JPS61179535A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JPS61179535A JPS61179535A JP60015949A JP1594985A JPS61179535A JP S61179535 A JPS61179535 A JP S61179535A JP 60015949 A JP60015949 A JP 60015949A JP 1594985 A JP1594985 A JP 1594985A JP S61179535 A JPS61179535 A JP S61179535A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- 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
この発明は放射線たとえば紫外線に対して漂白作用を付
加させ完全に漂白した後の透過率が高くなる〔横軸露光
エネルギ（３）、縦軸透過率（７）とした特性式、Ｙ＝
ＡＸ＋Ｂとした場合Ａが大で、Ｂが小なる傾向〕性質を
有し、更に水溶性であるパタ−ン形成有機膜を用いて、
従来の露光方法による解像度の向上を改善する微細パタ
ーン形成に関するものである。
加させ完全に漂白した後の透過率が高くなる〔横軸露光
エネルギ（３）、縦軸透過率（７）とした特性式、Ｙ＝
ＡＸ＋Ｂとした場合Ａが大で、Ｂが小なる傾向〕性質を
有し、更に水溶性であるパタ−ン形成有機膜を用いて、
従来の露光方法による解像度の向上を改善する微細パタ
ーン形成に関するものである。
従来の技術
集積回路の高集積化、高密度化は従来のりソグラフィ技
術の進歩により増大してきた。その最小線幅も１μｍ前
後となってきており、この加工線幅を達成するには、高
開口レンズ（高ＮＡ）を有した縮小投影法により紫外線
露光する方法、基板上に直線描画する電子ビーム露光法
、Ｘ線を用いたプロキシミティ露光法があげられる。し
かし、スループットを犠牲にすることなくパターン形成
するには前者の縮小投影法により紫外線露光する方法が
最良である。しかし紫外線露光の解像度Ｒは、次式のレ
ーレス則で示される。
術の進歩により増大してきた。その最小線幅も１μｍ前
後となってきており、この加工線幅を達成するには、高
開口レンズ（高ＮＡ）を有した縮小投影法により紫外線
露光する方法、基板上に直線描画する電子ビーム露光法
、Ｘ線を用いたプロキシミティ露光法があげられる。し
かし、スループットを犠牲にすることなくパターン形成
するには前者の縮小投影法により紫外線露光する方法が
最良である。しかし紫外線露光の解像度Ｒは、次式のレ
ーレス則で示される。
Ｒ−〇、６×λハ、Ａｘ（１＋１／ｍ） ・・・・・
・・・・ （１）λ；波長 Ｎ、Ａ ；レンズ開口度 ｍ；倍率 解像度を向上するには、短波長化、高Ｎ、Ａ化が考えら
れるが、現在可能な光学系の性能は例えば、波長ノが３
６６ｎｍ（ｉ−ライン）、Ｎ、Ａが０．４ とすると解
像度Ｒは０．６μｍとなり、電子ビーム露光法、Ｘ線露
光の解像度より劣るとされている。
・・・・ （１）λ；波長 Ｎ、Ａ ；レンズ開口度 ｍ；倍率 解像度を向上するには、短波長化、高Ｎ、Ａ化が考えら
れるが、現在可能な光学系の性能は例えば、波長ノが３
６６ｎｍ（ｉ−ライン）、Ｎ、Ａが０．４ とすると解
像度Ｒは０．６μｍとなり、電子ビーム露光法、Ｘ線露
光の解像度より劣るとされている。
しかし、１９８３年、米国ＧＥ社のＢ 、Ｆ 、Ｇｒ
ｉｆ ｆｉｎｇらはパターン形成用のレジスト上に光強
度プロファイルのコントラストを促進させるコントラス
ト・エンハンスド層を積層することにより、解像度及び
パターン形状の改善を図る方法を発表した（ Ｃｏｎｔ
ｒａｓｔ Ｅｎｈａｎｃｅｃｌ Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏ
ｇｉａｐｈｙ。
ｉｆ ｆｉｎｇらはパターン形成用のレジスト上に光強
度プロファイルのコントラストを促進させるコントラス
ト・エンハンスド層を積層することにより、解像度及び
パターン形状の改善を図る方法を発表した（ Ｃｏｎｔ
ｒａｓｔ Ｅｎｈａｎｃｅｃｌ Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏ
ｇｉａｐｈｙ。
Ｂ 、Ｆ 、Ｇｒｉｆｆｉｎｇ ａｔ ａｌ 、工ＥＥ
Ｅ −ＥＤ 、ＶＯＬ 。
Ｅ −ＥＤ 、ＶＯＬ 。
ＥＤＬ−４，Ａ １ 、 Ｊａｎ 、１９８３ ）。彼
らによると通常の縮小投影法（λ； ４３６ ｎｍ 、
Ｎ 、 Ａ ； ０．３２）で０．４μｍまでの解像
が可能と報告している。
らによると通常の縮小投影法（λ； ４３６ ｎｍ 、
Ｎ 、 Ａ ； ０．３２）で０．４μｍまでの解像
が可能と報告している。
発明者らの研究の結果、コントラストをエンハンスする
だめのパターン形成有機膜の特性は次のようでなければ
ならないことが判明した。
だめのパターン形成有機膜の特性は次のようでなければ
ならないことが判明した。
第３図にて、まず、光による露光たとえば一般的に縮小
投影法における問題点について述べる。
投影法における問題点について述べる。
縮小投影露光法における出力の光強度プロファイルは、
その光学レンズ系により加工される。説明するとレチク
ル５を通し露光４した場合〔第３図Ａ〕、回折のない理
想的な入力光強度プロファイルは完全な矩形波といえ、
そのコントラストＣは次式で 示される。その時、コントラストＣは１００％となる〔
第３図Ｂ〕。その入力波形は光学レンズを通過すること
で、その光学レンズ系の伝達関数によって〔第３図Ｃ〕
、フーリエ変換された後、出力波形として余弦波の形状
に近くなりコントラストＣも劣化する。このコントラス
トの劣化はパターン形状、例えば解像度及びパターン形
状に大きく影響する。ちなみにレジストパターン解像に
項二′ 一′なりパターン形成が不能となる。
その光学レンズ系により加工される。説明するとレチク
ル５を通し露光４した場合〔第３図Ａ〕、回折のない理
想的な入力光強度プロファイルは完全な矩形波といえ、
そのコントラストＣは次式で 示される。その時、コントラストＣは１００％となる〔
第３図Ｂ〕。その入力波形は光学レンズを通過すること
で、その光学レンズ系の伝達関数によって〔第３図Ｃ〕
、フーリエ変換された後、出力波形として余弦波の形状
に近くなりコントラストＣも劣化する。このコントラス
トの劣化はパターン形状、例えば解像度及びパターン形
状に大きく影響する。ちなみにレジストパターン解像に
項二′ 一′なりパターン形成が不能となる。
そこで、第４図に示す特性曲線、つまり露光時間（露光
エネルギー）の小なる領域では紫外線に対する透過率が
小さく（１１１！１ｉｏの増加が少ない）、露光エネル
ギーの大なる領域では紫外線に対する透過率が大きい（
Ｉ！ｎａ！の増加が多い）傾向のレジスト膜を用い、こ
の膜に前述の第３図りに示す出力波形を通過させること
によりコントラストＣ値が増大する傾向が発見される。
エネルギー）の小なる領域では紫外線に対する透過率が
小さく（１１１！１ｉｏの増加が少ない）、露光エネル
ギーの大なる領域では紫外線に対する透過率が大きい（
Ｉ！ｎａ！の増加が多い）傾向のレジスト膜を用い、こ
の膜に前述の第３図りに示す出力波形を通過させること
によりコントラストＣ値が増大する傾向が発見される。
これを更に定量的に説明するため、米国ＩＢＭ社のＦ、
Ｈ，Ｄｔｌｌらの報告（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉ
ｏｎ ｏｆ Ｐｏ５ｉｔｉｖｅＰｈｃｔｃｒｅｓｉｓｔ
、 Ｆ、Ｈ，Ｄｉｌｌ ｅｔ ａｌ、 ＩＥＥＥ −Ｅ
Ｄ、 ＶＯＬ、 ＥＤ−２２，Ａ７． Ｔｕｌｙ、 １
９７５ ）の中でポジレジストの露光吸収項Ａにあられ
されるパラメータを使用する。一般的にＡは示され、コ
ントラストエンハンスにはＡ値が犬なる傾向が望ましい
。Ａを犬なる傾向にするにはｄ（膜厚）を薄く、Ｔ （
０） （初期透過率）、Ｔ（→（最終透過率）の比が犬
になることが必要である。
Ｈ，Ｄｔｌｌらの報告（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉ
ｏｎ ｏｆ Ｐｏ５ｉｔｉｖｅＰｈｃｔｃｒｅｓｉｓｔ
、 Ｆ、Ｈ，Ｄｉｌｌ ｅｔ ａｌ、 ＩＥＥＥ −Ｅ
Ｄ、 ＶＯＬ、 ＥＤ−２２，Ａ７． Ｔｕｌｙ、 １
９７５ ）の中でポジレジストの露光吸収項Ａにあられ
されるパラメータを使用する。一般的にＡは示され、コ
ントラストエンハンスにはＡ値が犬なる傾向が望ましい
。Ａを犬なる傾向にするにはｄ（膜厚）を薄く、Ｔ （
０） （初期透過率）、Ｔ（→（最終透過率）の比が犬
になることが必要である。
ところで、前記ＧＥ社の発表ではコントラストエンハン
スド層の材料に関しては未だ公表はされていない。第２
図を用いて従来のＧＥ社のＧｒｉｆｆｉｎｇらのコント
ラストエンハンスドリソグラフィー（略、ＣＥＬ ）を
用いたパターン形成プロセスについて説明する。基板１
上にレジスト２を回転塗布する〔第２図ａ〕。次にレジ
スト２上にコントラストエンハンスドレイヤー（ＣＥＬ
）３を回に塗布する〔第２図ｂ〕。そして、縮小投影法
により選択的に紫外線露光４する〔第２図Ｃ〕。このと
き、レジスト２の一部も選択露光される。そして、ＣＥ
Ｌ３全体を除去する〔第２図ｄ〕。そして最後に通常の
現像処理を施こしレジスト２のパターン形成を行なう〔
第２図Ｅ〕。以上のような方法ではＣＥＬの具備すべき
条件は、コントラストエンハンスする特性とともに下層
であるパターン形成用のレジスト２との溶解を防止する
ことと、ＣＥＬ３を除去する際の除去液がレジスト２の
特開を劣化させないことがあげられる。この具備すべき
条件によって材料構成に多大なる別約をうける。さらに
、ＣＥＬの除去工程というプロセス的観点よりみて、複
雑かつ危険な工程が存在する。
スド層の材料に関しては未だ公表はされていない。第２
図を用いて従来のＧＥ社のＧｒｉｆｆｉｎｇらのコント
ラストエンハンスドリソグラフィー（略、ＣＥＬ ）を
用いたパターン形成プロセスについて説明する。基板１
上にレジスト２を回転塗布する〔第２図ａ〕。次にレジ
スト２上にコントラストエンハンスドレイヤー（ＣＥＬ
）３を回に塗布する〔第２図ｂ〕。そして、縮小投影法
により選択的に紫外線露光４する〔第２図Ｃ〕。このと
き、レジスト２の一部も選択露光される。そして、ＣＥ
Ｌ３全体を除去する〔第２図ｄ〕。そして最後に通常の
現像処理を施こしレジスト２のパターン形成を行なう〔
第２図Ｅ〕。以上のような方法ではＣＥＬの具備すべき
条件は、コントラストエンハンスする特性とともに下層
であるパターン形成用のレジスト２との溶解を防止する
ことと、ＣＥＬ３を除去する際の除去液がレジスト２の
特開を劣化させないことがあげられる。この具備すべき
条件によって材料構成に多大なる別約をうける。さらに
、ＣＥＬの除去工程というプロセス的観点よりみて、複
雑かつ危険な工程が存在する。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、下層のパターン形成用レジスト（感光性樹脂
）とのマツチングを考慮し、コントラストエンハンスド
層とレジストとの溶解及び除去の際の除去液による影響
を排除し、複雑な除去工程を省略することを目的とする
。
）とのマツチングを考慮し、コントラストエンハンスド
層とレジストとの溶解及び除去の際の除去液による影響
を排除し、複雑な除去工程を省略することを目的とする
。
問題点を解決するだめの手段
本発明は前記問題点を解決するために、通常の感光性樹
脂上に、放射線たとえば紫外線による漂白あるいは退色
作用を有し、完全に漂白した後の透過幾本がたとえばｓ
ｏ％以下となり、かつパターン形成用レジスト（感光性
樹脂）の現像工程における現像液例えばアルカリ水溶液
に対して易溶な水溶性の性質を有するパターン形成有機
膜を形成した層構造を用いるものである。
脂上に、放射線たとえば紫外線による漂白あるいは退色
作用を有し、完全に漂白した後の透過幾本がたとえばｓ
ｏ％以下となり、かつパターン形成用レジスト（感光性
樹脂）の現像工程における現像液例えばアルカリ水溶液
に対して易溶な水溶性の性質を有するパターン形成有機
膜を形成した層構造を用いるものである。
作 用
本発明に用いるパターン形成用有機膜では下層の感光性
樹脂の現像液あるいはリンス液に易溶性である水溶性の
性質を有しなければならない。そこてたとえば通常用い
られるノボラック系キノンンジアジドポジレジストの紫
外線の透過率はセンシタイザ−であるナフトキノンジア
ジドスルホニルクロライドのノボラック樹脂に対する重
量バーセントで制限されるといえる。本発明者らはパタ
ーン形成有機膜自身はパターンとして残存させなくても
かまわないため、ナフトキノンジアジドスルホニルクロ
ライドの重量パーセント増加することは可能であり、ア
ルカリ水溶液に対しても溶解速度も増すという結果とな
ることを見い出した。
樹脂の現像液あるいはリンス液に易溶性である水溶性の
性質を有しなければならない。そこてたとえば通常用い
られるノボラック系キノンンジアジドポジレジストの紫
外線の透過率はセンシタイザ−であるナフトキノンジア
ジドスルホニルクロライドのノボラック樹脂に対する重
量バーセントで制限されるといえる。本発明者らはパタ
ーン形成有機膜自身はパターンとして残存させなくても
かまわないため、ナフトキノンジアジドスルホニルクロ
ライドの重量パーセント増加することは可能であり、ア
ルカリ水溶液に対しても溶解速度も増すという結果とな
ることを見い出した。
更に別の方法として、ペースポリマーとして水溶性ポリ
マーを使用しその溶液に紫外線に対して退色性あるいは
漂白作用を有した化合物例えば退色性染料を含ませるこ
とによる有機膜により、コントラストエンハンス及び水
溶性の性質を付加させることができる。
マーを使用しその溶液に紫外線に対して退色性あるいは
漂白作用を有した化合物例えば退色性染料を含ませるこ
とによる有機膜により、コントラストエンハンス及び水
溶性の性質を付加させることができる。
前述の退色作用あるいは漂白作用を有したパターン形成
有機膜を使用して、第１の発明として下層にレジスト（
感光性樹脂）、上層に水溶性で放射線に対し漂白作用あ
るいは退色作用を付加した有機膜からなる積層構造であ
る層構造レジスト。
有機膜を使用して、第１の発明として下層にレジスト（
感光性樹脂）、上層に水溶性で放射線に対し漂白作用あ
るいは退色作用を付加した有機膜からなる積層構造であ
る層構造レジスト。
第２の発明として下層にレジスト、中間層に水溶性有機
膜、上層に水溶性で放射線に対し漂白作用あるいは退色
作用を付加したパターン形成有機膜からなる積層構造で
ある層構造レジストを提供する。
膜、上層に水溶性で放射線に対し漂白作用あるいは退色
作用を付加したパターン形成有機膜からなる積層構造で
ある層構造レジストを提供する。
更に第３の発明として、第１の発明の層構造レジストを
用いて選択的に露光し、前記選択的に露光したレジスト
上水溶性有機膜の二層構造を同時に現像し、現像後、退
色性あるいは漂白性を有した化合物を含む水溶性有機膜
は除去されることを特徴とするパターン形成方法、また
第４の発明として、第２の発明の層構造レジストを用い
て選択的に露光し、前記選択的に露光したレジスト上水
溶性有機膜上パターン形成有機膜の三層構造を同時に現
像し、現像後パターン形成有機膜と水溶性有機膜は除去
されることを特徴とするパターン形成方法を提供する。
用いて選択的に露光し、前記選択的に露光したレジスト
上水溶性有機膜の二層構造を同時に現像し、現像後、退
色性あるいは漂白性を有した化合物を含む水溶性有機膜
は除去されることを特徴とするパターン形成方法、また
第４の発明として、第２の発明の層構造レジストを用い
て選択的に露光し、前記選択的に露光したレジスト上水
溶性有機膜上パターン形成有機膜の三層構造を同時に現
像し、現像後パターン形成有機膜と水溶性有機膜は除去
されることを特徴とするパターン形成方法を提供する。
本箱３，４の発明のポイントはいわゆるコントラストを
エンハンスする層をあらかじめ除去する工程はなく、下
層のバターニングするレジストの現像液によって同時に
除去される点である。
エンハンスする層をあらかじめ除去する工程はなく、下
層のバターニングするレジストの現像液によって同時に
除去される点である。
本発明の特徴は水溶性でかつ漂白あるいは退色し゛
′い。
実施例
（その１）
ペースポリマーとしての水溶性ポリマーには、例えば多
糖体、たんばく質、ポリビニルピロリドン、ボニビニル
アルコールなどがあげられるが、本実施例では、多糖体
であるプルラン（林原生物化学研究所製）を脱イオン水
１００（！ｅに１０ｇ溶解させたものを用いる。更に４
３６ ｎｍから３６６ｎｍの波長域に対して漂白作用を
有したジアゾ化合物を０．２ｇ程度溶解した。この際の
水溶液はゲル状あるいは不溶物で沈殿物はなく非常にク
リーンなものであった。この水溶液を、通常のレジスト
を１．６μｍに塗布形成した上に０．５μｍ塗布積層し
た２層構造とした。
糖体、たんばく質、ポリビニルピロリドン、ボニビニル
アルコールなどがあげられるが、本実施例では、多糖体
であるプルラン（林原生物化学研究所製）を脱イオン水
１００（！ｅに１０ｇ溶解させたものを用いる。更に４
３６ ｎｍから３６６ｎｍの波長域に対して漂白作用を
有したジアゾ化合物を０．２ｇ程度溶解した。この際の
水溶液はゲル状あるいは不溶物で沈殿物はなく非常にク
リーンなものであった。この水溶液を、通常のレジスト
を１．６μｍに塗布形成した上に０．５μｍ塗布積層し
た２層構造とした。
なお、塗布膜とした有機膜のＡ値は６と高い値を示した
。この値はジアゾ化合物の添加により１０以上まで可能
であった。
。この値はジアゾ化合物の添加により１０以上まで可能
であった。
次に前述の作製したパターン形成有機膜を使用したパタ
ーン形成方法を第４図を用いて説明する。
ーン形成方法を第４図を用いて説明する。
半導体等の基板１上にレジスト２を１．０〜２．０μｍ
厚に塗布形成する〔第１図Ａ〕。次にレジス２上に前に
説明した水溶性で放射線に対し漂白作用あるいは退色作
用を付加したパターン形成有機膜６を積層する〔第１図
Ｂ〕。この際下層であるレジスト２と上層のパターン形
成有機膜６との溶解はまったく観察されなかった。次に
紫外線による縮小投影露光法４により選択的に露光を施
こす〔第１図Ｃ）。この時、第３図に説明したように入
射光はフーリエ変換されコントラスト値Ｃは劣化し、例
えば４３６ ｎｍのＮ、Ａ にューメリカルアパーチャ
）０．３２であると、０．６μｍラインアンドスペース
のマスクを通過したあとコントラストＣ値はｓｏ％であ
り、通常解像はしない。しかしパターン形成有機膜６の
Ａパラメータを６とした場合、パターン形成有機膜５を
通過したコントラスト５０％の入射光はコントラスト７
０チにエンハンスされ、下層のレジスト層２に入る結果
となった。その後、レジスト２の現像液例えばアルカリ
現像液により現像する際にパターン形成有榊随５仝仕は
隠我ｆ１１１−千１．イ前＝ｐ預倫を引きつづき行うと
、通常のコントラストをエンハンスした入射光により感
光したレジスト２の一部を現像除去する〔第１図Ｄ〕。
厚に塗布形成する〔第１図Ａ〕。次にレジス２上に前に
説明した水溶性で放射線に対し漂白作用あるいは退色作
用を付加したパターン形成有機膜６を積層する〔第１図
Ｂ〕。この際下層であるレジスト２と上層のパターン形
成有機膜６との溶解はまったく観察されなかった。次に
紫外線による縮小投影露光法４により選択的に露光を施
こす〔第１図Ｃ）。この時、第３図に説明したように入
射光はフーリエ変換されコントラスト値Ｃは劣化し、例
えば４３６ ｎｍのＮ、Ａ にューメリカルアパーチャ
）０．３２であると、０．６μｍラインアンドスペース
のマスクを通過したあとコントラストＣ値はｓｏ％であ
り、通常解像はしない。しかしパターン形成有機膜６の
Ａパラメータを６とした場合、パターン形成有機膜５を
通過したコントラスト５０％の入射光はコントラスト７
０チにエンハンスされ、下層のレジスト層２に入る結果
となった。その後、レジスト２の現像液例えばアルカリ
現像液により現像する際にパターン形成有榊随５仝仕は
隠我ｆ１１１−千１．イ前＝ｐ預倫を引きつづき行うと
、通常のコントラストをエンハンスした入射光により感
光したレジスト２の一部を現像除去する〔第１図Ｄ〕。
この結果０．５μｍのラインアンドスペースを鮮明に解
像することが出来た。
像することが出来た。
なお、露光波長に関して、有機膜の漂白作用あるいは退
色作用のマツチングを行なうことにより任意に選定する
ことは本発明のかぎりでない。
色作用のマツチングを行なうことにより任意に選定する
ことは本発明のかぎりでない。
以上のように、本発明に用いるパターン形成有機膜は水
溶性の機能を有することでプロセスが非常に容易になり
、スループットが向上し、露光時間あるいは現像時間の
変化に対しても安定したパターン形成できることがわか
った。
溶性の機能を有することでプロセスが非常に容易になり
、スループットが向上し、露光時間あるいは現像時間の
変化に対しても安定したパターン形成できることがわか
った。
（その２）
ベースポリマーにノボラック樹脂、オルトナフトキノン
ジアジドスルホニルクロライドと酸触媒を高温高圧下で
合成させ、溶媒としてキシレン。
ジアジドスルホニルクロライドと酸触媒を高温高圧下で
合成させ、溶媒としてキシレン。
エチルセルソルブアセテート中に溶解させ精製する。こ
の時のセンシタイザ−であるオルトナフトキノンジアジ
ドスルホニルクロライドを溶液に対して３０重量パーセ
ント以上例えば５０重量バーセントにすると充分大きな
透過特性を得た。前述のＡパラメータで４付近を示した
。この水容液を基板上に１．５μｍ塗布されたレジスト
およびこの上に塗布形成された水溶性有機膜例えばプル
ラン水溶液にて０．６μｍに塗布形成された膜上に、０
．５μｍ厚にパターン形成有機膜として塗布積層した。
の時のセンシタイザ−であるオルトナフトキノンジアジ
ドスルホニルクロライドを溶液に対して３０重量パーセ
ント以上例えば５０重量バーセントにすると充分大きな
透過特性を得た。前述のＡパラメータで４付近を示した
。この水容液を基板上に１．５μｍ塗布されたレジスト
およびこの上に塗布形成された水溶性有機膜例えばプル
ラン水溶液にて０．６μｍに塗布形成された膜上に、０
．５μｍ厚にパターン形成有機膜として塗布積層した。
すなわち、この結果、基板上に、通常のレジスト、水溶
性有機膜、上記パターン形成用有機膜の３層構造となる
。
性有機膜、上記パターン形成用有機膜の３層構造となる
。
次に、前記３層構造を用いたパターン形成方法を第５図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
半導体等の基板１上にレジスト２を１．Ｑ〜２．０７１
１ｎ厚に塗布形成する〔第５図Ａ〕。次に水溶性有機膜
６例えば多糖体であるプルラン水溶液をリフトオフ用と
して塗布形成する。この時の膜厚はパターン形成に影響
のないように０．１〜０．３μｍ程度とした〔第５図Ｂ
〕。次に実施例その２で前述したオルトナフトキノンジ
アジド過剰なノボラック樹脂７を０．３〜１．０μｍ程
度に形成した後〔第５図Ｃ）、紫外線を所望のパターン
通り鈍露光する。次にオルトナフトキノンジアジド過剰
なノボラック樹脂７．水溶性有機［８，レジスト２をア
ルカリ現像液にて同時に現像しパターン形成する〔第６
図Ｄ〕。この時パターン形成能力のない水溶性有機膜６
が除去されると同時に最上層であるオルトナフトキノン
ジアジド過剰なノボラック有脂７はリフトオフされ、最
終的にはレジスト２のみのパターンとなった。この時０
．６μｍのラインアンドスペースが鮮明に解像きせるこ
とができた。
１ｎ厚に塗布形成する〔第５図Ａ〕。次に水溶性有機膜
６例えば多糖体であるプルラン水溶液をリフトオフ用と
して塗布形成する。この時の膜厚はパターン形成に影響
のないように０．１〜０．３μｍ程度とした〔第５図Ｂ
〕。次に実施例その２で前述したオルトナフトキノンジ
アジド過剰なノボラック樹脂７を０．３〜１．０μｍ程
度に形成した後〔第５図Ｃ）、紫外線を所望のパターン
通り鈍露光する。次にオルトナフトキノンジアジド過剰
なノボラック樹脂７．水溶性有機［８，レジスト２をア
ルカリ現像液にて同時に現像しパターン形成する〔第６
図Ｄ〕。この時パターン形成能力のない水溶性有機膜６
が除去されると同時に最上層であるオルトナフトキノン
ジアジド過剰なノボラック有脂７はリフトオフされ、最
終的にはレジスト２のみのパターンとなった。この時０
．６μｍのラインアンドスペースが鮮明に解像きせるこ
とができた。
本発明の実施に際し、レジスト２は水あるいはアルカリ
などの水溶液系の現像液に現像される性質のものを使用
すればよく、例えば通常使用するジアゾ系のポジ形レジ
ストが代表的なものである。
などの水溶液系の現像液に現像される性質のものを使用
すればよく、例えば通常使用するジアゾ系のポジ形レジ
ストが代表的なものである。
さらに水溶性有機膜６は漂白、退色作用を有しタハター
ン形成有機膜５を用いてもよい。
ン形成有機膜５を用いてもよい。
発明の効果
以上のように、この発明は従来縮小投影法の光学系で制
限されていた解像度パターン形状の劣化を、コントラス
トエンハンスしかつ、工程数が少なくてすむ水溶性の性
質を有する有機膜を用いることで、紫外線露光の微細化
への道つまり寿命を延ばすことができ、高価なＥＢ露光
機、Ｘ線露光機の導入の必要性をへらすことができ、工
業的価値が大きい。
限されていた解像度パターン形状の劣化を、コントラス
トエンハンスしかつ、工程数が少なくてすむ水溶性の性
質を有する有機膜を用いることで、紫外線露光の微細化
への道つまり寿命を延ばすことができ、高価なＥＢ露光
機、Ｘ線露光機の導入の必要性をへらすことができ、工
業的価値が大きい。
第１図Ａ、Ｄは本発明の一実施例のパターン形成工程断
面図、第２図Ａ−Ｅは従来のコントラストエンハンスプ
ロセスフローＭｌ、第ｓ図Ａ〜Ｄは縮小投影法の光学プ
ロファイルの変換説明図、第４図は本発明のパターン形
成有機膜の透過特性図、第６図Ａ−Ｄは本発明の他の実
施例の層構造レジストを用いたパターン形成断面図であ
る。 １・・・・・・基板、２・・・・・・レジスト（感光性
樹脂）、６．７・・・・・・パターン形成有機膜、６・
・・・・・水溶性有機膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 第４図 露光時間１秒）−＋ 第５図 手続補正書 昭和６１年２月２６日 昭和６ｏ年特許願第 １６９４９ 号２発明の名称 層構造レジストおよびこれを用いたパターン形４防試３
ＭｆｆＥゆｔ６□ ′４′査事￥１
、との関係 特 許 出 願 人住
所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称 （
５８２）松下電器産業株式会社代表者 谷 井
昭 雄 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ５補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり補正しま
す。 （２）明細書７ペ一ジ７行目の「第２図ａ」を「第２図
Ａ」に補正します。 （３）同７ページ９行目の「第２図ｂＪを「第２図Ｂ」
に補正します。 − （４）同７ページ１２行目の「第２図ｄ」を「第２図Ｄ
Ｊに補正します。 （６）同７ページ１４行目の「以上のようなＪをつぎの
とおり補正します。 「なおＧＥ社の出願にかかる特開昭５９−１０４６４２
号に記載されたＣＥＬ工程においても、ＣＥＬ膜をトリ
クロロエチレンで全面除去したのちその下のレジストの
露光部分を除去するという複雑な工程が示されている。 以上のような」 （６）明細書１１ペ一ジ３行目の「レジスト上」を「レ
ジストとｊに補正します。 ｌ−Ｐ＼ 百１つＲ−一・ｚベア々口小「〒台上り九−
４１の次に以下の文章を挿入します。 「漂白あるいは退色作用を発揮させる物質としてジアゾ
化合物を用いると、光の吸収効率が良く、水に対する溶
解性が高く反応速度も早い。 また、プルランとの相溶性が特にすぐれている。 さらに、ペースポリマーとしてプルランを用いると、冷
水に溶けやすく、安定で塗布も容易であり、半導体フォ
トリソ工程に極めて有効である。」 （８）同１７ページ１行目の「しかつ」を「用としての
性能にすぐれかつ」に補正します。 特許請求の範囲 （１）感光性樹脂と、前記感光性樹脂上に形成され、放
射線に対し漂白作用あるいは退色作用を有するを特徴と
する層構造レジスト。 （２）有機膜がプルランを含むものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の層構造レジスト。 五感光性樹脂上に形成された前記樹脂の現像液で除去さ
れる第１の水溶性有機膜、更に前記第１旦水溶性有機膜
上に形成され、水溶性で放射線に対し漂白作用あるいは
退色作用を有し、前記感光性樹脂の現像液で除去される
第２の水溶性有機膜からなる積層構造を有することを特
徴とする層構造レジスト。 （４）基板に感光性樹脂を塗布する工程、前記感光性樹
脂上に退色性あるいは漂白性を有した化合物を含む水溶
性有機膜を形成する工程、前記感光性樹脂と前記退色性
あるいは漂白性を有した化合物を含む水溶性有機膜に選
択的に露光する工程、前記選択的に露光した感光性樹脂
およびこの上の水溶性有機膜の積層構造を前記感光性樹
脂の現像液にて現像することにより、前記退色性あるい
は漂白性を有した化合物を含む水溶性有機膜と前記感光
性樹脂の一部を除去することを特徴とするパターン形成
方法。 （５）基板に感光性樹脂を塗布する工程、前記感光性樹
脂上に第１の水溶性有機膜を形成する工程、前記第１の
水溶性有機膜上に第２の水溶性有機膜を形成する工程、
前記第２の水溶性有機膜を選択的に露光する工程、前記
選択的に露光した感光性樹脂およびこの上の前記第１と
第２の水溶性有機膜の三層構造を同時に現像することに
より、前記第１および第２の水溶性有機膜および前記感
光性樹脂の一部を除去することを特徴とするパターン形
成方法。
面図、第２図Ａ−Ｅは従来のコントラストエンハンスプ
ロセスフローＭｌ、第ｓ図Ａ〜Ｄは縮小投影法の光学プ
ロファイルの変換説明図、第４図は本発明のパターン形
成有機膜の透過特性図、第６図Ａ−Ｄは本発明の他の実
施例の層構造レジストを用いたパターン形成断面図であ
る。 １・・・・・・基板、２・・・・・・レジスト（感光性
樹脂）、６．７・・・・・・パターン形成有機膜、６・
・・・・・水溶性有機膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３図 第４図 露光時間１秒）−＋ 第５図 手続補正書 昭和６１年２月２６日 昭和６ｏ年特許願第 １６９４９ 号２発明の名称 層構造レジストおよびこれを用いたパターン形４防試３
ＭｆｆＥゆｔ６□ ′４′査事￥１
、との関係 特 許 出 願 人住
所 大阪府門真市大字門真１００６番地名 称 （
５８２）松下電器産業株式会社代表者 谷 井
昭 雄 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門真１００６番地松下電器
産業株式会社内 ５補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり補正しま
す。 （２）明細書７ペ一ジ７行目の「第２図ａ」を「第２図
Ａ」に補正します。 （３）同７ページ９行目の「第２図ｂＪを「第２図Ｂ」
に補正します。 − （４）同７ページ１２行目の「第２図ｄ」を「第２図Ｄ
Ｊに補正します。 （６）同７ページ１４行目の「以上のようなＪをつぎの
とおり補正します。 「なおＧＥ社の出願にかかる特開昭５９−１０４６４２
号に記載されたＣＥＬ工程においても、ＣＥＬ膜をトリ
クロロエチレンで全面除去したのちその下のレジストの
露光部分を除去するという複雑な工程が示されている。 以上のような」 （６）明細書１１ペ一ジ３行目の「レジスト上」を「レ
ジストとｊに補正します。 ｌ−Ｐ＼ 百１つＲ−一・ｚベア々口小「〒台上り九−
４１の次に以下の文章を挿入します。 「漂白あるいは退色作用を発揮させる物質としてジアゾ
化合物を用いると、光の吸収効率が良く、水に対する溶
解性が高く反応速度も早い。 また、プルランとの相溶性が特にすぐれている。 さらに、ペースポリマーとしてプルランを用いると、冷
水に溶けやすく、安定で塗布も容易であり、半導体フォ
トリソ工程に極めて有効である。」 （８）同１７ページ１行目の「しかつ」を「用としての
性能にすぐれかつ」に補正します。 特許請求の範囲 （１）感光性樹脂と、前記感光性樹脂上に形成され、放
射線に対し漂白作用あるいは退色作用を有するを特徴と
する層構造レジスト。 （２）有機膜がプルランを含むものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の層構造レジスト。 五感光性樹脂上に形成された前記樹脂の現像液で除去さ
れる第１の水溶性有機膜、更に前記第１旦水溶性有機膜
上に形成され、水溶性で放射線に対し漂白作用あるいは
退色作用を有し、前記感光性樹脂の現像液で除去される
第２の水溶性有機膜からなる積層構造を有することを特
徴とする層構造レジスト。 （４）基板に感光性樹脂を塗布する工程、前記感光性樹
脂上に退色性あるいは漂白性を有した化合物を含む水溶
性有機膜を形成する工程、前記感光性樹脂と前記退色性
あるいは漂白性を有した化合物を含む水溶性有機膜に選
択的に露光する工程、前記選択的に露光した感光性樹脂
およびこの上の水溶性有機膜の積層構造を前記感光性樹
脂の現像液にて現像することにより、前記退色性あるい
は漂白性を有した化合物を含む水溶性有機膜と前記感光
性樹脂の一部を除去することを特徴とするパターン形成
方法。 （５）基板に感光性樹脂を塗布する工程、前記感光性樹
脂上に第１の水溶性有機膜を形成する工程、前記第１の
水溶性有機膜上に第２の水溶性有機膜を形成する工程、
前記第２の水溶性有機膜を選択的に露光する工程、前記
選択的に露光した感光性樹脂およびこの上の前記第１と
第２の水溶性有機膜の三層構造を同時に現像することに
より、前記第１および第２の水溶性有機膜および前記感
光性樹脂の一部を除去することを特徴とするパターン形
成方法。
Claims (4)
- （１）感光性樹脂と、前記感光性樹脂上に形成された水
溶性で放射線に対し漂白作用あるいは退色作用を付加し
たパターン形成有機膜との積層構造を有することを特徴
とする層構造レジスト。 - （２）感光性樹脂上に形成された水溶性有機膜、更に前
記水溶性有機膜上に形成された、水溶性で放射線に対し
漂白作用あるいは退色作用を付加したパターン形成有機
膜からなる積層構造を有することを特徴とする層構造レ
ジスト。 - （３）基板に感光性樹脂を塗布する工程、前記感光性樹
脂上に退色性あるいは漂白性を有した化合物を含む水溶
性有機膜を形成する工程、前記感光性樹脂と前記退色性
あるいは漂白性を有した化合物を含む水溶性有機膜に選
択的に露光する工程、前記選択的に露光した感光性樹脂
およびこの上の水溶性有機膜の二層構造を同時に現像す
る工程、前記現像工程後、前記退色性あるいは漂白性を
有した化合物を含む水溶性有機膜を除去することを特徴
とするパターン形成方法。 - （４）基板に感光性樹脂を塗布する工程、前記感光性樹
脂上に水溶性有機膜を形成する工程、前記水溶性有機膜
上にパターン形成有機膜を形成する工程、前記パターン
形成有機膜に選択的に露光する工程、前記選択的に露光
した感光性樹脂およびこの上の水溶性有機膜とパターン
形成有機膜の三層構造を同時に現像する工程、前記現像
工程後、前記パターン形成有機膜、前記水溶性有機膜を
除去す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 |
|---|---|---|---|
| JP60015949A JPS61179535A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60015949A JPS61179535A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61179535A true JPS61179535A (ja) | 1986-08-12 |
| JPH0416106B2 JPH0416106B2 (ja) | 1992-03-23 |
Family
ID=11903007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60015949A Granted JPS61179535A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61179535A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62133444A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成有機材料 |
| EP0639450A1 (en) * | 1993-03-01 | 1995-02-22 | Affinity co., ltd. | Autonomously responsive laminate, method of manufacturing the same and window using the same laminate |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238829A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-27 | Toshiba Corp | パタ−ン形成方法 |
| JPS6184644A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-30 | マイクロサイ，インコーポレイテッド | 写真製版方法及びバリヤ−層を含む組合せ |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP60015949A patent/JPS61179535A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238829A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-27 | Toshiba Corp | パタ−ン形成方法 |
| JPS6184644A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-30 | マイクロサイ，インコーポレイテッド | 写真製版方法及びバリヤ−層を含む組合せ |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62133444A (ja) * | 1985-12-04 | 1987-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パタ−ン形成有機材料 |
| EP0639450A1 (en) * | 1993-03-01 | 1995-02-22 | Affinity co., ltd. | Autonomously responsive laminate, method of manufacturing the same and window using the same laminate |
| EP0639450A4 (en) * | 1993-03-01 | 1995-12-27 | Affinity Co Ltd | AUTONOMOUS REACTION LAMINATE, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND WINDOW COMPRISING THE SAME. |
| US5615040A (en) * | 1993-03-01 | 1997-03-25 | Affinity Co., Ltd. | Self-responding laminated bodies, their production process and windows using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0416106B2 (ja) | 1992-03-23 |
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