JPS62183449A - パタ−ン形成方法 - Google Patents

パタ−ン形成方法

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JPS62183449A
JPS62183449A JP61023989A JP2398986A JPS62183449A JP S62183449 A JPS62183449 A JP S62183449A JP 61023989 A JP61023989 A JP 61023989A JP 2398986 A JP2398986 A JP 2398986A JP S62183449 A JPS62183449 A JP S62183449A
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JP
Japan
Prior art keywords
resist
pattern
layer resist
upper layer
layer
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Pending
Application number
JP61023989A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Yamashita
山下 吉雄
Hideyuki Jinbo
神保 秀之
Toshio Ito
伊東 敏雄
Takaharu Kawazu
河津 隆治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP61023989A priority Critical patent/JPS62183449A/ja
Publication of JPS62183449A publication Critical patent/JPS62183449A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00Photosensitive materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (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】 (産業上の利用分野) この発明はパターン形成方法に関し、特に半導体装置等
の製造における2層レジストを用いた微細パターンを形
成する方法に関するものである。
(従来の技術) ・従来、この種のA?ターン形成方法に関して、文献ジ
ャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テ
クノロジー(Journal of VacuumSc
ience and Technology ) 、 
16(6) 、 (1979)。
pp1669−1671に、下層にプリメチルメタクリ
レ−) (PMMA)上層にポジ型のホトレジストAZ
−1350(シワプレー社製)を用いた二層レジスト構
成を用いた方法が記載されている。上層のホトレ・シス
トをパターニング後、遠紫外線を一括照射しパターニン
グするものであシ、一括照射の際上層のフォトレジスト
は下層のマスクとなシ、遠紫外線を下層へ通過させない
ため、上層のパターンは下層へ転写できる。この場合、
PMMA層はウェハー表面の平たん化の役割も有する。
このため上層は均一な皮膜を形成でき高い解像力のレゾ
ストノぐターンを得ることができる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記のレジスト構成を用いたパターン形
成方法であると、下層にPMMAを用いているため、パ
ターン被形成部材をエツチング加工する場合のドライエ
ッチ耐性が劣シ高いドライエッチ耐性が要求される微細
加工等の工程では用いることが難しく又、PMMAの感
度が低いためPMMAのパターニングに時間がかかり、
スループット(単位時間当シのウェハー処理枚数)が低
いという欠点があった。
そこで、この発明は二層レジストを用いたA’ターン形
成方法において下層レゾストの耐ドライエツチ性が劣る
という欠点と下層レジストの感度が低いという欠点を除
去し、ウェハー等の微細加工におけるドライエッチ性に
優れ、且つスループットの高いパターン形成方法を提供
することを目的とする。
(問題点を解決するだめの手段) この発明は、前記問題点を解決するために、パターン被
形成部材上に下層レジストとしてMP−2400(シラ
プレー社製ホトレジスト)又はAZ−5200(ヘキス
ト社製ホトレジスト)等のg線(約436nm)に対し
て感度の低い、好ましくは感度を有さないポジ型のホト
レジスト層を塗布し、この下層レジスト上に上層レジス
トとしてノブラック樹脂のナフトキノンジアジドスルホ
ン酸エステルのシリルエーテル(以下St −LMRと
いう)よりなるネガ型レジスト材料のレジスト皮膜を形
成し、この上層レジストにg線を照射し現像することに
より上層しジストi4ターンを形成し、少なくとも前記
下層レジストに200〜410 nm程度のg線より短
波長の光を一括照射しアルカリ現像液で下層レジストパ
ターンの照射部を現像することにより下層レジストパタ
ーンを形成し、しかる後、これらレジストパターンをマ
スクとして前記パターン被形成部材をエツチング加工す
るものである。
(作用) 以上説明したように本発明によれば、下層レジストとし
てg線に対して感度を有さないあるいは感度の低いポジ
型ホトレジストを用い、上層し・シストとしてSi −
LMRのネガ型ホトレジストを用いて2層レジストを形
成しているので、上層レジストはg線照射及び現像によ
シ高い感度でレジストパターンが形成でき、下層レジス
トは200〜410 nm程度のg線より短波長の光を
用いて一括照射し現像することにより高い感度で、耐ド
ライエツチ性に優れたレジストパターンが厚く形成でき
る。
(実施例) 第1図囚〜(ト)はこの発明の1実施例を説明するため
の構造断面図であり、以下図面に沿って説明する。
実施例 第1図(4)に示すように、St基板1上に配線金属の
11層2を積層した被加工試料を予め用意する。
次に第1図(B)に示すように、St基板1上に図示し
ない0AP(東京応化製密着増強剤)をスピンコーティ
ングにてコーティングし、続いて下層レジスト3として
MP−2400を1.0μm厚にスピンコーティング法
によシ形成した。
次に、第1図(C)に示すように、60℃で30分間ベ
ーキングした後、上層レジスト4として5i−r、MR
ヲ15 wt%モノクロルベンゼンに溶解1,0.2μ
mのフィルターで口過したものを用い、上層レジスト4
を下層レジスト3上に0.7μm厚にスピンコーティン
グ法によシ形成し、60℃で30分間ベーキングを行っ
た後、水銀ランプのg線を用いた光ステツパ−(レンズ
開口数;NA=0.35)により露光を行った。露光量
は120 mJ/crAとした。
次に、100℃で30分間ベーキング後、モノクロルベ
ンゼン2に対してシクロヘキサン1の混合溶液(重量比
)で23℃で20秒間現像して、シクロヘキサンで10
秒間リンスを行うことにより、第1図p)に示すように
、0.7μm幅のラインとスペース(以下L/Sという
)を有した上層レジスト4のパターンが形成された。こ
の基板に500WのXe −Hgランプを用い200〜
300nmの光を露光1300mJ/−で全面照射した
然る後MP−2401現像液(MP−2400用現像液
)を水で5倍(体積比)に希釈した水溶液で30秒間現
像を行い続いて20秒間水でリンスを行うことにより、
第1図(ト)に示すよって、レジストパターン5が形成
された。レノストパターン5を走査型電子顕微鏡(以下
SEMという)で観察したとこ口0.7μm幅のライン
アントスに一ス(以下いという)パターンが1.7μm
厚で形成されていることが分った。
次にこのレジストパターン5をマスクとして14層2を
通常の方法によシトライエツチングし、レジストパター
ン5を除去処理することによって、第1図(ト)に示す
ように、Atの配線パターン6を0.7μm幅で形成す
るものである。
実施例2 次にMP−2400の変わりにAZ−5200を用いて
、AZ−5200を下層レジスト3、St−LMRを上
層レジスト4とする二層レノストの皮膜を形成し、又実
施例1と同様にg線、光ステッパーを用いて上層レゾス
ト4のSi−LMRのパターニングを行った。
然る後、XeCLのエキシマレーザ−(308nm)で
200 mJ/caの露光量で基板を一括照射した。続
いてAZ現像液を水で2倍に希釈した液で30秒間現像
し、水で10秒間リンスした。SEMにてレジストパタ
ーンを観察したところ0.7μm ”、aのL/Sを有
したパターンがシャープなプロファイルで得られた。
(比較例) 平行平板型プラズマエツチング装置を用いに。
ガスプラズマ中でのレノストのエツチングレートを測定
したところ、〔エツチング条件はCCt4流量; 50
 SCCM (スタンダードcc/”)tガス圧;、2
0Pa、ノぐワー密度; 0.16 w/crl、 エ
ツチング時間;5分間とした。〕各レしストのエツチン
グ量はPMMA2.1μm 、 St−LMRO,4A
m 、 MP−24000、5μm  、 AZ−52
000,5ttmであった。
又、上層レジスト4に用いたSi−LMRの吸光特性は
第2図に示す様に200〜410 nmで吸収が太きく
0.5μm厚のSi−LMRではこの領域ではほとんど
光が通過せず下層レジスト3への一括照射の際のマスク
となることが分った。
又、下層レジスト3であるMP−2400及びAZ−5
200の皮膜に200 mJ肩の露光量でg線の光を照
射し前記のそれぞれの現像液で1分間現像したところ照
射部の膜減シは0.1μm以′下であった。即ち、MP
−2400及びAZ−5200はg線の光では感度が非
常に低いことが分かる。
以上述べた本発明の実施例及び比較実験例よシ、本発明
の実施例によれば、下層レジスト3としてMP−240
0あルイはAZ−5200等のg線に対して感度が極め
て低いレジスト材料を用いているので、上層し・シスト
4のSt−LMRをg線を用いてパターンニングしても
、下層レジストは全く影響を受けず、又、Si−LMR
の現像液に用いたモノクロルベンゼンに対しても下層レ
ジスト3は影響を受けない。又、上層レジスト4のSL
−LMRに、下層し・シストのパターンニングに用いた
200〜410nm波長の光を照射し、下層レジストの
現像に用いたアルカリ現像液で現像しても、上層レジス
ト4のSt−LMRは全く影響を受けることがないので
微細なレジストパターン5を形成することができる。
又、この発明の実施例によれば、クレゾールノd?ラッ
ク樹脂のナフトキノンジアジドスルホン酸エステルのシ
リルエーテルよりなるレジストを二層レジスト法の上層
レジスト4として適用し、このレゾストをg線で露光す
ることが出来るので、高解像性が得られる。
さらに、このネガ型の上層レジスト4にはStが含まれ
ているので、耐酸素プラズマ性が高いという利点がある
。従って、02RIEによって、ノぐターン被形成部材
の微細なエツチング加工を行うことが出来る。
尚、本発明の実施例では、レジストパターン5をマスク
として、14層2のパターン被形成部材をドライエツチ
ングによりパターンニングする方法を述べたが、微細な
レジストパターン5をリフトオフマスクとして用いるこ
ともできる。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、上層レジ
ストとしてSi−LMR,下層レジストとしてg線の光
に対して感度の低いあるいは感応しないレジスト材料を
用い、gmの光で上層レジストをノZターンニング後、
200〜410 nm波長の光を一括照射して下層レノ
ストをi4ターンニングしているので、上層レジスト及
び下層レジスト共に酬ドライエッチ性が高り、シかも2
00〜410nmと広い範囲の光で下層をパターニング
でき、しかも従来に比べて少ない露光量でパターニング
できるため、ドライエッチ耐性の優れたサブミクロンの
レジストパターンを高スループツトで形成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(5)〜(ト)は本発明の詳細な説明するための
構造断面図、第2図はSt−LMRの吸光特性を示す図
である。 1・・・St基板、2・・・配線金属、3・・・下層レ
ジスト、4・・・上層レジスト、5・・・レジストパタ
ーン、6・・・配線パターン。 ’lie□<tar @ s光明すう氏めめ講Lq”曲
図第1図 液長(nm) Si−LMRty+ ”及九詩、1生乏斤、す国策2図 手続補正書輸発) 和 Jl・贋・208 寺許庁長官 殿 事件の表示 昭和61年  特 許 願第023989号発明の名称 ノぐターン形成方法 補正をする者

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 基体上に下層レジストとしてg線(波長約436nm)
    の光に対して感度を有さないあるいは感度の低いポジ型
    のホトレジスト層を塗布する工程と、該下層レジスト上
    に上層レジストとしてノボラック樹脂のナフトキノンジ
    アジドスルホン酸エステルのシリルエーテルよりなるネ
    ガ型レジスト材料のレジスト皮膜を形成する工程と、 該上層レジストにg線の光を選択照射し現像することに
    より上層レジストパターンを形成する工程と、 少なくとも前記下層レジストにg線より短波長の光を一
    括照射し現像することにより下層レジストパターンを形
    成する工程とを備えてなることを特徴とするパターン形
    成方法。
JP61023989A 1986-02-07 1986-02-07 パタ−ン形成方法 Pending JPS62183449A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07142365A (ja) * 1993-11-13 1995-06-02 Nec Corp 多層レジストパターンの形成方法
US5455145A (en) * 1988-12-24 1995-10-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing double layer resist pattern and double layer resist structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455145A (en) * 1988-12-24 1995-10-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of manufacturing double layer resist pattern and double layer resist structure
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