JPH0721640B2 - レジスト現像方法 - Google Patents
レジスト現像方法Info
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- JPH0721640B2 JPH0721640B2 JP59243826A JP24382684A JPH0721640B2 JP H0721640 B2 JPH0721640 B2 JP H0721640B2 JP 59243826 A JP59243826 A JP 59243826A JP 24382684 A JP24382684 A JP 24382684A JP H0721640 B2 JPH0721640 B2 JP H0721640B2
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- 229960001231 choline Drugs 0.000 claims description 14
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば半導体装置製造のウェーハプロセスな
どにおいて、試料に塗布し露光されたレジスト膜を現像
するレジスト現像方法に関す。
どにおいて、試料に塗布し露光されたレジスト膜を現像
するレジスト現像方法に関す。
半導体装置製造におけるウェーハプロセスでエッチング
やイオン注入を行う際それがウェーハの局所的な部分に
限定される場合、ウェーハ上に塗布して形成されたレジ
スト膜に、露光、現像を行ってパターン形成し、これを
マスクにすることが多い。
やイオン注入を行う際それがウェーハの局所的な部分に
限定される場合、ウェーハ上に塗布して形成されたレジ
スト膜に、露光、現像を行ってパターン形成し、これを
マスクにすることが多い。
半導体装置が高集積化されるに伴い、上記マスクのパタ
ーンは微細化するので、これに対処するため露光技術の
みならず現像技術においても改善が望まれる。
ーンは微細化するので、これに対処するため露光技術の
みならず現像技術においても改善が望まれる。
レジストにはポジレジストとネガレジストがあるが、解
像度の優れたポジレジストが一般に多く使用されてい
る。
像度の優れたポジレジストが一般に多く使用されてい
る。
ポジレジストに対する現像液には、コリン系のものとア
ンモニアハイドロオキサイド系のものなどがある。
ンモニアハイドロオキサイド系のものなどがある。
第２図および第３図（ａ）は、それぞれコリン系および
アンモニアハイドロオキサイド系現像液の現像特性を説
明する側断面図である。
アンモニアハイドロオキサイド系現像液の現像特性を説
明する側断面図である。
これらの図において、１は半導体ウェーハなどの試料、
２はその上にポジレジストを塗布して形成したレジスト
膜、３はレジスト膜２に対する露光領域、４（右上がり
斜線部）は露光によりレジスト膜２が現像液に対して易
溶性化する易溶部、５はレジスト膜２の易溶性化せずに
残った難溶部、６および16（右下がり斜線部）はそれぞ
れ現像の際に除去される除去領域、７および17はそれぞ
れ現像によって形成されるレジストマスク、８および18
はそれぞれレジストマスク７および17をマスクにしてエ
ッチングした場合のエッチング領域である。そして、易
溶部４の平面寸法は、通常露光領域３に一致している。
２はその上にポジレジストを塗布して形成したレジスト
膜、３はレジスト膜２に対する露光領域、４（右上がり
斜線部）は露光によりレジスト膜２が現像液に対して易
溶性化する易溶部、５はレジスト膜２の易溶性化せずに
残った難溶部、６および16（右下がり斜線部）はそれぞ
れ現像の際に除去される除去領域、７および17はそれぞ
れ現像によって形成されるレジストマスク、８および18
はそれぞれレジストマスク７および17をマスクにしてエ
ッチングした場合のエッチング領域である。そして、易
溶部４の平面寸法は、通常露光領域３に一致している。
第２図図示の場合は、コリン系現像液の特性から、易溶
部４が溶解除去される間に除去領域６が示すように難溶
部５も多く溶解除去され、レジストマスク７の側面は、
図示のように試料１の表面に対して傾斜した形状にな
る。このため、レジストマスク７をマスクにしてエッチ
ングした場合、エッチング領域８の平面寸法は露光領域
３より大きくなり、その差寸法ａはおよそ0.2μｍにも
及び、微細化パターンに形成には対処困難になる問題が
ある。
部４が溶解除去される間に除去領域６が示すように難溶
部５も多く溶解除去され、レジストマスク７の側面は、
図示のように試料１の表面に対して傾斜した形状にな
る。このため、レジストマスク７をマスクにしてエッチ
ングした場合、エッチング領域８の平面寸法は露光領域
３より大きくなり、その差寸法ａはおよそ0.2μｍにも
及び、微細化パターンに形成には対処困難になる問題が
ある。
アンモニアハイドロオキサイド系現像液は、この不都合
を解決するものとして出現したもので、その特性を第２
図に対応させて示したのが第３図（ａ）である。
を解決するものとして出現したもので、その特性を第２
図に対応させて示したのが第３図（ａ）である。
この場合、難溶部５の溶解除去される領域は、除去領域
16が示すようにコリン系現像液の場合より少なく、レジ
ストマスク17の側面は、図示のように試料１の表面に対
して略垂直に近くなる。このため、エッチング領域18の
平面寸法が露光領域３より大きくなる差寸法ｂはシリコ
ン系現像液の場合の差寸法ａより小さく、およそ0.1μ
ｍ以内に収まる。
16が示すようにコリン系現像液の場合より少なく、レジ
ストマスク17の側面は、図示のように試料１の表面に対
して略垂直に近くなる。このため、エッチング領域18の
平面寸法が露光領域３より大きくなる差寸法ｂはシリコ
ン系現像液の場合の差寸法ａより小さく、およそ0.1μ
ｍ以内に収まる。
しかしながら、レジストマスク17をマスクにした場合、
エッチング領域18のパターンが異常に乱れることがある
ことを本願の発明者は経験した。
エッチング領域18のパターンが異常に乱れることがある
ことを本願の発明者は経験した。
この現象は、直接製造不良に繋がる問題である。これ
は、第３図（ｂ）に示すように、レジストマスク17の表
皮部分９の一部が剥がれ移動してエッチング領域18aの
ように部分的に小さくなるためと考えられる。そして、
この表皮部分９は、第３図（ａ）における現像前のレジ
スト膜２の表層部9aが何等かの理由で変質し剥がれ易く
なっていて、現像の際の難溶部５の表面の除去が薄いた
め、レジストマスク17に表層部9aの一部が残って表皮部
分９になるものと考えられる。
は、第３図（ｂ）に示すように、レジストマスク17の表
皮部分９の一部が剥がれ移動してエッチング領域18aの
ように部分的に小さくなるためと考えられる。そして、
この表皮部分９は、第３図（ａ）における現像前のレジ
スト膜２の表層部9aが何等かの理由で変質し剥がれ易く
なっていて、現像の際の難溶部５の表面の除去が薄いた
め、レジストマスク17に表層部9aの一部が残って表皮部
分９になるものと考えられる。
コリン系現像液で現像した場合にこのような現像が現れ
ないのは、第２図で説明したように難溶部５の表面の除
去が厚いため、レジスト膜２の剥がれ易い表層部9aが現
像で除去されているためと考えられる。
ないのは、第２図で説明したように難溶部５の表面の除
去が厚いため、レジスト膜２の剥がれ易い表層部9aが現
像で除去されているためと考えられる。
なお、コリン系およびアンモニアハイドロオキサイド系
現像液の現像特性には、共に温度依存性があり、上記説
明は温度に対して変動が少なく安定している温度領域に
関するものである。そして、現像作業は、当然のことな
がらこの安定領域の温度で行うのが望ましい。
現像液の現像特性には、共に温度依存性があり、上記説
明は温度に対して変動が少なく安定している温度領域に
関するものである。そして、現像作業は、当然のことな
がらこの安定領域の温度で行うのが望ましい。
以上の説明から問題点は次のように整理することが出来
る。
る。
エッチング領域の露光領域より大きくなる差寸法が
大きくなるとパターンの微細化に対して対処困難にな
る。
大きくなるとパターンの微細化に対して対処困難にな
る。
レジストマスクの表皮部の剥がれが生ずると直接製
造不良に繋がる。
造不良に繋がる。
現像作業は現像特性の安定領域温度で行うのが望ま
しい。
しい。
上記問題点は、ポジティブ型ホトレジストの未露光の難
溶部に対して、前記難溶部を溶解し易い第一の現像液で
現像する工程と、前記第一の現像液に比べて溶解し難
く、かつ組成の異なる第二の現像液で現像する工程とを
含むように構成されたレジスト現像方法によって解決さ
れる。
溶部に対して、前記難溶部を溶解し易い第一の現像液で
現像する工程と、前記第一の現像液に比べて溶解し難
く、かつ組成の異なる第二の現像液で現像する工程とを
含むように構成されたレジスト現像方法によって解決さ
れる。
本発明によれば、前記現像処理は前記現像液の安定領域
温度で行うのが望ましい。
温度で行うのが望ましい。
レジスト現像液には、先に説明したコリン系やアンモニ
アハイドロオキサイド系現像液の如く、温度による変動
の少ない安定領域温度で現像した際の現像特性としてレ
ジスト膜の難溶部を溶解する度合に大小のものがある。
アハイドロオキサイド系現像液の如く、温度による変動
の少ない安定領域温度で現像した際の現像特性としてレ
ジスト膜の難溶部を溶解する度合に大小のものがある。
従って、この特性の異なる現像液による現像を組み合わ
せることにより、難溶部の上面と側面との溶解量の関係
を或る範囲で制御することが可能である。然も、この制
御は、安定領域温度で作業されるため安定して行うこと
が出来る。
せることにより、難溶部の上面と側面との溶解量の関係
を或る範囲で制御することが可能である。然も、この制
御は、安定領域温度で作業されるため安定して行うこと
が出来る。
例えば、先に説明したアンモニアハイドロオキサイド系
現像液での現像により形成したレジストマスクは、露光
領域に対するエッチング領域の平面寸法がコリン系現像
液を使用した場合より望ましい状態であった。この場合
の問題は前述の剥がれ易い表皮部分の存在のみである。
現像液での現像により形成したレジストマスクは、露光
領域に対するエッチング領域の平面寸法がコリン系現像
液を使用した場合より望ましい状態であった。この場合
の問題は前述の剥がれ易い表皮部分の存在のみである。
従って、このレジストマスクから該表皮部分を除去すれ
ば望ましいレジストマスクが得られる。
ば望ましいレジストマスクが得られる。
この除去は、例えばコリン系現像液の特性、即ちレジス
ト膜の難溶部をより多く溶解する特性を利用することに
より可能である。この場合、難溶部の側面も溶解する
が、上記表皮部分の厚さが薄いので側面溶解の量は問題
になる大きさにはならない。
ト膜の難溶部をより多く溶解する特性を利用することに
より可能である。この場合、難溶部の側面も溶解する
が、上記表皮部分の厚さが薄いので側面溶解の量は問題
になる大きさにはならない。
かくして、例えば、エッチング領域の露光領域より大き
くなる差寸法が小さく、然も表皮部分の剥がれのない所
望のレジストマスクを安定して得ることが可能になり、
延いては、例えば半導体装置製造のウェーハプロセスに
おけるパターンの微細化に安定して対処することが可能
になる。
くなる差寸法が小さく、然も表皮部分の剥がれのない所
望のレジストマスクを安定して得ることが可能になり、
延いては、例えば半導体装置製造のウェーハプロセスに
おけるパターンの微細化に安定して対処することが可能
になる。
以下本発明によるレジスト現像方法の一実施例の現像特
性を側断面図で示した第１図により説明する。全図を通
じ同一符号は同一対象物を示す。
性を側断面図で示した第１図により説明する。全図を通
じ同一符号は同一対象物を示す。
第１図は第２図および第３図（ａ）に対応させた図で、
第１図図示の方法は、ポジレジストからなるレジスト膜
２の現像に、アンモニアハイドロオキサイド系現像液に
よる現像とコリン系現像液による現像とを組み合わせた
ものである。
第１図図示の方法は、ポジレジストからなるレジスト膜
２の現像に、アンモニアハイドロオキサイド系現像液に
よる現像とコリン系現像液による現像とを組み合わせた
ものである。
即ち、厚さ約1.2μｍのレジスト膜１の易溶部４を溶解
するのに、安定領域温度でそれぞれ約２分を要するアン
モニアハイドロオキサイド系現像液とコリン系現像液と
を使用し、安定領域温度の範囲内の約30℃で、アンモニ
アハイドロオキサイド系現像液による現像を約1.5分行
い、その後水洗してコリン系現像液による現像を約0.5
分行うものである。
するのに、安定領域温度でそれぞれ約２分を要するアン
モニアハイドロオキサイド系現像液とコリン系現像液と
を使用し、安定領域温度の範囲内の約30℃で、アンモニ
アハイドロオキサイド系現像液による現像を約1.5分行
い、その後水洗してコリン系現像液による現像を約0.5
分行うものである。
その結果は、除去領域26が示すように、レジスト膜２の
剥がれ易い表層部9aは完全に溶解除去され、然も難溶部
５の側面の溶解除去領域で試料１に対して大きく斜めに
なるのはレジストマスク27の上面の縁部分のみとなり、
レジストマスク27の側面の試料１側からの大部分は、ア
ンモニアハイドロオキサイド系現像液のみで現像した場
合と同様に略垂直に近くなっている。
剥がれ易い表層部9aは完全に溶解除去され、然も難溶部
５の側面の溶解除去領域で試料１に対して大きく斜めに
なるのはレジストマスク27の上面の縁部分のみとなり、
レジストマスク27の側面の試料１側からの大部分は、ア
ンモニアハイドロオキサイド系現像液のみで現像した場
合と同様に略垂直に近くなっている。
そして、このレジストマスク27をマスクにしてエッチン
グした差異のエッチング領域28の露光領域３より大きく
なる差寸法ｃは、およそ0.1μｍ程度で第３図（ａ）図
示の場合に略近い。
グした差異のエッチング領域28の露光領域３より大きく
なる差寸法ｃは、およそ0.1μｍ程度で第３図（ａ）図
示の場合に略近い。
然も、このエッチングに際しては、第３図（ｂ）で示し
たような表皮部分９の剥がれ現象は発生することがな
い。
たような表皮部分９の剥がれ現象は発生することがな
い。
ちなみに、本願の発明者の調査によれば、レジスト膜２
の剥がれ易い表層部9aの厚さは約0.1μｍであり、除去
領域26における難溶部５の上面部分の厚さは約0.2μｍ
である。
の剥がれ易い表層部9aの厚さは約0.1μｍであり、除去
領域26における難溶部５の上面部分の厚さは約0.2μｍ
である。
以上説明したように、本発明の構成によれば、例えば、
エッチング領域の露光領域より大きくなる差寸法が小さ
く、然も表皮部分の剥がれのない所望のレジストマスク
を安定して得ることが可能になり、延いては、例えば半
導体装置製造のウェーハプロセスにおけるパターンの微
細化に安定して対処することを可能にさせる効果があ
る。
エッチング領域の露光領域より大きくなる差寸法が小さ
く、然も表皮部分の剥がれのない所望のレジストマスク
を安定して得ることが可能になり、延いては、例えば半
導体装置製造のウェーハプロセスにおけるパターンの微
細化に安定して対処することを可能にさせる効果があ
る。
図面において、 第１図は本発明によるレジスト現像方法の一実施例の現
像特性を説明する側断面図、 第２図は従来の現像方法の一つであるコリン系現像液に
よる現像の際の現像特性を説明する側断面図、 第３図（ａ）は従来の現像方法の一つであるアンモニア
ハイドロオキサイド系現像液による現像の際の現像特性
を説明する側断面図、 第３図（ｂ）はその方法の問題点を説明する側断面図で
ある。 また、図中において、 １は試料、２はレジスト膜、３は露光領域、４は易溶
部、５は難溶部、６、16、26は除去領域、７、17、27は
レジストマスク、８、18、28はエッチング領域、９は表
皮部分、9aは表層部、a,b,cは差寸法、 をそれぞれ示す。
像特性を説明する側断面図、 第２図は従来の現像方法の一つであるコリン系現像液に
よる現像の際の現像特性を説明する側断面図、 第３図（ａ）は従来の現像方法の一つであるアンモニア
ハイドロオキサイド系現像液による現像の際の現像特性
を説明する側断面図、 第３図（ｂ）はその方法の問題点を説明する側断面図で
ある。 また、図中において、 １は試料、２はレジスト膜、３は露光領域、４は易溶
部、５は難溶部、６、16、26は除去領域、７、17、27は
レジストマスク、８、18、28はエッチング領域、９は表
皮部分、9aは表層部、a,b,cは差寸法、 をそれぞれ示す。
Claims (2)
- 【請求項１】ポジティブ型ホトレジストの未露光領域の
難溶部に対して、 前記難溶部を溶解し易い第一の現像液で現像する工程
と、 前記第一の現像液に比べて溶解し難く、かつ組成の異な
る第二の現像液で現像する工程と を含むことを特徴とするレジスト現像方法。 - 【請求項２】前記第一の現像液がコリン系からなり、前
記第二の現像液がアンモニアハイドロオキサイド系から
なる特許請求の範囲第１項記載のレジスト現像方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59243826A JPH0721640B2 (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | レジスト現像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59243826A JPH0721640B2 (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | レジスト現像方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61121436A JPS61121436A (ja) | 1986-06-09 |
| JPH0721640B2 true JPH0721640B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=17109502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59243826A Expired - Lifetime JPH0721640B2 (ja) | 1984-11-19 | 1984-11-19 | レジスト現像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721640B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0452644A (ja) * | 1990-06-21 | 1992-02-20 | Nec Corp | 多層レジストパターン形成方法 |
| JPH06349724A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3961101A (en) * | 1974-09-16 | 1976-06-01 | Rca Corporation | Process for improved development of electron-beam-sensitive resist films |
| JPS58214151A (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-13 | Hitachi Ltd | 微細レジストパタ−ン形成の現像方法 |
| US4613561A (en) * | 1984-10-17 | 1986-09-23 | James Marvin Lewis | Method of high contrast positive O-quinone diazide photoresist developing using pretreatment solution |
-
1984
- 1984-11-19 JP JP59243826A patent/JPH0721640B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61121436A (ja) | 1986-06-09 |
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