JPH0745498A - 反射および干渉防止樹脂膜の形成方法 - Google Patents
反射および干渉防止樹脂膜の形成方法Info
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- JPH0745498A JPH0745498A JP18455893A JP18455893A JPH0745498A JP H0745498 A JPH0745498 A JP H0745498A JP 18455893 A JP18455893 A JP 18455893A JP 18455893 A JP18455893 A JP 18455893A JP H0745498 A JPH0745498 A JP H0745498A
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- resin film
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】反射および干渉防止樹脂膜を高い膜厚精度で成
膜する。 【構成】半導体ウエハ1の中央部と周辺部とに、互いに
異なる濃度もしくは粘度の反射および干渉防止樹脂膜の
材料液をそれぞれ滴下した後、この半導体ウエハを回転
させる。
膜する。 【構成】半導体ウエハ1の中央部と周辺部とに、互いに
異なる濃度もしくは粘度の反射および干渉防止樹脂膜の
材料液をそれぞれ滴下した後、この半導体ウエハを回転
させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置を製造するリ
ソグラフィ−工程における反射および干渉防止樹脂膜の
形成方法に関する。
ソグラフィ−工程における反射および干渉防止樹脂膜の
形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂を用いた反射防止膜は、膜中に発生
する光の干渉により半導体基板側からの反射光を低下さ
せることができる。また、樹脂を用いた干渉防止膜は、
膜中に発生する光の干渉により感光性樹脂膜(レジス
ト)内に発生する多重干渉効果を低下させることができ
る。このプロセスは例えば、トップアンチリフレクター
プロセスである。
する光の干渉により半導体基板側からの反射光を低下さ
せることができる。また、樹脂を用いた干渉防止膜は、
膜中に発生する光の干渉により感光性樹脂膜(レジス
ト)内に発生する多重干渉効果を低下させることができ
る。このプロセスは例えば、トップアンチリフレクター
プロセスである。
【0003】これらのプロセスが近年注目されて来たの
は、次に挙げる理由による。
は、次に挙げる理由による。
【0004】(1):露光光がi線(365nm)から
エキシマレーザー光(248nm)となり、感光性樹脂
膜内の干渉の影響が大きくなり、感光性樹脂膜の膜厚の
変動に対するパターン寸法の変化が無視できないほど大
きくなってきた。
エキシマレーザー光(248nm)となり、感光性樹脂
膜内の干渉の影響が大きくなり、感光性樹脂膜の膜厚の
変動に対するパターン寸法の変化が無視できないほど大
きくなってきた。
【0005】(2):パターンの微細化により、反射に
よるパターン形状のくずれが無視できなくなってきた。
よるパターン形状のくずれが無視できなくなってきた。
【0006】しかしながら反射防止膜および干渉防止膜
は、どちらの膜においてもその膜内で位相を180度ず
らさなくてはならないため、きびしい膜厚制御が必要と
なる。干渉防止膜を例にとると、膜厚は次の式(1)の
通りでなければならない。
は、どちらの膜においてもその膜内で位相を180度ず
らさなくてはならないため、きびしい膜厚制御が必要と
なる。干渉防止膜を例にとると、膜厚は次の式(1)の
通りでなければならない。
【0007】
【0008】例えば、i線リソグラフィ−においては、
λ=365nm:N=1.47(PVAの場合):n=
1とすると、d=62nmとなり、干渉防止膜の膜厚は
62nmで5%以内の膜厚変動となるように制御しなく
てはならない。すなわち、位相が180度となる条件か
ら膜厚が5%より大きくずれた場合、その効果は得られ
ない。
λ=365nm:N=1.47(PVAの場合):n=
1とすると、d=62nmとなり、干渉防止膜の膜厚は
62nmで5%以内の膜厚変動となるように制御しなく
てはならない。すなわち、位相が180度となる条件か
ら膜厚が5%より大きくずれた場合、その効果は得られ
ない。
【0009】現在、反射防止および干渉防止樹脂膜は、
感光性樹脂膜と同様な回転塗布法により成膜される。
感光性樹脂膜と同様な回転塗布法により成膜される。
【0010】図6は従来より用いられていた方法を示す
概略図であり、スピンチャック2上に搭載された半導体
ウエハ(半導体基板)1の中央部の上方のノズル4から
反射防止および干渉防止樹脂膜の材料液を滴下させ、ス
ピンチャックとともに半導体ウエハを回転させてこの材
料液を塗布している。
概略図であり、スピンチャック2上に搭載された半導体
ウエハ(半導体基板)1の中央部の上方のノズル4から
反射防止および干渉防止樹脂膜の材料液を滴下させ、ス
ピンチャックとともに半導体ウエハを回転させてこの材
料液を塗布している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記方法
で塗布して形成した反射防止および干渉防止樹脂膜
は、、図7の膜厚分布図に示すように、半導体ウエハ全
面で膜厚変動幅が25%にも達し、上記した5%以内の
膜厚均一性を満足することはできない。
で塗布して形成した反射防止および干渉防止樹脂膜
は、、図7の膜厚分布図に示すように、半導体ウエハ全
面で膜厚変動幅が25%にも達し、上記した5%以内の
膜厚均一性を満足することはできない。
【0012】一方、感光性樹脂膜を形成する塗布におい
てはその膜厚をなるべく均一にするために種々の試みが
なされている。しかしながら感光性樹脂膜と本発明が対
象としている反射防止および干渉防止樹脂膜とでは、膜
の厚さやその粘度また要求される均一性の程度が全く異
なるから、感光性樹脂膜を形成する塗布技術は適用でき
ない。すなわち、感光性樹脂膜の標準的膜厚は700〜
2000nmであるが、反射防止および干渉防止樹脂膜
の標準的膜厚は60〜100nmである。またスピンコ
ートで塗布する感光性樹脂膜材の粘度と反射防止および
干渉防止樹脂膜材の粘度とは極端に異なり、反射防止お
よび干渉防止樹脂膜に要求される成膜の精度、均一性は
非常に厳しくなる。すなわち上記したように反射防止お
よび干渉防止樹脂膜は、膜内を通過する露光光の位相を
180度遅らせる必要があるから、ウエハ面内での膜厚
変動を5%以内にしなくてはならない。
てはその膜厚をなるべく均一にするために種々の試みが
なされている。しかしながら感光性樹脂膜と本発明が対
象としている反射防止および干渉防止樹脂膜とでは、膜
の厚さやその粘度また要求される均一性の程度が全く異
なるから、感光性樹脂膜を形成する塗布技術は適用でき
ない。すなわち、感光性樹脂膜の標準的膜厚は700〜
2000nmであるが、反射防止および干渉防止樹脂膜
の標準的膜厚は60〜100nmである。またスピンコ
ートで塗布する感光性樹脂膜材の粘度と反射防止および
干渉防止樹脂膜材の粘度とは極端に異なり、反射防止お
よび干渉防止樹脂膜に要求される成膜の精度、均一性は
非常に厳しくなる。すなわち上記したように反射防止お
よび干渉防止樹脂膜は、膜内を通過する露光光の位相を
180度遅らせる必要があるから、ウエハ面内での膜厚
変動を5%以内にしなくてはならない。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
装置を製造するリソグラフィ−工程において、半導体基
板と感光性樹脂膜との間あるいは感光性樹脂膜上に成膜
して露光光の反射および干渉を防止する反射および干渉
防止樹脂膜の形成方法において、半導体ウエハ上にノズ
ルから前記膜を構成する材料液を滴下し前記半導体ウエ
ハを回転させて前記材料液を塗布するに際し、前記半導
体ウエハの中心部と周辺部とには互いに濃度もしくは粘
度が異なる材料液を滴下する反射および干渉防止樹脂膜
の形成方法にある。
装置を製造するリソグラフィ−工程において、半導体基
板と感光性樹脂膜との間あるいは感光性樹脂膜上に成膜
して露光光の反射および干渉を防止する反射および干渉
防止樹脂膜の形成方法において、半導体ウエハ上にノズ
ルから前記膜を構成する材料液を滴下し前記半導体ウエ
ハを回転させて前記材料液を塗布するに際し、前記半導
体ウエハの中心部と周辺部とには互いに濃度もしくは粘
度が異なる材料液を滴下する反射および干渉防止樹脂膜
の形成方法にある。
【0014】
【実施例】以下図面を参照して本発明を説明する。
【0015】図1は本発明の実施例における反射および
干渉防止樹脂膜の形成方法においてその塗布方法を示す
図であり、スピンチャック2上に直径6インチの半導体
ウエハ1を搭載し、その中心部3a’の上方にノズル3
aを配設し、4箇所の周辺部3b’,3c’,3d’,
3e’のそれぞれの上方にノズル3b,3c,3d,3
eを配設する(尚、ノズル3d,3eは図示省略)。ま
た、中心部のノズル3aから周辺部のノズル3b,3
c,3d,3eはそれぞれ3.5cm離間している。
干渉防止樹脂膜の形成方法においてその塗布方法を示す
図であり、スピンチャック2上に直径6インチの半導体
ウエハ1を搭載し、その中心部3a’の上方にノズル3
aを配設し、4箇所の周辺部3b’,3c’,3d’,
3e’のそれぞれの上方にノズル3b,3c,3d,3
eを配設する(尚、ノズル3d,3eは図示省略)。ま
た、中心部のノズル3aから周辺部のノズル3b,3
c,3d,3eはそれぞれ3.5cm離間している。
【0016】反射および干渉防止樹脂膜をPVA(ポリ
ビニ−ルアルコール)を用いる場合、濃度1.5%のP
VA液(水を溶媒とし、それに1.5wt%のPVAを
溶質として混合した溶液)を材料液Aとし、濃度2.0
%のPVA液(水を溶媒とし、それに2.0wt%のP
VAを溶質として混合した溶液)を材料液Bとして用意
する。この材料液Aの粘度は約1cpであり、材料液B
の粘度はこれより大である。
ビニ−ルアルコール)を用いる場合、濃度1.5%のP
VA液(水を溶媒とし、それに1.5wt%のPVAを
溶質として混合した溶液)を材料液Aとし、濃度2.0
%のPVA液(水を溶媒とし、それに2.0wt%のP
VAを溶質として混合した溶液)を材料液Bとして用意
する。この材料液Aの粘度は約1cpであり、材料液B
の粘度はこれより大である。
【0017】この材料液Aをノズル3aから半導体ウエ
ハの中心部3a’に滴下し、材料液Aより濃度および粘
度が大きい材料液Bをノズル3b,3c,3d,3eか
ら半導体ウエハの周辺部3b’,3c’,3d’,3
e’にそれぞれ滴下する。滴下後、半導体ウエハを50
0rpmの回転数で10秒間回転させ引き続き2000
rpmの回転数で20秒間回転させて塗布を完了する。
ハの中心部3a’に滴下し、材料液Aより濃度および粘
度が大きい材料液Bをノズル3b,3c,3d,3eか
ら半導体ウエハの周辺部3b’,3c’,3d’,3
e’にそれぞれ滴下する。滴下後、半導体ウエハを50
0rpmの回転数で10秒間回転させ引き続き2000
rpmの回転数で20秒間回転させて塗布を完了する。
【0018】このような塗布が行われた半導体ウエハを
100℃、60秒間ホットプレートでベークすることに
より、図2に示すように半導体ウエハの中心部から周辺
部にかけて膜厚変動が5%以内の膜厚均一性の良好な反
射および干渉防止樹脂膜が得られた。
100℃、60秒間ホットプレートでベークすることに
より、図2に示すように半導体ウエハの中心部から周辺
部にかけて膜厚変動が5%以内の膜厚均一性の良好な反
射および干渉防止樹脂膜が得られた。
【0019】図3は中央部に滴下するノズル3aからの
材料液の濃度を1.5%に固定し、周辺部に滴下するノ
ズル3b,3c,3d,3eからの材料液の濃度を変更
した場合の膜厚変動を示すグラフである。尚、他の条件
は上記実施例と同じである。周辺部が中央部と同じ濃度
1.5%の場合、図7の従来技術と同様に膜厚変動は2
5%となる。周辺部の濃度1.75%のとき膜厚変動は
約10%と減小され、さらに周辺部の濃度が実施例の
2.0%のときに膜厚変動は最小となり、この濃度2.
0%を中心に膜厚変動が5%以下となる濃度範囲が存在
する。そして逆に濃度をさらに2.25%とすると膜厚
変動は10%となった。
材料液の濃度を1.5%に固定し、周辺部に滴下するノ
ズル3b,3c,3d,3eからの材料液の濃度を変更
した場合の膜厚変動を示すグラフである。尚、他の条件
は上記実施例と同じである。周辺部が中央部と同じ濃度
1.5%の場合、図7の従来技術と同様に膜厚変動は2
5%となる。周辺部の濃度1.75%のとき膜厚変動は
約10%と減小され、さらに周辺部の濃度が実施例の
2.0%のときに膜厚変動は最小となり、この濃度2.
0%を中心に膜厚変動が5%以下となる濃度範囲が存在
する。そして逆に濃度をさらに2.25%とすると膜厚
変動は10%となった。
【0020】図4は本発明を干渉防止膜の形成に用いた
例を工程順に示した断面図である。所定の不純物領域を
形成し必要な下層配線構造等形成した半導体基板11上
の全面にアルミ膜12を堆積した半導体ウエハ1をフォ
トリソグラフィ−工程により、このアルミ膜12をパタ
ーニングしてアルミ配線を形成する場合、アルミ膜12
上に感光性樹脂膜(レジスト)6をスピンコート法で塗
布形成し、その上に図1で説明した本発明の方法でPV
A溶液7’(材料液Aおよび材料液B)を塗布し
(A)、ベークすることにより膜厚均一性の良いPVA
膜7を形成する(B)。次に、PVA膜7を通して感光
性樹脂膜6の選択領域に露光光8が照射する(C)が、
この際にPVA膜は干渉防止樹脂膜7として作用する。
そして現像により感光性樹脂膜6からレジストマスク1
6が形成され、PVA膜7はこの現像の際に除去される
(D)。その後、レジストマスク16をマスクにしてア
ルミ膜12をエッチングしてアルミ配線をパターニング
形成する。
例を工程順に示した断面図である。所定の不純物領域を
形成し必要な下層配線構造等形成した半導体基板11上
の全面にアルミ膜12を堆積した半導体ウエハ1をフォ
トリソグラフィ−工程により、このアルミ膜12をパタ
ーニングしてアルミ配線を形成する場合、アルミ膜12
上に感光性樹脂膜(レジスト)6をスピンコート法で塗
布形成し、その上に図1で説明した本発明の方法でPV
A溶液7’(材料液Aおよび材料液B)を塗布し
(A)、ベークすることにより膜厚均一性の良いPVA
膜7を形成する(B)。次に、PVA膜7を通して感光
性樹脂膜6の選択領域に露光光8が照射する(C)が、
この際にPVA膜は干渉防止樹脂膜7として作用する。
そして現像により感光性樹脂膜6からレジストマスク1
6が形成され、PVA膜7はこの現像の際に除去される
(D)。その後、レジストマスク16をマスクにしてア
ルミ膜12をエッチングしてアルミ配線をパターニング
形成する。
【0021】図5は本発明を反射防止膜の形成に用いた
例を工程順に示した断面図である。所定の不純物領域を
形成し必要な下層配線構造等形成した半導体基板11上
の全面にアルミ膜12を堆積した半導体ウエハ1をフォ
トリソグラフィ−工程により、このアルミ膜12をパタ
ーニングしてアルミ配線を形成する場合、アルミ膜12
上にに図1で説明した本発明の方法でPVA溶液7’
(材料液Aおよび材料液B)を塗布し(A)、ベークす
ることにより膜厚均一性の良いPVA膜7を形成する
(B)。次にPVA膜7上に感光性樹脂膜(レジスト)
6をスピンコート法で塗布形成し、感光性樹脂膜6の選
択領域に露光光8が照射する(C)が、この際にPVA
膜は反射防止樹脂膜7として作用する。そして現像によ
り感光性樹脂膜6からレジストマスク16が形成され、
レジストマスク16下以外の露出するPVA膜7の部分
はこの現像の際に除去される(D)。その後、レジスト
マスク16をマスクにしてアルミ膜12をエッチングし
てアルミ配線をパターニング形成する。
例を工程順に示した断面図である。所定の不純物領域を
形成し必要な下層配線構造等形成した半導体基板11上
の全面にアルミ膜12を堆積した半導体ウエハ1をフォ
トリソグラフィ−工程により、このアルミ膜12をパタ
ーニングしてアルミ配線を形成する場合、アルミ膜12
上にに図1で説明した本発明の方法でPVA溶液7’
(材料液Aおよび材料液B)を塗布し(A)、ベークす
ることにより膜厚均一性の良いPVA膜7を形成する
(B)。次にPVA膜7上に感光性樹脂膜(レジスト)
6をスピンコート法で塗布形成し、感光性樹脂膜6の選
択領域に露光光8が照射する(C)が、この際にPVA
膜は反射防止樹脂膜7として作用する。そして現像によ
り感光性樹脂膜6からレジストマスク16が形成され、
レジストマスク16下以外の露出するPVA膜7の部分
はこの現像の際に除去される(D)。その後、レジスト
マスク16をマスクにしてアルミ膜12をエッチングし
てアルミ配線をパターニング形成する。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体ウエハの中央部と周辺部とに互いに異なる濃度もし
くは粘度の反射および干渉防止樹脂膜の材料液を滴下し
て塗布することで、膜厚変動5%以内の反射および干渉
防止樹脂膜を成膜することができる。
導体ウエハの中央部と周辺部とに互いに異なる濃度もし
くは粘度の反射および干渉防止樹脂膜の材料液を滴下し
て塗布することで、膜厚変動5%以内の反射および干渉
防止樹脂膜を成膜することができる。
【図1】本発明の実施例を説明する図であり、(A)は
断面図、(B)は半導体ウエハの平面図である。
断面図、(B)は半導体ウエハの平面図である。
【図2】本発明の実施例の方法により得られた反射およ
び干渉防止樹脂膜の膜厚変動を示す図である。
び干渉防止樹脂膜の膜厚変動を示す図である。
【図3】半導体ウエハの中央部に滴下する材料液の濃度
を一定とし、周辺部に滴下する材料液の濃度を変化させ
た場合の反射および干渉防止樹脂膜の膜厚変動の変化を
示す図である。
を一定とし、周辺部に滴下する材料液の濃度を変化させ
た場合の反射および干渉防止樹脂膜の膜厚変動の変化を
示す図である。
【図4】本発明の実施例によるPVA膜を干渉防止樹脂
膜として用いた例を示す断面図である。
膜として用いた例を示す断面図である。
【図5】本発明の実施例によるPVA膜を反射防止樹脂
膜として用いた例を示す断面図である。
膜として用いた例を示す断面図である。
【図6】従来技術を説明する図である。
【図7】従来技術による反射および干渉防止樹脂膜の膜
厚変動を示す図である。
厚変動を示す図である。
1 半導体ウエハ 2 スピンチャック 3,4 滴下用ノズル 6 感光性樹脂膜(レジスト) 7 PVA膜 7’ PVA溶液 8 露光光 11 半導体基板 12 アルミ膜 16 レジストマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B05C 5/00 101 9045−4D 11/08 6804−4D
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体装置を製造するリソグラフィ−工
程において、半導体基板と感光性樹脂膜との間あるいは
感光性樹脂膜上に成膜して露光光の反射および干渉を防
止する反射および干渉防止樹脂膜の形成方法において、
半導体ウエハ上にノズルから前記膜を構成する材料液を
滴下し前記半導体ウエハを回転させて前記材料液を塗布
するに際し、前記半導体ウエハの中心部と周辺部とには
互いに濃度もしくは粘度が異なる材料液を滴下すること
を特徴とする反射および干渉防止樹脂膜の形成方法。 - 【請求項2】 前記半導体ウエハの中心部に滴下する前
記材料液の濃度もしくは粘度より前記半導体ウエハの周
辺部に滴下する前記材料液の濃度もしくは粘度が大であ
ることを特徴とする請求項1に記載の反射および干渉防
止樹脂膜の形成方法。 - 【請求項3】 前記半導体ウエハの中心部の上方と周辺
部の上方とにそれぞれノズルを載置し、それぞれのノズ
ルから濃度もしくは粘度が互いに異なる材料液を滴下す
ることを特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載の
反射および干渉防止樹脂膜の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5184558A JP2586383B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 反射および干渉防止樹脂膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5184558A JP2586383B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 反射および干渉防止樹脂膜の形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0745498A true JPH0745498A (ja) | 1995-02-14 |
JP2586383B2 JP2586383B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16155311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5184558A Expired - Fee Related JP2586383B2 (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | 反射および干渉防止樹脂膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2586383B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6264191B1 (en) | 1998-07-31 | 2001-07-24 | Ricoh Company, Ltd. | Sheet discharging apparatus and a sheet discharging method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61238050A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-23 | Nec Corp | 塗布方法 |
JPH04254327A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-09-09 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体製造方法 |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP5184558A patent/JP2586383B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61238050A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-23 | Nec Corp | 塗布方法 |
JPH04254327A (ja) * | 1990-07-20 | 1992-09-09 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 半導体製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6264191B1 (en) | 1998-07-31 | 2001-07-24 | Ricoh Company, Ltd. | Sheet discharging apparatus and a sheet discharging method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2586383B2 (ja) | 1997-02-26 |
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