JPH0430740B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0430740B2 JPH0430740B2 JP58115847A JP11584783A JPH0430740B2 JP H0430740 B2 JPH0430740 B2 JP H0430740B2 JP 58115847 A JP58115847 A JP 58115847A JP 11584783 A JP11584783 A JP 11584783A JP H0430740 B2 JPH0430740 B2 JP H0430740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- pattern
- photoresist
- approximately
- intermediate layer
- 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.)
- Expired
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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
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
-
- 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
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体素子，磁気バブル素子などの作
製におけるホトリソグラフイを用いた微細加工法
に係り、多層レジスト法を用いたパターン形成法
に関する。
製におけるホトリソグラフイを用いた微細加工法
に係り、多層レジスト法を用いたパターン形成法
に関する。
近年、半導体集積回路の規模は増大し高密度
化、パターンの微細化が要求されている。この要
求を達成する方法として多層レジスト法を用いた
パターン形成法が提案されている。
化、パターンの微細化が要求されている。この要
求を達成する方法として多層レジスト法を用いた
パターン形成法が提案されている。
基板に凹凸があるとその段差部からの反射光が
パターンを劣化させるハレーシヨンとよばれる現
象や、段差部でのレジスト膜厚違いと反射光の作
用によりパターン寸法が変動するレジスト膜内干
渉とよばれる現象により、パターン寸法精度が劣
化する。
パターンを劣化させるハレーシヨンとよばれる現
象や、段差部でのレジスト膜厚違いと反射光の作
用によりパターン寸法が変動するレジスト膜内干
渉とよばれる現象により、パターン寸法精度が劣
化する。
多層レジストは基板の凹凸を吸光性の高い流動
性有機物で平坦化した後、その上に通常の方法、
すなわちホトレジスト層を形成し露光・現象を行
なつてパターンを形成し、ここで形成したパター
ンを順次下地層に反応性プラズマエツチ、スパツ
タエツチなどにより転写するものである。吸光性
の高い有機物で平坦化することにより、ハレーシ
ヨンやレジスト膜内干渉を低減することができ
る。
性有機物で平坦化した後、その上に通常の方法、
すなわちホトレジスト層を形成し露光・現象を行
なつてパターンを形成し、ここで形成したパター
ンを順次下地層に反応性プラズマエツチ、スパツ
タエツチなどにより転写するものである。吸光性
の高い有機物で平坦化することにより、ハレーシ
ヨンやレジスト膜内干渉を低減することができ
る。
この方法で吸光および平坦化のための第一層有
機物層とリソグラフイによりパターン形成を行な
うホトレジストは双方有機物であるため、パター
ンを上記第一層有機物に直接転写することは困難
である。そこでパターン転写の際に用いる反応性
イオンエツチにおいて十分選択比のとれる無機物
層を中間層（第２層）として用いる必要がある。
機物層とリソグラフイによりパターン形成を行な
うホトレジストは双方有機物であるため、パター
ンを上記第一層有機物に直接転写することは困難
である。そこでパターン転写の際に用いる反応性
イオンエツチにおいて十分選択比のとれる無機物
層を中間層（第２層）として用いる必要がある。
一般に中間層にはSiO2系やSiN系の材料が用い
られているが、これらの材料では、ホトレジスト
層／中間層（第２層）および中間層（第２層）／
第１層有機物層界面で露光々が反射し、ホトレジ
スト層でのパターン形成に悪影響を与えていた。
すなわち、この反射光がパターン寸法変動の一要
因となつていた。
られているが、これらの材料では、ホトレジスト
層／中間層（第２層）および中間層（第２層）／
第１層有機物層界面で露光々が反射し、ホトレジ
スト層でのパターン形成に悪影響を与えていた。
すなわち、この反射光がパターン寸法変動の一要
因となつていた。
本発明の目的は、多層レジスト法の寸法精度向
上を計るために、光学的に理想的な中間層材料を
提供することにある。
上を計るために、光学的に理想的な中間層材料を
提供することにある。
ホトリソグラフイにおける微細パターン形成に
おいて、反射光低減は寸法精度を向上させる上で
重要である。多層レジストにおいては基板からの
反射光を十分に低減できるが、多層膜各層界面で
の反射光とパターン寸法精度の関係を調べたとこ
ろ、ホトレジスト層／中間層および中間層／第１
層有機物層各界面からの反射光がパターン寸法精
度を劣化させることがわかつた。
おいて、反射光低減は寸法精度を向上させる上で
重要である。多層レジストにおいては基板からの
反射光を十分に低減できるが、多層膜各層界面で
の反射光とパターン寸法精度の関係を調べたとこ
ろ、ホトレジスト層／中間層および中間層／第１
層有機物層各界面からの反射光がパターン寸法精
度を劣化させることがわかつた。
これは、現在用いられている第２層中間層材料
の屈折率に起因している。
の屈折率に起因している。
従来の中間層材料の屈折率はたとえばSiO2場
合およそ1.45であり、ホトレジスト層／中間層界
面での反射率は約７％、中間層／第１層有機物層
界面での反射率は約８％であり、この時のホトレ
ジスト膜厚変動に伴なう寸法変動は約±0.04μm
である。なお、第１層と第３層の屈折率はほぼ
1.68である。これに対し、本発明によれば中間層
の屈折率は約1.68であり、ホトレジスト層／中間
層界面，中間層／第１層有機物層界面での反射率
はほぼ無視できる値となり、従来のような反射光
の影響による寸法変動は起こらない。
合およそ1.45であり、ホトレジスト層／中間層界
面での反射率は約７％、中間層／第１層有機物層
界面での反射率は約８％であり、この時のホトレ
ジスト膜厚変動に伴なう寸法変動は約±0.04μm
である。なお、第１層と第３層の屈折率はほぼ
1.68である。これに対し、本発明によれば中間層
の屈折率は約1.68であり、ホトレジスト層／中間
層界面，中間層／第１層有機物層界面での反射率
はほぼ無視できる値となり、従来のような反射光
の影響による寸法変動は起こらない。
以下、本発明の効果を実施例により説明する。
まず第１図ａに示すように段差をもつSi基板１
上に被加工膜であるAl膜２を形成した。次に、
Al膜２上に第１層有機物層３を約2μmの厚さで
形成した。ここで第１層有機物層３にはAZ1350J
（Shipley社商品名）を用いた。しかる後高温の熱
処理を行ない第１層有機物層の吸収係数を約0.1
にした。しかる後第１図ｂに示すように無機物中
間層４を約100nmの膜厚で形成した。ここで、無
機物中間層４の屈折率を約1.68とするよう無機物
中間層４にはOCD（東京応化KK商品名）中にOil
Yellow（商品名）を５重量％添加した塗布ケイ素
化合物を用いた。その後、通常の方法でAZ1350J
を用いたホトレジスト層にパターン５を形成し
た。
上に被加工膜であるAl膜２を形成した。次に、
Al膜２上に第１層有機物層３を約2μmの厚さで
形成した。ここで第１層有機物層３にはAZ1350J
（Shipley社商品名）を用いた。しかる後高温の熱
処理を行ない第１層有機物層の吸収係数を約0.1
にした。しかる後第１図ｂに示すように無機物中
間層４を約100nmの膜厚で形成した。ここで、無
機物中間層４の屈折率を約1.68とするよう無機物
中間層４にはOCD（東京応化KK商品名）中にOil
Yellow（商品名）を５重量％添加した塗布ケイ素
化合物を用いた。その後、通常の方法でAZ1350J
を用いたホトレジスト層にパターン５を形成し
た。
しかる後第１図ｃに示したように通常のドライ
エツチングによりホトレジストパターン５を中間
層４に転写しパターン４′を形成した。しかる後
第１図ｄに示したように通常の方法によりパター
ン４′をマスクとして第１層有機物層３にパター
ンを転写しパターン３′を形成した。以上の工程
により寸法精度が約±0.01μm以上の高精度なホ
トレジストパターン５を形成することができ、そ
の結果、高精度な微細パターンを第１層有機物層
３に形成することができた。
エツチングによりホトレジストパターン５を中間
層４に転写しパターン４′を形成した。しかる後
第１図ｄに示したように通常の方法によりパター
ン４′をマスクとして第１層有機物層３にパター
ンを転写しパターン３′を形成した。以上の工程
により寸法精度が約±0.01μm以上の高精度なホ
トレジストパターン５を形成することができ、そ
の結果、高精度な微細パターンを第１層有機物層
３に形成することができた。
なお本実施例においては無機物中間層４の屈折
率を約1.68としたが、第１層有機物層およびホト
レジスト層の屈折率約1.68に対し中間層の屈折率
の違いを約５％以下、すなわち1.6〜1.75とした
場合でも寸法精度が約±0.01μm以上の高精度な
ホトレジストパターン５を形成できた。
率を約1.68としたが、第１層有機物層およびホト
レジスト層の屈折率約1.68に対し中間層の屈折率
の違いを約５％以下、すなわち1.6〜1.75とした
場合でも寸法精度が約±0.01μm以上の高精度な
ホトレジストパターン５を形成できた。
また無機物中間層の膜厚を約100nmとしたが、
この膜厚に限らず高精度なホトレジストパターン
５を形成することができた。
この膜厚に限らず高精度なホトレジストパターン
５を形成することができた。
また、本実施例においては、第１層有機物層に
AZ1350J、第２層無機物層にOCD中にOil
Yellowを添加した塗布ケイ素化合物、ホトレジ
スト層にAZ1350Jを用いたが、これに限らず第１
層と第２層、および第２層と第３層ホトレジスト
層の屈折率差を５％以下にし、かつ第１層有機物
層のエツチングマスクとなれば第２層無機物層は
いづれでもよい。
AZ1350J、第２層無機物層にOCD中にOil
Yellowを添加した塗布ケイ素化合物、ホトレジ
スト層にAZ1350Jを用いたが、これに限らず第１
層と第２層、および第２層と第３層ホトレジスト
層の屈折率差を５％以下にし、かつ第１層有機物
層のエツチングマスクとなれば第２層無機物層は
いづれでもよい。
上述の本発明により、高精度なパターンを得、
電気的特性の良好な半導体装置などを得る点、工
業的利益極めて大であつた。
電気的特性の良好な半導体装置などを得る点、工
業的利益極めて大であつた。
第１図ａ〜ｄは本発明の一実施例を示す工程図
である。 １…Si基板、２…第１層有機物層、３…塗布ケ
イ素化合物、４…ホトレジストパターン。
である。 １…Si基板、２…第１層有機物層、３…塗布ケ
イ素化合物、４…ホトレジストパターン。
Claims (1)
- １ 被加工基板上に第１層有機物層，第２層無機
物層，および第３層ホトレジスト層を形成し、順
次前記第３層，第２層，第１層に所望パターンを
転写し、被加工膜の加工マスクを形成する、いわ
ゆる多層レジスト法において、上記第１層と第２
層，および第２層と第３層材料の屈折率差をそれ
ぞれ５％以下にすることを特徴としたパターン形
成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115847A JPS609124A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | パタ−ン形成方法 |
| KR1019840003588A KR890003903B1 (ko) | 1983-06-29 | 1984-06-25 | 패턴 형성 방법 |
| US06/625,240 US4563241A (en) | 1983-06-29 | 1984-06-27 | Method of forming patterns |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115847A JPS609124A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609124A JPS609124A (ja) | 1985-01-18 |
| JPH0430740B2 true JPH0430740B2 (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=14672604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115847A Granted JPS609124A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609124A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1255142A (en) * | 1985-03-11 | 1989-06-06 | Edward C. Fredericks | Method and composition of matter for improving conductor resolution in microelectronic circuits |
| WO1996042035A1 (en) * | 1995-06-12 | 1996-12-27 | Toray Industries, Inc. | Photosensitive paste, plasma display, and process for the production thereof |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58115847A patent/JPS609124A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS609124A (ja) | 1985-01-18 |
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