JPH11327166A - 膜のパターニング方法 - Google Patents
膜のパターニング方法Info
- Publication number
- JPH11327166A JPH11327166A JP13867798A JP13867798A JPH11327166A JP H11327166 A JPH11327166 A JP H11327166A JP 13867798 A JP13867798 A JP 13867798A JP 13867798 A JP13867798 A JP 13867798A JP H11327166 A JPH11327166 A JP H11327166A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- film
- aqueous solution
- alkaline aqueous
- development
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000059 patterning Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 60
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 23
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 7
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- -1 tetramethylammonium hydride Chemical compound 0.000 claims description 4
- SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethenylbenzene Chemical compound ClC=CC1=CC=CC=C1 SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 3
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001665 Poly-4-vinylphenol Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N isoamyl acetate Chemical compound CC(C)CCOC(C)=O MLFHJEHSLIIPHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- BLXLSQIOCCHAHJ-UHFFFAOYSA-N [2,3,4-tri(nonyl)phenyl] dihydrogen phosphite Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=C(OP(O)O)C(CCCCCCCCC)=C1CCCCCCCCC BLXLSQIOCCHAHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 229940117955 isoamyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-N tetramethylazanium;hydrate Chemical compound O.C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/42—Stripping or agents therefor
- G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
- G03F7/425—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral alkaline compounds; containing organic basic compounds, e.g. quaternary ammonium compounds; containing heterocyclic basic compounds containing nitrogen
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
方法に関し、現像後の不要なレジスト残渣を基板上から
短時間で除去すること。 【解決手段】基板1上に膜2を形成する工程と、前記膜
2の上にレジスト3を塗布する工程と、前記レジスト3
を露光する工程と、前記レジスト3を現像液4により現
像する工程と、前記現像液4を前記膜2上から除去する
工程と、現像によって前記膜2上に残った前記レジスト
3に酸素含有雰囲気中で紫外線を照射する工程と、前記
膜2上に残った前記レジスト3にアルカリ水溶液5を供
給して前記レジスト3のうちの現像残渣を除去する工程
と、前記レジスト3から露出した膜2をエッチングする
ことによって前記膜2にパターンを形成する工程とを含
む。
Description
方法に関し、より詳しくは、膜の上にレジストを塗布し
た後に、露光及び現像を経て形成されたレジストのパタ
ーンをマスクに使用して膜をパターニングする方法に関
する。
ィー技術によって膜をパターニグする工程が含まれ、フ
ォトリソグラフィー技術では膜の上に塗布したレジスト
を露光し、現像して得られたレジストのパターンをマス
クとして使用している。レジストの露光は、レチクルに
形成された遮光パターンをレジストに転写して潜像を形
成するものである。
クロム、酸化クロムからなり、フォトリソグラフィー技
術を用いて以下のような工程で形成される。まず、図1
4(a) に示すように、クロム又は酸化クロムからなる遮
光膜102 を石英基板101 上に形成した後に、遮光膜102
上に感光性材料として放射線重合型のレジスト103 を塗
布し、これをプレベークする。
ば電子線により潜像をレジスト103に描画する。さら
に、図14(c) に示すように、現像処理によりレジスト
103 の潜像を顕像化してパターンを形成する。次に、図
14(d) に示すように、遮光膜102 のうちレジスト103
のパターンから露出している部分をエッチングすること
により、レジスト103 のパターンを遮光膜102 に転写す
る。
マに曝したり、或いは硫酸と過酸化水素水の混合液にレ
ジスト103 を浸漬することにより、図14(e) に示すよ
うに、レジスト103 を石英基板101 上から除去する。こ
れによりレチクルの形成が終了するが、レジスト103 と
して例えばポリスチレンのようにゲル化作用のある材料
を用いると現像残りが生じ易くなる。現像残りは、レジ
ストの現像が不完全となって必要のない箇所にレジスト
が残る現象である。
遮光膜102 のパターンのエッジの直線性が悪くなり、第
2に、遮光膜102 のパターンの側部がテーパ状になって
パターン精度を低下させ、第3に、本来除去されるべき
領域にレジスト103 が島状に薄く残ってしまいその下の
膜のエッチングが不完全になるといった問題がある。そ
のような不必要な島状のレジストを、以下にレジスト現
像残渣という。
程と呼ばれる処理によって解決されようとしている。デ
ィスカム工程は、レジストの露光、現像を終えた後に酸
素プラズマによってレジストを僅かにエッチングするこ
とによってレジスト現像残渣を除去する工程や、或い
は、レジストの露光、現像を終えた後に、酸素含有雰囲
気中でレジストに紫外線(UV)を照射してレジスト現
像残渣を除去する工程である。
残りに紫外線を照射することは、特開昭58−2181
26号公報に記載されており、その紫外線照射は真空蒸
着装置内で行われている。また、紫外線の代わりに遠紫
外線を用いることが、特開昭61−77852号公報、
特開平4−302427号公報、特開平3−15433
0号公報、特開昭61−108135号公報、特開昭5
7−66633号公報に記載されている。
852号公報では空気を使用し、特開平4−30242
7号公報ではオゾンを使用し、特開昭57−66633
号公報、特開昭61−108135号公報及び特開平3
−154330号公報では酸素を使用している。
程として酸素プラズマを用いることは、プラズマ発生の
ために、大がかりで高価な設備が必要となる。また、デ
ィスカム工程として、紫外線照射と酸素雰囲気を用いる
ことは、特に大がかりな設備は必要としないが、不要な
レジストを短時間で除去することはできず、スループッ
トの向上が図れない。
るまでディスカム処理を行うと、マスクとなるレジスト
パターンの形状を損なってしまう。本発明の目的は、レ
ジストパターンの形状を損なうことなく、不必要なレジ
ストの残渣を基板上から短時間で除去することが図れる
工程を含む膜のパターニング方法を提供することにあ
る。
は、図1、図2に例示するように、基板1上に膜2を形
成する工程と、前記膜2の上にレジスト3を塗布する工
程と、前記レジスト3を露光する工程と、前記レジスト
3を現像液4により現像する工程と、前記現像液4を前
記膜2上から除去する工程と、現像によって前記膜2上
に残った前記レジスト3に酸素含有雰囲気中で紫外線を
照射する工程と、前記膜2上に残った前記レジスト3に
アルカリ水溶液5を供給して前記レジスト3のうちの現
像残渣を除去する工程と、前記レジスト3から露出した
膜2をエッチングすることによって前記膜2にパターン
を形成する工程とを有することを特徴とする膜のパター
ニング方法によって解決する。
前記基板1は石英ガラスからなり、前記膜2はクロム又
は酸化クロムからなることを特徴とする。また、上記し
た膜のパターニング方法において、前記酸素含有雰囲気
は大気であることを特徴とする。また、上記した膜のパ
ターニング方法において、前記レジスト3はラジカルト
ラップ剤を含むことを特徴とする。
いて、前記レジスト3はクロロメチル化スチレンとクロ
ロスチレンの共重合体であることを特徴とする。また、
上記した膜のパターニング方法において、前記レジスト
3は電子ビームレジストであり、前記露光は、前記レジ
ストに電子ビーム照射することであることを特徴とす
る。
いて、前記アルカリ水溶液5は、テトラメチルアンモニ
ウムハイドライムを含む液、又は水酸化カリウムを含む
液、又は水酸化ナトリウムを含む液であることを特徴と
する。また、上記した膜のパターニング方法において、
前記アルカリ水溶液のpHは10以上であることを特徴
とする。
いて、前記レジスト3への前記紫外線照射量は、1.0
〜19μC/cm2 の範囲内であることを特徴とする。ま
た、上記した膜のパターニング方法において、前記レジ
スト3への前記紫外線照射量は、レジスト現像残渣が完
全に除去されない程度の量であることを特徴とする。
発明によれば、膜上に塗布されたレジストを露光、現像
した後に、レジスト現像残渣に紫外線を照射し、つい
で、レジスト現像残渣をアルカリ水溶液によって除去す
るようにしている。微小量のレジスト現像残渣は、紫外
線照射によってゲル化しているにもかかわらず、紫外線
照射によってレジストの官能基が破壊されてレジスト現
像残渣とその下の膜との密着性が大幅に低減する。しか
も、大気などの酸素含有雰囲気中の酸素が紫外線照射照
射によってオゾンとなってレジスト現像残渣を酸化す
る。この紫外線照射は、レジスト現像残渣を完全に除去
する条件に設定せずに、低分子化する程度とする。これ
により、本来必要なレジストパターンへの紫外線照射に
よる損傷は実質的に生じない。
カリ水溶液の構成分子と結合し、膜上から除去されて洗
い流されることになる。レジスト現像残渣の除去ととも
に、レジストパターンの側部に存在するテーパ状のレジ
ストも酸化され、アルカリ水溶液によって縮小化される
ことになる。そのようなレジスト現像残渣の除去処理
は、特に大がかりな装置を必要とせず、膜の上の不必要
な微量のレジストを選択的に除去でき、しかも、レジス
トパターンのパターン精度を劣化させることはない。
を図面に基づいて説明する。図1、図2は、本発明の実
施の形態に係る膜のパターニング工程を示す断面図であ
る。まず、図1(a) に示す状態になるまでの工程を説明
する。
基板)1上にはスパッタによってクロム(Cr)又は酸化
クロム(CrO )よりなる膜厚60nm〜100nmの遮光膜
2が形成されている。また、遮光膜2上には、スピンコ
ート法によってネガ型のレジスト3が例えば300nmの
厚さに塗布されている。ネガ型のレジスト3として、例
えば、クロロメチル化ポリエチレンを主成分としてこれ
にラジカルトラップ剤であるTNP(トリス・ノニルフ
ェニル・ホスファイト)とBHT(2.6-ジターシャルブ
チル-4- メチルフェノール)を添加した材料、或いはク
ロロメチル化スチレンとクロロスチレンの共重合体から
なる材料がある。そのような材料を含むレジスト3の具
体例として、日本ゼオン株式会社製の商品名「ZEN4
100」がある。
ト(不図示)上に置いて、温度120℃、時間15分の
条件でレジスト3をベークする。そのようなプリベーク
処理を経た基板1、遮光膜2及びレジスト3はフォトプ
レート基板と呼ばれる。次に、図1(b) に示すように露
光によってレジスト3に潜像を形成する。露光は、例え
ばベクタースキャン型電子ビーム露光装置を使用して電
子ビーム(EB)をレジスト3に照射することによる直
接描画法によって行われる。電子ビームの照射条件とし
て、例えば加速電圧を20keV、電子照射量を1.0
〜19μC/cm2 に設定する。
転台(不図示)上に置き、ついで回転台を約250rp
m程度の低速で回転させながら現像液4をレジスト3に
供給し、ついでその回転を停止してレジスト3の上に現
像液4が盛られている状態にし、この状態でレジスト3
を現像する。そのような現像方法は一般にパドル現像と
呼ばれる。
エチルセルソルブを含む混合液を使用する。そのような
現像を約180秒間行って、図1(c) に示すように、レ
ジスト3に形成された潜像を顕像化する。これにより、
レジスト3のうち電子ビームが照射されない部分が、ほ
ぼ除去されてレジストパターン3pが形成される。続い
て、リンス液としてエチルセルソルブをレジスト3及び
遮光膜2に15秒間供給してそれらの表面を洗浄する。
リンス液の供給を停止した後に、回転台(不図示)の回
転数を2000rpmに設定して遮光膜2及びレジスト
3の表面を乾燥させる。
うに、電子ビームが照射されない領域に島状の薄いレジ
スト現像残渣3aが残るとともに、レジストパターン3
pの側部にレジスト3の現像残りであるテーパ部3tが
形成される。そこで、そのようなレジスト3のレジスト
現像残渣3aを除去するために次のようなディスカム処
理を行う。
雰囲気、例えば大気、空気、酸素ガス、オゾンガス中に
石英ガラス基板1を置いた状態において、遮光膜2上に
残っているレジスト3に紫外線を照射する。紫外線照射
は、例えばエネルギー密度2mV/cm2 の低圧水銀ラン
プを用いて行い、紫外線照射後のレジスト現像残渣3a
が残る程度の照射時間とする。
図示)上に載せ、図2(a) に示すように、アルカリ水溶
液5、例えば日本ゼオン株式会社製の商品名「ZTMA
−100」をスプレー法によってレジスト3及び遮光膜
2に向けて例えば60秒間吹き付ける。この結果、図2
(b) に示すように、レジスト現像残渣3aはアルカリ水
溶液5によって除去され、しかもレジストパターン3p
の側部のテーパ部3tが縮小した。
が損なわれずに、レジスト現像残渣3aが消滅し、しか
も、レジストパターン3a側部のテーパ部3tが縮小し
たのは次のような理由によると考えられる。即ち、現像
後に感光がされないか或いは感光が不十分のレジストで
は、紫外線照射により気中に発生したラジカルをラジカ
ルトラップ剤が吸収してゲル化が進むことになる。そし
て、ゲル化した薄いレジスト樹脂は、紫外線に曝されて
発生した大気又は空気中のオゾンによって酸化反応を起
こす。この場合、レジストパターン3pの側部に存在す
るテーパ部3tの薄い部分は、基板との界面の深さまで
酸化が進む。また、レジスト現像残渣3aの酸化は不完
全であるが、紫外線照射によってレジスト現像残渣3a
の底部の官能基が破壊されることによってレジスト現像
残渣3aと遮光膜2との密着性が低下する。
基の破壊と酸化によって剥離が容易な状態になり、さら
にレジスト現像残渣3aはアルカリ水溶液5の構成元素
と結合して遮光膜2から除去されることになる。大気中
の紫外線照射によれば、レジストパターン3pの表面も
僅かに酸化されるが、レジストパターン3pの表面から
深い部分は酸化されないし、しかもレジストパターン3
pの底の官能基が破壊されるまでの紫外線の照射量、照
射時間の条件とはなっていない。
パターン3pの側部のテーパ部3tが完全には除去され
てないとしても、その残量は許容される範囲となってい
る。以上のようにレジスト3のパターニングと紫外線照
射とアルカリ水溶液吹きつけを終えた後に、回転台(不
図示)上でレジストパターン3p及び遮光膜2を60秒
間水洗し、ついで回転台を2000rpmの速度で回転
させて石英ガラス基板1の上の水を振り切って乾燥させ
る。なお、紫外線照射の前又は後にポストベークを行
う。
ターン3pをマスクに使用して、レジストパターン3p
から露出している部分の遮光膜2をエッチング、除去す
ることにより、遮光膜2をパターニングする。クロム又
は酸化クロムよりなる遮光膜2のエッチングとしては、
ウェットエッチング法でもドライエッチング法でもよ
い。
液としては、例えば硝酸第2セリウムアンモニウムと加
塩素酸水との混合液がある。また、ドライエッチングと
して反応性イオンエッチング、プラズマエッチングなど
の技術を適用する場合には、エッチングガスとして例え
ばトリクロロメタン、四塩化炭素、塩素、塩化メチレン
の何れかを含む反応ガスを用いる。
に、酸素プラズマを用いるドライアッシングによってレ
ジストパターン3pを除去すると、図2(d) に示すよう
な遮光パターン2pが石英ガラス基板1上に現れること
になる。以上のような工程によってレチクルの製造工程
が終了する。次に、アルカリ水溶液の種類について説明
する。
ゼオン株式会社製の商品名「ZTMA─100」を適用
している。「ZTMA−100」は、純水を用いて2.
38wt%の濃度に希釈したテトラメチルアンモニウム
ハイドライム(TMAH)を含んだ溶液である。TMA
Hを含むアルカリ水溶液としてはその他に東京応化工業
の商品名「NMD−3」がある。アルカリ水溶液として
は、それらの溶液の代わりに、弱アルカリ水溶液である
1wt%のKOH(水酸化カリウム)を用いてもよい
し、1wt%のNaOH(水酸化ナトリウム)を用いて
もよい。
間に関連してくる。なお、アルカリ水溶液5にレジスト
3(3p、3t)を曝す時間が60秒以上の場合は、ス
プレーからアルカリ水溶液が出始めて流量が一定になる
までの時間や、薬液の供給を停止してからスプレー配管
内に溜まっている薬液の排出が完全に終わるまでの時間
を無視できるようになる。
ど処理時間が短縮されるので、そのpHは10以上であ
ることが好ましい。次に、レジストの材料について説明
する。上記した例ではレジスト材料として商品名「ZE
N4100」を適用しているがこれに限られるものでは
ない。例えばノボラック系樹脂を主成分としたシプレー
社製のネガ型レジスト、商品名「SAL−601」があ
る。このレジスト材料も「ZEN4100」と同じよう
に、塗布、露光、現像を経た後に、紫外線が照射され、
さらに上記したアルカリ水溶液が供給されることにな
る。
ビニルフェノール)系の樹脂を主成分にしたネガ型の材
料がある。次に、上記した実施形態に沿ったレジスト3
のパターニングについての実験結果について説明する。
まず、上記した現像後に紫外線照射、アルカリ水溶液供
給を行うという一連の工程において、紫外線照射時間に
よってレジスト現像残渣の除去がどのように変化するか
を調べたところ、図3〜6に示す斜視断面図のようにな
った。それらの図は、SEM写真に基づいて描いたもの
であり、幅2.0μmのライン&スペースのレジストパ
ターン3pを約15000倍で拡大したものである。
示しており、レジストパターンの相互間の領域にはレジ
スト現像残渣が多く存在していることがわかる。図4
は、紫外線照射時間を120秒としてアルカリ水溶液を
供給した後の基板とその上の状態を示している。図5
は、紫外線照射時間を180秒としてアルカリ水溶液を
供給した後の基板とその上の状態を示している。図6
は、紫外線照射時間を240秒としてアルカリ水溶液を
供給した後の基板とその上の状態を示している。
ストパターン同士の間の領域に存在するレジスト現像残
渣は紫外線照射時間の増加に従って除去量が増加し、紫
外線照射時間が180秒の場合にはアルカリ水溶液処理
後にレジストパターン間の領域でのレジスト現像残渣が
実質的に存在しないことがわかる。次に、ライン&スペ
ースのレジストパターンをさらに40000倍に拡大し
た図を示すと図7〜図10のようになる。図7、図8、
図9、図10はそれぞれ図3、図4、図5、図6に対応
し、SEM写真に基づいて描いたものである。
間が長くなると、アルカリ水溶液処理後のレジストパタ
ーンの側部のテーパ部分の傾斜角度が増加し、且つテー
パ部分の底が狭くなっていくことがわかる。即ち、アル
カリ水溶液処理後にはテーパ量が減少してレジストパタ
ーンの精度を向上させることがわかる。ところで、図4
〜図6に示す前の状態、即ち紫外線照射後、アルカリ水
溶液供給前におけるレジスト残渣は、図3の現像直後に
おける遮光膜2上のレジスト現像残渣よりもはわずかに
減少したものの、遮光膜2上に存在することは発明者等
が確認している。
ターンの側部に見られるジグザグの形状は電子ビーム照
射のショットズレによって生じたものであり、レジスト
現像残渣ではない。レジストパターン3pとして幅2μ
mの平面四角形の開口部を形成すると、レジストパター
ン3pの形成直後には図11に示すように開口部7の四
隅に曲率半径0.5μm程度の円弧が形成される。その
状態から紫外線照射、アルカリ水溶液処理を行うと、図
12に示すように開口部7の四隅の曲率半径が0.2μ
m以下に尖ってくる。なお、図11、図12に示すレジ
ストパターン3の構成材料として商品名「SAL−60
1」を用いた。この場合、商品名「SAL−601」に
供給するアルカリ水溶液として商品名「ZTMA−10
0」をスプレー法によって300秒間吹きつけた後に、
60秒間水洗し、回転台を2000rpmの速度で回転
させて液を振り切って乾燥させた。
るレジストパターンの寸法ズレ量と紫外線照射量との関
係を実測し、さらに、寸法分布を示す公差と紫外線照射
量との関係を実測した。その寸法ズレ量は、レジストパ
ターンの寸法の実測の平均値と目標寸法値との差であ
る。また、寸法公差は、レジストパターンの寸法の実測
値の最大値の平均と最小値の平均との差である。
線照射時間と寸法ズレ量の関係と、図13 (b) の実線で
示す紫外線照射時間と寸法公差の関係が得られた。図1
3(a), (b)には、併せて、本実施形態に用いるアルカリ
水溶液の代わりに有機現像液を使用した場合の紫外線照
射時間と寸法ズレ量の関係と、紫外線照射時間と寸法公
差の関係をそれぞれ記載した。
液処理後のレジストパターンについて、紫外線照射時間
を60から180秒まで増加されるにつれて寸法ズレ量
が低下したが、紫外線照射時間を240秒にしたところ
寸法ズレ量は増加した。このことから、紫外線照射時間
は多ければ良いというものではなく、適正な時間が存在
することがわかる。アルカリ水溶液の代わりに有機現像
剤を用いた場合には、図13(a) の二点鎖線に示すよう
に、寸法ズレ量と紫外線照射時間の関係は、アルカリ水
溶液を使用した場合と同じような傾向にある。しかし、
寸法ズレ量はアルカリ水溶液を用いた方が小さくなり、
同じ寸法ズレ量を得るためには有機現像剤の処理時間を
長くする必要があることがわかった。
ルカリ水溶液処理後のレジストパターンについて、寸法
公差は紫外線照射時間が長いほど小さくなる傾向にある
ことがわかった。また、図13(b) の二点鎖線で示すよ
うに、アルカリ水溶液の代わりに有機現像剤を用いた場
合には、アルカリ水溶液を用いた場合よりも寸法公差が
大きくなり、処理時間を長くしてもアルカリ水溶液より
は不利であることがわかった。
ストパターンの側線が直線に近づくことを意味するの
で、寸法ズレ量を考え合わせると、アルカリ水溶液によ
る処理は、有機現像液を使用する場合に比べて寸法形状
を良くし、寸法精度を高くする。したがって、紫外線が
照射された後のレジスト現像残渣を除去するための液と
しては、パターン寸法精度の向上を考慮して、有機現像
剤よりもアルカリ水溶液を適用した方が良好な結果が得
られる、という結論に至った。
に水銀ランプを使用しているが、それよりも短い波長、
例えば172nmより短い波長の光を照射する光源を用い
てもよい。また、上記したレジスト塗布からアルカリ水
溶液処理までの一連の工程の適用は、レチクル形成に限
定されるものではなく、例えば、露光マスクにも適用し
てもよいことは勿論のこと、さらに、半導体装置の製造
工程において適用してもよい。
に塗布されたレジストを露光し、現像した後に、酸素含
有雰囲気中でレジストに紫外線を照射し、さらにレジス
トにアルカリ水溶液を供給するようにしたので、現像後
のレジストの残渣は酸化された後に、アルカリ水溶液に
よって容易に除去される。しかも、酸化のみでレジスト
現像残渣を除去せずに、その後のアルカリ水溶液によっ
て除去するようにしたので、酸化のみで除去する場合に
比べてレジスト現像残渣除去時間が短くなり、しかもレ
ジストパターンへの形状への悪影響を防止することがで
きる。
テーパ部の薄い部分がレジスト現像残渣とともに除去さ
れるので、レジストパターン精度を向上することができ
る。
のパターニング工程を示す断面図(その1)である。
のパターニング工程を示す断面図(その2)である。
ングに使用するレジストの現像直後の状態を拡大した斜
視断面図である。
ングに使用するレジストの現像後に、紫外線を60秒照
射し、さらにアルカリ水溶液を供給した後のレジストの
状態を拡大した斜視断面図である。
ングに使用するレジストの現像後に、紫外線を180秒
照射し、さらにアルカリ水溶液を供給した後のレジスト
の状態を拡大した斜視断面図である。
ングに使用するレジストの現像後に、紫外線を240秒
照射し、さらにアルカリ水溶液を供給した後のレジスト
の状態を拡大した斜視断面図である。
た斜視断面図である。
た斜視断面図である。
た斜視断面図である。
大した斜視断面図である。
ーニング方法において、レジストを露光、現像して開口
部を形成した直後の状態を示す斜視拡大図である。
ーニング方法において、図11に示した状態からレジス
トに紫外線を照射し、さらにアルカリ水溶液をレジスト
に供給した後の状態を示す斜視拡大図である。
液又は有機現像液をレジストに供給する場合の紫外線照
射時間と寸法ズレ量との関係を示し、図13(b) は、紫
外線照射後にアルカリ水溶液又は有機現像液をレジスト
に供給する場合の紫外線照射時間と寸法公差との関係を
示す図である。
グ工程を示す断面図である。
…レジスト現像残渣、3t…レジストのテーパ部分、3
p…レジストパターン、4…現像液、5…アルカリ水溶
液。
Claims (7)
- 【請求項1】基板上に膜を形成する工程と、 前記膜の上にレジストを塗布する工程と、 前記レジストを露光する工程と、 前記レジストを現像液により現像する工程と、 前記現像液を前記膜上から除去する工程と、 現像によって前記膜上に残った前記レジストに酸素含有
雰囲気中で紫外線を照射する工程と、 前記膜上に残った前記レジストにアルカリ水溶液を供給
して前記レジストのうちの現像残渣を除去する工程と、 前記レジストから露出した膜をエッチングすることによ
って前記膜にパターンを形成する工程とを有することを
特徴とする膜のパターニング方法。 - 【請求項2】前記基板は石英ガラスからなり、前記膜は
クロム又は酸化クロムからなることを特徴とする請求項
1記載の膜のパターニング方法。 - 【請求項3】前記酸素含有雰囲気は、大気であることを
特徴とする請求項1記載の膜のパターニング方法。 - 【請求項4】前記レジストはラジカルトラップ剤を含む
ことを特徴とする請求項1記載の膜のパターニング方
法。 - 【請求項5】前記レジストはクロロメチル化スチレンと
クロロスチレンの共重合体であることを特徴とする請求
項1記載の膜のパターニング方法。 - 【請求項6】前記レジストは電子ビームレジストであ
り、前記露光は、前記レジストに電子ビーム照射するこ
とであることを特徴とする請求項1記載の膜のパターニ
ング方法。 - 【請求項7】前記アルカリ水溶液は、テトラメチルアン
モニウムハイドライムを含む液、又は水酸化カリウムを
含む液、又は水酸化ナトリウムを含む液であることを特
徴とする請求項1記載の膜のパターニング方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13867798A JP4162756B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 膜のパターニング方法 |
US09/258,130 US6143473A (en) | 1998-05-20 | 1999-02-26 | Film patterning method utilizing post-development residue remover |
TW088102989A TWI227383B (en) | 1998-05-20 | 1999-02-26 | Film patterning method |
KR1019990009242A KR100285384B1 (ko) | 1998-05-20 | 1999-03-18 | 막의 패터닝 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13867798A JP4162756B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 膜のパターニング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11327166A true JPH11327166A (ja) | 1999-11-26 |
JP4162756B2 JP4162756B2 (ja) | 2008-10-08 |
Family
ID=15227533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13867798A Expired - Fee Related JP4162756B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 膜のパターニング方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6143473A (ja) |
JP (1) | JP4162756B2 (ja) |
KR (1) | KR100285384B1 (ja) |
TW (1) | TWI227383B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101024143B1 (ko) | 2007-07-10 | 2011-03-22 | 가부시끼가이샤 도시바 | 마이크로패턴 형성 방법 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6982138B2 (en) * | 2003-08-04 | 2006-01-03 | General Phosphorix, Llc | Method of controlling removal of photoresist in openings of a photoresist mask |
US7271105B2 (en) * | 2004-03-17 | 2007-09-18 | Lexmark International, Inc. | Method for making a micro-fluid ejection device |
JP2011008848A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | レジスト除去方法及び磁気記録媒体製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS587054B2 (ja) * | 1979-06-18 | 1983-02-08 | 富士通株式会社 | レジスト・パタ−ン形成法 |
JPS5712522A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-22 | Hitachi Ltd | Forming method of pattern |
JPS5766633A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | Pattern formation of fine processing resist |
JPS57115832A (en) * | 1981-01-12 | 1982-07-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | Resist pattern formation for fine processing |
JPS57179839A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | Formation of pattern of resist for fine working |
JPS58218126A (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リフトオフ加工用真空蒸着装置およびその使用方法 |
JPS6177852A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-21 | Fujitsu Ltd | パターン形成方法 |
JPS61108135A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Dainippon Printing Co Ltd | レジストパタ−ンの形成方法 |
JPH03154330A (ja) * | 1989-11-13 | 1991-07-02 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH04302427A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-26 | Nec Corp | スカムの除去方法 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP13867798A patent/JP4162756B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-26 US US09/258,130 patent/US6143473A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-26 TW TW088102989A patent/TWI227383B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-03-18 KR KR1019990009242A patent/KR100285384B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101024143B1 (ko) | 2007-07-10 | 2011-03-22 | 가부시끼가이샤 도시바 | 마이크로패턴 형성 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6143473A (en) | 2000-11-07 |
JP4162756B2 (ja) | 2008-10-08 |
KR19990087875A (ko) | 1999-12-27 |
TWI227383B (en) | 2005-02-01 |
KR100285384B1 (ko) | 2001-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6107009A (en) | Photoresist developer and method | |
JP2007525714A (ja) | イメージ直接書込み中のフォトレジスト安定性を延長する方法 | |
JP7241486B2 (ja) | マスクの形成方法 | |
US6162565A (en) | Dilute acid rinse after develop for chrome etch | |
KR20050010821A (ko) | 포토 마스크 제조 및 반도체 공정에서 사용하기 위한감광성의 화학적 증폭형 포토레지스트 | |
JP5305300B2 (ja) | フォトマスクの製造方法、パターン転写方法、フォトマスク基板用処理装置、及び薄膜パターニング方法 | |
JP4162756B2 (ja) | 膜のパターニング方法 | |
JPH035573B2 (ja) | ||
US6420101B1 (en) | Method of reducing post-development defects in and around openings formed in photoresist by use of non-patterned exposure | |
JP3061790B1 (ja) | マスク製造方法及びパタ―ン形成方法 | |
JP3168671B2 (ja) | パターン形成方法 | |
JPH07325382A (ja) | 位相シフトマスクの製造方法 | |
JPH0290170A (ja) | パターン形成方法 | |
JP2544478B2 (ja) | ウエットエッチング方法 | |
KR100310420B1 (ko) | 감광막 형성방법 | |
JPS5839779A (ja) | 写真蝕刻方法 | |
JP3722597B2 (ja) | 水溶性ポリマーの塗布方法及びパターン形成方法 | |
JPS6116521A (ja) | レジスト膜除去方法 | |
JPH03269533A (ja) | フォトマスクの製造方法およびそれに使用する基板 | |
JPH0611827A (ja) | ホトマスクおよびその修正方法 | |
JPS646448B2 (ja) | ||
JPS58153334A (ja) | クロム系膜のドライエツチング法 | |
JPH06175350A (ja) | 位相シフトフォトマスク及び位相シフトフオトマスクブランクの製造方法 | |
JPS5891632A (ja) | 微細パタ−ン形成方法 | |
JPS6335010B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080205 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080408 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080722 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080723 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |