JPH0638400B2 - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPH0638400B2 JPH0638400B2 JP59108366A JP10836684A JPH0638400B2 JP H0638400 B2 JPH0638400 B2 JP H0638400B2 JP 59108366 A JP59108366 A JP 59108366A JP 10836684 A JP10836684 A JP 10836684A JP H0638400 B2 JPH0638400 B2 JP H0638400B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- pattern
- photoresist
- intermediate layer
- organic
- 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 - Lifetime
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Landscapes
- 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。
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。
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。
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・現像を行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。
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・現像を行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１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１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
の際用いる反応性イオンエツチングにおいて十分選択比
のとれる層を中間層（第２層）として用いる必要があ
る。
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１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
の際用いる反応性イオンエツチングにおいて十分選択比
のとれる層を中間層（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
光光が反射し、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。
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
光光が反射し、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はか
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。
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。
ホトリソグラフィにおける微細パターン形成において、
反射光低減は精度を向上させる上で重要である。多層レ
ジストにおいては第１層有機物層での光吸収により基板
からの反射光は十分に低減できるが、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
光は十分に低減されておらず、この反射光によつてパタ
ーン寸法精度が劣化していた。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。
反射光低減は精度を向上させる上で重要である。多層レ
ジストにおいては第１層有機物層での光吸収により基板
からの反射光は十分に低減できるが、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
光は十分に低減されておらず、この反射光によつてパタ
ーン寸法精度が劣化していた。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。
従来の中間層材料の屈折率はたとえばＳＯＧ（Spin on
Glass）の場合およそ１．４５であり、ホトレジスト層
／中間層での反射率は振幅比で表わすと約７％，中間層
／第１層有機物層界面での反射率は約８％である。この
時のホトレジスト膜厚変動にともなう寸法変動量は約±
０．０５μｍであり、中間層にＣＶＤ ＳｉＯ２，プラ
ズマナイトライドを用いた場合でも約±０．０５μｍあ
るいはそれ以上の寸法変動が生じる。
Glass）の場合およそ１．４５であり、ホトレジスト層
／中間層での反射率は振幅比で表わすと約７％，中間層
／第１層有機物層界面での反射率は約８％である。この
時のホトレジスト膜厚変動にともなう寸法変動量は約±
０．０５μｍであり、中間層にＣＶＤ ＳｉＯ２，プラ
ズマナイトライドを用いた場合でも約±０．０５μｍあ
るいはそれ以上の寸法変動が生じる。
０．８μｍプロセスでの要求寸法精度は約±０．０３μ
mであり上記従来の方法ではこの要求を満さない。
mであり上記従来の方法ではこの要求を満さない。
本発明では中間層の屈折率をホトレジスト層および第１
層有機物層の屈折率とほぼ等しくするので、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。
層有機物層の屈折率とほぼ等しくするので、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。
〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例につき図面を参照して説明する。
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。第１層有機膜３表
面はこの熱処理により平坦化される。しかる後第１図
（ｂ）に示すように塗布ケイ素化合物であるＯＣＤ（東
京応化ＫＫ商品名）にオルトチタン酸Ｔｉ（ＯＨ）４を
ＯＣＤ中のＳｉ（ＯＨ）４と等量混合した混合溶液をス
ピン塗布・ベークして中間層４を約１００nmの膜厚で形
成した。このようにすることにより中間層４の屈折率を
波長４３６nmでのホトレジストおよび第１層有機物層の
屈折率１．６８とほぼ等しくすることができた。またホ
トレジストおよび第１層有機物層の屈折率が1.68でない
場合、中間層の屈折率を上記ホトレジストおよび第１層
有機物層の屈折率と等しくするように第２図に従つてＳ
ｉ（ＯＨ）４とＴｉ（ＯＨ）４との混合比を変えればよ
い。また本実施例においてはＯＣＤと混合する錯体化合
物としてＴｉ（ＯＨ）４を用いたがこれに限らずＴｉ
（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｔｉ（ＯＣ３Ｈ７）４などのＴｉ錯
体化合物あるいはＣｅ，Ｈｆ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｓｂ，Ｔ
ａ，Ｔｈ，Ｙ，Ｚｒ，Ｓｎなどの錯体化合物でもよい。
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。
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。第１層有機膜３表
面はこの熱処理により平坦化される。しかる後第１図
（ｂ）に示すように塗布ケイ素化合物であるＯＣＤ（東
京応化ＫＫ商品名）にオルトチタン酸Ｔｉ（ＯＨ）４を
ＯＣＤ中のＳｉ（ＯＨ）４と等量混合した混合溶液をス
ピン塗布・ベークして中間層４を約１００nmの膜厚で形
成した。このようにすることにより中間層４の屈折率を
波長４３６nmでのホトレジストおよび第１層有機物層の
屈折率１．６８とほぼ等しくすることができた。またホ
トレジストおよび第１層有機物層の屈折率が1.68でない
場合、中間層の屈折率を上記ホトレジストおよび第１層
有機物層の屈折率と等しくするように第２図に従つてＳ
ｉ（ＯＨ）４とＴｉ（ＯＨ）４との混合比を変えればよ
い。また本実施例においてはＯＣＤと混合する錯体化合
物としてＴｉ（ＯＨ）４を用いたがこれに限らずＴｉ
（ＯＣ２Ｈ５）４，Ｔｉ（ＯＣ３Ｈ７）４などのＴｉ錯
体化合物あるいはＣｅ，Ｈｆ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｓｂ，Ｔ
ａ，Ｔｈ，Ｙ，Ｚｒ，Ｓｎなどの錯体化合物でもよい。
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ッ
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。OCDとＴｉ（ＯＨ）４との
化合物層とホトレジストとの選択比は十分大きく、良好
なパターン転写ができた。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槽有機物槽３にパターンを転写しパターン３′を形
成した。中間層と第１層有機物層との選択比はこの場合
も十分大きく、良好なパターン転写ができた。
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。OCDとＴｉ（ＯＨ）４との
化合物層とホトレジストとの選択比は十分大きく、良好
なパターン転写ができた。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槽有機物槽３にパターンを転写しパターン３′を形
成した。中間層と第１層有機物層との選択比はこの場合
も十分大きく、良好なパターン転写ができた。
以上の工程により寸法精度が約±０．０１μmの高精度
の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、高精度の微細パターンを第１層有機物層３に形成
することができた。
の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、高精度の微細パターンを第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８％以
下、すなわち１．５５〜１．８とした場合でも第３図に
示すように寸法精度が約±０．０３μm以上の高精度な
ホトレジストパターン５を形成でき、０．８μmプロセ
スの要求寸法精度を満たすことができた。
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８％以
下、すなわち１．５５〜１．８とした場合でも第３図に
示すように寸法精度が約±０．０３μm以上の高精度な
ホトレジストパターン５を形成でき、０．８μmプロセ
スの要求寸法精度を満たすことができた。
また中間層の膜厚を約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。
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層有機物層およびホトレジ
スト層にＡＺ1350Ｊを用いているが、これに限らずOFPR
800，ONPR830，OMR85（東京応化ＫＫ製），HPR204（Hun
t製），Kodak804（Kodak製）などいかなるフオトレジス
トでもよく、また特に第１層有機物層はＰＩＱ（日立化
成ＫＫ製）などポリイミド系材料でもよい。
スト層にＡＺ1350Ｊを用いているが、これに限らずOFPR
800，ONPR830，OMR85（東京応化ＫＫ製），HPR204（Hun
t製），Kodak804（Kodak製）などいかなるフオトレジス
トでもよく、また特に第１層有機物層はＰＩＱ（日立化
成ＫＫ製）などポリイミド系材料でもよい。
また本実施例においては第１層有機物層の吸収係数を約
０．１としたが、この場合に限らず本方法により中間層
の屈折率を最適化することにより寸法精度は向上した。
０．１としたが、この場合に限らず本方法により中間層
の屈折率を最適化することにより寸法精度は向上した。
また本実施例においては被加工膜にＡｌ膜を用いたがこ
れに限らずいかなる材料でもかまわない。
れに限らずいかなる材料でもかまわない。
上記本発明によりホトレジスト層に寸法精度の極めて高
いパターンを形成することが可能となる。
いパターンを形成することが可能となる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を示す工程図
である。 第２図は本発明を説明するための特性図である。 第３図は本発明の効果を表わす曲線図である。 １……Ｓｉ基板、２……被加工Ａｌ膜、３……第１層有
機物層、３′……第１層有機物に転写されたパターン、
４……中間層（ケイ素化合物および錯体化合物の混合
層）、４′……中間層に転写されたパターン、５……ホ
トレジストパターン。
である。 第２図は本発明を説明するための特性図である。 第３図は本発明の効果を表わす曲線図である。 １……Ｓｉ基板、２……被加工Ａｌ膜、３……第１層有
機物層、３′……第１層有機物に転写されたパターン、
４……中間層（ケイ素化合物および錯体化合物の混合
層）、４′……中間層に転写されたパターン、５……ホ
トレジストパターン。
Claims (3)
- 【請求項１】被加工基板上に第１層有機物層、第２層中
間層及び第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パターン形成方法において、 上記第２層は、上記第１層と第２層及び第２層と第３層
とのそれぞれの屈折率差が該第２層の屈折率に対する比
率で８％以下となる、ケイ素化合物と錯体化合物との混
合物からなることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項２】上記ケイ素化合物は、Ｓｉ（ＯＨ）４であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパター
ン形成方法。 - 【請求項３】上記錯体化合物は、Ｔｉ錯体化合物である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108366A JPH0638400B2 (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59108366A JPH0638400B2 (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60253223A JPS60253223A (ja) | 1985-12-13 |
| JPH0638400B2 true JPH0638400B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=14482933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59108366A Expired - Lifetime JPH0638400B2 (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638400B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0644298U (ja) * | 1992-11-11 | 1994-06-10 | ティーディーケイ株式会社 | 受話器用電気音響変換器及び受話器 |
| US7157205B2 (en) | 2003-07-04 | 2007-01-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Intermediate layer composition for multilayer resist process, pattern-forming process using the same, and laminate |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH028852A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-12 | Fujitsu Ltd | パターニング方法 |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP59108366A patent/JPH0638400B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0644298U (ja) * | 1992-11-11 | 1994-06-10 | ティーディーケイ株式会社 | 受話器用電気音響変換器及び受話器 |
| US7157205B2 (en) | 2003-07-04 | 2007-01-02 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Intermediate layer composition for multilayer resist process, pattern-forming process using the same, and laminate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60253223A (ja) | 1985-12-13 |
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