JPS63254729A - レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents
レジストパタ−ンの形成方法Info
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- JPS63254729A JPS63254729A JP8954187A JP8954187A JPS63254729A JP S63254729 A JPS63254729 A JP S63254729A JP 8954187 A JP8954187 A JP 8954187A JP 8954187 A JP8954187 A JP 8954187A JP S63254729 A JPS63254729 A JP S63254729A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Electron 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
本発明は、電子ビーム露光を用いたレジストパターンの
形成方法に関するものである。
形成方法に関するものである。
従来の技術
半導体装置のパターンが微細化されるにつれて、電子ビ
ーム露光がパターン形成に採用されるようになった。ま
た、解像度の向上および基板の凹凸の影響の軽減を意図
し、レジストを多層構造とする配慮も払われている。さ
らに、多層構造レジスト膜を使用した電子ビーム露光に
おいては下層レジストの膜厚が大であると入射電子によ
り下層レジストが帯電し、電子ビームが曲げられて描画
パターンの位置ずれが発生するため、レジスト間に導電
性を持つシリコン（Ｓｉ ）薄膜を配置し、下層レジス
トの帯電を防止する対策が講じられている。
ーム露光がパターン形成に採用されるようになった。ま
た、解像度の向上および基板の凹凸の影響の軽減を意図
し、レジストを多層構造とする配慮も払われている。さ
らに、多層構造レジスト膜を使用した電子ビーム露光に
おいては下層レジストの膜厚が大であると入射電子によ
り下層レジストが帯電し、電子ビームが曲げられて描画
パターンの位置ずれが発生するため、レジスト間に導電
性を持つシリコン（Ｓｉ ）薄膜を配置し、下層レジス
トの帯電を防止する対策が講じられている。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の方法では、多層構造のレジスト間に本
来は不必要である導電性のＳｉ薄膜を形成しなければな
らず、また、Ｓ１薄膜の形成のためにプラズマＣＶＤあ
るいは蒸着などの処理を施す必要があり、これらの工程
が、塗布、熱処理工程などからなるホトレジスト工程と
は異質なものであるため工程が複雑化する問題があった
。
来は不必要である導電性のＳｉ薄膜を形成しなければな
らず、また、Ｓ１薄膜の形成のためにプラズマＣＶＤあ
るいは蒸着などの処理を施す必要があり、これらの工程
が、塗布、熱処理工程などからなるホトレジスト工程と
は異質なものであるため工程が複雑化する問題があった
。
問題点を解決するための手段
本発明は、このような問題点の排除を意図してなされた
ものであり、基板上に電子ビームレジスト膜と導電性高
分子薄膜を重ねて形成したのち熱処理、電子ビーム露光
処理を順次施し、次いで、前記導電性高分子薄膜を除去
し、こののち、前記電子ビームレジスト膜を現像して゛
パターンを形成する方法である。
ものであり、基板上に電子ビームレジスト膜と導電性高
分子薄膜を重ねて形成したのち熱処理、電子ビーム露光
処理を順次施し、次いで、前記導電性高分子薄膜を除去
し、こののち、前記電子ビームレジスト膜を現像して゛
パターンを形成する方法である。
作用
本発明のレジストパターンの形成方法によれば、Ｓｉ薄
膜を用いることなく帯電現象を防止することが可能とな
り、パターンの歪み、位置ずれのない高精度のレジスト
パターンが実現される。
膜を用いることなく帯電現象を防止することが可能とな
り、パターンの歪み、位置ずれのない高精度のレジスト
パターンが実現される。
実施例
以下に第１図〜第４図を参照して本発明のレジストパタ
ーンの形成方法について詳しく説明する。
ーンの形成方法について詳しく説明する。
第１図は、本発明のレジストパターンの形成方法の第１
の実施例を説明するための図であり、この方法において
は、先ず、半絶縁性ＧａＡ＋基板１の表面上に電子ビー
ムレジスト膜２としてポリメチルメタクリレート（ＰＭ
Ｍム）膜を０．５μｍの厚さで塗布し、１６０℃、３０
分のプリベークを行う。次いで、導電性高分子薄膜３−
とじて、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム膜ｔ０．
２μｍの厚さで形成し、こののち、１００’Ｃ１３９分
の熱処理を施す〔第１図＆〕。
の実施例を説明するための図であり、この方法において
は、先ず、半絶縁性ＧａＡ＋基板１の表面上に電子ビー
ムレジスト膜２としてポリメチルメタクリレート（ＰＭ
Ｍム）膜を０．５μｍの厚さで塗布し、１６０℃、３０
分のプリベークを行う。次いで、導電性高分子薄膜３−
とじて、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム膜ｔ０．
２μｍの厚さで形成し、こののち、１００’Ｃ１３９分
の熱処理を施す〔第１図＆〕。
次いで、所定領域を電子ビーム露光する。さらに、ポジ
型ホトレジスト用の有機アルカリ現像液を用いて導電性
高分子薄膜３を除去し、最後に、メチルイソブチルケト
ン（ＭＩＢＫ）現像液により電子ビームレジスト膜２を
現像してＰＭＭ人膜にパターン４を形成する〔第１図ｂ
〕。
型ホトレジスト用の有機アルカリ現像液を用いて導電性
高分子薄膜３を除去し、最後に、メチルイソブチルケト
ン（ＭＩＢＫ）現像液により電子ビームレジスト膜２を
現像してＰＭＭ人膜にパターン４を形成する〔第１図ｂ
〕。
このようにして形成されたパターンにおいては、パター
ン歪み、パターンの位置ずれは全く見られなかった。上
記と同じ半絶縁性ＧａＡｓ基板を用い、ポリスチレンス
ルホン酸アンモニウム膜を形成スることなく、電子ビー
ム露光、現像の処理を施して形成した電子ビームレジス
トパターンではパターン歪み、パターンの位置ずれが非
常に大きいことが確認された。なお、ポリスチレンスル
ホン酸アンモニウムは水溶性であるため、ＰＭＭＡ上に
容易に塗布できる。また、ＰＭＭム以外の各種レジスト
上に塗布しても、両者の境界付近で混合することなく、
塗布できる。また、ポリスチレンスルホン酸アンモニウ
ムは有機アルカリ系現像液で除去することができるだめ
、ＰＭＭムやその他の電子ビームレジストが影響を受け
ることはない。
ン歪み、パターンの位置ずれは全く見られなかった。上
記と同じ半絶縁性ＧａＡｓ基板を用い、ポリスチレンス
ルホン酸アンモニウム膜を形成スることなく、電子ビー
ム露光、現像の処理を施して形成した電子ビームレジス
トパターンではパターン歪み、パターンの位置ずれが非
常に大きいことが確認された。なお、ポリスチレンスル
ホン酸アンモニウムは水溶性であるため、ＰＭＭＡ上に
容易に塗布できる。また、ＰＭＭム以外の各種レジスト
上に塗布しても、両者の境界付近で混合することなく、
塗布できる。また、ポリスチレンスルホン酸アンモニウ
ムは有機アルカリ系現像液で除去することができるだめ
、ＰＭＭムやその他の電子ビームレジストが影響を受け
ることはない。
ところで、ポリスチレンスルホン酸アンモニウムの構造
は第２図で示すようにポリスチレンスルホン酸のアニオ
ン基と正電荷を帯びたアンモニウム基の塩とからなるも
のであって、イオン伝導性を有している。また、アンモ
ニウム基は、窒素と水素とから構成され、金属を含まな
いため、半導体基板を汚染するおそれがなく、半導体装
置の製造工程におけるレジストパターンの形成に特に好
適である。勿論、アンモニウム基以外の他の正電荷を帯
びた基を用いることもできる。
は第２図で示すようにポリスチレンスルホン酸のアニオ
ン基と正電荷を帯びたアンモニウム基の塩とからなるも
のであって、イオン伝導性を有している。また、アンモ
ニウム基は、窒素と水素とから構成され、金属を含まな
いため、半導体基板を汚染するおそれがなく、半導体装
置の製造工程におけるレジストパターンの形成に特に好
適である。勿論、アンモニウム基以外の他の正電荷を帯
びた基を用いることもできる。
第３図は、熱処理温度を変化させた場合のポリスチレン
スルホン酸アンモニウム膜のシート抵抗の変化とスパッ
タ蒸着で形成したＳ１膜のシート抵抗とを示した図であ
る。この図から明らかなように、ポリスチレンスルホン
酸アンモニウム膜のシート抵抗は、熱処理温度の上昇に
つれて高くなる。しかしながら、２００’Ｃの熱処理温
度では、６ Ｘ １０’Ω／口 のシート抵抗が得られ
ており、スパッタ蒸着で形成したＳｉ膜のシート抵抗よ
りもわずかに大きい程度である。したがって、電子ビー
ム露光時に入射する電子を放電させるのに十分な低い抵
抗値が得られており、入射電子が帯電することはない。
スルホン酸アンモニウム膜のシート抵抗の変化とスパッ
タ蒸着で形成したＳ１膜のシート抵抗とを示した図であ
る。この図から明らかなように、ポリスチレンスルホン
酸アンモニウム膜のシート抵抗は、熱処理温度の上昇に
つれて高くなる。しかしながら、２００’Ｃの熱処理温
度では、６ Ｘ １０’Ω／口 のシート抵抗が得られ
ており、スパッタ蒸着で形成したＳｉ膜のシート抵抗よ
りもわずかに大きい程度である。したがって、電子ビー
ム露光時に入射する電子を放電させるのに十分な低い抵
抗値が得られており、入射電子が帯電することはない。
第４図は、基板としてシリコン基板を用いるとともに、
この基板上に最上層がポリスチレンスルホン酸アンモニ
ウム膜である３層レジストを形成し、これをパターンす
る他の実施例を示す図である。
この基板上に最上層がポリスチレンスルホン酸アンモニ
ウム膜である３層レジストを形成し、これをパターンす
る他の実施例を示す図である。
この方法では、シリコン基板６を準備し、先ず、この上
に有機薄膜６としてノボラック系ポジ形レジスト膜を２
μｍの厚さに塗布し、２７０℃、３０分の熱処理を施す
。次いで、塗布シリコン酸化膜（ＳＯＧ）７を０．２
μ！１１の厚さに塗布し、２６０℃、３０分の熱処理を
施す。さらに、電子ビームレジスト２としてクロロメチ
ル化ポリスチレン膜を０．５μｍの厚さに塗布し、１３
０℃、３０分のプリベーク処理を施したのち、導電性高
分子薄膜３としてポリスチレンスルホン酸アンモニウム
膜を０．２μｍの厚さに塗布し、１００℃、３０分の熱
処理を施す〔第４図ａ〕。
に有機薄膜６としてノボラック系ポジ形レジスト膜を２
μｍの厚さに塗布し、２７０℃、３０分の熱処理を施す
。次いで、塗布シリコン酸化膜（ＳＯＧ）７を０．２
μ！１１の厚さに塗布し、２６０℃、３０分の熱処理を
施す。さらに、電子ビームレジスト２としてクロロメチ
ル化ポリスチレン膜を０．５μｍの厚さに塗布し、１３
０℃、３０分のプリベーク処理を施したのち、導電性高
分子薄膜３としてポリスチレンスルホン酸アンモニウム
膜を０．２μｍの厚さに塗布し、１００℃、３０分の熱
処理を施す〔第４図ａ〕。
次に、露光量６μＣ／ｃｒＩで電子ビーム露光を行った
のち、有機アルカリ現像液でポリスチレンスルホン酸ア
ンモニウム膜を除去し、さらに、酢酸イソアミルとエチ
ルセルソルブを１対４の割合で混合した現像液でクロロ
メチル化ポリスチレン膜２を現像して所定のパターン４
を形成する〔第４図ｂ〕。
のち、有機アルカリ現像液でポリスチレンスルホン酸ア
ンモニウム膜を除去し、さらに、酢酸イソアミルとエチ
ルセルソルブを１対４の割合で混合した現像液でクロロ
メチル化ポリスチレン膜２を現像して所定のパターン４
を形成する〔第４図ｂ〕。
最後に、クロロメチル化ポリスチレン膜２をマスクとし
てＧ ＨＦ、１０２プラズマエツチングにより塗布シリ
コン酸化膜７を選択的に除去し、さらに、塗布シリコン
酸化膜７をマスクとして０２ プラズマによるエツチ
ング処理を有機薄膜６に施すことによって、所定のパタ
ーン８を形成する〔第４図Ｃ〕。
てＧ ＨＦ、１０２プラズマエツチングにより塗布シリ
コン酸化膜７を選択的に除去し、さらに、塗布シリコン
酸化膜７をマスクとして０２ プラズマによるエツチ
ング処理を有機薄膜６に施すことによって、所定のパタ
ーン８を形成する〔第４図Ｃ〕。
このような過程を経て形成したパターンでは、±０．１
μｌ１１（３σ）の高い重ね合せ精度が得られた。なお
、導電性高分子薄膜を使用することなくパターンを形成
した場合には、帯電による位置ずれが生じるため、重ね
合せ精度が±０．７μｌ１１（３σ）と低下することが
確認された。
μｌ１１（３σ）の高い重ね合せ精度が得られた。なお
、導電性高分子薄膜を使用することなくパターンを形成
した場合には、帯電による位置ずれが生じるため、重ね
合せ精度が±０．７μｌ１１（３σ）と低下することが
確認された。
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、入射電子によるレジスト膜の
帯電を排除した電子ビーム露光が可能となり、このため
、電子ビームが曲げられることがなく、パターン歪みお
よびパターンの位置ずれのないレジストパターンを形成
することができる。また、導電性高分子薄膜の形成と除
去が容易で、しかも、この際に電子ビームレジストに悪
影響を及ぼすこと、基板を汚染することなどのおそれも
ない。
ーンの形成方法によれば、入射電子によるレジスト膜の
帯電を排除した電子ビーム露光が可能となり、このため
、電子ビームが曲げられることがなく、パターン歪みお
よびパターンの位置ずれのないレジストパターンを形成
することができる。また、導電性高分子薄膜の形成と除
去が容易で、しかも、この際に電子ビームレジストに悪
影響を及ぼすこと、基板を汚染することなどのおそれも
ない。
第１図ａおよびｂは本発明のレジストパターンの形成方
法によりレジストパターンが形成される過程を示す断面
図、第２図はポリスチレンスルホン酸アンモニウムの構
造を示す分子構造図、第３図は熱処理温度を変化させた
場合のポリスチレンスルホン酸アンモニウム膜のシート
抵抗の変化とスパッタ蒸着で形成しだＳｉ膜のシート抵
抗とを示した特性図、第４図ＩＬ −０は本発明のレジ
ストパターンの形成方法の他の実施例によりレジストパ
ターンが形成される過程を示す断面図である。 １・・・・・・半絶縁性ＧａＡｇ基板、２・・・・・・
電子ビームレジスト、３・・・・・・導電性高分子薄膜
、４・・・・・・パターン、６・・・・・・シリコン基
板、６・・・・・・有機薄膜、７・・・・・・塗布シリ
コン酸化膜、８・・・・・・パターン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３１ づン） ヌ発 王！ 五 ノ％ ＜ ′ｃノ’ｌ−＠
子ど−６しジ林 ３−傳完狂８８子傳腹 ダ、δ−−−へ′ターン
法によりレジストパターンが形成される過程を示す断面
図、第２図はポリスチレンスルホン酸アンモニウムの構
造を示す分子構造図、第３図は熱処理温度を変化させた
場合のポリスチレンスルホン酸アンモニウム膜のシート
抵抗の変化とスパッタ蒸着で形成しだＳｉ膜のシート抵
抗とを示した特性図、第４図ＩＬ −０は本発明のレジ
ストパターンの形成方法の他の実施例によりレジストパ
ターンが形成される過程を示す断面図である。 １・・・・・・半絶縁性ＧａＡｇ基板、２・・・・・・
電子ビームレジスト、３・・・・・・導電性高分子薄膜
、４・・・・・・パターン、６・・・・・・シリコン基
板、６・・・・・・有機薄膜、７・・・・・・塗布シリ
コン酸化膜、８・・・・・・パターン。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 第３１ づン） ヌ発 王！ 五 ノ％ ＜ ′ｃノ’ｌ−＠
子ど−６しジ林 ３−傳完狂８８子傳腹 ダ、δ−−−へ′ターン
Claims (2)
- （１）基板上に電子ビームレジスト膜と導電性高分子薄
膜を重ねて形成したのち、熱処理、電子ビーム露光処理
を順次施し、次いで、前記導電性高分子薄膜を除去し、
こののち、前記電子ビームレジスト膜を現像してパター
ン形成を行うことを特徴とするレジストパターンの形成
方法。 - （２）導電性高分子薄膜がポリスチレンスルホン酸アン
モニウム膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載のレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089541A JPH0795509B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | レジストパタ−ンの形成方法 |
| US07/602,930 US5139922A (en) | 1987-04-10 | 1990-10-25 | Method of making resist pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62089541A JPH0795509B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254729A true JPS63254729A (ja) | 1988-10-21 |
| JPH0795509B2 JPH0795509B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=13973674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62089541A Expired - Lifetime JPH0795509B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795509B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5019485A (en) * | 1988-10-13 | 1991-05-28 | Fujitsu Limited | Process of using an electrically conductive layer-providing composition for formation of resist patterns |
| EP0459255A2 (en) * | 1990-05-30 | 1991-12-04 | Hitachi, Ltd. | Method for suppression of electrification |
| JPH07176470A (ja) * | 1992-12-23 | 1995-07-14 | At & T Corp | 半導体素子のパターン化方法 |
| US5641715A (en) * | 1994-02-24 | 1997-06-24 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor IC device fabricating method |
| US6838384B2 (en) | 2000-02-21 | 2005-01-04 | Tdk Corporation | Thin-film patterning method, manufacturing method of thin-film device and manufacturing method of thin-film magnetic head |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54116883A (en) * | 1978-03-02 | 1979-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | Electron beam exposure method |
| JPS56125833A (en) * | 1980-03-07 | 1981-10-02 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Exposing method for electron beam |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62089541A patent/JPH0795509B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0795509B2 (ja) | 1995-10-11 |
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