JPS58142525A - 露光方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高精度なパターンを得ることのできる露光方法
に関する。

バブルメモリ素子やＬ８Ｉでは大容量化、高密度化が進
められ、微細なパターンを高精度に作ることが要求され
ている。レジスト露光においては各種露光法が開発され
ているが技術的に確立している紫外線露光が一般的に用
いられている。又。

紫外線露光においては縮小投影露光法等が用いられるよ
うＫなってきたが、解惨度の点で問題であシマスフとウ
ェハーを密着して襲光するいわゆる密着露光法が現在最
も有効である。露光に使われルフォトレジストは高解偉
な特性を有するキノンジアジゾ系のポジ型レジストが有
効である。

密着露光法の場合マスクとウェハー間の密着が十分でな
い部分があると照射光の回り込みのためパターン精度が
悪くなるがパターンが微細になるとその影響は顕著とな
る。

従来的述の様なレジストを用いた場合、たとえ始めはマ
スク拳つェハー関の密着が十分であっても、光照射中に
レジストから反応ガスが発生しウェハー中央部にたまり
密着性が急くなるという現象があるため、ウェハー中央
部のパターン精度が劣化するという間融があった。特に
パターンが微細化するにつれてこの影ｗｈ無視し得なく
なってきている。

本発明の目的は黴細なレジメトパターンを精度よく形成
することができる露光方法を提供するととＫある。即ち
本発明は光照射中にフォトレジストから発生する反応ガ
スによる密着性の劣化をなくすことができる密着露光方
法を提供するものである。

本発明の特徴は基板とマスク管密着させて露光する方法
において、露光ｊｌ［を小さくして長時間露光を行なう
むとｋある。即ち本発明によれば。

フォトレジストの膜厚を１２ｍとするとｔ分以上の時間
をかけて露光を行なう。光照射によシ発生する反応ガス
は一部りエノ１−周辺部から逃は出すが発生ガス量が多
い場合はりＩＩＩ／’−中央部にたｔ９マスク・ウェハ
ー間にギャップを生じさせる。本発明は露光照度を小さ
くし長時間露光をすることにより単位時間漁りの発生す
る反応ガス量をりＩｔ／’−周辺部から十分逃げ出せる
１！［Ｋ少なくするものである。

本発明ＣＷｔ用いて具体的に説明する。第１図は露光照
度と露光時間の関係を示すもので、第１回内が従来方法
、第１図（Ｂ）および第１図０が本発明の実施例の方法
を示している。第１図＠においては従来方法（第１図（
Ａ））にくらぺて露光１１ｆｔ−１／ｌＯ露光強度を１
０倍にしている。

ここで総合の露光量（照度×時間）は従来方法の場合と
−じにしてよい。マスク・クエ／Ｓ−関の密着状態はマ
スクとクエ／Ｓ−の間に生ずる干渉縞を観察することＫ
より容易に知ることができる。

ｙフｖ　−社ｇ　ＡＺＩ　３５０Ｊ　ｌ　、４１ｍ　ｔ
　３インチフェノ１−上に塗布し９００３０分プリベー
クした後カスバー社１！２００１型露光機で露光を行り
た場合のクエハー中央部にできる干渉縞数から求め九マ
スク・ウェハー間のギャップの時間的変化を第２図に示
した。なお密着はマスク面にクエハーを窒素で押し付け
る方式でクエハ一部分で約１．５　＃／ａｓ！！の圧力
である。図２は光照射終了（３で示す）後もこの状態の
変化を調べている。図２中１で示される曲線は従来方法
によるものであシ露光照［５ｍｗ／（１！Ｉ１１”で１
０秒露光している。仁の場合干渉縞は多数本がクエハー
全体に広がシギャツプは正確には求められないが２！ｍ
以上にはなっている。光照射路？後密着かはぼ元の状ｌ
ＩＫ回復するＯＫは約１００秒かかつている◎ 本発明の場合のむの時間を目安に設定することが望まし
く、１声ｍのレジストに対して少なくとも１分の露光時
間が必要である。第２図中の２の曲線は透過率１０９１
のフィルターで照１１：を１／１０即ち０．５　ｍＷ／
ｃ＊雪とし１００秒露光したものでＴｏｎ。

マスク−ウェハー間のギャップは１μ以下に押えられて
いる。ここで露光層Ｗｔｔ−小さくシ、露光時間を長く
した方が密着性が良好に保たれることは明らかである。

又、フォトレジストを厚くシ光場合それだけ発生する反
応ガス量が増加するので露光時間を長くする必要がある
。

第２図の２によると光照射中でもウェハーマスク間のギ
ャップは時間がたりＫつれて小さくなっているがフォト
レジストが感光されるにりれて等時間での反応量が減少
し反応ガスの発生量も減少するからである。従って同一
時間で行なう場合で比較すれば始めよシ後の露光照度を
強くすることが効果的である。同一照度における露光開
始からの時間と反応量の関係はＡ　ｙｍ　ＡＯ＠　４’
　（ム：反応量、ｔ：時間＊　ＡＯｅ　’　：常数）で
示される。

従うて露光時間をできるかぎり短くシ１本発明の効果を
上げたいならば露光照度を指数関数的に大きくしていく
ことが最も効果的である。又、照度設定を容易にするに
は照度を第ｔｖｌＪ（Ｃ）のように階段上に強くしてい
くことが１つの方法である。

本発明ｔ−２μｍバブル素子のバブル転送経路形式１程
に適用した実施例について説明する。上面にパーマロイ
が付着されている３インチＧＧＧクエハーを基板とし、
前述と同様な条件でレジスト塗布し露光を行なった。露
光Ｊｌ＠度及び時間は（ａ）５””７ｃｍ”　＊　Ｉ　
Ｑ　ｓｅｅ　（従来方法）、　（ｂ）　０．５　ｍｗ／
ａｔｉ２、ｌ　Ｑ　Ｏｍ、（Ｃ）■０．３５　ｍｗ／Ｃ
ＩＬ”　、　５　Ｑ　歓、■０．６５ｍｗ／ｍ”、５０
ｓｃ計１ｏｏｓｅ（中間時点で照度を上げる）とした。

なお照度の変更は透過率の異なるフィルターをさしかえ
ることで行なった。

バブル転送路の代表的パターンｔ−第３図に示す。

第３図はマスクのパターン形状を示すものでありマスク
−ウェハー間の密着が十分であれはレジストパターンも
マスク形状と同一になる。密着が悪くなると４で示した
部分に凹や割れが生じる。本実施例の効果を確認するた
めに紡述のウェハーのレジストパターンを全面にわたっ
て綾察しマスク通りに出来ているパターンの比率を求め
た。従来通りの露光方法ではｔｏｇｋのパターンのみが
良好であったが、長時間露光の場合８５％のパターンが
良好であった。又、長時間露光で２段階にしたものは９
０９６のパターンが良好であった。この様に長時間露光
を行なうことによシレジストパターンの精度を著しく改
善することができた。又、始めよシも後の露光を強くす
ることによシ同じ露光時間でも効果を上げることができ
九。バブルメモリ素子の場合図、３の４．０様なパター
ン先端部の形状がバブル転送特性に大きく影響すること
が知られている。従って従来通りの短時間露光の場合反
応ガスにより密着不良が生じパターン形状の異常を避け
ることができなかったが１本発明の方法によりウェハー
全面に良好なパターンを得ることができ、バブル転送特
性不良による不良率を大幅に低減することができた。こ
の様に本発明の方法を用いることにより、特に新たな工
程等を入れることなく容易に高精度に微細なパターンを
得ることができる。なお本発明の方法をよシ効果的にす
るためＫあらかじめウェハーや！スフＫ例えばスクライ
プラインのような堀れ込みを入れ１反応ガスを逃げやす
くしておく°ことは有効である。

係を示す図であシ、第１図囚は従来方法、第１図（Ｂ）
ｉｔ本発明の方法において照度一定で行なった場合、第
１図（Ｑは本発明の方法において照度を３段階にして次
第に強くしていった場合を示している。

１２図は光照射開始からの時間とマスク・ウェハー間ギ
ャップ゛の関係を示す図である。第３図は本実施例忙使
われた２μｍバブル素子の代表的パターンを示す図であ
る。

面図において １・・・・・・従来方法によるマスク・ウェハー間ギャ
ップの時間的変化、２・・・・・・本発明の方法による
マスク・ウェハー間ギャップの時間的変化、３・・・・
・・光照射終了時点、４・・・・・・パターン形状に異
常がおきやすい部分である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パターンが形成されるべきフォトレジストが塗布
   された基板面と、該パターンを有したマスク面と密着さ
   せて該パターンを該フォトレジストに転写する露光方法
   において、＃フォトレジストの膜厚ｔμｍに対して光照
   射時間をｔ分以上にすることを特徴とする露光方法。
2. （２）　　照射中の光照射強ＷＩＬｔ−次第に強くして
   いく特許請求の範囲第（１１項記載の露光方法。