JPH02126264A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
- Publication number
- JPH02126264A JPH02126264A JP63280787A JP28078788A JPH02126264A JP H02126264 A JPH02126264 A JP H02126264A JP 63280787 A JP63280787 A JP 63280787A JP 28078788 A JP28078788 A JP 28078788A JP H02126264 A JPH02126264 A JP H02126264A
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- Japan
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- resist
- mask
- exposed
- pattern
- exposure
- 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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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
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/7045—Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam
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、半導体製造等のリングラフィ工程におけるパ
ターン形成方法に関する。
ターン形成方法に関する。
従来の技術
ポジ型レジストのパターン形成において、パターン露光
後、露光部を不溶化させその後全面露光して現像する工
程を用いたプロセスによるパターン形成方法は、その２
回目の露光は通常、前記前面露光である。
後、露光部を不溶化させその後全面露光して現像する工
程を用いたプロセスによるパターン形成方法は、その２
回目の露光は通常、前記前面露光である。
このプロセスを第４図を用いて示す。
半導体等の基板１にポジｔ／ジス） （ＭＰ２４００゜
シブレイ）２を１．２μｍ形成し、マスク３を通してパ
ターンをｉ 線（ＮＡ ０．４０ ）４Ａで露光する（
第４図−（ａ））。次にアミン系化合物γでレジスト表
面の処理（気体吸着）をしてホットプレート５で加熱処
理を行い、露光部２ｏを不溶化する（第４図−Φ））。
シブレイ）２を１．２μｍ形成し、マスク３を通してパ
ターンをｉ 線（ＮＡ ０．４０ ）４Ａで露光する（
第４図−（ａ））。次にアミン系化合物γでレジスト表
面の処理（気体吸着）をしてホットプレート５で加熱処
理を行い、露光部２ｏを不溶化する（第４図−Φ））。
次に紫外線（ｉ線）４Ｂで全面露光を行い、未露光部２
１のみを現像液可溶とし（沈４図−（Ｃ））、さらにア
ルカリ現像液にて現像して現像液可溶となった部分２１
を除去し、０．６μｍ幅のネガ型のレジスト膜くターン
２Ｂを形成する（第４図−（ｄ））。
１のみを現像液可溶とし（沈４図−（Ｃ））、さらにア
ルカリ現像液にて現像して現像液可溶となった部分２１
を除去し、０．６μｍ幅のネガ型のレジスト膜くターン
２Ｂを形成する（第４図−（ｄ））。
発明が解決しようとする課題
しかし７、この様にして得られたノ（ターンプロファイ
ルは、パターン２Ｂに示すようにレジスト表面が膜減り
して、しかも逆チー／く形状であ−）た。
ルは、パターン２Ｂに示すようにレジスト表面が膜減り
して、しかも逆チー／く形状であ−）た。
ここで第３図を用いて原因を詳細に示す。第３図（＆）
においてマスク３を通して露光された光４Ａはレジスト
２の破線１００の部分内を露光する。しかし、次工程の
アミン系化合物７による処理は表面から行なうものであ
り、加熱処理により化合物がレジスト内に拡散され露光
部２０の不溶化が行われるが、レジスト底部では化合物
の拡散が十分でなく不溶化されにくい。よって露光部２
０の破線に囲まれた部分内が不溶化されることになる。
においてマスク３を通して露光された光４Ａはレジスト
２の破線１００の部分内を露光する。しかし、次工程の
アミン系化合物７による処理は表面から行なうものであ
り、加熱処理により化合物がレジスト内に拡散され露光
部２０の不溶化が行われるが、レジスト底部では化合物
の拡散が十分でなく不溶化されにくい。よって露光部２
０の破線に囲まれた部分内が不溶化されることになる。
また、光４Ａの露光量は、レジスト下部まで完全に光退
色させる必要があるため、通常の２倍のエネルギーが必
要とされる。
色させる必要があるため、通常の２倍のエネルギーが必
要とされる。
次に光４ＢＫより全面露光を行なうが、この露光の光４
Ｂは、不溶化した区域にも入シ、第３図（ｂ）′ｌｃ示
すように不溶化部２０より下の部分２１も露光され、露
光部２０以外すべて可溶性となる。
Ｂは、不溶化した区域にも入シ、第３図（ｂ）′ｌｃ示
すように不溶化部２０より下の部分２１も露光され、露
光部２０以外すべて可溶性となる。
よって次の現像によって、第３図（Ｃ）に示すような逆
テーバのレジストパターン２Ｂが形成されるわけである
。このような形状では実際の半導体プロセスに用いるこ
とは難しい。本発明は従来のくくター／形成方法におけ
るパターン形状の劣化を容易に解決することを目的とす
る。
テーバのレジストパターン２Ｂが形成されるわけである
。このような形状では実際の半導体プロセスに用いるこ
とは難しい。本発明は従来のくくター／形成方法におけ
るパターン形状の劣化を容易に解決することを目的とす
る。
課題を解決するための手段
本発明は、従来の問題点を解決するために、２回目の露
光を、全面露光ではなく、第１のマスクの反転した第２
のマスクでパターン露光することによって、レジスト表
面の膜減シが抑えられ、逆テーパーとならない理想的な
パターンを形成する方法である。
光を、全面露光ではなく、第１のマスクの反転した第２
のマスクでパターン露光することによって、レジスト表
面の膜減シが抑えられ、逆テーパーとならない理想的な
パターンを形成する方法である。
すなわち、本発明のパターン形成方法は、基板上にレジ
ストを塗布する工程と、第１のマスクを用いて前記レジ
ストをパターン露光する工程と、前記レジストの露光部
を不溶化する工程と、前記第１のマスクを反転した第２
のマスクを用いて、前記レジストをパターン露光する工
程と、前記レジストを現像して前記第２のマスクにて露
光した部分を除去する工程とを備えたものである。
ストを塗布する工程と、第１のマスクを用いて前記レジ
ストをパターン露光する工程と、前記レジストの露光部
を不溶化する工程と、前記第１のマスクを反転した第２
のマスクを用いて、前記レジストをパターン露光する工
程と、前記レジストを現像して前記第２のマスクにて露
光した部分を除去する工程とを備えたものである。
作 用
ポジ型ホトレジスト中の感光体は、紫外線露光により・
インデンカルボン酸（−ＣＯＯＨ）となるが、これにア
ミン系触媒（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｎ）を作用させると塩（−Ｃ
ｏｏ−Ｎ”Ｒ１Ｒ２Ｒ３） を生じ、１ｌＸＩｉ％−１
−ルコとにより、カルボン酸が脱離してインデンとなっ
て不溶化する。
インデンカルボン酸（−ＣＯＯＨ）となるが、これにア
ミン系触媒（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｎ）を作用させると塩（−Ｃ
ｏｏ−Ｎ”Ｒ１Ｒ２Ｒ３） を生じ、１ｌＸＩｉ％−１
−ルコとにより、カルボン酸が脱離してインデンとなっ
て不溶化する。
この場合、アミン系触媒処理はレジスト表面付近では、
不溶化が促進されるが、前述したごとく基板部では不溶
化されにくく、次の現像ではどうしても逆テーバパター
ンを形成する。
不溶化が促進されるが、前述したごとく基板部では不溶
化されにくく、次の現像ではどうしても逆テーバパター
ンを形成する。
そこで反転パターンを露光することにより、光がすでに
形成されている不溶化層の下部まで入り込むのを抑え、
はぼ垂直なパターンを形成することができる。また本発
明では２回目の露光の未露鰭が不溶化しているので、レ
ジスト膜減りがない理想的なパターンを形成することが
できる。さらに１回目の露光は、この膜減りを抑える目
的だけなので、少ない露光量で表面だけ、不溶化させれ
ばよく露光は短時間ですむため、スループットも短縮さ
れる。これは、２回目の露光にてパターンを形成し、１
回目の露光は補助的な役割を果たすという、従来の概念
とは異なった方式であるためである。
形成されている不溶化層の下部まで入り込むのを抑え、
はぼ垂直なパターンを形成することができる。また本発
明では２回目の露光の未露鰭が不溶化しているので、レ
ジスト膜減りがない理想的なパターンを形成することが
できる。さらに１回目の露光は、この膜減りを抑える目
的だけなので、少ない露光量で表面だけ、不溶化させれ
ばよく露光は短時間ですむため、スループットも短縮さ
れる。これは、２回目の露光にてパターンを形成し、１
回目の露光は補助的な役割を果たすという、従来の概念
とは異なった方式であるためである。
実施例
第１図は、本発明の一実施例の方法の要部を示すもので
ある。半導体等の基板１上にポジレジストを形成し、紫
外線４ｏをパターンマスク３を通して破線部分内を露光
して露光部分２０を形成する。この時の露光量は、レジ
スト下部まで完全に光退色させる必要はなく、通常よυ
も少なめでよい。更にアミン系化合物７で表面処理し、
加熱処理を加えるが、同様にレジスト下部まで不溶化さ
せる必要はなく、短時間の加熱処理で済む。よってこの
処理により斜線部で示す不溶化領域２００が形成される
（、）。この処理は、前述したごとく、レジスト２中の
感光体が紫外線４０によりインデンカルボン酸（−ＣＯ
ＯＨ）となり、これにアミン化合物触媒（Ｒ１Ｒ２Ｒ３
Ｎ）を作用させて塩（−Ｃｏｏ−Ｎ”Ｒ１Ｒ２Ｒ３）が
生じ、加熱Ｋ より、カルボン酸が脱離してインデンと
なり、不溶化領域２００が形成される。次にマスク３に
対する反転マスクθを通して紫外線４１にて露光する。
ある。半導体等の基板１上にポジレジストを形成し、紫
外線４ｏをパターンマスク３を通して破線部分内を露光
して露光部分２０を形成する。この時の露光量は、レジ
スト下部まで完全に光退色させる必要はなく、通常よυ
も少なめでよい。更にアミン系化合物７で表面処理し、
加熱処理を加えるが、同様にレジスト下部まで不溶化さ
せる必要はなく、短時間の加熱処理で済む。よってこの
処理により斜線部で示す不溶化領域２００が形成される
（、）。この処理は、前述したごとく、レジスト２中の
感光体が紫外線４０によりインデンカルボン酸（−ＣＯ
ＯＨ）となり、これにアミン化合物触媒（Ｒ１Ｒ２Ｒ３
Ｎ）を作用させて塩（−Ｃｏｏ−Ｎ”Ｒ１Ｒ２Ｒ３）が
生じ、加熱Ｋ より、カルボン酸が脱離してインデンと
なり、不溶化領域２００が形成される。次にマスク３に
対する反転マスクθを通して紫外線４１にて露光する。
この時、第１図（ｂ）に示すように破線部の外側の領域
２１が光退色されるが、マスク６の存在のため不溶化領
域２００の下部は露光されない。よって、次の現像工程
で領域２１を除去することにより、逆テーパにならず、
第４図（Ｃ）に示す様なアスペクト比の高いレジストパ
ターン２Ａが形成される。
２１が光退色されるが、マスク６の存在のため不溶化領
域２００の下部は露光されない。よって、次の現像工程
で領域２１を除去することにより、逆テーパにならず、
第４図（Ｃ）に示す様なアスペクト比の高いレジストパ
ターン２Ａが形成される。
なお、１回目と２回目の露光は、異なる波長の光でちっ
てもよく、この場合には定在波抑効果も生じ、良好な結
果が得られる。
てもよく、この場合には定在波抑効果も生じ、良好な結
果が得られる。
第２図を用いて本発明のパターン形成方法の具体例につ
いて説明する。
いて説明する。
半導体等の基板１上にポジ型レジスト
（ＭＰ２４００
シブレイ）２を１．２μｍ形成し、マスク３を通し一’
ｃｉｓ９ステッパー（ＮＡｏ。４０）により紫外線（ｉ
線）４０を従来より短時間で露光する（、）。次にアミ
ン系化合物γで処理（気体吸着）し、ホットプレート６
で加熱して露光部を不溶化させて不溶化領域２００を形
成する伽）。当初の反転マスク６を通してｉ線ステッパ
ーで１線４１を露光して領域２１をアルカリ現像液可溶
とする（、）。アルカリ現像液を用い６０秒のパドル現
像を行ってレジストパターン２００を形成した。この結
果、膜減りのない垂直に近い１頃テーバの良好な０．６
μｍのレジストパターン２Ａが形成された（ｄ）。
ｃｉｓ９ステッパー（ＮＡｏ。４０）により紫外線（ｉ
線）４０を従来より短時間で露光する（、）。次にアミ
ン系化合物γで処理（気体吸着）し、ホットプレート６
で加熱して露光部を不溶化させて不溶化領域２００を形
成する伽）。当初の反転マスク６を通してｉ線ステッパ
ーで１線４１を露光して領域２１をアルカリ現像液可溶
とする（、）。アルカリ現像液を用い６０秒のパドル現
像を行ってレジストパターン２００を形成した。この結
果、膜減りのない垂直に近い１頃テーバの良好な０．６
μｍのレジストパターン２Ａが形成された（ｄ）。
１回目の露光を、エキシマステツバ−（ＮＡＯ，３５）
を用いて２４８ ｎｍのエキシマレーザ光にて行った。
を用いて２４８ ｎｍのエキシマレーザ光にて行った。
その後、上記実施例と同様の処理実験を行った。その結
果、アスペクト比がａＳＯの良好な０．４μｍの良好な
レジストバター／を得た。
果、アスペクト比がａＳＯの良好な０．４μｍの良好な
レジストバター／を得た。
発明の効果
本発明の方法により、リングラフィ工程におけるレジス
トパターン形成を良好な形状で得ることができ、またス
ループットも良好であり、容易に工業的利用を可能とす
ることができ、工業的価値が高い。
トパターン形成を良好な形状で得ることができ、またス
ループットも良好であり、容易に工業的利用を可能とす
ることができ、工業的価値が高い。
第１図、第２図は本発明の方法によるパターン形成方法
の実施例の工程断面面、第３図、第４図は従来のパター
ン形成方法の工程断面図である。 １・・・・・基板、２・・・・・・ポジレジスト（ＭＰ
２４００）、３・−・・・・マスク、４・・・・・・紫
外線〔ｉ線（３ＳＳ−−））、５・・・・・・ホットプ
レート、６・・・・・・反転マスク、了・・・・・・ア
ミン系化合物、２００・・・・・・不溶化領域、２人・
・・・・・レジストパターン。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名第 ■ 第 図
の実施例の工程断面面、第３図、第４図は従来のパター
ン形成方法の工程断面図である。 １・・・・・基板、２・・・・・・ポジレジスト（ＭＰ
２４００）、３・−・・・・マスク、４・・・・・・紫
外線〔ｉ線（３ＳＳ−−））、５・・・・・・ホットプ
レート、６・・・・・・反転マスク、了・・・・・・ア
ミン系化合物、２００・・・・・・不溶化領域、２人・
・・・・・レジストパターン。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名第 ■ 第 図
Claims (3)
- （１）基板上にレジストを塗布する工程と、第１のマス
クを用いて前記レジストをパターン露光する工程と、前
記レジストの露光部を不溶化する工程と、前記第１のマ
スクを反転した第２のマスクを用いて、前記レジストの
第１マスクによる未露光部を選択的に露光する工程と、
前記レジストを現像して前記第２のマスクにて露光した
部分のレジストを除去する工程とを備えたことを特徴と
するパターン形成方法。 - （２）第１のマスクを使った露光と前記第２のマスクを
使った露光が、異なる波長の光で行なわれることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載のパターン形成方法
。 - （３）露光部を不溶化する工程が、アミン系化合物のレ
ジストへの吸着と加熱によることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280787A JPH02126264A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280787A JPH02126264A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02126264A true JPH02126264A (ja) | 1990-05-15 |
Family
ID=17629951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63280787A Pending JPH02126264A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02126264A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6218089B1 (en) * | 1998-05-22 | 2001-04-17 | Micron Technology, Inc. | Photolithographic method |
| JP2006285431A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動販売機 |
| JP2011086724A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Tokyo Electron Ltd | 現像処理方法及び現像処理装置 |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP63280787A patent/JPH02126264A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6218089B1 (en) * | 1998-05-22 | 2001-04-17 | Micron Technology, Inc. | Photolithographic method |
| US6556277B2 (en) | 1998-05-22 | 2003-04-29 | Micron Technology, Inc. | Photolithographic apparatus |
| JP2006285431A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動販売機 |
| JP2011086724A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Tokyo Electron Ltd | 現像処理方法及び現像処理装置 |
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