JPH09213603A - レジストパターン形成方法 - Google Patents
レジストパターン形成方法Info
- Publication number
- JPH09213603A JPH09213603A JP8014064A JP1406496A JPH09213603A JP H09213603 A JPH09213603 A JP H09213603A JP 8014064 A JP8014064 A JP 8014064A JP 1406496 A JP1406496 A JP 1406496A JP H09213603 A JPH09213603 A JP H09213603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- pattern
- organic amine
- forming
- substrate
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、レジストパターンを形成する上で、
レジストを膨潤させることによってパターンの微細化を
行うことを目的としている。 【解決手段】レジストパターンを基板上に形成する方法
において、基板上にレジストを塗布する工程と、レジス
トを露光する工程と、レジストを現像する工程と、レジ
ストを有機アミンと結合させる工程とを有する。本発明
によれば、レジスト形状劣化を起こすことなく、またパ
ターン密度に依存しないように、パターンの微細化を図
ることができる。
レジストを膨潤させることによってパターンの微細化を
行うことを目的としている。 【解決手段】レジストパターンを基板上に形成する方法
において、基板上にレジストを塗布する工程と、レジス
トを露光する工程と、レジストを現像する工程と、レジ
ストを有機アミンと結合させる工程とを有する。本発明
によれば、レジスト形状劣化を起こすことなく、またパ
ターン密度に依存しないように、パターンの微細化を図
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジストパターン
の形成方法に関し、特に、半導体基板のような被加工基
板上にエッチングマスク、イオン注入マスク等として用
いられる、フォトレジストからなるパターンの形成方法
に関する。
の形成方法に関し、特に、半導体基板のような被加工基
板上にエッチングマスク、イオン注入マスク等として用
いられる、フォトレジストからなるパターンの形成方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のレジストパターン形成方法では、
基板上にレジスト層を塗布した後、ｇ線（波長４３６ｎ
ｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）あるいはＫｒＦエキシマ
レーザ（波長２４８ｎｍ）を用いた露光装置により露光
を行い、その後、アルカリ水溶液で現像を行う方法が用
いられてきた。このような従来の方法において、解像度
Ｒと焦点深度ＤＯＦは、露光波長をλ、露光レンズの開
口数をＮＡとして次式で与えられる。
基板上にレジスト層を塗布した後、ｇ線（波長４３６ｎ
ｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）あるいはＫｒＦエキシマ
レーザ（波長２４８ｎｍ）を用いた露光装置により露光
を行い、その後、アルカリ水溶液で現像を行う方法が用
いられてきた。このような従来の方法において、解像度
Ｒと焦点深度ＤＯＦは、露光波長をλ、露光レンズの開
口数をＮＡとして次式で与えられる。
【０００３】
【０００４】従って、解像度を高めるためには、露光波
長を短波長化し、レンズのＮＡを大きくすれば良いこと
になる。実際に、現在までパターンの微細化はこの短波
長化と高ＮＡ化によって達成されてきた。しかしなが
ら、短波長化および高ＮＡは、解像度の向上と同時にＤ
ＯＦの減少を招くことになる。
長を短波長化し、レンズのＮＡを大きくすれば良いこと
になる。実際に、現在までパターンの微細化はこの短波
長化と高ＮＡ化によって達成されてきた。しかしなが
ら、短波長化および高ＮＡは、解像度の向上と同時にＤ
ＯＦの減少を招くことになる。
【０００５】現在、半導体デバイスにおいては、その集
積度が年々高まるのに伴い、回路パターンの微細化が一
層進められており、解像度およびＤＯＦの両立が難しい
状況になってきている。そのため、従来のパターン形成
の限界を超えたパターン形成方法が求められてきてい
る。
積度が年々高まるのに伴い、回路パターンの微細化が一
層進められており、解像度およびＤＯＦの両立が難しい
状況になってきている。そのため、従来のパターン形成
の限界を超えたパターン形成方法が求められてきてい
る。
【０００６】そのような方法の一つとして、特開平４−
３６４０２１に示されているように、レジストパターン
を形成した後、レジストの軟化点温度の前後に加熱する
工程を有することによってレジストを膨潤させ、パター
ンを微細化する方法が提案されている。
３６４０２１に示されているように、レジストパターン
を形成した後、レジストの軟化点温度の前後に加熱する
工程を有することによってレジストを膨潤させ、パター
ンを微細化する方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来技術の
第１の問題点は、加熱によってレジストを膨潤させる場
合、レジスト形状が劣化することである。その理由は、
レジストを膨潤させるには、軟化点温度までレジストを
加熱する必要があるが、軟化点温度を越えるとレジスト
がリフローを起こすことにある。
第１の問題点は、加熱によってレジストを膨潤させる場
合、レジスト形状が劣化することである。その理由は、
レジストを膨潤させるには、軟化点温度までレジストを
加熱する必要があるが、軟化点温度を越えるとレジスト
がリフローを起こすことにある。
【０００８】また、第２の問題点は、加熱によってパタ
ーンの微細化を行った場合、パターンの密度によって縮
小される寸法が変化するため、パターンによっては仕上
がりの寸法が設計値通りにならなくなることである。そ
の理由は、パターンの微細化をリフローによって行って
いることにある。
ーンの微細化を行った場合、パターンの密度によって縮
小される寸法が変化するため、パターンによっては仕上
がりの寸法が設計値通りにならなくなることである。そ
の理由は、パターンの微細化をリフローによって行って
いることにある。
【０００９】本発明の目的は、レジスト形状劣化を起こ
すことなく、またパターン密度に依存しないように、パ
ターンの微細化を図った形成方法を提供することであ
る。
すことなく、またパターン密度に依存しないように、パ
ターンの微細化を図った形成方法を提供することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、レジストパタ
ーンを基板上に形成する方法において、基板上にレジス
トを塗布する工程と、レジストを露光する工程と、レジ
ストを現像する工程と、レジストと有機アミンを結合さ
せる工程を有することを特徴としている。レジストと有
機アミンを結合させる工程中に加熱してもよい。有機ア
ミンとしては、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジシクロヘキシ
アミンなどを用いることができる。
ーンを基板上に形成する方法において、基板上にレジス
トを塗布する工程と、レジストを露光する工程と、レジ
ストを現像する工程と、レジストと有機アミンを結合さ
せる工程を有することを特徴としている。レジストと有
機アミンを結合させる工程中に加熱してもよい。有機ア
ミンとしては、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジシクロヘキシ
アミンなどを用いることができる。
【００１１】上記のパターン形成方法によれば、有機ア
ミン雰囲気中にレジストパターンを置くことによって、
有機アミンとレジストの樹脂が結合し、有機アミンがレ
ジスト中に取り込まれていくため、レジストパターンが
膨潤を起こす。その結果、レジストパターンのスペース
部分を微細化することができる。ここで、有機アミン雰
囲気に置く際に加熱をすることによって、有機アミンと
レジスト樹脂との結合反応が加速され、よりパターンを
微細化することができる。この方法によれば、加熱時の
温度をレジストの軟化点温度以下に抑えることによっ
て、レジスト形状が劣化しないようにすることができ
る。また、リフローを利用した膨潤ではないので、パタ
ーンの縮小がパターン密度に依存しなくなる。
ミン雰囲気中にレジストパターンを置くことによって、
有機アミンとレジストの樹脂が結合し、有機アミンがレ
ジスト中に取り込まれていくため、レジストパターンが
膨潤を起こす。その結果、レジストパターンのスペース
部分を微細化することができる。ここで、有機アミン雰
囲気に置く際に加熱をすることによって、有機アミンと
レジスト樹脂との結合反応が加速され、よりパターンを
微細化することができる。この方法によれば、加熱時の
温度をレジストの軟化点温度以下に抑えることによっ
て、レジスト形状が劣化しないようにすることができ
る。また、リフローを利用した膨潤ではないので、パタ
ーンの縮小がパターン密度に依存しなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の
第１の実施の形態のレジストパターン形成工程を示す断
面図である。
して詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の
第１の実施の形態のレジストパターン形成工程を示す断
面図である。
【００１３】半導体基板１上に、ｉ線用ポジ型レジスト
２（ＰＦＩ−２６，住友化学工業株式会社製）を１．０
μｍ厚に塗布した後、図１（ａ）に示したマスク３を用
いて、ｉ線露光装置により露光を行う。次に、１１０
℃、９０秒間の露光後ベークを行った後、２．３８％テ
トラメチルアンモニウム水酸化物（ＴＭＡＨ）の現像液
により６０秒間現像を行い、レジストパターンを形成す
る（図１（ｂ））。この時のスペース部の幅をＷ１とす
る。その後、例えばジ−ｔ−ブチルアミンの雰囲気中で
１２０℃、４分間ベークを行う。その結果、図１（ｃ）
に示したようにレジストのスペース部分の幅がＷ２とな
り、０．１μｍ程度縮小したパターンが得られる。
２（ＰＦＩ−２６，住友化学工業株式会社製）を１．０
μｍ厚に塗布した後、図１（ａ）に示したマスク３を用
いて、ｉ線露光装置により露光を行う。次に、１１０
℃、９０秒間の露光後ベークを行った後、２．３８％テ
トラメチルアンモニウム水酸化物（ＴＭＡＨ）の現像液
により６０秒間現像を行い、レジストパターンを形成す
る（図１（ｂ））。この時のスペース部の幅をＷ１とす
る。その後、例えばジ−ｔ−ブチルアミンの雰囲気中で
１２０℃、４分間ベークを行う。その結果、図１（ｃ）
に示したようにレジストのスペース部分の幅がＷ２とな
り、０．１μｍ程度縮小したパターンが得られる。
【００１４】従来の加熱によりレジストを膨潤させる方
法における、現像後と加熱による膨潤後のレジスト形状
をそれぞれ図２（ａ）、図２（ｂ）に示す。膨潤によ
り、レジストのスペース部は、スペース幅がＷ１からＷ
２′に縮小されるものの、リフローによるレジスト上部
の肩落ちも同時に起こってしまう。このように、従来の
方法と比較すると、本発明ではパターン形状劣化を引き
起こすことなくスペース部を縮小することができるとい
う利点を有する。
法における、現像後と加熱による膨潤後のレジスト形状
をそれぞれ図２（ａ）、図２（ｂ）に示す。膨潤によ
り、レジストのスペース部は、スペース幅がＷ１からＷ
２′に縮小されるものの、リフローによるレジスト上部
の肩落ちも同時に起こってしまう。このように、従来の
方法と比較すると、本発明ではパターン形状劣化を引き
起こすことなくスペース部を縮小することができるとい
う利点を有する。
【００１５】次に本発明の第２の実施の形態について説
明する。半導体基板上に、ＫｒＦエキシマレーザ用ネガ
型レジスト（ＸＰ−８９１３１，シプレイ・ファーイー
スト株式会社製）を０．８μｍ厚に塗布した後、ＫｒＦ
エキシマレーザで露光を行う。次に１４０℃、６０秒の
露光後ベークを行った後、０．１４ＮのＴＭＡＨ現像液
により１６０秒間現像を行いレジストパターンを形成す
る。その後、例えば、１０ｗｔ％ジシクロヘキシルアミ
ン、３ｗｔ％Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を含むキ
シレン溶媒中に、６０℃、３分間、浸水させた後、キシ
レンでリンスを行う。その結果、レジストのスペース部
が０．１５μｍ程度縮小したパターンが得られる。
明する。半導体基板上に、ＫｒＦエキシマレーザ用ネガ
型レジスト（ＸＰ−８９１３１，シプレイ・ファーイー
スト株式会社製）を０．８μｍ厚に塗布した後、ＫｒＦ
エキシマレーザで露光を行う。次に１４０℃、６０秒の
露光後ベークを行った後、０．１４ＮのＴＭＡＨ現像液
により１６０秒間現像を行いレジストパターンを形成す
る。その後、例えば、１０ｗｔ％ジシクロヘキシルアミ
ン、３ｗｔ％Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を含むキ
シレン溶媒中に、６０℃、３分間、浸水させた後、キシ
レンでリンスを行う。その結果、レジストのスペース部
が０．１５μｍ程度縮小したパターンが得られる。
【００１６】以上、第１，第２の実施の形態について説
明してきたが、本発明はこれら実施の形態に限定される
ものではなく、各種変更が可能である。例えば、第１の
実施の形態では有機アミン雰囲気中で加熱しているが、
これは加熱しなくても処理時間を長くすることによって
同様の効果が得られる。また、第１，第２の実施の形態
では、有機アミンとして、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジシ
クロヘキシルアミンを用いたが、これ以外の有機アミン
を用いても同様の効果が得られる。また、上記実施の形
態ではｉ線用ポジ型レジストとＫｒＦエキシマレーザ用
ネガ型レジストを用いたが、これ以外にもポジ型、ネガ
型を問わずｇ線、ＡｒＦエキシマレーザ、電子ビーム、
Ｘ線用のレジストが使用可能である。
明してきたが、本発明はこれら実施の形態に限定される
ものではなく、各種変更が可能である。例えば、第１の
実施の形態では有機アミン雰囲気中で加熱しているが、
これは加熱しなくても処理時間を長くすることによって
同様の効果が得られる。また、第１，第２の実施の形態
では、有機アミンとして、ジ−ｔ−ブチルアミン、ジシ
クロヘキシルアミンを用いたが、これ以外の有機アミン
を用いても同様の効果が得られる。また、上記実施の形
態ではｉ線用ポジ型レジストとＫｒＦエキシマレーザ用
ネガ型レジストを用いたが、これ以外にもポジ型、ネガ
型を問わずｇ線、ＡｒＦエキシマレーザ、電子ビーム、
Ｘ線用のレジストが使用可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レジスト形状劣化を起こすことなく、またパターン密度
に依存しないように、パターンの微細化を図ることがで
きる。
レジスト形状劣化を起こすことなく、またパターン密度
に依存しないように、パターンの微細化を図ることがで
きる。
【００１８】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施の形態に
よるパターン形成工程の説明図である。
よるパターン形成工程の説明図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は従来の方法によってレジスト
を膨潤させた時のレジスト形状を示す図である。
を膨潤させた時のレジスト形状を示す図である。
１ 基板 ２ レジスト ３ マスク
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上にレジストを塗布する工程と、レ
ジストを露光する工程と、レジストを現像する工程と、
レジストを有機アミンと結合させる工程とを有するレジ
ストパターン形成方法。 - 【請求項２】 基板上にレジストを塗布する工程と、レ
ジストを露光する工程と、レジストを現像する工程と、
レジストを有機アミン雰囲気中で加熱する工程とを有す
るレジストパターン形成方法。 - 【請求項３】 基板上にレジストを塗布する工程と、レ
ジストを露光する工程と、レジストを現像する工程と、
レジストを有機アミンを含有する有機溶剤に浸水する工
程とを有するレジストパターン形成方法。 - 【請求項４】 前記有機アミンが、ジ−ｔ−ブチルアミ
ンであることを特徴とする請求項１記載のレジストパタ
ーン形成方法。 - 【請求項５】 前記有機アミンが、ジシクロヘキシルア
ミンであることを特徴とする請求項２記載のレジストパ
ターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8014064A JPH09213603A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | レジストパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8014064A JPH09213603A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | レジストパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213603A true JPH09213603A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11850670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8014064A Pending JPH09213603A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | レジストパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213603A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0908786A3 (en) * | 1997-10-03 | 2000-06-28 | Eaton Corporation | Process for reducing shrinkage of features formed in a photoresist by treatment with an amine, an amide or an aldehyde |
| JP2002334830A (ja) * | 2000-06-12 | 2002-11-22 | Nec Kagoshima Ltd | パターン形成方法及びそれを用いた表示装置の製造方法 |
| JP2014175411A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Canon Inc | 固体撮像装置の製造方法 |
| US9806124B2 (en) | 2013-01-16 | 2017-10-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state image pickup apparatus and method for manufacturing the same |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP8014064A patent/JPH09213603A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0908786A3 (en) * | 1997-10-03 | 2000-06-28 | Eaton Corporation | Process for reducing shrinkage of features formed in a photoresist by treatment with an amine, an amide or an aldehyde |
| JP2002334830A (ja) * | 2000-06-12 | 2002-11-22 | Nec Kagoshima Ltd | パターン形成方法及びそれを用いた表示装置の製造方法 |
| US9806124B2 (en) | 2013-01-16 | 2017-10-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state image pickup apparatus and method for manufacturing the same |
| JP2014175411A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Canon Inc | 固体撮像装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981201 |