JPS63110725A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS63110725A JPS63110725A JP25891386A JP25891386A JPS63110725A JP S63110725 A JPS63110725 A JP S63110725A JP 25891386 A JP25891386 A JP 25891386A JP 25891386 A JP25891386 A JP 25891386A JP S63110725 A JPS63110725 A JP S63110725A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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、半導体装置の製造方法のうち、半導体基体へ
の微細パターンの形成方法に関する。
の微細パターンの形成方法に関する。
従来、ＩＣおよびＬＳＩ などの半導体基体に微細パ
ターンを形成する方法は、半導体基体にホトレジストを
０．５μｍないし３．０μｍの膜厚で塗布し、ステッパ
ーと呼ばれる縮小型投影露光装置によってマスクパター
ンを転写し、適当な現像液で現像することＫよって所望
のパターンを得るようになってｂた。
ターンを形成する方法は、半導体基体にホトレジストを
０．５μｍないし３．０μｍの膜厚で塗布し、ステッパ
ーと呼ばれる縮小型投影露光装置によってマスクパター
ンを転写し、適当な現像液で現像することＫよって所望
のパターンを得るようになってｂた。
上述した従来の微細パターンの形成方法は、縮小投影露
光法であり単一波長の露光々を用いているために、ホト
レジスト膜内で露光々が干渉し、その結果定在波やレジ
スト膜内多重干渉を生じる。
光法であり単一波長の露光々を用いているために、ホト
レジスト膜内で露光々が干渉し、その結果定在波やレジ
スト膜内多重干渉を生じる。
特にレジスト膜上下界面での反射に起因するレジスト膜
内多重干渉によって、レジスト膜に厚い場所と薄い場所
があると、ホトレジストが吸収できる実効的な露光量が
場所により変化するという現象が生じる。すなわち、ホ
トレジストを塗布する場合、ホトレジストの粘性の微小
な変化やホトレジストの滴下量の変化によってホトレジ
ストの膜厚が変化する。また、段差を有する半導体基体
に塗布する場合、凹部ではホトレジストの膜厚は平坦な
領域よシ厚くなり、逆に凸では薄くなシ、半導体基体内
でホトレジスト膜厚の変動を生ずる。
内多重干渉によって、レジスト膜に厚い場所と薄い場所
があると、ホトレジストが吸収できる実効的な露光量が
場所により変化するという現象が生じる。すなわち、ホ
トレジストを塗布する場合、ホトレジストの粘性の微小
な変化やホトレジストの滴下量の変化によってホトレジ
ストの膜厚が変化する。また、段差を有する半導体基体
に塗布する場合、凹部ではホトレジストの膜厚は平坦な
領域よシ厚くなり、逆に凸では薄くなシ、半導体基体内
でホトレジスト膜厚の変動を生ずる。
このようなホトレジスト膜厚の変動が存在すると、ホト
レジストが吸収できる実効的な露光量が変動し、その結
果パターン寸法が変動し、パターン寸法精度が低下する
という欠点がある。
レジストが吸収できる実効的な露光量が変動し、その結
果パターン寸法が変動し、パターン寸法精度が低下する
という欠点がある。
本発明では、半導体基板上にホトレジストのパターン形
成の際に１前記ホトレジスト膜の上に光吸収膜を形成し
、この光吸収膜を通して前記ホトレジスト膜に露光光を
照射し、よって、ホトレジスト膜内の多重干渉を抑え、
ホトレジスト膜厚の微小な変動に伴なうパターン寸法の
変動を々くして精度の高いパターンを得る。
成の際に１前記ホトレジスト膜の上に光吸収膜を形成し
、この光吸収膜を通して前記ホトレジスト膜に露光光を
照射し、よって、ホトレジスト膜内の多重干渉を抑え、
ホトレジスト膜厚の微小な変動に伴なうパターン寸法の
変動を々くして精度の高いパターンを得る。
次に、本発明につめて図面を参照して説明する。
第１図（ａｌ〜（ｄ）は本発明の一実施例に係るホトレ
ジストパターン形成を説明するだめの部分断面図である
。第１図ｆａｔにおいて、シリコン基板１上Ｋ。
ジストパターン形成を説明するだめの部分断面図である
。第１図ｆａｔにおいて、シリコン基板１上Ｋ。
金属薄膜２、例えば厚さ０．５μｍのメンゲステン被膜
を形成し、次いでホトレジスト膜３、例、ｔＪｆ東京応
化製の０ＦＰＲ８００を厚さ１．５μｍＫ塗布する。次
に１露元々を吸収する光吸収膜４を厚さ０．２μｍで形
成する。この光吸収膜４は水溶性ポリマー、例えばＰＶ
Ａ（ポリビニルアルコール）に露光々を吸収する吸光剤
、例えば住友化学製のＳｕｍｉｋａｒｏｎ Ｙｅｌｌｏ
ｗを混合させた物質により形成される。つぎに第１図Ｃ
ｂ）において、波長 ４３６ｎｍの露光々５で縮小投影
露光法によってマスクパターンを転写する。このとき光
吸収膜４は露光々の強度を若干低下させるがホトレジス
ト膜３の感光を本質的に妨たげるものではない。ホトレ
ジスト被膜５に入射した露光光５は、第１図ｆｃｌＫ示
すように１金属被膜２の表面で反射し、光吸収膜４の方
向へ向かう。ＰＶＡの屈折率はおよそ１．５であシ、ホ
トレジストの屈折率はおよそ１．６であるから、ホトレ
ジスト膜３と光吸収膜４の界面での反射率はおよそ３％
であり、光吸収膜がなくホトレジスト膜と空気の界面で
の反射が起こる場合の反射率およそ２３チと比較して十
分に小さい。
を形成し、次いでホトレジスト膜３、例、ｔＪｆ東京応
化製の０ＦＰＲ８００を厚さ１．５μｍＫ塗布する。次
に１露元々を吸収する光吸収膜４を厚さ０．２μｍで形
成する。この光吸収膜４は水溶性ポリマー、例えばＰＶ
Ａ（ポリビニルアルコール）に露光々を吸収する吸光剤
、例えば住友化学製のＳｕｍｉｋａｒｏｎ Ｙｅｌｌｏ
ｗを混合させた物質により形成される。つぎに第１図Ｃ
ｂ）において、波長 ４３６ｎｍの露光々５で縮小投影
露光法によってマスクパターンを転写する。このとき光
吸収膜４は露光々の強度を若干低下させるがホトレジス
ト膜３の感光を本質的に妨たげるものではない。ホトレ
ジスト被膜５に入射した露光光５は、第１図ｆｃｌＫ示
すように１金属被膜２の表面で反射し、光吸収膜４の方
向へ向かう。ＰＶＡの屈折率はおよそ１．５であシ、ホ
トレジストの屈折率はおよそ１．６であるから、ホトレ
ジスト膜３と光吸収膜４の界面での反射率はおよそ３％
であり、光吸収膜がなくホトレジスト膜と空気の界面で
の反射が起こる場合の反射率およそ２３チと比較して十
分に小さい。
このため金属被膜２で反射した光は、光吸収膜４の界面
でほとんど反射されずに光吸収膜４へ入射し、ＰＶＡ
に含まれる吸光剤によって減衰されながら光吸収膜４と
空気の界面で一部が反射され、再び減衰されながら金属
被膜２の方向へ進む。この結果、ホトレジスト膜３から
光吸収膜４へ入射し、再びホトレジスト膜３へ入射する
光５ｂは減衰されて十分に弱い。従って金属膜２の表面
で反射しホトレジスト膜３を透過したのち再びホトレジ
スト膜３へ入射する光すなわち、ホトレジスト膜３と光
吸収膜４の界面での反射光５ａと、光吸収膜４へ入射し
たのち、空気との界面で反射し再びホトレジスト膜３の
中へ入射した光５ｂとの合成光は、光吸収膜を用いずに
露光してホトレジスト膜と空気との界面で反射される場
合の光よりもはるかにその強度が弱くなる。このため、
レジスト膜内多重干渉効果は光吸収膜４を用いない場合
に比較して十分に小さくほとんど無視できる。つぎに第
１図ｆｄｌのように、適当な現像液、例えば東京応化製
のＮＭＤ−３によって４０秒間現像し、所望のレジスト
パターン３ａを得るが、光吸収膜４の主成分は水溶性の
ＰＶＡであるので、アルカリ水溶液であるＮＭＤ−３に
瞬時に溶解し、現像を妨たげるものではない。
でほとんど反射されずに光吸収膜４へ入射し、ＰＶＡ
に含まれる吸光剤によって減衰されながら光吸収膜４と
空気の界面で一部が反射され、再び減衰されながら金属
被膜２の方向へ進む。この結果、ホトレジスト膜３から
光吸収膜４へ入射し、再びホトレジスト膜３へ入射する
光５ｂは減衰されて十分に弱い。従って金属膜２の表面
で反射しホトレジスト膜３を透過したのち再びホトレジ
スト膜３へ入射する光すなわち、ホトレジスト膜３と光
吸収膜４の界面での反射光５ａと、光吸収膜４へ入射し
たのち、空気との界面で反射し再びホトレジスト膜３の
中へ入射した光５ｂとの合成光は、光吸収膜を用いずに
露光してホトレジスト膜と空気との界面で反射される場
合の光よりもはるかにその強度が弱くなる。このため、
レジスト膜内多重干渉効果は光吸収膜４を用いない場合
に比較して十分に小さくほとんど無視できる。つぎに第
１図ｆｄｌのように、適当な現像液、例えば東京応化製
のＮＭＤ−３によって４０秒間現像し、所望のレジスト
パターン３ａを得るが、光吸収膜４の主成分は水溶性の
ＰＶＡであるので、アルカリ水溶液であるＮＭＤ−３に
瞬時に溶解し、現像を妨たげるものではない。
この実施例では、レジスト膜内多重干渉効果が大幅に低
減できるため、レジストの粘性の微小な変化に基づくレ
ジスト膜厚の変化によるパターン寸法の変動を極めて小
さく抑えることができる。
減できるため、レジストの粘性の微小な変化に基づくレ
ジスト膜厚の変化によるパターン寸法の変動を極めて小
さく抑えることができる。
第２図（ａｌ〜ｔｃ＋は本発明の他の実施例に係るレジ
ストパターン形成を説明するための部分断面図である。
ストパターン形成を説明するための部分断面図である。
第２図（ａｌにおいて、表面段差のあるシリコン基板ｌ
ｌ上に、被加工膜例えば多結晶シリコン膜６を約０．４
μｍの厚さで形成し、ついでホトレジスト膜３および光
吸収膜４を第１図ｔａｒの例と同様に形成する。シリコ
ン基板１１は段差があるので、塗布されたホトレジスト
膜３の膜厚は、凹部では平坦な領域より厚く、逆に凸部
では薄くなっている。つぎに第２図（ｂ）のように、波
長３６５ｎｍの露光光５でマスクパターンが転写される
。つぎに、第２図（Ｃ１のように、現像の結果ホトレジ
ストパターン３ａが形成される。
ｌ上に、被加工膜例えば多結晶シリコン膜６を約０．４
μｍの厚さで形成し、ついでホトレジスト膜３および光
吸収膜４を第１図ｔａｒの例と同様に形成する。シリコ
ン基板１１は段差があるので、塗布されたホトレジスト
膜３の膜厚は、凹部では平坦な領域より厚く、逆に凸部
では薄くなっている。つぎに第２図（ｂ）のように、波
長３６５ｎｍの露光光５でマスクパターンが転写される
。つぎに、第２図（Ｃ１のように、現像の結果ホトレジ
ストパターン３ａが形成される。
この実施例では、多結晶シリコン膜６の表面で反射した
露光光は、ホトレジスト膜３を通過し、その上面の界面
で反射して再びホトレジスト膜３内に入射する光を抑え
ることができ、レジスト膜内多重干渉効果を大幅に低減
できるので、各段差上の本来同一であるべきレジストパ
ターンの寸法を所望の同一寸法にすることができるとい
う利点がある。
露光光は、ホトレジスト膜３を通過し、その上面の界面
で反射して再びホトレジスト膜３内に入射する光を抑え
ることができ、レジスト膜内多重干渉効果を大幅に低減
できるので、各段差上の本来同一であるべきレジストパ
ターンの寸法を所望の同一寸法にすることができるとい
う利点がある。
以上説明したように本発明は、ホトレジスト膜上に光吸
収膜を形成することにより、単一波長の露光々を用いて
マスクパターンを転写する場合のパターン寸法精度低下
の大きな原因であるレジスト膜内多重干渉効果を大幅に
減少させ、レジストパターンの寸法変動を抑え、パター
ン寸法精度を大幅に向上できる効果がある。
収膜を形成することにより、単一波長の露光々を用いて
マスクパターンを転写する場合のパターン寸法精度低下
の大きな原因であるレジスト膜内多重干渉効果を大幅に
減少させ、レジストパターンの寸法変動を抑え、パター
ン寸法精度を大幅に向上できる効果がある。
第１図ｆａｔ〜（ｄｌは本発明の一実施例に係るホトレ
ジストパターン形成法を説明するための工程順の部分断
面図、第２図ｔａｌ〜（Ｃ１は本発明の他の実施例に係
るホトレジストパターン形成法を説明するための工程順
の部分断面図である。 １．１１・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・金
属薄膜、３・・・・・・ホトレジスト膜、３ａ・・・・
・・ホトレジストパターン、４・・・・・・光吸収膜、
５・・・・・・露光光、６・・・・・・多結晶シリコン
膜。 皿 、−Ｊ 代理人 弁理士 内 原 ヨ、 。 、Ｘ；／ 凹 井 ２ 図
ジストパターン形成法を説明するための工程順の部分断
面図、第２図ｔａｌ〜（Ｃ１は本発明の他の実施例に係
るホトレジストパターン形成法を説明するための工程順
の部分断面図である。 １．１１・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・金
属薄膜、３・・・・・・ホトレジスト膜、３ａ・・・・
・・ホトレジストパターン、４・・・・・・光吸収膜、
５・・・・・・露光光、６・・・・・・多結晶シリコン
膜。 皿 、−Ｊ 代理人 弁理士 内 原 ヨ、 。 、Ｘ；／ 凹 井 ２ 図
Claims (1)
- 半導体基板上にホトレジストパターンを形成することを
含む半導体装置の製造方法において、前記パターン形成
のホトレジスト膜の上に光吸収膜を形成し、この光吸収
膜を通して前記ホトレジスト膜に露光光を照射し、現像
することによってホトレジストパターンを形成すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25891386A JPS63110725A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25891386A JPS63110725A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110725A true JPS63110725A (ja) | 1988-05-16 |
Family
ID=17326770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25891386A Pending JPS63110725A (ja) | 1986-10-29 | 1986-10-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63110725A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0572739A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-26 | Think Lab Kk | 被製版ロールに発生する干渉文様の発生防止方法 |
| JPH07333855A (ja) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Mitsubishi Chem Corp | 反射防止塗布組成物及びパターン形成方法 |
| JP2010107996A (ja) * | 1996-03-07 | 2010-05-13 | Az Electronic Materials Kk | 屈折率を最適化して性能を改善した光吸収性の反射防止層 |
-
1986
- 1986-10-29 JP JP25891386A patent/JPS63110725A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0572739A (ja) * | 1991-09-11 | 1993-03-26 | Think Lab Kk | 被製版ロールに発生する干渉文様の発生防止方法 |
| JPH07333855A (ja) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Mitsubishi Chem Corp | 反射防止塗布組成物及びパターン形成方法 |
| JP2010107996A (ja) * | 1996-03-07 | 2010-05-13 | Az Electronic Materials Kk | 屈折率を最適化して性能を改善した光吸収性の反射防止層 |
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