JPS60211940A - フオトリングラフイ−法 - Google Patents
フオトリングラフイ−法Info
- Publication number
- JPS60211940A JPS60211940A JP59068461A JP6846184A JPS60211940A JP S60211940 A JPS60211940 A JP S60211940A JP 59068461 A JP59068461 A JP 59068461A JP 6846184 A JP6846184 A JP 6846184A JP S60211940 A JPS60211940 A JP S60211940A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- protective film
- resist
- resist film
- resin layer
- 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
- G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の術分野〕
本発明は、フォトトリソゲラフイー法に関する。
従来のフォトリソグラフィー法は、例えば第１図（Ａ）
に示す如く、先ず半導体基板１上に１０ＯＯ乃至１２０
０℃の酸化性雰囲気中で厚さ約５００ｏ人の酸化Ｐａ２
を形成する。次いで、同図（Ｂ）に示す如く、酸化膜２
上にスピンコード法により厚さ１．０乃至２．０μｍの
ネガタイプのレジスｉ〜膜３を形成する。次に、同図（
Ｃ）に示す如く、フォトマスク４を用いてマスクアライ
ナ−装置によりレジスト膜３に露光を施す。次いで、同
図（Ｄ）に示す如く、現像処理を施して所定パターンの
レジスト膜３を得る。
に示す如く、先ず半導体基板１上に１０ＯＯ乃至１２０
０℃の酸化性雰囲気中で厚さ約５００ｏ人の酸化Ｐａ２
を形成する。次いで、同図（Ｂ）に示す如く、酸化膜２
上にスピンコード法により厚さ１．０乃至２．０μｍの
ネガタイプのレジスｉ〜膜３を形成する。次に、同図（
Ｃ）に示す如く、フォトマスク４を用いてマスクアライ
ナ−装置によりレジスト膜３に露光を施す。次いで、同
図（Ｄ）に示す如く、現像処理を施して所定パターンの
レジスト膜３を得る。
しかしながら、ネガタイプのフォトレジスト膜３は、ベ
ースレジンとして環化ポリイソプレンを主に使用してい
る。このベースレジンを紫外線により架橋して硬化させ
る目的で、ベースレジンに対して２乃至５重量％の２，
６−ジー（４′−アジド−ベンザル）−４−メチルシク
ロヘキサノンあるいは、２，６−シー（４′−アジド−
ベンザル）−シクロヘキサノン等の光架橋剤が使用され
ている。
ースレジンとして環化ポリイソプレンを主に使用してい
る。このベースレジンを紫外線により架橋して硬化させ
る目的で、ベースレジンに対して２乃至５重量％の２，
６−ジー（４′−アジド−ベンザル）−４−メチルシク
ロヘキサノンあるいは、２，６−シー（４′−アジド−
ベンザル）−シクロヘキサノン等の光架橋剤が使用され
ている。
ネガタイプのフォトレジスト膜３に紫外線を照射すると
、架橋剤のビスアジド化合物が紫外線を吸収し、Ｎ２を
放出して非常に活性なビスアジドラジカルになる。この
ラジカルは、近くに酸素が存在すると結合して不活性な
、化合物となる。このため、ベースレジンの架橋反応が
進行しなくなる。
、架橋剤のビスアジド化合物が紫外線を吸収し、Ｎ２を
放出して非常に活性なビスアジドラジカルになる。この
ラジカルは、近くに酸素が存在すると結合して不活性な
、化合物となる。このため、ベースレジンの架橋反応が
進行しなくなる。
このような架橋が不十分な状態でレジスト膜３に露光・
現像の処理を施すと、膜減りが顕著になり所定形状のレ
ジスト膜３が得られない。この現象は、投影型露光装置
を使用すると顕著に現われる。
現像の処理を施すと、膜減りが顕著になり所定形状のレ
ジスト膜３が得られない。この現象は、投影型露光装置
を使用すると顕著に現われる。
このため従来のフォトリソグラフィー法では、投影型露
光装置を使用を断念し、コンタクト方式の露光装置を使
用して解像度を向上させなければならない問題があった
。
光装置を使用を断念し、コンタクト方式の露光装置を使
用して解像度を向上させなければならない問題があった
。
本発明は、かかる点に鑑でなされたものであり、ネガタ
イプフォトシストの投影型露光装置での解像度を、コン
タクト方式の露光装置のものと同程度まで向上させるこ
とができるフォトトリソゲラフイー法を提供することを
その目的とするものである。
イプフォトシストの投影型露光装置での解像度を、コン
タクト方式の露光装置のものと同程度まで向上させるこ
とができるフォトトリソゲラフイー法を提供することを
その目的とするものである。
本発明は、フォトレジスト膜上にノボラック系樹脂層を
形成し、このノボラック系樹脂層上に酸素透過係数が極
めて小さい樹脂からなる保護膜を形成した後に、フォト
レジスト膜の露光・現像処理を行なうようにして、ネガ
タイプフォトシストの投影型露光装置での解像度を、コ
ンタクト方式の露光装置のものと同程度まで向上させる
ことができるフォトトリソゲラフイー法である。
形成し、このノボラック系樹脂層上に酸素透過係数が極
めて小さい樹脂からなる保護膜を形成した後に、フォト
レジスト膜の露光・現像処理を行なうようにして、ネガ
タイプフォトシストの投影型露光装置での解像度を、コ
ンタクト方式の露光装置のものと同程度まで向上させる
ことができるフォトトリソゲラフイー法である。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
先ず、第２図（Ａ）に示す如く、例えばシリコン半導体
基板からなる被蝕刻体１１を１１００±１℃に設定され
た炉内に設置する。この炉内に酸素ガスと水素ガスを夫
々７５℃／Ｈの流量で供給し、燃焼反応により水蒸気を
作って約７２時間の設置時間をかけて、被蝕刻体１１上
に厚さ約５０００人の酸化膜１２を形成する。
基板からなる被蝕刻体１１を１１００±１℃に設定され
た炉内に設置する。この炉内に酸素ガスと水素ガスを夫
々７５℃／Ｈの流量で供給し、燃焼反応により水蒸気を
作って約７２時間の設置時間をかけて、被蝕刻体１１上
に厚さ約５０００人の酸化膜１２を形成する。
次に、同図（Ｂ）に示す如く、酸化膜１２上に０ＭＲ８
３ＳＲ，３０ｃｐ （東京応化工業（株）製）からなる
ネガ形レジストを、スピンコーターにより２５０Ｏｒｐ
ｍの回転速度で塗布し、厚さ約１．１μｍのレジスト膜
１３を形成する。
３ＳＲ，３０ｃｐ （東京応化工業（株）製）からなる
ネガ形レジストを、スピンコーターにより２５０Ｏｒｐ
ｍの回転速度で塗布し、厚さ約１．１μｍのレジスト膜
１３を形成する。
次に、同図（Ｃ）に示す如く、レジスト膜１３上にエチ
ルソルブを溶媒とするノボラック系樹脂の２％溶液を、
スピンコーターで３００Ｏｒｐｍの回転数で塗布し、厚
さ約４８０人のノボラック系樹脂層１４を形成する。
ルソルブを溶媒とするノボラック系樹脂の２％溶液を、
スピンコーターで３００Ｏｒｐｍの回転数で塗布し、厚
さ約４８０人のノボラック系樹脂層１４を形成する。
次に、これに８５℃の熱板で１０分間熱処理を施し、ノ
ボラック系樹脂層１４中の有数溶媒を除去する。次いで
、同図（Ｄ）に示す如く、ノボラック系樹脂層１４上に
スピンコーティング法により水に溶した５％のＰＶＡ
（ポリビニールアルコール）溶液を５００Ｏｒｐｍの回
転数で塗布し、厚さ約ｉ ｏｏｏ人の保護膜１５を形成
する。ここで、保護膜１５は、ポリごニール系樹脂に相
当する小さな酸素透過係数を有する樹脂からなるのもで
あればよい。また、保護膜１５の厚さは、１０００Å以
上に設定する。次に、保護膜１５中の水分を除去するた
め、これに８５℃に加熱された熱板で１０分間熱処理を
施す。
ボラック系樹脂層１４中の有数溶媒を除去する。次いで
、同図（Ｄ）に示す如く、ノボラック系樹脂層１４上に
スピンコーティング法により水に溶した５％のＰＶＡ
（ポリビニールアルコール）溶液を５００Ｏｒｐｍの回
転数で塗布し、厚さ約ｉ ｏｏｏ人の保護膜１５を形成
する。ここで、保護膜１５は、ポリごニール系樹脂に相
当する小さな酸素透過係数を有する樹脂からなるのもで
あればよい。また、保護膜１５の厚さは、１０００Å以
上に設定する。次に、保護膜１５中の水分を除去するた
め、これに８５℃に加熱された熱板で１０分間熱処理を
施す。
次に、同図（Ｅ）に示す如く、投影型露光装置（例えば
マスクアライナ−ＭＰＡ−５００ＦＡ。
マスクアライナ−ＭＰＡ−５００ＦＡ。
キャノン（株）製）を使用して所定のフォトマスク１６
を介してレジスト膜１３に露光処理を施すフォトマスク
１６としては、例えばヌキパターンが０．５．１．０，
１．５．２．０．２．５．３゜０．３．５．４．０，４
．５．５．０，５．５．６．０μｍのものを使用する。
を介してレジスト膜１３に露光処理を施すフォトマスク
１６としては、例えばヌキパターンが０．５．１．０，
１．５．２．０．２．５．３゜０．３．５．４．０，４
．５．５．０，５．５．６．０μｍのものを使用する。
次に、同図（Ｆ）に示す如く、保護膜１５を所定の溶剤
で除去してから、同図（Ｇ）に示す如く、現像処理を施
し所定パターンのレジスト膜１３を得る。現像処理は、
例えばスプレー方式の現像装置を使用し、ｎ−ペンタン
で６０秒間の現像を行ない、連続して酢酸−ｎ−ブチル
で６０秒間リンス処理を施し、ドライエアーで６０秒間
の乾燥処理を施して行なう。
で除去してから、同図（Ｇ）に示す如く、現像処理を施
し所定パターンのレジスト膜１３を得る。現像処理は、
例えばスプレー方式の現像装置を使用し、ｎ−ペンタン
で６０秒間の現像を行ない、連続して酢酸−ｎ−ブチル
で６０秒間リンス処理を施し、ドライエアーで６０秒間
の乾燥処理を施して行なう。
このようにこのフォトトリソゲラフイー法によれば、ネ
ガタイプのフォトシスト膜１３上に直接保護ＩＩ！１５
を載置せずに、ノボラック系樹脂層を介して載置するの
で、保護膜１５とレジスト膜１３が相互作用をして解像
度を低下するのを防止し、所定パターンのレジスト膜１
３を容易に得ることができるもである。
ガタイプのフォトシスト膜１３上に直接保護ＩＩ！１５
を載置せずに、ノボラック系樹脂層を介して載置するの
で、保護膜１５とレジスト膜１３が相互作用をして解像
度を低下するのを防止し、所定パターンのレジスト膜１
３を容易に得ることができるもである。
因みに、本発明のフォトトリソゲラフイー法によれば、
ネガタイプのフォトシストの投影型露光装置を使用した
際の解像度を３．０μｍにすることができた。この解像
度は、コンタクト方式の露光装置を使用して行なった際
の解像度とほぼ同程度のものである。ネガタイプのフォ
トシストの投影型露光装置を用いて従来のフォトトリソ
ゲラフイー法によって行なった場合の解像度が４．５μ
ｍであることに比べると、１．５μｍ解像度を改善して
いることが分る。
ネガタイプのフォトシストの投影型露光装置を使用した
際の解像度を３．０μｍにすることができた。この解像
度は、コンタクト方式の露光装置を使用して行なった際
の解像度とほぼ同程度のものである。ネガタイプのフォ
トシストの投影型露光装置を用いて従来のフォトトリソ
ゲラフイー法によって行なった場合の解像度が４．５μ
ｍであることに比べると、１．５μｍ解像度を改善して
いることが分る。
また、保護膜１５の厚さを１０００Å以上としたのは、
第３図に示す保護膜１５の厚さと現像後のレジスト１１
１３の厚さとの関係を示す特性線工からも明らかなよう
に、１０００人に満たない場合は、所定の膜厚のレジス
ト膜１３を現像後に得ることができないからである。
第３図に示す保護膜１５の厚さと現像後のレジスト１１
１３の厚さとの関係を示す特性線工からも明らかなよう
に、１０００人に満たない場合は、所定の膜厚のレジス
ト膜１３を現像後に得ることができないからである。
また、保護膜１５を使用したことによるレジスト膜１３
の現像後の膜減り防止効果は、第４図に示す露光エネル
ギーとレジスト１１１３の厚さとの関係を示す特性線（
保護膜１５を使用したのもが■、使用しないものが■）
からも明らかなように、保護ｌ１ｉ１５を使用した実施
例のものでは、使用しない従来例のものに比べてレジス
ト膜１３の膜減りを約１２％の厚さ分だけ防止されてい
ることからも確認できる。これは、保護膜１５によって
レジスト膜１３の架橋が十分に行われるためと考えらえ
る。
の現像後の膜減り防止効果は、第４図に示す露光エネル
ギーとレジスト１１１３の厚さとの関係を示す特性線（
保護膜１５を使用したのもが■、使用しないものが■）
からも明らかなように、保護ｌ１ｉ１５を使用した実施
例のものでは、使用しない従来例のものに比べてレジス
ト膜１３の膜減りを約１２％の厚さ分だけ防止されてい
ることからも確認できる。これは、保護膜１５によって
レジスト膜１３の架橋が十分に行われるためと考えらえ
る。
以上説明した如く、本発明に係るフォトトリソゲラフイ
ー法によれば、ネガタイプフォトシストの投影型露光装
置での解像度を、コンタクト方式の露光装置のものと同
程度まで向上させることができるものである。
ー法によれば、ネガタイプフォトシストの投影型露光装
置での解像度を、コンタクト方式の露光装置のものと同
程度まで向上させることができるものである。
第１図（Ａ）乃至同図（Ｄ）は、従来のフォトトリック
ラフイー法を示す説明図、第２図（Ａ）乃至同図（Ｇ）
は、本発明方法を工程順に示す説明図、第３図は、保護
膜の厚さと現像後のレジスト膜の厚さとの関係を示す特
性図、第４図は、露光エネルギーとレジスト膜の厚さと
の関係を示す特性図である。 １１・・・被蝕刻体、１２・・・酸化膜、１３・・・レ
ジスト膜、１４・・・ノボラック系樹脂層、１５・・・
保護膜、１６・・・フォトマスク。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
ラフイー法を示す説明図、第２図（Ａ）乃至同図（Ｇ）
は、本発明方法を工程順に示す説明図、第３図は、保護
膜の厚さと現像後のレジスト膜の厚さとの関係を示す特
性図、第４図は、露光エネルギーとレジスト膜の厚さと
の関係を示す特性図である。 １１・・・被蝕刻体、１２・・・酸化膜、１３・・・レ
ジスト膜、１４・・・ノボラック系樹脂層、１５・・・
保護膜、１６・・・フォトマスク。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 第２図
Claims (1)
- 被蝕刻体上に環化ゴム系のフォトレジスト膜を形成し、
次いで、該フォトレジスト膜上に相溶性のないエチルセ
ルソルブを溶媒とするノボラック系樹脂層を形成し、該
ノボラック系樹脂層上に酸素透過係数が極めて小さい樹
脂からなる保護膜を形成した後、該保護膜、前記ノボラ
ック系樹脂層を透過して前記フォトレジスト膜に露光処
理を茄し、次に、前記保護膜を除去して前記フォトレジ
スト膜の現像処理を行なうことを特徴とするフォトリソ
グラフィー法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59068461A JPS60211940A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | フオトリングラフイ−法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59068461A JPS60211940A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | フオトリングラフイ−法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211940A true JPS60211940A (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13374347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59068461A Pending JPS60211940A (ja) | 1984-04-06 | 1984-04-06 | フオトリングラフイ−法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211940A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62206546A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-11 | Nec Corp | Ｘ線レジストの被膜形成方法 |
| JPS62277728A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-02 | Nec Corp | パタ−ン形成方法 |
| JPS62278545A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Nec Corp | パタ−ン形成方法 |
-
1984
- 1984-04-06 JP JP59068461A patent/JPS60211940A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62206546A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-11 | Nec Corp | Ｘ線レジストの被膜形成方法 |
| JPS62277728A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-02 | Nec Corp | パタ−ン形成方法 |
| JPS62278545A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Nec Corp | パタ−ン形成方法 |
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