JP2611215B2 - Pattern formation method - Google Patents
Pattern formation methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フォトリソグラフィ及びエッチングによっ
て被エッチング物にパターンを形成する方法に関するも
のである。The present invention relates to a method for forming a pattern on an object to be etched by photolithography and etching.
本発明は、上記の様なパターン形成方法において、ア
クリル系樹脂を含む反射防止膜を被エッチング物上に形
成してからフォトリソグラフィを行い、反射防止膜と被
エッチング物とを一時にエッチングすることによって、
簡単な工程で高精度のパターン形成を行うことができる
様にしたものである。According to the present invention, in the pattern forming method as described above, an antireflection film containing an acrylic resin is formed on an object to be etched, and then photolithography is performed to etch the antireflection film and the object to be etched at once. By
This is to enable high-precision pattern formation with a simple process.
半導体装置の配線等の微細パターンは、フォトリソグ
ラフィ及びエッチングによって形成される。ところが、
Alの様に反射率の高い物質で配線等を形成しようとする
と、フォトリソグラフィにおいて、Alによる反射のため
にフォトレジスト層にハレーションが発生する。従って
この様な場合には、高精度のパターンを形成することが
できない。A fine pattern such as a wiring of a semiconductor device is formed by photolithography and etching. However,
If an attempt is made to form a wiring or the like with a material having a high reflectance such as Al, in photolithography, halation occurs in the photoresist layer due to reflection by Al. Therefore, in such a case, a highly accurate pattern cannot be formed.
このために本出願人は、反射防止膜を用いると共に反
射防止膜のアンダカット等によるこの反射防止膜とフォ
トレジスト層との剥離等を防止するためにフォトレジス
ト層の現像時に反射防止膜を残存させる様にしたパター
ン形式方法を、特願昭60−201752号として既に提案し
た。For this reason, the applicant uses an anti-reflection film and retains the anti-reflection film when developing the photoresist layer in order to prevent the anti-reflection film from being separated from the photoresist layer due to undercut of the anti-reflection film. A pattern forming method that has been proposed has already been proposed as Japanese Patent Application No. 60-201752.
ところが上述の先願では、光を吸収する染料をポリイ
ミド系樹脂に添加したARC（Brewer Science社の商品
名）で反射防止膜を形成している。そしてこのARCは、
フォトレジスト層の現像液であるアルカリ現像液に本来
は可溶である。However, in the above-mentioned prior application, the antireflection film is formed by ARC (trade name of Brewer Science) in which a dye that absorbs light is added to a polyimide resin. And this ARC,
It is inherently soluble in an alkaline developer, which is a developer for the photoresist layer.
このために上述の先願では、特定の条件でARCを焼成
することによって、このARCをフォトレジスト層の現像
液に対して不溶にしている。しかし、焼成条件の調整は
容易でなく、上述の先願では簡単な工程でパターンを形
成することができない。For this reason, in the above-mentioned prior application, the ARC is made insoluble in the developing solution of the photoresist layer by baking the ARC under specific conditions. However, adjustment of firing conditions is not easy, and the above-mentioned prior application cannot form a pattern by a simple process.
またARCは、耐エッチング性が比較的高い。このため
に、フォトレジスト層の現像時にARCを残存させておい
てこのARCとAl等とを一時にエッチングしようとする
と、Al等のエッチングが開始されるまでにフォトレジス
ト層が相当に後退する。従って上述の実施例では、フォ
トレジスト層に形成したパターンをそのまま被エッチン
グ物に転写して高精度のパターンを形成するということ
ができない。ARC has relatively high etching resistance. For this reason, if the ARC and Al or the like are to be etched at a time while the ARC is left during the development of the photoresist layer, the photoresist layer retreats considerably before the etching of the Al or the like is started. Therefore, in the above-described embodiment, it is not possible to form a high-precision pattern by transferring the pattern formed on the photoresist layer as it is to the object to be etched.
本発明によるパターン形成方法は、アクリル系樹脂を
含む反射防止膜13を被エッチング物12上に形成する工程
と、前記反射防止膜13上にフォトレジスト層14を形成す
る工程と、このフォトレジスト層14を露光及び現像して
このフォトレジスト層14にパターンを形成する工程と、
このパターンを形成した前記フォトレジスト層14をマス
クにして前記反射防止膜13と前記被エッチング物12とを
選択的且つ一時にエッチングしてこの被エッチング物12
にパターンを形成する工程とを夫々具備している。The pattern forming method according to the present invention includes a step of forming an antireflection film 13 containing an acrylic resin on the workpiece 12, a step of forming a photoresist layer 14 on the antireflection film 13, and a step of forming the photoresist layer. Exposing and developing 14 to form a pattern on this photoresist layer 14,
The anti-reflection film 13 and the object to be etched 12 are selectively and temporarily etched by using the photoresist layer 14 having the pattern formed thereon as a mask.
And a step of forming a pattern.
本発明によるパターン形成方法では、アクリル系樹脂
を含む反射防止膜13を用いているが、この反射防止膜13
はフォトレジスト層14の現像液であるアルカリ現像液に
対して不溶である。In the pattern forming method according to the present invention, the antireflection film 13 containing an acrylic resin is used.
Is insoluble in an alkali developing solution which is a developing solution for the photoresist layer 14.
従って、反射防止膜13のアンダカット等によるこの反
射防止膜13とフォトレジスト層14との剥離等を防止する
ためにフォトレジスト層14の現像時に反射防止膜13を残
存させるに際して、特定の条件による焼成等が不要であ
る。Therefore, in order to prevent the antireflection film 13 and the photoresist layer 14 from peeling off due to the undercut of the antireflection film 13 and the like, when the antireflection film 13 is left during the development of the photoresist layer 14, it depends on specific conditions. No baking or the like is required.
また、アクリル系樹脂を含む反射防止膜13は、例えば
ポリイミド系樹脂を含む反射防止膜に比べて、耐エッチ
ング性が1/2〜1/3程度と低い。Further, the anti-reflection film 13 containing an acrylic resin has a low etching resistance of about 1/2 to 1/3 as compared with, for example, an anti-reflection film containing a polyimide resin.
従って、フォトレジスト層14の現像時に反射防止膜13
を残存させておいてこの反射防止膜13と被エッチング物
12とを一時にエッチングしても、被エッチング物12のエ
ッチングが開始されるまでのフォトレジスト層14の後退
量は十分に小さい、このために、フォトレジスト層14に
形成したパターンがそのまま被エッチング物12に転写さ
れる。Therefore, when the photoresist layer 14 is developed,
The anti-reflection film 13 and the object to be etched
Even if the substrate 12 is etched at one time, the retreat amount of the photoresist layer 14 until the etching of the etching target 12 is started is sufficiently small. Therefore, the pattern formed on the photoresist layer 14 is directly etched. Is transferred to object 12.
以下、半導体装置のAl配線の形成に適用した本発明の
一実施例を、第１図を参照しながら説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention applied to the formation of Al wiring of a semiconductor device will be described with reference to FIG.
まず、第1A図に示す様に、Si等から成る半導体基板11
上に被エッチング物であるAl層12を形成する。First, as shown in FIG. 1A, a semiconductor substrate 11 made of Si or the like is used.
An Al layer 12 to be etched is formed thereon.
次に、フォトリソグラフィで用いる光（水銀ランプの
Ｇ、Ｉ線等）を吸収する染料を添加したPMMAをAl層12上
に回転塗布して焼成することによって、第1B図に示す様
に、膜厚2000Å程度の反射防止膜13を形成する。Next, as shown in FIG. 1B, the PMMA added with a dye that absorbs light used in photolithography (such as the G and I rays of a mercury lamp) is spin-coated on the Al layer 12 and baked to form a film as shown in FIG. An antireflection film 13 having a thickness of about 2000 mm is formed.
この反射防止膜13が十分な反射防止機能を有する様
に、PMMAには十分な量の染料が添加されている。なおPM
MAとしては、例えばOEBR−1000（東京応化工業の商品
名）を用いることができる。A sufficient amount of dye is added to PMMA so that the antireflection film 13 has a sufficient antireflection function. Note that PM
As the MA, for example, OEBR-1000 (trade name of Tokyo Ohka Kogyo) can be used.
次に、ポジ形フォトレジストを反射防止膜13上に回転
塗布することによって、第1C図に示す様に、膜厚１〜２
μｍ程度のフォトレジスト層14を形成する。なおポジ形
フォトレジストとしては、例えばOFPR−800（東京応化
工業の商品名）を用いることができる。Next, as shown in FIG. 1C, a positive photoresist is spin-coated on the anti-reflection film 13 to form a film having a thickness of 1-2.
A photoresist layer 14 of about μm is formed. As the positive photoresist, for example, OFPR-800 (trade name of Tokyo Ohka Kogyo) can be used.
次に、第1D図に示す様にマスク15を用いてフォトレジ
スト層14を露光し、更に、このフォトレジスト層14を現
像する。Next, as shown in FIG. 1D, the photoresist layer 14 is exposed using a mask 15, and the photoresist layer 14 is further developed.
ところで、PMMAに染料を添加したもので形成した反射
防止膜13は、フォトレジスト層14の現像液であるアルカ
リ現像液に対して不溶である。このために上述の現像で
は、第1E図に示す様に、フォトレジスト層14にのみパタ
ーンが形成されて反射防止膜13はそのまま残存する。Incidentally, the anti-reflection film 13 formed by adding a dye to PMMA is insoluble in an alkali developing solution which is a developing solution for the photoresist layer 14. For this reason, in the above-mentioned development, as shown in FIG. 1E, a pattern is formed only on the photoresist layer 14, and the antireflection film 13 remains as it is.
次に、第1F図に示す様に、フォトレジスト層14をマス
クとして塩素系イオンガス16を用いるRIEを行う。Next, as shown in FIG. 1F, RIE using a chlorine-based ion gas 16 is performed using the photoresist layer 14 as a mask.
ところが反射防止膜13は、フォトレジスト層14に比べ
て耐エッチング性が極めて低く、しかもフォトレジスト
層14よりも膜厚が薄い。このために上述のRIEでは、第1
G図に示す様な反射防止膜13の選択的なエッチングが短
時間で行われ、更に引き続いて第1H図に示す様なAl層12
の選択的なエッチングが行われる。However, the anti-reflection film 13 has extremely low etching resistance as compared with the photoresist layer 14, and has a smaller thickness than the photoresist layer 14. For this reason, in the above-mentioned RIE, the first
The selective etching of the antireflection film 13 as shown in FIG. G is performed in a short time, and subsequently, the Al layer 12 as shown in FIG.
Is selectively etched.
このために、反射防止膜13とAl層12とを一時にエッチ
ングにしても、Al層12のエッチングが開始されるまでの
フォトレジスト層14の後退量は十分に小さい。従って、
第1E図の工程でフォトレジスト層14に形成したパターン
が、第1F図〜第1H図の工程でそのままAl層12に転写され
る。For this reason, even if the antireflection film 13 and the Al layer 12 are etched at once, the amount of retreat of the photoresist layer 14 until the etching of the Al layer 12 is started is sufficiently small. Therefore,
The pattern formed on the photoresist layer 14 in the step of FIG. 1E is directly transferred to the Al layer 12 in the steps of FIGS. 1F to 1H.
次に、第1H図に示す様に、酸素プラズマ17等を用いて
フォトレジスト層14と反射防止膜13とを灰化させて除去
する。すると、第1I図に示す様に、Al層12に配線パター
ンが形成された半導体装置が得られる。Next, as shown in FIG. 1H, the photoresist layer 14 and the antireflection film 13 are ashed and removed using an oxygen plasma 17 or the like. Then, as shown in FIG. 1I, a semiconductor device having a wiring pattern formed on the Al layer 12 is obtained.
なお、以上の実施例ではPMMAに染料を添加したもので
反射防止膜13を形成したが、PMMA以外のアクリル系樹脂
に染料を添加したもので反射防止膜13を形成してもよ
い。In the above embodiment, the antireflection film 13 is formed by adding a dye to PMMA. However, the antireflection film 13 may be formed by adding a dye to an acrylic resin other than PMMA.
本発明によるパターン形成方式では、特定の条件によ
る焼成等が不要であり、しかも、反射防止膜と被エッチ
ング物とを一時にエッチングしているので、簡単な工程
でパターン形成を行うことができる。In the pattern forming method according to the present invention, baking or the like under specific conditions is not required, and the antireflection film and the object to be etched are etched at a time, so that the pattern can be formed in a simple process.
また、反射防止膜と被エッチング物とを一時にエッチ
ングしても、フォトレジスト層に形成したパターンがそ
のまま被エッチング物に転写されるので、工程が簡単で
あるにも拘らず高精度のパターン形成を行うことができ
る。Even if the anti-reflection film and the object to be etched are etched at one time, the pattern formed on the photoresist layer is transferred to the object to be etched as it is. It can be performed.
第１図は本発明の一実施例を順次に示す側面図である。 なお図面に用いた符号において、 12……Al層 13……反射防止膜 14……フォトレジスト層 である。 FIG. 1 is a side view sequentially showing one embodiment of the present invention. In the reference numerals used in the drawings, 12 ... Al layer 13 ... antireflection film 14 ... photoresist layer.
Claims (1)
チング物上に形成する工程と、 前記反射防止膜上にフォトレジスト層を形成する工程
と、 このフォトレジスト層を露光及び現像してこのフォトレ
ジスト層にパターンを形成する工程と、 このパターンを形成した前記フォトレジスト層をマスク
にして前記反射防止膜と前記被エッチング物とを選択的
且つ一時にエッチングしてこの被エッチング物にパター
ンを形成する工程と を夫々具備するパターン形成方法。A step of forming an anti-reflection film containing an acrylic resin on an object to be etched; a step of forming a photoresist layer on the anti-reflection film; exposing and developing the photoresist layer; Forming a pattern on a photoresist layer, and selectively and temporarily etching the antireflection film and the workpiece using the photoresist layer on which the pattern is formed as a mask to form a pattern on the workpiece. And a forming step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62068719A JP2611215B2 (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Pattern formation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62068719A JP2611215B2 (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Pattern formation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63233531A JPS63233531A (en) | 1988-09-29 |
| JP2611215B2 true JP2611215B2 (en) | 1997-05-21 |
Family
ID=13381881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62068719A Expired - Lifetime JP2611215B2 (en) | 1987-03-23 | 1987-03-23 | Pattern formation method |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2611215B2 (en) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR970004447B1 (en) * | 1993-09-08 | 1997-03-27 | 삼성전자 주식회사 | A method for forming anti-reflect-film and its application to manufacturing semiconductor devices |
| TW399234B (en) | 1997-07-02 | 2000-07-21 | Yamaha Corp | Wiring forming method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5655046A (en) * | 1979-10-12 | 1981-05-15 | Fujitsu Ltd | Formation of resist pattern |
| US4362809A (en) * | 1981-03-30 | 1982-12-07 | Hewlett-Packard Company | Multilayer photoresist process utilizing an absorbant dye |
| JPS63164319A (en) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | Oki Electric Ind Co Ltd | Formation of resist pattern |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP62068719A patent/JP2611215B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63233531A (en) | 1988-09-29 |
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