JPH0685083B2 - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPH0685083B2 JPH0685083B2 JP4903286A JP4903286A JPH0685083B2 JP H0685083 B2 JPH0685083 B2 JP H0685083B2 JP 4903286 A JP4903286 A JP 4903286A JP 4903286 A JP4903286 A JP 4903286A JP H0685083 B2 JPH0685083 B2 JP H0685083B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- layer
- resist layer
- pattern
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C1/00—Photosensitive materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 下層に遠紫外線用ネガ型のポリジアリルオルソフタレー
ト系レジスト（PDOP）を使用し、これを遠紫外線照射で
固化したのち、上層にメチルイソブチルケトン（MIBK）
を溶媒とするレジスト、例えばシロキサン系レジストを
形成することにより、両層が混じり合わない且つ除去し
易い二層パターンの形成を可能にする。
ト系レジスト（PDOP）を使用し、これを遠紫外線照射で
固化したのち、上層にメチルイソブチルケトン（MIBK）
を溶媒とするレジスト、例えばシロキサン系レジストを
形成することにより、両層が混じり合わない且つ除去し
易い二層パターンの形成を可能にする。
本発明はパターン形成方法に係わり、特に半導体素子な
どの作製におけるフォトリソグラフィを用い微細加工を
行う二層レジスト法に関する。
どの作製におけるフォトリソグラフィを用い微細加工を
行う二層レジスト法に関する。
半導体素子が微細化するにつれて、段差を有する基板上
におけるレジストパターンのパターン幅変化が問題とさ
れるようになった。この問題を解決するために多層レジ
スト法が提案されている。
におけるレジストパターンのパターン幅変化が問題とさ
れるようになった。この問題を解決するために多層レジ
スト法が提案されている。
この多層レジスト法の一つの二層レジスト法は下層のレ
ジスト層は厚く塗布し被加工基板の段差を無視し得る程
度に平坦化し、その上に下レジスト層とは異種の上層レ
ジスト層を薄く形成し、この上層のレジストに微細加工
を行い、この上層のレジストによるパターンをマスクに
して下層を異方性ドライエッチングするか、或いは露光
現像して、下層レジスト層のパターンを形成する。更に
この下層レジストパターンを基にして被加工基板に微細
パターンを形成する。
ジスト層は厚く塗布し被加工基板の段差を無視し得る程
度に平坦化し、その上に下レジスト層とは異種の上層レ
ジスト層を薄く形成し、この上層のレジストに微細加工
を行い、この上層のレジストによるパターンをマスクに
して下層を異方性ドライエッチングするか、或いは露光
現像して、下層レジスト層のパターンを形成する。更に
この下層レジストパターンを基にして被加工基板に微細
パターンを形成する。
しかし、従来の第１の方法では下層のレジストの上に上
層のレジストを形成したとき、下層と混じり合わないよ
うにするため、下層を塗布後ハードベーキングした後上
層レジストを塗布している。このため下層レジストが強
固な組織として被加工基板に付いているので、用済み後
剥離除去するとき非常に時間を要し生産性がよくない欠
点を有する。
層のレジストを形成したとき、下層と混じり合わないよ
うにするため、下層を塗布後ハードベーキングした後上
層レジストを塗布している。このため下層レジストが強
固な組織として被加工基板に付いているので、用済み後
剥離除去するとき非常に時間を要し生産性がよくない欠
点を有する。
又、近来用いられるようになった第２の方法は下層レジ
ストをネガ型のものを使用し光照射して硬化せしめた
後、上層レジストを形成するものであるが、この方法は
下層レジストの用済み後の剥離性は良好であるが、僅か
ながら上層レジストと下層レジストが混じり合い、解像
性低下の原因となる欠点を有している。
ストをネガ型のものを使用し光照射して硬化せしめた
後、上層レジストを形成するものであるが、この方法は
下層レジストの用済み後の剥離性は良好であるが、僅か
ながら上層レジストと下層レジストが混じり合い、解像
性低下の原因となる欠点を有している。
このため用済み後除去し易い、且つ上下層が混じり合わ
ない二層レジスト法が望まれている。
ない二層レジスト法が望まれている。
第２図（ａ）、（ｂ）は従来例（１）におけるパターン
形成方法の工程を説明するための断面模式図である。
形成方法の工程を説明するための断面模式図である。
第２図（ａ）において、１は被加工基板で、例えばSi基
板に絶縁膜たるSiO2膜を形成したもので、このSiO2膜の
表面には多くの場合段差がある。前記被加工基板１の表
面に下層のレジスト層２としてAZ1350J（Shipley社製、
ネガ型レジスト）をスピナーを用いて厚さ約２μｍ塗布
し、表面を殆ど平坦な状態に仕上げる。
板に絶縁膜たるSiO2膜を形成したもので、このSiO2膜の
表面には多くの場合段差がある。前記被加工基板１の表
面に下層のレジスト層２としてAZ1350J（Shipley社製、
ネガ型レジスト）をスピナーを用いて厚さ約２μｍ塗布
し、表面を殆ど平坦な状態に仕上げる。
ついで、硬化のため250℃、60分のハードベークする。
第２図（ｂ）は上層のレジスト層４としてPLOS（ポリラ
ダーオルガノシロキサン、日本合成ゴム社製のシロキサ
ン系レジスト）を、膜厚約0.2μｍ塗布したものであ
る。
ダーオルガノシロキサン、日本合成ゴム社製のシロキサ
ン系レジスト）を、膜厚約0.2μｍ塗布したものであ
る。
この後、図示しないが、上層のレジスト層４に対し電子
ビーム（EB）露光によるパターンを形成し、次いでこの
上層のパターンをマスクにして下層のレジスト層２を反
応性イオンエッチング（RIE）法によりエッチングして
パターンを形成する。更に続いて、その下の層のSiO2膜
をRIE法でパターニングし、最終的には用済みのレジス
トはO2プラズマアッシャーで除去する。
ビーム（EB）露光によるパターンを形成し、次いでこの
上層のパターンをマスクにして下層のレジスト層２を反
応性イオンエッチング（RIE）法によりエッチングして
パターンを形成する。更に続いて、その下の層のSiO2膜
をRIE法でパターニングし、最終的には用済みのレジス
トはO2プラズマアッシャーで除去する。
この方法の二層レジスト法によると、下層のレジスト層
２のAZ1350Jが充分固化しているので上層のレジスト層
４のPLOS膜を塗布したときも、溶けて溶解性が劣化する
という心配はないものの、O2プラズマアシャーでのレジ
スト除去の速度が遅く、約60nm/min位で、レジスト除去
に時間がかかり過ぎると云う欠点を有している。
２のAZ1350Jが充分固化しているので上層のレジスト層
４のPLOS膜を塗布したときも、溶けて溶解性が劣化する
という心配はないものの、O2プラズマアシャーでのレジ
スト除去の速度が遅く、約60nm/min位で、レジスト除去
に時間がかかり過ぎると云う欠点を有している。
又、ハードベークの時間を短くする、或いは温度を下げ
る等して、固化の程度を下げたものはプラズマアッシャ
ーによる除去速度は速くなるが、MIBKあるいはアセトン
による溶解性試験で膜厚減があり、好ましくない状況で
ある。
る等して、固化の程度を下げたものはプラズマアッシャ
ーによる除去速度は速くなるが、MIBKあるいはアセトン
による溶解性試験で膜厚減があり、好ましくない状況で
ある。
第３図（ａ）、（ｂ）は従来例（２）におけるパターン
形成方法の工程を説明するための断面模式図である。
形成方法の工程を説明するための断面模式図である。
第３図において、第２図と同じ名称のものは同じ符号で
示す。
示す。
第３図（ａ）において、被加工基板１の表面に下層のレ
ジスト層２としてのOMR−83（東京応化製のUVネガ型ゴ
ム系レジスト）を厚さ約２μｍ塗布し、平坦な表面に仕
上げる。ついで、波長405nm、パワー48mWの紫外線５を
約20秒照射して下層のレジスト層２を固化せしめる。
ジスト層２としてのOMR−83（東京応化製のUVネガ型ゴ
ム系レジスト）を厚さ約２μｍ塗布し、平坦な表面に仕
上げる。ついで、波長405nm、パワー48mWの紫外線５を
約20秒照射して下層のレジスト層２を固化せしめる。
第３図（ｂ）は上層のレジスト層４としてPLOSを塗布し
たものである。膜厚は約0.2μｍである。この後のパタ
ーン形成方法は従来例（１）における方法と同様であ
る。
たものである。膜厚は約0.2μｍである。この後のパタ
ーン形成方法は従来例（１）における方法と同様であ
る。
この方法によって形成した下層のレジスト層２のOMR−8
3はO2プラズマアッシャーによる除去速度は速く、約150
nm/minであり、比較的短時間に除去出来る。しかし、下
層のレジスト層２が、上下層界面において、上層のレジ
スト層４の溶媒たるMIBKにより侵され解像性が低下する
危険性を有している。
3はO2プラズマアッシャーによる除去速度は速く、約150
nm/minであり、比較的短時間に除去出来る。しかし、下
層のレジスト層２が、上下層界面において、上層のレジ
スト層４の溶媒たるMIBKにより侵され解像性が低下する
危険性を有している。
例えばOMB−83を前記の方法と同じ条件で、紫外線照射
により固化したものを、溶解性試験として、MIBKに30秒
浸漬した場合は溶出により、膜厚で約３％の減がある。
又、上層レジストの現像液（容積比でアセトン:4、IPA:
1）に120秒浸漬した場合は約５％の膜厚減である。
により固化したものを、溶解性試験として、MIBKに30秒
浸漬した場合は溶出により、膜厚で約３％の減がある。
又、上層レジストの現像液（容積比でアセトン:4、IPA:
1）に120秒浸漬した場合は約５％の膜厚減である。
又、この試験法で紫外線照射時間を長くしても溶出量は
余り変化しない。
余り変化しない。
従来の二層レジスト法に用いる下層レジストは上層レジ
ストの溶媒に溶けて解像性が低下する欠点があるか、又
別の下層レジストはベーキングすることにより、上層レ
ジストの溶媒に対して溶解しないように出来るが、用済
み下層レジストの除去に時間がかかり過ぎる欠点を有し
ている。
ストの溶媒に溶けて解像性が低下する欠点があるか、又
別の下層レジストはベーキングすることにより、上層レ
ジストの溶媒に対して溶解しないように出来るが、用済
み下層レジストの除去に時間がかかり過ぎる欠点を有し
ている。
本発明は上層レジストの溶媒に溶けない、且つ用済み後
の除去速度の速い下層レジストの形成方法を提供するも
のである。
の除去速度の速い下層レジストの形成方法を提供するも
のである。
上記問題点の解決は、被加工基板の表面上にポリジアリ
ルオルフタレート系レジストを塗布して下層のレジスト
層を形成する工程と、前記下層のレジスト層に遠紫外線
を照射して固化する工程と、ついで、前記下層のレジス
ト層の上にメチルイソブチルケトンを溶媒とする上層の
レジスト層を形成する工程を含む本発明によるパターン
形成方法で達成することが出来る。
ルオルフタレート系レジストを塗布して下層のレジスト
層を形成する工程と、前記下層のレジスト層に遠紫外線
を照射して固化する工程と、ついで、前記下層のレジス
ト層の上にメチルイソブチルケトンを溶媒とする上層の
レジスト層を形成する工程を含む本発明によるパターン
形成方法で達成することが出来る。
下層のレジスト層としてポリジアリルオルソフタレート
系のレジスト（PDOP）を使用し、これを遠紫外線で照射
して固化し、上層のレジスト層にMIBK溶媒のレジスト例
えばシロキサン系レジストを使用すると、PDOPはMIBKに
不溶で、解像性低下の原因とならず、且つPDOPの除去時
間が短くなる。
系のレジスト（PDOP）を使用し、これを遠紫外線で照射
して固化し、上層のレジスト層にMIBK溶媒のレジスト例
えばシロキサン系レジストを使用すると、PDOPはMIBKに
不溶で、解像性低下の原因とならず、且つPDOPの除去時
間が短くなる。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明におけるパターン形成方
法の工程を説明するための断面模式図である。
法の工程を説明するための断面模式図である。
第１図（ａ）は下層のレジスト層塗布後、遠紫外線を照
射固化する状態の図である。
射固化する状態の図である。
この図において、表面にSiO2膜をもつ被加工基板１の上
に下層のレジスト層２として、PDOPをスピナーで厚さ約
２μｍ塗布し、表面を殆ど平坦な状態にする。次いで、
波長265〜330nm、パワー10mWの遠紫外線３を10分照射し
て、固化する。
に下層のレジスト層２として、PDOPをスピナーで厚さ約
２μｍ塗布し、表面を殆ど平坦な状態にする。次いで、
波長265〜330nm、パワー10mWの遠紫外線３を10分照射し
て、固化する。
第１図（ｂ）は上層のレジスト層を塗布した状態を示
す。上層のレジスト層４としては約0.2μｍ厚さのPLOS
を塗布する。
す。上層のレジスト層４としては約0.2μｍ厚さのPLOS
を塗布する。
この後のパターン形成方法は従来例（１）における方法
と同じである。
と同じである。
この方法によって形成した下層のレジスト層２のPDOPに
対するプラズマアッシャーによる除去速度は、約160nm/
minであり、短時間に除去出来る。
対するプラズマアッシャーによる除去速度は、約160nm/
minであり、短時間に除去出来る。
又、パターンの解像性に影響を与える下層のレジスト層
２の上層のレジスト層４の溶媒への溶解性も下記の如く
良好である。
２の上層のレジスト層４の溶媒への溶解性も下記の如く
良好である。
PDOPを塗布後、前記の方法と同じ条件で遠紫外線照射に
より固化したものを、溶解性試験として、MIBKに30秒浸
漬しても膜厚の減少は認められない。又、アセトンに浸
漬した場合も膜厚減は認められない。
より固化したものを、溶解性試験として、MIBKに30秒浸
漬しても膜厚の減少は認められない。又、アセトンに浸
漬した場合も膜厚減は認められない。
又、実際のパターニングにおいても、ライン＆スペース
が0.5μｍで解像性良好である。
が0.5μｍで解像性良好である。
以上詳細に説明したように本発明によれば、下層のレジ
スト層が上層のレジストの溶媒に溶けないので解像性良
好で、又短時間に除去出来るので生産性も向上する。
スト層が上層のレジストの溶媒に溶けないので解像性良
好で、又短時間に除去出来るので生産性も向上する。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明におけるパターン形成方
法の工程を説明するための断面模式図、 第２図（ａ）、（ｂ）は従来例（１）におけるパターン
形成方法の工程を説明するための断面模式図、 第３図（ａ）、（ｂ）は従来例（２）におけるパターン
形成方法の工程を説明するための断面模式図である。 図において、 １は被加工基板、 ２は下層のレジスト層、 ３は遠紫外線、 ４は上層のレジスト層 である。
法の工程を説明するための断面模式図、 第２図（ａ）、（ｂ）は従来例（１）におけるパターン
形成方法の工程を説明するための断面模式図、 第３図（ａ）、（ｂ）は従来例（２）におけるパターン
形成方法の工程を説明するための断面模式図である。 図において、 １は被加工基板、 ２は下層のレジスト層、 ３は遠紫外線、 ４は上層のレジスト層 である。
Claims (1)
- 【請求項１】被加工基板（１）の表面上にポリジアリル
オルソフタレート系レジストを塗布して下層のレジスト
層（２）を形成する工程と、 前記下層のレジスト層（２）に遠紫外線（３）を照射し
て固化する工程と、 ついで、前記下層のレジスト層（２）の上にメチルイソ
ブチルケトンを溶媒とする上層のレジスト層（４）を形
成する工程を 含むことを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4903286A JPH0685083B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4903286A JPH0685083B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62205332A JPS62205332A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH0685083B2 true JPH0685083B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=12819747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4903286A Expired - Lifetime JPH0685083B2 (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685083B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05259067A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-10-08 | Nec Corp | 多層レジスト膜形成装置 |
| JP4485922B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2010-06-23 | 東京応化工業株式会社 | ネガ型レジスト組成物 |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP4903286A patent/JPH0685083B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62205332A (ja) | 1987-09-09 |
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