JPS59155928A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPS59155928A JPS59155928A JP58031119A JP3111983A JPS59155928A JP S59155928 A JPS59155928 A JP S59155928A JP 58031119 A JP58031119 A JP 58031119A JP 3111983 A JP3111983 A JP 3111983A JP S59155928 A JPS59155928 A JP S59155928A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- resin layer
- film
- photosensitive
- alkali
- 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.)
- Pending
Links
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
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Weting (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】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置の製造方法、とくに感光性樹脂膜を
用いた微細なパターン形成工程を有する半導体装置の製
造方法に関する。
用いた微細なパターン形成工程を有する半導体装置の製
造方法に関する。
従来例の構成とその問題点
半導体基板上に感光性樹脂膜パターンを形成する工程に
おいて、パターン巾が２〜３μｍ以下の微細加エモは通
常ポジ型感光性樹脂膜が用いられている。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
基板の反りの箱正が可能である。という理由により、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
。
おいて、パターン巾が２〜３μｍ以下の微細加エモは通
常ポジ型感光性樹脂膜が用いられている。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
基板の反りの箱正が可能である。という理由により、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図に示すように、マスク１を通
過した光線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だものであ
る。ただし、この方法はレンズ２を使用するため、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
に支障をきだすので、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からの反射光によシ定在波が
発生する。
過した光線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だものであ
る。ただし、この方法はレンズ２を使用するため、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
に支障をきだすので、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からの反射光によシ定在波が
発生する。
このことを第２図を用いて説明する。同図に示すように
、半導体基板５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６．７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′おこらない。その代シ入射
光は半導体基板５で反射した光と干渉し、二酸化硅素膜
６．了およびレジスト膜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４３５８人とすると、７４
３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ｄ２の差（ｃｌ＋−ｄ２）が７４３人の奇
数倍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。
、半導体基板５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６．７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′おこらない。その代シ入射
光は半導体基板５で反射した光と干渉し、二酸化硅素膜
６．了およびレジスト膜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４３５８人とすると、７４
３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ｄ２の差（ｃｌ＋−ｄ２）が７４３人の奇
数倍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。
この為、例えば二酸化硅素膜６０表面では定在波９の節
ができ、一方、二酸化硅素膜７の表面では定在波９の腹
ができる。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シ、現像、リンス後に感光性樹脂
膜８が充分除去できないということが発生する。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．γ上での感光性樹脂膜８のパターン巾が異なるとい
つだ問題も発生すス。
ができ、一方、二酸化硅素膜７の表面では定在波９の腹
ができる。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シ、現像、リンス後に感光性樹脂
膜８が充分除去できないということが発生する。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．γ上での感光性樹脂膜８のパターン巾が異なるとい
つだ問題も発生すス。
まだ、アルミニウ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、寸法精度の良い樹脂膜パターン形成が困難であった
。
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、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
段差部で感光性樹脂膜厚の変化が犬きく微細パターンが
精度よく形成できないという欠点があった。
段差部で感光性樹脂膜厚の変化が犬きく微細パターンが
精度よく形成できないという欠点があった。
発明の目的
本発明は上記欠点にかんがみなされたもので、微細パタ
ーンの必要な半導体装置、特にたとえば投影露光方法を
用いてパターン形成を行なう半導体装置の製造において
、微細パターンを基板の種類および段差に関係なく容易
に形成出来る方法を提供せんとするものである。
ーンの必要な半導体装置、特にたとえば投影露光方法を
用いてパターン形成を行なう半導体装置の製造において
、微細パターンを基板の種類および段差に関係なく容易
に形成出来る方法を提供せんとするものである。
発明の構成
本発明は、基板の段差および種類によるパターン巾変化
を少なくし、かつ樹脂膜厚の厚いパターンを得るために
、半導体基板上に非感光性の第１の樹脂層を形成し、さ
らにこの第１の樹脂層上に第２の樹脂層を形成し、第２
の樹脂層に選択的に活性光を照射し、照射領域の第２の
樹脂層と前記照射領域の下方の第１の樹脂層を同時に現
像除去しパターンを形成することを特徴とするものであ
る。
を少なくし、かつ樹脂膜厚の厚いパターンを得るために
、半導体基板上に非感光性の第１の樹脂層を形成し、さ
らにこの第１の樹脂層上に第２の樹脂層を形成し、第２
の樹脂層に選択的に活性光を照射し、照射領域の第２の
樹脂層と前記照射領域の下方の第１の樹脂層を同時に現
像除去しパターンを形成することを特徴とするものであ
る。
不冗ワ〕り第１り夫廁ヲ１」γ病）３凶領もｂい−ｃＨ
兄門する。
兄門する。
半導体基板１０の５１０２１１上にアルカリ可溶性の非
感光性樹脂１またとえばセロソルブ・アセテートに溶解
した酸性ポリマーを塗布して、第１の樹脂層を形成しだ
後（Ａｌ、前記樹脂層１２のアルカリ溶解性が損なわれ
ない条件、たとえば９０°Ｃで３０分間熱処理する。
感光性樹脂１またとえばセロソルブ・アセテートに溶解
した酸性ポリマーを塗布して、第１の樹脂層を形成しだ
後（Ａｌ、前記樹脂層１２のアルカリ溶解性が損なわれ
ない条件、たとえば９０°Ｃで３０分間熱処理する。
次にアルカリ可溶μ樹脂及びジアゾ・ケトン増感剤を含
み感光性を有する第２の樹脂層１３たとえば東京応化製
０ＦＰＲ１７ノプレ一社製ＡＺシリーズ又はコダノク社
製８０９又は８２０を形成する。次に高圧水銀ランプか
ら発する全波長あるいは、特定波長の前記樹脂１３の感
光波長を選択的に照射し、照射領域の第２の樹脂層１３
の照射領域１３２Ｌをアルカリ現像液に対して可溶性と
する（Ｂｌ。
み感光性を有する第２の樹脂層１３たとえば東京応化製
０ＦＰＲ１７ノプレ一社製ＡＺシリーズ又はコダノク社
製８０９又は８２０を形成する。次に高圧水銀ランプか
ら発する全波長あるいは、特定波長の前記樹脂１３の感
光波長を選択的に照射し、照射領域の第２の樹脂層１３
の照射領域１３２Ｌをアルカリ現像液に対して可溶性と
する（Ｂｌ。
次にアルカリ性現像溶液により現像処理を行ない、前記
第２の樹脂層の照射領域１３＆およびその下方の第１の
樹脂層１２を溶解除去し、第１および第２の樹脂層に開
孔部１４を形成するｔｃ＋。
第２の樹脂層の照射領域１３＆およびその下方の第１の
樹脂層１２を溶解除去し、第１および第２の樹脂層に開
孔部１４を形成するｔｃ＋。
こうして形成された樹脂パターンを食刻マスクとして、
半導体基板に食刻等の加工を施す。あるいは前記パター
ンをリフトオフ材料として、前記樹脂パターン間に配線
層を選択的に形成するなどの工程を行ない半導体装置を
製造する。
半導体基板に食刻等の加工を施す。あるいは前記パター
ンをリフトオフ材料として、前記樹脂パターン間に配線
層を選択的に形成するなどの工程を行ない半導体装置を
製造する。
本実施例では第４図に示すように第１の樹脂層１２表面
を平坦にしておくことにより、第２の樹脂層１３の選択
露光時に発生した定在波１５の節および腹は、第２の樹
脂層１３に対して均一に発生するため、基板に関係なく
均一なパターン巾を有する樹脂パターンを形成すること
ができる。
を平坦にしておくことにより、第２の樹脂層１３の選択
露光時に発生した定在波１５の節および腹は、第２の樹
脂層１３に対して均一に発生するため、基板に関係なく
均一なパターン巾を有する樹脂パターンを形成すること
ができる。
実施例２
第１の樹脂として、第２の樹脂層の感光波長の光に対す
る吸収係数の大きい染料を含有して非感光性とした樹脂
を用いてもよい。この場合、第２の樹脂に選択的に感光
波長の光を照射し７た場合基板１Ｑの反射率が大きい場
合でも、前記第１の樹脂層１２で反射光が吸収され、よ
り定在波の発生が生じにくくかつ基板の凹凸による樹脂
膜厚差に関係なく均一なパターン巾を有する樹脂パター
ンを形成することができか。そして、染料を含有するこ
とにより第１の樹脂層のアルカリ現像液に対する溶解速
度は遅くなり、染料含有量が少ない場合はオーバー・・
ング形状となり、含有量を適正化することにより垂直な
側壁を有するレジストハターン形状が得られた。
る吸収係数の大きい染料を含有して非感光性とした樹脂
を用いてもよい。この場合、第２の樹脂に選択的に感光
波長の光を照射し７た場合基板１Ｑの反射率が大きい場
合でも、前記第１の樹脂層１２で反射光が吸収され、よ
り定在波の発生が生じにくくかつ基板の凹凸による樹脂
膜厚差に関係なく均一なパターン巾を有する樹脂パター
ンを形成することができか。そして、染料を含有するこ
とにより第１の樹脂層のアルカリ現像液に対する溶解速
度は遅くなり、染料含有量が少ない場合はオーバー・・
ング形状となり、含有量を適正化することにより垂直な
側壁を有するレジストハターン形状が得られた。
実施例３
凹凸を有する基板上に段差より厚く、かつ、表面が平坦
になるように第１の樹脂層を形成した後、第２の樹脂層
を第１の樹脂層のもつとも薄い膜厚よりも薄く形成し、
以下の工程を第１の実施例と同様にしてパターン形成を
行なった。
になるように第１の樹脂層を形成した後、第２の樹脂層
を第１の樹脂層のもつとも薄い膜厚よりも薄く形成し、
以下の工程を第１の実施例と同様にしてパターン形成を
行なった。
なお、本発明において、第２の樹脂層を形成した時に第
１の樹脂層・との混合が生じ第１の樹脂層かうすくなり
場合によってはすべて混合層となるだめ、第２の樹脂層
の膜厚・を第１の樹脂層のもつとも薄い膜厚、たとえば
基板の凸部の膜厚より薄くする必要がある。
１の樹脂層・との混合が生じ第１の樹脂層かうすくなり
場合によってはすべて混合層となるだめ、第２の樹脂層
の膜厚・を第１の樹脂層のもつとも薄い膜厚、たとえば
基板の凸部の膜厚より薄くする必要がある。
以上の前記第１〜第３の実施例すべてにおいて、アルカ
リ可溶性の第１の樹脂層を特性が変化しない範囲の温度
、たとえば室温から９０°Ｃ程度の温度範囲で熱処理し
た方が、第２の樹脂層を均一に塗布することができる。
リ可溶性の第１の樹脂層を特性が変化しない範囲の温度
、たとえば室温から９０°Ｃ程度の温度範囲で熱処理し
た方が、第２の樹脂層を均一に塗布することができる。
また、第１の樹脂層と第２の樹脂層を交互に多層に形成
したのち、第１の実施例と同様にパターン形成してもよ
いことはいうまでもない。
したのち、第１の実施例と同様にパターン形成してもよ
いことはいうまでもない。
また第２の樹脂層として上記実施例ではポジ型感光性樹
脂膜について述べたが、活性光照射領域のみがアルカリ
不溶性となり、非照射領域がアルカリ可溶性であるいわ
ゆるアルカリ可溶型のネガ型感光性樹脂膜を用いてもよ
いことはいうまでもない。
脂膜について述べたが、活性光照射領域のみがアルカリ
不溶性となり、非照射領域がアルカリ可溶性であるいわ
ゆるアルカリ可溶型のネガ型感光性樹脂膜を用いてもよ
いことはいうまでもない。
発明の効果
本発明の方法によれば、第１の樹脂層を基板の段差より
厚く形成しておくことにより基板の段差に関係なく第１
の樹脂層表面を平坦にできる。また第１層に現像溶液可
溶性の非感光樹脂を用いるため、感光性樹脂を塗布した
後感光波長を照射して現像溶液可溶性とする必要がなく
、工程が簡単であるという特長がある゛。
厚く形成しておくことにより基板の段差に関係なく第１
の樹脂層表面を平坦にできる。また第１層に現像溶液可
溶性の非感光樹脂を用いるため、感光性樹脂を塗布した
後感光波長を照射して現像溶液可溶性とする必要がなく
、工程が簡単であるという特長がある゛。
また第２の実施例では第１の樹脂層により基板からの反
射光をよく吸収するため、第２の樹脂層に定在波が発生
することがほとんどなく、また第１の実施例でも表面が
平坦な第１の樹脂膜上に第２の樹脂膜を形成するため、
第２の樹脂膜厚が均一であり、まだ定在波の影響を均一
に受けるため寸法変化の少ないパターンを形成できる。
射光をよく吸収するため、第２の樹脂層に定在波が発生
することがほとんどなく、また第１の実施例でも表面が
平坦な第１の樹脂膜上に第２の樹脂膜を形成するため、
第２の樹脂膜厚が均一であり、まだ定在波の影響を均一
に受けるため寸法変化の少ないパターンを形成できる。
さらに、本発明によれば、半導体基板上に形成する樹脂
膜を２層以上厚く形成できるため、樹脂と半導体基板の
食刻比が大きくできない、いわゆるドライエツチング技
術による食刻に際しても基板の食即１量を多くすること
ができる。また第１と第２の樹脂層および混合層の比を
、第１の熱処理により変化させることができ、開孔４部
の断面形状がオーバーハング状になりリフトオフ法によ
り容易にパターン形成することもできる。
膜を２層以上厚く形成できるため、樹脂と半導体基板の
食刻比が大きくできない、いわゆるドライエツチング技
術による食刻に際しても基板の食即１量を多くすること
ができる。また第１と第２の樹脂層および混合層の比を
、第１の熱処理により変化させることができ、開孔４部
の断面形状がオーバーハング状になりリフトオフ法によ
り容易にパターン形成することもできる。
第１図は従来の露光状態を説明するだめの概略図、第２
図は従来の基板の露光状態を示す断面図、第３図（Ａｌ
−（Ｃ１は本発明の一実施例のパターン形成を説明する
だめの工程断面図、第４図は本発明における定在波の状
態を示す断面図である。 １０・・・・半導体基板、１１・・・・Ｓｉｏ２膜、１
２・・ 非感光性樹脂、１３・・・・感光性樹脂、１３
＆・・・・照射領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ！３α ７４／４ 第４図 ５
図は従来の基板の露光状態を示す断面図、第３図（Ａｌ
−（Ｃ１は本発明の一実施例のパターン形成を説明する
だめの工程断面図、第４図は本発明における定在波の状
態を示す断面図である。 １０・・・・半導体基板、１１・・・・Ｓｉｏ２膜、１
２・・ 非感光性樹脂、１３・・・・感光性樹脂、１３
＆・・・・照射領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ！３α ７４／４ 第４図 ５
Claims (5)
- （１）半導体基板上に非感光性の第１の樹脂層と感光性
を有する第２の樹脂層を重ねて形成する工程と、前記第
２の樹脂層に選択的に活性光を照射した後、前記第２の
樹脂層と第１の樹脂層を同一の現像液で現像装置して所
定の樹脂パターンを形成する工程とを含むことを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - （２）第１の樹脂としてアルカリ可溶性樹脂、第２の樹
脂としてアルカリ可溶性樹脂に感光基を添加した樹脂を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半
導体装置の製造方法。 - （３）第１の樹脂層と第２の樹脂層を交互に多層に形成
することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
体装置の製造方法。 - （４）第１の樹脂層として、活性光に対する吸収剤を含
んだ非感光性樹脂層を用いることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。 - （５）第１の樹脂層の膜厚を第２の樹脂層の膜厚よシも
厚く塗布することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031119A JPS59155928A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031119A JPS59155928A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155928A true JPS59155928A (ja) | 1984-09-05 |
Family
ID=12322516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58031119A Pending JPS59155928A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155928A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015015277A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP58031119A patent/JPS59155928A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015015277A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6015650A (en) | Method for forming micro patterns of semiconductor devices | |
| JPS6358367B2 (ja) | ||
| KR100675782B1 (ko) | 비 흡수 레티클 및 이를 제조하는 방법 | |
| JPS59155928A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0786127A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JP2560773B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS58157135A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPH02140914A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH01106049A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS58132926A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPS58171818A (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置 | |
| JPS58103138A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPH0594945A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH04206812A (ja) | 微細パターンの形成方法 | |
| JPH01238659A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH08293454A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JPH022568A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS59155923A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH01239928A (ja) | パターン形成方法 | |
| JP2617923B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH02101464A (ja) | パターン形成方法 | |
| JP2674058B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS59128538A (ja) | 光露光法 | |
| JPS63202025A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60160616A (ja) | 半導体装置の製造方法 |