JPH0519973B2 - - Google Patents
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- JPH0519973B2 JPH0519973B2 JP62152165A JP15216587A JPH0519973B2 JP H0519973 B2 JPH0519973 B2 JP H0519973B2 JP 62152165 A JP62152165 A JP 62152165A JP 15216587 A JP15216587 A JP 15216587A JP H0519973 B2 JPH0519973 B2 JP H0519973B2
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- resist
- resist layer
- layer
- forming
- cross
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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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
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- 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)
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、レジスト層のパターニングに係わ
るもので、特に微細パターンの形成方法に関す
る。
るもので、特に微細パターンの形成方法に関す
る。
（従来の技術）
従来、被加工材料層のパターニングは次のよう
にして行なつている。すなわち、第３図に示すよ
うに、半導体基板１１上に被加工材料層１２を形
成し、この被加工材料層１２上にレジスト層１３
を形成した後、マスクあるいはレテイクルを用い
て露光装置により上記レジスト層１３を所定のパ
ターンで露光する。次に、現像処理を施してレジ
ストパターンを形成し、このレジストパターンを
マスクとしてエツチング等の処理を行ない、被加
工材料層１２をパターニングしている。
にして行なつている。すなわち、第３図に示すよ
うに、半導体基板１１上に被加工材料層１２を形
成し、この被加工材料層１２上にレジスト層１３
を形成した後、マスクあるいはレテイクルを用い
て露光装置により上記レジスト層１３を所定のパ
ターンで露光する。次に、現像処理を施してレジ
ストパターンを形成し、このレジストパターンを
マスクとしてエツチング等の処理を行ない、被加
工材料層１２をパターニングしている。
しかし、上記のような製造方法では、現像後の
レジストパターンの断面形状がレジスト材料、露
光装置、現像液の種類等によつて決まり、レジス
トパターンの断面形状をコントロールすることは
非常に困難である。また、理想的には半導体基板
１１の表面に対して垂直な側面を持つレジストパ
ターンを得ることが望まれているが、レジストの
露光部と未露光部との現像液に対する溶解性の差
が小さいレジストでは、第３図に示すようにレジ
スト層１３の側面が上に行くほど広がつた形状と
なる。このような断面形状は、パターンの端部の
露光量が中央部に対して低下すること、およびレ
ジスト層１３の上層と下層とで露光量が異なるこ
と等によつても生じ、特に微細なパターンではレ
ジストの種類や露光装置の性能によつて多少の差
異はあるものの、半導体基板１１の表面に対して
垂直な側面を持つレジストパターンを得ることは
難しい。さらに、リフトオフプロセスを用いる場
合等には、例えばレジスト層１３上に形成した金
属層を段切れしやすくするために、断面形状がオ
ーバーハング状のレジストプロフアイルが必要と
されるが、このようなレジストパターンを得るこ
とはできない。
レジストパターンの断面形状がレジスト材料、露
光装置、現像液の種類等によつて決まり、レジス
トパターンの断面形状をコントロールすることは
非常に困難である。また、理想的には半導体基板
１１の表面に対して垂直な側面を持つレジストパ
ターンを得ることが望まれているが、レジストの
露光部と未露光部との現像液に対する溶解性の差
が小さいレジストでは、第３図に示すようにレジ
スト層１３の側面が上に行くほど広がつた形状と
なる。このような断面形状は、パターンの端部の
露光量が中央部に対して低下すること、およびレ
ジスト層１３の上層と下層とで露光量が異なるこ
と等によつても生じ、特に微細なパターンではレ
ジストの種類や露光装置の性能によつて多少の差
異はあるものの、半導体基板１１の表面に対して
垂直な側面を持つレジストパターンを得ることは
難しい。さらに、リフトオフプロセスを用いる場
合等には、例えばレジスト層１３上に形成した金
属層を段切れしやすくするために、断面形状がオ
ーバーハング状のレジストプロフアイルが必要と
されるが、このようなレジストパターンを得るこ
とはできない。
（発明が解決しようとする問題点）
上述したように、レジスト塗布、露光、現像と
いう順序で行なう微細パターンの従来の形成方法
では、レジストパターンの断面形状がレジスト材
料、露光装置、現像液等によつて決まるため、レ
ジストパターンの断面形状をコントロールするこ
とが難しく、また所望する断面形状のレジストパ
ターンを得ることができない欠点がある。
いう順序で行なう微細パターンの従来の形成方法
では、レジストパターンの断面形状がレジスト材
料、露光装置、現像液等によつて決まるため、レ
ジストパターンの断面形状をコントロールするこ
とが難しく、また所望する断面形状のレジストパ
ターンを得ることができない欠点がある。
この発明は、上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、レジストパ
ターンの断面形状のコントロールを可能とし、断
面形状の最適化および断面がオーバーハング状の
レジストパターンを得ることもできる微細パター
ンの形成方法を提供することである。
たもので、その目的とするところは、レジストパ
ターンの断面形状のコントロールを可能とし、断
面形状の最適化および断面がオーバーハング状の
レジストパターンを得ることもできる微細パター
ンの形成方法を提供することである。
（問題点を解決するための手段）
すなわち、この発明においては、上記の目的を
達成するために、被加工材料層上にレジスト層を
形成し、このレジスト層の全面に紫外線あるいは
遠紫外線を照射した後、アンモニアガス雰囲気中
でベーキング処理を行なう（あるいは単にベーキ
ング処理を行なう）ことにより、レジスト層の表
面領域のみを現像液に対して難溶化させる。次
に、マスクあるいはレテイクルを用いて露光装置
で所定のパターンを露光した後、現像処理を行な
うようにしている。
達成するために、被加工材料層上にレジスト層を
形成し、このレジスト層の全面に紫外線あるいは
遠紫外線を照射した後、アンモニアガス雰囲気中
でベーキング処理を行なう（あるいは単にベーキ
ング処理を行なう）ことにより、レジスト層の表
面領域のみを現像液に対して難溶化させる。次
に、マスクあるいはレテイクルを用いて露光装置
で所定のパターンを露光した後、現像処理を行な
うようにしている。
（作用）
このような製造方法によれば、レジスト層の表
面付近のみを予め難溶化させてからこのレジスト
層のパターニングを行なうので、レジスト層の難
溶化の度合いに応じて形成するレジストパターン
の断面形状をコントロールでき、断面形状の最適
化ができるとともに断面がオーバーハング状のレ
ジストパターンを得ることもできる。
面付近のみを予め難溶化させてからこのレジスト
層のパターニングを行なうので、レジスト層の難
溶化の度合いに応じて形成するレジストパターン
の断面形状をコントロールでき、断面形状の最適
化ができるとともに断面がオーバーハング状のレ
ジストパターンを得ることもできる。
（実施例）
以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第１図ａ〜ｄは微細パターンの形
成方法を工程順に示すもので、まずａ図に示すよ
うに半導体基板１４上に被加工材料層１５を積層
形成し、この被加工材料層１５上にポジ型レジス
ト層１６を塗布した後、全面に紫外光あるいは遠
紫外光１７を照射する。次に、上記基板１４を80
℃〜120℃のアンモニアガス雰囲気中でベーキン
グ処理する（レジスト中にアミン系の物質が含ま
れている場合には単にベーキング処理のみで良
い）ことにより、レジスト層１６の表面領域に現
像液に対して難溶化した層１６ａを形成する（ｂ
図）。その後、露光装置を用いて選択的に光１８
を照射することにより所定のパターンで露光し
（ｃ図）、現像処理を施して露光部を除去すること
によりレジストパターンを得る（ｄ図）。
して説明する。第１図ａ〜ｄは微細パターンの形
成方法を工程順に示すもので、まずａ図に示すよ
うに半導体基板１４上に被加工材料層１５を積層
形成し、この被加工材料層１５上にポジ型レジス
ト層１６を塗布した後、全面に紫外光あるいは遠
紫外光１７を照射する。次に、上記基板１４を80
℃〜120℃のアンモニアガス雰囲気中でベーキン
グ処理する（レジスト中にアミン系の物質が含ま
れている場合には単にベーキング処理のみで良
い）ことにより、レジスト層１６の表面領域に現
像液に対して難溶化した層１６ａを形成する（ｂ
図）。その後、露光装置を用いて選択的に光１８
を照射することにより所定のパターンで露光し
（ｃ図）、現像処理を施して露光部を除去すること
によりレジストパターンを得る（ｄ図）。
このような形成方法によれば、レジスト層１６
の上層１６ａが難溶化され、下層が難溶化されて
いないので、半導体基板１４の表面に対して垂直
な断面形状のレジストパターンが得られる。しか
も、前記ａ図に示した工程における紫外光あるい
は遠紫外光１７の照射エネルギー、およびｂ図に
示した工程におけるアンモニアガス雰囲気中での
ベーキング処理時におけるベーク温度あるいはベ
ーク時間によつて難溶化層１６ａの厚さあるいは
難溶性を制御できる。従つて、紫外光あるいは遠
紫外光１７の照射エネルギーを増加させるか、ベ
ーク温度あるいはベーク時間を増加させることに
より、第２図に示すように断面がオーバーハング
状のレジストパターンが得られる。このように必
要に応じて、第１図ｄ、第２図、および第３図に
示したようなレジストパターンの断面形状を選択
的に形成できる。
の上層１６ａが難溶化され、下層が難溶化されて
いないので、半導体基板１４の表面に対して垂直
な断面形状のレジストパターンが得られる。しか
も、前記ａ図に示した工程における紫外光あるい
は遠紫外光１７の照射エネルギー、およびｂ図に
示した工程におけるアンモニアガス雰囲気中での
ベーキング処理時におけるベーク温度あるいはベ
ーク時間によつて難溶化層１６ａの厚さあるいは
難溶性を制御できる。従つて、紫外光あるいは遠
紫外光１７の照射エネルギーを増加させるか、ベ
ーク温度あるいはベーク時間を増加させることに
より、第２図に示すように断面がオーバーハング
状のレジストパターンが得られる。このように必
要に応じて、第１図ｄ、第２図、および第３図に
示したようなレジストパターンの断面形状を選択
的に形成できる。
具体的な実例で説明すると、レジストとしてポ
ジ型レジストOFPR−800（東京応化工業株式会社
製）を1.5μmの厚さに形成し、紫外光を20mW／
cm2の露光量で８秒間照射し、圧力600mmTorr、
温度95℃のアンモニアガス雰囲気中で20分間ベー
クした後、縮小型投影露光装置で露光量20mW／
cm2、時間600msecの条件で露光して現像したとこ
ろ、第１図ｄに示したような半導体基板１４に対
して垂直な断面形状を持つレジストパターンが得
られた。
ジ型レジストOFPR−800（東京応化工業株式会社
製）を1.5μmの厚さに形成し、紫外光を20mW／
cm2の露光量で８秒間照射し、圧力600mmTorr、
温度95℃のアンモニアガス雰囲気中で20分間ベー
クした後、縮小型投影露光装置で露光量20mW／
cm2、時間600msecの条件で露光して現像したとこ
ろ、第１図ｄに示したような半導体基板１４に対
して垂直な断面形状を持つレジストパターンが得
られた。
また、第２の実例として、レジストとしてポジ
型レジストNPR−820（長瀬産業株式会社製）を
1.5μmの厚さに形成し、紫外光を20mW／cm2の露
光量で８秒間照射し、圧力600mmTorr、温度95
℃のアンモニアガス雰囲気中で20分間ベークした
後、縮小型投影露光装置で露光量500mW／cm2、
時間900msecの条件で露光して現像したところ、
第２図に示したような断面形状がオーバーハング
状のレジストパターンが得られた。
型レジストNPR−820（長瀬産業株式会社製）を
1.5μmの厚さに形成し、紫外光を20mW／cm2の露
光量で８秒間照射し、圧力600mmTorr、温度95
℃のアンモニアガス雰囲気中で20分間ベークした
後、縮小型投影露光装置で露光量500mW／cm2、
時間900msecの条件で露光して現像したところ、
第２図に示したような断面形状がオーバーハング
状のレジストパターンが得られた。
さらに、第３の実例では、レジストとしてポジ
型レジストAZ−5214（ヘキストジヤパン製）を
1.5μmの厚さに形成し、紫外光を20mW／cm2の露
光量で10秒間照射し、115℃の温度で５分間ベー
クした後、縮小型投影露光装置で露光量
500mW／cm2、時間1500msecの条件で露光して現
像したところ、上記第２の実例と同様に第２図に
示したようなオーバーハング状のレジストパター
ンが得られた。
型レジストAZ−5214（ヘキストジヤパン製）を
1.5μmの厚さに形成し、紫外光を20mW／cm2の露
光量で10秒間照射し、115℃の温度で５分間ベー
クした後、縮小型投影露光装置で露光量
500mW／cm2、時間1500msecの条件で露光して現
像したところ、上記第２の実例と同様に第２図に
示したようなオーバーハング状のレジストパター
ンが得られた。
上述したように、この発明による微細パターン
の形成方法によれば、従来は困難であつたレジス
トパターンの断面形状をコントロールすることが
可能であり、レジストパターンの断面形状の最適
化が図れるとともに、オーバーハング状のレジス
トパターンを得ることができる。
の形成方法によれば、従来は困難であつたレジス
トパターンの断面形状をコントロールすることが
可能であり、レジストパターンの断面形状の最適
化が図れるとともに、オーバーハング状のレジス
トパターンを得ることができる。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明によれば、レジス
トパターンの断面形状のコントロールを可能と
し、断面形状の最適化および断面がオーバーハン
グ状のレジストパターンを得ることもできる微細
パターンの形成方法が得られる。
トパターンの断面形状のコントロールを可能と
し、断面形状の最適化および断面がオーバーハン
グ状のレジストパターンを得ることもできる微細
パターンの形成方法が得られる。
第１図はこの発明の一実施例に係わる微細パタ
ーンの形成方法について説明するための図、第２
図はこの発明の他の実施例について説明するため
の図、第３図は従来の微細パターンの形成方法に
ついて説明するための図である。 １４……半導体基板、１５……被加工材料層、
１６……ポジ型レジスト層、１６ａ……難溶化
層、１７……紫外光あるいは遠紫外光、１８……
光。
ーンの形成方法について説明するための図、第２
図はこの発明の他の実施例について説明するため
の図、第３図は従来の微細パターンの形成方法に
ついて説明するための図である。 １４……半導体基板、１５……被加工材料層、
１６……ポジ型レジスト層、１６ａ……難溶化
層、１７……紫外光あるいは遠紫外光、１８……
光。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被加工材料層上にレジスト層を形成する工程
と、このレジスト層の全面を紫外光あるいは遠紫
外光で露光する工程と、前記レジスト層を熱処理
することにより前記レジスト層の表面領域に現像
液に対して難溶化した層を形成する工程と、前記
レジスト層に露光装置を用いてパターンを露光す
る工程と、前記レジスト層を現像処理する工程と
を具備することを特徴とする微細パターンの形成
方法。 ２ 前記レジスト層を熱処理する際に、アンモニ
アガス雰囲気中で行なうことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の微細パターンの形成方法。 ３ 前記レジスト層は、ポジ型レジストから成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の微
細パターンの形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152165A JPS63316429A (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 微細パタ−ンの形成方法 |
| US07/205,938 US4988609A (en) | 1987-06-18 | 1988-06-13 | Method of forming micro patterns |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62152165A JPS63316429A (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 微細パタ−ンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63316429A JPS63316429A (ja) | 1988-12-23 |
| JPH0519973B2 true JPH0519973B2 (ja) | 1993-03-18 |
Family
ID=15534446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62152165A Granted JPS63316429A (ja) | 1987-06-18 | 1987-06-18 | 微細パタ−ンの形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4988609A (ja) |
| JP (1) | JPS63316429A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2797854B2 (ja) * | 1992-02-07 | 1998-09-17 | 住友金属工業株式会社 | 半導体装置のコンタクトホール形成方法 |
| US5333035A (en) * | 1992-05-15 | 1994-07-26 | Nikon Corporation | Exposing method |
| JP2789969B2 (ja) * | 1992-11-12 | 1998-08-27 | 住友金属工業株式会社 | 半導体装置のコンタクトホール形成方法 |
| JP3119957B2 (ja) * | 1992-11-30 | 2000-12-25 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| KR970002427B1 (en) * | 1994-01-14 | 1997-03-05 | Lg Semicon Co Ltd | Fine patterning method of photoresist film |
| US5932397A (en) * | 1996-05-28 | 1999-08-03 | Rvm Scientific, Inc. | Multicolor lithography for control of three dimensional refractive index gradient processing |
| JP2000056469A (ja) * | 1998-08-06 | 2000-02-25 | Tdk Corp | レジストパターンの形成方法 |
| US6132940A (en) * | 1998-12-16 | 2000-10-17 | International Business Machines Corporation | Method for producing constant profile sidewalls |
| US6420098B1 (en) * | 2000-07-12 | 2002-07-16 | Motorola, Inc. | Method and system for manufacturing semiconductor devices on a wafer |
| KR102105067B1 (ko) | 2013-03-15 | 2020-04-27 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자의 미세 패턴 형성 방법 |
| CN112882343A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-01 | 广州爱思威科技股份有限公司 | 光刻胶倒梯形结构的形成方法 |
| CN115993755A (zh) * | 2021-10-19 | 2023-04-21 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 蘑菇状微结构、模具、蘑菇状干黏附结构及制备方法 |
| CN116068856A (zh) * | 2021-10-29 | 2023-05-05 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 蘑菇状微结构、模具、蘑菇状干黏附结构及制备方法 |
| CN116750712B (zh) * | 2022-01-17 | 2026-08-04 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 一种多层微结构仿生干黏附结构、模具及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5532088A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | Photo mask forming method |
| US4863827A (en) * | 1986-10-20 | 1989-09-05 | American Hoechst Corporation | Postive working multi-level photoresist |
| US4775609A (en) * | 1987-05-18 | 1988-10-04 | Hoescht Celanese Corporation | Image reversal |
-
1987
- 1987-06-18 JP JP62152165A patent/JPS63316429A/ja active Granted
-
1988
- 1988-06-13 US US07/205,938 patent/US4988609A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4988609A (en) | 1991-01-29 |
| JPS63316429A (ja) | 1988-12-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |