JP3237082B2 - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- JP3237082B2 JP3237082B2 JP1422692A JP1422692A JP3237082B2 JP 3237082 B2 JP3237082 B2 JP 3237082B2 JP 1422692 A JP1422692 A JP 1422692A JP 1422692 A JP1422692 A JP 1422692A JP 3237082 B2 JP3237082 B2 JP 3237082B2
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- resist pattern
- forming
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レジストパターンの形
成方法に関し、特に、例えばリフトオフ法によるＦＥＴ
のゲート電極作製のためのレジストパターンの形成方法
に関するものである。
成方法に関し、特に、例えばリフトオフ法によるＦＥＴ
のゲート電極作製のためのレジストパターンの形成方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路等の高性能化、高
集積度化への要求は一層増大している。そのため、従来
の紫外線を用いたフォトリソグラフィーに代わって、電
子線、軟Ｘ線、イオンビーム等を用いるリソグラフィー
により、超微細なパターン加工技術を確立する努力が払
われている。特に、化合物電界効果型トランジスタの高
周波数化、高性能化には、ゲート長の短縮化が有効であ
り、リフトオフ法により微細ゲート電極を形成してい
る。
集積度化への要求は一層増大している。そのため、従来
の紫外線を用いたフォトリソグラフィーに代わって、電
子線、軟Ｘ線、イオンビーム等を用いるリソグラフィー
により、超微細なパターン加工技術を確立する努力が払
われている。特に、化合物電界効果型トランジスタの高
周波数化、高性能化には、ゲート長の短縮化が有効であ
り、リフトオフ法により微細ゲート電極を形成してい
る。
【０００３】そのためには、基板２０上にレジストを塗
布して、露光、現像後、図２（Ａ）に示すように、断面
が垂直若しくは順テーパー形状のレジストパターン２１
を用いることが考えられるが、同図（Ｂ）に示すよう
に、そのレジストパターン２１にゲート用金属２２を蒸
着し、その後、同図（Ｃ）に示すように、レジスト２１
を溶解除去すると、ゲート電極２３端部に不要なバリ２
４ができたり、リフトオフの際に、ゲート電極２３自身
が破壊されたりしてしまう。
布して、露光、現像後、図２（Ａ）に示すように、断面
が垂直若しくは順テーパー形状のレジストパターン２１
を用いることが考えられるが、同図（Ｂ）に示すよう
に、そのレジストパターン２１にゲート用金属２２を蒸
着し、その後、同図（Ｃ）に示すように、レジスト２１
を溶解除去すると、ゲート電極２３端部に不要なバリ２
４ができたり、リフトオフの際に、ゲート電極２３自身
が破壊されたりしてしまう。
【０００４】このような問題を避けるには、レジスト断
面形状が、図３（Ｅ）に示すような逆テーパー形状（又
は、オーバーハング形状）のレジストパターン３５を用
いることが必要である。このような逆テーパー形状のレ
ジストパターンを得る従来の１つの方法として、レジス
ト表面をアルカリ処理して、現像液に対して難溶化さ
せ、レジスト内部との現像速度の違いを利用して、所望
のレジスト断面形状を得る方法が提案されている（特開
平３−１１９７２０号）。すなわち、図３（Ａ）に示す
ように、基板３０上にポジ型レジスト３１を塗布し、そ
の表面を、同図（Ｂ）に示すように、アルカリ処理して
表面難溶化層３２を形成し、次いで、同図（Ｃ）に示す
ように、ホットプレート３３上に載せてレジスト３１を
ベーク処理し、その後、同図（Ｄ）のように、所望のパ
ターンを光、電子線、イオン線、Ｘ線等３４を用いて露
光し、次に、同図（Ｅ）に示すように、現像液で現像す
ることにより、逆テーパー形状のレジストパターン３５
を得ることができる。その後、同図（Ｆ）に示すよう
に、レジストパターン３５上にゲート用金属３６を蒸着
又はスパッタし、次に、同図（Ｇ）に示すように、レジ
スト３５を溶解除去すると、ゲート電極３６が形成され
る。この場合、レジストパターン３５の開口断面が逆テ
ーパー形状であるので、出来上がったゲート電極３６端
部にはバリ等がなく、また、リフトオフによりゲート電
極３６の下部が剥がされないので、ゲート電極３６が破
壊されることはない。
面形状が、図３（Ｅ）に示すような逆テーパー形状（又
は、オーバーハング形状）のレジストパターン３５を用
いることが必要である。このような逆テーパー形状のレ
ジストパターンを得る従来の１つの方法として、レジス
ト表面をアルカリ処理して、現像液に対して難溶化さ
せ、レジスト内部との現像速度の違いを利用して、所望
のレジスト断面形状を得る方法が提案されている（特開
平３−１１９７２０号）。すなわち、図３（Ａ）に示す
ように、基板３０上にポジ型レジスト３１を塗布し、そ
の表面を、同図（Ｂ）に示すように、アルカリ処理して
表面難溶化層３２を形成し、次いで、同図（Ｃ）に示す
ように、ホットプレート３３上に載せてレジスト３１を
ベーク処理し、その後、同図（Ｄ）のように、所望のパ
ターンを光、電子線、イオン線、Ｘ線等３４を用いて露
光し、次に、同図（Ｅ）に示すように、現像液で現像す
ることにより、逆テーパー形状のレジストパターン３５
を得ることができる。その後、同図（Ｆ）に示すよう
に、レジストパターン３５上にゲート用金属３６を蒸着
又はスパッタし、次に、同図（Ｇ）に示すように、レジ
スト３５を溶解除去すると、ゲート電極３６が形成され
る。この場合、レジストパターン３５の開口断面が逆テ
ーパー形状であるので、出来上がったゲート電極３６端
部にはバリ等がなく、また、リフトオフによりゲート電
極３６の下部が剥がされないので、ゲート電極３６が破
壊されることはない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のレジスト表面を難溶化させる方法は、レジスト表面
を難溶化するための余分な工程が必要となる。
来のレジスト表面を難溶化させる方法は、レジスト表面
を難溶化するための余分な工程が必要となる。
【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、ベーク処理に工夫を施すだけ
で、余分な工程を用いることなく、開口断面が逆テーパ
ー形状のリフトオフ法による微細ゲート電極作製用のレ
ジストパターンを形成する方法を提供することにある。
ものであり、その目的は、ベーク処理に工夫を施すだけ
で、余分な工程を用いることなく、開口断面が逆テーパ
ー形状のリフトオフ法による微細ゲート電極作製用のレ
ジストパターンを形成する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】一般に、基板上にレジス
ト層を形成する場合、スピンナー等でレジストを塗布し
た後に、基板とレジストとの密着性を向上させるため、
及び、レジスト中の不溶な溶剤を除去するため等の目的
でベーク処理を行うが、ポジ型レジストの場合、ベーク
温度によって感度が変化すること、具体的には、高温で
ベークしたものは低温でベークしたものより低感度にな
ることが知られている。
ト層を形成する場合、スピンナー等でレジストを塗布し
た後に、基板とレジストとの密着性を向上させるため、
及び、レジスト中の不溶な溶剤を除去するため等の目的
でベーク処理を行うが、ポジ型レジストの場合、ベーク
温度によって感度が変化すること、具体的には、高温で
ベークしたものは低温でベークしたものより低感度にな
ることが知られている。
【０００８】本発明は、ポジ型レジストのこの特性を活
用したものであって、レジストパターン形成工程におい
て、基板上にレジストを塗布した後にベークを行う際、
基板を温度制御可能なプレート上に載せ、レジスト面側
からプレート温度よりも高温なガス又は熱線を当てるこ
とにより、レジスト厚内で温度差を作り、それによる感
度差から、逆テーパー形状を得ることが可能になること
を見出して完成したものである。
用したものであって、レジストパターン形成工程におい
て、基板上にレジストを塗布した後にベークを行う際、
基板を温度制御可能なプレート上に載せ、レジスト面側
からプレート温度よりも高温なガス又は熱線を当てるこ
とにより、レジスト厚内で温度差を作り、それによる感
度差から、逆テーパー形状を得ることが可能になること
を見出して完成したものである。
【０００９】すなわち、本発明のレジストパターンの形
成方法は、開口断面が表面側へ向かって窄む逆テーパー
形状を有するレジストパターンであって、リフトオフ法
による微細ゲート電極作製用のレジストパターンの形成
方法において、基板上にレジストを塗布して、露光前に
ベーク処理する際に、その基板を温度制御可能なプレー
ト上に載せ、レジスト表面側から温風又は熱線を当て、
基板側から相対的に冷却して、レジスト厚内に温度差を
作ってベーク処理して、レジスト厚内に感度差を形成す
ることにより、露光、現像後の開口断面が逆テーパー形
状を有するレジストパターンを形成することを特徴とす
る方法である。
成方法は、開口断面が表面側へ向かって窄む逆テーパー
形状を有するレジストパターンであって、リフトオフ法
による微細ゲート電極作製用のレジストパターンの形成
方法において、基板上にレジストを塗布して、露光前に
ベーク処理する際に、その基板を温度制御可能なプレー
ト上に載せ、レジスト表面側から温風又は熱線を当て、
基板側から相対的に冷却して、レジスト厚内に温度差を
作ってベーク処理して、レジスト厚内に感度差を形成す
ることにより、露光、現像後の開口断面が逆テーパー形
状を有するレジストパターンを形成することを特徴とす
る方法である。
【００１０】この場合、レジストはポジ型レジストであ
ることが望ましい。
ることが望ましい。
【００１１】
【作用】本発明においては、露光前にベーク処理する際
に、その基板を温度制御可能なプレート上に載せ、レジ
スト表面側から温風又は熱線を当て、基板側から相対的
に冷却して、レジスト厚内に温度差を作ってベーク処理
して、レジスト厚内に感度差を形成することにより、露
光、現像後の開口断面が逆テーパー形状を有するレジス
トパターンを形成するので、レジストパターン形成工程
で必ず行われるベーク処理工程に工夫を施すだけの簡単
なプロセスで、表面難溶化のような余分で複雑な工程を
増やさずに、微細ゲート電極のリフトオフ形成に最適な
逆テーパー形状のレジストパターンを確実に形成するこ
とができる。
に、その基板を温度制御可能なプレート上に載せ、レジ
スト表面側から温風又は熱線を当て、基板側から相対的
に冷却して、レジスト厚内に温度差を作ってベーク処理
して、レジスト厚内に感度差を形成することにより、露
光、現像後の開口断面が逆テーパー形状を有するレジス
トパターンを形成するので、レジストパターン形成工程
で必ず行われるベーク処理工程に工夫を施すだけの簡単
なプロセスで、表面難溶化のような余分で複雑な工程を
増やさずに、微細ゲート電極のリフトオフ形成に最適な
逆テーパー形状のレジストパターンを確実に形成するこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明のレジストパターンの形成方法
の１実施例を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明
によるレジストパターン形成方法の工程を示す断面図で
ある。まず、図１（Ａ）に示すように、ＧａＡｓ基板２
の上にポリメチルメタアクリレートを主成分とするポジ
型レジスト１（商品名；東京応化（株）製 ＯＥＢＲ−
１０００）をスピンナー塗布し、同図（Ｂ）に示すよう
に、レジスト膜１厚内で温度差ができるように、レジス
ト面に１５０℃の熱風又は熱線３を当て、基板２底面は
１１０℃のクールプレート４にて冷却する。この処理を
３０分間行い、図示のように、相対的にレジスト膜１露
出側に低感度部５、深部側に高感度部６を形成する（感
度差形成）。
の１実施例を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明
によるレジストパターン形成方法の工程を示す断面図で
ある。まず、図１（Ａ）に示すように、ＧａＡｓ基板２
の上にポリメチルメタアクリレートを主成分とするポジ
型レジスト１（商品名；東京応化（株）製 ＯＥＢＲ−
１０００）をスピンナー塗布し、同図（Ｂ）に示すよう
に、レジスト膜１厚内で温度差ができるように、レジス
ト面に１５０℃の熱風又は熱線３を当て、基板２底面は
１１０℃のクールプレート４にて冷却する。この処理を
３０分間行い、図示のように、相対的にレジスト膜１露
出側に低感度部５、深部側に高感度部６を形成する（感
度差形成）。
【００１３】次に、同図（Ｃ）に示すように、電子線描
画装置の電子線、又は、光、イオン線、Ｘ線７を用い
て、レジスト膜１に対し、０．２５μｍ幅のゲートパタ
ーンを形成するためのレジストパターンを描画する。
画装置の電子線、又は、光、イオン線、Ｘ線７を用い
て、レジスト膜１に対し、０．２５μｍ幅のゲートパタ
ーンを形成するためのレジストパターンを描画する。
【００１４】電子線等による描画の終了後、メチルイソ
ブチルケトンとイソプロピルアルコールとの混合比を
１：３とする２３℃程度の現像液に、基板２ごとレジス
ト膜１を１分間浸漬して現像した後、２３℃程度のイソ
プロピルアルコールからなるリンス液に基板２ごと３０
秒程度浸漬洗浄することによって、レジスト膜１厚内の
感度差により、同図（Ｄ）に示すような逆テーパー状断
面のレジストパターン８が得られる。
ブチルケトンとイソプロピルアルコールとの混合比を
１：３とする２３℃程度の現像液に、基板２ごとレジス
ト膜１を１分間浸漬して現像した後、２３℃程度のイソ
プロピルアルコールからなるリンス液に基板２ごと３０
秒程度浸漬洗浄することによって、レジスト膜１厚内の
感度差により、同図（Ｄ）に示すような逆テーパー状断
面のレジストパターン８が得られる。
【００１５】このようにして得られたレジストパターン
８をマスクにして、スパッタ法によりアルミニウムを堆
積させて、同図（Ｅ）に示すようなゲート電極用金属膜
９を成膜した後、アセトンを用いてレジスト膜８を溶解
除去し、同図（Ｆ）に示すようなゲート長０．２５μｍ
のＡｌゲート電極１０を形成した。
８をマスクにして、スパッタ法によりアルミニウムを堆
積させて、同図（Ｅ）に示すようなゲート電極用金属膜
９を成膜した後、アセトンを用いてレジスト膜８を溶解
除去し、同図（Ｆ）に示すようなゲート長０．２５μｍ
のＡｌゲート電極１０を形成した。
【００１６】得られたＡｌゲート電極１０は、端部にバ
リ等がなく綺麗で、破壊もされていなかった。
リ等がなく綺麗で、破壊もされていなかった。
【００１７】以上、本発明のレジストパターンの形成方
法を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら
実施例に限定されず種々の変形が可能である。
法を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら
実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のレジストパターンの形成方法によれば、露光前にベー
ク処理する際に、その基板を温度制御可能なプレート上
に載せ、レジスト表面側から温風又は熱線を当て、基板
側から相対的に冷却して、レジスト厚内に温度差を作っ
てベーク処理して、レジスト厚内に感度差を形成するこ
とにより、露光、現像後の開口断面が逆テーパー形状を
有するレジストパターンを形成するので、レジストパタ
ーン形成工程で必ず行われるベーク処理工程に工夫を施
すだけの簡単なプロセスで、表面難溶化のような余分で
複雑な工程を増やさずに、微細ゲート電極のリフトオフ
形成に最適な逆テーパー形状のレジストパターンを確実
に形成することができる。
のレジストパターンの形成方法によれば、露光前にベー
ク処理する際に、その基板を温度制御可能なプレート上
に載せ、レジスト表面側から温風又は熱線を当て、基板
側から相対的に冷却して、レジスト厚内に温度差を作っ
てベーク処理して、レジスト厚内に感度差を形成するこ
とにより、露光、現像後の開口断面が逆テーパー形状を
有するレジストパターンを形成するので、レジストパタ
ーン形成工程で必ず行われるベーク処理工程に工夫を施
すだけの簡単なプロセスで、表面難溶化のような余分で
複雑な工程を増やさずに、微細ゲート電極のリフトオフ
形成に最適な逆テーパー形状のレジストパターンを確実
に形成することができる。
【図１】本発明のレジストパターン形成方法の１実施例
の工程を示す断面図である。
の工程を示す断面図である。
【図２】従来の順テーパー形状でのリフトオフ工程を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】従来の断面逆テーパー形状レジストパターン形
成方法の工程を示す断面図である。
成方法の工程を示す断面図である。
１…ポジ型レジスト ２…基板 ３…熱風又は熱線 ４…クールプレート ５…低感度部 ６…高感度部 ７…電子線、光、イオン線、Ｘ線 ８…レジストパターン ９…ゲート電極用金属膜 １０…ゲート電極
Claims (2)
- 【請求項１】 開口断面が表面側へ向かって窄む逆テー
パー形状を有するレジストパターンであって、リフトオ
フ法による微細ゲート電極作製用のレジストパターンの
形成方法において、基板上にレジストを塗布して、露光
前にベーク処理する際に、その基板を温度制御可能なプ
レート上に載せ、レジスト表面側から温風又は熱線を当
て、基板側から相対的に冷却して、レジスト厚内に温度
差を作ってベーク処理して、レジスト厚内に感度差を形
成することにより、露光、現像後の開口断面が逆テーパ
ー形状を有するレジストパターンを形成することを特徴
とするレジストパターンの形成方法。 - 【請求項２】 レジストがポジ型レジストであることを
特徴とする請求項１記載のレジストパターンの形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1422692A JP3237082B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1422692A JP3237082B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661139A JPH0661139A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3237082B2 true JP3237082B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=11855155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1422692A Expired - Fee Related JP3237082B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237082B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8338072B2 (en) | 2006-09-26 | 2012-12-25 | Fujitsu Limited | Resist composition, resist pattern forming process, and method for manufacturing semiconductor device |
| US8795949B2 (en) | 2010-12-16 | 2014-08-05 | Fujitsu Limited | Resist pattern improving material, method for forming resist pattern, and method for producing semiconductor device |
| US8980535B2 (en) | 2010-10-22 | 2015-03-17 | Fujitsu Limited | Resist pattern improving material, method for forming resist pattern, and method for producing semiconductor device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01138547U (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-21 | ||
| JP2007041099A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Toppan Printing Co Ltd | インキ吐出印刷物及びその製造方法 |
| CN112864004A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-28 | 湘潭大学 | 解决光刻工艺镀膜过程中存在毛刺及去胶残留的方法 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP1422692A patent/JP3237082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8338072B2 (en) | 2006-09-26 | 2012-12-25 | Fujitsu Limited | Resist composition, resist pattern forming process, and method for manufacturing semiconductor device |
| US8980535B2 (en) | 2010-10-22 | 2015-03-17 | Fujitsu Limited | Resist pattern improving material, method for forming resist pattern, and method for producing semiconductor device |
| US8795949B2 (en) | 2010-12-16 | 2014-08-05 | Fujitsu Limited | Resist pattern improving material, method for forming resist pattern, and method for producing semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0661139A (ja) | 1994-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081005 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |