JPS6052579B2 - ポジ型フオトレジストの密着露光方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体集積回路等を製造するのに採用される
ポジ型フォトレジストの密着露光方法の改良に関するも
のである。

従来、基板たとえばシリコンウェハー上のフォトレジ
スト膜にパターン描画を施す方法としては、該フォトレ
ジスト膜に微細パターンを有するフォトマスクを接触さ
せ、フォトマスク側から紫外線を照射して該微細パター
ンをフォトレジスト膜に転写させる密着露光方法が採用
されている。

しかしながら、上記密着露光方法にあつては、位置合
せの過程において基板とフォトマスクとの密着、離間を
繰り返し行なうため、フォトレジストとして機械的強度
が弱く、かつフォトマスクと付着し易い表面性状を有す
るポジ型フォトレジストを用いた場合、上記位置合せ過
程でポジ型フォトレジストに亀裂が発生したり、離間時
にフォトレジストの一部が基板より剥離してフォトマス
クに付着したりし、レジストパターンの乱れやフォトマ
スクの機能低下を招く九色がある。 このようなことか
ら、最近、基板上のポジ型フォトレジスト膜にポリビニ
ルアルコールの保護膜を設け、フォトマスクの位置合せ
に際してポジ型フォトレジスト膜にフォトマスクが直接
接触しないような措置が施されている。

しカルながら、この密着露光方法にあつては該保護膜に
よつて位置合せ時のフォトレジスト膜の剥離を軽減でき
るものの、フォトレジスト膜にポリビニルアルコールを
塗布して保護膜を形成する場合、該ポリビニルアルコー
ル保護膜が消泡性が劣るため、フオトレジスト膜と保護
膜との間に気泡がとり込まれすい星状の塗布むらや丸い
泡の痕跡が残り、その結果、位置合せ時に気泡周辺のフ
オトレジスト膜に応力が集中してクラツクが発生したり
、その泡が露光時にフオトレジストに転写されて欠陥を
生じる欠点がある。これに対し、本発明者は上記欠点を
解消するために鋭意研究を重ねた結果、ポジ型フオトレ
ジスト膜に被される保護膜をセルロース樹脂で構成する
ことによつて、フオトレジスト膜上に保護膜をそれら膜
間に気泡が発生されることなく被覆で本もつてフオトレ
ジスト膜の亀裂、及び基板からの剥離を防止できること
は勿論、フオトレジスト膜と保護膜間への気泡発生に伴
なうポジ型フオトレジスト膜の亀裂、剥離、解像度低下
等の欠陥発生を防止した密着露光方法を見い出した。

即ち、本発明は基板上にポジ型フオトレジスト膜を被覆
し、このレジスト膜上に所望のパターンを有するフオト
マスクを密着させ露光する方法において、上記ポジ型フ
オトレジスト膜上にセルロース樹脂を塗布して厚さ１．
０〜１０μの保護膜を形成し、この保護膜にフオトマス
クを密着させ露光せしめることを特徴とするものである
。本発明に使用する基板としては、たとえばシリコン基
板単独、或いはこの基板を母材として酸化シリコン層を
介して多結晶シリコン膜を積層したもの等を挙げること
ができる。

本発明に使用するポジ型フオトレジストとしては、フエ
ノール樹脂をぺーストとしてナフトキノンジアジドを分
散ｇせたレジスト、たとえば東京応化社製商品名；０Ｆ
ＰＲ−２、アゾシプレイ社製商品名；Ｍ−１３５蒔を挙
ごることができる。

本発明に使用するフオトマスクとしては、たとえば透明
ガラス基板にパターン化されたマスク被膜を設けたもの
等を挙げることができる。本発明におけるセルロース樹
脂としては、たとえばポリアセチルセルロース、ポリニ
トロセルロース、ポリメチルセルロース、ポリカルボキ
シルセルロース、ポリアミノエチルセルロース、ポリオ
キシエチルセルロース等を挙げることができ、このセル
ロース樹脂からなる保護膜の厚さは１．０〜１０μの範
囲にすることが必要である。

この理由は該保護膜の厚さを１．０μ未満にすると膜強
度の低下を招き、かといつてその厚さが１０ｐを越える
と露光時の解像度が低下する。次に本発明の実施例を説
明する。

実施例 表面に１μの熱酸化膜を成長させたシリコンウエハ一上
に、ポジ型フオトレジスト（東京応化社製商品名；０Ｆ
ＰＲ−２）を塗布して厚さ１．５μのレジスト膜を被覆
した後、このレジスト膜上に７％のポリヒドロキシプロ
ピルセルロース溶解液を塗布して厚さ１μの保護膜を形
成した。

次いで、この保護膜にフオトマスクを密着、離間を１回
繰り返して位置合せした後、フオトマスク側から紫外線
露光を施しフオトマスクの所望パターンを保護膜（レジ
スト膜も含む）に転写させ、ひきつづき現像処理を施し
てシリコンウエハ一上にレジストパターンを形成した。
比較例 上記実施例１と同様なシリコンウエハ一上のレジスト膜
に、ポリビニルアルコール（東京応化社製：０ＰＳ）を
塗布して厚さ１μの保護膜を形成した後、上記実施例１
と同様、フオトマスクの位置合せ、紫外線露光、現像処
理を施してシリコンウエハ一上にレジストパターンを形
成した。

しかして、上記実施例及び比較例における保護膜形成後
の気泡の数を測定したところ、本発明方法（実施例）の
気泡発生数は皆無であつたのに対し、従来法（比較例）
の気泡発生数は０．３媚／ｄと塗布むらが大きいもので
あつた。

また、実施例及び比較例におけるフオトマスクの位置合
せ後のフオトレジスト膜の剥離、亀裂の欠陥数を調べた
ところ、本発明方法の欠陥数は略皆無に等しいのに対し
、従来法の欠陥数は０．４個／Ｃｉｌと高いものであつ
た。

さらに、実施例及び比較例におけるレジストパターンの
状態を調べたところ、本発明方法の場合は高精度のレジ
ストパターンを形成できたのに対し、従来法の場合はパ
ターン乱れを生じ精度の低いレジストパターンしか形成
できなかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上にポジ型フォトレジスト膜を被覆し、このレ
   ジスト膜上に所望のパターンを有するフォトマスクを密
   着させ露光する方法において、上記ポジ型フォトレジス
   ト膜上にセルロース樹脂を塗布して厚さ１．０〜１０μ
   の保護膜を形成し、この保護膜にフォトマスクを密着さ
   せ露光せしめることを特徴とするポジ型フォトレジスト
   の密着露光方法。