JPH0990640A - パターン形成方法 - Google Patents

パターン形成方法

Info

Publication number
JPH0990640A
JPH0990640A JP7251188A JP25118895A JPH0990640A JP H0990640 A JPH0990640 A JP H0990640A JP 7251188 A JP7251188 A JP 7251188A JP 25118895 A JP25118895 A JP 25118895A JP H0990640 A JPH0990640 A JP H0990640A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
film
resist
resist film
light
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.)
Pending
Application number
JP7251188A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirofumi Kondo
洋文 近藤
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP7251188A priority Critical patent/JPH0990640A/ja
Publication of JPH0990640A publication Critical patent/JPH0990640A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細かつ高精度なパターン、および合わせ精
度の高いパターンを形成することができ、同時に環境問
題の改善、コストの低減化をはかる。 【解決手段】 レジスト膜を形成し、これの上に極性基
としてカルボン酸アミン塩基を持つパーフルオロポリエ
ーテル化合物膜による反射防止膜を形成し、その後パタ
ーン露光を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、磁気
記録装置、光磁気記録装置等の各種電子、電気、磁気装
置の製造過程における微細加工、微細処理に適用して好
適なパターン形成方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】各種半導体装置例えば半導体集積回路を
始めとして磁気記録装置、光磁気記録装置等の各種電
子、電気、磁気装置の高密度、小型化の要求に伴ってそ
の微細化の要求が益々高まっている。これに伴って、こ
れら装置の製造過程において、より微細加工、微細処理
とさらにその高精度化の必要性が高まっている。
【0003】通常一般のパターン形成、例えばパターン
エッチング等の微細加工においてそのエッチングマスク
として用いるレジストのパターン形成は、フォトリソグ
ラフィによっている。ところが、このフォトリソグラフ
ィにおいては、そのフォトレジストに対する露光光とし
て特に単色光を用いる場合、その光の干渉の問題があっ
て、パターン形成の高精度化に制限がある。
【0004】光干渉による寸法精度の低下を低減する方
法としては、多層レジスト法(例えば特開昭51−10
775号参照)あるいは、反射防止膜を形成するいわゆ
るARC法(例えば特開昭59−93448号参照)な
どが提案されている。しかしながら、多層レジスト法に
おいては、レジスト層を2層あるいは3層形成し、その
後順次パターン転写を行って、マスクとなるレジストパ
ターンを形成させるため、工程数が多くなり、その結果
スループットが低くなるという問題がある。また、多層
レジスト法による場合においても、各層の界面からの反
射光の存在によって、寸法精度の向上は必ずしも充分で
はない。一方、ARC法においては、レジスト層の下部
に形成した反射防止膜を現像によりウェットエッチング
するに際して生じるサイドエッチ量が大でこれによる寸
法精度の低下の問題がある。
【0005】更に、フォトレジストに対するパターン露
光に際しての露光マスクの位置合わせに関する問題があ
る。単色光を利用した合わせ方式としては、TTL(T
hrough the Lense)方式、その光干渉
を利用したフレネルゾーン合わせ方式等が知られてい
る。これらの方法は、スループット等にすぐれているな
どの利点を有するものの、充分なパターン精度が得難い
という問題がある。
【0006】すなわち、これら位置合わせ方式において
は、レジスト形成面例えば被加工基体面に形成した位置
合わせ用ターゲットパターンを単色光あるいは準単色光
を照射してそのターゲットパターンから反射光を検出す
る方法では、レジスト膜と基体面との界面からの光の反
射によって、パターン検出光がレジスト膜内で光干渉を
起し、検出光強度および位相が変化し、パターン検出信
号が乱され、合わせ精度の低下を来たす。また、レジス
ト膜が、ターゲットパターンに対して非対称な膜厚で塗
布される場合、ターゲットの位置が実際の位置からシフ
トした位置で検出され、誤検出を生じる。また、レジス
ト膜の膜厚によっては、ターゲットパターン部とその他
の部分との反射光強度がほとんど等しくなり、ターゲッ
トパターンのコントラストが著しく低下し、ターゲット
パターンの検出が極めて困難になるという問題がある。
【0007】この問題の解決をはかるものとして、例え
ばフレネルゾーンパターン検出方式において、ターゲッ
トパターン形状の最適化の検討がなされている(SPI
E,470巻122〜135頁(1984)参照)。ま
た、2波長検出の検討もなされている(特公昭58−3
0736号参照)。しかし、いずれの場合も光干渉によ
るパターン検出信号の乱れを防止し、検出が困難になる
ことを防止するには不充分である。
【0008】これに対して、光干渉によるパターン検出
信号の乱れを防止し、ターゲットパターンの検出が困難
になることを防止するためフォトレジスト膜あるいはX
線レジスト膜上に市販のパーフルオロポリエーテル化合
物膜を形成することの提案がなされた( 特開昭62−
62520号(以下参考資料1という)参照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の、レジスト膜例
えばフォトレジスト膜あるいはX線レジスト膜上に、市
販のパーフルオロポリエーテル化合物膜による反射防止
膜を形成させるパターン形成方法は、この反射防止膜に
よってレジスト膜への入射光量の損失を来すことなく、
レジスト膜表面での反射光を低減化し、レジスト膜内で
の光多重干渉によるパターン寸法精度の低下を防止しで
きるものであり、また、光干渉による位置合せパターン
すなわちターゲットパターンの検出信号の乱れを防止
し、この位置合せパターンの検出を確実に行うことがで
きるものである。
【0010】しかしながら、これに用いられている市販
のパーフルオロポリエーテル化合物は、フレオン(フッ
素化塩素化炭素)、あるいはパーフルオロ炭素といった
フッ素系溶剤にしか溶解しないために、環境あるいはコ
ストの観点から問題がある。
【0011】本発明は、このような問題の解決をはかる
ものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明におい
ては、市販のパーフルオロポリエーテル化合物の溶解性
に関する問題を解決し、安価な溶剤に溶解するパーフル
オロポリエーテル化合物を開発し、これによって、上述
した諸問題の解決、すなわち簡便な方法で微細かつ高精
度なパターン、および露光パターンの位置合わせ精度、
したがって最終的に得るパターンの位置精度の向上をは
かることができるパターン形成方法を提供するに至った
ものである。
【0013】本発明によるパターン形成方法は、レジス
ト膜の形成工程と、このレジスト膜上に、下記一般式1
もしくは一般式2で示される極性基としてカルボン酸ア
ミン塩基を持つパーフルオロポリエーテル化合物膜によ
る反射防止膜を形成する工程と、この反射防止膜を通じ
てレジスト膜をパターン露光する工程と、レジストを現
像する工程とをとる。
【0014】(一般式1) Rf −COO- HN+ 1 2 3
【0015】(一般式2) R1 2 3 + - CO−Rf −COO- HN+ 1
2 3
【0016】但し、上記一般式1および2において、R
f はパーフルオロポリエーテル基を示し、R1 、R2
3 は水素あるいは炭化水素を示し、その中の少なくと
も一つは炭素数10以上の炭化水素を示す。
【0017】本発明方法では、フッ素系以外の有機溶剤
に溶解する一般式1および2で示される、極性基として
カルボン酸アミン塩基をもつパーフルオロポリエーテル
化合物膜によって反射防止膜を構成するので、パターン
形成において、フッ素系有機溶剤を用いる場合における
環境汚染を来すことなく、パーフルオロポリエーテル化
合物膜を反射防止膜として用いることによる微細かつ高
精度なパターンの形成とパターンの合わせ精度の向上を
はかることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明によるパターン形成方法の
実施の形態を説明する。本発明によるパターン形成方法
を実施する基本的構成は、図1にその概略断面図を示す
ように、レジスト膜の形成面例えば基板1上に、レジス
ト膜2例えばフォトレジスト膜あるいはX線レジスト膜
を被着形成し、これの上に、下記一般式1および一般式
2で示される新規なパーフルオロポリエーテル化合物膜
よりなる反射防止膜3を被着形成する。
【0019】(一般式1) Rf −COO- HN+ 1 2 3
【0020】(一般式2) R1 2 3 + - CO−Rf −COO- HN+ 1
2 3
【0021】但し、上記一般式1および2において、R
f はパーフルオロポリエーテル基を示し、R1 、R2
3 は水素あるいは炭化水素を示し、その中の少なくと
も一つは炭素数10以上の炭化水素を示す。
【0022】この一般式1および一般式2で示される新
規なパーフルオロポリエーテル化合物は、長鎖炭化水素
を分子構造中に持つためにフッ素系以外の有機溶剤例え
ばアルコールを含有する混合溶剤に溶解する。
【0023】また、このパーフルオロポリエーテル化合
物膜は、前記参考資料1に記載された市販のパーフルオ
ロポリエーテル化合物膜と同様に、可視光に吸収を持た
ず、また屈折率も炭化水素を含むにも関わらず約1.3
5と低いことから、レジストに対する反射防止膜として
有効な膜となる。
【0024】すなわち、この透明な反射防止膜により入
射光の損失無しにレジスト表面での反射光を低減し、レ
ジスト膜内での光多重干渉によるパターン寸法精度の低
下を防止する。またパターン検出信号の劣化を低減する
ものである。
【0025】以下このパターン寸法精度の低下の防止お
よびパターン検出信号の劣化の低減化がはかられること
についての原理を詳細に説明するが、その基本的原理
は、前記参考資料1の記載と同様である。
【0026】先ず、寸法精度向上の原理を説明すると、
基板1から反射してくる光と入射光との干渉など逆方向
に進む光同士の干渉はレジスト膜厚方向の光強度分布を
変化させ、レジスト膜2の断面形状を波打たせる”定在
波”と呼ばれる現象を引き起こすが、レジスト膜2に吸
収される全光量は変化せず寸法精度に与える影響は少な
い。
【0027】一方、レジスト膜2の上面から反射してく
る光と入射光など同方向に進む光同士の場合を考える
と、レジスト膜2の膜厚に応じてその光同士の位相差が
変化するため、レジスト膜2の膜厚が変化すると、レジ
スト膜2内でのこれらの光干渉光の光強度は増減する。
つまりレジスト膜2の膜厚に応じてオーバー露光あるい
はアンダー露光になり、その結果寸法精度が低下する。
【0028】したがって、この寸法精度を向上させるた
めには、同方向に進行する反射光を低減すればよい。つ
まり、レジスト膜2の上面での反射光を低減すれば充分
である。このとき、露光光の減衰無しにレジスト膜2の
上面からの反射光を低減することができるために吸収係
数の小さい光干渉を利用した反射防止膜3をレジスト上
に形成する。すなわち、図1に示すように基板1から反
射防止膜3へ向かう光11の反射防止膜3とレジスト膜
2との界面2aからの反射光12と外気と反射防止膜3
との界面2bからの反射光13を干渉させて反射光を充
分小さくする。なお、この場合透過光の光量は、入射光
の光量に近づき、無反射になったとき、光量の損失が無
くなって完全に透過することになる。
【0029】ここで、反射防止膜の原理からレジスト膜
2の露光光に対する屈折率をn、露光光の波長をλとす
ると、反射防止膜3の屈折率na をn1/2 、その膜厚を
λ/4na の奇数倍に近づけるほど、この反射防止膜3
の反射率(振幅比)は低減する。ところで、レジスト膜
2が、フェノールノボラック樹脂系のレジスト膜である
場合は、その屈折率は、約1.7程度であるので、この
とき反射防止膜3に求められる最適な屈折率は、約1.
3程度である。そして、上述したように本発明方法で適
用するパーフルオロポリエーテル化合物の屈折率は、約
1.35であるので、これによって形成した反射防止膜
3によれば、レジスト膜2の上面の反射率は大幅に低減
することができるものであり、これに伴って寸法精度が
向上するものである。
【0030】次に合わせ精度向上の原理を説明する。こ
の場合、レジスト膜2内での光が多量に干渉すると、基
板1から反射してくる反射光もその影響を受け、前述し
たと同様の原理で、パターン検出精度が低下する。この
問題を解決するために、本発明による前述の反射防止膜
3をレジスト上に形成して外気とレジスト膜との界面の
反射光を低減し完全透過面化する。
【0031】そして、パーフルオロポリエーテル化合物
による反射防止膜3は、可視領域で透明であり、その屈
折率によりレジスト上面をほぼ完全透明化することがで
きる。この場合においても、パターン検出の際のパーフ
ルオロポリエーテル化合物膜の最適な膜厚は、パターン
検出光の波長λp の1/4na すなわち約λp /5.4
である。
【0032】また、レジスト膜上へのパーフルオロポリ
エーテル化合物のオーバーコートにより合わせ検出信号
は、レジスト膜内光干渉によるノイズに乱されることの
ない良好なものとなり、合わせ精度が向上する。
【0033】更に、本発明によるパターン形成方法の実
施例を詳細に説明する。この場合、例えば微細加工、あ
るいは微細処理例えば選択的に半導体基板例えばSi基
板に不純物のイオン注入等を行うためのレジスト膜をパ
ターン化する場合を、図2〜図6を参照して詳細に説明
する。
【0034】この例では、図2に示すように、半導体S
i基板1上に、フォトレジスト、X線レジスト等のレジ
スト膜2を被着形成する。このレジスト膜2の形成は、
通常の方法すなわち例えば液状レジストを回転塗布法に
よって所要の膜厚に塗布し、その後90℃、10分間の
ベーキングを行い溶媒を蒸発させることによって形成す
ることができる。
【0035】この例では、Si基板1のレジスト膜2の
被着面には、予め例えば位置合わせパターンとなる凹凸
パターン1aが形成されている。
【0036】このパターン1aの高さは、例えば約0.
1〜0.6μmとした。レジスト膜2は、例えばMP1
300(シップレー社商品名)を用い、その膜厚は、基
板1の平坦面上での膜厚が約1μmとなるように形成し
た。
【0037】図3に示すように、レジスト膜2上に、上
述した末端に極性基をもつパーフルオロポリエーテル化
合物を、65〜100nmの膜厚で塗布した。末端に極
性基をもつパーフルオロポリエーテル化合物としては、
極性基として長鎖アミノ基を有するカルボン酸塩によっ
て構成することが好ましいが、これに限られるものでは
ない。また、このような末端に極性基を持つパーフルオ
ロポリエーテル化合物の分子量は、特に限定されるので
はないが、安定性、取り扱いやすさなどの点から、数平
均分子量で500〜10,000、さらに好ましくは
1,000〜5,000のものが使用される。
【0038】本発明におけるパーフルオロポリエーテル
の繰り返し単位Rf の構造を、下記構造式1〜3に示す
が、何等これに限られるものではない。単官能のパーフ
ルオロポリエーテルとしては以下に示すものがある。
【0039】(構造式1) F(CF2 CF2 CF2 O)n
【0040】(構造式2) (構造式3)
【0041】多官能のパーフルオロポリエーテルして
は、(OC2 4 p (OCF2 qがある。
【0042】ここで上記パーフルオロポリエーテルの化
学構造式1〜3中のl、m、n、k、p、qは1以上の
整数を示す。またm/n、およびp/qについては0.
5〜2.0程度が好ましい。
【0043】このようにして本発明では、新規に開発し
たパーフルオロポリエーテル化合物からなる反射防止膜
3をレジスト膜2上に形成した後に、図4に示すよう
に、波長436nmの露光光による通常のパターン露光
を行った。
【0044】その後、図5に示すように、ヘキサンとエ
タノール(5%)との混合溶媒を用いて反射防止膜3を
除去した。この混合溶媒は、レジスト膜2を溶かさず、
変質も起こさなかった。この反射防止膜3の除去方法と
しては、炭化水素系溶剤以外ではフレオン等のフッ素化
塩素化炭素を用いることができるが、これらの場合に
は、オゾン破壊係数が0ではないので、環境的に問題が
ある。
【0045】また分子量が低いパーフルオロポリエーテ
ル化合物、あるいはパーフルオロ炭素を使用することが
可能であるが、この場合は価格が高く工業上実用的では
ない。
【0046】その後、図6に示すように、レジスト膜2
に対する現像を行った。このようにすることによって基
板1上には、レジスト膜2による所定のパターンが形成
される。
【0047】因みに、パーフルオロポリエーテル化合物
からなる反射防止膜3を形成することなくレジスト膜2
のパターン化を行った場合、パターン寸法精度は約0.
15μmであったが、上述の本発明方法の実施例による
ときは、その寸法精度の変動量を約0.05μm以下と
することができた。
【0048】なお、上述した実施例では、レジスト膜2
に対する露光を波長436nmの露光光によって行った
が、これに限られるものでなく、例えばこの露光光とし
て、波長405nmの露光光を用いる場合には、パーフ
ルオロポリエーテル化合物膜による反射防止膜3の膜厚
を約60〜85nmとし、波長365nmの露光光を用
いる場合には反射防止膜3の膜厚を約55〜85nmに
するものであり、このようにすることにより、その寸法
精度変動量を上述の実施例と同様に0.05μm以内に
することができた。
【0049】また、上述した例では、レジスト膜2の膜
厚を、約1μmとしたがこの厚さに限られるものではな
く、基板1のパターン1aの段差をカバーできる膜厚で
あればよい。また、凹凸パターン1aの段差に関して
も、上述の0.1μm〜0.6μmに限定する必要はな
い。
【0050】また、上述した例では、パターン形成のレ
ジスト膜の被着形成面すなわち基板1が、Si基板であ
る場合であったが、言うまでもなく基板1は、Si基板
に限られるものではなく、例えばPSG(リンシリケー
トガラス)、SiO2 、W、Al、ポリイミド等の樹脂
基板、SiN、GaAs等の基板である場合等に適用し
て同様の効果を得ることができる。
【0051】また、パターン化を行うレジスト膜2とし
ては、上述の例に限られるものではなく、例えばOFP
R800、OFPR830、OFPR5000(いずれ
も東京応化社製商品名)、AZ1350(マイクロポジ
ット社製商品名)、HPR240(Hunt社製商品
名)等のフェノールノボラック樹脂系レジスト、RD2
000N、RU1000N(いずれも日立化成工業社製
商品名)、MP23(シップレー社製商品名)等のポリ
ビニルフェノール樹脂系レジスト、KTRF(コダック
社製商品名)、CBR(日本合成ゴム社製商品名)等の
環化ゴム系レジスト等レのジストを用いることができ
る。
【0052】また、上述した実施例において、そのレジ
スト膜2に対するパターン露光に際し、基板1に形成し
た例えば凹凸パターンを位置合わせパターンとして用い
てそのパターン露光のための露光マスクの位置合わせを
行うようにすることができる。すなわち、この場合、上
述の実施例において、そのレジスト膜2に対する露光光
と同じ波長の光を用いてマスク合わせを行った。このと
きの位置合わせパターンすなわちターゲットパターンと
しては、凹パターン、凸パターン、ダブルスリットパタ
ーン、格子状パターン、ドットパターン、孔パターン等
を用い、各々についてパターン信号を観察し、また合わ
せ精度を評価した。その結果、レジスト塗布むらによる
検出信号波形の非対称性、光干渉による信号強度の低下
コントラストの低下を低減することができ、マスクの位
置合わせすなわちパターンの合わせ精度が向上した。
【0053】次に、寸法精度のパーフルオロポリエーテ
ル化合物の膜厚に対する依存性を測定した。この測定
は、平坦な基板1上にレジスト膜2を約1.0μmの厚
さに塗布した試料を複数用意した。このときのレジスト
膜の膜厚のばらつきは、約0.05μm以内であった。
その後1枚の試料に関してはそのまま波長436nmの
光で露光し、他の試料に関しては、レジスト膜2上に、
上述した本発明によるパーフルオロポリエーテル化合物
の反射防止膜3の膜厚を、各試料ごとに0〜160nm
まで変化して形成した。
【0054】これら各試料に関して、それぞれ露光現像
して形成したレジストパターンについて、その寸法のば
らつきを測定した。図7はその測定結果を示し、この図
7からわかるように、通常の方法では約0.16μmあ
った寸法のばらつきを、本発明方法によって低減化する
ことができ、特にパーフルオロポリエーテル化合物によ
る反射防止膜3の膜厚を80nmとしたときに寸法のば
らつきが最小の値の0.015μm以内にすることがで
きた。
【0055】なお、この測定においては、そのレジスト
膜の膜厚を1.0μmとしたが、この膜厚に限定される
ものではないことは言うまでもない。また露光波長も4
36nmに限られるものではなく、例えば405nmや
365nmの露光光とすることが可能であり、また、単
波長に限らず多波長の露光光を用いることもできる。
【0056】更に、本発明によるパターン形成方法の他
の実施例を、図8〜図11を参照して説明する。この例
では、パターン化するレジスト膜が、図8に示すよう
に、下層のレジスト層22と、これの上に中間層6を介
して上層のレジスト層32が形成された3層構造とした
場合である。
【0057】この例では、図8で示すように、レジスト
膜の形成面に、最大約1.5μmの段差までの各種段差
を有する凹凸パターンが形成されている基板1上に、レ
ジスト例えばMP1300をスピンコートすなわち回転
塗布法によって塗布し、その後約200℃30分間のベ
ーキングを行って下層レジスト膜22を形成した。その
膜厚は平坦面上で約2.0μmとした。この場合、上述
したベーキングによって下層レジスト22の表面の段差
は緩和された。
【0058】この下層レジスト層22上に、中間層6と
してSOG(Spin on Glass)を約0.1
8μmの膜厚で形成した。このSOGは、東京応化社製
のOCDを用いた。
【0059】この中間層6上に、上層レジスト層32と
して、例えばMP1300を塗布した。
【0060】次に、この上層レジスト層32上に、前述
の本発明によるパーフルオロポリエーテル化合物からな
る反射防止膜3を形成した。その膜厚は、約68nmと
した。
【0061】その後、波長365nmの露光光を用いて
パターン露光を行い、その後図9に示すように、パーフ
ルオロポリエーテル化合物の反射防止膜3を除去し、上
層レジスト層に対する現像処理を行ってこのレジスト層
32のパターン化を行った(図9の32p)。
【0062】次に、図10に示すように、図9中に示し
たパターン化されたレジスト層32pをエッチングマス
クとして、ドライエッチングを行って、中間層6のパタ
ーン化すなわち上層レジスト層のパターンの中間層6に
対する転写を行った(図10の6p)。
【0063】図11に示すように、図10中に示した中
間層6に転写されたパターン6pをエッチングマスクと
して、下層レジスト層22のパターン化を行う。このよ
うにして、3層構造のレジストのパターンを形成した
(図11の22p)。
【0064】この場合においても、パーフルオロポリエ
ーテル化合物の反射防止膜のない通常の3層構造のレジ
ストで、約0.04μmあった寸法ばらつきを、反射防
止膜3を形成することによって0.01μm以下に改善
できた。
【0065】なお、この実施例において、基板1はSi
基板によって構成することもできるが、Si基板に限ら
れるものではなく、各種基板例えばGaAs等の半導体
基板、ガラス、樹脂等の絶縁基板を用いる場合にも適用
できるものであることは云うまでもなく、また、基板1
として、これの上に、Al等の金属膜、SiO2 等の絶
縁膜、ポリイミド等の有機膜、Ge等の半導体膜が被着
されていても問題はない。また、基板1における段差
も、上述の例に限られるものではない。
【0066】また、この3層構造レジスト膜のパターン
形成方法において、下層および上層のレジスト膜22お
よび32の各材料および膜厚は、上述した例に限られる
ものではなく、一般に多層構造レジストの下層および上
層レジスト膜として使用できるレジストは問題なく使用
することができる。
【0067】中間層6の材料も、上述した例に限られる
ものではなく、一般に中間層として用いられている材
料、例えばSiO2 、SiN、等の絶縁膜、有機Ti等
の金属化合物、W等の金属、Si等の半導体も用いるこ
とができる。
【0068】また、その露光光は、波長が365nmの
である場合に限られるものではない。
【0069】更に、上述した例では、3層構造のレジス
トの場合を示したが2層構造レジストの場合も同様に効
果があった。
【0070】また、前述した実施例では、レジストに対
するパターン露光に際しての位置合わせパターンの検出
のための検出光として、レジストに対する露光光と同一
波長の光を用いた場合であるが、この検出光を露光光と
は異なる波長の例えば水銀のe線(546nm)、d線
(577nm)、HeNeレーザー光(633nm)等
を用いることもできる。この場合、パターン検出信号
は、反射防止膜の無い場合に比べ良好となり、合わせ精
度も向上した。特にパーフルオロポリエーテル化合物の
反射防止膜の膜厚をパターン検出光の波長λp の1/
5.4、すなわち、e線、d線、HeNe光のそれぞれ
に対し約101nm、107nm、117nmに設定し
たとき合わせ検出信号は最も良好となり、合わせ精度が
向上した。
【0071】位置合わせ検出光としては、e線、d線、
HeNe光に限られるものではなく、他の単色光あるい
は多色光でも同様の効果が得られた。
【0072】なお、マスクアライメントに関しては、R
E−5000P(日立化成社製商品名)のようなX線に
感度を持つレジストを用いることができる。
【0073】また、前述の3層構造によるレジストパタ
ーンの形成においても、そのパターン露光の位置合わせ
のための検出光として、水銀のe線、d線、HeNe光
を用いてマスクアライメントを行うことができる。この
場合においても、基板1に形成する位置合わせパターン
すなわちターゲットパターンは、凹パターン、凸パター
ン、ダブルスリットパターン、格子状パターン、孔パタ
ーンとし、これら各々の場合について検討した。この場
合においも、その露光光と異波長の光を用いてパターン
検出を行うことにより、パターン検出光強度を充分に得
ることができた。そして、この場合においても、本発明
による反射防止膜3の形成によりパターン検出信号の非
対称性、コントラストの低下を改善することができた。
【0074】特に多層レジストの場合は、レジスト上面
の平坦度が高いために、反射防止膜の膜厚が均一にな
り、その結果単層レジストに比べ低減効果が大きかっ
た。更にパーフルオロポリエーテル化合物の膜厚をパタ
ーン検出光の波長λp の1/5.4、すなわちe線、d
線、HeNe光それぞれに対して約101nm、107
nm、117nmにしたときパターン検出信号波形は直
接基板を検出した場合とほぼ同等に良好なものとなり、
レジストによる光干渉の影響を排除することができた。
その結果、合わせ精度は従来の約0.3μmから約0.
2μmへ向上し、ほぼ装置起因の合わせ精度まで、合わ
せ精度を向上することができた。
【0075】なお、この実施例においてはe線、d線、
HeNe光を用いたが、下層レジストを透過する光であ
れば原理的に他の波長の光でも同様に効果がある。
【0076】また、本発明形成方法は、フレネルゾーン
パターンが形成されている基板に適用することができ
る。この例では、基板例えばSi基板上にレジストを塗
布し、その後このレジスト膜上に、本発明によるパーフ
ルオロポリエーテル化合物膜による反射防止膜を、膜厚
約117nmに塗布した。その後、HeNeレーザー光
を用いてパターン位置検出および合焦点位置検出を行っ
た。パーフルオロポリエーテル化合物よりなる反射防止
膜を形成することによりパターン位置検出および合焦点
位置検出信号はシャープになり、検出精度が向上した。
【0077】この場合においても検出光はHeNeレー
ザー光に限らず、他の単色光を用いることができる。ま
た単層レジストのかわりに多層レジストを用いることも
できる。またフレネルゾーンパターンに限らず、回折格
子パターンのように干渉あるいは回折を利用した合わせ
ターゲットパターンを用いて実験した結果、パーフルオ
ロポリエーテル化合物膜をレジスト上にオーバーコート
した方法は極めて有効であった。
【0078】また、上述した各例において、パーフルオ
ロポリエーテル化合物膜による反射防止膜3をレジスト
2上に形成した後、約90℃10分間のベーキングを行
った。この熱処理によりパーフルオロポリエーテル化合
物膜厚の経時変化は低減し、パーフルオロポリエーテル
化合物膜形成後の放置時間余裕度が向上した。
【0079】なお、この熱処理条件は、上記の例に限ら
れるものではなく、レジストの感光特性および現像特性
を劣化させない範囲であればよい。
【0080】また、本発明における反射防止膜のパーフ
ルオロポリエーテル化合物膜としては、表1に示す各パ
ーフルオロポリエーテル化合物1〜14を用いて同様に
効果を得ることができた。
【0081】
【表1】
【0082】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、末端に
カルボキシル基を持つパーフルオロポリエーテルの長鎖
アミン塩を反射防止膜として用いることにより、参考資
料1で開示されたパターン形成方法と同様に、簡便な方
法で寸法精度の高いパターンを形成することができる。
また精度の高い合わせパターン検出を行うことができる
ので合わせ精度が向上する。
【0083】そして、このように寸法精度および合わせ
精度を向上をはかることができることから、各種半導体
装置等の始めとする電子装置、電気装置、磁気装置、光
磁気装置等の各種装置の製造過程での微細加工、微細処
理、したがってこれら電子装置、電気装置、磁気装置、
光磁気装置等の各種装置の高密度微細化を達成すること
ができる。
【0084】また、上記参考資料1に開示の市販のパー
フルオロポリエーテル化合物が、フッ素系溶剤にしか溶
解しないのに対して、本発明方法における反射防止膜
は、前述したように、フッ素系溶剤以外の微量のアルコ
ールを含有する炭化水素系溶剤に溶解するために、その
取扱いが簡便、容易であり、またこの溶剤が安価である
ことから、コストの低減化をはかることができ、工業的
に大きな効果を有する。
【0085】また、フッ素系溶剤の使用を回避できるこ
とから、環境問題の改善をはかることができるという効
果を有する。
【0086】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の原理の説明に供する基本形構成図
である。
【図2】本発明によるパターン形成方法の一実施例を示
す一工程図である。
【図3】本発明によるパターン形成方法の一実施例を示
す一工程図である。
【図4】本発明によるパターン形成方法の一実施例を示
す一工程図である。
【図5】本発明によるパターン形成方法の一実施例を示
す一工程図である。
【図6】本発明によるパターン形成方法の一実施例を示
す一工程図である。
【図7】本発明の効果を示す曲線図である。
【図8】本発明によるパターン形成方法の一実施例を示
す一工程図である。
【図9】本発明によるパターン形成方法の一実施例を示
す一工程図である。
【図10】本発明によるパターン形成方法の一実施例を
示す一工程図である。
【図11】本発明によるパターン形成方法の一実施例を
示す一工程図である。
【符号の説明】
1 基板 1a 基板の凹凸パターン 2 レジスト膜 2a 反射防止膜とレジスト膜との界面 2b 外気と反射防止膜との界面 2p レジストパターン 3 反射防止膜 4 マスク 5 露光光 6 中間層 6p 中間層に転写されたパターン 11 基板から反射防止膜へ向かう光 12 反射防止膜とレジスト膜との界面から基板へ向
かう反射光 13 外気と反射防止膜との界面から基板へ向かう反
射光 14 外気へ向かう透過光 22 下層レジスト層 22p 下層レジスト層に転写されたパターン 32 上層レジスト層 32p 上層レジスト層に転写されたパターン
───────────────────────────────────────────────────── 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 H01L 21/30 566 574

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レジスト膜の形成工程と、 該レジスト膜上に、下記一般式1もしくは一般式2で示
    される極性基としてカルボン酸アミン塩基を持つパーフ
    ルオロポリエーテル化合物膜による反射防止膜を形成す
    る工程と、 該反射防止膜を通じて上記レジスト膜をパターン露光す
    る工程と、 上記レジストを現像する工程とをとることを特徴とする
    パターン形成方法。 (一般式1) Rf −COO- HN+ 1 2 3 (一般式2) R1 2 3 + - CO−Rf −COO- HN+ 1
    2 3 但し、Rf はパーフルオロポリエーテル基を示す。
    1 、R2 、R3 は水素あるいは炭化水素を示し、その
    中の少なくとも一つは炭素数10以上の炭化水素を示
    す。
  2. 【請求項2】 上記レジスト膜の形成面に位置合わせパ
    ターンが形成され、上記パターン露光に当って、上記位
    置合わせパターンの検出光を照射して、反射光によって
    上記位置合わせパターンの位置を検出して上記パターン
    露光を行うことを特徴とする請求項1に記載のパターン
    形成方法。
  3. 【請求項3】 上記レジスト膜に対するパターン露光光
    の波長をλとするとき、上記反射防止膜の膜厚が、ほぼ
    λ/5.4の奇数倍とされたことを特徴とする請求項1
    に記載のパターン形成方法。
  4. 【請求項4】 上記位置合わせパターンの検出光の波長
    をλp とするとき、上記反射防止膜の膜厚がほぼλp
    5.4の奇数倍とされたことを特徴とする請求項1に記
    載のパターン形成方法。
  5. 【請求項5】 上記反射防止膜の形成後に、熱処理を行
    うことを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方
    法。
  6. 【請求項6】 上記反射防止膜の形成後に、熱処理を行
    うことを特徴とする請求項2に記載のパターン形成方
    法。
JP7251188A 1995-09-28 1995-09-28 パターン形成方法 Pending JPH0990640A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7251188A JPH0990640A (ja) 1995-09-28 1995-09-28 パターン形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7251188A JPH0990640A (ja) 1995-09-28 1995-09-28 パターン形成方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0990640A true JPH0990640A (ja) 1997-04-04

Family

ID=17218996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7251188A Pending JPH0990640A (ja) 1995-09-28 1995-09-28 パターン形成方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0990640A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004067655A1 (ja) * 2003-01-29 2004-08-12 Asahi Glass Company, Limited コーティング組成物、反射防止膜、フォトレジストおよびそれを用いたパターン形成方法
WO2004068912A1 (ja) * 2003-01-30 2004-08-12 Fujitsu Limited 正孔注入層用材料、有機el素子及び有機elディスプレイ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004067655A1 (ja) * 2003-01-29 2004-08-12 Asahi Glass Company, Limited コーティング組成物、反射防止膜、フォトレジストおよびそれを用いたパターン形成方法
US7262243B2 (en) 2003-01-29 2007-08-28 Asahi Glass Company, Limited Coating composition, antireflection film, photoresist and pattern formation method using it
WO2004068912A1 (ja) * 2003-01-30 2004-08-12 Fujitsu Limited 正孔注入層用材料、有機el素子及び有機elディスプレイ
US7250227B2 (en) 2003-01-30 2007-07-31 Fujifilm Corporation Organic electroluminescent element, material for positive hole injecting layer, and organic electroluminescent display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6262520A (ja) パタ−ン形成方法
KR100749077B1 (ko) 전자장치의 제조방법, 패턴형성방법 및 이들을 이용한포토마스크
US8741551B2 (en) Method and composition of a dual sensitive resist
US7320855B2 (en) Silicon containing TARC/barrier layer
US5656397A (en) Mask having a phase shifter and method of manufacturing same
Krysak et al. Development of an inorganic nanoparticle photoresist for EUV, e-beam, and 193nm lithography
US20070243484A1 (en) Wet developable bottom antireflective coating composition and method for use thereof
JPS6262521A (ja) パタ−ン形成方法
JPS62234148A (ja) コントラスト増強用の光脱色性層
US8198014B2 (en) Resist cover film forming material, resist pattern forming method, and electronic device and method for manufacturing the same
JP4611137B2 (ja) 保護膜形成用材料、およびこれを用いたホトレジストパターン形成方法
JP3953982B2 (ja) 半導体装置の製造方法及びパターンの形成方法
US6171739B1 (en) Method of determining focus and coma of a lens at various locations in an imaging field
US11137684B2 (en) Lithography mask with both transmission-type and reflective-type overlay marks and method of fabricating the same
JPH0990640A (ja) パターン形成方法
KR0184277B1 (ko) 위상시프터를 갖는 마스크와 그 제조방법 및 그 마스크를 사용한 패턴형성방법
JPH06250376A (ja) 位相シフトマスク及び位相シフトマスクの製造方法
EP0285025A2 (en) Silylated poly(vinyl)phenol resists
US20090258319A1 (en) Exposure method and semiconductor device manufacturing method
JPS59178729A (ja) フォトレジストプロセスにおける露光方法
WO2006027942A1 (ja) 液浸露光プロセス用浸漬液および該浸漬液を用いたレジストパターン形成方法
JPH09255370A (ja) パターン形成方法
US7923201B2 (en) Near-field exposure method
JPS6240697B2 (ja)
JP3422054B2 (ja) 光学マスクおよびその製造方法