JPS62153858A - フオトレジストのパタ−ンを作成する方法 - Google Patents
フオトレジストのパタ−ンを作成する方法Info
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- JPS62153858A JPS62153858A JP61258681A JP25868186A JPS62153858A JP S62153858 A JPS62153858 A JP S62153858A JP 61258681 A JP61258681 A JP 61258681A JP 25868186 A JP25868186 A JP 25868186A JP S62153858 A JPS62153858 A JP S62153858A
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- G03F7/70433—Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors
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- 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
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
Ａ、産業上の利用分野
この発明は、投影露光装置でフォトレジスト層を像照射
した後、加熱し、最後に塩基性現像液で処理することに
より、照射した放射線のうち少量のみを吸収するポジテ
ィブ・フォトレジストのパターンを形成する方法に関す
るものである。
した後、加熱し、最後に塩基性現像液で処理することに
より、照射した放射線のうち少量のみを吸収するポジテ
ィブ・フォトレジストのパターンを形成する方法に関す
るものである。
Ｂ、従来技術及び発明が解決しようとする問題点現在、
半導体技術では、微小構造（１ミクロン級）が必要とさ
れるため、フォトレジスト構造は。
半導体技術では、微小構造（１ミクロン級）が必要とさ
れるため、フォトレジスト構造は。
高解像度の投影露光装置により作成される。ポジティブ
・レジストは、好ましい特性をもつために使用されてい
るが、通常投影照射に用いられる放射線（λ＝４３５ｎ
ａ＋）に対しては高度に透明である。すなわち、照射さ
れた領域のフォトレジストは、厚さ全体を通して比較的
均一に分解する。照射されたフ第１−レジス１へ層を（
この工程を効果的に制御するため）希薄な塩基性現像液
で現像すると、フォトレジストに生じる孔は、壁面が垂
直になる。このようにして形成したフォトレジストのパ
ターンを１次の乾式エツチング工程で、エッチ・マスク
として使用する場合、フォトレジスト・パターン中の穴
の形状が、エツチングされた材料に正確に転写される。
・レジストは、好ましい特性をもつために使用されてい
るが、通常投影照射に用いられる放射線（λ＝４３５ｎ
ａ＋）に対しては高度に透明である。すなわち、照射さ
れた領域のフォトレジストは、厚さ全体を通して比較的
均一に分解する。照射されたフ第１−レジス１へ層を（
この工程を効果的に制御するため）希薄な塩基性現像液
で現像すると、フォトレジストに生じる孔は、壁面が垂
直になる。このようにして形成したフォトレジストのパ
ターンを１次の乾式エツチング工程で、エッチ・マスク
として使用する場合、フォトレジスト・パターン中の穴
の形状が、エツチングされた材料に正確に転写される。
すなわち、エツチングされた材料中の穴も、壁面が垂直
になる。その後の工程で、エツチングされた構造上に后
を蒸着する場合。
になる。その後の工程で、エツチングされた構造上に后
を蒸着する場合。
付着させた層の厚さが、特に孔の壁面および穴の縁部に
おいて、不均一で、薄過ぎるため、段差被覆性が悪く、
裂は目を生じる問題が起る。このような現象の代表例は
、分離層中のコンタクト・ホールの縁部に沿って、弱い
スポットのできた全屈ラインである。上記の欠陥は、こ
のような構造を有する部品の故障率を高める原因となる
。
おいて、不均一で、薄過ぎるため、段差被覆性が悪く、
裂は目を生じる問題が起る。このような現象の代表例は
、分離層中のコンタクト・ホールの縁部に沿って、弱い
スポットのできた全屈ラインである。上記の欠陥は、こ
のような構造を有する部品の故障率を高める原因となる
。
エツチングした構造中に垂直な壁面を有する孔ができる
のを防止するための方法としては、たとえば多段エツチ
ングが知られている。これは、エッチ・マスクを段階的
に大きくして、孔の壁面に段差をエツチングする方法（
ＩＰ！郭エツチング）である、実際、この方法により孔
の壁面が傾斜し。
のを防止するための方法としては、たとえば多段エツチ
ングが知られている。これは、エッチ・マスクを段階的
に大きくして、孔の壁面に段差をエツチングする方法（
ＩＰ！郭エツチング）である、実際、この方法により孔
の壁面が傾斜し。
層の付着中に生じる上記の問題が防止される。しかし、
この方法は時間がかかり、複雑であるため、高価となり
、再現性も良くない。
この方法は時間がかかり、複雑であるため、高価となり
、再現性も良くない。
既知の別の方法では、フォトレジスト構造を現像後に加
熱して、フオトレジス１〜を軟化、流動させることによ
り、フォトレジストの孔の壁面を傾斜させる。この結果
、フオトレジス１〜の縁部が丸くなり、孔の壁面が傾斜
する。すなわち、エツチングされる材料に向って開口し
ている孔の底部の寸法が、上部の寸法より小さくなる。
熱して、フオトレジス１〜を軟化、流動させることによ
り、フォトレジストの孔の壁面を傾斜させる。この結果
、フオトレジス１〜の縁部が丸くなり、孔の壁面が傾斜
する。すなわち、エツチングされる材料に向って開口し
ている孔の底部の寸法が、上部の寸法より小さくなる。
しかし、この方法は、壁の縁部の角度が孔の直杆、およ
び孔の近傍のバッキング密度に影響されるという欠点を
有する。フオトレジス１−・パターン中の孔の壁面の傾
斜は、エツチングされた材料中に形成された孔に転写さ
れる。後者の方法は、前記の方法と比較すると、はるか
に簡単ではあるが、狭い許容誤差の範囲内で再現性がな
ければならない寸法の非常に小さい孔を形成するには、
不正確である。
び孔の近傍のバッキング密度に影響されるという欠点を
有する。フオトレジス１−・パターン中の孔の壁面の傾
斜は、エツチングされた材料中に形成された孔に転写さ
れる。後者の方法は、前記の方法と比較すると、はるか
に簡単ではあるが、狭い許容誤差の範囲内で再現性がな
ければならない寸法の非常に小さい孔を形成するには、
不正確である。
ＤＥ−Ｏ８２６４５０，８１写には、孔の壁面が傾斜し
たフォトレジスト・パターンを作成する方法が記載され
ている。この方法は、１、照射に用いる紫外線の焦点す
なわち照準をぼかし、 ２、マスクとフォトレジスト層との間にわずかな間隙を
設け、および／または。
たフォトレジスト・パターンを作成する方法が記載され
ている。この方法は、１、照射に用いる紫外線の焦点す
なわち照準をぼかし、 ２、マスクとフォトレジスト層との間にわずかな間隙を
設け、および／または。
３、厚い（〉２μ）フォトレジスト層を使用し、４、散
乱（非平行）光源を使用するものである。
乱（非平行）光源を使用するものである。
しかしこの方法は、転写されたパターンの輪廓が不鮮明
で、再現性も良くないという欠点がある。
で、再現性も良くないという欠点がある。
したがって、この発明の目的は、生産サイクルにおいて
、像投影照射および現像により、照射した放射線の少量
のみを吸収するポジティブ・フォトレジストから、孔の
壁面が所定の角度で傾斜した、像どおりのパターンを再
現性良く形成させる簡単な方法を提供することにある。
、像投影照射および現像により、照射した放射線の少量
のみを吸収するポジティブ・フォトレジストから、孔の
壁面が所定の角度で傾斜した、像どおりのパターンを再
現性良く形成させる簡単な方法を提供することにある。
Ｃ０間屈点を解決するための手段
この発明の方法は、孔の壁面が所定の傾斜角を有するミ
クロン級の構造を、再現性良く形成させるのに適してい
る。しかも、孔の壁面が垂直なレジスト構造を形成させ
るのに用いるのと同じ簡単な方法を用いる。像照射と同
じ作業サイクル中に、追加的な照射を行うことができ、
そのための時間延長は無視できる程度である。この発明
の方法により形成したフォトレジスト構造をエッチ・マ
スクとして使用すると、上述の問題を生じることのない
、均一な厚さの層を、壁面の傾斜した孔を有するエツチ
ングした構造上に付着させることができる。
クロン級の構造を、再現性良く形成させるのに適してい
る。しかも、孔の壁面が垂直なレジスト構造を形成させ
るのに用いるのと同じ簡単な方法を用いる。像照射と同
じ作業サイクル中に、追加的な照射を行うことができ、
そのための時間延長は無視できる程度である。この発明
の方法により形成したフォトレジスト構造をエッチ・マ
スクとして使用すると、上述の問題を生じることのない
、均一な厚さの層を、壁面の傾斜した孔を有するエツチ
ングした構造上に付着させることができる。
フォトレジスト層に、追加的にブランケット照射を行う
と都合がよい。追加的ブランケット照射には像照射に必
要な時間の何分の−かの時間しか要しない。ブランケッ
ト照射は、欠陥を生じることがなく、完全に自動で行う
ことができる。
と都合がよい。追加的ブランケット照射には像照射に必
要な時間の何分の−かの時間しか要しない。ブランケッ
ト照射は、欠陥を生じることがなく、完全に自動で行う
ことができる。
現像したフォトレジスト層の孔の壁面の傾斜角は、像照
射とブランケット照射の強さの比の関数として制御され
、最適な比は１．５ないし１３である。
射とブランケット照射の強さの比の関数として制御され
、最適な比は１．５ないし１３である。
この発明の方法の別の有利な実施例によれば、透明領域
の周辺部を適当な形にすることにより、フォトレジスト
層に作用する迷光放射を生じる、投影マスクを用いて像
照射を行う。マスクは像照射の際に、変更しなければな
らないが、このような変更は、現在行われているプログ
ラム制御マスク製造手段を用いると、特に容易に行うこ
とができる。このようにして変更したマスクを使用する
と、像照射および、像照射を行った領域に接した層の領
域の照射が同時に行なえる。換言すれば、作業サイクル
時間は、レジスト層に壁面が垂直な孔を形成する従来技
術の方法と同じでよい。この発明の第２の実施例では、
その像を転写する透明な領域が、所定の距雛をおいて、
一定幅の、投影中には分解しない透明なリングで囲まれ
ている投影マスク、または、投影される透明領域の縁部
に、投影により分解されない星形の突起がついている投
影マスクを使用するのが有利である。
の周辺部を適当な形にすることにより、フォトレジスト
層に作用する迷光放射を生じる、投影マスクを用いて像
照射を行う。マスクは像照射の際に、変更しなければな
らないが、このような変更は、現在行われているプログ
ラム制御マスク製造手段を用いると、特に容易に行うこ
とができる。このようにして変更したマスクを使用する
と、像照射および、像照射を行った領域に接した層の領
域の照射が同時に行なえる。換言すれば、作業サイクル
時間は、レジスト層に壁面が垂直な孔を形成する従来技
術の方法と同じでよい。この発明の第２の実施例では、
その像を転写する透明な領域が、所定の距雛をおいて、
一定幅の、投影中には分解しない透明なリングで囲まれ
ている投影マスク、または、投影される透明領域の縁部
に、投影により分解されない星形の突起がついている投
影マスクを使用するのが有利である。
Ｄ、実施例
この発明の方法をまず、最も類似した従来技術（第２Ａ
図〜第２Ｃ図）を参照しながら説明する。
図〜第２Ｃ図）を参照しながら説明する。
最初に、使用した放射線のうち、少量しか吸収せず、均
一に放射線の方向に分解されるフォトレジスト５４を、
基板３に付着させる。フォトレジスト層４に小さい構造
（１μオーダー）を形成させるため、照射には高Ｍ像度
の投影露光″Ａニア１が使用される。（理解を容易にす
るため第２Ａ図ではそう示していないが、投影露光中に
投影マスクのパターンは通常５分の１に縮小されてフォ
トレジスト層に転写される。）放射線はマスク１および
レンズを介してフォトレジスト層４の上に投影される。
一に放射線の方向に分解されるフォトレジスト５４を、
基板３に付着させる。フォトレジスト層４に小さい構造
（１μオーダー）を形成させるため、照射には高Ｍ像度
の投影露光″Ａニア１が使用される。（理解を容易にす
るため第２Ａ図ではそう示していないが、投影露光中に
投影マスクのパターンは通常５分の１に縮小されてフォ
トレジスト層に転写される。）放射線はマスク１および
レンズを介してフォトレジスト層４の上に投影される。
放射線はマスクのパターン２の縁部に沿って回折するた
め、照射された領域上の強さは均一でなく、第２Ｂ図に
示すように分布する。第２ Ｂ ［７Ｉは、マスク１の
影になったフオトレジスＩ−の領域では、受は取る放射
線の量がわずかであることを示す。マスクｌは寸法の異
なるパターン領域からなるため、像を正しい寸法にする
ために濃度を薄くした現像剤を使用しなければならない
。このような薄い現像剤は、ａ度に依存するある値より
弱い強さで照射されたフォトレジストの領域を、８Ｍす
ることはできない（第２Ｃ図）。このため、投影マスク
１で覆われたフォトレジストの領域は現像されず、した
がって、第２Ａ図に示すように、フォトレジストＦ！ｊ
４中に壁面が垂直な孔５が形成される。
め、照射された領域上の強さは均一でなく、第２Ｂ図に
示すように分布する。第２ Ｂ ［７Ｉは、マスク１の
影になったフオトレジスＩ−の領域では、受は取る放射
線の量がわずかであることを示す。マスクｌは寸法の異
なるパターン領域からなるため、像を正しい寸法にする
ために濃度を薄くした現像剤を使用しなければならない
。このような薄い現像剤は、ａ度に依存するある値より
弱い強さで照射されたフォトレジストの領域を、８Ｍす
ることはできない（第２Ｃ図）。このため、投影マスク
１で覆われたフォトレジストの領域は現像されず、した
がって、第２Ａ図に示すように、フォトレジストＦ！ｊ
４中に壁面が垂直な孔５が形成される。
この発明の方法によれば、孔の壁面は垂直でなく傾斜し
ている。すなわち、基板に接する底部よりも、上部が広
くなる。この発明の実施例について、第１八図ないし第
１Ｃ図を参照して以下に説明する。この実施例では、従
来技術と異なり、像照射のほかにブランケット照射を行
う。照射の全体時間はほぼ一定（他のパラメータがすべ
て従来技術と同じとして）である。理解を容易にするた
め、透明領域１２を有する投影マスク１１の断面の詳、
畑（第１Ａ図）が、基板１３上のフォトレジスト層１５
に１：１の比で転写されると仮定する。
ている。すなわち、基板に接する底部よりも、上部が広
くなる。この発明の実施例について、第１八図ないし第
１Ｃ図を参照して以下に説明する。この実施例では、従
来技術と異なり、像照射のほかにブランケット照射を行
う。照射の全体時間はほぼ一定（他のパラメータがすべ
て従来技術と同じとして）である。理解を容易にするた
め、透明領域１２を有する投影マスク１１の断面の詳、
畑（第１Ａ図）が、基板１３上のフォトレジスト層１５
に１：１の比で転写されると仮定する。
第１Ａ図は、この操作の結果を、すなわちフ第１・レジ
スト１５上に傾斜した壁面を有する孔１６が形成される
ことを示す。孔１６は、底部では透明領域１２と同寸法
である。壁面の傾斜は、フォトレジスト層１５に追加的
にブランケット照射を行うことによって得られる。第１
Ｂ図は、第１Ａ図の断面に沿った像照射およびブランケ
ット照射の強さくそれぞれ２１および２２）を示す。プ
ランケラ１−照射により、マスクの影になったフォトレ
ジスト１５の領域も、ブランケット照射の強さに応じて
可溶性となる。第１Ｂ図の強度のとき、第１Ｃ図に示す
ような第１Ａ図の断面に沿ったフォトレジストの可溶性
が得られる。
スト１５上に傾斜した壁面を有する孔１６が形成される
ことを示す。孔１６は、底部では透明領域１２と同寸法
である。壁面の傾斜は、フォトレジスト層１５に追加的
にブランケット照射を行うことによって得られる。第１
Ｂ図は、第１Ａ図の断面に沿った像照射およびブランケ
ット照射の強さくそれぞれ２１および２２）を示す。プ
ランケラ１−照射により、マスクの影になったフォトレ
ジスト１５の領域も、ブランケット照射の強さに応じて
可溶性となる。第１Ｂ図の強度のとき、第１Ｃ図に示す
ような第１Ａ図の断面に沿ったフォトレジストの可溶性
が得られる。
第１Ｃ図は、フォトレジストの二重照射によって投影マ
スクの透明領域で画定される領域だけでなく、他の部分
も少くともわずかに可溶性となる。
スクの透明領域で画定される領域だけでなく、他の部分
も少くともわずかに可溶性となる。
これを第１Ａ図に示すが、フォトレジス！一層１５の元
の表面を波線１４で示す。現象したフォトレジストのパ
ターンが特定の厚さを必要とする場合は、フォトレジス
トの最初の厚さを決める際に、使用する照射の強さによ
る収縮の量ヲ考慮しなければならない。ただし、フォト
レジスト、’３１５の孔の壁面領域での追加的プランケ
ラ１へ照射の作用はもつと複雑である。像のみを照射す
ると、投影マスクの影になった領域の可溶性が無視でき
る程度であるため、現像開始時の円錐形の溝は、投影マ
スクの透明な領域に従って、円筒形に変化する。
の表面を波線１４で示す。現象したフォトレジストのパ
ターンが特定の厚さを必要とする場合は、フォトレジス
トの最初の厚さを決める際に、使用する照射の強さによ
る収縮の量ヲ考慮しなければならない。ただし、フォト
レジスト、’３１５の孔の壁面領域での追加的プランケ
ラ１へ照射の作用はもつと複雑である。像のみを照射す
ると、投影マスクの影になった領域の可溶性が無視でき
る程度であるため、現像開始時の円錐形の溝は、投影マ
スクの透明な領域に従って、円筒形に変化する。
しかし、追加的にブランケット照射を行うと、現像中に
このような円筒形が生しない。これは、フ第１・レジス
トの影になった領域の可溶性が僅かであるために、現伶
の先端がフォトレジストの影になった領域にまで進み、
現像した孔の高さが半分の所での断面積が投影マスクの
透明領域の寸法に等しいときに生じるのとほぼ同じ傾斜
になる。フ第１・レジスト・パターンの孔の壁面の所期
の傾斜は、像照射とブランケット照射の強さの比の関数
として決まる。第３図ないし第５図は、投影マスクの幅
１μｍの透明領域を介して像照射したフォトレジストの
現像の進み具合を、５秒おきに、強さの比がに〇、すな
わち像照射のみ（従来技術、第３図）、ｌ：ｏ、１４
（第４図）および１：０゜２９の場合（第５図）につい
て示したものである。
このような円筒形が生しない。これは、フ第１・レジス
トの影になった領域の可溶性が僅かであるために、現伶
の先端がフォトレジストの影になった領域にまで進み、
現像した孔の高さが半分の所での断面積が投影マスクの
透明領域の寸法に等しいときに生じるのとほぼ同じ傾斜
になる。フ第１・レジスト・パターンの孔の壁面の所期
の傾斜は、像照射とブランケット照射の強さの比の関数
として決まる。第３図ないし第５図は、投影マスクの幅
１μｍの透明領域を介して像照射したフォトレジストの
現像の進み具合を、５秒おきに、強さの比がに〇、すな
わち像照射のみ（従来技術、第３図）、ｌ：ｏ、１４
（第４図）および１：０゜２９の場合（第５図）につい
て示したものである。
Ｘ軸は現像されたレジストの幅（中心をＯ位置に首いて
右半分）を示し、Ｙ軸はレジスト層の厚さを示す。０．
５５位にの破線は照射された縁部を示す。この場合、得
られる傾射角はそれぞれ約９０′″、８０” 、および
７３″である。
右半分）を示し、Ｙ軸はレジスト層の厚さを示す。０．
５５位にの破線は照射された縁部を示す。この場合、得
られる傾射角はそれぞれ約９０′″、８０” 、および
７３″である。
たとえば、シブレイ（Ｓｈｉｐｌｅｙ）社からＭｉｃｒ
ｏｐｏｓｉｔ １４５０Ｊの商品名で市販されているレ
ジストは、波長４３５ｎｍで透明なポジティブ・レジス
トに屈する。このレジストは、フェノール・ホルムアル
デヒド樹脂とジアゾナフトキノン抑制剤を含む。硬化は
一般に、照射前に８５℃で２０分、照射後に１０５℃で
１０分間行う。転写するパターンが投影中に５：１の比
となる、口径０．３０の投影露光装置を使用する場合、
厚さ約２μのフォトレジスト層を、波長が４３５ｎｍ、
エネルギが３２０ｍＷ／−の放射線を用いて、０．２な
いし２．０秒間像露出を行った後、０．０５ないし１゜
０秒間ブランケット露光を行う。レジストは、シブレイ
社からＭｉｃｒｏｐｏｓｉｔ現像剤の商品名で市販され
ているメタケイ酸すトリウムとリン酸ナトリウムを含有
する現像剤、または水酸化カリウム溶液（０，１５ない
し０．２Ｎ）で約２６℃で現像することが好ましい。
ｏｐｏｓｉｔ １４５０Ｊの商品名で市販されているレ
ジストは、波長４３５ｎｍで透明なポジティブ・レジス
トに屈する。このレジストは、フェノール・ホルムアル
デヒド樹脂とジアゾナフトキノン抑制剤を含む。硬化は
一般に、照射前に８５℃で２０分、照射後に１０５℃で
１０分間行う。転写するパターンが投影中に５：１の比
となる、口径０．３０の投影露光装置を使用する場合、
厚さ約２μのフォトレジスト層を、波長が４３５ｎｍ、
エネルギが３２０ｍＷ／−の放射線を用いて、０．２な
いし２．０秒間像露出を行った後、０．０５ないし１゜
０秒間ブランケット露光を行う。レジストは、シブレイ
社からＭｉｃｒｏｐｏｓｉｔ現像剤の商品名で市販され
ているメタケイ酸すトリウムとリン酸ナトリウムを含有
する現像剤、または水酸化カリウム溶液（０，１５ない
し０．２Ｎ）で約２６℃で現像することが好ましい。
この発明の第２の実施例では、特別に設計したマスクを
使用して、１回だけ照射が行われる。この実施例の第１
例では、投影マスクの透明パターン要素が所定の距離を
おいて、一定の幅（いずれも約２μが好ましい）の透明
な枠により囲まれている。第６図は、投影マスク３０中
の上記の透明パターン要素３１および付随する枠３２の
概略平面図である。
使用して、１回だけ照射が行われる。この実施例の第１
例では、投影マスクの透明パターン要素が所定の距離を
おいて、一定の幅（いずれも約２μが好ましい）の透明
な枠により囲まれている。第６図は、投影マスク３０中
の上記の透明パターン要素３１および付随する枠３２の
概略平面図である。
フ第１・レジスト・パターンの孔の壁面の所期の傾斜角
は、枠３２の幅と、パターン要素３１からの距離を前も
って決めることにより得られる。枠３２の幅の上限は、
投影装置の光学手段によって。
は、枠３２の幅と、パターン要素３１からの距離を前も
って決めることにより得られる。枠３２の幅の上限は、
投影装置の光学手段によって。
枠が解像されない幅である。枠が解像されなくても、迷
光が生じて、像が転写される透明領域の縁部に生じる迷
光と重なる。このため、縁部領域に接し、マスクの影に
なった領域が照射されて、現像剤に対して可溶性になり
、現像中に壁面が傾斜した孔を形成する。
光が生じて、像が転写される透明領域の縁部に生じる迷
光と重なる。このため、縁部領域に接し、マスクの影に
なった領域が照射されて、現像剤に対して可溶性になり
、現像中に壁面が傾斜した孔を形成する。
第７図に示すように、追加的な迷光は、投影マスク４ｏ
中に転写すべき領域４１を囲む透明な枠の代りに、転写
すべき領域４１の縁部に沿った、星型の突起４２を用い
ることによっても得られる。
中に転写すべき領域４１を囲む透明な枠の代りに、転写
すべき領域４１の縁部に沿った、星型の突起４２を用い
ることによっても得られる。
これらの突起４２は、投影装置の光学手段によって解像
されないような形状とする。
されないような形状とする。
この発明により作成したフォトレジスト・パターンは、
乾式エツチング工程で下層の基板を選択的に除去するエ
ッチ・マスクとして用いられている。このようにして作
成した孔の壁面はフォトレジスト・パターン中の孔と傾
斜角がほぼ同じである。
乾式エツチング工程で下層の基板を選択的に除去するエ
ッチ・マスクとして用いられている。このようにして作
成した孔の壁面はフォトレジスト・パターン中の孔と傾
斜角がほぼ同じである。
この発明の第１の実施例につき、例を用いてさらに詳細
に説明する。
に説明する。
下記の各側について、５個の試料を作成した。
試料はフォトレジストをコーティングした基板である。
使用したフ第１・レジストは、シブレイ社のＭｉｃｒｏ
ｐｏｓｉｔレジスト１４５０Ｊである。レジスト層の厚
さはそれぞれ約２μとした。基板としては、フォトレジ
ストをほとんど侵さずに乾式エツチングが行える材料を
選んだ。各試料は、照射面に８５℃で２０分間、照射後
に１０５°Ｃで１０分間加熱した。像照射およびブラン
ケット照射には、ＣＧＡ社がＤＳＷ６３００の型番で発
売している投影露光装置を使用し、波長４３５ｎｍ、エ
ネルギ３２ＱｍＷ／ｃｎ（で照射を行った。この投影露
光装置の口径は０．３であった。像照射には、照射マス
クを５＝１の比で縮小して、ポジティブ・フォトレジス
トの上に投影した。各側で、辺の長さが１μおよび２μ
の正方形のパターン要素をフォトレジスト層に転写した
。すなわち、投影マスクの透明領域の辺の長さは５μお
よび１０μであった。現像は、水でに１に希釈したシブ
レイ社のＭｉｃｒｏｐｏｓｉｔ現像剤を使用して、２６
℃で行った。
ｐｏｓｉｔレジスト１４５０Ｊである。レジスト層の厚
さはそれぞれ約２μとした。基板としては、フォトレジ
ストをほとんど侵さずに乾式エツチングが行える材料を
選んだ。各試料は、照射面に８５℃で２０分間、照射後
に１０５°Ｃで１０分間加熱した。像照射およびブラン
ケット照射には、ＣＧＡ社がＤＳＷ６３００の型番で発
売している投影露光装置を使用し、波長４３５ｎｍ、エ
ネルギ３２ＱｍＷ／ｃｎ（で照射を行った。この投影露
光装置の口径は０．３であった。像照射には、照射マス
クを５＝１の比で縮小して、ポジティブ・フォトレジス
トの上に投影した。各側で、辺の長さが１μおよび２μ
の正方形のパターン要素をフォトレジスト層に転写した
。すなわち、投影マスクの透明領域の辺の長さは５μお
よび１０μであった。現像は、水でに１に希釈したシブ
レイ社のＭｉｃｒｏｐｏｓｉｔ現像剤を使用して、２６
℃で行った。
すなわち、現像液はメタケイ酸ナトリウム約０゜１１モ
ル、およびリン酸ナトリウム約０．０６モルを含有する
。
ル、およびリン酸ナトリウム約０．０６モルを含有する
。
各側で異なるパラメータ、および得られた結果を下表に
示す。
示す。
例１では従来技術の方法を用いた。第３図に約１μの孔
の縁部の現像中の変化を示す。各曲線は。
の縁部の現像中の変化を示す。各曲線は。
５秒間隔で孔の縁部の形状がどのように変化するかを示
す。第３図では、フォトレジストの厚さ全体が現像され
た後、孔の壁面がほとんど垂直となり、照射されない領
域では現像後もフォトレジストの厚さがほとんど変化し
ないことが示されている。
す。第３図では、フォトレジストの厚さ全体が現像され
た後、孔の壁面がほとんど垂直となり、照射されない領
域では現像後もフォトレジストの厚さがほとんど変化し
ないことが示されている。
例２ないし４では、像照射工程のほかに、ブランケット
照射工程を行った。第４図および第５図は、第３図と同
様、１μの孔の壁面の形状の５現像中の変化を、それぞ
れ例２および例３について示したものである。これらの
図には、ＴＪＩ中のフォトレジストの傾斜角と厚さが示
されている。
照射工程を行った。第４図および第５図は、第３図と同
様、１μの孔の壁面の形状の５現像中の変化を、それぞ
れ例２および例３について示したものである。これらの
図には、ＴＪＩ中のフォトレジストの傾斜角と厚さが示
されている。
すべての例で、再現性は非常に良好であった。
例４によるフォトレジストの層を、厚さ０．５μのＳｉ
ｎ、層に塗布し、ＣＦ４雰囲気中で反応性イオン・エツ
チングによりＳｉｎ、層を選択的に除去するためのエッ
チ・マスクとして使用した。
ｎ、層に塗布し、ＣＦ４雰囲気中で反応性イオン・エツ
チングによりＳｉｎ、層を選択的に除去するためのエッ
チ・マスクとして使用した。
フォトレジスト・パターン除去後、５ｉＯｚＦＩ上に厚
さ７０ｎｍのアルミニウム層を蒸着させた。このアルミ
ニウム層の厚さを測定したところ、孔縁部領域を含めて
均一であった。
さ７０ｎｍのアルミニウム層を蒸着させた。このアルミ
ニウム層の厚さを測定したところ、孔縁部領域を含めて
均一であった。
Ｅ０発明の効果
フォトレジスト層に、孔の壁面が所定の傾斜角を有する
ミクロン級の微細構造を、再現性よく。
ミクロン級の微細構造を、再現性よく。
簡単に形成できる。
第１Ａ図は、投影マスク、およびこの発明の実施例によ
るフォトレジストの構造の詳細を示す断面図、第１Ｂ図
および第１Ｃ図は、第１Ａ図の断面に沿った、照射の強
さおよびフォトレジストの溶解度を示す図、第２Ａ図は
、投影マスク、および前記投影マスクを使用して、従来
技術の方法により作成したフォトレジスト構造の詳細を
示す断面図、第２Ｂ図および第２Ｃ図は、第２Ａ図の断
面に沿った、照射の強さくＩ）および照射されたフ第１
・レジストの溶解度（Ｌ）を示す図、第３図−第５図は
、追加的ブランケット照射工程を含む。 この発明の方法によって作成した像照射とブランケット
照射の強さの比を変化させた場合の、フォトレジスト構
造中の孔の壁の断面図、第６図および第７図は、この発
明の第２の実施例に用いる２種類の投影マスクの透明領
域のレイアウトを示す略図である。 １１・・・・マスク、１２・・・・マスクの透明領域。 １４・・・・フォトレジスト層の元の表面、１５・・・
・フォトレジスト層、１６・・・・傾斜した壁面を有す
る孔。 マスクの逐弔割り五 マスク 第１Ａ図 λ 第１Ｂ図 第１Ｃ図 λマスクのノ竣−
ン マスク 従東技術 第２Ｂ図 第２Ｃ図 −■ 第７図
るフォトレジストの構造の詳細を示す断面図、第１Ｂ図
および第１Ｃ図は、第１Ａ図の断面に沿った、照射の強
さおよびフォトレジストの溶解度を示す図、第２Ａ図は
、投影マスク、および前記投影マスクを使用して、従来
技術の方法により作成したフォトレジスト構造の詳細を
示す断面図、第２Ｂ図および第２Ｃ図は、第２Ａ図の断
面に沿った、照射の強さくＩ）および照射されたフ第１
・レジストの溶解度（Ｌ）を示す図、第３図−第５図は
、追加的ブランケット照射工程を含む。 この発明の方法によって作成した像照射とブランケット
照射の強さの比を変化させた場合の、フォトレジスト構
造中の孔の壁の断面図、第６図および第７図は、この発
明の第２の実施例に用いる２種類の投影マスクの透明領
域のレイアウトを示す略図である。 １１・・・・マスク、１２・・・・マスクの透明領域。 １４・・・・フォトレジスト層の元の表面、１５・・・
・フォトレジスト層、１６・・・・傾斜した壁面を有す
る孔。 マスクの逐弔割り五 マスク 第１Ａ図 λ 第１Ｂ図 第１Ｃ図 λマスクのノ竣−
ン マスク 従東技術 第２Ｂ図 第２Ｃ図 −■ 第７図
Claims (3)
- （１）フォトレジストが高度に透明となる放射線を用い
てフォトレジスト層を像照射する工程と、これを塩基性
現像剤で処理する工程とからなる、フォトレジストのパ
ターンを作成する方法において、少くとも像照射を行つ
た領域に接するフォトレジストの領域をさらに照射する
ことを特徴とする方法。 - （２）上記フォトレジスト層はブランケツト照射が追加
されることを特徴とする、特許請求範囲第（１）項記載
の方法。 - （３）上記現像したフォトレジスト層の孔の壁の傾斜角
が、像照射とブランケット照射の強さの比によつて制御
されることを特徴とする、特許請求範囲第（１）項また
は第（２）項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP85116430.1 | 1985-12-21 | ||
| EP85116430A EP0227851B1 (de) | 1985-12-21 | 1985-12-21 | Verfahren zum Herstellen eines Photolackmusters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62153858A true JPS62153858A (ja) | 1987-07-08 |
| JPH0648384B2 JPH0648384B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=8193962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258681A Expired - Lifetime JPH0648384B2 (ja) | 1985-12-21 | 1986-10-31 | フォトレジストのパタ−ンを作成する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0227851B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0648384B2 (ja) |
| DE (1) | DE3581941D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0286708B1 (de) * | 1987-04-16 | 1992-01-22 | International Business Machines Corporation | Verfahren zur Herstellung von Kontaktöffnungen in einer Doppellagenisolation |
| EP0338110B1 (en) * | 1988-04-21 | 1993-03-17 | International Business Machines Corporation | Method for forming a photoresist pattern and apparatus applicable with said method |
| DE3823463C1 (ja) * | 1988-07-11 | 1990-02-01 | Du Pont De Nemours (Deutschland) Gmbh, 4000 Duesseldorf, De | |
| DE4332108C1 (de) * | 1993-09-22 | 1995-03-23 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturkörpern |
| US6245492B1 (en) | 1998-08-13 | 2001-06-12 | International Business Machines Corporation | Photoresist system and process for aerial image enhancement |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54134565A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-19 | Fujitsu Ltd | Production of semiconductor device |
| DE2854045A1 (de) * | 1978-12-14 | 1980-07-17 | Siemens Ag | Erzeugung spezifischer fotolackstrukturen fuer die abhebetechnik auf glas |
| JPS5596942A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for producing minute pattern |
| JPS5687322A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| US4308337A (en) * | 1980-03-10 | 1981-12-29 | Rca Corporation | Uniform light exposure of positive photoresist for replicating spiral groove in plastic substrate |
-
1985
- 1985-12-21 EP EP85116430A patent/EP0227851B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-21 DE DE8585116430T patent/DE3581941D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61258681A patent/JPH0648384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54134565A (en) * | 1978-04-10 | 1979-10-19 | Fujitsu Ltd | Production of semiconductor device |
| DE2854045A1 (de) * | 1978-12-14 | 1980-07-17 | Siemens Ag | Erzeugung spezifischer fotolackstrukturen fuer die abhebetechnik auf glas |
| JPS5596942A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method and apparatus for producing minute pattern |
| JPS5687322A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| US4308337A (en) * | 1980-03-10 | 1981-12-29 | Rca Corporation | Uniform light exposure of positive photoresist for replicating spiral groove in plastic substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0648384B2 (ja) | 1994-06-22 |
| EP0227851A1 (de) | 1987-07-08 |
| DE3581941D1 (de) | 1991-04-04 |
| EP0227851B1 (de) | 1991-02-27 |
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