JPS58203438A - 微細パタ−ン形成方法 - Google Patents
微細パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS58203438A JPS58203438A JP57086624A JP8662482A JPS58203438A JP S58203438 A JPS58203438 A JP S58203438A JP 57086624 A JP57086624 A JP 57086624A JP 8662482 A JP8662482 A JP 8662482A JP S58203438 A JPS58203438 A JP S58203438A
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- JP
- Japan
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- light
- photoresist
- projection exposure
- fine pattern
- resist
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/008—Azides
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
本発明は微細パターン形成方法に関し、詳しくは、はぼ
３００ｎｍから５００ ｎｍの波長の光に対する感度が
高く、急峻な断面形状の像の形成が可能で解像度が高く
、また下地材料表面からの反射光あるいはそれによる定
在波の影響を受けにくく、シかも高い位置合せ精度を実
現し得る微細パターン形成方法に関する。
３００ｎｍから５００ ｎｍの波長の光に対する感度が
高く、急峻な断面形状の像の形成が可能で解像度が高く
、また下地材料表面からの反射光あるいはそれによる定
在波の影響を受けにくく、シかも高い位置合せ精度を実
現し得る微細パターン形成方法に関する。
近年著しい進展を遂げている各種半導体装置の高密度化
、高集積化を今後もさらに発展させるためには、０５〜
１．０μｍという微細パターンを、高い位置合せ精度で
容易に形成し得る方法が必要である。
、高集積化を今後もさらに発展させるためには、０５〜
１．０μｍという微細パターンを、高い位置合せ精度で
容易に形成し得る方法が必要である。
そのだめの方法として、一つは縮小投影露光技術が、ま
た一つけ遠紫外線露光技術が実用化されつつある。前者
は、高精度の位置合せを、後者は高解像性能を特長とす
る技術である。しかし、前者は単色光の光源を使用する
ので、定在波の影響を受けやすく、特に反射率の高い材
料の表面では鮮鋭なレジスト像が形成されず、微細パタ
ーンの正確な形成は困難である。一方、遠紫外線霧光技
術においては、フェノール樹脂のような遠紫外線（波長
３００ｎｍ以下）に対する透過率の低い（はぼ１０％以
下）材料あるいはこれと遠紫外線に対して感度を持つ芳
香族アジド化合物との混合物からなる材料をレジストと
して用いれば、光学系の解像度の低い１：１投影露光装
置によっても、急峻な形状の１μｍ線幅−１μｍ間隔が
解像できることが知られている。これは、レジストによ
る照射光の吸収が強いために光がレジスト表面層でのみ
像形成を行ない、実質的に薄層レジストを用いて像形成
を行なったと同様な効果があること、このレジストが現
像の際に膨潤□しないこと、および短波長紫外光を用い
るために光学系の解像度が多少向上することなどによる
ものである。また、このレジストは光の吸収が強いこと
から、単色光光源を用いても、レジスト膜中に定在波を
生じず、微細パターン形成上きわめて有利である。壕だ
、□ フェノール樹脂はドライエツチングに対する耐性
も高い。
た一つけ遠紫外線露光技術が実用化されつつある。前者
は、高精度の位置合せを、後者は高解像性能を特長とす
る技術である。しかし、前者は単色光の光源を使用する
ので、定在波の影響を受けやすく、特に反射率の高い材
料の表面では鮮鋭なレジスト像が形成されず、微細パタ
ーンの正確な形成は困難である。一方、遠紫外線霧光技
術においては、フェノール樹脂のような遠紫外線（波長
３００ｎｍ以下）に対する透過率の低い（はぼ１０％以
下）材料あるいはこれと遠紫外線に対して感度を持つ芳
香族アジド化合物との混合物からなる材料をレジストと
して用いれば、光学系の解像度の低い１：１投影露光装
置によっても、急峻な形状の１μｍ線幅−１μｍ間隔が
解像できることが知られている。これは、レジストによ
る照射光の吸収が強いために光がレジスト表面層でのみ
像形成を行ない、実質的に薄層レジストを用いて像形成
を行なったと同様な効果があること、このレジストが現
像の際に膨潤□しないこと、および短波長紫外光を用い
るために光学系の解像度が多少向上することなどによる
ものである。また、このレジストは光の吸収が強いこと
から、単色光光源を用いても、レジスト膜中に定在波を
生じず、微細パターン形成上きわめて有利である。壕だ
、□ フェノール樹脂はドライエツチングに対する耐性
も高い。
しかし、との遠紫外線露光゛技術は一括露光方式を採用
しているために、ステップアンドリピート方式を採用し
ている縮小投影露光技術に比較してマスク合せ精度が劣
るという欠点がある。
しているために、ステップアンドリピート方式を採用し
ている縮小投影露光技術に比較してマスク合せ精度が劣
るという欠点がある。
したがって、上記遠紫外線レジストの高解像性能と、縮
小投影露光技術の位置合せ性能を組み合せることができ
れば、従来にない高性能の微細加工技術が実現できる。
小投影露光技術の位置合せ性能を組み合せることができ
れば、従来にない高性能の微細加工技術が実現できる。
しかし、縮小投影露光装置の光学系は遠紫外線に対する
透過率が低いので、実用的な遠紫外線縮小蝉影露光装置
の開発はきわめて困難でおる。また、上記レジストは波
長３２０ｎｍ以上の光に対する感度が極めて低いので適
用できない。仮に感□・。
透過率が低いので、実用的な遠紫外線縮小蝉影露光装置
の開発はきわめて困難でおる。また、上記レジストは波
長３２０ｎｍ以上の光に対する感度が極めて低いので適
用できない。仮に感□・。
度を持つとしても、”３２０ｎｍ以上の領域で、フェノ
ール樹脂の透過率が８０％以上あるので、上記遠紫外レ
ジストのような光の吸収が強いことによる特徴を示すこ
とができない。
ール樹脂の透過率が８０％以上あるので、上記遠紫外レ
ジストのような光の吸収が強いことによる特徴を示すこ
とができない。
本発明は、上記問題を克服し、縮小投影露光法において
も、遠紫外露光法におけると同様な光の吸収の強いレジ
ストを用い、高い解像度を得、しかも高い位置合せ精度
も実現できる方法を提供することを目的とする。以下実
施例によシ、さらに詳細に説明する。
も、遠紫外露光法におけると同様な光の吸収の強いレジ
ストを用い、高い解像度を得、しかも高い位置合せ精度
も実現できる方法を提供することを目的とする。以下実
施例によシ、さらに詳細に説明する。
実施例１
ポリ（ｐ−ビニルフェノール）、（丸善石油株式会社製
、商品名：マルゼン樹脂Ｍ）を２０ｇ、および４−アジ
ドカルコン４ｇをシクロヘキサノン８０ｇに溶解して、
フォトレジストを作成した。
、商品名：マルゼン樹脂Ｍ）を２０ｇ、および４−アジ
ドカルコン４ｇをシクロヘキサノン８０ｇに溶解して、
フォトレジストを作成した。
このフォトレジストの紫外線に対する透過率を第１図曲
線３に示した。比較のために、第１図にはポＩＪ（ｐ−
ビニルフェノール）、およびポリ（ｐ−ビニルフェノー
ル）と感光性アジド化合物の混合物で遠紫外線に対する
透過率の低いことを％徴とする遠紫外線レジスト（通称
ＭＲ８）の紫外線透過スペクトルをそれぞれ破線１およ
び２に示しである。
線３に示した。比較のために、第１図にはポＩＪ（ｐ−
ビニルフェノール）、およびポリ（ｐ−ビニルフェノー
ル）と感光性アジド化合物の混合物で遠紫外線に対する
透過率の低いことを％徴とする遠紫外線レジスト（通称
ＭＲ８）の紫外線透過スペクトルをそれぞれ破線１およ
び２に示しである。
第１図破線１に示されるとお如、樹脂成分のポ＋Ｊ（ｐ
−ビニルフェノール）はほぼ２８０ｎｍ以下の波長の光
に対して強い吸収を示す。また、これに感光剤を混合し
た遠紫外線レジス）ＭＢ２は、破線２から明らかなよう
に、樹脂単独の場合に比較して一層強い吸収を示す。し
かし、これらの材料は３２０ｎｍ以上の波長の光に対し
ては透過率が高いことがわかる。したがって、３２０ｎ
ｍ以上の波長の光に対しては、光の吸収が強いことによ
シ実効的な感光層が薄くカ如、解像度が向上するという
現象は見られない。
−ビニルフェノール）はほぼ２８０ｎｍ以下の波長の光
に対して強い吸収を示す。また、これに感光剤を混合し
た遠紫外線レジス）ＭＢ２は、破線２から明らかなよう
に、樹脂単独の場合に比較して一層強い吸収を示す。し
かし、これらの材料は３２０ｎｍ以上の波長の光に対し
ては透過率が高いことがわかる。したがって、３２０ｎ
ｍ以上の波長の光に対しては、光の吸収が強いことによ
シ実効的な感光層が薄くカ如、解像度が向上するという
現象は見られない。
これに対して、ポリ（ｐ−ビニルフェノール）に４−ア
ジドカルコンを混合した本実施例のフォトレジストは、
吸収極大を３３６ｎｍに持ち、第１図曲線３に示される
とお如、はぼ３００ｎｍがら３８０ｎｍの波長領域にお
いても強い吸収を持ち、透過率は１０チ以下である。
ジドカルコンを混合した本実施例のフォトレジストは、
吸収極大を３３６ｎｍに持ち、第１図曲線３に示される
とお如、はぼ３００ｎｍがら３８０ｎｍの波長領域にお
いても強い吸収を持ち、透過率は１０チ以下である。
このフォトレジストはネガ型フォトレジストであるが、
常法に従ってシリコンウェファ上に塗布、製膜したのち
、波長３６５ｎｍの単色光を用いた１／１０縮小投影露
光装置により露光し、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイドの１チ水溶ｉで１００秒間現像し、フォト
レジスト像を形成した。
常法に従ってシリコンウェファ上に塗布、製膜したのち
、波長３６５ｎｍの単色光を用いた１／１０縮小投影露
光装置により露光し、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイドの１チ水溶ｉで１００秒間現像し、フォト
レジスト像を形成した。
縮小投影露光装置は単色光を用いるので、レジスト膜内
に生じる定在波の影響が著しく、特に３６５ｎｍ付近で
はシリコンの反射率が高いので、従来型のレジストでは
鮮鋭な像の形成が困難であったが、本発明によれば、定
在波の影響のきわめて少ない急峻が断面形状のレジスト
像を形成することができる。
に生じる定在波の影響が著しく、特に３６５ｎｍ付近で
はシリコンの反射率が高いので、従来型のレジストでは
鮮鋭な像の形成が困難であったが、本発明によれば、定
在波の影響のきわめて少ない急峻が断面形状のレジスト
像を形成することができる。
これは、本発明において使用されたフォトレジ−ストが
、上記のように、入射光の吸収が極めて大きいため、表
面層のみが十分に硬化し、下方部の硬化が不十分なため
、断面が急峻になるためである。
、上記のように、入射光の吸収が極めて大きいため、表
面層のみが十分に硬化し、下方部の硬化が不十分なため
、断面が急峻になるためである。
また、表面層のみを硬化させればよいのであるから、露
光時間も、従来のポジ型レジストの約１／２でよく、縮
小露光投影のスループットの向上に極めて有効である。
光時間も、従来のポジ型レジストの約１／２でよく、縮
小露光投影のスループットの向上に極めて有効である。
本発明に使用されるフォトレジストの組成としては、ア
ジド化合物の樹脂に対する割合が２重量％以下では上記
波長域における透過率が高くガるので、本発明の目的に
は不適当であり、また、４０重量％を越えると飽和に達
し結晶の析出が起るので不適当である。
ジド化合物の樹脂に対する割合が２重量％以下では上記
波長域における透過率が高くガるので、本発明の目的に
は不適当であり、また、４０重量％を越えると飽和に達
し結晶の析出が起るので不適当である。
本実施例では、４−アジドカルコンを感光剤として用い
た場合について説明したが、感光剤としては、３００ｎ
ｍ以上に吸収を持つ材料であれば本発明の目的に適する
のであって、４−アジド−４′−メトキシカルコンある
いは２．６−ジ（４′−アジドベンザル）−４−メチル
シクロヘキサノンあるいは４−アジドシンナミリデンア
セトフェノンを使用しても全く同様の効果を得て本発明
の目的を達することができる。
た場合について説明したが、感光剤としては、３００ｎ
ｍ以上に吸収を持つ材料であれば本発明の目的に適する
のであって、４−アジド−４′−メトキシカルコンある
いは２．６−ジ（４′−アジドベンザル）−４−メチル
シクロヘキサノンあるいは４−アジドシンナミリデンア
セトフェノンを使用しても全く同様の効果を得て本発明
の目的を達することができる。
これら３００ ｎｍ以上に強い吸収を持つアジド化合物
からなる感光、剤と組合わせて使用できるポリマーとし
ては、たとえばポリビニルフェノールやノボラック樹脂
など、アルカリ可溶のポリマーがある。
からなる感光、剤と組合わせて使用できるポリマーとし
ては、たとえばポリビニルフェノールやノボラック樹脂
など、アルカリ可溶のポリマーがある。
実施例２
実施例１と同一の組成のフォトレジストを調製し、常法
に従ってシリコンウェファ上に厚さ１μｍに製膜し、通
常の紫外線（３００ｎｍ以上の波長の光）を用いた１：
１投影露光装置で露光し、実施例１と同様にして現像を
行ない、レジストパターンを形成した。これにより、急
峻な断面形状の、１．２μｍ −１，２μｍラインース
ペースが初期膜厚１μｍを維持した筐ま解像された。従
来の高解像度のポジフォトレジストでは１：１投影法で
、幅１．２μｍの急峻な形状の像を解像することは困難
であったし、この寸法領域では回折光のために遮光され
るべき部分にも光が当シ、現像によシ膜厚の減少が起υ
、初期膜厚を維持することができなかった。
に従ってシリコンウェファ上に厚さ１μｍに製膜し、通
常の紫外線（３００ｎｍ以上の波長の光）を用いた１：
１投影露光装置で露光し、実施例１と同様にして現像を
行ない、レジストパターンを形成した。これにより、急
峻な断面形状の、１．２μｍ −１，２μｍラインース
ペースが初期膜厚１μｍを維持した筐ま解像された。従
来の高解像度のポジフォトレジストでは１：１投影法で
、幅１．２μｍの急峻な形状の像を解像することは困難
であったし、この寸法領域では回折光のために遮光され
るべき部分にも光が当シ、現像によシ膜厚の減少が起υ
、初期膜厚を維持することができなかった。
さらに、１：１投影露光の場合は通常、単色光ではなく
多色光を用いることが多いので定在波の悪影響は少ない
が、反射光による影響は存在する。
多色光を用いることが多いので定在波の悪影響は少ない
が、反射光による影響は存在する。
これに関しても、本発明によれとルジストの吸光度が高
いので、基板表面からの反射光による悪（９） 影響を受けにくい。
いので、基板表面からの反射光による悪（９） 影響を受けにくい。
本発明において、フォトレジスト膜の露光量は、はぼ２
０〜３００ ｍＪ／ｃｍ２ であることが好ましい。露
光量がほぼ２０ ｍＪ ７ｃｍ２以下であると、表面層
の硬化が不十分であ）、はぼ３００ｍＪ／ｃｍｔ以上で
あると、被照射部の周縁部まで硬化され、所望の寸法精
度を得るのが困難になるからである。
０〜３００ ｍＪ／ｃｍ２ であることが好ましい。露
光量がほぼ２０ ｍＪ ７ｃｍ２以下であると、表面層
の硬化が不十分であ）、はぼ３００ｍＪ／ｃｍｔ以上で
あると、被照射部の周縁部まで硬化され、所望の寸法精
度を得るのが困難になるからである。
以上述べたように、本発明によれば、光の吸収が強いこ
とにより実効的に感光層の薄いレジストを用いて、縮小
投影露光法における定在波の悪影響を回避し、高解像度
、高位置合せ精度のリングラフィを実現する。また、１
：１投影露光法においても、実効的感光層が薄いことお
よび反射の影響を受けにくいことを生かして、高い解像
度で急峻な形状のレジスト像を形成することができる。
とにより実効的に感光層の薄いレジストを用いて、縮小
投影露光法における定在波の悪影響を回避し、高解像度
、高位置合せ精度のリングラフィを実現する。また、１
：１投影露光法においても、実効的感光層が薄いことお
よび反射の影響を受けにくいことを生かして、高い解像
度で急峻な形状のレジスト像を形成することができる。
第１図はフォトレジストの透過率を示す曲線図である。
１・・・ポリ（ｐ−ビニルフェノール）、２・・・ＭＢ
２゜３・・・ポＩＪ（ｐ−ビニルフェノール）＋４−ア
ジド（１０） カルコン。 代理人 弁理士 薄田利幸 ：″ （１１） 第 １ 図 液長（ｒ処ジ 冒 。
２゜３・・・ポＩＪ（ｐ−ビニルフェノール）＋４−ア
ジド（１０） カルコン。 代理人 弁理士 薄田利幸 ：″ （１１） 第 １ 図 液長（ｒ処ジ 冒 。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、下記工程を含む微細パターン形成方法（１）波長が
ほぼ３００〜３８０ｎｍの光を強く吸収するアジド化合
物を感光剤として含むホトレジストを被加物上に塗布し
て、ホトレジスト膜を形成する工程。 （２）上記ホトレジスト膜の所望部分に投影露光して、
被露光部の溶解度を減少させる工程。 （３）上記ホトレジスト膜を現像する工程。 ２、上記アジド化合物は４−アジドカルコン、４−アジ
ド−４′−メトキシカルコン、２．６−ジ（４′−アジ
ドベンザル）−４−メチルシクロヘキサノンおよび４−
アジドシンナミリデンアセトフェノンなる群から選ばれ
る特許請求の範囲第１項記載の微細パターン形成方法。 ａ、上Ｅホトレジストはｐ−ビニルフェノールおよびノ
ボラック樹脂から選ばれたポリマーを含んでいる特許請
求の範囲第１項もしくは第２項記載の微細パターン形成
方法。 ４、上記投影露光は波長はぼ３６５ｎｍの光を用いて行
なわれる特許請求の範囲第１項乃至第３項記載の微細パ
ターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086624A JPS58203438A (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 微細パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086624A JPS58203438A (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 微細パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58203438A true JPS58203438A (ja) | 1983-11-26 |
Family
ID=13892174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57086624A Pending JPS58203438A (ja) | 1982-05-24 | 1982-05-24 | 微細パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58203438A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6435558A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-06 | Mitsubishi Chem Ind | Photosensitive planographic printing plate |
| EP0334381A2 (en) * | 1988-03-23 | 1989-09-27 | Hitachi, Ltd. | Coating film comprising a negative-working photosensitive composition and pattern-formation method |
| JPH035754A (ja) * | 1989-06-01 | 1991-01-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 平版印刷版の製造方法 |
| JPH03271744A (ja) * | 1990-03-22 | 1991-12-03 | Chisso Corp | 光硬化性樹脂組成物 |
| WO2012002361A1 (ja) | 2010-07-02 | 2012-01-05 | Dic株式会社 | フッ素系界面活性剤、それを用いたコーティング組成物及びレジスト組成物 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5595945A (en) * | 1979-01-12 | 1980-07-21 | Nec Corp | Production of negative type resist image |
| JPS5639538A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-15 | Hitachi Ltd | Pattern forming method |
| JPS5677843A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-26 | Fujitsu Ltd | Resist pattern forming method |
| JPS5691229A (en) * | 1979-12-26 | 1981-07-24 | Fujitsu Ltd | Pattern forming method |
| JPS5730829A (en) * | 1980-08-01 | 1982-02-19 | Hitachi Ltd | Micropattern formation method |
-
1982
- 1982-05-24 JP JP57086624A patent/JPS58203438A/ja active Pending
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