JPH02183256A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
- Publication number
- JPH02183256A JPH02183256A JP1002991A JP299189A JPH02183256A JP H02183256 A JPH02183256 A JP H02183256A JP 1002991 A JP1002991 A JP 1002991A JP 299189 A JP299189 A JP 299189A JP H02183256 A JPH02183256 A JP H02183256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- resist
- resist layer
- ultraviolet rays
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、架橋剤含有ポジ型フォトレジストを用いた
イメージリバース法によるパターン形成方法に関する。
イメージリバース法によるパターン形成方法に関する。
（従来の技術）
今日、ＬＳＩの高集積化、高速化に伴い、ＦＥＴ等の素
子の性能向上が求められている。このためには、ゲート
長を短縮する等の微細加工技術が欠かせない技術である
。このような微細加工を行なうためには、基板上に微細
なパターンを形成する技術が必要であり、その一つの方
法としてイメーシリバース法が知られている。イメージ
リバース法は、従来、金属配線等を形成するためのりフ
トオフ法に主に用いられている。しかしながら、現像コ
ントラストを増大させることにより解像性を向上させる
ことができることから、他の微細加工にも有利であると
考えられている。
子の性能向上が求められている。このためには、ゲート
長を短縮する等の微細加工技術が欠かせない技術である
。このような微細加工を行なうためには、基板上に微細
なパターンを形成する技術が必要であり、その一つの方
法としてイメーシリバース法が知られている。イメージ
リバース法は、従来、金属配線等を形成するためのりフ
トオフ法に主に用いられている。しかしながら、現像コ
ントラストを増大させることにより解像性を向上させる
ことができることから、他の微細加工にも有利であると
考えられている。
イメージリバース法は、まず基板上に架橋剤含有ポジ型
フォトレジストの層を形成し、このレジスト層に紫外線
を用いてパターンを露光し、次いでベーキングすること
により露光部分のレジストを熱架橋させ、さらに遠紫外
線を用いてレジスト層全面を露光した後現像することに
よってレジストパターンを形成する。この方法では、最
初の紫外線を用いたパターン露光とそれに続くベーキン
グにより露光部分のレジストが架橋し、この部分が次に
レジスト全面に照射される遠紫外線を遮断するマスクと
して機能する。ベーキングの後に行なわれる遠紫外線の
照射により、上記紫外線に露光した部分以外のレジスト
は現像液に対して可溶性となり、現像により除去される
。したがって、最終的に基板上に残るレジストは最初に
紫外線を用いて露光された部分であり、ポジ型のレジス
トを用いていながらネガ型のパターンが得られる結果と
なる。
フォトレジストの層を形成し、このレジスト層に紫外線
を用いてパターンを露光し、次いでベーキングすること
により露光部分のレジストを熱架橋させ、さらに遠紫外
線を用いてレジスト層全面を露光した後現像することに
よってレジストパターンを形成する。この方法では、最
初の紫外線を用いたパターン露光とそれに続くベーキン
グにより露光部分のレジストが架橋し、この部分が次に
レジスト全面に照射される遠紫外線を遮断するマスクと
して機能する。ベーキングの後に行なわれる遠紫外線の
照射により、上記紫外線に露光した部分以外のレジスト
は現像液に対して可溶性となり、現像により除去される
。したがって、最終的に基板上に残るレジストは最初に
紫外線を用いて露光された部分であり、ポジ型のレジス
トを用いていながらネガ型のパターンが得られる結果と
なる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、従来のイメージリバース法では、紫外線
を用いたパターン露光を°５００ａ＋Ｊ／ｃ＋ｎ２以下
の照射量で行なっている。このためレジストの露光部分
の架橋度が小さくなり、現像時の膜減りによるパターン
細り等の解像性の劣化、および耐ドライエツチング性の
低下などの原因となっている。
を用いたパターン露光を°５００ａ＋Ｊ／ｃ＋ｎ２以下
の照射量で行なっている。このためレジストの露光部分
の架橋度が小さくなり、現像時の膜減りによるパターン
細り等の解像性の劣化、および耐ドライエツチング性の
低下などの原因となっている。
この発明は、解像性および硬化後の耐ドライエツチング
性に優れたレジストパターンの形成方法を提供すること
を目的とする。
性に優れたレジストパターンの形成方法を提供すること
を目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記問題点に鑑み、この発明は、
被処理基板上に架橋剤含有ポジ型フォトレジストを塗布
して基板上にレジスト層を形成する工程と、 基板上に形成したレジスト層に紫外線を用いて所望のパ
ターンを露光する工程と、 紫外線を用いてパターンを露光したレジスト層をベーク
して、紫外線に感光したレジスト部分を熱架橋させる工
程と、 ベークしたレジスト層全面にわたって遠紫外線を照射す
る工程と、 遠紫外線を照射したレジスト層を現像処理する工程とを
有するパターン形成方法において、レジスト層上にパタ
ーンを露光するために用いる紫外線の照射量を１０００
ないし２０００ＩＩＩＪ／ ｃ＋ｎ ２とすることを特
徴とするパターン形成方法を提供するものである。
して基板上にレジスト層を形成する工程と、 基板上に形成したレジスト層に紫外線を用いて所望のパ
ターンを露光する工程と、 紫外線を用いてパターンを露光したレジスト層をベーク
して、紫外線に感光したレジスト部分を熱架橋させる工
程と、 ベークしたレジスト層全面にわたって遠紫外線を照射す
る工程と、 遠紫外線を照射したレジスト層を現像処理する工程とを
有するパターン形成方法において、レジスト層上にパタ
ーンを露光するために用いる紫外線の照射量を１０００
ないし２０００ＩＩＩＪ／ ｃ＋ｎ ２とすることを特
徴とするパターン形成方法を提供するものである。
（作用）
イメージリバース法では、まず、レジストに紫外線を用
いてパターンを露光し、次いで露光後のレジストをベー
クすることによってレジストの露光部分を熱架橋させる
。次に、遠紫外線をレジストの全面に照射し、前記工程
により架橋したレジスト部分以外を現像液に対して可溶
化する。この場合、パターン露光の際の紫外線の照射量
が大きい程レジストの架橋度も大きくなり、レジストの
架橋度が大きい程現像液に対する不溶化がより顕著とな
る。したがって、イメージリバース法は、パターン露光
の際の照射量を大きくすることにより、パターン露光に
よる露光部分と某露光部分との現像時における溶解速度
差が大きくなり、現像コントラストをあげることができ
る。
いてパターンを露光し、次いで露光後のレジストをベー
クすることによってレジストの露光部分を熱架橋させる
。次に、遠紫外線をレジストの全面に照射し、前記工程
により架橋したレジスト部分以外を現像液に対して可溶
化する。この場合、パターン露光の際の紫外線の照射量
が大きい程レジストの架橋度も大きくなり、レジストの
架橋度が大きい程現像液に対する不溶化がより顕著とな
る。したがって、イメージリバース法は、パターン露光
の際の照射量を大きくすることにより、パターン露光に
よる露光部分と某露光部分との現像時における溶解速度
差が大きくなり、現像コントラストをあげることができ
る。
この発明のパターン形成方法においては、パターン露光
の際の照射量を１０００〜２０００ａＪ／ ｃｍ ２で
行なうが、これはパターン露光によるレジストの露光部
分が充分に架橋し、現像後の残膜率が１００％となる照
射量以上の量である。したがって、この発明のパターン
形成方法は現像による膜減りがない。
の際の照射量を１０００〜２０００ａＪ／ ｃｍ ２で
行なうが、これはパターン露光によるレジストの露光部
分が充分に架橋し、現像後の残膜率が１００％となる照
射量以上の量である。したがって、この発明のパターン
形成方法は現像による膜減りがない。
また、上述したように、パターン露光によるレジストの
露光部分が充分に架橋するので、耐ドライエツチング性
が向上する。
露光部分が充分に架橋するので、耐ドライエツチング性
が向上する。
（実施例）
以下、図面を参照してこの発明の方法を具体的に説明す
る。
る。
まず、第１図（ａ）に示すように、被処理基板である被
加工膜（例えばＳｉＯ’２）を有するＧａＡｓウェハー
１上に、架橋剤含有ノボラック系ポジ型レジストであ
るＡＺ５２１４ （ヘキスト・ジャパン社製）を塗布し
、膜厚１，５μ−のレジスト層２を形成する。
加工膜（例えばＳｉＯ’２）を有するＧａＡｓウェハー
１上に、架橋剤含有ノボラック系ポジ型レジストであ
るＡＺ５２１４ （ヘキスト・ジャパン社製）を塗布し
、膜厚１，５μ−のレジスト層２を形成する。
レジスト層２を形成した後、大気中で９０℃で２分間程
度のソフトベークを行なう。
度のソフトベークを行なう。
次いで、第１図（ｂ）に示すように、露光装置を用い、
所望のパターンに従って、レジスト層２上にｇ線（波長
４３８ｒｖ） ３を照射量２０口０ＩＩＪ／ｃＩ１１
２で照射する。
所望のパターンに従って、レジスト層２上にｇ線（波長
４３８ｒｖ） ３を照射量２０口０ＩＩＪ／ｃＩ１１
２で照射する。
パターンを露光した後、大気中で１１５℃で１分３０秒
程度のベークを行ない、第１図（Ｃ）に示すようにレジ
ストの露光部分４を熱架橋させる。
程度のベークを行ない、第１図（Ｃ）に示すようにレジ
ストの露光部分４を熱架橋させる。
ベークした後、第１図（ｄ）に示すように、レジスト全
面に波長２９０ｒｖの遠紫外線６を１分程度照射する。
面に波長２９０ｒｖの遠紫外線６を１分程度照射する。
これにより、パターン露光の際の未露光部分５は現像液
に対して可溶となる。
に対して可溶となる。
最後に、基板１を、５０％希釈したレジストの専用現像
液に室温で１分間浸漬することによりレジストの現像を
行ない、パターン露光における未露光部分５を溶解除去
する。
液に室温で１分間浸漬することによりレジストの現像を
行ない、パターン露光における未露光部分５を溶解除去
する。
これを洗浄し、さらに乾燥することによって、第１図（
ｅ）に示すようなパターンゐ（形成された基板を得るこ
とができる。
ｅ）に示すようなパターンゐ（形成された基板を得るこ
とができる。
なお、より耐ドライエツチング性に優れたレジストパタ
ーンを形成するためには、以下の様な点を考慮すれば良
いことが発明者達の実験の結果確認できた。
ーンを形成するためには、以下の様な点を考慮すれば良
いことが発明者達の実験の結果確認できた。
この発明のパターン形成方法においては、基板上に形成
されたレジスト層にパターンを露光する際に紫外線を使
用する。ここでいう紫外線とは、波長４３８ｎｉのいわ
ゆるｇ線をも含めた光である。
されたレジスト層にパターンを露光する際に紫外線を使
用する。ここでいう紫外線とは、波長４３８ｎｉのいわ
ゆるｇ線をも含めた光である。
この発明のパターン形成方法において使用する紫外線と
しては、前記のｇ線、または波長３８５ｎｎ＋のいわゆ
るｉ線が好ましく、特にｇ線が好ましい。
しては、前記のｇ線、または波長３８５ｎｎ＋のいわゆ
るｉ線が好ましく、特にｇ線が好ましい。
レジスト層にパターンを露光する際の前記紫外線の照射
量は１０００ないし２０００ＩＩｌｊ／ｃＩ１１２であ
り、好ましくは１５００ないし２０００ｍＪ／ ｃｍ
２である。
量は１０００ないし２０００ＩＩｌｊ／ｃＩ１１２であ
り、好ましくは１５００ないし２０００ｍＪ／ ｃｍ
２である。
紫外線を照射したレジストの露光部分を架橋させるため
の加熱は、使用するレジストによって異なるが、ノボラ
ック系ポジ型レジストを用いた場合には、通常１１５な
いし １２０℃で、１ないし２分間行なう。
の加熱は、使用するレジストによって異なるが、ノボラ
ック系ポジ型レジストを用いた場合には、通常１１５な
いし １２０℃で、１ないし２分間行なう。
レジスト層をベークした後、レジスト層全面に遠紫外線
を照射する。ここでいう遠紫外線とは、波長２９０ｔｖ
の光をも含めたものであり、特には波長２９０ｎｓの光
が好ましい。
を照射する。ここでいう遠紫外線とは、波長２９０ｔｖ
の光をも含めたものであり、特には波長２９０ｎｓの光
が好ましい。
被処理基板上に架橋剤含有ポジ型フォトレジストを塗布
する方法としては、通常基板上にレジスト層を形成する
際に用いる方法を使用することができ、例えば、スピン
コーティング等を好適に用いることができる。
する方法としては、通常基板上にレジスト層を形成する
際に用いる方法を使用することができ、例えば、スピン
コーティング等を好適に用いることができる。
ここで用いられる架橋剤含有ポジ型フォトレジストとし
ては、この発明のパターン形成方法において使用される
波長の紫外線および遠紫外線に感光性を有し、ベーキン
グによって紫外線に感光した部分を架橋させる架橋剤を
含有するものであればどのようなレジストでも使用する
ことができる。
ては、この発明のパターン形成方法において使用される
波長の紫外線および遠紫外線に感光性を有し、ベーキン
グによって紫外線に感光した部分を架橋させる架橋剤を
含有するものであればどのようなレジストでも使用する
ことができる。
このようなフォトレジストとしては、架橋剤含有ノボラ
ック系ポジ型レジストが知られている。
ック系ポジ型レジストが知られている。
基板上に前記フォトレジストを塗布してレジスト層を形
成した後、レジスト層に残留する溶媒を除去し、および
／または基板とレジスト層との密告性を高める目的でレ
ジスト層をベークすることが好ましい。
成した後、レジスト層に残留する溶媒を除去し、および
／または基板とレジスト層との密告性を高める目的でレ
ジスト層をベークすることが好ましい。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、解像性および硬化後
の耐ドライエツチング性に優れたレジストパターンの形
成方法が提供される。
の耐ドライエツチング性に優れたレジストパターンの形
成方法が提供される。
第１図はこの発明の詳細な説明する図である。
ｌ・・・被処理基板、２・・・レジスト層、４・・・露
光部分、５・・・未露光部分。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
光部分、５・・・未露光部分。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
Claims (4)
- （１）被処理基板上に架橋剤含有ポジ型フォトレジスト
を塗布して基板上にレジスト層を形成する工程と、 基板上に形成したレジスト層に紫外線を用いて所望のパ
ターンを露光する工程と、 紫外線を用いてパターンを露光したレジスト層をベーク
して、紫外線に感光したレジスト部分を熱架橋させる工
程と、 ベークしたレジスト層全面にわたって遠紫外線を照射す
る工程と、 遠紫外線を照射したレジスト層を現像処理する工程とを
有するパターン形成方法において、レジスト層上にパタ
ーンを露光するために用いる紫外線の照射量を１０００
ないし２０００ｍＪ／ｃｍ＾２とすることを特徴とする
パターン形成方法。 - （２）前記紫外線の波長が、３６５ｎｍまたは４３６ｎ
ｍである請求項１に記載のパターン形成方法。 - （３）前記基板が半導体基板である請求項２に記載のパ
ターン形成方法。 - （４）前記紫外線の波長が４３６ｎｍで、その照射量が
１５００ないし２０００ｍＪ／ｃｍ＾２であり、かつ前
記遠紫外線の波長が２９０ｎｍである請求項２に記載の
パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002991A JPH02183256A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1002991A JPH02183256A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183256A true JPH02183256A (ja) | 1990-07-17 |
Family
ID=11544844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1002991A Pending JPH02183256A (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02183256A (ja) |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP1002991A patent/JPH02183256A/ja active Pending
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