JPS62184451A - パタ−ン形成方法 - Google Patents

パタ−ン形成方法

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Publication number
JPS62184451A
JPS62184451A JP61025773A JP2577386A JPS62184451A JP S62184451 A JPS62184451 A JP S62184451A JP 61025773 A JP61025773 A JP 61025773A JP 2577386 A JP2577386 A JP 2577386A JP S62184451 A JPS62184451 A JP S62184451A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist
pattern
layer
lmr
high sensitivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61025773A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Yamashita
山下 吉雄
Hideyuki Jinbo
神保 秀之
Takaharu Kawazu
河津 隆治
Toshio Ito
伊東 敏雄
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP61025773A priority Critical patent/JPS62184451A/ja
Publication of JPS62184451A publication Critical patent/JPS62184451A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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) この発明はノJ?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ノe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、この種のパターン形成方法に関して、文献ジャー
ナル・オツ・バキューム舎すイエンス拳アンド・テクノ
ロジー(Journal of VacuumScie
nce and Technology ) 、 16
(6) g (1979) 。
pp1669−1671に、下層にポリメチルメタクリ
レート(PMMA)上層にポジ型のホトレジストAz−
1350(シラプレー社製)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。上層のホトレジストを
ノ母ターニング後、遠紫外線を7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7オトレジストは
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、P
MMA層はウェハー表面の平たん化の役割も有する。こ
のだめ上層は均一な皮膜を形成でき高い解像力のレジス
トパ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ノぐターン
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がシ
、スループット(単位時間当シのウエノ・−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パターン形成
方法において下層レジストの耐ドライエ、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/母ターン形成方法を提供
することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) この発明は、前記問題点を解決するために、ノ母ターン
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憩(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(以下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レジストパター
ンを形成し、少なくとも前記下層レジストに200〜4
10 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)/Pパターン照射部を現像す
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、上層レジストとして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
〜410nm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且つ耐ドライエツチ
性に優れたレジストパターンが形成できる。
(実施例) 第1図囚〜(6)はこの発明の1実施例を説明するだめ
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図囚に示すように、Si基板1上に配線金属のAt
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、Si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
によ多形成した。
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LMRヲ15 
wt%モノクロルベンゼンに溶解したものを用い、上層
レジスト4を下層レジスト3上に0.5μm厚にスピン
コーティングによ多形成し、60℃で30分間ベーキン
グを行った後、g線の光ステ、ツク−(レンズ開口数;
NA=0.35)によ如露光を行った。露光量は100
 mJ、乙−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5に対してシクロヘキサン2の混合溶液(体積比
)で23℃で20秒間現像して、シクロへΦサンで10
秒間リンスを行うことによシ、第1図(ロ)に示すよう
に、0.7μm幅のラインアントス硬−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。そして500WのXs −)1gランプを用い20
0〜300nmの光を基板1に全面照射した。露光量は
400 mJ/dとした。
然る後MP−2401現像液(MP−2400用現像液
)を水で7倍(体積比)に希釈した水溶液で23℃で6
0秒間現像を行い続いて20秒間水でリンスを行うこと
によシ、第1図(ト)に示すように、レジストパターン
5が形成された。レジストパターン5を走査型電子顕微
鏡(以下SEMという)で観察したところ0.7μm幅
のパターンが1.5μm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AL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 St基板1上のAt層2上にOAPをコミティング後下
層レジスト3としてAZ−5200を1.4μm厚コー
テイングし、60℃で30分ベーキング後、上層レジス
ト4として前記LMRを0.8μmコーティングして、
60℃で30分間ベーキングを行った。
実施例1と同様に露光、ベーキング及び上層レジスト4
の現像及びリンスを行った。この場合の現像時間は30
秒間とした。0.7μm L/Sの上層レジスト4のノ
ぐターンが形成された。然る後、キャピラリー型水銀ラ
ング(1kW)を用い、これをバンドパスフィルタを介
して280−320 nmの光のみにより基板1の一括
照射を行った。露光量は150 mJ/caとした。然
る後、AZ現像液(ヘキスト製)を2倍に希釈して、現
像を23℃で30秒間行い、水で20秒間リンスを行う
SEMで観察したところ0.7μm幅の2μm厚のレジ
ストノやターン5が形成されていることが分った。
(比較例) 1μm厚のPMMAをメチルイソブチルケトンで23℃
で2分で現像できる露光量は実施例1のXe −Hgラ
ンプで4 J/crlが必要であった。又、実施例2の
バンドパスフィルタからの光では5J/allの照射量
でもPMMAは現像できなかった。又、MP−2400
をSi基板上に1.2μmコーティングし60℃で30
分プリベーキング後、実施例1と同様のg線光ステッパ
ーで100 mJ/diの露光量で露光を行い実施例1
で用いた現像液で60秒間現像したところまったくノ母
ターンは形成されなかった。AZ−5200についても
g線光ステッパーで100 mJ/dの露光を行ったが
この場合もパターンは形成できなかった。
又、MP−2400をSi基板上にコーティングし、6
0℃で30分ベーキングを行った。然る後、モノクロル
ベンゼンに30秒間浸せきした後、MP−2400の厚
さ及び表面を観察したところまったくMP−2400は
エツチングされていないことが分つ・た。又、実施例1
で用いたLMRの現像液でも同様の実験を行いこれに対
してもMP−2400はエツチングされていないことが
分った。AZ−5200もMP−2400と同様の結果
を得た。
又、LMRを0.5μmSi基板上にコーティングし実
施例1で用い九Xe −Hgランプで200〜300n
m波長の光を400 mJ/ca照射し実施例1又は実
施例2のアルカリ現像液で現像したところ23℃で1分
間行っても露光部及び未露光部とも溶解せずパターニン
グができなかった。
又、LMRの吸光特性を測定したところ200〜410
 nmの間で吸光係数は4μm−’ よシ大きい値であ
った。
又、平行平板型プラズマエツチング装置を用いCCt4
ガスプラズマ中でのレジストのエツチングレートを測定
したところ、(エツチング条件は兜。
流量: 50 SCCM (スタンダードCC/−)、
ガス圧;20Pa、パワー密度; 0.16 w/ct
l、エツチング時間;5分とした。)各レジストのエツ
チング景はPMMA; 2.I Am  、AZ−13
50に 0.511m  。
LMR;0.45 fim  、MP−2400;0.
5μm、AZ−5200; 0.5 fimであった。
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あるいは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レジスト4の
LMRをg線を用いてi?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、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、下層レジスト4のLMRに、下層レジ
ストのノ4ターンニングに用いた200〜410 nm
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。
尚、本発明の実旋例では、レジストパターン5をマスク
として、At層等のパターン被形成部材をドライエツチ
ングによシ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LMR,下層レジストとしてg線の光に対し
て感度の低い、好ましくは感応しないレジスト材料を用
い、g線の光で上層レジストをパターンユング後、20
0〜410 nm波長の光を一括照射して下層レジスト
をA?ターンニングしているので、サブミクロンのレジ
ストパターンを高スループ、トで形成できる。さらに、
レジストノやターンは耐ドライエツチ性にすぐれている
ため、本発明は超LSI製造における微細ノ母ターン形
成に適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(4)〜(ト)は本発明の詳細な説明するだめの
構造断面図である。 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・・・配線ノぐターン。

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。
JP61025773A 1986-02-10 1986-02-10 パタ−ン形成方法 Pending JPS62184451A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01283887A (ja) * 1988-05-11 1989-11-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 酸化物超伝導体用パターン形成方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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