JPS62269954A - レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents

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】 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・ぐ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層しソストを用いた微細
レジストック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・９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（Ｊｏｕｒｎ、ａｌ　ｏｆ　ＶａｃｕｕｍＳｃ
ｊｅｎｃｅ″ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、　　１
６（６）　、　　（１９７９）。

ｐｐ　１６６９−１６７１に、下層にぼりメチルメタク
リレート（ＰＭＭＡ　）上層にポジ型のホトレジストＡ
ｚ　−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
ストをパターニング後、遠紫外線を一括照射し・ぐター
ニングするものであり、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り、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層はウェバ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、・
母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・母ターニングに時間がかか
シ、スループット（単位時間当９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パターン形成
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、２層レジスト
を用いた微細レジス）　ノ４ターンを形成するにあたシ
、基体上に下層レジストとしてＭＰ−２４００（シラプ
レー社製）又はＡＺ　−５２００（ヘキスト社製）等の
ｇ線（波長約４３６　ｎｍ　）の光に対して感度を有さ
ないあるいは感度が低く且つ遠紫外光（波長２００〜３
００　ｎｍ）に感度を有するアルカリ現像可能なポジ型
のホトレジストを塗布し、この下層レジスト上に上層レ
ジストとしてトリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキ
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ＢＰＮＱＳという）よシなるネガ型・のホトレジスト
を塗布し、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ガ型の上層レジスト・ぐターン体を
形成し、表面に遠紫外光（波長２００〜３００　ｎｍ）
を一括照射し現像することによシ下層レジスト・ぐター
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ＢＰＮＱ
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シ高
い感度でし・シストノ母ターンが形成でき、下層レジス
トは２００〜３００ｎｍ程度の遠紫外光を用いて一括照
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（、）〜（ｃ）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、以下図面を用いて説明する。

（イ）　ＢＰＮＱＳの合成 ２．３．４−トリヒドロキシベンゾフェノンのナフトキ
ノンジアジドスルホン酸エステル（ナフトキノンのエス
テル化率はＯＨ基に対して１／３モル％）をテトラヒド
ロフランに溶解し、トリエチルアミン及びトリメチルク
ロルシラン（ＯＨ基に対して等モル％〕を加え反応させ
ることにより、生成したＢＰＮＱＳをメタノールで再結
晶し′Ｍ製した。

（ロ）レジスト・ぐターンノ形成 まず、第１図（、）に示すように、Ｓｔ基板１上に図示
しない密着増強剤ＯＡＰ　（東京応化製）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２と
してＭＰ−２４００（シラプレー社製）を１．０μｍの
厚さに平坦にコーティングした。ホットプレートにて９
０°Ｃ（：で２０分間ベーキング後、上層レゾスト３と
して、前記ＢＰＮＱＳをモノクロルベンゼンに１０〜２
０ｗｔ％溶解し０，２μｍのフィルタにより口過したも
のを０，５μｍ厚さにコーティングした。９０℃で２０
分ベーキング後ｇを用いた縮小投影型露光装置（ＮＡ＝
０．３５．１１５縮小〕を用いて露光を行った。露光量
は１２０ｍ、し誉とした。

次に、第１図（ｂ）に示すように、モノクロルベンゼン
２に対してシクロヘキサン１（体積比）の溶液を用い２
３℃で２２秒間現像しシクロヘキサンで１０秒間リンス
を行ったところ０，８μｍラインアンドスペースの上層
レジストパターン体１３が得られた。然る後プラズマエ
ツチング装置にて０２プラズマを用い１００Ｘアツシン
グを行った後、Ｘｅ−Ｈｇランプを用い２３０〜２８０
ｎｍの光で一括照射を行った。Ｄｏｓｅ量は１５０　ｍ
Ｊ／ｌｙｒ？　　とした。そして、ＭＰ−２４０１現像
液（シラプレー社製〕を水で５倍に希釈したものを現像
液とし２３℃で３０秒間現像し、１０秒間水でリンスを
行った。走査型電子顕微鏡で観察したところ、第１図（
ｃ）に示すように、０．８μｍのラインアンドスペース
の下層レノス）　／？ターン体１２が得られ現像後の残
膜は１．４踊の厚さであった。

（ハ）ＢＰＮＱＳの分光特性 ０．５μｍ厚でのＢＰＮＱＳの紫外光の分光特性を調べ
たところ波長２３０〜２８０　ｎｍでの透過率は５％以
下であった。

以上述べたように、この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
ＢＰＮＱＳ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、ＢＰＮＱＳ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−２４０
０に、下層レジストのパターンニングに用いた２００〜
３００　ｎｒｒ：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ＢＰＮＱＳは全く影響を受けることがないので微
細なレジスト・臂ターン体１２．１３を形成することが
できる。

また、レジストノやターン体１２．１３はそれぞれＭＰ
−２４００、ＢＰＮＱＳ　　を用いているので耐ドライ
エツチ性にすぐれ、微細ツク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、Ａ’Ｚ−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
いは感度の低いノソ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ＢＰＮＱＳ　、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、２００〜３００　ｎｍ波長の光を一括照射して下層
レジストを・母ターンニングしているので、サブミクロ
ンのレジストノターンを高スルーグツトで形成できる。

さらに、レジストツク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。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）〜（ｃ）はこの発明の１実施例を説明する
ためのレジスト・クターンの断面図である。 １・・・Ｓｉ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
・・・上層レジストパターン体。 特許出願人　沖電気工業株式会社 裏庭例ｔ３を明するｋめのυジスレ＼゛ターソ斯云図第
１図

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が低く且つ
   遠紫外光（波長２００〜３００ｎｍ）に感度を有するア
   ルカリ現像可能なポジ型のホトレジストを塗布する工程
   と、 該下層レジスト上に上層レジストとしてトリヒドロキシ
   ベンゾフェノン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のホトレジストを
   塗布する工程と、 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遠紫外光を一括照射しア
   ルカリ現像液で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。