JPH06349724A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH06349724A JPH06349724A JP5137060A JP13706093A JPH06349724A JP H06349724 A JPH06349724 A JP H06349724A JP 5137060 A JP5137060 A JP 5137060A JP 13706093 A JP13706093 A JP 13706093A JP H06349724 A JPH06349724 A JP H06349724A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- photoresist film
- pattern
- mask
- semiconductor substrate
- 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)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】特に化学増幅系ポジ型レジストのレジストパタ
ーンのＴ型形状を解消し、矩形で精度の良いフォトレジ
ストパターンを再現性よく形成する。 【構成】化学増幅系ポジ型のフォトレジスト膜２をマス
ク４を用いて露光したのち、ブロード光により全面露光
を行い多量の酸発生領域３Ａを形成する。
ーンのＴ型形状を解消し、矩形で精度の良いフォトレジ
ストパターンを再現性よく形成する。 【構成】化学増幅系ポジ型のフォトレジスト膜２をマス
ク４を用いて露光したのち、ブロード光により全面露光
を行い多量の酸発生領域３Ａを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に化学増幅系レジストを用いる半導体装置の製
造方法に関する。
関し、特に化学増幅系レジストを用いる半導体装置の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造工程で用いられ
る光リソグラフィでは、その露光光にｇ線（４３６ｎ
ｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）が用いられ、そのレジストと
しては、ベース樹脂にノボラック樹脂を用い、感光剤に
ナフトキノンジアジドを用いた溶解抑止型ポジ型レジス
トが主流であった。しかしより微細化に有利な遠紫外光
であるエキシマレーザー光（２４８ｎｍ、１９３ｎｍ
等）を用いたリソグラフィが提案されたが、そのレジス
トとしては従来のｇ線、ｉ線用レジストでは光吸収が大
きすぎ、良好なレジストパターンが得られず、また感度
も大幅に増大するという状況であった。しかし光酸発生
剤から発生する酸触媒の増感反応を利用した化学増幅系
レジストが考案され、短波長リソグラフィ用レジストと
して主流となりつつある。
る光リソグラフィでは、その露光光にｇ線（４３６ｎ
ｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）が用いられ、そのレジストと
しては、ベース樹脂にノボラック樹脂を用い、感光剤に
ナフトキノンジアジドを用いた溶解抑止型ポジ型レジス
トが主流であった。しかしより微細化に有利な遠紫外光
であるエキシマレーザー光（２４８ｎｍ、１９３ｎｍ
等）を用いたリソグラフィが提案されたが、そのレジス
トとしては従来のｇ線、ｉ線用レジストでは光吸収が大
きすぎ、良好なレジストパターンが得られず、また感度
も大幅に増大するという状況であった。しかし光酸発生
剤から発生する酸触媒の増感反応を利用した化学増幅系
レジストが考案され、短波長リソグラフィ用レジストと
して主流となりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし化学増幅系レジ
スト、特に化学増幅系ポジ型レジストは、現像後のレジ
ストパターン２Ｂの形状が図６に示すようにＴ型形状に
なりやすいという問題があった。これは露光により発生
した酸がフォトレジスト膜の表面領域で消失するかある
いは空気中の塩基で中和されてしまい、後の熱処理で可
溶化反応が進行しなくなり表面難溶解層が形成されるた
めである。このような表面難溶解層が形成されると現像
時間を長くするかあるいは露光量を大きくする必要があ
るが、必然的にレジストパターンの寸法が細くなって、
パターンに対する解像性や焦点深度がともに損なわれ
る。
スト、特に化学増幅系ポジ型レジストは、現像後のレジ
ストパターン２Ｂの形状が図６に示すようにＴ型形状に
なりやすいという問題があった。これは露光により発生
した酸がフォトレジスト膜の表面領域で消失するかある
いは空気中の塩基で中和されてしまい、後の熱処理で可
溶化反応が進行しなくなり表面難溶解層が形成されるた
めである。このような表面難溶解層が形成されると現像
時間を長くするかあるいは露光量を大きくする必要があ
るが、必然的にレジストパターンの寸法が細くなって、
パターンに対する解像性や焦点深度がともに損なわれ
る。
【０００４】また図５に示す現像シーケンスでは、現像
時間全体にわたって単一のしかも通常の現像液しか用い
られていない。従って通常の現像液では溶解しにくい表
面難溶解層は完全には溶解されないため、現像終了後得
られるレジストパターンがＴ型形状になりやすい。特に
微細パターンの形成に対しては、このような表面難溶解
層に起因するフォトレジストパターンの形状劣化、解像
性、焦点深度の劣化は、微細パターン形成に対しては致
命的であり、半導体装置の信頼性および歩留りを低下さ
せる。
時間全体にわたって単一のしかも通常の現像液しか用い
られていない。従って通常の現像液では溶解しにくい表
面難溶解層は完全には溶解されないため、現像終了後得
られるレジストパターンがＴ型形状になりやすい。特に
微細パターンの形成に対しては、このような表面難溶解
層に起因するフォトレジストパターンの形状劣化、解像
性、焦点深度の劣化は、微細パターン形成に対しては致
命的であり、半導体装置の信頼性および歩留りを低下さ
せる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体装置
の製造方法は、半導体基板上に化学増幅系ポジ型のフォ
トレジスト膜を形成する工程と、該フォトレジスト膜を
所望のパターンを有するマスクを用いて露光したのち前
記フォトレジスト膜の全面を露光する工程とを含むもの
である。
の製造方法は、半導体基板上に化学増幅系ポジ型のフォ
トレジスト膜を形成する工程と、該フォトレジスト膜を
所望のパターンを有するマスクを用いて露光したのち前
記フォトレジスト膜の全面を露光する工程とを含むもの
である。
【０００６】第２の発明の半導体装置の製造方法は、半
導体基板上に化学増幅系ポジ型の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を所望のパターンを
有するマスクを用いて露光する工程と、露光された該フ
ォトレジスト膜を規定の濃度より高い濃度の現像液で処
理し該フォトレジスト膜の表面層を溶解させたのち規定
濃度の現像液で現像する工程とを含むものである。
導体基板上に化学増幅系ポジ型の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を所望のパターンを
有するマスクを用いて露光する工程と、露光された該フ
ォトレジスト膜を規定の濃度より高い濃度の現像液で処
理し該フォトレジスト膜の表面層を溶解させたのち規定
濃度の現像液で現像する工程とを含むものである。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施例を説明
するための半導体チップの断面図である。
る。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１の実施例を説明
するための半導体チップの断面図である。
【０００８】まず図１（ａ）に示すように、シリコン等
からなる半導体基板１上に化学増幅系ポジ型のフォトレ
ジスト膜２を約１μｍの厚さに形成したのち、所望の素
子パターンが形成されたマスク（またはレチクル）４を
用い、エキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ又は１９３ｎ
ｍ）により露光する。この露光によりフォトレジスト膜
２に酸発生領域３が形成される。
からなる半導体基板１上に化学増幅系ポジ型のフォトレ
ジスト膜２を約１μｍの厚さに形成したのち、所望の素
子パターンが形成されたマスク（またはレチクル）４を
用い、エキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ又は１９３ｎ
ｍ）により露光する。この露光によりフォトレジスト膜
２に酸発生領域３が形成される。
【０００９】次に図１（ｂ）に示すように、マスク４を
除去したのちフォトレジスト膜２の全面を露光する。露
光は例えば波長２８０ｎｍ程度の水銀ランプのブロード
光を用い、フォトレジスト膜２の表面より５０〜１００
ｎｍの深さに多量の酸発生領域３Ａが形成されるように
行う。次で熱処理を行う。
除去したのちフォトレジスト膜２の全面を露光する。露
光は例えば波長２８０ｎｍ程度の水銀ランプのブロード
光を用い、フォトレジスト膜２の表面より５０〜１００
ｎｍの深さに多量の酸発生領域３Ａが形成されるように
行う。次で熱処理を行う。
【００１０】次に図１（ｃ）に示すように、図５に示し
た現像シーケンスに従って現像すると、多量の酸発生領
域３Ａも容易に溶解するため、矩形のレジストパターン
２Ａが得られる。
た現像シーケンスに従って現像すると、多量の酸発生領
域３Ａも容易に溶解するため、矩形のレジストパターン
２Ａが得られる。
【００１１】このように第１の実施例によれば、マスク
を用いた露光の後に全面露光を行うため、従来のように
フォトレジスト膜の表面に難溶解層が形成されることが
なくなる。このため精度の良いレジストパターンを形成
でき、パターンに対する解像性及び焦点深度を１０％以
上向上させることが可能となった。
を用いた露光の後に全面露光を行うため、従来のように
フォトレジスト膜の表面に難溶解層が形成されることが
なくなる。このため精度の良いレジストパターンを形成
でき、パターンに対する解像性及び焦点深度を１０％以
上向上させることが可能となった。
【００１２】図２（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施
例を説明するための半導体チップの断面図である。
例を説明するための半導体チップの断面図である。
【００１３】まず図２（ａ）に示すように、第１の実施
例と同様に半導体基板１上に化学増幅系ポジ型のフォト
レジスト膜２を形成したのち回路パターンを描いたマス
ク４を用い露光する。露光部に酸発生領域３が形成され
る。
例と同様に半導体基板１上に化学増幅系ポジ型のフォト
レジスト膜２を形成したのち回路パターンを描いたマス
ク４を用い露光する。露光部に酸発生領域３が形成され
る。
【００１４】次に図２（ｂ）に示すように、解像シーケ
ンスの初期において規定の濃度より高濃度の現像液を用
いフォトレジスト膜２の表面難溶解層を溶解する。以下
通常用いる規定濃度の現像液を用いて現像を進行させる
ことにより図１（ｃ）に示したのと同じレジストパター
ンを得ることができる。
ンスの初期において規定の濃度より高濃度の現像液を用
いフォトレジスト膜２の表面難溶解層を溶解する。以下
通常用いる規定濃度の現像液を用いて現像を進行させる
ことにより図１（ｃ）に示したのと同じレジストパター
ンを得ることができる。
【００１５】図３はこの第２の実施例における現像シー
ケンスを示す図である。現像シーケンスの初期において
高濃度の現像液を用いて表面難溶解層を溶解し、その後
通常の現像液を用いて現像を進行させ、所望の現像時間
（約６０秒）が経過した後、純水等でリンスする。その
時の現像液濃度の時間変化を図４に示す。この時の高濃
度の現像液の濃度は、後の通常現像に用いる現像液濃度
の２倍程度、また高濃度現像液を用いての現像時間は後
の通常現像の１０〜２０％程度の現像時間が適当であ
る。このように第２の実施例によればフォトレジスト膜
の表面難溶解層は解消されるため、レジストパターン形
状はＴ型にならず良好な形状を得ることができる。
ケンスを示す図である。現像シーケンスの初期において
高濃度の現像液を用いて表面難溶解層を溶解し、その後
通常の現像液を用いて現像を進行させ、所望の現像時間
（約６０秒）が経過した後、純水等でリンスする。その
時の現像液濃度の時間変化を図４に示す。この時の高濃
度の現像液の濃度は、後の通常現像に用いる現像液濃度
の２倍程度、また高濃度現像液を用いての現像時間は後
の通常現像の１０〜２０％程度の現像時間が適当であ
る。このように第２の実施例によればフォトレジスト膜
の表面難溶解層は解消されるため、レジストパターン形
状はＴ型にならず良好な形状を得ることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の製造方法によれば、従来発生していた化学増幅系ポジ
型のレジストパターンのＴ型形状をほぼ完全に解消する
ことができ、矩形で精度の良いレジストパターンを得る
ことができる。その結果、パターンに対する解像性及び
焦点深度の向上を図ることができる。特に微細パターン
形成に対してはその効果は大きく、矩形のフォトレジス
トパターンを再現性よく形成することができる。このた
め半導体装置の信頼性および歩留りを向上させることが
できる。
の製造方法によれば、従来発生していた化学増幅系ポジ
型のレジストパターンのＴ型形状をほぼ完全に解消する
ことができ、矩形で精度の良いレジストパターンを得る
ことができる。その結果、パターンに対する解像性及び
焦点深度の向上を図ることができる。特に微細パターン
形成に対してはその効果は大きく、矩形のフォトレジス
トパターンを再現性よく形成することができる。このた
め半導体装置の信頼性および歩留りを向上させることが
できる。
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
チップの断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を説明するための半導体
チップの断面図。
チップの断面図。
【図３】第２の実施例における現像シーケンスを示す
図。
図。
【図４】第２の実施例における現像液濃度の時間変化を
示す図。
示す図。
【図５】従来例の現像シーケンスを示す図。
【図６】従来例を説明するための半導体チップの断面
図。
図。
１ 半導体基板 ２ フォトレジスト膜 ２Ａ，２Ｂ レジストパターン ３，３Ａ 酸発生領域 ４ マスク
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に化学増幅系ポジ型のフォ
トレジスト膜を形成する工程と、該フォトレジスト膜を
所望のパターンを有するマスクを用いて露光したのち前
記フォトレジスト膜の全面を露光する工程とを含むこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 半導体基板上に化学増幅系ポジ型のフォ
トレジスト膜を形成する工程と、該フォトレジスト膜を
所望のパターンを有するマスクを用いて露光する工程
と、露光された該フォトレジスト膜を規定の濃度より高
い濃度の現像液で処理し該フォトレジスト膜の表面層を
溶解させたのち規定濃度の現像液で現像する工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5137060A JPH06349724A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5137060A JPH06349724A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349724A true JPH06349724A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15189959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5137060A Pending JPH06349724A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06349724A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022170A1 (fr) * | 1999-09-24 | 2001-03-29 | Clariant International Ltd. | Procede de formation d'un motif de resist presentant une resistance amelioree a la gravure seche |
| JP2009094396A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Tokyo Electron Ltd | 表面露光装置、表面露光方法、塗布、現像装置及び記憶媒体 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57112747A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-13 | Fujitsu Ltd | Developing method for positive type radiation resist film |
| JPS5945493A (ja) * | 1982-09-08 | 1984-03-14 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶電気光学装置の駆動方法 |
| JPS61121436A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Fujitsu Ltd | レジスト現像方法 |
| JPH05326389A (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-10 | Fujitsu Ltd | レジストパターンの形成方法 |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5137060A patent/JPH06349724A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57112747A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-13 | Fujitsu Ltd | Developing method for positive type radiation resist film |
| JPS5945493A (ja) * | 1982-09-08 | 1984-03-14 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶電気光学装置の駆動方法 |
| JPS61121436A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Fujitsu Ltd | レジスト現像方法 |
| JPH05326389A (ja) * | 1992-05-20 | 1993-12-10 | Fujitsu Ltd | レジストパターンの形成方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022170A1 (fr) * | 1999-09-24 | 2001-03-29 | Clariant International Ltd. | Procede de formation d'un motif de resist presentant une resistance amelioree a la gravure seche |
| JP2009094396A (ja) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Tokyo Electron Ltd | 表面露光装置、表面露光方法、塗布、現像装置及び記憶媒体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970408 |