DE4126635A1 - METHOD FOR FORMING A MICRO PATTERN BELOW THE RESOLUTION LIMIT OF A PHOTOLITHOGRAPHIC PROCESS - Google Patents
METHOD FOR FORMING A MICRO PATTERN BELOW THE RESOLUTION LIMIT OF A PHOTOLITHOGRAPHIC PROCESSInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Mikromusters unterhalb der Auflösungsgrenze eines photolithographischen Prozesses, bei dem ein deutliches Mikromuster unterhalb der Auflösungsgrenze durch Trockenätzen einer durch Photolithographie unvollkommen hergestellten Photoresistmaske hergestellt wird.The invention relates to a method for forming a Micro pattern below the resolution limit of a photolithographic process, in which a clear Micro pattern below the resolution limit Dry etching one imperfect by photolithography manufactured photoresist mask.
16M DRAM (dynamischer Schreib-/Lese-Speicher) mit einem 0,5 µm Konstruktionsmaß sind zur Vorbereitung kommerzieller Anwendung hergestellt worden und haben in den letzten Jahren den Leistungstest überstanden und werden bald zur Massenproduktion durch beschleunigte Herstellung erhältlich sein. Gleichzeitig mit dieser Entwicklung fokussieren sich die Überlegungen auf die folgenden Generationen von 64M DRAM und 256M DRAM. Die für 64M DRAM und 256M DRAM notwendigen Konstruktionsmaße sind 0,3 bis 0,4 µm und entsprechend 0,2 µm. Folglich ist es ziemlich sicher, daß die Entwicklung dieser folgenden Generationen von DRAM mit höherer Packungsdichte von der Entwicklung hoch auf lösender Photolithographischer Techniken abhängt, welche zur Bildung von Mikromustern unterhalb der Halbmikrometerdimension fähig sind.16M DRAM (dynamic random access memory) with one Construction dimensions of 0.5 µm are in preparation have been manufactured and used in commercial applications passed the performance test in recent years and will soon be accelerated to mass production Manufacturing be available. Simultaneously with this The development focus is on the considerations following generations of 64M DRAM and 256M DRAM. The for 64M DRAM and 256M DRAM are necessary design dimensions 0.3 to 0.4 µm and correspondingly 0.2 µm. Hence it is pretty sure the development of these following Generations of DRAM with higher packing density from the Development high on solvent photolithographic Techniques that depend on the formation of micro-patterns below the half-micron dimension.
Während der Verarbeitung von 0,5 µm DRAM-Einrichtungen sind die in der photolithographischen Technik verwendeten Wellenlängen von der g-Linie (436nm) zur kürzeren Wellenlänge der i-Linie (365nm) fortgeschritten Außerdem wurde ein Photolack mit hoher Auf lösungskonstante, welcher gewöhnlich für die g-Linie und die i-Linie verwendet wird, oder ein chemisch verstärkter Photolack für die Photolithographischen Verfahren vorgestellt. Zusätzlich wurde zum Erzielen eines hohen Kontrastverhältnisses die Bildungstechnik einer Multiniveauphotolackstruktur anstelle einer Einzelphotolackstruktur eingeführt.During the processing of 0.5 µm DRAM devices are those in photolithographic technology used wavelengths from the g-line (436nm) to shorter wavelength of the i-line (365nm) advanced In addition, a high-resist photoresist On solution constant, which is usually for the g-line and the i-line is used, or a chemical reinforced photoresist for the photolithographic Procedure presented. In addition, to achieve one high contrast ratio the education technique of a Multi-level photoresist structure instead of one Single photoresist structure introduced.
Nachteilig beim Anwenden dieser Verfahren bei 0,5 µm ist, daß das Beugungsphänomen des Lichts bei den photolithographischen Techniken die Bildung eines Mikromusters mit Linienbreite und Abstand unterhalb von 0,4 µm verhindert. Deshalb werden gegenwärtig KrF-Excimerlaser mit einer Wellenlänge von 248 nm, ArF-Excimerlaser mit 193 nm und ähnliche zur Herstellung von 64M DRAM mit einer Merkmalsgröße von 0,4 bis 0,3 µm eingeführt. Weiterhin ist die Forschung zur Bildung eines Mikromusters unterhalb des Halb-Mikrometerniveaus unter Verwendung eines Elektronenstrahls oder von Röntgenstrahlen ein Bereich auf dem intensiv geforscht wird. Es ergibt sich, daß notwendigerweise infolge dieser Aktivitäten, die verbreitet verwendeten Vorrichtungen zur Herstellung von 0,5 µm-Einrichtungen durch teure neue Einrichtungen ersetzt werden.A disadvantage of using these methods at 0.5 µm is that the diffraction phenomenon of light in the the formation of a photolithographic techniques Micro pattern with line width and spacing below 0.4 µm prevented. Therefore be present KrF excimer laser with a wavelength of 248 nm, ArF excimer laser with 193 nm and the like for production of 64M DRAM with a feature size of 0.4 to 0.3 µm introduced. Furthermore, the research to form a Micropattern below the half micron level below Using an electron beam or X-rays an area on which intensively researched becomes. It turns out that necessarily as a result of this Activities, the widely used devices for Manufacture of 0.5 µm devices through expensive new ones Facilities to be replaced.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bildung eines Mikromusters unterhalb der Auflösungsgrenze eines photolithographischen Verfahrens bereitzustellen, mit dem ein Mikromuster mit 0,35 µm gebildet werden kann sind konventionelle photolithographische Techniken oder Apparate, die bisher zur Bildung von 0,5 µm-Einrichtungen verwendet werden, zu ersetzen. It is therefore an object of the present invention Process for forming a micro pattern below the Limit of resolution of a photolithographic process provide a micro pattern with 0.35 µm are conventional photolithographic techniques or apparatus used so far used to form 0.5 µm devices replace.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bildung eines Mikromusters unterhalb der Auflösungsgrenze eines photolithographischen Verfahrens bereitzustellen, das wirtschaftlich zur Bildung von 0,35 µm-Mikromustern beiträgt, ohne die konventionellen photolithographischen Apparate, die Einrichtungen von 0,5 µm bilden, zu ersetzen.Furthermore, it is an object of the invention to provide a method for Formation of a micro pattern below the resolution limit to provide a photolithographic process, the economical way to form 0.35 µm micropatterns contributes without the conventional photolithographic Replace devices forming devices of 0.5 µm.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bildung eines Mikromusters unterhalb der Auflösungsgrenze eines photolithographischen Verfahrens bereitzustellen, mit dessen Hilfe Mikromuster für folgende Generationen von Einrichtungen mit höherer Packungsdichte unter Verwendung der allgemein bekannten Photolithographischen Apparate möglich ist.Furthermore, it is an object of the invention to provide a method for Formation of a micro pattern below the resolution limit to provide a photolithographic process, with the help of micropatterns for the following generations of Devices with higher packing density are used the well-known photolithographic apparatus is possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe umfaßt das Verfahren zur Bildung
des Mikromusters unterhalb der Auflösungsgrenze eines
Photolithographischen Verfahrens die folgenden
Verfahrensschritte:
Auftragen einer Photoresistschicht auf einem zu ätzenden
Material;
Belichten der Photoresistschicht unter Verwendung einer
Maske, auf der ein Muster mit einer Linienbreite und
Abstand unterhalb der Auflösungsgrenze der
Photoresistschicht gebildet ist, und
Entwicklung der belichteten Photoresistschicht, um Rillen
in der Mantelfläche der belichteten Photoresistschicht zu
bilden;
Auffüllen der Rillen mit einem den Ätzvorgang aufhaltenden
Material, welches resistent gegen Sauerstoffreaktives
Ionenätzen ist;
Ätzen der Photoresistschicht durch Sauerstoffreaktives
Ionenätzen unter Verwendung das den Ätzvorgang hemmenden
als Maske in die Rillen eingefüllten Materials; und
Ätzen des zu ätzenden Materials unter Verwendung des
Musters, welches durch die Photoresistschicht gebildet und
durch den sauerstoffreaktiven Ionenätzprozeß geformt ist,
als Maske.To achieve this object, the process for forming the micro pattern below the resolution limit of a photolithographic process comprises the following process steps: applying a photoresist layer on a material to be etched;
Exposing the photoresist layer using a mask on which a pattern having a line width and spacing below the resolution limit of the photoresist layer is formed, and
Developing the exposed photoresist layer to form grooves in the outer surface of the exposed photoresist layer;
Filling the grooves with a material that stops the etching process and is resistant to oxygen-reactive ion etching;
Etching the photoresist layer by means of oxygen-reactive ion etching using the etching process-inhibiting material filled into the grooves as a mask; and
Etching the material to be etched using the pattern formed by the photoresist layer and shaped by the oxygen reactive ion etching process as a mask.
Folglich, da ein Mikromuster unterhalb der Auflösungsgrenze für folgende Generationen unter Verwendung von konventionellen Vorrichtungen zur Photolithographie ohne deren Ersetzung gebildet werden kann, ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung eines Mikromusters sehr wirtschaftlich und überwindet die Auflösungsgrenze.Consequently, since a micro pattern is below the Resolution limit for subsequent generations Use of conventional devices for Photolithography are formed without their replacement can, the inventive method for forming a Micro pattern very economical and overcomes that Resolution limit.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.The invention is based on an advantageous Embodiment based on that in the drawing attached figures explained and described.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine grafische Darstellung der Linienbreiten linearität einer Maskenmustergröße gegenüber einer Photoresistmaskengröße; FIG. 1 is a graph showing the line widths linearity of a mask pattern size with respect to a photoresist mask size;
Fig. 2A bis 2D eine SEM (Scanning Electron Micrograph) Photographie von Mustern mit Linienbreiten und Abständen von 0,5 µm, 0,45 µm, 0,4 µm und 0,35 µm, falls die i-Linie (NA = 0,45) verwendet wird, und Figs. 2A to 2D is a SEM (Scanning Electron Micrograph) photograph of patterns having line widths and spacings of 0.5 microns, 0.45 microns, 0.4 micron and 0.35 micron, if the i-line (NA = 0, 45) is used, and
Fig. 3A bis 3G ein Verfahren zur Herstellung eines Mikromusters unterhalb der Auflösungsgrenze eines photolithographischen Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. FIGS. 3A to 3G a process for producing a micropattern below the resolution limit of a photolithographic method of the present invention.
In Fig. 1 ist ein Graph zur Darstellung der Linienbreitenlinearität von Maskenmustergrößen gegenüber Photoresistmustergrößen dargestellt, der aus praktischen Anwendungen erhalten wurde. Wie in Fig. 1 gezeigt, wurde das Photoresistmuster in allen konventionellen Photoresistverfahren und für alle praktischen Anwendungen vollständig für Maskenmuster von einer Größe von 1 µm bis hinunter zu 0,6 µm übertragen. Allerdings wächst das Photoresistmuster von 0,5 bis 0,4 µm gegenüber der Maskenmustergröße, wobei eine Photoresistmaske unterhalb 0,4 µm nicht gebildet wird.In Fig. 1 is a graph showing the linearity of line width is shown by mask pattern sizes to photoresist pattern sizes were obtained for practical applications. As shown in Fig. 1, the photoresist pattern was completely transferred in all conventional photoresist processes and for all practical applications for mask patterns from a size of 1 µm down to 0.6 µm. However, the photoresist pattern grows from 0.5 to 0.4 µm compared to the mask pattern size, and a photoresist mask below 0.4 µm is not formed.
In den Fig. 2A bis 2D sind SEM-Photographien von in der Praxis hergestellten Photoresistmusterkonfigurationen dargestellt. Die Linienbreiten und Abstände jedes auf der Maske geformten Musters sind 0,5 µm, 0,45 µm, 0,4 µm und 0,35 µm. Wie in Fig. 2D zu erkennen ist, ist bei einer Linienbreite und Abstand von 0,35 µm das Muster unvollkommen.In FIGS. 2A to 2D SEM photographs are shown of manufactured in practice photoresist pattern configurations. The line widths and spaces of each pattern formed on the mask are 0.5 µm, 0.45 µm, 0.4 µm and 0.35 µm. As can be seen in FIG. 2D, the pattern is imperfect with a line width and spacing of 0.35 μm.
Bei der Erfindung wird, wenn das Muster unvollkommen und wie dargestellt unterhalb der Auflösungsgrenze ist, das unvollständig gebildete Muster mit einem organischen/ inorganischen Material unter Ausnahme eines Photoresist bedeckt. Darauf wird die resultierende Oberfläche durch einen Rückätzprozeß eingeebnet. Dann wird die aus dem Photoresist gebildete untere Schicht durch Trockenätzen entfernt, wobei das organische/inorganische Material, welches während des Rückätzprozesses nicht entfernt wurde, als Maske verwendet wird. Dadurch wird ein unvollständiges Muster vollständig gebildet. D.h., daß gemäß der Erfindung ein Mikromuster unterhalb der Auflösungsgrenze gebildet werden kann, bei dem ein unvollständiges Muster, unterhalb der Auflösungsgrenze und mit fehlender Linienbreitenlinearität durch die Beschränkungen der konventionellen Photolithographischen Einrichtungen und Verfahren durch einen Rückätzprozeß und durch Trockenätzen des Photoresists vervollständigt wird.In the invention, if the pattern is imperfect and as shown below the resolution limit, that incompletely formed patterns with a organic / inorganic material with the exception of one Covered photoresist. Then the resulting The surface is leveled by an etch-back process. Then becomes the lower layer formed from the photoresist removed by dry etching, the organic / inorganic material, which during the The etch back process was not removed as a mask is used. This will make an incomplete pattern completely formed. That is, according to the invention Micropattern formed below the resolution limit with an incomplete pattern, below the resolution limit and with missing Linewidth linearity due to the limitations of the conventional photolithographic equipment and Process by an etch back process and by Dry etching of the photoresist is completed.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3A bis 3G ausführlich beschrieben.The invention will now be described in detail with reference to Figs. 3A to 3G.
In Fig. 3A wird ein zu ätzendes Material, z. B. ein Halbleitersubstrat 10, mit einer Photoresistschicht 11 mit vorbestimmter Dicke bedeckt. In diesem Fall kann das Material zur Bildung der Photoresistschicht 11 ein hoch auflösendes Photoresist, wie z. B. Naphthoguinon-Verbindungen und Novolac-Harze sein, wobei die letzteren Harze z. B. TSMR-V3 (Tokyo-Ohka-Kgyo, Co.), PFR GX100 (Nippon Synthetic Chemical Industry Co.), FH-6300 (Fuji Hunt, Co.) und MCPR 3000 (Mitsubishi Chemical Co.) für die g-Linie (436 nm) und für die i-Linie (365 nm), TSMR-365 i und TSMR-i1100 (Tokyo-Ohka-Kogvo, Co.) sind. Ein chemisch verstärktes Photoresist kann ebenfalls verwendet werden.In Fig. 3A, a material to be etched, e.g. B. a semiconductor substrate 10 , covered with a photoresist layer 11 having a predetermined thickness. In this case, the material for forming the photoresist layer 11 may be a high-resolution photoresist, such as. B. naphthoguinone compounds and novolac resins, the latter resins e.g. B. TSMR-V3 (Tokyo-Ohka-Kgyo, Co.), PFR GX100 (Nippon Synthetic Chemical Industry Co.), FH-6300 (Fuji Hunt, Co.) and MCPR 3000 (Mitsubishi Chemical Co.) for the g- Line (436 nm) and for the i line (365 nm), TSMR-365 i and TSMR-i1100 (Tokyo-Ohka-Kogvo, Co.). A chemically amplified photoresist can also be used.
In Fig. 3B wird die Photoresistschicht 11 durch eine Maske 15 belichtet. Auf dieser ist ein Muster geformt mit Linienbreite und Abstand unterhalb der Auflösungsgrenze der Photoresistschicht 11. Entsprechend der Photoresisttypen wird während der Belichtung ein g-Linien-Stepper, ein i-Linien-Stepper, ein Breitband-(250 nm bis 460 nm)-Stepper, ein Elektronenstrahlbelichtungsmeßgerät, ein Röntgenstrahlbelichtungsmeßgerät oder ein Excimer-Laser-Stepper verwendet. Es ist allgemein bekannt, daß mit den gegenwärtig verwendeten g-Linien-Steppern (NA = 0.45) die Auflösungsgrenze 0,45 µm, 0,40 µm bei einem i-Linien-Stepper (NA = 0.45) und 0,35 µm bei einem Excimer-Laser-Stepper (NA = 0.45) ist. Folglich, wenn der g-Linien-Stepper (NA = 0.45) verwendet wird, wird die Linienbreite und der Abstand auf 0,3 µm herabgesetzt und bei einem Excimer-Laser-Stepper (NA = 0.45) wird sie auf 0,2 µm herabgesetzt. Kurz gesagt, ist ein unvollkommenes Muster gemäß der vorliegenden Erfindung ausreichend, vorausgesetzt, daß es eine erwünschte Linienbreite (0,35 µm) und Abstand auf der Mantelfläche der Photoresistschicht aufweist.In Fig. 3B, the photoresist layer 11 is exposed through a mask 15. A pattern is formed on this with line width and spacing below the resolution limit of the photoresist layer 11 . Depending on the types of photoresist, a g-line stepper, an i-line stepper, a broadband (250 nm to 460 nm) stepper, an electron beam exposure meter, an X-ray exposure meter or an excimer laser stepper is used during the exposure. It is generally known that with the g-line steppers currently used (NA = 0.45) the resolution limit is 0.45 µm, 0.40 µm for an i-line stepper (NA = 0.45) and 0.35 µm for one Excimer laser stepper (NA = 0.45). Consequently, when the g-line stepper (NA = 0.45) is used, the line width and the distance are reduced to 0.3 µm and with an excimer laser stepper (NA = 0.45) it is reduced to 0.2 µm . In short, an imperfect pattern is sufficient in accordance with the present invention provided that it has a desired line width (0.35 µm) and spacing on the surface of the photoresist layer.
In Fig. 3C wird die belichtete Photoresistschicht 11 belichtet, um das unvollkommene Muster 14 mit Rillen 13 mit bestimmter Linienbreite und Abstand auf der Mantelfläche der Photoresistschicht 11 zu bilden.In Fig. 3C, the exposed photoresist layer 11 is exposed to form the imperfect pattern 14 with grooves 13 with a certain line width and distance on the outer surface of the photoresist layer 11 .
In Fig. 3D bedeckt eine Schicht eines ätzhemmenden Materials 12 mit vorbestimmter Dicke die Photoresistschicht 11, in der die Rillen 13 gebildet sind. Durch die Bedeckung erhält man eine im wesentlichen ebene Oberfläche. In diesem Fall hat das ätzhemmende Material eine gegenüber der Photoresistschicht 11 beim Trockenätzverfahren unterschiedliche Ätzrate. Beispielsweise, falls ein sauerstoffreaktives Ionenätzverfahren zum Ätzen der Photoresistschicht 11 verwendet wird, ist das Material ein gegenüber dem sauerstoffreaktiven Ionenätzen resistentes Material, wie z. B. ein aufgeschleudertes Glas (Spin-On-Glass, SOG), eine TEOS (Tetra-Ethyl-Ortho-Silicat) -Schicht oder eine PE-Oxid (Plasma Enhanced Oxid) -Schicht. Wird eine SOG-Schicht als ätzhemmendes Material verwendet, ist es von Vorteil, die Photoresistschicht 11 bei einer bestimmten Temperatur und für eine optimale Zeitdauer zu erhitzen und zu härten, bevor die SOG-Schicht aufgetragen wird. Bezüglich der Dicke des ätzhemmenden Material ist es ausreichend, wenn diese ungefähr mehr als 3000 Å im Falle der SOG-Schicht und mehr als ungefähr 1000 Å im Falle der TEOS-Schicht oder der PE-Oxid-Schicht beträgt.In FIG. 3D, a layer of an etching-inhibiting material 12 with a predetermined thickness covers the photoresist layer 11 in which the grooves 13 are formed. The covering gives an essentially flat surface. In this case, the etching-inhibiting material has a different etching rate than the photoresist layer 11 in the dry etching process. For example, if an oxygen-reactive ion etching method is used to etch the photoresist layer 11 , the material is a material that is resistant to the oxygen-reactive ion etching, such as B. a spin-on-glass (SOG), a TEOS (tetra-ethyl-orthosilicate) layer or a PE-oxide (plasma enhanced oxide) layer. If an SOG layer is used as the etching-inhibiting material, it is advantageous to heat and harden the photoresist layer 11 at a certain temperature and for an optimal period of time before the SOG layer is applied. With regard to the thickness of the caustic inhibiting material, it is sufficient if it is approximately more than 3000 Å in the case of the SOG layer and more than approximately 1000 Å in the case of the TEOS layer or the PE oxide layer.
In Fig. 3E wird die Schicht des ätzhemmenden Materials 12 durch ein reaktives Ionenätzverfahren geätzt, welches gut zum selektiven Ätzen der Schicht des ätzhemmenden Materials verwendet werden kann. Auf diese Weise wird das ätzhemmende Material bis zur Oberfläche der Photoresistschicht 11 entfernt, verbleibt aber in den Rillen 13.In FIG. 3E, the layer of caustic material 12 is etched by a reactive ion etching process that can be used to selectively etch the layer of caustic material. In this way, the caustic inhibiting material is removed up to the surface of the photoresist layer 11 , but remains in the grooves 13 .
In Fig. 3F wird die Photoresistschicht 11 trocken geätzt durch ein reaktives Ionenätzverfahren unter Verwendung des in die Rillen 13 eingefüllten ätzhemmenden Materials 12 als Maske. Auf diese Weise wird das erwünschte Mikromuster unterhalb der Auflösungsgrenze gebildet.In Fig. 3F, the photoresist layer 11 is dry etched by a reactive ion etching method using the filled in the grooves 13 etch-retarding material 12 as a mask. In this way, the desired micro pattern is formed below the resolution limit.
In Fig. 3G wird das zu ätzende Material, d. h. das Halbleitersubstrat, unter Verwendung des oben erhaltenen Mikromusters als Maske geätzt und auf diese Weise das beabsichtigte, endgültige Mikromuster erhalten.In Fig. 3G, the material to be etched, ie the semiconductor substrate, is etched using the micropattern obtained above as a mask, and in this way the intended final micropattern is obtained.
Das folgende Beispiel soll an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung verdeutlichen.The following example is based on an embodiment clarify the invention.
Eine Photoresistschicht aus TSMR-i110 0 (Tokyo-Ohka-Kogyo, Co.) wird auf einem Halbleitersubstrat aufgetragen. Die Auflösungsgrenze der TSMR-i1100 ist ungefähr 0,5 µm. A photoresist layer made of TSMR-i110 0 (Tokyo-Ohka-Kogyo, Co.) is applied on a semiconductor substrate. The The resolution limit of the TSMR-i1100 is approximately 0.5 µm.
Dann wird ein i-Linien-(365 nm)-Stepper mit einer numerischen Apertur von 0,45 zur Belichtung der Photoresistschicht unter Verwendung einer Maske mit einem Muster mit einer Linienbreite und Abstand von 0,3 µm verwendet. Als Ergebnis der Entwicklung der belichteten Photoresistschicht werden Rillen mit einer Breite von 0,35 µm in der Mantelfläche der Photoresistschicht gebildet.Then an i-line (365 nm) stepper with a numerical aperture of 0.45 for exposure of the Photoresist layer using a mask with a Pattern with a line width and spacing of 0.3 µm used. As a result of the development of the exposed Photoresist layer are grooves with a width of 0.35 µm in the outer surface of the photoresist layer educated.
Die mit Rillen versehene Photoresistschicht wird in einem Plattenofen bei 200° für 60 Sekunden erhitzt und gehärtet.The grooved photoresist layer is in a plate oven heated at 200 ° for 60 seconds and hardened.
Darauffolgend wird eine SOG-Schicht mit einer Dicke von 5000 Å auf der Photoresistschicht aufgetragen und diese dann bei 180° für 60 Sekunden erhitzt und gehärtet.Subsequently, an SOG layer with a thickness of 5000 Å on the photoresist layer and this then heated and hardened at 180 ° for 60 seconds.
Die getemperte SOG-Schicht wird bis auf die Oberfläche der Photoresistschicht abgeätzt und verbleibt nur in den Rillen. Zum Abätzen wird ein reaktives Ionenätzverfahren mit Kohlenstofftetrafluorid (CF4) als Hauptbestandteil durchgeführt.The annealed SOG layer is etched down to the surface of the photoresist layer and only remains in the grooves. For etching, a reactive ion etching process with carbon tetrafluoride (CF 4 ) as the main component is carried out.
Die Photoresistschicht wird durch sauerstoffreaktives Ionenätzen mit der die Rillen füllenden SOG-Schicht als Maske geätzt. Schließlich wird ein Mikromuster unterhalb der Auflösungsgrenze erhalten, mit einer Linienbreite und einem Abstand von 0,3 µm.The photoresist layer is made by oxygen reactive Ion etching with the one filling the grooves SOG layer etched as a mask. Eventually receive a micro pattern below the resolution limit, with a line width and a distance of 0.3 µm.
Wie vorstehend beschrieben, erhält man gemäß der Erfindung ein gegenüber dem Mikromuster bei der Auflösungsgrenze durch konventionelle photolithographische Einrichtungen und Verfahren gebildeten Muster ein feineres Muster, das unter Verwendung der bekannten Einrichtungen und Verfahren vervollständigt wird. Das Verfahren zur Bildung des Mikromusters gemäß der Erfindung ist sehr wirtschaftlich. Beispielsweise kann die Technik und die Einrichtung zur Bildung eines 0,5 µm-Mikromusters, das zur Herstellung von 16M DRAM verwendet wird, auch zur Bildung eines 64M DRAM mit einem 0,35 µm-Mikromuster eingesetzt werden. Außerdem ist es gemäß der Erfindung möglich, die Bildung von 0,2 µm-Mikromustern zu ermöglichen, die für 256M DRAM unter Verwendung eines 0,35 µm-Excimer-Laser-Steppers nötig sind.As described above, according to the Invention compared to the micro pattern in the Resolution limit by conventional photolithographic devices and methods formed pattern a finer pattern that under Use of the known facilities and methods is completed. The process of forming the Micro pattern according to the invention is very economical. For example, the technology and the device for Formation of a 0.5 µm micropattern to be used in the manufacture of 16M DRAM is also used to form a 64M DRAM with a 0.35 µm micro pattern can be used. It is also possible according to the invention, the formation of 0.2 µm micro patterns to allow for 256M DRAM using a 0.35 µm excimer laser stepper are necessary.
Claims (10)
Auftragen einer Photoresistschicht (11) auf einem zu ätzenden Material (10);
Belichten der Photoresistschicht (11) unter Verwendung einer Maske auf der ein Muster mit einer Linienbreite und Abstand unterhalb der Auflösungsgrenze der Photoresistschicht gebildet wird, und
Entwickeln der belichteten Photoresistschicht zur Bildung von Rillen (13) auf der Mantelfläche der belichteten Photoresistschicht (11);
Auffüllen der Rillen (13) mit einem ätzhemmenden Material (12), welches resistent gegenüber dem Sauerstoffreaktiven Ionenätzen ist;
Ätzen der Photoresistschicht (11) durch sauerstoffreaktives Ätzen unter Verwendung des ätzhemmenden, in die Rillen (13) eingefüllten Materials (12) als Maske und
Ätzen des zu ätzenden Materials (10) unter Verwendung des Musters als Maske, welches von der Photoresistschicht gebildet und durch das sauerstoffreaktive Ionenätzverfahren geformt wird.1. A method for producing a micro pattern below the resolution limit of a photolithographic method with the following steps:
Applying a photoresist layer ( 11 ) on a material ( 10 ) to be etched;
Exposing the photoresist layer ( 11 ) using a mask on which a pattern is formed with a line width and distance below the resolution limit of the photoresist layer, and
Developing the exposed photoresist layer to form grooves ( 13 ) on the outer surface of the exposed photoresist layer ( 11 );
Filling the grooves ( 13 ) with an etching-inhibiting material ( 12 ) which is resistant to the oxygen-reactive ion etching;
Etching of the photoresist layer ( 11 ) by oxygen-reactive etching using the etching-inhibiting material ( 12 ) filled into the grooves ( 13 ) as a mask and
Etching the material ( 10 ) to be etched using the pattern as a mask, which is formed by the photoresist layer and is formed by the oxygen-reactive ion etching process.
Auftragen einer Photoresistschicht (11) auf das zu ätzende Material (10);
Belichten der Photoresistschicht (11) unter Verwendung einer Maske, auf der ein Muster mit einer Linienbreite und Abstand unterhalb der Auflösungsgrenze der Photoresistschicht (11) gebildet ist und
Entwickeln der belichteten Photoresistschicht, um Rillen (13) in der Mantelfläche der belichteten Photoresistschicht (11) zu bilden;
Bedecken der Rillen (13) aufweisenden Photoresistschicht (11) mit einem ätzhemmenden Material (12), welches gegenüber einem ersten Trockenätzschritt resistent ist, bis zu einer vorbestimmten Dicke und zum Erzielen einer ebenen Oberfläche;
Ätzen des ätzhemmenden Materials (12) durch einen zweiten Trockenätzschritt bis zur Oberfläche der Photoresistschicht (11), wobei die Rillen (13) nicht geätzt werden;
Ätzen der Photoresistschicht (11) durch ein sauerstoffreaktives Ionenätzverfahren unter Verwendung des die Rillen (13) füllenden ätzhemmenden Materials (12) als Maske, und
Ätzen des zu ätzenden Materials (10) unter Verwendung des Musters als Maske, welches durch die Photoresistschicht gebildet und durch das sauerstoffreaktive Ionenätzverfahren geformt ist. 9. A method for forming a micro pattern below the resolution limit of a photolithographic method, comprising the following steps:
Applying a photoresist layer ( 11 ) to the material ( 10 ) to be etched;
Exposing the photoresist layer ( 11 ) using a mask on which a pattern with a line width and distance below the resolution limit of the photoresist layer ( 11 ) is formed and
Developing the exposed photoresist layer to form grooves ( 13 ) in the outer surface of the exposed photoresist layer ( 11 );
Covering the grooves ( 13 ) having the photoresist layer ( 11 ) with an etching-inhibiting material ( 12 ), which is resistant to a first dry etching step, up to a predetermined thickness and to achieve a flat surface;
Etching the etching-inhibiting material ( 12 ) through a second dry etching step up to the surface of the photoresist layer ( 11 ), the grooves ( 13 ) not being etched;
Etching the photoresist layer ( 11 ) by an oxygen-reactive ion etching method using the etching inhibiting material ( 12 ) filling the grooves ( 13 ) as a mask, and
Etching the material ( 10 ) to be etched using the pattern as a mask, which is formed by the photoresist layer and is formed by the oxygen-reactive ion etching process.
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