JPH0821532B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0821532B2 JPH0821532B2 JP61217454A JP21745486A JPH0821532B2 JP H0821532 B2 JPH0821532 B2 JP H0821532B2 JP 61217454 A JP61217454 A JP 61217454A JP 21745486 A JP21745486 A JP 21745486A JP H0821532 B2 JPH0821532 B2 JP H0821532B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- ultraviolet light
- semiconductor device
- far
- pattern
- 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
Links
Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体装置製造工程のレジストマスク形成
工程において、レジストのコントラスト向上を図り、高
アスペクト比を有する微細レジストパターンを形成する
ことのできる半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
工程において、レジストのコントラスト向上を図り、高
アスペクト比を有する微細レジストパターンを形成する
ことのできる半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
従来の技術 半導体装置の微細化にともない、従来用いられている
単層レジストプロセスに代え、コントラストの高いレジ
ストパターンが得られる、多層レジストプロセスや、CE
L（Contrast Enhanced Lithography）プロセスが検討さ
れている。
単層レジストプロセスに代え、コントラストの高いレジ
ストパターンが得られる、多層レジストプロセスや、CE
L（Contrast Enhanced Lithography）プロセスが検討さ
れている。
発明が解決しようとする問題点 これらの新プロセスは、工程の複雑化に加え、安全性
にも乏しく、量産の点で問題がある。
にも乏しく、量産の点で問題がある。
本発明は、上記の問題点の解決を図ったものであり、
単層レジスト法の簡便さを維持して、レジストのコント
ラストの向上を図り、高アスペクト比を有するレジスト
パターンを、安定に形成する半導体装置の製造方法を提
供するものである。
単層レジスト法の簡便さを維持して、レジストのコント
ラストの向上を図り、高アスペクト比を有するレジスト
パターンを、安定に形成する半導体装置の製造方法を提
供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明の半導体装置の製造方法は、要約するに、ウエ
ハー表面にノボラック樹脂系のポジ型ホトレジストを塗
布し、所定のパターンを露光後、前記ウエハー表面を80
℃以上、130℃以下に保持しながら前記ホトレジストに
少なくとも波長が200〜300nmの波長範囲を含む遠紫外光
を全面照射し、その後現像処理を行うものである。
ハー表面にノボラック樹脂系のポジ型ホトレジストを塗
布し、所定のパターンを露光後、前記ウエハー表面を80
℃以上、130℃以下に保持しながら前記ホトレジストに
少なくとも波長が200〜300nmの波長範囲を含む遠紫外光
を全面照射し、その後現像処理を行うものである。
作用 本発明によると、遠紫外光の照射によってレジスト表
面近傍の分子量が増大し、のちのパターン露光現像時に
この部分の現像液に対する溶解度が低下する。このた
め、残されたレジストパターンはその上部の縦横両方向
の膜減りが減少し、この結果、コントラストの高い高ア
スペクト比を有する微細レジストパターンを形成するこ
とができる。
面近傍の分子量が増大し、のちのパターン露光現像時に
この部分の現像液に対する溶解度が低下する。このた
め、残されたレジストパターンはその上部の縦横両方向
の膜減りが減少し、この結果、コントラストの高い高ア
スペクト比を有する微細レジストパターンを形成するこ
とができる。
実施例 本発明の詳細を実施例をもって説明する。
使用したホトレジストは、東京応化製の染料入りポジ
型ホトレジストOFPR−5000S3である。
型ホトレジストOFPR−5000S3である。
第１図に本発明で得られたOFPR−5000S3の感度曲線を
示す。レジストの塗布膜厚は、コントラストの向上効果
を顕著にする目的で、2.4μｍと薄い場合について示し
ている。横軸はｇ線（436nm）の照射エネルギーを示
し、縦軸に、専用現像液で現像した後の露光部レジスト
残膜率を示す。現像条件は、23℃,48秒のパドル現像を
用いた。第１図には、従来法（露光後、遠紫外光の全面
照射無しで現像する方法）の場合と、本発明実施例の遠
紫外光照射の場合の結果を併せて示す。
示す。レジストの塗布膜厚は、コントラストの向上効果
を顕著にする目的で、2.4μｍと薄い場合について示し
ている。横軸はｇ線（436nm）の照射エネルギーを示
し、縦軸に、専用現像液で現像した後の露光部レジスト
残膜率を示す。現像条件は、23℃,48秒のパドル現像を
用いた。第１図には、従来法（露光後、遠紫外光の全面
照射無しで現像する方法）の場合と、本発明実施例の遠
紫外光照射の場合の結果を併せて示す。
遠紫外光の全面照射は、米国フュージョン社のDUVス
タビライザーを用いた。照射時の照度は、245nmのセン
サーを用いて測定し、約10nw/cm2であった。第１図の感
度曲線から求めたレジストのコントラスト値（いわゆる
γ値）は従来法でγ＝0.9であったものが、遠紫外光を
６秒照射することでγ＝1.7と２倍近くに向上している
ことがわかる。第１図の結果は、遠紫外光照射時のウエ
ハー温度が100℃の場合についてのみ示したが、この温
度は80℃以上130℃以下で特に効果が顕著であることが
確かめられた。
タビライザーを用いた。照射時の照度は、245nmのセン
サーを用いて測定し、約10nw/cm2であった。第１図の感
度曲線から求めたレジストのコントラスト値（いわゆる
γ値）は従来法でγ＝0.9であったものが、遠紫外光を
６秒照射することでγ＝1.7と２倍近くに向上している
ことがわかる。第１図の結果は、遠紫外光照射時のウエ
ハー温度が100℃の場合についてのみ示したが、この温
度は80℃以上130℃以下で特に効果が顕著であることが
確かめられた。
一般的に、ノボラックレジンをベースとしたポジ型ホ
トレジストにはPAC（Photo Active Conpaund）と呼ばれ
る光感光体が含まれている。この光感光体は、ノボラッ
クレジンの現像液への溶解を抑止するものであるが、光
を受けると酸に変化して現像液に対しての溶解抑止性が
なくなることが知られている。したがって、ポジ型レジ
ストの場合には、光を受けた、すなわち露光された部分
のレジストは、現像液に対して可溶性を示すことにな
る。しかしこの反応はレジスト中のすべての光感光体に
起こるのではなく、また、空気中のおおよそ80℃以下で
起こることが知られている。すなわち化学的には第２図
に示すごとく、ホトレジストに含まれる光感光体は、受
けた光によって、窒素を放出しケテンとなり、さらに、
空気中に存在する水分との反応によって、酸（カルボン
酸）になる。こうした反応は、露光量に応じて、膜の表
面では酸濃度が高く、膜の深いところ、基板表面近くで
は、酸濃度が低くなる。また一方、光の回折効果によっ
て、露光部分と非露光部分の境界で酸濃度が、露光部分
から非露光部分へ減少する分布を有し、これらが相俟っ
て、現像後のレジストの形状を決定することになる。
トレジストにはPAC（Photo Active Conpaund）と呼ばれ
る光感光体が含まれている。この光感光体は、ノボラッ
クレジンの現像液への溶解を抑止するものであるが、光
を受けると酸に変化して現像液に対しての溶解抑止性が
なくなることが知られている。したがって、ポジ型レジ
ストの場合には、光を受けた、すなわち露光された部分
のレジストは、現像液に対して可溶性を示すことにな
る。しかしこの反応はレジスト中のすべての光感光体に
起こるのではなく、また、空気中のおおよそ80℃以下で
起こることが知られている。すなわち化学的には第２図
に示すごとく、ホトレジストに含まれる光感光体は、受
けた光によって、窒素を放出しケテンとなり、さらに、
空気中に存在する水分との反応によって、酸（カルボン
酸）になる。こうした反応は、露光量に応じて、膜の表
面では酸濃度が高く、膜の深いところ、基板表面近くで
は、酸濃度が低くなる。また一方、光の回折効果によっ
て、露光部分と非露光部分の境界で酸濃度が、露光部分
から非露光部分へ減少する分布を有し、これらが相俟っ
て、現像後のレジストの形状を決定することになる。
さて、上記パターン露光を行った後、80℃〜130℃の
温度に保ちながら遠紫外光照射を行った場合、レジスト
中に残された光感光体においては、水分との反応による
酸発生は進行せずに、第３図に示すように、ノボラック
レンジの水酸基とケテン、もしくはケテンと光感光体の
骨格分子中の水酸基のエステル化反応が進行する。この
反応は、遠紫外光のエネルギーによって進むものである
が、遠紫外光をレジストの全面に照射すると、レジスト
の深さ方向に照射量勾配（表面付近が大きく、深くなる
ほど小さい）が生じ、反応はレジスト表面付近で強く生
じる。また、非露光部分は露光部分に比べてパターン露
光後に残された光感光体の量が多いので上記反応はレジ
ストの横方向には非露光部分から露光部分に向かって勾
配（非露光部ほど大）をもって生じる。このエステル化
は分子量の増大反応であり、のちの現像時に現像液に対
する溶解度を低下させるものとなる。さて、一般のパタ
ーン露光後の現像では残されたパターンにおいて現像液
による縦横両方向のレジスト膜減りが生じその非露光部
へまた同時にレジスト表面から深い方向へ、酸の濃度が
大から小への勾配をもって分布され、この分布に従っつ
現像液に対する溶解性が大から小への勾配をもち、この
結果ポジ型に形成されたパターンの形状がテーパ形状と
なることによるものにほかならない。
温度に保ちながら遠紫外光照射を行った場合、レジスト
中に残された光感光体においては、水分との反応による
酸発生は進行せずに、第３図に示すように、ノボラック
レンジの水酸基とケテン、もしくはケテンと光感光体の
骨格分子中の水酸基のエステル化反応が進行する。この
反応は、遠紫外光のエネルギーによって進むものである
が、遠紫外光をレジストの全面に照射すると、レジスト
の深さ方向に照射量勾配（表面付近が大きく、深くなる
ほど小さい）が生じ、反応はレジスト表面付近で強く生
じる。また、非露光部分は露光部分に比べてパターン露
光後に残された光感光体の量が多いので上記反応はレジ
ストの横方向には非露光部分から露光部分に向かって勾
配（非露光部ほど大）をもって生じる。このエステル化
は分子量の増大反応であり、のちの現像時に現像液に対
する溶解度を低下させるものとなる。さて、一般のパタ
ーン露光後の現像では残されたパターンにおいて現像液
による縦横両方向のレジスト膜減りが生じその非露光部
へまた同時にレジスト表面から深い方向へ、酸の濃度が
大から小への勾配をもって分布され、この分布に従っつ
現像液に対する溶解性が大から小への勾配をもち、この
結果ポジ型に形成されたパターンの形状がテーパ形状と
なることによるものにほかならない。
本発明の方法では、前に述べたように、分子量増大に
よる溶解性低下が矩形度の高いパターン上部の肩がしっ
かり残った高コントラストのパターンが得られるもので
ある。なお、本実施例では、コントラスト向上効果を顕
著にするため、染料入りのレジストを厚く塗布した場合
を示したが、ホトレジストはノボラック系のポジ型ホト
レジストであれば、同様のコントラスト向上効果が見ら
れるのはいうまでもない。
よる溶解性低下が矩形度の高いパターン上部の肩がしっ
かり残った高コントラストのパターンが得られるもので
ある。なお、本実施例では、コントラスト向上効果を顕
著にするため、染料入りのレジストを厚く塗布した場合
を示したが、ホトレジストはノボラック系のポジ型ホト
レジストであれば、同様のコントラスト向上効果が見ら
れるのはいうまでもない。
発明の効果 本発明の方法によれば、非常に簡便に従来レジストの
コントラストの向上が図れ、微細レジストパターンが安
定して再現性良く形成でき、工業価値が高い。
コントラストの向上が図れ、微細レジストパターンが安
定して再現性良く形成でき、工業価値が高い。
第１図は、本発明の方法により得られたレジストのコン
トラスト向上効果を示す特性図、第２図はホトレジスト
に含まれる光感光体がカルボン酸に変化する状態を示す
図、第３図はエステル化反応を示す図である。 １……遠紫外光照射無し（従来法）の特性曲線、２……
遠紫外光照射４秒の特性曲線、３……遠紫外光照射６秒
の特性曲線。
トラスト向上効果を示す特性図、第２図はホトレジスト
に含まれる光感光体がカルボン酸に変化する状態を示す
図、第３図はエステル化反応を示す図である。 １……遠紫外光照射無し（従来法）の特性曲線、２……
遠紫外光照射４秒の特性曲線、３……遠紫外光照射６秒
の特性曲線。
フロントページの続き (72)発明者 奥田 能充 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電子 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−61154（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ウエハー表面にノボラック樹脂系のポジ型
ホトレジストを塗布し、所定のパターンを露光後、前記
ウエハー表面を80℃以上、130℃以下に保持しながら前
記ホトレジストに少なくとも波長が200〜300nmの波長範
囲を含む遠紫外光を全面照射し、その後現像処理を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61217454A JPH0821532B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61217454A JPH0821532B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6373522A JPS6373522A (ja) | 1988-04-04 |
| JPH0821532B2 true JPH0821532B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=16704484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61217454A Expired - Lifetime JPH0821532B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821532B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07123104B2 (ja) * | 1988-05-10 | 1995-12-25 | 三菱電機株式会社 | パターン形成方法 |
| JP2583987B2 (ja) * | 1988-07-19 | 1997-02-19 | 松下電子工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH02264961A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-29 | Matsushita Electron Corp | レジストパターン形成方法 |
| JPH02264960A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-29 | Matsushita Electron Corp | レジストパターン形成方法 |
| JPH03255613A (ja) * | 1990-03-05 | 1991-11-14 | Matsushita Electron Corp | レジストパターンの形成方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6161154A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-03-28 | Oki Electric Ind Co Ltd | 微細ネガレジストパターン形成方法 |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP61217454A patent/JPH0821532B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6373522A (ja) | 1988-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9012132B2 (en) | Coating material and method for photolithography | |
| TWI472873B (zh) | 多重曝光微影法及光阻組成物 | |
| US3987215A (en) | Resist mask formation process | |
| JPH05343308A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0821532B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS5968737A (ja) | ポジ型及びネガ型パタ−ンの同時形成方法 | |
| JPS59124134A (ja) | レジスト・マスクの形成方法 | |
| JPH02248952A (ja) | 感光性組成物 | |
| EP0285025A2 (en) | Silylated poly(vinyl)phenol resists | |
| JPH05249681A (ja) | 酸分解性化合物及びそれを含有するポジ型感放射線性レジスト組成物 | |
| JPH0740543B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| TW200300962A (en) | Improved lithography process for transparent substrates | |
| JP3261709B2 (ja) | 化学増幅型レジスト組成物とレジストパターンの形成方法 | |
| JPH0821533B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS61173245A (ja) | ホトレジストパタ−ンの形成方法 | |
| EP0622683A1 (en) | Resist structures having through holes with shaped wall profiles and fabrication thereof | |
| JPH03283418A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JPS61185745A (ja) | ポジ型フオトレジスト現像液組成物 | |
| JPH02101468A (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JPS63246822A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JP2583987B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| Kosbar et al. | Very thin multicomponent resists prepared by Langmuir-Blodgett techniques | |
| JPH07113771B2 (ja) | 基板上への樹脂パタ−ンの形成方法 | |
| JPH0335240A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS60134234A (ja) | ネガ型レジスト組成物 |