JPH0213781B2 - - Google Patents
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- JPH0213781B2 JPH0213781B2 JP56029719A JP2971981A JPH0213781B2 JP H0213781 B2 JPH0213781 B2 JP H0213781B2 JP 56029719 A JP56029719 A JP 56029719A JP 2971981 A JP2971981 A JP 2971981A JP H0213781 B2 JPH0213781 B2 JP H0213781B2
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- Japan
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- resist film
- film
- polyvinyl carbazole
- thickness
- substrate
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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
- G03F7/004—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)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、リソグラフイー法を使用してなすパ
ターン形成方法に関する。特に、段差又は突起を
有する面に対し、リソグラフイー法を使用してな
すパターン形成方法の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pattern forming method using lithography. In particular, the present invention relates to an improvement in a method of forming a pattern using lithography on a surface having steps or protrusions.
半導体装置の製造方法には、段差又は突起を有
する面にリソグラフイー法を適用して、段差又は
突起の存在にかゝわらず均一なパターンを形成す
べき工程がある。例えば、基板に平行する平面上
に突出して形成された第１層配線を覆つて形成さ
れた燐硅酸ガラス（PSG）層の所望の位置に選
択的に開口を形成する場合等である。 A method of manufacturing a semiconductor device includes a step in which a lithography method is applied to a surface having a step or a protrusion to form a uniform pattern regardless of the presence of the step or protrusion. For example, an opening may be selectively formed at a desired position in a phosphosilicate glass (PSG) layer formed to cover a first layer wiring formed protruding on a plane parallel to the substrate.
かゝる場合、１層のレジスト膜を使用してリソ
グラフイー法を実行すると、突出部上のレジスト
膜の膜厚が薄くなるので、ピンホールが発生して
マスク特性を低下させる欠点があり、又、段差の
ためレジスト膜の膜厚が場所により不均一となる
ので、使用するマスクのパターン幅と形成される
パターンのパターン幅との比率が突出部上と平面
部上とで不均一になるという欠点がある。 In such a case, if the lithography method is performed using a single layer of resist film, the thickness of the resist film on the protrusion becomes thinner, which has the disadvantage of generating pinholes and degrading mask characteristics. In addition, because the thickness of the resist film becomes uneven depending on the location due to the step difference, the ratio of the pattern width of the mask used to the pattern width of the pattern to be formed becomes uneven between the protruding portion and the flat portion. There is a drawback.
これらの欠点を解消するために、レジスト膜を
２層にする方法が採られている。この改良された
方法によれば、ピンホールの問題はほゞ完全に解
消されるが、第１図に示すようにレジスト膜の膜
厚が突起上と突起の存在しない平面上とで均一で
はなくなるため、パターン精度の改善には多くを
期待し難い。図において、２は半導体基板１上に
存在する突起であり、３，４は夫々下層及び上層
レジスト膜であり、５は電子ビームである。各レ
ジスト膜３，４の厚さは突起２上においては基板
１上におけるよりも薄いので、露光されるレジス
ト膜のパターン幅は後者の方が大きくなり、パタ
ーン幅に誤差が発生しパターニング精度が悪くな
るという欠点がある。 In order to eliminate these drawbacks, a method of forming a two-layer resist film has been adopted. According to this improved method, the problem of pinholes is almost completely resolved, but as shown in Figure 1, the thickness of the resist film becomes uneven between the protrusions and the flat surface where there are no protrusions. Therefore, it is difficult to expect much improvement in pattern accuracy. In the figure, 2 is a protrusion existing on the semiconductor substrate 1, 3 and 4 are lower and upper resist films, respectively, and 5 is an electron beam. Since the thickness of each resist film 3, 4 is thinner on the protrusion 2 than on the substrate 1, the pattern width of the exposed resist film is larger on the latter, which causes an error in the pattern width and reduces patterning accuracy. The drawback is that it gets worse.
本発明の目的はかゝる欠点を解消することにあ
り、リソグラフイー法が適用される面に段差又は
突起が存在し、そのため、レジスト膜の厚さが不
均一であつても、形成されるパターン幅には不均
一が生ずることはなく、良好なパターニング精度
を有する、リソグラフイー法を使用するパターン
形成方法を提供することにある。その要旨は、二
層のレジスト膜を使用してなすリソグラフイー法
を使用するパターン形成方法において、レジスト
膜の厚さが不均一となる下層レジスト膜のレジス
ト材としてポリビニールカルバゾールを使用する
ことにあり、さらに詳細には、表面に突出部２を
有する基板１上に、突出部２上で薄く、基板１の
表面では厚くポリビニールカルバゾールよりなる
下層レジスト膜６を塗布し、下層レジスト膜６上
に所望の上層レジスト膜７を塗布し、上層レジス
ト膜７上から、上層レジスト膜７および下層レジ
スト膜６を露光することにある。そして、本発明
の立脚する自然法則は、通常のネガ型、レジスト
にあつては照射量を一定としてレジスト膜厚を変
化させても残膜率に変化は認められないにもかゝ
わらず、ポリビニールカルバゾールにあつては照
射量を一定としてレジスト膜厚を大きくした場合
残膜率が小さくなり、換言すれば、膜厚を大きく
した場合感度が低くなるというポリビニールカル
バゾールの性質である。尚、レジストの感度と
は、特定のレジストに対し特定の現像液を特定の
現像時間使用することを前程とし、特定の残膜率
を得るに要する照射量をいう。 The purpose of the present invention is to eliminate such drawbacks, and because there are steps or protrusions on the surface to which the lithography method is applied, even if the thickness of the resist film is uneven, it is possible to form a resist film. It is an object of the present invention to provide a pattern forming method using a lithography method that does not cause non-uniformity in pattern width and has good patterning accuracy. The gist is that polyvinyl carbazole is used as a resist material for the lower resist film in a pattern forming method using lithography using a two-layer resist film, which results in uneven thickness of the resist film. More specifically, on a substrate 1 having protrusions 2 on the surface, a lower resist film 6 made of polyvinyl carbazole is applied thinly on the protrusions 2 and thickly on the surface of the substrate 1. A desired upper resist film 7 is coated on the upper resist film 7, and the upper resist film 7 and the lower resist film 6 are exposed to light from above the upper resist film 7. The natural law on which the present invention is based is that in the case of ordinary negative-type resists, even if the resist film thickness is changed while the irradiation dose is constant, no change is observed in the residual film rate. In the case of polyvinyl carbazole, when the resist film thickness is increased while the irradiation dose is constant, the remaining film rate decreases.In other words, when the film thickness is increased, the sensitivity decreases, which is a property of polyvinyl carbazole. Note that the sensitivity of a resist refers to the amount of irradiation required to obtain a specific residual film rate using a specific developer for a specific developing time for a specific resist.
以下、本発明の原理と本発明の一実施例につ
き、図面を参照しつゝ説明し、本発明の構成と特
有の効果とを明らかにする。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The principle of the present invention and one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings to clarify the structure and unique effects of the present invention.
通常のレジストにあつては、照射量を一定とし
てレジスト膜厚を変化させた場合、残膜率に変化
は認められない。ところが、ポリビニールカルバ
ゾールにあつては、レジスト膜厚をパラメータと
して変化させながら、照射量（クーロン／cm2）対
残膜率の関係を求めると第２図の如くなる。図に
おいてＡは初期膜厚が0.5μmの場合の結果を示
し、Ｂは1.5μmの場合の結果を示す。図から明ら
かなように、ポリビニールカルバゾールの場合、
初期膜厚が大きくなると、特定の残膜率を得るた
めに必要な照射量は増大する。換言すれば、特定
の照射量を与えた場合、初期膜厚が大きくなる
と、残膜率が減少する。 In the case of a normal resist, when the resist film thickness is changed while keeping the irradiation dose constant, no change is observed in the residual film rate. However, in the case of polyvinyl carbazole, when the relationship between the irradiation amount (coulombs/cm 2 ) and the remaining film rate is determined while changing the resist film thickness as a parameter, the result is as shown in FIG. In the figure, A shows the results when the initial film thickness was 0.5 μm, and B shows the results when the initial film thickness was 1.5 μm. As is clear from the figure, in the case of polyvinyl carbazole,
As the initial film thickness increases, the amount of irradiation required to obtain a specific film remaining rate increases. In other words, when a specific irradiation dose is given, the remaining film rate decreases as the initial film thickness increases.
一方、第１図に示す如き２層のレジスト膜を使
用する場合、突出部上のレジスト膜厚が薄い領域
でも、平面部上のレジスト膜厚が厚い領域でも露
光量は当然同一であるから、下層にポリビニール
カルバゾールを使用した場合、平面部上における
残膜率が突出部上における残膜率よりも小さくな
る。このことは、第１図に斜線の入れられた台形
に示された感光領域が第３図に斜線の入れられた
矩形にて示された領域に変化することを意味し、
結果として、レジスト膜厚の如何にかゝわらず、
感光領域が垂直的となり、良好なパターン精度が
得られるものと考えられる。 On the other hand, when using a two-layer resist film as shown in FIG. 1, the exposure amount is naturally the same in areas where the resist film is thin on the protrusion and in areas where the resist film is thick on the flat surface. When polyvinyl carbazole is used for the lower layer, the percentage of film remaining on the flat portion is smaller than that on the protruding portion. This means that the photosensitive area indicated by the hatched trapezoid in FIG. 1 changes to the area indicated by the hatched rectangle in FIG.
As a result, regardless of the resist film thickness,
It is thought that the photosensitive area becomes vertical and good pattern accuracy can be obtained.
この技術的思想を具体化した実施例として、第
３図に示す如き試行を実施した。図において、１
はシリコン（Si）基板であり、２は突出部であ
り、６はポリビニールカルバゾールよりなる下層
レジスト膜であり、７はジアリルオルソフタレー
ト（80％残膜率に対応する照射量3.5×10-5c／
cm2）よりなる上層レジスト膜である。５は電子ビ
ームである。かゝる構成において、試行を繰り返
して、上記の効果を確認した。 As an example embodying this technical idea, a trial as shown in FIG. 3 was carried out. In the figure, 1
is a silicon (Si) substrate, 2 is a protrusion, 6 is a lower resist film made of polyvinyl carbazole, and 7 is diallyl orthophthalate (irradiation dose 3.5 × 10 -5 corresponding to 80% residual film rate). c／
cm 2 ) is the upper resist film. 5 is an electron beam. In this configuration, trials were repeated and the above effects were confirmed.
たゞ、ポリビニールカルバゾールの感度は通常
使用されるレジストに比べて、感度が低いという
欠点がある。第２図よりも明らかなとおり、初期
膜厚1.5μmにおいて80％残膜率に対応する照射量
はおよそ５×10-5クーロン／cm2であり、例えば上
層にポリ（グリシジルメタアクリレート−エチル
アクリレート）の使用を行なう場合の60％残膜率
に対応する照射量は１×10-6クーロン／cm2である
ので上層と下層の差がかなり大きい。この欠点を
解消するためには、他のレジストとポリビニール
カルバゾールとの混合物として使用するなり、他
の物質とポリビニールカルバゾールととの共重合
体として使用すれば、一定限度において上記欠点
は解消される。 However, the sensitivity of polyvinyl carbazole is lower than that of commonly used resists. As is clear from Fig. 2, the irradiation dose corresponding to 80% residual film rate when the initial film thickness is 1.5 μm is approximately 5 × 10 -5 coulombs/cm 2 . ), the irradiation amount corresponding to a 60% residual film rate is 1×10 −6 coulomb/cm 2 , so the difference between the upper layer and the lower layer is quite large. In order to eliminate this drawback, the above drawback can be overcome within a certain limit by using a mixture of other resists and polyvinyl carbazole, or by using a copolymer of other materials and polyvinyl carbazole. Ru.
以上説明せるとおり、本発明によれば、二層の
レジスト膜を使用してなすリソグラフイー法を使
用するパターン形成方法において、下層レジスト
にポリビニールカルバゾールが使用されており、
表面に突出部を有する基板上に、突出部上で薄
く、基板の表面では厚くポリビニールカルバゾー
ルよりなる下層レジスト膜を塗布し、下層レジス
ト膜上に所望の上層レジスト膜を塗布し、上層レ
ジスト膜上から、上層レジスト膜および下層レジ
スト膜を露光することとされているので、リソグ
ラフイー法が適用される面に段差又は突起が存在
し、そのため、レジスト膜の厚さが不均一である
にもかかわらず形成されるパターン幅には不均一
が生ずることはなく、良好なパターニング精度を
有する、リソグラフイー法を使用するパターン形
成方法を提供することができる。 As explained above, according to the present invention, in a pattern forming method using a lithography method using a two-layer resist film, polyvinyl carbazole is used as the lower layer resist,
On a substrate having protrusions on the surface, a lower resist film made of polyvinyl carbazole is coated thinly on the protrusions and thickly on the surface of the substrate, a desired upper resist film is coated on the lower resist film, and the upper resist film is coated. Since the upper resist film and the lower resist film are exposed from above, even if there are steps or protrusions on the surface to which lithography is applied, and the thickness of the resist film is uneven. Regardless, it is possible to provide a pattern forming method using a lithography method that does not cause non-uniformity in the width of the formed pattern and has good patterning accuracy.
第１図は、本発明の解消すべき問題を説明する
ための説明図であり、第２図は、ポリビニールカ
ルバゾールの照射量対残膜率関係を示すグラフで
あり、初期膜厚をパラメータとして測定され、Ｘ
軸は対数目盛で表わされている。第３図は本発明
の一実施例に係るパターン形成方法の構成を説明
する説明図である。
１……基板、２……突出、５……電子ビーム、
６……ポリビニールカルバゾールよりなる下層レ
ジスト膜、７……ジアリルオルソフタレートより
なる上層レジスト膜。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the problem to be solved by the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the relationship between the irradiation amount and the residual film rate of polyvinyl carbazole, with the initial film thickness as a parameter. measured, x
The axes are represented on a logarithmic scale. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating the configuration of a pattern forming method according to an embodiment of the present invention. 1...Substrate, 2...Protrusion, 5...Electron beam,
6... Lower resist film made of polyvinyl carbazole, 7... Upper resist film made of diallyl orthophthalate.
Claims (1)
部２上で薄く、該基板１の表面では厚くポリビニ
ールカルバゾールよりなる下層レジスト膜６を塗
布し、 該下層レジスト膜６上に所望の上層レジスト膜
７を塗布し、 該上層レジスト膜７上から、該上層レジスト膜
７および下層レジスト膜６を露光する ことを特徴とするパターン形成方法。[Scope of Claims] 1. On a substrate 1 having a protrusion 2 on the surface, a lower resist film 6 made of polyvinyl carbazole is applied thinly on the protrusion 2 and thickly on the surface of the substrate 1; A pattern forming method comprising: coating a desired upper resist film 7 on the film 6; and exposing the upper resist film 7 and the lower resist film 6 from above the upper resist film 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56029719A JPS57143828A (en) | 1981-03-02 | 1981-03-02 | Method of pattern formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56029719A JPS57143828A (en) | 1981-03-02 | 1981-03-02 | Method of pattern formation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57143828A JPS57143828A (en) | 1982-09-06 |
| JPH0213781B2 true JPH0213781B2 (en) | 1990-04-05 |
Family
ID=12283910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56029719A Granted JPS57143828A (en) | 1981-03-02 | 1981-03-02 | Method of pattern formation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57143828A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0512295U (en) * | 1991-08-02 | 1993-02-19 | 文宏 西尾 | Mobile phone holder |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5796333A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Fujitsu Ltd | Production of substrate for exposure of charged beam |
-
1981
- 1981-03-02 JP JP56029719A patent/JPS57143828A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0512295U (en) * | 1991-08-02 | 1993-02-19 | 文宏 西尾 | Mobile phone holder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57143828A (en) | 1982-09-06 |
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