JPH01243052A - レジストパターン形成方法 - Google Patents
レジストパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH01243052A JPH01243052A JP63070065A JP7006588A JPH01243052A JP H01243052 A JPH01243052 A JP H01243052A JP 63070065 A JP63070065 A JP 63070065A JP 7006588 A JP7006588 A JP 7006588A JP H01243052 A JPH01243052 A JP H01243052A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoresist
- wavelength
- resist pattern
- pattern
- substrate
- 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.)
- Granted
Links
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
- G03F7/20—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
Landscapes
- 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。
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、レジストパターンのコントラスト向上を図り
、レジストパターンの断面における高さＨと幅Ｗの比（
Ｈ／Ｗ）が大きく、角度が直角な高アスペクト比を有す
る微細パターンを得ようとするレジストパターン形成方
法に関するものである。
、レジストパターンの断面における高さＨと幅Ｗの比（
Ｈ／Ｗ）が大きく、角度が直角な高アスペクト比を有す
る微細パターンを得ようとするレジストパターン形成方
法に関するものである。
従来の技術
従来のレジストパターン形成方法は、基板上にホトレジ
ストを塗布し、この後、露光現像処理を行うのが一般的
であった。この方法では、露光時において、マスク上の
クロムパターンのエツジで生じる光の回折現象により未
露光部への光の回り込みと、ホトレジスト自体の露光光
の吸収現象とにより、形成されたレジストパターンの断
面形状は台形状となり、必要とされる解像度が得られて
いないのが実情である。このためこのパターン形成方法
に代えて基板上に塗布されたホトレジストに所定のパタ
ーンを転写露光した後、基板を加熱処理しながらホトレ
ジストの主表面に波長が３２０ｎｍ以下の紫外光を全面
照射し、この後現像処理を施こし、高コントラストを有
するレジストパターンを形成するレジストパターン形成
方法が提案されている。これは、たとえば特開昭６１−
１１６８３８号の公報に記載されている。
ストを塗布し、この後、露光現像処理を行うのが一般的
であった。この方法では、露光時において、マスク上の
クロムパターンのエツジで生じる光の回折現象により未
露光部への光の回り込みと、ホトレジスト自体の露光光
の吸収現象とにより、形成されたレジストパターンの断
面形状は台形状となり、必要とされる解像度が得られて
いないのが実情である。このためこのパターン形成方法
に代えて基板上に塗布されたホトレジストに所定のパタ
ーンを転写露光した後、基板を加熱処理しながらホトレ
ジストの主表面に波長が３２０ｎｍ以下の紫外光を全面
照射し、この後現像処理を施こし、高コントラストを有
するレジストパターンを形成するレジストパターン形成
方法が提案されている。これは、たとえば特開昭６１−
１１６８３８号の公報に記載されている。
発明が解決しようと４−る課題
上記のレジストパターン形成方法ては、ホトＬ。
シスト主表面の全面に照射する光の波長が３２０ｎ Ｉ
Ｔ１以下と短かく、しかも、ホトレジスト自体の透過性
の悪い光吸収特性のため、ホトレジスト表面付近のみで
現像液に対する溶解阻止反応が生じる。使用するホトレ
ジストが染料入りの場合、特に光吸収効果が大きく、ホ
トレジスト膜厚が２μ「ｎ以」二と厚い場合、形成され
たホトレジストパターンの断面形状が逆台形状になると
いう問題がある。
Ｔ１以下と短かく、しかも、ホトレジスト自体の透過性
の悪い光吸収特性のため、ホトレジスト表面付近のみで
現像液に対する溶解阻止反応が生じる。使用するホトレ
ジストが染料入りの場合、特に光吸収効果が大きく、ホ
トレジスト膜厚が２μ「ｎ以」二と厚い場合、形成され
たホトレジストパターンの断面形状が逆台形状になると
いう問題がある。
本発明は、上記の問題の解決を図るもので、光吸収効果
が大きく、レジスト膜厚が厚い場合でも安定して高アス
ペクト比を有するレジストパターンを形成する方法を提
供することを目的とするものである。
が大きく、レジスト膜厚が厚い場合でも安定して高アス
ペクト比を有するレジストパターンを形成する方法を提
供することを目的とするものである。
課題を解決するだめの手段
本発明のレジストパターンの形成方法は、基板上にノボ
ラック樹脂系でキノンジアジド系の感光剤を含むホトレ
ジストを塗布し、同ホトレジスト上に所定のパターンを
露光後、前記基板を窒素雰囲気中で加熱処理しながら、
少なくとも、前記ホトレジスト中に感光基のラジカルを
発生させるエネルギーを有する第１の波長の紫外光と前
記ホトレジスト中への透過率が１０％以上ある第２の波
長の紫外光を前記ホトレジストの全面に照射し、その後
、現像処理を施こしてレジストパターンを形成するもの
である。
ラック樹脂系でキノンジアジド系の感光剤を含むホトレ
ジストを塗布し、同ホトレジスト上に所定のパターンを
露光後、前記基板を窒素雰囲気中で加熱処理しながら、
少なくとも、前記ホトレジスト中に感光基のラジカルを
発生させるエネルギーを有する第１の波長の紫外光と前
記ホトレジスト中への透過率が１０％以上ある第２の波
長の紫外光を前記ホトレジストの全面に照射し、その後
、現像処理を施こしてレジストパターンを形成するもの
である。
作用
本発明によると、第１の波長の紫外光により、露光部お
よび未露光部において、感光基のキノンジアジドの光分
解で生じるケテンとノボラック樹脂とのエステル化が生
じ、さらに形成されたエステルがノボラック樹脂と架橋
反応を生じる。このため、ホ］・レジストの表面付近の
現像液に対する溶解速度が低下する。この溶解阻止反応
が生じる領域を、ホトレジスト中への透過率の大きな第
２の波長の紫外光を用いて、ホトレジスト深部まで広げ
ることができる。
よび未露光部において、感光基のキノンジアジドの光分
解で生じるケテンとノボラック樹脂とのエステル化が生
じ、さらに形成されたエステルがノボラック樹脂と架橋
反応を生じる。このため、ホ］・レジストの表面付近の
現像液に対する溶解速度が低下する。この溶解阻止反応
が生じる領域を、ホトレジスト中への透過率の大きな第
２の波長の紫外光を用いて、ホトレジスト深部まで広げ
ることができる。
すなわち、第２の波長の紫外光によりレジストの深部ま
で感光基を分解させるため、第１の波長の紫外光により
、感光基のラジカルの発生をレジストの深部まで進ませ
ることができる。
で感光基を分解させるため、第１の波長の紫外光により
、感光基のラジカルの発生をレジストの深部まで進ませ
ることができる。
実施例
本発明のレジストパターンの形成方法の実施例を図面を
参照して説明する。まず基板上にホトレジストを回転塗
布する。本実施例では、ノボラック樹脂系でキノンジア
ジド系の感光剤を含む染料入すボジ形ホトレジストを２
．４μｍの厚さに塗布した。塗布後、ホットプレート」
−で１００℃の温度で９０秒問いわゆるプリベータと呼
ばれる熱処理を行う。この後、所定のパターンを露光波
長が４３６ｎｍのステッパ・−装置を用いて前記ホトレ
ジスト上に転写する。この時、ホトレジスト中の感光剤
が光分解しアルカリ溶液に可溶となるが、ホトレジスト
自体の光吸収現象により、アルカリ現像液に対する溶解
速度がホトレジストの深さ方向に遅くなる勾配を持つ。
参照して説明する。まず基板上にホトレジストを回転塗
布する。本実施例では、ノボラック樹脂系でキノンジア
ジド系の感光剤を含む染料入すボジ形ホトレジストを２
．４μｍの厚さに塗布した。塗布後、ホットプレート」
−で１００℃の温度で９０秒問いわゆるプリベータと呼
ばれる熱処理を行う。この後、所定のパターンを露光波
長が４３６ｎｍのステッパ・−装置を用いて前記ホトレ
ジスト上に転写する。この時、ホトレジスト中の感光剤
が光分解しアルカリ溶液に可溶となるが、ホトレジスト
自体の光吸収現象により、アルカリ現像液に対する溶解
速度がホトレジストの深さ方向に遅くなる勾配を持つ。
次に基板を１００℃に加熱保持し、窒素雰囲気中で前記
ホトレジストの主表面に紫外光を全面に照射する。この
時照射する紫外光は、感光剤が光分解して生成されるケ
テンのカルボキシル基のラジカル化を促進するために必
要とされる３、９ｅＶ以上のエネルギをもつ、波長が３
２０ｎｍ以下の第１の波長（実施例では２５４ ｎｍ）
の光と、光分解をある程度ホトレジストの下部まで生じ
させるため、ホトレジスト中への透過率が１０％以上あ
る第２の波長の光を含んでいる。
ホトレジストの主表面に紫外光を全面に照射する。この
時照射する紫外光は、感光剤が光分解して生成されるケ
テンのカルボキシル基のラジカル化を促進するために必
要とされる３、９ｅＶ以上のエネルギをもつ、波長が３
２０ｎｍ以下の第１の波長（実施例では２５４ ｎｍ）
の光と、光分解をある程度ホトレジストの下部まで生じ
させるため、ホトレジスト中への透過率が１０％以上あ
る第２の波長の光を含んでいる。
第２図に、本実施例にもちいたキノンジアジド系の染料
大すポジ形ホトレジストの厚さが２゜４μｍときの吸光
度の波長依存性の一例を示す。第２図から第２の波長の
紫外光として吸光度が１以下である波長が３６５ｎｍの
紫外光を照射した。
大すポジ形ホトレジストの厚さが２゜４μｍときの吸光
度の波長依存性の一例を示す。第２図から第２の波長の
紫外光として吸光度が１以下である波長が３６５ｎｍの
紫外光を照射した。
これら第１及び第２の波長の紫外光の照射効果は、ホト
レジスト自体の光吸収現象により、パターン転写露光と
本発明による紫外線全面露光とから現像溶解速度の深さ
方向への勾配を相殺する方向に働（ことである。この結
果溶解速度のホトレジストの深さ方向依存性が小さ（な
る。照射時の照度は波長が２５４ｎｍのセンサーを用い
て測定した結果約５０ｍＷ／ｃ−であり、波長が３６５
ｎｍのセンサーを用いて測定した結果、約３０ ｍ Ｗ
／ ｃｌＩｉであった。また、照射時間は２秒であっ
た。以上の工程を経た後、アルカリ現像液により現像処
理を施こす。以上の条件で得られたレジストパターンを
第１図に示す。従来法と比較し、半導体基板１の上に形
成されたレジスト形状が逆台形になることな（、良好な
レジストパターン２が形成されている。なおパターンサ
イズは１μｍである。
レジスト自体の光吸収現象により、パターン転写露光と
本発明による紫外線全面露光とから現像溶解速度の深さ
方向への勾配を相殺する方向に働（ことである。この結
果溶解速度のホトレジストの深さ方向依存性が小さ（な
る。照射時の照度は波長が２５４ｎｍのセンサーを用い
て測定した結果約５０ｍＷ／ｃ−であり、波長が３６５
ｎｍのセンサーを用いて測定した結果、約３０ ｍ Ｗ
／ ｃｌＩｉであった。また、照射時間は２秒であっ
た。以上の工程を経た後、アルカリ現像液により現像処
理を施こす。以上の条件で得られたレジストパターンを
第１図に示す。従来法と比較し、半導体基板１の上に形
成されたレジスト形状が逆台形になることな（、良好な
レジストパターン２が形成されている。なおパターンサ
イズは１μｍである。
以上、本発明によるレジストパターン形成方法の一実施
例を示したが、本発明の重要なことは、所定のパターン
をホトレジスト上に転写露光した後、基板を８０℃から
１３０℃までの温度範囲で加熱保持し、窒素雰囲気中で
、ラジカル発生に必要な３２０ｎｍ以下の第１の波長の
紫外光と同時に、ホトレジスト中の透過率が比較的大き
い第１の波長より長波長の第２の波長の紫外光を照射し
、現像時のホトレジスト溶解速度に、ホトレジスト主表
面は低く、内部はど高（なる勾配を持たせ、パターンを
ホトレジスト上に転写露光した時にホトレジスト自体の
光吸収現象により生じた、ホトレジスト主表面は高く内
部はど低い現像溶解速度の勾配を相殺することにより、
現像後のレジストパターンを逆台形状にすることな（、
コントラストの向上を図るものである。
例を示したが、本発明の重要なことは、所定のパターン
をホトレジスト上に転写露光した後、基板を８０℃から
１３０℃までの温度範囲で加熱保持し、窒素雰囲気中で
、ラジカル発生に必要な３２０ｎｍ以下の第１の波長の
紫外光と同時に、ホトレジスト中の透過率が比較的大き
い第１の波長より長波長の第２の波長の紫外光を照射し
、現像時のホトレジスト溶解速度に、ホトレジスト主表
面は低く、内部はど高（なる勾配を持たせ、パターンを
ホトレジスト上に転写露光した時にホトレジスト自体の
光吸収現象により生じた、ホトレジスト主表面は高く内
部はど低い現像溶解速度の勾配を相殺することにより、
現像後のレジストパターンを逆台形状にすることな（、
コントラストの向上を図るものである。
本実施例では、染料入りのレジストの場合を示したが、
ホトレジストはノボラック樹脂系でキノンジアジド系の
感光剤を含むレジストであれば良く、各レジストに対し
透過率が１０％以上である第２の波長の紫外光を選択す
れば、同様の効果が得られる。
ホトレジストはノボラック樹脂系でキノンジアジド系の
感光剤を含むレジストであれば良く、各レジストに対し
透過率が１０％以上である第２の波長の紫外光を選択す
れば、同様の効果が得られる。
発明の効果
本発明のレジストパターンの形成方法によれば、パター
ンをホトレジスト上に転写露光したのち、第１と第２の
波長の紫外光を全面に照射することにより簡便にレジス
トのコントラスト向上が図れ、高アスペクト比を有する
微細レジストパターンが安定して再現性良く形成できる
。
ンをホトレジスト上に転写露光したのち、第１と第２の
波長の紫外光を全面に照射することにより簡便にレジス
トのコントラスト向上が図れ、高アスペクト比を有する
微細レジストパターンが安定して再現性良く形成できる
。
第１図は本発明の方法を用いて形成されたレジストパタ
ーンの形状を示す図、第２図はノボラック樹脂系でキノ
ンジアジド系の感光剤を含むポジ形ホトレジストを２．
４μｍの厚さに塗布したときの吸光度の波長依存性の一
例を示す図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・レジストパ
ターン。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名／−’ｆ−
埒林Ｘ液 ２−一一シソズトバターン 第１図
ーンの形状を示す図、第２図はノボラック樹脂系でキノ
ンジアジド系の感光剤を含むポジ形ホトレジストを２．
４μｍの厚さに塗布したときの吸光度の波長依存性の一
例を示す図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・レジストパ
ターン。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名／−’ｆ−
埒林Ｘ液 ２−一一シソズトバターン 第１図
Claims (1)
- 基板上にノボラック樹脂系のキノンジアジド系の感光
剤を含むホトレジストを塗布し、同ホトレジスト上に所
定のパターンを露光後、前記基板を窒素雰囲気中で加熱
処理しながら、少なくとも前記ホトレジスト中に感光基
のラジカルを発生させる第１の波長の紫外光と、前記ホ
トレジスト中への透過率が１０％以上ある第２の波長の
紫外光を前記ホトレジストの全面に照射し、その後、現
像処理を施こすことを特徴とするレジストパターン形成
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070065A JP2506912B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レジストパタ―ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070065A JP2506912B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レジストパタ―ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243052A true JPH01243052A (ja) | 1989-09-27 |
| JP2506912B2 JP2506912B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=13420762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63070065A Expired - Lifetime JP2506912B2 (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | レジストパタ―ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2506912B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229657A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116838A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Sanyo Electric Co Ltd | レジストパタ−ン形成方法 |
| JPS6270837A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | Sony Corp | ポジ型レジスト及びその形成方法 |
| JPS6373243A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | レジストパタ−ン形成方法 |
-
1988
- 1988-03-24 JP JP63070065A patent/JP2506912B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116838A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-04 | Sanyo Electric Co Ltd | レジストパタ−ン形成方法 |
| JPS6270837A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | Sony Corp | ポジ型レジスト及びその形成方法 |
| JPS6373243A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | レジストパタ−ン形成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0229657A (ja) * | 1988-07-19 | 1990-01-31 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2506912B2 (ja) | 1996-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS63500616A (ja) | コントラスト強化層 | |
| JPH07261393A (ja) | ネガ型レジスト組成物 | |
| JPS63200531A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US5667942A (en) | Resist pattern forming method | |
| EP0244572B1 (en) | Capped two-layer resist process | |
| JP2506912B2 (ja) | レジストパタ―ン形成方法 | |
| JP3676947B2 (ja) | 半導体素子の製造装備、これを利用した半導体素子のパターン形成方法及びこれを適用した半導体素子製造用フォトレジスト | |
| JPH02264961A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JPH02264960A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JPH03276157A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS61116838A (ja) | レジストパタ−ン形成方法 | |
| JPS6373522A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100593662B1 (ko) | 개시제를 포함하는 반도체장치 제조용 포토레지스트 및 이를 이용한 포토리소그래피공정 | |
| JP2506637B2 (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JP2583987B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0466021B2 (ja) | ||
| JPH0385544A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JP2716296B2 (ja) | パターンの形成方法 | |
| KR0119272B1 (ko) | 광 스텝퍼와 e-빔 사진전사 혼합 공정방법 | |
| KR910006543B1 (ko) | 포토레지스트 현상액처리에 의한 현상선택비를 개선한 마스크패턴 형성방법 | |
| JPH03255613A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JPH05127385A (ja) | 感光性樹脂 | |
| JPS6156867B2 (ja) | ||
| JPS63133628A (ja) | ポジ型フオトレジストの処理方法 | |
| JPH04142541A (ja) | 電離放射線感応ネガ型レジスト |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |