JPH0729799A - Resist pattern forming method - Google Patents

Resist pattern forming method

Info

Publication number
JPH0729799A
JPH0729799A JP17350593A JP17350593A JPH0729799A JP H0729799 A JPH0729799 A JP H0729799A JP 17350593 A JP17350593 A JP 17350593A JP 17350593 A JP17350593 A JP 17350593A JP H0729799 A JPH0729799 A JP H0729799A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist pattern
resist
film
photoresist film
exposure
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.)
Withdrawn
Application number
JP17350593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Ito
由夫 伊東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP17350593A priority Critical patent/JPH0729799A/en
Publication of JPH0729799A publication Critical patent/JPH0729799A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a resist pattern forming method with which the thinning of top film by the effect of defocus and the roundness of bottom part can be eliminated simultaneously by a method wherein the resists having a different solubility are formed in a multilayer structure such as a two-layer structure, for example, when a developing operation is conducted after exposing treatment. CONSTITUTION:The resist pattern forming method used in the photolithography process for manufacture of a semiconductor device, includes the steps of forming a photoresist film in a multilayer structure consisting of a lower layer resist thin film 11 and an upper layer resist thin film 12 having different solubilities when developing after exposing treatment, and effecting exposure for formation of a circuit pattern on the multistructure photoresist film. The photoresist film of multilayer structure is developed in such a manner that the photoresist thin film 12, to be formed as the upper layer, has a solutibility at developing lower than that of the photoresist film 11 of the lower layer for the same exposure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置(以下、L
SIと称す)の製造工程であるホトリソグラフィ工程で
用いる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 The present invention relates to a semiconductor device (hereinafter referred to as L
The present invention relates to a method for forming a resist pattern used in a photolithography process, which is a manufacturing process of (SI).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のホトリソグラフィ工程での回路パ
ターン形成方法としては、有機材料を主成分とするホト
レジストが、ウエハ状半導体基板表面に薄膜状に形成さ
れ、形成すべき回路パターンに対応する遮光板(以下、
マスクと称する)を用いてマスキングを行ない、ホトレ
ジスト膜に露光処理が施こされ、その後、現像処理が施
こされる。
2. Description of the Related Art As a conventional method for forming a circuit pattern in a photolithography process, a photoresist containing an organic material as a main component is formed in a thin film on the surface of a wafer-shaped semiconductor substrate and shielded from light corresponding to a circuit pattern to be formed. Board (hereinafter,
Masking), the photoresist film is exposed to light, and then developed.

【0003】露光現像後ホトレジストは、回路パターン
に対応したレジストパターンとなり、そのレジストパタ
ーンをマスキング材料として下地膜のエッチング処理
や、下地膜への不純物打ち込み処理(イオン注入)が施
こされる。図4はそのホトレジストパターンの形成を説
明する図である。図4(A)は露光時に用いられる予め
回路パターンと対応するパターンが形成されているマス
クの断面図であり、31はガラス基板であり、このガラ
ス基板31上に露光処理の際、光を遮光するための、例
えばクロムを主成分とする薄膜で形成されているパター
ン32が形成されている。
After exposure and development, the photoresist becomes a resist pattern corresponding to the circuit pattern, and the underlying film is subjected to etching treatment and impurity implantation treatment (ion implantation) into the underlying film using the resist pattern as a masking material. FIG. 4 is a diagram for explaining the formation of the photoresist pattern. FIG. 4A is a cross-sectional view of a mask in which a pattern corresponding to a circuit pattern to be used at the time of exposure is formed in advance. Reference numeral 31 denotes a glass substrate, and light is shielded on the glass substrate 31 during the exposure process. For this purpose, a pattern 32 formed of, for example, a thin film containing chromium as a main component is formed.

【0004】図4(B)は、図4(A)に示すマスク及
び従来の露光装置を用い露光処理を施こした際のウエハ
基板表面での露光光の光強度プロファイルであり、マス
クのパターン32に対応し強度が高くなる箇所33aと
強度が低くなる箇所33b、33cが形成されている。
図4(C)は、図4(B)で示された光強度プロファイ
ルで露光処理が施こされた現像処理後のレジストパター
ンの断面図であり、半導体基板34上のレジストパター
ン35は、マスクのパターン32に対して、より忠実に
形成されることが要求されるとともに、その後の処理工
程である下地膜のエッチング処理やイオン注入処理に対
しても、マスキング材として充分な耐性を有することが
要求されている。なお、36はレジストのエッチングさ
れた部分を示している。
FIG. 4B is a light intensity profile of the exposure light on the surface of the wafer substrate when an exposure process is performed using the mask shown in FIG. Corresponding to 32, a portion 33a where the strength is high and portions 33b and 33c where the strength is low are formed.
FIG. 4C is a cross-sectional view of the resist pattern after the development process in which the exposure process is performed with the light intensity profile shown in FIG. 4B, and the resist pattern 35 on the semiconductor substrate 34 is a mask. Is required to be formed more faithfully to the pattern 32, and has sufficient resistance as a masking material even in the subsequent processing steps of etching the base film and ion implantation. Is required. In addition, 36 has shown the etched part of the resist.

【0005】また、レジストパターン35はウエハ基板
面内全域で、その寸法や形状が高精度に、かつ均一性良
く形成されることが要求されている。
Further, the resist pattern 35 is required to be formed with high precision and uniformity in size and shape over the entire surface of the wafer substrate.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べた従来のレジストパターンの形成方法では、例えば、
形成すべき回路パターンの最小寸法が、0.6〜0.8
μm程度であった場合には特に大きな問題とはならなか
ったが、回路パターンの微細化の要求により、形成すべ
き回路パターンの最小寸法が、例えば0.5μm前後
や、更に0.5μm以下となる場合には、露光処理が施
される際に生じる、ごく僅かなフォーカスずれ(以下、
デフォーカスと称す)の影響を受けて、形成されたレジ
ストパターンの寸法精度や加工形状が劣化し、無視しえ
なくなってしまうといった問題点があった。
However, in the conventional resist pattern forming method described above, for example,
The minimum dimension of the circuit pattern to be formed is 0.6 to 0.8
When the thickness is about μm, this is not a big problem, but the minimum dimension of the circuit pattern to be formed is, for example, about 0.5 μm or even 0.5 μm or less due to the demand for miniaturization of the circuit pattern. In such a case, a very slight focus shift (hereinafter, referred to as
There is a problem in that the dimensional accuracy and the processed shape of the formed resist pattern deteriorate due to the influence of (defocus) and cannot be ignored.

【0007】このようなデフォーカスは、例えば、通常
露光処理に用いられている露光装置のフォーカス位置の
検出に用いられる、フォーカスセンサのごく僅かな検出
誤差や、ウエハに加えられた、例えば800〜1100
℃といった高温熱処理によって生じてしまったウエハの
反りや、更にはLSIの回路構造上、どうしても発生し
てしまうウエハ基板表面の段差が原因となってしまうこ
とが考えられ、それらの個々の原因に対して、従来も多
くの技術的な改良が加えられてきており、LSIの回路
パターンの最小寸法が0.6〜0.8μm程度であった
場合では、特に大きな問題とはなっていない。
Such defocusing is, for example, a very small detection error of the focus sensor used for detecting the focus position of the exposure apparatus normally used in the exposure processing, or a value of 800 to 800 added to the wafer. 1100
Warp of the wafer caused by the high temperature heat treatment such as ℃, and further, the step difference on the wafer substrate surface, which inevitably occurs due to the circuit structure of the LSI, may be the cause. Therefore, many technical improvements have been made in the past, and when the minimum dimension of the circuit pattern of the LSI is about 0.6 to 0.8 μm, this is not a big problem.

【0008】しかし、回路パターンの最小寸法が、例え
ば0.5μm前後、更には0.5μm以下となる場合に
は、従来行なわれてきた改良だけでは不充分となりつつ
あり、無視できなくなってきている。図5はデフォーカ
スしている場合とデフォーカスしていない場合を対比し
たウエハ基板表面での光強度プロファイルを示す図であ
る。
However, when the minimum dimension of the circuit pattern is, for example, about 0.5 μm, or even 0.5 μm or less, the conventional improvements are becoming insufficient and cannot be ignored. . FIG. 5 is a diagram showing a light intensity profile on the surface of the wafer substrate in comparison between the case of defocusing and the case of not defocusing.

【0009】図5に示すように、デフォーカスを生じて
しまった時のウエハ基板表面での光強度プロファイル
は、実線のプロファイル33a′、33b′のようにな
り、デフォーカスしていない時のプロファイル〔図4
(B)参照〕は破線のプロファイル33a、33b、3
3cのようになる。このように、テフォーカスを生じる
と、光強度が極大となる箇所ではデフォーカスしていな
い場合の光強度33aに対して、光強度33a′が低下
し、また、光強度が極小となる箇所では、デフォーカス
していない場合の光強度33bに対して、逆に光強度3
3b′が増加する。
As shown in FIG. 5, the light intensity profile on the surface of the wafer substrate when defocusing occurs is shown by solid line profiles 33a 'and 33b', and the profile when not defocusing. [Fig. 4
(See (B)] is the profile 33a, 33b, 3 of the broken line.
It becomes like 3c. As described above, when the focus is generated, the light intensity 33a ′ is lower than the light intensity 33a in the case where defocusing is not performed in the place where the light intensity is maximum, and the light intensity 33a ′ is reduced in the place where the light intensity is minimum. , The light intensity 3b is the same as the light intensity 33b without defocusing.
3b 'increases.

【0010】また、光強度がゼロである箇所33cから
光強度が極大となる箇所33a′までの光強度の立上が
り状態は、デフォーカスを生ずることで悪化してしま
う。つまり、デフォーカスを生ずることによって、光強
度のコントラストは低下してしまう。この光強度のコン
トラストが低下する状態は必ずしも一定ではなく、デフ
ォーカスの方向やレベルによって異なったものとなる。
Further, the rising state of the light intensity from the portion 33c where the light intensity is zero to the portion 33a 'where the light intensity is maximum is deteriorated by defocusing. That is, the defocusing causes the contrast of the light intensity to decrease. The state in which the contrast of the light intensity decreases is not always constant, but varies depending on the defocus direction and level.

【0011】すなわち、図6及び図7にはデフォーカス
状態で、露光処理が施こされた際のレジストパターンの
形状が悪化してしまっている代表的な例を示す。図6
は、デフォーカスによってレジストパターン37の寸法
精度が悪化してしまう場合であって、半導体基板34上
のレジストパターン37のトップ部の形状37aは、部
分的に特に悪化はしないが、ボトム部の形状37bで部
分的な丸みを生じてしまい、その結果、寸法精度が悪化
してしまう場合である。
That is, FIGS. 6 and 7 show typical examples in which the shape of the resist pattern is deteriorated when the exposure process is performed in the defocused state. Figure 6
Is a case where the dimensional accuracy of the resist pattern 37 is deteriorated due to defocus, and the shape 37a of the top portion of the resist pattern 37 on the semiconductor substrate 34 is not particularly deteriorated partially, but the shape of the bottom portion is This is a case where a partial roundness occurs at 37b, and as a result, the dimensional accuracy deteriorates.

【0012】このように、レジストパターン37の形状
が悪化してしまうと、マスクパターン〔図4(A)のパ
ターン32〕に対しての忠実度は著しく低下し、当然形
成されるべき回路パターンの寸法精度も、著しく低下す
るといった大きな問題が発生してしまう。図7は、やは
りデフォーカスによってレジストパターン38の加工形
状が悪化してしまう場合であって、半導体基板34上の
レジストパターン38のボトム部の形状38bは、部分
的に特に悪化はしないが、トップ部の形状38aで部分
的に丸みを生じてしまい、その結果、微細なレジストパ
ターンのレジスト膜厚が大きく低下してしまう場合であ
る。
As described above, when the shape of the resist pattern 37 is deteriorated, the fidelity to the mask pattern [pattern 32 in FIG. 4A] is remarkably lowered, and the circuit pattern to be formed is naturally formed. There is a big problem that the dimensional accuracy is also significantly reduced. FIG. 7 shows a case where the processed shape of the resist pattern 38 is deteriorated due to defocus, and the shape 38b of the bottom portion of the resist pattern 38 on the semiconductor substrate 34 is not particularly deteriorated partially, This is a case where the shape 38a of the portion partially causes roundness, and as a result, the resist film thickness of the fine resist pattern is significantly reduced.

【0013】このように、レジストパターン37,38
の加工形状が悪化すると、その後の処理工程である下地
膜のエッチング処理や、イオン注入処理に対してのマス
キング材としての耐性が不足してしまう場合があり、ウ
エハ表面に形成された回路パターンの不良発生の原因に
なってしまうといった大きな問題が発生してしまう。以
上述べたデフォーカスによる問題点で、図6に示された
デフォーカスは、一般に露光装置の光学系とウエハ基板
表面との距離が大きくなる方向にずれた場合に発生し易
く、また、図7に示されたデフォーカスは、逆に露光装
置の光学系とウエハ基板表面との距離が小さくなる方向
にずれた場合に発生し易いことが知られている。
Thus, the resist patterns 37, 38
If the processed shape of the wafer deteriorates, the resistance as a masking material to the etching process of the underlying film or the ion implantation process, which is a subsequent processing step, may be insufficient, and the circuit pattern formed on the wafer surface may be insufficient. There is a big problem that it causes a defect. Due to the problems caused by the defocus described above, the defocus shown in FIG. 6 is apt to occur when the distance between the optical system of the exposure apparatus and the surface of the wafer substrate is increased in general, and the defocus shown in FIG. On the contrary, it is known that the defocus shown in 1) easily occurs when the distance between the optical system of the exposure apparatus and the surface of the wafer substrate is decreased.

【0014】露光装置のフォーカスセンサのごく僅かな
検出誤差によって、それらは顕著に発生するとともに、
たとえ検出誤差を生じなかったとしても、ウエハの反り
や、ウエハ表面の構造上の段差が無視しえない大きな箇
所で、部分的にデフォーカスを生じてしまい、図6や図
7に示す状態が同時に発生してしまうといった問題点が
あった。
They occur remarkably due to a very small detection error of the focus sensor of the exposure apparatus, and
Even if a detection error does not occur, the wafer is warped or a structural step on the surface of the wafer cannot be ignored, so that defocus is partially generated, and the state shown in FIGS. There was a problem that they occurred at the same time.

【0015】本発明は、以上述べたLSIの製造工程で
あるホトリソグラフィ工程の露光処理で、ごく僅かなデ
フォーカスの影響を受けて、レジストパターンの寸法精
度や加工形状が劣化してしまうといった問題点を解決す
るために、露光処理後の現像時に溶解性の異なるレジス
トを、例えば2層構造といった多層構造に形成し、デフ
ォーカスの影響でのトップの膜減りとボトム部の丸みを
同時になくすことができるレジストパターンの形成方法
を提供することを目的とする。
According to the present invention, in the exposure process of the photolithography process which is the manufacturing process of the LSI described above, the dimensional accuracy and the processed shape of the resist pattern are deteriorated due to the influence of a slight defocus. In order to solve this problem, resists with different solubilities are formed in a multi-layer structure such as a two-layer structure at the time of development after the exposure processing, and the film loss at the top and the roundness at the bottom due to the influence of defocus are eliminated at the same time. It is an object of the present invention to provide a method for forming a resist pattern capable of achieving the above.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、半導体装置を製造するホトリソグラフィ
工程で用いるレジストパターンの形成方法において、露
光処理後の現像時に溶解性の異なるホトレジスト膜を多
層構造に形成する工程と、該多層構造のホトレジスト膜
に回路パターンの形成に用いる露光処理を施こす工程
と、前記多層構造のホトレジスト膜に現像処理を施し、
上層に形成されるホトレジスト膜が、下層に形成される
ホトレジスト膜に比較して、同一露光量の露光処理に対
して現像時の溶解性が低くなるように形成するようにし
たものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a resist pattern used in a photolithography process for manufacturing a semiconductor device, wherein a photoresist film having different solubility during development after exposure processing is used. A step of forming a multi-layered structure, a step of subjecting the multi-layered photoresist film to an exposure treatment used for forming a circuit pattern, and a development process of the multi-layered photoresist film,
The photoresist film formed in the upper layer is formed so that the solubility at the time of development is lower than that of the photoresist film formed in the lower layer with respect to the exposure processing of the same exposure amount.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、レジストパターンの形成方法
において、露光処理でのごく僅かなデフォーカスの影響
を受けて、回路パターンに対応したレジストパターンの
寸法精度や加工形状が著しく劣化してしまう箇所に対応
して、つまり、レジストパターンのトップ部及びボトム
部のデフォーカスによる形状劣化を、各々小さくなるよ
うなレジスト材料を、予め、例えば2層構造といった多
層構造で薄膜形成するものであり、その上層のレジスト
材料としては、ごく僅かなデフォーカスが生じても、ト
ップ部で丸みが発生し難い膜減り量の少ないものを用
い、また、下層のレジスト材料としては、やはりごく僅
かなデフォーカスが生じても丸みが発生し難く、スペー
ス部分の寸法変化が少なくなるものを用いる。
According to the present invention, in the method of forming a resist pattern, the dimensional accuracy and the processed shape of the resist pattern corresponding to the circuit pattern are significantly deteriorated due to the influence of a slight defocus in the exposure process. Corresponding to the location, that is, a resist material that reduces shape deterioration due to defocusing of the top portion and bottom portion of the resist pattern is formed in advance in a thin film with a multilayer structure such as a two-layer structure. As the resist material for the upper layer, even if a slight amount of defocus occurs, it is difficult to cause roundness at the top, and a film with a small amount of film reduction is used. Even if the occurrence of the phenomenon occurs, roundness is less likely to occur, and a dimensional change in the space portion is reduced.

【0018】したがって、露光処理や現像処理は、特に
従来の方法に対し何ら変化させることを必要とせずに、
従来問題となっていた、ごく僅かなデフォーカスの影響
を著しく少なくすることができ、その結果、レジストパ
ターンの寸法精度や加工形状を容易に向上させることが
できる。
Therefore, the exposure process and the development process do not require any change from the conventional method,
The influence of a very slight defocus, which has been a problem in the past, can be significantly reduced, and as a result, the dimensional accuracy and processed shape of the resist pattern can be easily improved.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図1は本発明の実施例を示すレジストパターン
形成工程断面図、図2は本発明により形成されるレジス
トパターンと対比するためのデフォーカスした場合に形
成されるレジストパターンの断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a resist pattern forming process showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of a resist pattern formed when defocused for comparison with a resist pattern formed according to the present invention.

【0020】図2においてデフォーカスした場合の半導
体基板34上のレジストパターン37、38が示されて
おり、レジストパターン37は主に寸法精度が、またレ
ジストパターン38は加工形状が問題となる代表例であ
る。ここで、Aに示す領域は、主にデフォーカスによっ
てレジストパターン38のトップ部での現像時の溶解性
が、多少過剰になってしまうことが主な原因となってお
り、また、Bに示す領域は主にデフォーカスによってレ
ジストパターン37のボトム部での現像時の溶解性が多
少不足してしまうことが主な原因となっている。
FIG. 2 shows resist patterns 37 and 38 on the semiconductor substrate 34 when defocused. A typical example in which the resist pattern 37 has a dimensional accuracy and the resist pattern 38 has a processed shape is a problem. Is. Here, the area indicated by A is mainly caused by the fact that the solubility at the top of the resist pattern 38 at the time of development becomes a little excessive mainly due to defocus, and the area indicated by B is shown. The main cause for this is that the solubility at the bottom portion of the resist pattern 37 is somewhat insufficient during development, mainly due to defocus.

【0021】本発明の実施例を示すレジストパターン形
成方法を図1を用いて説明する。まず、図1(a)に示
すように、半導体基板10上には本発明による2層構造
のレジスト薄膜を形成する。すなわち、上層のレジスト
薄膜12(1A)は、ごく僅かなデフォーカスを生じて
も、トップ部で丸みが発生し難くなるような、同一の露
光量に対しても、現像時の溶解性の低いレジスト材料、
例えば、THMR−iP1700やTHMR−iP18
00やTHMR−iP3100(いずれも商品名;東京
応化工業株式会社製)からなる。
A method of forming a resist pattern showing an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 1A, a resist thin film having a two-layer structure according to the present invention is formed on a semiconductor substrate 10. That is, the upper resist thin film 12 (1A) has a low solubility at the time of development even with the same exposure amount such that the top portion is less likely to be rounded even if a slight defocus is generated. Resist material,
For example, THMR-iP1700 and THMR-iP18
00 and THMR-iP3100 (both are trade names; manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).

【0022】一方、下層のレジスト薄膜11(1B)
は、ごく僅かなデフォーカスを生じても、ボトム部で丸
みが発生し難くなるように、同一の露光量に対しても、
現像時の溶解性の高いレジスト材料、例えば、TSMR
−8800やTSMR−8900やTSMR−i500
(いずれも商品名;東京応化工業株式会社製)からな
る。
On the other hand, the lower resist thin film 11 (1B)
Is so that even if a slight defocus is generated, it is difficult for the bottom part to be rounded,
Resist material with high solubility during development, eg TSMR
-8800 and TSMR-8900 and TSMR-i500
(Both products are manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).

【0023】そこで、下層のレジスト薄膜11と上層の
レジスト薄膜12のレジストを、約1μmの膜厚に形成
し、i線領域(波長365nm付近)の遠紫外光を露光
波長に用い、露光エネルギーを変化させて、レジスト表
面にマスクを用いずに露光処理を施こし、通常の現像処
理を施こした後のレジスト膜厚の測定結果(膜減り特
性)を図3に示す。
Therefore, the resists of the lower resist thin film 11 and the upper resist thin film 12 are formed to a film thickness of about 1 μm, and far ultraviolet light in the i-line region (wavelength of about 365 nm) is used as the exposure wavelength to change the exposure energy. FIG. 3 shows the measurement results (film reduction characteristics) of the resist film thickness after the exposure process was carried out by changing the resist surface without using a mask and the usual development process was carried out.

【0024】この図3において、横軸は露光エネルギー
(mJ/cm2 )、縦軸はレジスト膜厚(μm)を示し
ている。図3において、上層のレジスト薄膜12(1
A)は、下層のレジスト薄膜11(1B)と比べ、全体
として同一露光エネルギーでの膜厚は厚くなり、膜減り
量は小さな値を示している。
In FIG. 3, the horizontal axis represents the exposure energy (mJ / cm 2 ) and the vertical axis represents the resist film thickness (μm). In FIG. 3, the upper resist thin film 12 (1
In A), as compared with the lower resist thin film 11 (1B), the film thickness at the same exposure energy becomes thicker and the film reduction amount shows a smaller value as a whole.

【0025】次いで、図1(b)に示すように、図1
(a)に示す2層構造のレジスト膜に対し、露光処理及
び現像処理を施し、レジストパターン1A′、1B′を
形成する。ここで、現像処理液としては、例えば、一般
にディップ方式と称されている現像処理で、現像液とし
ては、NMD−WやNMD−3(いずれも商品名;東京
応化工業株式会社製)を用いる。
Then, as shown in FIG.
The resist film having the two-layer structure shown in (a) is subjected to an exposure process and a development process to form resist patterns 1A 'and 1B'. Here, the developing treatment liquid is, for example, a developing treatment generally called a dip method, and NMD-W or NMD-3 (both are trade names; manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is used as the developing liquid. .

【0026】このように構成することにより、図2に示
す、従来のレジストパターン37、38と比べ、デフォ
ーカスの影響によるレジストパターンのトップ部での丸
みやボトム部での丸みは、はるかに小さなものとなって
おり、特に問題とはならないレベルまで改善することが
できた。なお、上記実施例では、2層構造のレジスト薄
膜の例を示したが、特に、2層構造に限定されるもので
はなく、デフォーカスによって問題となってしまう、レ
ジストパターンの形状劣化部分に対応したレジスト薄膜
の層数と、各々の膜厚を任意に設定することができる。
With this structure, the roundness at the top portion and the roundness at the bottom portion of the resist pattern due to the influence of defocus is much smaller than those of the conventional resist patterns 37 and 38 shown in FIG. However, we were able to improve to a level where there was no particular problem. In addition, although the example of the resist thin film having a two-layer structure is shown in the above embodiment, the present invention is not limited to the two-layer structure in particular, and corresponds to a portion where the shape of the resist pattern deteriorates, which is a problem due to defocus. The number of layers of the above-mentioned resist thin film and each film thickness can be set arbitrarily.

【0027】また、レジスト薄膜を多層で形成する際の
技術的課題と考えられる、レジスト膜界面での混合層
(以下、インターレイヤと称す)に対しては、本発明で
の各レジスト膜は、露光処理後の現像時に多少溶解性が
異なるだけの同種類のレジスト材料が用いられているの
で、当然、各レジスト薄膜の設定膜厚を最適値に設定す
ることで、インターレイヤ部分も各レジスト薄膜部分と
同様に、レジストパターンとして形成できるので特に問
題とはならない。
Further, for a mixed layer (hereinafter referred to as an interlayer) at a resist film interface, which is considered to be a technical problem in forming a resist thin film in multiple layers, each resist film in the present invention is Since the same type of resist material is used, which has slightly different solubilities during development after the exposure process, it is natural that the interlayer film can also be used for each resist thin film by setting the set film thickness of each resist thin film to the optimum value. Similar to the portion, it can be formed as a resist pattern, so there is no particular problem.

【0028】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、同一の露光量に対して現像時の溶解性の異なる
レジスト材料を、例えば2層構造といった多層構造に形
成し、露光処理及び現像処理を施こし、レジストパター
ンを形成するようにしたので、例えば、上層のレジスト
材料には、同一の露光量に対して現像時の溶解性の低い
レジスト材料を用い、下層のレジスト材料には、同一の
露光量に対して現像時の溶解性の高いレジスト材料を用
いることで、ごく僅かなデフォーカスの発生で、従来問
題となっていた加工形状の劣化や、寸法精度の低下を引
き起こしていたレジストパターンのトップ部の丸みや、
レジストパターンのボトム部の丸みをなくすことができ
る。
As described above in detail, according to the present invention, resist materials having different solubilities at the time of development for the same exposure amount are formed into a multi-layer structure such as a two-layer structure and exposed. Since the resist pattern is formed by performing processing and development processing, for example, a resist material having a low solubility at the time of development for the same exposure amount is used as the upper layer resist material, and the lower layer resist material is used. For the same, the use of a resist material that is highly soluble during development for the same exposure dose causes a slight amount of defocus, which causes the deterioration of the processed shape and the decrease in dimensional accuracy, which have been problems in the past. The roundness of the top part of the resist pattern that caused it,
The roundness of the bottom portion of the resist pattern can be eliminated.

【0030】また、本発明は、レジスト薄膜の形成のみ
の改善でもって、レジストパターンの寸法精度の低下を
防ぐことができるので、露光処理や現像処理は従来の方
法に対し何ら変更をもたらすことがない。
Further, according to the present invention, since it is possible to prevent the dimensional accuracy of the resist pattern from being deteriorated only by improving the formation of the resist thin film, the exposure process and the development process may bring about any changes from the conventional methods. Absent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を示すレジストパターン形成工
程断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a resist pattern forming process showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明により形成されるレジストパターンと対
比するためのデフォーカスした場合に形成されるレジス
トパターンの断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a resist pattern formed when defocused for comparison with a resist pattern formed according to the present invention.

【図3】本発明により用いられるレジストの現像処理後
のレジスト膜厚の膜減り特性図である。
FIG. 3 is a film thickness reduction characteristic diagram of a resist film thickness after a development process of a resist used in the present invention.

【図4】従来のホトレジストパターンの形成を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating formation of a conventional photoresist pattern.

【図5】デフォーカスしている場合とデフォーカスして
いない場合を対比したウエハ基板表面での光強度プロフ
ァイルを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a light intensity profile on the surface of a wafer substrate, comparing the case of defocusing and the case of not defocusing.

【図6】デフォーカスによってレジストパターンの寸法
精度が悪化する第1の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a first example in which the dimensional accuracy of a resist pattern deteriorates due to defocus.

【図7】デフォーカスによってレジストパターンの寸法
精度が悪化する第2の例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a second example in which the dimensional accuracy of a resist pattern deteriorates due to defocus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A′,1B′ レジストパターン 10 半導体基板 11 下層のレジスト薄膜 12 上層のレジスト薄膜 1A ', 1B' Resist pattern 10 Semiconductor substrate 11 Lower resist thin film 12 Upper resist thin film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体装置を製造するホトリソグラフィ
工程で用いるレジストパターンの形成方法において、
(a)露光処理後の現像時に溶解性の異なるホトレジス
ト膜を多層構造に形成する工程と、(b)該多層構造の
ホトレジスト膜に回路パターンの形成に用いる露光処理
を施こす工程と、(c)前記多層構造のホトレジスト膜
に現像処理を施し、上層に形成されるホトレジスト膜
が、下層に形成されるホトレジスト膜に比較して、同一
露光量の露光処理に対して現像時の溶解性が低くなるよ
うに形成したことを特徴とするレジストパターンの形成
方法。
1. A method for forming a resist pattern used in a photolithography process for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(A) a step of forming a photoresist film having different solubilities in a multi-layer structure at the time of development after the exposure treatment, (b) a step of subjecting the photoresist film of the multi-layer structure to an exposure treatment used for forming a circuit pattern, and (c) ) The photoresist film having the above-mentioned multilayer structure is subjected to a development treatment, and the photoresist film formed on the upper layer has a lower solubility at the time of the exposure treatment of the same exposure amount as compared with the photoresist film formed on the lower layer. A method for forming a resist pattern, wherein the resist pattern is formed as follows.
【請求項2】 請求項1記載のレジストパターンの形成
方法において、多層構造に形成されるホトレジスト膜が
ポジ型のホトレジストであることを特徴とするレジスト
パターンの形成方法。
2. The method of forming a resist pattern according to claim 1, wherein the photoresist film formed in the multilayer structure is a positive photoresist.
JP17350593A 1993-07-14 1993-07-14 Resist pattern forming method Withdrawn JPH0729799A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17350593A JPH0729799A (en) 1993-07-14 1993-07-14 Resist pattern forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17350593A JPH0729799A (en) 1993-07-14 1993-07-14 Resist pattern forming method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0729799A true JPH0729799A (en) 1995-01-31

Family

ID=15961774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17350593A Withdrawn JPH0729799A (en) 1993-07-14 1993-07-14 Resist pattern forming method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0729799A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005064409A3 (en) * 2003-12-23 2006-03-09 Koninkl Philips Electronics Nv Removable pellicle for immersion lithography
JP2007123211A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Toshiba Corp Cooling unit and x-ray tube device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005064409A3 (en) * 2003-12-23 2006-03-09 Koninkl Philips Electronics Nv Removable pellicle for immersion lithography
JP2007520058A (en) * 2003-12-23 2007-07-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Removable pellicle for immersion lithography
US8067147B2 (en) 2003-12-23 2011-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Removable pellicle for immersion lithography
JP2007123211A (en) * 2005-10-31 2007-05-17 Toshiba Corp Cooling unit and x-ray tube device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5994009A (en) Interlayer method utilizing CAD for process-induced proximity effect correction
US5885735A (en) Mask having a phase shifter and method of manufacturing same
US6569778B2 (en) Method for forming fine pattern in semiconductor device
US20050250330A1 (en) Method utilizing compensation features in semiconductor processing
JP2001022051A (en) Reticle and production of semiconductor device
JP4352498B2 (en) Pattern exposure method and processing apparatus used therefor
US6333213B2 (en) Method of forming photomask and method of manufacturing semiconductor device
US7008735B2 (en) Mask for improving lithography performance by using multi-transmittance photomask
JPH10254122A (en) Photomask for exposure
KR0184277B1 (en) Mask having a phase shifter and method of manufacturing the same
US20030108803A1 (en) Method of manufacturing phase shift mask, phase shift mask and apparatus
JPH0729799A (en) Resist pattern forming method
US20050221019A1 (en) Method of improving the uniformity of a patterned resist on a photomask
US6506525B2 (en) Method of repairing an opaque defect in a photomask
JPH09218500A (en) Manufacture of resist patterns
US6345210B1 (en) Method of using critical dimension mapping to qualify a reticle used in integrated circuit fabrication
JP3109631B2 (en) Photolithography pattern verification method
JPH1115139A (en) Formation of mask pattern and mask formed by the method
JPH0580492A (en) Production of photomask having phase shift layer
JPH10274839A (en) Correction mask and method for correcting halftone phase shifting mask
JP2693805B2 (en) Reticle and pattern forming method using the same
JP3076075B2 (en) Photomask having phase shift layer and method of manufacturing the same
JPH10312994A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH09232220A (en) Method for forming resist pattern
JP4255677B2 (en) Exposure method and semiconductor device manufacturing method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20001003