JPS60158623A - フオトリソグラフイｐｑｃ法 - Google Patents
フオトリソグラフイｐｑｃ法Info
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- JPS60158623A JPS60158623A JP59011911A JP1191184A JPS60158623A JP S60158623 A JPS60158623 A JP S60158623A JP 59011911 A JP59011911 A JP 59011911A JP 1191184 A JP1191184 A JP 1191184A JP S60158623 A JPS60158623 A JP S60158623A
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Classifications
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
Landscapes
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体素子・磁気バブル素子。ジョセフソン素
子などの作製における微細加工法に係り、フォトリング
ラフィにおけるＰＱＣ法に関する。
子などの作製における微細加工法に係り、フォトリング
ラフィにおけるＰＱＣ法に関する。
ステッパーのような単色光を用いたフォトリソグラフィ
ではフォトレジスト膜内ｅ露光光が多重干渉を起こし、
それが原因となっＣフォトレジスト膜厚の変化とともに
第１図に示すようにパターン寸法が変動する。
ではフォトレジスト膜内ｅ露光光が多重干渉を起こし、
それが原因となっＣフォトレジスト膜厚の変化とともに
第１図に示すようにパターン寸法が変動する。
フォトレジストの膜厚により最適な露光条件が異なるた
めＰ Ｑ Ｃ（（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ）を行なう場合、フォトレジストの膜厚を
正確に把握、制御する必要がある。しかし塗布膜である
フォトレジストの膜厚を正確に制御するのは困難であり
、精度よ＜ＰＱＣを行なうためには、フオトレジストの
膜厚をふって測定を行なう必要がある。
めＰ Ｑ Ｃ（（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ）を行なう場合、フォトレジストの膜厚を
正確に把握、制御する必要がある。しかし塗布膜である
フォトレジストの膜厚を正確に制御するのは困難であり
、精度よ＜ＰＱＣを行なうためには、フオトレジストの
膜厚をふって測定を行なう必要がある。
そのため効率が悪く、また多くの労力を必要とした。
なお、多重干渉の効果を低減させてフォトレジスト膜厚
の変化による影響を低減させる方法として、低反射率の
基板を用いてＰＱＣを行なう方法や多層レジストを用い
てＰＱＣを行なう方法があるが、これらの方法では基板
面反射による影響も変化するので、高精度なＰＱＣ法で
はない。
の変化による影響を低減させる方法として、低反射率の
基板を用いてＰＱＣを行なう方法や多層レジストを用い
てＰＱＣを行なう方法があるが、これらの方法では基板
面反射による影響も変化するので、高精度なＰＱＣ法で
はない。
本発明の目的は上記従来の問題点を解決し、簡便な方法
で精度の高いＰＱＣ法を提供することにある。
で精度の高いＰＱＣ法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明はフォトレジスト膜上
に光透過型の反射防止膜を形成するものである。反射防
止膜によりレジスト膜内での光多重干渉は低減し、また
光透過型の膜なのでフォトレジストへの露光量はほとん
ど変化しない。よって良好なＰＱＣが可能となる。
に光透過型の反射防止膜を形成するものである。反射防
止膜によりレジスト膜内での光多重干渉は低減し、また
光透過型の膜なのでフォトレジストへの露光量はほとん
ど変化しない。よって良好なＰＱＣが可能となる。
第１図に示すように、フォトレジスト膜内で露光光が多
重干渉を起こすことによりパターン寸法に変動が生ずる
。ＰＱＣを行なうためにはある寸法基準、例えば寸法変
動の中心、すなわち第１図の場合でいえばＡの寸法が設
計寸法になるようにＰＱＣによって露光量および現像条
件を定める必要がある。しかしながら第１図から明らか
なように、この条件に露光・現像条件を定めるにはレジ
スト膜厚を正確に制御する必要が生ずる。しかもパター
ン寸法変動の位相は基板椿造および基板材質に依存する
。そのため精度よ＜ＰＱＣを行なうにはレジスト膜厚を
変化させてそのおのおのの膜厚に対するパターン寸法あ
るいはパターン寸法に相当する量を測定・評価する必要
が生ずる。このような方法でＰＱＣを行なうと、多くの
労力と時間を費やすばかりでなく、インライン化し評価
結果をすぐフィードバックするのに不適当である。
重干渉を起こすことによりパターン寸法に変動が生ずる
。ＰＱＣを行なうためにはある寸法基準、例えば寸法変
動の中心、すなわち第１図の場合でいえばＡの寸法が設
計寸法になるようにＰＱＣによって露光量および現像条
件を定める必要がある。しかしながら第１図から明らか
なように、この条件に露光・現像条件を定めるにはレジ
スト膜厚を正確に制御する必要が生ずる。しかもパター
ン寸法変動の位相は基板椿造および基板材質に依存する
。そのため精度よ＜ＰＱＣを行なうにはレジスト膜厚を
変化させてそのおのおのの膜厚に対するパターン寸法あ
るいはパターン寸法に相当する量を測定・評価する必要
が生ずる。このような方法でＰＱＣを行なうと、多くの
労力と時間を費やすばかりでなく、インライン化し評価
結果をすぐフィードバックするのに不適当である。
ＰＱＣがこのように煩雑になるのは、レジスト膜内で同
方向に進行する光が多重干渉を起こすことによって起こ
る寸法変動に起因している。よって、この寸法変動量を
低減すればレジスト膜厚を正確に把握および変化させる
ことなしにＰＱＣを行なうことが可能となる。そこでフ
ォトレジスト上面からの反射光を低減することにより入
射光と同方向に進行する反射光を低減し、この多重干渉
による寸法変動を低減する。フ第１・レジストへの露光
量変化を低減するためにフォトレジスト膜上に形成する
反射防止膜は露光光を十分透過する吸収係数の小さい膜
とし、干渉効果を利用して低反射化する。すなわち第２
図に示すように、基板２１からの反射光２４のフォトレ
ジスト／反射防止膜面２３ａからの反射光２５と反射防
止膜／大気面２３ｂからの反射光２６を干渉させてその
合成光を十分小さくする。フォトレジストの屈折率をｎ
、ｌ］先光光波長をλとすると反射防止膜の屈折率ｎ′
を Ｊｎ、その膜厚をλ／ ４ ｎ ’の奇数倍に近づ
けるほどこの反射防止膜の反射率（振幅比）は第３図に
示すように低減する。あるいはフォトレジスト（屈折率
ｎ）上に反射防止膜１ （屈折率ｒｚ）、さらにその上
に反射防止膜２（屈折率ｎ２）を形成するという反射防
止膜二層構造で低反射化する。屈折率がｎ孟＝ｎｎ？に
近づくほど、またおのおのの反射防止膜膜厚がλ／４ｎ
ｌ、λ／４ｎ２に近づくほど反射率は下がる。
方向に進行する光が多重干渉を起こすことによって起こ
る寸法変動に起因している。よって、この寸法変動量を
低減すればレジスト膜厚を正確に把握および変化させる
ことなしにＰＱＣを行なうことが可能となる。そこでフ
ォトレジスト上面からの反射光を低減することにより入
射光と同方向に進行する反射光を低減し、この多重干渉
による寸法変動を低減する。フ第１・レジストへの露光
量変化を低減するためにフォトレジスト膜上に形成する
反射防止膜は露光光を十分透過する吸収係数の小さい膜
とし、干渉効果を利用して低反射化する。すなわち第２
図に示すように、基板２１からの反射光２４のフォトレ
ジスト／反射防止膜面２３ａからの反射光２５と反射防
止膜／大気面２３ｂからの反射光２６を干渉させてその
合成光を十分小さくする。フォトレジストの屈折率をｎ
、ｌ］先光光波長をλとすると反射防止膜の屈折率ｎ′
を Ｊｎ、その膜厚をλ／ ４ ｎ ’の奇数倍に近づ
けるほどこの反射防止膜の反射率（振幅比）は第３図に
示すように低減する。あるいはフォトレジスト（屈折率
ｎ）上に反射防止膜１ （屈折率ｒｚ）、さらにその上
に反射防止膜２（屈折率ｎ２）を形成するという反射防
止膜二層構造で低反射化する。屈折率がｎ孟＝ｎｎ？に
近づくほど、またおのおのの反射防止膜膜厚がλ／４ｎ
ｌ、λ／４ｎ２に近づくほど反射率は下がる。
このようにして低反射化することによりレジストパター
ンの寸法変動量は低減する。またこの反射防止条件は光
を透過する条件なので、この反射防止膜を形成すること
によりフォトレジストへの露光光が弱まることはない。
ンの寸法変動量は低減する。またこの反射防止条件は光
を透過する条件なので、この反射防止膜を形成すること
によりフォトレジストへの露光光が弱まることはない。
むしろ反射防止膜により透過光量は増大するがその量は
レジストと反射防止膜の光学定数（屈折率、吸収係数と
反射防止膜膜厚）からめることができる。またその量は
基板や露光および現像条件に依存しないのでＰＱＣを行
なう上で妨げにならない。本方法により寸法変動量が低
減するので、レジスト膜厚を正確に制御することなく適
格なＰＱＣを行なうことが可能となる。 。
レジストと反射防止膜の光学定数（屈折率、吸収係数と
反射防止膜膜厚）からめることができる。またその量は
基板や露光および現像条件に依存しないのでＰＱＣを行
なう上で妨げにならない。本方法により寸法変動量が低
減するので、レジスト膜厚を正確に制御することなく適
格なＰＱＣを行なうことが可能となる。 。
反射防止を行なうことによって寸法変動量を低減する方
法としては低反射の基板を用いた評価法あるいは多層レ
ジストを用いた評価法など基板面からの反射光を低減す
る方法があるが、この方法では基板面からの反射光がな
いためにパターン寸法の露光量依存性などが本体とは異
なるので適格なＰＱＣ法ではない。本方法では基板の反
射率は変わらないので基板の状態を正確に反映した状態
でＰＱＣを行なうことができる。
法としては低反射の基板を用いた評価法あるいは多層レ
ジストを用いた評価法など基板面からの反射光を低減す
る方法があるが、この方法では基板面からの反射光がな
いためにパターン寸法の露光量依存性などが本体とは異
なるので適格なＰＱＣ法ではない。本方法では基板の反
射率は変わらないので基板の状態を正確に反映した状態
でＰＱＣを行なうことができる。
またフォトレジスト／基板面での反射率は精度の高いパ
ターンを安定して形成するために重要なＰＱＣ量である
。基板上にフォトレジストを形成しその反射率を測定す
るだけでは、レジスト膜内多重干渉によりフォトレジス
ト／基板界面での反射率を正確にめることは非常に困難
であるが、本方法を用いることによりフォトレジスト／
基板面での反射率を精度よくめることが可能である。
ターンを安定して形成するために重要なＰＱＣ量である
。基板上にフォトレジストを形成しその反射率を測定す
るだけでは、レジスト膜内多重干渉によりフォトレジス
ト／基板界面での反射率を正確にめることは非常に困難
であるが、本方法を用いることによりフォトレジスト／
基板面での反射率を精度よくめることが可能である。
Ｃ発明の実施例〕
以下、本発明を実施例を用いて説明する。
まず第４図（ａ）に示すようにＰＱＣを行なう基板４１
上に通常の方法でフォトレジスト４２を形成した。基板
利料はいかなる材料でもかまわないが本実施例ではＳｉ
を用いた。フォトレジストには５ｈｉｐ１．ｅｙ社のΔ
７．１３５０．Ｔを用いたが、これに限らず東京応化社
の０ＦＲＲ８００，０ＮＰＲ８３０，０ＭＲ８５，Ｈｕ
ｎｔ社のＨ［’Ｒ２０／Ｉ 、 Ｋｏｄａｋ８０９など
いかなる）第１・レジストでもよい。次の第４（ｂ）に
示すようにフォトレジスト上に反射防止膜４３としてポ
リシロキサン（屈折率約１．４）を約８０ ｎ ｒｎの
膜厚で塗布形成した。ポリシロキサンの吸収係数は露光
光の波長４３６ ｎ ｍに対して１０−２以下であり光
を十分透過する。その後、第４図（ｃ）に示すようにマ
スク４４を介して波長４３６ ｎ ｍの光を用いて露光
を行なった。ＰＱＣ’ｉ行なうために、ショット毎に露
光量を変えた。その後第４図（ｄ）に示すようにキシレ
ンを用いてポリシロキサン４３を除去した。ここで上記
溶剤としてはキシレンに限らすクロルベンゼンなどのよ
うに、ホトレジストを変質させずにこの反射防止膜を除
去できる溶剤であればよい。その後、現像を行ない第４
図（θ）に示すように基板上にフォトレジストパターン
４２′を形成した。そして、フォトレジストパターン寸
法の測定、あるいはレジストパターンが解像する最小の
露光量などを測定することによりＰＱＣを行なった。
上に通常の方法でフォトレジスト４２を形成した。基板
利料はいかなる材料でもかまわないが本実施例ではＳｉ
を用いた。フォトレジストには５ｈｉｐ１．ｅｙ社のΔ
７．１３５０．Ｔを用いたが、これに限らず東京応化社
の０ＦＲＲ８００，０ＮＰＲ８３０，０ＭＲ８５，Ｈｕ
ｎｔ社のＨ［’Ｒ２０／Ｉ 、 Ｋｏｄａｋ８０９など
いかなる）第１・レジストでもよい。次の第４（ｂ）に
示すようにフォトレジスト上に反射防止膜４３としてポ
リシロキサン（屈折率約１．４）を約８０ ｎ ｒｎの
膜厚で塗布形成した。ポリシロキサンの吸収係数は露光
光の波長４３６ ｎ ｍに対して１０−２以下であり光
を十分透過する。その後、第４図（ｃ）に示すようにマ
スク４４を介して波長４３６ ｎ ｍの光を用いて露光
を行なった。ＰＱＣ’ｉ行なうために、ショット毎に露
光量を変えた。その後第４図（ｄ）に示すようにキシレ
ンを用いてポリシロキサン４３を除去した。ここで上記
溶剤としてはキシレンに限らすクロルベンゼンなどのよ
うに、ホトレジストを変質させずにこの反射防止膜を除
去できる溶剤であればよい。その後、現像を行ない第４
図（θ）に示すように基板上にフォトレジストパターン
４２′を形成した。そして、フォトレジストパターン寸
法の測定、あるいはレジストパターンが解像する最小の
露光量などを測定することによりＰＱＣを行なった。
このＰＱＣ法の効果を調べるために露光量一定の条件で
、フォトレジスト膜厚に対する寸法変動量の関係をめ、
通常のフォトレジスト工程、つまり基板上にフオトレジ
スｊ〜を形成し、露光、現像を行なう方法と比較した。
、フォトレジスト膜厚に対する寸法変動量の関係をめ、
通常のフォトレジスト工程、つまり基板上にフオトレジ
スｊ〜を形成し、露光、現像を行なう方法と比較した。
その結果第５図に示す。図から明らかなように、反射防
止膜を形成することによりパターン寸法変動量を大幅に
低減することが可能であり、その結果フォトレジスト膜
厚変動に影響されにくいＰＱＣが可能なことがわかる。
止膜を形成することによりパターン寸法変動量を大幅に
低減することが可能であり、その結果フォトレジスト膜
厚変動に影響されにくいＰＱＣが可能なことがわかる。
なお、本実施例においては反射防止膜にポリシロキサン
を用いているがこれに限らず例えばポリビニルアルコー
ル、ポリメチルビニルエーテルなどのように上記反射防
止の原理に基づいて反射を低減し、かつ露光光を十分透
過し、さらにフォトレジストを変質させない材料であれ
ばなんでもかまわない。
を用いているがこれに限らず例えばポリビニルアルコー
ル、ポリメチルビニルエーテルなどのように上記反射防
止の原理に基づいて反射を低減し、かつ露光光を十分透
過し、さらにフォトレジストを変質させない材料であれ
ばなんでもかまわない。
以上述べたように本発明によれば簡便な方法でフォトレ
ジスト膜厚の変化に影響されにくいフォトリングラフィ
ＰＱＣを行なうことができる。
ジスト膜厚の変化に影響されにくいフォトリングラフィ
ＰＱＣを行なうことができる。
また、本方法は基板材料に無関係に適用可能であり、ま
た基板面反射の影響をそこなうことのないＰＱＣが可能
である。
た基板面反射の影響をそこなうことのないＰＱＣが可能
である。
第１図はレジスト膜内多重干渉による寸法変動を示す図
、第２図は反射防止膜の原理を図解的に示す図、第３図
は反射防止膜の効果を表わす図。 第４図は本発明の一実施例を示す工程図、第５図は本発
明の効果を表わす図。 ２１・・・基板、２２・・・フォトレジスト、２３・・
・反射防止膜、２３ａ・・・反射防止膜／フォトレジス
ト界面、２３ｂ・・・大気／反射防止膜界面、２４・・
・基板から反射防止膜へ向かう反射光、２５・・・反射
防止膜／フ第１・レジスト界面から基板へ向かう反射光
、２６・・・大気／反射防止膜界面から基板へ向がう反
射光、４１・・・Ｓｔ基板、４２・・・フォトレジスト
１４２′・・・フォトレジストパターン、４３・・・ポ
リシ１ｊ―、ノ 〔ン〕 蛤 第 ２ 日 ｌｊ、射キ（俵幅） パターン１法 （Ａ４ｒＬ）
、第２図は反射防止膜の原理を図解的に示す図、第３図
は反射防止膜の効果を表わす図。 第４図は本発明の一実施例を示す工程図、第５図は本発
明の効果を表わす図。 ２１・・・基板、２２・・・フォトレジスト、２３・・
・反射防止膜、２３ａ・・・反射防止膜／フォトレジス
ト界面、２３ｂ・・・大気／反射防止膜界面、２４・・
・基板から反射防止膜へ向かう反射光、２５・・・反射
防止膜／フ第１・レジスト界面から基板へ向かう反射光
、２６・・・大気／反射防止膜界面から基板へ向がう反
射光、４１・・・Ｓｔ基板、４２・・・フォトレジスト
１４２′・・・フォトレジストパターン、４３・・・ポ
リシ１ｊ―、ノ 〔ン〕 蛤 第 ２ 日 ｌｊ、射キ（俵幅） パターン１法 （Ａ４ｒＬ）
Claims (1)
- 単色光を用いてフォトレジストを露光・現像するフォト
リソグラフィにおけるＰ Ｑ Ｃ（ＰｒｏｃｅｓｓＱｕ
ａｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ）法において、前記露光
前に前記フォトレジスト上に露光用光線に対する透過型
反射防止層を形成する工程を含むことを特徴とするフォ
トリングラフィｐＱｃ＠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59011911A JPS60158623A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | フオトリソグラフイｐｑｃ法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59011911A JPS60158623A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | フオトリソグラフイｐｑｃ法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60158623A true JPS60158623A (ja) | 1985-08-20 |
Family
ID=11790894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59011911A Pending JPS60158623A (ja) | 1984-01-27 | 1984-01-27 | フオトリソグラフイｐｑｃ法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60158623A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5514526A (en) * | 1992-06-02 | 1996-05-07 | Mitsubishi Chemical Corporation | Fluorine-containing composition for forming anti-reflection film on resist surface and pattern formation method |
| CN100343759C (zh) * | 2003-01-31 | 2007-10-17 | 佳能株式会社 | 投影曝光用掩模、投影曝光装置、及投影曝光方法 |
-
1984
- 1984-01-27 JP JP59011911A patent/JPS60158623A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5514526A (en) * | 1992-06-02 | 1996-05-07 | Mitsubishi Chemical Corporation | Fluorine-containing composition for forming anti-reflection film on resist surface and pattern formation method |
| CN100343759C (zh) * | 2003-01-31 | 2007-10-17 | 佳能株式会社 | 投影曝光用掩模、投影曝光装置、及投影曝光方法 |
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