JPH06291024A - 微細パターンの形成方法 - Google Patents
微細パターンの形成方法Info
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- JPH06291024A JPH06291024A JP5075496A JP7549693A JPH06291024A JP H06291024 A JPH06291024 A JP H06291024A JP 5075496 A JP5075496 A JP 5075496A JP 7549693 A JP7549693 A JP 7549693A JP H06291024 A JPH06291024 A JP H06291024A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/7045—Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 現像工程においてレジストパターンが倒れな
いように高アスペクト比の微細レジストパターンを形成
する。 【構成】 被加工材料12上にレジスト層13を形成
し、微細パターンを形成する所望の領域に紫外線あるい
は遠紫外線14を照射する。それにより、レジスト層1
3の表層部に現像液に対する難溶化層15を形成する。
ついで、X線16により所望の微細パターンを露光した
後、現像処理を行う。
いように高アスペクト比の微細レジストパターンを形成
する。 【構成】 被加工材料12上にレジスト層13を形成
し、微細パターンを形成する所望の領域に紫外線あるい
は遠紫外線14を照射する。それにより、レジスト層1
3の表層部に現像液に対する難溶化層15を形成する。
ついで、X線16により所望の微細パターンを露光した
後、現像処理を行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレジスト層のパターニン
グに関わるもので、特に微細パターンの形成方法に関す
るものである。
グに関わるもので、特に微細パターンの形成方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、大規模集積回路(LSI)の高密
度化、高速化にともない、素子の微細化が要求されてい
るが、その製造工程における写真蝕刻工程で使われる光
の波長が短いほど微細な素子が形成できる。X線露光は
光リソグラフィに代わる次世代の微細加工技術として期
待されている。
度化、高速化にともない、素子の微細化が要求されてい
るが、その製造工程における写真蝕刻工程で使われる光
の波長が短いほど微細な素子が形成できる。X線露光は
光リソグラフィに代わる次世代の微細加工技術として期
待されている。
【0003】従来のX線露光における微細パターン形成
方法は次のように行っている。すなわち図4にあるよう
に、半導体基板11上に被加工材料層12を形成し、こ
の被加工材料層12上にX線レジスト層13を形成す
る。次に、X線マスクを用いて露光装置によりX線16
で所望の微細パターンを露光し((a)図)、さらに現
像処理を行いレジストパターンを形成する((b)
図)。次に、このレジストパターンをマスクにしてエッ
チング処理等を行って、被加工材料12をパターニング
する。
方法は次のように行っている。すなわち図4にあるよう
に、半導体基板11上に被加工材料層12を形成し、こ
の被加工材料層12上にX線レジスト層13を形成す
る。次に、X線マスクを用いて露光装置によりX線16
で所望の微細パターンを露光し((a)図)、さらに現
像処理を行いレジストパターンを形成する((b)
図)。次に、このレジストパターンをマスクにしてエッ
チング処理等を行って、被加工材料12をパターニング
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、X線露光により0.15μm以下の微細なパター
ンを形成しても、レジスト層13の厚みが1.0μm以上
になるとパターン幅の高さに対するアスペクト比が6.5
以上になり、現像時の現像液除去の工程で、レジストパ
ターンに無理な力がかかり、レジストパターンの倒れが
生じてしまう。レジストパターンの典型的な倒れ方は図
5に示したように、例えばレジスト膜厚が1.0μmの場
合、高さ0.2μmのあたりで折れてしまう。これは現像
時にレジストの弾性を越える力がレジスト頭部におもに
かかっているためと考えられる。このレジストの倒れの
ため、以後のエッチング工程などで重大な支障を来た
し、所望のパターン形成ができないという問題点が生じ
る。
方法では、X線露光により0.15μm以下の微細なパター
ンを形成しても、レジスト層13の厚みが1.0μm以上
になるとパターン幅の高さに対するアスペクト比が6.5
以上になり、現像時の現像液除去の工程で、レジストパ
ターンに無理な力がかかり、レジストパターンの倒れが
生じてしまう。レジストパターンの典型的な倒れ方は図
5に示したように、例えばレジスト膜厚が1.0μmの場
合、高さ0.2μmのあたりで折れてしまう。これは現像
時にレジストの弾性を越える力がレジスト頭部におもに
かかっているためと考えられる。このレジストの倒れの
ため、以後のエッチング工程などで重大な支障を来た
し、所望のパターン形成ができないという問題点が生じ
る。
【0005】本発明は上記の問題点を解決するために、
現像時に微細なレジストパターンの倒れが生じない微細
パターン形成方法を提供するものである。
現像時に微細なレジストパターンの倒れが生じない微細
パターン形成方法を提供するものである。
【0006】
【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、本発明の微細パターン形成方法は、被加工材料上
にレジスト層を形成し、微細パターンを形成する所望の
領域に紫外線あるいは遠紫外線を照射することにより、
レジスト層の表層部に現像液に対する難溶化層を形成
し、ついで、X線により所望の微細パターンを露光した
後、現像処理を行う。レジストの頭部が難溶化層により
支えられるため、レジストの倒れが生じることを防ぐこ
とが出来る。
めに、本発明の微細パターン形成方法は、被加工材料上
にレジスト層を形成し、微細パターンを形成する所望の
領域に紫外線あるいは遠紫外線を照射することにより、
レジスト層の表層部に現像液に対する難溶化層を形成
し、ついで、X線により所望の微細パターンを露光した
後、現像処理を行う。レジストの頭部が難溶化層により
支えられるため、レジストの倒れが生じることを防ぐこ
とが出来る。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
【0008】図1(a)〜(e)に本発明の第1の実施
例である微細パターンの形成方法を工程順にそれぞれに
模式的に示した断面構成図である。
例である微細パターンの形成方法を工程順にそれぞれに
模式的に示した断面構成図である。
【0009】まず半導体基板11上に被加工材料層12
を形成する。次にこの被加工材料層12上に膜厚1.0μ
mのネガ型のX線レジスト13を塗布する((a)
図)。次に、KrFエキシマレーザー光14をフォトマ
スク17を介して最終的に0.15μm以下の微細パターン
を形成したい領域に照射することにより、前記X線レジ
スト層13のKrFエキシマレーザー露光部の表層部に
0.2μmの深さの現像液に対して難溶性の層(以後、表
面難溶化層15と呼ぶ)が形成される((b)図)。つ
いで、従来方法の場合と同様に、X線マスク18を介し
てX線16により0.15μm以下の微細パターンを含む所
望のLSIパターンを露光し((c)図)、現像処理を
行う。現像処理により、表面難溶化層15の下部に0.15
μm以下の微細パターンが形成される((d)図)。表
面難溶化層15は微細パターンを上部から横倒れしない
ように支える構造となっており、この構造により、高ア
スペクト比でもレジストパターンの倒れが生じないよう
になる。ついで、表面難溶化層15をドライエッチング
などにより取り除くことにより、所望の高アスペクト比
の微細レジストパターンを得ることが出来る((e)
図)。
を形成する。次にこの被加工材料層12上に膜厚1.0μ
mのネガ型のX線レジスト13を塗布する((a)
図)。次に、KrFエキシマレーザー光14をフォトマ
スク17を介して最終的に0.15μm以下の微細パターン
を形成したい領域に照射することにより、前記X線レジ
スト層13のKrFエキシマレーザー露光部の表層部に
0.2μmの深さの現像液に対して難溶性の層(以後、表
面難溶化層15と呼ぶ)が形成される((b)図)。つ
いで、従来方法の場合と同様に、X線マスク18を介し
てX線16により0.15μm以下の微細パターンを含む所
望のLSIパターンを露光し((c)図)、現像処理を
行う。現像処理により、表面難溶化層15の下部に0.15
μm以下の微細パターンが形成される((d)図)。表
面難溶化層15は微細パターンを上部から横倒れしない
ように支える構造となっており、この構造により、高ア
スペクト比でもレジストパターンの倒れが生じないよう
になる。ついで、表面難溶化層15をドライエッチング
などにより取り除くことにより、所望の高アスペクト比
の微細レジストパターンを得ることが出来る((e)
図)。
【0010】図2(a)〜(e)に本発明の第2の実施
例である微細パターンの形成方法を工程順にそれぞれに
模式的に示した断面構成図である。
例である微細パターンの形成方法を工程順にそれぞれに
模式的に示した断面構成図である。
【0011】まず、半導体基板11上に被加工材料層1
2を形成する。次にこの被加工材料層12上に膜厚1.0
μmのネガ型のX線レジスト21を塗布する。さらに、
X線レジスト層21上に膜厚0.2μmのネガ型のKrF
エキシマレーザー用レジスト22を塗布する。次に、K
rFエキシマレーザー光14をフォトマスク17を介し
て最終的に0.15μm以下の微細パターンを形成したい領
域に照射することにより、前記ネガ型KrFエキシマレ
ーザー用レジスト層の露光部に厚みが0.2μmの現像液
に対して難溶性の層(以後、難溶化層23と呼ぶ)、未
露光部には可溶性の層が形成される。ついで、従来方法
の場合と同様に、X線マスク18を介してX線により0.
15μm以下の微細パターンを含む所望のLSIパターン
を露光し、現像処理を行う。現像処理により、難溶化層
23の下部に0.15μm以下の微細パターンが形成され
る。難溶化層23は微細パターンを上部から横倒れしな
いように支える構造となっており、この構造により、高
アスペクト比でもレジストパターンの倒れが生じないよ
うになる。ついで、難溶化層23をドライエッチングな
どにより取り除くことにより、所望の高アスペクト比の
微細レジストパターンを得ることが出来る。
2を形成する。次にこの被加工材料層12上に膜厚1.0
μmのネガ型のX線レジスト21を塗布する。さらに、
X線レジスト層21上に膜厚0.2μmのネガ型のKrF
エキシマレーザー用レジスト22を塗布する。次に、K
rFエキシマレーザー光14をフォトマスク17を介し
て最終的に0.15μm以下の微細パターンを形成したい領
域に照射することにより、前記ネガ型KrFエキシマレ
ーザー用レジスト層の露光部に厚みが0.2μmの現像液
に対して難溶性の層(以後、難溶化層23と呼ぶ)、未
露光部には可溶性の層が形成される。ついで、従来方法
の場合と同様に、X線マスク18を介してX線により0.
15μm以下の微細パターンを含む所望のLSIパターン
を露光し、現像処理を行う。現像処理により、難溶化層
23の下部に0.15μm以下の微細パターンが形成され
る。難溶化層23は微細パターンを上部から横倒れしな
いように支える構造となっており、この構造により、高
アスペクト比でもレジストパターンの倒れが生じないよ
うになる。ついで、難溶化層23をドライエッチングな
どにより取り除くことにより、所望の高アスペクト比の
微細レジストパターンを得ることが出来る。
【0012】図3(a)〜(e)に本発明の第3の実施
例である微細パターンの形成方法を工程順にそれぞれに
模式的に示した断面構成図である。
例である微細パターンの形成方法を工程順にそれぞれに
模式的に示した断面構成図である。
【0013】まず、半導体基板11上に被加工材料層1
2を形成する。次にこの被加工材料層12上に膜厚1.0
μmのポジ型のX線レジスト21を塗布する。さらに、
X線レジスト層21上に膜厚0.2μmのポジ型のKrF
エキシマレーザー用レジスト22を塗布する。次に、K
rFエキシマレーザー光14をフォトマスク17を介し
て最終的に0.15μm以下の微細パターンを形成したい領
域に照射することにより、前記ポジ型KrFエキシマレ
ーザー用レジスト層の未露光部に難溶化層23が、露光
部には可溶性の層が形成される。ついで、従来方法の場
合と同様に、X線マスク18を介してX線により0.15μ
m以下の微細パターンを含む所望のLSIパターンを露
光し、現像処理を行う。現像処理により、難溶化層23
の下部に0.15μm以下の微細パターンが形成される。難
溶化層23は微細パターンを上部から横倒れしないよう
に支える構造となっており、この構造により、高アスペ
クト比でもレジストパターンの倒れが生じないようにな
る。ついで、難溶化層23をドライエッチングなどによ
り取り除くことにより、所望の高アスペクト比の微細レ
ジストパターンを得ることが出来る。
2を形成する。次にこの被加工材料層12上に膜厚1.0
μmのポジ型のX線レジスト21を塗布する。さらに、
X線レジスト層21上に膜厚0.2μmのポジ型のKrF
エキシマレーザー用レジスト22を塗布する。次に、K
rFエキシマレーザー光14をフォトマスク17を介し
て最終的に0.15μm以下の微細パターンを形成したい領
域に照射することにより、前記ポジ型KrFエキシマレ
ーザー用レジスト層の未露光部に難溶化層23が、露光
部には可溶性の層が形成される。ついで、従来方法の場
合と同様に、X線マスク18を介してX線により0.15μ
m以下の微細パターンを含む所望のLSIパターンを露
光し、現像処理を行う。現像処理により、難溶化層23
の下部に0.15μm以下の微細パターンが形成される。難
溶化層23は微細パターンを上部から横倒れしないよう
に支える構造となっており、この構造により、高アスペ
クト比でもレジストパターンの倒れが生じないようにな
る。ついで、難溶化層23をドライエッチングなどによ
り取り除くことにより、所望の高アスペクト比の微細レ
ジストパターンを得ることが出来る。
【0014】第2の実施例と第3の実施例の違いは、X
線およびKrFエキシマレーザーに対して、それぞれの
レジストがネガ型であるかポジ型であるかによるもので
ある。
線およびKrFエキシマレーザーに対して、それぞれの
レジストがネガ型であるかポジ型であるかによるもので
ある。
【0015】なお、上記実施例において、X線レジスト
の表層部に難溶化層を形成するために、KrFエキシマ
レーザーを用いているが、レジストの吸収係数によって
は、ArFエキシマレーザーやg線やi線などの光源で
もよい。
の表層部に難溶化層を形成するために、KrFエキシマ
レーザーを用いているが、レジストの吸収係数によって
は、ArFエキシマレーザーやg線やi線などの光源で
もよい。
【0016】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、被加工
材料上にレジスト層を形成し、微細パターンを形成する
所望の領域に紫外線あるいは遠紫外線を照射することに
より、レジスト層の表層部に現像液に対する難溶化層を
形成し、ついで、X線により所望の微細パターンを露光
した後、現像処理を行うことにより、レジストの頭部が
難溶化層により支えられ、現像時に起こるレジストの倒
れが生じることを防ぐことが出来る。
材料上にレジスト層を形成し、微細パターンを形成する
所望の領域に紫外線あるいは遠紫外線を照射することに
より、レジスト層の表層部に現像液に対する難溶化層を
形成し、ついで、X線により所望の微細パターンを露光
した後、現像処理を行うことにより、レジストの頭部が
難溶化層により支えられ、現像時に起こるレジストの倒
れが生じることを防ぐことが出来る。
【図1】本発明の第1の実施例における微細パターン形
成方法の断面構成図
成方法の断面構成図
【図2】本発明の第2の実施例における微細パターン形
成方法の断面構成図
成方法の断面構成図
【図3】本発明の第3の実施例における微細パターン形
成方法の断面構成図
成方法の断面構成図
【図4】従来の微細パターンの形成方法の断面構成図
【図5】レジストの典型的な倒れ方を示す図
11 半導体基板 12 被加工材料 13 X線レジスト層 14 KrFエキシマレーザー 15 表面難溶化層 16 X線 17 フォトマスク 18 X線マスク 21 X線レジスト層 22 KrFエキシマレーザー用レジスト層 23 難溶化層
Claims (3)
- 【請求項1】半導体基板上にレジスト層を形成する工程
と、前記レジスト層に紫外光あるいは遠紫外光で露光を
行いレジスト表層部の所定の領域に現像液に対して難溶
化した層を形成する工程と、ついでX線マスクを介して
X線で露光を行う工程と、前記レジスト層を現像処理す
る工程とを備えることを特徴とする微細パターンの形成
方法。 - 【請求項2】半導体基板上にX線に感光する第1のレジ
スト層を形成する工程と、前記第1のレジスト層上に紫
外光あるいは遠紫外光に感光する第2のレジスト層を形
成する工程と、フォトマスクを介して紫外光あるいは遠
紫外光で露光を行い前記第2のレジスト層の所定の領域
に現像液に対して難溶性の層と可溶性の層を形成する工
程と、ついでX線マスクを介してX線で露光を行う工程
と、前記第1のレジスト層と第2のレジスト層を現像処
理する工程とを備えることを特徴とする微細パターンの
形成方法。 - 【請求項3】難溶化した層をドライプロセスを用いて除
去することを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の微細パターン形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07549693A JP3170940B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 微細パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07549693A JP3170940B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 微細パターンの形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06291024A true JPH06291024A (ja) | 1994-10-18 |
JP3170940B2 JP3170940B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=13577942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07549693A Expired - Fee Related JP3170940B2 (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 微細パターンの形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3170940B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004085792A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | 微細レジストパターンの形成方法、および半導体装置の製造方法 |
US7309559B2 (en) | 2000-09-27 | 2007-12-18 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Resist pattern, process for producing same, and utilization thereof |
US7682923B2 (en) | 2007-12-31 | 2010-03-23 | Tdk Corporation | Method of forming metal trench pattern in thin-film device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015213502A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-12-03 | 株式会社サンマッシュ栗原 | きのこの栽培方法 |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP07549693A patent/JP3170940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7309559B2 (en) | 2000-09-27 | 2007-12-18 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Resist pattern, process for producing same, and utilization thereof |
JP2004085792A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | 微細レジストパターンの形成方法、および半導体装置の製造方法 |
US7682923B2 (en) | 2007-12-31 | 2010-03-23 | Tdk Corporation | Method of forming metal trench pattern in thin-film device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3170940B2 (ja) | 2001-05-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |