JPH06326018A - パターン形式用レジスト構造とパターン形成方法 - Google Patents
パターン形式用レジスト構造とパターン形成方法Info
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- JPH06326018A JPH06326018A JP11082893A JP11082893A JPH06326018A JP H06326018 A JPH06326018 A JP H06326018A JP 11082893 A JP11082893 A JP 11082893A JP 11082893 A JP11082893 A JP 11082893A JP H06326018 A JPH06326018 A JP H06326018A
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 二種類以上のレジスト膜を層状に重ねた多層
レジストを用いたパターン形成方法における、レジスト
パターンの変形、レジスト界面での混合層の発生を防止
する。 【構成】 基板１１上に第一のレジスト膜１２が塗布形
成され、その上に水溶性高分子膜１３が塗布形成れ、そ
の上に第二のレジスト膜１４が塗布形成されたパターン
形成用レジスト構造である。このレジスト構造を用いた
パターン形成方法では、第一のパターンの製造工程中の
変形や、２つのレジスト膜の界面にできる現像液で除去
できない混合膜の形成がない。従って多層レジストを用
いた良好な微細パターン形成が実現できる。
レジストを用いたパターン形成方法における、レジスト
パターンの変形、レジスト界面での混合層の発生を防止
する。 【構成】 基板１１上に第一のレジスト膜１２が塗布形
成され、その上に水溶性高分子膜１３が塗布形成れ、そ
の上に第二のレジスト膜１４が塗布形成されたパターン
形成用レジスト構造である。このレジスト構造を用いた
パターン形成方法では、第一のパターンの製造工程中の
変形や、２つのレジスト膜の界面にできる現像液で除去
できない混合膜の形成がない。従って多層レジストを用
いた良好な微細パターン形成が実現できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス作製に
おいて利用される多層レジスト構造によるパターン形成
方法に関するものである。
おいて利用される多層レジスト構造によるパターン形成
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トランジスタのゲート長を小にし、か
つ、ゲート抵抗をさげる目的で、断面Ｔ型のゲートが二
層のレジストを用いたリフトオフにより形成されるよう
になってきた。二層のレジストを用いたパターン形成法
は、特開平２−１９１３４７号公報「半導体装置用電極
の形成方法」に記載されるようなパターン形成法が知ら
れている。前記公報記載のパターン形成方法を図３
（ａ）〜（ｂ）に示す。半導体基板３０１の１主面に第
一のレジスト膜３１を塗布形成した後、電子線露光によ
り露光し、現像を行い、ついで、この第一のレジスト膜
３１上に薄膜３２としてＳｉＯ2 膜をスパッタ法で形成
する。（図３（ａ））。
つ、ゲート抵抗をさげる目的で、断面Ｔ型のゲートが二
層のレジストを用いたリフトオフにより形成されるよう
になってきた。二層のレジストを用いたパターン形成法
は、特開平２−１９１３４７号公報「半導体装置用電極
の形成方法」に記載されるようなパターン形成法が知ら
れている。前記公報記載のパターン形成方法を図３
（ａ）〜（ｂ）に示す。半導体基板３０１の１主面に第
一のレジスト膜３１を塗布形成した後、電子線露光によ
り露光し、現像を行い、ついで、この第一のレジスト膜
３１上に薄膜３２としてＳｉＯ2 膜をスパッタ法で形成
する。（図３（ａ））。
【０００３】次いで、（第２の）レジスト膜３３を塗布
形成する。次に、第２のレジスト膜３３に露光現像を行
い、第一のレジスト膜３１の開口３４を含む広い開口３
５を形成した後、この開口３５を通して前記薄膜３２の
弗化アンモニウム水溶液でエッチングし、半導体基板３
０１上の第一のレジスト膜と薄膜３２にＴ字型の断面形
状を持つ開口（断面Ｔ字型パターン３６）を形成してい
る（図３（ｂ））。
形成する。次に、第２のレジスト膜３３に露光現像を行
い、第一のレジスト膜３１の開口３４を含む広い開口３
５を形成した後、この開口３５を通して前記薄膜３２の
弗化アンモニウム水溶液でエッチングし、半導体基板３
０１上の第一のレジスト膜と薄膜３２にＴ字型の断面形
状を持つ開口（断面Ｔ字型パターン３６）を形成してい
る（図３（ｂ））。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた方法は、多
層レジスト構成によってパターンを形成する方法である
が、薄膜を第一のレジスト上に形成するためには、スパ
ッタ蒸着あるいは電子溶融蒸着または通電加熱蒸着の方
法をとる必要があるが、いずれも第一のレジストパター
ンの形成を発生させることのないように、耐熱性の高い
レジストを使用する必要があり、第一のレジストとして
使用できるレジストが限定される。
層レジスト構成によってパターンを形成する方法である
が、薄膜を第一のレジスト上に形成するためには、スパ
ッタ蒸着あるいは電子溶融蒸着または通電加熱蒸着の方
法をとる必要があるが、いずれも第一のレジストパター
ンの形成を発生させることのないように、耐熱性の高い
レジストを使用する必要があり、第一のレジストとして
使用できるレジストが限定される。
【０００５】また、薄膜を使用せずに、第一のレジスト
膜上に第二のレジストを直接塗布する方法が考えられる
が、一般に、レジストの重ね塗りは、レジスト界面に混
合層を形成することが知られており、この混合層は、現
像液によって簡単に除去できないことも知られている。
従って、混合層を形成しないレジストの組合せ、ないし
は、現像液に依って除去可能な混合層が形成されるレジ
ストの組合せを考える必要があった。
膜上に第二のレジストを直接塗布する方法が考えられる
が、一般に、レジストの重ね塗りは、レジスト界面に混
合層を形成することが知られており、この混合層は、現
像液によって簡単に除去できないことも知られている。
従って、混合層を形成しないレジストの組合せ、ないし
は、現像液に依って除去可能な混合層が形成されるレジ
ストの組合せを考える必要があった。
【０００６】本発明では、このような従来の欠点を除去
せしめて、多層レジスト構造において、パターン形成可
能な方法を提供する事にある。
せしめて、多層レジスト構造において、パターン形成可
能な方法を提供する事にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のパターン形成方
法は、基板上に第一のレジスト膜を塗布形成する工程
と、その第一のレジスト膜に第一のエネルギー線を照射
した後現像処理により、第一のレジストパターンを形成
する工程と、その第一のパターンを有する第一のレジス
ト膜上に水溶性高分子膜を塗布形成する工程と、その水
溶性高分子膜上に第二のレジスト膜を塗布形成する工程
と、その第二のレジスト膜に第二のエネルギー線を照射
した後現像処理により、第二のレジストパターンを前記
第一のレジストパターン上に形成する工程と、前記第二
のレジストパターンをマスクトとして前記水溶性高分子
膜を選択的に除去し、前記第二のレジストパターンの一
部あるいは全部を露呈させて所望のパターンを形成する
工程から成ることを特徴としている。
法は、基板上に第一のレジスト膜を塗布形成する工程
と、その第一のレジスト膜に第一のエネルギー線を照射
した後現像処理により、第一のレジストパターンを形成
する工程と、その第一のパターンを有する第一のレジス
ト膜上に水溶性高分子膜を塗布形成する工程と、その水
溶性高分子膜上に第二のレジスト膜を塗布形成する工程
と、その第二のレジスト膜に第二のエネルギー線を照射
した後現像処理により、第二のレジストパターンを前記
第一のレジストパターン上に形成する工程と、前記第二
のレジストパターンをマスクトとして前記水溶性高分子
膜を選択的に除去し、前記第二のレジストパターンの一
部あるいは全部を露呈させて所望のパターンを形成する
工程から成ることを特徴としている。
【０００８】またこのパターン形成方法に用いるレジス
ト構造は第１，２のレジスト膜とその間に形成された水
溶性高分子膜からなることを特徴とする。
ト構造は第１，２のレジスト膜とその間に形成された水
溶性高分子膜からなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明では、第一のレジスト膜と第二のレジス
ト膜の間に水溶性高分子膜を存在させることにより、第
一のレジスト膜と第二のレジスト膜の混合による混合層
の発生を抑制する効果がある。第一のレジスト膜と水溶
性高分子膜の間に混合層が形成される可能性があるが、
一般に第一のレジスト膜の性質が疎水性であれば、混合
層の発生は無い。また、第二のレジスト膜と水溶性高分
子膜の間にも混合層の形成が考えられるが、混合層が形
成されても、水溶性高分子成分は、水により除去が可能
であり、第二のレジスト材料成分は、第二のレジスト膜
用の現像液で除去可能である。従って、レジストの重ね
塗りによって発生する現像除去不可能な混合層の発生を
回避して、レジストパターンを形成する事が可能であ
る。
ト膜の間に水溶性高分子膜を存在させることにより、第
一のレジスト膜と第二のレジスト膜の混合による混合層
の発生を抑制する効果がある。第一のレジスト膜と水溶
性高分子膜の間に混合層が形成される可能性があるが、
一般に第一のレジスト膜の性質が疎水性であれば、混合
層の発生は無い。また、第二のレジスト膜と水溶性高分
子膜の間にも混合層の形成が考えられるが、混合層が形
成されても、水溶性高分子成分は、水により除去が可能
であり、第二のレジスト材料成分は、第二のレジスト膜
用の現像液で除去可能である。従って、レジストの重ね
塗りによって発生する現像除去不可能な混合層の発生を
回避して、レジストパターンを形成する事が可能であ
る。
【００１０】
【実施例】次に図面を参照して、本発明の実施例につい
て説明する。図１は、本発明のレジスト構造を示す図、
図２（ａ）〜（ｂ）は、本発明の方法を説明するための
工程別断面図である。
て説明する。図１は、本発明のレジスト構造を示す図、
図２（ａ）〜（ｂ）は、本発明の方法を説明するための
工程別断面図である。
【００１１】図１は、本発明にかかる基板上に塗布形成
されたレジスト構成を示したものである。基板１１上に
第一のレジスト膜１２、例えば、電子感光レジストポリ
メチルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅ
ｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）を厚さ０．２５μｍ
で塗布形成した後、第一のレジスト膜１２上に、水溶性
高分子膜１３、例えば、メチルセルロース（ｍｅｔｈｙ
ｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、を厚さ０．２０μｍで塗布
形成した後、水溶性高分子膜１３上に第二のレジスト膜
１４、例えば、ＡＺ１３５０Ｊ（商品名、ヘキスト社
製）、を厚さ１．５μｍ塗布形成したものである。
されたレジスト構成を示したものである。基板１１上に
第一のレジスト膜１２、例えば、電子感光レジストポリ
メチルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅ
ｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）を厚さ０．２５μｍ
で塗布形成した後、第一のレジスト膜１２上に、水溶性
高分子膜１３、例えば、メチルセルロース（ｍｅｔｈｙ
ｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、を厚さ０．２０μｍで塗布
形成した後、水溶性高分子膜１３上に第二のレジスト膜
１４、例えば、ＡＺ１３５０Ｊ（商品名、ヘキスト社
製）、を厚さ１．５μｍ塗布形成したものである。
【００１２】図２は、本発明にかかるパターン形成方法
を工程順に示すものであり、図２（ａ）〜（ｃ）を参照
して説明する。ここでは断面Ｔ字型のパターンを形成す
る方法を一例として示す。
を工程順に示すものであり、図２（ａ）〜（ｃ）を参照
して説明する。ここでは断面Ｔ字型のパターンを形成す
る方法を一例として示す。
【００１３】図２（ａ）に示すように、基板２１上に第
一のレジスト膜２２、例えば、電子感光レジストポリメ
チルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔ
ｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）を厚さ０．２５μｍで
塗布形成した後、所定パターンに電子２２１を照射す
る。ここでは開口部を形成するパターンとした。
一のレジスト膜２２、例えば、電子感光レジストポリメ
チルメタアクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔ
ｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）を厚さ０．２５μｍで
塗布形成した後、所定パターンに電子２２１を照射す
る。ここでは開口部を形成するパターンとした。
【００１４】次に、図２（ｂ）に示すように、第一のレ
ジスト膜２２をメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）と
イソプロピールアルコール（ＩＰＡ）を容積比１：９に
混合してなる現像液を用いて現像して、この第一のレジ
スト膜２２に０．１μｍの開口２５を形成する。次に、
全面に水溶性高分子膜２３、例えば、メチルセルロース
（ｍｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）水溶液、を塗布
乾燥形成し、厚さ０．２５μｍとした後、水溶性高分子
膜２３上に第二のレジスト膜２４、例えば、ＡＺ１３５
０Ｊ（商品名、ヘキスト社製）、を厚さ１．５μｍ塗布
形成する。次に、所定パターンに紫外光２２４を照射す
る。
ジスト膜２２をメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）と
イソプロピールアルコール（ＩＰＡ）を容積比１：９に
混合してなる現像液を用いて現像して、この第一のレジ
スト膜２２に０．１μｍの開口２５を形成する。次に、
全面に水溶性高分子膜２３、例えば、メチルセルロース
（ｍｅｔｈｙｌ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）水溶液、を塗布
乾燥形成し、厚さ０．２５μｍとした後、水溶性高分子
膜２３上に第二のレジスト膜２４、例えば、ＡＺ１３５
０Ｊ（商品名、ヘキスト社製）、を厚さ１．５μｍ塗布
形成する。次に、所定パターンに紫外光２２４を照射す
る。
【００１５】次いで、図２（ｃ）に示すよに、前記第二
のレジスト膜２４を、例えば、ＡＺデベロッパー（商品
名 ヘキスト社製）を用いて現像して、この第二のレジ
スト膜２４に０．７μｍの開口２６を開口２５を含む領
域に形成し、水溶性高分子膜２３を露呈させる。
のレジスト膜２４を、例えば、ＡＺデベロッパー（商品
名 ヘキスト社製）を用いて現像して、この第二のレジ
スト膜２４に０．７μｍの開口２６を開口２５を含む領
域に形成し、水溶性高分子膜２３を露呈させる。
【００１６】次いで、図２（ｄ）に示すように、開口２
６をマスクとして露呈している水溶性高分子膜２３を水
により除去し、開口２５を露呈させ、開口２６および開
口２５により構成される断面Ｔ字型パターン２７を形成
する。
６をマスクとして露呈している水溶性高分子膜２３を水
により除去し、開口２５を露呈させ、開口２６および開
口２５により構成される断面Ｔ字型パターン２７を形成
する。
【００１７】本実施例により、第１のレジストの変形が
なく、良好な微細Ｔ字型パターンが形成できた。
なく、良好な微細Ｔ字型パターンが形成できた。
【００１８】なお、上記実施例では、第一のレジストを
ＰＭＭＡ、第二のレジストをＡＺ１３５０Ｊとしたが、
非水溶性レジストであれば、他のレジストであっても構
わない。また、露光法についてもこの限りではない。さ
らに、第一のレジスト膜の開口２５の開口幅を０．１μ
ｍ、第二のレジスト材料層の開口幅を０．７μｍとした
が、開口２５の開口幅が開口２６の開口幅より大きくて
もなんら問題はなく、各開口幅の寸法は所望の寸法とす
ることが可能である。
ＰＭＭＡ、第二のレジストをＡＺ１３５０Ｊとしたが、
非水溶性レジストであれば、他のレジストであっても構
わない。また、露光法についてもこの限りではない。さ
らに、第一のレジスト膜の開口２５の開口幅を０．１μ
ｍ、第二のレジスト材料層の開口幅を０．７μｍとした
が、開口２５の開口幅が開口２６の開口幅より大きくて
もなんら問題はなく、各開口幅の寸法は所望の寸法とす
ることが可能である。
【００１９】水溶性高分子膜２３として、この例では、
メチルセルロース水溶性を用いたが、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン、アミロース等も用いるこ
とができるのは当然のことである。
メチルセルロース水溶性を用いたが、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン、アミロース等も用いるこ
とができるのは当然のことである。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、第一のレジスト膜と第
二のレジスト膜の間に水溶性高分子膜を存在させること
により、第一のレジスト膜と第二のレジスト膜の混合に
よる混合層の発生を抑制する効果がある。第一のレジス
ト膜と水溶性高分子膜の間に混合層が形成される可能性
があるが、一般に第一のレジスト膜の性質が疎水性であ
れば、混合層の発生は無い。また、第二のレジスト膜と
水溶性高分子膜の間にも混合層の形成が考えられるが、
混合層が形成されても、水溶性高分子成分は、水により
除去が可能であり、第二のレジスト材料成分は、第二の
レジスト膜用の現像液で除去可能である。従って、レジ
ストの重ね塗りによって発生する現像除去不可能な混合
層の発生を回避して、レジストパターンを形成する事が
可能である。
二のレジスト膜の間に水溶性高分子膜を存在させること
により、第一のレジスト膜と第二のレジスト膜の混合に
よる混合層の発生を抑制する効果がある。第一のレジス
ト膜と水溶性高分子膜の間に混合層が形成される可能性
があるが、一般に第一のレジスト膜の性質が疎水性であ
れば、混合層の発生は無い。また、第二のレジスト膜と
水溶性高分子膜の間にも混合層の形成が考えられるが、
混合層が形成されても、水溶性高分子成分は、水により
除去が可能であり、第二のレジスト材料成分は、第二の
レジスト膜用の現像液で除去可能である。従って、レジ
ストの重ね塗りによって発生する現像除去不可能な混合
層の発生を回避して、レジストパターンを形成する事が
可能である。
【００２１】本発明により、多層レジストパターンを用
いた場合でも、微細パターンを精度良く形成できる。特
にＴ型ゲート構造のパターン形成に有効でゲート長を小
さくすることができる。
いた場合でも、微細パターンを精度良く形成できる。特
にＴ型ゲート構造のパターン形成に有効でゲート長を小
さくすることができる。
【図１】本発明のレジスト構造を示す図。
【図２】本発明のパターン形成方法の工程を説明するた
めの断面図である。
めの断面図である。
【図３】従来の製造工程を示す断面図である。
１１ 基板 １２ 第一のレジスト膜 １３ 水溶性高分子膜 １４ 第二のレジスト膜 ２１ 基板 ２２ 第一のレジスト膜 ２２１ 電子線 ２５、２６ 開口 ２７ 断面Ｔ字型パターン ２３ 水溶性高分子膜 ２４ 第二のレジスト膜 ２２４ 紫外光 ３０１ 半導体基板 ３１ 第一のレジスト膜 ３３ 第二のレジスト膜 ３４、３５ 開口 ３６ 断面Ｔ字型パターン
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上に第一のレジスト膜が塗布形成さ
れ、前記第一のレジスト膜上に水溶性高分子膜が塗布形
成され、前記水溶性高分子膜上に第二のレジスト膜が塗
布形成されていることを特徴とするパターン形成用レジ
スト構造。 - 【請求項２】 基板上に第一のレジスト膜を塗布形成す
る工程と、前記第一のレジスト膜に第一のエネルギー線
を照射した後現像処理により、第一のレジストパターン
を形成する工程と、前記第一のパターンを有する第一の
レジスト膜上に水溶性高分子膜を塗布形成する工程と、
前記水溶性高分子膜上に第二のレジスト膜を塗布形成す
る工程と、前記第二のレジスト膜に第二のエネルギー線
を照射した後現像処理により、第二のレジストパターン
を前記第一のレジストパターン上に形成する工程と、前
記第二のレジストパターンをマスクとして前記水溶性高
分子膜を選択的に除去し、前記第二のレジストパターン
の一部あるいは全部を露呈させて所望のパターンを形成
する工程とを備えることを特徴とするパターン形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082893A JPH06326018A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | パターン形式用レジスト構造とパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11082893A JPH06326018A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | パターン形式用レジスト構造とパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326018A true JPH06326018A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14545694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11082893A Pending JPH06326018A (ja) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | パターン形式用レジスト構造とパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06326018A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008052179A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| WO2008038526A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method of forming pattern, and material for coating film formation |
| KR20170121240A (ko) | 2015-02-26 | 2017-11-01 | 가부시키가이샤 아데카 | 패턴 형성 방법 및 이를 이용하여 제조한 전자 디바이스 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59175725A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-04 | Toshiba Corp | 多層レジスト膜 |
| JPS62239530A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | Hitachi Ltd | パタ−ン形成法 |
-
1993
- 1993-05-13 JP JP11082893A patent/JPH06326018A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| KR20170121240A (ko) | 2015-02-26 | 2017-11-01 | 가부시키가이샤 아데카 | 패턴 형성 방법 및 이를 이용하여 제조한 전자 디바이스 |
| US10386721B2 (en) | 2015-02-26 | 2019-08-20 | Adeka Corporation | Pattern formation method and electronic device manufactured using same |
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