JPS58103138A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS58103138A JPS58103138A JP20435881A JP20435881A JPS58103138A JP S58103138 A JPS58103138 A JP S58103138A JP 20435881 A JP20435881 A JP 20435881A JP 20435881 A JP20435881 A JP 20435881A JP S58103138 A JPS58103138 A JP S58103138A
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- resin film
- photosensitive resin
- sensitive resin
- photo sensitive
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-
- 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
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は感光性樹脂膜を用いたパターン形成方法に関す
る。
る。
半導体基板上に感光性樹脂膜パターンを形成する方法に
おいて、パターン巾が２〜３μｍ以下の２．９ 。
おいて、パターン巾が２〜３μｍ以下の２．９ 。
微細加工では通常ポジ型感光性樹脂膜が用いられており
、このポジ型感光性樹脂の露光方法として歩留まり向上
および半導体基板の反りの補正が可能であると云う理由
により、ステップアンドリピート方式の投影露光方法が
用いられる。この投影露光方法は、第１図によすように
マスク１を通ｌ■ した光線Ｘをレンズ２を介して半導体基板３上のレジス
ト（感光性樹脂）４上に結像するようにしたものである
。ただし、この方法はレンズ２を使用するため１通常の
光線を使用したのでは色収差を生じパターンの微細化に
支障をきたすので、その光線Ｘとしては単色光を用いな
ければならない。
、このポジ型感光性樹脂の露光方法として歩留まり向上
および半導体基板の反りの補正が可能であると云う理由
により、ステップアンドリピート方式の投影露光方法が
用いられる。この投影露光方法は、第１図によすように
マスク１を通ｌ■ した光線Ｘをレンズ２を介して半導体基板３上のレジス
ト（感光性樹脂）４上に結像するようにしたものである
。ただし、この方法はレンズ２を使用するため１通常の
光線を使用したのでは色収差を生じパターンの微細化に
支障をきたすので、その光線Ｘとしては単色光を用いな
ければならない。
しかしながら、単色光を用いたために、入射光Ｘとその
基板３からの反射光により定在波が発生する。このこと
を第２図を用いて説明する。図に示すように、半導体基
板６上に異なる膜厚を有する二酸化硅素膜６．７を形成
した後、この二酸化硅素膜６：Ｔ上に感光性樹脂膜８を
塗布する。このとき二酸化硅素膜６．７と感光性樹脂膜
８の屈折率がほぼ等しいため、感光性樹脂膜８上から光
照射しても二酸化硅素膜６．７と感光性樹脂膜８との界
面での反射は起こらない。その代り入射光は半導体基板
６で反射した光と干渉し、二酸化硅素膜６．７およびレ
ジスト膜８内に定在波９ができる。定在波の腹と節は入
射光の波長が４３６７人とすると、７４３人の周期でで
きる。従って、二酸化硅素膜６，７の膜厚ｄ１およびｄ
２の差（ｄｌ−ｄ２） が７４３人のとき感光性樹脂
膜８との界面での光強度差が大きくなる。
基板３からの反射光により定在波が発生する。このこと
を第２図を用いて説明する。図に示すように、半導体基
板６上に異なる膜厚を有する二酸化硅素膜６．７を形成
した後、この二酸化硅素膜６：Ｔ上に感光性樹脂膜８を
塗布する。このとき二酸化硅素膜６．７と感光性樹脂膜
８の屈折率がほぼ等しいため、感光性樹脂膜８上から光
照射しても二酸化硅素膜６．７と感光性樹脂膜８との界
面での反射は起こらない。その代り入射光は半導体基板
６で反射した光と干渉し、二酸化硅素膜６．７およびレ
ジスト膜８内に定在波９ができる。定在波の腹と節は入
射光の波長が４３６７人とすると、７４３人の周期でで
きる。従って、二酸化硅素膜６，７の膜厚ｄ１およびｄ
２の差（ｄｌ−ｄ２） が７４３人のとき感光性樹脂
膜８との界面での光強度差が大きくなる。
従つて、例えば二酸化硅素膜６の表面では定在波９の節
が小米、一方二酸化砂素膜７の表面では定在波９の腹が
出来る。この様な場合、二酸化硅素膜６表面では入射光
の照射強度が弱くなり、現像・リンス後に感光性樹脂膜
８が充分除去出来ないと云うことが発生する。また、現
像して樹脂膜８のパターンを形成すると二酸化硅素膜６
．７上での感光性樹脂膜８のパターン巾が異なるといっ
た問題も発生する。また、アルミニクムなどのように反
射率の大きい金属膜上に感光性樹脂膜を形成した場合、
金属膜と感光性樹脂膜界面付近に定在波の節ができるの
で、薄い膜が残りやすく１寸法精度の良い樹脂膜パター
ン形成が困難であった。
が小米、一方二酸化砂素膜７の表面では定在波９の腹が
出来る。この様な場合、二酸化硅素膜６表面では入射光
の照射強度が弱くなり、現像・リンス後に感光性樹脂膜
８が充分除去出来ないと云うことが発生する。また、現
像して樹脂膜８のパターンを形成すると二酸化硅素膜６
．７上での感光性樹脂膜８のパターン巾が異なるといっ
た問題も発生する。また、アルミニクムなどのように反
射率の大きい金属膜上に感光性樹脂膜を形成した場合、
金属膜と感光性樹脂膜界面付近に定在波の節ができるの
で、薄い膜が残りやすく１寸法精度の良い樹脂膜パター
ン形成が困難であった。
以上の様なことは特に段差を有する基板上においては１
段差部で感光性樹脂膜厚の変化が大き？。
段差部で感光性樹脂膜厚の変化が大き？。
微細パターンが精度よく形成できないという欠点があつ
た。
た。
本発明は上記欠点にかんがみなされたもので、本発明は
微細パターンの形成方法特に投影露光方法を用いてレジ
スト露光を行なう場合において、微細パターンを基板の
種類および段差に関係なく寸法精度良く形成出来る方法
を提供せんとするものである。すなわち、本発明は、半
導体等の基板上に第１のポジ型感光性樹脂膜を塗布して
全面に光照射を行なりた後、この樹脂膜上に第２のポジ
型感光性樹脂膜を塗布して光照射を選択的に行ない、第
１および第２の感光性樹脂膜に同一の現像リンス処理を
行ない同一パターンを形成することを特徴とするもので
ある。
微細パターンの形成方法特に投影露光方法を用いてレジ
スト露光を行なう場合において、微細パターンを基板の
種類および段差に関係なく寸法精度良く形成出来る方法
を提供せんとするものである。すなわち、本発明は、半
導体等の基板上に第１のポジ型感光性樹脂膜を塗布して
全面に光照射を行なりた後、この樹脂膜上に第２のポジ
型感光性樹脂膜を塗布して光照射を選択的に行ない、第
１および第２の感光性樹脂膜に同一の現像リンス処理を
行ない同一パターンを形成することを特徴とするもので
ある。
以下５本発明を図面を用いて説明する。
第３図は本発明の一実施例を示すものである。
６ページ
まず、表面が平坦あるいは凹凸を有す不半導体基板ある
いは薄膜等の基板１１上に第１のポジ型感光性樹脂膜１
２を形成する。樹脂膜１２の膜厚は基板１１の凹凸よシ
も厚く形成する。ここで、樹脂膜１２０表面は必ずしも
平坦でなくてもよいが平坦の方が好ましい。次に、全面
に光１１の照射を行ない、第１の感光性樹脂膜１２を感
光させ、後の現像液に対し可溶性とする（第３図（ａ）
）。このときの光照射は単一波長でも通常の光線を使用
してもよい。次に、第２のポジ型感光性樹脂膜１３を第
１のポジ型感光性樹脂膜１２に重ねて塗布する（第３図
中））。このとき、第１および第２のポジ型感光性樹脂
膜１２．１３として、同じ種類のものを用いるため、第
１お１．よび第２の感光性樹脂膜１２．１３の界面は明
確でない。
いは薄膜等の基板１１上に第１のポジ型感光性樹脂膜１
２を形成する。樹脂膜１２の膜厚は基板１１の凹凸よシ
も厚く形成する。ここで、樹脂膜１２０表面は必ずしも
平坦でなくてもよいが平坦の方が好ましい。次に、全面
に光１１の照射を行ない、第１の感光性樹脂膜１２を感
光させ、後の現像液に対し可溶性とする（第３図（ａ）
）。このときの光照射は単一波長でも通常の光線を使用
してもよい。次に、第２のポジ型感光性樹脂膜１３を第
１のポジ型感光性樹脂膜１２に重ねて塗布する（第３図
中））。このとき、第１および第２のポジ型感光性樹脂
膜１２．１３として、同じ種類のものを用いるため、第
１お１．よび第２の感光性樹脂膜１２．１３の界面は明
確でない。
次に、投影露光方法によシ選択的に光照射１２を行ない
、樹脂膜１３に選択的に感光領域１４を形成する（第３
図ｆｃ））。
、樹脂膜１３に選択的に感光領域１４を形成する（第３
図ｆｃ））。
次に１通常の現像・リンス処理によシ感光領域１４の第
１および第２の感光性樹脂膜１２．１３６−６−−二゛ を選択的に除去し、開孔部１６を形成する（第３図（”
））ｏこのように１本実施例では第３図ＦＩＬ）に示す
様に第１の樹脂膜１２を予め感光しておくので、開口部
１６でのレジスト残りとか、パターン巾が異なるといっ
た欠点がなくなる。
１および第２の感光性樹脂膜１２．１３６−６−−二゛ を選択的に除去し、開孔部１６を形成する（第３図（”
））ｏこのように１本実施例では第３図ＦＩＬ）に示す
様に第１の樹脂膜１２を予め感光しておくので、開口部
１６でのレジスト残りとか、パターン巾が異なるといっ
た欠点がなくなる。
次に、本発明に係る第２の実施例を第４図にて説明する
。半導体基板２１上に一様に二酸化硅素膜２２ｔ−約０
．３μｍの厚さに形成し、さらにその上に所定のパター
ンを有する多結晶硅素膜２３を約０．４６μｍ形成した
後、第１のポジ型感光性樹力旨膜２４を１ μｍの厚さ
に形成した。次に超高圧水銀灯から発する光１３により
感光性樹脂膜２４を約４００ ｍＪ／ｅｔＭのエネルギ
ーで照射した（第４図（ａｌ）。
。半導体基板２１上に一様に二酸化硅素膜２２ｔ−約０
．３μｍの厚さに形成し、さらにその上に所定のパター
ンを有する多結晶硅素膜２３を約０．４６μｍ形成した
後、第１のポジ型感光性樹力旨膜２４を１ μｍの厚さ
に形成した。次に超高圧水銀灯から発する光１３により
感光性樹脂膜２４を約４００ ｍＪ／ｅｔＭのエネルギ
ーで照射した（第４図（ａｌ）。
次に、第２のポジ型感光性樹脂膜２６を塗布し第１およ
び第２の感光性樹脂膜２４．２５厚の和が２．３μｍの
厚さになるように樹脂膜２６を形成した。次に、投影露
光方法により４３６８人の単一光１４により選択的に光
照射を行ない、感光領域２６を形成し、感光性樹脂膜２
６の一部を現像液に可溶性に変化させる（第４図０））
）。このときの照射エネルギーは約２７０ ｍｔ／−で
ある。
び第２の感光性樹脂膜２４．２５厚の和が２．３μｍの
厚さになるように樹脂膜２６を形成した。次に、投影露
光方法により４３６８人の単一光１４により選択的に光
照射を行ない、感光領域２６を形成し、感光性樹脂膜２
６の一部を現像液に可溶性に変化させる（第４図０））
）。このときの照射エネルギーは約２７０ ｍｔ／−で
ある。
次に、通常の現像方法により領域２６の樹脂膜２５．２
４を選択的に除去し、感光性樹脂膜パターン２７を形成
した（第４図（Ｃ））。
４を選択的に除去し、感光性樹脂膜パターン２７を形成
した（第４図（Ｃ））。
以上の方法により、二酸化硅素膜２２と多結晶硅素膜２
３上のパターン巾の変動は１μｍ パターン巾に対して
従来法の約騒以下の精度に制御することができた。
３上のパターン巾の変動は１μｍ パターン巾に対して
従来法の約騒以下の精度に制御することができた。
以上述べた様に本発明の方法によれば、基板表面にあら
かじめ感光済のポジ型感光性樹脂膜を形成しておくので
、第２図に示したようなたとえば段差を有する二酸化硅
素膜上において発生する定在波の腹や節に関係なく、感
光性樹脂膜は現像・リンス処理により精度よく除去でき
る。すなわち。
かじめ感光済のポジ型感光性樹脂膜を形成しておくので
、第２図に示したようなたとえば段差を有する二酸化硅
素膜上において発生する定在波の腹や節に関係なく、感
光性樹脂膜は現像・リンス処理により精度よく除去でき
る。すなわち。
本発明では感光性樹脂膜中に発生した定在波に関係なく
微細パターンを精度よく形成することができる。また１
本発明は反射率の高い金属膜および基板段差による感光
性樹脂膜の膜厚変動に関係なく、一定の露光量でパター
ン形成を精度よく行な脂膜および光源とも従来と同一の
ものが使用でき、また感光性樹脂膜を二回塗布するにも
かかわらず、１回の現像・リンス処理によりパターン形
成が行なえるばかシでなく、投影露光法による光照射時
間は従来法より短かくでき単位時間当りの処理量も多く
できるというすぐれた効果を発揮するものである。
微細パターンを精度よく形成することができる。また１
本発明は反射率の高い金属膜および基板段差による感光
性樹脂膜の膜厚変動に関係なく、一定の露光量でパター
ン形成を精度よく行な脂膜および光源とも従来と同一の
ものが使用でき、また感光性樹脂膜を二回塗布するにも
かかわらず、１回の現像・リンス処理によりパターン形
成が行なえるばかシでなく、投影露光法による光照射時
間は従来法より短かくでき単位時間当りの処理量も多く
できるというすぐれた効果を発揮するものである。
第１図は一般的な投影露光方法の枝路を示す構成図、第
２図はレジスト中に単色光線による定在波が発生してい
る状態を示す図、第３図ｆｌＬ）〜ｆｄ）は本発明の一
実施例に係るパターン形成方法を示す工程断面図、第４
図（ａ）〜（０）は本発明の他の実施例を示す工程断面
図である。 １１．２１・・・・・・半導体基板、１２．２４・・・
・・・第１の感光性樹脂膜、１３．２６・・・・・・第
２の感光性樹脂膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第２Ｍ 第３ｆ！ｆ ↓↓ ↓＋ｉｉｉｈ−ｙ
２図はレジスト中に単色光線による定在波が発生してい
る状態を示す図、第３図ｆｌＬ）〜ｆｄ）は本発明の一
実施例に係るパターン形成方法を示す工程断面図、第４
図（ａ）〜（０）は本発明の他の実施例を示す工程断面
図である。 １１．２１・・・・・・半導体基板、１２．２４・・・
・・・第１の感光性樹脂膜、１３．２６・・・・・・第
２の感光性樹脂膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第２Ｍ 第３ｆ！ｆ ↓↓ ↓＋ｉｉｉｈ−ｙ
Claims (2)
- （１）基板上に第１のポジ型感光性樹脂膜を塗布した後
全面に光照射を行ない、前記第１のポジ型感光性樹脂膜
を感光する工程と、第２のポジ型感光性樹脂膜を重ねて
塗布し選択的に光照射を行なう工程と、現像処理により
、前記第１と第２のポジ型感光性樹脂膜を選択的に除去
して感光性樹脂膜パターンを形成する工程とを備えたこ
とを特徴とするパターン形成方法。 - （２）投影露光法を用いて光照射を行うことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20435881A JPS58103138A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20435881A JPS58103138A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58103138A true JPS58103138A (ja) | 1983-06-20 |
Family
ID=16489182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20435881A Pending JPS58103138A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58103138A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951527A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1981
- 1981-12-16 JP JP20435881A patent/JPS58103138A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951527A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
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