JPS62173722A - パタン形成方法 - Google Patents
パタン形成方法Info
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- JPS62173722A JPS62173722A JP1463786A JP1463786A JPS62173722A JP S62173722 A JPS62173722 A JP S62173722A JP 1463786 A JP1463786 A JP 1463786A JP 1463786 A JP1463786 A JP 1463786A JP S62173722 A JPS62173722 A JP S62173722A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Weting (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、微細な開孔部において、その断面形状がオー
バ・ハング形状を呈するレジストのパタン形成方法に関
するものである。
バ・ハング形状を呈するレジストのパタン形成方法に関
するものである。
微細な金属パタンを基板上に形成する方法としてリフト
・オフ法がある。リフト・オフでは断面がオーバ・ハン
グ状を呈するレジスト形状が必要である。そのための手
段の一例としては、アイ・イー・イー・イー・トランザ
クション・オン・エレク！−ロン・デバイセズ（丁ＥＥ
Ｅ丁ｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎｌＥｌｅｃｔｒｏｎ
Ｄｅｖｉｃｅｓ） Ｖｏｌ、 ＣＤ−２６、Ｎｏ、 ４
（１９７９）ｐ３６０− ：１１６８に記載されてい
るように、溶媒が異なる電子線ポジ型しジスｈ（ＰＭＭ
Ａとその共重合体）を用いた２層レジスト法が提案され
ている。
・オフ法がある。リフト・オフでは断面がオーバ・ハン
グ状を呈するレジスト形状が必要である。そのための手
段の一例としては、アイ・イー・イー・イー・トランザ
クション・オン・エレク！−ロン・デバイセズ（丁ＥＥ
Ｅ丁ｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎｌＥｌｅｃｔｒｏｎ
Ｄｅｖｉｃｅｓ） Ｖｏｌ、 ＣＤ−２６、Ｎｏ、 ４
（１９７９）ｐ３６０− ：１１６８に記載されてい
るように、溶媒が異なる電子線ポジ型しジスｈ（ＰＭＭ
Ａとその共重合体）を用いた２層レジスト法が提案され
ている。
上記手段は電子線ポジ型しジス１−を用い２層に形成す
るものであるが、電子線ポジ型レジストＰ Ｍ Ｍ Ａ
は、感度が非常に低いという大きな欠点があり、そのた
め実用に供するには問題があった。
るものであるが、電子線ポジ型レジストＰ Ｍ Ｍ Ａ
は、感度が非常に低いという大きな欠点があり、そのた
め実用に供するには問題があった。
本発明は、レジスト表面近傍にラジカル捕獲剤を分布さ
せることにより、電子線照射によって生じる。潜像が横
方向に拡がるという現象を抑制し。
せることにより、電子線照射によって生じる。潜像が横
方向に拡がるという現象を抑制し。
微細な開花部を有し断面形状がオーバ・ハング形状を呈
するレジイスドパタンを形成するようにしたものである
。
するレジイスドパタンを形成するようにしたものである
。
高感度ポジ型電子線レジストは、一般的に未照射部分の
膜減りが大きいため、微細な開孔部を有するパタンでは
、オーバ・ハング形状を形成することが困難であった。
膜減りが大きいため、微細な開孔部を有するパタンでは
、オーバ・ハング形状を形成することが困難であった。
ところで、多くの高感度ポジ副電子線レジス１へは、電
子線照射により生じるラジカル連鎖反応を利用して高感
度化している。
子線照射により生じるラジカル連鎖反応を利用して高感
度化している。
そのため、電子線照射によって形成された第５図（ａ）
に示す反応域３３が、上記電子線の照射を終了したのち
も、残留ラジカルによる連続分解反応によって第５図（
ｂ）の３３に示すように横方向に拡がり、潜像も拡大さ
れる。なお第５図の３１はノ、（板、３２は高感度ポジ
型電子線レジストを示している。上記のような残留ラジ
カルのために微細な開孔部を得ることが困難である。そ
こで、レジスト表面近傍にラジカル捕獲剤を分布させる
ことによって、レジスト上層部の感度を実効的に低下さ
せるとともに、上記潜像が横方向に拡がることを抑える
ようにする。これにより、未照射部分の膜減りが減少し
、断面がオーバ・ハング上に形成された。微細な開孔部
を有するレジストパタンを形成することができる。
に示す反応域３３が、上記電子線の照射を終了したのち
も、残留ラジカルによる連続分解反応によって第５図（
ｂ）の３３に示すように横方向に拡がり、潜像も拡大さ
れる。なお第５図の３１はノ、（板、３２は高感度ポジ
型電子線レジストを示している。上記のような残留ラジ
カルのために微細な開孔部を得ることが困難である。そ
こで、レジスト表面近傍にラジカル捕獲剤を分布させる
ことによって、レジスト上層部の感度を実効的に低下さ
せるとともに、上記潜像が横方向に拡がることを抑える
ようにする。これにより、未照射部分の膜減りが減少し
、断面がオーバ・ハング上に形成された。微細な開孔部
を有するレジストパタンを形成することができる。
上記レジスト表面近傍にラジカル捕獲剤を分布させる方
法としては、ラジカル捕獲剤を含有した有機膜を上記レ
ジスト上に被着させるか、あるいは上記被着後にさらに
熱処理を行ってラジカル捕獲剤をレジスト中に拡散させ
るか、さらにまた、ラジカル捕獲剤を含有する高感度ポ
ジ型電子線レジストを、上記レジスト溶媒に溶けること
なく、かつ電子線に対して透明な薄膜を介して、上記レ
ジスト表面に被着する。
法としては、ラジカル捕獲剤を含有した有機膜を上記レ
ジスト上に被着させるか、あるいは上記被着後にさらに
熱処理を行ってラジカル捕獲剤をレジスト中に拡散させ
るか、さらにまた、ラジカル捕獲剤を含有する高感度ポ
ジ型電子線レジストを、上記レジスト溶媒に溶けること
なく、かつ電子線に対して透明な薄膜を介して、上記レ
ジスト表面に被着する。
ラジカル捕獲剤としては、
α、α−ジフェニルーβ−ビクリルヒドラジル。
Ｎ、 Ｎ、 Ｎ’、 Ｎ’−テトラエチルｐ−フェニレ
ンジアミン。
ンジアミン。
Ｎ−（３−Ｎ−オキシアニリノ−１，３−ジメチルブチ
リデン）アニリンオキシドからの遊離基。
リデン）アニリンオキシドからの遊離基。
ｐ−ｐ’−ジフルオルジフェニルアミノ、クロルアニル
よう素、
塩化鉄（ｎＩ）、
ガルピノキシル、
などが有効である。また、上記方法としては、ラジカル
捕獲剤を含んだ溶液あるいは雰囲気中に、レジストを被
着した基板を一定時間さらすという方法も考えられる。
捕獲剤を含んだ溶液あるいは雰囲気中に、レジストを被
着した基板を一定時間さらすという方法も考えられる。
つぎに本発明によるパタン形成方法を図面とともに説明
する。第１図は第１実施例に示すパタン形成方法の各工
程を示す図、第２図は第２実施例に示すパタン形成方法
の各工程を示す図、第３図は第５実施例に示すパタン形
成方法の各工程を示す図、第４図は第６実施例に示すパ
タン形成方法の各工程を示す図である。
する。第１図は第１実施例に示すパタン形成方法の各工
程を示す図、第２図は第２実施例に示すパタン形成方法
の各工程を示す図、第３図は第５実施例に示すパタン形
成方法の各工程を示す図、第４図は第６実施例に示すパ
タン形成方法の各工程を示す図である。
第１実施例
第１図において、（ａ）に示すように基板１１にノボラ
ック系ポジ型電子線レジスト（日立化成製、商品名ＲＥ
５０００Ｐ）１２を被着する３つぎにラジカル捕獲剤Ｄ
ＰＰＨ（α、α−ジフェニルーβ−ピクリルヒドラジル
） ５０ｍｇを、７，０ｔｉｔ％ポリスチレンクロロベ
ンゼン溶液に溶かし、（ｂ）のようにレジスト１２上に
塗布した塗布膜１３を形成し、上記２層膜を１００℃で
２０分間ベークしたのち、（ｃ）に示すように上記２層
膜１２．１３上に電子線照射（４〜８μＣ／ｃｄ）を行
って潜像を形成する。ついで（ｄ）に示すように、上層
のラジカル捕獲剤を含む有機膜１３をトルエンで除去し
、さらにアルカリ現像液（テトラメチルアンモニウム水
溶液）を用いて現像した。この結果、＜ｅ）に示すよう
にエツジが鋭い微細な開孔部（＜ ０ 、２ Ｉ！ｒａ
）が形成され、オーバ・ハング形状のレジストパタンが
得られた。
ック系ポジ型電子線レジスト（日立化成製、商品名ＲＥ
５０００Ｐ）１２を被着する３つぎにラジカル捕獲剤Ｄ
ＰＰＨ（α、α−ジフェニルーβ−ピクリルヒドラジル
） ５０ｍｇを、７，０ｔｉｔ％ポリスチレンクロロベ
ンゼン溶液に溶かし、（ｂ）のようにレジスト１２上に
塗布した塗布膜１３を形成し、上記２層膜を１００℃で
２０分間ベークしたのち、（ｃ）に示すように上記２層
膜１２．１３上に電子線照射（４〜８μＣ／ｃｄ）を行
って潜像を形成する。ついで（ｄ）に示すように、上層
のラジカル捕獲剤を含む有機膜１３をトルエンで除去し
、さらにアルカリ現像液（テトラメチルアンモニウム水
溶液）を用いて現像した。この結果、＜ｅ）に示すよう
にエツジが鋭い微細な開孔部（＜ ０ 、２ Ｉ！ｒａ
）が形成され、オーバ・ハング形状のレジストパタンが
得られた。
第２実施例
上記第１実施例におけるラジカル補獲剤含有有機膜１３
を被着したまま電子線照射する工程の代りに、第２図（
ｃ）に示すように上記有機膜１３を除去したのち、（ｄ
）のように電子線を照射して現像した。その結果、第１
実施例と同様のレジストパタンか（ｅ）に示すように得
られた。なお１本実施例は電子線照射時に、レジスト１
２上に上記有機膜１３がないため、上記有機膜中におけ
る電子の散乱は皆無になる。したがって、第１実施例よ
りも微細なレジストパタンの形成が容易である。
を被着したまま電子線照射する工程の代りに、第２図（
ｃ）に示すように上記有機膜１３を除去したのち、（ｄ
）のように電子線を照射して現像した。その結果、第１
実施例と同様のレジストパタンか（ｅ）に示すように得
られた。なお１本実施例は電子線照射時に、レジスト１
２上に上記有機膜１３がないため、上記有機膜中におけ
る電子の散乱は皆無になる。したがって、第１実施例よ
りも微細なレジストパタンの形成が容易である。
第３実施例
第１実施例における電子線照射の代りに、Ｘ線露光によ
って潜像を形成し、現像することにより上記第１実施例
と同様なレジストパタンか得られた。
って潜像を形成し、現像することにより上記第１実施例
と同様なレジストパタンか得られた。
第４実施例
第２実施例における電子線照射の代りに、Ｘ線露光を行
って潜像を形成し、現像することによって上記第１実施
例と同様なレジストパタンを得ることができた。
って潜像を形成し、現像することによって上記第１実施
例と同様なレジストパタンを得ることができた。
第５実施例
第３図に示すように第１実施例と同様にして基板１１上
に高感度ポジ型レジスト１２を被着し、上記レジスト１
２の表面をＣＦ４プラズマにさらすことにより変質層１
４を形成する。その後、ラジカル補獲剤α、α−ジフェ
ニル−β−ピクリルヒドラジルを混入した上記高感度ポ
ジ型レジスト１５を、第３図（ｃ）に示すように変質層
１４上に被着する。
に高感度ポジ型レジスト１２を被着し、上記レジスト１
２の表面をＣＦ４プラズマにさらすことにより変質層１
４を形成する。その後、ラジカル補獲剤α、α−ジフェ
ニル−β−ピクリルヒドラジルを混入した上記高感度ポ
ジ型レジスト１５を、第３図（ｃ）に示すように変質層
１４上に被着する。
つぎに（ｄ）に示すように電子線を照射してパターニン
グしたのち、上記レジスト１５をアルカリ現像液（テト
ラメチルアンモニウム水溶液）で現像しくｅ）、ついで
（ｆ）に示すように上記変質層１４を０□アツシングで
除去、その後再び上記アルカリ現像液を用いて（ｇ）に
示すようにレジスト１２を現像したところ、所望の微細
な開孔部（＝０．２７ｘ）を有し、かつエッヂが鋭いオ
ーバ・ハング形状のレジストパタンを得ることができた
。
グしたのち、上記レジスト１５をアルカリ現像液（テト
ラメチルアンモニウム水溶液）で現像しくｅ）、ついで
（ｆ）に示すように上記変質層１４を０□アツシングで
除去、その後再び上記アルカリ現像液を用いて（ｇ）に
示すようにレジスト１２を現像したところ、所望の微細
な開孔部（＝０．２７ｘ）を有し、かつエッヂが鋭いオ
ーバ・ハング形状のレジストパタンを得ることができた
。
第６実施例
第５実施例においては、一層目のレジスト１２の表面を
プラズマ処理して変質層１４を形成しているが、上記変
質Ｎ１４の代りに第４図に示すようにポリビニルアルコ
ール薄膜（〜０．２．） １６を用いて第５実施例と同
様のレジストパタンを形成した。
プラズマ処理して変質層１４を形成しているが、上記変
質Ｎ１４の代りに第４図に示すようにポリビニルアルコ
ール薄膜（〜０．２．） １６を用いて第５実施例と同
様のレジストパタンを形成した。
ポリビニルアルコール薄膜１６はレジスト１２と同一の
現像液で除去でき、工程を簡略化することができる。
現像液で除去でき、工程を簡略化することができる。
第７実施例
上記第５実施例においては、ＣＦ４プラズマ処理により
変質層１４を形成したが、代りにアルミニウム薄膜（〜
０．２−）を用いて第５実施例と同様な結果を得た。な
お、アルミニウム薄膜はアルカリ現像液に溶けるため、
レジストの現像液によってアルミニウム薄膜を含めた３
層ともにパターニングができ、工程力１大幅に簡略化で
きる。また上記アルミニウム薄膜を用いることにより、
電子線照射のチャージアップを防止することができる。
変質層１４を形成したが、代りにアルミニウム薄膜（〜
０．２−）を用いて第５実施例と同様な結果を得た。な
お、アルミニウム薄膜はアルカリ現像液に溶けるため、
レジストの現像液によってアルミニウム薄膜を含めた３
層ともにパターニングができ、工程力１大幅に簡略化で
きる。また上記アルミニウム薄膜を用いることにより、
電子線照射のチャージアップを防止することができる。
第８実施例
上記したパタン形成方法を適用して、ＧａＡｓＦＥＴの
ゲート電極を加工した。レジストパタンを形成したのち
、アルミニウムを厚さ約３０００人程度蒸着し、リフト
オフ法によって０．２層ｍのゲートを歩留りよく加工す
ることができた。
ゲート電極を加工した。レジストパタンを形成したのち
、アルミニウムを厚さ約３０００人程度蒸着し、リフト
オフ法によって０．２層ｍのゲートを歩留りよく加工す
ることができた。
上記のように本発明によるパタン形成方法は、基板上に
被着したレジストの表面近傍に、ラジカル捕獲剤を分布
させたのち、上記レジストに潜像を形成し現像すること
により、高感度ポジ型電子線レジストを用いて、微細な
開孔部（＜ ０ 、２ ｕｍ ）における断面形状がオ
ーバ・ハング端造になるレジストパタン形成が容易に可
能となった。上記のように高感度レジストを用いること
が可能となるため、電子線照射時間を従来例として示し
たものの約４０分の１に′ＪＭ縮できるという効果が得
られる。
被着したレジストの表面近傍に、ラジカル捕獲剤を分布
させたのち、上記レジストに潜像を形成し現像すること
により、高感度ポジ型電子線レジストを用いて、微細な
開孔部（＜ ０ 、２ ｕｍ ）における断面形状がオ
ーバ・ハング端造になるレジストパタン形成が容易に可
能となった。上記のように高感度レジストを用いること
が可能となるため、電子線照射時間を従来例として示し
たものの約４０分の１に′ＪＭ縮できるという効果が得
られる。
第１図（ａ）〜（ｅ）は第１実施例に示すパタン形成方
法の各工程図、第２図（ａ）〜（ｅ）は第２実施例に示
すパタン形成方法の各工程図、第３図（ａ）〜（ｇ）は
第５実施例に示すパタン形成方法の各工程図、第４図（
ａ）〜（ｅ）は第６実施例に示すパタン形成方法の各工
程図、第５図（ａ）および（ｂ）は経過時間による潜像
の拡がりを説明するための図である。 １１・・・基板 １２・・・レジスト１；
３．１５・・・ラジカル捕獲剤を含む被着膜代理人弁理
士 中 村 純之助 矛１ 図 士２図 １１、に才及 １２：［シ”スト １３．
１５：ラシ”η１し才南゛億智１乞瀉り、窒八頑才３図
法の各工程図、第２図（ａ）〜（ｅ）は第２実施例に示
すパタン形成方法の各工程図、第３図（ａ）〜（ｇ）は
第５実施例に示すパタン形成方法の各工程図、第４図（
ａ）〜（ｅ）は第６実施例に示すパタン形成方法の各工
程図、第５図（ａ）および（ｂ）は経過時間による潜像
の拡がりを説明するための図である。 １１・・・基板 １２・・・レジスト１；
３．１５・・・ラジカル捕獲剤を含む被着膜代理人弁理
士 中 村 純之助 矛１ 図 士２図 １１、に才及 １２：［シ”スト １３．
１５：ラシ”η１し才南゛億智１乞瀉り、窒八頑才３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に被着したレジストの表面近傍に、ラジカル
捕獲剤を分布させたのち、上記レジストに潜像を形成し
て現像するパタン形成方法。 ２、上記ラジカル捕獲剤の分布は、ラジカル捕獲剤を含
有する有機膜を上記レジスト表面に被着し、熱処理を施
すことにより行うことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載したパタン形成方法。 ３、上記ラジカル捕獲剤の分布は、上記レジストを少な
くとも２層とし、上記基板上に第１のレジストを被着さ
せたのち、上記レジストの溶媒に不溶な薄膜を上記第１
のレジスト上に形成し上記薄膜上にラジカル捕獲剤を含
有した第２のレジストを被着することにより行うことを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載したパタン形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1463786A JPS62173722A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | パタン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1463786A JPS62173722A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | パタン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62173722A true JPS62173722A (ja) | 1987-07-30 |
Family
ID=11866708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1463786A Pending JPS62173722A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | パタン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62173722A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285423A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-11 | Nec Corp | レジスト塗布法 |
| JP2006330338A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Nec Corp | 表示装置及び携帯機器 |
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1986
- 1986-01-28 JP JP1463786A patent/JPS62173722A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285423A (ja) * | 1986-06-03 | 1987-12-11 | Nec Corp | レジスト塗布法 |
| JPH0571168B2 (ja) * | 1986-06-03 | 1993-10-06 | Nippon Electric Co | |
| JP2006330338A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Nec Corp | 表示装置及び携帯機器 |
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