JPH0299960A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
- Publication number
- JPH0299960A JPH0299960A JP63252406A JP25240688A JPH0299960A JP H0299960 A JPH0299960 A JP H0299960A JP 63252406 A JP63252406 A JP 63252406A JP 25240688 A JP25240688 A JP 25240688A JP H0299960 A JPH0299960 A JP H0299960A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- pattern
- exposing
- forming method
- 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
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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、半導体等の製造工程のうち、リングラフィに
よる微細パターン形成方法に関する。
よる微細パターン形成方法に関する。
従来の技術
半導体素子の微細化が進むにつれて、リングラフィ工程
でのレジストパターン形成も、その解像度と形状の向上
が必要とされている。
でのレジストパターン形成も、その解像度と形状の向上
が必要とされている。
レジストパターンの解像度と形状は、主に、露光装置に
よるところが大きく、現在用いられている、露光装置の
うちの縮小投影露光装置（ステツパ）３ ／、−１ によれば、１．０μｍ以下のパターンを形成することが
できる。
よるところが大きく、現在用いられている、露光装置の
うちの縮小投影露光装置（ステツパ）３ ／、−１ によれば、１．０μｍ以下のパターンを形成することが
できる。
ところが、たとえば、０．５μｍ付近のパターンを必要
とするデバイス（１６メガビツトＤＲＡＭなど）に対し
ては、現有の装置では十分な対応ができない。
とするデバイス（１６メガビツトＤＲＡＭなど）に対し
ては、現有の装置では十分な対応ができない。
第２図を用いて、従来のパターン形成方法を説明する。
疎水性処理を行った基板１上にポジレジスト（シブレイ
社製ＭＰＳ１４００−２７）を塗布し９０″０２分のホ
ットプレートプリベーク後、１．２μｍのレジスト膜２
を得た（第２図ａ）。次に、マスク４を介して、ｑ線（
４３ｅｎｍ）光５によシ露光を行った。このときのｑ線
光出力の露光装置の開口数（ＮＡ）は０．４２であった
（第２図ｂ）。
社製ＭＰＳ１４００−２７）を塗布し９０″０２分のホ
ットプレートプリベーク後、１．２μｍのレジスト膜２
を得た（第２図ａ）。次に、マスク４を介して、ｑ線（
４３ｅｎｍ）光５によシ露光を行った。このときのｑ線
光出力の露光装置の開口数（ＮＡ）は０．４２であった
（第２図ｂ）。
最後に、アルカリ現像液（シブレイ社製ＭＦ ３１９）
６０秒現像によシバターンを形成した（第２図０１得ら
れたレジストパターン２Ｂは、０．５μｍの解像性を有
していたものの、未露光部の膜ベリかに以上あシ、又、
その形状は、三角形に近い不良形状であった。
６０秒現像によシバターンを形成した（第２図０１得ら
れたレジストパターン２Ｂは、０．５μｍの解像性を有
していたものの、未露光部の膜ベリかに以上あシ、又、
その形状は、三角形に近い不良形状であった。
発明が解決しようとする課題
このような、従来の方法による不良の０．５μｍのパタ
ーンは、これを半導体製造に用いた場合には、歩留まり
の低下につながり、苦慮すべき問題であった。
ーンは、これを半導体製造に用いた場合には、歩留まり
の低下につながり、苦慮すべき問題であった。
本発明は、従来の方法では達成できない、形状の良い微
細パターンを形成することを目的とする。
細パターンを形成することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は従来の方法の問題点を解決するために基板上に
レジストを形成後酸性液で処理後露光を行い、アルカリ
性染料処理を行い、さらに全面露光後現像によシバター
ンを形成する方法を提供するものである。又、酸性処理
するレジストの代わりに、４−ナフトキノンジアジドス
ルホン酸エステルを含むレジスト又は、露光によシカチ
オン種を発生する化合物を含むレジストを用いても良い
。
レジストを形成後酸性液で処理後露光を行い、アルカリ
性染料処理を行い、さらに全面露光後現像によシバター
ンを形成する方法を提供するものである。又、酸性処理
するレジストの代わりに、４−ナフトキノンジアジドス
ルホン酸エステルを含むレジスト又は、露光によシカチ
オン種を発生する化合物を含むレジストを用いても良い
。
作 用
本発明の方法によれば、露光によシ生成したレジスト中
のカルボン酸がアルカリ性染料と中和吸着し、結局、当
初のパターン露光部が後の全面露５ へ−ン 光の際のコンタクトマスクとなシ、現像によシ形状の良
いパターン形成を行うことができる。通常のレジストで
は露光部の酸性が弱いために、アルカリ性染料との吸着
が難しい場合があシ、そのために本発明の如く事前に酸
性液でレジスト表面を活性化させておけば露光部の酸性
度は約１．６倍以上向上する。この際、未露光部は酸性
液による活性化がレジストの極めて表層であったために
アルカリ性染料と吸着することはなかった。又、４−ナ
フトキノンジアジドスルホン酸エステルを含むレジスト
は、その露光時の酸発生が元来大きいために本発明に十
分適用できた。又、露光によシカチオン種を発生する化
合物を含むレジストもやはシ、酸性が露光時に大きくな
ることから本発明に十分適用できた。
のカルボン酸がアルカリ性染料と中和吸着し、結局、当
初のパターン露光部が後の全面露５ へ−ン 光の際のコンタクトマスクとなシ、現像によシ形状の良
いパターン形成を行うことができる。通常のレジストで
は露光部の酸性が弱いために、アルカリ性染料との吸着
が難しい場合があシ、そのために本発明の如く事前に酸
性液でレジスト表面を活性化させておけば露光部の酸性
度は約１．６倍以上向上する。この際、未露光部は酸性
液による活性化がレジストの極めて表層であったために
アルカリ性染料と吸着することはなかった。又、４−ナ
フトキノンジアジドスルホン酸エステルを含むレジスト
は、その露光時の酸発生が元来大きいために本発明に十
分適用できた。又、露光によシカチオン種を発生する化
合物を含むレジストもやはシ、酸性が露光時に大きくな
ることから本発明に十分適用できた。
本発明に係る酸性液としては、酢酸液、クエン酸液、酒
石酸液、硫酸液、塩酸液などが挙げられるがこれらの限
りではない。
石酸液、硫酸液、塩酸液などが挙げられるがこれらの限
りではない。
本発明に係るアルカリ性染料としては、シアニン溶液、
メロシアニン溶液などが挙げられるがこ６）、 れらの限りではない。他に、オキソノール染料。
メロシアニン溶液などが挙げられるがこ６）、 れらの限りではない。他に、オキソノール染料。
アクリジン染料、クマリン染料、アゾ染料、キノリン染
料、ニトロソ染料などが挙げられる。
料、ニトロソ染料などが挙げられる。
全面露光は、染料が吸収する波長域であればいずれでも
良く、紫外光、ｑ線光（４３６ｎｍ）、ｉ線光（ｓａｓ
ｎｍ）などが挙げられる。
良く、紫外光、ｑ線光（４３６ｎｍ）、ｉ線光（ｓａｓ
ｎｍ）などが挙げられる。
本発明に係る露光によシカチオン種を発生する化合物と
しては、オニウム塩、ジアゾニウム塩。
しては、オニウム塩、ジアゾニウム塩。
ＣＢ ｒ ｓ 、ＣＣｌ ３などが挙げられるがこれら
に限定されることはない。
に限定されることはない。
染料の露光部への反応又は吸着方法としては、水中に色
素を溶解させ、その溶液中に基板を浸漬する方法が最も
容易であるが、他に気体中からの色素を反応又は吸着さ
せる方法も考えられる。もちろんこれらの方法に限定さ
れるものではない。
素を溶解させ、その溶液中に基板を浸漬する方法が最も
容易であるが、他に気体中からの色素を反応又は吸着さ
せる方法も考えられる。もちろんこれらの方法に限定さ
れるものではない。
なお、本発明に係るオニウム塩、ジアゾニウム塩につい
ては以下の如き例が挙げられるが、これらに限定されな
い。
ては以下の如き例が挙げられるが、これらに限定されな
い。
などの誘導体
。 ＣヒＮＨ＋
Ｃ４Ｈ９
ＣＨ３
２ＰＦ６
実施例
（その１）
第１図を用いて、本発明のパターン形成方法の一実施例
について説明する。
について説明する。
疎水性処理を行った半導体等の基板１上にポジレジスト
（シブレイ社製ＭＰ １４００−２７）を塗布し、９
０”Ｃ，２分のホットプレートベーク後、１・２μｍの
レジスト膜２を得た（第１図ａ）。この仮酢酸３により
６０秒の浸漬を行って表面を活性化した（第１図ｂ）。
（シブレイ社製ＭＰ １４００−２７）を塗布し、９
０”Ｃ，２分のホットプレートベーク後、１・２μｍの
レジスト膜２を得た（第１図ａ）。この仮酢酸３により
６０秒の浸漬を行って表面を活性化した（第１図ｂ）。
次に、マスク４を介して、ｑ線（４３６ｎｍ）光６によ
如露光を行って露光部２゜を形成した。このときｑ線光
出力の露光装置のＮＡは０．４２であった。なお、露光
エネルギーは従来の−の４ｏ ｍ Ｉ ／ｃａであった
（第１図Ｃ）。
如露光を行って露光部２゜を形成した。このときｑ線光
出力の露光装置のＮＡは０．４２であった。なお、露光
エネルギーは従来の−の４ｏ ｍ Ｉ ／ｃａであった
（第１図Ｃ）。
露光したレジスト２を形成している基板１を以下の組成
から成るシアニン色素水溶液に６０秒間浸９５−’７ 浸漬後、露光部２０Ｖ（−アルカリ染料であるシアニン
色素の層６が０．３μηＬの厚さで吸着していた（第１
図ｄ）。次にｑ線光５により１ｓ ｏ ｍ工／ｃａのエ
ネルギーにて全面露光を行い層６をマスクとしてレジス
ト２の露光を行った（第１図ｅ）。このとき色素層６が
コンタクトマスクとなる。最後に、アルカリ水溶液（シ
ブレイ社製ＭＦ ３１９）６０秒現像により層６の形成
されていないレジスト膜２の部ＩＩＫｑ線光５の未露光
部）を除去し、マスク４ ｖＣ対して反転したレジスト
パターン２Ａを形成した（第１図ｆ）。パターン２Ａは
、全く膜減シのない、アスペクト比が８８°の良好な０
．５μｔｙｔパターンであった。
から成るシアニン色素水溶液に６０秒間浸９５−’７ 浸漬後、露光部２０Ｖ（−アルカリ染料であるシアニン
色素の層６が０．３μηＬの厚さで吸着していた（第１
図ｄ）。次にｑ線光５により１ｓ ｏ ｍ工／ｃａのエ
ネルギーにて全面露光を行い層６をマスクとしてレジス
ト２の露光を行った（第１図ｅ）。このとき色素層６が
コンタクトマスクとなる。最後に、アルカリ水溶液（シ
ブレイ社製ＭＦ ３１９）６０秒現像により層６の形成
されていないレジスト膜２の部ＩＩＫｑ線光５の未露光
部）を除去し、マスク４ ｖＣ対して反転したレジスト
パターン２Ａを形成した（第１図ｆ）。パターン２Ａは
、全く膜減シのない、アスペクト比が８８°の良好な０
．５μｔｙｔパターンであった。
なお、シアニン色素は本実施例に限られるものでなく、
又、その水溶液濃度についても任意であシ、数多程度で
十分マスクとしての働きをする。
又、その水溶液濃度についても任意であシ、数多程度で
十分マスクとしての働きをする。
シアニン色素として、同類のメロシアニン色素ヲ用いて
も良く、同様の良好な結果が得られる。
も良く、同様の良好な結果が得られる。
シアニン系色素の他の例として、たとえば以下の様な化
合物が挙げられる。
合物が挙げられる。
ｌ
（その２）
基板上に４−ナフトキノンジアジドスルホン酸エステル
を含むレジストであるＭＰ２４００（シブレイ）を形成
し、ｉ線（ＮＡｏ、４２）露光後、実施例その１と同様
の色素水溶液に浸漬後、同様にパターンを形成した。得
られたパターンは全く膜減シのない、アスペクト比８８
° の０．５μｍバタを１％含んだＭＰ−１４００−２
７なるレジストを形成し、ｑ線（ＮＡ Ｏ，４２）露光
後、実施例その１と同様の色素水溶液に浸漬後、同様Ｖ
Ｃパターンを形成した。得られたパターンは全く膜減り
のない、アスペクト比８８°の０．５μｍパターンであ
っ九発明の効果 本発明の方法によれば、サブミクロンの微細レジストパ
ターンが、高アスペクト比で得られ、半導体素子製造の
歩留−ｉ！ｌｌ向上につながり、工業的価値が高い。
を含むレジストであるＭＰ２４００（シブレイ）を形成
し、ｉ線（ＮＡｏ、４２）露光後、実施例その１と同様
の色素水溶液に浸漬後、同様にパターンを形成した。得
られたパターンは全く膜減シのない、アスペクト比８８
° の０．５μｍバタを１％含んだＭＰ−１４００−２
７なるレジストを形成し、ｑ線（ＮＡ Ｏ，４２）露光
後、実施例その１と同様の色素水溶液に浸漬後、同様Ｖ
Ｃパターンを形成した。得られたパターンは全く膜減り
のない、アスペクト比８８°の０．５μｍパターンであ
っ九発明の効果 本発明の方法によれば、サブミクロンの微細レジストパ
ターンが、高アスペクト比で得られ、半導体素子製造の
歩留−ｉ！ｌｌ向上につながり、工業的価値が高い。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の実施例のパターン形成
方法の工程断面図、第２図（、）〜（ｃ）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・・・・・・レジスト、３・川
・・酢酸液、４・・・・・・マスク、５・川・・ｑｔｉ
Ａ （４３６ｎｍ）光、６・・・・・・シアニン色素Ｎ
ｉ、２Ａ 、 ２ Ｂ・・・・・・レジストパタン０
方法の工程断面図、第２図（、）〜（ｃ）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・・・・・・レジスト、３・川
・・酢酸液、４・・・・・・マスク、５・川・・ｑｔｉ
Ａ （４３６ｎｍ）光、６・・・・・・シアニン色素Ｎ
ｉ、２Ａ 、 ２ Ｂ・・・・・・レジストパタン０
Claims (6)
- （１）基板上にレジストを形成し、酸性液で前記レジス
トを処理した後、前記レジストへのパターン露光を行い
、アルカリ性染料で前記レジストを処理後、全面露光を
行い、現像により前記レジストのパターンを形成するパ
ターン形成方法。 - （２）酸性液が酢酸液、クエン酸液、酒石酸液、硫酸液
、塩酸液のいずれかであ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）基板上に４−ナフトキノンジアジドスルホン酸エ
ステルを含むレジストか又は露光によりカチオン種を発
生する化合物を含むレジストを形成し、前記レジストへ
のパターン露光を行い、アルカリ性染料で処理後、前記
レジストへの全面露光を行い、現像によりレジストパタ
ーンを形成するパターン形成方法。 - （４）露光によりカチオン種を発生する化合物が、オニ
ウム塩、ジアゾニウム塩、ＣＢｒ＿３、ＣＣｌ＿３であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のパタ
ーン形成方法。 - （５）アルカリ性染料がシアニン溶液、メロシアニン溶
液であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
３項に記載のパターン形成方法。 - （６）全面露光が、紫外光、ｇ線光又はｉ線光であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第３項に記載
のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63252406A JPH0299960A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63252406A JPH0299960A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0299960A true JPH0299960A (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=17236899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63252406A Pending JPH0299960A (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0299960A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61200537A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-05 | イムテツク・プロダクツ・インコ−ポレ−テツド | 蒸気拡散画像反転によりポジのホトレジストの画像の質を高める方法 |
| JPS6371843A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-04-01 | インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション | ポリマ・レジストの処理方法 |
-
1988
- 1988-10-06 JP JP63252406A patent/JPH0299960A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61200537A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-05 | イムテツク・プロダクツ・インコ−ポレ−テツド | 蒸気拡散画像反転によりポジのホトレジストの画像の質を高める方法 |
| JPS6371843A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-04-01 | インタ−ナショナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−ション | ポリマ・レジストの処理方法 |
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