JPH0837140A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0837140A JPH0837140A JP6170890A JP17089094A JPH0837140A JP H0837140 A JPH0837140 A JP H0837140A JP 6170890 A JP6170890 A JP 6170890A JP 17089094 A JP17089094 A JP 17089094A JP H0837140 A JPH0837140 A JP H0837140A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/7045—Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機反射防止膜の光学定数の微調整がプロセ
ス上で可能で、かつこれを工程数を増やさずに、簡便に
実現できる半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板1上にフォトレジストを形成して
露光・現像を行ってレジストパターン3を得る工程を備
える半導体装置の製造方法において、少なくとも露光光
を照射すべき部分に有機系の反射防止膜溶剤を塗布し、
これを加熱して有機系の反射防止膜2を得る際に、UV
光を照射することにより、得られる反射防止膜の光学特
性を調整する。
ス上で可能で、かつこれを工程数を増やさずに、簡便に
実現できる半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】 半導体基板1上にフォトレジストを形成して
露光・現像を行ってレジストパターン3を得る工程を備
える半導体装置の製造方法において、少なくとも露光光
を照射すべき部分に有機系の反射防止膜溶剤を塗布し、
これを加熱して有機系の反射防止膜2を得る際に、UV
光を照射することにより、得られる反射防止膜の光学特
性を調整する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に関する。特に、半導体基板上にフォトレジストを形成
して露光・現像を行ってレジストパターンを得る工程を
備える半導体装置の製造方法に関するものである。
に関する。特に、半導体基板上にフォトレジストを形成
して露光・現像を行ってレジストパターンを得る工程を
備える半導体装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】半導体装置製造の分野で
のフォトリソグラフィ技術の研究開発においては、現
在、解像度の良好な短波長光、例えば代表的にはKrF
エキシマレーザー光による露光方法が主流に研究開発が
なされている。
のフォトリソグラフィ技術の研究開発においては、現
在、解像度の良好な短波長光、例えば代表的にはKrF
エキシマレーザー光による露光方法が主流に研究開発が
なされている。
【0003】しかし、このような場合、波長の狭帯域化
により定在波の問題が大きくなりつつある。このため、
反射防止技術は、重要となっている。
により定在波の問題が大きくなりつつある。このため、
反射防止技術は、重要となっている。
【0004】いくつかある反射防止膜(Anti Re
flective Layer、以下ARLと略記する
こともある。)のタイプで、フォトレジストの下部側に
有機反射防止膜が配置される有機ボトムレイヤー方式
は、膜質が安定しており、確実に反射防止効果が期待で
きることで優れている。
flective Layer、以下ARLと略記する
こともある。)のタイプで、フォトレジストの下部側に
有機反射防止膜が配置される有機ボトムレイヤー方式
は、膜質が安定しており、確実に反射防止効果が期待で
きることで優れている。
【0005】従来のプロセスを図3に示す。図3(a)
に示すように、ベアSi等の半導体基板1上に塗布ノズ
ル4から反射防止膜溶剤を吐出してスピンコートする。
膜厚は例えば130nmとする。塗布されたARL膜を
符号2で示す。ホットプレート上でベーキングを行う
(図3(b))。例えば250℃で60秒のベーキング
を行う。次に図3(c)の如く、レジストを塗布し、露
光現像してレジストパターン3を得る。露光後ベーク
(PEB)は、例えば95℃で60秒間行う。例えば現
像液はNMD−W(2.38%)を用い、パドル現像す
る。
に示すように、ベアSi等の半導体基板1上に塗布ノズ
ル4から反射防止膜溶剤を吐出してスピンコートする。
膜厚は例えば130nmとする。塗布されたARL膜を
符号2で示す。ホットプレート上でベーキングを行う
(図3(b))。例えば250℃で60秒のベーキング
を行う。次に図3(c)の如く、レジストを塗布し、露
光現像してレジストパターン3を得る。露光後ベーク
(PEB)は、例えば95℃で60秒間行う。例えば現
像液はNMD−W(2.38%)を用い、パドル現像す
る。
【0006】上記工程で、安定な膜質の反射防止膜2が
得られる。ところが逆に、膜質が安定である点が欠点と
なり、完全に定在波を打ち消すような商品は存在してい
ない。このため、例えばより微細なパターンを作るとき
には、ある程度のマージンをプロセス上において調整で
きる方が望ましいということになる。つまり、光学定数
が若干調整できるような材料がよい。
得られる。ところが逆に、膜質が安定である点が欠点と
なり、完全に定在波を打ち消すような商品は存在してい
ない。このため、例えばより微細なパターンを作るとき
には、ある程度のマージンをプロセス上において調整で
きる方が望ましいということになる。つまり、光学定数
が若干調整できるような材料がよい。
【0007】従来での技術では、ベーキング温度をパラ
メータとしてのみ光学定数の調整が可能であるが、これ
は不十分なマージンである。
メータとしてのみ光学定数の調整が可能であるが、これ
は不十分なマージンである。
【0008】
【発明の目的】本発明は上記問題点を解決して、有機反
射防止膜の光学定数の微調整がプロセス上で可能で、か
つこれを工程数を増やすことなく、簡便な工程で実現で
きるようにした半導体装置の製造方法を提供することを
目的としている。
射防止膜の光学定数の微調整がプロセス上で可能で、か
つこれを工程数を増やすことなく、簡便な工程で実現で
きるようにした半導体装置の製造方法を提供することを
目的としている。
【0009】
【目的を達成するための手段】本出願の請求項1の発明
は、半導体基板上にフォトレジストを形成して露光・現
像を行ってレジストパターンを得る工程を備える半導体
装置の製造方法において、少なくとも露光光を照射すべ
き部分に有機系の反射防止膜溶剤を塗布し、これを加熱
して有機系の反射防止膜を得る際に、UV光を照射する
ことにより、得られる反射防止膜の光学特性を調整する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法であって、これ
により上記目的を達成するものである。
は、半導体基板上にフォトレジストを形成して露光・現
像を行ってレジストパターンを得る工程を備える半導体
装置の製造方法において、少なくとも露光光を照射すべ
き部分に有機系の反射防止膜溶剤を塗布し、これを加熱
して有機系の反射防止膜を得る際に、UV光を照射する
ことにより、得られる反射防止膜の光学特性を調整する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法であって、これ
により上記目的を達成するものである。
【0010】本出願の請求項2の発明は、前記有機系の
反射防止膜には吸収染料を添加するとともに、該吸収染
料の添加量を、前記UV光の照射量に応じて調整するこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法
であって、これにより上記目的を達成するものである。
例えば、下地が高反射の場合UV光の照射量を小さく
し、下地が低反射の場合UV光の照射量を大きくするよ
うにして、ARLに幅をもたせるため、吸収染料を多め
に添加しておく構成にすることができる。
反射防止膜には吸収染料を添加するとともに、該吸収染
料の添加量を、前記UV光の照射量に応じて調整するこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法
であって、これにより上記目的を達成するものである。
例えば、下地が高反射の場合UV光の照射量を小さく
し、下地が低反射の場合UV光の照射量を大きくするよ
うにして、ARLに幅をもたせるため、吸収染料を多め
に添加しておく構成にすることができる。
【0011】本出願の請求項3の発明は、UV光の照射
を、加熱によるベーキング工程において行うことを特徴
とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法
であって、これにより上記目的を達成するものである。
を、加熱によるベーキング工程において行うことを特徴
とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法
であって、これにより上記目的を達成するものである。
【0012】本出願の請求項4の発明は、UV光の照射
により、反射防止膜の表面層にレジストとの不相溶層を
形成することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法であって、これにより上
記目的を達成するものである。
により、反射防止膜の表面層にレジストとの不相溶層を
形成することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
に記載の半導体装置の製造方法であって、これにより上
記目的を達成するものである。
【0013】本発明において、有機反射防止膜形成材料
としては、高分子としてポリスルホン酸系の重合体を用
い、染料としてアゾ系、または非アゾ系の染料を含有さ
せたものを好ましく用いることができる。但し勿論、そ
の他の材料を用いてもよい。一例を挙げれば、ポリケイ
皮酸ビニルを含有する材料を用いることができる。
としては、高分子としてポリスルホン酸系の重合体を用
い、染料としてアゾ系、または非アゾ系の染料を含有さ
せたものを好ましく用いることができる。但し勿論、そ
の他の材料を用いてもよい。一例を挙げれば、ポリケイ
皮酸ビニルを含有する材料を用いることができる。
【0014】
【作用】本発明によれば、UV光照射により有機反射防
止膜の構成材料の物性を容易に変化させることができ、
例えばその屈折率をプロセス内で微調整することが可能
である。
止膜の構成材料の物性を容易に変化させることができ、
例えばその屈折率をプロセス内で微調整することが可能
である。
【0015】また、ベーキングする際に、UV光を照射
することで、光学的に適した反射防止膜を得るばかりで
なく、このベーキング中のUV光照射により、ベーキン
グ温度の低温化、処理時間の短縮を図ることもできる。
することで、光学的に適した反射防止膜を得るばかりで
なく、このベーキング中のUV光照射により、ベーキン
グ温度の低温化、処理時間の短縮を図ることもできる。
【0016】更に、添加する吸収染料の量を、プロセス
中のUV光照射量で調整するようにして、微調整を更に
容易かつ確実に達成できるように構成できる。
中のUV光照射量で調整するようにして、微調整を更に
容易かつ確実に達成できるように構成できる。
【0017】また、UV光照射によりレジスト層との混
合層形成を無くすように実施することもできる。
合層形成を無くすように実施することもできる。
【0018】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は以下
に述べる実施例により限定を受けるものではない。
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は以下
に述べる実施例により限定を受けるものではない。
【0019】実施例1 この実施例は、微細化・集積化した超LSI装置のパタ
ーン形成を行う場合に、KrFエキシマレーザー光を用
いたフォトリソグラフィー技術を利用する例に本発明を
具体化したものである。
ーン形成を行う場合に、KrFエキシマレーザー光を用
いたフォトリソグラフィー技術を利用する例に本発明を
具体化したものである。
【0020】この実施例は、図1に示すように、半導体
基板1上にフォトレジストを形成して露光・現像を行っ
てレジストパターン3を得る工程を備える半導体装置の
製造方法において、少なくとも露光光を照射すべき部分
に有機系の反射防止膜溶剤を塗布し、これを加熱して有
機系の反射防止膜2を得る際に、図1(b)に示す如く
UV光を照射することにより、得られる反射防止膜の光
学特性を調整するものである。
基板1上にフォトレジストを形成して露光・現像を行っ
てレジストパターン3を得る工程を備える半導体装置の
製造方法において、少なくとも露光光を照射すべき部分
に有機系の反射防止膜溶剤を塗布し、これを加熱して有
機系の反射防止膜2を得る際に、図1(b)に示す如く
UV光を照射することにより、得られる反射防止膜の光
学特性を調整するものである。
【0021】また、本実施例においては、有機系の反射
防止膜には吸収染料を添加するとともに、該吸収染料の
添加量を、UV光の照射を前提に多めにして添加し、下
地がAlなどの高反射下地である場合には少ないUV照
射量とし、また下地が低反射の下地である場合には高い
UV照射量を加えることで、ARLに幅をもたせるよう
にした。
防止膜には吸収染料を添加するとともに、該吸収染料の
添加量を、UV光の照射を前提に多めにして添加し、下
地がAlなどの高反射下地である場合には少ないUV照
射量とし、また下地が低反射の下地である場合には高い
UV照射量を加えることで、ARLに幅をもたせるよう
にした。
【0022】また、本実施例においては、UV光の照射
を、加熱によるベーキング工程において行った。
を、加熱によるベーキング工程において行った。
【0023】また、本実施例では、UV光の照射によ
り、反射防止膜の表面層にレジストとの不相溶層を形成
し、これによりレジストとの混和を防止するようにし
た。
り、反射防止膜の表面層にレジストとの不相溶層を形成
し、これによりレジストとの混和を防止するようにし
た。
【0024】更に具体的には、本実施例では次のように
して反射防止膜を形成した。図1(a)に示すように、
半導体基板1であるここではベア(Bare)−Si上
に、スピンコートによりARL溶剤を塗布する(符号4
は塗布用ノズルである)。従来は、この後、ホットプレ
ートにより、250℃でベーキングを行うのであるが、
本実施例では、UVキュアを用い、160℃でベーキン
グとUV光照射を行った。ARL形成後、低吸収化学増
幅ポジ型レジスト(ポリヒドロキシスチレンPHS樹脂
を生成分とする)を用い、露光を行い、NMD−W
(2.38%)現像液により、パドル現像を行った。な
お、ベーキングとUV照射(UVキュア)の時間は、6
0秒である。
して反射防止膜を形成した。図1(a)に示すように、
半導体基板1であるここではベア(Bare)−Si上
に、スピンコートによりARL溶剤を塗布する(符号4
は塗布用ノズルである)。従来は、この後、ホットプレ
ートにより、250℃でベーキングを行うのであるが、
本実施例では、UVキュアを用い、160℃でベーキン
グとUV光照射を行った。ARL形成後、低吸収化学増
幅ポジ型レジスト(ポリヒドロキシスチレンPHS樹脂
を生成分とする)を用い、露光を行い、NMD−W
(2.38%)現像液により、パドル現像を行った。な
お、ベーキングとUV照射(UVキュア)の時間は、6
0秒である。
【0025】この結果、ベア(Bare)−Si上にお
ける0.35μmラインアンドスペースの定在波抑制効
果は、線幅変動率で7%から3%へ低減できた。また、
0.30μmコンタクトホールでの変動率は、14%か
ら7%へ低減することが認められた。図2に、定在波効
果の低減作用について示す。グラフIは、本実施例のU
V照射併用で160℃ベークを行った場合、グラフII
は160℃でのベーキングのみ、グラフIIIは250
℃でのベーキングのみ、グラフIVは反射防止膜を用い
ない場合である。本実施例のグラフIが、定在波低減に
効果的であることがわかる。
ける0.35μmラインアンドスペースの定在波抑制効
果は、線幅変動率で7%から3%へ低減できた。また、
0.30μmコンタクトホールでの変動率は、14%か
ら7%へ低減することが認められた。図2に、定在波効
果の低減作用について示す。グラフIは、本実施例のU
V照射併用で160℃ベークを行った場合、グラフII
は160℃でのベーキングのみ、グラフIIIは250
℃でのベーキングのみ、グラフIVは反射防止膜を用い
ない場合である。本実施例のグラフIが、定在波低減に
効果的であることがわかる。
【0026】なお、この実施例では、ARL材には、B
rewer社のDUV−IIを使用した。このARL材
は、樹脂としてポリスルホン酸系の重合体を用い、吸収
染料は非アゾ系のものである。ただしアゾ系でも全く同
様に実施可能である。
rewer社のDUV−IIを使用した。このARL材
は、樹脂としてポリスルホン酸系の重合体を用い、吸収
染料は非アゾ系のものである。ただしアゾ系でも全く同
様に実施可能である。
【0027】光学定数の変化は、 (a)160℃ベークのみ(従来技術)と (b)160℃ベークとUVキュアの併用(本実施例)
を比較すると、 (a)n=1.6〜1.7 k=0.4〜0.3 (b)n=1.6〜1.7 k=0.3〜0.2 となる。
を比較すると、 (a)n=1.6〜1.7 k=0.4〜0.3 (b)n=1.6〜1.7 k=0.3〜0.2 となる。
【0028】以上のように、本実施例では、屈折率のk
値の調整のみが可能となった。
値の調整のみが可能となった。
【0029】なお図2に示すのは、定在波効果のシミュ
レーション結果である。
レーション結果である。
【0030】本実施例によれば、次の具体的な効果を得
ることができる。 UV光の照射により、反射防止膜の光学定数を、所望
のものについて、例えばk値のみ変化させ、最適化が可
能となる。 添加する吸収染料の量を、プロセス中のUV光照射量
で調整が可能であるため、吸収染料の種類及び量にマー
ジンを持たせることが可能である。 UV光照射により、ベーキング温度の低温化、処理時
間の短縮が可能である。 UV光照射により、反射防止膜を硬化させることがで
きるため、レジストとの混合を少なくできる。
ることができる。 UV光の照射により、反射防止膜の光学定数を、所望
のものについて、例えばk値のみ変化させ、最適化が可
能となる。 添加する吸収染料の量を、プロセス中のUV光照射量
で調整が可能であるため、吸収染料の種類及び量にマー
ジンを持たせることが可能である。 UV光照射により、ベーキング温度の低温化、処理時
間の短縮が可能である。 UV光照射により、反射防止膜を硬化させることがで
きるため、レジストとの混合を少なくできる。
【0031】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、有機反
射防止膜の光学定数の微調整がプロセス上で可能で、か
つこれを工程数を増やすことなく、簡便な工程で実現で
きるようにした半導体装置の製造方法を提供できる。
射防止膜の光学定数の微調整がプロセス上で可能で、か
つこれを工程数を増やすことなく、簡便な工程で実現で
きるようにした半導体装置の製造方法を提供できる。
【図1】実施例1の工程を示す図である。
【図2】実施例1の作用説明図である。
【図3】従来の技術を示す図である。
1 半導体基板(Si基板) 2 反射防止膜(ARL) 3 レジストパターン
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/30 566 569
Claims (4)
- 【請求項1】半導体基板上にフォトレジストを形成して
露光・現像を行ってレジストパターンを得る工程を備え
る半導体装置の製造方法において、 少なくとも露光光を照射すべき部分に有機系の反射防止
膜溶剤を塗布し、これを加熱して有機系の反射防止膜を
得る際に、UV光を照射することにより、得られる反射
防止膜の光学特性を調整することを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項2】前記有機系の反射防止膜には吸収染料を添
加するとともに、該吸収染料の添加量を、前記UV光の
照射量に応じて調整することを特徴とする請求項1に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】UV光の照射を、加熱によるベーキング工
程において行うことを特徴とする請求項1または2に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】UV光の照射により、反射防止膜の表面層
にレジストとの不相溶層を形成することを特徴とする請
求項1ないし3のいずれかに記載の半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17089094A JP3331757B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17089094A JP3331757B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837140A true JPH0837140A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3331757B2 JP3331757B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=15913222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17089094A Expired - Fee Related JP3331757B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331757B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990061111A (ko) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 김영환 | 반도체 소자의 제조방법 |
| US6599682B2 (en) | 2000-04-26 | 2003-07-29 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for forming a finely patterned photoresist layer |
| US6831283B2 (en) | 1999-02-18 | 2004-12-14 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam drawing apparatus and pattern forming method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7919408B2 (en) | 2008-06-30 | 2011-04-05 | Intel Corporation | Methods for fabricating fine line/space (FLS) routing in high density interconnect (HDI) substrates |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP17089094A patent/JP3331757B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990061111A (ko) * | 1997-12-31 | 1999-07-26 | 김영환 | 반도체 소자의 제조방법 |
| US6831283B2 (en) | 1999-02-18 | 2004-12-14 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam drawing apparatus and pattern forming method |
| US6599682B2 (en) | 2000-04-26 | 2003-07-29 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Method for forming a finely patterned photoresist layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3331757B2 (ja) | 2002-10-07 |
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