JPS63233530A - 露光によるパタ−ン形成方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は露光によるパターン形成方法、特に半導体装置
の製造に用いる露光によるパターン形成方法に関する。

（従来の技術） ＬＳＩ等に代表される半導体装置の高密度化、高集積化
に伴い、半導体素子のパターン形成工程が半導体装置の
製造プロセスの中で益々重要な工程になってきている。

一般にこれらのパターン形成は露光によって行われてい
る。すなわち、半導体基板上に感光性の樹脂からなるフ
ォトレジストを形成し、この上に所定のパターンを有す
るマスクを被せ、このマスクの上から露光を行ってパタ
ーンをフォトレジスト上に転写し、このフォトレジスト
を所定の現像液で現像してフォトレジスト上に所定のパ
ターンを得るものである。現像によって露光部分が除去
されるか、残るかによって、フォトレジストはポジレジ
ストとネガレジストに分けられる。

このようにして所定のパターンが形成されたフォトレジ
ストは、一般に半導体基板に対してエツチング、イオン
注入といった加工を行う際にマスクとしての役割を果た
す。第２図にこのようにして基板１上に形成されたフォ
トレジスト２の一例を示す。ところが、近年においては
、第３図に示すように、基板１上に形成されたフォトレ
ジスト２の上に直接金属層３を蒸着させ、このあとフォ
トレジストを除去することにより基板１上に金属層によ
る配線を行う工程が行われるようになってきている。こ
のような工程は、一般にリフトオフプロセスと呼ばれて
おり、ここで用いるフォトレジストは上部が下部より広
がったいわゆるオーバーハング形状をしていることが必
要になる。第３図におけるフォトレジスト２の形状を第
２図におけるフォトレジスト２の形状と比較すれば、こ
のオーバーハング形状の特徴がよく理解できるであろう
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の露光によるパターン形成方法では
、上述したオーバーハング形状のフォトレジストを形成
することが困難であるという問題点がある。

通常、このようなオーバーハング形状のフォトレジスト
を得るためには、フォトレジストを露光後にアンモニア
蒸気雰囲気中で加熱処理し、全面露光した後に再び現像
を行っており、工程が非常に複雑になり、生産性の低下
、コスト高などの問題を生じていた。また、ネガ型のフ
ォトレジストを用いてオーバーハング形状を形成する方
法も従来知られているが、ネガ型のフォトレジストを用
いると、ポジ型のフォトレジストを用いた場合に比べて
解像度が低下するため、半導体装置の製造に広く利用さ
れているｇ線露光装置では精度良い露光が行なえないと
いう問題が生じている。

そこで本発明は、容易にオーバーハング形状の形成を行
うことができる露光によるパターン形成方法を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、基板上に感光層を形成し、この感光層上に所
定のパターンを有するマスクを通して露光を行い、感光
層を現像液によって現像処理して感光層に所定のパター
ンを形成させる露光によるパターン形成方法において、 現像処理の工程途中で一旦現像を中断し、現像液を洗浄
除去した後に、再び現像液による現像処理を続けるよう
にしたものである。

（作　用） 本発明は、露光によるパターン形成方法において、露光
後の現像工程の途中で、一旦現像を中断し、現像液を洗
浄除去した後に、再び現像を続けるようにすると、感光
層の表層部に比べて深部の方の現像速度が速くなるとい
う現象を発見したことに基づくものである。この現象の
理論的な解析はまだなされていないが、一度現像を停止
した部分は再度の現像を行っても現像速度が通常より遅
くなるという性質が関連しているものと考えられている
。したがって、本方法を実施することにより、感光層の
深部の現像速度が速くなり、オーバーハング形状が容易
に得られるようになる。

（実施例） 以下、本発明を一実施例に基づいて説明する。

この実施例では、半導体基板１上にＨｕｕｔ社製のフォ
トレジストＨＰＲ１１ｇ、あるいは東京応化社製の７オ
トレジストＴＳＭＲ８８００を１．５μｍの厚みで塗布
し、この上に適当なマスクを被せて露光を行った。この
後、現像液として、水酸化ナトリウム、テトラメチルア
ンモニウムヒドロオキシド、あるいはコリン（Ｎ’　−
エチルヒドロキシ、Ｎ’、Ｎ’、Ｎ’　−）リメチルア
ンモニウムヒドロオキシド）などを含んだアルカリ水溶
液を用い、半導体基板１を静止させたままこの現像液に
反応させた。このとき、露光部分のフォトレジストが完
全に現像除去されないような所定時間経過後に、基板１
を回転させながら純水で洗浄し、基板１から一旦現像液
を除去した。このあと、再び現像液を連続的に供給して
現像処理を続行し、所定のパターンを得た。

このようにして得られたフォトレジストの断面形状を走
査型？ｌＩ！子顕微鏡で観察したものを第１図（ａ）　
、　（ｂ）に示す。基板１上の所定のパターン位置にフ
ォトレジスト２が形成されている。同図（ａ）と（ｂ）
とは、それぞれ別なフォトレジストを用いて現像を行っ
た結果であり、フォトレジストの上部が同図（ａ）のよ
うに矩形になるか、同図（ｂ）のように順テーパ形にな
るかは、従来の形成方法と同様の条件によって定まる。

いずれも、現像を−ｑ停！ヒさせたため、フォトレジス
ト２の上部が下部より広がったオーバーハング形状をし
ていることがわかる。このオーバーハング部分の形状は
、用いるフォトレジストを適当に選択してやることによ
り決定でき、その大きさは露光エネルギおよび現像条件
を適当に選定してやることにより決定できる。

へなお、本発明に係る方法に用いるフォトレジストとし
ては、ナフトキノンジアジド系化合物を感光剤としたノ
ボラック樹脂、あるいはポリビニルフェノール樹脂をパ
イグー樹脂とするポジ型フォトレジストであればどのよ
うなものを用いてもかまわない。また、現像液としては
、上述のようなアルカリ水溶液であれば何でもかまわな
いが、その濃度は良好なコントラストが得られるように
調整することが好ましい。

このようにして、本発明に係る方法によれば、単に現像
を一時中断するだけでオーバーハング形状を有する良好
な微細パターンの形成ができる。

したがって、本発明に係る方法は、従来のパターン形成
装置をそのまま用いて実施でき、生産性の向上、多層レ
ジストプロセスへの応用などが十分期待できる。

【発明の効果〕

以上のとおり本発明によれば、露光によるパターン形成
方法において、感光層を露光した後の現像工程を一時中
断するようにしたため、容易にオーバーハング形状のパ
ターン形成を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパターン形成方法によって形成し
たフォトレジストパターンの一例を示す図、第２図は従
来の通常の方法で形成したフォトレジストパターンの一
例を示す図、第３図はオーバーハング形状をもったフォ
トレジストパターンに金属を蒸着させた状態を示す図で
ある。 １・・・基板、２・・・感光層、３・・・金属層。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 （０）　　　　　　　　　　　（ｂ） Ｐ）１　　図 島２　図 芭３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に感光層を形成し、この感光層上に所定のパ
   ターンを有するマスクを通して露光を行い、前記感光層
   を現像液によって現像処理して前記感光層に前記所定の
   パターンを形成させる露光によるパターン形成方法にお
   いて、 前記現像処理の工程途中で一旦現像を中断し、前記現像
   液を洗浄除去した後に、再び現像液による現像処理を続
   けることを特徴とする露光によるパターン形成方法。 ２、基板が半導体基板で、所定のパターンが半導体素子
   形成のためのパターンであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の露光によるパターン形成方法。 ３、現像液の洗浄除去を純水を用いて行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載の露光によ
   るパターン形成方法。