JPH06186755A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents

レジストパターンの形成方法

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JPH06186755A
JPH06186755A JP5185245A JP18524593A JPH06186755A JP H06186755 A JPH06186755 A JP H06186755A JP 5185245 A JP5185245 A JP 5185245A JP 18524593 A JP18524593 A JP 18524593A JP H06186755 A JPH06186755 A JP H06186755A
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JP
Japan
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resist
post
baking
seconds
resist pattern
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Pending
Application number
JP5185245A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Bungo
啓一 豊後
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH06186755A publication Critical patent/JPH06186755A/ja
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な工程で、短時間にレジストの耐熱性と
耐エッチング性を同時に向上させる。 【構成】 半導体基板上にレジストをパターニング露
光、現像後、基板を遠紫外線光(好ましくは200〜3
60nm、特に253.7nmの波長)の照射の下に、14
0℃以下(特に約80〜140℃)の実質的に一定温度
で加熱する(一般に約20〜100秒間)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明はホトリソグラフィーに関す
る。本発明は、さらに詳しく述べると、特に半導体集積
回路のホトリソグラフィーにおいてマスクとして有用な
レジストパターンを形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、IC,LSIなどの半導体集積回
路の加工精度の向上や微細化、高集積化に伴なって、種
々のすぐれたホトレジストが開発され、実用化されてい
る。このような材料面での改良に加えて、ホトリソグラ
フィープロセスの改良、すなわち、ホトリソグラフィに
おいてマスクとして有用なレジストパターンを形成する
方法の改良についての研究もなされている。
【0003】従来のレジストパターンの形成方法では、
特に解像度のすぐれている点で、ネガ形ホトレジストよ
りもポジ形ホトレジストが多く用いられている。このパ
ターン形成方法は、通常、選らばれたホトレジストの溶
液を半導体基板に塗布してレジスト塗布基板を得、必要
に応じてこれをプリベークしてレジスト塗膜中の溶剤を
除去し、使用せるレジストに適当な露光用光源を用いて
パターニング露光を行ない、現像により露光域のレジス
ト膜を溶解除去し、そして最後に基板と残留レジスト膜
の密着性を高めるためにポストベークする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記パター
ン形成方法において、最後のポストベーク工程は、上記
したように基板とレジスト膜の密着性を改良するために
有効であるというものの、レジストそのものの強化、す
なわち、レジストの耐熱性と耐エッチング性を同時に向
上させるのに多少の効果は有るが不十分である。したが
って、例えば、この従来方法をアルミニウム配線のエッ
チングに利用したような場合、形成されるレジストマス
クの性能が不十分であるので、当然のことながら満足の
いく加工精度を期待することができない。
【0005】本発明の目的は、レジストパターンの形成
方法であって、得られるパターンのレジストがすぐれた
耐熱性及び耐エッチング性の両方を奏し得るような方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、レ
ジスト塗布半導体基板のパターニング露光及び現像後、
ポストベーク工程に代り得る新たな処理工程を見い出す
べく研究を重ねた。しかしながら、ポストベークに代え
て紫外線硬化(キュアリング)を適用しても、ポストベ
ークと紫外線硬化又は紫外線硬化とポストベークを順次
行なっても、さらにポストベーク、紫外線硬化及びポス
トベークの3処理を組み合わせても、満足すべき耐熱性
及び耐エッチング性を達成することができなかった。と
ころが、このたび、驚くべきことに、遠紫外線光の照射
下に、140℃以下で加熱することによってポストベー
クを実施すると、すなわち、両者を同時的に実施する
と、耐熱性も耐エッチング性も著しく改良し得るという
ことが判明した。
【0007】本願明細書では、“遠紫外線光”とは、そ
の主たる分光エネルギーピークが約200〜360nmの
波長範囲内にあるものを指す。すなわち、このような波
長を有する光、特に約253.7nmの波長を有する光の
照射下にポストベークを行なう場合に有利な結果を得る
ことができる。もしも光の波長が上記した範囲の下限を
下廻ると、オゾンが発生してレジストに影響することが
考えられるので好ましくなく、また、反対に上記した範
囲の上限を上廻ると、レジスト膜の表面にしわしわが形
成される等、レジストパターンに悪影響をおよぼすこと
があり好ましくない。この遠紫外光照射の光源には、こ
の技術分野において常用されている光源、例えば高圧水
銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノン−水銀ランプなど
を使用することができる。
【0008】本発明方法では、約80〜140℃の温度
で約20〜100秒間にわたって有利にポストベークを
行なうことができる。もちろん、上記した範囲内におい
て任意にベーク温度及び時間を選択することも、また、
必要に応じて上記範囲外の温度及び時間を選択すること
も、可能である。ポストベークにはオーブン、ホットプ
レートなどの加熱手段を使用することができる。
【0009】本発明によるレジストパターンの形成は、
先に簡単に説明したけれども、例えば次のような手順で
実施することができる。なお、ここではポジ形レジスト
の使用について説明するけれども、必要に応じてネガ形
のレジストも使用し得ることを理解されたい:最初に、
選らばれたポジ形ホトレジストを適当な溶剤に溶解して
その溶液、例えばMCA(メチルセロソルブアセテー
ト)溶液を得る。次いで、このレジスト溶液をエッチン
グしようとしている基板に浸漬法やスピンコート法など
で塗布する。塗布の完了後、オーブンなどでレジストを
プリベークしてレジスト膜中の溶剤を完全に除去する。
プリベーク後、適当な露光方法を採用して、例えばX
線、電子線などのような露光用放射エネルギー線を使用
してレジストのパターニング露光を行なう。露光後、例
えば先に使用したMCAなどの現像液を使用して現像を
行ない、露光域のレジスト膜を溶解除去する。現像に引
き続いて、レジストの強化を計るために本発明のポスト
ベーク工程を実施する。例えば、低圧水銀ランプからの
253.7nmの波長を有する遠紫外線光の照射下に、ホ
ットプレート上で、約120℃で約60秒間にわたって
レジストをポストベークする。このような一連の処理を
経て得られるレジストパターンはポジ形であり、解像度
はもちろんのこと、耐熱性や耐エッチング性にもひとき
わすぐれている。
【0010】
【実施例】本発明による遠紫外線光照射下におけるポス
トベークの効果を確認するため、以下に列挙するような
いろいろな条件を設定して比較実験を行なった: (i)対照(現像後処理なし) (ii)ポストベーク(120℃、60秒間) (iii )紫外線硬化(UVキュア)(200〜360n
m、主に253.7nm、60秒間) (iv)ポストベーク(120℃、60秒間)+UVキュ
ア(200〜360nm、主に253.7nm、60秒間) (v)UVキュア(200〜360nm、60秒間)+ポ
ストベーク(120℃、60秒間) (vi)ポストベーク(120℃、60秒間)+UVキュ
ア(200〜360nm、60秒間)+ポストベーク(1
20℃、60秒間) (vii )発明(200〜360nm、主に253.7nm、
120℃、60秒間) なお、これらの処理に先がけて実施したレジスト塗布か
ら現像までの一連の工程を説明すると、次の通りであ
る: ポジレジスト:東京応化(株)製OFPR−800(M
w=数万)の27.4%溶液を調製し、これをアルミニ
ウム配線層(膜厚1.0μm)を有するシリコン基板上
に膜厚1.1μmでスピンコートした。このレジスト塗
布基板を窒素雰囲気中で110℃で7分間にわたってプ
リベークした後、露光用光源としてピーク波長360nm
の高圧水銀ランプを使用してパターニング露光を行なっ
た。しかる後に、現像液としてTMK−12を使用して
現像し、未露光域のレジスト膜を溶解除去した。添付の
図5aに示されるような断面形状を有するポジのレジス
トパターンが得られた(図中の1がシリコン基板、2が
アルミニウム層、そして3がレジスト膜である)。
【0011】上記した6種類の実験の後に得られたそれ
ぞれのレジストパターンを耐熱性及び耐エッチング性に
関して評価した。次のような結果が得られた(耐熱性及
び耐エッチング性の評価を以下に述べるように1つの基
準でまとめることができたので、ここでは“効果”欄に
6段階で記載する): 処理条件 効果 (i)対照(処理せず) 0 (ii)ポストベーク 0 (iii )UVキュア 1 (iv)ポストベーク+UVキュア 2 (v)UVキュア+ポストベーク 2 (vi)ポストベーク+UVキュア+ポストベーク 4 (vii )本発明(DeepUVキュア/ポストベーク) 5 効果の評価:5…優、4…良、3…可、2…難あり、1
…不可、0…評価対象外(著しいダレ) 上記結果から明らかなように、本発明によれば、特別に
複雑な処理を行なわなくてもすぐれた耐熱性/耐エッチ
ング性を得ることができる。比較例の方法では、ポスト
ベーク、UVキュア及びポストベークの繰り返しをやっ
てはじめて許容し得る効果:4を達成し得るにすぎな
い。
【0012】さらに、上記した本発明方法をいろいろな
ベーク温度及び時間を使用して繰り返した。次のような
結果が得られた。 効 果 ベーク時間 80℃ 100℃ 120℃ 140℃ 160℃ 180℃ 20秒 2 2 4 5 1 0 40秒 2 3 5 5 1 0 60秒 3 4 5 5 1 − 80秒 3 5 5 5 1 − 100秒 4 5 − − − − 高いベーク温度を適用した場合、レジスト膜がダレて少
しも良い結果が得られなかった。
【0013】さらに、比較のため、常温(20℃)での
DeepUVキュアを実施した。以下に示すように、長
時間(120秒)経過後にはじめて本発明と同等の効
果:5が得られた:キユア時間(秒) 効果 キユア時間(秒) 効果 20 0 120 4 40 1 140 4 60 2 160 4 80 2 180 5 100 3 効果の評価基準 上記したように効果を評価するに当って、次のような評
価基準を設けた:上記したようにしてレジスト塗布から
現像までの一連の工程を終了する。現像直後のレジスト
膜のプロファイルは先に説明した通りほぼ図5aに示さ
れる通りである。このレジスト膜を170℃で加熱する
と、加熱時間の長短によってプロファイルがいろいろに
変化する。例えば、図4aに示されるようにレジスト膜
3の端部の角がとれる程度のものから図1aに示される
ように顕著なレジストのダレを生じるものまで、そして
図示しないけれどもレジストが完全にダレてしまって評
価対象となり得ないものまで、いろいろなプロファイル
が得られる。さらに、これらのレジスト膜をマスクとし
てリアクティブ・イオンエッチングを行なうと、それぞ
れ図1b〜図5bに示されるようなプロファイルが得ら
れる。これらの結果を総合して、図1a,bの如きプロ
ファイルを生じるものに1(不可)、図2a,bの如き
プロファイルを生じるものに2(難あり)、図3a,b
の如きプロファイルを生じるものに3(可)、図4a,
bの如きプロファイルを生じるものに4(良)、図5
a,bの如きプロファイルを生じるものに5(優)、そ
してレジストのダレが著しくてプロファイルを確定し得
なかったものに0(評価対象外)の評価を与えた。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、何らの複雑な工程を伴
なわないで、まだ、長い時間をかけることなく、耐熱性
及び耐エッチング性にすぐれたレジストパターンを得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で問題とするところの耐熱性及び耐エッ
チング性の評価基準を示したものである。
【図2】本発明で問題とするところの耐熱性及び耐エッ
チング性の評価基準を示したものである。
【図3】本発明で問題とするところの耐熱性及び耐エッ
チング性の評価基準を示したものである。
【図4】本発明で問題とするところの耐熱性及び耐エッ
チング性の評価基準を示したものである。
【図5】本発明で問題とするところの耐熱性及び耐エッ
チング性の評価基準を示したものである。
【符号の説明】
1…基板 2…アルミニウム層 2′…エツチング後のアルミニウム層 3…レジスト膜
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者は、レ
ジスト塗布半導体基板のパターニング露光及び現像後、
ポストベーク工程に代り得る新たな処理工程を見い出す
べく研究を重ねた。しかしながら、ポストベークに代え
て紫外線硬化(キュアリング)を適用しても、ポストベ
ークと紫外線硬化又は紫外線硬化とポストベークを順次
行っても、さらにポストベーク、紫外線硬化及びポスト
ベークの3処理を組み合わせても、満足すべき耐熱性及
び耐エッチング性を達成することができなかった。とこ
ろが、このたび、驚くべきことに、露光及び現像後に、
遠紫外線光の照射下に、レジストの形状に実質的な変化
を生じさせない一定の温度に加熱することによってポス
トベークを実施すると、すなわち、両者を特定の温度条
件下で同時的に実施すると、耐熱性も耐エッチング性も
著しく改良し得るということが判明した。こうして、本
発明によれば、半導体基板上にレジストを塗布する工程
と、該レジストにパターニング露光及び現像を行う工程
と、該現像後のレジストに対し、遠紫外線光の照射下に
おいて、その形状に実質的な変化を生じさせない一定の
温度に加熱することによってポストベークを行う工程と
を有することを特徴とするレジストパターンの形成方法
が提供される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】本発明方法では、約80〜140℃の温度
で約20〜100秒間にわたって有利にポストベークを
行うことができる。もちろん、上記した範囲内において
任意にベーク温度及び時間を選択することも、また、必
要に応じて上記範囲外の温度及び時間を選択すること
も、可能である。しかし、本発明方法では、、レジスト
の形状を実質的に変化させない一定の温度で加熱するこ
とが必要である。加熱温度によってはレジストが変形
し、あるいは破壊されるので、精密なレジストパターン
形成ができなくなる。ポストベークにはオーブン、ホッ
トプレートなどの加熱手段を使用することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パターニング露光及び現像の完了した後
    のレジスト塗布半導体基板を遠紫外線光の照射下に、1
    40℃以下で加熱することによってポストベークするこ
    とを特徴とするレジストパターンの形成方法。
  2. 【請求項2】 前記遠紫外線光はその主たる分光エネル
    ギーピークを200〜360nmの波長範囲内に有する、
    特許請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記遠紫外線光はその主たる分光エネル
    ギーピークを253.7nmの波長を有する、特許請求の
    範囲第2項に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記ポストベークを約80〜140℃の
    温度で約20〜100秒間にわたって実施する、特許請
    求の範囲第1項に記載の方法。
JP5185245A 1993-07-01 1993-07-27 レジストパターンの形成方法 Pending JPH06186755A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7799515B2 (en) 2002-04-04 2010-09-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating semiconductor device, and developing apparatus using the method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51111072A (en) * 1975-03-26 1976-10-01 Hitachi Ltd Photo etching method
JPS5223401A (en) * 1975-08-15 1977-02-22 Hitachi Ltd Method of etching photography
JPS52148423A (en) * 1976-06-07 1977-12-09 Hitachi Metals Ltd Powder packing apparatus
JPS57167029A (en) * 1981-03-19 1982-10-14 Hoechst Ag Burning of positive type photosensitive layer exposed and developed
JPS6041227A (ja) * 1983-08-15 1985-03-04 Hitachi Ltd ホトレジストパタ−ンの変形防止方法
JPS6045247A (ja) * 1983-05-23 1985-03-11 フユージヨン・セミコンダクター・システムズ フオトレジストの硬化方法及び硬化装置
JPS60135943A (ja) * 1983-12-26 1985-07-19 Dainippon Screen Mfg Co Ltd レジスト層の強度向上方法および装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51111072A (en) * 1975-03-26 1976-10-01 Hitachi Ltd Photo etching method
JPS5223401A (en) * 1975-08-15 1977-02-22 Hitachi Ltd Method of etching photography
JPS52148423A (en) * 1976-06-07 1977-12-09 Hitachi Metals Ltd Powder packing apparatus
JPS57167029A (en) * 1981-03-19 1982-10-14 Hoechst Ag Burning of positive type photosensitive layer exposed and developed
JPS6045247A (ja) * 1983-05-23 1985-03-11 フユージヨン・セミコンダクター・システムズ フオトレジストの硬化方法及び硬化装置
JPS6041227A (ja) * 1983-08-15 1985-03-04 Hitachi Ltd ホトレジストパタ−ンの変形防止方法
JPS60135943A (ja) * 1983-12-26 1985-07-19 Dainippon Screen Mfg Co Ltd レジスト層の強度向上方法および装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7799515B2 (en) 2002-04-04 2010-09-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating semiconductor device, and developing apparatus using the method

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