JPH11121903A - 多層レジスト構造及びその製造方法 - Google Patents
多層レジスト構造及びその製造方法Info
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- JPH11121903A JPH11121903A JP29648297A JP29648297A JPH11121903A JP H11121903 A JPH11121903 A JP H11121903A JP 29648297 A JP29648297 A JP 29648297A JP 29648297 A JP29648297 A JP 29648297A JP H11121903 A JPH11121903 A JP H11121903A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のこの種の多層レジスト構造では、レジ
ストとＳＯＧとの間にＳＯＧに含まれる有機溶剤がレジ
スト材と反応することによりミキシング層が形成される
ため、エッチング時にミキシング層が異常エッチングさ
れ、機械的強度が低下する。 【解決手段】 ＳＯＧが塗布される面に有機溶剤とは反
応しない薄膜が形成された下層レジストを用いる。この
薄膜は、絶縁体（酸化ケイ素，窒化ケイ素）、半導体
（シリコン，ゲルマニウム）、金属（チタン，タングス
テン，アルミニウム、又はこれらの化合物）で形成す
る。
ストとＳＯＧとの間にＳＯＧに含まれる有機溶剤がレジ
スト材と反応することによりミキシング層が形成される
ため、エッチング時にミキシング層が異常エッチングさ
れ、機械的強度が低下する。 【解決手段】 ＳＯＧが塗布される面に有機溶剤とは反
応しない薄膜が形成された下層レジストを用いる。この
薄膜は、絶縁体（酸化ケイ素，窒化ケイ素）、半導体
（シリコン，ゲルマニウム）、金属（チタン，タングス
テン，アルミニウム、又はこれらの化合物）で形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を製造
する多層レジスト構造及びその製造方法に関する。
する多層レジスト構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からセルフアライン(self alignmen
t gate) ＦＥＴの製造等、微細加工を必要とする半導体
素子の製造プロセスにおいては、多層レジストを用いて
パターンを形成する方法が良く行われており、特にＴ型
ダミーゲートを形成し、セルフアラインでｎ＋層を注入
するプロセスにおいては多層レジスト構造が必須とな
る。
t gate) ＦＥＴの製造等、微細加工を必要とする半導体
素子の製造プロセスにおいては、多層レジストを用いて
パターンを形成する方法が良く行われており、特にＴ型
ダミーゲートを形成し、セルフアラインでｎ＋層を注入
するプロセスにおいては多層レジスト構造が必須とな
る。
【０００３】図２を参照して従来のＴ型の多層レジスト
構造及びその製造方法について説明する。まず図２
（Ａ）に示すように基板１に下層レジスト２を塗布す
る。次に図２（Ｂ）に示すように下層レジスト２の上に
ＳＯＧ(spin on glass：塗布ガラス) ４を塗布する。こ
の時ＳＯＧ４に含まれる有機溶剤が有機高分子材料の下
層レジスト２と反応することにより、レジスト材とＳＯ
Ｇ４とが混在したミキシング層３０が形成される。次に
ＳＯＧ４の表面をＯ２プラズマあるいは大気中べーク(b
ake)により酸化させてＳｉＯ2 の膜を形成した後、図２
（Ｃ）に示すように上層レジスト５をＳＯＧ４の上に塗
布し、図２（Ｄ）に示すように上層レジスト５を写真触
刻してから、図２（Ｅ）に示すように順次ＳＯＧ４，下
層レジスト２をエッチングして行く。このエッチング
で、ＳＯＧ４とレジストとのエッチング選択性を利用し
て、図２（Ｆ）に示すように下層レジスト２が図面横方
向にエッチングされたＴ型の多層レジスト構造が完成す
る。
構造及びその製造方法について説明する。まず図２
（Ａ）に示すように基板１に下層レジスト２を塗布す
る。次に図２（Ｂ）に示すように下層レジスト２の上に
ＳＯＧ(spin on glass：塗布ガラス) ４を塗布する。こ
の時ＳＯＧ４に含まれる有機溶剤が有機高分子材料の下
層レジスト２と反応することにより、レジスト材とＳＯ
Ｇ４とが混在したミキシング層３０が形成される。次に
ＳＯＧ４の表面をＯ２プラズマあるいは大気中べーク(b
ake)により酸化させてＳｉＯ2 の膜を形成した後、図２
（Ｃ）に示すように上層レジスト５をＳＯＧ４の上に塗
布し、図２（Ｄ）に示すように上層レジスト５を写真触
刻してから、図２（Ｅ）に示すように順次ＳＯＧ４，下
層レジスト２をエッチングして行く。このエッチング
で、ＳＯＧ４とレジストとのエッチング選択性を利用し
て、図２（Ｆ）に示すように下層レジスト２が図面横方
向にエッチングされたＴ型の多層レジスト構造が完成す
る。
【０００４】然しながら形成されたミキシング層３０は
レジスト材に比べてエッチングされ易い性質を持つ場合
があり、このような場合、図２（Ｅ），（Ｆ）に示すよ
うに下層レジスト２のエッチングによって、エッチング
がミキシング層３内部に進行してしまう所謂エッチング
異常が生じる。そしてこのエッチング異常により、レジ
スト２とＳＯＧ４との接触面積が減少してしまうため、
完成した多層レジスト構造の機械的強度が弱くなり、後
処理工程での、ずれ，湾曲，はがれ等の問題が発生す
る。
レジスト材に比べてエッチングされ易い性質を持つ場合
があり、このような場合、図２（Ｅ），（Ｆ）に示すよ
うに下層レジスト２のエッチングによって、エッチング
がミキシング層３内部に進行してしまう所謂エッチング
異常が生じる。そしてこのエッチング異常により、レジ
スト２とＳＯＧ４との接触面積が減少してしまうため、
完成した多層レジスト構造の機械的強度が弱くなり、後
処理工程での、ずれ，湾曲，はがれ等の問題が発生す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のこ
の種の多層レジスト構造では、ＳＯＧに含まれる有機溶
剤が有機高分子材料のレジストと反応することにより形
成されるミキシング層を有するためレジストのエッチン
グ処理で機械的強度が低下してしまうという問題があ
る。これに対処するため、レジストの熱処理温度を上げ
てレジストを硬化させたりレジストの表面を化学処理し
たりしてからＳＯＧを塗布することで、ＳＯＧに含まれ
る溶剤とレジストとの反応性を低下させてミキシング層
の形成を抑制する方法が試みられているが、これらの方
法でもミキシング層の形成を完全に防ぐことができない
ためエッチング異常による機械的強度の低下を免れな
い。
の種の多層レジスト構造では、ＳＯＧに含まれる有機溶
剤が有機高分子材料のレジストと反応することにより形
成されるミキシング層を有するためレジストのエッチン
グ処理で機械的強度が低下してしまうという問題があ
る。これに対処するため、レジストの熱処理温度を上げ
てレジストを硬化させたりレジストの表面を化学処理し
たりしてからＳＯＧを塗布することで、ＳＯＧに含まれ
る溶剤とレジストとの反応性を低下させてミキシング層
の形成を抑制する方法が試みられているが、これらの方
法でもミキシング層の形成を完全に防ぐことができない
ためエッチング異常による機械的強度の低下を免れな
い。
【０００６】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、レジストとＳＯＧとの間に生じるミ
キシング層の形成を阻止してレジストのエッチング時に
生じるエッチング異常を防止し、機械的強度の高い多層
レジスト構造を得ることを目的としている。
されたものであり、レジストとＳＯＧとの間に生じるミ
キシング層の形成を阻止してレジストのエッチング時に
生じるエッチング異常を防止し、機械的強度の高い多層
レジスト構造を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる多層レジ
スト構造は、少なくとも、基板上に塗布された下層レジ
ストと、この下層レジストの上に塗布されたＳＯＧと、
このＳＯＧの上に塗布された上層レジストとからなり、
上層レジストが写真触刻されてパターニングされた後、
ＳＯＧと下層レジストとがエッチングされる多層レジス
ト構造において、ＳＯＧが塗布される面に有機溶剤とは
反応しない薄膜が形成された下層レジストを用いたこと
を特長とする。
スト構造は、少なくとも、基板上に塗布された下層レジ
ストと、この下層レジストの上に塗布されたＳＯＧと、
このＳＯＧの上に塗布された上層レジストとからなり、
上層レジストが写真触刻されてパターニングされた後、
ＳＯＧと下層レジストとがエッチングされる多層レジス
ト構造において、ＳＯＧが塗布される面に有機溶剤とは
反応しない薄膜が形成された下層レジストを用いたこと
を特長とする。
【０００８】また本発明に係わる多層レジスト構造の製
造方法は、上層レジストが写真触刻されてパターニング
された後、ＳＯＧと下層レジストとがエッチングされる
多層レジスト構造の製造方法において、少なくとも、基
板上に下層レジストを塗布する第１の工程、下層レジス
ト上に有機溶剤とは反応しない薄膜を形成する第２の工
程、該薄膜上にＳＯＧを塗布する第３の工程、該ＳＯＧ
の表面を酸化させる第４の工程、酸化させた前記ＳＯＧ
の表面に上層レジストを塗布する第５の工程を備えたこ
とを特長とする。
造方法は、上層レジストが写真触刻されてパターニング
された後、ＳＯＧと下層レジストとがエッチングされる
多層レジスト構造の製造方法において、少なくとも、基
板上に下層レジストを塗布する第１の工程、下層レジス
ト上に有機溶剤とは反応しない薄膜を形成する第２の工
程、該薄膜上にＳＯＧを塗布する第３の工程、該ＳＯＧ
の表面を酸化させる第４の工程、酸化させた前記ＳＯＧ
の表面に上層レジストを塗布する第５の工程を備えたこ
とを特長とする。
【０００９】さらに薄膜は、絶縁体（酸化ケイ素，窒化
ケイ素が望ましい）、半導体（シリコン，ゲルマニウム
が望ましい）、金属（チタン，タングステン，アルミニ
ウムが望ましい）、又はこれらの化合物で形成されるこ
とを特長とする。
ケイ素が望ましい）、半導体（シリコン，ゲルマニウム
が望ましい）、金属（チタン，タングステン，アルミニ
ウムが望ましい）、又はこれらの化合物で形成されるこ
とを特長とする。
【００１０】本発明の多層レジスト構造及びその製造方
法で製造される多層レジスト構造は、薄膜がレジストと
ＳＯＧとを完全に分離してミキシング層の形成を阻止す
るので、層間のエッチング異常を防ぐことができレジス
トとＳＯＧとの密着強度を高めることが可能となる。
法で製造される多層レジスト構造は、薄膜がレジストと
ＳＯＧとを完全に分離してミキシング層の形成を阻止す
るので、層間のエッチング異常を防ぐことができレジス
トとＳＯＧとの密着強度を高めることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の多層レジスト構
造及びその製造方法の一実施形態を説明するための図で
あり、図１において、１は基板、２は下層レジスト、３
は有機溶剤とは反応しない薄膜、４はＳＯＧ、５は上層
レジストである。まず図１（Ａ）に示すように基板１に
下層レジスト２を塗布し、１００°Ｃで１分間プリベー
ク（pre bake）を行う。次に図１（Ｂ）に示すように下
層レジスト２の上に有機溶剤とは反応しない薄膜３を形
成する。
を参照して説明する。図１は、本発明の多層レジスト構
造及びその製造方法の一実施形態を説明するための図で
あり、図１において、１は基板、２は下層レジスト、３
は有機溶剤とは反応しない薄膜、４はＳＯＧ、５は上層
レジストである。まず図１（Ａ）に示すように基板１に
下層レジスト２を塗布し、１００°Ｃで１分間プリベー
ク（pre bake）を行う。次に図１（Ｂ）に示すように下
層レジスト２の上に有機溶剤とは反応しない薄膜３を形
成する。
【００１２】この薄膜３は後述するように、ＳＯＧ４に
含まれる有機溶剤が有機高分子材料のレジスト材と反応
することによりミキシング層が形成されるのを防止する
ためのものであり、従ってその材質は酸化ケイ素，窒化
ケイ素などの絶縁体、シリカ，ゲルマニウムなどの半導
体、チタン，タングステン，アルミニウムなどの金属、
あるいはこれらの化合物の何れも用いることができ、ま
た薄膜形成法には、蒸着，スパッタ，プラズマＣＶＤ法
等を用いることができる。なお、薄膜３を形成する過程
において、真空，プラズマ，加熱といった条件が加わる
ため、下層レジスト２との密着性が確保できるように薄
膜の厚さ，組成を選択する必要がある。例えば酸化ケイ
素を用いる場合、スパッタ法でＳｉＯ2 を数１０〜数１
００Å成長させて薄膜３を形成する。
含まれる有機溶剤が有機高分子材料のレジスト材と反応
することによりミキシング層が形成されるのを防止する
ためのものであり、従ってその材質は酸化ケイ素，窒化
ケイ素などの絶縁体、シリカ，ゲルマニウムなどの半導
体、チタン，タングステン，アルミニウムなどの金属、
あるいはこれらの化合物の何れも用いることができ、ま
た薄膜形成法には、蒸着，スパッタ，プラズマＣＶＤ法
等を用いることができる。なお、薄膜３を形成する過程
において、真空，プラズマ，加熱といった条件が加わる
ため、下層レジスト２との密着性が確保できるように薄
膜の厚さ，組成を選択する必要がある。例えば酸化ケイ
素を用いる場合、スパッタ法でＳｉＯ2 を数１０〜数１
００Å成長させて薄膜３を形成する。
【００１３】次に図１（Ｃ）に示すようにＳＯＧ４を形
成した薄膜３の上に塗布し、１７０°Ｃで３０分のポス
トベーク（post bake ）を行う。このポストベークにお
いては薄膜３によりＳＯＧ４と下層レジスト２とは完全
に分離されており、ミキシング層が形成されることはな
い。次にＳＯＧ４の表面をＯ2 プラズマで酸化させてＳ
ｉＯ2 化した後、図１（Ｄ）に示すように上層レジスト
５をＳＯＧ４の上に塗布し、１００°Ｃで１分間プリベ
ークを行う。次に図１（Ｅ）に示すように上層レジスト
５を写真触刻しパターニングした後、図１（Ｆ）に示す
ように順次、ＳＯＧ４，薄膜３，下層レジスト２をエッ
チングして行く。このエッチングで、ＳＯＧ４とレジス
トとのエッチング選択性を利用して、図１（Ｇ）に示す
ように下層レジスト２が図面横方向にエッチングされた
Ｔ型の多層レジスト構造が完成する。得られた多層レジ
スト構造は、ミキシング層が形成されてないのでエッチ
ング時のエッチング異常が起こらず、機械的強度が高く
後処理工程に耐えるレジストパターンが形成されたもの
となる。
成した薄膜３の上に塗布し、１７０°Ｃで３０分のポス
トベーク（post bake ）を行う。このポストベークにお
いては薄膜３によりＳＯＧ４と下層レジスト２とは完全
に分離されており、ミキシング層が形成されることはな
い。次にＳＯＧ４の表面をＯ2 プラズマで酸化させてＳ
ｉＯ2 化した後、図１（Ｄ）に示すように上層レジスト
５をＳＯＧ４の上に塗布し、１００°Ｃで１分間プリベ
ークを行う。次に図１（Ｅ）に示すように上層レジスト
５を写真触刻しパターニングした後、図１（Ｆ）に示す
ように順次、ＳＯＧ４，薄膜３，下層レジスト２をエッ
チングして行く。このエッチングで、ＳＯＧ４とレジス
トとのエッチング選択性を利用して、図１（Ｇ）に示す
ように下層レジスト２が図面横方向にエッチングされた
Ｔ型の多層レジスト構造が完成する。得られた多層レジ
スト構造は、ミキシング層が形成されてないのでエッチ
ング時のエッチング異常が起こらず、機械的強度が高く
後処理工程に耐えるレジストパターンが形成されたもの
となる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の多層レジス
ト構造及びその製造方法は、エッチング時にレジストと
ＳＯＧとの間にエッチング異常が生じない構造とでき、
レジストとＳＯＧとの密着強度を上げて機械的強度の高
い構造が得られる。その結果、特に下層レジスト幅０．
５μｍ以下の多層レジスト構造でもその構造を維持し易
くなり、後処理の自由度を高めることができる等の効果
がある。
ト構造及びその製造方法は、エッチング時にレジストと
ＳＯＧとの間にエッチング異常が生じない構造とでき、
レジストとＳＯＧとの密着強度を上げて機械的強度の高
い構造が得られる。その結果、特に下層レジスト幅０．
５μｍ以下の多層レジスト構造でもその構造を維持し易
くなり、後処理の自由度を高めることができる等の効果
がある。
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】従来の多層レジスト構造及びその製造方法を説
明するための図である。
明するための図である。
１ 基板 ２ 下層レジスト ３ 薄膜 ４ ＳＯＧ ５ 上層レジスト ３０ ミキシング層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 徹 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 山崎 肇 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日本 無線株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも、基板上に塗布された下層レ
ジストと、この下層レジストの上に塗布されたＳＯＧ(s
pin on glass：塗布ガラス) と、このＳＯＧの上に塗布
された上層レジストとからなり、上層レジストが写真触
刻されてパターニングされた後、ＳＯＧと下層レジスト
とがエッチングされる多層レジスト構造において、 ＳＯＧが塗布される面に有機溶剤とは反応しない薄膜が
形成された下層レジストを用いたことを特長とする多層
レジスト構造。 - 【請求項２】 前記薄膜は、絶縁体（酸化ケイ素，窒化
ケイ素が望ましい）、半導体（シリコン，ゲルマニウム
が望ましい）、金属（チタン，タングステン，アルミニ
ウムが望ましい）、又はこれらの化合物で形成された薄
膜であることを特長とする請求項１記載の多層レジスト
構造。 - 【請求項３】 上層レジストが写真触刻されてパターニ
ングされた後、ＳＯＧと下層レジストとがエッチングさ
れる多層レジスト構造の製造方法において、 少なくとも、 基板上に下層レジストを塗布する第１の工程、 下層レジスト上に有機溶剤とは反応しない薄膜を形成す
る第２の工程、 該薄膜上にＳＯＧを塗布する第３の工程、 該ＳＯＧの表面を酸化させる第４の工程、 酸化させた前記ＳＯＧの表面に上層レジストを塗布する
第５の工程、 を備えたことを特長とする多層レジスト構造の製造方
法。 - 【請求項４】 前記薄膜は、絶縁体（酸化ケイ素，窒化
ケイ素が望ましい）、半導体（シリコン，ゲルマニウム
が望ましい）、金属（チタン，タングステン，アルミニ
ウムが望ましい）、又はこれらの化合物で形成されるこ
とを特長とする請求項３記載の多層レジスト構造の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29648297A JPH11121903A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 多層レジスト構造及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29648297A JPH11121903A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 多層レジスト構造及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121903A true JPH11121903A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17834136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29648297A Pending JPH11121903A (ja) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | 多層レジスト構造及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11121903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103327746A (zh) * | 2013-05-02 | 2013-09-25 | 深圳崇达多层线路板有限公司 | 一种精细线路的pcb板外层线路蚀刻方法 |
-
1997
- 1997-10-15 JP JP29648297A patent/JPH11121903A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103327746A (zh) * | 2013-05-02 | 2013-09-25 | 深圳崇达多层线路板有限公司 | 一种精细线路的pcb板外层线路蚀刻方法 |
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