JPS63279247A - 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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- JPS63279247A JPS63279247A JP62113473A JP11347387A JPS63279247A JP S63279247 A JPS63279247 A JP S63279247A JP 62113473 A JP62113473 A JP 62113473A JP 11347387 A JP11347387 A JP 11347387A JP S63279247 A JPS63279247 A JP S63279247A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/095—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having more than one photosensitive layer
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路の製造のうちｇ線フォトリソ
グラフィ一工程において、高アスペクト比、かつ、垂直
なグロファイルを有する微細なレジストパターンを形成
する方法に関する。
グラフィ一工程において、高アスペクト比、かつ、垂直
なグロファイルを有する微細なレジストパターンを形成
する方法に関する。
半導体集積回路の製造のリソグラフィ一工程において、
現在光（ｇ線、ｈ線、ｉ線）によるフォトリソグラフィ
ーがその主流を占めていることは周知である。半導体集
積回路の高速化中高集積化の点からフォトリソグラフィ
ーにおいてもレジストパターンの微細化が要求されてい
る。
現在光（ｇ線、ｈ線、ｉ線）によるフォトリソグラフィ
ーがその主流を占めていることは周知である。半導体集
積回路の高速化中高集積化の点からフォトリソグラフィ
ーにおいてもレジストパターンの微細化が要求されてい
る。
さらに、レジストパターン形成後にひき続（エツチング
工程において、レジストパターンの耐エツチング性およ
び転写するパターンの寸法安定性等のため、レジストパ
ターンは高アスペクト比、かつ、垂直なグロファイルを
有することが望まれている。
工程において、レジストパターンの耐エツチング性およ
び転写するパターンの寸法安定性等のため、レジストパ
ターンは高アスペクト比、かつ、垂直なグロファイルを
有することが望まれている。
従来フォトリソグラフィ一工程において、一般に７オト
レジストは単層として用いられ、その膜厚は半導体基板
表面のステップカバレージと解像度とのかねあいで決定
される。ステップカバレージを十分にするためにはレジ
ストの膜厚を厚くした方が良い。
レジストは単層として用いられ、その膜厚は半導体基板
表面のステップカバレージと解像度とのかねあいで決定
される。ステップカバレージを十分にするためにはレジ
ストの膜厚を厚くした方が良い。
しかし、この場合解像度が低下する。高解像度を得るに
はレジストの膜厚を薄くした方が有利であるが、この場
合ステップカバレージが十分行えず、段差のある基板上
に形成されたレジスト層表面には段差が生じる。レジス
ト層表面の段差が大きい場合には、露光工程においてレ
ジストにシャープなプロファイルの潜像を形成すること
ができず微細化が困難となっている。高反射率基板上の
レジストパターン側壁には定在波が生じる。微細なレジ
ストパターンを形成する場合、定在波によるパターンの
減少分が、形成しようとするパターン寸法に対して大き
な割合を占めレジストパターンの寸法コントロールを難
しいものとし、微細化を妨げている。
はレジストの膜厚を薄くした方が有利であるが、この場
合ステップカバレージが十分行えず、段差のある基板上
に形成されたレジスト層表面には段差が生じる。レジス
ト層表面の段差が大きい場合には、露光工程においてレ
ジストにシャープなプロファイルの潜像を形成すること
ができず微細化が困難となっている。高反射率基板上の
レジストパターン側壁には定在波が生じる。微細なレジ
ストパターンを形成する場合、定在波によるパターンの
減少分が、形成しようとするパターン寸法に対して大き
な割合を占めレジストパターンの寸法コントロールを難
しいものとし、微細化を妨げている。
このレジストの性質を考慮しレジストを多層構造にする
方法が開発された。レジストを多層構造にする方法のう
ちで、レジストを二層構造にする方法（Ｍ、Ｐ、Ｃ，Ｗ
ａｔｔｓ、 ５ＰＩＥ、ｖｏ／、４６９．Ｍａｒ、１９
８４ ）を例として説明する。この方法では上層レジス
トにｇ線用レジスト、下層レジストには遠紫外線レジス
トと感光領域の異なるレジストを使用している。パター
ン形成方法は上層レジストをｇ線で露光し、現像し、上
層レジストにパターンを形成した後、このパターンをマ
スクとして遠紫外線で全面を一括露光し、下層を現像し
、レジストパターンを形成するものである。
方法が開発された。レジストを多層構造にする方法のう
ちで、レジストを二層構造にする方法（Ｍ、Ｐ、Ｃ，Ｗ
ａｔｔｓ、 ５ＰＩＥ、ｖｏ／、４６９．Ｍａｒ、１９
８４ ）を例として説明する。この方法では上層レジス
トにｇ線用レジスト、下層レジストには遠紫外線レジス
トと感光領域の異なるレジストを使用している。パター
ン形成方法は上層レジストをｇ線で露光し、現像し、上
層レジストにパターンを形成した後、このパターンをマ
スクとして遠紫外線で全面を一括露光し、下層を現像し
、レジストパターンを形成するものである。
この方法では上層および下層レジストの感光波長領域が
異なるため露光装置が二台必要である。
異なるため露光装置が二台必要である。
さらに、基板表面での露光光の反射を押さえることがで
きないためレジストパターン側壁に定在波が生じ、レジ
ストパターンの形状コントロールおよび微細化に問題が
あった。
きないためレジストパターン側壁に定在波が生じ、レジ
ストパターンの形状コントロールおよび微細化に問題が
あった。
本発明の目的は、以上のような問題点を解決し、ｇ線フ
ォトリソグラフィにおいて、高アスペクト比、かつ、垂
直なプロファイルを有する微細なレジストパターンを形
成する方法を提供することである。
ォトリソグラフィにおいて、高アスペクト比、かつ、垂
直なプロファイルを有する微細なレジストパターンを形
成する方法を提供することである。
上記目的のため本発明においては、半導体基板上にｇ線
用ポジ型フォトレジストを塗布することにより下層レジ
スト層を形成し、この下層レジスト層上に０−ナフトキ
ノンジアジド系感光剤を含むｇ線用ポジ型フォトレジス
トを塗布することにより上層レジスト層を形成し、この
上層レジスト層をｇ線で露光したのち、アミノ基または
イミノ基を有する比較的分子量の低い窒素含有有機化合
物と反応させこの上層レジスト層中にｇ線を吸収する部
分を形成した後、ｇ線で全面を一括露光し、現像し、高
７スペクト比、かつ、垂直なプロファイルを有する微細
なレジストパターンを形成するようにした。
用ポジ型フォトレジストを塗布することにより下層レジ
スト層を形成し、この下層レジスト層上に０−ナフトキ
ノンジアジド系感光剤を含むｇ線用ポジ型フォトレジス
トを塗布することにより上層レジスト層を形成し、この
上層レジスト層をｇ線で露光したのち、アミノ基または
イミノ基を有する比較的分子量の低い窒素含有有機化合
物と反応させこの上層レジスト層中にｇ線を吸収する部
分を形成した後、ｇ線で全面を一括露光し、現像し、高
７スペクト比、かつ、垂直なプロファイルを有する微細
なレジストパターンを形成するようにした。
本発明において、ｇ線用フォトレジストの二層構造を用
いる。半導体基板上に段差が形成されていた場合、下層
レジストの膜厚を厚くすることにより下層レジスト層表
面を平坦にすることができる。一方、上層レジストは下
層レジストが存在するため上層レジスト層表面をさらに
平坦化することができ、また、膜厚を薄くすることによ
り高解像度を得ることができる。
いる。半導体基板上に段差が形成されていた場合、下層
レジストの膜厚を厚くすることにより下層レジスト層表
面を平坦にすることができる。一方、上層レジストは下
層レジストが存在するため上層レジスト層表面をさらに
平坦化することができ、また、膜厚を薄くすることによ
り高解像度を得ることができる。
従って、レジストパターンの微細化が容易である。
本発明において、アミノ基またはイミノ基を有する比較
的分子量の低い窒素含有有機化合物と０−ナフトキノン
ジアジド系感光剤を含むポジ型フォトレジストである上
層レジストを反応させることにより、上層レジストにｇ
線用露光マスクとしての機能をもたせている。これらの
窒素含有有機化合物と０−す７トキノンジアジド系感光
、剤を含むｇ線用ポジ型フォトレジストとの反応は、レ
ジストがｇ線で露光したものか、露光していないものか
で異なり、その選択性は非常に高い。ｇ線で露光してい
ないＯ−ナフトキノンジアジド系感光剤を含むｇ線用ポ
ジ型フォトレジストは、これらの窒素含有有機化合物と
反応しｇ線を吸収するよ５に変化する。−・方、ｇ線で
露光した０−ナフトキノンジアジド系感光剤を含′ｔＪ
ｇ線用ポジ型フォトレジストとこれらの窒素含有有機化
合物とは反応しないため、ｇ線はこのレジストを透過す
る。
的分子量の低い窒素含有有機化合物と０−ナフトキノン
ジアジド系感光剤を含むポジ型フォトレジストである上
層レジストを反応させることにより、上層レジストにｇ
線用露光マスクとしての機能をもたせている。これらの
窒素含有有機化合物と０−す７トキノンジアジド系感光
、剤を含むｇ線用ポジ型フォトレジストとの反応は、レ
ジストがｇ線で露光したものか、露光していないものか
で異なり、その選択性は非常に高い。ｇ線で露光してい
ないＯ−ナフトキノンジアジド系感光剤を含むｇ線用ポ
ジ型フォトレジストは、これらの窒素含有有機化合物と
反応しｇ線を吸収するよ５に変化する。−・方、ｇ線で
露光した０−ナフトキノンジアジド系感光剤を含′ｔＪ
ｇ線用ポジ型フォトレジストとこれらの窒素含有有機化
合物とは反応しないため、ｇ線はこのレジストを透過す
る。
０−ナフトキノンジアジド系感光剤を含むｇ線用ポジ型
フォトレジストとこれらの窒素含有有機化合物とのこの
ような反応を利用することにより、潜像を形成した上層
レジストにｇ線用露光マスクとしての機能をもたせるこ
とが可能である。また、上層レジスト層は下層レジスト
層に対するコンタクトマスクとして働くため、レジスト
パターンの微細化に有利である。
フォトレジストとこれらの窒素含有有機化合物とのこの
ような反応を利用することにより、潜像を形成した上層
レジストにｇ線用露光マスクとしての機能をもたせるこ
とが可能である。また、上層レジスト層は下層レジスト
層に対するコンタクトマスクとして働くため、レジスト
パターンの微細化に有利である。
さらに、上層レジスト層にはｇ線を吸収する部分がある
ため下層レジスト露光の際基板表面で反射したｇ線を吸
収し、定在波効果を減少させることができ、垂直なプロ
ファイルを有するレジストパターンを形成するのに有利
である。
ため下層レジスト露光の際基板表面で反射したｇ線を吸
収し、定在波効果を減少させることができ、垂直なプロ
ファイルを有するレジストパターンを形成するのに有利
である。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり
、以下、実施例により図面を参照して説明する。
、以下、実施例により図面を参照して説明する。
第２図（ａ）に示すようにシリコン、ＧａＡｓ等の半導
体基板１１上にｇ線用ポジ型フォトレジスト、例えば東
京応化社製０ＦＰＲ等を塗布、ベーキングし、下層レジ
スト層２１を形成する。ベーキング後の膜厚は１〜５μ
ｍである。この半導体基板１１上に１μｍ以下の段差が
形成されている場合でも下層レジスト層２１表面はほぼ
平坦である。
体基板１１上にｇ線用ポジ型フォトレジスト、例えば東
京応化社製０ＦＰＲ等を塗布、ベーキングし、下層レジ
スト層２１を形成する。ベーキング後の膜厚は１〜５μ
ｍである。この半導体基板１１上に１μｍ以下の段差が
形成されている場合でも下層レジスト層２１表面はほぼ
平坦である。
次に第２図（ｂ）に示すように前記下層レジスト層２１
上に０−ナフトキノンジアジド系感光剤を含むｇ線用ポ
ジ型７オトレジスト、例えば大日本インキ化学工業社製
ＤＰＲ等を塗布、ベーキングし上層レジスト層６１を形
成する。ベーキング後ノ膜厚は０．１〜１μｍ程度であ
る。
上に０−ナフトキノンジアジド系感光剤を含むｇ線用ポ
ジ型７オトレジスト、例えば大日本インキ化学工業社製
ＤＰＲ等を塗布、ベーキングし上層レジスト層６１を形
成する。ベーキング後ノ膜厚は０．１〜１μｍ程度であ
る。
次に第２図（Ｃ）に”示すように露光マスク４１を通し
てｇ線で前記上層レジスト層６１の所定の部分３２を図
中に示した矢印の方向から露光する。次に上層レジスト
層３１を加熱しながら、アミノ基またはイミノ基を有す
る比較的分子量の低い窒素含有有機化合物、例えばイミ
ダゾール等と反応させることにより、第２図（ｄ）に示
すように上層レジ 。
てｇ線で前記上層レジスト層６１の所定の部分３２を図
中に示した矢印の方向から露光する。次に上層レジスト
層３１を加熱しながら、アミノ基またはイミノ基を有す
る比較的分子量の低い窒素含有有機化合物、例えばイミ
ダゾール等と反応させることにより、第２図（ｄ）に示
すように上層レジ 。
スト層６１の非露光部分はｇ線を吸収する部分６６とな
る。次に第２図（ｅ）に示すように前記上層レジストを
ｇ線用露光マスクとして下層レジスト２１をｇ線で全面
一括露光する。このとき前記上層レジスト層中ｇ線吸収
部分３６下の下層レジスト２１は露光されず、前記上層
レジスト層中ｇ線透過部分６２下の下層レジスト２２は
露光される。
る。次に第２図（ｅ）に示すように前記上層レジストを
ｇ線用露光マスクとして下層レジスト２１をｇ線で全面
一括露光する。このとき前記上層レジスト層中ｇ線吸収
部分３６下の下層レジスト２１は露光されず、前記上層
レジスト層中ｇ線透過部分６２下の下層レジスト２２は
露光される。
従って、これを現像処理すれば第１図に示すようなレジ
ストパターン１００が形成される。このような方法を採
用することにより、ｇｌ＃フォトリソグラフィーで高ア
スペクト比、かつ、垂直なプロファイルを有する０、８
μｍのレジストパターンを形成することができた。
ストパターン１００が形成される。このような方法を採
用することにより、ｇｌ＃フォトリソグラフィーで高ア
スペクト比、かつ、垂直なプロファイルを有する０、８
μｍのレジストパターンを形成することができた。
以上本発明の実施から明らかなように、本発明によれば
半導体集積回路の製造のうちｇ線フォトリングラフィ一
工程において、高アスペクト比、かつ、垂直なプロファ
イルを有するレジスト層くターンを形成することができ
る。
半導体集積回路の製造のうちｇ線フォトリングラフィ一
工程において、高アスペクト比、かつ、垂直なプロファ
イルを有するレジスト層くターンを形成することができ
る。
第１図は本発明の実施例におけるレジストパターンの断
面図。第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明の詳細な説明する
ための工程図である。 １１・・・・・・半導体基板、 ２１・・・・・・下層レジスト層、 ３１・・・・・・上層レジスト層、 ６３・・・・・・上層レジスト層中ｇ線吸収部分、１０
０・・・・・・レジストパターン。
面図。第２図（ａ）〜（ｅ）は本発明の詳細な説明する
ための工程図である。 １１・・・・・・半導体基板、 ２１・・・・・・下層レジスト層、 ３１・・・・・・上層レジスト層、 ６３・・・・・・上層レジスト層中ｇ線吸収部分、１０
０・・・・・・レジストパターン。
Claims (1)
- 半導体基板上にｇ線用ポジ型フォトレジストを塗布する
ことにより下層レジスト層を形成する工程と、この下層
レジスト層上にＯ−ナフトキノンジアジド系感光剤を有
するｇ線用ポジ型フォトレジストを塗布することにより
上層レジスト層を形成する工程と、露光マスクを通して
この上層レジスト層を水銀ｇ線（波長４３５ｎｍ、以下
ｇ線と称す）で露光する工程と、アミノ基またはイミノ
基を有する比較的分子量の低い窒素含有有機化合物と前
記上層レジストを反応させることにより前記上層レジス
ト層中にｇ線を吸収する部分を形成する工程と、全面を
ｇ線で一括露光する工程と、現像する工程を有すること
を特徴とするレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113473A JPS63279247A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113473A JPS63279247A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63279247A true JPS63279247A (ja) | 1988-11-16 |
Family
ID=14613149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62113473A Pending JPS63279247A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63279247A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010131954A (ja) * | 2007-12-19 | 2010-06-17 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP62113473A patent/JPS63279247A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010131954A (ja) * | 2007-12-19 | 2010-06-17 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
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