JPH01129251A - ポジ型微細加工法 - Google Patents
ポジ型微細加工法Info
- Publication number
- JPH01129251A JPH01129251A JP62287702A JP28770287A JPH01129251A JP H01129251 A JPH01129251 A JP H01129251A JP 62287702 A JP62287702 A JP 62287702A JP 28770287 A JP28770287 A JP 28770287A JP H01129251 A JPH01129251 A JP H01129251A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ipa
- resist layer
- developer
- mixture
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- 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
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
- G03F7/325—Non-aqueous compositions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明はＬＳＩ等の半導体装置の製造に用いられる微細
パターンを形成するポジ型微細加工法に関する。
パターンを形成するポジ型微細加工法に関する。
（ロ） 従来の技術
近年、半導体産業の発展は目覚ましく、集積回路におい
ても高集積度化が進んでいる。そのため、高度な微細加
工方法が要求されており、高解像性を有するポジ型微細
加工法が広く利用されている。ポジ型放射線感応レジス
トは、電子線、Ｘ線、紫外線、遠紫外線、４線、γ線等
の放射線を照射することにより、照射部が現像液に対し
て可溶性になり、微細パターンが形成可能となることは
周知の事である。このため、ポジ型微細加工法において
、現像液の選択が微細パターン形成の成否に大きな影響
を及ぼしており、現像液の選択によってパターンのアス
ペクト比（線巾／ＩＩ膜厚）、パターンのエツジの粗さ
、線幅制御、パターン上の欠陥等に大きな変動を与える
。
ても高集積度化が進んでいる。そのため、高度な微細加
工方法が要求されており、高解像性を有するポジ型微細
加工法が広く利用されている。ポジ型放射線感応レジス
トは、電子線、Ｘ線、紫外線、遠紫外線、４線、γ線等
の放射線を照射することにより、照射部が現像液に対し
て可溶性になり、微細パターンが形成可能となることは
周知の事である。このため、ポジ型微細加工法において
、現像液の選択が微細パターン形成の成否に大きな影響
を及ぼしており、現像液の選択によってパターンのアス
ペクト比（線巾／ＩＩ膜厚）、パターンのエツジの粗さ
、線幅制御、パターン上の欠陥等に大きな変動を与える
。
ポジ型放射線感応レジストとしては特開昭５７−１６２
４３０号公報に示されている如く高解像度を有するポリ
メチルメタクリレート（以後ＰＭＭＡと称す）があるが
、乙のＰＭＭＡ単体では感度が悪いのでテトラ−ｎ−ブ
チルアンモニウムバークロレート（以後ＴｎＢＡＰと称
す）を添加して、１００倍増感させて使用し、現像液に
はメチルセロソルブ（以後ＭＣと称す）とイソプロピル
アルコール（以後ＩＰＡと称す）の混合液を使用してい
た。しかしながら、斯様な従来の現像液では放射線未照
射部の溶解、バター〉・エツジの粗きが大きい事、パタ
ーン上の欠陥数の増加、等の欠点が見られた。
４３０号公報に示されている如く高解像度を有するポリ
メチルメタクリレート（以後ＰＭＭＡと称す）があるが
、乙のＰＭＭＡ単体では感度が悪いのでテトラ−ｎ−ブ
チルアンモニウムバークロレート（以後ＴｎＢＡＰと称
す）を添加して、１００倍増感させて使用し、現像液に
はメチルセロソルブ（以後ＭＣと称す）とイソプロピル
アルコール（以後ＩＰＡと称す）の混合液を使用してい
た。しかしながら、斯様な従来の現像液では放射線未照
射部の溶解、バター〉・エツジの粗きが大きい事、パタ
ーン上の欠陥数の増加、等の欠点が見られた。
このＭＣにＩＰＡを混合したものに於いては、ＭＣ自体
の放射線未照射部に対する溶解速度を低減せしめる為に
貧溶媒であるＩＰＡを多量に添加しなければならないの
で、逆に放射線照射部に対する溶解力が著しく低下して
しまう問題があった。
の放射線未照射部に対する溶解速度を低減せしめる為に
貧溶媒であるＩＰＡを多量に添加しなければならないの
で、逆に放射線照射部に対する溶解力が著しく低下して
しまう問題があった。
そこで、本願出願人は特開昭６１−８８５２６号におい
て、ＰＭＭＡを主成分としたレジスト層に対する現像液
として、エチルセロソルブ（以後ＥＣと称す）とＩＰＡ
との混合液を用いることを提案した。この混合液からな
る現像液は、レジスト層の放射線照射部に対する溶解力
を維持しながら、レジスト層の放射線未照射部に対する
溶解速度を低くできる。
て、ＰＭＭＡを主成分としたレジスト層に対する現像液
として、エチルセロソルブ（以後ＥＣと称す）とＩＰＡ
との混合液を用いることを提案した。この混合液からな
る現像液は、レジスト層の放射線照射部に対する溶解力
を維持しながら、レジスト層の放射線未照射部に対する
溶解速度を低くできる。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上述の特開昭６１−８８５２６号であっ
ても、ＥＣとＩＰＡの混合比を変化させることにより、
現像時間を短縮するには限界があり、現在の微細加工プ
ロセスにおける現像時間の短縮化の要求に満足に対応で
きないという問題があった。
ても、ＥＣとＩＰＡの混合比を変化させることにより、
現像時間を短縮するには限界があり、現在の微細加工プ
ロセスにおける現像時間の短縮化の要求に満足に対応で
きないという問題があった。
本発明は上述の問題点に鑑み為されたものであり、放射
線未露光部に対する溶が速度を低く維持しながら、短い
時間で現像できるポジ型微細加工法を提供しようとする
ものである。
線未露光部に対する溶が速度を低く維持しながら、短い
時間で現像できるポジ型微細加工法を提供しようとする
ものである。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明はＰＭＭＡを主成分とするポジ型高分子放射、Ｉ
Ｉ＃一応材料からなるレジスト層を基板表面に塗布成膜
した後、該レジスト層に放射線を所望形状に照射して照
射領域とし、次に該レジスト層をＥＣ，ＭＣ及びＴＰＡ
の混合液からなり、かつ、該混合液に対する前記ＩＰＡ
の体積混合比を３０％以下とした現像液を用いて現像す
る。ことを特徴とするポジ型微細加工法である。
Ｉ＃一応材料からなるレジスト層を基板表面に塗布成膜
した後、該レジスト層に放射線を所望形状に照射して照
射領域とし、次に該レジスト層をＥＣ，ＭＣ及びＴＰＡ
の混合液からなり、かつ、該混合液に対する前記ＩＰＡ
の体積混合比を３０％以下とした現像液を用いて現像す
る。ことを特徴とするポジ型微細加工法である。
（ホ）作用
ＥＣよりレジスト層に対する溶解力の強いＭＣを加える
ことにより現像時間を短縮できる。また溶解力の違う２
１１＋の良溶媒と１種の貧溶媒からなるため、良溶媒と
貧溶媒の比率のみでなく良溶媒の溶解力自身も調節可能
であり、現像条件の設定及び！ｌｉｔが容易である。但
し、良溶媒がＭＣのみからなる場合でも貧溶媒たるＩＰ
Ａの割合が３０％を超えると従来の現像液（ＥＣとＩＰ
Ａの混合液）より現像時間が長くなるため、ＩＰＡの比
率は３０％以下にする必要がある。
ことにより現像時間を短縮できる。また溶解力の違う２
１１＋の良溶媒と１種の貧溶媒からなるため、良溶媒と
貧溶媒の比率のみでなく良溶媒の溶解力自身も調節可能
であり、現像条件の設定及び！ｌｉｔが容易である。但
し、良溶媒がＭＣのみからなる場合でも貧溶媒たるＩＰ
Ａの割合が３０％を超えると従来の現像液（ＥＣとＩＰ
Ａの混合液）より現像時間が長くなるため、ＩＰＡの比
率は３０％以下にする必要がある。
（へ） 実施例
本発明のポジ型微細加工法の一実施例をフォトマスクを
製造する場合を例にあげて第１図（イ）〈口）（ハ）の
工程図に基づいて説明する。
製造する場合を例にあげて第１図（イ）〈口）（ハ）の
工程図に基づいて説明する。
まずポジ型変成分子放射線感応素材であるＰＭＭＡに、
それの１５！ｔｉ％に相当するＴｎＢ ＡＰを添加し、
ＭＣアセテート（メチルセロソルブアセテート）に溶解
してポジ型レジストを生成し、第１図（イ）に示す如く
、このレジスト溶液をクロム蒸着層（１）を有するガラ
ス板（２）上に回転塗布してから１６０〜２００℃のプ
リベーク処理し膜厚はぼ０．５−のポジ型放射線感応材
料薄膜であるレジスト層（３）を形成する。
それの１５！ｔｉ％に相当するＴｎＢ ＡＰを添加し、
ＭＣアセテート（メチルセロソルブアセテート）に溶解
してポジ型レジストを生成し、第１図（イ）に示す如く
、このレジスト溶液をクロム蒸着層（１）を有するガラ
ス板（２）上に回転塗布してから１６０〜２００℃のプ
リベーク処理し膜厚はぼ０．５−のポジ型放射線感応材
料薄膜であるレジスト層（３）を形成する。
引き続いて同図（ロ）に示す如く、このレジスト層（３
）に所望形状に電子線（４）をパターン照射して照射領
域（５）を得る。
）に所望形状に電子線（４）をパターン照射して照射領
域（５）を得る。
次に、ＥＣ，ＭＣおよびＩＰＡからなる現像液に上記ガ
ラス板（２）を浸漬して現像を行い、同図（ハ）に示す
如く、ポジ型のレジストパターン（３′）を得る。その
後通常のエツチング処理にてクロム蒸着層（１）をエツ
チングしてフォトマスクが得られる。
ラス板（２）を浸漬して現像を行い、同図（ハ）に示す
如く、ポジ型のレジストパターン（３′）を得る。その
後通常のエツチング処理にてクロム蒸着層（１）をエツ
チングしてフォトマスクが得られる。
斯る現像処理において、露光１１゜２μＣ／ｃ＋Ｔ１２
でパターン照射した領域のレジスト層の残存膜厚と現像
時間の関係を第２図に示す０図から明らかなように、露
光部のレジスト層が完全に溶解する時間は、従来のＥＣ
： Ｉ ＰＡ＝９９： １の現像液では液温２０℃で約
２２分であるのに対し、ＥＣ： ＭＣ：Ｉ ＰＡ−５０
： ４０： １０（７）現像液では液温２０”Ｃ−１？
約１３分、ＥＣ：ＭＣ： ＩＰＡ＝３０：５５：１５の
現像液でほ液温２０℃で約１２分である。
でパターン照射した領域のレジスト層の残存膜厚と現像
時間の関係を第２図に示す０図から明らかなように、露
光部のレジスト層が完全に溶解する時間は、従来のＥＣ
： Ｉ ＰＡ＝９９： １の現像液では液温２０℃で約
２２分であるのに対し、ＥＣ： ＭＣ：Ｉ ＰＡ−５０
： ４０： １０（７）現像液では液温２０”Ｃ−１？
約１３分、ＥＣ：ＭＣ： ＩＰＡ＝３０：５５：１５の
現像液でほ液温２０℃で約１２分である。
このことから、ＥＣ％ＭＣ，及びＩＰＡの混合液からな
り、かつ、該混合液に対する前記ＩＰＡの体積混合比を
３０％以下とした現像液を用いることで、露光部のレジ
ストが完全に溶解する時間、すなわち、現像時間が大幅
に短縮されることが理解される。
り、かつ、該混合液に対する前記ＩＰＡの体積混合比を
３０％以下とした現像液を用いることで、露光部のレジ
ストが完全に溶解する時間、すなわち、現像時間が大幅
に短縮されることが理解される。
さらに、現像時間について考察すると、第２図から明ら
かなように、従来のＥＣ： Ｉ ＰＡ−９９：１の現像
液を用いて、液温２２℃で現像した場合の現像時間は約
１５分である。これと、液温２０℃のＥ Ｃ： ＭＣ：
Ｉ ＰＡ−５０： ４０： １０、ＥＣ、ＭＣ。
かなように、従来のＥＣ： Ｉ ＰＡ−９９：１の現像
液を用いて、液温２２℃で現像した場合の現像時間は約
１５分である。これと、液温２０℃のＥ Ｃ： ＭＣ：
Ｉ ＰＡ−５０： ４０： １０、ＥＣ、ＭＣ。
Ｉ ＰＡ−３０： ５５： ｉｓを比べた場合、本発明
に使用する現像液の方が従来のそれよりも、液温か低い
にも拘らず、現像時間は短くなっている。つまり、一般
に現像液は液温が高い程、レジスト層の溶解力が強く、
現像時間が短くなることからして、本発明に使用する現
像液は従来のそれに比して、大幅に現像時間が短縮され
ることが理解される。
に使用する現像液の方が従来のそれよりも、液温か低い
にも拘らず、現像時間は短くなっている。つまり、一般
に現像液は液温が高い程、レジスト層の溶解力が強く、
現像時間が短くなることからして、本発明に使用する現
像液は従来のそれに比して、大幅に現像時間が短縮され
ることが理解される。
次に、未露光部のレジスト層の残存膜厚と現像時間の関
係を第３図に示す。図から明らかなように、液ｍ２０℃
のＥＣ： ＭＣ： Ｉ ＰＡ−５０： ４０： １０の
現像液の現像時間（１３分）における未露光部残存膜厚
、及び、ＥＣ： ＭＣ： Ｉ ＰＡ＝３０： ５５：
１５の現像時間（１２分）における未露光部残存膜厚は
共に約４３００人であり、約１７％の膜減りが生じたこ
とになる。この１７％という少ない膜減りは溶解レジス
トの再付着やレジストパターンのピンボールを防止する
のに十分なものである。
係を第３図に示す。図から明らかなように、液ｍ２０℃
のＥＣ： ＭＣ： Ｉ ＰＡ−５０： ４０： １０の
現像液の現像時間（１３分）における未露光部残存膜厚
、及び、ＥＣ： ＭＣ： Ｉ ＰＡ＝３０： ５５：
１５の現像時間（１２分）における未露光部残存膜厚は
共に約４３００人であり、約１７％の膜減りが生じたこ
とになる。この１７％という少ない膜減りは溶解レジス
トの再付着やレジストパターンのピンボールを防止する
のに十分なものである。
従って、本発明に用いる現像液は未露光部に対する溶解
速度を低くしながら、短い時間の現像を可能とする。
速度を低くしながら、短い時間の現像を可能とする。
ここで、ＥＣ，ＭＣ，及びＩＰＡからなる混合液に対す
るＩＰＡの体積混合比を３０％以下にしなければならな
い理由を以下に説明する。
るＩＰＡの体積混合比を３０％以下にしなければならな
い理由を以下に説明する。
第４図は、露光！１．２μＣ／ＣＩＴ＋２でパターン照
射した領域のレジスト層の残存膜厚と現像時間の関係を
示す図である。図から明らかなように、露光部のレジス
ト層が完全に溶解する時間は、従来のＥＣ： Ｉ ＰＡ
−９９： １の現像液では液温２０℃で約２２分、ＭＣ
： Ｉ ＰＡ＝７２．５： ２７．５の現像液では液温
２０℃で約１９分、ＭＣ： Ｉ ＰＡ＝７０： ａｏで
は液温２０℃で３０分以上である。
射した領域のレジスト層の残存膜厚と現像時間の関係を
示す図である。図から明らかなように、露光部のレジス
ト層が完全に溶解する時間は、従来のＥＣ： Ｉ ＰＡ
−９９： １の現像液では液温２０℃で約２２分、ＭＣ
： Ｉ ＰＡ＝７２．５： ２７．５の現像液では液温
２０℃で約１９分、ＭＣ： Ｉ ＰＡ＝７０： ａｏで
は液温２０℃で３０分以上である。
ＭＣとＩＰＡとからなる現像液ではＩＰＡが２７．５％
の場合、従来の現像液よりも現像時間は短かくなるが、
ＩＰＡが３０％の場合、従来の現像液よりも現像時間は
長くなる。従って、ＥＣ，ＭＣ１及びＩＰＡからなる現
像度では、ＥＣはＭＣより溶解力が小さいことを考える
と、ＩＰＡを３０％以上としたのでは現像時間の短縮は
不可能である。
の場合、従来の現像液よりも現像時間は短かくなるが、
ＩＰＡが３０％の場合、従来の現像液よりも現像時間は
長くなる。従って、ＥＣ，ＭＣ１及びＩＰＡからなる現
像度では、ＥＣはＭＣより溶解力が小さいことを考える
と、ＩＰＡを３０％以上としたのでは現像時間の短縮は
不可能である。
（ト）発明の効果
本発明のポジ型微細加工法は、以上の説明から明らかな
如く、ＰＭＭＡを主成分としたレジスト層に対する現像
液として、ＥＣ，ＭＣ及びＩＰＡの混合液からなり、該
混合液に対するＩＰＡの体積混合比を３０％以下とした
現像液を用いることにより、従来の鮮明なレジストパタ
ーンを維持しながら現像時間を短縮することができる。
如く、ＰＭＭＡを主成分としたレジスト層に対する現像
液として、ＥＣ，ＭＣ及びＩＰＡの混合液からなり、該
混合液に対するＩＰＡの体積混合比を３０％以下とした
現像液を用いることにより、従来の鮮明なレジストパタ
ーンを維持しながら現像時間を短縮することができる。
第１図（イ）（ロ）（ハ）は本発明のポジ型微細加工法
を説明する為の工程説明図である。第２図乃至第４図は
レジスト層の残存膜厚と現像時間の関係を示す図である
。 （１）・・・クロム蒸着層、（２）・・・ガラス板、（
３）・・・レジスト層、（４）・・・電子線、（５）・
・・照射領域。
を説明する為の工程説明図である。第２図乃至第４図は
レジスト層の残存膜厚と現像時間の関係を示す図である
。 （１）・・・クロム蒸着層、（２）・・・ガラス板、（
３）・・・レジスト層、（４）・・・電子線、（５）・
・・照射領域。
Claims (1)
- １、ポリメチルメタクリレートを主成分とするポジ型高
分子放射線感応材料からなるレジスト層を基板表面に塗
布成膜した後、該レジスト層に放射線を所望形状に照射
して照射領域とし、次に該レジスト層をエチルセロソル
ブ、メチルセロソルブ及びイソプロピルアルコールの混
合液からなり、かつ該混合液に対する前記イソプロピル
アルコールの体積混合比を３０％以下とした現像液を用
いて現像することを特徴とするポジ型微細加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287702A JPH01129251A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | ポジ型微細加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287702A JPH01129251A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | ポジ型微細加工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129251A true JPH01129251A (ja) | 1989-05-22 |
Family
ID=17720633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62287702A Pending JPH01129251A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | ポジ型微細加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129251A (ja) |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62287702A patent/JPH01129251A/ja active Pending
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