JPH0750240A - 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
- JPH0750240A JPH0750240A JP5193784A JP19378493A JPH0750240A JP H0750240 A JPH0750240 A JP H0750240A JP 5193784 A JP5193784 A JP 5193784A JP 19378493 A JP19378493 A JP 19378493A JP H0750240 A JPH0750240 A JP H0750240A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excimer laser
- photosensitive resist
- dye
- resist film
- semiconductor device
- 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.)
- Granted
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】従来のシリル化2層レジストプロセスにおい
て、上層のレジストパターンを下層に転写する際、ドラ
イエッチプロセスが必要不可欠であったのに対し、ドラ
イエッチプロセス不要の2層レジスト法を得る。 【構成】半導体基板3上にi線感光レジスト2を塗布
し、続いて、上層にエキシマレーザー感光レジスト1を
塗布する。次に上層をエキシマレーザー光を用い、所望
のマスクを介して露光し、現像を行う事により、上層の
パターン1Aを形成する。次に、エキシマレーザー光4
により全面露光を行った後、i線に吸収を持つ染料を噴
霧し、加熱を行う事により、上層のパターン1Aの表面
に染料層5を形成する。続いて得られた染料層5をマス
クとして、i線光により露光、現像を行う事により、微
細パターン2Aを形成する。 【効果】ドライエッチプロセスを使用せずに、微細なパ
ターンを形成する事ができる。
て、上層のレジストパターンを下層に転写する際、ドラ
イエッチプロセスが必要不可欠であったのに対し、ドラ
イエッチプロセス不要の2層レジスト法を得る。 【構成】半導体基板3上にi線感光レジスト2を塗布
し、続いて、上層にエキシマレーザー感光レジスト1を
塗布する。次に上層をエキシマレーザー光を用い、所望
のマスクを介して露光し、現像を行う事により、上層の
パターン1Aを形成する。次に、エキシマレーザー光4
により全面露光を行った後、i線に吸収を持つ染料を噴
霧し、加熱を行う事により、上層のパターン1Aの表面
に染料層5を形成する。続いて得られた染料層5をマス
クとして、i線光により露光、現像を行う事により、微
細パターン2Aを形成する。 【効果】ドライエッチプロセスを使用せずに、微細なパ
ターンを形成する事ができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係わり、特にレジスト膜による微細パターンの形成方法
に関する。
係わり、特にレジスト膜による微細パターンの形成方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造工程における微
細パターンの形成方法(例えばSillicon−ad
ded bilayer resist(SABRE)
system,w.c.McColgin,et.a
l.,SPIE,vol920,PD260−267
(1988)について、図9(H)〜(D)を参照して
説明する。
細パターンの形成方法(例えばSillicon−ad
ded bilayer resist(SABRE)
system,w.c.McColgin,et.a
l.,SPIE,vol920,PD260−267
(1988)について、図9(H)〜(D)を参照して
説明する。
【0003】まず図9(A)に示すように、半導体基板
43上に、下層有機膜50(例えばポリイミド系レジス
ト)を塗布し、続いて上層に例えばi線感光レジスト4
2を塗布する。次に図9(B)に示すように、例えばi
線の波長(365nm)を有する紫外光により、所望の
マスクを介して露光し、続いて現像することによって上
層にレジストパターン42Aを形成する。次に図9
(C)に示すように、シリル化剤(例えばヘキサメチル
ジシラザンなど)の蒸気を基板を加熱しながら接触させ
ることによりシリル化を行うと、シリル化が可能な上層
のレジストパターン42Aのみシリル化され、レジスト
膜表層部にシリル化層51が形成される。次に図9
(D)に示すように、シリル化層51をO2 反応性イオ
ンエッチング(RIE)によるドライエッチを行う際の
エッチングマスクとすることにより微細パターン50A
の形成を行うものとなっていた。
43上に、下層有機膜50(例えばポリイミド系レジス
ト)を塗布し、続いて上層に例えばi線感光レジスト4
2を塗布する。次に図9(B)に示すように、例えばi
線の波長(365nm)を有する紫外光により、所望の
マスクを介して露光し、続いて現像することによって上
層にレジストパターン42Aを形成する。次に図9
(C)に示すように、シリル化剤(例えばヘキサメチル
ジシラザンなど)の蒸気を基板を加熱しながら接触させ
ることによりシリル化を行うと、シリル化が可能な上層
のレジストパターン42Aのみシリル化され、レジスト
膜表層部にシリル化層51が形成される。次に図9
(D)に示すように、シリル化層51をO2 反応性イオ
ンエッチング(RIE)によるドライエッチを行う際の
エッチングマスクとすることにより微細パターン50A
の形成を行うものとなっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、上層
に得られたレジストパターン42Aを下層に転写するに
は、下層有機膜50のドライエッチングが必要不可欠で
あり、この為に、専用の有機膜エッチャー、及び、複雑
な条件出し(例えば、面内均一性の向上、選択比の向上
など)が必要であるという問題点があった。
に得られたレジストパターン42Aを下層に転写するに
は、下層有機膜50のドライエッチングが必要不可欠で
あり、この為に、専用の有機膜エッチャー、及び、複雑
な条件出し(例えば、面内均一性の向上、選択比の向上
など)が必要であるという問題点があった。
【0005】特に、専用の有機膜エッチャーに関して
は、上層の微細パターンを下層の厚い(約1.5μm)
有機膜の転写する際には、通常のエッチング装置では、
垂直にパターンを形成する事が困難であるという問題点
があった。又、条件出しにおいても、ガス種、複数のガ
スの選択及び混合比,圧力,温度,Rfバイアス,引き
出し電圧のバイアス,Rf周波数等の条件の最適化を行
わなければならず、複雑な条件出しが必要であるという
問題があった。
は、上層の微細パターンを下層の厚い(約1.5μm)
有機膜の転写する際には、通常のエッチング装置では、
垂直にパターンを形成する事が困難であるという問題点
があった。又、条件出しにおいても、ガス種、複数のガ
スの選択及び混合比,圧力,温度,Rfバイアス,引き
出し電圧のバイアス,Rf周波数等の条件の最適化を行
わなければならず、複雑な条件出しが必要であるという
問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、基板の
一主面をi線感光レジスト膜で覆う工程と、前記i線感
光レジスト膜をエキシマレーザー感光レジスト膜で覆う
工程と、前記エキシマレーザー感光レジスト膜を選択的
にエキシマレーザー光で露光する工程と、前記エキシマ
レーザー感光レジスト膜の前記選択的に露光された表面
にi線を吸収する染料を混入して染料層を形成する工程
と、前記染料層をマスクにしてi線により前記i線感光
レジスト膜を選択的に露光し、現像する工程とを有する
半導体装置の製造方法にある。
一主面をi線感光レジスト膜で覆う工程と、前記i線感
光レジスト膜をエキシマレーザー感光レジスト膜で覆う
工程と、前記エキシマレーザー感光レジスト膜を選択的
にエキシマレーザー光で露光する工程と、前記エキシマ
レーザー感光レジスト膜の前記選択的に露光された表面
にi線を吸収する染料を混入して染料層を形成する工程
と、前記染料層をマスクにしてi線により前記i線感光
レジスト膜を選択的に露光し、現像する工程とを有する
半導体装置の製造方法にある。
【0007】ここで、前記エキシマレーザー感光レジス
ト膜を選択的にエキシマレーザー光で露光した後、現像
により前記エキシマレーザー感光レジスト膜を選択的に
除去してパターンを形成する工程と、前記現象により形
成されたエキシマレーザー感光レジスト膜のパターンに
エキシマ光を全面露光する工程とを有し、しかる後に前
記染料層を形成する工程を行うことができる。
ト膜を選択的にエキシマレーザー光で露光した後、現像
により前記エキシマレーザー感光レジスト膜を選択的に
除去してパターンを形成する工程と、前記現象により形
成されたエキシマレーザー感光レジスト膜のパターンに
エキシマ光を全面露光する工程とを有し、しかる後に前
記染料層を形成する工程を行うことができる。
【0008】あるいは、前記エキシマレーザー感光レジ
スト膜を選択的にエキシマレーザー光で露光する工程の
後に前記染料層を形成する工程を行い、しかる後、前記
染料層が表面に形成されなかった前記エキシマレーザー
感光レジスト膜の部分を現像により除去し、これにより
前記染料層を含む前記エキシマレーザー感光レジスト膜
の部分のみのマスクパターンを形成することができる。
スト膜を選択的にエキシマレーザー光で露光する工程の
後に前記染料層を形成する工程を行い、しかる後、前記
染料層が表面に形成されなかった前記エキシマレーザー
感光レジスト膜の部分を現像により除去し、これにより
前記染料層を含む前記エキシマレーザー感光レジスト膜
の部分のみのマスクパターンを形成することができる。
【0009】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0010】図1(A)〜(C)および図2(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。
(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。
【0011】まず、図1(A)に示すように、半導体基
板3上にi線感光レジスト2(例えばノボラック系ポジ
型レジスト)を塗布し、続いて、塗布したi線感光レジ
スト2上に、エキシマレーザー感光レジスト1(例えば
化学増幅系溶解抑止ポジレジスト)を塗布する。尚、下
層のi線感光レジストは、上層のエキシマレーザーレジ
ストに対する露光光の影響を受けず、かつ、上層の現像
液におかされない。そして直接下層のパターニングは微
細パターンの形成が困難であるから、このような多層レ
ジスト構成とする。
板3上にi線感光レジスト2(例えばノボラック系ポジ
型レジスト)を塗布し、続いて、塗布したi線感光レジ
スト2上に、エキシマレーザー感光レジスト1(例えば
化学増幅系溶解抑止ポジレジスト)を塗布する。尚、下
層のi線感光レジストは、上層のエキシマレーザーレジ
ストに対する露光光の影響を受けず、かつ、上層の現像
液におかされない。そして直接下層のパターニングは微
細パターンの形成が困難であるから、このような多層レ
ジスト構成とする。
【0012】次に図1(B)に示すように、上層のエキ
シマレーザー感光レジスト1をエキシマレーザー光を用
い、所望のマスク(図示省略)を介して選択的に露光
し、現像を行う事により、上層にエキシマレーザー感光
レジストのレジストパターン1Aを形成する。
シマレーザー感光レジスト1をエキシマレーザー光を用
い、所望のマスク(図示省略)を介して選択的に露光
し、現像を行う事により、上層にエキシマレーザー感光
レジストのレジストパターン1Aを形成する。
【0013】次に、図1(C)に示すように、例えば前
記のエキシマレーザー感光レジストパターンを形成した
場合と同量の露光量を用い、エキシマレーザー光4によ
り、全面露光を行う。
記のエキシマレーザー感光レジストパターンを形成した
場合と同量の露光量を用い、エキシマレーザー光4によ
り、全面露光を行う。
【0014】次に図2(A)に示すように、例えば、エ
ーテルやアルコール等の有機溶剤に溶かした染料を噴霧
し、ホットプレート上で加熱6することにより、エキシ
マレーザー感光レジストのレジストパターン表面のみ選
択的に反応して、染料層5が形成される。i線を吸収
し、分子構造の末端にカルボニル基、もしくはエステル
基を持つ染料としては、3−(4’−Carboxyp
henyl)−4−methyl−7−diethyl
aminocoumarin,2−(4’−Carbo
xystyryl)benzoxazole等を用いる
ことができる。
ーテルやアルコール等の有機溶剤に溶かした染料を噴霧
し、ホットプレート上で加熱6することにより、エキシ
マレーザー感光レジストのレジストパターン表面のみ選
択的に反応して、染料層5が形成される。i線を吸収
し、分子構造の末端にカルボニル基、もしくはエステル
基を持つ染料としては、3−(4’−Carboxyp
henyl)−4−methyl−7−diethyl
aminocoumarin,2−(4’−Carbo
xystyryl)benzoxazole等を用いる
ことができる。
【0015】次に図2(B)に示すように、i線光7に
よる全面照射を行う。このとき、染料層5がマスクとな
りi線感光レジスト膜2は選択的に露光される。
よる全面照射を行う。このとき、染料層5がマスクとな
りi線感光レジスト膜2は選択的に露光される。
【0016】次に、図2(C)に示すように、現像を行
うことにより、微細なレジストパターン2Aを形成す
る。
うことにより、微細なレジストパターン2Aを形成す
る。
【0017】尚、図2(A)においてホットプレートの
代わりに、赤外線や遠赤外線を用いてフォトレジスト膜
の表面のみを加熱し、染料をエキシマレーザー感光レジ
ストのレジストパターン1Aの表面に混入してもよい。
この場合、エキシマレーザー感光レジストのレジストパ
ターンの表面に混入する染料の量を容易に制限できる。
代わりに、赤外線や遠赤外線を用いてフォトレジスト膜
の表面のみを加熱し、染料をエキシマレーザー感光レジ
ストのレジストパターン1Aの表面に混入してもよい。
この場合、エキシマレーザー感光レジストのレジストパ
ターンの表面に混入する染料の量を容易に制限できる。
【0018】i線光による全面露光の方法として、半導
体基板に対して垂直な方向の露光光のみを用いることに
より、エキシマレーザー感光レジストのレジストパター
ン寸法そのまま下まで転写することができる。また、広
い露光幅の光源を用いる事により、i線感光レジスト内
部での定在波効果を抑制することができる。
体基板に対して垂直な方向の露光光のみを用いることに
より、エキシマレーザー感光レジストのレジストパター
ン寸法そのまま下まで転写することができる。また、広
い露光幅の光源を用いる事により、i線感光レジスト内
部での定在波効果を抑制することができる。
【0019】図3(A)〜(C)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。
【0020】はじめに図3(A)に示すように、第1の
実施例と同様に半導体基板3上にi線感光レジスト2を
塗布し、続いて塗布したi線感光レジスト2上に、エキ
シマレーザー感光レジスト1を塗布し、上層のエキシマ
レーザー感光レジスト1のみ所望のマスク(図示省略)
を介して露光,現像し、パターンを形成する。その後、
形成したエキシマレーザー感光レジストのパターン1A
を、エキシマレーザー光により全面露光した後、溶剤に
溶かした染料を噴霧し、遠赤外線光8を用いてエキシマ
レーザー感光レジストパターン1Aのみを加熱し、染料
をレジスト表面に混入させ染料層5を形成する。
実施例と同様に半導体基板3上にi線感光レジスト2を
塗布し、続いて塗布したi線感光レジスト2上に、エキ
シマレーザー感光レジスト1を塗布し、上層のエキシマ
レーザー感光レジスト1のみ所望のマスク(図示省略)
を介して露光,現像し、パターンを形成する。その後、
形成したエキシマレーザー感光レジストのパターン1A
を、エキシマレーザー光により全面露光した後、溶剤に
溶かした染料を噴霧し、遠赤外線光8を用いてエキシマ
レーザー感光レジストパターン1Aのみを加熱し、染料
をレジスト表面に混入させ染料層5を形成する。
【0021】次に図3(B)に示すように、染料層5を
i線露光時のマスクとする事により、i線波長領域を用
いたブロードバンド光9による全面照射を行ってi線感
光レジスト膜2を選択的に露光する。
i線露光時のマスクとする事により、i線波長領域を用
いたブロードバンド光9による全面照射を行ってi線感
光レジスト膜2を選択的に露光する。
【0022】次に図3(C)に示すように、現像を行う
事により、微細なレジストパターン2Aを形成する。
事により、微細なレジストパターン2Aを形成する。
【0023】次に化学反応式の図4(A)〜(C)を用
いて、本発明の第1および第2の実施例におけるエキシ
マレーザー感光レジストと、染料との化学的反応につい
て説明を行う。
いて、本発明の第1および第2の実施例におけるエキシ
マレーザー感光レジストと、染料との化学的反応につい
て説明を行う。
【0024】図4(A)は、一般的な、化学増幅系ポジ
型のエキシマレーザー感光レジスト1の構造を示した図
であり、12はポリビニル系樹脂、13は溶解抑止剤、
14は酸発生剤である。
型のエキシマレーザー感光レジスト1の構造を示した図
であり、12はポリビニル系樹脂、13は溶解抑止剤、
14は酸発生剤である。
【0025】図4(B)に示すように、上層のエキシマ
レーザー感光レジストパターンをエキシマレーザー光4
により全面露光を行うと、まず、エキシマレーザー感光
レジスト1内の酸発生剤14から酸15が発生する。
レーザー感光レジストパターンをエキシマレーザー光4
により全面露光を行うと、まず、エキシマレーザー感光
レジスト1内の酸発生剤14から酸15が発生する。
【0026】次に図4(C)に示すように、発生した酸
15が加熱6される事によりまず、エキシマレーザ感光
レジスト1の骨格であるポリビニル系樹脂12から溶解
抑止剤13を脱離させる。続いて、噴霧された染料16
(例えば3−(4’−Carboxyphenyl)−
4−methyl−7−diethylaminoco
umarin)のカルボニル基と溶解抑止剤13の脱離
によりむき出しとなったポリビニル系樹脂のアルコール
基(−OH)が、酸15の触媒作用によりエステル結合
を行い、染料層5を形成する。
15が加熱6される事によりまず、エキシマレーザ感光
レジスト1の骨格であるポリビニル系樹脂12から溶解
抑止剤13を脱離させる。続いて、噴霧された染料16
(例えば3−(4’−Carboxyphenyl)−
4−methyl−7−diethylaminoco
umarin)のカルボニル基と溶解抑止剤13の脱離
によりむき出しとなったポリビニル系樹脂のアルコール
基(−OH)が、酸15の触媒作用によりエステル結合
を行い、染料層5を形成する。
【0027】次に本発明の第3の実施例を説明する。図
5(A)〜(C)および図6(A)〜(C)は第3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。
5(A)〜(C)および図6(A)〜(C)は第3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。
【0028】まず図5(A)に示すように、半導体基板
23上にi線感光レジスト22(例えばノボラック系ポ
ジレジスト)を塗布し、続いて、塗布したi線感光レジ
スト22上にエキシマレーザー感光レジスト21(例え
ば、化学増幅系ネガ型レジスト,シプレイ社SPR−2
48)を塗布する。
23上にi線感光レジスト22(例えばノボラック系ポ
ジレジスト)を塗布し、続いて、塗布したi線感光レジ
スト22上にエキシマレーザー感光レジスト21(例え
ば、化学増幅系ネガ型レジスト,シプレイ社SPR−2
48)を塗布する。
【0029】次に図5(B)に示すように、上層のエキ
シマレーザー感光レジスト21をエキシマレーザー光2
4を用い、所望のマスク25を介して選択的な領域21
Aを露光する。
シマレーザー感光レジスト21をエキシマレーザー光2
4を用い、所望のマスク25を介して選択的な領域21
Aを露光する。
【0030】次に図5(C)に示すように、例えばエー
テルやアルコール等の有機溶剤に溶かした染料26を噴
霧し、ホットプレート上で加熱28する事により、エキ
シマレーザー感光レジストの露光部21Aの表面のみ選
択的に反応して染料層27が形成される。i線を吸収
し、分子構造の末端にアルコール基を持つ染料として
は、3−(4’−hydroxymethyl)−4−
methyl−7−diethylaminocoum
arin等を用いる事ができる。
テルやアルコール等の有機溶剤に溶かした染料26を噴
霧し、ホットプレート上で加熱28する事により、エキ
シマレーザー感光レジストの露光部21Aの表面のみ選
択的に反応して染料層27が形成される。i線を吸収
し、分子構造の末端にアルコール基を持つ染料として
は、3−(4’−hydroxymethyl)−4−
methyl−7−diethylaminocoum
arin等を用いる事ができる。
【0031】次に、図6(A)に示すように、現像を行
い、表面に染料層27を形成したエキシマレーザー感光
レジストパターン21Bを形成する。
い、表面に染料層27を形成したエキシマレーザー感光
レジストパターン21Bを形成する。
【0032】次に図6(B)にi線光29を全面照射し
て、染料層27をi線露光時のマスクとする事によりi
線感光レジスト膜22を選択的に露光する。
て、染料層27をi線露光時のマスクとする事によりi
線感光レジスト膜22を選択的に露光する。
【0033】次に図6(C)に示すように、現像を行う
事により、微細なi線感光レジストパターン22Aを形
成する。
事により、微細なi線感光レジストパターン22Aを形
成する。
【0034】尚、図6(B)の工程はi線光29による
全面露光の方法として、半導体基板に対して垂直な方向
の露光光のみを用いることにより、エキシマレーザー感
光レジストのレジストパターン寸法そのまま下まで転写
する事ができる。加えて広い波長幅の光源(ブロードバ
ンド光)を用いる事により、i線感光レジスト内部での
定在波効果を抑制する事ができる。
全面露光の方法として、半導体基板に対して垂直な方向
の露光光のみを用いることにより、エキシマレーザー感
光レジストのレジストパターン寸法そのまま下まで転写
する事ができる。加えて広い波長幅の光源(ブロードバ
ンド光)を用いる事により、i線感光レジスト内部での
定在波効果を抑制する事ができる。
【0035】図7(A)〜(B)は本発明の第4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。
【0036】はじめに図7(A)に示すように、第3の
実施例と同様に半導体基板23上にi線感光レジスト2
2を塗布し、続いて、塗布したi線感光レジスト22上
にエキシマレーザー感光レジストを塗布する。続いて上
層をエキシマレーザー光を用いて所望のマスクを介して
露光する。次に溶剤に溶かした染料を噴霧し、ホットプ
レート上で加熱して、染料層27を形成する。続いて現
像を行う事によりエキシマレーザー感光レジストパター
ン21Bを形成する。続いて、i線露光波長領域を用い
たブロードバンド光10による全面照射を行い、染料層
27をマスクにする事によりi線感光レジスト膜22を
選択的に露光する。
実施例と同様に半導体基板23上にi線感光レジスト2
2を塗布し、続いて、塗布したi線感光レジスト22上
にエキシマレーザー感光レジストを塗布する。続いて上
層をエキシマレーザー光を用いて所望のマスクを介して
露光する。次に溶剤に溶かした染料を噴霧し、ホットプ
レート上で加熱して、染料層27を形成する。続いて現
像を行う事によりエキシマレーザー感光レジストパター
ン21Bを形成する。続いて、i線露光波長領域を用い
たブロードバンド光10による全面照射を行い、染料層
27をマスクにする事によりi線感光レジスト膜22を
選択的に露光する。
【0037】次に図7(B)に示すように、現像を行う
ことにより、微細なレジストパターン22Aを形成す
る。
ことにより、微細なレジストパターン22Aを形成す
る。
【0038】次に第3および第4の実施例における、エ
キシマレーザー感光レジストと染料との化学反応につい
て説明を行う。図8(A)〜(C)は、本発明の第3,
第4の実施例のエキシマレーザー感光レジストと染料と
の化学反応を説明するための化学反応式である。
キシマレーザー感光レジストと染料との化学反応につい
て説明を行う。図8(A)〜(C)は、本発明の第3,
第4の実施例のエキシマレーザー感光レジストと染料と
の化学反応を説明するための化学反応式である。
【0039】図8(A)は、一般的な化学増幅系ネガ型
のエキシマレーザー感光レジスト21の構造を示した図
である。尚同図で、31はポリビニル系樹脂、32はネ
ラミン化合物、33は酸発生剤である。
のエキシマレーザー感光レジスト21の構造を示した図
である。尚同図で、31はポリビニル系樹脂、32はネ
ラミン化合物、33は酸発生剤である。
【0040】図8(B)に示すように、上層のエキシマ
レーザー感光レジスト21をエキシマレーザー24によ
り露光を行うと、露光部のみ、エキシマレーザー感光レ
ジスト21内の酸発生剤33より、酸34が発生する。
レーザー感光レジスト21をエキシマレーザー24によ
り露光を行うと、露光部のみ、エキシマレーザー感光レ
ジスト21内の酸発生剤33より、酸34が発生する。
【0041】次に図8(C)に示すように、発生した酸
34が加熱28されることにより、エキシマレーザー感
光レジスト1内のポリビニル系樹脂31のアルコール基
(−OH)とメラミン化合物32のエステル基(−CO
2 R)がエステル交換反応により反応し、結合する。
又、同時に噴霧された染料26(例えば3−(4’−h
ydroxymethl)−4−methyl−7−d
iethylaminocoumarin)のアルコー
ル基(−OH)が、同様に、メラミン化合物32のエス
テル基(−CO2 R)がエステル交換反応により結合
し、染料層27を形成する。尚、未露光部では、酸34
が存在しないため、上述した様なエステル交換反応は生
じない。この為、続いて現像を行うと、アルコール基の
残っている未露光部は現像されて、染料層の形成された
露光部のみパターンが形成される。
34が加熱28されることにより、エキシマレーザー感
光レジスト1内のポリビニル系樹脂31のアルコール基
(−OH)とメラミン化合物32のエステル基(−CO
2 R)がエステル交換反応により反応し、結合する。
又、同時に噴霧された染料26(例えば3−(4’−h
ydroxymethl)−4−methyl−7−d
iethylaminocoumarin)のアルコー
ル基(−OH)が、同様に、メラミン化合物32のエス
テル基(−CO2 R)がエステル交換反応により結合
し、染料層27を形成する。尚、未露光部では、酸34
が存在しないため、上述した様なエステル交換反応は生
じない。この為、続いて現像を行うと、アルコール基の
残っている未露光部は現像されて、染料層の形成された
露光部のみパターンが形成される。
【0042】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、下層膜の現
像方法として従来の技術では専用のドライエッチャーが
必要であったのに対し、下層としてi線レジストを使用
している為、通常のレジストの現像機を用いれば良い事
から、専用装置を新たに必要としない。又、従来の技術
では、ドライエッチの際、複雑な条件出しが必要であっ
たが、本発明においては、通常の現像プロセスのままで
ある為、条件出しの必要はなくなるという効果がある。
像方法として従来の技術では専用のドライエッチャーが
必要であったのに対し、下層としてi線レジストを使用
している為、通常のレジストの現像機を用いれば良い事
から、専用装置を新たに必要としない。又、従来の技術
では、ドライエッチの際、複雑な条件出しが必要であっ
たが、本発明においては、通常の現像プロセスのままで
ある為、条件出しの必要はなくなるという効果がある。
【0043】また、従来の技術において、上層のマスク
となるシリル化層を形成する際のシリル基の導入は、単
純な物理的拡散であったのに対し、本発明の第1および
第2の実施例では、上層レジストとして化学増幅系ポジ
型のエキシマレーザー感光レジストを用い、染料として
構造の末端にカルボニル基(−CO2 H)、もしくは、
エステル基(−CO2 R;R=アルキル基)を用い、本
発明の第3および第4の実施例では上層レジストとして
化学増幅系ネガ型のエキシマレーザー感光レジストを用
い、染料として構造の末端にアルコール基(−OH)、
もしくは、エステル基(−OCOR;Rアルキル基)を
用いている。
となるシリル化層を形成する際のシリル基の導入は、単
純な物理的拡散であったのに対し、本発明の第1および
第2の実施例では、上層レジストとして化学増幅系ポジ
型のエキシマレーザー感光レジストを用い、染料として
構造の末端にカルボニル基(−CO2 H)、もしくは、
エステル基(−CO2 R;R=アルキル基)を用い、本
発明の第3および第4の実施例では上層レジストとして
化学増幅系ネガ型のエキシマレーザー感光レジストを用
い、染料として構造の末端にアルコール基(−OH)、
もしくは、エステル基(−OCOR;Rアルキル基)を
用いている。
【0044】これにより本発明のいずれの実施例におい
ても、エキシマレーザー感光レジストと化学的な反応
(エステル化,エステル交換反応)を行う為、制御性良
く、上層マスク(染料層)を形成する事ができるという
効果がある。
ても、エキシマレーザー感光レジストと化学的な反応
(エステル化,エステル交換反応)を行う為、制御性良
く、上層マスク(染料層)を形成する事ができるという
効果がある。
【0045】又、本発明においては、上層にエキシマレ
ーザー感光の化学増幅系レジスト、下層としてi線感光
のノボラック系レジストを使用する事により、上層エキ
シマレーザー感光レジストのパターニングの際の露光
量、及びパターニング後の全面露光における露光量は、
約50mJ/cm2 以下と、i線感光レジストの膜抜け
感度(Eth:約150mJ/cm2 以上)に比べ、遥
かに少ない露光量である為、上層エキシマレーザー感光
レジストの露光時に、下層のi線感光レジストは感光し
ないという効果がある。
ーザー感光の化学増幅系レジスト、下層としてi線感光
のノボラック系レジストを使用する事により、上層エキ
シマレーザー感光レジストのパターニングの際の露光
量、及びパターニング後の全面露光における露光量は、
約50mJ/cm2 以下と、i線感光レジストの膜抜け
感度(Eth:約150mJ/cm2 以上)に比べ、遥
かに少ない露光量である為、上層エキシマレーザー感光
レジストの露光時に、下層のi線感光レジストは感光し
ないという効果がある。
【図1】本発明の第1の実施例を工程順に示した断面図
である。
である。
【図2】図1の続きの工程を順に示した断面図である。
【図3】本発明の第2の実施例を工程順に示した断面図
である。
である。
【図4】本発明の第1および第2の実施例における化学
反応を説明する図である。
反応を説明する図である。
【図5】本発明の第3の実施例を工程順に示した断面図
である。
である。
【図6】図5の続きの工程を順に示した断面図である。
【図7】本発明の第4の実施例を工程順に示した断面図
である。
である。
【図8】本発明の第3および第4の実施例における化学
反応を説明する図である。
反応を説明する図である。
【図9】従来技術を工程順に示した断面図である。
1 エキシマレーザ感光レジスト膜 1A エキシマレーザ感光レジストパターン 2 i線感光レジスト膜 2A i線感光レジストパターン 3 半導体基板 4 エキシマレーザー光 5 染料層 6 加熱 7 i線光 8 遠赤外線光 9 ブロードバンド光 12 ポリビニル系樹脂 13 溶解抑止剤 14 酸発生剤 15 酸 16 染料 17 水 21 エキシマレーザー感光レジスト 21A エキシマレーザー感光レジスト露光部 21B エキシマレーザー感光レジストパターン 22 i線感光レジスト膜 22A i線感光レジストパターン 23 半導体基板 24 エキシマレーザー光 25 マスク 26 染料 27 染料層 28 加熱 29 i線光 31 ポリビニル系樹脂 32 メラミン化合物 33 酸発生剤 42 i線感光レジスト 42A i線感光レジストのパターン 43 半導体基板 50 下層有機膜 50A 下層有機膜パターン 51 シリル化層
Claims (9)
- 【請求項1】 基板の一主面をi線感光レジスト膜で覆
う工程と、前記i線感光レジスト膜をエキシマレーザー
感光レジスト膜で覆う工程と、前記エキシマレーザー感
光レジスト膜を選択的にエキシマレーザー光で露光する
工程と、前記エキシマレーザー感光レジスト膜の前記選
択的に露光された表面にi線を吸収する染料を混入して
染料層を形成する工程と、前記染料層をマスクにしてi
線により前記i線感光レジスト膜を選択的に露光し、現
像する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項2】 前記エキシマレーザー感光レジスト膜を
選択的にエキシマレーザー光で露光した後、現像により
前記エキシマレーザー感光レジスト膜を選択的に除去し
てパターンを形成する工程と、前記現像により形成され
たエキシマレーザー感光レジスト膜のパターンにエキシ
マ光を全面露光する工程とを有し、しかる後に前記染料
層を形成する工程を行うことを特徴とする請求項1記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 エキシマレーザー感光レジストとして化
学増幅系ポジ型レジストを用いることを特徴とする請求
項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 i線感光レジストとして、ノボラック系
ポジ型レジストを用いることを特徴とする請求項2に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 i線を吸収する染料として、染料の分子
構造の末端にカルボニル基(−CO2 H)もしくはエス
テル基(−CO2 R;Rはアルキル基)を有する染料を
用いることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項6】 前記エキシマレーザー感光レジスト膜を
選択的にエキシマレーザー光で露光する工程の後に前記
染料層を形成する工程を行い、しかる後、前記染料層が
表面に形成されなかった前記エキシマレーザー感光レジ
スト膜の部分を現像により除去し、これにより前記染料
層を含む前記エキシマレーザー感光レジスト膜の部分の
みのマスクパターンを形成することを特徴とする請求項
1に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項7】 エキシマレーザー感光レジストとして化
学増幅系ネガ型レジストを用いることを特徴とする請求
項6に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】 i線感光レジストとして、ノボラック系
ポジ型レジストを用いることを特徴とする請求項6に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 i線を吸収する染料として、染料の分子
構造の末端にアルコール基(−OH)もしくはエステル
基(−COR;Rはアルキル基)を有する染料を用いる
ことを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5193784A JP2606089B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5193784A JP2606089B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0750240A true JPH0750240A (ja) | 1995-02-21 |
JP2606089B2 JP2606089B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=16313745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5193784A Expired - Lifetime JP2606089B2 (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2606089B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990054909A (ko) * | 1997-12-26 | 1999-07-15 | 김영환 | 이중 감광막을 이용한 미세 감광막패턴 형성방법 |
JP2010240868A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
JP2010240873A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | インクジェットヘッドの製造方法およびインクジェットヘッド |
JP2010240874A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | インクジェットヘッドの製造方法およびインクジェットヘッド |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP5193784A patent/JP2606089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990054909A (ko) * | 1997-12-26 | 1999-07-15 | 김영환 | 이중 감광막을 이용한 미세 감광막패턴 형성방법 |
JP2010240868A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
JP2010240873A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | インクジェットヘッドの製造方法およびインクジェットヘッド |
JP2010240874A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Canon Inc | インクジェットヘッドの製造方法およびインクジェットヘッド |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2606089B2 (ja) | 1997-04-30 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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