JPS63215038A - レジストパタ−ン形成方法 - Google Patents

レジストパタ−ン形成方法

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JPS63215038A
JPS63215038A JP62047845A JP4784587A JPS63215038A JP S63215038 A JPS63215038 A JP S63215038A JP 62047845 A JP62047845 A JP 62047845A JP 4784587 A JP4784587 A JP 4784587A JP S63215038 A JPS63215038 A JP S63215038A
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resist
resist pattern
pattern
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東川　巌
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70466—Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、微細加工技術分野に係り、より詳しくは、レ
ジストパターンの形成方法に関する。
（従来の技術） キノンジアジド感光剤とノボラック樹脂を主成分とする
ポジ型レジスト材料等を用いて添加剤を加えたり、気相
ガス拡散処理を施こす等の方法により、ネガ型のレジス
トパターンを形成する技術としてイメージリバース法が
報告されている。
例えば、（ａ）　Ｗ　Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ　：　Ｂｒ
１ｔ　ｉｓｈ　Ｐａｔｅｎｔ　Ｂ　４．４．０３　ｇ（
１９６０）　、　（ｂ）　ＬＬＭｏｒｉｔｙ　＆Ｇ、　
Ｐａａｌ　：　ＴＪＬ　＆Ｐａｔｅｎｔ　４，１０４ρ
７０（１９７８）　：　ＤＥ２５２９０５４．　Ｃ２（
１９７５）、　（ｃ）　Ｅ、ＡＡｌｌｌｎ　ａｎｄＣ，
Ｓ　ｔ　ａｕ　ｆ　ｆ　ｅ　ｒ　、　５ＰＦＦｉ　Ｐｒ
ｏｃａｅｄ　ｉｎｇｓ、　ｖｏｌ、　５３９．Ｍａｒｃ
ｈ　１９ｇ５などがある。これらの技術においては、露
光領域の不溶化処理ののち非露光領域の現像溶解性を向
上させる目的での全面照射処理が高圧水銀灯の光源から
の露光によって施こされている。
この従来のイメージリバース法を用いたレジストパター
ン形成方法は、基本的にレジスト材料には露光光の吸収
が有り、露光された部分のパターンのレジスト膜上層（
表面側）で、感光反応がより大きく進行し、下層（基板
側）では反応景がすくない為に、これを現像すると、下
層部のネガ上層部より多く除去されるために逆テーパー
の断面形状が形成される。この時に、不溶化処理後に全
面照射を行ないより効率のよい現像を行なっているが、
この全面照射は前述したレジスト膜の材料には高感度の
パターン形成を行なうためにパターン露光時の露光波長
の吸収の大きなものを用いているために、全面照射とし
ては、基板近くまで（奥深くまで）反応できるよう（こ
長波長の光源、たとえば３５０〜４５Ｑｎｍの波長域を
有する高圧水銀灯のような光源を用いて露光していた。
故に、従来の技術であっては、高感度かつ効率の良い現
像を行なおうとすると、前述した逆テーパの断面形状と
なってしまうのである。
逆テーパーのレジストパターンは、基板に被着する領域
が減少し、微細パターンにおいて一１著しい逆テーパー
の場合には、被着領域の不足の為にレジストパターンの
消失が発生したりする問題がある。この問題は、レジス
ト膜厚に依存し、レジスト膜が基板表面の凸凹に影響さ
れた場合に顕著となる。
また逆テーパ−パターンをマスクとして下地基板の高精
度な加工を行う為には、レジスト膜厚に依存して変化す
るレジストパターン下部の下地被加工膜に接する部分に
おける寸法により下地加工精度が決定される如き加工技
術によりては、困難で下地段差やレジスト膜厚差によっ
て寸法変化の生じにくいレジストパターン上部の寸法に
よって加工寸法が決まる異方性エツチング技術が必要と
なる。しかしながら著しい逆テーパーの場合には、エツ
チング中にレジストパターンの変形が生じたり、レジス
ト膜厚が厚い場合には、上部寸法に忠実な加工が困難と
なる問題も生じる。
（発明が解決しようとする問題点） レジスト膜の露光光に対する吸収が大きく、かつ、露光
されて感光されて感光した後も露光光に対して透明化し
ない為に微細パターンの形成が困難な従来方法に鑑み為
されたもので、高感度でかつ微細加工できる優れたレジ
ストパターン形成方法を提供することを本発明の目的と
する。
〔発明の構成〕
（問題点を解決するための手段） 本発明は、基板上に設けられたレジスト膜に所望パター
ン状に露光を施こしたのち被露光領域の不溶化処理を行
い、次いでレジスト膜の所望領域に第２の露光を施こし
次いで現像処理を行いレジストパターンを形成する方法
において、上記レジスト膜の吸収が大である波長域、す
なわちレジスト膜の基板側の上記現像処理時の溶解性に
比べ表面側の溶解性を大きく働くように露光する露光光
を用いて上記第２の露光を行うレジストパターン形成方
法であり、上記第２の露光の波長域は３００ｎｍより短
波長の露光が好ましく、例えばエキシマレーザ光などが
良い。
（作用） 本発明にかかる露光処理によりレジスト膜上層で大きな
溶解速度が生じレジスト膜下層でより小さな溶解速度が
得られる。その結果イメージリバース法に基づき形成さ
れるレジストパターンのプロファイルが改善され微細パ
ターンの形成が可能となる。
（実施例） 以下に図面を用いて、本発明の詳細な説明を試みる。第
１図乃至第３図は実施例にかかる概略断面図である。第
１図に示す如く半導体基板上に形成された０、４μ簿膜
厚のレジスト（ヘキスト社製レジ：ｘ　）　：　ＡＺ　
５２１４）膜に対し、波長２４９ｎｍのエキシマレーザ
−光を用いた露光装置によりマスクパターンの投影焼き
付けを行った。なお、レジスト膜は原液を溶剤希釈した
溶液を用いてスピンコード法により塗布した。１０パル
スの露光でｔｏｏｍ、ＴΔの露光量でありた。次いで、
ホットプレートを用いて１０５℃９０秒の不溶化ベーク
処理を行った。次に第２図に示す如く露光時に用いた光
源の角度を調整し、基板に対して垂直に入射する条件で
２５０ｍＪ／ｄの全面照射を行った。
次いで、指定現像液にて１５秒間現像し第３図に示す如
きプロファイルを有するレジストパターンを得た。
比較の為に、通常のｌ：【焼き付は装置で用いられてい
る発光波長領域が３５Ｑｎｍ〜４５０ｎｍの高圧水銀灯
を用いて２０　ＱｍＪ／ｄの全面照射を行い、現像処理
を行っ九結果、第４図の如きレジストパターン形状が得
られた。なお、全面照射以前の工程は前述同様に行なり
た０このレジストパターンは、本発明の適用をはかりた
結果得られた第３図に示す如きパターンに比べて逆テー
パーの程度が著しく、微細パターンにおいては、倒れや
消失が認められた。
〔発明の効果〕
本発明の適用）こよりレジストプロファイルの改善が達
成され、２００　ｍＪ／ｒｄ以下の露光でも実施できる
高感度で耐ドライエツチング性等のプロセス耐性に優れ
た、実用性のあるレジストパターンの形成が達成される
。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第３図は本発明の詳細な説明に用いた概略断
面図、第４図は比較の為に形成した従来法を用いた場合
の概略断面図である。 ｌ・・・レジスト。 ２・・・基板。 ３・・・パターン露光光。 ４・・・全面照射光。 ５・・・不溶化領域。 ６・・・レジストパターン。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板上に設けられたレジスト膜に所望のパターン
    で第１の露光を施したのち、前記第１の露光で露光され
    た被露光領域を不溶化処理し、次いで前記レジスト膜に
    施した被露光領域の輪郭部をも含む前記レジスト膜の表
    面に第２の露光を施したのち、現像処理を行ってレジス
    トパターンを形成するイメージリバース法において、前
    記第２の露光の波長領域が前記レジスト膜の基板側での
    溶解性に比べ表面側での溶解性が大きくなるように働く
    露光光の波長領域であることを特徴とするレジストパタ
    ーン形成方法。
  2. （２）第１の露光光の波長領域を第２の露光光の波長領
    域と同一とした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形成方法。
  3. （３）第２の露光光の波長域を３００ｎｍ以下の短波長
    域としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
    のレジストパターン形成方法。
  4. （４）第２の露光光をエキシマレーザ光としたことを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載のレジストパター
    ン形成方法。
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