JPH07142365A - 多層レジストパターンの形成方法 - Google Patents
多層レジストパターンの形成方法Info
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- JPH07142365A JPH07142365A JP30727593A JP30727593A JPH07142365A JP H07142365 A JPH07142365 A JP H07142365A JP 30727593 A JP30727593 A JP 30727593A JP 30727593 A JP30727593 A JP 30727593A JP H07142365 A JPH07142365 A JP H07142365A
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- resist pattern
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 下地基板からの反射光を抑制する下層反射防
止膜のパタ−ニングを簡便にすることができる多層レジ
ストパタ−ンの形成方法を提供すること。 【構成】 半導体基板101上にｉ線用ノボラックレジス
ト102を形成し、その上層にKrFエキシマレ−ザ−用レジ
スト103を形成する(工程Ａ)。次にKrFエキシマレ−ザ−
光を用いて選択的に露光・現像してKrF用レジストパタ
−ン103ａを形成し(工程Ｂ)、続いてｉ線を用いて全面
露光・現像してｉ線用レジストパタ−ン102ａ)を形成す
る(工程Ｃ)ことにより、多層レジストパタ−ンを形成す
る。 【効果】 従来のドライエッチングを用いた場合の約５
倍のスル−プットを確保でき、寸法制御性が良好であ
り、微細パタ−ンを再現性良く形成することができる。
止膜のパタ−ニングを簡便にすることができる多層レジ
ストパタ−ンの形成方法を提供すること。 【構成】 半導体基板101上にｉ線用ノボラックレジス
ト102を形成し、その上層にKrFエキシマレ−ザ−用レジ
スト103を形成する(工程Ａ)。次にKrFエキシマレ−ザ−
光を用いて選択的に露光・現像してKrF用レジストパタ
−ン103ａを形成し(工程Ｂ)、続いてｉ線を用いて全面
露光・現像してｉ線用レジストパタ−ン102ａ)を形成す
る(工程Ｃ)ことにより、多層レジストパタ−ンを形成す
る。 【効果】 従来のドライエッチングを用いた場合の約５
倍のスル−プットを確保でき、寸法制御性が良好であ
り、微細パタ−ンを再現性良く形成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、反射防止層を有する多
層レジストパタ−ンの形成方法に関する。
層レジストパタ−ンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光リソグラフィでは、その露光光
にｇ線(436ｎｍ)又はｉ線(365ｎｍ)を用いたものであっ
て、そのレジストとしては、ベ−ス樹脂にノボラック樹
脂を用い、感光剤にナフトキノンジアジドを用いた溶解
抑止型のポジ型レジストが主流であった。
にｇ線(436ｎｍ)又はｉ線(365ｎｍ)を用いたものであっ
て、そのレジストとしては、ベ−ス樹脂にノボラック樹
脂を用い、感光剤にナフトキノンジアジドを用いた溶解
抑止型のポジ型レジストが主流であった。
【０００３】ところで、光リソグラフィにおいて、より
微細化が要求されつつあり、この微細化に有利な短波長
光であるエキシマレ−ザ−光を使用するリソグラフィが
必要となってきている。そして、この場合のレジストと
しては、従来のｇ線又はｉ線用のノボラックレジストで
は、光吸収が大きすぎ、良好なレジストパタ−ンが得ら
れず、また、感度も大幅に増大するという問題があっ
た。
微細化が要求されつつあり、この微細化に有利な短波長
光であるエキシマレ−ザ−光を使用するリソグラフィが
必要となってきている。そして、この場合のレジストと
しては、従来のｇ線又はｉ線用のノボラックレジストで
は、光吸収が大きすぎ、良好なレジストパタ−ンが得ら
れず、また、感度も大幅に増大するという問題があっ
た。
【０００４】しかしながら、光酸発生剤から発生する酸
触媒の増感反応を利用した化学増幅系レジストが提案さ
れ、このレジストが短波長、特に波長248ｎｍのＫｒＦ
エキシマレ−ザ−光を用いたリソグラフィ用レジストと
して主流となりつつある。
触媒の増感反応を利用した化学増幅系レジストが提案さ
れ、このレジストが短波長、特に波長248ｎｍのＫｒＦ
エキシマレ−ザ−光を用いたリソグラフィ用レジストと
して主流となりつつある。
【０００５】この化学増幅系レジストの特徴は、非常に
透明性の高い樹脂を使用していることにある。そのた
め、下地基板からの反射光の影響が従来のｇ線又はｉ線
用レジストを用いたリソグラフィに対して大きくなり、
反射防止膜を用いる必要性が増してきた。
透明性の高い樹脂を使用していることにある。そのた
め、下地基板からの反射光の影響が従来のｇ線又はｉ線
用レジストを用いたリソグラフィに対して大きくなり、
反射防止膜を用いる必要性が増してきた。
【０００６】ここで、反射防止膜を使用して多層レジス
トパタ−ンを形成する従来法を、図４(工程Ａ〜Ｃから
なる工程順断面図)に基づいて説明する。従来法では、
まず、図４工程Ａに示すように、半導体基板401上に反
射防止膜402を形成し、その上層にＫｒＦエキシマレ−
ザ−用レジスト403(膜厚：700ｎｍ)を形成する。
トパタ−ンを形成する従来法を、図４(工程Ａ〜Ｃから
なる工程順断面図)に基づいて説明する。従来法では、
まず、図４工程Ａに示すように、半導体基板401上に反
射防止膜402を形成し、その上層にＫｒＦエキシマレ−
ザ−用レジスト403(膜厚：700ｎｍ)を形成する。
【０００７】次に、図４工程Ｂに示すように、所望の半
導体集積回路パタ−ンを描いたマスク又はレチクル(図
示せず)を通して選択的に露光し、現像液で現像して上
層のフォトレジストパタ−ン(ＫｒＦ用レジストパタ−
ン403ａ)を形成した後、図４工程Ｃに示すように、下層
の反射防止膜402を、酸素ガスを用いたドライエッチン
グによりパタ−ン形成(反射防止膜パタ−ン402ａの形
成)を行っている。なお、図４工程Ｂ中の404は“ＫｒＦ
露光・現像”、図４工程Ｃ中の405は“ドライエッチン
グ”を示す。
導体集積回路パタ−ンを描いたマスク又はレチクル(図
示せず)を通して選択的に露光し、現像液で現像して上
層のフォトレジストパタ−ン(ＫｒＦ用レジストパタ−
ン403ａ)を形成した後、図４工程Ｃに示すように、下層
の反射防止膜402を、酸素ガスを用いたドライエッチン
グによりパタ−ン形成(反射防止膜パタ−ン402ａの形
成)を行っている。なお、図４工程Ｂ中の404は“ＫｒＦ
露光・現像”、図４工程Ｃ中の405は“ドライエッチン
グ”を示す。
【０００８】従来の反射防止膜を使用する方法として
は、上記図４工程Ａに示すように、下層の反射防止膜40
2と上層のＫｒＦ用レジスト403からなる多層構造にて使
用される場合が主流であった。そして、下層の反射防止
膜402としては、従来のｇ線又はｉ線リソグラフィにお
いてはノボラック樹脂からなる有機系の反射防止膜が用
いられてきているが、ＫｒＦエキシマレ−ザ−リソグラ
フィおいても、それが継続的に用いられてきている。
は、上記図４工程Ａに示すように、下層の反射防止膜40
2と上層のＫｒＦ用レジスト403からなる多層構造にて使
用される場合が主流であった。そして、下層の反射防止
膜402としては、従来のｇ線又はｉ線リソグラフィにお
いてはノボラック樹脂からなる有機系の反射防止膜が用
いられてきているが、ＫｒＦエキシマレ−ザ−リソグラ
フィおいても、それが継続的に用いられてきている。
【０００９】この有機系反射防止膜は、感光性を有して
おらず、そのため、前記したとおり、下層の反射防止膜
402に対して酸素ガスを用いたドライエッチングにてパ
タ−ン形成を行っていた(図４工程Ｃ参照)。
おらず、そのため、前記したとおり、下層の反射防止膜
402に対して酸素ガスを用いたドライエッチングにてパ
タ−ン形成を行っていた(図４工程Ｃ参照)。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た下層反射防止膜402に対して酸素ガスを用いたドライ
エッチングにてパタ−ン形成を行う場合、ウェハ−１枚
あたり約５分間のエッチング時間を必要とし、パタ−ン
形成のスル−プットを低下させていた。
た下層反射防止膜402に対して酸素ガスを用いたドライ
エッチングにてパタ−ン形成を行う場合、ウェハ−１枚
あたり約５分間のエッチング時間を必要とし、パタ−ン
形成のスル−プットを低下させていた。
【００１１】また、有機膜である下層反射防止膜402の
エッチングは、制御性が悪く、特に上層のレジストパタ
−ンとの選択比が殆ど１であって、被エッチング膜の下
地反射防止膜402の膜厚分だけ上層レジストパタ−ンが
エッチングされ、その結果、寸法制御性が大きく低下
し、また、レジストプロファイルも大きく劣化する欠点
があった。特に微細パタ−ン形成に対しては、このよう
な下層膜ドライエッチングに起因する上層のフォトレジ
ストパタ−ンの形状劣化及び寸法制御性劣化は、致命的
である。
エッチングは、制御性が悪く、特に上層のレジストパタ
−ンとの選択比が殆ど１であって、被エッチング膜の下
地反射防止膜402の膜厚分だけ上層レジストパタ−ンが
エッチングされ、その結果、寸法制御性が大きく低下
し、また、レジストプロファイルも大きく劣化する欠点
があった。特に微細パタ−ン形成に対しては、このよう
な下層膜ドライエッチングに起因する上層のフォトレジ
ストパタ−ンの形状劣化及び寸法制御性劣化は、致命的
である。
【００１２】本発明は、従来技術による上記問題点、欠
点に鑑み成されたものであって、その目的は、従来のド
ライエッチングを用いた場合の約５倍のスル−プットを
確保することができ、寸法制御性が良好であり、微細パ
タ−ンを再現性良く形成することができる多層レジスト
パタ−ンの形成方法を提供することにある。また、本発
明の目的は、簡便で、かつパタ−ン制御性が良好な多層
レジストパタ−ンの形成方法を提供することにある。
点に鑑み成されたものであって、その目的は、従来のド
ライエッチングを用いた場合の約５倍のスル−プットを
確保することができ、寸法制御性が良好であり、微細パ
タ−ンを再現性良く形成することができる多層レジスト
パタ−ンの形成方法を提供することにある。また、本発
明の目的は、簡便で、かつパタ−ン制御性が良好な多層
レジストパタ−ンの形成方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、下層の反射防
止膜として、ｇ線又はｉ線用ノボラックレジストを用い
ることを特徴とし、従来法のようにドライエッチングを
用いることなく全面露光・現像してパタ−ン化すること
により、前記した目的とする多層レジストパタ−ンを形
成する方法を提供するものである。
止膜として、ｇ線又はｉ線用ノボラックレジストを用い
ることを特徴とし、従来法のようにドライエッチングを
用いることなく全面露光・現像してパタ−ン化すること
により、前記した目的とする多層レジストパタ−ンを形
成する方法を提供するものである。
【００１４】即ち、本発明は、「(1) 半導体基板上にｇ
線又はｉ線用ノボラックレジスト層を形成する工程、
(2) その上層にｉ線より短波長(365ｎｍ未満)の光源用
のレジスト層を形成する工程、(3) 選択的に短波長光(3
65ｎｍ未満)を露光する工程、(4) ｉ線、ｉ線より長波
長光、又は広帯域光を全面に露光する工程、を含むこと
を特徴とする多層レジストパタ−ンの形成方法。」を要
旨とする。
線又はｉ線用ノボラックレジスト層を形成する工程、
(2) その上層にｉ線より短波長(365ｎｍ未満)の光源用
のレジスト層を形成する工程、(3) 選択的に短波長光(3
65ｎｍ未満)を露光する工程、(4) ｉ線、ｉ線より長波
長光、又は広帯域光を全面に露光する工程、を含むこと
を特徴とする多層レジストパタ−ンの形成方法。」を要
旨とする。
【００１５】
【実施例】次に、本発明の実施例について図１を参照し
て説明する。図１は、本発明の一実施例である多層レジ
ストパタ−ンの形成方法を示す工程Ａ〜Ｃからなる工程
順断面図である。
て説明する。図１は、本発明の一実施例である多層レジ
ストパタ−ンの形成方法を示す工程Ａ〜Ｃからなる工程
順断面図である。
【００１６】本実施例では、まず、図１工程Ａに示すよ
うに、半導体基板101上にｉ線用ノボラックレジスト102
(膜厚：100ｎｍ)を形成し、さらに、その上層にＫｒＦ
エキシマレ−ザ−用レジスト103(膜厚：700ｎｍ)を形成
する。
うに、半導体基板101上にｉ線用ノボラックレジスト102
(膜厚：100ｎｍ)を形成し、さらに、その上層にＫｒＦ
エキシマレ−ザ−用レジスト103(膜厚：700ｎｍ)を形成
する。
【００１７】次に、図１工程Ｂに示すように、所望の半
導体集積回路パタ−ンを描いたマスク又はレチクル(図
示せず)を通してＫｒＦエキシマレ−ザ−光(248ｎｍ)を
用いて選択的に露光し、アルカリ現像液で現像して上層
のフォトレジストパタ−ン(ＫｒＦ用レジストパタ−ン1
03ａ)を形成する。なお、図１工程Ｂ中104は、上記の
“ＫｒＦ露光・現像”を示す。
導体集積回路パタ−ンを描いたマスク又はレチクル(図
示せず)を通してＫｒＦエキシマレ−ザ−光(248ｎｍ)を
用いて選択的に露光し、アルカリ現像液で現像して上層
のフォトレジストパタ−ン(ＫｒＦ用レジストパタ−ン1
03ａ)を形成する。なお、図１工程Ｂ中104は、上記の
“ＫｒＦ露光・現像”を示す。
【００１８】続いて、図１工程Ｃに示すように、ｉ線(3
65ｎｍ)を用いて全面露光し、その後アルカリ現像液で
現像してｉ線用ノボラックレジストのパタ−ン(ｉ線用
レジストパタ−ン102ａ)を形成する。なお、図１工程Ｃ
中105は、上記の“全面露光・現像”を示す。
65ｎｍ)を用いて全面露光し、その後アルカリ現像液で
現像してｉ線用ノボラックレジストのパタ−ン(ｉ線用
レジストパタ−ン102ａ)を形成する。なお、図１工程Ｃ
中105は、上記の“全面露光・現像”を示す。
【００１９】ここで、図１に示す各工程の構造、状態に
ついて説明する。工程Ａは、下層の反射防止膜であるｉ
線用ノボラックレジスト102(膜厚：100ｎｍ)と上層のＫ
ｒＦエキシマレ−ザ−用レジスト103(膜厚：700ｎｍ)か
らなる多層構造を示している。
ついて説明する。工程Ａは、下層の反射防止膜であるｉ
線用ノボラックレジスト102(膜厚：100ｎｍ)と上層のＫ
ｒＦエキシマレ−ザ−用レジスト103(膜厚：700ｎｍ)か
らなる多層構造を示している。
【００２０】工程Ｂは、選択的にＫｒＦエキシマレ−ザ
−光(248ｎｍ)を露光し、現像して上層のフォトレジス
トパタ−ン(ＫｒＦ用レジストパタ−ン103ａ)を形成し
た状態を示している。工程Ｃは、ｉ線(365ｎｍ)を用い
て全面露光し、現像して下地反射防止膜であるｉ線用レ
ジストパタ−ン102ａを形成し、最終的に２層レジスト
パタ−ンが形成されている状態を示している。
−光(248ｎｍ)を露光し、現像して上層のフォトレジス
トパタ−ン(ＫｒＦ用レジストパタ−ン103ａ)を形成し
た状態を示している。工程Ｃは、ｉ線(365ｎｍ)を用い
て全面露光し、現像して下地反射防止膜であるｉ線用レ
ジストパタ−ン102ａを形成し、最終的に２層レジスト
パタ−ンが形成されている状態を示している。
【００２１】図２は、ｉ線用ノボラックレジストの光吸
収特性を示す図であり、図３は、ＫｒＦエキシマレ−ザ
−用レジストの光吸収特性を示す図である。本実施例に
おいて、下層反射防止膜として用いたｉ線用ノボラック
レジスト102は、図２に示すように、ＫｒＦエキシマレ
−ザ−光(248ｎｍ)に対して殆ど透過性を示さず、反射
防止膜として機能する。
収特性を示す図であり、図３は、ＫｒＦエキシマレ−ザ
−用レジストの光吸収特性を示す図である。本実施例に
おいて、下層反射防止膜として用いたｉ線用ノボラック
レジスト102は、図２に示すように、ＫｒＦエキシマレ
−ザ−光(248ｎｍ)に対して殆ど透過性を示さず、反射
防止膜として機能する。
【００２２】一方、ＫｒＦエキシマレ−ザ−用レジスト
103は、図３に示すように、全面露光に用いるｉ線(365
ｎｍ)を96％程度透過する。従って、本実施例において
全面露光の露光量を適当に選ぶことにより、下層のｉ線
用ノボラックレジスト102を選択的に露光し、現像する
ことにより２層レジストパタ−ン(102ａ及び103ａ)を得
ることができる(図１工程Ｃ参照)。この時、全面露光の
露光量は、100ｍＪ／ｃｍ2程度が好ましく、また、現像
時間は、30秒程度が望ましい。
103は、図３に示すように、全面露光に用いるｉ線(365
ｎｍ)を96％程度透過する。従って、本実施例において
全面露光の露光量を適当に選ぶことにより、下層のｉ線
用ノボラックレジスト102を選択的に露光し、現像する
ことにより２層レジストパタ−ン(102ａ及び103ａ)を得
ることができる(図１工程Ｃ参照)。この時、全面露光の
露光量は、100ｍＪ／ｃｍ2程度が好ましく、また、現像
時間は、30秒程度が望ましい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、多層レジ
ストパタ−ンを、ドライエッチングを用いることなく全
面露光現像を用いて簡便に得ることができ、そのため従
来のドライエッチングを用いた場合の約５倍のスル−プ
ットを確保することができる効果が生じる。さらに、本
発明の方法によれば、従来法の“有機膜である下層反射
防止膜のドライエッチング”に起因する上層フォトレジ
ストパタ−ンの形状劣化、寸法制御性劣化もなくなり、
微細パタ−ンを再現性良く形成することができ、特に微
細パタ−ン形成に対してその効果は大きく、矩形のフォ
トレジストパタ−ンを再現性よく形成することができる
効果が生じる。
ストパタ−ンを、ドライエッチングを用いることなく全
面露光現像を用いて簡便に得ることができ、そのため従
来のドライエッチングを用いた場合の約５倍のスル−プ
ットを確保することができる効果が生じる。さらに、本
発明の方法によれば、従来法の“有機膜である下層反射
防止膜のドライエッチング”に起因する上層フォトレジ
ストパタ−ンの形状劣化、寸法制御性劣化もなくなり、
微細パタ−ンを再現性良く形成することができ、特に微
細パタ−ン形成に対してその効果は大きく、矩形のフォ
トレジストパタ−ンを再現性よく形成することができる
効果が生じる。
【図１】本発明の一実施例である多層レジストパタ−ン
の形成方法を示す工程Ａ〜Ｃからなる工程順断面図。
の形成方法を示す工程Ａ〜Ｃからなる工程順断面図。
【図２】ｉ線用ノボラックレジストの光吸収特性を示す
図。
図。
【図３】ＫｒＦエキシマレ−ザ−用レジストの光吸収特
性を示す図。
性を示す図。
【図４】従来の多層レジストパタ−ンの形成方法を示す
工程Ａ〜Ｃからなる工程順断面図。
工程Ａ〜Ｃからなる工程順断面図。
101 半導体基板 102 ｉ線用ノボラックレジスト 102ａ ｉ線用レジストパタ−ン 103 ＫｒＦエキシマレ−ザ−用レジスト 103ａ ＫｒＦ用レジストパタ−ン 104 ＫｒＦ露光・現像 105 全面露光・現像 401 半導体基板 402 反射防止膜 402ａ 反射防止膜パタ−ン 403 ＫｒＦ用レジスト 403ａ ＫｒＦ用レジストパタ−ン 404 ＫｒＦ露光・現像 405 ドライエッチング
Claims (3)
- 【請求項１】 (1) 半導体基板上にｇ線又はｉ線用ノボ
ラックレジスト層を形成する工程、 (2) その上層にｉ線より短波長(365ｎｍ未満)の光源用
のレジスト層を形成する工程、 (3) 選択的に短波長光(365ｎｍ未満)を露光する工程、 (4) ｉ線、ｉ線より長波長光、又は広帯域光を全面に露
光する工程、 を含むことを特徴とする多層レジストパタ−ンの形成方
法。 - 【請求項２】 前記(3)の工程における選択的に露光す
る短波長光として、ＫｒＦエキシマレ−ザ−光(248ｎ
ｍ)を用いることを特徴とする請求項１記載の多層レジ
ストパタ−ンの形成方法。 - 【請求項３】 前記(3)の工程における選択的に露光す
る短波長光として、ＡｒＦエキシマレ−ザ−光(193ｎ
ｍ)を用いることを特徴とする請求項１記載の多層レジ
ストパタ−ンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30727593A JPH07142365A (ja) | 1993-11-13 | 1993-11-13 | 多層レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30727593A JPH07142365A (ja) | 1993-11-13 | 1993-11-13 | 多層レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142365A true JPH07142365A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=17967169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30727593A Pending JPH07142365A (ja) | 1993-11-13 | 1993-11-13 | 多層レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07142365A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0940719A2 (en) | 1998-02-23 | 1999-09-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoresist film and method for forming a pattern thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183449A (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPH01109722A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置のパターン形成方法 |
| JPH02171754A (ja) * | 1988-12-24 | 1990-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | レジストパターンの形成方法 |
| JPH03283418A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-13 | Toshiba Corp | レジストパターン形成方法 |
-
1993
- 1993-11-13 JP JP30727593A patent/JPH07142365A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62183449A (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Oki Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPH01109722A (ja) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置のパターン形成方法 |
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| EP0940719A2 (en) | 1998-02-23 | 1999-09-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoresist film and method for forming a pattern thereof |
| US6100010A (en) * | 1998-02-23 | 2000-08-08 | Sharp Kabushiki Kaisha | Photoresist film and method for forming pattern thereof |
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