JPH0653125A - 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Info
- Publication number
- JPH0653125A JPH0653125A JP4205710A JP20571092A JPH0653125A JP H0653125 A JPH0653125 A JP H0653125A JP 4205710 A JP4205710 A JP 4205710A JP 20571092 A JP20571092 A JP 20571092A JP H0653125 A JPH0653125 A JP H0653125A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- pattern
- resist layer
- forming
- present
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- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、ノボラック系レジストをはじめとす
る通常の高分子レジストを使用し、かつ、転写パタン形
状が改善された解像度の高いレジストパターンの形成方
法を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、Ｘ線２５を用いたレジストパターン
の形成方法において、パターン露光中、レジスト層２１
の膜厚方向もしくは前記膜厚方向に垂直な任意の−方向
のいずれか一方向に対して、電界２５を印加するもので
ある。
る通常の高分子レジストを使用し、かつ、転写パタン形
状が改善された解像度の高いレジストパターンの形成方
法を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、Ｘ線２５を用いたレジストパターン
の形成方法において、パターン露光中、レジスト層２１
の膜厚方向もしくは前記膜厚方向に垂直な任意の−方向
のいずれか一方向に対して、電界２５を印加するもので
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にレジストパター
ンの形成方法に関するものであり、より特定的には、Ｘ
線，もしくはＳＯＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｏｒｏｎ Ｏｒ
ｂｉｔａｌＲａｄｉａｔｉｏｎ）光を用いた極微細レジ
ストパターンの形成方法に関するものである。
ンの形成方法に関するものであり、より特定的には、Ｘ
線，もしくはＳＯＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｏｒｏｎ Ｏｒ
ｂｉｔａｌＲａｄｉａｔｉｏｎ）光を用いた極微細レジ
ストパターンの形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｘ線，ＳＯＲ光によって微細なパ
ターンを転写するには、図５に示すような系によって、
露光を行っていた。即ち、Ｘ線１４をマスク１２を通し
てシリコン基板（ウエハ）１０上のレジスト層１１に照
射することにより、マスク１２のパターンがシリコン基
板１０上に塗布されたレジスト層１１に転写される。１
１Ａは露光部である。このとき、入射光子の吸収にとも
ない、レジスト層１１中で励起される光電子やオージェ
電子１１ｅは、そのエネルギーに対応した距離だけレジ
スト層１１中を散乱・移動する。このとき、レジスト構
成原子と相互作用をして、主鎖切断・架橋反応を起し、
レジスト層１１を露光する。したがって、電子１１ｅが
移動した距離の分だけレジストパタンの線幅が変り、マ
スクパターン線幅との間に、変換差が起る。さらに、本
露光に際し、レジスト層１１を透過して、シリコン基板
１０に到達した入射光子により励起される光電子・オー
ジェ電子１０ｅの一部は、レジスト層１１に入射して、
シリコン基板１０との界面近傍のレジスト層１１を露光
する。この結果、シリコン基板１０付近において、未露
光部まで現象が進み、図６に示すようにポジ型レジスト
ではパターンの裾のえぐれ１１１、図７に示すようにネ
ガ型レジストではパターンの裾引き１１２といった現象
が起ってきた。
ターンを転写するには、図５に示すような系によって、
露光を行っていた。即ち、Ｘ線１４をマスク１２を通し
てシリコン基板（ウエハ）１０上のレジスト層１１に照
射することにより、マスク１２のパターンがシリコン基
板１０上に塗布されたレジスト層１１に転写される。１
１Ａは露光部である。このとき、入射光子の吸収にとも
ない、レジスト層１１中で励起される光電子やオージェ
電子１１ｅは、そのエネルギーに対応した距離だけレジ
スト層１１中を散乱・移動する。このとき、レジスト構
成原子と相互作用をして、主鎖切断・架橋反応を起し、
レジスト層１１を露光する。したがって、電子１１ｅが
移動した距離の分だけレジストパタンの線幅が変り、マ
スクパターン線幅との間に、変換差が起る。さらに、本
露光に際し、レジスト層１１を透過して、シリコン基板
１０に到達した入射光子により励起される光電子・オー
ジェ電子１０ｅの一部は、レジスト層１１に入射して、
シリコン基板１０との界面近傍のレジスト層１１を露光
する。この結果、シリコン基板１０付近において、未露
光部まで現象が進み、図６に示すようにポジ型レジスト
ではパターンの裾のえぐれ１１１、図７に示すようにネ
ガ型レジストではパターンの裾引き１１２といった現象
が起ってきた。
【０００３】特に、得ようとするパターンの線幅が狭く
なるほど、パターン線幅に対する電子の広がりの効果が
無視できない大きさとなり、微細なパターンが形成し難
くなるという問題点がある。
なるほど、パターン線幅に対する電子の広がりの効果が
無視できない大きさとなり、微細なパターンが形成し難
くなるという問題点がある。
【０００４】レジスト中での電子の広がりを抑えること
ができれば、所定の主鎖切断・架橋反応を起すレジスト
の領域を狭めることができ、より微細なパターンを形成
することができる。このような概念を実現するために、
これまでは、レジストを構成する有機高分子の炭素原子
を金属原子に置き換えたり、無機金属材料を用いるなど
して、レジストの比重を大きくして、電子の散乱による
広がりを抑えることが提案された。しかしながら、この
ようなレジストは現象が難しい等の問題点が多く、実用
上、あまり使用されていない。
ができれば、所定の主鎖切断・架橋反応を起すレジスト
の領域を狭めることができ、より微細なパターンを形成
することができる。このような概念を実現するために、
これまでは、レジストを構成する有機高分子の炭素原子
を金属原子に置き換えたり、無機金属材料を用いるなど
して、レジストの比重を大きくして、電子の散乱による
広がりを抑えることが提案された。しかしながら、この
ようなレジストは現象が難しい等の問題点が多く、実用
上、あまり使用されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点に着目して発明されたものであって、ノボ
ラック系レジストをはじめとする通常の高分子レジスト
を使用し、かつ、転写パタン形状が改善された解像度の
高いレジストパターンの形成方法を提供することを目的
とする。
従来の問題点に着目して発明されたものであって、ノボ
ラック系レジストをはじめとする通常の高分子レジスト
を使用し、かつ、転写パタン形状が改善された解像度の
高いレジストパターンの形成方法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明はＸ線，
ＳＯＲ光によるパターン形成方法において、パターン露
光中に、レジスト層の膜厚方向もしくは前記膜厚方向に
垂直な任意の一方向のいずれか一方向に対して電界を印
加することを、その解決手段としている。
ＳＯＲ光によるパターン形成方法において、パターン露
光中に、レジスト層の膜厚方向もしくは前記膜厚方向に
垂直な任意の一方向のいずれか一方向に対して電界を印
加することを、その解決手段としている。
【０００７】
【作用】本発明は、レジスト層へのパターン露光中に、
レジスト層の膜厚方向もしくは膜厚方向に垂直な面内の
任意の方向に電界を印加することにより、露光により発
生した光電子，オージェ電子の広がりを制御することが
可能となる。特に、露光によって基板からレジスト中に
侵入した電子を基板付近で押えたり、レジスト中に引っ
張ることが可能となり、レジスト層深さ方向の蓄積エネ
ルギー分布を変化させる作用がある。このため、現像し
たときのレジストパターンの形状及び解像度が向上する
とともに、露光感度を向上させることも可能となる。
レジスト層の膜厚方向もしくは膜厚方向に垂直な面内の
任意の方向に電界を印加することにより、露光により発
生した光電子，オージェ電子の広がりを制御することが
可能となる。特に、露光によって基板からレジスト中に
侵入した電子を基板付近で押えたり、レジスト中に引っ
張ることが可能となり、レジスト層深さ方向の蓄積エネ
ルギー分布を変化させる作用がある。このため、現像し
たときのレジストパターンの形状及び解像度が向上する
とともに、露光感度を向上させることも可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明にかかわるレジストパターンの
形成方法の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。
形成方法の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。
【０００９】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例の
一例を示す断面図である。
一例を示す断面図である。
【００１０】まず、図１（ａ）に示すようにポジ型レジ
ストをシリコン基板２０上に塗布してレジスト層２１を
形成する。レジスト層２１の厚さは、１μｍ以下にする
ことが望ましい。
ストをシリコン基板２０上に塗布してレジスト層２１を
形成する。レジスト層２１の厚さは、１μｍ以下にする
ことが望ましい。
【００１１】次に、図１（ｂ）に示すように、レジスト
層２１の上方にマスク２２を、接触〜３０μｍの間隔に
保った上で、シリコン基板２０と平行に配置する。さら
に、マスク２２の上方およびシリコン基板２０の下面側
に電極板２３を配する。両電極板２３の間に電源２６に
より電界２５を印加しながら、Ｘ線２４をレジスト層２
１に照射する。電界２５の大きさは、レジストが静電破
壊を起すより弱い範囲で印加する。Ｘ線２４は、シリコ
ン基板２０及びマスク２２と垂直な方向から入射する。
これにより、図１（ｂ）中、レジスト層２１に露光部２
１Ａができる。露光部２１Ａでは、光電子，オージェ電
子２１ｅが発生する。従来の場合には、発生した光電
子，オージェ電子は、レジスト層中を広がり、また、シ
リコン基板からレジスト層へ向けて電子が放出されるた
め、結果として、露光部はマスクパタン線幅より広がる
ことになる。これに対して、図１（ｂ）に示す実施例の
ように、レジスト層２１に電界２５を印加すると、レジ
スト層２１中に発生した電子２１ｅは、散乱と同時に垂
直上方に移動する。このため、レジスト層２１中で発生
した電子２１ｅの横方向の広がりが抑えられる。また、
シリコン基板２０からレジスト層２１に放出された電子
２０ｅも、レジスト層２１の露光部２１Ａの表面方向に
引っ張られ、露光部２１Ａのエネルギー蓄積の分布を変
化させることができる。
層２１の上方にマスク２２を、接触〜３０μｍの間隔に
保った上で、シリコン基板２０と平行に配置する。さら
に、マスク２２の上方およびシリコン基板２０の下面側
に電極板２３を配する。両電極板２３の間に電源２６に
より電界２５を印加しながら、Ｘ線２４をレジスト層２
１に照射する。電界２５の大きさは、レジストが静電破
壊を起すより弱い範囲で印加する。Ｘ線２４は、シリコ
ン基板２０及びマスク２２と垂直な方向から入射する。
これにより、図１（ｂ）中、レジスト層２１に露光部２
１Ａができる。露光部２１Ａでは、光電子，オージェ電
子２１ｅが発生する。従来の場合には、発生した光電
子，オージェ電子は、レジスト層中を広がり、また、シ
リコン基板からレジスト層へ向けて電子が放出されるた
め、結果として、露光部はマスクパタン線幅より広がる
ことになる。これに対して、図１（ｂ）に示す実施例の
ように、レジスト層２１に電界２５を印加すると、レジ
スト層２１中に発生した電子２１ｅは、散乱と同時に垂
直上方に移動する。このため、レジスト層２１中で発生
した電子２１ｅの横方向の広がりが抑えられる。また、
シリコン基板２０からレジスト層２１に放出された電子
２０ｅも、レジスト層２１の露光部２１Ａの表面方向に
引っ張られ、露光部２１Ａのエネルギー蓄積の分布を変
化させることができる。
【００１２】これにより、次に露光後の現像処理を施す
ことによって、図１（ｃ）に示すように垂直なプロファ
イルを持ち、かつマスク２２の寸法に忠実なレジスト層
２１形状が得られる。このため、レジストの解像度を向
上させることができる。
ことによって、図１（ｃ）に示すように垂直なプロファ
イルを持ち、かつマスク２２の寸法に忠実なレジスト層
２１形状が得られる。このため、レジストの解像度を向
上させることができる。
【００１３】以上、実施例の一例について説明したが、
本発明にあたっては、この他各種の設計変更が可能であ
り、例えば、上記実施例は本発明をポジ型レジストに適
用したが、ネガ型レジストに適用してもよい。図２は、
ネガ型レジストを用いた場合のレジスト形状変化を示す
断面図であって、シリコン基板３０上のレジスト層３１
に、垂直なレジストプロファイルを得られる点では上記
実施例と同様である。
本発明にあたっては、この他各種の設計変更が可能であ
り、例えば、上記実施例は本発明をポジ型レジストに適
用したが、ネガ型レジストに適用してもよい。図２は、
ネガ型レジストを用いた場合のレジスト形状変化を示す
断面図であって、シリコン基板３０上のレジスト層３１
に、垂直なレジストプロファイルを得られる点では上記
実施例と同様である。
【００１４】また、上記実施例にあたっては、電界の印
加方向をレジスト層の膜厚方向もしくは膜厚方向に垂直
な面内の任意の方向としたが、図３に示すように電源３
６を直流でなく交流を用いて印加してもよい。この場
合、電子２０ｅ，２１ｅが電界２５によって電界２５方
向に振動するため、解像性が向上するのみならずレジス
ト感度が向上するという特有の効果が生じる。
加方向をレジスト層の膜厚方向もしくは膜厚方向に垂直
な面内の任意の方向としたが、図３に示すように電源３
６を直流でなく交流を用いて印加してもよい。この場
合、電子２０ｅ，２１ｅが電界２５によって電界２５方
向に振動するため、解像性が向上するのみならずレジス
ト感度が向上するという特有の効果が生じる。
【００１５】また、図４に示すように電界の印加方向を
転写パターンの長さ方向としてもよい。この場合、電極
板３３をパターンと平行に設置することにより、パター
ン線幅方向への電子２０ｅ，２１ｅの動きを抑えること
ができる。
転写パターンの長さ方向としてもよい。この場合、電極
板３３をパターンと平行に設置することにより、パター
ン線幅方向への電子２０ｅ，２１ｅの動きを抑えること
ができる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係わるレジストパターンの形成方法によれば、レジス
ト中の蓄積エネルギーの分布を一定化させ、レジスト形
状を向上させる効果がある。
に係わるレジストパターンの形成方法によれば、レジス
ト中の蓄積エネルギーの分布を一定化させ、レジスト形
状を向上させる効果がある。
【００１７】また、解像度が高まり、マスクパターンと
転写パターンの寸法変換差を小さくする効果がある。
転写パターンの寸法変換差を小さくする効果がある。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係わるレジストパタ
ーンの形成方法の一実施例を示す断面図である。
ーンの形成方法の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係わるネガ型レジストパターンの一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】本発明に係わるレジストパターンの形成方法の
他の実施例を示す断面図である。
他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係わるレジストパターンの形成方法の
他の実施例を示す断面図である。
他の実施例を示す断面図である。
【図５】従来のレジストパターンの形成方法を示す断面
図である。
図である。
【図６】従来のポジ型レジストパターンを示す断面図で
ある。
ある。
【図７】従来のネガ型レジストパターンを示す断面図で
ある。
ある。
２０…シリコン基板、２１…レジスト層、２１Ａ…露光
部、２２…マスク、２３…電極、２４…Ｘ線、２５…電
界、２６…電源。
部、２２…マスク、２３…電極、２４…Ｘ線、２５…電
界、２６…電源。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｘ線，もしくはＳＯＲ光を用いたレジス
トパターンの形成方法において、 パターン露光中、レジスト層の膜厚方向もしくは前記膜
厚方向に垂直な任意の−方向のいずれか一方向に対し
て、電界を印加することを特徴とするレジストパターン
の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205710A JPH0653125A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205710A JPH0653125A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653125A true JPH0653125A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16511421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4205710A Pending JPH0653125A (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653125A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003124111A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-04-25 | Nikon Corp | 軟ｘ線露光装置 |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP4205710A patent/JPH0653125A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003124111A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-04-25 | Nikon Corp | 軟ｘ線露光装置 |
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