JPS63144520A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS63144520A JPS63144520A JP61293669A JP29366986A JPS63144520A JP S63144520 A JPS63144520 A JP S63144520A JP 61293669 A JP61293669 A JP 61293669A JP 29366986 A JP29366986 A JP 29366986A JP S63144520 A JPS63144520 A JP S63144520A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- layer
- pmma
- lower layer
- electron beam
- 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
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は半導体素子、光応用部品及びＸ線マスクの製造
時等に用いるレジストのパターン形成方法に関し、特に
はりフトオ７法を用いるレジストパターン形成方法に関
する。
時等に用いるレジストのパターン形成方法に関し、特に
はりフトオ７法を用いるレジストパターン形成方法に関
する。
〈従来の技術〉
近年、マイクロ波素子をはじめ半導体素子の高集積化、
微細化に伴い、リングラフィの分野では０．１〜０．２
μｍといった超微細パターンの形成が必要とされる。し
かし、この程度の小さなパターンサイズになると、従来
の光によるパターン形成は困難となシ、電子線やＸ線等
の高エネルギービームを用いたリングラフィが開発され
ている。中でも電子線露光技術は露光装置の開発が進み
、光マスク作製や直播によるパターン形成、Ｘ線マスク
等、実際に生産に用いられる段階まで機能が高められて
いる。こういった電子線露光技術聞ポジ型レジストとし
てポリメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡ ）が用い
られるが、このレジストはパターン形成工程上必要とさ
れる耐ドライエツチング性や耐熱性に乏しい上、感度が
低く、スループットに劣るという問題があった。
微細化に伴い、リングラフィの分野では０．１〜０．２
μｍといった超微細パターンの形成が必要とされる。し
かし、この程度の小さなパターンサイズになると、従来
の光によるパターン形成は困難となシ、電子線やＸ線等
の高エネルギービームを用いたリングラフィが開発され
ている。中でも電子線露光技術は露光装置の開発が進み
、光マスク作製や直播によるパターン形成、Ｘ線マスク
等、実際に生産に用いられる段階まで機能が高められて
いる。こういった電子線露光技術聞ポジ型レジストとし
てポリメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡ ）が用い
られるが、このレジストはパターン形成工程上必要とさ
れる耐ドライエツチング性や耐熱性に乏しい上、感度が
低く、スループットに劣るという問題があった。
、 このような背景のもとで、従来用いられている
・ノボラック系レジストのノボラック骨格に、電子線感
度を持つ官能基を組み入れたレジストが開発された。こ
のレジストは後工程で必要な耐熱性において、ＰＭＭＡ
より優れており、更に例えばこのノボラック系電子線露
光用レジストの一種であるＲＥ５０００Ｐ （日立化成
製）の、炭化フッ素ガスによるプラズマドライエツチン
グ耐性は、ＰＭＭＡの２倍以上で、実用に充分耐え得る
ものであり、更に電子線感度は露光面積によりＰＭＭＡ
の１０〜１００倍であシ、スループットもよシ良い。
・ノボラック系レジストのノボラック骨格に、電子線感
度を持つ官能基を組み入れたレジストが開発された。こ
のレジストは後工程で必要な耐熱性において、ＰＭＭＡ
より優れており、更に例えばこのノボラック系電子線露
光用レジストの一種であるＲＥ５０００Ｐ （日立化成
製）の、炭化フッ素ガスによるプラズマドライエツチン
グ耐性は、ＰＭＭＡの２倍以上で、実用に充分耐え得る
ものであり、更に電子線感度は露光面積によりＰＭＭＡ
の１０〜１００倍であシ、スループットもよシ良い。
〈発明が解決しようとする問題点〉
一般忙半導体パターン形成プロセスに必要なレジスト膜
厚は、最小でも０．５μｍ必要であるが、リフトオフ用
レジストとしては１μｍ以上の厚さが必要とされる。と
ころが、上述の７ボラツク系電子線露光用レジストであ
るＲＥ５０００Ｐでは、よシ薄い０，５μｍの膜厚でも
０．４〜０．５μｍのラインパターンが形成できるに過
ぎず、近年要求されている０、１〜０．２μｍといった
ラインパターンには及ばない。これは、上記ＲＥ５００
０Ｐの開口上部が現像時に横方向に拡がって、現像後、
従来から用いられている電子線レジストが示すようなオ
ーバーハング形状（第２図（ａ））にならず、開口上部
が広がった形状（第２図（ｂ））となるためである０こ
のように、上記ＲＥ５０００ＰはＰＭＭＡより耐ドライ
エツチング性、耐熱性及び感度に優れていても、解像度
においてはＰＭＭＡより劣るという問題がある。
厚は、最小でも０．５μｍ必要であるが、リフトオフ用
レジストとしては１μｍ以上の厚さが必要とされる。と
ころが、上述の７ボラツク系電子線露光用レジストであ
るＲＥ５０００Ｐでは、よシ薄い０，５μｍの膜厚でも
０．４〜０．５μｍのラインパターンが形成できるに過
ぎず、近年要求されている０、１〜０．２μｍといった
ラインパターンには及ばない。これは、上記ＲＥ５００
０Ｐの開口上部が現像時に横方向に拡がって、現像後、
従来から用いられている電子線レジストが示すようなオ
ーバーハング形状（第２図（ａ））にならず、開口上部
が広がった形状（第２図（ｂ））となるためである０こ
のように、上記ＲＥ５０００ＰはＰＭＭＡより耐ドライ
エツチング性、耐熱性及び感度に優れていても、解像度
においてはＰＭＭＡより劣るという問題がある。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は上述する問題点を解決するためになされたもの
で、基板上に解像度に優れたレジストを任意膜厚に形成
し、このレジスト上に耐ドライエツチング性、耐熱性及
び感度に優れたレジストを薄く形成して、二層状のレジ
ストパターンを形成する、パターン形成方法を提供する
ものである。
で、基板上に解像度に優れたレジストを任意膜厚に形成
し、このレジスト上に耐ドライエツチング性、耐熱性及
び感度に優れたレジストを薄く形成して、二層状のレジ
ストパターンを形成する、パターン形成方法を提供する
ものである。
く作 用〉
上述の如く特性の異なる２種のレジストを積層すること
により、互いの欠点を補い合って、所望する形状、特性
を持ったレジストパターンを形成することが可能になる
。
により、互いの欠点を補い合って、所望する形状、特性
を持ったレジストパターンを形成することが可能になる
。
また、レジスト上層の薄膜化が可能になるため微細パタ
ーンの形成が容易になシ、また、電子線のドーズ量を％
にできてスループットの大幅な向上が可能になる。
ーンの形成が容易になシ、また、電子線のドーズ量を％
にできてスループットの大幅な向上が可能になる。
〈実施例〉
以下本発明の一実施例を図面にて詳述するが、本発明は
以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例に限定されるものではない。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本実施例の工程を示す断面図で
ある。即ち、第１図（ａ）の如く、シリコン基板１上に
ＰＭＭＡ２をスピンコーティング法により０．８μｍの
厚さに塗布し、１４０℃下で２０分間ベーキングする。
ある。即ち、第１図（ａ）の如く、シリコン基板１上に
ＰＭＭＡ２をスピンコーティング法により０．８μｍの
厚さに塗布し、１４０℃下で２０分間ベーキングする。
上記ＰＭＭＡ層２上にノボラック系電子線レジストであ
るＲＥ５０００Ｐ３をスピンコーティング法により０．
２μｍの厚さに塗布し、９０℃下で３０分間ベーキング
する。次に上記ＲＥ５０００Ｐ層３に電子線４にて描画
を行なう。これはスポットビーム方式のＥＢ描画機によ
シミ流値１００ＰＡ。
るＲＥ５０００Ｐ３をスピンコーティング法により０．
２μｍの厚さに塗布し、９０℃下で３０分間ベーキング
する。次に上記ＲＥ５０００Ｐ層３に電子線４にて描画
を行なう。これはスポットビーム方式のＥＢ描画機によ
シミ流値１００ＰＡ。
ビーム径０．０５μｍで電子線ドーズ量０．２ ｎｃ／
鍔の条件にて行なう。
鍔の条件にて行なう。
次いでＲＥ５０００Ｐ専用の有機アルカリにて現像を行
なうと、上層レジストをなすＲＥ５０００Ｐ層３の電子
線照射部のみが溶けて、０．２μｍ以下の線幅からなる
第１パターンが形成される。しかし、電子線の照射に伴
い、第１図（ｂ）の如く、ＰＭＭＡ層２とＲＥ５０００
Ｐ層３との間に変質層５が形成され、下層レジストをな
すＰＭＭＡ層２のバターニングができなくなる。そこで
、得られたＲＥ５０００Ｐ層３のパターンと変質層５に
対して、酸素ＲＩＥを行ない、変質層５を除去する。こ
のＲＩＥは平行平板型エツチング装置を用い、出力ｉｏ
ｏｗ。
なうと、上層レジストをなすＲＥ５０００Ｐ層３の電子
線照射部のみが溶けて、０．２μｍ以下の線幅からなる
第１パターンが形成される。しかし、電子線の照射に伴
い、第１図（ｂ）の如く、ＰＭＭＡ層２とＲＥ５０００
Ｐ層３との間に変質層５が形成され、下層レジストをな
すＰＭＭＡ層２のバターニングができなくなる。そこで
、得られたＲＥ５０００Ｐ層３のパターンと変質層５に
対して、酸素ＲＩＥを行ない、変質層５を除去する。こ
のＲＩＥは平行平板型エツチング装置を用い、出力ｉｏ
ｏｗ。
０、５ Ｔｏ ｒｒ下で酸素流量４０ Ｓｅｅｍにて７
秒間行なう。除去されるべき変質層５の膜厚は１００〜
３００Ａであり、これを除去するためにＲＩＥを行って
もＲＥ５０００Ｐ層３からなる上層レジストパターンを
損うことはない。
秒間行なう。除去されるべき変質層５の膜厚は１００〜
３００Ａであり、これを除去するためにＲＩＥを行って
もＲＥ５０００Ｐ層３からなる上層レジストパターンを
損うことはない。
次に、第１図（ｃ）の如く遠紫外線６を全面に照射する
と、上層レジストパターンおよび下層レジストのＲＥ５
０００Ｐ非被覆領域が露光される。次いでキシレンにて
現像を行なうと、第１図（ｄ）の如く、下層レジストで
あるＰＭＭＡのＲＥ５０００Ｐ非被覆領域のみが溶出し
、上層レジストパターンが下層レジストに転写される。
と、上層レジストパターンおよび下層レジストのＲＥ５
０００Ｐ非被覆領域が露光される。次いでキシレンにて
現像を行なうと、第１図（ｄ）の如く、下層レジストで
あるＰＭＭＡのＲＥ５０００Ｐ非被覆領域のみが溶出し
、上層レジストパターンが下層レジストに転写される。
こうして得られた２層レジストパターンを走査型電子顕
微鏡にて観察すると、開口部のＲＥ５０００Ｐ層は０．
２μｍの線幅のままであシ、下層レジストであるＰＭＭ
Ａ層２は現像時間によって上層レジストパターンのなす
開口す・ 部以上に溶は出して、チットオフプロセスに有利なオー
バーハング形状が得られる。
微鏡にて観察すると、開口部のＲＥ５０００Ｐ層は０．
２μｍの線幅のままであシ、下層レジストであるＰＭＭ
Ａ層２は現像時間によって上層レジストパターンのなす
開口す・ 部以上に溶は出して、チットオフプロセスに有利なオー
バーハング形状が得られる。
上記実施例と比較する念めに、シリコン基板上に０．５
μｍの膜厚でＲＥ５０００Ｐを塗布したものを、上記実
施例と同様の電流値、ビーム径で、最適の電子線ドーズ
量（０，６ｎ Ｃ／ｃｍ ）にて電子線露光を行ない、
ＲＥ５０００Ｐ用現像液を用いて現像を行なったところ
、開口部は実施例の如き０．２μｍのパターンが得られ
ず、０．４〜０．５μｍの線幅となった０ 上記実施例において、上層レジストをなすＲＥ５０００
Ｐ層３をスポット露光する際電子線を用いたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、高エネルギービーム
であれば、Ｘ線等であってもよい。
μｍの膜厚でＲＥ５０００Ｐを塗布したものを、上記実
施例と同様の電流値、ビーム径で、最適の電子線ドーズ
量（０，６ｎ Ｃ／ｃｍ ）にて電子線露光を行ない、
ＲＥ５０００Ｐ用現像液を用いて現像を行なったところ
、開口部は実施例の如き０．２μｍのパターンが得られ
ず、０．４〜０．５μｍの線幅となった０ 上記実施例において、上層レジストをなすＲＥ５０００
Ｐ層３をスポット露光する際電子線を用いたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、高エネルギービーム
であれば、Ｘ線等であってもよい。
上記実施例において、下層レジストをなすＰＭＭＡ層２
を露光する際遠紫外線を用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、電子線又はＸ線を用いても同様の
効果が得られる。
を露光する際遠紫外線を用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、電子線又はＸ線を用いても同様の
効果が得られる。
本発明において、リフトオフ等のパターン形成プロセス
においてｏ、 ｓ 辷１μｍのレジスト膜厚が必要とさ
れることから二層レジスト法を採用したが、レジストが
三層以上であっても同様の目的は果たされる。しかし、
例えば従来用いられるアイソレート層を中間層にもつ三
層レジスト法を用いるとプロセスが煩雑になり、不利で
ある。そ、こて、ノボラック系電子線露光用レジストを
上層にすることを前提にして、下層のレジストを種々選
択した結果、ＰＭＭＡのみが塗布時にノボラック系レジ
ストと混ざらず、良好に二層化でき、更に、この時キシ
レンを現像液として用いれば、ノボラック系レジストを
侵すことなく現像できることが判り、二層レジスト法を
採用したのである。
においてｏ、 ｓ 辷１μｍのレジスト膜厚が必要とさ
れることから二層レジスト法を採用したが、レジストが
三層以上であっても同様の目的は果たされる。しかし、
例えば従来用いられるアイソレート層を中間層にもつ三
層レジスト法を用いるとプロセスが煩雑になり、不利で
ある。そ、こて、ノボラック系電子線露光用レジストを
上層にすることを前提にして、下層のレジストを種々選
択した結果、ＰＭＭＡのみが塗布時にノボラック系レジ
ストと混ざらず、良好に二層化でき、更に、この時キシ
レンを現像液として用いれば、ノボラック系レジストを
侵すことなく現像できることが判り、二層レジスト法を
採用したのである。
〈発明の効果〉
本発明により、電子線露光時のスループットと、耐ドラ
イエツチング性に優れたノボラック系電子線露光用レジ
ストの解像度とを同時に向上でき、しかもそのために煩
雑な形成プロセスを必要としないので、微細パターンの
形成が容易になる。特に、本発明は高集積化した半導体
素子、光応用部品及びＸ線マスクの製造に好適であり、
工業的利用価値は高い。
イエツチング性に優れたノボラック系電子線露光用レジ
ストの解像度とを同時に向上でき、しかもそのために煩
雑な形成プロセスを必要としないので、微細パターンの
形成が容易になる。特に、本発明は高集積化した半導体
素子、光応用部品及びＸ線マスクの製造に好適であり、
工業的利用価値は高い。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例の工程を示す
断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は２種のレジストパター
ン形状を示す断面図である。 １、シリコン基板、 ２．ＰＭＭＡ層、 ３．ＲＥ
ｓｏｏｏｐ層、 ４、電子線、 ５．変質層 ６．
遠紫外線 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）第 ｌＩ２
１
断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は２種のレジストパター
ン形状を示す断面図である。 １、シリコン基板、 ２．ＰＭＭＡ層、 ３．ＲＥ
ｓｏｏｏｐ層、 ４、電子線、 ５．変質層 ６．
遠紫外線 代理人 弁理士 杉 山 毅 至（他１名）第 ｌＩ２
１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に形成した二層状のレジストをパターニング
してレジストパターンを形成する際、上層に電子線、Ｘ
線等の高エネルギービームに感光し、且つ耐ドライエッ
チング性を有するレジストを用い、 下層に前記上層のレジストと異なる現像特性を有するレ
ジストを用いることを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293669A JPS63144520A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293669A JPS63144520A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | パタ−ン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63144520A true JPS63144520A (ja) | 1988-06-16 |
Family
ID=17797710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61293669A Pending JPS63144520A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63144520A (ja) |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP61293669A patent/JPS63144520A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0471222A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS63144520A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPH0463349A (ja) | フォトマスクブランクおよびフォトマスク | |
| JPH03138922A (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JPS59141228A (ja) | 微細パタ−ン形成方法 | |
| EP0104235A4 (en) | METHOD OF FORMING A HYBRID LITHOGRAPHIC PROTECTION MATERIAL WITH ELECTRONIC / OPTICAL RADIUS. | |
| JPH0744147B2 (ja) | アスペクト比の高い吸収体パターンを含む解像力の高いｘ線マスク | |
| JPH02156244A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH03283418A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JPS63104327A (ja) | Ｘ線マスク、およびその製造方法 | |
| JPS62284356A (ja) | レジストパタ−ン形成方法 | |
| JPS61131446A (ja) | レジストパタ−ン形成方法 | |
| JPS60106132A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPS646448B2 (ja) | ||
| JPS59141227A (ja) | 微細パタ−ン形成方法 | |
| JPS62183449A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPH01296620A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS60123842A (ja) | ホトマスクの製造方法 | |
| JPS63316055A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS61294821A (ja) | 微細パタン形成法 | |
| JPH10312066A (ja) | レジストパターン形成方法 | |
| JPS5968744A (ja) | フオトマスクの製造方法 | |
| JPH04225353A (ja) | 位相シフト層を有するフォトマスクの製造方法 | |
| JPH0350719A (ja) | 微細パターンの形成方法 | |
| JPS61121332A (ja) | パタ−ン形成方法 |