JPS63133630A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体素子の製造方法に係り、特に半導体素
子の製造の際に用いるフォトリソグラフィ工程における
露光工程の改良に関する。

〔従来の技術〕

半導体素子の製造方法として、例えば特開昭５３−５５
９７９号公報に示されているように、フォトリソグラフ
ィ工程において、光分解型の感光性樹脂を使用する場合
、ウェハ周辺だけの感光性樹脂膜に光を照射し、現像す
ることによって該ウェハ周辺の感光性樹脂膜を溶解、除
去する第１の過程と前記ウェハ表面の感光性樹脂膜に所
望のパターンを有するフォトマスクを介して光を照射し
、現像を行なうことによって、所望の半導体素子形状を
得る第２の過程を含む半導体素子の製造方法がある。

しかし、光硬化型の感光性樹脂を用いる場合、及び周辺
部の利用については考慮されていなかった。

次に、従来技術について図面を用いてさらに詳細に説明
する。第２図（ａ）は半導体基板の表面に光硬化型感光
性樹脂膜を回転塗布により形成し、仮硬化させた後の半
導体基板の断面図であり、１は半導体基板、２は被加工
膜（例えば、シリコン酸化膜あるいは晟膜）、３は光硬
化型感光性樹脂膜（例えば、０ＭＲ８３・・・・・・東
京応化社商品名）、４は半導体基板１の周辺の感光性樹
脂膜の盛り上がりを表わす。この感光性樹脂膜を形成す
るには、例えば、粘度３５ｅｐの０ＭＲ８３を半導体基
板上に３００Ｏｒｐｍで回転させながら塗布し、８５℃
、３０分の熱風乾燥を行なうと膜厚は約１．０４になる
が、基板周辺では感光樹脂膜の盛り上がりを生じ、膜厚
は１．２〜１．３−と厚くなる。

次に、第２図（ｂ）に示すように、前記半導体基板１の
感光性樹脂膜３上に所望パターン９を有するフォトマス
ク８を密着させて、紫外光１ｏを照射し、感光性樹脂膜
４を光硬化させる。同図がらも明らかなように、半導体
基板周辺に感光性樹脂膜の盛り上がり４があるためにフ
ォトマスク８と基板１上の感光性樹脂膜３との非接触領
域が発生する。この非接触部及び周辺の膜厚部では他の
領域に比べてパターン解像性が悪くなることはよく知ら
れている。第２図では光硬化型の感光性樹脂を用いた場
合について説明したが、光分解型樹脂を用いた場合につ
いても事情は同様である。

以下に、上述の半導体基板周辺部における盛り上がりに
よるパターン解像性の低下を改良するためになされた従
来技術（前記特開昭５３−５５９７９号公報参照。）に
ついて第３図を用いてさらに詳細に説明する。第３図（
ａ）は半導体基板１の表面に絶縁膜２を介して１回転塗
布により光分解型感光性樹脂膜３を形成した後の断面図
であり、基板１の周辺に感光性樹脂膜２の盛り上がり部
４が生じていることを示す。第３図（ｂ）は感光性樹脂
膜３を形成した半導体基板１の表面の平坦部の大部分を
暗部９でおおい、その周辺の少なくとも盛り上がり部４
の領域を明部としたフォトマスクを介して紫外光１０に
より照射した状態を示す、第３図（Ｑ）は前記半導体基
板を現像した状態を示すが、同図かられかるように、半
導体基板１の周辺の感光性樹脂膜３の盛り上がり部４は
完全に除去されている。第３図（ｄ）は前記半導体基板
１上の感光性樹脂膜４に所望のパターン９を有するフォ
トマスク８を密着させて紫外光１０を照射した状態を示
す。この場合には平坦度の改善された半導体基板上の感
光性樹脂膜３がフォトマスク８と接触するために、従来
技術のような非接触部がなくなり、半導体基板の周辺の
感光性樹脂膜を除去した領域を除く樹脂膜の全領域にお
いて均一な寸法のパターンを得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来技術は光硬化型の感光性樹脂を
用いる場合には適用できず、また、半導体基板周辺部が
製品として利用できないために歩留りが低下するという
問題があった。

本発明の目的は光硬化型の感光性樹脂を用いて半導体素
子を製造する場合に、半導体基板周辺における感光性樹
脂塗布膜の盛り上がりをなくシ、工該塗布膜のパターン
解像性を改善し、しがも前記基板の周辺部も製品として
利用できるような半導体素子の製造方法を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、光硬化型感光性樹脂塗布膜の半導体基板
周辺部のみを露光前に現像することによって達成される
。

〔作　　用〕

上記手段によって、半導体基板上に被加工膜を介して塗
布された光硬化型感光性樹脂膜の該半導体基板周辺の盛
り上がり部の膜厚を該膜の他の領域の膜厚と同等以下に
することができる６それによって、前記感光性樹脂膜に
フォトマスクを密着、露光した時に半導体基板上の感光
性樹脂膜とフォトマスクとの非接触部が少なくなり、半
導体基板の全領域において該感光性樹脂膜の均一な寸法
のパターンを得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

第１図（ａ）は半導体基板１の表面に絶縁膜２を介して
回転塗布法により光硬化型感光性樹脂膜３を形成した状
態を示す断面図であり、基板周辺部に感光性樹脂膜３の
盛り上がり部４が生じていることを表わしている。この
感光性樹脂膜３を形成するには、表面に絶縁膜２を形成
された半導体基板１の絶縁膜２上に、例えば粘度３５ｃ
ｐの光硬化型感光性樹脂０ＭＲ８３を３００Ｏｒｐｍで
回転塗布し、８５°Ｃ１３０分の熱風乾燥を行なうと、
感光性樹脂膜の膜厚は約１．０−となったが、基板１の
周辺部では感光性樹脂膜の盛り上がりを生じ、その膜厚
は１．２〜１．３虜と厚くなった。

第１図（ｂ）は前記感光性樹脂膜３をもった半導体基板
１をスピンナーで回転させながら該基板周辺の感光性樹
脂膜３の盛り上がり部４のみに現像液を滴下し、該盛り
上がり部４の表面部を溶解し、膜厚を薄くすることを示
す、これを実現するには１例えば感光性樹脂としてＭＯ
Ｒ８３を用いた場合、半導体基板を５０Ｏｒｐｍで回転
させながら、ＯＭＲ現像液６を該基板周辺の感光性樹脂
膜の盛り上がり部のみに、例えば１ｃｃ／秒で５秒、ノ
ズル７から流出させ、その後ＯＭＲリンス液を１ｃｃ／
秒で１０秒流出させた後、　４０００ｒｐｍでスピン乾
燥することにより、前記基板周辺部の膜厚１．２〜１．
３虜であったものを１．０−以下にすることができた。

次に、第１図（ｃ）に示すように、同図（ｂ）の工程を
終った前記半導体基板の感光性樹脂膜３に所望のパター
ン９を有するフォトマスク８を密着させ、紫外光１０を
照射する。この場合には平坦度の改善された半導体基板
上の感光性樹脂膜の大部分がフォトマスクと接触するた
めに従来技術のような大きな非接触部がなくなり、半導
体基板の全領域において均一な寸法のパターンを得るこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、半導体素子の製造方法におけるソリグ
ラフィ一工程において光硬化型の感光性樹脂を使用する
場合に、半導体基板上に被加工膜を介して回転塗布法に
より形成した感光性樹脂膜の該半導体基板周辺の盛り上
がり部をなくし、さらに、前記感光性樹脂膜を有する半
導体基板とフォトマスクとを密着露光するときの該感光
性樹脂膜とフォトマスクとの密着性を改善できることか
ら、半導体基板の全領域において感光性樹脂膜の均一な
寸法のパターンを得ることができ、従来波゛術では利用
できなかった半導体基板周辺部も製品として利用できる
ようになるため、製品歩留り向上の効果もある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例の断面図、第２図、第３図は従
来例の断面図である。 図において、 １・・・半導体基板　　　　２・・・被加工膜３・・・
感光性樹脂膜 ４・・・感光性樹脂膜の盛り上がり部 ５・・・感光性樹脂膜の膜厚減少部 ６４３．現像、リンス液　　７・・・ノズル８・・・フ
ォトマスク ９・・・フォトマスクパターン １０・・・紫外光

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体素子の製造方法におけるフォトリソグラフィ
   ー工程において光硬化型の感光性樹脂を使用する場合に
   、半導体基板上に被加工膜を介して回転塗布法により形
   成した前記感光性樹脂膜の該半導体基板周辺の膜厚部の
   みを未露光の状態で現像することによって該半導体基板
   周辺の該感光性樹脂膜の全部又は表面側の一部を溶解除
   去する第１の工程と、前記半導体基板上の前記感光性樹
   脂膜に所定パターンを有するフォトマスクを介して光を
   照射した後現像することにより前記パターンを有する前
   記感光性樹脂膜を得る第２の工程を含むことを特徴とす
   る半導体素子の製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の半導体素子の製造方法
   において、前記半導体基板上に形成した前記感光性樹脂
   膜の膜厚部の溶解除去法が前記半導体基板を回転させな
   がら、該半導体基板周辺の膜厚部のみに現像液を供給す
   るものであることを特徴とする半導体素子の製造方法。