JPH08190203A - レジスト パターン形成方法 - Google Patents
レジスト パターン形成方法Info
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- JPH08190203A JPH08190203A JP7178613A JP17861395A JPH08190203A JP H08190203 A JPH08190203 A JP H08190203A JP 7178613 A JP7178613 A JP 7178613A JP 17861395 A JP17861395 A JP 17861395A JP H08190203 A JPH08190203 A JP H08190203A
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Abstract
られるレジストパターン形成の際、光のコントラストを
向上させて垂直なプロファイルを有するレジストパター
ンを得ることにある。 【構成】 1次レジストパターンを形成し、その上部に
2次レジストパターンを形成する方法で垂直なプロファ
イルを有するレジストパターンを形成する。また、1次
レジストを形成し、露光工程で1次レジストに露光領域
を形成した後、その上部に2次レジストを形成し露光工
程で2次レジストに露光領域を形成した後、現像工程で
前記1次レジスト及び2次レジストのパターンを同時に
形成する。
Description
のレジスト パターン形成方法に関し、特に垂直なプロ
ファイルを有するレジスト パターン形成方法に関す
る。
r Resist)及びTLR(Tri−level
Resist)工程によりレジスト パターンを形成す
る際、レジスト下部にある基板(Substrate)
又は下部層(Under Layer)から反射される
光により、レジスト パターンの側壁にノッチング(n
otching)が発生して垂直なプロファイルを得ら
れない問題が発生する。
ストを露光する工程を示した図面で、基板(35)又は
下部層上にフォト レジスト(34)を塗布し、マスク
(32)を介して光(31)を前記レジスト(34)に
露光するとレジスト(34)を透過した光が基板(3
5)の表面で反射し、さらに、レジスト(34)の上部
表面で再反射する。その結果、乱反射された光(36)
により非露光領域のレジストが露光され感光膜パターン
の側壁が一部除去されるノッチング(Notchin
g)が発生する。
された状態でその上部に感光膜を塗布し、露光及び現像
工程でレジスト パターンを形成する際、下部パターン
により発生するトポロジー(Topology)に感光
膜パターンの側壁が激しく除去されるノッチングが発生
する。
いるフォト レジストは、粘性度が低い高感応(Hig
h sensitivity)レジストで、肉厚のレジ
ストが得られない欠点がある。このような肉厚の薄いレ
ジストでは金属層(Metal Layer)をパター
ニングするマスクに用いるのには難しさが伴う。従っ
て、レジストの厚さを増加させるためにレジストをダブ
ル コーティング(Doulbe coating)す
る方法が現れた。
ストをシリコン基板上にダブルコーティング(Doub
le coating)することを示した断面図で、ス
ピナーの軸(45)に装着したシリコン基板(44)を
回転させながらノズル(41)を介して液状フォト レ
ジスト(46)を滴下し、前記シリコン基板(44)の
上部に1次フォト レジスト(43)を塗布した後、そ
の上部に2次フォトレジスト(42)を塗布したもので
ある。
する際、2次フォト レジスト(42)の中にあるソル
ベントが1次フォト レジスト(43)上部面を溶解
し、1次フォト レジスト(43)と2次フォト レジ
スト(42)の界面の状態が不良になってフォト レジ
ストの厚さユニフォマティが下がるようになり、フォト
レジストの厚さが厚いほどレジストパターンの解像度が
低下するようになる。これは焦点深度 (Depth of Focu
s) が制限され縮小露光装置の工程マージンが低下され
るためである。
した従来技術の第1実施例から発生する問題点を解決す
るため下部基板の表面で反射される光を吸収するように
した肉薄の1次フォトレジストパターンを形成すること
により、垂直プロファイルを有するレジストパターン形
成方法を提供することにある。
2実施例から発生する問題点を解決するため1次フォト
レジストを塗布した後、露光し、その上部に反射防止膜
を塗布した後、2次フォトレジストを塗布し、その後露
光して、現像工程で1次及び2次レジストパターンを形
成するレジストパターン形成方法を提供することにあ
る。
を達成するための本発明は、レジストパターン形成方法
において、基板または下部層上部に1次フォトレジスト
を肉薄に塗布する段階と、マスクを用いた露光工程と現
像工程を実施して1次フォトレジストパターンを形成す
る段階と、全面に亘って中間層を形成する段階と、2次
フォトレジストを塗布した後、前記1次フォトレジスト
を露光する際に用いたマスクと同様のマスクを用いた露
光工程と現像工程で2次フォトレジストパターンを形成
する段階と、露出した中間層をエッチングし、前記1次
フォトレジストパターンと重なる2次フォトレジストパ
ターンで垂直なプロファイルを有するレジストを形成す
る段階を含むことを特徴とする。
本発明は、レジストパターン形成方法において、基板ま
たは下部層上部に1次フォトレジストを塗布し、マスク
を用いた露光工程を実施して露光領域を形成する段階
と、全面に亘って非反射層を肉薄に形成する段階と、前
記非反射層上部に2次フォトレジストを塗布し、前記の
マスクと同様なマスクを用いた露光工程を実施して2次
フォトレジストに露光領域を形成する段階と、現像工程
で前記露光領域等と露光領域等の間にある非反射層を除
去し、垂直なプロファイルを有するレジストパターンを
形成する段階を含むことを特徴とする。
明の実施の形態を詳細に説明する。
りレジストパターンを形成する段階を示す断面図であ
る。
スト(7)を肉薄に塗布し、マスク(2)を介して光
(1)を前記1次フォトレジスト(7)に露光して露光
領域(8)を形成した断面図である。
epth of focus)を向上させるため1000オングストロ
ーム以下の肉薄に塗布したもので、露光の際に少ない露
光エナージー源でレジストパターンの解像度を増大させ
ることができる。しかし、前記1次フォトレジスト
(7)の厚さだけでは下部層のエッチング工程で十分に
有効なエッチングマスクとして用いることができない。
露光領域(8)を現像工程で除去して1次フォトレジス
トパターン(7´)を形成した後、ハードベーク (Hard
Bake)を150−300℃の温度範囲で実施して1次フ
ォトレジストパターン(7´)を硬化させる。また、2
次フォトレジストをコーティングする際、1次フォトレ
ジストパターン(7´)の損傷を防ぐため、肉薄の物質
であるエスオージー (SOG : Spin on glass)又はプラズ
マ・エンハンスメントオキサイド (Plasma enhancement
oxide) でなる中間層(10)を500オングストロー
ム−2000オングストローム厚さに形成し、その上部
に2次フォトレジスト(9)を塗布した後、図2で用い
られたマスクと同様のマスク(2)を介し、光(1)を
2次フォトレジスト(9)で露光させる。図3はこのと
きの状態を示す断面図である。前記中間層(10)は、
望ましくは透明度が高い物質で金属物質ではないARC (a
nti reflective coationg)物質、例えばポリビニルアル
コール (poly vinile alcoal) が含まれた物質を用いる
ことが良い。
影響が最少化されコントラストが向上する。即ち、2次
フォトレジスト(9)を透過した光は基板(5)の表面
で反射され、反射された光が2次フォトレジスト(9)
の表面で再反射されて1次フォトレジストパターン(7
´)で吸収されることにより、非露光領域の2次フォト
レジスト(9)が露光される問題点は最少化される。
2次フォトレジスト(9)の下部に形成されるパターニ
ングしようとする下部層の厚さにより決定される。
スト(9)に露光領域(3)が形成されたことを示す断
面図である。
ト(9)の露光領域(3)を除去して2次フォトレジス
トパターン(9´)を形成し、露出した中間層(10)
をエッチングして垂直なプロファイルを有するレジスト
パターンを形成した断面図である。
よりレジストパターンを形成する段階を示した断面図で
ある。
フォトレジスト(13)を1000オングストローム以
下の厚さに塗布し、マスク(12)を介し光(11)を
前記1次フォトレジスト(13)に露光して露光領域
(20)を形成した状態を示す断面図である。
と前記露光領域(20)を保護するため、非反射層 (an
ti reflective layer)(15)を数百乃至数千オングス
トロームの厚さに形成した断面図である。前記非反射層
(15)はレジストに含まれたソルベントに溶解せず、
光の吸収が強いポリイミド (polyimide)又はARC (Anti
Reflective Coating) 物質で形成する。前記ARC 物質は
現像液 (developer)のH2 Oにより溶解される性質を有
している。
の2次フォトレジスト(16)を塗布し、図7で用いた
マスクと同様のマスク(18)を介して光(17)を前
記2次フォトレジスト(16)へ露光して露光領域(2
1)を形成した状態の断面図である。
6)の露光領域(21)とその下部の非反射層(15)
及び1次フォトレジスト(13)の露光領域(20)を
現像工程で除去し、2次フォトレジストパターン(16
´)、非反射層パターン(15´)と1次フォトレジス
トパターン(13´)を形成した断面図である。
像液で除去される。
レジストで露光の際、十分なDOF 工程マージンを有する
点を利用して1次フォトレジストを塗布し、露光工程を
実施し、その上部に2次レジストを塗布して露光工程を
実施する工程方法を利用し、肉厚のレジストパターンを
形成しながらもプロファイルが良好になることが分か
る。
レジストを形成したものを示す断面図で、基板(54)
上部に1次フォトレジスト(55)、1次非反射膜(5
6)、2次フォトレジスト(57)、2次非反射膜(5
8)、3次フォトレジスト(59)を順次積層したもの
である。そのため、多層レジストの厚さを7〜8μm程
度に形成することができる。参考までに、本発明の第2
実施例の如くそれぞれのフォトレジストを塗布した後、
同様なマスクを用いて露光工程を実施すると、垂直なプ
ロファイルを有するレジストパターンを形成することが
できる。
レジストパターンが既に形成された状態で中間層を形成
し、その上部に2次フォトレジストを塗布した後、露光
工程を実施する。この2次フォトレジストの露光工程の
際に、下部の1次フォトレジストパターンから乱反射さ
れる光を吸収して2次フォトレジストパターンでノッチ
ングの発生を最少化できる。それのため、垂直なプロフ
ァイルを有するレジストパターンを形成することができ
る。
と2次フォトレジストをダブルコーティングし、ダブル
露光して肉厚のレジストで垂直なプロファイルを有する
レジストパターンを形成することができる。
を形成する際、光が基板の表面から乱反射が生じること
を示した断面図。
形成する段階を示した断面図。
形成する段階を示した断面図。
形成する段階を示した断面図。
形成する段階を示した断面図。
コーティング (Double coating) することを示した断面
図。
形成する段階を示した断面図。
形成する段階を示した断面図。
形成する段階を示した断面図。
を形成する段階を示した断面図。
ジストを塗布した断面図。
3,8,20,21…露光領域、5,14,44…基
板、7,13,43,55…1次フォトレジスト、9,
16,42,57…2次フォトレジスト、10…中間
層、15…非反射膜、41…ノズル、45…スピナー
軸、59…3次フォトレジスト。
Claims (10)
- 【請求項1】 レジスト パターン形成方法において、 基板または下部層上部に1次フォト レジストを肉薄で
塗布する段階と、 マスクを用いた露光工程と現像工程を実施して1次フォ
ト レジスト パターンを形成する段階と、 全面に中間層を形成する段階と、 2次フォト レジストを塗布した後、前記1次フォト
レジストを露光する際に用いたマスクと同様のマスクを
用いた露光工程と現像工程で2次フォト レジスト パ
ターンを形成する段階と、 露出した中間層をエッチングし、前記1次フォトジスト
パターンと重なる2次フォト レジスト パターンで
垂直なプロファイルを有するレジストを形成する段階を
含むレジスト パターン形成方法。 - 【請求項2】前記中間層はエス オー ジー(SOG:
Spin on glass)、またはプラズマエンハ
ンスメント オキサイド(Plasma enhnac
ement oxide)であることを特徴とする請求
項1記載のレジスト パターン形成方法。 - 【請求項3】前記中間層は、透明度が高いポリ ビニル
アルコールが含まれた物質であることを特徴とする請
求項1記載のレジスト パターン形成方法。 - 【請求項4】前記1次フォト レジストの厚さは、10
00オングストローム以内の厚さで塗布することを特徴
とする請求項1記載のレジスト パターン形成方法。 - 【請求項5】前記2次フォト レジストの厚さは、パタ
ーンしようとする層の厚さを考慮して十分に肉厚に形成
することを特徴とする請求項1記載のレジスト パター
ン形成方法。 - 【請求項6】前記中間層の厚さは、500オングストロ
ーム−2000オングストロームにすることを特徴とす
る請求項1記載のレジスト パターン形成方法。 - 【請求項7】前記1次フォト レジスト パターンを形
成した後、150−300℃の温度範囲でハード ベー
クを実施することを含むことを特徴とする請求項1記載
のレジスト パターン形成方法。 - 【請求項8】レジスト パターン形成方法において、 基板または下部層上部に1次フォト レジストを塗布
し、マスクを用いた露光工程を実施して露光領域を形成
する段階と、 全面に非反射層を肉薄で形成する段階と、 前記非反射層上部に2次フォト レジストを塗布し、前
記のマスクと同様のマスクを用いた露光工程を実施して
2次フォト レジストに露光領域を形成する段階と、 現像工程で前記露光領域等と露光領域等の間にある非反
射層を除去し、垂直なプロファイルを有するレジスト
パターンを形成する段階を含むことを特徴とするレジス
ト パターン形成方法。 - 【請求項9】前記非反射層は、100−1000オング
ストロームの厚さにすることを特徴とする請求項8記載
のレジスト パターン形成方法。 - 【請求項10】前記非反射層は光の吸収が良好であり、
現像液(developer)のH2 Oにより溶解され
る性質を有する物質であること特徴とするレジストパタ
ーン形成方法。
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