JPS62269951A - 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Info
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- JPS62269951A JPS62269951A JP61112499A JP11249986A JPS62269951A JP S62269951 A JPS62269951 A JP S62269951A JP 61112499 A JP61112499 A JP 61112499A JP 11249986 A JP11249986 A JP 11249986A JP S62269951 A JPS62269951 A JP S62269951A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C5/00—Photographic processes or agents therefor; Regeneration of such processing agents
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
この発明はレジストツクターンの形成方法に関し、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
レジストパターンを形成する方法に関するものである。
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
レジスト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・ぐ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 ＶａｃｕｕｍＳｃｉ
ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ）＋ １６
（６） ＋ （１９７９）。
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 ＶａｃｕｕｍＳｃｉ
ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ）＋ １６
（６） ＋ （１９７９）。
ｐｐ １６６９−１６７１に、下層にポリメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ）上層にポジ壓のホトレジス）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・ぐターニング後、遠紫外線を一括照射しパターニン
グするものであり、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り、遠紫外線を下層へ通過させない
ため、上層の・ぐ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
ジストパターンを得ることができる。
リレート（ＰＭＭＡ）上層にポジ壓のホトレジス）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・ぐターニング後、遠紫外線を一括照射しパターニン
グするものであり、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り、遠紫外線を下層へ通過させない
ため、上層の・ぐ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
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パターン形
成方法であると、下層にＰＭＭＡを用いているため、・
ぐ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、Ｐ ＭＭＡ
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（単位時間当りのウニ・・−処理枚数
）が低いという欠点があった。
成方法であると、下層にＰＭＭＡを用いているため、・
ぐ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、Ｐ ＭＭＡ
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（単位時間当りのウニ・・−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・ぞターン形
成方法において下層レジ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耐ドライエツチ性
に優れ、且つスルーグツトの高い・ぐターン形成方法を
提供することを目的とする。
成方法において下層レジ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耐ドライエツチ性
に優れ、且つスルーグツトの高い・ぐターン形成方法を
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、２層レジスト
を用いた微細レジストパターンを形成するにあたり、基
体上に下層レジストとしてＭＰ−２４００（シ：ｚデレ
ー社芙）又はＡＺ−５２００（ヘキスト社製）等のｇ線
（波長的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し、この
下層レジスト上に上層レジストとしてポリビニルフェノ
ール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ＶＮＱＳという）よりなるネガ型レジ
スト層を形成し、この上層レジストにｇ線の光を選択照
射し現像することによりネが壓の上層レジスト・クター
ン体を形成し、表面に遠紫外線（波長２００〜３００ｎ
ｍ）等のｇ線より短波長（２００〜４１０ｎｍ）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体
を形成するものである。
を用いた微細レジストパターンを形成するにあたり、基
体上に下層レジストとしてＭＰ−２４００（シ：ｚデレ
ー社芙）又はＡＺ−５２００（ヘキスト社製）等のｇ線
（波長的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し、この
下層レジスト上に上層レジストとしてポリビニルフェノ
ール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ＶＮＱＳという）よりなるネガ型レジ
スト層を形成し、この上層レジストにｇ線の光を選択照
射し現像することによりネが壓の上層レジスト・クター
ン体を形成し、表面に遠紫外線（波長２００〜３００ｎ
ｍ）等のｇ線より短波長（２００〜４１０ｎｍ）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体
を形成するものである。
（作用）
以上説明したようにこの発明によれば、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ＶＮＱ
Ｓ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り高
い感度でレジスト・ぐターンが形成でき、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。
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ＶＮＱ
Ｓ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り高
い感度でレジスト・ぐターンが形成でき、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（ａ）〜（Ｃ）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、第２図はＭＰ−２４００の感
度特性を示す図であり、以下図面を用いて説明する。
だめの構造断面図であり、第２図はＭＰ−２４００の感
度特性を示す図であり、以下図面を用いて説明する。
（イ） ＶＮＱ Ｓの合成法
ポリビニルフェノールのナフトキノンジアジドスルホン
酸エステル（以下ＶＮＱという）の合成はアルカリ中で
ビニルフェノールとナフトキノンシアノドスルホニルク
ロライド（以下ＮＱＣという）とを反応させることによ
って行った。ＮＱＣはビニルフェノールのＯＦ（基に対
して３０ｍｏｔ％とじた。
酸エステル（以下ＶＮＱという）の合成はアルカリ中で
ビニルフェノールとナフトキノンシアノドスルホニルク
ロライド（以下ＮＱＣという）とを反応させることによ
って行った。ＮＱＣはビニルフェノールのＯＦ（基に対
して３０ｍｏｔ％とじた。
合成したＶＮＱをＴＨ，Ｆ （テトラヒドロフラン）中
に溶解しＶＮＱのＯＨ基に対して等モル係のトリエチル
アミンとトリメチルクロロシランを加えて反応させＶＮ
Ｑのシリルエーテル（ＶＮＱＳ ）を合成した。
に溶解しＶＮＱのＯＨ基に対して等モル係のトリエチル
アミンとトリメチルクロロシランを加えて反応させＶＮ
Ｑのシリルエーテル（ＶＮＱＳ ）を合成した。
（ロ） レジストパターンの形成ま
ず、第１図（、）に示すように、Ｓｔ基板ｌ上に下層レ
ジスト２としてＭＰ−２４００（シソプレー社製）ヲ１
．０μｍ厚さにスピンコーティング行った。ホットプレ
ートにて、９０℃で６０秒間ベーキング後上層レジスト
３として、モノクロロベンゼンに１０〜２０ｗｔ％溶解
し０２μｍのフィルタにより口過を行った。前記ＶＮＱ
Ｓを０．５μｍ厚コーテイングし、９０℃で６０秒間ベ
ーキングを行った。Ｓｉ基板ｌを２５０ＷのＨｇランプ
を用いたｇ線の１７５縮小型アライナにより選択的に露
光を行った。Ｄｏｓｅ量は１００ ｍＪ ７ｃｍ２とし
た。
ジスト２としてＭＰ−２４００（シソプレー社製）ヲ１
．０μｍ厚さにスピンコーティング行った。ホットプレ
ートにて、９０℃で６０秒間ベーキング後上層レジスト
３として、モノクロロベンゼンに１０〜２０ｗｔ％溶解
し０２μｍのフィルタにより口過を行った。前記ＶＮＱ
Ｓを０．５μｍ厚コーテイングし、９０℃で６０秒間ベ
ーキングを行った。Ｓｉ基板ｌを２５０ＷのＨｇランプ
を用いたｇ線の１７５縮小型アライナにより選択的に露
光を行った。Ｄｏｓｅ量は１００ ｍＪ ７ｃｍ２とし
た。
然る後、第１図（ｂ）に示すように、モノクロロベンゼ
ンにて３．０秒間現像し、１０秒間シクロヘキサンにて
リンスを行い、０２プラズマアッシャ−にて１００Ａア
ツシングを行うことにより上層レジストパターン体１３
を形成した。そしてＸｅ−Ｈｇランプを用いて波長２３
０〜２８０ｎｍの光を用い一括照射を行った。Ｄｏｓｅ
量は１５０ ｍＪ／ｃｍ２とした。
ンにて３．０秒間現像し、１０秒間シクロヘキサンにて
リンスを行い、０２プラズマアッシャ−にて１００Ａア
ツシングを行うことにより上層レジストパターン体１３
を形成した。そしてＸｅ−Ｈｇランプを用いて波長２３
０〜２８０ｎｍの光を用い一括照射を行った。Ｄｏｓｅ
量は１５０ ｍＪ／ｃｍ２とした。
然る後、第１図（Ｃ）に示すように、ＭＰ−２４０１現
像液（シラプレー社製）を水で５倍に希釈した現像液を
用い２３℃で３０秒間現像し、水で１０秒間リンスを行
うことにより下層レジストパターン体１２を形成した。
像液（シラプレー社製）を水で５倍に希釈した現像液を
用い２３℃で３０秒間現像し、水で１０秒間リンスを行
うことにより下層レジストパターン体１２を形成した。
走査型電子顕微鏡で観察したトコ口、０．８μｍライン
アンドスパース（７） ノｚ ター ンがレジスト厚１
，５μｍで得られていることが分った。
アンドスパース（７） ノｚ ター ンがレジスト厚１
，５μｍで得られていることが分った。
（ハ） レジスト・ぞターンのドライエツチング耐性平
行平板型プラズマエツチング装置を用いレジストのドラ
イエツチング耐性を測定した。エツチング条件は四塩化
炭素ガス； ５０ ＳＣＣＭ （スタンダードｃｃ／ｍ
ｉｎ、） 、ガス圧；２０Ｐａ、／ｚクワ一度；０、１
６ Ｗ／ｃｍ２で５分行った。各レジストのエツチング
量はＰＭＭＡ ： ２． ＯＡｍ 、 ＭＰ−２４００
： ０．５ Ａｍ ｔ■ＮＱＳ ； ０．４ μｍであ
った■に） ＭＰ−２４００の感度特性 ＭＰ−２４００のｇ線の光での感度特性を第２図に示す
。感度はＩ Ｊ／ｃｍ２と低感度であることが分った。
行平板型プラズマエツチング装置を用いレジストのドラ
イエツチング耐性を測定した。エツチング条件は四塩化
炭素ガス； ５０ ＳＣＣＭ （スタンダードｃｃ／ｍ
ｉｎ、） 、ガス圧；２０Ｐａ、／ｚクワ一度；０、１
６ Ｗ／ｃｍ２で５分行った。各レジストのエツチング
量はＰＭＭＡ ： ２． ＯＡｍ 、 ＭＰ−２４００
： ０．５ Ａｍ ｔ■ＮＱＳ ； ０．４ μｍであ
った■に） ＭＰ−２４００の感度特性 ＭＰ−２４００のｇ線の光での感度特性を第２図に示す
。感度はＩ Ｊ／ｃｍ２と低感度であることが分った。
（ホ） ＶＮＱ Ｓの光吸収特性
ＶＮＱＳＯ遠紫外領域での光吸収は太きく（１０μｍ−
１ａｔ ２５０ ｎｍ ）下層レソスｌ−（ＭＰ−２４
００）の遠紫外線一括照射のよいマスクとなることが分
った。
１ａｔ ２５０ ｎｍ ）下層レソスｌ−（ＭＰ−２４
００）の遠紫外線一括照射のよいマスクとなることが分
った。
以上述べたように、本発明の実施例によれば、下層レジ
スト２としてＭＰ −２４００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３
のＶＮＱ Ｓをｇ線を用いて・ぐ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、ＶＮＱ Ｓ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２は影響を受けない。又、下層レジスト２のＭＰ−２
４００に、下層レジストのｉ４ターンニングに用いた２
００〜４１０ ｎｍ波長の光を照射し、下層レジスト２
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３のＶＮＱＳ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体１２．１３を形成することがで
きる。
スト２としてＭＰ −２４００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３
のＶＮＱ Ｓをｇ線を用いて・ぐ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、ＶＮＱ Ｓ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２は影響を受けない。又、下層レジスト２のＭＰ−２
４００に、下層レジストのｉ４ターンニングに用いた２
００〜４１０ ｎｍ波長の光を照射し、下層レジスト２
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３のＶＮＱＳ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体１２．１３を形成することがで
きる。
また、レジストパターン体１２，１３はＭＰ−２４００
、ＶＮＱＳを用いているので耐ドライエツチ性にすぐれ
、微細ノＪ？ターンの製造に適している。
、ＶＮＱＳを用いているので耐ドライエツチ性にすぐれ
、微細ノＪ？ターンの製造に適している。
尚、本発明の下層レジスト２としてＭＰ −２４００（
シラプレー社製）を用いているが、ＡＺ−５２００（ヘ
キスト社製）等のｇ線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を用いることがで
きる。
シラプレー社製）を用いているが、ＡＺ−５２００（ヘ
キスト社製）等のｇ線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を用いることがで
きる。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、この発明によれば、上層レ
ジストとしてＶＮＱＳ 、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材料やターンユング
後、２００〜４１０ ｎｍ波長の光を一括照射して下層
レジストを・２ターンニングしているので、サブミクロ
ンのレジストｉ？ターンを高スループツトで形成できる
。さらに、レジストノ々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・
ぐターン形成に適用できる。
ジストとしてＶＮＱＳ 、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材料やターンユング
後、２００〜４１０ ｎｍ波長の光を一括照射して下層
レジストを・２ターンニングしているので、サブミクロ
ンのレジストｉ？ターンを高スループツトで形成できる
。さらに、レジストノ々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・
ぐターン形成に適用できる。
第１図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の１実施例を説明する
ためのレソス） ｉＲパターン断面図であり、第２図は
ＭＰ−２４００の感度特性を示す図である。 ｌ・・・３１基板、２・・・下層レジスト、３・・・上
層レジスト、１２・・・下層レジストパターン体、１３
・・・上層レジスト・ゼターン体。
ためのレソス） ｉＲパターン断面図であり、第２図は
ＭＰ−２４００の感度特性を示す図である。 ｌ・・・３１基板、２・・・下層レジスト、３・・・上
層レジスト、１２・・・下層レジストパターン体、１３
・・・上層レジスト・ゼターン体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）基体上に下層レジストとしてｇ線（波長約４３６ｎ
ｍ）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ポリビニルフェノールのナフトキノ
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
るネガ型レジスト層を形成する工程と、 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
よりネガ型の上層レジストパターン体を形成する工程と
、 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体を
形成する工程とを備えてなることを特徴とするレジスト
パターンの形成方法。 ２）前記ｇ線より短波長の光が遠紫外線（波長２００〜
３００ｎｍ）の光であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112499A JPS62269951A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112499A JPS62269951A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62269951A true JPS62269951A (ja) | 1987-11-24 |
Family
ID=14588181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61112499A Pending JPS62269951A (ja) | 1986-05-19 | 1986-05-19 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62269951A (ja) |
-
1986
- 1986-05-19 JP JP61112499A patent/JPS62269951A/ja active Pending
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