JPS5996731A - 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
- JPS5996731A JPS5996731A JP57206613A JP20661382A JPS5996731A JP S5996731 A JPS5996731 A JP S5996731A JP 57206613 A JP57206613 A JP 57206613A JP 20661382 A JP20661382 A JP 20661382A JP S5996731 A JPS5996731 A JP S5996731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist film
- film
- resist
- patterning
- oxide film
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
- G03F7/322—Aqueous alkaline compositions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
半導体装置の製造工程では、例えば不純物の選択拡散を
行うだめの８ｉ０２．薄膜の部分的な除去や金属配線の
形成に写真蝕刻法が採用されている。写真蝕刻工程は、
先ず、半導体基板［（以下、ウェハと記す。）感光性樹
脂からなるフォトレジストＨを形成した後、これに焼成
（プリベーク処理）を施す。次に、予め配線パターンな
どが形成されているフォトマスクとウェハとの位詮合せ
をした後、フォトマスクを通してつ予ハに露光を施す。
行うだめの８ｉ０２．薄膜の部分的な除去や金属配線の
形成に写真蝕刻法が採用されている。写真蝕刻工程は、
先ず、半導体基板［（以下、ウェハと記す。）感光性樹
脂からなるフォトレジストＨを形成した後、これに焼成
（プリベーク処理）を施す。次に、予め配線パターンな
どが形成されているフォトマスクとウェハとの位詮合せ
をした後、フォトマスクを通してつ予ハに露光を施す。
次いで、現像α埋を施し、フォトマスク上のパターンと
同僚のパターンをフォトレジストｊ良に形成する。次い
で、これに焼成（ホストベーク処理）を施した後、８１
０２薄膜や金属薄膜のエツチング処理を行う。このよう
にしてレジスト１戻のパターンと同じパターンｏｓｔｏ
２薄膜や金属目己線のパターンをウェハ上に形成する。
同僚のパターンをフォトレジストｊ良に形成する。次い
で、これに焼成（ホストベーク処理）を施した後、８１
０２薄膜や金属薄膜のエツチング処理を行う。このよう
にしてレジスト１戻のパターンと同じパターンｏｓｔｏ
２薄膜や金属目己線のパターンをウェハ上に形成する。
然る後、フォトレジスト膜を除去し、所定の次工程の処
理に移行する。而して、レジスト膜としてアルカリ性溶
液に可溶のネガ形レジストを使用する場合、現像には無
機アルカリ水溶液（一般には燐酸トリウムと珪酸ナトリ
ウムの混合液を使用）が、テトラメチルアンモニウムハ
イドロキサイド（゛以下、Ｔｈ７ＡＨと記す。）を通常
便用する。
理に移行する。而して、レジスト膜としてアルカリ性溶
液に可溶のネガ形レジストを使用する場合、現像には無
機アルカリ水溶液（一般には燐酸トリウムと珪酸ナトリ
ウムの混合液を使用）が、テトラメチルアンモニウムハ
イドロキサイド（゛以下、Ｔｈ７ＡＨと記す。）を通常
便用する。
前述の従来の半導体装置の製造方法では、正電荷による
半導体装置の電気特性の劣化が発生することがある。す
なわち、現像液として無機アルカリ水溶液を使用すると
、ナトリウムによる汚染が発生し、電気特性を劣化させ
る。現像液としてＴＭＡＨを用いる場合には、下記式ｆ
ｉｌ （２１に示す通り残留したＡ２ イオンによる汚
染が発生し、電気特性を劣化させる問題があった。
半導体装置の電気特性の劣化が発生することがある。す
なわち、現像液として無機アルカリ水溶液を使用すると
、ナトリウムによる汚染が発生し、電気特性を劣化させ
る。現像液としてＴＭＡＨを用いる場合には、下記式ｆ
ｉｌ （２１に示す通り残留したＡ２ イオンによる汚
染が発生し、電気特性を劣化させる問題があった。
ＲｇＮ十ＲＢｒ−）Ｒ４ＮＢｒ ・曲間＋＋＋＋＋
＋曲＋＋ （１１Ｒ４ＮＢｒ＋ＡグＯＨ−＋Ｒ４Ｎ
＋ＯＨ＋、Ａｙ Ｂ ｒ−↓ ・・曲（２）〔発明の目
的〕 本発明は、金属イオンがきまれてぃないレジスト膜を形
成して、電気特性の向上を達成した半導体装置を容賜に
得ることができる半導体装置の製造方法を提供すること
をその目的とするものである。
＋曲＋＋ （１１Ｒ４ＮＢｒ＋ＡグＯＨ−＋Ｒ４Ｎ
＋ＯＨ＋、Ａｙ Ｂ ｒ−↓ ・・曲（２）〔発明の目
的〕 本発明は、金属イオンがきまれてぃないレジスト膜を形
成して、電気特性の向上を達成した半導体装置を容賜に
得ることができる半導体装置の製造方法を提供すること
をその目的とするものである。
本発明は、アルカリ水溶液に可溶のネガ型レジスト膜を
、露光処理後に１〜８重量％のトリアルキルアンモニウ
ムハイドロキサイド溶液にて現像処理する工程を設けた
ことにより、金属イオンが含まれていないレジスト膜を
容易に形成して、電気特性の向上を達成した半導体装置
を容易に得ることができる半導体装置の製造方法である
。
、露光処理後に１〜８重量％のトリアルキルアンモニウ
ムハイドロキサイド溶液にて現像処理する工程を設けた
ことにより、金属イオンが含まれていないレジスト膜を
容易に形成して、電気特性の向上を達成した半導体装置
を容易に得ることができる半導体装置の製造方法である
。
実施例
以下、本発明の実ＩＭ列について９面を参照して説明す
る。
る。
第１１ヌ１（Ａ）乃至同図（Ｄ）は、本発明に係る半導
体装置の製造方法を工程順ど示す説明図である。
体装置の製造方法を工程順ど示す説明図である。
先ず、第１図（勾に示す如く、列えばＰ型半導体基板ｌ
上に熱磯化法等により所定の膜厚の酸化ｊ莫２を形成す
る。次いで、・酸化膜２上にポリビニルフェノールとビ
スアジドからなるレジストを厚さ約１．０μｍ塗布し、
アルカリ水溶液に可溶のネガ形レジスト膜３を形成する
。これに８０℃、２０分のプリベーク処理後、所定パタ
ーンのフォトマスクを用いて、波長が２００〜３４０
ｎｍの光を約５秒間レジスト膜３に照射し、所謂露光処
理を施す。フォトマスクを用いた露光の他にも、レリえ
ば電子線（ＥＢ）を用いた亘接描画でプログラム定食露
光することも勿１倫可能である。
上に熱磯化法等により所定の膜厚の酸化ｊ莫２を形成す
る。次いで、・酸化膜２上にポリビニルフェノールとビ
スアジドからなるレジストを厚さ約１．０μｍ塗布し、
アルカリ水溶液に可溶のネガ形レジスト膜３を形成する
。これに８０℃、２０分のプリベーク処理後、所定パタ
ーンのフォトマスクを用いて、波長が２００〜３４０
ｎｍの光を約５秒間レジスト膜３に照射し、所謂露光処
理を施す。フォトマスクを用いた露光の他にも、レリえ
ば電子線（ＥＢ）を用いた亘接描画でプログラム定食露
光することも勿１倫可能である。
ここで、露光処理に使用する光の波長を２００〜３４０
ｎｍに設定したのは、素光時間を２秒桟度の短い値に
設定しても約９０％ケ超える・極めて高い残膜ぶ（現像
処理後のレジスト）摸のフ皐さ／塗布時のレジスト膜の
厚さ）で所定パターンのレジスト膜を残存させることが
できるからである。因に、第３図は、現像液として１．
８重数チのトリアルキルアンモニウムハイドロキサイド
（以下ＴＨＡＨと記す）水浴液を使用し、第１許て用い
たものと同じ−ｉｎ成からなる厚さ約１μ７ｎのレジス
ト膜を、２９Ｑｎｍの波長に分光強度をＭする光を用い
て約３０ ｍｖ／ｍ”の強度で露光し、６０秒間現像処
理を楕した場合の感度ｌ＋−＋性を示している。７３図
から明らかな如く、２９０ ｎｍの波長の光で約３秒間
露光処理した際に既に約９５％の残１良率が得られてい
る。また、その際のレジスト膜の形状精度も極めて高い
ことが確認されている。
ｎｍに設定したのは、素光時間を２秒桟度の短い値に
設定しても約９０％ケ超える・極めて高い残膜ぶ（現像
処理後のレジスト）摸のフ皐さ／塗布時のレジスト膜の
厚さ）で所定パターンのレジスト膜を残存させることが
できるからである。因に、第３図は、現像液として１．
８重数チのトリアルキルアンモニウムハイドロキサイド
（以下ＴＨＡＨと記す）水浴液を使用し、第１許て用い
たものと同じ−ｉｎ成からなる厚さ約１μ７ｎのレジス
ト膜を、２９Ｑｎｍの波長に分光強度をＭする光を用い
て約３０ ｍｖ／ｍ”の強度で露光し、６０秒間現像処
理を楕した場合の感度ｌ＋−＋性を示している。７３図
から明らかな如く、２９０ ｎｍの波長の光で約３秒間
露光処理した際に既に約９５％の残１良率が得られてい
る。また、その際のレジスト膜の形状精度も極めて高い
ことが確認されている。
矢に、１１１区（Ｂ）に示す如く、これに濃度が約１．
８重）ｋ％のＴＨＡＨ水浴液からなる現像？＆を用いて
、約６０秒間現像処理を施し、ル１定パターンのレジス
ト＝ ３’を母る。次いで、これに約６０秒間純水洗浄
α理を施し、乾、朱させる。ここで、ＴＨＡＨｉ４、Ｉ
Ｚｄえはトリメチルアミンとエチレンオキサイドから次
式（３）に示す如く生成することができる。
８重）ｋ％のＴＨＡＨ水浴液からなる現像？＆を用いて
、約６０秒間現像処理を施し、ル１定パターンのレジス
ト＝ ３’を母る。次いで、これに約６０秒間純水洗浄
α理を施し、乾、朱させる。ここで、ＴＨＡＨｉ４、Ｉ
Ｚｄえはトリメチルアミンとエチレンオキサイドから次
式（３）に示す如く生成することができる。
Ｎ（ＣＨ３）３＋Ｃｆ（２−ＣＨ２ＣＨ２０→（ＣＨ３
） ３Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２０Ｈ） ＯＨ・・・・曲間・・
・・・・・曲・・・・ （３１曳像液として１更用
するＴＨＡＨの磯舵は、１〜８重量％の１症囲で適宜設
定するのが呈ましい。
） ３Ｎ（ＣＨ２ＣＨ２０Ｈ） ＯＨ・・・・曲間・・
・・・・・曲・・・・ （３１曳像液として１更用
するＴＨＡＨの磯舵は、１〜８重量％の１症囲で適宜設
定するのが呈ましい。
１〜８重壮チの範囲と定めたのは、次の理由による。第
２図は、レジメ）ｉ呉の、＠解速度とＴＨＡＨの濃度と
の関係を示す特性図である。同図に示す将性線は、アジ
ド冴有計が２０重ｑ ％のビスアジドとポリビニルフェ
ノールとからなるレジストでノｉネ成した未感光処理の
レジスト膜を、現像液であるＴＨＡＨの濃度を変化させ
て現像した場合のレジスト膜の浴解速度の変化を示して
いる。例えば、ＴＨＡＨの濃度が１重量の場合の１秒当
りの１容解速度は約３０１．２東＠襲の場合は約３１Ｏ
Ａ、５重上チの場合は約１６０ＯＡである。従って、実
用上の現像処理時間が５〜１２０秒であることと、曲常
使用されるレジスト１反のＪ」莫厚が７０００〜２００
００Ａであることを考慮すると、現隊液の濃度は１〜８
重計嘱の１迫囲内で１択するのが望ましい。
２図は、レジメ）ｉ呉の、＠解速度とＴＨＡＨの濃度と
の関係を示す特性図である。同図に示す将性線は、アジ
ド冴有計が２０重ｑ ％のビスアジドとポリビニルフェ
ノールとからなるレジストでノｉネ成した未感光処理の
レジスト膜を、現像液であるＴＨＡＨの濃度を変化させ
て現像した場合のレジスト膜の浴解速度の変化を示して
いる。例えば、ＴＨＡＨの濃度が１重量の場合の１秒当
りの１容解速度は約３０１．２東＠襲の場合は約３１Ｏ
Ａ、５重上チの場合は約１６０ＯＡである。従って、実
用上の現像処理時間が５〜１２０秒であることと、曲常
使用されるレジスト１反のＪ」莫厚が７０００〜２００
００Ａであることを考慮すると、現隊液の濃度は１〜８
重計嘱の１迫囲内で１択するのが望ましい。
次に、レジスト族３′のバターニング後約１４０℃の温
度で２０分間ポストベーク処理し、このレジスト膜３′
をマスクにして所定のエツチング液にて酸化膜２にパタ
ーニングを施す。次いで、＋１１図（Ｃ’） Ｋ示す如
く、パターニング後の酸化膜２′をマスクにして例えば
リンの不純物拡散を側し、半導体基板１内に所定の拡敢
深さの不純物拡散層４を形Ｉ５′ｉ、する。次に、不純
物拡散層４の露出振部及び酸化１ｙｉｔ ２’上に例え
ばアルミニウムからなる薄膜５を、所定の内厚で形成す
る。然る後、前述の１浚化ｊ換２′のパターニングと同
様に、ｙ！−膜５上に所定の厚さでアルカリ水溶敵に可
溶のネガ形しジスト漢６を形成する。このレジスト膜６
に波長が２００〜３４０ ｎｍの光を約５秒間照射した
炭、１〜８重臂饅のＴ）（ＡＨ水・浴液にて現像処理を
施し、薄、り＾５上にθｒ定パターンのレジスト膜６を
残存せしめる。
度で２０分間ポストベーク処理し、このレジスト膜３′
をマスクにして所定のエツチング液にて酸化膜２にパタ
ーニングを施す。次いで、＋１１図（Ｃ’） Ｋ示す如
く、パターニング後の酸化膜２′をマスクにして例えば
リンの不純物拡散を側し、半導体基板１内に所定の拡敢
深さの不純物拡散層４を形Ｉ５′ｉ、する。次に、不純
物拡散層４の露出振部及び酸化１ｙｉｔ ２’上に例え
ばアルミニウムからなる薄膜５を、所定の内厚で形成す
る。然る後、前述の１浚化ｊ換２′のパターニングと同
様に、ｙ！−膜５上に所定の厚さでアルカリ水溶敵に可
溶のネガ形しジスト漢６を形成する。このレジスト膜６
に波長が２００〜３４０ ｎｍの光を約５秒間照射した
炭、１〜８重臂饅のＴ）（ＡＨ水・浴液にて現像処理を
施し、薄、り＾５上にθｒ定パターンのレジスト膜６を
残存せしめる。
次に、メツ図（Ｄ）に示す如く、レジスト膜６をマスク
にして４膜５に所定のエツチング液でエツチング処理を
行い、不純物該域４に接続した所定パターンの電陰７を
優る。然る後、レジスト膜６を除去し、パッシベーショ
ン膜の形成等を行２て、析離の仕椋を満した半導体装置
口を得る。
にして４膜５に所定のエツチング液でエツチング処理を
行い、不純物該域４に接続した所定パターンの電陰７を
優る。然る後、レジスト膜６を除去し、パッシベーショ
ン膜の形成等を行２て、析離の仕椋を満した半導体装置
口を得る。
この方法にて使用したレジスト膜３，６の現隊液である
ＴＨＡＨ水浴欣中には、その生成式（３）からも明らか
なように金属イオンは全く言まれていない。金属イオン
が含まれていないレジス） 膜ｓ’ 、 ６にて酸化、
喚２のパターニングを行うことができる。七〇咽央、極
めて′イ気荷性の１愛れた半導体装置口を゛谷易に優る
ことができる。
ＴＨＡＨ水浴欣中には、その生成式（３）からも明らか
なように金属イオンは全く言まれていない。金属イオン
が含まれていないレジス） 膜ｓ’ 、 ６にて酸化、
喚２のパターニングを行うことができる。七〇咽央、極
めて′イ気荷性の１愛れた半導体装置口を゛谷易に優る
ことができる。
また、現像処理後のレジスト眼３′、６の形状精度はｉ
砿めて高い。因に、前述の１俊化膜２の・くターニング
の際に残存させたレジスト膜３′ば、写真触知］処理前
の厚さがｆｊ １μｍであったものが、肌理後に（は０
．９５μＩ１１となり、フォトマスク上で２．００μｍ
のパターン長さのものは、レジスト膜３′上では２．０
４μｍになっていることが確認されている。その結果、
形状精度の茜い配線パターン等を有する半導体装置ビを
容易に碍て、果槓ｔｆの同上及び素子狩１生の同上を達
成できるものである。
砿めて高い。因に、前述の１俊化膜２の・くターニング
の際に残存させたレジスト膜３′ば、写真触知］処理前
の厚さがｆｊ １μｍであったものが、肌理後に（は０
．９５μＩ１１となり、フォトマスク上で２．００μｍ
のパターン長さのものは、レジスト膜３′上では２．０
４μｍになっていることが確認されている。その結果、
形状精度の茜い配線パターン等を有する半導体装置ビを
容易に碍て、果槓ｔｆの同上及び素子狩１生の同上を達
成できるものである。
更に、レジスＸＭ３．６に施す：４光処理の時間を短縮
してど「業性全向上させることができるものである。
してど「業性全向上させることができるものである。
な診、実施例では、ポリビニルフェノールとビスアジド
からなるネガ形レジストｉ＠ ３ 、６を１史用するも
のについて冑、明したが、アルカリ水浴液に可溶のネガ
形レジストｍであれば、如イロ」なる組成のものを用い
ても艮い。また、ＴＨＡＨ水浴液にて浴博されるのは、
レジスト！１３．６の未露光部分であるから、露光処理
に前述の２００〜３４０ ｎｍの波長の光の他にそれ以
外の波侵の光、電子ビーム、イオンビームキを使用する
ネガ形レジスト膜を用いても良い。
からなるネガ形レジストｉ＠ ３ 、６を１史用するも
のについて冑、明したが、アルカリ水浴液に可溶のネガ
形レジストｍであれば、如イロ」なる組成のものを用い
ても艮い。また、ＴＨＡＨ水浴液にて浴博されるのは、
レジスト！１３．６の未露光部分であるから、露光処理
に前述の２００〜３４０ ｎｍの波長の光の他にそれ以
外の波侵の光、電子ビーム、イオンビームキを使用する
ネガ形レジスト膜を用いても良い。
以上郡明した如く、不発明に係る半導体装置の製造方法
によれば、金属イオンがきまれていないレジヌトＪ良で
形１戊して、ｈ−気符件の向上を達成した半導体装置を
谷易に得ることができる等識者な効果を奏するものであ
る。
によれば、金属イオンがきまれていないレジヌトＪ良で
形１戊して、ｈ−気符件の向上を達成した半導体装置を
谷易に得ることができる等識者な効果を奏するものであ
る。
、ｙ ｔ ＋２１（Ａ）乃至同図（Ｄ）は、本発明に係
る半導体装置の製造方法を工程順に示す祝明凶、第２図
は、レジスト膜の溶解遅度とトリアルキルアンモニウム
／・イドロキサイドの仏１党の関係を示す狩性図、溶３
図は、８．膜率と露光時間との関係を示す脣性図である
。 １・・・半導体裁板、２，２′・・・膜化１嗅、３・・
・レジスト膜、３′・・・レジストｊ笑、４・・・不純
物拡散１斎、５・・・薄膜、６・・・レジスト喫、７・
・・↑べき、１０＝−・半導体装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ） 第２図
る半導体装置の製造方法を工程順に示す祝明凶、第２図
は、レジスト膜の溶解遅度とトリアルキルアンモニウム
／・イドロキサイドの仏１党の関係を示す狩性図、溶３
図は、８．膜率と露光時間との関係を示す脣性図である
。 １・・・半導体裁板、２，２′・・・膜化１嗅、３・・
・レジスト膜、３′・・・レジストｊ笑、４・・・不純
物拡散１斎、５・・・薄膜、６・・・レジスト喫、７・
・・↑べき、１０＝−・半導体装置。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ） 第２図
Claims (1)
- 半導体基板上に所定パターンのアルカリ水溶液に可溶の
ネガ形レジスト膜を形成する工程と、該レジスト膜を露
光する工程と、露光された前記レジス） ＩＮに１〜８
重量％のトリアルキルアンモニウムハイドロキサイド溶
液にて現像処理を施す工程とを具１胎することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206613A JPS5996731A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57206613A JPS5996731A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996731A true JPS5996731A (ja) | 1984-06-04 |
Family
ID=16526272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57206613A Pending JPS5996731A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5996731A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5264877A (en) * | 1975-11-26 | 1977-05-28 | Toshiba Corp | Production of semiconductor device |
| JPS5351971A (en) * | 1976-10-21 | 1978-05-11 | Toshiba Corp | Manufacture for semiconductor |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP57206613A patent/JPS5996731A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5264877A (en) * | 1975-11-26 | 1977-05-28 | Toshiba Corp | Production of semiconductor device |
| JPS5351971A (en) * | 1976-10-21 | 1978-05-11 | Toshiba Corp | Manufacture for semiconductor |
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