JPH0784374A - Fine pattern forming method - Google Patents
Fine pattern forming methodInfo
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- JPH0784374A JPH0784374A JP23301293A JP23301293A JPH0784374A JP H0784374 A JPH0784374 A JP H0784374A JP 23301293 A JP23301293 A JP 23301293A JP 23301293 A JP23301293 A JP 23301293A JP H0784374 A JPH0784374 A JP H0784374A
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- Japan
- Prior art keywords
- photoresist
- organic film
- dissolved
- forming
- fine pattern
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- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、微細パターンの形成技
術に関し、特に、フォトリソグラフィ技術を用いた半導
体集積回路装置、表示装置、プリント配線基板などの製
造に適用して有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for forming a fine pattern, and more particularly to a technique effectively applied to the manufacture of a semiconductor integrated circuit device, a display device, a printed wiring board and the like using a photolithography technique.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体製造工程(ウエハプロセス)で
は、フォトレジストパターンをマスクにしたエッチング
技術によって半導体基板上に微細なパターンを形成して
いる。ところが、半導体基板上のフォトレジストを露光
して微細なフォトレジストパターンを形成する際の問題
点として、半導体基板の表面で反射した露光光の遮光部
への回り込みによるパターン忠実度の劣化(ハレーショ
ン)や、定在波効果による寸法精度の劣化が指摘されて
いる。2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process (wafer process), a fine pattern is formed on a semiconductor substrate by an etching technique using a photoresist pattern as a mask. However, as a problem in exposing a photoresist on a semiconductor substrate to form a fine photoresist pattern, deterioration of pattern fidelity due to sneak of exposure light reflected on the surface of the semiconductor substrate to a light shielding portion (halation). Also, it has been pointed out that the dimensional accuracy is deteriorated due to the standing wave effect.
【0003】その対策として種々の多層レジスト法が提
案されているが、なかでも簡便な方法として、半導体基
板とフォトレジストとの間に、露光光吸収剤を含有し、
現像液または水に可溶な有機膜を介在させ、この有機膜
中の露光光吸収剤によって前述したハレーション等を防
止する技術(例えば特公平3−76740号公報等)が
知られている。Various multi-layer resist methods have been proposed as countermeasures, but among them, as a simple method, an exposure light absorber is contained between the semiconductor substrate and the photoresist,
There is known a technique of interposing an organic film soluble in a developer or water and preventing the above-mentioned halation and the like by the exposure light absorber in the organic film (for example, Japanese Patent Publication No. 3-76740).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術においては、有機膜を現像液等で溶解した際、等
方的に溶解が進行するため、図3に示すように、フォト
レジスト5の下部の有機膜6がアンダーカットされてし
まい、有機膜6とフォトレジスト5との接触面積が少な
くなる。その結果、特に微細なフォトレジストパターン
を形成しようとする場合には、フォトレジスト5が倒れ
たり、剥離したりするという問題が生ずる。なお、図3
の符号1は半導体基板、2および4は絶縁膜、3は多結
晶シリコン膜等の導電膜である。However, in the above-mentioned conventional technique, when the organic film is dissolved in a developing solution or the like, the dissolution proceeds isotropically. Therefore, as shown in FIG. The organic film 6 is undercut, and the contact area between the organic film 6 and the photoresist 5 is reduced. As a result, when a particularly fine photoresist pattern is to be formed, there arises a problem that the photoresist 5 falls over or peels off. Note that FIG.
Reference numeral 1 is a semiconductor substrate, 2 and 4 are insulating films, and 3 is a conductive film such as a polycrystalline silicon film.
【0005】本発明の目的は、フォトレジストの倒れや
剥離を生ずることなく、パターン忠実度の劣化(ハレー
ション)や、定在波効果による寸法精度の劣化を防止す
ることのできる技術を提供することにある。An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing deterioration of pattern fidelity (halation) and deterioration of dimensional accuracy due to a standing wave effect without causing the photoresist to fall or peel. It is in.
【0006】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.
【0008】本発明による微細パターンの形成方法は、
基板上にフォトレジストパターンを形成する際、まず基
板上に、露光光吸収剤を含有し、かつフォトレジスト用
現像液、水または有機溶媒に浸漬した時に異方的に溶解
が進行する有機膜を塗布し、次いでこの有機膜上にフォ
トレジストを塗布して露光、現像を行うものである。The method for forming a fine pattern according to the present invention is
When forming a photoresist pattern on a substrate, first, an organic film that contains an exposure light absorber and is anisotropically dissolved when immersed in a photoresist developing solution, water or an organic solvent is formed. After coating, a photoresist is coated on this organic film, and exposure and development are performed.
【0009】[0009]
【作用】上記した手段によれば、露光後のフォトレジス
トを現像する際、基板とフォトレジストとの間に介在す
る有機膜が異方的に溶解することにより、有機膜とフォ
トレジストとの接触面積の低下が抑制されるので、フォ
トレジストの倒れや剥離を防止することができる。ま
た、この有機膜中に含まれる露光光吸収剤により、ハレ
ーション等を防止することができる。According to the above means, when the photoresist after exposure is developed, the organic film interposed between the substrate and the photoresist is anisotropically dissolved, so that the organic film and the photoresist come into contact with each other. Since the reduction of the area is suppressed, it is possible to prevent the photoresist from falling or peeling. Further, the exposure light absorber contained in this organic film can prevent halation and the like.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0011】(実施例1)図1に示すように、絶縁膜
2、多結晶シリコン膜3および絶縁膜4を順次形成した
半導体基板1上に有機膜7およびフォトレジスト5を塗
布した。Example 1 As shown in FIG. 1, an organic film 7 and a photoresist 5 were applied on a semiconductor substrate 1 on which an insulating film 2, a polycrystalline silicon film 3 and an insulating film 4 were sequentially formed.
【0012】すなわち、ナフトキノンジアジドを感光基
として含むノボラック樹脂と、露光光吸収剤とを極性溶
媒であるシクロヘキサノンに溶解したポジ型フォトレジ
ストからなる有機膜7を絶縁膜4上に約0.1μm の膜厚
でスピン塗布した後、ホットプレートで90℃、2分間
ベークした。次に、ナフトキノンジアジドを感光基とし
て含むノボラック樹脂と、露光により酸を発生する触媒
であるビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムト
リフレートと、THP−M(ポリビニルフェノールをテ
トラヒドロピラニル基で保護したもの)とをキシレンに
溶解したフォトレジスト5を上記有機膜7上に約0.7μ
m の膜厚でスピン塗布した後、ホットプレートで80
℃、2分間ベークした。That is, an organic film 7 made of a positive photoresist in which a novolac resin containing naphthoquinonediazide as a photosensitive group and an exposure light absorber are dissolved in cyclohexanone which is a polar solvent is formed on the insulating film 4 to a thickness of about 0.1 μm. After spin coating to a film thickness, baking was performed on a hot plate at 90 ° C. for 2 minutes. Next, a novolak resin containing naphthoquinonediazide as a photosensitive group, bis (4-t-butylphenyl) iodonium triflate which is a catalyst for generating an acid upon exposure, and THP-M (protecting polyvinylphenol with a tetrahydropyranyl group). And a photoresist 5 in which xylene is dissolved in xylene on the organic film 7 to a thickness of about 0.7 μm.
After spin coating to a film thickness of m, apply 80 on a hot plate.
Bake at ℃ for 2 minutes.
【0013】次に、KrFエキシマレーザを光源とする
露光装置で上記フォトレジスト5およびその下層の有機
膜7を露光し、100℃で2分間ベークした後、アルカ
リ現像液で現像したところ、図2に示すように、有機膜
7が異方的に溶解した。これにより、フォトレジスト5
の倒れや剥離を防止することができ、かつ有機膜7中に
露光光吸収剤を加えたことにより、パターン忠実度の劣
化(ハレーション)や、定在波効果による寸法精度の劣
化を防止することができた。Next, the photoresist 5 and the organic film 7 under it were exposed by an exposure device using a KrF excimer laser as a light source, baked at 100 ° C. for 2 minutes, and then developed with an alkali developing solution. As shown in, the organic film 7 was anisotropically dissolved. As a result, the photoresist 5
Of the exposure light absorber in the organic film 7 to prevent pattern fidelity deterioration (halation) and dimensional accuracy deterioration due to the standing wave effect. I was able to.
【0014】(実施例2)ナフトキノンジアジドを感光
基として含むノボラック樹脂と、露光光吸収剤と、TH
P−Mとをキシレンに溶解したポジ型レジストからなる
有機膜7を絶縁膜4上に約0.1μm の膜厚でスピン塗布
し、ホットプレートで90℃、2分間ベークした。次
に、前記実施例1で用いたものと同一組成のフォトレジ
スト5を有機膜7上に約0.7μm の膜厚でスピン塗布
し、ホットプレートで80℃、2分間ベークした。Example 2 A novolak resin containing naphthoquinonediazide as a photosensitive group, an exposure light absorber, and TH
An organic film 7 made of a positive resist in which PM and PM were dissolved in xylene was spin-coated on the insulating film 4 to a thickness of about 0.1 μm and baked at 90 ° C. for 2 minutes on a hot plate. Next, a photoresist 5 having the same composition as that used in Example 1 was spin-coated on the organic film 7 to a film thickness of about 0.7 μm, and baked at 80 ° C. for 2 minutes on a hot plate.
【0015】次に、KrFエキシマレーザを光源とする
露光装置で上記フォトレジスト5およびその下層の有機
膜7を露光した後、110℃で2分間ベークすることに
より、フォトレジスト5中に含まれるビス(4−t−ブ
チルフェニル)ヨードニウムトリフレートを下層の有機
膜7中に拡散、浸透させた。次に、フォトレジスト5お
よび有機膜7をアルカリ現像液で現像したところ、有機
膜7が異方的に溶解した。これにより、フォトレジスト
5の倒れや剥離を防止することができ、かつパターン忠
実度の劣化(ハレーション)や、定在波効果による寸法
精度の劣化を防止することができた。Next, after exposing the photoresist 5 and the organic film 7 below it with an exposure device using a KrF excimer laser as a light source, the photoresist 5 is baked at 110 ° C. for 2 minutes so that the photoresist contained in the photoresist 5 is exposed. (4-t-Butylphenyl) iodonium triflate was diffused and permeated into the lower organic film 7. Next, when the photoresist 5 and the organic film 7 were developed with an alkaline developer, the organic film 7 was anisotropically dissolved. As a result, it is possible to prevent the photoresist 5 from collapsing or peeling, and to prevent deterioration of pattern fidelity (halation) and deterioration of dimensional accuracy due to the standing wave effect.
【0016】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。The invention made by the inventor of the present invention has been specifically described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
【0017】前記実施例では、半導体基板上に微細なフ
ォトレジストパターンを形成する場合について説明した
が、液晶表示装置製造用の基板やプリント配線基板など
の上に微細なフォトレジストパターンを形成する場合に
も適用することができる。In the above embodiment, the case where a fine photoresist pattern is formed on the semiconductor substrate has been described. However, when the fine photoresist pattern is formed on a substrate for manufacturing a liquid crystal display device, a printed wiring board, or the like. Can also be applied to.
【0018】[0018]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0019】基板上に塗布したフォトレジストを露光、
現像してフォトレジストパターンを形成するに際し、前
記基板とフォトレジストとの間に露光光吸収剤を含有
し、現像液または水に浸漬した時に異方的に溶解が進行
する有機膜を介在させることにより、フォトレジストの
倒れや剥離を生ずることなく、パターン忠実度の劣化
(ハレーション)や、定在波効果による寸法精度の劣化
を防止することが可能となる。Exposing the photoresist coated on the substrate,
When forming a photoresist pattern by development, an exposure light absorber is contained between the substrate and the photoresist, and an organic film which is anisotropically dissolved when immersed in a developer or water is interposed. This makes it possible to prevent deterioration of pattern fidelity (halation) and deterioration of dimensional accuracy due to the standing wave effect without causing the photoresist to fall or peel.
【図1】本発明の一実施例である微細パターンの形成方
法を示す半導体基板の要部断面図である。FIG. 1 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method for forming a fine pattern according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例である微細パターンの形成方
法を示す半導体基板の要部断面図である。FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of a semiconductor substrate showing a method of forming a fine pattern according to an embodiment of the present invention.
【図3】微細パターンの形成方法の従来技術を示す半導
体基板の要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main portion of a semiconductor substrate showing a conventional technique of forming a fine pattern.
1 半導体基板 2 絶縁膜 3 多結晶シリコン膜 4 絶縁膜 5 フォトレジスト 6 有機膜 7 有機膜 1 semiconductor substrate 2 insulating film 3 polycrystalline silicon film 4 insulating film 5 photoresist 6 organic film 7 organic film
───────────────────────────────────────────────────── 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 G03F 7/095 7/11 503 7/26 511 7124−2H 7/38 511 7124−2H H01L 21/027 7352−4M H01L 21/30 569 F (72)発明者 上野 巧 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location G03F 7/095 7/11 503 7/26 511 7124-2H 7/38 511 7124-2H H01L 21 / 027 7352-4M H01L 21/30 569 F (72) Inventor Takumi Ueno 1-280 Higashikoigakubo, Kokubunji, Tokyo Metropolitan Research Center, Hitachi, Ltd.
Claims (3)
光、現像してフォトレジストパターンを形成するに際
し、少なくとも下記の工程(a) 〜(c) を含むことを特徴
とする微細パターンの形成方法。 (a) 基板上に、露光光吸収剤を含有し、(b) 工程で用い
られるフォトレジスト用現像液、水または有機溶媒に浸
漬した時に異方的に溶解が進行する有機膜を塗布する工
程、(b) 前記有機膜上に、フォトレジストを塗布する工
程、(c) 前記フォトレジストを露光、現像してフォトレ
ジストパターンを形成する工程。1. A method for forming a fine pattern, which comprises at least the following steps (a) to (c) in forming a photoresist pattern by exposing and developing a photoresist applied on a substrate. (a) A step of applying an organic film containing an exposure light absorber on a substrate and anisotropically dissolving when immersed in the developer for photoresist used in the step (b), water or an organic solvent. , (B) a step of applying a photoresist on the organic film, and (c) a step of exposing and developing the photoresist to form a photoresist pattern.
感光基として含むノボラック樹脂を極性溶媒に溶解した
ポジ型フォトレジストであり、前記有機膜上に塗布する
フォトレジストは、ナフトキノンジアジドを感光基とし
て含むノボラック樹脂と、THP−Mと、ビス(4−t
−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフレートとを非極
性溶媒に溶解したポジ型フォトレジストであることを特
徴とする請求項1記載の微細パターンの形成方法。2. The organic film is a positive photoresist in which a novolac resin containing naphthoquinonediazide as a photosensitive group is dissolved in a polar solvent, and the photoresist applied on the organic film contains naphthoquinonediazide as a photosensitive group. Novolac resin, THP-M, and bis (4-t
The method for forming a fine pattern according to claim 1, which is a positive photoresist in which -butylphenyl) iodonium triflate is dissolved in a nonpolar solvent.
感光基として含むノボラック樹脂と、THP−Mとを極
性溶媒に溶解したポジ型フォトレジストであり、前記有
機膜上に塗布するフォトレジストは、ナフトキノンジア
ジドを感光基として含むノボラック樹脂と、THP−M
と、ビス(4−t−ブチルフェニル)ヨードニウムトリ
フレートとを非極性溶媒に溶解したポジ型フォトレジス
トであり、前記ポジ型フォトレジストを露光した後にベ
ーク処理を施し、次いで現像することを特徴とする請求
項1記載の微細パターンの形成方法。3. The organic film is a positive photoresist in which a novolak resin containing naphthoquinonediazide as a photosensitive group and THP-M are dissolved in a polar solvent, and the photoresist coated on the organic film is naphtho Novolak resin containing quinonediazide as a photosensitive group, and THP-M
And a bis (4-t-butylphenyl) iodonium triflate dissolved in a non-polar solvent, wherein the positive photoresist is exposed, baked, and then developed. The method for forming a fine pattern according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23301293A JPH0784374A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Fine pattern forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23301293A JPH0784374A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Fine pattern forming method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0784374A true JPH0784374A (en) | 1995-03-31 |
Family
ID=16948437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23301293A Pending JPH0784374A (en) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | Fine pattern forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0784374A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008023517A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical/electrical mixed mounting substrate |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23301293A patent/JPH0784374A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008023517A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Optical/electrical mixed mounting substrate |
JPWO2008023517A1 (en) * | 2006-07-20 | 2010-01-07 | 日立化成工業株式会社 | Opto-electric hybrid board |
US7949220B2 (en) | 2006-07-20 | 2011-05-24 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Hybrid optical/electrical mixed circuit board |
JP5035244B2 (en) * | 2006-07-20 | 2012-09-26 | 日立化成工業株式会社 | Opto-electric hybrid board |
KR101422866B1 (en) * | 2006-07-20 | 2014-07-23 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | Optical/electrical mixed mounting substrate |
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