JP2000347422A - Fine pattern forming method - Google Patents

Fine pattern forming method

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JP2000347422A
JP2000347422A JP11162144A JP16214499A JP2000347422A JP 2000347422 A JP2000347422 A JP 2000347422A JP 11162144 A JP11162144 A JP 11162144A JP 16214499 A JP16214499 A JP 16214499A JP 2000347422 A JP2000347422 A JP 2000347422A
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Japan
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resist
pattern
layer
film
substrate
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Takeuchi
幸一 竹内
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a fine pattern forming method that can efficiently form a fine integrated resist pattern on a semiconductor substrate through a silylation process and can effectively regenerate and use the substrate without damaging the substrate if a defective pattern is produced in a production process. SOLUTION: When a resist pattern is formed on a substrate 801 with a resist layer 901, the resist layer 901 is formed on an inorganic or organic film underlayer 802 and the resist pattern is formed through a silylation process. If the resulting resist pattern is judged to be a reject in a quality inspecting step, the underlayer on the substrate with an SiOx layer, a silylated layer and a resist layer is removed and a fine resist pattern is formed again on the regenerated substrate by the above method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、半導体基板上等に
形成する微細パターンに関し、より詳細には、微細集積
化された半導体素子を製造するに際して、シリル化プロ
セスを用いて基板上にレジスト・パターンを効率よく形
成させることができ、しかも、製造過程で品質不良と判
定された場合に、基板を効果的に再生・使用することが
できる微細パターンの形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fine pattern formed on a semiconductor substrate or the like, and more particularly, to manufacturing a finely integrated semiconductor device by using a silylation process. The present invention relates to a method for forming a fine pattern that can efficiently form a pattern and that can effectively reproduce and use a substrate when it is determined that the quality is poor in a manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体集積回路の製造工程に
おいて、基板に設計回路を転写する際に、フォトリソグ
ラフイ技術が用いられている。近年半導体製造における
フォトリソグラフイ工程に用いられている露光源には、
水銀ランプのg線(波長:463nm)、i線(波長:
365nm)がよく用いられており、また、より解像度
を得るために、KrFエキシマ・レーザ(波長:248
nm)や、ArFエキシマ・レーザ(波長:193n
m)を光源とする露光装置を用いることが検討されてい
る。このように、最小線幅0.5μmまでは光露光が用
いられるが、最近は、更に集束イオンビームにより、よ
り微細なパターンができる、最小線幅0.1μm以下の
露光方法も提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, a photolithography technique has been used when a design circuit is transferred to a substrate. Exposure sources used in the photolithography process in semiconductor manufacturing in recent years include:
Mercury lamp g-line (wavelength: 463 nm), i-line (wavelength:
365 nm) is often used, and a KrF excimer laser (wavelength: 248) is used to obtain higher resolution.
nm) or ArF excimer laser (wavelength: 193n)
Use of an exposure apparatus that uses m) as a light source is being studied. As described above, light exposure is used up to a minimum line width of 0.5 μm, but recently, an exposure method with a minimum line width of 0.1 μm or less, which allows a finer pattern to be formed by a focused ion beam, has also been proposed. .

【0003】これらの半導体素子の露光転写可能なパタ
ーンの最小寸法は、通常、上述する露光種の波長に依存
して、適宜使用することができる。また、露光転写する
際、基板の段差、露光装置のレンズの収差等によりデフ
ォーカス裕度が必要であるが、パターンが露光波長程度
まで微細化するとパターン形成に対して許容できるデフ
ォーカス量である焦点深度が急激に減少する。更には、
パターンが微細化すると、パターン光学像のコントラス
トが低下し、露光量(下地基板からの反射光も含む実効
的な露光量)変動に対するマージンである露光裕度が低
下する。
[0003] The minimum dimension of a pattern which can be exposed and transferred by these semiconductor elements can be appropriately used usually depending on the wavelength of the above-mentioned exposure type. Further, when performing exposure transfer, a defocus margin is required due to a step of the substrate, aberration of a lens of the exposure apparatus, etc., but when the pattern is miniaturized to about the exposure wavelength, the defocus amount is an allowable defocus amount for pattern formation. The depth of focus decreases sharply. Furthermore,
When the pattern is miniaturized, the contrast of the pattern optical image decreases, and the exposure margin, which is a margin for the exposure amount (effective exposure amount including the reflected light from the underlying substrate), decreases.

【0004】このように半導体集積回路の微細化が、一
層進展する方向にあって、最近は、特により短い波長の
露光源を用いる傾向にあるのが一般的である。しかしな
がら、新たに露光波長の短い露光装置を導入するには、
その設備・開発に大きな投資を必要とする。また、それ
以上に、ArFエキシマー以下の短波長領域では、露光
光源、露光装置に用いる硝材、レジスト等の装置・材料
は現在開発段階で、生産に耐えうる性能を持つものが得
られていないのが実状である。
As described above, the miniaturization of semiconductor integrated circuits is in a direction of further progress, and recently, there is a general tendency to use an exposure source having a shorter wavelength in particular. However, to introduce a new exposure device with a short exposure wavelength,
It requires a large investment in its equipment and development. In addition, in the short wavelength region below the ArF excimer, devices and materials such as an exposure light source, a glass material and a resist used for an exposure apparatus are currently in a development stage, and a material having performance that can withstand production has not been obtained. Is the actual situation.

【0005】そこで、現行の露光装置を用い何らかの方
法で、焦点深度を確保しつつ露光波長以下のパターンを
形成することは、企業にとっては、上述するようにコス
ト低下等から益々重視しなければならない課題でもあ
る。このような状況下にあって、これらの課題解決策と
して、従来から、レジスト層の表層のみを解像させるシ
リル化プロセスが提案され、例えば、図1の(a)〜
(d)に示す、ポジ型レジストを用いるシリル化プロセ
ス等がこれらの課題解決策の代表例として挙げられる。
Therefore, it is increasingly important for companies to form a pattern having a wavelength equal to or shorter than the exposure wavelength while securing the depth of focus by using a current exposure apparatus in some way, as described above, due to cost reduction and the like. It is also an issue. Under these circumstances, as a solution to these problems, conventionally, a silylation process for resolving only the surface layer of the resist layer has been proposed, for example, as shown in FIGS.
A silylation process using a positive resist shown in (d) is a typical example of a solution to these problems.

【0006】すなわち、図1(a)において、基板(又
は被加工膜)上にレジストを塗布する。次いで、図1
(b)に示す如く、パターン・マスクを介して、回路パ
ターン(又はレジスト・パターン)をレジスト層上に露
光転写する。このように露光された部分のレジストは光
反応で架橋される。次いで、図1(c)に示す如く、基
板表面をシリル化剤蒸気に曝すと、架橋されていないパ
ターン部分である未露光部位だけに、選択的にシリル化
層が形成される。次いで、図1(d)に示す如く、O2
プラズマで異方性エッチング(ドライ現像)すると、図
1(c)で形成されたシリル化層表面がSiOxマスク
となって、ポジ型のレジスト・パターンが形成される。
That is, in FIG. 1A, a resist is applied on a substrate (or a film to be processed). Then, FIG.
As shown in (b), a circuit pattern (or a resist pattern) is exposed and transferred onto a resist layer via a pattern mask. The exposed portion of the resist is crosslinked by a photoreaction. Next, as shown in FIG. 1 (c), when the substrate surface is exposed to a silylating agent vapor, a silylated layer is selectively formed only on unexposed portions which are non-crosslinked pattern portions. Then, as shown in FIG. 1 (d), O 2
When anisotropic etching (dry development) is performed with plasma, the surface of the silylated layer formed in FIG. 1C is used as a SiOx mask to form a positive resist pattern.

【0007】このようにレジスト層にシリル化プロセス
を介すことにより、シリル化されないレジスト表層のみ
を解像されて、微細なパターンを形成することができる
のである。また、適宜に光吸収率の高いレジストを用い
ることができることから、下地である基板からの反射光
を抑えることができ、定在波効果が低減されて、パター
ン寸法精度を向上させられるものである。
As described above, by passing the resist layer through the silylation process, only the unsilylated resist surface layer can be resolved, and a fine pattern can be formed. In addition, since a resist having a high light absorptance can be appropriately used, reflected light from a substrate serving as a base can be suppressed, a standing wave effect is reduced, and pattern dimensional accuracy is improved. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】既に上述するように、
半導体基板に微細回路パターンを形成させる方法におい
て、シリル化プロセスが提案されているが、下記する如
く種々なる問題を有しており、未だに充分に実用化され
ていないのが実状である。すなわち、これらの製造工程
において、従来から、通常、下地膜加工後にレジストを
剥離する後処理工程とか、又は通常、露光に係わって起
こる不良化によるレジストを剥離して基板を再生する工
程等のレジスト剥離を余儀なくされる。特に、シリル化
プロセスを介することにより、この再生工程時のレジス
ト剥維を著しく困難にする傾向にある。
As already mentioned above,
A silylation process has been proposed as a method for forming a fine circuit pattern on a semiconductor substrate, but has various problems as described below, and has not been practically used yet. That is, in these manufacturing processes, conventionally, usually, a post-processing step of stripping the resist after processing the base film, or a resist such as a step of stripping the resist due to a defect caused by exposure and regenerating the substrate. Peeling is required. In particular, through the silylation process, there is a tendency that resist stripping during this regeneration step becomes extremely difficult.

【0009】すなわち、シリル化プロセスを介してレジ
スト・パターンを形成させるに際して、 (1)まず、ドライ現像において、本来パターンがない
場所に残渣が生じる。これは図1(e)に示す如く、本
来シリル化されない部位にも、シリル化剤が浸透し、レ
ジスト表面に薄くシリル化層が生じる場合に起こる。そ
こで図1(f)に示す如く、酸素エッチングによるドラ
イ現像において、レジスト表面のシリル化層がSiOx
になり、このシリル化層が薄いため部分的にスパッタさ
れ、露光されたレジスト部がエッチングされて除去され
ると、残ったSiOxが基板上に落ちて残渣となる。 (2)また、(1)のドライ現像での残渣を防止するた
め、酸素エッチングの前にフツ素系ガスでエッチングし
て、余分な表面のシリル化層を除去する方法がある(通
常、ブレーク・スルーと称される)。しかしながら、ブ
レーク・スルーが不十分であったり、シリル化が過剰で
あったり又は露光量が不足して架橋反応が不十分な場合
には、同様にして残渣を生じさせる傾向にある。 (3)また、露光において、露光量が不適正であったり
又はフォーカスがずれた場合には、図1(g)に示す如
く、ドライ現像の時点でパターンが倒れてしまう。これ
らは、ドライ現像の時点で、酸素エッチングが過剰で、
SiOx−シリル化層下のレジストが横方向からエッチ
ングされてしまい、パターンが倒れるか又はSiOx−
シリル化層が基板に落ちて、SiOx−シリル化層が直
接基板に付着する。このように生じた残渣又はパターン
層上のSiOx−シリル化層が直接基板に付着すると、
これらの除去は、従来から公知である、例えば、アミン
系の剥維液、希釈フッ酸、硫酸−過酸化水溶液、フッ素
系ガスを含むアッシング、ブラッシング等を単独、又は
組み合わせて処理を行っても除去を著しく困難にさせ
る。
That is, when forming a resist pattern through a silylation process, (1) first, residues are generated in a place where there is essentially no pattern in dry development. This occurs, as shown in FIG. 1 (e), when the silylating agent penetrates into a site which is not originally silylated, and a thin silylated layer is formed on the resist surface. Therefore, as shown in FIG. 1 (f), in dry development by oxygen etching, the silylated layer on the resist surface is made of SiOx.
When the silylated layer is thin, it is partially sputtered, and when the exposed resist portion is etched and removed, the remaining SiOx falls on the substrate to become a residue. (2) In order to prevent the residue in the dry development of (1), there is a method of removing an excess silylated layer on the surface by etching with a fluorine-based gas before oxygen etching (usually a break). -Called through). However, when the break-through is insufficient, the silylation is excessive, or the exposure dose is insufficient and the crosslinking reaction is insufficient, the residue tends to be similarly generated. (3) Further, in the exposure, if the exposure amount is inappropriate or the focus shifts, the pattern collapses at the time of dry development as shown in FIG. 1 (g). These are excessive oxygen etching at the time of dry development,
The resist under the SiOx-silylation layer is etched from the lateral direction, and the pattern falls or the SiOx-
The silylated layer falls onto the substrate and the SiOx-silylated layer adheres directly to the substrate. When the thus generated residue or the SiOx-silylated layer on the pattern layer directly adheres to the substrate,
These removals are conventionally known, for example, an amine-based stripping solution, diluted hydrofluoric acid, sulfuric acid-aqueous peroxide solution, ashing containing a fluorine-based gas, brushing or the like may be used alone or in combination. It makes removal extremely difficult.

【0010】例えば、このように残渣等を付着する基板
表層を溶解する場合は、通常、その表層を20nm以上
溶解する必要がある。例えば、表層を数nm程度、溶解
させて除去する提案もされているが、これでは上述する
ようなSiOx残渣を完全にリフトオフすることが困難
であり、その結果、従来の何れの除去方法においても、
基板への損傷を避けることは著しく困難であり、その結
果、再使用可能な基板に再生することは困難を来たすも
のである。
For example, when dissolving the surface layer of the substrate to which the residue and the like adhere, it is usually necessary to dissolve the surface layer by 20 nm or more. For example, although it has been proposed to dissolve and remove the surface layer by about several nm, it is difficult to completely lift off the SiOx residue as described above, and as a result, any of the conventional removal methods is used. ,
It is extremely difficult to avoid damage to the substrate, and as a result, it is difficult to regenerate a reusable substrate.

【0011】そこで、本発明の目的は、微細集積化され
た半導体素子を製造するに際して、シリル化プロセスを
用いてレジスト・パターンを効率よく形成させることが
でき、しかも、上述するような製造中の品質検査工程
で、品質不良と判定された場合にも、確実に基板等が効
果的に再生することができるシリル化プロセスを用いる
微細パターン(又はレジスト・パターン)の形成方法を
提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of forming a resist pattern efficiently by using a silylation process in manufacturing a finely integrated semiconductor device. It is an object of the present invention to provide a method for forming a fine pattern (or a resist pattern) using a silylation process that can surely and effectively reproduce a substrate or the like even when it is determined that the quality is poor in a quality inspection process. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
鑑みて、鋭意検討した結果、シリル化プロセスを用いて
基板上に、集積半導体回路の微細パターンを形成させる
に、レジスト層を基板上に直接成膜せずに、有機質膜等
の下地層を施すとにより、通常、品質検査工程で起こり
得る不良品が発生しても、従来から公知の処理方法で基
板を損傷することなく、下地層ごと除去することができ
て、基板が確実に再生されることを見出して、本発明を
完成するに至ったのである。
Means for Solving the Problems In view of the above problems, the present inventor has conducted intensive studies. As a result, a resist layer was formed on a substrate by using a silylation process to form a fine pattern of an integrated semiconductor circuit. By applying a base layer such as an organic film without directly forming a film on the substrate, usually, even if a defective product that can occur in the quality inspection process occurs, without damaging the substrate by a conventionally known processing method, The inventor has found that the entire underlayer can be removed and the substrate is surely regenerated, thereby completing the present invention.

【0013】すなわち、本発明は、被加工膜又は基板上
に施されたレジスト層に、レジスト・パターンを形成さ
せるに際して、前記レジスト層が、無機質膜又は有機質
膜の下地層上に成膜され、且つ前記レジスト・パターン
がシリル化プロセスを介して行われることを特徴とする
微細パターンの形成方法を提供する。
That is, according to the present invention, when a resist pattern is formed on a resist layer provided on a film to be processed or a substrate, the resist layer is formed on a base layer of an inorganic film or an organic film, Also, the present invention provides a method for forming a fine pattern, wherein the resist pattern is formed through a silylation process.

【0014】また、本発明においては、このようにして
微細パターンが形成された時点で、パターンの線幅測
定、重ね合わせ精度測定等の欠陥検査で所定の品質値を
満たさない場合や、既に上述する如くの残渣等の発生を
確認した場合に、確実に、しかも効果的にレジストを剥
離させて基板等を再生使用させて、再度レジスト・パタ
ーンを形成させることができる。
Further, according to the present invention, when a fine pattern is formed in this way, a predetermined quality value is not satisfied in a defect inspection such as a line width measurement of a pattern, a measurement of overlay accuracy, or the like. When it is confirmed that such a residue or the like is generated, the resist can be surely and effectively peeled off, and the substrate or the like can be reused to form a resist pattern again.

【0015】すなわち、本発明は、レジスト層を施した
被加工膜又は基板上にレジスト・パターンを形成させる
方法において、前記レジスト層が、無機質膜又は有機質
膜の下地層上に成膜され、且つ前記レジスト・パターン
がシリル化プロセスを介して形成され、得られた前記パ
ターンが品質検査工程で不合格と判定された際に、Si
Ox層、シリル化層及びレジスト層を有する被加工膜上
又は基板上の無機質膜下地層ごと又は有機質膜下地層ご
とを除去して、再生処理された被加工膜上又は基板上
に、再度、前記方法に基づいて前記レジスト・パターン
を形成させることを特徴とする微細パターンの形成方法
を提供する。
That is, the present invention provides a method for forming a resist pattern on a film or a substrate to which a resist layer is applied, wherein the resist layer is formed on an underlayer of an inorganic film or an organic film; When the resist pattern is formed through a silylation process, and the obtained pattern is determined
On the processed film having the Ox layer, the silylation layer and the resist layer or on each of the inorganic film base layers or the organic film base layers on the substrate, and on the processed film or the substrate subjected to the regeneration treatment, again, A method of forming a fine pattern is provided, wherein the resist pattern is formed based on the method.

【0016】このようにして、本発明によれば、図2の
(a)〜(g)及び図3の(a)〜(f)を参照する
と、図2(a)に示す無機質膜802又は図3(a)に
示す有機質膜802等が本発明における下地層の無機質
膜又は有機質膜である。この下地層にレジスト層を成膜
させるに、前者においてはこの下地層に直接成膜する
が、後者においては、全面シリル化させたシリル化層
〔図3(b)の層802aを参照〕を有する有機質膜下
地層上にレジスト層を成膜させる。これによって、図2
(c)及び図3(d)に示す如く、レジスト層にシリル
化プロセスを介して微細レジスト・パターンが形成さ
れ、しかも、これらのパターンが不良であると判定され
ても、基板を損傷させることなく、従来から公知の方法
で下地層ごと除去できて、図2(f)及び図3(f)に
示すように再使用可能な基板を再生することができる。
Thus, according to the present invention, referring to FIGS. 2A to 2G and FIGS. 3A to 3F, the inorganic film 802 or the inorganic film 802 shown in FIG. An organic film 802 or the like shown in FIG. 3A is an inorganic film or an organic film as a base layer in the present invention. To form a resist layer on this underlayer, in the former, a film is formed directly on this underlayer, but in the latter, a silylated layer (see layer 802a in FIG. 3 (b)), which is entirely silylated, is used. A resist layer is formed on the organic film base layer. As a result, FIG.
As shown in FIG. 3 (c) and FIG. 3 (d), a fine resist pattern is formed on the resist layer through a silylation process, and even if these patterns are determined to be defective, the substrate is damaged. Instead, the entire underlayer can be removed by a conventionally known method, and a reusable substrate can be regenerated as shown in FIGS. 2 (f) and 3 (f).

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以上から、本発明は、既に上述す
る如く、基板上等に微細な半導体回路パターンをシリル
化プロセスを介してレジスト層にレジスト・パターンを
形成させられ、このパターンが不良である場合に、確実
に基板等を再生されて、再度、再生された基板上に、同
様にしてレジスト・パターンを形成させることを特徴と
するものである。
As described above, according to the present invention, as described above, a fine semiconductor circuit pattern can be formed on a resist layer through a silylation process on a substrate or the like. In this case, the substrate or the like is surely reproduced, and a resist pattern is formed on the reproduced substrate again in the same manner.

【0018】以下に、図1〜図3を参照しながら本発明
による基板上に半導体回路の微細レジスト・パターンの
形成方法について、その実施の形態を説明する。
Hereinafter, an embodiment of a method for forming a fine resist pattern of a semiconductor circuit on a substrate according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0019】そこで、本発明において、基板上に、例え
ば、スピンコート法でレジスト層を成膜させるに、従来
から公知であるポジ型及びネガ型のジレジスト材を適宜
使用することができるが、微細パターンを形成させる点
から、好ましく、ポジ型である、例えば、ポリフェノー
ル系レジストが好適に使用される。
In the present invention, for forming a resist layer on a substrate by, for example, a spin coating method, conventionally known positive and negative type resist materials can be appropriately used. From the viewpoint of forming a pattern, a positive type, for example, a polyphenol-based resist is preferably used.

【0020】また、本発明において、下地層の無機質膜
としては、従来から公知である、例えば、シリカ酸化
膜、ポリシリコン膜、タングステン−シリコン膜、窒化
シリコン膜、リンシリケートガラス膜(PSG)及びボ
ロン・リンシリケートガラス膜等を挙げることができ、
本発明においては、その使用目的により異なるが、これ
らの単独又は2種以上を組み合わせて使用される。スパ
ッタ等の成膜の容易さ、又はエッチング等による剥離、
除去の容易さからして、より好ましくは、シリカ酸化
膜、窒化シリコン膜、リンシリカーガラス膜(PSG)
等が好適に使用される。
In the present invention, as the inorganic film of the underlayer, conventionally known materials such as a silica oxide film, a polysilicon film, a tungsten-silicon film, a silicon nitride film, a phosphorus silicate glass film (PSG) and Boron phosphorus silicate glass film and the like,
In the present invention, these may be used alone or in combination of two or more, depending on the purpose of use. Ease of film formation such as sputtering, or peeling by etching, etc.
From the viewpoint of ease of removal, more preferably, a silica oxide film, a silicon nitride film, a phosphor silica glass film (PSG)
Etc. are preferably used.

【0021】また、これらの無機質膜の下地層としての
膜厚は、本発明において、好ましくは、20nm以上
で、100nm以下であることが好適である。この膜厚
が、20nm未満であると、例えば、図2(c)に示す
ようにパターン表面のSiOxよりなる残渣1002を
除去する際に、無機質膜の下地層802を貫通して、被
加工膜又は基板を損傷させる恐れがある。また、残渣が
基板等に再付着しやすくなり、リフトオフで除去し難く
なる。一方、100nmを超えると、被加工膜又は基板
をエッチングする際の変換差の原因になる。また、この
下地層802を溶解・除去する時に、時間がかかり、処
理コストを増大させて好ましくない。
In the present invention, the thickness of the inorganic film as a base layer is preferably 20 nm or more and 100 nm or less. If this film thickness is less than 20 nm, for example, as shown in FIG. 2C, when removing the residue 1002 made of SiOx on the pattern surface, it penetrates the underlayer 802 of the inorganic film to form the film to be processed. Alternatively, the substrate may be damaged. Further, the residue easily adheres to the substrate or the like, and is difficult to remove by lift-off. On the other hand, if it exceeds 100 nm, it causes a conversion difference when etching the film to be processed or the substrate. In addition, it takes time to dissolve and remove the underlayer 802, which undesirably increases the processing cost.

【0022】従って、本発明によれば、このように無機
質膜の下地層を設けることにより、上述するような残渣
を除去するに際して、この下地層ごとを除去できて、従
来から起こりがちであった基板に損傷を与えることもな
く、基板を再生させることができるのである。
Therefore, according to the present invention, by providing the underlayer of the inorganic film as described above, when removing the residue as described above, the entire underlayer can be removed, which has been apt to occur conventionally. The substrate can be regenerated without damaging the substrate.

【0023】そこで、このように基板に下地層の無機質
膜802を施して、その上に、図2(b)に示す如くの
レジストを塗布してレジスト層901を形成させ、この
レジスト層上に微細パターンを形成させるのである。こ
れによって、既に上述するように、従来のように、基板
上に直接レジスト層を成膜させるのでなく、パターン不
良時の除去は、この下地層上で行うことから、その下地
である基板を損傷させる恐れが、著しく減少させられる
ことは、後述する実施例の事実にもよく符合するもので
ある。
Thus, the substrate is coated with the inorganic film 802 as a base layer, and a resist as shown in FIG. 2B is applied thereon to form a resist layer 901. A fine pattern is formed. As a result, as described above, the resist layer is not formed directly on the substrate as in the related art, but the removal at the time of pattern failure is performed on the underlying layer, so that the underlying substrate is damaged. The fact that the risk of occurrence is significantly reduced also corresponds to the fact of the embodiment described later.

【0024】また、本発明においては、既に上述する如
く、上記する無機質膜に代えて、図3(a)に示すよう
に有機質膜802を下地層として基板801上に適宜に
施すことができる。そこで、本発明において、好ましく
は、例えば、先ず基板上に成膜したポリシリコン膜上
に、ノボラック系レジストを有機質膜802として塗布
するのが好適である。また、必要に応じて、150℃〜
200℃程度の温度で、ベークすることが好適である。
Further, in the present invention, as described above, instead of the above-mentioned inorganic film, an organic film 802 can be appropriately formed on the substrate 801 as a base layer as shown in FIG. Therefore, in the present invention, for example, it is preferable to apply a novolak-based resist as an organic film 802 on a polysilicon film formed first on a substrate. In addition, if necessary,
Baking is preferably performed at a temperature of about 200 ° C.

【0025】次いで、図3(b)に示す如く、この有機
質膜802の下地層は、その全面をシリル化剤蒸気に曝
らして、その表層の全面をシリル化させて、薄膜のシリ
ル化層802aを施すことを特徴としている。すなわ
ち、このノボラック系レジストの有機質膜表層の全面に
おいて、ノボラック系レジスト中のフェノール性水酸基
とシリル化剤とで置換反応がなされて、シリル化層80
2aとなるのである。従って、本発明おいて、この有機
質膜として、特に限定されないが、シリル化する点か
ら、好ましくは、−OH基を有するものが好適に使用さ
れる。
Next, as shown in FIG. 3B, the entire surface of the underlayer of the organic film 802 is exposed to a silylating agent vapor to silylate the entire surface of the underlayer. 802a. That is, a substitution reaction between the phenolic hydroxyl group in the novolak resist and the silylating agent is performed on the entire surface of the organic film surface layer of the novolak resist, and the silylated layer 80 is formed.
2a. Therefore, in the present invention, the organic film is not particularly limited, but preferably has an —OH group from the viewpoint of silylation.

【0026】このように形成された、下地層の有機質膜
上に、上述した無機質膜の下地層上と同様に、図3
(c)に示す如くのレジストを塗布してレジスト層10
01を形成させ、このレジスト層上に同様にして微細パ
ターンを形成させるのである。
On the organic film of the underlayer thus formed, as in the above-mentioned underlayer of the inorganic film, as shown in FIG.
A resist is applied as shown in FIG.
01 is formed, and a fine pattern is similarly formed on the resist layer.

【0027】本発明において、このようなシリル化層の
厚さは、好ましくは、10nm以上で、30nm以下で
あることが好適である。このシリル化層の厚さが、10
nm未満では、スパッタリング等で貫通してしまい、そ
のためから上限として30nm近傍の厚さを有すること
が好適である。
In the present invention, the thickness of such a silylated layer is preferably not less than 10 nm and not more than 30 nm. When the thickness of the silylated layer is 10
If it is less than nm, it will penetrate by sputtering or the like, and therefore, it is preferable to have a thickness around 30 nm as an upper limit.

【0028】そこで、本発明において使用されるシリル
化剤としては、一般に、アミノシラン又はアミノシロキ
サン系の珪素化合物を使用する。これらはオリゴマー性
質のものであってよい。なかでもポジ型構造を形成させ
る場合には、例えば、アミノシロキサンは、マスクを介
して露光されたレジストの処理に際して、露光されて生
ずるカルボン酸とは反応せず、未露光範囲でその無水物
と反応する。また、ポジ型構造を形成させる場合には、
非極性、非プロトン性シリル化溶液としては、好適には
有機溶剤によるシリル化剤の溶液タイプとして使用され
る。この種の溶剤としては、アニソール、ジブチルエー
テル及び/又はジエチレングリコールジメチルエーテル
等が挙げられる。また、ネガ型構造物を形成させる場合
には、有機性プロトン性シリル化溶液としては、好適に
は水性有機溶剤によるシリル化剤の溶液タイプとして使
用される。この種の溶剤としては、水、エタノール及び
/又はイソプロパノール等が挙げられる。
Therefore, as a silylating agent used in the present invention, an aminosilane or an aminosiloxane-based silicon compound is generally used. These may be of oligomeric nature. Above all, when forming a positive structure, for example, aminosiloxane does not react with a carboxylic acid generated by exposure during treatment of a resist exposed through a mask, and reacts with its anhydride in an unexposed area. react. When forming a positive structure,
The non-polar, aprotic silylation solution is preferably used as a solution type of a silylation agent with an organic solvent. Examples of this type of solvent include anisole, dibutyl ether and / or diethylene glycol dimethyl ether. When a negative-type structure is formed, the organic protic silylation solution is preferably used as a solution type of a silylating agent using an aqueous organic solvent. Examples of this type of solvent include water, ethanol and / or isopropanol.

【0029】そこで、このように形成されたレジスト層
上に所定の微細パターンを形成させるに、通常、行われ
る方法で〔例えば、図1に示す(b)、(c)及び
(d)の工程参照〕、図2(c)又は図3(d)に示す
ように、所定のパターン・マスクを介しての露光後、前
記パターン部位にシリル化層1004−薄膜のSiOx
層1005を施された、それぞれ図2(c)の微細レジ
スト・パターン1001又は図3(d)の微細レジスト
・パターン1101が形成される。
In order to form a predetermined fine pattern on the resist layer formed as described above, a method usually used is used [for example, steps (b), (c) and (d) shown in FIG. As shown in FIG. 2C or FIG. 3D, after exposure through a predetermined pattern mask, the silylated layer 1004-thin film SiOx
Each of the fine resist patterns 1001 shown in FIG. 2C or the fine resist patterns 1101 shown in FIG.

【0030】また、このようにして微細パターンが形成
された時点で、パターンの線幅測定、重ね合わせ精度測
定等の欠陥検査で所定の品質値を満たさない場合や、特
に、既に上述する如く、例えば、図2(c)に示す残渣
1002や、図1(g)に示すような倒れて基板面に付
着するようなレジスト・パターン等の発生を確認した場
合に、既に上述する如く、本発明においては、確実に、
しかも効果的にレジストを剥離させて基板を再生するた
め、図2(f)や図3(f)に示す如く、基板上の無機
質膜下地層又は有機質膜下地層ごと除去させて基板を再
生させ、同一の製造工程に再度使用して、同様にして所
定の微細パターンを形成される。
Further, when a fine pattern is formed in this way, a predetermined quality value is not satisfied by a defect inspection such as a line width measurement of a pattern and a superposition accuracy measurement. For example, when it is confirmed that a residue 1002 shown in FIG. 2C or a resist pattern which falls down and adheres to the substrate surface as shown in FIG. In, surely,
Moreover, in order to effectively remove the resist and regenerate the substrate, as shown in FIG. 2 (f) and FIG. 3 (f), the inorganic or organic film underlying layer on the substrate is removed to regenerate the substrate. A predetermined fine pattern is formed in the same manner by using the same manufacturing process again.

【0031】すなわち、図2(c)に示すレジスト・パ
ターン1001が形成された時点で、例えば、パターン
形成不良として、無機質膜下地層上に残渣1002が生
じる場合において、まず、フッ素系ガスを含むプラズマ
・エッチング、又は希フッ酸等により、SiOx層10
05を除去する〔図2(d)参照〕。次いで、従来のレ
ジスト剥離液でバルクのレジスト・パターン1001を
除去する〔図2(e)参照〕。または、アミン系剥離液
で、上述するレジスト・パターン1001のレジスト及
びその上のSiOx層1005、シリル化層1004を
一度に剥離することができる。次いで、基板上に設けて
いる本発明による下地層の無機質膜802を溶かして、
除去する。このとき、この上の残渣1002は、リフト
・オフで除去されて、基板が再生される。
That is, at the time when the resist pattern 1001 shown in FIG. 2C is formed, for example, when a residue 1002 is formed on the inorganic film base layer as a pattern formation defect, first, a fluorine-based gas is contained. SiOx layer 10 by plasma etching or diluted hydrofluoric acid
05 is removed (see FIG. 2D). Next, the bulk resist pattern 1001 is removed with a conventional resist stripper (see FIG. 2E). Alternatively, the resist of the above-described resist pattern 1001 and the SiOx layer 1005 and the silylated layer 1004 thereon can be stripped at a time with an amine stripper. Next, the inorganic film 802 of the underlayer according to the present invention provided on the substrate is dissolved,
Remove. At this time, the residue 1002 is removed by lift-off, and the substrate is regenerated.

【0032】また、必要に応じて、図2(g)に示す如
く、上記の再生方法の別途実施対応として、基板上に予
め同じく、無機質膜である下地被加工膜が設けられてい
る場合には、特に上述するような本発明の無機質膜下地
層でなく、この被加工膜表層を溶解することで、残渣を
リフトオフすることが可能である。
Further, if necessary, as shown in FIG. 2 (g), as a separate implementation of the above-mentioned reproducing method, when an undercoating film which is an inorganic film is provided on the substrate in advance. In particular, the residue can be lifted off by dissolving not the inorganic film base layer of the present invention as described above but the surface layer of the film to be processed.

【0033】また、この下地層が有機質膜の場合におい
ては、図3(b)に示す如く、ドライ現像における酸素
プラズマによるエッチング処理で、下地層の有機膜80
2〔図3(c)参照〕にエッチングが達したとき、既に
上述する如く、レジスト・パターン以外の露出した有機
膜802上の全面が、シリル化され、その表層がSiO
x化されているので、このエッチングは、このSiOx
層で進行が防止されるので、基板に対する損傷は、全く
起こらないのである。
When the underlayer is an organic film, as shown in FIG. 3B, the underlayer organic film 80 is etched by oxygen plasma in dry development.
2 (see FIG. 3C), as described above, the entire surface of the exposed organic film 802 other than the resist pattern is silylated, and the surface layer is
x, so that this etching
No damage to the substrate occurs, since progress is prevented in the layers.

【0034】次いで、図3(d)に示す如く、フッ素系
ガスを含むプラズマ・エッチング、または、希フッ酸等
により、この全面のSiOx層1104およびシリル化
層1101を除去しても、その下地層には、図3(e)
に示す如く、有機膜802が施されているので、同様
に、基板を損傷させることはない。従って、従来のレジ
スト剥離液を使用することで、図3(f)に示す如く、
従来とは異なり、シリル化プロセスでもウエーハの再生
を確実に行うことができるのがよく判る。
Next, as shown in FIG. 3D, even if the SiOx layer 1104 and the silylation layer 1101 on the entire surface are removed by plasma etching containing a fluorine-based gas, dilute hydrofluoric acid, etc. Fig. 3 (e)
Since the organic film 802 is provided as shown in FIG. Therefore, by using the conventional resist stripping solution, as shown in FIG.
It is clearly understood that the wafer can be reliably regenerated even in the silylation process, unlike the conventional method.

【0035】本発明で、残渣を含めて、シリル化層およ
びSiOxが完全に除去できるのは、下層に有機膜を敷
くことにより、上記(1)と同様な状況をつくりだすか
らである。本発明では、ドライ現像時またはSiOx/
シリル化層の除去時に、SiOx残渣が有機膜に付着し
ても、後で有機膜ごと除去するので、最終的には残渣を
無くすることができる。また、本発明では、SiOx/
シリル化層の除去時にフッ素系の処理剤を多く使用でき
るので、その時点で大部分のSiOx/シリル化層を除
去することがでる。これは、フッ素系処理剤を多く用い
ても、下地基板がフッ素系処理剤に不活性な有機膜でカ
バーされているので、下地基板まで揖傷させることがな
いからである。
In the present invention, the silylated layer and SiOx, including the residue, can be completely removed because the same situation as the above (1) is created by laying an organic film below. In the present invention, at the time of dry development or SiOx /
Even if the SiOx residue adheres to the organic film when the silylated layer is removed, the residue is removed together with the organic film later, so that the residue can be finally eliminated. In the present invention, SiOx /
Since a large amount of a fluorine-based treating agent can be used when removing the silylated layer, most of the SiOx / silylated layer can be removed at that time. This is because even if a large amount of the fluorine-based treating agent is used, the underlying substrate is covered with the organic film inert to the fluorine-based treating agent, so that the underlying substrate is not damaged.

【0036】このような再生処理を効果的に実施するに
おいて、従来から公知である、例えば、SiO2 等の酸
化膜に対して、CF4 、CF4 −H2 、CHF3 、C4
8等のフッ素系ガスを含むプラズマ・エッチング(ド
ライ・エッチング)やフッ酸、希釈フッ酸やHF−NH
3 F等によるウエット・エッチング、Si34 等の窒
化膜に対する、CF4 、CF4 −H2 −N2 によるドラ
イ・エッチングや熱リン酸によるウエット・エッチン
グ、ポリシリコンに対するCF4 、CCl4 によるドラ
イ・エッチングやフッ酸−硝酸−I2 含有氷酢酸等のウ
エット・エッチング及び硫酸−過酸化水素溶液による洗
浄処理を組み合わせて行う処理等を挙げるとができる。
また、アミン系剥離液、希フッ酸によるウエット・エッ
チング及び硫酸−過酸化水素溶液による洗浄処理を組み
合わせて行うことも効果的である。
[0036] In carrying out such a reproduction process effectively, it is known from the prior art, for example, against oxidation film such as SiO 2, CF 4, CF 4 -H 2 , CHF 3, C 4
Plasma etch comprising a fluorine-based gas such as F 8 (dry etching) or hydrofluoric acid, dilute hydrofluoric acid or HF-NH
Wet etching using 3 F, etc., for the nitride film such as Si 3 N 4, CF 4, CF 4 -H 2 -N 2 wet etching by dry etching or hot phosphoric acid by, CF for polysilicon 4, CCl 4 dry etching or hydrofluoric acid by - can name a process performed by combining the washing treatment with hydrogen peroxide solution, or the like - nitrate -I 2 wet etch and sulfuric acid, such as containing glacial acetic acid.
It is also effective to combine wet etching with an amine-based stripping solution, dilute hydrofluoric acid, and cleaning treatment with a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution.

【0037】[0037]

【実施例】以下に、図4〜図7を参照しながら、本発明
を実施例によって説明するが、本発明はこれらにいささ
かも限定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments with reference to FIGS. 4 to 7, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0038】(実施例1)図4(a)に示すように、シ
リコン基板上1501に、図示しないが素子分離150
2形成工程を行なった後、ゲート酸化膜1503を4n
m厚形成して、さらにCVD法によりポリシリコン膜1
504を150nm厚形成し、さらに、CVD法により
タングステン・シリコン膜(W−Si膜)を150nm
厚形成し、さらにCVD法によりリンシリケートガラス
膜(PSG膜)を50nm厚の下地層を形成した。次い
で、図4(b)に示すように、この無機質膜下地層上
に、ポリビニルフェノール系レジスト1601を500
nm厚でスピンコートさせた後、基板を100℃、60
秒間ベークさせた。次いで、図4(c)に示すように、
マスク1701上の設計ゲート長が130nmのゲート
パターンを、露光光源として、ArFエキシマ・レー
ザ、露光波長が193nmの縮小率1/4投影露光装置
を用いて基板に露光転写した。レジストの露光された部
分は、光架橋された架橋部1702〔図4(c)参照〕
となる。次いで、図4(d)に示すように、温度100
℃下で、80Torrのdimethlsilyldi
methylamine(DMSDMA)蒸気1801
中に基板表面を60秒間曝して、レジスト表面の光架橋
を起こしていない部分であるゲートパターンの部分がシ
リル化し、50nm厚のシリル化層1802が形成され
る。次いで、TCPプラズマ・エッチング装置を用い
て、図5(e)に示すように、下記する条件で、レジス
トを異方性エッチングを行った。 1st.step ガス:CHF4−02/50sccm−15sccm/5mtTorr TCP Power :250W,Biased Power:15W,時間:20sec 2nd.step ガス:02−SO2 /80sccm−5sccm /5mtTorr TCP Power :250W,Biased Power:40W ,時間:55sec このとき、レジスト・パターンのシリル化層表層では、
シリコンと酸素が結合してSiOxマスク1901が1
0nm厚で形成され、このマスク以外の領域である露光
部のレジストがエッチングされ、ゲート・パターンが形
成された。
(Embodiment 1) As shown in FIG. 4A, a device isolation 150 (not shown) is formed on a silicon substrate 1501.
After the formation step 2, the gate oxide film 1503 is
m thick, and then a polysilicon film 1 is formed by a CVD method.
504 is formed to a thickness of 150 nm, and a tungsten / silicon film (W-Si film) is
A 50-nm-thick underlayer of a phosphosilicate glass film (PSG film) was formed by a CVD method. Next, as shown in FIG. 4B, a polyvinylphenol-based resist 1601 is coated on this inorganic film base layer by 500 times.
After spin-coating at a thickness of 100
Bake for 2 seconds. Next, as shown in FIG.
A gate pattern having a designed gate length of 130 nm on the mask 1701 was exposed and transferred onto a substrate using an ArF excimer laser as an exposure light source and a reduction rate 縮小 projection exposure apparatus having an exposure wavelength of 193 nm. The exposed portion of the resist is a photo-crosslinked cross-linked portion 1702 [see FIG. 4 (c)].
Becomes Next, as shown in FIG.
At 80 ° C, 80 torr dimethylsilyldi
methylamine (DMSDMA) vapor 1801
By exposing the substrate surface to the inside for 60 seconds, the portion of the gate pattern, which is the portion of the resist surface where photocrosslinking has not occurred, is silylated, and a silylated layer 1802 having a thickness of 50 nm is formed. Next, as shown in FIG. 5E, the resist was subjected to anisotropic etching under the following conditions using a TCP plasma etching apparatus. 1st.step Gas: CHF 4 -0 2 / 50sccm- 15sccm / 5mtTorr TCP Power: 250W, Biased Power: 15W, time: 20sec 2nd.step Gas: 0 2 -SO 2 / 80sccm- 5sccm / 5mtTorr TCP Power: 250W, Biased Power: 40W, Time: 55sec At this time, in the surface of the silylated layer of the resist pattern,
When silicon and oxygen are combined, the SiOx mask 1901 becomes 1
The resist was formed at a thickness of 0 nm, and the resist in the exposed area other than the mask was etched to form a gate pattern.

【0039】この時点で、パターンの線幅測定、重ね合
せ精度測定、欠陥検査をする。このとき、測定値が許容
値を超えていたら、レジストを剥離して基板を再生す
る。なお、このとき、PSG膜上に残渣1902が生じ
ている可能性がある。そこで、TCPプラズマ・エッチ
ング装置を用いて、SiOx層を除去する。そのエッチ
ング条件は以下の通りで行った。 ガス:CHF4−02/20sccm−70sccm/7mtTorr TCP Power :250W,Biased Power:15W ,時間:15sec 次いで、硫酸−過酸化水素溶液で基板を5分間スピン洗
浄をすると、レジストが除去された。ここで、図5
(f)に示すように、まだPSG膜上に残渣が残ってい
る可能性がある。そこで、1%のDHFで、240秒間
スピン洗浄して、PSG膜を溶解して除去するととも
に、残渣をリフト・オフして除去される。これで、図5
(g)に示すように、下地層の無機質膜ごと除去され、
基板の再生が完了する。
At this point, the line width of the pattern, the overlay accuracy, and the defect inspection are performed. At this time, if the measured value exceeds the allowable value, the resist is removed and the substrate is regenerated. At this time, a residue 1902 may be generated on the PSG film. Therefore, the SiOx layer is removed using a TCP plasma etching apparatus. The etching conditions were as follows. Gas: CHF 4 -0 2 / 20sccm- 70sccm / 7mtTorr TCP Power: 250W, Biased Power: 15W, Time: 15 sec Next, sulfate - when the spin cleaning for 5 minutes the substrate with hydrogen peroxide solution, the resist was removed. Here, FIG.
As shown in (f), a residue may still remain on the PSG film. Therefore, the PSG film is dissolved and removed by spin cleaning with 1% DHF for 240 seconds, and the residue is removed by lift-off. Now, FIG.
As shown in (g), the entire inorganic film of the underlayer is removed,
Regeneration of the substrate is completed.

【0040】次いで、上記と同様なプロセスで、図5
(h)に示すように、レジストのゲートパターン220
1を形成する。ここで、パターンの線幅測定、重ね合せ
精度測定、欠陥検査を行い、問題がなければ、次の工程
に移る。
Next, in the same process as described above, FIG.
As shown in (h), a resist gate pattern 220 is formed.
Form one. Here, line width measurement, overlay accuracy measurement, and defect inspection of the pattern are performed, and if there is no problem, the process proceeds to the next step.

【0041】まず、図5(i)に示すように、レジスト
・パターンをマスクにPSG膜をエッチングする。この
エッチングには、CHF3 /CF4 のガスを用いる。次
いで、図5(j)に示すように、W−Si膜をエッチン
グする。エッチングにはCF4 /Cl2 ガスを用いる。
この時、レジスト上層のSiOx、シリル化層の一部は
エッチングされ除去される。更に、ポリシリコン膜をエ
ッチングする。このエッチングには、HBr/Cl 2
スを用いる。この時、レジスト層上のシリル化層、又は
レジストの一部はエッチングされ除去される。次いで、
硫酸−過酸化水素溶液で後処理すると、図5(m)に示
すように、ゲート長130nmのゲート電極2601が
形成される。なお、ここでは、ソース、ドレイン作成工
程の記述は省略している。ゲート電極上のPSG膜は、
層間膜エッチングのときに、同時にエッチングされるの
で、特に除去する必要はない。
First, as shown in FIG.
Etching the PSG film using the pattern as a mask. this
CHF for etchingThree / CFFour Gas is used. Next
Then, as shown in FIG. 5 (j), the W-Si film is
To CF for etchingFour / ClTwo Use gas.
At this time, the SiOx on the resist and part of the silylation layer
Etched and removed. In addition, the polysilicon film is
Switch. This etching includes HBr / Cl Two Moth
Using At this time, the silylated layer on the resist layer, or
Part of the resist is etched away. Then
When post-treated with a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution, it is shown in FIG.
As shown in FIG.
It is formed. Note that here, the source and drain
The description of the process is omitted. The PSG film on the gate electrode is
It is etched at the same time when etching the interlayer film
There is no need to remove it.

【0042】(実施例2)図6(a)に示すように、シ
リコン基板上2701に、素子分離2702、ゲート電
極2703を形成し、さらにCVD法により、酸化膜2
704を1μm形成し、CMP平坦化した後、CVD法
によりSiN膜2705を50nm成膜し、ポリビニル
フェノール系レジスト2706を500nm厚に回転塗
布し、基板を100℃で、60秒間ベークした。なお、
ここでは、ソース、ドレイン作成工程の記述は省略す
る。次に、実施例1と同様な方法で、図6(b)に示す
ように、シリル化プロセスを用いて、ホール・パターン
2801を形成した。レジスト上層には、シリル化層2
802、さらにSiOx層2803が形成されている。
ここで、レジスト・パターン不良の判定があれば、レジ
ストを剥離し、基板を再生する。先ず、85℃に加熱し
たアミン系剥離液で、スピン洗浄により、レジスト、シ
リル化層、SiOxを除去したものを図6(c)に示
す。このとき、図6(c)に示す如く、SiN上にSi
Oxの残渣2901が生じている場合がある。そこで、
180℃に加熱した熱リン酸で15分間、基板を浸漬洗
浄して、SiN膜を完全に除去する。このとき、残渣S
iOxはリフト・オフされて除去されて、図6(d)に
示すように基板が再生される。
(Embodiment 2) As shown in FIG. 6A, an element isolation 2702 and a gate electrode 2703 are formed on a silicon substrate 2701, and the oxide film 2 is formed by CVD.
After 704 was formed to a thickness of 1 μm and planarized by CMP, an SiN film 2705 was formed to a thickness of 50 nm by a CVD method, a polyvinyl phenol-based resist 2706 was spin-coated to a thickness of 500 nm, and the substrate was baked at 100 ° C. for 60 seconds. In addition,
Here, the description of the source and drain forming steps is omitted. Next, in the same manner as in Example 1, as shown in FIG. 6B, a hole pattern 2801 was formed by using a silylation process. The upper layer of the resist has a silylated layer 2
802 and a SiOx layer 2803 are further formed.
Here, if there is a determination of a resist pattern defect, the resist is peeled off and the substrate is regenerated. First, FIG. 6C shows an amine-based stripping solution heated to 85 ° C., from which the resist, the silylated layer, and SiOx have been removed by spin cleaning. At this time, as shown in FIG.
Ox residue 2901 may be generated. Therefore,
The substrate is immersed in and washed with hot phosphoric acid heated to 180 ° C. for 15 minutes to completely remove the SiN film. At this time, the residue S
The iOx is lifted off and removed, and the substrate is regenerated as shown in FIG.

【0043】次いで、CVD法により、下地層の無機質
膜のSiN膜の50nm成膜し、図6(b)に示したと
同様にしてホール・パターンを形成させたものを図6
(e)に示した。次いで、レジストをマスクに、SiN
及び酸化膜をエッチングし、図6(f)に示すようにホ
ールを形成させた。このSiNのエッチングにはCF4
/H2 ガスを用い、酸化膜のエッチングにはCHF3
CF4 ガスを用いた。この時、SiOx及びシリル化層
も同時にエッチングされる。次いで、図6(g)に示す
ように、CHF3 /O2 (1:3)のガスを用いてレジ
ストをエッチングし、更に、CF4 /H2 ガスを用い
て、余分なSiNを除去すると、図6(g)に示す層間
膜にホールが形成された微細パターンが形成される。
Next, a 50 nm thick SiN film as an inorganic film as a base layer is formed by the CVD method, and a hole pattern is formed in the same manner as shown in FIG. 6B.
(E). Then, using the resist as a mask, SiN
Then, the oxide film was etched to form holes as shown in FIG. CF 4 for etching the SiN
/ H 2 gas, and CHF 3 /
CF 4 gas was used. At this time, the SiOx and the silylated layer are simultaneously etched. Next, as shown in FIG. 6 (g), the resist is etched using a gas of CHF 3 / O 2 (1: 3), and excess SiN is removed using a gas of CF 4 / H 2. A fine pattern in which holes are formed in the interlayer film shown in FIG.

【0044】(実施例3)図7(a)に示すように、シ
リコン基板3401上に、素子分離3402、ゲート電
極3403を形成し、更にCVD法により酸化膜340
4を1μm形成し、CMP平坦化した後、ポリビニルフ
ェノール系レジスト3405を500nm厚で回転塗布
し、次いで実施例2と同様にベークした。なお、実施例
2と同様にソース、ドレイン作成工程を行っている。次
いで、実施例1と同様な方法で、シリル化プロセスを用
いて、ホール・パターンを形成させたものが図7(b)
であり、また、レジスト上層には、シリル化層、SiO
x層が形成されている。ここで、レジスト・パターン不
良の判定があれば、レジストを剥離し、基板を再生す
る。先ず、85℃に加熱したアミン系剥離液で、スピン
洗浄により、レジスト、シリル化層、SiOxを除去し
たものを図7(c)に示す。このとき、図7(c)に示
す如く、SiN上にSiOxの残渣が生じている場合が
ある。次いで、1%DHFで、120秒間スピン洗浄し
て、酸化膜を約50nm溶解するとともに、残渣をリフ
ト・オフして除去する。これで、図7(d)に示すよう
に基板を再生することができる。次いで、この再生基板
を用いて、実施例2と同様して、ホール・パターンを形
成させ、同様のエッチングを行い、図7(g)に示す層
間膜にホールが形成された微細パターンが形成された。
なお、実施例2において、CF4 /H2 ガスを用いて、
余分なSiNを除去した代わりに、硫酸−過酸化水素溶
液を用いて後処理をした以外は、再パターン形成は、実
施例2と全く同様にして行った。
(Embodiment 3) As shown in FIG. 7A, an element isolation 3402 and a gate electrode 3403 are formed on a silicon substrate 3401, and an oxide film 340 is formed by a CVD method.
4 was formed to a thickness of 1 μm and flattened by CMP. Then, a polyvinylphenol-based resist 3405 was spin-coated at a thickness of 500 nm, and then baked as in Example 2. Note that a source and drain forming step is performed in the same manner as in the second embodiment. Next, in the same manner as in Example 1, a hole pattern was formed using a silylation process, as shown in FIG.
And a silylated layer, SiO 2 on the resist upper layer.
An x layer is formed. Here, if there is a determination of a resist pattern defect, the resist is peeled off and the substrate is regenerated. First, FIG. 7C shows an amine-based stripping solution heated to 85 ° C., from which the resist, the silylated layer and SiOx have been removed by spin cleaning. At this time, as shown in FIG. 7C, a residue of SiOx may be generated on SiN. Next, spin cleaning is performed with 1% DHF for 120 seconds to dissolve the oxide film by about 50 nm and remove the residue by lift-off. Thus, the substrate can be regenerated as shown in FIG. Next, using this regenerated substrate, a hole pattern was formed in the same manner as in Example 2, and the same etching was performed to form a fine pattern in which holes were formed in the interlayer film shown in FIG. Was.
In addition, in Example 2, CF 4 / H 2 gas was used,
Re-patterning was performed in exactly the same manner as in Example 2 except that post-treatment was performed using a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution instead of removing excess SiN.

【0045】(実施例4)図8(a)に示すように、シ
リコン基板1401上に、素子分離1402、4nm厚
のゲート酸化膜1403、CVD法により150nm厚
のポリシリコン膜1404を形成し、その上に、更に有
機質膜下地層として、100nm厚のノボラック系レジ
スト1405を回転塗布し、200℃、30分間のハー
ド・ベークしたものである。次いで、図8(b)に示す
ように、この有機質膜下地層1405を100℃の温度
下で、30TorrのDMSDMA蒸気1801に30
秒間曝し、ノボラック・レジスト表面のフェノール性水
酸基をシリル基に置換して、全面をシリル化層1802
とした。このように形成されたシリル化層の厚さは約2
0nmである。次いで、この下地層に、500nm厚の
ポリビニルフェノール系レジスト1601を厚回転塗布
し、100℃、60秒のベークを行ったものを図8
(c)に示した。次いで、図8(d)に示すように、マ
スク1701上の設計ゲート長が130nmのゲートパ
ターンを、露光光源として、ArFエキシマ・レーザ、
露光波長が193nmの縮小率1/4投影露光装置を用
いて基板に露光転写した。レジストの露光された部分
は、光架橋された架橋部1702〔図8(d)参照〕と
なる。次いで、図8(e)に示すように、温度100℃
下で、80TorrのDMSDMA蒸気1801中に基
板表面を60秒間曝して、レジスト表面の光架橋を起こ
していない部分であるゲートパターンの部分がシリル化
し、シリル化層1802が50nm厚形成される。次い
で、TCPプラズマ・エッチング装置を用いて、実施例
1と同様の条件で図8(f)に示すように、レジストを
異方性エッチングする。この時、レジスト・パターンの
シリル化層表層では、シリコンと酸素が結合してSiO
xマスク1901が10nm厚形成され、このマスク以
外の領域である露光部のレジストがエッチングされ、ゲ
ート・パターンが形成される。また、エッチングが下層
のレジストに達すると、下層レジスト上層のシリル化層
表面がSiOx1902になり、エッチングがストップ
する。
(Embodiment 4) As shown in FIG. 8A, an element isolation 1402, a gate oxide film 1403 having a thickness of 4 nm, and a polysilicon film 1404 having a thickness of 150 nm are formed on a silicon substrate 1401 by CVD. A novolak-based resist 1405 having a thickness of 100 nm was further spin-coated as an organic film base layer, and hard-baked at 200 ° C. for 30 minutes. Next, as shown in FIG. 8B, the organic film underlayer 1405 is subjected to 30 Torr DMSDMA vapor 1801 at a temperature of 100 ° C.
Exposure for 2 seconds to replace the phenolic hydroxyl group on the surface of the novolak resist with a silyl group, the entire surface of the silylated layer 1802
And The thickness of the silylated layer thus formed is about 2
0 nm. Next, a 500 nm-thick polyvinylphenol-based resist 1601 was spin-coated on this underlayer, and baked at 100 ° C. for 60 seconds.
(C). Next, as shown in FIG. 8D, an ArF excimer laser and a gate pattern having a designed gate length of 130 nm on the mask 1701 are used as an exposure light source.
The substrate was exposed and transferred to a substrate using a 1/4 projection exposure apparatus having a reduction ratio of 193 nm. The exposed portion of the resist becomes a photocrosslinked portion 1702 (see FIG. 8D). Next, as shown in FIG.
Then, the substrate surface is exposed to DMSDMA vapor 1801 at 80 Torr for 60 seconds to silylate the gate pattern, which is the portion of the resist surface where photocrosslinking has not occurred, to form a 50 nm thick silylated layer 1802. Next, as shown in FIG. 8F, the resist is anisotropically etched using a TCP plasma etching apparatus under the same conditions as in the first embodiment. At this time, on the surface of the silylated layer of the resist pattern, silicon and oxygen are bonded to form SiO2.
An x mask 1901 is formed to a thickness of 10 nm, and a resist in an exposed portion other than the mask is etched to form a gate pattern. When the etching reaches the lower resist, the surface of the silylated layer on the lower resist becomes SiOx1902, and the etching stops.

【0046】この時点で、パターンの線幅測定、重ね合
せ精度測定、欠陥検査をする。このとき、測定値が許容
値を超えていたら、レジストを剥離して基板を再生す
る。そこで、TCPプラズマ・エッチング装置を用い
て、下記の条件で、SiOx層を除去する。そのエッチ
ング条件は以下の通りである。 ガス:CHF4−02/50sccm−15sccm/5mtTorr TCP Power :250W,Biased Power:15W ,時間:30sec SiOx層及びシリル化層は、パターン上層および下層
レジストの両方を除去する。また、このとき、下層レジ
スト表面に残直2001が生じるても問題はない。次い
で、硫酸−過酸化水素溶液で基板を5分間スピン洗浄を
すると、図9(h)に示すように、レジストが完全に除
去され、基板の再生が完了する。残渣2001は、この
スピン洗浄によりリフトオフされ除去される。次いで、
図9(i)に示すように、上記と同様なプロセスでレジ
ストのゲートパターンを形成する。この時点で、パター
ンの線幅測定、重ね合せ精度測定、欠陥検査をし、問題
がなければ、次の作業に移る。まず、図9(j)に示す
ように、TCPプラズマ・エッチング装置を用いて、S
iOx層を完全に除去する。エッチング条件は以下の通
りである。 ガス:CHF4−02/50sccm−15sccm/5mtTorr TCP Power :250W,Biased Power:15W ,時間:10sec SiOx層は、パターン上層及び下層レジスト上層の両
方を除去する。次いで、図9(k)に示すように、TC
Pプラズマ・エッチング装置を用いて、下層レジストを
異方性エッチングする。エッチング条件は以下の通りで
ある。 ガス:CHF4−02−SO2 /20sccm−80sccm−5sccm /5mtT
orr TCP Power :250W,Biased Power:40W ,時間:20sec この時、パターン上層でレジストが100nm程度エッ
チングされる。更に、ECRプラズマ・エッチング装置
を用いて、図9(l)に示すように、レジストパターン
をマスクに第1段としてCl2 −O2 プラズマ、第2段
としてHBr−O2 プラズマを用いてポリシリコン、ゲ
ート酸化膜をエッチングする。この時の、基板温度は2
0℃、圧力O.5Pa、C12 の流量15sccm、O2 の流
量5sccm、HBrの流量95sccm、Biased RF power は
25Wである。次いで、硫酸−過酸化水素溶液で後処理
すると、図9(m)に示すようにゲート長130nmの
ポリシリコン・ゲートパターン2601が形成される。
なお、ここでは、ソース、ドレイン作成工程の記述は省
略している。
At this point, the line width of the pattern is measured, the overlay accuracy is measured, and the defect is inspected. At this time, if the measured value exceeds the allowable value, the resist is removed and the substrate is regenerated. Therefore, the SiOx layer is removed under the following conditions using a TCP plasma etching apparatus. The etching conditions are as follows. Gas: CHF 4 -0 2 / 50sccm- 15sccm / 5mtTorr TCP Power: 250W, Biased Power: 15W, Time: 30 sec SiOx layer and silylated layer removes both patterns upper and lower resist. Further, at this time, there is no problem even if the straightness 2001 occurs on the surface of the lower resist. Next, when the substrate is spin-washed with a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution for 5 minutes, as shown in FIG. 9H, the resist is completely removed, and the regeneration of the substrate is completed. The residue 2001 is lifted off and removed by the spin cleaning. Then
As shown in FIG. 9I, a resist gate pattern is formed by the same process as described above. At this time, the line width of the pattern is measured, the overlay accuracy is measured, and the defect is inspected. If there is no problem, the operation proceeds to the next operation. First, as shown in FIG. 9 (j), using a TCP plasma etching apparatus,
The iOx layer is completely removed. The etching conditions are as follows. Gas: CHF 4 -0 2 / 50sccm- 15sccm / 5mtTorr TCP Power: 250W, Biased Power: 15W, Time: 10 sec SiOx layer removes both patterns upper and lower resist layer. Next, as shown in FIG.
The lower resist is anisotropically etched using a P plasma etching apparatus. The etching conditions are as follows. Gas: CHF 4 -0 2 -SO 2 / 20sccm-80sccm-5sccm / 5mtT
orr TCP Power: 250 W, Biased Power: 40 W, Time: 20 sec At this time, the resist is etched by about 100 nm in the upper layer of the pattern. Furthermore, by using the ECR plasma etching apparatus, as shown in FIG. 9 (l), Cl 2 -O 2 plasma using the resist pattern as a first stage in the mask, using HBr-O 2 plasma as the second stage poly Etch silicon and gate oxide films. At this time, the substrate temperature is 2
0 ° C, pressure O. 5pa, C1 2 flow 15 sccm, O 2 flow rate 5 sccm, HBr flow 95 sccm, Biased RF power is 25W. Next, when post-treatment is performed with a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution, a polysilicon gate pattern 2601 having a gate length of 130 nm is formed as shown in FIG.
Note that the description of the source and drain forming steps is omitted here.

【0047】(実施例5)実施例4では、再生工程で、
SiOx層及びシリル化層の除去には、フツ素系プラズ
マ、バルクのレジストの除去には、硫酸−過酸化水素溶
液を用いた。ここでは、その変わりに、85℃に加熱し
たアミン系の剥離液で10分間スピン洗浄をして、一気
にSiOx、シリル化層及びバルクのレジストを除去す
る。この場合、SiOxは一部溶解するが、リフトオフ
め効果で除去されるものもある。
(Embodiment 5) In Embodiment 4, in the regeneration step,
Fluorine-based plasma was used for removing the SiOx layer and the silylated layer, and a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution was used for removing the bulk resist. Here, instead of this, the SiOx, the silylated layer and the bulk resist are removed at once by spin cleaning with an amine-based stripping solution heated to 85 ° C. for 10 minutes. In this case, SiOx partially dissolves, but there is also one that is removed by a lift-off effect.

【0048】(実施例6)本実施例では、下層にハード
・ベークしたノボラック系レジストを0.35μm厚、
上層にポリビニルフェノール系レジストを0.07μm
厚塗布してからシリル化プロセスを行うものである。こ
れにより、パターンのサイズによらず、上層のレジスト
を均一に0.07μm厚のシリル化を施すことができ、
パターンの線幅制御を向上させることができる。ここ
で、本発明で示したように、下層のノボラック系レジス
トを全面シリル化してから、上層のポリビニルフェノー
ル系レジストを塗布する。そうすることにより、パター
ンの線幅制御が向上するだけでなく、基板の再生が可能
になる。
(Embodiment 6) In this embodiment, a hard-baked novolak-based resist as a lower layer is formed to a thickness of 0.35 μm.
0.07 μm of polyvinylphenol-based resist in upper layer
The silylation process is performed after thick coating. Thereby, regardless of the size of the pattern, the upper layer resist can be uniformly silylated to a thickness of 0.07 μm.
The line width control of the pattern can be improved. Here, as shown in the present invention, the lower layer novolak-based resist is entirely silylated, and then the upper layer polyvinylphenol-based resist is applied. By doing so, not only the line width control of the pattern is improved, but also the reproduction of the substrate becomes possible.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、シリル化プロセスを介
して、基板上に高集積化回路を有する半導体素子用の微
細なレジスト・パターンを形成させるに、レジスト層を
無機質膜又は有機質膜の下地層上に成膜することによ
り、得られるレジスト・パターンが品質検査工程で不合
格と判定された場合でも、SiOx層、シリル化層及び
レジスト層及びこれらに係わる残渣等を有する基板上の
無機質膜下地層ごと又は有機質膜下地層ごとを除去する
ことができる。
According to the present invention, in order to form a fine resist pattern for a semiconductor device having a highly integrated circuit on a substrate through a silylation process, the resist layer is formed of an inorganic film or an organic film. By forming a film on the underlayer, even if the obtained resist pattern is determined to be unacceptable in the quality inspection step, the inorganic pattern on the substrate having the SiOx layer, the silylated layer, the resist layer, and residues related thereto, etc. It is possible to remove each film base layer or each organic film base layer.

【0050】このように除去処理された基板は、基板上
に施される下地層が、除去処理としての従来から公知の
各種のエッチング、剥離・溶解溶液を用いても、この下
地層が保護層となって、従来のように基板を損傷させる
ことがない。これにより、得られる基板は、確実に再生
されて、同様な方法で、再度微細パターンを形成させる
ことができる基板として回収・再使用されるものであ
る。
In the substrate thus removed, even if the underlying layer applied on the substrate is formed by using various etching, stripping / dissolving solutions known in the art as the removing process, the underlying layer can be used as a protective layer. As a result, the substrate is not damaged unlike the related art. Thus, the obtained substrate is surely reproduced, and is recovered and reused as a substrate on which a fine pattern can be formed again in the same manner.

【0051】これにより、再生を確実に、効果的に実施
することができることから、不良破棄する基板が減少
し、特に、微細集積化が進行した集積半導体回路素子の
歩留りが向上させ、製造コストを低減できる微細パター
ンの形成方法を提供することがでいる。
As a result, the reproduction can be performed reliably and effectively, so that the number of substrates to be discarded is reduced. In particular, the yield of integrated semiconductor circuit elements with advanced fine integration is improved, and the manufacturing cost is reduced. It is possible to provide a method for forming a fine pattern which can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】シリル化プロセスを介して基板上にレジスト・
パターンを形成させる製造工程における、不良パターン
を生じさせる概念工程図である。
FIG. 1 shows a resist on a substrate through a silylation process.
It is a conceptual process drawing which produces a defective pattern in the manufacturing process which forms a pattern.

【図2】本発明によるシリル化プロセスを介して基板上
にレジスト・パターンを形成させる製造工程と基板を再
生させる概念工程図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a manufacturing process of forming a resist pattern on a substrate through a silylation process according to the present invention and a conceptual process of regenerating the substrate.

【図3】本発明によるシリル化プロセスを介して基板上
にレジスト・パターンを形成させる製造工程と基板を再
生させる概念工程図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a manufacturing process for forming a resist pattern on a substrate through a silylation process according to the present invention and a conceptual process for regenerating the substrate.

【図4】本発明の実施例の微細レジスト・パターンの形
成、基板再生及び再パターン形成を表す概念工程図であ
る。
FIG. 4 is a conceptual process diagram showing formation of a fine resist pattern, substrate regeneration and re-pattern formation according to an embodiment of the present invention.

【図5】図4に示す概念工程図(つづき)である。FIG. 5 is a conceptual process diagram (continued) shown in FIG.

【図6】本発明の別の実施例の微細レジスト・パターン
の形成、基板再生及び再パターン形成を表す概念工程図
である。
FIG. 6 is a conceptual process diagram showing formation of a fine resist pattern, substrate regeneration and re-patterning according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の別の実施例の微細レジスト・パターン
の形成、基板再生及び再パターン形成を表す概念工程図
である。
FIG. 7 is a conceptual process diagram showing the formation of a fine resist pattern, the regeneration of a substrate, and the re-patterning of another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の別の実施例の微細レジスト・パターン
の形成、基板再生及び再パターン形成を表す概念工程図
である。
FIG. 8 is a conceptual process diagram showing formation of a fine resist pattern, substrate regeneration and re-patterning according to another embodiment of the present invention.

【図9】図8に示す概念工程図(つづき)である。FIG. 9 is a conceptual process diagram (continued) shown in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

801 --------基板、802 --------下地層(無機質膜又は
有機質膜)、901、1001、1101、1601、2201、2706、3405 ----
----レジスト層(レジスト・パターン)、1002、1902、20
01、2901、3601 -------- 残渣、802a、1004、1104、1802、19
03、2802、3502 -------- シリル化層、1005、1105、1901、2
803、3503 -------- SiOx層、1401、1501、2701、3401
--------シリコン基板、1402、1502、2702、3402 --------
素子分離体、1403、1503 --------ゲート酸化膜、1404、1
504 --------ポリシリコン膜、1405 -------- 有機質膜
下地層、1505 -------- W−Si膜、1506 -------- P
SG膜(下地層)、1701 -------- マスク、1702 -----
--- レジスト架橋部、1801-------- シリル化剤蒸気、2
703、3403 --------ゲート電極、2704 -------- 酸化
膜、2705 -------- SiN膜、2801、3501 --------ホー
ル・パターン。
801 -------- Substrate, 802 -------- Underlayer (inorganic film or organic film), 901, 1001, 1101, 1601, 2201, 2706, 3405 ----
---- Resist layer (resist pattern), 1002, 1902, 20
01, 2901, 3601 -------- Residue, 802a, 1004, 1104, 1802, 19
03, 2802, 3502 -------- Silylation layer, 1005, 1105, 1901, 2
803, 3503 -------- SiOx layer, 1401, 1501, 2701, 3401
-------- Silicon substrate, 1402, 1502, 2702, 3402 --------
Isolator, 1403, 1503 -------- Gate oxide film, 1404, 1
504 -------- Polysilicon film, 1405 -------- Organic film underlayer, 1505 -------- W-Si film, 1506 -------- P
SG film (underlayer), 1701 -------- Mask, 1702 -----
--- Cross section of resist, 1801 -------- Vapor silylation agent, 2
703, 3403 -------- Gate electrode, 2704 -------- Oxide film, 2705 -------- SiN film, 2801, 3501 -------- Hole ·pattern.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 574 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 21/30 574

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工膜又は基板上に施されたレジスト
層に、レジスト・パターンを形成させるに際して、前記
レジスト層が、無機質膜又は有機質膜の下地層上に成膜
され、且つ前記レジスト・パターンがシリル化プロセス
を介して行われることを特徴とする微細パターンの形成
方法。
When forming a resist pattern on a resist layer provided on a film to be processed or a substrate, the resist layer is formed on an underlayer of an inorganic film or an organic film, and the resist A method for forming a fine pattern, wherein the pattern is performed through a silylation process.
【請求項2】 前記レジスト層が、フェノール系レジス
トであることを特徴とする請求項1に記載の微細パター
ンの形成方法。
2. The method according to claim 1, wherein the resist layer is a phenolic resist.
【請求項3】 前記下地層の無機質膜が、シリカ酸化
膜、ポリシリコン膜、タングステン−シリコン膜、窒化
シリコン膜及びリンシリケートガラス膜(PSG)群か
ら選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求
項1に記載の微細パターンの形成方法。
3. The inorganic film of the underlayer is at least one selected from the group consisting of a silica oxide film, a polysilicon film, a tungsten-silicon film, a silicon nitride film, and a phosphosilicate glass film (PSG). The method for forming a fine pattern according to claim 1.
【請求項4】 前記下地層の有機質膜が、ポリシリコン
膜上に成膜されたノボラック系レジストであり、且つベ
ークされていることを特徴とする請求項1に記載の微細
パターンの形成方法。
4. The method according to claim 1, wherein the organic film of the underlayer is a novolak-based resist formed on a polysilicon film and is baked.
【請求項5】 前記ノボラック系レジストの有機質膜全
面表層が、前記ノボラック系レジストのフェノール性水
酸基をシリル化剤で置換反応させてシリル化されている
ことを特徴とする請求項4に記載の微細パターンの形成
方法。
5. The fine particle according to claim 4, wherein the entire surface layer of the organic film of the novolak resist is silylated by substituting a phenolic hydroxyl group of the novolak resist with a silylating agent. The method of forming the pattern.
【請求項6】 前記有機質膜表層に形成されたシリル化
層厚が、10nm以上で、30nm以下であることを特
徴とする請求項5に記載の微細パターンの形成方法。
6. The method according to claim 5, wherein the thickness of the silylated layer formed on the surface layer of the organic film is not less than 10 nm and not more than 30 nm.
【請求項7】 前記レジスト層上に所定の微細パターン
を形成させるに、前記パターンのマスクを介しての露光
後、前記パターン部位にシリル化層を形成させることを
特徴とする請求項1に記載の微細パターンの形成方法。
7. The method according to claim 1, wherein, in order to form a predetermined fine pattern on the resist layer, a silylated layer is formed in the pattern portion after exposure through a mask of the pattern. Method of forming a fine pattern.
【請求項8】 レジスト層を施した被加工膜又は基板上
にレジスト・パターンを形成させる方法において、前記
レジスト層が、無機質膜の下地層上に成膜され、且つ前
記レジスト・パターンがシリル化プロセスを介して形成
され、得られた前記パターンが品質検査工程で不合格と
判定された際に、SiOx層、シリル化層及びレジスト
層を有する被加工膜上又は基板上の無機質膜下地層ごと
を除去して、再生処理された被加工膜又は基板上に、再
度、前記方法に基づいて前記レジスト・パターンを形成
させることを特徴とする微細パターンの形成方法。
8. A method for forming a resist pattern on a film to be processed or a substrate provided with a resist layer, wherein the resist layer is formed on a base layer of an inorganic film, and the resist pattern is silylated. When the obtained pattern formed through the process is determined to be rejected in the quality inspection step, the inorganic film base layer on the film to be processed having the SiOx layer, the silylated layer and the resist layer or on the substrate And forming the resist pattern on the processed film or substrate subjected to the regeneration process again based on the method.
【請求項9】 レジスト層を施した被加工膜上又は基板
上にレジスト・パターンを形成させる方法において、前
記レジスト層が、有機質膜の下地層上に成膜され、且つ
前記レジスト・パターンがシリル化プロセスを介して形
成され、得られた前記パターンが品質検査工程で不合格
と判定された際に、SiOx層、シリル化層及びレジス
ト層を有する被加工膜又は基板上の有機質膜下地層ごと
を除去して、再生処理された被加工膜又は基板上に、再
度、前記方法に基づいて前記レジスト・パターンを形成
させることを特徴とする微細パターンの形成方法。
9. A method for forming a resist pattern on a film to be processed or a substrate on which a resist layer has been applied, wherein the resist layer is formed on an underlayer of an organic film, and the resist pattern is silyl. When the obtained pattern is determined to be unacceptable in the quality inspection step, and the obtained pattern is determined to be unacceptable in the quality control process, the processed film having the SiOx layer, the silylation layer and the resist layer or the organic film base layer on the substrate And forming the resist pattern on the processed film or substrate subjected to the regeneration process again based on the method.
【請求項10】 前記再生処理が、フッ素系ガスを含む
プラズマ・エッチング、希フッ酸によるウエット・エッ
チング及び硫酸−過酸化水素溶液による洗浄処理を組み
合わせて行うことを特徴とする請求項8又は9に記載の
微細パターンの形成方法。
10. The method according to claim 8, wherein the regeneration processing is performed by a combination of plasma etching containing a fluorine-based gas, wet etching with diluted hydrofluoric acid, and cleaning with a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution. 3. The method for forming a fine pattern according to 1.
【請求項11】 前記再生処理が、アミン系剥離液、希
フッ酸によるウエット・エッチング及び硫酸−過酸化水
素溶液による洗浄処理を組み合わせて行うことを特徴と
する請求項8又は9に記載の微細パターンの形成方法。
11. The fine particle according to claim 8, wherein the regeneration treatment is performed by combining wet etching with an amine-based stripping solution, dilute hydrofluoric acid, and cleaning treatment with a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution. The method of forming the pattern.
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