JPS6150377B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6150377B2 JPS6150377B2 JP54153418A JP15341879A JPS6150377B2 JP S6150377 B2 JPS6150377 B2 JP S6150377B2 JP 54153418 A JP54153418 A JP 54153418A JP 15341879 A JP15341879 A JP 15341879A JP S6150377 B2 JPS6150377 B2 JP S6150377B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- resist
- ultraviolet rays
- pattern
- irradiated
- 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
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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
- G03F7/70—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
-
- 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
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレジスト・パターンを電子線及び紫外
線によつて露光する新規なレジスト露光方法に関
する。
線によつて露光する新規なレジスト露光方法に関
する。
基板上にレジスト・パターンを形成して食刻す
るリングラフイ技術は電子工業では重要な技術で
あり、特に半導体装置を製造する際に欠くことの
できない基礎技術となつている ところで、集積回路（IC）や大型集積回路
（LSI）では集積度が益々向上し、サブミクロン
程度の微細なパターンが必要となつて来ると、従
来の紫外線露光法では現界が現われ、電子線露光
法が重用される様になつて来た。
るリングラフイ技術は電子工業では重要な技術で
あり、特に半導体装置を製造する際に欠くことの
できない基礎技術となつている ところで、集積回路（IC）や大型集積回路
（LSI）では集積度が益々向上し、サブミクロン
程度の微細なパターンが必要となつて来ると、従
来の紫外線露光法では現界が現われ、電子線露光
法が重用される様になつて来た。
しかしながら、電子線露光法では0.5μｍ位の
精度は容易に形成できる半面、露光操作に長時間
を要する欠点がある。例えば一枚の半導体ウエー
ハを、全部電子線露光を行なえば短かくて数時
間、極端な場合には数十時間を必要とする。この
様に作業性の良くないことは、ICやLSIなどをコ
スト高とする問題となるため、本発明はこの様な
問題点を除去し、微細パターンを生産性良く形成
せしめる方法を提案するものである。
精度は容易に形成できる半面、露光操作に長時間
を要する欠点がある。例えば一枚の半導体ウエー
ハを、全部電子線露光を行なえば短かくて数時
間、極端な場合には数十時間を必要とする。この
様に作業性の良くないことは、ICやLSIなどをコ
スト高とする問題となるため、本発明はこの様な
問題点を除去し、微細パターンを生産性良く形成
せしめる方法を提案するものである。
本発明はレジスト材料としてナフトキノンジア
ジト系を含むフエノール・ノボラツク樹脂を用い
てレジスト膜を塗布形成し、微細パターン領域を
選択的に電子線で照射した後、熱処理を施して以
降の紫外線による露光反応を助成させ、次いで、
前記の電子線で照射した微細パターン領域を含む
所定領域を紫外線で露光して、更に、現像し、未
露光領域および電子線と紫外線の両方で照射した
領域では、レジスト膜をネガ型として作用させて
レジスト膜を残在させ、電子線でのみ照射した領
域及び紫外線でのみ照射した領域では、レジスト
膜をポジ型として作用させてレジスト膜を除去す
るようにしたレジスト露光方法であり、以下実施
例により詳細に説明する。
ジト系を含むフエノール・ノボラツク樹脂を用い
てレジスト膜を塗布形成し、微細パターン領域を
選択的に電子線で照射した後、熱処理を施して以
降の紫外線による露光反応を助成させ、次いで、
前記の電子線で照射した微細パターン領域を含む
所定領域を紫外線で露光して、更に、現像し、未
露光領域および電子線と紫外線の両方で照射した
領域では、レジスト膜をネガ型として作用させて
レジスト膜を残在させ、電子線でのみ照射した領
域及び紫外線でのみ照射した領域では、レジスト
膜をポジ型として作用させてレジスト膜を除去す
るようにしたレジスト露光方法であり、以下実施
例により詳細に説明する。
ナフトキノンジアジト系を含むフエノール・ノ
ボラツク樹脂としては例えば商品名として著名な
AZ1350があり、その他にAZ2400やOFPRなどが
これに属している。例えばAZ1350の電子線照射
量に対しての残膜率は第１図の実線，で図示
している様な曲線の値となり、10-7クーロン／cm2
程度の少ない照射量の間は現像しても変化なく、
10-6〜10-5クーロン／cm2位の照射量となると現像
処理により露光部分が溶解するいわゆるポジ型レ
ジストの性質を示すが、更に照射量を増やして
10-4クローン／cm2の照射量となると現像処理によ
り逆に露光部分が残存するネガ型レジストの性質
を示す。
ボラツク樹脂としては例えば商品名として著名な
AZ1350があり、その他にAZ2400やOFPRなどが
これに属している。例えばAZ1350の電子線照射
量に対しての残膜率は第１図の実線，で図示
している様な曲線の値となり、10-7クーロン／cm2
程度の少ない照射量の間は現像しても変化なく、
10-6〜10-5クーロン／cm2位の照射量となると現像
処理により露光部分が溶解するいわゆるポジ型レ
ジストの性質を示すが、更に照射量を増やして
10-4クローン／cm2の照射量となると現像処理によ
り逆に露光部分が残存するネガ型レジストの性質
を示す。
且つ、電子線による照射エネルギーと紫外線に
よる照射エネルギーとの違いはあるが、紫外線照
射量に対しての残膜率もほぼ同様の性質を示し、
非常に少ない照射量では変化なく、次に、照射量
を増加すると現像処理により露光部分が溶解する
いわゆるポジ型レジストの性質を示し、更に照射
量を増やすと逆に露光部分が残存するネガ型レジ
ストの性質を示す。
よる照射エネルギーとの違いはあるが、紫外線照
射量に対しての残膜率もほぼ同様の性質を示し、
非常に少ない照射量では変化なく、次に、照射量
を増加すると現像処理により露光部分が溶解する
いわゆるポジ型レジストの性質を示し、更に照射
量を増やすと逆に露光部分が残存するネガ型レジ
ストの性質を示す。
更に、このような樹脂をポジ型レジストの性質
を示す10-6〜10-5クーロン／cm3程度の電子線で照
射後、約100℃の温度で熱処理すると、少ない露
光エネルギーで照射してもネガ型レジストの性質
を示すようになり、第１図の実線は点線で示
す様な状態にまで変化する。
を示す10-6〜10-5クーロン／cm3程度の電子線で照
射後、約100℃の温度で熱処理すると、少ない露
光エネルギーで照射してもネガ型レジストの性質
を示すようになり、第１図の実線は点線で示
す様な状態にまで変化する。
本発明はこの様なネガ型とポジ型との両面の性
質を巧妙に利用しようとするもので、次に露光方
法を具体的に説明する。
質を巧妙に利用しようとするもので、次に露光方
法を具体的に説明する。
第２図は部分平面図で、第３図は第２図の
AA′断面を示しており、図示のパターンｂ、パタ
ーンｅ，パターンｃの微細な凹部分cs及びパター
ンｄの微細な凹部分dsは巾が0.5〜１μｍ程度の
もので、Ｍは位置合せマークとする。
AA′断面を示しており、図示のパターンｂ、パタ
ーンｅ，パターンｃの微細な凹部分cs及びパター
ンｄの微細な凹部分dsは巾が0.5〜１μｍ程度の
もので、Ｍは位置合せマークとする。
露光方法としては先づ第４図に示す様に基板１
上にナフトキノンジアジト系を含むフエノール・
ノボラツク樹脂２（例えばAZ1350）をスピンナ
ーにより塗布し、90〜100℃の温度で10〜15分間
のプリベーク（予備熱処理）して、１μｍ前後の
膜厚に形成する。次いで該基板１を電子線露光装
置にセツトし、マークＭで位置合せした後、第５
図に示す様にパターンｂ，パターンｅとcs，ds
部分の微細な領域のみを電子線照射して２×10-5
クーロン／cm2の照射量を与える。次いで、100℃
の温度で20〜30分間熱処理をおこなうが、この熱
処理は次工程の紫外線による露光反応を助成させ
るためで、この熱処理によつて紫外線の露光時
間、あるいは、露光量が少なくできて、露光時間
や露光量の制御が一層容易になり、且つ、コント
ラストも良くなつて、パターン精度が改善され
る。次いで、紫外線露光装置に取り付け、位置合
せマークＭで位置合せして、第６図に示す様に
L1，L2，L3の領領域をポジ型の性質を与える
250Wの高圧水銀灯を用いて数十秒間露光する。
そうすると、電子線または紫外線でのみ露光した
部分のレジストはポジ型の性質を示し、電子線と
紫外線との両方で露光した部分のレジストはネガ
型の性質を示す。
上にナフトキノンジアジト系を含むフエノール・
ノボラツク樹脂２（例えばAZ1350）をスピンナ
ーにより塗布し、90〜100℃の温度で10〜15分間
のプリベーク（予備熱処理）して、１μｍ前後の
膜厚に形成する。次いで該基板１を電子線露光装
置にセツトし、マークＭで位置合せした後、第５
図に示す様にパターンｂ，パターンｅとcs，ds
部分の微細な領域のみを電子線照射して２×10-5
クーロン／cm2の照射量を与える。次いで、100℃
の温度で20〜30分間熱処理をおこなうが、この熱
処理は次工程の紫外線による露光反応を助成させ
るためで、この熱処理によつて紫外線の露光時
間、あるいは、露光量が少なくできて、露光時間
や露光量の制御が一層容易になり、且つ、コント
ラストも良くなつて、パターン精度が改善され
る。次いで、紫外線露光装置に取り付け、位置合
せマークＭで位置合せして、第６図に示す様に
L1，L2，L3の領領域をポジ型の性質を与える
250Wの高圧水銀灯を用いて数十秒間露光する。
そうすると、電子線または紫外線でのみ露光した
部分のレジストはポジ型の性質を示し、電子線と
紫外線との両方で露光した部分のレジストはネガ
型の性質を示す。
紫外線露光装置としてはフオトレピータを用い
て縮少してステツプ操作をくりかえしても良い
し、又フオトマスクを用いたコンタクト・アライ
ナーやプロキシミテイ型又はプロジエクシヨン型
の露光装置を使用してもよい。
て縮少してステツプ操作をくりかえしても良い
し、又フオトマスクを用いたコンタクト・アライ
ナーやプロキシミテイ型又はプロジエクシヨン型
の露光装置を使用してもよい。
この様にして露光した後、AZ1350の現像液で
１〜２分間現像すると第３図に示すレジスト・パ
ターンを得ることができる。即ちパターンａは電
子線照射も紫外線露光もされていないので現像処
理によつてポジ型の性質を示すレジストが残存し
て形成される。パターンｂを含むL1領域ではパ
ターンｂは電子線照射されて、紫外線露光もされ
ているので、ネガ型の性質を示すレジストが残存
し、その他の部分は紫外線露光のみされているの
で現像によつてポジ型として溶解除去される。
１〜２分間現像すると第３図に示すレジスト・パ
ターンを得ることができる。即ちパターンａは電
子線照射も紫外線露光もされていないので現像処
理によつてポジ型の性質を示すレジストが残存し
て形成される。パターンｂを含むL1領域ではパ
ターンｂは電子線照射されて、紫外線露光もされ
ているので、ネガ型の性質を示すレジストが残存
し、その他の部分は紫外線露光のみされているの
で現像によつてポジ型として溶解除去される。
パターンｃではcs部分のみ電子線照射されてお
り、他は何らの照射や露光がなされていないので
ポジ型の性質を示して、cs部分が溶解除去され、
他の部分のレジストは残存する。L2領域では紫
外線のみ露光されているので、残像によつてポジ
型として溶解除去され、又パターンｄではパター
ンｅと同様の反応を起してdsのみ溶解除去さ
れ、L3領域もL1領域と同様の反応を起してパタ
ーンｅのみ残存することとなり、全体として第３
図に示す様なレジスト・パターンが形成されるこ
とになる。そして電子線照射では微細パターンを
サブミクロンの精度で形成し、それ程の精度を必
要としない領域は紫外線露光でパターンニングす
る結果となつている。
り、他は何らの照射や露光がなされていないので
ポジ型の性質を示して、cs部分が溶解除去され、
他の部分のレジストは残存する。L2領域では紫
外線のみ露光されているので、残像によつてポジ
型として溶解除去され、又パターンｄではパター
ンｅと同様の反応を起してdsのみ溶解除去さ
れ、L3領域もL1領域と同様の反応を起してパタ
ーンｅのみ残存することとなり、全体として第３
図に示す様なレジスト・パターンが形成されるこ
とになる。そして電子線照射では微細パターンを
サブミクロンの精度で形成し、それ程の精度を必
要としない領域は紫外線露光でパターンニングす
る結果となつている。
以上が一実施例の説明であるが、この系統の樹
脂はすべてこの様な性質をもつているのでこの様
にすると電子線照射に要する時間は微細パターン
のみとなるため大巾に減少し、一括露光が可能な
紫外線露光が主となつて生産性が飛躍的に向上す
る。しかも微細パターンは電子線照射して高精度
に形成するので、従来の電子線露光法で形成した
レジスト・パターンとは品質的には遜色がない。
脂はすべてこの様な性質をもつているのでこの様
にすると電子線照射に要する時間は微細パターン
のみとなるため大巾に減少し、一括露光が可能な
紫外線露光が主となつて生産性が飛躍的に向上す
る。しかも微細パターンは電子線照射して高精度
に形成するので、従来の電子線露光法で形成した
レジスト・パターンとは品質的には遜色がない。
従つて本発明は高集積化するICやSLIを工数を
減少させて形成するもので、コストを低減させる
実用価値の極めて大きい方法である。
減少させて形成するもので、コストを低減させる
実用価値の極めて大きい方法である。
第１図はAZ1350の照射量と残膜率を示す図
表、第２図及び第３図はレジスト・パターンの一
実施例図、第４図ないし第６図は本発明の一実施
例を説明するための工程順断面図である。 図中、パターンｂ、パターンｅ，凹部分cs及び
dsは微細パターン領域，L1，L2，L3は紫外線露
光を行なう所要領域を示している。
表、第２図及び第３図はレジスト・パターンの一
実施例図、第４図ないし第６図は本発明の一実施
例を説明するための工程順断面図である。 図中、パターンｂ、パターンｅ，凹部分cs及び
dsは微細パターン領域，L1，L2，L3は紫外線露
光を行なう所要領域を示している。
Claims (1)
- １ ナフトキノンジアジト系を含むフエノール・
ノボラツク樹脂をレジスト膜として塗布し、微細
パターン領域を選択的に電子線で照射した後、熱
処理を施して以後の紫外線による露光反応を助成
し、次いで、前記電子線で照射した微細パターン
領域を含む所定領域を紫外線で露光し、更に、現
像して、未露光領域および電子線と紫外線の両方
で照射した領域はレジスト膜を残存させ、電子線
でのみ照射した領域及び紫外線でのみ照射した領
域はレジスト膜を除去するようにしたことを特徴
とするレジスト露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15341879A JPS5676530A (en) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | Exposure of resist |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15341879A JPS5676530A (en) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | Exposure of resist |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5676530A JPS5676530A (en) | 1981-06-24 |
| JPS6150377B2 true JPS6150377B2 (ja) | 1986-11-04 |
Family
ID=15562059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15341879A Granted JPS5676530A (en) | 1979-11-27 | 1979-11-27 | Exposure of resist |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5676530A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710390U (ja) * | 1980-06-20 | 1982-01-19 | ||
| JPS5766633A (en) * | 1980-10-13 | 1982-04-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | Pattern formation of fine processing resist |
| JPS5839015A (ja) * | 1981-09-01 | 1983-03-07 | Pioneer Electronic Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS59141230A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-13 | Mitsubishi Electric Corp | パタ−ン形成方法 |
| JPS6010624A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | パタ−ン形成方法 |
-
1979
- 1979-11-27 JP JP15341879A patent/JPS5676530A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5676530A (en) | 1981-06-24 |
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