JPH07106220A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents
Manufacturing method of semiconductor deviceInfo
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- JPH07106220A JPH07106220A JP24327693A JP24327693A JPH07106220A JP H07106220 A JPH07106220 A JP H07106220A JP 24327693 A JP24327693 A JP 24327693A JP 24327693 A JP24327693 A JP 24327693A JP H07106220 A JPH07106220 A JP H07106220A
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関し、特に、半導体集積回路等の微細構造の形成に
適したレジストパターンの形成方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for forming a resist pattern suitable for forming a fine structure such as a semiconductor integrated circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】図6は従来例に係るフォトレジストパタ
ーンの形成方法を工程順に説明するための断面図であ
る。図において、1は被加工基板、7はマスク、8は被
加工基板1上に形成されたレジスト層、9はマスク7を
介してレジスト層8を露光した後、現像することにより
形成されたレジストパターンを示す。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a sectional view for explaining a method of forming a photoresist pattern according to a conventional example in the order of steps. In the figure, 1 is a substrate to be processed, 7 is a mask, 8 is a resist layer formed on the substrate to be processed 1, 9 is a resist formed by exposing the resist layer 8 through the mask 7 and then developing it. The pattern is shown.
【0003】次に、レジストパターンの形成方法につい
て詳細に説明する。被加工基板1上に1種類のポジ型フ
ォトレジストを塗布することにより、レジスト層8が形
成される(図6(a)参照)。次に、マスク7を介して
レジスト層8を露光する(図6(b)参照)。その後、
レジスト層8をアルカリ現像液で現像することにより、
露光された部分のみが除去され、これにより、レジスト
パターン9が形成される(図6(c)参照)。Next, a method for forming a resist pattern will be described in detail. The resist layer 8 is formed by applying one type of positive photoresist on the substrate 1 to be processed (see FIG. 6A). Next, the resist layer 8 is exposed through the mask 7 (see FIG. 6B). afterwards,
By developing the resist layer 8 with an alkaline developer,
Only the exposed portion is removed, whereby the resist pattern 9 is formed (see FIG. 6C).
【0004】ところで、図7はレジスト層8内にできた
露光強度の分布図を示し、横に羅列した数字は、ある光
量の光が入射した時のレジスト層8内における露光強度
の相対値を示している。この図7では、レジスト層8内
に入射した光と被加工基板1上で反射した光との相互作
用により定在波ができ、レジスト層8内の膜内多重反射
によってレジスト層8内に露光強度が比較的大きな層と
比較的小さな層とが交互にでき、これにより、レジスト
層8の上層部ほど露光強度が大きく、他方、下層部では
露光強度が比較的小さくなることが示されている。By the way, FIG. 7 shows a distribution diagram of the exposure intensity formed in the resist layer 8, and the numbers in the horizontal row indicate the relative values of the exposure intensity in the resist layer 8 when a certain amount of light is incident. Shows. In FIG. 7, a standing wave is created by the interaction between the light incident on the resist layer 8 and the light reflected on the substrate 1 to be processed, and the resist layer 8 is exposed to light by the multiple reflection inside the film. It has been shown that layers of relatively high intensity and layers of relatively low intensity can be alternated, whereby the upper layer portion of the resist layer 8 has a higher exposure intensity, while the lower layer portion has a relatively lower exposure intensity. .
【0005】このため、上述したレジスト層8内の膜内
多重反射効果により、感度やレジスト仕上がり寸法は大
きくばらつき、図8に示すように、レジスト層8の膜厚
の変動によってレジスト仕上がり寸法は大きく変動する
と共に、図9に示すように、実際にマスク7を介してレ
ジスト層8に入射する光のコントラストは、露光部と未
露光部との差がはっきりと出て来なくなる。For this reason, the sensitivity and the resist finish size vary greatly due to the above-described intra-film multiple reflection effect in the resist layer 8, and as shown in FIG. 8, the resist finish size becomes large due to the variation in the film thickness of the resist layer 8. While changing, as shown in FIG. 9, the contrast of the light actually incident on the resist layer 8 through the mask 7 does not clearly show the difference between the exposed portion and the unexposed portion.
【0006】この結果、レジスト層8内の深さ方向の位
置によるアルカリ現像液に対する溶解速度の変化を表す
図10において、前述した図7に示すレジスト層8内の
膜内多重反射効果により、露光強度は、レジスト層8の
上層部(表面側)の方が、下層部(基板側)よりも大き
くなり、1種類のレジストでは、露光強度が大きい程、
アルカリ現像液による溶解速度も速くなるために、溶解
速度は、表面側から基板側にかけて小さくなって行く。
また、定在波に対応して極大値及び極小値を持つように
なる。As a result, in FIG. 10 showing the change of the dissolution rate in the alkali developing solution depending on the position in the depth direction in the resist layer 8, the exposure is performed by the in-film multiple reflection effect in the resist layer 8 shown in FIG. 7 described above. The strength of the upper layer portion (front surface side) of the resist layer 8 is larger than that of the lower layer portion (substrate side). With one type of resist, the higher the exposure intensity,
Since the dissolution rate with the alkaline developer also increases, the dissolution rate decreases from the surface side to the substrate side.
Further, it has a maximum value and a minimum value corresponding to the standing wave.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来のレジストパター
ンの形成方法は以上のようにしてなされるので、露光さ
れた場合に、光強度はレジスト層8の上層部に向かう程
強く、逆に、下層部に向かう程、光が到達しにくくなっ
て弱くなる。そのために、感光基の分解量が異なり、現
像時にレジスト層8の上層部に向かう程溶解し易くな
り、パターンプロファイルは劣化する。また、現像液
は、上層部に向かう程、接する時間が長いために、現象
が加速される。Since the conventional method of forming a resist pattern is performed as described above, when exposed, the light intensity becomes stronger toward the upper layer portion of the resist layer 8 and, conversely, the lower layer. The light gets harder to reach and becomes weaker toward the part. For this reason, the amount of decomposition of the photosensitive group is different, and it becomes easier to dissolve toward the upper layer portion of the resist layer 8 during development, and the pattern profile deteriorates. Further, since the developing solution is in contact with the upper layer portion for a longer time, the phenomenon is accelerated.
【0008】また、上述した膜内多重反射効果により、
レジスト層8の膜厚変動に対する感度やレジスト仕上が
り寸法に変動が生じ、レジスト特性が不安定になる。さ
らに、露光部と未露光部との入射する光強度のコントラ
ストがはっきりせずに、未露光部への光の回り込みによ
るパターンプロファイルの劣化も起こる。Further, due to the above-mentioned intra-film multiple reflection effect,
Sensitivity to variations in the film thickness of the resist layer 8 and the dimensions of the resist finish vary, and the resist characteristics become unstable. Further, the contrast of the incident light intensity between the exposed portion and the unexposed portion is not clear, and the pattern profile is deteriorated due to the wraparound of the light to the unexposed portion.
【0009】この発明は、上述した従来例に係る問題点
を解決するためになされたもので、レジストパターンの
高解像度を得ることができると共に、レジスト層の膜厚
変動やレジストパターンの寸法変動等をなくし、レジス
ト特性を安定に保つことができる半導体装置の製造方法
を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems associated with the conventional example, and it is possible to obtain a high resolution of the resist pattern, and at the same time, variation in the thickness of the resist layer, variation in the dimension of the resist pattern, etc. It is an object of the present invention to obtain a method for manufacturing a semiconductor device, which can eliminate the above problem and can stably maintain the resist characteristics.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る半導体装置の製造方法は、基板上にポジ型レジスト膜
を形成し、該レジスト膜に所望のパターンを露光した後
に前記ポジ型レジストを現像してレジストパターンを形
成するようにした半導体装置の製造方法において、前記
ポジ型レジスト膜として、同一の露光量での現像液に対
する溶解速度が速いものから遅いものへと前記基板上に
順次形成して多層構造によるパターニング層を形成する
工程と、この多層構造のパターニング層を露光する工程
と、露光後現像液で現像する工程とを有することを特徴
とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, wherein a positive resist film is formed on a substrate, a desired pattern is exposed on the resist film, and the positive resist is then exposed. In the method for manufacturing a semiconductor device in which a resist pattern is formed by developing, the positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to a developing solution at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate. The method is characterized by including a step of forming and forming a patterning layer having a multilayer structure, a step of exposing the patterning layer of the multilayer structure, and a step of developing with a developing solution after exposure.
【0011】また、請求項2に係る半導体装置の製造方
法は、基板上にポジ型レジスト膜を形成し、該レジスト
膜に所望のパターンを露光した後に前記ポジ型レジスト
を現像してレジストパターンを形成するようにした半導
体装置の製造方法において、前記ポジ型レジスト膜とし
て、同一の露光量での現像液に対する溶解速度が速いも
のから遅いものへと前記基板上に順次形成すると共に、
各ポジ型レジスト層間に、可溶性組成物によるバリヤー
層を形成して多層構造によるパターニング層を形成する
工程と、この多層構造のパターニング層を露光する工程
と、露光後現像液で現像する工程とを有することを特徴
とするものである。In the method of manufacturing a semiconductor device according to a second aspect of the present invention, a positive resist film is formed on a substrate, a desired pattern is exposed on the resist film, and then the positive resist is developed to form a resist pattern. In the method for manufacturing a semiconductor device, the positive type resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to a developing solution at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate,
A step of forming a barrier layer made of a soluble composition to form a patterning layer having a multilayer structure between the respective positive resist layers, a step of exposing the patterning layer having the multilayer structure, and a step of developing with a developer after exposure are performed. It is characterized by having.
【0012】また、請求項3に係る半導体装置の製造方
法は、基板上にポジ型レジスト膜を形成し、該レジスト
膜に所望のパターンを露光した後に前記ポジ型レジスト
を現像してレジストパターンを形成するようにした半導
体装置の製造方法において、前記ポジ型レジスト膜とし
て、同一の露光量での現像液に対する溶解速度が速いも
のから遅いものへと前記基板上に順次形成すると共に、
各ポジ型レジスト層間に、可溶性組成物によるバリヤー
層を形成し、かつこのポジ型レジスト膜の最上層に、可
溶性組成物によるバリヤー層を形成して多層構造による
パターニング層を形成する工程と、この多層構造のパタ
ーニング層を露光する工程と、露光後現像液で現像する
工程とを有することを特徴とするものである。In the method of manufacturing a semiconductor device according to a third aspect of the present invention, a positive resist film is formed on a substrate, a desired pattern is exposed on the resist film, and then the positive resist is developed to form a resist pattern. In the method for manufacturing a semiconductor device, the positive type resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to a developing solution at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate,
Forming a barrier layer of a soluble composition between the positive resist layers, and forming a barrier layer of the soluble composition on the uppermost layer of the positive resist film to form a patterning layer having a multilayer structure; The method is characterized by having a step of exposing a patterned layer having a multilayer structure and a step of developing with a developing solution after exposure.
【0013】さらに、請求項4に係る半導体装置の製造
方法は、基板上にポジ型レジスト膜を形成し、該レジス
ト膜に所望のパターンを露光した後に前記ポジ型レジス
トを現像してレジストパターンを形成するようにした半
導体装置の製造方法において、前記ポジ型レジスト膜と
して、同一の露光量でのアルカリ現像液に対する溶解速
度が速いものから遅いものへと前記基板上に順次形成す
ると共に、各ポジ型レジスト層間に、ナイトレン系化合
物でなるアルカリ可溶性組成物によるバリヤー層を形成
して多層構造によるパターニング層を形成する工程と、
この多層構造のパターニング層を露光する工程と、露光
後アルカリ現像液で現像する工程とを有することを特徴
とするものである。Further, in the method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth aspect, a positive resist film is formed on a substrate, a desired pattern is exposed on the resist film, and then the positive resist is developed to form a resist pattern. In the method for manufacturing a semiconductor device, the positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to an alkaline developing solution at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate, and each positive resist film is formed. A step of forming a barrier layer of an alkali-soluble composition composed of a nitrene-based compound between the resist layers and forming a patterning layer having a multilayer structure,
The method is characterized by including a step of exposing the patterned layer having the multilayer structure and a step of developing with an alkali developing solution after the exposure.
【0014】[0014]
【作用】この発明の請求項1に係る半導体装置の製造方
法おいては、ポジ型レジスト膜を、同一の露光量での現
像液に対する溶解速度が速いものから遅いものへと前記
基板上に順次形成して多層構造によるパターニング層を
形成し、その多層構造のパターニング層の露光後現像液
で現像してレジストパターンを形成することにより、レ
ジスト層の上層部と下層部の溶解速度を近付け、現像後
のレジストパターン形状を矩形状にし、解像度を向上さ
せる。In the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect of the present invention, the positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a faster dissolution rate to a developer at the same exposure amount to one having a slower dissolution rate. By forming a patterning layer having a multi-layered structure and exposing the multi-layered patterning layer with a developing solution to develop a resist pattern, the dissolution rate of the upper layer portion and the lower layer portion of the resist layer is approximated to develop. The subsequent resist pattern shape is made rectangular to improve the resolution.
【0015】また、請求項2に係る半導体装置の製造方
法おいては、ポジ型レジスト膜を、同一の露光量での現
像液に対する溶解速度が速いものから遅いものへと前記
基板上に順次形成すると共に、各ポジ型レジスト層間
に、可溶性組成物によるバリヤー層を形成して多層構造
によるパターニング層を形成し、その多層構造のパター
ニング層の露光後現像液で現像してレジストパターンを
形成することにより、各レジスト層間に、アルカリ可溶
性組成物による光透明性を持つ反射防止層が形成され
て、各レジスト層内の膜内多重反射を低減し、感度やレ
ジスト仕上がり寸法の変動を小さくする。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the second aspect, the positive type resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate. In addition, a barrier layer made of a soluble composition is formed between each positive resist layer to form a patterning layer having a multilayer structure, and the patterned layer having the multilayer structure is exposed and developed with a developing solution to form a resist pattern. As a result, an antireflection layer having optical transparency is formed between the resist layers by the alkali-soluble composition to reduce intra-film multiple reflection within each resist layer and reduce variations in sensitivity and resist finish size.
【0016】また、請求項3に係る半導体装置の製造方
法においては、ポジ型レジスト膜を、同一の露光量での
現像液に対する溶解速度が速いものから遅いものへと前
記基板上に順次形成すると共に、各ポジ型レジスト層間
に、可溶性組成物によるバリヤー層を形成し、かつこの
ポジ型レジスト膜の最上層に、可溶性組成物によるバリ
ヤー層を形成して多層構造によるパターニング層を形成
し、その多層構造のパターニング層の露光後現像液で現
像してレジストパターンを形成することにより、実際に
レジスト層上に入射する光強度、すなわち露光部と未露
光部とに入射する光強度のコントラストを上げパターン
プロファイルを矩形にする。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the third aspect of the present invention, the positive type resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate. At the same time, a barrier layer made of a soluble composition is formed between each positive resist layer, and a barrier layer made of a soluble composition is formed on the uppermost layer of the positive resist film to form a patterning layer having a multilayer structure. By developing the resist pattern by developing with a developing solution after the exposure of the multi-layered patterning layer, the light intensity actually incident on the resist layer, that is, the contrast of the light intensity incident on the exposed and unexposed portions is increased. Make the pattern profile rectangular.
【0017】さらに、請求項4に係る半導体装置の製造
方法においては、ポジ型レジスト膜を、同一の露光量で
のアルカリ現像液に対する溶解速度が速いものから遅い
ものへと前記基板上に順次形成すると共に、各ポジ型レ
ジスト層間に、ナイトレン系化合物でなるアルカリ可溶
性組成物によるバリヤー層を形成して多層構造によるパ
ターニング層を形成し、その多層構造のパターニング層
の露光後アルカリ現像液で現像してレジストパターンを
形成することにより、各ポジ型レジスト層間に、露光光
線に対して反射防止層を形成し、かつ光透明性を持つ組
成物でなるバリヤー層を容易に形成して各レジスト層内
の膜内多重反射を低減させる。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth aspect, a positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to an alkaline developer at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate. At the same time, a barrier layer made of an alkali-soluble composition made of a nitrene-based compound is formed between the positive resist layers to form a patterning layer having a multilayer structure, and the patterning layer having the multilayer structure is exposed and then developed with an alkali developing solution. By forming a resist pattern with each of the positive resist layers, an antireflection layer against exposure light rays is formed between the positive resist layers, and a barrier layer made of a composition having optical transparency is easily formed to form a resist pattern in each resist layer. To reduce the multiple reflection in the film.
【0018】[0018]
実施例1.以下、この発明の実施例1について説明す
る。図1は実施例1に係るフォトレジストパターンの形
成方法を工程順に説明するための断面図である。図にお
いて、1は被加工基板、2はレジストA、3はレジスト
B、4はレジストC、5はアルカリ可溶性組成物で形成
されたバリヤー層、6はマスク7を介してレジスト層を
露光した後、現像することにより形成されたレジストパ
ターン、7はマスクを表す。Example 1. The first embodiment of the present invention will be described below. 1A to 1C are cross-sectional views for explaining a method of forming a photoresist pattern according to the first embodiment in the order of steps. In the figure, 1 is a substrate to be processed, 2 is a resist A, 3 is a resist B, 4 is a resist C, 5 is a barrier layer formed of an alkali-soluble composition, and 6 is a resist layer exposed through a mask 7. , A resist pattern formed by development, and 7 represents a mask.
【0019】ここで、実施例1で用いられる各レジスト
2ないし4は、アルカリ現像液に可溶な樹脂と、キノン
ジアジド部分を有するエステル化合物である感光性物質
と、溶剤からなる。そして、アルカリ現像液に可溶な樹
脂としては、クレゾールノボラック系樹脂を用いる。ま
た、感光性物質は、各レジストで異なるものを用い、ヒ
ドロキシベンゾフェノン系で、ナフトキノンジアジド基
によるエステル化率が異なっている。但し、ここで、用
いた感光性物質中のキノンジアジド部分の数は同一であ
る。Here, each of the resists 2 to 4 used in Example 1 is composed of a resin soluble in an alkali developing solution, a photosensitive substance which is an ester compound having a quinonediazide moiety, and a solvent. A cresol novolac resin is used as the resin soluble in the alkaline developer. In addition, a different photosensitive material is used for each resist, which is a hydroxybenzophenone type and has a different esterification rate due to a naphthoquinonediazide group. However, the number of quinonediazide moieties in the photosensitive material used here is the same.
【0020】そして、エステル化率の高いものより、
A、B、Cの3種類とし、それらの感光性物質を含むレ
ジスト2ないし4を、レジストA、レジストB、レジス
トCとする。また、この実施例1で用いられるバリヤー
層5を形成するアルカリ可溶性組成物は、膜内多重反射
防止効果と光透明性を持つナイトレン系化合物である。And, if the esterification rate is high,
There are three types of A, B, and C, and the resists 2 to 4 containing these photosensitive substances are referred to as resist A, resist B, and resist C. Further, the alkali-soluble composition forming the barrier layer 5 used in Example 1 is a nitrene-based compound having an in-film multiple reflection preventing effect and light transparency.
【0021】次に、実施例1に係るレジストパターンの
形成方法について図1を参照して説明する。被加工基板
1上に前記レジストA2を通常塗布する膜厚の3分の1
の膜厚になるように塗布し、その上に、前記バリヤー層
5を数百Å形成する。次に、前記レジストB3をレジス
トA2と同じ膜厚になるように塗布し、さらに、前記バ
リヤー層5をその上に数百Å形成する。最後に、前記レ
ジストC4をレジストA2、A3と同じ膜厚になるよう
に塗布し、前記バリヤー層5をもう一度数百Å形成す
る。このバリヤー層5により、各レジスト間のミキシン
グを抑えた3種のレジストによる層が形成される(図1
(a)参照)。Next, a method of forming a resist pattern according to the first embodiment will be described with reference to FIG. One-third of the film thickness of the resist A2 normally applied on the substrate 1 to be processed
And the barrier layer 5 is formed thereon by several hundred liters. Next, the resist B3 is applied so as to have the same film thickness as the resist A2, and the barrier layer 5 is further formed thereon by several hundred liters. Finally, the resist C4 is applied so as to have the same film thickness as the resists A2 and A3, and the barrier layer 5 is formed again by several hundred Å. This barrier layer 5 forms a layer of three types of resists that suppress mixing between the resists (FIG. 1).
(See (a)).
【0022】次に、マスク7を介して前記レジスト層を
露光する。この時、レジスト層の表面側から基板側にか
けて、吸収される露光量が小さくなって行くため、レジ
ストA、B、Cの順に分解する感光剤の量を減らして行
く。また、各レジスト内の膜内多重反射は、各レジスト
間の前記バリヤー層5により抑えられるため、各レジス
ト層内での露光量の極大値と極小値との差は小さくな
る。さらに、前記バリヤー層5が光透明性を持つことに
より、未露光部分への光の回り込みが減少する(図1
(b)参照)が、溶解速度は、やや基板側が速いように
調整されており、露光された部分が除去されると、レジ
ストパターン6のプロファイルは矩形に近くなる。ま
た、現像時に未露光部分が溶解してしまうことも防止で
き、前記効果が高まる(図1(c)参照)。Next, the resist layer is exposed through the mask 7. At this time, since the absorbed exposure amount decreases from the surface side of the resist layer to the substrate side, the amount of the photosensitizer decomposed in the order of the resists A, B, and C is reduced. Further, since the intra-film multiple reflection in each resist is suppressed by the barrier layer 5 between each resist, the difference between the maximum value and the minimum value of the exposure amount in each resist layer becomes small. Further, since the barrier layer 5 has light transparency, light sneaking into the unexposed portion is reduced (FIG. 1).
(See (b)), however, the dissolution rate is adjusted to be slightly faster on the substrate side, and when the exposed portion is removed, the profile of the resist pattern 6 becomes close to a rectangle. Further, it is possible to prevent the unexposed portion from being dissolved during development, and the above effect is enhanced (see FIG. 1C).
【0023】以下、上述したようにして製造される半導
体装置に係る効果を図2ないし図5を参照して説明す
る。図2は前記レジストA、B、Cの感光剤の分解量
(露光量)に対する溶解速度を表しており、同じ溶解速
度では、感光剤の分解量は、レジストA、B、Cの順に
多く、図2に示すように、各レジストの溶解速度を大き
くする順に現像液に接する時間を考慮してレジストA、
B、Cを選択し、それに対応する各レジストの感光剤分
解量に適する露光量を決定することにより、各層レジス
ト層に達する露光量の変化及び溶解速度の変化を低減
し、良好なレジストパターン6のプロファイルを得るこ
とができる。The effects of the semiconductor device manufactured as described above will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 shows the dissolution rate of the resists A, B, and C with respect to the decomposition amount (exposure amount) of the photosensitizer. At the same dissolution rate, the decomposition amount of the photosensitizer increases in the order of the resists A, B, and C. As shown in FIG. 2, in consideration of the time of contact with the developing solution in the order of increasing the dissolution rate of each resist, the resist A,
By selecting B and C and determining the exposure dose suitable for the photosensitizer decomposition amount of each resist corresponding thereto, it is possible to reduce the variation of the exposure dose and the variation of the dissolution rate to reach each layer resist layer, and to obtain a good resist pattern 6 Profile can be obtained.
【0024】すなわち、同一の露光量でのアルカリ現像
液に対する溶解速度の速いポジ型レジストから溶解速度
の遅いポジ型レジストへ順に形成することによって、換
言すると、即ち、同一溶解速度における感光基の分解量
の異なる複数のポジ型レジストを用いて、この分解量の
小さいレジストから順に、被加工基板1上に形成するこ
とによって、レジスト層2ないし4の上層部と下層部の
溶解速度を近付け、現像後のレジストパターン形状を矩
形状にし、解像度を向上させることができる。That is, by sequentially forming from a positive resist having a high dissolution rate to an alkaline developing solution at the same exposure amount to a positive resist having a slow dissolution rate, in other words, decomposition of a photosensitive group at the same dissolution rate. By forming a plurality of positive resists having different amounts in order from the resist having the smallest decomposition amount on the substrate 1 to be processed, the dissolution rates of the upper layer portion and the lower layer portion of the resist layers 2 to 4 are made close to each other, and development is performed. It is possible to improve the resolution by making the subsequent resist pattern shape rectangular.
【0025】また、図3は前記バリヤー層5をレジスト
上に形成した場合のレジスト膜厚変動に対するレジスト
仕上がり寸法の変動を示し、図3に示すように、前記バ
リヤー層5を各レジスト2ないし4上に形成することに
よって、レジスト層内の膜内多重反射効果は抑えられ、
感度やレジスト仕上がり寸法の変動は小さくなる。FIG. 3 shows the variation of the resist finish dimension with respect to the variation of the resist film thickness when the barrier layer 5 is formed on the resist. As shown in FIG. By forming on top, the in-film multiple reflection effect in the resist layer is suppressed,
Variations in sensitivity and resist finish size are reduced.
【0026】また、図4はマスク7を介してさらに前記
アルカリ可溶性組成物で形成されたバリヤー層5を通過
後、実際にレジスト層上に到達する光強度のコントラス
トを示し、この図4に示すように、前記バリヤー層5を
レジスト上に形成することによって、実際にレジスト層
上に入射する光強度のコントラストが大きくなり、未露
光部への光の回り込みも減少する。FIG. 4 shows the contrast of the light intensity that actually reaches the resist layer after passing through the barrier layer 5 formed of the alkali-soluble composition through the mask 7 and is shown in FIG. As described above, by forming the barrier layer 5 on the resist, the contrast of the light intensity actually incident on the resist layer is increased, and the light sneak to the unexposed portion is also reduced.
【0027】さらに、図5はレジスト層内の深さ方向の
位置による溶解速度の変化を表し、破線で囲まれた領域
を、表面側より各々レジストA、B、Cとするもので、
図5に示すように、基板側とレジスト表面側の溶解速度
の差が小さくなっており、膜内多重反射が各レジスト層
間のバリヤー層5により抑えられているために、極大値
と極小値との差も小さくなる。Further, FIG. 5 shows the change of the dissolution rate depending on the position in the depth direction in the resist layer, and the regions surrounded by the broken line are the resists A, B and C from the surface side, respectively.
As shown in FIG. 5, the difference in dissolution rate between the substrate side and the resist surface side is small, and since the multiple reflection in the film is suppressed by the barrier layer 5 between the resist layers, the maximum value and the minimum value are reduced. The difference between is also small.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1によ
れば、ポジ型レジスト膜を、同一の露光量での現像液に
対する溶解速度が速いものから遅いものへと基板上に順
次形成して多層構造によるパターニング層を形成し、そ
の多層構造のパターニング層の露光後現像液で現像して
レジストパターンを形成するようにしたので、レジスト
層の上層部と下層部の溶解速度を近付け、現像後のレジ
ストパターン形状を矩形状にし、解像度を向上させるこ
とができ、所望のレジストパターンを得ることができる
という効果を奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, the positive resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate. Then, a patterning layer having a multi-layer structure is formed, and the resist layer is formed by exposing the patterning layer having the multi-layer structure after exposure and developing with a developing solution, so that the dissolution rates of the upper layer portion and the lower layer portion of the resist layer are close to each other. The resist pattern after development can be formed into a rectangular shape to improve the resolution, and the desired resist pattern can be obtained.
【0029】また、請求項2によれば、ポジ型レジスト
膜を、同一の露光量での現像液に対する溶解速度が速い
ものから遅いものへと基板上に順次形成すると共に、各
ポジ型レジスト層間に、可溶性組成物によるバリヤー層
を形成して多層構造によるパターニング層を形成し、そ
の多層構造のパターニング層の露光後現像液で現像して
レジストパターンを形成するようにしたので、各レジス
ト層間に、アルカリ可溶性組成物による光透明性を持つ
反射防止層が形成されて、各レジスト層内の膜内多重反
射を低減し、感度やレジスト仕上がり寸法の変動を小さ
くすることができるという効果を奏する。According to a second aspect of the present invention, the positive resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate, and each positive resist layer is formed. In addition, a barrier layer made of a soluble composition was formed to form a patterning layer having a multi-layer structure, and the patterning layer having the multi-layer structure was developed with a developer after exposure to form a resist pattern. The anti-reflection layer having light transparency is formed by the alkali-soluble composition, and it is possible to reduce in-film multiple reflection in each resist layer and reduce variations in sensitivity and resist finish dimension.
【0030】また、請求項3によれば、ポジ型レジスト
膜を、同一の露光量での現像液に対する溶解速度が速い
ものから遅いものへと基板上に順次形成すると共に、各
ポジ型レジスト層間に、可溶性組成物によるバリヤー層
を形成し、かつこのポジ型レジスト膜の最上層に、可溶
性組成物によるバリヤー層を形成して多層構造によるパ
ターニング層を形成し、その多層構造のパターニング層
の露光後現像液で現像してレジストパターンを形成する
ようにしたので、実際にレジスト層上に入射する光強
度、すなわち露光部と未露光部とに入射する光強度のコ
ントラストを上げパターンプロファイルを矩形にするこ
とができるという効果を奏する。According to a third aspect of the present invention, the positive resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate, and each positive resist layer is formed. And forming a barrier layer of a soluble composition on the positive resist film, and forming a barrier layer of a soluble composition on the uppermost layer of the positive resist film to form a patterning layer having a multilayer structure, and exposing the patterning layer having the multilayer structure. Since the resist pattern is formed by developing with a post-developing solution, the contrast of the light intensity actually incident on the resist layer, that is, the light intensity incident on the exposed portion and the unexposed portion is increased to make the pattern profile rectangular. There is an effect that can be done.
【0031】さらに、請求項4によれば、ポジ型レジス
ト膜を、同一の露光量でのアルカリ現像液に対する溶解
速度が速いものから遅いものへと基板上に順次形成する
と共に、各ポジ型レジスト層間に、ナイトレン系化合物
でなるアルカリ可溶性組成物によるバリヤー層を形成し
て多層構造によるパターニング層を形成し、その多層構
造のパターニング層の露光後アルカリ現像液で現像して
レジストパターンを形成するようにしたので、各ポジ型
レジスト層間に、露光光線に対して反射防止層を形成
し、かつ光透明性を持つ組成物でなるバリヤー層を容易
に形成して各レジスト層内の膜内多重反射を低減させる
ことができるという効果を奏する。Further, according to claim 4, a positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to an alkaline developing solution at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate, and each positive resist film is formed. Between the layers, a barrier layer made of an alkali-soluble composition composed of a nitrene-based compound is formed to form a patterning layer having a multilayer structure, and after the patterning layer having the multilayer structure is exposed, it is developed with an alkali developing solution to form a resist pattern. Therefore, an anti-reflection layer for exposure light rays is formed between each positive resist layer, and a barrier layer made of a composition having optical transparency is easily formed, so that intra-layer multiple reflection in each resist layer is achieved. The effect of being able to reduce is produced.
【図1】この発明の実施例1に係るレジストパターン形
成方法を説明する工程図である。FIG. 1 is a process chart illustrating a resist pattern forming method according to a first embodiment of the present invention.
【図2】実施例1に係るレジストの感光剤分解量に対す
るアルカリ現像液の溶解速度変化を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing changes in the dissolution rate of an alkali developing solution with respect to the amount of photosensitizer decomposition of the resist according to Example 1.
【図3】実施例1に係るレジスト膜厚に対するレジスト
仕上がり寸法の変動を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a variation in resist finish dimension with respect to a resist film thickness according to Example 1.
【図4】実施例1に係るマスクとアルカリ可溶性組成物
を介して実際にレジスト層上に到達する光強度のコント
ラストを示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the contrast of the light intensity that actually reaches the resist layer through the mask and the alkali-soluble composition according to Example 1.
【図5】実施例1に係るレジスト層内の深さに対するア
ルカリ現像液の溶解速度変化を示す特性図である。5 is a characteristic diagram showing a change in dissolution rate of an alkali developing solution with respect to a depth in a resist layer according to Example 1. FIG.
【図6】従来例に係るレジストパターン形成方法を説明
する工程図である。FIG. 6 is a process diagram illustrating a resist pattern forming method according to a conventional example.
【図7】従来例に係るレジスト層内にできる露光強度分
布を示す特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing an exposure intensity distribution formed in a resist layer according to a conventional example.
【図8】従来例に係るレジスト膜厚に対するレジスト仕
上がり寸法の変動を示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing variations in resist finish dimension with respect to resist film thickness according to a conventional example.
【図9】従来例に係るマスクを介して実際にレジスト層
上に到達する光強度のコントラストを示す特性図であ
る。FIG. 9 is a characteristic diagram showing the contrast of the light intensity that actually reaches the resist layer through the mask according to the conventional example.
【図10】従来例に係るレジスト層内の深さに対するア
ルカリ現像液の溶解速度変化を示す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing a change in dissolution rate of an alkali developing solution with respect to a depth in a resist layer according to a conventional example.
1 被加工基板 2 レジストA(同一露光量に対する溶解速度が遅いも
の) 3 レジストB(レジストAより同一露光量に対する溶
解速度が速いもの) 4 レジストC(レジストBより同一露光量に対する溶
解速度が速いもの) 5 アルカリ可溶性組成物 6 レジストパターン 7 マスク1 substrate to be processed 2 resist A (slow dissolution rate for the same exposure amount) 3 resist B (faster dissolution rate for the same exposure amount than resist A) 4 resist C (faster dissolution rate for the same exposure amount than resist B) 5) Alkali-soluble composition 6 Resist pattern 7 Mask
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年3月22日[Submission date] March 22, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0004[Correction target item name] 0004
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0004】ところで、図7はレジスト層8内にできた
露光強度の分布図を示し、横に羅列した数字は、ある光
量の光が入射した時のレジスト層8内における露光強度
の相対値を示している。この図7では、レジスト層8内
に入射した光と被加工基板1上で反射した光との相互作
用により定在波ができるため、レジスト層8内に露光強
度が比較的大きな層と比較的小さな層とが交互にでき、
これにより、レジスト層8の上層部ほど露光強度が大き
く、他方、下層部では露光強度が比較的小さくなること
が示されている。By the way, FIG. 7 shows a distribution diagram of the exposure intensity formed in the resist layer 8, and the numbers in the horizontal row indicate the relative values of the exposure intensity in the resist layer 8 when a certain amount of light is incident. Shows. In FIG. 7 comparison, since it is the standing wave by the interaction of the light reflected on the light and the workpiece substrate 1 that is incident on the resist layer 8, exposure intensity in Les resist layer 8 is relatively large layer Small layers can be alternated,
As a result, it is shown that the upper layer portion of the resist layer 8 has a higher exposure intensity, while the lower layer portion has a relatively lower exposure intensity.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0005[Name of item to be corrected] 0005
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0005】また、レジスト層8内の膜内多重反射効果
により、感度やレジスト仕上がり寸法は大きくばらつ
き、図8に示すように、レジスト層8の膜厚の変動によ
ってレジスト仕上がり寸法は大きく変動すると共に、図
9に示すように、実際にマスク7を介してレジスト層8
に入射する光のコントラストは、露光部と未露光部との
差がはっきりと出て来なくなる。 Further, the layer multiple reflection effect in les resist layer 8, the sensitivity and resist the finished dimension variation increases, as shown in FIG. 8, the resist finished size varies greatly with variations in the thickness of the resist layer 8 At the same time, as shown in FIG. 9, the resist layer 8 is actually passed through the mask 7.
Regarding the contrast of the light incident on, the difference between the exposed portion and the unexposed portion does not clearly appear.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0006】この結果、レジスト層8内の深さ方向の位
置によるアルカリ現像液に対する溶解速度の変化を表す
図10において、露光強度は、レジスト層8の上層部
(表面側)の方が、下層部(基板側)よりも大きくな
り、1種類のレジストでは、露光強度が大きい程、アル
カリ現像液による溶解速度も速くなるために、溶解速度
は、表面側から基板側にかけて小さくなって行く。ま
た、定在波に対応して極大値及び極小値を持つようにな
る。[0006] As a result, Te 10 odor which represents the change in the dissolution rate into the alkaline developer due to the depth direction of the position of the resist layer 8, exposure light intensity, better upper portion of the resist layer 8 (front side) , The resist layer is larger than the lower layer portion (substrate side), and with one type of resist, the higher the exposure intensity, the faster the dissolution rate with the alkaline developer, so the dissolution rate decreases from the surface side to the substrate side. . Further, it has a maximum value and a minimum value corresponding to the standing wave.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来のレジストパター
ンの形成方法は以上のようにしてなされるので、露光さ
れた場合に、光強度はレジスト層8の上層部に向かう程
強く、逆に、下層部に向かう程、光が到達しにくくなっ
て弱くなる。そのために、感光基の分解量が異なり、現
像時にレジスト層8の上層部に向かう程溶解し易くな
り、パターンプロファイルは劣化する。また、現像液
は、上層部に向かう程、接する時間が長いために、現像
が加速される。Since the conventional method of forming a resist pattern is performed as described above, when exposed, the light intensity becomes stronger toward the upper layer portion of the resist layer 8 and, conversely, the lower layer. The light gets harder to reach and becomes weaker toward the part. For this reason, the amount of decomposition of the photosensitive group is different, and it becomes easier to dissolve toward the upper layer portion of the resist layer 8 during development, and the pattern profile deteriorates. Further, since the developing solution is in contact with the upper layer portion for a longer time, the development is accelerated.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0015[Name of item to be corrected] 0015
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0015】また、請求項2に係る半導体装置の製造方
法おいては、ポジ型レジスト膜を、同一の露光量での現
像液に対する溶解速度が速いものから遅いものへと前記
基板上に順次形成すると共に、各ポジ型レジスト層間
に、可溶性組成物によるバリヤー層を形成して多層構造
によるパターニング層を形成し、その多層構造のパター
ニング層の露光後現像液で現像してレジストパターンを
形成することにより、各レジスト層間に、アルカリ可溶
性組成物による反射防止層が形成されて、各レジスト層
内の膜内多重反射を低減し、感度やレジスト仕上がり寸
法の変動を小さくする。Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the second aspect, the positive type resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate. In addition, a barrier layer made of a soluble composition is formed between each positive resist layer to form a patterning layer having a multilayer structure, and the patterned layer having the multilayer structure is exposed and developed with a developing solution to form a resist pattern. Accordingly, each resist layers are formed reflection-preventing layer that by the alkali-soluble composition, reduces the film multiple reflection within the resist layer, to reduce the variation of sensitivity and resist trim size.
【手続補正6】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0016】また、請求項3に係る半導体装置の製造方
法においては、ポジ型レジスト膜を、同一の露光量での
現像液に対する溶解速度が速いものから遅いものへと前
記基板上に順次形成すると共に、各ポジ型レジスト層間
に、可溶性組成物によるバリヤー層を形成し、かつこの
ポジ型レジスト膜の最上層に、可溶性組成物によるバリ
ヤー層を形成して多層構造によるパターニング層を形成
し、その多層構造のパターニング層の露光後現像液で現
像してレジストパターンを形成する。 Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the third aspect of the present invention, the positive type resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate. At the same time, a barrier layer made of a soluble composition is formed between each positive resist layer, and a barrier layer made of a soluble composition is formed on the uppermost layer of the positive resist film to form a patterning layer having a multilayer structure. form a resist pattern by developing with patterned after exposure layer developer multilayer structure.
【手続補正7】[Procedure Amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0017】さらに、請求項4に係る半導体装置の製造
方法においては、ポジ型レジスト膜を、同一の露光量で
のアルカリ現像液に対する溶解速度が速いものから遅い
ものへと前記基板上に順次形成すると共に、各ポジ型レ
ジスト層間に、ナイトレン系化合物でなる光透明性を持
つアルカリ可溶性組成物によるバリヤー層を形成して多
層構造によるパターニング層を形成し、その多層構造の
パターニング層の露光後アルカリ現像液で現像してレジ
ストパターンを形成することにより、各ポジ型レジスト
層間に、露光光線に対して反射防止層を形成し、膜内多
重反射を低減させると共に、露光部と未露光部とに入射
する光強度のコントラストを上げパターンプロファイル
を矩形にする。 Further, in the method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth aspect, a positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to an alkaline developer at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate. while, in the positive resist layer, a light transparency that such a nitrene compound lifting
Zur alkali with soluble composition to form a barrier layer to form a patterned layer by a multilayer structure, by forming a resist pattern by developing in exposed after the alkali developing solution of the patterning layer of the multilayer structure, each positive resist the layers forming the antireflection layer with respect to the exposure light beam, film multi
Reduces double reflection and enters both exposed and unexposed areas
Increased contrast of light intensity
Into a rectangle.
【手続補正8】[Procedure Amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0018】[0018]
【実施例】 実施例1.以下、この発明の実施例1について説明す
る。図1は実施例1に係るフォトレジストパターンの形
成方法を工程順に説明するための断面図である。図にお
いて、1は被加工基板、2はレジストC、3はレジスト
B、4はレジストA、5はアルカリ可溶性組成物で形成
されたバリヤー層、6はマスク7を介してレジスト層を
露光した後、現像することにより形成されたレジストパ
ターン、7はマスクを表す。EXAMPLES Example 1. The first embodiment of the present invention will be described below. 1A to 1C are cross-sectional views for explaining a method of forming a photoresist pattern according to the first embodiment in the order of steps. In the figure, 1 is a substrate to be processed, 2 is a resist C , 3 is a resist B, 4 is a resist A , 5 is a barrier layer formed of an alkali-soluble composition, and 6 is a resist layer exposed through a mask 7. , A resist pattern formed by development, and 7 represents a mask.
【手続補正9】[Procedure Amendment 9]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0020】そして、エステル化率の高いものより、
A、B、Cの3種類とし、それらの感光性物質を含むレ
ジスト2ないし4を、レジストC、レジストB、レジス
トAとする。また、この実施例1で用いられるバリヤー
層5を形成するアルカリ可溶性組成物は、膜内多重反射
防止効果と光透明性を持つナイトレン系化合物である。And, if the esterification rate is high,
There are three types of resists, A, B, and C, and the resists 2 to 4 containing these photosensitive substances are referred to as a resist C , a resist B, and a resist A. Further, the alkali-soluble composition forming the barrier layer 5 used in Example 1 is a nitrene-based compound having an in-film multiple reflection preventing effect and light transparency.
【手続補正10】[Procedure Amendment 10]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0021】次に、実施例1に係るレジストパターンの
形成方法について図1を参照して説明する。被加工基板
1上に前記レジストC2を通常塗布する膜厚の3分の1
の膜厚になるように塗布し、その上に、前記バリヤー層
5を数百Å形成する。次に、前記レジストB3をレジス
トC2と同じ膜厚になるように塗布し、さらに、前記バ
リヤー層5をその上に数百Å形成する。最後に、前記レ
ジストA4をレジストC2、B3と同じ膜厚になるよう
に塗布し、前記バリヤー層5をもう一度数百Å形成す
る。このバリヤー層5により、各レジスト間のミキシン
グを抑えた3種のレジストによる層が形成される(図1
(a)参照)。Next, a method of forming a resist pattern according to the first embodiment will be described with reference to FIG. One-third of the film thickness of the resist C 2 normally applied on the substrate 1 to be processed
And the barrier layer 5 is formed thereon by several hundred liters. Next, the resist B3 is applied so as to have the same film thickness as the resist C2 , and the barrier layer 5 is further formed thereon by several hundred liters. Finally, the resist A 4 resist C 2, was applied B 3 to be the same thickness as the said barrier layer 5 is again several hundred Å is formed. This barrier layer 5 forms a layer of three types of resists that suppress mixing between the resists (FIG. 1).
(See (a)).
【手続補正11】[Procedure Amendment 11]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0022】次に、マスク7を介して前記レジスト層を
露光する。この時、レジスト層の表面側から基板側にか
けて、吸収される露光量が小さくなって行くため、レジ
ストA、B、Cの順に分解する感光剤の量が減って行
く。また、各レジスト内の膜内多重反射は、各レジスト
間の前記バリヤー層5により抑えられるため、各レジス
ト層内での露光量の極大値と極小値との差は小さくな
る。さらに、前記バリヤー層5が光透明性を持つことに
より、未露光部分への光の回り込みが減少する(図1
(b)参照)が、溶解速度は、やや基板側が速いように
調整されており、露光された部分が除去されると、レジ
ストパターン6のプロファイルは矩形に近くなる。ま
た、現像時に未露光部分が溶解してしまうことも防止で
き、前記効果が高まる(図1(c)参照)。Next, the resist layer is exposed through the mask 7. At this time, since the exposure amount absorbed is reduced from the surface side of the resist layer to the substrate side, the amount of the photosensitizer decomposed in the order of the resists A, B, and C is reduced . Further, since the intra-film multiple reflection in each resist is suppressed by the barrier layer 5 between each resist, the difference between the maximum value and the minimum value of the exposure amount in each resist layer becomes small. Further, since the barrier layer 5 has light transparency, light sneaking into the unexposed portion is reduced (FIG. 1).
(See (b)), however, the dissolution rate is adjusted to be slightly faster on the substrate side, and when the exposed portion is removed, the profile of the resist pattern 6 becomes close to a rectangle. Further, it is possible to prevent the unexposed portion from being dissolved during development, and the above effect is enhanced (see FIG. 1C).
【手続補正12】[Procedure Amendment 12]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0027】さらに、図5はレジスト層内の深さ方向の
位置による溶解速度の変化を表し、破線で囲まれた領域
を、表面側より各々レジストA、B、Cとするもので、
図5に示すように、基板側とレジスト表面側の溶解速度
の差が小さくなっており、定在波が各レジスト層間のバ
リヤー層5により抑えられているために、極大値と極小
値との差も小さくなる。Further, FIG. 5 shows the change of the dissolution rate depending on the position in the depth direction in the resist layer, and the regions surrounded by the broken line are the resists A, B and C from the surface side, respectively.
As shown in FIG. 5, the difference in dissolution rate between the substrate side and the resist surface side is small, and the standing wave is suppressed by the barrier layer 5 between the resist layers. The difference becomes smaller.
【手続補正13】[Procedure Amendment 13]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0029[Name of item to be corrected] 0029
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0029】また、請求項2によれば、ポジ型レジスト
膜を、同一の露光量での現像液に対する溶解速度が速い
ものから遅いものへと基板上に順次形成すると共に、各
ポジ型レジスト層間に、可溶性組成物によるバリヤー層
を形成して多層構造によるパターニング層を形成し、そ
の多層構造のパターニング層の露光後現像液で現像して
レジストパターンを形成するようにしたので、各レジス
ト層間に、アルカリ可溶性組成物による反射防止層が形
成されて、各レジスト層内の膜内多重反射を低減し、感
度やレジスト仕上がり寸法の変動を小さくすることがで
きるという効果を奏する。According to a second aspect of the present invention, the positive resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate, and each positive resist layer is formed. In addition, a barrier layer made of a soluble composition is formed to form a patterning layer having a multi-layered structure, and the patterning layer having the multi-layered structure is exposed and developed with a developing solution to form a resist pattern. , it is formed reflection-preventing layer that by the alkali-soluble composition, reduces the film multiple reflection within the resist layer, an effect that it is possible to reduce the variation in sensitivity and resist trim size.
【手続補正14】[Procedure Amendment 14]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0030[Name of item to be corrected] 0030
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0030】また、請求項3によれば、ポジ型レジスト
膜を、同一の露光量での現像液に対する溶解速度が速い
ものから遅いものへと基板上に順次形成すると共に、各
ポジ型レジスト層間に、可溶性組成物によるバリヤー層
を形成し、かつこのポジ型レジスト膜の最上層に、可溶
性組成物によるバリヤー層を形成して多層構造によるパ
ターニング層を形成し、その多層構造のパターニング層
の露光後現像液で現像してレジストパターンを形成する
ようにしたので、パターンプロファイルを矩形にするこ
とができるという効果を奏する。According to a third aspect of the present invention, the positive resist film is sequentially formed on the substrate from the one having a high dissolution rate to the developing solution at the same exposure amount to the one having a slow dissolution rate, and each positive resist layer is formed. And forming a barrier layer of a soluble composition on the positive resist film, and forming a barrier layer of a soluble composition on the uppermost layer of the positive resist film to form a patterning layer having a multilayer structure, and exposing the patterning layer having the multilayer structure. than was so developed to form a resist pattern in a subsequent developer, an effect that it is possible to make the pattern profile in rectangular.
【手続補正15】[Procedure Amendment 15]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0031】さらに、請求項4によれば、ポジ型レジス
ト膜を、同一の露光量でのアルカリ現像液に対する溶解
速度が速いものから遅いものへと基板上に順次形成する
と共に、各ポジ型レジスト層間に、ナイトレン系化合物
でなる光透明性を持つアルカリ可溶性組成物によるバリ
ヤー層を形成して多層構造によるパターニング層を形成
し、その多層構造のパターニング層の露光後アルカリ現
像液で現像してレジストパターンを形成するようにした
ので、各ポジ型レジスト層間に、露光光線に対して反射
防止層を形成し、各レジスト層内の膜内多重反射を低減
させることができるという効果を奏すると共に、露光部
と未露光部とに入射する光強度のコントラストを上げパ
ターンプロファイルを矩形にすることができるという効
果を奏する。 Further, according to claim 4, a positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to an alkaline developer at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate, and each positive resist film is formed. between the layers, to form a barrier layer by a alkali-soluble composition having a light transparency that such a nitrene compound to form a patterned layer by a multilayer structure, developed by the exposure after the alkali developing solution of the patterning layer of the multilayer structure since so as to form a resist pattern Te, each positive resist layers, anti-reflection layer is formed to exposure light, that Sosu the effect that it is possible to reduce the film multiple reflection within the resist layer With the exposure unit
And increase the contrast of the light intensity incident on the
The effect that the turn profile can be rectangular
Play the fruit.
【手続補正16】[Procedure Amendment 16]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of code
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【符号の説明】 1 被加工基板 2 レジストC(同一露光量に対する溶解速度が遅い
もの) 3 レジストB(レジストAより同一露光量に対する
溶解速度が速いもの) 4 レジストA(レジストBより同一露光量に対する
溶解速度が速いもの) 5 アルカリ可溶性組成物 6 レジストパターン 7 マスク[Explanation of Codes] 1 substrate to be processed 2 resist C (having a slower dissolution rate for the same exposure amount) 3 resist B (having a faster dissolution rate for the same exposure amount than resist A) 4 resist A (same exposure amount than resist B) 5) Alkali-soluble composition 6 Resist pattern 7 Mask
【手続補正17】[Procedure Amendment 17]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図1】 [Figure 1]
Claims (4)
レジスト膜に所望のパターンを露光した後に前記ポジ型
レジストを現像してレジストパターンを形成するように
した半導体装置の製造方法において、前記ポジ型レジス
ト膜として、同一の露光量での現像液に対する溶解速度
が速いものから遅いものへと前記基板上に順次形成して
多層構造によるパターニング層を形成する工程と、この
多層構造のパターニング層を露光する工程と、露光後現
像液で現像する工程とを有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a positive resist film is formed on a substrate, a desired pattern is exposed on the resist film, and then the positive resist is developed to form a resist pattern. Forming a patterning layer having a multi-layer structure by sequentially forming the positive resist film on the substrate from one having a high dissolution rate in a developing solution at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate in a developing solution; and patterning the multi-layer structure. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of exposing a layer; and a step of developing with a developing solution after exposure.
レジスト膜に所望のパターンを露光した後に前記ポジ型
レジストを現像してレジストパターンを形成するように
した半導体装置の製造方法において、前記ポジ型レジス
ト膜として、同一の露光量での現像液に対する溶解速度
が速いものから遅いものへと前記基板上に順次形成する
と共に、各ポジ型レジスト層間に、可溶性組成物による
バリヤー層を形成して多層構造によるパターニング層を
形成する工程と、この多層構造のパターニング層を露光
する工程と、露光後現像液で現像する工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。2. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a positive resist film is formed on a substrate, a desired pattern is exposed on the resist film, and then the positive resist is developed to form a resist pattern. The positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to a developing solution at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate, and a barrier layer of a soluble composition is formed between the positive resist layers. And a step of forming a patterning layer having a multi-layered structure, exposing the patterning layer having the multi-layered structure, and developing with a developing solution after exposure.
レジスト膜に所望のパターンを露光した後に前記ポジ型
レジストを現像してレジストパターンを形成するように
した半導体装置の製造方法において、前記ポジ型レジス
ト膜として、同一の露光量での現像液に対する溶解速度
が速いものから遅いものへと前記基板上に順次形成する
と共に、各ポジ型レジスト層間に、可溶性組成物による
バリヤー層を形成し、かつこのポジ型レジスト膜の最上
層に、可溶性組成物によるバリヤー層を形成して多層構
造によるパターニング層を形成する工程と、この多層構
造のパターニング層を露光する工程と、露光後現像液で
現像する工程とを有することを特徴とする半導体装置の
製造方法。3. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a positive resist film is formed on a substrate, a desired pattern is exposed on the resist film, and then the positive resist is developed to form a resist pattern. The positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to a developing solution at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate, and a barrier layer of a soluble composition is formed between the positive resist layers. And a step of forming a barrier layer of a soluble composition on the uppermost layer of the positive resist film to form a patterning layer of a multilayer structure, a step of exposing the patterning layer of the multilayer structure, and a post-exposure developing solution. And a step of developing with a semiconductor device.
レジスト膜に所望のパターンを露光した後に前記ポジ型
レジストを現像してレジストパターンを形成するように
した半導体装置の製造方法において、前記ポジ型レジス
ト膜として、同一の露光量でのアルカリ現像液に対する
溶解速度が速いものから遅いものへと前記基板上に順次
形成すると共に、各ポジ型レジスト層間に、ナイトレン
系化合物でなるアルカリ可溶性組成物によるバリヤー層
を形成して多層構造によるパターニング層を形成する工
程と、この多層構造のパターニング層を露光する工程
と、露光後アルカリ現像液で現像する工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。4. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a positive resist film is formed on a substrate, a desired pattern is exposed on the resist film, and then the positive resist is developed to form a resist pattern. The positive resist film is sequentially formed on the substrate from one having a high dissolution rate to an alkaline developer at the same exposure amount to one having a slow dissolution rate, and an alkali-soluble alkali nitrite compound is formed between the positive resist layers. A semiconductor comprising: a step of forming a barrier layer of the composition to form a patterning layer having a multilayer structure; a step of exposing the patterning layer of the multilayer structure; and a step of developing with an alkaline developer after exposure. Device manufacturing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24327693A JPH07106220A (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Manufacturing method of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24327693A JPH07106220A (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Manufacturing method of semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07106220A true JPH07106220A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=17101463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24327693A Pending JPH07106220A (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Manufacturing method of semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07106220A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6333142B1 (en) | 1998-06-24 | 2001-12-25 | Fujitsu Limited | Master for barrier rib transfer mold, and method for forming barrier ribs of plasma display panel using the same |
US8105763B2 (en) * | 2004-06-30 | 2012-01-31 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method of forming plated product using negative photoresist composition and photosensitive composition used therein |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24327693A patent/JPH07106220A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6333142B1 (en) | 1998-06-24 | 2001-12-25 | Fujitsu Limited | Master for barrier rib transfer mold, and method for forming barrier ribs of plasma display panel using the same |
WO2004075232A1 (en) * | 1998-06-24 | 2004-09-02 | Osamu Toyoda | Original form for partition transfer intaglio and method for forming partitions of plasma display panel using the original form |
US8105763B2 (en) * | 2004-06-30 | 2012-01-31 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method of forming plated product using negative photoresist composition and photosensitive composition used therein |
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