JPS60130828A - レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents

レジストパタ−ンの形成方法

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JPS60130828A
JPS60130828A JP58239295A JP23929583A JPS60130828A JP S60130828 A JPS60130828 A JP S60130828A JP 58239295 A JP58239295 A JP 58239295A JP 23929583 A JP23929583 A JP 23929583A JP S60130828 A JPS60130828 A JP S60130828A
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JP
Japan
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resist
ultraviolet rays
resist pattern
exposure
resist film
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JP58239295A
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JPH0458170B2 (ja
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Yoshio Yamashita
山下 吉雄
Takaharu Kawazu
河津 隆治
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Priority to CA000450963A priority patent/CA1214679A/en
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/022Quinonediazides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) この発明は半導体装置等の製造に際し金属、絶縁物ツ9
・の被着層のパターニングをリフトオフで行うためのレ
ジストパターンの形成方法に関する。
(従来技術の説明) 半導体装置等の製造に際し、金属、絶縁物等の被着層を
バタ、−ン形成する方法として従来からエツチングによ
る方法及びリフトオフによる方法の二つの方法が知られ
ている。リフトオフ方法は簡易の方法であり、エツチン
グによる損傷がなく微細パターン形成に適しており、ま
た、エツチングが困難な金属でも容易にパターニング出
来るという利点がある。しかしながら、リフトオフによ
る方法はレジスト皮膜の断面形状、耐熱性、溶解性、密
着性等に関しての厳しい条件が要求されている0例えば
、リフトオフにより容易にパターン形成が出来るために
はレジスト皮膜上に被着された被着層がレジストの溶解
と共に容易に除去出来ることが必要であり、このために
はパターン形成されたレジスト皮膜の断面形状がオーバ
ーハング形状となっている必要がある。
現状ではこのオーバーハング形状を形成するため多層構
造を用いるか又はポジ形ホトレジスト、例えば、AZ−
1350J (Shipley社製のホトレジストの商
品名)のクロルベンゼン処理が使用されている。これら
の処理は煩雑であり、スループットで劣り、再現性も必
ずしも良くなく、また、サブミコロンの解像度を得るの
が困難であった。
(発明の目的) この発明の目的は、上述した従来の欠点に鑑み、現像の
みで、サブミクロンオーダの、厚膜のレジストパターン
を簡単かつ容易に形成出来るようにしたリフトオフ用レ
ジストのパターン形成刃θ、を提供するにある。
さらに、この発明の目的は、スループットに優れ、11
丁現性の良いリフトオフ用レジストのパターン形成方法
を提供するにある。
(発明の構成) この71」的の達成を図るため、この発明によれば、キ
ノンジアジドスルフォン酸エステルの皮膜をレジスト皮
膜とし、このレジスト皮膜を300nm以」二の長波長
の紫外線で一括露光し、然る後、このレジスト皮膜を3
00nm以下の遠紫外線で選択露光してパターニングす
ることを要旨とする。
(実施例の説明) 以F、この発明の実施例につき説明する。
この発明の発明者等は、リフトオフ法における従来の欠
点を解決するために、数々の実験結果かラレシストハタ
ーンの断面形状がオーバーバンク形状となりしかも、耐
熱性に優れたレジスト材料としてキノンジアジドスルフ
ォン酸エステルが適していることを見い出した。
しかも、この材料は現像液に対して可溶性であるが、こ
のレジスト材料に300nm以上の長波長の紫外線を照
射すると、この紫外線照射部分は未照射部分に比べて溶
解性が5倍程度高まり、さらに、レジストの300nm
以下の遠紫外領域での透過が良くなり、しかも、リフト
オフ用の有機溶媒に対する溶解性も高まり、膨潤もない
ことが分った。
そして更に、この材料が耐熱性に優れているので、被着
層の被着時に基板加熱を行うことにより、レジスト及び
被着層の基板に対する密着性が高まることが分った。
従って、この発明の方法においては、このレジストに紫
外線を照射すると、レジストの現像液に対する溶解性が
変化し、また、遠紫外線に対する透過性も高まり、さら
に、レジストに遠紫外mをl;ζi射すると不溶化する
という性質を利用してレジスI・パターンを形成しよう
とするものである。
すなわち、この発明によるレジストパターン形成方法に
よれば、このようなレジスト材料を基板に塗布してレジ
スト皮膜を形成し、このレジスト皮膜を300 nm以
上の長波長の紫外線で一括露光し、その後に、この紫外
線一括露光されたレジスト皮膜に対し、パターニングの
ためマスクを用いて、300nm以下の遠紫外線で選択
露光を行って、然る後、現像を行う。
次に、この発明の具体的な実施例及び比較例について説
明する。
尚、この発明を以下の実施例及び比較例によて説明する
が、この実施例はこの発明の範囲内の好適な特定の条件
の下における単なる例示にすぎず、この発明がこの実施
例にのみ限定されるものでないことを理解されたい。
実施例 レジスト材料としてキノンジアジドスルフォン酸エステ
ルの一種であるノボラック樹脂のナフトキノン−1,2
−ジアジド−5−スルフォン酸エステル(以下LMRと
称する)を使用した。この場合、重合度が低いことが解
像度を高める一原因であることを考慮して重合度が1−
10のノボラック樹脂のナフトキノン−1,2−ジアジ
ド−5−スルフォン酸エステルを使用した。先ス、この
LMRをメチルセルソルブアセテートに溶解しシリコン
基板上にl終騰の厚さに塗布しレジスト皮膜を形成した
次に、レジスト皮膜を有する基板をfi0’0の温度で
30分間熱処理(プレベーク)した後、最初の露光工程
を行った。この露光工程では、このレジスト皮膜に対し
、250WのHgランプの光のうち300n+wより短
波長の光をカットして300’n腸以上好ましくは35
0〜450nmの紫外線のみで、60秒間、一括照射を
行った。
次に、パターニングのため、コンタクト法によりマスク
を介して、このレジスト皮膜に対して、レジストパター
ンとして残存させるべき部分にのみ、500WのXe−
Hgランプからの200〜300nmの遠紫外線で、3
0秒間、選択露光を行った。
この選択露光後、100℃で30分間ベークを行った。
次いで、このレジスト皮膜を、容積比で酢酸イソアミル
10に対してシクロヘキサン5に水を飽和させた溶液で
30秒間現像した。この時の現像温1片は23°Cとし
た。
このようにして選られたレジストパターンを走査型電子
顕微鏡で観察したところ、 0.5 gmのラインアン
ドスペース及び0.5井腸のラインが得られたことが確
認された。また、そのレジストパターンを形成するレジ
スト皮膜断面形状はオーバーハング形状を有しているこ
とが確認された。
次に、レジストパターンが形成されている基板1、に被
着層、例えば、M層を真空蒸着法により1μmの厚さに
蒸着した。そして、このM層が形成されている基板を有
機溶媒、例えば、アセトン溶液中に浸漬させたところ、
リフトオフが完全に行われ、0.5ル禦のラインアンド
スペースのMのパターンが得られた。
比較例 実施例の場合と同様なレジスト皮膜を基板に被着形成し
た後、この発明の露光工程であるHgランプからの紫外
線の一括照射による露光を行わず。
直接、バターニングのためマスクを介してsoowのX
e−Hgランプからの200〜3O0nImノ遠紫外線
で、10秒間、選択露光を行った0次いで、上述のこの
発明の実施例と同様に、”100℃で30分間ベータを
行った後、この得られた試料を前述と同様な現像溶液(
容積比で酢酸インアミル10に対してシクロヘキサン2
に水を飽和させた溶液)で20秒間現像した。その結果
得られたレジストパターンを走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、lIL腸のラインアンドスペースは得られた
が、0.5ル■のラインアンドスペース及び0.5 #
Lwaのラインのレジストパターンは得られなかったこ
とが確認された。
この発明の実施例によれば、比較例とは異なり、LMR
レジスト皮膜に対して先ず300n腸以上の長波長の紫
外線で一括′露光を行い、次いで300nm以下の遠紫
外線で選択露光を行う、このLMRはこの紫外線の一括
露光によりキノンジアジド基が分解する。この分解生成
物の250 JLtsにおける吸光係数は12IL腸で
あり、これに対し、LMR自体の吸光係数は同一波長で
8川腸であり、分解生成物の吸光係数の方がLMRに比
べ小さくなる。従って、この紫外線照射によりLMRは
遠紫外線領域での透過が良くなので、上述したこの発明
におけるように、紫外線の照射に続いて遠紫外線でのマ
スクを介する選択露光を行うと、遠紫外線がレジスト皮
11A中を表面から深い位置の所まで達して現像液に対
して不溶化し、これがため、現像の際、オーバーハング
量が小さくなり、パターン切れがなくなり、しかも、こ
の分解したLMRは現像によるパターンの膨潤がないの
で、厚膜のレジストであっても良好に微細なパターニン
グが出来ることとなる。さらに、この300n■以上の
紫外線照射により、LMRはアセトン等の有機溶媒に対
して溶解性が良くなるので、アセトンのような安価な有
機溶媒をリフトオフ工程時に用いることが出来る。
また、この発明における遠紫外線の露光量は、紫外線照
射を行わない場合に比べて、約3倍となるが、この程度
の露光量はスループット等に実質的に同等悪影響を及ぼ
さない。
(発明の効果) このように、この発明のレジストパターンの形成方法に
よれば、レジスト材料としてキノンジアジドスルフォン
酸エステルを用い、これを基板上に塗布して形成したレ
ジスト皮膜に対し、最初に300 nm以上の紫外線を
一括照射して露光し、続いて、遠紫外線で選択露光を行
うので、サブミクロンという微細なパターンであっても
、また、厚膜のレジスト皮膜であっても、現像のみで、
レジストの断面形状が良好なオーバーハング形状のレジ
ストパターンを形成することが出来るという利点がある
また、工程的にも、この紫外線の一括照射による露光工
程はマスク合せ等の工程を必要としないので、従来より
も簡単かつ容易な工程によって、スループットに優れ、
再現性良く、好適なレジストパターンを形成することが
出来る利点がある。
さらにまた、LMRのこの紫外線による分解生成物は現
像によるパターンの膨、潤が無いので、従来よりも高解
像の奇麗なパタニンを形成することが出来るという利点
がある。
また、従来ではLMHのリフトオフを高価なジメチルホ
ルムアミドで行っていたが、この発明によれば、LMR
に上述のような紫外線照射を行っているので、安価なア
セトンのような有機溶媒を使用することが出来るという
利点がある。
さらに、このレジスト材料が耐熱性に優れているので、
被着層の被着時に基板加熱を行うことにより、レジスト
及び被着層の基板に対する密着性を高めることが出来る
という利点がある。
尚、この発明によるパターン形成方法は、紫外線の照射
により溶解性が促進し、かつ、遠紫外線の照射により不
溶化するレジストであれば、全て適用出来る。
こ力発明によるレジストパターン形成方法によれば、レ
ジスト皮膜がlIL鵬のように厚くても、リフトオフに
好適な微細パターンを形成出来るので、この発明のパタ
ーン形成方法を半導体デバイス、磁気バブル素子1表面
弾性波デバイス、光応用部品等の製造に利用して好適で
ある。
特許出願人 沖電気工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板表面」二に形成したレジスト皮膜を露光した後現像
    してレジストパターンを形成するに当り、該レジスト皮
    膜をキノンジアジドスルフォン酸エステルの皮11シと
    し、前記露光を該レジスト皮膜に対し300 nm以上
    の長波長の紫外線で一括露光する工程と、その後に該レ
    ジスト皮膜に対し300nm以下の遠紫外線で選択露光
    する工程とで行うことを特徴とするレジストパターンの
    形成方法。
JP58239295A 1983-03-31 1983-12-19 レジストパタ−ンの形成方法 Granted JPS60130828A (ja)

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JP58239295A JPS60130828A (ja) 1983-12-19 1983-12-19 レジストパタ−ンの形成方法
US06/594,481 US4609615A (en) 1983-03-31 1984-03-27 Process for forming pattern with negative resist using quinone diazide compound
EP84302145A EP0124265B1 (en) 1983-03-31 1984-03-29 Process for forming pattern with negative resist
DE8484302145T DE3466741D1 (en) 1983-03-31 1984-03-29 Process for forming pattern with negative resist
CA000450963A CA1214679A (en) 1983-03-31 1984-03-30 Process for forming pattern with negative resist

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JPH0458170B2 JPH0458170B2 (ja) 1992-09-16

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