦレーザー光、２７は酸素雰囲気保持
ボックスである。ここでウエハ加熱温度は２００℃程と
し、ＡｒＦレーザー光照射は発振周波数５００Ｈｚ、エ
ネルギー密度０．１ｍＪ／ｃｍ2 の条件で１分間程で十
分である。このＡｒＦレーザー光（発振波長１９３ｎ
ｍ）は中間層２３によって吸収され中間層２３を架橋さ
せる、また一方雰囲気ガスである酸素によっても吸収さ
れる為酸素から発生する活性酸素によって中間層２３を
酸化させる。この架橋及び酸化によって、上層と混合層
を形成しにくい中間層２３を得ることができる。
で加熱しながら中間層２３の表面処理として酸素雰囲気
中でＡｒＦレーザー光を照射する。図３において、２５
は酸素導入口、２６は外部のレーザー源から光学系を用
いて導入したＡｒＦレーザー光、２７は酸素雰囲気保持
ボックスである。ここでウエハ加熱温度は２００℃程と
し、ＡｒＦレーザー光照射は発振周波数５００Ｈｚ、エ
ネルギー密度０．１ｍＪ／ｃｍ2 の条件で１分間程で十
分である。このＡｒＦレーザー光（発振波長１９３ｎ
ｍ）は中間層２３によって吸収され中間層２３を架橋さ
せる、また一方雰囲気ガスである酸素によっても吸収さ
れる為酸素から発生する活性酸素によって中間層２３を
酸化させる。この架橋及び酸化によって、上層と混合層
を形成しにくい中間層２３を得ることができる。
【００２０】その後図２（ｂ）のように中間層２３上に
上層レジスト層２８を同様の回転塗布法により０．５μ
ｍ厚に形成する。
上層レジスト層２８を同様の回転塗布法により０．５μ
ｍ厚に形成する。
【００２１】その後図２（ｃ）のように上層を光露光及
び現像し上層パターン２９を得る。ここで上層レジスト
としてＤＵＶ光用レジストであるＳＡＬ−６０１を用い
た場合は、露光量として１００ｍＪ／ｃｍ2 程、露光後
ベーク（ＰＥＢ）として１２０℃，１ｍｉｎ程が適当で
あり、現像液としてはテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液等の有機アルカリ現像
液が好適である。
び現像し上層パターン２９を得る。ここで上層レジスト
としてＤＵＶ光用レジストであるＳＡＬ−６０１を用い
た場合は、露光量として１００ｍＪ／ｃｍ2 程、露光後
ベーク（ＰＥＢ）として１２０℃，１ｍｉｎ程が適当で
あり、現像液としてはテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド（ＴＭＡＨ）水溶液等の有機アルカリ現像
液が好適である。
【００２２】その後図２（ｄ）のように上層パターン２
９をマスクとして中間層２３をＣＦ4 ／Ｏ2 系の反応ガ
スを用いたドライエッチングによりパターンニングする
ことにより中間層パターン３０が形成される。
９をマスクとして中間層２３をＣＦ4 ／Ｏ2 系の反応ガ
スを用いたドライエッチングによりパターンニングする
ことにより中間層パターン３０が形成される。
【００２３】その後図２（ｅ）のように全面をＯ2 ＲＩ
Ｅすることにより、中間層パターン３０をＯ2 ＲＩＥの
マスクにして下層にパターン転写することにより下層パ
ターン３１を得ることができる。
Ｅすることにより、中間層パターン３０をＯ2 ＲＩＥの
マスクにして下層にパターン転写することにより下層パ
ターン３１を得ることができる。
【００２４】
【発明の効果】上述の説明から明らかなように本発明の
多層レジスト構造によれば、中間層としてアルコキシシ
ランとアクリル樹脂の共重合体を用いている為、共重合
比率を変えることにより炭素含有率及びＳｉ含有率を下
層０２ＲＩＥの条件に適合して最適化することができ
る。
多層レジスト構造によれば、中間層としてアルコキシシ
ランとアクリル樹脂の共重合体を用いている為、共重合
比率を変えることにより炭素含有率及びＳｉ含有率を下
層０２ＲＩＥの条件に適合して最適化することができ
る。
【００２５】また、本発明の多層レジスト構造の製造方
法によれば、中間層の表面処理として酸素雰囲気中でＡ
ｒＦレーザー光を照射するようにした為、中間層の上層
現像液に対しての耐性及び上層レジストの濡れ性を良好
にさせることができる。
法によれば、中間層の表面処理として酸素雰囲気中でＡ
ｒＦレーザー光を照射するようにした為、中間層の上層
現像液に対しての耐性及び上層レジストの濡れ性を良好
にさせることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の多層レジスト構造の製
造工程断面図。
造工程断面図。
【図２】本発明の第２の実施例の多層レジスト構造の製
造工程断面図。
造工程断面図。
【図３】本発明の第２の実施例で用いる装置を説明する
ための図。
ための図。
【図４】従来の多層レジスト構造の製造工程断面図。
１１，２１ 下地基板 １２，２２ 下層レジスト層 １３，２３ 中間層 １４，２８ 上層レジスト層 １５，２９ 上層パターン １６，３０ 中間層パターン １７，３１ 下層パターン
Claims (3)
- 【請求項１】 下地基板上に形成される第１のレジスト
層と、 前記第１のレジスト層上に形成されるアルコキシシラン
とアクリル樹脂から成る共重合体と、 前記共重合体上に形成される第２のレジスト層とを含む
ことを特徴とする多層レジスト構造。 - 【請求項２】 下地基板上に第１のレジスト層を形成す
る工程と、 前記第１のレジスト層上に中間層を形成する工程と、 前記中間層の表面処理として加熱しながら酸素雰囲気中
でＡｒＦレーザー光を照射する工程と、 前記中間層上に第２のレジスト層を形成する工程とを含
むことを特徴とする多層レジスト構造の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の前記中間層は、アルコキ
シシランとアクリル樹脂から成る共重合体とＳＯＧのう
ちいずれか一方を有することを特徴とする多層レジスト
構造の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253784A JPH0594022A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 多層レジスト構造及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253784A JPH0594022A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 多層レジスト構造及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594022A true JPH0594022A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17256106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3253784A Pending JPH0594022A (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 多層レジスト構造及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0594022A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6887649B2 (en) | 2001-06-14 | 2005-05-03 | Fujitsu Limited | Multi-layered resist structure and manufacturing method of semiconductor device |
| JP2009164406A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Pulstec Industrial Co Ltd | 基板のピット形成方法 |
| JP2009204674A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3253784A patent/JPH0594022A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6887649B2 (en) | 2001-06-14 | 2005-05-03 | Fujitsu Limited | Multi-layered resist structure and manufacturing method of semiconductor device |
| JP2009164406A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Pulstec Industrial Co Ltd | 基板のピット形成方法 |
| JP2009204674A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |