JP2006091888A - 半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに微細パターンを有する半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに微細パターンを有する半導体素子の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006091888A JP2006091888A JP2005276470A JP2005276470A JP2006091888A JP 2006091888 A JP2006091888 A JP 2006091888A JP 2005276470 A JP2005276470 A JP 2005276470A JP 2005276470 A JP2005276470 A JP 2005276470A JP 2006091888 A JP2006091888 A JP 2006091888A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manufacturing
- resist pattern
- semiconductor device
- pattern
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 53
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 15
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- -1 DNQ compound Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical group CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940095070 tetrapropyl orthosilicate Drugs 0.000 claims description 4
- ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N tetrapropyl silicate Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)OCCC ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 3
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 abstract 1
- 238000005389 semiconductor device fabrication Methods 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 24
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 15
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 10
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- FMGBDYLOANULLW-UHFFFAOYSA-N 3-isocyanatopropyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN=C=O FMGBDYLOANULLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- URQUNWYOBNUYJQ-UHFFFAOYSA-N diazonaphthoquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(=[N]=[N])C=CC2=C1 URQUNWYOBNUYJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCS DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical group 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- CWAFVXWRGIEBPL-UHFFFAOYSA-N ethoxysilane Chemical compound CCO[SiH3] CWAFVXWRGIEBPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCOCC1CO1 JXUKBNICSRJFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
- G03F7/405—Treatment with inorganic or organometallic reagents after imagewise removal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31144—Etching the insulating layers by chemical or physical means using masks
Abstract
【課題】 半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに微細パターンを有する半導体素子の製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体基板上に形成されたレジストパターンと、レジストパターン上に形成されている有機−無機混成シロキサンネットワーク膜と、を含むマスクパターンである。シロキサンネットワーク膜は、テトラアルコキシシラン架橋剤とトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤との反応産物からなる。シロキサンネットワーク膜を形成するために、まず、シロキサンオリゴマーをレジストパターンの表面にコーティングする。その後、レジストパターンの表面でシロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応を誘導する。シロキサンネットワーク膜を形成した後、シロキサンネットワーク膜の周囲に残留する未反応シロキサンオリゴマーを、純水で除去する。
【選択図】 図１
【解決手段】 半導体基板上に形成されたレジストパターンと、レジストパターン上に形成されている有機−無機混成シロキサンネットワーク膜と、を含むマスクパターンである。シロキサンネットワーク膜は、テトラアルコキシシラン架橋剤とトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤との反応産物からなる。シロキサンネットワーク膜を形成するために、まず、シロキサンオリゴマーをレジストパターンの表面にコーティングする。その後、レジストパターンの表面でシロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応を誘導する。シロキサンネットワーク膜を形成した後、シロキサンネットワーク膜の周囲に残留する未反応シロキサンオリゴマーを、純水で除去する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに半導体素子の製造方法に係り、特に、リソグラフィ技術の波長限界を超える微細パターンからなる半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに前記エッチングマスクを利用して形成される微細パターンを有する半導体素子の製造方法に関する。
通常的な半導体素子のパターン形成工程では、パターンを形成するための所定の被エッチング膜、例えば、シリコン膜、絶縁膜、または導電膜上にフォトレジストパターンを形成した後、前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして、前記被エッチング膜をエッチングして所望のパターンを形成する。
半導体素子の高集積化によってさらに小さなＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）のデザインルールが適用され、フォトリソグラフィ工程時、さらに小さな開口サイズを有するコンタクトホール、またはさらに狭い幅を有するスペースを備えた微細パターンを形成する技術が要求されている。このような微細パターンを具現するために、フォトリソグラフィ工程において、高い解像度及び優秀な乾式エッチング耐性を有するフォトレジスト材料を使用する必要がある。しかし、解像度及び乾式エッチング特性を何れも満足させることは非常に難しい。すなわち、高い解像度及び広いＤＯＦ（Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）を確保するためには、レジスト膜の厚さを薄くせねばならず、レジスト膜の厚さを薄くすれば、乾式エッチングの特性が劣化する。
したがって、このような限界を克服するために、従来多様な技術が提案された。そのうち、代表的な技術として、フォトレジストパターンの表面を乾式エッチングに対する耐性のある物質で化学処理する技術がある。そのうちでも、特に乾式エッチングに優れる耐性を提供するシリコン含有化合物についての研究が活発になされつつある。
例えば、特許文献１では、カルボン酸無水物作用基を有するフォトレジストをアミノシロキサンオリゴマーと架橋反応させて微細パターンを形成する技術が開示されている。この技術では、アミノシロキサンと架橋反応が可能な特定のフォトレジスト材料が要求され、架橋されていないシリコン含有材料を除去するために別途に有機溶剤を使用せねばならない。
特許文献２には、シリコン含有水溶性ポリマーをレジストパターンと架橋反応させてシリコン含有物質層をレジストパターン上にコーティングする技術が開示されている。この技術では、シリコン含有量が制限され、したがって、乾式エッチングに対する十分な耐性を確保し難い。
米国特許第６,１１０,６３７号明細書
米国特許出願公開第２００４／０００９４３６ Ａ１号明細書
本発明が解決しようとする目的は、前記従来の技術による問題点を克服しようとするものとして、リソグラフィ技術における波長の限界を超える微細パターンの形成において、乾式エッチングに対する十分な耐性を確保できる半導体素子製造用のマスクパターンを提供することである。
本発明が解決しようとする他の目的は、乾式エッチングに対する十分な耐性を確保しつつ、さらに小さなフィーチャサイズの微細パターンの具現に適用される半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法を提供することである。
本発明が解決しようとするさらに他の目的は、乾式エッチングに対する十分な耐性を確保しつつ、リソグラフィ技術での波長の限界を超える微細パターンを具現できる半導体素子の製造方法を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明による半導体素子製造用のマスクパターンは、半導体基板上に形成されたレジストパターンと、前記レジストパターン上に形成されている有機−無機混成シロキサンネットワーク膜と、を備える。前記シロキサンネットワーク膜は、テトラアルコキシシラン架橋剤とトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤との反応産物からなる。
前記他の目的を達成するために、本発明による半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法では、基板上の下地膜上に前記下地膜を露出させる開口部を備えたレジストパターンを形成する。前記レジストパターンの表面に有機−無機混成シロキサンネットワーク膜を形成する。
前記シロキサンネットワーク膜を形成するために、まず、テトラアルコキシシラン架橋剤及びトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤の加水分解及び縮合反応産物であるシロキサンオリゴマーを前記レジストパターンの表面にコーティングする。次いで、前記レジストパターンの表面で前記シロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応を誘導する。前記シリカオリゴマーのゾル−ゲル反応は、前記レジストパターンから広がる酸によって誘導される。前記シリカオリゴマーのゾル−ゲル反応を誘導するために、前記シロキサンオリゴマーがコーティングされた前記レジストパターンを熱処理して、前記レジストパターンから酸を拡散させる。前記シロキサンネットワーク膜を形成した後、前記シロキサンネットワーク膜の周囲に残留する未反応シロキサンオリゴマーは、純水で除去する。
前記さらに他の目的を達成するために、本発明による半導体素子の製造方法では、半導体基板上に下地膜を形成する。前記下地膜を第１幅だけ露出させる開口部を備えたレジストパターンを形成する。前記開口部で前記下地膜が前記第１幅より小さな第２幅だけ露出されるように、前記レジストパターンの表面にのみ選択的に有機−無機混成シロキサンネットワーク膜を形成する。前記レジストパターン及びシロキサンネットワーク膜をエッチングマスクとして前記下地膜をエッチングする。
本発明では、フォトリソグラフィ技術における波長限界を超えた微細なサイズの開口部が形成されたマスクパターンを形成するために、レジストパターン上に酸によって誘導されるゾル−ゲル反応産物である有機−無機混成のシロキサンネットワーク膜を形成する。本発明では、前記シロキサンネットワーク膜の形成のためのゾル−ゲル反応を誘導する時、熱処理温度を制御することによって、マスクパターンに形成される開口部のサイズを所望のサイズに縮小させうる。開口部の幅を縮小させるのにおいて、レジストパターンの表面からゾル−ゲル反応が誘導されて、前記レジストパターンの表面にのみ選択的にシロキサンネットワーク膜が形成されるので、結果的に得られるマスクパターンの側壁プロファイルの変形なしにバーチカルな側壁プロファイルを維持しうる。また、シロキサンネットワーク膜を形成した後、未反応物を純水を利用して簡単に除去できるので、工程が単純であり、工程コストを低めうる。また、下地膜をエッチングするのにおいて、シロキサンネットワーク膜をマスクパターンとして利用することによって、乾式エッチングに対する耐性を十分に確保できる。
以下、例示する実施形態は、色々な他の形態に変形され、本発明の範囲は、後述する実施形態に限定されない。本発明の実施形態は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものである。添付図面で、膜または領域のサイズまたは厚さは、明細書の明確性のために誇張して示された。
図１のフローチャートを参照して、本発明の望ましい実施形態による半導体素子の製造方法を概略的に説明する。
［工程１２］
工程１２で、まず、半導体基板上にエッチング対象の下地膜を形成する。前記下地膜は、例えば、シリコン膜、酸化膜、窒化膜、または酸化窒化膜のような絶縁膜、導電膜など、いかなる膜質でも形成可能である。前記下地膜にコンタクトホールを形成するための工程の場合には、前記下地膜として絶縁膜を形成する。また、ＢＬＲ（Ｂｉ−Ｌａｙｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）工程によるパターニングを行うために、前記下地膜としてボトムレジスト膜を形成することもある。そして、前記ＭＬＲ（Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｙｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）工程によるパターニングを行うために、前記下地膜が、例えば、ボトムレジスト膜と層間酸化膜とで構成されることもある。
工程１２で、まず、半導体基板上にエッチング対象の下地膜を形成する。前記下地膜は、例えば、シリコン膜、酸化膜、窒化膜、または酸化窒化膜のような絶縁膜、導電膜など、いかなる膜質でも形成可能である。前記下地膜にコンタクトホールを形成するための工程の場合には、前記下地膜として絶縁膜を形成する。また、ＢＬＲ（Ｂｉ−Ｌａｙｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）工程によるパターニングを行うために、前記下地膜としてボトムレジスト膜を形成することもある。そして、前記ＭＬＲ（Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｙｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）工程によるパターニングを行うために、前記下地膜が、例えば、ボトムレジスト膜と層間酸化膜とで構成されることもある。
前述したように、下地膜上にレジスト膜を形成した後、通常のフォトリソグラフィ工程によって、前記レジスト膜の露光及び現像工程を経て前記下地膜を所定の幅だけ露出させる開口部を備えたレジストパターンを形成する。
前記レジストパターンを形成する過程において、露光工程中にレジスト膜から発生した酸は、露光後にベーク過程を通じて広がる。ポジティブ型レジスト膜を形成した場合には、前記のように広がった酸によって、前記レジスト膜の露光部で保護基を有するポリマーから前記保護基が離れる脱保護現象を誘発して、露光部が選択的に現像可能になり、ネガティブ型レジスト膜を形成した場合には、前記のように広がった酸によって露光部でポリマーの架橋反応が誘発されて、非露光部が選択的に現像可能になる。この過程で、前記レジスト膜の露光部と非露光部との境界面には、少量の酸が残っている。このような現象は、当業界で使われているか、または市販されているレジストならば、その成分または露光源の種類に関係なく同一に現れる現象である。
［工程１４］
工程１４では、テトラアルコキシシラン架橋剤とトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤との混合水溶液を準備する。ここで、前記混合水溶液内で前記テトラアルコキシシラン架橋剤及びトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤は、それぞれ前記混合水溶液の総重量を基準として約０.１〜５０重量％、望ましくは、約１〜１０重量％の量で含まれうる。
工程１４では、テトラアルコキシシラン架橋剤とトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤との混合水溶液を準備する。ここで、前記混合水溶液内で前記テトラアルコキシシラン架橋剤及びトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤は、それぞれ前記混合水溶液の総重量を基準として約０.１〜５０重量％、望ましくは、約１〜１０重量％の量で含まれうる。
［テトラアルコキシシラン架橋剤］
本発明で使われうるテトラアルコキシシラン架橋剤の構造を化学式１に表した。
本発明で使われうるテトラアルコキシシラン架橋剤の構造を化学式１に表した。
化学式１で、Ｒ１は、アルキル基、望ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、またはブチル基である。すなわち、本発明で望ましく使われるテトラアルコキシシラン架橋剤は、テトラメチルオルトシリケート、テトラエチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケート、及びテトラブチルオルトシリケートである。
［トリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤］
本発明で使われるトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤の構造を化学式２ないし化学式５にそれぞれ表した。
本発明で使われるトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤の構造を化学式２ないし化学式５にそれぞれ表した。
化学式２ないし化学式５で、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５は、それぞれアルキル基、望ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、またはブチル基である。本発明で望ましく使われるトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤は、アミノプロピルトリアルコキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、イソシアナトプロピルトリアルコキシシラン、及びメルカプトプロピルトリアルコキシシランである。特に、望ましくは、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラン、及びメルカプトプロピルトリエトキシシランを使用する。
［工程１６］
工程１６では、工程１４で準備した混合水溶液を所定時間攪拌して、必要に応じて濾過してシロキサンオリゴマーを合成する。前記シロキサンオリゴマーは、その分子構造内でスペーサの役割を行う有機物を含んでいる有機−無機混成構造をなす。
工程１６では、工程１４で準備した混合水溶液を所定時間攪拌して、必要に応じて濾過してシロキサンオリゴマーを合成する。前記シロキサンオリゴマーは、その分子構造内でスペーサの役割を行う有機物を含んでいる有機−無機混成構造をなす。
［工程２０］
工程２０では、工程１６で準備されたシロキサンオリゴマーを含有する水溶液を、工程１２で形成されたレジストパターン上にコーティングする。このためにスピンコーティング方法を利用できる。
工程２０では、工程１６で準備されたシロキサンオリゴマーを含有する水溶液を、工程１２で形成されたレジストパターン上にコーティングする。このためにスピンコーティング方法を利用できる。
［工程２２］
工程２２では、前記コーティングされたレジストパターンを約８０〜１６０℃の温度で熱処理する。熱処理によって、前記レジストパターンからその周囲にあるシロキサンオリゴマーを含有する水溶液に酸が広がり、このように広がった酸によって、前記レジストパターンの表面でシロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応が誘導される。その結果、前記レジストパターンの表面には、有機−無機混成のシロキサンネットワーク膜が形成される。ここで、前記レジストパターンの熱処理温度が高いほど前記レジストパターンから酸の拡散距離が延びて、レジストパターン上に形成されるシロキサンネットワーク膜が厚くなる。
工程２２では、前記コーティングされたレジストパターンを約８０〜１６０℃の温度で熱処理する。熱処理によって、前記レジストパターンからその周囲にあるシロキサンオリゴマーを含有する水溶液に酸が広がり、このように広がった酸によって、前記レジストパターンの表面でシロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応が誘導される。その結果、前記レジストパターンの表面には、有機−無機混成のシロキサンネットワーク膜が形成される。ここで、前記レジストパターンの熱処理温度が高いほど前記レジストパターンから酸の拡散距離が延びて、レジストパターン上に形成されるシロキサンネットワーク膜が厚くなる。
［工程２４］
工程２４では、前記シロキサンネットワーク膜の周囲に残留する未反応のシロキサンオリゴマーを純水で洗浄して除去する。
工程２４では、前記シロキサンネットワーク膜の周囲に残留する未反応のシロキサンオリゴマーを純水で洗浄して除去する。
［工程２４］
工程２６では、前記レジストパターン及びその表面に形成されたシロキサンネットワーク膜をエッチングマスクとして前記下地膜を乾式エッチングする。その結果、リソグラフィ技術での波長の限界を超える微細パターンを具現できる。
工程２６では、前記レジストパターン及びその表面に形成されたシロキサンネットワーク膜をエッチングマスクとして前記下地膜を乾式エッチングする。その結果、リソグラフィ技術での波長の限界を超える微細パターンを具現できる。
図２Ａないし図２Ｆは、本発明の望ましい実施形態による半導体素子の製造方法を説明するために工程順序に従って示す断面図である。
図２Ａを参照すれば、半導体基板１００上に所定のパターン、例えば、コンタクトホールまたはトレンチを形成するための被エッチング膜である下地膜１１０を形成する。前記下地膜１１０は、例えば、絶縁膜、導電膜または半導体膜を備える。
その後、前記下地膜１１０上にレジストパターン１２０を形成する。前記レジストパターン１２０には、前記下地膜１１０の上面を第１幅ｄ１だけ露出させる開口部が形成されている。前記レジストパターン１２０は、ホールパターンを限定するように複数の開口部が形成されたものの場合もあり、またはラインアンドスペースパターンを限定するように複数のラインパターンで構成されたものの場合もある。前記レジストパターン１２０が複数のラインパターンで構成された場合、前記第１幅ｄ１は、複数のライン間のスペース幅に該当する。
ここで、前記レジストパターン１２０は、例えば、ノボラック樹脂とＤＮＱ（Ｄｉａｚｏｎａｐｈｔｈｏｑｕｉｎｏｎｅ）系化合物とを含む材料で構成される。または、前記レジストパターン１２０は、ＰＡＧ（Ｐｈｏｔｏ Ａｃｉｄ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を含有する一般的な化学増幅型レジスト組成物で構成される。例えば、前記レジストパターン１２０は、ｇライン用レジスト組成物、ｉライン用レジスト組成物、ＫｒＦエキシマーレーザ（２４８ｎｍ）用レジスト組成物、ＡｒＦエキシマーレーザ（１９３ｎｍ）用レジスト組成物、Ｆ２エキシマーレーザ（１５７ｎｍ）用レジスト組成物、またはｅビーム用レジスト組成物からなり、ポジティブ型レジスト組成物またはネガティブ型レジスト組成物からなる。
図２Ｂを参照すれば、図１の工程１４及び工程１６のような方法で合成されたシロキサンオリゴマーを含有する水溶液１３０を、図１の工程２０を参照して説明したように、前記レジストパターン１２０上にコーティングする。望ましくは、前記半導体基板１００を約５０〜３０００ｒｐｍで約１０〜９０秒間回転させつつ、前記レジストパターン１２０上に前記水溶液１３０をスピンコーティングする。
図２Ｃを参照すれば、図１の工程２２で説明したように、前記水溶液１３０が前記レジストパターン１２０の表面に接触されている状態で、前記半導体基板１００を約８０〜１６０℃の温度で熱処理して前記レジストパターン１２０の表面にシロキサンネットワーク膜１３２を形成する。このような方法で形成された前記シロキサンネットワーク膜１３２は、水に不溶性である。前記レジストパターン１２０及びシロキサンネットワーク膜１３２は、前記下地膜１１０のエッチング工程時、エッチングマスクとして使われるマスクパターンを構成する。
図２Ｄを参照すれば、前記シロキサンネットワーク膜１３２の周囲に残留する未反応シロキサンオリゴマーを含む前記水溶液１３０を、純水を使用して除去する。前記水溶液１３０は、水溶性であるので、純水を使用するリンス工程によって容易に除去される。その結果、前記半導体基板１００上には、前記レジストパターン１２０の開口部で前記シロキサンネットワーク膜１３２を通じて前記下地膜１１０が前記第１幅ｄ１より小さい第２幅ｄ２だけ露出される。すなわち、前記下地膜１１０の露出領域は、前記レジストパターン１２０の表面に形成された前記シロキサンネットワーク膜１３２によって限定される。
図２Ｅを参照すれば、前記レジストパターン１２０及びシロキサンネットワーク膜１３２をエッチングマスクとして、前記下地膜１１０を乾式エッチングして下地膜パターン１１０ａを形成する。
図２Ｆを参照すれば、前記レジストパターン１２０及びシロキサンネットワーク膜１３２からなるマスクパターンを除去する。
次いで、本発明による半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法によって、マスクパターンを形成した具体的な例を説明する。
以下に提示した例は、単に当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供されるものであって、本発明の範囲は、後述する例に限定されない。
［例１］
ベアシリコンウェーハ上に有機反射防止膜（ＤＵＶ−３０，日産化学工業社製）を３６ｎｍの厚さに形成し、その上にフォトレジスト（ＳＡＩＬ−Ｇ２４ｃ，信越化学工業社製）をコーティングして２４０ｎｍの厚さのレジスト膜を形成した。前記レジスト膜が形成されたウェーハに対してソフトベーキング工程を行った。前記工程を経たサンプルを５個のサンプル群（サンプル群１〜５）に区分し、各サンプル群１〜５に対して開口数０.７５（輪帯照明：０.８５〜０.５５）であるＡｒＦ（１９３ｎｍ）ステッパ（ＡＳＭＬ １１００）を利用して、それぞれ２２ｍＪ／ｃｍ２、２３ｍＪ／ｃｍ２、２４ｍＪ／ｃｍ２、２５ｍＪ／ｃｍ２、及び２６ｍＪ／ｃｍ２の露光エネルギーで露光を行い、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）工程を行った。その後、２.３８重量％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ：Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）溶液を利用して現像した。その結果、ウェーハ上には、各サンプル群１〜５でそれぞれ９７.９ｎｍ、１０９.６ｎｍ、１２２.１ｎｍ、１２３.７ｎｍ、及び１２６.６ｎｍのＣＤを有するホールパターンを構成する開口部が形成されたレジストパターンを得た。
ベアシリコンウェーハ上に有機反射防止膜（ＤＵＶ−３０，日産化学工業社製）を３６ｎｍの厚さに形成し、その上にフォトレジスト（ＳＡＩＬ−Ｇ２４ｃ，信越化学工業社製）をコーティングして２４０ｎｍの厚さのレジスト膜を形成した。前記レジスト膜が形成されたウェーハに対してソフトベーキング工程を行った。前記工程を経たサンプルを５個のサンプル群（サンプル群１〜５）に区分し、各サンプル群１〜５に対して開口数０.７５（輪帯照明：０.８５〜０.５５）であるＡｒＦ（１９３ｎｍ）ステッパ（ＡＳＭＬ １１００）を利用して、それぞれ２２ｍＪ／ｃｍ２、２３ｍＪ／ｃｍ２、２４ｍＪ／ｃｍ２、２５ｍＪ／ｃｍ２、及び２６ｍＪ／ｃｍ２の露光エネルギーで露光を行い、ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）工程を行った。その後、２.３８重量％の水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ：Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）溶液を利用して現像した。その結果、ウェーハ上には、各サンプル群１〜５でそれぞれ９７.９ｎｍ、１０９.６ｎｍ、１２２.１ｎｍ、１２３.７ｎｍ、及び１２６.６ｎｍのＣＤを有するホールパターンを構成する開口部が形成されたレジストパターンを得た。
１４％のグリシドキシプロピルトリアルコキシシラン及び４％のテトラエトキシシランの混合水溶液を２日間攪拌して加水分解及び縮合反応を誘導してシロキサンオリゴマーを形成し、０.５のμｍフィルタ（製造社：Ｗｈａｔｍａｎ，Ｕ.Ｓ.Ａ）で濾過する方法で、あらかじめ準備したシロキサンオリゴマー含有水溶液１０ｍｌを前記レジストパターン上に５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。前記シロキサンオリゴマー水溶液がコーティングされたウェーハを９０℃で６０秒間熱処理した後、純水を利用してリンス工程を行った。その結果、ウェーハ上のレジストパターンの表面には、均一な厚さのシロキサンネットワーク膜が形成され、前記シロキサンネットワーク膜を通じて露出される前記レジストパターンの開口部ＣＤを測定した結果、各サンプル群１〜５でそれぞれ９５.８ｎｍ、９９.９ｎｍ、１０１.０ｎｍ、１１６.４ｎｍ、及び１２２.０ｎｍであった。すなわち、各サンプル群で前記レジストパターンの表面にシロキサンネットワーク膜が均一に形成されて、開口部のＣＤがそれぞれ減少した。
［例２］
シロキサンオリゴマー水溶液がコーティングされたウェーハの熱処理を１１０℃で６０秒間行ったことを除いては、例１と同じ方法でレジストパターン上にシロキサンネットワーク膜を形成した。シロキサンネットワーク膜を通じて露出されるレジストパターンの開口部ＣＤを測定した結果、各サンプル群１〜５でそれぞれ８３.０ｎｍ、９１.５ｎｍ、９６.８ｎｍ、１０３.６ｎｍ、及び１１１.７ｎｍであった。すなわち、例１の結果と比較すれば、熱処理温度が上昇した時、レジストパターンの表面には、シロキサンネットワーク膜がさらに厚く形成されて、開口部のＣＤがさらに減少した。
シロキサンオリゴマー水溶液がコーティングされたウェーハの熱処理を１１０℃で６０秒間行ったことを除いては、例１と同じ方法でレジストパターン上にシロキサンネットワーク膜を形成した。シロキサンネットワーク膜を通じて露出されるレジストパターンの開口部ＣＤを測定した結果、各サンプル群１〜５でそれぞれ８３.０ｎｍ、９１.５ｎｍ、９６.８ｎｍ、１０３.６ｎｍ、及び１１１.７ｎｍであった。すなわち、例１の結果と比較すれば、熱処理温度が上昇した時、レジストパターンの表面には、シロキサンネットワーク膜がさらに厚く形成されて、開口部のＣＤがさらに減少した。
以上、本発明を望ましい実施形態を詳細に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想及び範囲内で、当業者によって色々な変形及び変更が可能である。
本発明は、半導体素子の製造に関連した技術分野に適用可能である。
１００ 半導体基板
１１０ 下地膜
１２０ レジストパターン
１３０ 水溶液
１３２ シロキサンネットワーク膜
ｄ１、ｄ２ 幅
１１０ 下地膜
１２０ レジストパターン
１３０ 水溶液
１３２ シロキサンネットワーク膜
ｄ１、ｄ２ 幅
Claims (32)
- 半導体基板上に形成されたレジストパターンと、
前記レジストパターン上に形成されて有機−無機混成シロキサンネットワーク膜と、を備えることを特徴とする半導体素子製造用のマスクパターン。 - 前記シロキサンネットワーク膜は、テトラアルコキシシラン架橋剤とトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤との反応産物からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。
- 前記テトラアルコキシシラン架橋剤は、テトラメチルオルトシリケート、テトラエチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケート、またはテトラブチルオルトシリケートであることを特徴とする請求項２に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。
- 前記トリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤は、アミノプロピルトリアルコキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、イソシアナトプロピルトリアルコキシシラン、またはメルカプトプロピルトリアルコキシシランであることを特徴とする請求項２に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。
- 前記レジストパターンは、ノボラック樹脂とＤＮＱ系化合物とを含む材料で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。
- 前記レジストパターンは、ＰＡＧを含む化学増幅型レジスト組成物で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。
- 前記レジストパターンは、ＫｒＦエキシマーレーザ（２４８ｎｍ）用レジスト組成物、ＡｒＦエキシマーレーザ（１９３ｎｍ）用レジスト組成物、またはＦ２エキシマーレーザ（１５７ｎｍ）用レジスト組成物からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。
- 前記レジストパターンは、前記レジストパターンの開口部を通じて一部露出される下地膜上に形成されており、
前記シロキサンネットワーク膜は、前記レジストパターンの開口部を限定する側壁にコーティングされて前記下地膜の露出領域を限定することを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。 - 前記レジストパターンには、ホールパターンを限定するように複数の開口部が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。
- 前記レジストパターンは、ラインアンドスペースパターンを限定するように複数のラインパターンで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造用のマスクパターン。
- 基板上の下地膜上に前記下地膜を露出させる開口部を備えたレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンの表面に有機−無機混成シロキサンネットワーク膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法。 - 前記シロキサンネットワーク膜を形成する工程は、
テトラアルコキシシラン架橋剤及びトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤の加水分解及び縮合反応産物であるシロキサンオリゴマーを前記レジストパターンの表面にコーティングする工程と、
前記レジストパターンの表面で前記シロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応を誘導する工程と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法。 - 前記シロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応は、前記レジストパターンから広がる酸によって誘導されることを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法。
- 前記シロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応を誘導するために、前記シロキサンオリゴマーがコーティングされた前記レジストパターンを熱処理して、前記レジストパターンから酸を拡散させることを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法。
- 前記レジストパターンの熱処理は、８０〜１６０℃の温度で行われることを特徴とする請求項１４に記載の半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法。
- 前記テトラアルコキシシラン架橋剤は、テトラメチルオルトシリケート、テトラエチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケート、またはテトラブチルオルトシリケートであることを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法。
- 前記トリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤は、アミノプロピルトリアルコキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、イソシアナトプロピルトリアルコキシシラン、またはメルカプトプロピルトリアルコキシシランであることを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法。
- 前記シロキサンネットワーク膜を形成した後、前記シロキサンネットワーク膜の周囲に残留する未反応シロキサンオリゴマーを純水で除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子製造用のマスクパターンの形成方法。
- 半導体基板上に下地膜を形成する工程と、
前記下地膜を第１幅だけ露出させる開口部を備えたレジストパターンを形成する工程と、
前記開口部で前記下地膜が前記第１幅より小さい第２幅だけ露出されるように、前記レジストパターンの表面にのみ選択的に有機−無機混成シロキサンネットワーク膜を形成する工程と、
前記レジストパターン及びシロキサンネットワーク膜をエッチングマスクとして前記下地膜をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記シロキサンネットワーク膜を形成する工程は、
テトラアルコキシシラン架橋剤及びトリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤の加水分解及び縮合反応産物であるシロキサンオリゴマーを前記レジストパターンの表面にコーティングする工程と、
前記レジストパターンの表面で前記シロキサンオリゴマーのゾル−ゲル反応を誘導する工程と、を含むことを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記シリカオリゴマーのゾル−ゲル反応は、前記レジストパターンから広がる酸によって誘導されることを特徴とする請求項２０に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記シリカオリゴマーのゾル−ゲル反応を誘導するために、前記シロキサンオリゴマーがコーティングされた前記レジストパターンを熱処理して、前記レジストパターンから酸を拡散させることを特徴とする請求項２０に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記レジストパターンの熱処理は、８０〜１６０℃の温度で行われることを特徴とする請求項２２に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記テトラアルコキシシラン架橋剤は、テトラメチルオルトシリケート、テトラエチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケート、またはテトラブチルオルトシリケートであることを特徴とする請求項２０に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記トリアルコキシ−モノアルキルシランカップリング剤は、アミノプロピルトリアルコキシシラン、グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、イソシアナトプロピルトリアルコキシシラン、またはメルカプトプロピルトリアルコキシシランであることを特徴とする請求項２０に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記シロキサンネットワーク膜を形成した後、前記シロキサンネットワーク膜の周囲に残留する未反応シロキサンオリゴマーを純水で除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記レジストパターンは、ノボラック樹脂とＤＮＱ系化合物とを含む材料で構成されたことを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記レジストパターンは、ＰＡＧを含む化学増幅型レジスト組成物で構成されたことを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記レジストパターンは、ＫｒＦエキシマーレーザ（２４８ｎｍ）用レジスト組成物、ＡｒＦエキシマーレーザ（１９３ｎｍ）用レジスト組成物、またはＦ２エキシマーレーザ（１５７ｎｍ）用レジスト組成物からなることを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記下地膜は、絶縁膜、導電膜、半導体膜、またはレジスト膜を備えることを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記レジストパターンには、ホールパターンを限定するように複数の開口部が形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子の製造方法。
- 前記レジストパターンは、ラインアンドスペースパターンを限定するように複数のラインパターンで構成されていることを特徴とする請求項１９に記載の半導体素子の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2004-0076349 | 2004-09-23 | ||
| KR1020040076349A KR100640587B1 (ko) | 2004-09-23 | 2004-09-23 | 반도체 소자 제조용 마스크 패턴 및 그 형성 방법과 미세패턴을 가지는 반도체 소자의 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006091888A true JP2006091888A (ja) | 2006-04-06 |
| JP4722646B2 JP4722646B2 (ja) | 2011-07-13 |
Family
ID=36074625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005276470A Expired - Fee Related JP4722646B2 (ja) | 2004-09-23 | 2005-09-22 | 半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに微細パターンを有する半導体素子の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7361609B2 (ja) |
| JP (1) | JP4722646B2 (ja) |
| KR (1) | KR100640587B1 (ja) |
| CN (1) | CN1752844B (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008015848A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Procédé de formation de motif, matériau formant un film d'oxyde de métal et procédé d'utilisation du matériau formant un film d'oxyde de métal |
| JP2008072101A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の微細パターン形成方法 |
| JP2008072097A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の微細パターン形成方法 |
| JP2008281690A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | パターン形成方法 |
| JP2008281825A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | パターン形成方法 |
| JP2008287176A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Jsr Corp | パターン反転用樹脂組成物及び反転パターン形成方法 |
| JP2008298862A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Jsr Corp | パターン形成方法及びそれに用いる樹脂組成物 |
| JP2014178711A (ja) * | 2014-06-16 | 2014-09-25 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジスト被覆膜形成用材料 |
| JP2014209270A (ja) * | 2014-08-15 | 2014-11-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2020030291A (ja) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | 東京エレクトロン株式会社 | マスクの形成方法 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG135142A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-28 | Air Prod & Chem | Top coat for lithography processes |
| US20070196773A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-08-23 | Weigel Scott J | Top coat for lithography processes |
| US8852851B2 (en) | 2006-07-10 | 2014-10-07 | Micron Technology, Inc. | Pitch reduction technology using alternating spacer depositions during the formation of a semiconductor device and systems including same |
| US7989307B2 (en) | 2008-05-05 | 2011-08-02 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming isolated active areas, trenches, and conductive lines in semiconductor structures and semiconductor structures including the same |
| US10151981B2 (en) | 2008-05-22 | 2018-12-11 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming structures supported by semiconductor substrates |
| US8796155B2 (en) | 2008-12-04 | 2014-08-05 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
| US8273634B2 (en) * | 2008-12-04 | 2012-09-25 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
| US8247302B2 (en) | 2008-12-04 | 2012-08-21 | Micron Technology, Inc. | Methods of fabricating substrates |
| US8268543B2 (en) | 2009-03-23 | 2012-09-18 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming patterns on substrates |
| US9330934B2 (en) * | 2009-05-18 | 2016-05-03 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming patterns on substrates |
| KR101654048B1 (ko) | 2009-09-02 | 2016-09-05 | 삼성전자주식회사 | 더블 패턴닝 기술을 이용한 반도체 소자 및 제조방법 |
| US20110129991A1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-02 | Kyle Armstrong | Methods Of Patterning Materials, And Methods Of Forming Memory Cells |
| US8852848B2 (en) | 2010-07-28 | 2014-10-07 | Z Electronic Materials USA Corp. | Composition for coating over a photoresist pattern |
| US8455341B2 (en) | 2010-09-02 | 2013-06-04 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming features of integrated circuitry |
| US8575032B2 (en) | 2011-05-05 | 2013-11-05 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a pattern on a substrate |
| US9177794B2 (en) | 2012-01-13 | 2015-11-03 | Micron Technology, Inc. | Methods of patterning substrates |
| US8629048B1 (en) | 2012-07-06 | 2014-01-14 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a pattern on a substrate |
| CN104199252B (zh) * | 2014-09-10 | 2017-10-27 | 中国科学院高能物理研究所 | 一种实现光刻胶微结构的方法 |
| US10727045B2 (en) * | 2017-09-29 | 2020-07-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device |
| US10566194B2 (en) * | 2018-05-07 | 2020-02-18 | Lam Research Corporation | Selective deposition of etch-stop layer for enhanced patterning |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05241348A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Hitachi Ltd | パタン形成方法 |
| JPH11204399A (ja) * | 1998-01-09 | 1999-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH11283905A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH11283910A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2003149820A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-05-21 | Jsr Corp | パターン形成方法およびパターン形成用多層膜 |
| US20040009436A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods for forming resist pattern and fabricating semiconductor device using Si-containing water-soluble polymer |
| JP2005003840A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Clariant Internatl Ltd | 微細パターン形成材料および微細パターン形成方法 |
| JP2005301270A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに微細パターン形成用コーティング組成物の製造方法及び半導体素子の製造方法 |
| JP2006048035A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-16 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子製造用のマスクパターンとその形成方法、及び微細パターンを有する半導体素子の製造方法 |
| JP2006065035A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | パターン形成方法及びパターン形成材料 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5057396A (en) | 1988-09-22 | 1991-10-15 | Tosoh Corporation | Photosensitive material having a silicon-containing polymer |
| US5200051A (en) * | 1988-11-14 | 1993-04-06 | I-Stat Corporation | Wholly microfabricated biosensors and process for the manufacture and use thereof |
| EP0494383B1 (de) | 1990-12-20 | 1996-08-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Photoresist |
| CN1073137C (zh) * | 1995-11-28 | 2001-10-17 | 大日本油墨化学工业株式会社 | 水基涂料用固化性树脂组合物 |
| TW329539B (en) | 1996-07-05 | 1998-04-11 | Mitsubishi Electric Corp | The semiconductor device and its manufacturing method |
| DE59808434D1 (de) * | 1997-11-28 | 2003-06-26 | Infineon Technologies Ag | Chemisch verstärkter Resist für die Elektronenstrahllithographie |
| KR100275736B1 (ko) | 1998-07-23 | 2001-01-15 | 윤종용 | 패턴들 사이의 스페이스를 줄일 수 있는 반도체장치의 제조방법 |
| US6379869B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-04-30 | Infineon Technologies Ag | Method of improving the etch resistance of chemically amplified photoresists by introducing silicon after patterning |
| KR20010037049A (ko) | 1999-10-13 | 2001-05-07 | 윤종용 | 실리레이션을 이용한 리소그라피 방법 |
| JP2002134379A (ja) * | 2000-10-19 | 2002-05-10 | Sony Corp | パターン形成方法 |
| JP2002131886A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-09 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| DE10131667B4 (de) * | 2001-06-29 | 2007-05-31 | Infineon Technologies Ag | Negativ Resistprozess mit simultaner Entwicklung und Silylierung |
| DE10137100B4 (de) * | 2001-07-30 | 2005-07-07 | Infineon Technologies Ag | Transparenzverbesserung von Resist-Copolymeren für die 157 nm-Fotolithografie durch Einsatz von fluorierten Zimtsäurederivaten |
| US7097882B2 (en) | 2001-08-21 | 2006-08-29 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Substrate for immobilizing physiological material, and method of fabricating same |
| KR100843888B1 (ko) | 2001-12-14 | 2008-07-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | Ｒｅｌａｃｓ 물질을 이용하여 식각 내성이 향상된포토레지스트 패턴을 형성하는 방법 |
| JP3485183B1 (ja) | 2002-06-28 | 2004-01-13 | 東京応化工業株式会社 | パターン微細化用被覆形成剤およびそれを用いた微細パターンの形成方法 |
| US20040018450A1 (en) | 2002-07-25 | 2004-01-29 | United Microlectronics Corp. | Method for transferring patterns |
| KR100480611B1 (ko) * | 2002-08-14 | 2005-03-31 | 삼성전자주식회사 | 기상 실릴레이션을 이용한 반도체 소자의 미세 패턴 형성방법 |
| JP2004093832A (ja) | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Renesas Technology Corp | 微細パターン形成材料、微細パターン形成方法および半導体装置の製造方法 |
| US6818384B2 (en) | 2002-10-08 | 2004-11-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of fabricating microelectronic features by forming intermixed layers of water-soluble resins and resist materials |
| JP4225765B2 (ja) * | 2002-10-31 | 2009-02-18 | 日揮触媒化成株式会社 | 低誘電率非晶質シリカ系被膜の形成方法および該方法より得られる低誘電率非晶質シリカ系被膜 |
| CN1526752A (zh) * | 2003-03-05 | 2004-09-08 | 希普利公司 | 聚硅氧烷以及含有所述聚硅氧烷的光致抗蚀剂组合物的制备方法 |
-
2004
- 2004-09-23 KR KR1020040076349A patent/KR100640587B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-09-22 US US11/232,703 patent/US7361609B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-22 JP JP2005276470A patent/JP4722646B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-09-23 CN CN200510106920.2A patent/CN1752844B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-03-05 US US12/042,625 patent/US7855038B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05241348A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Hitachi Ltd | パタン形成方法 |
| JPH11204399A (ja) * | 1998-01-09 | 1999-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH11283905A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JPH11283910A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2003149820A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-05-21 | Jsr Corp | パターン形成方法およびパターン形成用多層膜 |
| US20040009436A1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-01-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods for forming resist pattern and fabricating semiconductor device using Si-containing water-soluble polymer |
| JP2005003840A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Clariant Internatl Ltd | 微細パターン形成材料および微細パターン形成方法 |
| JP2005301270A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに微細パターン形成用コーティング組成物の製造方法及び半導体素子の製造方法 |
| JP2006048035A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-16 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子製造用のマスクパターンとその形成方法、及び微細パターンを有する半導体素子の製造方法 |
| JP2006065035A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | パターン形成方法及びパターン形成材料 |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101099405B1 (ko) | 2006-07-31 | 2011-12-27 | 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 | 패턴 형성 방법, 금속 산화물막 형성용 재료 및 그 사용 방법 |
| JP2008033174A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | パターン形成方法、金属酸化物膜形成用材料およびその使用方法 |
| WO2008015848A1 (fr) * | 2006-07-31 | 2008-02-07 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Procédé de formation de motif, matériau formant un film d'oxyde de métal et procédé d'utilisation du matériau formant un film d'oxyde de métal |
| US8349543B2 (en) | 2006-07-31 | 2013-01-08 | Tokyo Ohka Kogyo Co. Ltd. | Pattern-forming method, metal oxide film-forming material and method for using the metal oxide film-forming material |
| JP2008072101A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の微細パターン形成方法 |
| JP2008072097A (ja) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の微細パターン形成方法 |
| JP2008281690A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | パターン形成方法 |
| JP2008281825A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | パターン形成方法 |
| JP2008287176A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Jsr Corp | パターン反転用樹脂組成物及び反転パターン形成方法 |
| JP2008298862A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Jsr Corp | パターン形成方法及びそれに用いる樹脂組成物 |
| JP2014178711A (ja) * | 2014-06-16 | 2014-09-25 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | レジスト被覆膜形成用材料 |
| JP2014209270A (ja) * | 2014-08-15 | 2014-11-06 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| KR20160021040A (ko) * | 2014-08-15 | 2016-02-24 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| US10211050B2 (en) | 2014-08-15 | 2019-02-19 | Tokyo Electron Limited | Method for photo-lithographic processing in semiconductor device manufacturing |
| KR102376678B1 (ko) * | 2014-08-15 | 2022-03-21 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| JP2020030291A (ja) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | 東京エレクトロン株式会社 | マスクの形成方法 |
| US11467497B2 (en) | 2018-08-21 | 2022-10-11 | Tokyo Electron Limited | Method of forming mask |
| JP7241486B2 (ja) | 2018-08-21 | 2023-03-17 | 東京エレクトロン株式会社 | マスクの形成方法 |
| TWI826500B (zh) * | 2018-08-21 | 2023-12-21 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 遮罩之形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1752844A (zh) | 2006-03-29 |
| US20080176152A1 (en) | 2008-07-24 |
| KR20060027523A (ko) | 2006-03-28 |
| US20060063384A1 (en) | 2006-03-23 |
| CN1752844B (zh) | 2010-08-25 |
| JP4722646B2 (ja) | 2011-07-13 |
| US7855038B2 (en) | 2010-12-21 |
| US7361609B2 (en) | 2008-04-22 |
| KR100640587B1 (ko) | 2006-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4722646B2 (ja) | 半導体素子製造用のマスクパターン及びその形成方法、並びに微細パターンを有する半導体素子の製造方法 | |
| US7851125B2 (en) | Mask pattern for semiconductor device fabrication, method of forming the same, and method of fabricating finely patterned semiconductor device | |
| TWI679488B (zh) | 使用導引自組裝形成微電子結構之方法及微電子結構 | |
| JP3660855B2 (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| KR100688570B1 (ko) | 식각 마스크 패턴 형성용 코팅 조성물 및 이를 이용한반도체 소자의 미세 패턴 형성 방법 | |
| JP4852360B2 (ja) | 多層リソグラフィプロセスにおいて用いられる複素環芳香族構造物を含む基層組成物、リソグラフィ構造物、材料層または材料要素を基板上に形成させる方法 | |
| US8530147B2 (en) | Patterning process | |
| US20050227492A1 (en) | Mask pattern for semiconductor device fabrication, method of forming the same, and method of fabricating finely patterned semiconductor device | |
| CN112368645A (zh) | 用于euv光刻的粘附层 | |
| TW201500859A (zh) | 包含聚合熱酸產生劑之組合物及其方法 | |
| US20040048200A1 (en) | Method for forming fine pattern on substrate by using resist pattern, and resist surface treatment agent | |
| JP2008310334A (ja) | フォトレジストパターン用保護膜の形成方法及びこれを用いた微細パターンの形成方法 | |
| US8334090B2 (en) | Mixed lithography with dual resist and a single pattern transfer | |
| WO1999052018A1 (en) | Thin layer imaging process for microlithography using radiation at strongly attenuated wavelengths | |
| KR100618851B1 (ko) | 반도체 소자 제조용 마스크 패턴 및 그 형성 방법과 미세패턴 형성용 코팅 조성물 제조 방법 및 반도체 소자의제조 방법 | |
| US7064075B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor electronics devices | |
| JP7269720B2 (ja) | リソグラフィー用基板処理組成物及びこれを利用する半導体素子の製造方法 | |
| TWI597588B (zh) | 圖案化光阻劑的去除 | |
| KR20060054681A (ko) | 포토레지스트 패턴 및 박막 패턴 형성방법 | |
| JPH0683065A (ja) | フォトレジスト材料及びそれを用いたパターン形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080819 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101021 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101102 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110202 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110308 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110406 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140415 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |