JPH06110214A - Formation of resist pattern - Google Patents

Formation of resist pattern

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JPH06110214A
JPH06110214A JP25824792A JP25824792A JPH06110214A JP H06110214 A JPH06110214 A JP H06110214A JP 25824792 A JP25824792 A JP 25824792A JP 25824792 A JP25824792 A JP 25824792A JP H06110214 A JPH06110214 A JP H06110214A
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JP
Japan
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resist
pattern
forming
chemically amplified
transparent film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP25824792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Santo
伸明 山東
Hiroyuki Tanaka
裕之 田中
Akira Oikawa
朗 及川
Shuichi Miyata
修一 宮田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the method for formation of resist patterns capable of forming positive type or negative resist patterns in such a manner that eaves are not formed in the upper part of the positive resist patterns as well as rounding parts are not formed in the negative resist patterns even at the time of finely forming these patterns, of stably forming the resist patterns to the line widths of desired widths and of stably forming the patterns after etching to the line widths of desired sizes. CONSTITUTION:This method is so constituted as to include a stage for applying a chemical amplification resist 2 onto a substrate 1, a stage for forming a transparent film 3 contg. a photo-acid generator on the chemical amplification resist 2, a stage for pattern exposuring the chemical amplification resist 2 a stage for removing this transparent film 3, a stage for subjecting the chemical amplification resist 2 to pattern exposing and a stage for forming the chemical amplification resist patterns 2a by developing the chemical amplification resist 2 subjected to the pattern exposing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、半導体集積回路の製造方法に
おけるフォトリソグラフィー技術に適用することがで
き、特に、ポジ型又はネガ型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に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a resist pattern, and more particularly, it can be applied to a photolithography technique in a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit. The present invention relates to a method for forming a resist pattern, which can stably form a resist pattern line width with a desired dimension when forming the resist pattern.

【0002】近年、LSIには高集積化が要求されてお
り、この高集積化の要求に伴い、回路パターンの微細化
が要求される。このため、露光装置の高解像力化、短波
長化が進みつつあり、レジストにも高解像力化が求めら
れている。そして、レジストについては、最近、光酸発
生剤を含む化学増幅レジストが通常のノボラック樹脂等
のレジストよりも高感度であるという点で脚光を浴びて
おり、開発が盛んに行われている。
In recent years, LSIs are required to have a high degree of integration, and with the demand for the high degree of integration, miniaturization of circuit patterns is required. For this reason, the resolution and the wavelength of the exposure apparatus are becoming higher, and the resist is also required to have a higher resolution. As for the resist, recently, a chemically amplified resist containing a photo-acid generator is in the spotlight because it has a higher sensitivity than a resist such as a normal novolac resin, and is actively developed.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来の化学増幅レジストパターンの形成
方法について説明する。まず、スピン塗布によって化学
増幅レジスト膜を形成し、この形成された化学増幅レジ
スト膜に第一の加熱処理(Prebake) を施した後、レチク
ルを介してパターン露光する。この時、パターン露光が
なされ電離照射線の照射された化学増幅レジスト部分に
のみ酸が発生する。なお、電離照射線が電子線のような
荷電粒子の場合は、普通レチクルを介さずに化学増幅レ
ジスト膜上で走査される。次いで、パターン露光後に第
二の加熱処理(PEB) を施す。この時、ポジ型のレジスト
であれやば発生した酸が基材樹脂を可溶化する。そし
て、現像により化学増幅レジスト膜の可溶化された部分
を除去して化学増幅レジストパターンを形成する。この
際、発生した酸は触媒として多くの基材樹脂を可溶化す
るため、通常のレジストパターンよりも高感度でレジス
トパターンを形成することができる。
2. Description of the Related Art A conventional method for forming a chemically amplified resist pattern will be described. First, a chemically amplified resist film is formed by spin coating, the formed chemically amplified resist film is subjected to a first heat treatment (Prebake), and then pattern exposure is performed via a reticle. At this time, acid is generated only in the chemically amplified resist portion which has been subjected to pattern exposure and irradiated with the ionizing irradiation line. When the ionizing irradiation beam is a charged particle such as an electron beam, the chemically amplified resist film is normally scanned without passing through the reticle. Then, after the pattern exposure, a second heat treatment (PEB) is performed. At this time, the acid generated in the positive resist solubilizes the base resin. Then, the solubilized portion of the chemically amplified resist film is removed by development to form a chemically amplified resist pattern. At this time, since the generated acid serves as a catalyst to solubilize many base resins, the resist pattern can be formed with higher sensitivity than a normal resist pattern.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このレ
ジストパターン形成方法においては、ポジ型レジストの
場合、電離照射線の照射されている領域にもかかわら
ず、雰囲気中の不純物の影響でレジスト表面付近が難溶
化してしまい、断面形状をみると表面付近が庇状に張り
出したり、全くパターン形成ができなくなるといった問
題が生じることがある。具体的には、図2(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2(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2(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2(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
が発生して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をマスクとして用いて下地をドライエッチ
ングすると、エッチング後の下地のパターン線幅が所望
の寸法よりも細くなってしまっていた。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32aの
線幅が不安定になってしまい、結局、エッチング後の下
地のパターン線幅も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2(e)に示す
如く、パターンが現像されずレジストパターン32a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。
However, in this resist pattern forming method, in the case of a positive resist, the vicinity of the resist surface is affected by the impurities in the atmosphere despite the region irradiated with the ionizing irradiation line. When it becomes insoluble, the cross-sectional shape may cause problems such that the vicinity of the surface overhangs like eaves, or pattern formation cannot be performed at all. Specifically, as shown in FIG. 2A, a positive type chemically amplified resist 32 is applied on a substrate 31,
When exposed as shown in FIG. 2B, the exposed resist
At the same time when acid (H + ) is generated in the 32 region, the acid on the exposed resist 32 region surface starts to be consumed due to the influence of impurities such as amine contained in the processing atmosphere.
2B, the acid on the surface is further consumed, and when the resist is developed with an alkali developing solution as shown in FIG. 2D, the upper portion of the resist 32 from which the acid has been removed becomes difficult to dissolve in the alkali developing solution. There was a phenomenon that an eaves was generated on the upper part of the resist pattern 32a. Since the eaves generated on the upper part of the resist pattern 32a are formed larger than the dimension of the bottom part of the pattern 32a, when the underlayer is dry-etched using the pattern 32a in which the eaves are formed as a mask, the pattern line of the underlayer after etching is formed. The width was narrower than desired. Moreover, the eaves are not formed in a uniform shape with good reproducibility, but are easily varied due to the influence of the atmosphere, so that the line width of the pattern 32a becomes unstable, and as a result, the eaves of the base after etching is finished. The pattern line width was also unstable. When the pattern is further miniaturized, as shown in FIG. 2 (e), the pattern is not developed, and the upper portion of the resist pattern 32a is connected, which sometimes makes it impossible to function as a mask.

【0005】また、ネガ型化学増幅レジストの場合は、
ポジ型化学増幅レジストの場合とは逆に、雰囲気中の不
純物の影響で露光部の表面付近が可溶化してしまい、ト
ップ形状が丸くなるといった問題が生じることがあっ
た。このため、上記問題を解決するために、レジスト表
面と不純物雰囲気を遮断して、露光前に透明な皮膜をレ
ジスト上に塗布すればよいと考えられるが、この方法で
も程度は軽くなるものの上述のような問題が発生するこ
とがあった。
Further, in the case of a negative chemically amplified resist,
Contrary to the case of the positive type chemically amplified resist, there was a problem that the vicinity of the surface of the exposed portion was solubilized due to the influence of impurities in the atmosphere and the top shape was rounded. Therefore, in order to solve the above problem, it is considered that the resist surface and the impurity atmosphere are blocked and a transparent film is applied on the resist before exposure, but this method also reduces the degree, but Such a problem may occur.

【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、ポジ
型又はネガ型レジストパターンを微細に形成する際にポ
ジ型レジストパターン上部に庇が生じないようにするこ
とができるとともに、ネガ型レジストパターン上部に丸
みを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。
As described above, the conventional method of forming a resist pattern has problems that a fine pattern is not resolved and that the resist pattern line width and the pattern line width after etching become unstable. Therefore, the present invention can prevent eaves from being formed on the positive resist pattern when finely forming the positive or negative resist pattern, and can prevent the negative resist pattern from being rounded. A resist pattern forming method capable of stably forming a resist pattern line width with a desired dimension and stably forming a pattern line width after etching with a desired dimension is provided. I am trying.

【0007】[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、基板上に化学
増幅レジストを塗布する工程と、次いで、該化学増幅レ
ジスト上に光酸発生剤を含有する透明皮膜を形成する工
程と、次いで、該化学増幅レジストをパターン露光する
工程と、次いで、該透明皮膜を除去する工程と、次い
で、パターン露光された該化学増幅レジストを現像して
化学増幅レジストパターンを形成する工程とを含むもの
である。
In order to achieve the above object, the method for forming a resist pattern according to the present invention comprises a step of applying a chemically amplified resist on a substrate, and then containing a photo-acid generator on the chemically amplified resist. Forming a transparent film, then performing a pattern exposure of the chemically amplified resist, then removing the transparent film, and then developing the chemically exposed resist that has undergone pattern exposure to obtain a chemically amplified resist. And a step of forming a pattern.

【0008】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、基板上に化学増幅レジストを塗
布する工程と、次いで、該化学増幅レジスト上に光酸発
生剤を含有する透明皮膜を形成する工程と、次いで、該
化学増幅レジストをパターン露光する工程と、次いで、
パターン露光された該化学増幅レジストを現像して化学
増幅レジストパターンを形成するとともに、該透明皮膜
を除去する工程とを含むものである。
In order to achieve the above object, the method for forming a resist pattern according to the present invention comprises a step of applying a chemically amplified resist on a substrate, and then forming a transparent film containing a photo-acid generator on the chemically amplified resist. A step of pattern exposing the chemically amplified resist, and
Developing the pattern-exposed chemically amplified resist to form a chemically amplified resist pattern, and removing the transparent film.

【0009】本発明においては、前記レジスト塗布工程
と前記透明皮膜形成工程の間に加熱処理を行うか、ある
いは前記透明皮膜形成工程と前記パターン露光工程の間
に加熱処理を行うか、若しくはこの両方で行う場合(請
求項1、2)であってもよいし、また、前記透明皮膜除
去工程と前記現像工程の間に加熱処理を行う場合(請求
項1)であってもよいし、また、前記パターン露光工程
と前記透明皮膜除去工程の間に加熱処理を行う場合(請
求項1、2)であってもよい。
In the present invention, heat treatment is performed between the resist coating step and the transparent film forming step, or heat treatment is performed between the transparent film forming step and the pattern exposing step, or both of them. (Claims 1 and 2), or when heat treatment is performed between the transparent film removing step and the developing step (Claim 1), The heat treatment may be performed between the pattern exposing step and the transparent film removing step (claims 1 and 2).

【0010】本発明においては、前記透明皮膜に含まれ
る光酸発生剤は特に限定されるものではないが、下層の
化学増幅レジスト中に含まれる光酸発生剤と同一の材
料、又は、下層の化学増幅レジスト中に含まれる光酸発
生剤と同一の酸を発生するものであることが望ましい。
本発明においては、パターン露光には電離放射線が好適
に用いられ、電離放射線には、可視光、紫外線、X線等
の電磁波、電子線、イオン線等の粒子線が挙げられる。
In the present invention, the photoacid generator contained in the transparent film is not particularly limited, but the same material as the photoacid generator contained in the chemically amplified resist of the lower layer or the photoacid generator of the lower layer is used. It is desirable that it generate the same acid as the photo-acid generator contained in the chemically amplified resist.
In the present invention, ionizing radiation is preferably used for pattern exposure, and examples of the ionizing radiation include electromagnetic waves such as visible light, ultraviolet rays and X-rays, and particle beams such as electron beams and ion beams.

【0011】[0011]

【作用】前述の如く従来では、表面の酸が消費されてレ
ジストパターン上部に庇(ポジ型)や丸み(ネガ型)が
発生してしまっていた。これに対し、本発明では、図1
(a)に示す如く、基板1上に例えばポジ型の化学増幅
レジスト2を塗布した後、化学増幅レジスト2上に光酸
発生剤を含有する透明皮膜3を形成し、次いで、図1
(b)に示す如く、化学増幅レジスト2を透明皮膜3で
保護した状態でパターン露光、PEBを行った後、透明
皮膜3を除去し(PEBは透明皮膜3除去前でもよ
い)、図1(c)に示す如く、化学増幅レジスト2を現
像して化学増幅レジストパターン2aを形成するように
している。なお、透明皮膜3の除去は、パターン露光後
でなく現像と同時に除去してもよい。
As described above, conventionally, the acid on the surface is consumed and eaves (positive type) and roundness (negative type) are generated on the upper portion of the resist pattern. On the other hand, in the present invention, FIG.
As shown in (a), for example, a positive chemically amplified resist 2 is applied on the substrate 1, and then a transparent film 3 containing a photo-acid generator is formed on the chemically amplified resist 2, and then, as shown in FIG.
As shown in (b), after performing pattern exposure and PEB with the chemically amplified resist 2 protected by the transparent film 3, the transparent film 3 is removed (PEB may be before removal of the transparent film 3), and FIG. As shown in c), the chemically amplified resist 2 is developed to form the chemically amplified resist pattern 2a. The transparent film 3 may be removed at the same time as the development, not after the pattern exposure.

【0012】このように、化学増幅レジスト2を光酸発
生剤を含有する透明皮膜3で保護した状態でパターン露
光及びPEBを行うようにしたため、従来のポジ型化学
増幅レジストを露出した状態でパターン露光及びPEB
を行う場合よりも化学増幅レジスト2表面が処理雰囲気
に曝されないようにすることができ、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難くすることがで
き、露出された化学増幅レジスト2領域表面の酸の消費
を抑えることができる。このため、レジストパターン2
a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2a線幅を所望の寸法で安定に形成することが
できる。
As described above, since the pattern exposure and PEB are performed while the chemically amplified resist 2 is protected by the transparent film 3 containing the photo-acid generator, the pattern is exposed with the conventional positive chemically amplified resist exposed. Exposure and PEB
The surface of the chemically amplified resist 2 can be prevented from being exposed to the treatment atmosphere, and the influence of impurities such as amine contained in the treatment atmosphere can be lessened than in the case of performing the above. The consumption of acid on the surface of the region can be suppressed. Therefore, the resist pattern 2
It is possible to prevent the eaves from being formed on the upper part of a, and it is possible to stably form the resist pattern 2a having a desired line width.

【0013】また、仮に下層のポジ型化学増幅レジスト
2塗布時にレジスト2上部に処理雰囲気中のアミン等の
不純物が侵入または拡散し、露光後に発生した酸が消費
しても、酸が消費されたレジスト2上部には光酸発生剤
を含有する透明皮膜3で覆っているため、この透明皮膜
に発生した酸をレジスト2上部に拡散させて補うことが
できる。このため、従来の光酸発生剤を含有しない透明
皮膜の場合よりも、レジスト2上部の酸の消費を抑える
ことができるので、優れた形状のレジストパターン2を
得ることができる。
Further, even if impurities such as amine in the processing atmosphere invade or diffuse into the upper portion of the resist 2 when the lower layer positive chemically amplified resist 2 is applied, the acid is consumed even if the acid generated after exposure is consumed. Since the upper part of the resist 2 is covered with the transparent film 3 containing the photo-acid generator, the acid generated in the transparent film can be diffused to the upper part of the resist 2 to be supplemented. Therefore, the consumption of acid on the upper portion of the resist 2 can be suppressed more than in the case of the conventional transparent film containing no photo-acid generator, so that the resist pattern 2 having an excellent shape can be obtained.

【0014】なお、ポジ型を例示して説明したが、ネガ
型でも上記ポジ型と同様の化学増幅レジスト表面の酸の
消費を抑えることができるので、レジストパターン上部
に丸みを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る。
Although the positive type has been described as an example, the negative type can suppress the consumption of the acid on the surface of the chemically amplified resist as in the case of the positive type, so that the upper portion of the resist pattern is not rounded. Therefore, the resist pattern line width can be stably formed in a desired dimension.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比しなが
ら説明する。まず、各比較例を説明する。 (比較例1)シリコン基板上に、ポリビニルフェノール
の水酸基の40%をt−ブトキシカルポニロキシ化した
化合物、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムト
リフレート(p−トルエンスルホン酸フェニルエステル
等でもよい)、乳酸エチルからなるポジ型化学増幅レジ
ストを約0.7μm厚に塗布し、ホットプレート上で1
10℃のベークを90秒行い、その後波長248nmの
レーザー光でパターン露光した。パターン露光後直ちに
ホットプレート上で90℃/90秒の加熱処理を行い、
2.38%のTMAH水溶液で60秒のパドル現像を行
った。その断面形状を観察すると表面難溶化層が著しく
発生していた。 (比較例2)シリコン基板上に、ポリビニルフェノール
の水酸基の40%をt−ブトキシカルポニロキシ化した
化合物、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムト
リフレート(p−トルエンスルホン酸フェニルエステル
等でもよい)、乳酸エチルからなるポジ型化学増幅レジ
ストを約0.7μm厚に塗布し、ホットプレート上で1
10℃のベークを90秒行った。その後上層に、メチル
テトラシクロドデセンとメチルノルボルネンの共重合体
の水素添加物からなる皮膜を形成し、もう一度ホットプ
レート上で60℃/90秒のベークを行った後、波長2
48nmのレーザー光でパターン露光した。パターン露
光後直ちにレジスト上に形成した上記皮膜をキシレンで
剥離し、ホットプレート上で90℃/90秒の加熱処理
を行い、2.38%のTMAH水溶液で60秒のパドル
現象を行った。その断面形状を観察すると、表面難溶化
層(庇)は比較例1よりは小さいが、若干ではあるが発
生していた。 (比較例3)シリコン基板上に、ポリビニルフェノール
の水酸基の40%をt−ブトキシカルポニロキシ化した
化合物、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムト
リフレート(p−トルエンスルホン酸フェニルエステル
等でもよい)、乳酸エチルからなるポジ型化学増幅レジ
ストを約0.7μm厚に塗布し、ホットプレート上で1
10℃のベークを90秒行った。その後上層に、メチル
テトラシクロドデセンとメチルノルボルネンの共重合体
の水素添加物からなる皮膜を形成し、もう一度ホットプ
レート上で60℃/90秒のベークを行った後、波長2
48nmのレーザー光でパターン露光した。パターン露
光後直ちにレジスト上で90℃/90秒の加熱処理を行
い、レジスト上に形成した上記皮膜をキシレンで剥離
し、2.38%のTMAH水溶液で60秒のパドル現象
を行った。その断面形状を観察すると、表面難溶化層
(庇)は比較例1よりは小さいが、若干ではあるが発生
していた。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below in comparison with comparative examples. First, each comparative example will be described. (Comparative Example 1) A compound in which 40% of hydroxyl groups of polyvinylphenol were t-butoxycarponoxylated on a silicon substrate, and triphenylsulfonium triflate (a p-toluenesulfonic acid phenyl ester or the like may be used) as a photoacid generator. Positive chemically amplified resist composed of ethyl lactate is applied to a thickness of about 0.7 μm, and 1
Baking was performed at 10 ° C. for 90 seconds, and then pattern exposure was performed with a laser beam having a wavelength of 248 nm. Immediately after pattern exposure, heat treatment on a hot plate at 90 ° C / 90 seconds,
Paddle development was performed for 60 seconds with a 2.38% TMAH aqueous solution. Observation of the cross-sectional shape revealed that a surface-insoluble layer was remarkably generated. (Comparative Example 2) A compound in which 40% of hydroxyl groups of polyvinylphenol are t-butoxycarponoxylated on a silicon substrate, and triphenylsulfonium triflate (a p-toluenesulfonic acid phenyl ester or the like may be used) as a photoacid generator. Positive chemically amplified resist composed of ethyl lactate is applied to a thickness of about 0.7 μm, and 1
Baking at 10 ° C. was performed for 90 seconds. After that, a film made of a hydrogenated product of a copolymer of methyltetracyclododecene and methylnorbornene is formed on the upper layer, and baked again on a hot plate at 60 ° C / 90 seconds, and then a wavelength of 2
Pattern exposure was performed with a 48 nm laser beam. Immediately after the pattern exposure, the above film formed on the resist was peeled off with xylene, heated at 90 ° C. for 90 seconds on a hot plate, and padded for 60 seconds with a 2.38% TMAH aqueous solution. When the cross-sectional shape was observed, the surface hardly-solubilized layer (eave) was smaller than in Comparative Example 1, but a slight amount was generated. (Comparative Example 3) A compound in which 40% of the hydroxyl groups of polyvinylphenol are t-butoxycarponoxylated on a silicon substrate, and triphenylsulfonium triflate (a p-toluenesulfonic acid phenyl ester or the like may be used) as a photoacid generator. Positive chemically amplified resist composed of ethyl lactate is applied to a thickness of about 0.7 μm, and 1
Baking at 10 ° C. was performed for 90 seconds. After that, a film made of a hydrogenated product of a copolymer of methyltetracyclododecene and methylnorbornene is formed on the upper layer, and baked again on a hot plate at 60 ° C / 90 seconds, and then a wavelength of 2
Pattern exposure was performed with a 48 nm laser beam. Immediately after the pattern exposure, heat treatment was performed on the resist at 90 ° C./90 seconds, the film formed on the resist was peeled off with xylene, and a paddle phenomenon was performed for 60 seconds with a 2.38% TMAH aqueous solution. When the cross-sectional shape was observed, the surface hardly-solubilized layer (eave) was smaller than in Comparative Example 1, but a slight amount was generated.

【0016】次に、本発明の各実施例について説明す
る。 (実施例1)シリコン基板上に、ポリビニルフェノール
の水酸基の40%をt−ブトキシカルポニロキシ化した
化合物、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムト
リフレート、乳酸エチルからなるポジ型化学増幅レジス
トを約0.7μm厚に塗布し、ホットプレート上で11
0℃のベークを90秒行った。その後上層に、メチルテ
トラシクロドデセンとメチルノルボルネンの共重合体の
水素添加物、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウ
ムトリフレートからなる皮膜を形成し、もう一度ホット
プレート上で60℃/90秒のベークを行った後、波長
248nmのレーザー光でパターン露光した。パターン
露光後直ちにレジスト上に形成した上記皮膜をキシレン
で剥離し、ホットプレート上で90℃/90秒の加熱処
理を行い、2.38%のTMAH水溶液で60秒のパド
ル現象を行った。その断面形状を観察すると、比較例1
〜3で発生していた表面難溶化層(庇)は発生していな
かった。 (実施例2)シリコン基板上に、ポリビニルフェノール
の水酸基の40%をt−ブトキシカルポニロキシ化した
化合物、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウムト
リフレート、乳酸エチルからなるポジ型化学増幅レジス
トを約0.7μm厚に塗布し、ホットプレート上で11
0℃のベークを90秒行った。その後上層に、メチルテ
トラシクロドデセンとメチルノルボルネンの共重合体の
水素添加物、光酸発生剤としてトリフェニルスルホニウ
ムトリフレートからなる皮膜を形成し、もう一度ホット
プレート上で60℃/90秒のベークを行った後、波長
248nmのレーザー光でパターン露光した。パターン
露光後直ちにホットプレート上で90℃/90秒の加熱
処理を行い、レジスト上に形成した上記皮膜をキシレン
で剥離し、2.38%のTMAH水溶液で60秒のパド
ル現象を行った。その断面形状を観察すると、比較例1
〜3で発生していた表面難溶化層(庇)は発生していな
かった。 (実施例3)シリコン基板上に、ポリビニルフェノール
の水酸基の40%をt−ブトキシカルポニロキシ化した
化合物、光酸発生剤としてp−トルエンスルホン酸フェ
ニルエステル、乳酸エチルからなるポジ型化学増幅レジ
ストを約0.7μm厚に塗布し、ホットプレート上で1
10℃のベークを90秒行った。その後上層に、メチル
テトラシクロドデセンとメチルノルボルネンの共重合体
の水素添加物、光酸発生剤としてp−トルエンスルホン
酸フェニルエステルからなる皮膜を形成し、もう一度ホ
ットプレート上で60℃/90秒のベークを行った後、
波長248nmのレーザー光でパターン露光した。パタ
ーン露光後直ちにレジスト上に形成した上記皮膜をキシ
レンで剥離し、ホットプレート上で90℃/90秒の加
熱処理を行い、2.38%のTMAH水溶液で60秒の
パドル現象を行った。その断面形状を観察すると、比較
例1〜3で発生していた表面難溶化層は発生していなか
った。 (実施例4)シリコン基板上に、ポリビニルフェノール
の水酸基の40%をt−ブトキシカルポニロキシ化した
化合物、光酸発生剤としてp−トルエンスルホン酸フェ
ニルエステル、乳酸エチルからなるポジ型化学増幅レジ
ストを約0.7μm厚に塗布し、ホットプレート上で1
10℃のベークを90秒行った。その後上層に、メチル
テトラシクロドデセンとメチルノルボルネンの共重合体
の水素添加物、光酸発生剤としてp−トルエンスルホン
酸フェニルエステルからなる皮膜を形成し、もう一度ホ
ットプレート上で60℃/90秒のベークを行った後、
波長248nmのレーザー光でパターン露光した。パタ
ーン露光後直ちにホットプレート上で90℃/90秒の
加熱処理を行い、レジスト上に形成した上記皮膜をキシ
レンで剥離し、2.38%のTMAH水溶液で60秒の
パドル現象を行った。その断面形状を観察すると、比較
例1〜3で発生していた表面難溶化層は発生していなか
った。
Next, each embodiment of the present invention will be described. (Example 1) A positive chemically amplified resist comprising a compound obtained by converting 40% of hydroxyl groups of polyvinylphenol into t-butoxycarponoxylation on a silicon substrate, triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator, and ethyl lactate is used. Apply to a thickness of 0.7 μm and apply on a hot plate 11
The baking was performed at 0 ° C. for 90 seconds. After that, a film consisting of a hydrogenated product of a copolymer of methyltetracyclododecene and methylnorbornene and triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator is formed on the upper layer, and baked again on a hot plate at 60 ° C / 90 seconds. Then, pattern exposure was performed with a laser beam having a wavelength of 248 nm. Immediately after the pattern exposure, the above film formed on the resist was peeled off with xylene, heated at 90 ° C. for 90 seconds on a hot plate, and padded for 60 seconds with a 2.38% TMAH aqueous solution. Observing the cross-sectional shape, Comparative Example 1
The surface insolubilized layer (overhang) that had occurred in Nos. 3 to 3 was not generated. (Example 2) A positive chemically amplified resist composed of a compound obtained by converting 40% of hydroxyl groups of polyvinylphenol into t-butoxycarponoxylation on a silicon substrate, triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator, and ethyl lactate was used. Apply to a thickness of 0.7 μm and apply on a hot plate 11
The baking was performed at 0 ° C. for 90 seconds. After that, a film consisting of a hydrogenated product of a copolymer of methyltetracyclododecene and methylnorbornene and triphenylsulfonium triflate as a photoacid generator is formed on the upper layer, and baked again on a hot plate at 60 ° C / 90 seconds. Then, pattern exposure was performed with a laser beam having a wavelength of 248 nm. Immediately after the pattern exposure, heat treatment was performed on a hot plate at 90 ° C. for 90 seconds, the above film formed on the resist was peeled off with xylene, and a paddle phenomenon was performed for 60 seconds with a 2.38% TMAH aqueous solution. Observing the cross-sectional shape, Comparative Example 1
The surface insolubilized layer (overhang) that had occurred in Nos. 3 to 3 was not generated. (Example 3) A positive chemically amplified resist comprising a compound in which 40% of hydroxyl groups of polyvinylphenol are t-butoxycarponoxylated on a silicon substrate, p-toluenesulfonic acid phenyl ester as a photoacid generator, and ethyl lactate. Is applied to a thickness of about 0.7 μm, and 1 is applied on a hot plate.
Baking at 10 ° C. was performed for 90 seconds. After that, a film consisting of a hydrogenated product of a copolymer of methyltetracyclododecene and methylnorbornene and p-toluenesulfonic acid phenyl ester as a photoacid generator is formed on the upper layer, and the film is again placed on a hot plate at 60 ° C / 90 seconds. After baking
Pattern exposure was performed with a laser beam having a wavelength of 248 nm. Immediately after the pattern exposure, the above film formed on the resist was peeled off with xylene, heated at 90 ° C. for 90 seconds on a hot plate, and padded for 60 seconds with a 2.38% TMAH aqueous solution. When the cross-sectional shape was observed, the hardly-solubilized surface layer generated in Comparative Examples 1 to 3 was not generated. (Example 4) A positive chemically amplified resist comprising a compound in which 40% of hydroxyl groups of polyvinylphenol were t-butoxycarponoxylated on a silicon substrate, p-toluenesulfonic acid phenyl ester as a photoacid generator, and ethyl lactate. Is applied to a thickness of about 0.7 μm, and 1 is applied on a hot plate.
Baking at 10 ° C. was performed for 90 seconds. After that, a film consisting of a hydrogenated product of a copolymer of methyltetracyclododecene and methylnorbornene and p-toluenesulfonic acid phenyl ester as a photoacid generator is formed on the upper layer, and the film is again placed on a hot plate at 60 ° C / 90 seconds. After baking
Pattern exposure was performed with a laser beam having a wavelength of 248 nm. Immediately after the pattern exposure, heat treatment was performed on a hot plate at 90 ° C. for 90 seconds, the above film formed on the resist was peeled off with xylene, and a paddle phenomenon was performed for 60 seconds with a 2.38% TMAH aqueous solution. When the cross-sectional shape was observed, the hardly-solubilized surface layer generated in Comparative Examples 1 to 3 was not generated.

【0017】なお、実施例1〜4では、皮膜の除去をパ
ターン露光後と(パターン露光後の)加熱処理後に行う
場合について説明したが、本発明においては、現像液に
溶解除去できるものであれば現像と同時に行う場合であ
ってもよい。
In the first to fourth embodiments, the case where the film is removed after the pattern exposure and after the heat treatment (after the pattern exposure) has been described. However, in the present invention, the film can be removed by dissolution in a developing solution. For example, it may be performed simultaneously with the development.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、ポジ型又はネガ型レジ
ストパターンを微細に形成する際にポジ型レジストパタ
ーン上部に庇が生じないようにすることができるととも
に、ネガ型レジストパターン上部に丸みを生じないよう
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。
According to the present invention, it is possible to prevent eaves from being formed on the positive resist pattern when finely forming the positive or negative resist pattern, and to round the negative resist pattern. The resist pattern line width can be stably formed in a desired dimension, and the pattern line width after etching can be stably formed in a desired dimension.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理説明のためのレジストパターンの
形成方法を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a method of forming a resist pattern for explaining the principle of the present invention.

【図2】従来例の課題を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a problem of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 化学増幅レジスト 3 透明皮膜 1 substrate 2 chemically amplified resist 3 transparent film

───────────────────────────────────────────────────── 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuichi Miyata 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に化学増幅レジストを塗布する工
程と、 次いで、該化学増幅レジスト上に光酸発生剤を含有する
透明皮膜を形成する工程と、 次いで、該化学増幅レジストをパターン露光する工程
と、 次いで、該透明皮膜を除去する工程と、 次いで、パターン露光された該化学増幅レジストを現像
して化学増幅レジストパターンを形成する工程とを含む
ことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
1. A step of coating a chemically amplified resist on a substrate, a step of forming a transparent film containing a photo-acid generator on the chemically amplified resist, and a pattern exposure of the chemically amplified resist. A method of forming a resist pattern, comprising: a step of removing the transparent film; and a step of developing the chemically amplified resist that has been subjected to pattern exposure to form a chemically amplified resist pattern.
【請求項2】 基板上に化学増幅レジストを塗布する工
程と、 次いで、該化学増幅レジスト上に光酸発生剤を含有する
透明皮膜を形成する工程と、 次いで、該化学増幅レジストをパターン露光する工程
と、 次いで、パターン露光された該化学増幅レジストを現像
して化学増幅レジストパターンを形成するとともに、該
透明皮膜を除去する工程とを含むことを特徴とするレジ
ストパターンの形成方法。
2. A step of applying a chemically amplified resist on a substrate, a step of forming a transparent film containing a photoacid generator on the chemically amplified resist, and a pattern exposure of the chemically amplified resist. A method of forming a resist pattern, comprising the steps of: developing the chemically amplified resist pattern-exposed to form a chemically amplified resist pattern, and removing the transparent film.
【請求項3】 前記レジスト塗布工程と前記透明皮膜形
成工程の間に加熱処理を行うか、あるいは前記透明皮膜
形成工程と前記パターン露光工程の間に加熱処理を行う
か、若しくはこの両方の工程間で加熱処理を行うことを
特徴とする請求項1乃至2記載のレジストパターンの形
成方法。
3. A heat treatment is performed between the resist coating step and the transparent film forming step, or a heat treatment is performed between the transparent film forming step and the pattern exposing step, or between both steps. 3. The method for forming a resist pattern according to claim 1, wherein the heat treatment is carried out by.
【請求項4】 前記透明皮膜除去工程と前記現像工程の
間に加熱処理を行う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。
4. The method of forming a resist pattern according to claim 1, wherein heat treatment is performed between the transparent film removing step and the developing step.
【請求項5】 前記パターン露光工程と前記透明皮膜除
去工程の間に加熱処理を行うことを特徴とする請求項1
乃至2記載のレジストパターンの形成方法。
5. The heat treatment is performed between the pattern exposing step and the transparent film removing step.
3. The method for forming a resist pattern according to 2).
【請求項6】 前記透明皮膜に含まれる光酸発生剤は、
前記化学増幅レジスト中に含まれる光酸発生剤と同一の
材料であることを特徴とする請求項1乃至5記載のレジ
ストパターンの形成方法。
6. The photoacid generator contained in the transparent film is
6. The method of forming a resist pattern according to claim 1, wherein the chemically amplified resist is made of the same material as the photo-acid generator contained in the resist.
【請求項7】 前記透明皮膜に含まれる光酸発生剤は、
前記化学増幅レジストに含まれる光酸発生剤と同一の酸
を発生するものであることを特徴とする請求項1乃至5
記載のレジストパターンの形成方法。
7. The photo-acid generator contained in the transparent film is
6. The same acid as the photoacid generator contained in the chemically amplified resist is generated.
A method for forming a resist pattern as described.
JP25824792A 1992-09-28 1992-09-28 Formation of resist pattern Withdrawn JPH06110214A (en)

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