JPH08272107A - レジストパターンの形成方法 - Google Patents
レジストパターンの形成方法Info
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- JPH08272107A JPH08272107A JP7141695A JP7141695A JPH08272107A JP H08272107 A JPH08272107 A JP H08272107A JP 7141695 A JP7141695 A JP 7141695A JP 7141695 A JP7141695 A JP 7141695A JP H08272107 A JPH08272107 A JP H08272107A
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- resist
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 基板１上に非感光性のネガ型フォトレジスト
材料よりなる下層レジスト塗膜２を形成した後、これと
相溶しない感光性のポジ型フォトレジスト材料よりなる
上層レジスト塗膜３を形成した後、上層レジスト塗膜３
に対する選択露光を行って、露光部３ａの現像液に対す
る溶解度を高める。その後、現像処理により、前記露光
部３ａを溶解させると共に、残存部３ｂをマスクとし
て、下層レジスト塗膜２をも溶解させる。そして、下層
レジスト塗膜２のエッジを残存部３ｂのエッジよりも後
退させると、下層レジスト塗膜２の残存部２ｂと上層レ
ジスト塗膜３の残存部３ｂよりなるレジストパターン６
がオーバーハング状となる。 【効果】 オーバーハング状の断面形状を有するレジス
トパターンを少ない工程数にて低コストに形成できる。
このため、リストオフ法による配線パターンの形成プロ
セスに費やすコストを著しく低減できる。
材料よりなる下層レジスト塗膜２を形成した後、これと
相溶しない感光性のポジ型フォトレジスト材料よりなる
上層レジスト塗膜３を形成した後、上層レジスト塗膜３
に対する選択露光を行って、露光部３ａの現像液に対す
る溶解度を高める。その後、現像処理により、前記露光
部３ａを溶解させると共に、残存部３ｂをマスクとし
て、下層レジスト塗膜２をも溶解させる。そして、下層
レジスト塗膜２のエッジを残存部３ｂのエッジよりも後
退させると、下層レジスト塗膜２の残存部２ｂと上層レ
ジスト塗膜３の残存部３ｂよりなるレジストパターン６
がオーバーハング状となる。 【効果】 オーバーハング状の断面形状を有するレジス
トパターンを少ない工程数にて低コストに形成できる。
このため、リストオフ法による配線パターンの形成プロ
セスに費やすコストを著しく低減できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるリフトオフ法
による配線のパターニングを行うに際して用いられるレ
ジストパターンを、少ない工程数で低コストに形成する
方法に関する。
による配線のパターニングを行うに際して用いられるレ
ジストパターンを、少ない工程数で低コストに形成する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体装置の製造プロセスにおい
て、配線パターンは、配線材料の成膜工程、フォトリソ
グラフィによるレジストパターンの形成工程、該レジス
トパターンをマスクとした配線材料のエッチング工程と
いった一連の処理によって形成されるのが一般的となっ
ている。その一方で、配線パターンのデザイン・ルール
が緩い場合や、有効なエッチング条件が知られていない
ような配線材料を用いる場合には、リフトオフ法を用い
たパターニングも行われている。
て、配線パターンは、配線材料の成膜工程、フォトリソ
グラフィによるレジストパターンの形成工程、該レジス
トパターンをマスクとした配線材料のエッチング工程と
いった一連の処理によって形成されるのが一般的となっ
ている。その一方で、配線パターンのデザイン・ルール
が緩い場合や、有効なエッチング条件が知られていない
ような配線材料を用いる場合には、リフトオフ法を用い
たパターニングも行われている。
【０００３】リフトオフ法とは、予め基板上にレジスト
パターンを形成してから、配線材料の被着を行い、その
後、レジストパターンをこの上に被着した配線材料膜と
共に除去（リフトオフ）することにより、基板上に被着
した配線材料膜のみを残すものである。このようにして
配線パターンを形成すると、配線材料膜に対するエッチ
ングを行う必要がない。
パターンを形成してから、配線材料の被着を行い、その
後、レジストパターンをこの上に被着した配線材料膜と
共に除去（リフトオフ）することにより、基板上に被着
した配線材料膜のみを残すものである。このようにして
配線パターンを形成すると、配線材料膜に対するエッチ
ングを行う必要がない。
【０００４】なお、リフトオフ法を行うためには、レジ
ストパターン上の配線材料膜と基板上の配線材料膜とを
分断することが必要である。また、レジストパターンの
除去を良好に行うために、レジストパターンを溶解可能
な剥離剤を用いること、および、レジストパターンの側
壁と基板上の配線材料膜との間に上記剥離剤の侵入路が
確保されることが必要となる。このため、レジストパタ
ーンの断面形状は、上部が迫り出し下部が後退した、い
わゆるオーバーハング状となされ、また、下部の後退部
の厚さが、基板上の配線材料膜の膜厚よりも厚く設定さ
れる。
ストパターン上の配線材料膜と基板上の配線材料膜とを
分断することが必要である。また、レジストパターンの
除去を良好に行うために、レジストパターンを溶解可能
な剥離剤を用いること、および、レジストパターンの側
壁と基板上の配線材料膜との間に上記剥離剤の侵入路が
確保されることが必要となる。このため、レジストパタ
ーンの断面形状は、上部が迫り出し下部が後退した、い
わゆるオーバーハング状となされ、また、下部の後退部
の厚さが、基板上の配線材料膜の膜厚よりも厚く設定さ
れる。
【０００５】オーバーハング状の断面形状を有するレジ
ストパターンを形成するためには、図７〜図１３に示さ
れるような方法が一般適に行われている。
ストパターンを形成するためには、図７〜図１３に示さ
れるような方法が一般適に行われている。
【０００６】先ず、図７に示されるように、基板１０１
上に、通常のポジ型フォトレジスト材料よりなる第１の
レジスト塗膜１０２を形成した後、図８に示されるよう
に、フォトマスクを用いることなく該第１のレジスト塗
膜１０２に対する全面露光を行う。これによって、第１
のレジスト塗膜１０２は、全面に亘って現像液に対する
溶解度が高くなる。
上に、通常のポジ型フォトレジスト材料よりなる第１の
レジスト塗膜１０２を形成した後、図８に示されるよう
に、フォトマスクを用いることなく該第１のレジスト塗
膜１０２に対する全面露光を行う。これによって、第１
のレジスト塗膜１０２は、全面に亘って現像液に対する
溶解度が高くなる。
【０００７】次に、図９に示されるように、上記第１の
レジスト塗膜１０２に対して、例えばＣＦ4 ガスを用い
たプラズマ処理を施すことにより、表面を硬化させて硬
化層１０３を形成し、その後、該硬化層１０３上に第１
のレジスト塗膜１０２と同一材料よりなる第２のレジス
ト塗膜１０４を形成する。なお、上記硬化層１０３が設
けられるのは、第１のレジスト塗膜１０２と第２のレジ
スト塗膜１０４とが混ざり合うことを防止するためであ
る。
レジスト塗膜１０２に対して、例えばＣＦ4 ガスを用い
たプラズマ処理を施すことにより、表面を硬化させて硬
化層１０３を形成し、その後、該硬化層１０３上に第１
のレジスト塗膜１０２と同一材料よりなる第２のレジス
ト塗膜１０４を形成する。なお、上記硬化層１０３が設
けられるのは、第１のレジスト塗膜１０２と第２のレジ
スト塗膜１０４とが混ざり合うことを防止するためであ
る。
【０００８】そして、図１０に示されるように、所望の
配線パターンに倣ったパターンを有するフォトマスク１
０５を用い、上述の第２のレジスト塗膜１０４に対する
選択露光を行う。これにより、第２のレジスト塗膜１０
４における露光部１０４ａでは、現像液に対する溶解度
が高くなる。続いて、現像液に浸すと、図１１に示され
るように、第２のレジスト塗膜１０４における露光部１
０４ａが現像液に溶解して、残存部（未露光部）１０４
ｂよりなるレジストパターンが形成される。なお、この
とき、第２のレジスト塗膜１０４の下地である硬化層１
０３が現像液に溶解しないことから、第１のレジスト塗
膜１０２の溶解も阻止される。
配線パターンに倣ったパターンを有するフォトマスク１
０５を用い、上述の第２のレジスト塗膜１０４に対する
選択露光を行う。これにより、第２のレジスト塗膜１０
４における露光部１０４ａでは、現像液に対する溶解度
が高くなる。続いて、現像液に浸すと、図１１に示され
るように、第２のレジスト塗膜１０４における露光部１
０４ａが現像液に溶解して、残存部（未露光部）１０４
ｂよりなるレジストパターンが形成される。なお、この
とき、第２のレジスト塗膜１０４の下地である硬化層１
０３が現像液に溶解しないことから、第１のレジスト塗
膜１０２の溶解も阻止される。
【０００９】その後、Ｏ2 ガスを用いたプラズマ処理を
行って、上述の残存部１０４ｂよりなるレジストパター
ン内に露出する硬化層１０３を除去し、図１２に示され
るように、第１のレジスト塗膜１０２を露出させる。さ
らに、再び現像液に浸すと、第１のレジスト塗膜１０２
は既に現像液に対する溶解度が高くなっていることか
ら、この第１のレジスト塗膜１０２が溶解する。そし
て、この第１のレジスト塗膜１０２のエッジを、この上
層に残る残存部１０４ｂよりも後退させたところで現像
を終了すると、図１３に示されるように、第１のレジス
ト塗膜１０２の残存部１０２ｂ、硬化層１０３、第２の
レジスト塗膜１０４の残存部１０４ｂとからなる、オー
バーハング状のレジストパターン１０６が形成される。
行って、上述の残存部１０４ｂよりなるレジストパター
ン内に露出する硬化層１０３を除去し、図１２に示され
るように、第１のレジスト塗膜１０２を露出させる。さ
らに、再び現像液に浸すと、第１のレジスト塗膜１０２
は既に現像液に対する溶解度が高くなっていることか
ら、この第１のレジスト塗膜１０２が溶解する。そし
て、この第１のレジスト塗膜１０２のエッジを、この上
層に残る残存部１０４ｂよりも後退させたところで現像
を終了すると、図１３に示されるように、第１のレジス
ト塗膜１０２の残存部１０２ｂ、硬化層１０３、第２の
レジスト塗膜１０４の残存部１０４ｂとからなる、オー
バーハング状のレジストパターン１０６が形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなレジストパターンの形成プロセスにおいては、第２
のレジスト塗膜１０４を形成するに先んじて、第１のレ
ジスト塗膜１０２の表面に硬化層１０３を形成するが、
第１のレジスト塗膜１０２に対する現像処理を行う際に
は、この硬化層１０３を選択的に除去しなければならな
い。しかも、硬化層１０３の形成および除去のいずれに
もプラズマ処理が必要である。このため、硬化層１０３
の使用は、レジストパターンの形成プロセスを非常に複
雑にしている。
うなレジストパターンの形成プロセスにおいては、第２
のレジスト塗膜１０４を形成するに先んじて、第１のレ
ジスト塗膜１０２の表面に硬化層１０３を形成するが、
第１のレジスト塗膜１０２に対する現像処理を行う際に
は、この硬化層１０３を選択的に除去しなければならな
い。しかも、硬化層１０３の形成および除去のいずれに
もプラズマ処理が必要である。このため、硬化層１０３
の使用は、レジストパターンの形成プロセスを非常に複
雑にしている。
【００１１】また、上述のレジストパターンの形成プロ
セスにおいては、半導体装置の製造プロセスの中でも多
大なコストがかかる露光工程を、第１のレジスト塗膜１
０２に対する全面露光と、第２のレジスト塗膜１０４に
対する選択露光との合計２回行う必要がある。
セスにおいては、半導体装置の製造プロセスの中でも多
大なコストがかかる露光工程を、第１のレジスト塗膜１
０２に対する全面露光と、第２のレジスト塗膜１０４に
対する選択露光との合計２回行う必要がある。
【００１２】このようにレジストパターンの形成プロセ
スが、複雑でコストもかかるものであると、本来、配線
材料に対するエッチングを行うことなしに配線パターン
を形成できる分だけ低コストとなるはずのリフトオフ法
の優位性を消失させることにもなる。
スが、複雑でコストもかかるものであると、本来、配線
材料に対するエッチングを行うことなしに配線パターン
を形成できる分だけ低コストとなるはずのリフトオフ法
の優位性を消失させることにもなる。
【００１３】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、単純なプロセスで、オーバー
ハング状の断面形成を有するレジストパターンを形成で
きる方法を提供することを目的とする。
て提案されたものであり、単純なプロセスで、オーバー
ハング状の断面形成を有するレジストパターンを形成で
きる方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るレジストパ
ターンの形成方法は、上述の目的を達成するために提案
されたものであり、基板上に、非感光性の下層レジスト
塗膜を形成した後、該下層レジスト塗膜上に、これと相
溶しない感光性の上層レジスト塗膜を形成するレジスト
塗膜形成工程と、前記上層レジスト塗膜に対する選択露
光を行って、該上層レジスト塗膜内に現像液に対する溶
解度が相対的に低い低溶解度領域と相対的に高い高溶解
度領域とからなる潜像を形成する露光工程と、現像液を
用いて、前記高溶解度領域を選択的に溶解させると共
に、低溶解度領域をマスクとして下層レジスト塗膜を、
そのパターン・エッジを該低溶解度領域のパターン・エ
ッジよりも後退させるごとく溶解させる現像工程とを経
ることにより、全体としてオーバーハング状の断面形状
を有するレジストパターンを形成するものである。
ターンの形成方法は、上述の目的を達成するために提案
されたものであり、基板上に、非感光性の下層レジスト
塗膜を形成した後、該下層レジスト塗膜上に、これと相
溶しない感光性の上層レジスト塗膜を形成するレジスト
塗膜形成工程と、前記上層レジスト塗膜に対する選択露
光を行って、該上層レジスト塗膜内に現像液に対する溶
解度が相対的に低い低溶解度領域と相対的に高い高溶解
度領域とからなる潜像を形成する露光工程と、現像液を
用いて、前記高溶解度領域を選択的に溶解させると共
に、低溶解度領域をマスクとして下層レジスト塗膜を、
そのパターン・エッジを該低溶解度領域のパターン・エ
ッジよりも後退させるごとく溶解させる現像工程とを経
ることにより、全体としてオーバーハング状の断面形状
を有するレジストパターンを形成するものである。
【００１５】ここで、「感光性」とは、露光工程また
は、その後の熱処理も含めた工程によって、現像液に対
する溶解度の変化を伴うレジスト反応が生じる性質であ
り、「非感光性」とは、上述のような工程によって上記
レジスト反応が生じない性質であると定義する。
は、その後の熱処理も含めた工程によって、現像液に対
する溶解度の変化を伴うレジスト反応が生じる性質であ
り、「非感光性」とは、上述のような工程によって上記
レジスト反応が生じない性質であると定義する。
【００１６】本発明は、２層のレジスト塗膜を形成後、
露光工程では、上層レジスト塗膜のみを感光させ、現像
工程では、下層レジスト塗膜までを溶解させることによ
って、２層構造のレジストパターンを形成するものであ
る。なお、上層レジスト塗膜における低溶解度領域をマ
スクとして下層レジスト塗膜を溶解させるためには、下
層レジスト塗膜の現像液に対する溶解度が、上層レジス
ト塗膜における低溶解度領域の溶解度よりも高いことが
必須となる。
露光工程では、上層レジスト塗膜のみを感光させ、現像
工程では、下層レジスト塗膜までを溶解させることによ
って、２層構造のレジストパターンを形成するものであ
る。なお、上層レジスト塗膜における低溶解度領域をマ
スクとして下層レジスト塗膜を溶解させるためには、下
層レジスト塗膜の現像液に対する溶解度が、上層レジス
ト塗膜における低溶解度領域の溶解度よりも高いことが
必須となる。
【００１７】このため、下層レジスト塗膜および上層レ
ジスト塗膜を構成する材料の組合せとしては、（１）上
層レジスト塗膜は感光性であるが、下層レジスト塗膜は
非感光性であること、（２）下層レジスト塗膜と上層レ
ジスト塗膜が混ざり合わないこと、（３）上層レジスト
塗膜における低溶解度領域よりも、下層レジスト塗膜の
方が現像液に対する溶解度が高いこと、といった３つの
条件を満たすものであればよい。
ジスト塗膜を構成する材料の組合せとしては、（１）上
層レジスト塗膜は感光性であるが、下層レジスト塗膜は
非感光性であること、（２）下層レジスト塗膜と上層レ
ジスト塗膜が混ざり合わないこと、（３）上層レジスト
塗膜における低溶解度領域よりも、下層レジスト塗膜の
方が現像液に対する溶解度が高いこと、といった３つの
条件を満たすものであればよい。
【００１８】上層レジスト塗膜の構成材料としては、従
来フォトレジスト材料として用いられてきたものがいず
れも使用でき、ノボラック系樹脂とナフトキノンジアジ
ド系等の光分解剤とからなるポジ型フォトレジスト材
料、環化ゴム系樹脂とビスアジド系の光架橋剤とからな
るネガ型フォトレジスト材料のいずれかであってもよ
い。また、アルカリに可溶なベース樹脂，光酸発生剤，
架橋剤よりなるネガ型３成分系、水酸基が保護されたア
ルカリに不溶なベース樹脂と光酸発生剤とからなるポジ
型２成分系、アルカリに可溶なベース樹脂，光酸発生
剤，溶解阻止剤よりなるポジ型３成分系等、各種化学増
幅系レジスト材料のいずれかであってもよい。なお、化
学増幅系レジスト材料に、溶解度の変化を伴う化学反応
を起こさせるには、露光露光後、熱処理を行うことが必
要となる。
来フォトレジスト材料として用いられてきたものがいず
れも使用でき、ノボラック系樹脂とナフトキノンジアジ
ド系等の光分解剤とからなるポジ型フォトレジスト材
料、環化ゴム系樹脂とビスアジド系の光架橋剤とからな
るネガ型フォトレジスト材料のいずれかであってもよ
い。また、アルカリに可溶なベース樹脂，光酸発生剤，
架橋剤よりなるネガ型３成分系、水酸基が保護されたア
ルカリに不溶なベース樹脂と光酸発生剤とからなるポジ
型２成分系、アルカリに可溶なベース樹脂，光酸発生
剤，溶解阻止剤よりなるポジ型３成分系等、各種化学増
幅系レジスト材料のいずれかであってもよい。なお、化
学増幅系レジスト材料に、溶解度の変化を伴う化学反応
を起こさせるには、露光露光後、熱処理を行うことが必
要となる。
【００１９】一方、下層レジスト塗膜の構成材料は、上
層レジスト塗膜との関係が上述した条件を満たすもので
あれば特に限定されないが、従来公知のフォトレジスト
材料に含有されるアルカリに火曜なベース樹脂を用いて
好適である。即ち、例えば環化ゴム系樹脂、クレゾール
ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂等より
選ばれる１種を用いて好適である。また、上記ベース樹
脂には他の成分が含まれていてもよい。例えば、架橋剤
か光酸発生剤の少なくとも一方を欠くネガ型３成分系化
学増幅系レジスト材料や、同じく溶解阻止剤か光酸発生
剤の少なくとも一方を欠くポジ型３成分系化学増幅系レ
ジスト材料は、露光および熱処理を行っても、溶解度の
変化を伴うレジスト反応を起こさないため、下層レジス
ト塗膜として使用可能である。
層レジスト塗膜との関係が上述した条件を満たすもので
あれば特に限定されないが、従来公知のフォトレジスト
材料に含有されるアルカリに火曜なベース樹脂を用いて
好適である。即ち、例えば環化ゴム系樹脂、クレゾール
ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂等より
選ばれる１種を用いて好適である。また、上記ベース樹
脂には他の成分が含まれていてもよい。例えば、架橋剤
か光酸発生剤の少なくとも一方を欠くネガ型３成分系化
学増幅系レジスト材料や、同じく溶解阻止剤か光酸発生
剤の少なくとも一方を欠くポジ型３成分系化学増幅系レ
ジスト材料は、露光および熱処理を行っても、溶解度の
変化を伴うレジスト反応を起こさないため、下層レジス
ト塗膜として使用可能である。
【００２０】なお、下層レジスト塗膜を構成する樹脂
は、上層レジスト塗膜と混ざり合わないような樹脂であ
ることが好ましい。
は、上層レジスト塗膜と混ざり合わないような樹脂であ
ることが好ましい。
【００２１】上述したような条件に基づいて実用性重視
に選択を行うと、下層レジスト塗膜を環化ゴム系樹脂を
ベース樹脂とし架橋剤を含まないネガ型フォトレジスト
材料より構成し、上層レジスト塗膜をノボラック系樹脂
をベース樹脂とするポジ型フォトレジスト材料より構成
する組合せが特に好適である。
に選択を行うと、下層レジスト塗膜を環化ゴム系樹脂を
ベース樹脂とし架橋剤を含まないネガ型フォトレジスト
材料より構成し、上層レジスト塗膜をノボラック系樹脂
をベース樹脂とするポジ型フォトレジスト材料より構成
する組合せが特に好適である。
【００２２】ところで、以上のようにして形成されるレ
ジストパターンは、リフトオフ法による配線形成用のマ
スク・パターンとして用いられて好適である。この場
合、上述のレジストパターンをこの上に被着する配線材
料膜と共にリフトオフするために、このレジストパター
ンの下部と基板上に被着された配線材料膜との間に剥離
剤の侵入路を確保することが必要となる。このため、前
記下層レジスト塗膜の膜厚は、前記基板上に後に被着さ
れる配線材料膜の膜厚よりも厚くなるように設定され
る。
ジストパターンは、リフトオフ法による配線形成用のマ
スク・パターンとして用いられて好適である。この場
合、上述のレジストパターンをこの上に被着する配線材
料膜と共にリフトオフするために、このレジストパター
ンの下部と基板上に被着された配線材料膜との間に剥離
剤の侵入路を確保することが必要となる。このため、前
記下層レジスト塗膜の膜厚は、前記基板上に後に被着さ
れる配線材料膜の膜厚よりも厚くなるように設定され
る。
【００２３】なお、この配線材料の種類は特に限定され
ず、従来公知の材料のいずれであってもよい。但し、リ
フトオフ法においては配線材料のカバレージが良好でな
い方がよいため、該配線材料は、蒸着法、スパッタリン
グ法等によって成膜されることが好ましい。
ず、従来公知の材料のいずれであってもよい。但し、リ
フトオフ法においては配線材料のカバレージが良好でな
い方がよいため、該配線材料は、蒸着法、スパッタリン
グ法等によって成膜されることが好ましい。
【００２４】
【作用】本発明を適用すると、オーバーハング状の断面
形状を有するレジストパターンを少ない工程数にて低コ
ストに形成できる。
形状を有するレジストパターンを少ない工程数にて低コ
ストに形成できる。
【００２５】具体的には、上下のレジスト塗膜の間に従
来のような硬化層を形成する必要がないため、該硬化層
を選択的に除去する工程も不要となる。また、露光工程
では、上層レジスト塗膜のみを感光させ、現像工程で
は、上層レジスト塗膜および下層レジスト塗膜の両者を
連続的に溶解させることができるため、露光工程も現像
工程も１回ずつで済む。
来のような硬化層を形成する必要がないため、該硬化層
を選択的に除去する工程も不要となる。また、露光工程
では、上層レジスト塗膜のみを感光させ、現像工程で
は、上層レジスト塗膜および下層レジスト塗膜の両者を
連続的に溶解させることができるため、露光工程も現像
工程も１回ずつで済む。
【００２６】このため、本発明を適用してレジストパタ
ーンを形成すれば、リフトオフ法による配線パターンの
形成プロセスに費やすコストを著しく低減できる。
ーンを形成すれば、リフトオフ法による配線パターンの
形成プロセスに費やすコストを著しく低減できる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明に係るレジストパターンの形成
方法を適用した具体的な実施例について説明する。本実
施例では、リフトオフ法によって配線パターンを形成す
るために、オーバーハング状の断面形状を有するレジス
トパターンを形成した。
方法を適用した具体的な実施例について説明する。本実
施例では、リフトオフ法によって配線パターンを形成す
るために、オーバーハング状の断面形状を有するレジス
トパターンを形成した。
【００２８】以下、図１〜図４を用いてレジストパター
ンの形成プロセスについて説明する。
ンの形成プロセスについて説明する。
【００２９】先ず、図１に示されるように、基板１上
に、光架橋剤（ビスアジド）を含有しない環化ゴム系樹
脂よりなるフォトレジスト材料を塗布することにより、
下層レジスト塗膜２を形成した後、該下層レジスト塗膜
２上に、感光基としてナフトキノンジアジドが結合され
たクレゾールノボラック系樹脂よりなるポジ型フォトレ
ジスト材料を塗布することにより、上層レジスト塗膜３
を形成した。なお、下層レジスト塗膜２の膜厚は、後に
成膜する配線層の膜厚よりも大きくなるように設定し
た。
に、光架橋剤（ビスアジド）を含有しない環化ゴム系樹
脂よりなるフォトレジスト材料を塗布することにより、
下層レジスト塗膜２を形成した後、該下層レジスト塗膜
２上に、感光基としてナフトキノンジアジドが結合され
たクレゾールノボラック系樹脂よりなるポジ型フォトレ
ジスト材料を塗布することにより、上層レジスト塗膜３
を形成した。なお、下層レジスト塗膜２の膜厚は、後に
成膜する配線層の膜厚よりも大きくなるように設定し
た。
【００３０】次に、図２に示されるように、所望の配線
パターンに倣ったパターンを有するフォトマスク８を用
い、上層レジスト塗膜３に対する選択露光を行った。こ
れにより、上層レジスト塗膜３における露光部３ａで
は、現像液に対する溶解度が相対的に高まった。
パターンに倣ったパターンを有するフォトマスク８を用
い、上層レジスト塗膜３に対する選択露光を行った。こ
れにより、上層レジスト塗膜３における露光部３ａで
は、現像液に対する溶解度が相対的に高まった。
【００３１】続いて、例えばテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシドを含有する通常のポジ型フォトレジスト用
の現像液を用いて、このウェハに対する現像処理を行う
と、先ず、上層レジスト塗膜３のうち露光部３ａが現像
液に溶解した。これにより、図３に示されるように、上
層レジスト塗膜３に開口部４が形成され、残存部３ｂの
みよりなるレジストパターンが形成された。そして、こ
の後も現像処理を続けたところ、上述の上層レジスト塗
膜３の残存部３ｂをマスクとして下層レジスト塗膜２が
溶解した。そして、下層レジスト塗膜２のエッジが上層
レジスト塗膜３の残存部３ｂよりも後退し、下層レジス
ト塗膜２の開口部５が上層レジスト塗膜３の前記開口部
４よりも大きくなったところで、現像処理を終了した。
これにより、図４に示されるように、上層レジスト塗膜
３の残存部３ｂと下層レジスト塗膜２の残存部２ｂとか
らなるレジストパターン６がオーバーハング状の断面形
状に形成された。
ヒドロキシドを含有する通常のポジ型フォトレジスト用
の現像液を用いて、このウェハに対する現像処理を行う
と、先ず、上層レジスト塗膜３のうち露光部３ａが現像
液に溶解した。これにより、図３に示されるように、上
層レジスト塗膜３に開口部４が形成され、残存部３ｂの
みよりなるレジストパターンが形成された。そして、こ
の後も現像処理を続けたところ、上述の上層レジスト塗
膜３の残存部３ｂをマスクとして下層レジスト塗膜２が
溶解した。そして、下層レジスト塗膜２のエッジが上層
レジスト塗膜３の残存部３ｂよりも後退し、下層レジス
ト塗膜２の開口部５が上層レジスト塗膜３の前記開口部
４よりも大きくなったところで、現像処理を終了した。
これにより、図４に示されるように、上層レジスト塗膜
３の残存部３ｂと下層レジスト塗膜２の残存部２ｂとか
らなるレジストパターン６がオーバーハング状の断面形
状に形成された。
【００３２】上述のようにしてレジストパターン６を形
成すると、下層レジスト塗膜２と上層レジスト塗膜３と
の間に硬化層を形成する必要がなく、また、露光工程、
現像工程が１回ずつで済んだ。
成すると、下層レジスト塗膜２と上層レジスト塗膜３と
の間に硬化層を形成する必要がなく、また、露光工程、
現像工程が１回ずつで済んだ。
【００３３】なお、硬化層を形成する必要がなかったの
は、下層レジスト塗膜２が環化ゴム系樹脂よりなるのに
対し、上層レジスト塗膜３はクレゾールノボラック系樹
脂を主成分とするために、両者が混ざり合わなかったか
らである。
は、下層レジスト塗膜２が環化ゴム系樹脂よりなるのに
対し、上層レジスト塗膜３はクレゾールノボラック系樹
脂を主成分とするために、両者が混ざり合わなかったか
らである。
【００３４】また、露光工程、現像工程が１回ずつで済
んだのは、露光工程では、上層レジスト塗膜３のみを感
光させ、現像工程では、上層レジスト塗膜３および下層
レジスト塗膜２の両者を溶解させることができたからで
ある。
んだのは、露光工程では、上層レジスト塗膜３のみを感
光させ、現像工程では、上層レジスト塗膜３および下層
レジスト塗膜２の両者を溶解させることができたからで
ある。
【００３５】ところで、以上のようにして形成されたレ
ジストパターン６は、以下に説明するようにして、リフ
トオフ法による配線のパターニングに用いた。
ジストパターン６は、以下に説明するようにして、リフ
トオフ法による配線のパターニングに用いた。
【００３６】具体的には、上述のようにしてレジストパ
ターン６が形成されたウェハに対して、スパッタリング
法によるＡｌ系配線材料の成膜を行った。これにより、
図５に示されるように、配線層７が、レジストパターン
６にマスクされていない領域における基板１上と、レジ
ストパターン６上とに形成された。
ターン６が形成されたウェハに対して、スパッタリング
法によるＡｌ系配線材料の成膜を行った。これにより、
図５に示されるように、配線層７が、レジストパターン
６にマスクされていない領域における基板１上と、レジ
ストパターン６上とに形成された。
【００３７】ここで、基板１上へ被着した配線層７は、
上層レジスト塗膜３の残存部３ｂよりなるパターンにて
その被着領域が規制されたものであるため、該残存部３
ｂよりもエッジが後退した下層レジスト塗膜２の残存部
２ｂには接触しない。また、下層レジスト塗膜２の膜厚
は配線層７の膜厚よりも大きく設定されているため、該
配線層７が上層レジスト塗膜３に接触することもない。
即ち、基板１上の配線層７は、レジストパターン６の側
壁との間に隙間が形成された状態にて形成された。
上層レジスト塗膜３の残存部３ｂよりなるパターンにて
その被着領域が規制されたものであるため、該残存部３
ｂよりもエッジが後退した下層レジスト塗膜２の残存部
２ｂには接触しない。また、下層レジスト塗膜２の膜厚
は配線層７の膜厚よりも大きく設定されているため、該
配線層７が上層レジスト塗膜３に接触することもない。
即ち、基板１上の配線層７は、レジストパターン６の側
壁との間に隙間が形成された状態にて形成された。
【００３８】そして、上述のようにして配線層７が形成
されたウェハに対して、ジメチルスルホキシドを含有す
る通常のポジ型フォトレジスト用の剥離剤を用いて、剥
離処理を施したところ、上述した基板１上の配線層７と
レジストパターン６の側壁との隙間に剥離剤が浸透し
て、レジストパターン６が溶解し、該レジストパターン
６がこの上面に堆積している配線層７と共に基板１から
剥離された。これにより、図６に示されるように、基板
１上には、該基板１上に直接付着した配線層７のみが残
され、所望の配線パターンが得られた。
されたウェハに対して、ジメチルスルホキシドを含有す
る通常のポジ型フォトレジスト用の剥離剤を用いて、剥
離処理を施したところ、上述した基板１上の配線層７と
レジストパターン６の側壁との隙間に剥離剤が浸透し
て、レジストパターン６が溶解し、該レジストパターン
６がこの上面に堆積している配線層７と共に基板１から
剥離された。これにより、図６に示されるように、基板
１上には、該基板１上に直接付着した配線層７のみが残
され、所望の配線パターンが得られた。
【００３９】以上、本発明に係るレジストパターンの形
成方法について説明したが、本発明は上述の実施例に限
定されるものではない。例えば、下層レジスト塗膜２お
よび上層レジスト塗膜３を構成する材料の他、配線層を
構成する材料や現像液および剥離剤の種類、ウェハの構
成等を、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜、変形変
更することが可能である。
成方法について説明したが、本発明は上述の実施例に限
定されるものではない。例えば、下層レジスト塗膜２お
よび上層レジスト塗膜３を構成する材料の他、配線層を
構成する材料や現像液および剥離剤の種類、ウェハの構
成等を、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜、変形変
更することが可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明を
適用すると、オーバーハング状の断面形状を有するレジ
ストパターンを少ない工程数にて低コストに形成でき
る。
適用すると、オーバーハング状の断面形状を有するレジ
ストパターンを少ない工程数にて低コストに形成でき
る。
【００４１】このため、本発明を適用してレジストパタ
ーンを形成すれば、リフトオフ法による配線パターンの
形成プロセスに費やすコストを著しく低減できる。
ーンを形成すれば、リフトオフ法による配線パターンの
形成プロセスに費やすコストを著しく低減できる。
【図１】基板上に下層レジスト塗膜および上層レジスト
塗膜が形成されたウェハの状態を示す模式的断面図であ
る。
塗膜が形成されたウェハの状態を示す模式的断面図であ
る。
【図２】図１のウェハにおいて、上層レジスト塗膜に対
する選択露光が行われている状態を示す模式的断面図で
ある。
する選択露光が行われている状態を示す模式的断面図で
ある。
【図３】図２のウェハにおいて、上層レジスト塗膜の現
像処理が終了した状態を示す模式的断面図である。
像処理が終了した状態を示す模式的断面図である。
【図４】図３のウェハにおいて、下層レジスト塗膜の現
像処理が終了した状態を示す模式的断面図である。
像処理が終了した状態を示す模式的断面図である。
【図５】図４のウェハにおいて、配線層の成膜が行われ
た状態を示す模式的断面図である。
た状態を示す模式的断面図である。
【図６】図５のウェハにおいて、レジストパターンの剥
離処理が施された状態を示す模式的断面図である。
離処理が施された状態を示す模式的断面図である。
【図７】従来法によるレジストパターンの形成プロセス
を示すものであり、基板上に第１のレジスト塗膜が形成
されたウェハの状態を示す模式的断面図である。
を示すものであり、基板上に第１のレジスト塗膜が形成
されたウェハの状態を示す模式的断面図である。
【図８】図７のウェハにおいて、第１のレジスト塗膜に
対する全面露光が行われている状態を示す模式的断面図
である。
対する全面露光が行われている状態を示す模式的断面図
である。
【図９】図８のウェハにおいて、第１のレジスト塗膜表
面を硬化層に変質させた後、第２のレジスト塗膜が形成
された状態を示す模式的断面図である。
面を硬化層に変質させた後、第２のレジスト塗膜が形成
された状態を示す模式的断面図である。
【図１０】図９のウェハにおいて、第２のレジスト塗膜
に対する選択露光が行われている状態を示す模式的断面
図である。
に対する選択露光が行われている状態を示す模式的断面
図である。
【図１１】図１０のウェハにおいて、第２のレジスト塗
膜に対する現像処理が施された状態を示す模式的断面図
である。
膜に対する現像処理が施された状態を示す模式的断面図
である。
【図１２】図１１のウェハにおいて、硬化層の除去が行
われた状態を示す模式的断面図である。
われた状態を示す模式的断面図である。
【図１３】図１２のウェハにおいて、第１のレジスト塗
膜に対する現像処理が施された状態を示す模式的断面図
である。
膜に対する現像処理が施された状態を示す模式的断面図
である。
１ 基板 ２ 下層レジスト塗膜 ３ 上層レジスト塗膜 ６ レジストパターン ７ 配線層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７３ 21/3205 ５７６ 21/88 Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に、非感光性の下層レジスト塗膜
を形成した後、該下層レジスト塗膜上に、これと相溶し
ない感光性の上層レジスト塗膜を形成するレジスト塗膜
形成工程と、 前記上層レジスト塗膜に対する選択露光を行って、該上
層レジスト塗膜内に現像液に対する溶解度が相対的に低
い低溶解度領域と相対的に高い高溶解度領域とからなる
潜像を形成する露光工程と、 現像液を用いて、前記高溶解度領域を選択的に溶解させ
ると共に、低溶解度領域をマスクとして下層レジスト塗
膜を、そのパターン・エッジを該低溶解度領域のパター
ン・エッジよりも後退させるごとく溶解させる現像工程
とを経ることにより、 全体としてオーバーハング状の断面形状を有するレジス
トパターンを形成することを特徴とするレジストパター
ンの形成方法。 - 【請求項２】 前記下層レジスト塗膜が、環化ゴム系樹
脂をベース樹脂とし架橋剤を含まないネガ型フォトレジ
スト材料よりなり、前記上層レジスト塗膜が、ノボラッ
ク系樹脂をベース樹脂とするポジ型フォトレジスト材料
よりなることを特徴とする請求項１記載のレジストパタ
ーンの形成方法。 - 【請求項３】 前記レジストパターンをリフトオフ法に
よる配線形成用のマスク・パターンとして用いるため
に、前記下層レジスト塗膜の膜厚を前記基板上に被着さ
れる配線材料膜の膜厚よりも厚く設定しておくことを特
徴とする請求項１記載のレジストパターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7141695A JPH08272107A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | レジストパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7141695A JPH08272107A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | レジストパターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08272107A true JPH08272107A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13459900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7141695A Pending JPH08272107A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | レジストパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08272107A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006165328A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジストパターンの形成方法 |
| US7319070B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-01-15 | Fujitsu Limited | Semiconductor device fabrication method |
| JP2008158007A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-10 | Jsr Corp | ２層積層膜およびこれを用いたパターン形成方法 |
| KR100975717B1 (ko) * | 2007-06-15 | 2010-08-12 | 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 | 기상성장장치와 기상성장방법 |
| JP2011209350A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Toray Ind Inc | 液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法、液晶表示装置用カラーフィルタおよび液晶表示装置 |
| CN111856888A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-30 | 儒芯微电子材料（上海）有限公司 | 一种增强密集图形光刻分辨率的方法 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP7141695A patent/JPH08272107A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006165328A (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-22 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジストパターンの形成方法 |
| US7319070B2 (en) | 2005-03-31 | 2008-01-15 | Fujitsu Limited | Semiconductor device fabrication method |
| JP2008158007A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-10 | Jsr Corp | ２層積層膜およびこれを用いたパターン形成方法 |
| KR100975717B1 (ko) * | 2007-06-15 | 2010-08-12 | 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 | 기상성장장치와 기상성장방법 |
| JP2011209350A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Toray Ind Inc | 液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法、液晶表示装置用カラーフィルタおよび液晶表示装置 |
| CN111856888A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-10-30 | 儒芯微电子材料（上海）有限公司 | 一种增强密集图形光刻分辨率的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021022 |