JPH06110212A - Formation of resist pattern - Google Patents
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- JPH06110212A JPH06110212A JP4261335A JP26133592A JPH06110212A JP H06110212 A JPH06110212 A JP H06110212A JP 4261335 A JP4261335 A JP 4261335A JP 26133592 A JP26133592 A JP 26133592A JP H06110212 A JPH06110212 A JP H06110212A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造プロセ
スで用いられるレジストパターンの形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a resist pattern used in a semiconductor device manufacturing process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】集積回路等の半導体装置の製造において
は、半導体等の被処理基板上に微細なレジストパターン
を形成し、このパターンをマスクとして該被処理基板を
エッチングする方法がとられる。このレジストパターン
の形成工程は、通常次のようにして行われる。2. Description of the Related Art In manufacturing a semiconductor device such as an integrated circuit, a method of forming a fine resist pattern on a substrate to be processed such as a semiconductor and etching the substrate to be processed using this pattern as a mask is adopted. The step of forming the resist pattern is usually performed as follows.
【０００３】まず、半導体等の被処理基板上に樹脂およ
び感光剤を含むフォトレジストの溶液を塗布し、これを
乾燥してフォトレジスト膜（感光性樹脂膜）を形成す
る。次いで、該フォトレジスト膜に対し、光等のエネル
ギー線を選択的に照射する露光処理を行なう。その後、
現像処理を行なうことによって、基板上にレジストパタ
ーンを形成する。このレジストパターンの形成に際して
は、前記フォトレジストとして、露光光に対する感度お
よびドライエッチング耐性に優れたフェノール系樹脂を
樹脂成分として含有するものが多用される。なかでも、
フェノール系のノボラック樹脂と、感光剤としてのナフ
トキノンジアジド化合物とを含有するフェノール系ポジ
型フォトレジストが最もよく用いられている。First, a photoresist solution containing a resin and a photosensitizer is applied onto a substrate to be processed such as a semiconductor and dried to form a photoresist film (photosensitive resin film). Then, the photoresist film is subjected to an exposure process for selectively irradiating energy rays such as light. afterwards,
By performing development processing, a resist pattern is formed on the substrate. When forming this resist pattern, a photoresist containing a phenolic resin excellent in sensitivity to exposure light and dry etching resistance as a resin component is often used as the photoresist. Above all,
A phenol positive photoresist containing a phenol novolac resin and a naphthoquinonediazide compound as a photosensitizer is most often used.
【０００４】ところで、現在、集積回路の集積度は２〜
３年で４倍というスピードで高集積化が進展しており、
それに伴なって、回路素子のパターン寸法も年々微細化
し、且つその寸法精度の厳密なコントロールが必要にな
ってきている。その結果、現在多用されている上記フェ
ノール系ポジ型フォトレジストでは、高い解像性および
感度向上の要求に対応するのが困難になってきているた
め、最近では酸の触媒反応を利用した化学増幅レジスト
への期待が強くなってきている。By the way, at present, the degree of integration of integrated circuits is 2 to
High integration is progressing at a speed of 4 times in 3 years,
Along with this, the pattern dimensions of circuit elements are becoming finer year by year, and it is necessary to strictly control the dimensional accuracy. As a result, it has become difficult to meet the demand for high resolution and improved sensitivity with the above-mentioned phenol-based positive photoresist, which is widely used nowadays. Expectations for resists are increasing.
【０００５】この化学増幅フォトレジストは、ポジ型の
場合についていえば、樹脂と光酸発生剤とから構成され
る２成分系と、これに溶解抑止剤を加えた３成分系とに
大別される。２成分系においては、通常、元来アルカリ
可溶性であったフェノール系樹脂の水酸基を適当な保護
基（例えばエステル結合等）でブロックし、アルカリ不
溶性にしたものがベース樹脂として用いられる。このよ
うな化学増幅フォトレジストに対して露光を行なうと、
露光部では光酸発生剤から酸が発生する。こうして露光
部に発生した酸は、その後のベーク工程で前記エステル
結合を攻撃して保護基の脱離反応を生じさせる。その結
果、露光部ではベース樹脂の水酸基が発現してアルカリ
可溶性となる。しかも、この反応は酸を触媒として連鎖
的に進行するため、極めて高感度の露光処理が達成され
る。加えて、この化学増幅タイプのフォトレジストは、
遠紫外領域の光に対しても光透過率が高いという特徴を
有している。In the case of positive type, the chemically amplified photoresist is roughly classified into a two-component system composed of a resin and a photo-acid generator and a three-component system comprising a dissolution inhibitor added thereto. It In the two-component system, usually, a base resin is prepared by blocking a hydroxyl group of a phenolic resin which is originally alkali-soluble with an appropriate protecting group (for example, an ester bond) to make it alkali-insoluble. When the chemically amplified photoresist is exposed,
Acid is generated from the photo-acid generator in the exposed area. Thus, the acid generated in the exposed portion attacks the ester bond in the subsequent baking step to cause elimination reaction of the protective group. As a result, in the exposed area, the hydroxyl groups of the base resin are developed and become alkali-soluble. Moreover, since this reaction proceeds in a chain using an acid as a catalyst, extremely sensitive exposure processing is achieved. In addition, this chemically amplified photoresist
It has a feature that the light transmittance is high even for light in the far ultraviolet region.
【０００６】しかしながら、光透過率が高いという特徴
は、解像性の点では有利に働く反面、レジスト膜中での
露光光の多重反射により引き起こされる定在波の影響が
大きくなる点で問題である。即ち、僅かな塗布膜厚の違
いによって、レジストパターンの仕上がり寸法が大きく
変動してしまう。従って、化学増幅フォトレジストを用
いる場合には、下地からの反射を抑えるための何らかの
対策（例えば反射防止膜の適用等）を併用することが略
必須となっている。However, the feature that the light transmittance is high is advantageous in terms of resolution, but is problematic in that the effect of standing waves caused by multiple reflection of exposure light in the resist film is large. is there. That is, a slight difference in the coating film thickness causes a large variation in the finished dimension of the resist pattern. Therefore, when the chemically amplified photoresist is used, it is almost essential to use some measure (for example, application of an antireflection film) for suppressing the reflection from the base.
【０００７】また、上述したように化学増幅レジストは
極めて高感度であるため、周辺環境に対しても極めて敏
感に感応する。特に、被処理基板上や反射防止膜上に微
量の塩基性物質、たとえばアンモニア等が存在すると、
露光により発生した酸が失活して触媒としての効力を失
ってしまう。その結果、レジスト膜の底部が現像液に溶
け難くなり、レジストパターンの形状が劣化する。極端
な場合は、図３に示すように、レジスト膜３と下地基板
１との界面に難溶化層６が形成されてしまう。このよう
なレジストパターンの形状劣化が生じると、下地の被処
理基板をエッチングする際の寸法変換差が大きくなるた
め、パターン寸法を高精度で制御することが困難とな
る。化学増幅レジストを用いる現状のプロセスにおい
て、下地からの影響を軽減する有効な方法は未だ見出さ
れていないのが実情である。Further, as described above, the chemically amplified resist has an extremely high sensitivity, and therefore is extremely sensitive to the surrounding environment. In particular, when a trace amount of a basic substance such as ammonia is present on the substrate to be processed or the antireflection film,
The acid generated by exposure is deactivated and loses its effectiveness as a catalyst. As a result, the bottom portion of the resist film becomes difficult to dissolve in the developing solution, and the shape of the resist pattern deteriorates. In an extreme case, as shown in FIG. 3, the poorly soluble layer 6 is formed at the interface between the resist film 3 and the base substrate 1. If such a shape deterioration of the resist pattern occurs, a difference in size conversion when etching the underlying substrate to be processed becomes large, which makes it difficult to control the pattern size with high accuracy. In the current process using a chemically amplified resist, an effective method for reducing the influence from the base has not been found yet.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、化学増
幅レジストを用いる従来のリソグラフィープロセスにお
いては、下地からの影響（特に塩基性物質の影響）を受
けてレジストパターンの形状が劣化し、極端な場合には
レジスト膜と下地界面に難溶化層が形成されてしまうと
いう問題があった。本発明はかかる実情に鑑みてなされ
たもので、下地からの影響を低減し、良好な形状が得ら
れるレジストパターンの形成方法を提供することを目的
とする。As described above, in the conventional lithography process using a chemically amplified resist, the shape of the resist pattern is deteriorated due to the influence of the base (particularly the influence of the basic substance), and In such a case, there is a problem that a poorly soluble layer is formed at the interface between the resist film and the base. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for forming a resist pattern in which the influence from the base is reduced and a good shape is obtained.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明においては、被処理基板上にレジストパター
ンを形成する際に、被処理基板とフォトレジスト膜との
間に有機フッ化物からなる膜を介在させることとした。To achieve the above object, in the present invention, when a resist pattern is formed on a substrate to be processed, an organic fluoride is used between the substrate to be processed and a photoresist film. It was decided to interpose a film of
【００１０】即ち、本発明によるレジストパターンの形
成方法は、被処理基板上に有機フッ化物からなる膜およ
び光酸発生剤を含むフォトレジスト膜をこの順序で形成
する工程と、該フォトレジスト膜に対して選択的に高エ
ネルギー線を照射し、露光処理する工程と、該露光処理
されたフォトレジスト膜を加熱した後に現像する工程と
を具備したことを特徴とするものである。That is, the method of forming a resist pattern according to the present invention comprises the steps of forming a film made of an organic fluoride and a photoresist film containing a photo-acid generator on a substrate to be processed in this order, and forming a photoresist film on the substrate. On the other hand, it is characterized by comprising a step of selectively irradiating a high-energy ray to perform an exposure treatment, and a step of developing the exposed photoresist film after heating it.
【００１１】本発明においては、前記有機フッ化物から
なる膜と被処理基板の間に、更に反射防止膜として、炭
素を主成分とする堆積膜もしくは高分子からなる樹脂膜
を介在させるようにしてもよい。また、前記反射防止膜
と有機フッ化物からなる膜を併用する代わりに、被処理
基板上に形成された樹脂膜の表面にフッ素原子を導入す
るようにしてもよい。In the present invention, a deposited film having carbon as a main component or a resin film made of a polymer is further interposed as an antireflection film between the film made of the organic fluoride and the substrate to be processed. Good. Further, instead of using the antireflection film and the film made of an organic fluoride together, fluorine atoms may be introduced into the surface of the resin film formed on the substrate to be processed.
【００１２】既述したところから明らかなように、本発
明は、その前提として光酸発生剤を含む化学増幅型フォ
トレジストを用いる。このような化学増幅型フォトレジ
ストは種々知られており、その何れを用いてもよい。具
体的に例示すれば、例えば次のようなものが挙げられ
る。 （ａ）ポジ型の化学増幅型レジストAs is clear from the above description, the present invention uses as its premise a chemically amplified photoresist containing a photo-acid generator. A variety of such chemically amplified photoresists are known, and any of them may be used. For example, the following may be mentioned. (A) Positive type chemically amplified resist
【００１３】米国特許第４，４９１，６２８号に開示さ
れた、ポリ（p-ヒドロキシ -α- メチルスチレン）の水
酸基をtert- ブトキシカルボニルメチル基でブロックし
てなるポリマーと、光酸発生剤としてオニウム塩とを含
有する組成物；上記２成分に加え、更にアルカリ可溶性
重合体を含有する組成物等。 （ｂ）ネガ型化学増幅型フォトレジストAs disclosed in US Pat. No. 4,491,628, a polymer obtained by blocking the hydroxyl group of poly (p-hydroxy-α-methylstyrene) with a tert-butoxycarbonylmethyl group, and a photoacid generator. A composition containing an onium salt; a composition containing an alkali-soluble polymer in addition to the above two components, and the like. (B) Negative chemically amplified photoresist
【００１４】ソリッド・ステート・テクノロジーＶｏ
ｌ．３２（９）（１９８９）、１０５〜１１２頁（J.Li
ngnau,R.Dammel,J.Theisら）に記載の、光酸発生剤とし
てs-トリアジン誘導体、架橋剤としてメラミン誘導体、
およびポリマーとしてノボラック樹脂を含有する組成物
等；商業的に入手可能なものとしては、ＸＰ−８９１３
１（商品名：シップレー社製）が挙げられる。Solid State Technology Vo
l. 32 (9) (1989), pp. 105-112 (J. Li.
ngnau, R. Dammel, J. Theis et al.), a s-triazine derivative as a photoacid generator, a melamine derivative as a crosslinking agent,
And a composition containing a novolac resin as a polymer; commercially available products include XP-8913.
1 (trade name: manufactured by Shipley Co.).
【００１５】本発明の要点は、上記化学増幅型フォトレ
ジストと被処理基板との間に、有機フッ素化物からなる
膜を介在させることにある。この有機フッ素化物の典型
例は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチ
レン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、
ペルフルオロアルコキシエチレン重合体（ＰＦＡＥ）等
である。しかし、本発明における有機フッ素化合物はこ
れら典型例に限定されず、これら典型例と同程度の低い
表面エネルギ−を有する有機フッ素化合物であれば、何
れを用いても本発明の所期の効果を得ることができる。The point of the present invention is to interpose a film made of an organic fluoride between the chemically amplified photoresist and the substrate to be processed. Typical examples of this organic fluorinated compound are polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE),
Perfluoroalkoxyethylene polymer (PFAE) and the like. However, the organofluorine compound in the present invention is not limited to these typical examples, and any desired organofluorine compound having a surface energy as low as those of the typical examples can bring about the intended effect of the present invention. Obtainable.
【００１６】また、被処理基板上に形成された樹脂膜の
表面に、フッ素原子を導入した膜を用いる場合、フッ素
原子を導入する方法として、例えばイオン注入や、フッ
素プラズマで処理する方法を用いることができる。こう
してフッ素原子を導入された樹脂膜は、前記ＰＴＦＥ等
と同程度の低い表面エネルギーを具備する。When a film in which fluorine atoms are introduced is used on the surface of the resin film formed on the substrate to be processed, as a method of introducing fluorine atoms, for example, ion implantation or fluorine plasma treatment method is used. be able to. The resin film thus introduced with fluorine atoms has a surface energy as low as that of PTFE or the like.
【００１７】[0017]
【作用】本発明の方法においては、被処理基板上にレジ
ストパターンを形成する際に、被処理基板とフォトレジ
スト膜との間に有機フッ化物からなる膜を介在させるよ
うにしているため、被処理基板表面の不純物（塩基性物
質）がレジスト膜に及ぼす影響を大幅に軽減することが
でき、結果として良好な形状のレジストパターンが得ら
れる。この有機フッ素化物からなる膜の作用は、被処理
基板表面からの不純物（塩基性物質）の浸透を防止する
ことによって得られるものであり、該膜の表面エネルギ
ーが小さいことに起因する。In the method of the present invention, when the resist pattern is formed on the substrate to be processed, the film made of the organic fluoride is interposed between the substrate to be processed and the photoresist film. The influence of impurities (basic substances) on the surface of the treated substrate on the resist film can be significantly reduced, and as a result, a resist pattern having a good shape can be obtained. The action of the film made of this organic fluorinated substance is obtained by preventing the permeation of impurities (basic substances) from the surface of the substrate to be processed, and is due to the small surface energy of the film.
【００１８】また、前記有機フッ化物からなる膜と被処
理基板の間に、反射防止膜として炭素を主成分とする堆
積膜もしくは高分子からなる樹脂膜を介在させるように
すれば、下地からの不純物の影響を遮断するとともに、
定在波の影響をも同時に軽減することが可能となる。す
なわち膜厚の違いによるパターン寸法の変動量を低く抑
えることができる。Further, if a deposited film containing carbon as a main component or a resin film made of a polymer is interposed as an antireflection film between the film made of the organic fluoride and the substrate to be processed, it is possible to remove the film from the base. In addition to blocking the effects of impurities,
It is possible to reduce the influence of standing waves at the same time. That is, it is possible to suppress the variation amount of the pattern dimension due to the difference in the film thickness to a low level.
【００１９】更に、前記反射防止膜と有機フッ化物から
なる膜を併用する代わりに、被処理基板上に形成された
樹脂膜の表面にフッ素原子を導入するようにすれば、樹
脂膜のみの１層構造で下地からの不純物の影響と定在波
の影響とを同時に軽減することができる。Further, if a fluorine atom is introduced into the surface of the resin film formed on the substrate to be processed, instead of using the antireflection film and the film made of an organic fluoride in combination, only the resin film is formed. The layered structure can simultaneously reduce the influence of impurities from the base and the influence of standing waves.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明のレジストパターンの形成方法
について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 実施例１The method for forming a resist pattern according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Example 1
【００２１】図１は、本発明の第一の実施例になるレジ
ストパターンの形成方法を示している。図１（Ａ）〜
（Ｄ）の夫々は、各工程で処理された被処理基板の断面
図である。FIG. 1 shows a method of forming a resist pattern according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 (A)-
Each of (D) is a cross-sectional view of the target substrate processed in each step.
【００２２】まず、図１（Ａ）に示すごとく、ＢＰＳＧ
基板１上に有機フッ化物からなる膜２を、ＤＣマグネト
ロン方式のスパッタ装置を用いて膜厚が０．１μｍとな
るように形成した。このときの印加電圧は２ｋＷ、圧力
は０．３Ｐａ、またターゲットにはＰＴＦＥテフロン
（テフロンの商標でデュポン社から入手可能）を使用し
た。First, as shown in FIG. 1A, BPSG
A film 2 made of an organic fluoride was formed on the substrate 1 using a DC magnetron type sputtering device so as to have a film thickness of 0.1 μm. At this time, the applied voltage was 2 kW, the pressure was 0.3 Pa, and the target used was PTFE Teflon (available from DuPont under the trademark of Teflon).
【００２３】次に、光酸発生剤を含む化学増幅型フォト
レジストの溶液を回転塗布した後、１００℃のホットプ
レート上で２分間ベークすることにより、膜厚１．０μ
ｍのフォトレジスト膜３を形成した。なお、フォトレジ
スト溶液としては、スルホニウム塩系の光酸発生剤と、
ポリ−ｐ−ヒドロキシスチレンのエステル化合物とを含
む溶液を用いた（図１（Ｂ）図示）。Next, a chemically amplified photoresist solution containing a photo-acid generator was spin-coated and then baked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to give a film thickness of 1.0 μm.
m photoresist film 3 was formed. As the photoresist solution, a sulfonium salt-based photoacid generator,
A solution containing an ester compound of poly-p-hydroxystyrene was used (FIG. 1B).
【００２４】次いで、図１（Ｃ）に示すように、マスク
５を介して、前記フォトレジスト膜３に対するパターン
露光を行なった。露光装置としては、波長２４８．４ｎ
ｍのＫｒＦエキシマレーザ４を光源とする縮小投影露光
装置を用いた。Next, as shown in FIG. 1C, pattern exposure was performed on the photoresist film 3 through a mask 5. The exposure device has a wavelength of 248.4n
A reduction projection exposure apparatus having a KrF excimer laser 4 of m as a light source was used.
【００２５】その後、前記ＢＰＳＧ基板１を１１０℃の
ホットプレート上で１分間ベークした後、露光された前
記フォトレジスト膜３を、２．３８ｗｔ％のテトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で８０秒間現
像した。これにより、図１（Ｄ）に示すように、孔径
０．３μｍの開口部を有するレジストパターン（ホール
パターン）を形成した。After that, the BPSG substrate 1 was baked on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute, and then the exposed photoresist film 3 was developed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 80 seconds. Thus, as shown in FIG. 1D, a resist pattern (hole pattern) having an opening with a hole diameter of 0.3 μm was formed.
【００２６】このように、上記実施例の方法によれば、
微細なレジストパターンが良好なプロファイルで形成で
きた。しかし、有機フッ化物からなる膜２を形成せず、
それ以外は上記と同様に行なった結果では、従来方法に
ついて説明したように、図３に示したと同様のレジスト
パターン形状劣化（下地層との界面におけるの難溶化層
６の形成）が認められた。Thus, according to the method of the above embodiment,
A fine resist pattern could be formed with a good profile. However, without forming the film 2 made of organic fluoride,
Other than that, in the same manner as described above, as described in the conventional method, the same resist pattern shape deterioration as that shown in FIG. 3 (formation of the hardly soluble layer 6 at the interface with the underlying layer) was observed. .
【００２７】なお、本実施例において使用した有機フッ
化物からなる膜２は、下地のＢＰＳＧ基板１をエッチン
グ加工する際に邪魔となるが、これは酸素ガスを含むリ
アクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）により容易に除
去することが可能である。The film 2 made of an organic fluoride used in this embodiment is a hindrance when etching the underlying BPSG substrate 1, which is caused by reactive ion etching (RIE) containing oxygen gas. It can be easily removed.
【００２８】一方、本実施例においては、有機フッ化物
からなる膜２を形成する際にテフロンをターゲットする
スパッタ法を用いるようにしたが、これ以外にも例えば
イオンプレーティング法やプラズマ重合法および真空蒸
着法等も利用できる。 実施例２On the other hand, in the present embodiment, the sputtering method of targeting Teflon was used when forming the film 2 made of an organic fluoride, but other than this, for example, the ion plating method, the plasma polymerization method, and the like. A vacuum deposition method or the like can also be used. Example 2
【００２９】図２は、本発明の第二の実施例になるレジ
ストパターンの形成方法を示している。図２（Ａ）〜
（Ｄ）の夫々は、各工程で処理された被処理基板の断面
図である。FIG. 2 shows a resist pattern forming method according to a second embodiment of the present invention. FIG. 2 (A)-
Each of (D) is a cross-sectional view of the target substrate processed in each step.
【００３０】まず、ＤＣマグネトロン方式のスパッタ装
置を用いて、図３（Ａ）に示すように、アルミニウム基
板７上に炭素を主成分とする堆積膜８を、膜厚が４００
Ａとなるように形成した。アルミニウムのような高反射
率を有する基板上にレジストパターンを形成する場合に
は、このように予め基板上に何等かの反射防止膜を設け
る必要がある。First, using a DC magnetron type sputtering apparatus, as shown in FIG. 3A, a deposited film 8 containing carbon as a main component is formed on an aluminum substrate 7 to a thickness of 400.
It was formed to be A. When forming a resist pattern on a substrate having a high reflectance such as aluminum, it is necessary to previously provide some kind of antireflection film on the substrate.
【００３１】次いで、ＤＣマグネトロン方式のスパッタ
装置を用い、前記実施例１のときと同様にして、有機フ
ッ化物からなる膜２を膜厚が０．１μｍとなるように形
成した（図３（Ｂ）図示）。Then, using a DC magnetron type sputtering apparatus, in the same manner as in Example 1, the film 2 made of organic fluoride was formed to have a film thickness of 0.1 μm (FIG. 3 (B)). ) Illustration).
【００３２】更に、この上に光酸発生剤を含む化学増幅
型フォトレジストの溶液を回転塗布した後、１００℃の
ホットプレート上で２分間ベークして、膜厚１．０μｍ
のフォトレジスト膜３を形成した。なお、フォトレジス
ト溶液としては、スルホニウム塩系の光酸発生剤と、ポ
リ−ｐ−ヒドロキシスチレンのエステル化合物とを含む
溶液を用いた（図１（Ｃ）図示）Further, a solution of a chemically amplified photoresist containing a photo-acid generator was spin-coated on this, and baked on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes to give a film thickness of 1.0 μm.
The photoresist film 3 was formed. As the photoresist solution, a solution containing a sulfonium salt-based photoacid generator and a poly-p-hydroxystyrene ester compound was used (see FIG. 1C).
【００３３】その後、波長２４８．４ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザを光源とする縮小投影露光装置を用い、マス
クを介して、前記レジスト膜にパターン露光を行なっ
た。続いて、露光後のアルミニウム基板を１１０℃のホ
ットプレート上で１分間ベークし、更に前記レジスト膜
を２．３８ｗｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロ
オキサイド水溶液で８０秒間現像することにより、線幅
が０．３μｍのレジストパターン（配線パターン）を形
成した（第３図（Ｄ）図示）。After that, the resist film was pattern-exposed through a mask using a reduction projection exposure apparatus using a KrF excimer laser having a wavelength of 248.4 nm as a light source. Then, the exposed aluminum substrate is baked on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute, and the resist film is developed with a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 80 seconds, so that the line width becomes 0. A resist pattern (wiring pattern) of 3 μm was formed (illustration in FIG. 3 (D)).
【００３４】本実施例の方法においても、前記実施例１
のときと同様、良好なプロファイルのレジストパターン
を得ることができた。これに対して、有機フッ化物から
なる膜２を用いずに、炭素を主成分とする堆積膜（反射
防止膜）上に直接パターニングした場合には、レジスト
パターンの底部に裾を引くような形状の劣化が認められ
た。この結果から、反射防止膜自身もレジストパターン
の解像性に悪影響を及ぼすことが明らかとなった。加え
て、本発明の方法は、通常の被処理基板上のみならず反
射防止膜上においても、下地からの影響を防止する効果
があることが実証された。Also in the method of this embodiment, the first embodiment
As in the case of, a resist pattern having a good profile could be obtained. On the other hand, when directly patterning on the deposited film (antireflection film) containing carbon as a main component without using the film 2 made of an organic fluoride, the bottom of the resist pattern has a hem. Was observed. From this result, it became clear that the antireflection film itself also adversely affects the resolution of the resist pattern. In addition, it was proved that the method of the present invention has an effect of preventing the influence from the underlayer not only on the ordinary substrate to be processed but also on the antireflection film.
【００３５】なお、本実施例では、反射防止膜として炭
素を主成分とする堆積膜を用いるようにしたが、これ以
外にも、より簡便な回転塗布法で形成できる樹脂膜を用
いるようにしても良い。 実施例３In this embodiment, the deposited film containing carbon as the main component is used as the antireflection film, but other than this, a resin film which can be formed by a simpler spin coating method is used. Is also good. Example 3
【００３６】まず、アルミニウム基板上に、ノボラック
樹脂を主成分とする樹脂膜を膜厚が０．１μｍとなるよ
うに回転塗布法し、１５０℃で５分間のベーキングを行
なった。First, a resin film containing a novolac resin as a main component was spin-coated on an aluminum substrate so as to have a film thickness of 0.1 μm, and baked at 150 ° C. for 5 minutes.
【００３７】次に、予め十分に排気された反応容器中に
前記アルミニウム基板を配置し、四フッ化炭素ガスおよ
び窒素ガスをそれぞれ毎分５０ｃｃおよび１００ｃｃの
流量で導入するとともに、反応容器内部の放電管に周波
数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を印加して、前記樹脂膜
の表面にフッ素原子を導入した。Next, the aluminum substrate was placed in a reaction vessel that had been sufficiently evacuated in advance, and carbon tetrafluoride gas and nitrogen gas were introduced at flow rates of 50 cc and 100 cc / min, respectively, and discharge inside the reaction vessel was performed. A microwave having a frequency of 2.45 GHz was applied to the tube to introduce fluorine atoms into the surface of the resin film.
【００３８】次いで、このフッ素原子が導入された樹脂
膜上に、スルホニウム塩系の光酸発生剤とポリ−ｐ−ヒ
ドロキシスチレンのエステル化合物を含むフォトレジス
ト溶液を回転塗布し、１００℃のホットプレート上で２
分間ベークして、膜厚１．０μｍのレジスト膜を形成し
た。Then, a photoresist solution containing a sulfonium salt-based photoacid generator and a poly-p-hydroxystyrene ester compound was spin-coated on the fluorine atom-introduced resin film, and a hot plate at 100 ° C. was used. Above 2
It was baked for a minute to form a resist film having a film thickness of 1.0 μm.
【００３９】その後、波長２４８．４ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザを光源とする縮小投影露光装置を用い、マス
クを介して前記レジスト膜にパターン露光を行なった。
続いて、アルミニウム基板を１１０℃のホットプレート
上で１分間ベークし、更に前記レジスト膜を２．３８ｗ
ｔ％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水
溶液で８０秒間現像することにより、線幅が０．３μｍ
のレジストパターン（配線パターン）を形成した。Then, the resist film was pattern-exposed through a mask using a reduction projection exposure apparatus using a KrF excimer laser having a wavelength of 248.4 nm as a light source.
Then, the aluminum substrate is baked on a hot plate at 110 ° C. for 1 minute, and the resist film is further coated with 2.38 w.
By developing with a t% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 80 seconds, the line width becomes 0.3 μm.
Resist pattern (wiring pattern) was formed.
【００４０】本実施例の方法においても、前記実施例１
のときと同様、良好なプロファイルのレジストパターン
を得ることができた。これに対して、ノボラック樹脂を
主成分とする樹脂膜の表面にフッ素原子を導入せず、レ
ジスト溶液を回転塗布した場合には、樹脂膜とレジスト
膜の界面でミキシングが起こり、レジストパターンの形
成は不可能であった。Also in the method of this embodiment, the first embodiment
As in the case of, a resist pattern having a good profile could be obtained. On the other hand, when the fluorine solution is not applied to the surface of the resin film containing novolac resin as the main component and the resist solution is spin-coated, mixing occurs at the interface between the resin film and the resist film to form a resist pattern. Was impossible.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上詳述してきたように、本発明の方法
によれば、下地基板からの影響を受けやすい化学増幅レ
ジストを用いる場合にも、良好なプロファイルのジスト
パターンを形成でき、従来方法において見られたような
レジストパターン底部における形状劣化や、難溶化層の
形成等の問題を解消することができる。As described above in detail, according to the method of the present invention, a distant pattern having a good profile can be formed even when a chemically amplified resist which is easily influenced by the underlying substrate is used. It is possible to solve the problems such as the deterioration of the shape at the bottom of the resist pattern and the formation of the poorly soluble layer, which are seen in the above.
【図１】図１（Ａ）ないし（Ｄ）は、本発明の第一の実
施例になるレジストパターンの形成方法を示す工程断面
図である。1A to 1D are process sectional views showing a method of forming a resist pattern according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図２（Ａ）ないし（Ｄ）は、本発明の第二の実
施例になるレジストパターンの形成方法を示す工程断面
図である。2A to 2D are process sectional views showing a method for forming a resist pattern according to a second embodiment of the present invention.
【図３】図３は、有機フッ化物からなる膜を用いない従
来方法で形成したレジストパターンの断面形状を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional shape of a resist pattern formed by a conventional method that does not use a film made of an organic fluoride.
１…ＢＰＳＧ基板、２…有機フッ化物からなる膜、３…
レジスト膜、４…ＫｒＦエキシマレーザ、５…マスク、
６…難溶化層、７…アルミニウム基板、８…炭素を主成
分とする堆積膜。1 ... BPSG substrate, 2 ... Film made of organic fluoride, 3 ...
Resist film, 4 ... KrF excimer laser, 5 ... Mask,
6 ... Insolubilized layer, 7 ... Aluminum substrate, 8 ... Deposited film containing carbon as a main component.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ３６１ Ｔ 7352−4Ｍ ３６１ Ｋ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 21/027 7352-4M H01L 21/30 361 T 7352-4M 361 K
Claims (4)
膜および光酸発生剤を含むフォトレジスト膜をこの順に
形成する工程と、該フォトレジスト膜に対して選択的に
高エネルギー線を照射し、露光処理する工程と、該露光
処理されたフォトレジスト膜を加熱した後に現像する工
程とを具備することを特徴とするレジストパターンの形
成方法。1. A step of forming a film made of an organic fluoride and a photoresist film containing a photo-acid generator on a substrate to be processed in this order, and the photoresist film is selectively irradiated with a high energy ray. Then, a method of forming a resist pattern, comprising: a step of performing an exposure treatment; and a step of heating and then developing the exposed photoresist film.
積膜、有機フッ化物からなる膜および光酸発生剤を含む
フォトレジスト膜をこの順に形成する工程と、該フォト
レジスト膜に対して選択的に高エネルギー線を照射し、
露光処理する工程と、該露光処理されたフォトレジスト
膜を加熱した後に現像する工程とを具備することを特徴
とするレジストパターンの形成方法。2. A step of forming a deposited film containing carbon as a main component, a film made of an organic fluoride, and a photoresist film containing a photo-acid generator on a substrate to be processed in this order, and with respect to the photoresist film. And selectively irradiate high energy rays,
A method of forming a resist pattern, comprising: a step of exposing the photoresist film; and a step of heating the exposed photoresist film and then developing the photoresist film.
膜、有機フッ化物からなる膜および光酸発生剤を含むフ
ォトレジスト膜をこの順に形成する工程と、該フォトレ
ジスト膜に対しテ選択的に高エネルギー線を照射し、露
光処理する工程と、該露光処理されたフォトレジスト膜
を加熱した後に現像する工程とを具備することを特徴と
するレジストパターンの形成方法。3. A step of forming a resin film made of a polymer, a film made of an organic fluoride, and a photoresist film containing a photoacid generator in this order on a substrate to be processed, and a process of selecting the photoresist film. A method of forming a resist pattern, which comprises: a step of irradiating a high energy ray to perform an exposure treatment; and a step of heating and then developing the exposed photoresist film.
を形成する工程と、該樹脂膜の表面にフッ素原子を導入
する工程と、フッ素原子を導入した前記樹脂膜の上に光
酸発生剤を含むフォトレジスト膜を形成する工程と、該
フォトレジスト膜に対して選択的に高エネルギー線を照
射し、露光処理する工程と、該露光処理されたフォトレ
ジスト膜を加熱した後に現像する工程とを具備すること
を特徴とするレジストパターンの形成方法。4. A step of forming a resin film made of a polymer on a substrate to be treated, a step of introducing a fluorine atom to the surface of the resin film, and a photoacid on the resin film having the fluorine atom introduced therein. A step of forming a photoresist film containing a generator, a step of selectively irradiating the photoresist film with a high-energy ray, and an exposure process; and a step of developing the exposed photoresist film after heating it. A method of forming a resist pattern, comprising the steps of:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4261335A JPH06110212A (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Formation of resist pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4261335A JPH06110212A (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Formation of resist pattern |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06110212A true JPH06110212A (en) | 1994-04-22 |
Family
ID=17360395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4261335A Pending JPH06110212A (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Formation of resist pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06110212A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100577039B1 (en) * | 2001-12-03 | 2006-05-08 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | Method of forming photoresist patterns and a layered photoresist structure |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP4261335A patent/JPH06110212A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100577039B1 (en) * | 2001-12-03 | 2006-05-08 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | Method of forming photoresist patterns and a layered photoresist structure |
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