JPS6066430A - 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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JPS6066430A
JPS6066430A JP58174716A JP17471683A JPS6066430A JP S6066430 A JPS6066430 A JP S6066430A JP 58174716 A JP58174716 A JP 58174716A JP 17471683 A JP17471683 A JP 17471683A JP S6066430 A JPS6066430 A JP S6066430A
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resist
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exposure
resist film
film
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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
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Oki Electric Industry Co Ltd
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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
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/7045Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam
    • GPHYSICS
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  • 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)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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) 本発明は半導体装置等の製造に際し金属、絶縁物冨の被
着層のパターニングをリフトオフで行うためのレジスi
・パターンの形成方法に関する。
(従来技術の説明) ゛1′−導体装2i等の製造に際し、金属、絶縁物等の
被着層をパター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!一つの方法
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。
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膜の断面形状がオー
パーツ\ング形状となっている必要がある。また、金属
等の基板に対する密着性を向上させるには蒸着時に基板
を加熱するのが有効であのでレジストの耐熱性が良し)
ことが要求されている。また、金属等の蒸着前及び蒸着
中はレジスト層が剥れたりしないようにレジストの基板
に対する密着性が良いことが要求されている。
゛さらに、VLSI等のような高集積化された微細、<
クーンを形成するためには、レジストがサブミクロンと
いう高解像性を有することが要求されている。しかも、
レジスト膜上に被着する被着層を配線パターン等とする
場合には、1μ謬より厚い金属をパターニングする必要
がある。その場合には、レジストパターンもIILII
+よりも厚いレジスト膜で構成することが必要となる。
しかしながら、今まで提案されている遠紫外線を用いた
レジストパターンの形成方法では、遠紫外線が厚いレジ
゛ストI+(!の表面部分のみしか不溶化しないため、
微細加工用のレジストパターンを形成しようとしても、
レジスト膜の幅が微小であるため、基板側のr側部分が
現像の際に溶解して除去されてしまい、レジストの現像
のみでこれらの要求を満足するレジストパターンを形成
するこkは不iiJ能であった。
(発明の[1的) 本発明の目的は上述した従来の欠点に鑑みリフ(・オフ
によりサメミクロンという微細幅でかつ厚膜のレジスト
及び被着層パターンを形成するためのレジストパターン
形成方法を提供するにある。
さらに、本発明の目的は、レジストパターンを形成する
レジスト膜の断面形状をサブミクロンのオーダでオーバ
ーハング形状に容易に形成し得、レジストの耐熱性、溶
解性及び密着性が良く、現像後のレジストパターンのレ
ジスト膜にクラックが発生せず、しかも、奇麗でシャー
プなレジストパターンを1与るようにしたレジスI・パ
ターン形成力法を提供するにある。
(発明の目的) この目的の達成を図るため、本発明によれば、;!、l
i板表面上にレジスト膜として形成されたノボラックm
lHのキノンジアジドスルフォン酪エステルの皮膜に対
し、遠紫外線及び電!−線の両名で夫々部分的に重複さ
せて露光する工程を含み、この場合、遠紫外線による露
光パターンの大きさを′電子線による露光パターンより
大きくして重複露光を行うことを特徴とする。
(実施例の説明) 以下、本発明の実施例につき説明する。
本発明者等は、リフトオフ法における従来の欠点を解決
するために、数々の実験を行った。その結果、レジスト
パターンの′断面形状がオーバーハグ形状となり、耐熱
性、溶解性及び密着性にW!1れ、現像後にレジスト膜
にクラックが発生せず。
しかも、微細で奇麗でシャープなレジストパター〉・が
得られるレジスト材料として、ノポラ、ツタ樹+1Hの
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4Aネ1を用いてレジスト
パターンを形成するに当り、レジス1股に対して、遠紫
外線及び゛電子線での露光を行い、これらの露光に際し
、遠紫外線での露光パターンの大きさを電子線での露光
パターンの大きさよりも大きくして部分的に重複露光す
ると、サブミクロンの微細レジストパターンが111ら
れることか確認された。
ざらに、このようにして得られたレジストパターンを用
いれば、厚1模の、サブミクロンの被着層パターンが得
られることも確認された。
本発明によるレジストパターン形成方法の実施例及び比
較例について説明する。
尚、本発明を以下の実施例及び比較例によって説明する
が、これら実施例は本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、この発明がこれらの
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
実施例ル レジスト材料としてノボラック樹脂のキノンジアジドス
ルフォン酸エステルの一種であるノボラック樹脂のオフ
I・キノン−1,2−ジアジド=5−スルフォン酸エス
テル(以下LMRと称スる)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。先ず、このLMRをメチルセルンルブアセテ−
1・に溶解しシリコン基板りに1.5 gmの厚さに塗
布し皮膜すなわちレジスト膜を形成した。次に、レジス
ト膜を有する基板を80℃の温度で30分間熱処理(プ
レベーク)した後、このレジストlIりを、500りの
Xe−Hgランプの主として200〜300r+mの遠
紫外線で、6秒間、コンタクト法により露光を行った。
この場合の露光パターンは0.5pLmロ、1.0μm
ロ、apLm口及び0.5 、mライン、1.OJLm
 ライン、3gmラインとした。
次に、遠紫外線で露光した試料に対して、電子線により
露光を行った。この電子線での露光ノぐターンは、角型
のパターンの場合には、全て0.3ルm口のパターンと
し、また、ラインパターンの場合には、0.3 p−m
ラインのパターンを、夫々、う・fンの中心に露光した
。この霧光は20にマの加速電圧で行い、露光量を50
ルC/C層2とした。
露光後、この試料に対し、100’Cの温度で30分間
ベーキングを91い、然る後、このレジスト膜を、容積
比で耐耐イソアミル10に対しでシクロヘキサン2に氷
を飽和させた溶液で30秒現像したところ、角型及びラ
インの両パターン共に0.5 gmのスペースのレジス
トパターンが良好に得られた。
次に、このようにして得られたレジストパターンを有す
る基板に、被着層、例えば、アルミニウムを1ルーの厚
さに蒸着によって被着した。ここまでの工程で得ら−れ
た試料の断面について走査形電子顕微鏡で観測した様子
を拡大して第1図に示す。この観察結果から明らかなよ
うに、基板l上のレジストパターンを形成するレジスト
膜2の断面形状は上側の表面部分2aが好適なオーバー
ハング形状を有し、基板側の下側部分2aが基板lに良
好に密着していることが確認された。さらに、また蒸着
されたアルミニウム金属層3.4もレジストnQ 2上
及びパターン間の基板l上に夫々重囲でシャープに被着
していることが確認された。
次に、このレジスト膜2をジメチルポルムアミ;・でリ
フトオフを行ったところ、第2図に示すように、1kI
11のノアさで0.5 gmの幅のアルミニウム金属層
4のパターンが得られたことが電子顕微鏡観察から確認
された。
実施例2 この実施例では、実施例1での遠紫外線での露光と電子
線での露光の順序を逆にした以外は、実施例1と同様な
条件の下で、実験を行った。露光後、100°Cで30
分間ベーキングを行って、然る後実施例1と同様に現像
を行ったところ、0.5 p、ts口のパターン及び0
.5 p、mのラインのパターンが良好に得られたこと
が同様な電子顕微鏡観察から確認された6また、この場
合にも、実施例1と同じ条件で被着したアルミニウム金
属層によって。
リフトオフ後、同様にIgm厚で0.5gm幅のアルミ
ニウム金属層のパターンが得られたことが確認された。
このように、本発明の方法によれば、オーバーハングの
パターンのレジスト膜の幅が0.5 p、mのパターン
でも、このパターンを1.5 gtaの高さで形成する
ことが出来るので、1.0ル腸の厚さの被着層のリフト
オフが0.5 JLIllのパターンでも可能となる。
比較例1 実施例1の場合と同様なレジスト膜に対して遠紫外線で
のパターニングを行った後、′Iv、f−線でのパター
ニングを行なわずして、100℃で30分間のベーキン
グを行い、続いて実施例1と同様にして現像を行ったと
ころ、最大2μ゛m口及び2pI11ラインのパターン
が得られたが、0.5 grl及び1.0ルmのパター
ンは得られなかった。
これら実施例及び比較例につき4?4する。
実施例1から明らかなように、LMRは紫外線を受だ部
分が現像液に対し不溶化するが、LMRが不溶化される
のはレジスト膜の表面層のみである。そして、レジスト
膜はこの不溶化された部分をマスクとして等方的に現像
されるので、オーバーハング形状が得られる。
しかし、パターンが微細となり、レジストが厚くなると
、比較例に示したように、レジス;・膜の社の部分が等
力的な現像によりさらに溶解し、よって、オーバーハン
グが大きくなり、パターンが切れてパターニング出来な
くなる。
これに対し、遠紫外線で、の露光の他に、電子線での露
光を行えば、露光部分が不溶化し、この不溶化の部分も
基板側へと表面層よりもF側のレジスト膜部分にも達す
るので、電子線による露光部分が柱となって、0.5μ
mのレジストパターンでもパターニングできる。この場
合、遠紫外線および゛・L子線での露光の順序はどちら
が先であってもよい。
尚、本発明で用い得るレジストは遠紫外及び゛屯r線の
両方ノ丈にネガ形となり、遠紫外領域での吸収が大さい
必要がある。
(発明の効果) このように本発明によれば、レジスト材ネ゛lとしてノ
ボラック樹脂のキノンジアジドスルフメン酸エステルを
用い、遠紫外線と電子線との両溝による露光を行い、し
かも、この露光に際し、紫外線での露光パターンを電f
−線での露光パターンよりも大きいパターンで行うので
、サブミクロンという微細なパターンであっても、また
、厚11りのレジスト膜であっても、パターニング後の
レジストの1#li il’lj形状が良&/なオーバ
ーハング形状となる6また、本発明によれば、遠紫外線
による露光に加えて電子線による部分的な重複露光によ
るのみであるから、簡単かつ容易な工程によって、リフ
トオフに’&f適なサブミクロンでかつ厚膜のレジスト
パターンを形成出来るという利点がある。
さらに、本発明によれば、レジスト材料としてノボラッ
ク樹脂のキノンジアジドスルフォン酸エステルを用いて
レジストパターンを形成するので、レジストの耐熱性、
溶解性及び密着性が良く、現像後のレジストパターンの
レジスIII!にクラックが発生せず、しかも、奇麗で
シャープなレジストパターンを得ることが出来る。
本発明による方法によれば、レジスト膜が厚くてもリフ
トオフに好適な微細パターンを形成出来るので、本発明
のパターン形成方法を半導体デバイス、磁気バブル素子
、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。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明のレジストパターン形成方法
を用いて得られたレジストパターン及び被着層パターン
の状態を説明するだめの略図的拡大断面図である。 1・・・基板、 2・・・レジスト膜 2d・・・レジスト膜6表面部分 2b・・・レジスト膜のF側部分 3.4・・・被着層。 特1負出願人 −II゛、[i、気工業株代理人弁理1
: 天上1j X= 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板表面上にレジスト膜として形成されたノボラック樹
    脂のキノンジアジドスルフォン酸エステルのJズ膜に対
    し、遠紫外線及び電子線の両者で部分的に重複露光する
    工程を含み、この場合、前記遠紫外線による露光パター
    ンを前記電f−線による露光パターンよりも大きくした
    ことを44シ徴とするレジスi・パターンの形成方法。
JP58174716A 1983-09-21 1983-09-21 レジストパタ−ンの形成方法 Granted JPS6066430A (ja)

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JP58174716A JPS6066430A (ja) 1983-09-21 1983-09-21 レジストパタ−ンの形成方法

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JPS6066430A true JPS6066430A (ja) 1985-04-16
JPH041492B2 JPH041492B2 (ja) 1992-01-13

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ID=15983394

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4889824A (en) * 1987-12-30 1989-12-26 U.S. Philips Corp. Method of manufacture semiconductor device of the hetero-junction bipolar transistor type
JPH0437134A (ja) * 1990-06-01 1992-02-07 Sharp Corp 厚膜メタル配線の形成方法
KR101106041B1 (ko) * 2011-08-18 2012-01-18 주식회사 정우기술 머시닝 센터의 공작물 자동 교환장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4889824A (en) * 1987-12-30 1989-12-26 U.S. Philips Corp. Method of manufacture semiconductor device of the hetero-junction bipolar transistor type
JPH0437134A (ja) * 1990-06-01 1992-02-07 Sharp Corp 厚膜メタル配線の形成方法
KR101106041B1 (ko) * 2011-08-18 2012-01-18 주식회사 정우기술 머시닝 센터의 공작물 자동 교환장치

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