JPH0795507B2 - レジスト膜パタ−ン形成方法 - Google Patents
レジスト膜パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPH0795507B2 JPH0795507B2 JP62036340A JP3634087A JPH0795507B2 JP H0795507 B2 JPH0795507 B2 JP H0795507B2 JP 62036340 A JP62036340 A JP 62036340A JP 3634087 A JP3634087 A JP 3634087A JP H0795507 B2 JPH0795507 B2 JP H0795507B2
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- Japan
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- resist film
- exposure
- pattern
- dimension
- substrate
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 パターン露光によりポジ型レジスト膜の微細パターンを
形成するに際して、 レジスト膜の表面部分のみを感光させる全面露光を加え
ることにより、 微細パターンの寸法安定化を図ったものである。
形成するに際して、 レジスト膜の表面部分のみを感光させる全面露光を加え
ることにより、 微細パターンの寸法安定化を図ったものである。
本発明は、ポジ型レジスト膜の微細パターンを形成する
レジスト膜パターン形成方法に関す。
レジスト膜パターン形成方法に関す。
半導体集積回路（IC）などの製造においては、基板上に
レジスト膜パターンを形成しそれを基板エッチングのマ
スクにするホトリソグラフィ技術が多用され、その技術
に用いる露光用マスクの製造にもホトリソグラフィ技術
が利用されている。
レジスト膜パターンを形成しそれを基板エッチングのマ
スクにするホトリソグラフィ技術が多用され、その技術
に用いる露光用マスクの製造にもホトリソグラフィ技術
が利用されている。
そして、ICの高集積化に伴いパターンが微細化し、レジ
スト膜パターンは、その材料としてポジ型レジストの使
用が増えて来ていると共に、微細化された際の寸法安定
化が重要になって来ている。
スト膜パターンは、その材料としてポジ型レジストの使
用が増えて来ていると共に、微細化された際の寸法安定
化が重要になって来ている。
第４図は基板上にポジ型レジスト膜パターンを形成する
従来方法の工程流れ図、第５図はその際のパターン形成
の説明図である。
従来方法の工程流れ図、第５図はその際のパターン形成
の説明図である。
即ち、両図において、先ず、溶剤により流動性を呈す
るポジ型レジストを基板１上に塗布し、そこから溶剤
を放出させるため加熱するプレベークを行って、ポジ型
レジスト膜２を基板１上に形成する。次いで、レジス
ト膜２の除去する部分に電子線または紫外線など所定の
エネルギー線３を照射するパターン露光を行って、エネ
ルギー線３の幅（以下露光寸法と称す）ａに略等しい幅
を有する感光領域４をレジスト膜２に形成する。次い
で、感光領域４を選択的に溶解除去する現像液による
現像を行ってレジスト膜２をパターン化し、残された
レジスト膜２を安定化させるため加熱するポストベーク
を行って、抜け幅（以下パターン寸法と称す）がｂとな
るポジ型レジスト膜パターンの形成を完了する。
るポジ型レジストを基板１上に塗布し、そこから溶剤
を放出させるため加熱するプレベークを行って、ポジ型
レジスト膜２を基板１上に形成する。次いで、レジス
ト膜２の除去する部分に電子線または紫外線など所定の
エネルギー線３を照射するパターン露光を行って、エネ
ルギー線３の幅（以下露光寸法と称す）ａに略等しい幅
を有する感光領域４をレジスト膜２に形成する。次い
で、感光領域４を選択的に溶解除去する現像液による
現像を行ってレジスト膜２をパターン化し、残された
レジスト膜２を安定化させるため加熱するポストベーク
を行って、抜け幅（以下パターン寸法と称す）がｂとな
るポジ型レジスト膜パターンの形成を完了する。
この際、感光領域４の断面は、第５図で示した方形では
なく第６図に示す如く上の幅が下の幅より小さい釣鐘型
になる。それは次のような理由による。即ち、 （１） レジスト膜２は、のプレベークの際に表面が
大気に触れているため変質して、表面部分が感光感度の
低下したものとなっている。
なく第６図に示す如く上の幅が下の幅より小さい釣鐘型
になる。それは次のような理由による。即ち、 （１） レジスト膜２は、のプレベークの際に表面が
大気に触れているため変質して、表面部分が感光感度の
低下したものとなっている。
（２） のパターン露光において、エネルギー線３の
レジスト膜２に対する照射と共に、エネルギー線３によ
り基板１に発生する熱のレジスト膜２への伝播、および
エネルギー線３による基板１からの散乱反射（電子線の
場合は二次電子も含む）が感光作用に与かる。この熱の
伝播による影響は、半導体より熱伝導率の低いガラスの
板を基板１として使用する露光用マスクの場合に顕著で
ある。
レジスト膜２に対する照射と共に、エネルギー線３によ
り基板１に発生する熱のレジスト膜２への伝播、および
エネルギー線３による基板１からの散乱反射（電子線の
場合は二次電子も含む）が感光作用に与かる。この熱の
伝播による影響は、半導体より熱伝導率の低いガラスの
板を基板１として使用する露光用マスクの場合に顕著で
ある。
然も、露光寸法ａが或る一定値より小さくなると、露光
寸法ａの減少に伴い基板１側からの感光作用が低減し
て、感光領域４の上の幅が露光寸法ａの減少以上に減少
する。
寸法ａの減少に伴い基板１側からの感光作用が低減し
て、感光領域４の上の幅が露光寸法ａの減少以上に減少
する。
このため、上記のレジスト膜パターン形成では、パター
ン寸法ｂを全域に渡り露光寸法ａに一致させることが不
可能となり、通常は、パターン寸法ｂが露光寸法ａに近
くなるようにエネルギー線３照射のエネルギー密度を適
宜の大きさにしての露光を行っており、その結果とし
てのパターン寸法ｂの露光寸法ａに対する特性は、露光
用マスクの場合、例えば第３図の実線に示すが如くであ
る。
ン寸法ｂを全域に渡り露光寸法ａに一致させることが不
可能となり、通常は、パターン寸法ｂが露光寸法ａに近
くなるようにエネルギー線３照射のエネルギー密度を適
宜の大きさにしての露光を行っており、その結果とし
てのパターン寸法ｂの露光寸法ａに対する特性は、露光
用マスクの場合、例えば第３図の実線に示すが如くであ
る。
第３図における上記特性は、右上から左下に向けて或る
点までｂ＝ａの直線（一点鎖線で図示）に略平行であ
り、その点から下側に湾曲して露光寸法ａの軸と交叉し
ている。ここで、上記の湾曲開始点および交叉点の露光
寸法ａは、それぞれ約４μｍおよび約0.5μｍ程度であ
る。
点までｂ＝ａの直線（一点鎖線で図示）に略平行であ
り、その点から下側に湾曲して露光寸法ａの軸と交叉し
ている。ここで、上記の湾曲開始点および交叉点の露光
寸法ａは、それぞれ約４μｍおよび約0.5μｍ程度であ
る。
露光寸法ａが上記の0.5μｍより小さいところでパター
ン寸法ｂ＝０となるのは、先に述べた感光領域４の上の
幅の減少により、感光領域４がレジスト膜２の表面に表
出しなくなるためと考えられる。
ン寸法ｂ＝０となるのは、先に述べた感光領域４の上の
幅の減少により、感光領域４がレジスト膜２の表面に表
出しなくなるためと考えられる。
そこで、パターン寸法ｂの露光寸法ａに対する特性が再
現性の有するものであれば、露光寸法ａを補正すること
によりパターン寸法ｂを所望の寸法にすることが可能と
なるが、上に述べた従来方法では、上記特性の湾曲部に
おいて、パターン寸法ｂが小さくなるに従い再現性が悪
くなるのが実情である。
現性の有するものであれば、露光寸法ａを補正すること
によりパターン寸法ｂを所望の寸法にすることが可能と
なるが、上に述べた従来方法では、上記特性の湾曲部に
おいて、パターン寸法ｂが小さくなるに従い再現性が悪
くなるのが実情である。
このことは、微細化されたレジスト膜パターンの寸法を
不安定にさせる問題となる。
不安定にさせる問題となる。
この不安定性は、先に（１）で説明したレジスト膜２の
変質が一定せずして、表面部分の感光感度にばらつきが
生じたり、表面の現像液に対する濡れ性にむらが生じた
りすることに起因するものと考えられる。
変質が一定せずして、表面部分の感光感度にばらつきが
生じたり、表面の現像液に対する濡れ性にむらが生じた
りすることに起因するものと考えられる。
上記問題点は、基板上に塗布しプレベークしたポジ型レ
ジスト膜に対して、該レジスト膜の底面に達するまで感
光させるパターン露光と、該レジスト膜の表面部分のみ
を感光させる全面露光とを行い、しかる後に現象により
上記全面露光および上記パターン露光により感光させた
領域を除去する本発明のレジスト膜パターン形成方法に
よって解決される。
ジスト膜に対して、該レジスト膜の底面に達するまで感
光させるパターン露光と、該レジスト膜の表面部分のみ
を感光させる全面露光とを行い、しかる後に現象により
上記全面露光および上記パターン露光により感光させた
領域を除去する本発明のレジスト膜パターン形成方法に
よって解決される。
本発明によれば、上記全面露光は、希薄ガス中の高周波
放電によって行うのが望ましい。
放電によって行うのが望ましい。
本方法によれば、現像において、従来方法の場合にパタ
ーン寸法ｂを不安定にさせたレジスト膜表面部分が全面
に渡り最初に除去されるようにすることが出来る。そし
て引続き進行する現像ではレジスト膜の現像液に対する
濡れ性にむらがなくなり、パターン露光による感光領域
を除去して形成されるパターン寸法ｂは、再現性の良い
ものとなり安定化する。
ーン寸法ｂを不安定にさせたレジスト膜表面部分が全面
に渡り最初に除去されるようにすることが出来る。そし
て引続き進行する現像ではレジスト膜の現像液に対する
濡れ性にむらがなくなり、パターン露光による感光領域
を除去して形成されるパターン寸法ｂは、再現性の良い
ものとなり安定化する。
またこの場合、先に感光領域４で説明したように断面が
釣鐘型になるパターン露光の感光領域の上の幅の、露光
寸法ａが小さいため一層小さくなっているところが、上
記表面部分の全面除去によりパターン寸法ｂが大きくな
るので、パターン寸法ｂの特性は、第３図の実線で示す
従来方法の特性から直線部分が左下に伸びて、微細パタ
ーンの形成に都合の良いものとなる。
釣鐘型になるパターン露光の感光領域の上の幅の、露光
寸法ａが小さいため一層小さくなっているところが、上
記表面部分の全面除去によりパターン寸法ｂが大きくな
るので、パターン寸法ｂの特性は、第３図の実線で示す
従来方法の特性から直線部分が左下に伸びて、微細パタ
ーンの形成に都合の良いものとなる。
上記の希薄ガス中の高周波放電は、放電時の発光が露光
の光源となり、その光がパターン露光の光より弱いので
レジスト膜の表面部分のみを感光させるのに制御が容易
である。また、放電時に発生するプラズマがレジスト膜
の表面を叩いて現像液に対する濡れ性を安定化させるの
で、上記表面部分の全面除去を均一に出来るようにさせ
る。
の光源となり、その光がパターン露光の光より弱いので
レジスト膜の表面部分のみを感光させるのに制御が容易
である。また、放電時に発生するプラズマがレジスト膜
の表面を叩いて現像液に対する濡れ性を安定化させるの
で、上記表面部分の全面除去を均一に出来るようにさせ
る。
以下本発明方法の実施例についてその工程を示す第１の
工程流れ図、その際の感光領域を示す第２図の断面図お
よび先に示した第３図により説明する。
工程流れ図、その際の感光領域を示す第２図の断面図お
よび先に示した第３図により説明する。
第１図および第２図において、先ず、 溶剤により流動性を呈するポジ型レジストを基板１上
に塗布し、そこから溶剤を放出させるため加熱するプ
レベークを行って、厚さ約0.5μｍのポジ型レジスト膜
２を基板１上に形成する。
に塗布し、そこから溶剤を放出させるため加熱するプ
レベークを行って、厚さ約0.5μｍのポジ型レジスト膜
２を基板１上に形成する。
次いで、レジスト膜２のパターン化のため除去する部
分に電子線または紫外線など所定のエネルギー線３を照
射するパターン露光を行って、感光領域４をレジスト膜
２に形成する。この感光領域４は、従来方法のところで
説明したように断面が釣鐘型になる。
分に電子線または紫外線など所定のエネルギー線３を照
射するパターン露光を行って、感光領域４をレジスト膜
２に形成する。この感光領域４は、従来方法のところで
説明したように断面が釣鐘型になる。
次いで、希薄ガス中の高周波放電によってレジスト膜
２の表面部分のみを感光させる全面露光を行い感光領域
５を形成する。この全面露光は、高周波放電を行わせる
平行平板型エッチング装置を用い、ガスを空気、圧力を
0.2〜0.3Torr、放電電力を50〜150Wここでは約75W、放
電時間を30〜10秒ここでは約20秒、にして行えば、感光
領域５の厚さが約0.1μｍとなる。従来方法のところで
述べたレジスト膜２の変質部分は、この厚さの中に殆ど
含まれてしまう。上記ガスには、ヘリウム、アルゴン、
炭酸ガス、などを用いても良い。
２の表面部分のみを感光させる全面露光を行い感光領域
５を形成する。この全面露光は、高周波放電を行わせる
平行平板型エッチング装置を用い、ガスを空気、圧力を
0.2〜0.3Torr、放電電力を50〜150Wここでは約75W、放
電時間を30〜10秒ここでは約20秒、にして行えば、感光
領域５の厚さが約0.1μｍとなる。従来方法のところで
述べたレジスト膜２の変質部分は、この厚さの中に殆ど
含まれてしまう。上記ガスには、ヘリウム、アルゴン、
炭酸ガス、などを用いても良い。
また、放電時に発生するプラズマがレジスト膜２の表面
を叩いて、次工程で使用する現像液に対する濡れ性を安
定化させる。この際、レジスト膜２がプラズマによりエ
ッチングされる厚さは、無視出来る程度に薄いものであ
る。
を叩いて、次工程で使用する現像液に対する濡れ性を安
定化させる。この際、レジスト膜２がプラズマによりエ
ッチングされる厚さは、無視出来る程度に薄いものであ
る。
次いで、感光領域５および４を選択的に溶解除去する
現像液により現像を行ってレジスト膜２をパターン化
し、残されたレジスト膜２を安定化させるため加熱す
るポストベークを行って、所望のポジ型レジスト膜パタ
ーンの形成を完了する。
現像液により現像を行ってレジスト膜２をパターン化
し、残されたレジスト膜２を安定化させるため加熱す
るポストベークを行って、所望のポジ型レジスト膜パタ
ーンの形成を完了する。
の現像では、従来方法の場合にパターン寸法ｂを不安
定にさせたレジスト膜変質部分が全面に渡り感光領域５
と共に最初に除去される。その際、の全面露光により
レジスト膜２表面の現像液に対する濡れ性が安定化され
ているので、感光領域５の除去はむらなく進行する。そ
して、引続き進行する現像では、レジスト膜２の現像液
に対する濡れ性にむらのない状態で感光領域４の残りの
部分を除去するので、形成されるパターン寸法ｂは、従
来方法において再現性の悪かった小さなところも再現性
の良いものとなり安定化する。
定にさせたレジスト膜変質部分が全面に渡り感光領域５
と共に最初に除去される。その際、の全面露光により
レジスト膜２表面の現像液に対する濡れ性が安定化され
ているので、感光領域５の除去はむらなく進行する。そ
して、引続き進行する現像では、レジスト膜２の現像液
に対する濡れ性にむらのない状態で感光領域４の残りの
部分を除去するので、形成されるパターン寸法ｂは、従
来方法において再現性の悪かった小さなところも再現性
の良いものとなり安定化する。
またこの場合、感光領域４の断面の上の幅の、露光寸法
ａが小さいため一層さくなっているところが、感光領域
５の除去によりパターン寸法ｂが大きくなるので、パタ
ーン寸法ｂの特性は、露光用マスクの場合の例をとれ
ば、第３図の実線で示す従来方法の特性から直線部分が
鎖線で示す如く左下に伸びて、その先から湾曲し露光寸
法ａの軸と交叉するようになる。この湾曲開始点および
交叉点の露光寸法ａは、それぞれ約２μｍおよび0.3μ
ｍ程度である。
ａが小さいため一層さくなっているところが、感光領域
５の除去によりパターン寸法ｂが大きくなるので、パタ
ーン寸法ｂの特性は、露光用マスクの場合の例をとれ
ば、第３図の実線で示す従来方法の特性から直線部分が
鎖線で示す如く左下に伸びて、その先から湾曲し露光寸
法ａの軸と交叉するようになる。この湾曲開始点および
交叉点の露光寸法ａは、それぞれ約２μｍおよび0.3μ
ｍ程度である。
パターン寸法ｂの特性のこの傾向は、基板１が半導体の
場合であっても同様である。
場合であっても同様である。
かくして本発明方法は、露光寸法ａの小さなところでも
パターン寸法ｂが安定化し、且つパターン寸法ｂ特性の
直線部分がパターン寸法ｂの小さな方に伸びてくるの
で、微細パターンの形成に都合の良いものとなる。
パターン寸法ｂが安定化し、且つパターン寸法ｂ特性の
直線部分がパターン寸法ｂの小さな方に伸びてくるの
で、微細パターンの形成に都合の良いものとなる。
なお、実施例ではのパターン露光の後にの全面露光
を行ったがその順序が逆になっても良いこと、またの
全面露光において感光領域５の厚さを適宜になされるな
らば露光の条件が実施例に限定されないことは、今まで
の説明から理解されよう。
を行ったがその順序が逆になっても良いこと、またの
全面露光において感光領域５の厚さを適宜になされるな
らば露光の条件が実施例に限定されないことは、今まで
の説明から理解されよう。
以上説明したように本発明の構成によれば、パターン露
光によりポジ型レジスト膜の微細パターンを形成するに
際して、その微細パターンの寸法安定化を図ることが出
来て、例えば、ICの高集積化に伴うパターンの微細化に
対する対応を容易にさせる効果がある。
光によりポジ型レジスト膜の微細パターンを形成するに
際して、その微細パターンの寸法安定化を図ることが出
来て、例えば、ICの高集積化に伴うパターンの微細化に
対する対応を容易にさせる効果がある。
第１図は本発明方法実施例の工程流れ図、 第２図は実施例における感光領域の断面図、 第３図はパターン寸法の特性図、 第４図は従来方法の工程流れ図、 第５図はパターン形成の説明図、 第６図は従来方法における感光領域の断面図、 である。 図において、 １は基板、 ２はポジ型レジスト膜、 ３はエネルギー線、 ４、５は露光領域、 である。
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に塗布しプレベークしたポジ型レジ
スト膜に対して、該レジスト膜の底面に達するまで感光
させるパターン露光と、該レジスト膜の表面部分のみを
感光させる全面露光とを行い、しかる後に現象により上
記全面露光および上記パターン露光により感光させた領
域を除去することを特徴とするレジスト膜パターン形成
方法。 - 【請求項２】上記全面露光は、希薄ガス中の高周波放電
によって行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のレジスト膜パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036340A JPH0795507B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | レジスト膜パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036340A JPH0795507B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | レジスト膜パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63204615A JPS63204615A (ja) | 1988-08-24 |
| JPH0795507B2 true JPH0795507B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=12467099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62036340A Expired - Fee Related JPH0795507B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | レジスト膜パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795507B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3582038B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2004-10-27 | 富士通株式会社 | 現像方法及び露光装置 |
| JP2001093816A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-06 | Clariant (Japan) Kk | ドライエッチング耐性の向上したレジストパターンを形成する方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53130030A (en) * | 1977-04-19 | 1978-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photographic etching method |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP62036340A patent/JPH0795507B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63204615A (ja) | 1988-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |