JPH01204044A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JPH01204044A JPH01204044A JP63027474A JP2747488A JPH01204044A JP H01204044 A JPH01204044 A JP H01204044A JP 63027474 A JP63027474 A JP 63027474A JP 2747488 A JP2747488 A JP 2747488A JP H01204044 A JPH01204044 A JP H01204044A
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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
- G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
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- 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。
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］
本発明はパターン形成方法に関し、特に半導体集積回路
等の製造に際して用いられるフォトレジスト膜のパター
ン形成方法に関するものである。
等の製造に際して用いられるフォトレジスト膜のパター
ン形成方法に関するものである。
［従来の技術］
従来、半導体集積回路などのＭＯ８ＩＣ製造プロセスで
採用されるフォトレジスト膜のパターン解像度を向上さ
せる方法として、フォトレジスト膜上に露光波長によっ
て光退色作用を有する物質をスピン塗布法によって塗膜
し、パターニングする方法が用いられている。
採用されるフォトレジスト膜のパターン解像度を向上さ
せる方法として、フォトレジスト膜上に露光波長によっ
て光退色作用を有する物質をスピン塗布法によって塗膜
し、パターニングする方法が用いられている。
この従来の方法について、第３〜５図に工程順に模式的
断面図を、第６図に模式的平面図を示す。
断面図を、第６図に模式的平面図を示す。
まず、第３図（ａ）に示すように基板１０上にポジ型フ
ォトレジスト膜１２をスピン塗布法によって塗膜し、次
いで第３図（ｂ）に示すように縮小投影露光装置を用い
て露光し、現像を行った場合には、パターン上部１４ａ
とパターン底部１４ｂの寸法が異なった台形状のポジ型
フォトレジスト膜パターン１４が得られる。
ォトレジスト膜１２をスピン塗布法によって塗膜し、次
いで第３図（ｂ）に示すように縮小投影露光装置を用い
て露光し、現像を行った場合には、パターン上部１４ａ
とパターン底部１４ｂの寸法が異なった台形状のポジ型
フォトレジスト膜パターン１４が得られる。
一方、第４図（ａ）のように基板１０上にポジ型フォト
レジスト！Ｉ！１２をスピン塗布法によって塗膜した後
、露光波長によって光退色性を有する光退色物質をスピ
ン塗布法によって塗膜して光退色膜２０を形成し、次い
で縮小投影露光装置を用いて露光を行うと、縮小投影系
を通過する際に減衰された光の像のコントラストが光退
色膜２０の光退色効果の作用によって増強され、第４図
（ｂ）のように現像を行うとパターンプロファイルの良
いポジ型フォトレジスト膜パターン１４が形成される。
レジスト！Ｉ！１２をスピン塗布法によって塗膜した後
、露光波長によって光退色性を有する光退色物質をスピ
ン塗布法によって塗膜して光退色膜２０を形成し、次い
で縮小投影露光装置を用いて露光を行うと、縮小投影系
を通過する際に減衰された光の像のコントラストが光退
色膜２０の光退色効果の作用によって増強され、第４図
（ｂ）のように現像を行うとパターンプロファイルの良
いポジ型フォトレジスト膜パターン１４が形成される。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら第４図のように光退色膜を用いた場合であ
っても、例えば凹凸段差上に高反射率を有する高反射膜
が形成されている時には、第５図（ａ）のように高反射
膜２２の形成された基板上にスピン塗布法によりポジ型
フォトレジスト膜１２を塗膜形成した後、露光波長によ
って光退色性を備えた光退色膜２０をスピン塗布法によ
って塗膜形成し、第５図（ｂ）のように縮小投影露光装
置で露光すると、光退色膜２０で光の像のコントラスト
が増強された光２６がポジ型フォトレジスト膜を透過し
、透過した光２６は高反射膜表面２２ａに照射され、コ
ントラストが増強された光が大きな反射光２６ａとなり
、横方向へ拡散する。このため露光オーバーとなり易く
、マスク寸法に対してポジ型フォトレジス１〜膜パター
ン１４寸法の制御が難しい。特に、第６図のように段差
部２８においては光反射作用がより顕著となり、パター
ン切れ３０を起こし、微細パターンになるほどマスク寸
法に対するパターン寸法の制御が困難になって製造歩留
りが著しく低下する等の欠点があった。
っても、例えば凹凸段差上に高反射率を有する高反射膜
が形成されている時には、第５図（ａ）のように高反射
膜２２の形成された基板上にスピン塗布法によりポジ型
フォトレジスト膜１２を塗膜形成した後、露光波長によ
って光退色性を備えた光退色膜２０をスピン塗布法によ
って塗膜形成し、第５図（ｂ）のように縮小投影露光装
置で露光すると、光退色膜２０で光の像のコントラスト
が増強された光２６がポジ型フォトレジスト膜を透過し
、透過した光２６は高反射膜表面２２ａに照射され、コ
ントラストが増強された光が大きな反射光２６ａとなり
、横方向へ拡散する。このため露光オーバーとなり易く
、マスク寸法に対してポジ型フォトレジス１〜膜パター
ン１４寸法の制御が難しい。特に、第６図のように段差
部２８においては光反射作用がより顕著となり、パター
ン切れ３０を起こし、微細パターンになるほどマスク寸
法に対するパターン寸法の制御が困難になって製造歩留
りが著しく低下する等の欠点があった。
本発明の目的はこの問題点を解決したパターン形成方法
を提供することにある。
を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は、基板上に露光波長によって光退色性を備える
光退色物質含有の光退色膜を形成する工程と、この光退
色膜上にフォトレジスト膜を形成づる工程と、このフォ
トレジスト股上に露光波長によって光退色性を備える光
退色物質含有の光退色膜を形成する工程と、前記フォト
レジスト膜を露光する工程と、露光後のフォトレジスト
膜を前記光退色膜を除去しつつ現像する工程とを備えて
なることを特徴とするパターン形成方法である。
光退色物質含有の光退色膜を形成する工程と、この光退
色膜上にフォトレジスト膜を形成づる工程と、このフォ
トレジスト股上に露光波長によって光退色性を備える光
退色物質含有の光退色膜を形成する工程と、前記フォト
レジスト膜を露光する工程と、露光後のフォトレジスト
膜を前記光退色膜を除去しつつ現像する工程とを備えて
なることを特徴とするパターン形成方法である。
し作用］
基板上にフォトレジスト膜の露光波長によって光退色性
を備えた物質含有の光退色膜をフォトレジスト膜を中間
層として、下層および上層に形成し、フォトレジスト膜
の露光を行うと、減衰した像のコントラストが上層の光
退色膜の光退色作用により増強され、この増強された光
がフォトレジスト膜と感応する。感応が終了すると同時
に前記光はフォトレジスト膜を透過し、下層光退色物質
で吸収される。この時上層および下層に形成された光退
色物質の光退色速度に、上層は速く、下層は遅く、など
差をつけることにより、一定の光量で露光することがで
き、基板の反射率に依存しない、レジストプロファイル
の良好なパターン形成が可能となる。
を備えた物質含有の光退色膜をフォトレジスト膜を中間
層として、下層および上層に形成し、フォトレジスト膜
の露光を行うと、減衰した像のコントラストが上層の光
退色膜の光退色作用により増強され、この増強された光
がフォトレジスト膜と感応する。感応が終了すると同時
に前記光はフォトレジスト膜を透過し、下層光退色物質
で吸収される。この時上層および下層に形成された光退
色物質の光退色速度に、上層は速く、下層は遅く、など
差をつけることにより、一定の光量で露光することがで
き、基板の反射率に依存しない、レジストプロファイル
の良好なパターン形成が可能となる。
し実施例］
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図（ａ）〜（１））は本発明の一実施例についての
基板断面図を工程順に示したもの、第２図は本発明の方
法によって１ｑられた基板の模式的平面図を示したもの
である。
基板断面図を工程順に示したもの、第２図は本発明の方
法によって１ｑられた基板の模式的平面図を示したもの
である。
まず、第１図（ａ）に示すように約１μｓの凹凸段差が
形成された基板１０上に高反射率を有する高反射膜２２
としてスパッタ法を用いてアルミニウムを１卯の膜厚で
堆積する。次いでスピン塗布法により露光波長４３６ｎ
ｍに対して光退色作用をもつ光退色物質としてスチリル
ピリジニウム２．１ｍｍｏ１１０をポリビニルアルコー
ルと純水に溶解し、水溶性とした粘度２０ｃ匹の溶液を
高反射膜２２上に約０．５ＪＪＩｒ１の平均膜厚で形成
し、８０℃の温度で熱処理を行って光退色感度が１００
０ＩＩｌｊの下層光退色膜３２を形成する。
形成された基板１０上に高反射率を有する高反射膜２２
としてスパッタ法を用いてアルミニウムを１卯の膜厚で
堆積する。次いでスピン塗布法により露光波長４３６ｎ
ｍに対して光退色作用をもつ光退色物質としてスチリル
ピリジニウム２．１ｍｍｏ１１０をポリビニルアルコー
ルと純水に溶解し、水溶性とした粘度２０ｃ匹の溶液を
高反射膜２２上に約０．５ＪＪＩｒ１の平均膜厚で形成
し、８０℃の温度で熱処理を行って光退色感度が１００
０ＩＩｌｊの下層光退色膜３２を形成する。
さらにスピン塗布法によりポジ型フォトレジスト膜１２
を約１１ＪＩｒＩの平均膜厚で形成し、８０℃の温度で
熱処理を行った後、スピン塗布法を用いて、前記下層光
退色膜３２と同一の光退色物質で粘度１０ｃｐｓの溶液
を約０．３７＃ｌｌの膜厚で形成し、光退色感度が３５
０ｍｊの上層光退色膜３４を形成する。
を約１１ＪＩｒＩの平均膜厚で形成し、８０℃の温度で
熱処理を行った後、スピン塗布法を用いて、前記下層光
退色膜３２と同一の光退色物質で粘度１０ｃｐｓの溶液
を約０．３７＃ｌｌの膜厚で形成し、光退色感度が３５
０ｍｊの上層光退色膜３４を形成する。
次に波長４３６ｎｍ、開口数０．３５、照射出力５００
ｍＷ／Ｃｍ２の１７５縮小投影露光装置を用いて設計寸
法が０．８卯のパターンを４００ｍｊの露光最で露光し
た後、現像を行うと、上層および下層に形成した光退色
膜３２および３４は水溶性であるため、現像液に溶解し
、現像後の水洗を終えると第１図（ｂ）のようにパター
ンプロファイルの良好な０．８ＩＪ！ｒＩのポジ型フォ
トレジスト膜パターン１４が得られる。特に第２図のよ
うに、段差部２８においてもパターン切れの無いポジ型
フォトレジスト膜パターン１４が形成される。
ｍＷ／Ｃｍ２の１７５縮小投影露光装置を用いて設計寸
法が０．８卯のパターンを４００ｍｊの露光最で露光し
た後、現像を行うと、上層および下層に形成した光退色
膜３２および３４は水溶性であるため、現像液に溶解し
、現像後の水洗を終えると第１図（ｂ）のようにパター
ンプロファイルの良好な０．８ＩＪ！ｒＩのポジ型フォ
トレジスト膜パターン１４が得られる。特に第２図のよ
うに、段差部２８においてもパターン切れの無いポジ型
フォトレジスト膜パターン１４が形成される。
以上の実施例では光退色物質としてスチリルピリジニウ
ムをポリビニルアルコールと純水に溶解した溶液を用い
たが、露光波長、例えば４３６ｎｍ。
ムをポリビニルアルコールと純水に溶解した溶液を用い
たが、露光波長、例えば４３６ｎｍ。
４０５ｎｍ、 ３６５ｎｍ１２４５ｎｍ付近に光退色
作用を有する伯の物質を用いても良い。またフォトレジ
スト膜の現像液に溶解する水溶性の光退色膜を用いたが
、フォトレジスト膜および基板表面に損傷を与えない他
の光退色物質および光退色物質を除去する方法を用いて
も良い。また１１５縮小投影露光装置を用いたが、他の
波長、例えば４０５ｎｍ、 ３６５ｎｍ。
作用を有する伯の物質を用いても良い。またフォトレジ
スト膜の現像液に溶解する水溶性の光退色膜を用いたが
、フォトレジスト膜および基板表面に損傷を与えない他
の光退色物質および光退色物質を除去する方法を用いて
も良い。また１１５縮小投影露光装置を用いたが、他の
波長、例えば４０５ｎｍ、 ３６５ｎｍ。
２４５ｎｍの光が照射できる他の縮小投影露光装置を用
いても良く、高反射率を有する膜としてアルミニウムを
用いたが、他の膜、例えばタングステン、モリブデンな
どを用いることもできる。
いても良く、高反射率を有する膜としてアルミニウムを
用いたが、他の膜、例えばタングステン、モリブデンな
どを用いることもできる。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば基板上にフォトレ
ジスト膜を中間層とし、露光波長に対して光退色性を有
する光退色膜を上層および下層に形成してから露光を行
うため、縮小投影系を通過し、減衰された像のコントラ
ストは上層光退色膜の光退色作用により増強され、この
増強された光がフォトレジスト膜と感応する。感応後、
フォトレジスト膜を透過した光は下層に形成された光退
色感度を充分に遅くした光退色膜に吸収される。
ジスト膜を中間層とし、露光波長に対して光退色性を有
する光退色膜を上層および下層に形成してから露光を行
うため、縮小投影系を通過し、減衰された像のコントラ
ストは上層光退色膜の光退色作用により増強され、この
増強された光がフォトレジスト膜と感応する。感応後、
フォトレジスト膜を透過した光は下層に形成された光退
色感度を充分に遅くした光退色膜に吸収される。
このため基板からの反射を防ぐことができ、かつ一定の
光星で露光できる。従って基板の反射率に依存せず、し
かもレジストプロファイルの良好なパターンの形成、お
よび凹凸段差部においてはパターン切れの無い設剖寸法
に忠実に対応するレジストパターンの形成が可能となり
、微細構造ＭＯ８ＩＣ等の製造歩留りを著しく向上させ
る効果を有する。
光星で露光できる。従って基板の反射率に依存せず、し
かもレジストプロファイルの良好なパターンの形成、お
よび凹凸段差部においてはパターン切れの無い設剖寸法
に忠実に対応するレジストパターンの形成が可能となり
、微細構造ＭＯ８ＩＣ等の製造歩留りを著しく向上させ
る効果を有する。
第１図は本発明の一実施例を主要工程順に示した模式的
断面図、第２図は本発明の方法によって得られた基板の
模式的平面図、第３〜５図は従来のパターン形成方法を
主要工程順に示した模式的断面図、第６図は従来例によ
って得られた基板の模式的平面図である。 １０・・・基板 １２・・・ポジ型フォトレジスト膜 １４・・・ポジ型フォトレジスト膜パターン１４ａ・・
・パターン上部 １４ｂ・・・パターン底部２０・・
・光退色膜 ２２・・・高反射膜２２ａ・・・
高反射膜表面 ２６・・・（フォトマスクを通過した）光２６ａ・・・
反射光 ２８・・・段差部３０・・・パターン
切れ ３２・・・下層光退色膜３４・・・上層光退
色膜
断面図、第２図は本発明の方法によって得られた基板の
模式的平面図、第３〜５図は従来のパターン形成方法を
主要工程順に示した模式的断面図、第６図は従来例によ
って得られた基板の模式的平面図である。 １０・・・基板 １２・・・ポジ型フォトレジスト膜 １４・・・ポジ型フォトレジスト膜パターン１４ａ・・
・パターン上部 １４ｂ・・・パターン底部２０・・
・光退色膜 ２２・・・高反射膜２２ａ・・・
高反射膜表面 ２６・・・（フォトマスクを通過した）光２６ａ・・・
反射光 ２８・・・段差部３０・・・パターン
切れ ３２・・・下層光退色膜３４・・・上層光退
色膜
Claims (1)
- （１）基板上に露光波長によって光退色性を備える光退
色物質含有の光退色膜を形成する工程と、この光退色膜
上にフォトレジスト膜を形成する工程と、このフォトレ
ジスト膜上に露光波長によって光退色性を備える光退色
物質含有の光退色膜を形成する工程と、前記フォトレジ
スト膜を露光する工程と、露光後のフォトレジスト膜を
前記光退色膜を除去しつつ現像する工程とを備えてなる
ことを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63027474A JP2674058B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63027474A JP2674058B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01204044A true JPH01204044A (ja) | 1989-08-16 |
| JP2674058B2 JP2674058B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=12222112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63027474A Expired - Lifetime JP2674058B2 (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674058B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5230428A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-08 | Hitachi Ltd | Photoresist exposure method |
| JPS61180242A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-08-12 | マイクロサイ，インコーポレイテッド | 光食刻法 |
| JPS61179434A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-08-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成有機膜 |
| JPS6262524A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP63027474A patent/JP2674058B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5230428A (en) * | 1975-09-03 | 1977-03-08 | Hitachi Ltd | Photoresist exposure method |
| JPS61180242A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-08-12 | マイクロサイ，インコーポレイテッド | 光食刻法 |
| JPS61179434A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-08-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成有機膜 |
| JPS6262524A (ja) * | 1985-09-12 | 1987-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2674058B2 (ja) | 1997-11-05 |
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