FR2672138A1 - Method of forming a micropattern below the limit of resolution of a photolithographic process - Google Patents

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Abstract

Method of forming a micropattern below the limit of resolution of a photolithographic process including the steps consisting in applying a layer of photosensitive varnish (11) to a material to be etched (10), exposing the layer of photosensitive varnish (11) by using a mask on which a pattern is formed having a line width and a spacing below the limit of resolution of the layer of photosensitive varnish (11), developing the exposed layer of photosensitive varnish in order to form grooves (13) on the surfaces of the exposed layer of photosensitive varnish, filling the grooves (13) with a material preventing etching (12), resistant to reactive ionic etching with oxygen, etching the layer of photosensitive varnish (11) by reactive ionic etching with oxygen, using the material preventing the etching (12) filling the grooves (13) as a mask, and etching the material by using the pattern which consists of a layer of photosensitive varnish and formed by the etching process, as mask.

Description

Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique.Method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process.

La présente invention a trait à un procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique, dans lequel un micromotif net, au-dessous de la limite de résolution, est formé par gravure à sec d'un motif de vernis photosensible imparfait durant une photolithographie. The present invention relates to a method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process, in which a sharp micropattern, below the resolution limit, is formed by dry etching d '' an imperfect photosensitive varnish pattern during photolithography.

Des DRAM 16M selon une règle de conception de 0,5gm, fabriquées en préparation à une application commerciale, ont subi l'essai de performances ces dernières années, et seront bientôt disponibles avec un délai pour une fabrication en série. Conjointement à cette tendance, des études sont concentrées sur les générations suivantes de
DRAM 64M et DRAM 256M. La règle de conception nécessaire pour des DRAM 64M et DRAM 256M est 0,3 à 0,4 Rm et 0,2 Fm, respectivement. Ainsi, il est raisonnablement certain que le développement de ces générations suivantes de DRAM possédant des densités d'enregistrement supérieures dépend du développement de techniques photolithographiques à résolution élevée qui sont capables de former un micromotif au-dessous des dimensions du demi-micron.
DRAM 16M according to a design rule of 0.5gm, manufactured in preparation for a commercial application, have undergone the performance test in recent years, and will soon be available with a delay for mass production. In conjunction with this trend, studies are focused on the next generations of
DRAM 64M and DRAM 256M. The design rule required for DRAM 64M and DRAM 256M is 0.3 to 0.4 Rm and 0.2 Fm, respectively. Thus, it is reasonably certain that the development of these following generations of DRAMs with higher recording densities depends on the development of high resolution photolithographic techniques which are capable of forming a micropattern below the dimensions of half a micron.

Durant le traitement de dispositifs DRAM 0,sium, la longueur d'onde utilisée dans une technique photolithographique progresse de la raie g (436 nm) à la raie i de longueur plus courte (365 nm). Egalement, un vernis photosensible à résolution élevée constante qui est couramment utilisé pour la raie g et la raie i, ou un vernis photosensible du type chimiquement amplifié, ont été présentés pour le processus photolithographique. De plus, la technique de formation d'une structure de vernis photosensible à niveaux multiples au lieu d'une unique structure de vernis photosensible a été introduite pour obtenir un rapport de contraste élevé.  During the processing of DRAM 0 devices, sium, the wavelength used in a photolithographic technique progresses from the g line (436 nm) to the shorter i line (365 nm). Also, a constant high resolution photosensitive varnish which is commonly used for the g line and the i line, or a photosensitive varnish of the chemically amplified type, have been presented for the photolithographic process. In addition, the technique of forming a multi-level photosensitive varnish structure instead of a single photosensitive varnish structure was introduced to obtain a high contrast ratio.

Cependant, le traitement de ces dispositifs à 0,5#m, le phénomène de diffraction de la lumière dans la technique photolithographique empêche la formation d'un micromotif avec une largeur de trait et un espacement audessous de 0,4#m. Par conséquent, des lasers à excimire KrF de longueur d'onde de 248 nm, des lasers à excib~ere ArF de 193 nm, et analogues sont présentement introduits pour fabriquer des DRAM 64M avec une dimension caractéristique de 0,4 à 0,3 Rm. De plus, la recherche pour former un micromotif au-dessous du niveau du demi-micron utilisant un faisceau d'électrons ou des rayons X, faisant l'objet d'une intense activité, est nécessairement suivie par le remplacement d'appareils couramment utilisés pour créer des dispositifs de 0,5 gm par de nouveaux appareils coûteux. However, the treatment of these devices at 0.5 # m, the phenomenon of light diffraction in the photolithographic technique prevents the formation of a micropattern with a line width and a spacing below 0.4 # m. Therefore, KrF excimer lasers with a wavelength of 248 nm, ArF excib ~ ere lasers with 193 nm, and the like are presently introduced to manufacture 64M DRAMs with a characteristic dimension of 0.4 to 0.3 Rm. In addition, research to form a micropattern below the level of half a micron using an electron beam or X-rays, subject to intense activity, is necessarily followed by the replacement of devices commonly used to create 0.5 gm devices by expensive new devices.

La présente invention a pour but de proposer un procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique, pouvant former un micromotif à 0,35 gm, sans modifier les techniques ou appareils photolithographiques utilisés pour la formation de dispositifs de 0,5pu.  The object of the present invention is to propose a method for forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process, which can form a micropattern at 0.35 gm, without modifying the photolithographic techniques or apparatuses used for the formation of 0.5pu devices.

Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique, qui soit économique grâce à la formation d'un micromotif de 0,35 gm sans remplacer les appareils photolithographiques classiques qui forment des dispositifs de 0,5 Rm.  Another object of the present invention is to provide a method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process, which is economical thanks to the formation of a micropattern of 0.35 gm without replacing conventional photolithographic devices which form 0.5 Rm devices.

Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique, pouvant former un micromotif pour des générations suivantes de dispositifs ayant des densités d'enregistre ment supérieures en utilisant des appareils photolithographiques d'utilisation courante. Another object of the present invention is to provide a method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process, which can form a micropattern for subsequent generations of devices having higher recording densities. using commonly used photolithographic devices.

Afin d'atteindre ces buts ainsi que d'autres, on prévoit un procédé de formation d'un micromotif audessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique comportant les étapes consistant à
appliquer une couche de vernis photosensible sur un matériau à graver
exposer la couche de vernis photosensible en utilisant un masque sur lequel un motif est formé possédant une largeur de trait et un espacement au-dessous de la limite de résolution de la couche de vernis photosensible, et développer la couche de vernis photosensible exposée pour former des gorges sur les surfaces de la couche de vernis photosensible exposée
remplir les gorges d'un matériau empêchant une gravure résistant à une gravure ionique réactive à l'oxygene;;
graver la couche de vernis photosensible par gravure ionique réactive à l'oxygène, en utilisant le matériau empêchant une gravure remplissant les gorges en tant que masque ; et
graver le matériau à graver en utilisant le motif qui est constitué d'une couche de vernis photosensible et former par le processus de gravure ionique réactive à l'oxygène, en tant que masque.
In order to achieve these and other goals, there is provided a method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process comprising the steps of
apply a layer of photosensitive varnish on a material to be etched
exposing the photosensitive varnish layer using a mask on which a pattern is formed having a line width and spacing below the resolution limit of the photosensitive varnish layer, and developing the exposed photosensitive varnish layer to form grooves on the surfaces of the exposed photosensitive varnish layer
fill the grooves with a material preventing etching resistant to ionic etching reactive with oxygen;
etching the photosensitive varnish layer by oxygen reactive ion etching, using the etching preventing material filling the grooves as a mask; and
etching the material to be etched using the pattern which consists of a layer of photosensitive varnish and forming by the process of ionic etching reactive with oxygen, as a mask.

Par conséquent, puisqu'un micromotif au-dessous de la limite de résolution de générations suivantes peut être formé en utilisant des dispositifs photolithographiques classiques sans avoir à les remplacer, le procédé de formation d'un micromotif selon la présente invention est très économique et dépasse la limite de résolution. Therefore, since a micropattern below the resolution limit of subsequent generations can be formed using conventional photolithographic devices without having to replace them, the process of forming a micropattern according to the present invention is very economical and exceeds the resolution limit.

D'autres buts et avantages de la présente inven tion ressortiront de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés, sur lesquels
la Figure 1 est un graphique représentant la linéarité de la largeur de trait d'une dimension de motif de masque en fonction de la dimension d'un motif de vernis photosensible
les Figures 2A à 2M sont des photographies SEM
(Microphotographies au microscope électronique à balayage) de motifs dont les largeurs de trait et les espacements sont 0,5 tjm, 0,45 Rm, 0,4 tjm et 0,35 Rm, respectivement, lorsque la raie i (NA = 0,45) est utilisée ; et
les Figures 3A à 3G représentent un processus de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la présente invention.
Other objects and advantages of the present invention will emerge from the description which follows with reference to the accompanying drawings, in which
Figure 1 is a graph showing the linearity of the line width of a mask pattern dimension as a function of the dimension of a photosensitive varnish pattern
Figures 2A to 2M are SEM photographs
(Scanning electron micrographs) of patterns with line widths and spacings of 0.5 tjm, 0.45 Rm, 0.4 tjm and 0.35 Rm, respectively, when line i (NA = 0, 45) is used; and
Figures 3A to 3G show a process of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to the present invention.

La Figure 1 est un graphique représentant la linéarité de la largeur de trait de la dimension d'un motif de masque en fonction d'un motif de vernis photosensible qui a été obtenue en application pratique. Comme représenté sur la Figure 1, le motif de vernis photosensible dans un processus de vernis photosensible classique a été, pour toutes les applications pratiques, complètement transféré pour des motifs de masque allant de 1,0 jim à 0,6 ijm. Cependant, le motif de vernis photosensible de 0,5 à 0,4 Rm augmentait par rapport à la dimension du motif de masque, tandis que le motif de vernis photosensible n'est pas formé au-dessous de 0,4 #m.  Figure 1 is a graph showing the linearity of the line width of the dimension of a mask pattern as a function of a photosensitive varnish pattern which has been obtained in practical application. As shown in Figure 1, the photosensitive varnish pattern in a conventional photosensitive varnish process was, for all practical applications, completely transferred for mask patterns ranging from 1.0 µm to 0.6 µm. However, the photosensitive varnish pattern from 0.5 to 0.4 Rm increased relative to the size of the mask pattern, while the photosensitive varnish pattern was not formed below 0.4 #m.

Les Figures 2A à 2D sont des photographies SEM représentant des configurations de motif de vernis photosensible formées en pratique, avec des largeurs de trait et des espacements de chaque motif formés sur le masque à 0,5 Rm, 0,45 Rm, 0,4 ijm, et 0,35 Rm, respectivement. Figures 2A to 2D are SEM photographs representing photoresist pattern patterns formed in practice, with line widths and spacings of each pattern formed on the mask at 0.5 Rm, 0.45 Rm, 0.4 ijm, and 0.35 Rm, respectively.

Comme indiqué sur la Figure 2D, avec une largeur de trait et un espacement à 0,35 Rm, le motif est imparfait.As shown in Figure 2D, with a stroke width and a spacing of 0.35 Rm, the pattern is imperfect.

Dans la présente invention, lorsqu'un motif est laissé imparfait et au-dessous de la limite de résolution comme représenté, le motif incomplètement formé est recouvert de matériaux organiques/inorganiques à l'exception d'un vernis photosensible. Ensuite, la surface résultante est rendue plane par un processus de contre-gravure. Ensuite, la couche inférieure constituée de vernis photosensible est éliminée par gravure à sec en utilisant les matériaux organiques/inorganiques qui n'ont pas été éliminés par le processus de contre-gravure, comme masque. In the present invention, when a pattern is left imperfect and below the resolution limit as shown, the incompletely formed pattern is covered with organic / inorganic materials with the exception of a photosensitive varnish. Then, the resulting surface is made plane by a back-etching process. Then, the lower layer consisting of photosensitive varnish is removed by dry etching using the organic / inorganic materials which have not been removed by the counter-etching process, as a mask.

Par conséquent, le motif imparfait devient complètement formé. C'est-à-dire que le micromotif peut être formé audessous de la limite de résolution selon la présente invention dans laquelle le motif imparfait, au-dessous de la limite de résolution et dont la linéarité de largeur de trait manquante provoquée par les limitations des installations et du traitement photolithographique classiques, est complété par un processus de contre-gravure et gravure à sec du vernis photosensible.Therefore, the imperfect pattern becomes completely formed. That is, the micropattern can be formed below the resolution limit according to the present invention in which the imperfect pattern, below the resolution limit and whose missing line width linearity caused by limitations conventional photolithographic installations and processing, is completed by a process of counter-etching and dry etching of the photosensitive varnish.

La présente invention sera à présent décrite plus en détail en référence aux Figures 3A à 3G. The present invention will now be described in more detail with reference to Figures 3A to 3G.

En référence à la Figure 3A, un matériau à graver, par exemple un substrat semiconducteur 10, est recouvert d'une couche de vernis photosensible ll d'épaisseur prédéterminée. Ici, le matériau utilisé pour former la couche de vernis photosensible 11 peut être un vernis photosensible à résolution élevée comprenant des composés de naphtoquinone et des résines novolac, ces dernières étant des résines de base, telles que TSMR-V3 (Tokyo-Ohka
Kogyo, Co.), PFR GX100 (Nippon Synthetic Chemical Industry
Co.), FH-6300 (Fuji Hunt, Co.), et MCPR 3000 (Mitsubishi
Chemical, Co.) pour la raie g (436 nm), et pour la raie i (365 nm), TSMR-365i et TSMR-i1100 (Tokyo-Ohka-Kogyo,
Co.). Un vernis photosensible du type chimiquement amplifié peut également être utilisé.
With reference to FIG. 3A, a material to be etched, for example a semiconductor substrate 10, is covered with a layer of photosensitive varnish 11 of predetermined thickness. Here, the material used to form the photosensitive varnish layer 11 can be a high resolution photosensitive varnish comprising naphthoquinone compounds and novolac resins, the latter being basic resins, such as TSMR-V3 (Tokyo-Ohka
Kogyo, 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-365i and TSMR-i1100 (Tokyo-Ohka-Kogyo,
Co.). A photosensitive varnish of the chemically amplified type can also be used.

En référence à la Figure 3B, la couche de vernis photosensible ll est exposée à travers un masque 15 sur lequel un motif est formé possédant une largeur de trait et un espacement au-dessous de la limite de résolution de la couche de vernis photosensible 11. Selon les types de vernis photosensibles, un dispositif de progression pas à pas de raie g, un dispositif de progression pas à pas de raie i, un dispositif de progression pas à pas à large bande (250 nm à 460 nm), un exposemètre à faisceau d'électrons, un exposemètre à rayons X, ou un dispositif de progression pas à pas à laser à excimere peuvent être utilisés durant l'exposition.Il est largement connu qu'avec des dispositifs de progression pas à pas de raie g courants (NA = 0,45), la limite de résolution est 0,45 Rm, 0,40 Rm dans le dispositif de progression pas à pas de raie i (NA = 0,45), et 0,35 Rm dans le dispositif de progression pas à pas à laser à excimère (NA = 0,45).Ainsi, lorsque le dispositif de progression pas à pas de raie g (NA = 0,45) est utilisé, la largeur de trait et l'espacement sont abaissés à 0,3 Rm, et avec le dispositif de progression pas à pas laser à excimère(NA = 0,45) abaissés à 0,2 gm. En bref, un motif imparfait dans la présente invention est suffisant, pourvu qu'il possède une largeur de trait désirée (0,35 Wm) et un espacement sur les surfaces de la couche de vernis photosensible. With reference to FIG. 3B, the photosensitive varnish layer 11 is exposed through a mask 15 on which a pattern is formed having a line width and a spacing below the resolution limit of the photosensitive varnish layer 11. Depending on the types of photosensitive varnish, a g line step progression device, a i line step progression device, a broadband step progression device (250 nm to 460 nm), an exposure meter electron beam, an x-ray exposure meter, or an excimer laser stepper can be used during exposure. It is widely known that with common g-line stepper ( NA = 0.45), the resolution limit is 0.45 Rm, 0.40 Rm in the line progression device i (NA = 0.45), and 0.35 Rm in the progression device stepper with excimer laser (NA = 0.45), so when the dispositi f line step progression g (NA = 0.45) is used, the line width and spacing are reduced to 0.3 Rm, and with the excimer laser step progression device (NA = 0.45) lowered to 0.2 gm. In short, an imperfect pattern in the present invention is sufficient, provided that it has a desired line width (0.35 Wm) and spacing on the surfaces of the photosensitive varnish layer.

En référence à la Figure 3C, la couche de vernis photosensible exposée ll est développée pour former le motif imparfait 14 avec des gorges 13 ayant une largeur de trait et un espacement sur les surfaces de la couche de vernis photosensible 11. With reference to FIG. 3C, the exposed photosensitive varnish layer 11 is developed to form the imperfect pattern 14 with grooves 13 having a line width and a spacing on the surfaces of the photosensitive varnish layer 11.

En référence à la Figure 3D, une couche de matériau empêchant une gravure 12 ayant une épaisseur prédéterminée recouvre la couche de vernis photosensible 11 dans laquelle sont formées les gorges 13, pour avoir une surface généralement apla ie. Ici, le matériau empêchant une gravure possède une vitesse de gravure différente de celle de la couche de vernis photosensible 11 en ce qui concerne une gravure à sec. Par exemple, lorsqu'un procédé de gravure ionique réactive à l'oxygène est utilisé pour graver la couche de vernis photosensible 11, le matériau résiste à la gravure ionique réactive à l'oxygène telle qu'une couche SOG (Centrifugation sur verre), une couche TEOS (Tétra-étbyl-ortho-silicate) ou une couche de PE-oxyde (Oxyde accru par plasma).Si la couche SOG est utilisée en tant que matériau empêchant une gravure, il est préférable de cuire et de durcir la couche de vernis photosensible 11 à une température prédéterminée pendant une période de temps optimum, avant d'appliquer la couche SOG. En ce qui concerne 1 1épaisseur du matériau empêchant la gravure, il suffit qu'elle soit approximati
o vement supérieure à 3000 A d'épaisseur dans le cas de la
o couche SOG, et supérieure à environ 1000 A d'épaisseur dans le cas de la couche TEOS ou la couche de PE-oxyde.
With reference to FIG. 3D, a layer of material preventing an etching 12 having a predetermined thickness covers the layer of photosensitive varnish 11 in which the grooves 13 are formed, so as to have a generally flat surface. Here, the material preventing an etching has an etching speed different from that of the photosensitive varnish layer 11 as regards dry etching. For example, when an oxygen reactive ion etching process is used to etch the photosensitive varnish layer 11, the material resists oxygen reactive ion etching such as an SOG (Centrifugation on glass) layer, a TEOS layer (Tetra-etbyl-ortho-silicate) or a PE-oxide layer (Plasma-enhanced oxide) .If the SOG layer is used as a material preventing etching, it is better to bake and harden the layer of photosensitive varnish 11 at a predetermined temperature for an optimum period of time, before applying the SOG layer. With regard to the thickness of the material preventing the etching, it is sufficient that it is approximati
o vement greater than 3000 A thick in the case of
o SOG layer, and greater than approximately 1000 A thick in the case of the TEOS layer or the PE-oxide layer.

En référence à la Figure 3E, la couche de matériau empêchant une gravure 12 est gravée par un procédé de gravure ionique réactive qui sert à graver sélectivement la couche de matériau empêchant une gravure, de sorte que ce matériau est éliminé de la surface de la couche de vernis photosensible 11 mais subsiste dans les gorges 13.  With reference to FIG. 3E, the layer of material preventing an etching 12 is etched by a reactive ion etching method which serves to selectively etch the layer of material preventing an etching, so that this material is removed from the surface of the layer of photosensitive varnish 11 but remains in the grooves 13.

En référence à la Figure 3F, la couche de vernis photosensible 11 est gravée à sec par un procédé de gravure ionique réactive, en utilisant le matériau empêchant une gravure 12 remplissant les gorges 13 comme masque, formant ainsi le micromotif désiré au-dessous de la limite de résolution. Referring to FIG. 3F, the layer of photosensitive varnish 11 is dry etched by a reactive ion etching process, using the material preventing an etching 12 filling the grooves 13 as a mask, thus forming the desired micropattern below the resolution limit.

En référence à la Figure 3G, le matériau à graver, par exemple le substrat semiconducteur, est gravé en utilisant le micromotif ci-dessus obtenu comme masque en formant ainsi le micromotif final désiré. Referring to Figure 3G, the material to be etched, for example the semiconductor substrate, is etched using the above micropattern obtained as a mask, thus forming the desired final micropattern.

L'exemple suivant a pour but d'illustrer encore la présente invention
Une couche de vernis photosensible de TSMR-i1100 (fourni par Tokyo-Ohka-Kogyo, Co.) est appliquée sur un substrat semiconducteur. La limite de résolution du TSMRi1100 est d'environ 0,5 jim.
The purpose of the following example is to further illustrate the present invention
A layer of photosensitive varnish of TSMR-i1100 (supplied by Tokyo-Ohka-Kogyo, Co.) is applied to a semiconductor substrate. The resolution limit of the TSMRi1100 is approximately 0.5 jim.

Ensuite, un dispositif de progression pas à pas de raie i (365 nm) avec une valeur d'ouverture numérique de 0,45 est utilisé pour exposer la couche de vernis photosensible, en utilisant un masque sur lequel un motif a été formé ayant une largeur de trait et un espacement de 0,3 Rm. Après développement de la couche de vernis photosensible exposée, les gorges d'une largeur de 0,35 Rm sont formées sur les surfaces de la couche de vernis photosensible. Then, a line i stepping progression device (365 nm) with a numerical aperture value of 0.45 is used to expose the photosensitive varnish layer, using a mask on which a pattern has been formed having a line width and spacing of 0.3 Rm. After development of the exposed photosensitive varnish layer, grooves with a width of 0.35 Rm are formed on the surfaces of the photosensitive varnish layer.

La couche de vernis photosensible munie de gorges est cuite et durcie à 2000C dans un four à plaque chaude pendant 60 secondes. The photosensitive varnish layer provided with grooves is baked and hardened at 2000C in a hot plate oven for 60 seconds.

Ensuite, une couche SOG de 5000 A0 d'épaisseur est appliquée sur la couche de vernis photosensible, est ensuite cuite et durcie à 1800C pendant 60 secondes. Then, a SOG layer of 5000 A0 thickness is applied to the layer of photosensitive varnish, is then baked and hardened at 1800C for 60 seconds.

La couche SOG cuite durcie est gravée à la surface de la couche de vernis photosensible, et subsistant dans les gorges seulement, par un procédé de gravure ionique réactive dans lequel du tétrafluorure de carbone (CF4) est utilisé en tant qu'ingrédient principal. The hardened baked SOG layer is etched on the surface of the photosensitive varnish layer, and remaining in the grooves only, by a reactive ion etching process in which carbon tetrafluoride (CF4) is used as the main ingredient.

La couche de vernis photosensible est gravée par gravure ionique réactive à l'oxygène, en utilisant la couche SOG remplissant les gorges comme masque. Enfin, un micromotif au-dessous de la limite de résolution présentant une largeur de trait et un espacement de 0,35 Rm est forme. The photosensitive varnish layer is etched by oxygen reactive ion etching, using the SOG layer filling the grooves as a mask. Finally, a micropattern below the resolution limit having a line width and a spacing of 0.35 Rm is formed.

Comme décrit ci-dessus, puisqu'un motif plus fin, un motif au-dessous du micromotif à la limite de résolution formé par un équipement et un traitement photolithographiques classiques, peut être obtenu sans remplacer les équipements et le traitement, le procédé afin de former le micromotif selon l'invention est très économique. As described above, since a finer pattern, a pattern below the micropattern at the resolution limit formed by conventional photolithographic equipment and processing, can be obtained without replacing the equipment and processing, the method for forming the micropattern according to the invention is very economical.

Par exemple, les techniques et installations pour former un micromotif de 0,5 Rm nécessaires pour des DRAM 16M peuvent également être utilisés pour des DRAM 64M exigeant un micromotif de 0,35 gm. De plus, la présente invention permet la formation d'un micromotif de 0,2 ijm nécessaire pour des DRAM 256M, en utilisant un dispositif de progression pas à pas à laser à excimere de 0,35 pm. For example, the techniques and facilities for forming a 0.5 Rm micropattern needed for 16M DRAMs can also be used for 64M DRAMs requiring a 0.35 gm micropattern. In addition, the present invention allows the formation of a 0.2 µm micropattern needed for 256M DRAMs, using a 0.35 µm excimer laser stepper progression device.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un procédé photolithographique caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à1. Method for forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process, characterized in that it comprises the steps consisting in: appliquer une couche de vernis photosensible (11) sur un matériau à graver (10) apply a layer of photosensitive varnish (11) on a material to be etched (10) exposer ladite couche de vernis photosensible (11) en utilisant un masque sur lequel est formé un motif présentant une largeur de trait et un espacement au-dessous de la limite de résolution de ladite couche de vernis photosensible, et développer ladite couche de vernis photosensible exposée pour former des gorges (13) sur les surfaces de ladite couche de vernis photosensible exposée (11) ~  exposing said photosensitive varnish layer (11) using a mask on which is formed a pattern having a line width and a spacing below the resolution limit of said photosensitive varnish layer, and developing said exposed photosensitive varnish layer to form grooves (13) on the surfaces of said exposed photosensitive varnish layer (11) ~ remplir lesdites gorges (13) d'un matériau empêchant une gravure (12) qui résiste à une gravure ionique réactive à l'oxygène  filling said grooves (13) with an etching-preventing material (12) which resists ionic etching reactive to oxygen graver ladite couche de vernis photosensible (11) par gravure ionique réactive à l'oxygène, en utilisant ledit matériau empêchant une gravure (12) remplissant lesdites gorges (13) comme masque ; et etching said layer of photosensitive varnish (11) by oxygen reactive ion etching, using said etching preventing material (12) filling said grooves (13) as a mask; and graver ledit matériau à graver (10) en utilisant ledit motif comme masque qui est constitué d'une couche de vernis photosensible et formé par ledit processus de gravure ionique réactive à l'oxygène. etching said etching material (10) using said pattern as a mask which consists of a layer of photosensitive varnish and formed by said oxygen reactive ion etching process. 2. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de vernis photosensible est constituée d'un vernis photosensible à résolution élevée possédant une limite de résolution inférieure à un niveau submicronique.2. A method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to claim 1, characterized in that said photosensitive varnish layer consists of a high resolution photosensitive varnish having a limit of resolution below a submicron level. 3. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la revendication 1, caractérisé en ce que des résines novolac sont utilisées pour constituer ladite couche de vernis photosensible.3. A method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to claim 1, characterized in that novolac resins are used to form said layer of photosensitive varnish. 4. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de vernis photosensible est exposée à l'une quelconque d'une raie g (436 nm), une raie i (365 nm), et un rayonnement infrarouge à large bande de 250 nm à 460 nm.4. A method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to claim 1, characterized in that said layer of photosensitive varnish is exposed to any one of a g line (436 nm), a line i (365 nm), and broadband infrared radiation from 250 nm to 460 nm. 5. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la revendictaion 1, caractérisé en ce que ladite couche de vernis photosensible est constituée d'un vernis photosensible du type chimiquement amplifié.5. A method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to claim 1, characterized in that said layer of photosensitive varnish consists of a photosensitive varnish of the chemically amplified type. 6. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de vernis photosensible est exposée à l'un quelconque d'un faisceau d'électrons, d'un rayonnement X, et d'un laser à excimère6. A method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to claim 1, characterized in that said layer of photosensitive varnish is exposed to any one of an electron beam , X-ray, and an excimer laser 7. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de matériau empêchant la gravure est l'une quelconque d'une couche SOG, d'une couche TEOS, et d'une couche PE-oxyde.7. A method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to claim 1, characterized in that said layer of material preventing the etching is any one of an SOG layer, d '' a TEOS layer, and a PE-oxide layer. 8. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de remplissage desdites gorges est effectuée en recouvrant ladite couche de vernis photosensible possédant lesdites gorges d'un matériau empêchant la gravure, pour présenter une surface généralement aplanie, en éliminant ensuite ledit matériau empêchant la gravure grâce à un procédé de contre-gravure jusqu'à la surface de ladite couche de vernis photosensible tout en laissant ledit matériau empêchant la gravure dans lesdites gorges seulement.8. A method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to claim 1, characterized in that the step of filling said grooves is carried out by covering said layer of photosensitive varnish having said grooves of an etching-preventing material to present a generally flat surface, then removing said etching-preventing material by a counter-etching process to the surface of said photosensitive varnish layer while leaving said etching-preventing material in said gorges only. 9. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographi que,#caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à:9. Method for forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process, # characterized in that it comprises the steps consisting in: appliquer une couche de vernis photosensible (11) sur un matériau à graver (10) apply a layer of photosensitive varnish (11) on a material to be etched (10) exposer ladite' couche de vernis photosensible (11) en utilisant un masque sur lequel est formé un motif possédant une largeur de trait et un espacement au-dessous de la limite de résolution de ladite couche de vernis photosensible (11), et développer ladite couche de vernis photosensible exposée pour former des gorges (13) sur les surfaces de ladite couche de vernis photosensible exposée (11) exposing said photosensitive varnish layer (11) using a mask on which is formed a pattern having a line width and spacing below the resolution limit of said photosensitive varnish layer (11), and developing said layer exposed photosensitive varnish to form grooves (13) on the surfaces of said exposed photosensitive varnish layer (11) recouvrir ladite couche de vernis photosensible (11) possédant des gorges (13) à l'aide d'un matériau empêchant la gravure (12) qui résiste à une première étape de gravure à sec, selon une épaisseur prédéterminée et de manière à avoir une surface généralement aplanie covering said layer of photosensitive varnish (11) having grooves (13) using an etching-preventing material (12) which withstands a first stage of dry etching, according to a predetermined thickness and so as to have a generally flattened surface graver ledit matériau empêchant la gravure (12) au cours d'une seconde étape de gravure à sec jusqu'à la surface de la couche de vernis photosensible (11) tout en ne gravant :pas dans lesdites gorges (13) etching said etching preventing material (12) during a second dry etching step up to the surface of the layer of photosensitive varnish (11) while not etching: not in said grooves (13) graver ladite couche de vernis photosensible (11) par un procédé de gravure ionique réactive à l'oxygène, en utilisant ledit matériau empêchant la gravure (12) remplissant lesdites gorges (13) comme masque ; et etching said layer of photosensitive varnish (11) by an oxygen reactive ion etching process, using said etching preventing material (12) filling said grooves (13) as a mask; and graver ledit matériau à graver (12), en utilisant ledit motif qui est constitué d'une couche de vernis photosensible et formé par ledit processus de gravure ionique réactive à l'oxygène, comme masque. etching said etching material (12), using said pattern which consists of a layer of photosensitive varnish and formed by said oxygen reactive ion etching process, as a mask. 10. Procédé de formation d'un micromotif au-dessous de la limite de résolution d'un processus photolithographique selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite couche de matériau empêchant la gravure est une couche10. A method of forming a micropattern below the resolution limit of a photolithographic process according to claim 9, characterized in that said layer of material preventing etching is a layer o o SOG possédant une épaisseur de 3000 A ou plus. SOG with a thickness of 3000 A or more.
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