JP2928391B2 - The pattern forming method - Google Patents

The pattern forming method

Info

Publication number
JP2928391B2
JP2928391B2 JP52239998A JP52239998A JP2928391B2 JP 2928391 B2 JP2928391 B2 JP 2928391B2 JP 52239998 A JP52239998 A JP 52239998A JP 52239998 A JP52239998 A JP 52239998A JP 2928391 B2 JP2928391 B2 JP 2928391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
step
gas
pattern
etching
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP52239998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
俊介 久呉
秀夫 二河
智幸 佐々木
充弘 大國
健二 立岩
Original Assignee
松下電器産業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP825397 priority Critical
Priority to JP9-8253 priority
Priority to JP9-189579 priority
Priority to JP9-189581 priority
Priority to JP18958197 priority
Priority to JP18957997 priority
Application filed by 松下電器産業株式会社 filed Critical 松下電器産業株式会社
Priority to PCT/JP1997/004455 priority patent/WO1998032162A1/en
Priority to JP52239998A priority patent/JP2928391B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2928391B2 publication Critical patent/JP2928391B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Application status is Expired - Fee Related legal-status Critical

Links

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【技術分野】 【Technical field】

本発明は、レジスト膜よりなるレジストパターンを形成するパターン形成方法に関し、特に、レジスト膜の下に堆積された有機系反射防止膜に対してレジストパターンをマスクとしてドライエッチングを行なう技術に関する。 The present invention relates to a pattern forming method for forming a resist pattern made of the resist film, in particular, to a technique of performing dry etching using the resist pattern as a mask in an organic anti-reflective film deposited under the resist film.

【背景技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION

近年、半導体集積回路素子の微細化に伴って、リソグラフィー工程における露光光の光源は短波長化しており、現在では、光源としてはKrFエキシマレーザ(波長2 In recent years, with miniaturization of a semiconductor integrated circuit device, a light source of the exposure light in the lithography process has shorter wavelength, at present, as the light source KrF excimer laser (wavelength 2
48nm)等が用いられようとしている。 48nm) or the like is about to be used. ところで、露光光の光源が短波長化すればするほど、 Meanwhile, as the light source of the exposure light if shorter wavelengths,
レジスト膜に対して露光を行なう際の露光光の基板反射率が増加するため、露光光が基板で反射されてなる反射光に起因するレジストパターンの寸法変動が起きやすい。 Since the substrate reflectivity of the exposure light at the time of performing the exposure of a resist film is increased, the dimensional variation of the resist pattern to the exposure light due to the reflected light formed by reflection by the substrate tends to occur. レジストパターンの寸法変動は、露光光がレジスト膜の下の基板で反射されて、反射光としてレジスト膜に入射する際に、レジスト膜が反射光により再び露光されてしまうため、レジスト膜における露光したくない部分まで露光されることにより発生する。 Dimensional variation of the resist pattern, the exposure light is reflected by the substrate under the resist film, when it enters the resist film as a reflected light, the resist film from being exposed again by the reflected light, and exposure in the resist film It generated by being exposed to the part I do not want to. そこで、最近では、反射光のレジスト膜への入射を抑制するために、レジスト膜の下に有機系反射防止膜(Or Therefore, recently, in order to suppress incident on the resist film of the reflected light, the resist film organic antireflection film under (Or
ganic Bottom Anti−Reflective Coating:以下、各表及び図面においては、単にARCと略する。 ganic Bottom Anti-Reflective Coating: below, in the tables and figures, simply abbreviated as ARC. )を形成するプロセスが提案されている。 ) The process of forming a proposed. このプロセスは、主として、 This process is, primarily,
ゲート幅が0.25μm以下のルールを持つ高性能デバイスにおける半導体素子の製造工程において用いられる技術である。 The gate width is a technique used in the manufacturing process of a semiconductor device of high performance devices with the following rules 0.25 [mu] m. 以下、図1(a)〜(e)を参照にしながら、有機系反射防止膜を利用したレジストパターンの形成方法について説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 1 (a) ~ (e), it is described a method for forming a resist pattern using an organic antireflection film. まず、図1(a)に示すように、下地膜11(例えば、 First, as shown in FIG. 1 (a), the base film 11 (e.g.,
ポリシリコン膜、シリコン酸化膜又はタングステンシリサイド膜)上に、表面が平坦になるように有機系反射防止膜12を堆積した後、図1(b)に示すように、有機系反射防止膜12の上に、ポジ型のレジストよりなるレジスト膜13を堆積する。 Polysilicon film, a silicon oxide film or a tungsten silicide film) on, after the surface is deposited an organic antireflection film 12 to be flat, as shown in FIG. 1 (b), the organic antireflection film 12 above, to deposit a resist film 13 made of a positive type resist. 次に、図1(c)に示すように、マスク14を用いてレジスト膜13に対して選択的に露光を行なった後、露光されたレジスト膜13に対して現像処理を行なうことにより、図1(d)に示すように、レジスト膜13における露光部を除去して、レジストパターン15を形成する。 Next, as shown in FIG. 1 (c), after performing the selective exposure of a resist film 13 with the mask 14, by performing a development process on the resist film 13 which is exposed, Fig. as shown in 1 (d), to remove the exposed portion of the resist film 13, to form a resist pattern 15. 次に、図1(e)に示すように、レジストパターン15 Next, as shown in FIG. 1 (e), a resist pattern 15
をマスクとして有機系反射防止膜12に対してドライエッチングを行なって、有機系反射防止膜12におけるレジストパターン15に覆われていない部分を除去する。 Dry-etched using the organic antireflection film 12 as a mask, to remove the portion not covered with the resist pattern 15 in the organic antireflection film 12. ところで、前記のように有機系反射防止膜12を用いるパターン形成方法においては、有機系反射防止膜12に対してドライエッチングを行なう際に、有機系反射防止膜 Incidentally, in the pattern formation method using the organic antireflection film 12 as described above, when performing the dry etching of the organic antireflection film 12, the organic antireflection film
12に寸法変動が発生し易いという問題、有機系反射防止膜12とシリコンを含む下地膜11との選択比が低いという問題、及び、エッチングを行なう反応室内に発生するパーティクルが増加するという問題がある。 Dimensional variation is liable to occur in 12, selection ratio problem of low between the base film 11 including an organic antireflection film 12 and the silicon, and a problem that particles generated in the reaction chamber for performing etching is increased is there. 有機系反射防止膜12に寸法変動が発生し易いという問題については、有機系反射防止膜12がレジスト膜13と同様にカーボン系の材料であるため、有機系反射防止膜12 The dimensional variation in organic antireflection film 12 is liable to occur, since the organic antireflection film 12 is a material of the carbon-based like the resist film 13, the organic antireflection film 12
をエッチングする際にレジストパターン15も同時にエッチングされてしまうことが原因であると考えられる。 Resist pattern 15 when etching also believed to be due to the fact that are etched at the same time. また、反応室内に発生するパーティクルが増加するという問題については、有機系反射防止膜12をエッチングする際に、該有機系反射防止膜12から発生するパーティクルが原因であると考えられる。 As for the problem of particles increases occurring in a reaction chamber, in etching the organic antireflection film 12, the particles are thought to be responsible for generating the organic antireflection film 12. そこで、前記の各問題を解決するため、有機系反射防止膜12に対するエッチングガスとして、HBr/O 2系のガス及びN 2 /O 2系のガスが提案されている。 To solve the problems described above, as an etching gas for the organic antireflection film 12, HBr / O 2 -based gas and N 2 / O 2 based gas has been proposed. また、最近では、1996年秋季第57回応用物理学術講演会において、有機系反射防止膜12に対するエッチングガスとしてCl 2 /O 2系のガスを用いると、寸法制御性が良くなると共に下地膜であるポリシリコン膜との選択比も無限大になると報告されている(NEC:西沢ら、No.2 p48 In recent years, in the 57th Applied Physics Scientific Lecture autumn 1996, the use of Cl 2 / O 2 -based gas as etching gas for the organic antireflection film 12, with the base film with dimensional controllability is improved there selectivity between the polysilicon film has been reported that it becomes infinite (NEC: Nishizawa et al., No.2 p48
3、7a−T−1)と共に、有機系反射防止膜12に対するエッチングガスとしてCO/N 2 /O 2系のガスを用いると、レジスト膜に対する選択比が向上すると報告されている(LGSemicon Jeonら、No.2 p522、8a−T−7)。 3,7a-T-1) with, the use of CO / N 2 / O 2 -based gas as etching gas for the organic antireflection film 12, selectivity to the resist film has been reported to improve (LGSemicon Jeon et al , No.2 p522,8a-T-7). (Cl 2 /O 2系のガスを用いてドライエッチングを行なう場合の問題) ところが、本件発明者等が、Cl 2 /O 2系のガスを用いて有機系反射防止膜12に対してドライエッチングを行なったところ、以下に説明するような新たな問題が生じた。 (Problems in the case of performing dry etching using Cl 2 / O 2 based gas), however, the dry etching present inventors have found the organic antireflection film 12 using Cl 2 / O 2 -based gas It was carried out, resulting in a new problem as described below. 以下、Cl 2 /O 2系のガスを用いて有機系反射防止膜に対して行なうドライエッチング方法について説明する。 The following describes a dry etching method for performing in an organic antireflection film using a Cl 2 / O 2 based gas. ドライエッチング装置としては、様々なエッチング装置を用いることができるが、ここでは、図2に示す第1のエッチング装置を用いてドライエッチングを行なった場合の結果について説明する。 As the dry etching apparatus, it is possible to use various etching apparatus, will be described here results when dry-etched using the first etching apparatus shown in FIG. 第1のエッチング装置は、接地されていると共に、内壁面がセラミック、アルミナ又は石英等の絶縁物で覆われているチャンバー21を備えている。 The first etching apparatus, with is grounded, and a chamber 21 whose inner wall surface is covered with an insulating material such as a ceramic, alumina or quartz. チャンバー21の内部における側方には、第1の側方電極22A、第2の側方電極22B及び第3の側方電極22Cが同一円周上に等間隔に設けられており、これら第1の側方電極22A、第2の側方電極22B及び第3の側方電極22Cには、第1の高周波電源23A、第2の高周波電源23B及び第3の高周波電源23Cから放電電力は等しいが位相が互いにほぼ120゜づつ異なる54.24MHzの高周波電力が図示しない整合回路を介して供給される。 On the side of the chamber 21, a first lateral electrode 22A, and a second lateral electrode 22B and the third lateral electrodes 22C is provided at regular intervals on the same circumference, these first lateral electrodes 22A of the second lateral electrode 22B and the third lateral electrodes 22C, first high-frequency power source 23A, a second high-frequency power source 23B, and a third discharge power from the high frequency power source 23C is equal phase high frequency power of approximately 120 ゜Dzu one different 54.24MHz mutually supplied via a matching circuit not shown. すなわち、第2の側方電極22Bには第1の側方電極22Aに比べて位相が120゜進んだ高周波電力が供給され、第3の側方電極22Cには第1の側方電極22Aに比べて位相が120゜遅れた高周波電力が供給される。 That is, the second lateral electrode 22B is phase supply high-frequency power advanced 120 degrees compared to the first lateral electrode 22A, the third lateral electrode 22C to the first lateral electrode 22A RF power is supplied to the phase is delayed 120 °, compared. 尚、第1〜第3の高周波電源23A〜23C Incidentally, the first to third high-frequency power source 23A~23C
には、図示しないフェーズシフタにより120゜づつの位相差が生じる。 The 120 ゜Dzu one phase difference by the phase shifter (not shown) occurs. チャンバー21の内部における底部には、アース電極24 At the bottom of the chamber 21, the ground electrode 24
が設けられ、該アース電極24の上には、基板を載置するための下部電極としての試料台25が設けられている。 Is provided, on the said ground electrode 24, the sample stage 25 is provided as a lower electrode for mounting a substrate. 試料台25には第4の高周波電源26からバイアス高周波電圧が印加される。 The sample stage 25 bias high frequency voltage is applied from the fourth high-frequency power supply 26. また、図示は省略しているが、チャンバー21には、エッチングガスをマスフローコントローラを介してチャンバー21内に導入するためのガス導入部が設けられていると共に、チャンバー21内の圧力を0.1Pa〜10Pa程度に制御するターボポンプが設けられている。 Further, although not shown, the chamber 21, together with the gas inlet for introducing into the chamber 21 of the etching gas through the mass flow controller is provided, the pressure in the chamber 21 0.1Pa~ turbo pump is provided to control the order of 10 Pa. 以下、第1のエッチング装置を用いて行なう有機系反射防止膜に対するドライエッチング方法について、図4 Hereinafter, a dry etching method for the organic antireflection film performed using the first etching apparatus, FIG. 4
(a)、(b)を参照しながら説明する。 (A), it will be described with reference to (b). まず、図4(a)に示すように、シリコンウェハ41の上に熱シリコン酸化膜42を形成した後、該熱シリコン酸化膜42の上に下地膜としてのポリシリコン膜43を堆積する。 First, as shown in FIG. 4 (a), after forming a thermal silicon oxide film 42 on the silicon wafer 41, a polysilicon film 43 as an underlying film on the thermal silicon oxide film 42. その後、ポリシリコン膜43の上に膜厚150nmの有機系反射防止膜44及びレジスト膜を順次堆積した後、該レジスト膜に対してエッチングを行なってレジスト膜よりなるレジストパターン45を形成する。 Then, after sequentially depositing an organic antireflection film 44 and the resist film having a film thickness of 150nm on the polysilicon film 43, a resist pattern 45 made of a resist film is etched with respect to the resist film. 次に、図4(b)に示すように、レジストパターン45 Next, as shown in FIG. 4 (b), the resist pattern 45
をマスクとして有機系反射防止膜44に対してドライエッチングを行なう。 Dry etching the organic anti-reflection film 44 as a mask. このドライエッチングのプロセス条件は[表1]に示す通りである。 Process conditions of this dry etching are shown in [Table 1]. 尚、[表1]において、LEP(Lissajous Electron Pl Note that in Table 1], LEP (Lissajous Electron Pl
asma)は、第1〜第3の高周波電源23A、23B及び23Cから供給されるプラズマ発生用の高周波電力の周波数及び電力を示し、RF(Radio Frequency)は第4の高周波電源26から供給されるバイアス高周波電力の周波数及び電力を示している。 asma) is first to third high-frequency power source 23A, indicates 23B and the frequency and power of the high frequency power for plasma generation supplied from 23C, RF (Radio Frequency) is supplied from the fourth high-frequency power source 26 shows the frequency and power of the bias high-frequency power. LEF及びRFの意味については、以下においてエッチングプロセス条件を示す各表及び説明において共通である。 LEF and the RF meanings are common to the tables and description showing an etching process conditions below. エッチング結果は[表2]に示す通りであって、エッチング後の有機系反射防止膜44の断面形状は垂直であり、寸法変動特性及びポリシリコン膜43との選択比特性も良好であった。 Etching result was as shown in Table 2, the cross-sectional shape of the organic antireflection film 44 after etching is vertical, selection ratio characteristics of dimensional variation characteristics and the polysilicon film 43 was good. 尚、[表2]において、openとは、ラインアンドスペースのスペース幅が1μm以上である配線パターン領域を示し、denseとはラインアンドスペースのスペース幅が0.3μm程度である配線パターン領域を示している。 Note that in Table 2, the open, space width of line and space represents a wiring pattern area is 1μm or more, the dense shows a wiring pattern area space width of line and space of about 0.3μm there. open及びdenseの意味については、以下においてエッチング特性結果を示す各表及び各説明において共通である。 The meaning of open and small, dense, is common in each table and each description shows the etching characteristics results in the following. ところが、シリコンウェハ41の面内における一部の領域、特にレジストパターン45の開口部の面積が小さい領域(dense領域)では、有機系反射防止膜44の下地膜であるポリシリコン膜43もエッチングされてしまい、ポリシリコン膜43に表面荒れが発生するという新たな問題が生じた。 However, in some regions, regions in particular the area of ​​the opening of the resist pattern 45 is smaller in the surface of the silicon wafer 41 (small, dense area), the polysilicon film 43 is a base film of the organic antireflection film 44 is also etched and will, a new problem that the surface roughness of the polysilicon film 43 is generated occurs. このように有機系反射防止膜44に対するエッチングの際にポリシリコン膜43に表面荒れが生じると、パターン化されたポリシリコン膜43にも荒れが残るので、 Thus rough surface polysilicon film 43 during the etching of the organic antireflection film 44 occurs, since the rough remains in the polysilicon film 43 which is patterned,
実用上大きな問題になる。 Practically become a big problem. (N 2 /O 2系のガスを用いてドライエッチングを行なう場合の問題) また、本件発明者等が、N 2 /O 2系のガスを用いて有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なったところ、以下に説明するような新たな問題が生じた。 (N 2 / O 2 system issues when performing dry etching using a gas) also present inventors have found a dry etching the organic antireflection film using a N 2 / O 2 -based gas where you have made, it caused a new problem as described below. 以下、 Less than,
N 2 /O 2系のガスを用いて有機系反射防止膜に対して行なうエッチング方法について説明する。 For etching method will be described to be performed on the organic antireflection film using a N 2 / O 2 based gas. 尚、ドライエッチング装置としては、様々なエッチング装置を用いることができるが、ここでは、図3に示す第2のエッチング装置を用いてドライエッチングを行なった場合の結果について説明する。 As the dry etching apparatus, it is possible to use various etching apparatus, will be described here results when dry-etched using the second etching apparatus shown in FIG. 第2のエッチング装置は、接地されていると共に、内壁面がセラミック、アルミナ又は石英等の絶縁物で覆われたチャンバー31を備えており、該チャンバー31の内部には、上部において誘導結合型コイル32が設けられていると共に、下部において高周波電力が印可される下部電極としての試料台33がアース電極34の上に設けられている。 The second etching apparatus, with is grounded, has a chamber 31 in which the inner wall surface is covered with an insulator such as a ceramic, alumina or quartz, in the interior of the chamber 31, an inductively coupled coil at the top 32 together is provided, the sample stage 33 as the lower electrode RF power is applied is provided on the ground electrode 34 at the bottom. 誘導結合型コイル32の一端には第1の高周波電力供給源35から図示しない整合回路を介して13.56MHzの高周波電力が印加されると共に、試料台33には第2の高周波電力供給源36から13.56MHzの高周波電力が印可される。 One end to the 13.56MHz high-frequency power via a matching circuit not shown, from the first high frequency power source 35 of the inductively coupled coil 32 is applied, the sample stage 33 from the second high frequency power supply source 36 13.56MHz high-frequency power is applied.
尚、誘導結合型コイル32の他端はチャンバー31の側壁に接続されることにより接地されている。 The other end of the inductively coupled coil 32 is grounded by being connected to the side wall of the chamber 31. また、図示は省略しているが、チャンバー31には、エッチングガスをマスフローコントローラを介してチャンバー31内に導入するためのガス導入部が設けられていると共に、チャンバー31内の圧力を0.1Pa〜10Pa程度に制御するターボポンプが設けられている。 Further, although not shown, the chamber 31, together with the gas inlet for introducing into the chamber 31 of the etching gas through the mass flow controller is provided, the pressure in the chamber 31 0.1Pa~ turbo pump is provided to control the order of 10 Pa. 以下、第2のエッチング装置を用いて行なう有機系反射防止膜に対するドライエッチング方法について、図4 Hereinafter, a dry etching method for the organic antireflection film performed using the second etching apparatus, FIG. 4
(a)、(b)を参照しながら説明する。 (A), it will be described with reference to (b). まず、図4(a)に示すように、シリコンウェハ41の上に熱シリコン酸化膜42を形成した後、該熱シリコン酸化膜42の上に下地膜としてのポリシリコン膜43を堆積する。 First, as shown in FIG. 4 (a), after forming a thermal silicon oxide film 42 on the silicon wafer 41, a polysilicon film 43 as an underlying film on the thermal silicon oxide film 42. その後、ポリシリコン膜43の上に膜厚150nmの有機系反射防止膜44及びレジスト膜を順次堆積した後、該レジスト膜に対してエッチングを行なってレジスト膜よりなるレジストパターン45を形成する。 Then, after sequentially depositing an organic antireflection film 44 and the resist film having a film thickness of 150nm on the polysilicon film 43, a resist pattern 45 made of a resist film is etched with respect to the resist film. 次に、図4(b)に示すように、レジストパターン45 Next, as shown in FIG. 4 (b), the resist pattern 45
をマスクとして有機系反射防止膜44に対してドライエッチングを行なう。 Dry etching the organic anti-reflection film 44 as a mask. このドライエッチングのプロセス条件は[表3]に示す通りである。 Process conditions of this dry etching are shown in [Table 3]. 尚、[表3]において、 Note that in Table 3,
ICP(Inductively Coupled Plasma)は、第1の高周波電力供給源35から供給されるプラズマ発生用の高周波電力の周波数及び電力を示しており、ICPの意味については、以下においてエッチングプロセス条件を示す各表及び各説明において共通である。 ICP (Inductively Coupled Plasma) shows the frequency and power of the high frequency power for plasma generation supplied from the first RF power supply 35, the meaning of the ICP, the table showing the etch process conditions in the following and it is common in the description. エッチング結果は[表4]に示す通りであって、[表4]から分かるように、パターン化された有機系反射防止膜44の断面形状は垂直であって、寸法変動特性及びポリシリコン膜43との選択比特性も良好であった。 Etching result was as shown in Table 4, as can be seen from Table 4, the cross-sectional shape of the organic antireflection film 44 that is patterned is a vertical, dimensional variation characteristics and the polysilicon film 43 selection ratio characteristic of was also good. ところが、ドライエッチング後に、被エッチング基板であるシリコンウェハ41を顕微鏡により暗視野で目検を行なったところ、多数(3mm 2当たり100個程度)の異物状残渣が観察された。 However, after the dry etching, was subjected eyes examined by dark-field silicon wafer 41 as an object to be etched substrate by a microscope, foreign objects like residue number (100 or so per 2 3 mm) was observed. このように有機系反射防止膜44に対するエッチングの際に異物状残渣が生じると、後工程において行なうポリシリコン膜43に対するエッチングにおいて異物状残渣がポリシリコン膜43に転写されるので、実用上大きな問題になる。 With such foreign matter like residue produced during etching of the organic antireflection film 44, since the foreign matter-like residue in the etching of the polysilicon film 43 to perform the post-process is transferred to the polysilicon film 43, significant practical problems become. 前記に鑑み、本発明は、有機系反射防膜に対するドライエッチングにおいて、パターン化された有機系反射防止膜に垂直な断面形状が得られ、有機系反射防止膜の寸法変動特性及び下地膜に対する選択比特性も良好である上に、下地膜に表面荒れが発生しないようにすることを第1の目的とし、パターン化された有機系反射防止膜に垂直な断面形状が得られ、有機系反射防止膜の寸法変動特性及びポリシリコン膜に対する選択比特性も良好である上に、異物状残渣が発生しないようにすることを第2 In view of the foregoing, the present invention is, in the dry etching for the organic-based reflective Bomaku, the cross-sectional shape perpendicular obtained organic antireflection film, which is patterned, selection for dimensional variations characteristics and the base film of the organic antireflection film on specific properties are also good, that surface roughness on the base film so as not to generate a first object, the cross-sectional shape perpendicular to the organic antireflection layer that is patterned to obtain organic antireflection on selection ratio characteristic is good for dimensional variation characteristic and the polysilicon film of the film, the foreign matter-like residue is prevented from generating second
の目的とする。 For the purpose of.

【発明の開示】 SUMMARY OF THE INVENTION

(第1の目的を達成するための解決手段) 本件発明者等は、シリコンウェハの面内におけるレジストパターンの開口部の面積が小さい領域で、下地膜であるポリシリコン膜に表面荒れが発生する理由について検討した結果、下記のことを見出した。 Etc. (first solution for achieving the object) present inventor has, in the region area of ​​the opening is small resist pattern in the plane of the silicon wafer, rough generated surface of the polysilicon film as the base film As a result of investigation for the reason, it was found that the following. すなわち、図21 That is, FIG. 21
は、下地膜であるポリシリコン膜に表面荒れが生じた領域のレジストパターンの平面を示しており、図21に示すように、コの字状に形成されたレジストパターンにおける三辺に囲まれた領域は、対向する辺同士の間隔が0.3 Shows the plane of the surface roughness of the polysilicon film resulting areas of the resist pattern as a base film, as shown in FIG. 21, surrounded by the three sides of the resist pattern formed in a U-shape area, distance between opposing sides 0.3
μmの狭い領域になっている。 It has been in a narrow region of μm. この狭い領域は、有機系反射防止膜に対してCl 2 /O 2系のエッチングガスを用いるドライエッチングを行なう前には、下地膜であるポリシリコン膜は有機系反射防止膜により覆われており、図21 This narrow region, before performing the dry etching using Cl 2 / O 2 -based etching gas in an organic antireflection film, a polysilicon film as an underlying film is covered with an organic antireflection film , Figure 21
は有機系反射防止膜に対するエッチングが終了した段階の平面を示している。 Shows a plan of the step of etching of the organic antireflection film is completed. 有機系反射防止膜に対して、図21に示すようなレジストパターンをマスクとしてCl 2 /O 2系のエッチングガスを用いてドライエッチングすると、レジストパターンにおける0.3μm幅の狭い領域は、周辺をレジストパターンによって囲まれた状態になっているため、Cl 2 /O 2系ガスのうちのO 2成分がレジスト膜を構成するCと反応してしまう結果、レジストパターンにおける狭い領域では、エッチングガスはCl 2の成分が過剰に存在することになる。 Resist in an organic antireflection film, when dry etching using Cl 2 / O 2 -based etching gas using the resist pattern as shown in FIG. 21 as a mask, a narrow region 0.3μm width in the resist pattern, the peripheral since in the state surrounded by the pattern as a result of O 2 component of Cl 2 / O 2 based gas reacts with C composing the resist film, the narrow region of the resist pattern, etching gas Cl second component will be present in excess. ここで、Cl 2ガスについて考えると、Cl 2ガスは、ハロゲン系のガスであるため、有機系反射防止膜のみならずポリシリコン膜をもエッチングするので、レジストパターンにおける狭い領域では、有機系反射防止膜のみならず、下地膜であるポリシリコン膜もエッチングされてしまう。 Here, considering the Cl 2 gas, Cl 2 gas are the halogen-based gas, so also etched polysilicon film not organic antireflection film only in the narrow region of the resist pattern, organic reflection not preventing film only, the polysilicon film is also etched as the underlying film. このため、レジストパターンの狭い領域においてポリシリコン膜に表面荒れが生じるのである。 Therefore, it is the surface roughness of the polysilicon film occurs in a narrow region of the resist pattern. 尚、Cl 2 /O 2系のエッチングガスは、ポリシリコン膜のほかに、アモルファスシリコン膜、ポリシリコン膜又はタングステンシリサイド膜等のシリコン系の下地膜をもエッチングするので、前述の問題は下地膜がシリコン系の膜である場合に共通して発生する。 Incidentally, Cl 2 / O 2 -based etching gas, in addition to the polysilicon film, an amorphous silicon film, since the polysilicon film or etches also the underlying film of silicon such as tungsten silicide film, the aforementioned problems underlying film There occurs commonly in the case of films of silicon-based. 以上の説明は、本件発明者等がCl 2 /O 2系のエッチングガスを用いて実験を行なうことによって得られた第1の知見である。 The above description is the first findings obtained by the present inventors have carried out an experiment using an etching gas of Cl 2 / O 2 system. (第2の目的を達成するための解決手段) また、本件発明者等は、異物状残渣をESCA(電子発光分析)により分析した結果、異物状残渣はシリコン系の異物であることを見出した。 (Second solution for the purposes of) Further, the present inventors as a result of foreign matter like residue was analyzed by ESCA (electron emission spectrometry), foreign body-like residue was found to be foreign matter silicon . そこで、今回、使用した有機系反射防止膜の材料(商品名:CD9;アメリカ、ブリューワサイエンス社製)に対して発光分光分析法により無機系成分の分析を行なったところ、有機系反射防止膜の材料から10ppm程度のシリコン成分が検出された。 Therefore, this time the material of the organic antireflection film using (trade name: the CD 9; USA, manufactured by Brewer Science Ltd.) was subjected to analysis of inorganic components by emission spectroscopy respect, the organic antireflection film silicon component of about 10ppm of a material was detected. ここで、N 2 /O 2系ガスについて考える。 Consider now N 2 / O 2 based gas. N 2 /O 2系ガスは有機系反射防止膜の有機成分をエッチングすることは可能であるが、シリコン系成分をエッチングすることはできない。 N 2 / O 2 based gas is possible to etch the organic component of the organic antireflection film, but it is impossible to etch the silicon-based component. 従って、有機系反射防止膜にシリコンの不純物が混入されていると、混入されたシリコンはエッチングされずに残存し、残存するシリコンが異物状残渣の発生源になると考えられる。 Therefore, the impurities of the silicon to the organic antireflection film is mixed, entrained silicon remained without being etched, is believed silicon remaining becomes a source of foreign matter like residue. 以上の説明は、本件発明者等がN 2 /O 2系のエッチングガスを用いて実験を行なうことによって得られた第2の知見である。 The above description is a second knowledge present inventors were obtained by performing experiments with N 2 / O 2 -based etching gas. 本件発明に係る第1のパターン形成方法は、前記の第1の知見に基づいてなされたものであって、基板上に形成された下地膜の上に有機系反射防止膜を堆積する第1 The first pattern formation method according to the present invention, was made on the basis of the first finding of the, first depositing an organic antireflection film on the underlying film formed on the substrate 1
の工程と、有機系反射防止膜の上にレジストパターンを形成する第2の工程と、レジストパターンをマスクとして有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なって有機系反射防止膜よりなる反射防止膜パターンを形成する第3の工程とを備えたパターン形成方法を前提とし、第3の工程は、S成分を有するガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行なって反射防止膜パターンを形成する工程を含む。 Step a, a second step of forming a resist pattern on the organic antireflection film, antireflection of an organic antireflection film is dry-etched using the organic antireflection film using the resist pattern as a mask assumes the third step and the pattern forming method with a for forming a film pattern, a third step, an antireflection film pattern by dry etching using an etching gas containing gas having the S component comprising the step. 第1のパターン形成方法によると、エッチングガスに含まれるS成分がSiとの反応確率が小さいので、エッチングガスが、有機系反射防止膜の下側に形成されているポリシリコン膜等のSiを含む下地膜をエッチングしたり、下地膜に局所的に表面荒れを引き起こしたりしない。 In the first pattern formation method, since the S component contained in etching gas is small reaction probability with Si, an etching gas, the Si of polysilicon film or the like formed on the lower side of the organic antireflection film or etching the underlying film containing no or cause locally a surface roughness in the undercoat layer. また、エッチングガスに含まれるS成分が、レジストパターンや有機系反射防止膜の主成分であるCと結合することにより、レジストパターンや有機系反射防止膜のパターン側壁にC−Sという形で付着してパターン側壁を保護するので、エッチングの有機系反射防止膜の寸法変動特性が優れている。 Further, deposition S component contained in etching gas, by combining C and is the main component of the resist pattern and the organic antireflection film, the pattern sidewall of the resist pattern and the organic antireflection film in the form of C-S since protecting pattern side by, it has excellent dimensional variation characteristics of the organic anti-reflection film etching. 第1のパターン形成方法の第3の工程におけるエッチングガスはSO 2 /O 2系のガスであることが好ましい。 It is preferable etching gas in the third step of the first pattern formation method is a gas of SO 2 / O 2 system. このようにすると、エッチングガスにおけるO 2の混合割合を調整することににより、エッチング後の有機系反射防止膜の寸法変動特性を制御することが容易になる。 In this way, by the adjusting the mixing ratio of O 2 in the etching gas, it is easy to control the dimensional variation characteristics of the organic anti-reflection film after etching. この場合、SO 2 /O 2系のガスにおけるSO 2に対するO 2の混合割合は2分の1以上であることがより好ましい。 In this case, it is more preferable mixing ratio of O 2 with respect to SO 2 in the SO 2 / O 2 based gas is more than half. このようにすると、エッチング後の有機系反射防止膜の寸法がレジストパターンの寸法よりも大きくなる事態を防止できる。 In this way, a situation in which the size of the organic antireflection film after the etching is larger than the dimension of the resist pattern can be prevented. 第1のパターン形成方法の第3の工程は、基板を15℃ The third step of the first pattern formation method, the substrate 15 ℃
以下の温度に保持した状態でドライエッチングを行なって反射防止膜パターンを形成する工程を含むことが好ましい。 Preferably includes a step of forming an anti-reflection film pattern by dry etching while maintaining the temperature below. このようにすると、エッチング後の有機系反射防止膜の寸法変動特性が向上する。 In this way, dimensional variation characteristics of the organic anti-reflection film after etching is improved. 第1のパターン形成方法の第3の工程におけるエッチングガスは、硫化カルボニル(COS)を含むガスであることが好ましい。 Etching gas in the third step of the first pattern formation method is preferably a gas containing carbonyl sulfide (COS). このようにすると、COSはSO 2に比べて液化し難いので、取り扱いが容易になる。 In this way, it COS so hard to liquefy compared to SO 2, becomes easy to handle. 本発明に係る第2のパターン形成方法は、前記の第1 The second pattern formation method of this invention, first the 1
の知見に基づいてなされたものであって、基板上に形成された下地膜の上に有機系反射防止膜を堆積する第1の工程と、有機系反射防止膜の上にレジストパターンを形成する第2の工程と、レジストパターンをマスクとして有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なって有機系反射防止膜よりなる反射防止膜パターンを形成する第3の工程とを備えたパターン形成方法を前提とし、 Was made on the basis of the findings, to form a first step of depositing an organic antireflection film on the underlying film formed on a substrate, a resist pattern is formed on the organic antireflection film a second step, the third step and the pattern forming method having a forming the anti-reflection film pattern made of organic anti-reflection film is dry-etched using the organic antireflection film using the resist pattern as a mask the premise,
第3の工程は、S成分を有するガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行なって反射防止膜パターンを形成するパターン形成工程と、基板上に残留するS成分を除去するS成分除去工程とを含む。 The third step is a pattern forming step of forming an anti-reflection film pattern by dry etching using an etching gas containing gas having the S component, a S component removing step of removing the S component remaining on the substrate including. 第2のパターン形成方法によると、第1のパターン形成方法と同様、エッチングガスに含まれるS成分がSiとの反応確率が小さいので、エッチングガスが、有機系反射防止膜の下側に形成されているポリシリコン膜等のSi In the second pattern formation method, similarly to the first pattern formation method, since the S component contained in etching gas is small reaction probability with Si, an etching gas is formed under the organic antireflection film Si polysilicon film or the like are
を含む下地膜をエッチングしたり、下地膜に局所的に表面荒れを引き起こしたりしない。 Or etching the underlying film containing no or cause locally a surface roughness in the undercoat layer. また、エッチングガスに含まれるS成分が、レジストパターンや有機系反射防止膜の主成分であるCと結合することにより、レジストパターンや有機系反射防止膜のパターン側壁にC−Sという形で付着してパターン側壁を保護するので、エッチングの有機系反射防止膜の寸法変動特性が優れている。 Further, deposition S component contained in etching gas, by combining C and is the main component of the resist pattern and the organic antireflection film, the pattern sidewall of the resist pattern and the organic antireflection film in the form of C-S since protecting pattern side by, it has excellent dimensional variation characteristics of the organic anti-reflection film etching. また、S成分を有するガスを含むエッチングガスから発生したS成分を除去するため、基板上に残留するS成分が大気中の水分と反応して残渣となって下地膜のパターン形状に不良が発生する事態を防止することができる。 Further, in order to remove the S component generated from etching gas containing gas having the S component, S component remaining on the substrate is a residue reacts with atmospheric moisture defective pattern shape of the base film occurring a situation in which it is possible to prevent. 第2のパターン形成方法のS成分除去工程は、S成分を含まないガスよりなるプラズマを用いてプラズマ処理する工程を含むことが好ましい。 S component removal process of the second pattern formation method preferably includes the step of plasma treatment using a plasma composed of gas containing no S component. このようにすると、プラズマ処理により確実にS成分を除去することができる。 In this way, it is possible to remove reliably S components by the plasma treatment. プラズマ処理は、アノードカップル方式又は前記基板が載置されている電極にバイアス電圧を印加しない方式により行なわれることがより好ましい。 Plasma treatment, it is more preferable that the anode couple scheme or the substrate is carried out by method that does not apply a bias voltage to the electrode is placed. このようにすると、レジストパターンの上部に滞留するN +イオン成分が過多にならないので、レジストパターンの上部がN +イオン成分によりスパッタリングされてパターン崩れが発生する事態を防止することができる。 In this way, since the N + ion component staying in the upper portion of the resist pattern does not become excessive, it is possible to the upper portion of the resist pattern is to prevent a situation in which the sputtering pattern collapse occurs due to N + ion component. また、プラズマ処理は、下地膜の表面の凹凸の大きさ又は下地膜の種類に応じて、ガス圧力、ガス流量、温度、高周波出力及び処理時間のうちの少なくとも1つよりなるプラズマ処理条件を設定する工程を含むことがより好ましい。 Further, plasma treatment, depending on the type of irregularities of size or underlying film on the surface of the underlying film, set gas pressure, gas flow rate, temperature, than at least one consisting plasma processing conditions of the high-frequency output and processing time and more preferably includes the step of. このようにすると、基板上に残存するS成分を確実に除去できる。 In this way, it is possible to reliably remove the S component remaining on the substrate. 第2のパターン形成方法のS成分除去工程は、基板を加熱することによりS成分を除去する工程を含むことが好ましい。 S component removal process of the second pattern formation method preferably includes a step of removing the S component by heating the substrate. このようにすると、基板上に存在するS成分を含む残留物を気化させることができるので、基板上に残存するS成分を確実に除去できる。 In this way, it is possible to vaporize the residues containing the S component present on the substrate can be reliably removed S component remaining on the substrate. 第2のパターン形成方法のS成分除去工程は、基板を洗浄することによりS成分を除去する工程を含むことが好ましい。 S component removal process of the second pattern formation method preferably includes a step of removing the S component by washing the substrate. このようにすると、容易且つ確実に基板上に残存するS成分を確実に除去できる。 In this way, it is possible to reliably remove the S component remaining on easily and reliably on the substrate. 第2のパターン形成方法のS成分除去工程は、基板上の酸性の堆積物をアルカリ系の溶液で中和した後、基板を洗浄することにより、S成分を除去する工程を含むことが好ましい。 S component removal process of the second pattern formation method, after neutralizing the deposit of acid on the substrate with a solution of alkali, by washing the substrate, it is preferred to include a step of removing the S component. このようにすると、基板上に残存するS成分を含む堆積物が中和されて溶解するので、洗浄により確実に除去することができる。 In this way, since the deposit comprising S component remaining on the substrate is dissolved is neutralized, can be reliably removed by washing. 本発明に係る第3のパターン形成方法は、前記の第2 The third pattern formation method of this invention, first the 2
の知見に基づいてなされたものであって、基板上に形成された下地膜の上に有機系反射防止膜を堆積する第1の工程と、有機系反射防止膜の上にレジストパターンを形成する第2の工程と、レジストパターンをマスクとして有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なって有機系反射防止膜よりなる反射防止膜パターンを形成する第3の工程とを備えたパターン形成方法を前提とし、 Was made on the basis of the findings, to form a first step of depositing an organic antireflection film on the underlying film formed on a substrate, a resist pattern is formed on the organic antireflection film a second step, the third step and the pattern forming method having a forming the anti-reflection film pattern made of organic anti-reflection film is dry-etched using the organic antireflection film using the resist pattern as a mask the premise,
第3の工程は、有機系反射防止膜中にシリコンが含有されているときに、有機系反射防止膜に対してハロゲン系のガス及びフロロカーボン系のガスのうちの少なくとも1つのガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行なって反射防止膜パターンを形成する工程を含む。 Third step, when the silicon is contained in the organic antireflection film, an etching gas containing at least one gas of a halogen-based gas and fluorocarbon gas in an organic antireflective film comprising the step of forming an anti-reflection film pattern by dry etching using. 第3のパターン形成方法によると、ハロゲン系のガス及びフロロカーボン系のガスのうちの少なくとも1つのガスを含むエッチングガスは、有機系反射防止膜の有機成分をエッチングすることができると共に、有機系反射防止膜に含まれるシリコン等の不純物をもエッチングすることができる。 In the third pattern formation method, etching gas containing at least one gas of a halogen-based gas and fluorocarbon gas, it is possible to etch the organic component of the organic antireflection film, an organic reflection impurities such as silicon contained in the barrier layer can also be etched. このため、垂直な断面形状を持つパターン化された有機系反射防止膜を形成することができると共に、基板上に未反応のシリコン等の不純物が残存しないので、基板上にシリコン等の不純物よりなる異物状残渣が形成されることがない。 Therefore, it is possible to form a patterned organic antireflective film having a vertical sectional shape, since the impurity such as silicon unreacted substrate does not remain, of the impurity such as silicon on a substrate no foreign matter like residue is formed. 図面の簡単な説明 図1(a)〜(e)は、従来及び本発明の各実施形態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS 1 (a) ~ (e) are cross-sectional views for showing procedures in a pattern formation method according to each embodiment of the prior art and the present invention. 図2は、従来及び本発明の各実施形態に係るパターン形成方法に用いる第1のエッチング装置の概略図である。 Figure 2 is a schematic diagram of a first etching apparatus used in the pattern formation method according to each embodiment of the prior art and the present invention. 図3は、従来及び本発明の各実施形態に係るパターン形成方法に用いる第2のエッチング装置の概略図である。 Figure 3 is a schematic diagram of a second etching apparatus used in the pattern formation method according to each embodiment of the prior art and the present invention. 図4(a)及び(b)は、従来及び本発明の各実施形態に係るパターン形成方法の各工程を具体的に説明する断面図である。 4 (a) and (b) is a sectional view specifically illustrating the procedures in a pattern formation method according to each embodiment of the prior art and the present invention. 図5は、本発明の第3の実施形態に係るパターン形成方法において、エッチングガスに含まれるO 2ガスの量と、有機系反射防止膜のエッチングレート及び膜厚の均一性との関係を示す図である。 Figure 5 shows the pattern forming method according to the third embodiment of the present invention, the amount of O 2 gas contained in the etching gas, the relationship between the uniformity of the etching rate and film thickness of the organic antireflection film it is a diagram. 図6は、本発明の第3の実施形態に係るパターン形成方法において、エッチングガスに含まれるO 2ガスの量と、openパターン部及びdenseパターン部の寸法変動量との関係を示す図である。 6, in the third embodiment the pattern forming method according to the embodiment of the present invention, is a graph showing the amount of O 2 gas contained in the etching gas, the relationship between the amount of dimensional variation of open pattern portion and the dense pattern portion . 図7は、本発明の第4の実施形態に係るパターン形成方法において、下部電極の温度と、openパターン部及び 7, in the pattern forming method according to the fourth embodiment of the present invention, the temperature of the lower electrode, open pattern part and
denseパターン部の寸法変動量との関係を示す特性図である。 It is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of dimensional variation of dense pattern portion. 図8は、本発明の第6の実施形態に係るパターン形成方法において、プラズマの処理時間及びポリシリコン膜のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとパーティクル数との関係を示す図である。 Figure 8 is the pattern forming method according to a sixth embodiment of the present invention, is a diagram illustrating the case of changing the grain size of the plasma processing time and the polysilicon film, the relationship between the grain size and the number of particles . 図9は、本発明の第6の実施形態に係るパターン形成方法において、プラズマ処理のガスのガス圧力及びポリシリコン膜のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとパーティクル数との関係を示す図である。 Figure 9 shows the pattern forming method according to a sixth embodiment of the present invention, when varying the grain size of the gas pressure and the polysilicon film of the gas in the plasma treatment, the relationship between the grain size and the number of particles it is a diagram. 図10は、本発明の第6の実施形態に係るパターン形成方法において、プラズマ処理のガス流量及びポリシリコン膜のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとパーティクル数との関係を示す図である。 10, in the sixth pattern formation method according to an embodiment of the present invention, when varying the grain size of the gas flow rate and the polysilicon film of a plasma treatment, a diagram showing the relationship between the grain size and the number of particles is there. 図11は、本発明の第6の実施形態に係るパターン形成方法において、プラズマ処理の温度及びポリシリコン膜のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとパーティクル数との関係を示す図である。 Figure 11 is the sixth pattern formation method according to an embodiment of the present invention, is a diagram illustrating the case of changing the grain size of the temperature and the polysilicon film of a plasma treatment, the relationship between the grain size and the number of particles . 図12は、本発明の第6の実施形態に係るパターン形成方法において、プラズマ処理におけるLEPパワー及びポリシリコン膜のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとパーティクル数との関係を示す図である。 12, in the pattern formation method according to a sixth embodiment of the present invention, when varying the grain size of the LEP power and the polysilicon film in the plasma treatment, a diagram showing the relationship between the grain size and the number of particles is there. 図13は、本発明の第6の実施形態に係るパターン形成方法において、プラズマ処理におけるRFパワー及びポリシリコン膜のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとパーティクル数との関係を示す図である。 13, in the sixth pattern formation method according to an embodiment of the present invention, when varying the grain size of the RF power and the polysilicon film in the plasma treatment, a diagram showing the relationship between the grain size and the number of particles is there. 図14は、本発明の第6の実施形態に係るパターン形成方法において、下地膜の種類及びプラズマの処理時間を変化させたときの、処理時間とパーティクル数との関係を示す図である。 Figure 14 is the sixth pattern formation method according to an embodiment of the present invention, when changing the type and the plasma processing time of the base film is a diagram showing the relationship between the processing time and the number of particles. 図15は、本発明の第7の実施形態に係るパターン形成方法において、ホットプレートの加熱温度を変化させたときの、加熱温度とパーティクル数との関係を示す図である。 Figure 15 is, in the pattern forming method according to a seventh embodiment of the present invention, when changing the heating temperature of the hot plate is a diagram showing the relationship between the heating temperature and the number of particles. 図16は、本発明の第7の実施形態に係るパターン形成方法において、ホットプレートによる加熱時間を変化させたときの、加熱時間とパーティクル数との関係を示す図である。 Figure 16 is, in the pattern forming method according to a seventh embodiment of the present invention, when changing the heating time by the hot plate is a diagram showing the relationship between the heating time and the number of particles. 図17は、本発明の第7の実施形態に係るパターン形成方法において、ホットプレートの加熱温度を変化させたときの、加熱温度とTDS法によるSO 2成分の検出強度との関係を示す図である。 17, in the pattern forming method according to a seventh embodiment of the present invention, a view showing when changing the heating temperature of the hot plate, the relationship between detected intensity of SO 2 component by the heating temperature and TDS method is there. 図18は、本発明の第8の実施形態に係るパターン形成方法において、水洗温度を変化させたときの、水洗温度とパーティクル数との関係を示す図である。 Figure 18 is, in the pattern forming method according to the eighth embodiment of the present invention, when changing the water washing temperature is a diagram showing the relationship between the washing temperature and the number of particles. 図19は、本発明の第8の実施形態に係るパターン形成方法において、水洗時間を変化させたときの、水洗時間とパーティクル数との関係を示す図である。 19, in the pattern forming method according to the eighth embodiment of the present invention, when varying the rinsing time is a diagram showing the relationship between the washing time and the number of particles. 図20は、本発明の第9の実施形態に係るパターン形成方法において、中和時間を変化させたときの、中和時間とパーティクル数との関係を示す図である。 Figure 20 is, in the pattern formation method according to a ninth embodiment of the present invention, when changing the neutralization time is a diagram showing the relationship between the neutralization time and the number of particles. 図21は、従来のパターン形成方法において、下地膜の表面荒れが生じるレジストパターンの平面図である。 Figure 21, in a conventional pattern formation method is a plan view of the resist pattern surface roughness of the base film is produced. 図22は、本発明の第12の実施形態に係るパターン形成方法におけるドライエッチング後のレジストパターンの上部の様子を示す断面図である。 Figure 22 is a sectional view showing a state of the upper portion of the resist pattern after dry etching in a pattern formation method according to a twelfth embodiment of the present invention.

【発明を実施するための最良の形態】 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明の各実施形態に係るパターン形成方法について説明するが、その前提として、各実施形態に共通するパターン形成工程について図1(a)〜(e)を参照しながら説明する。 Hereinafter will be described pattern formation method according to each embodiment of the present invention, as a premise, with reference FIG. 1 (a) ~ (e) the common pattern forming process in the embodiment. まず、図1(a)に示すように、ポリシリコン膜よりなる下地膜11の上に、表面が平坦になるように有機系反射防止膜12を堆積した後、図1(b)に示すように、有機系反射防止膜12の上に、ポジ型のレジストよりなるレジスト膜13を堆積する。 First, as shown in FIG. 1 (a), on the underlying film 11 made of polysilicon film, after the surface is deposited an organic antireflection film 12 so that the flat, as shown in FIG. 1 (b) to, on the organic antireflection film 12 is deposited a resist film 13 made of a positive type resist. 次に、図1(c)に示すように、マスク14を用いてレジスト膜13に対して選択的に露光を行なった後、露光されたレジスト膜13に対して現像処理を行なうことにより、図1(d)に示すように、レジスト膜13における露光部を除去して、レジストパターン15を形成する。 Next, as shown in FIG. 1 (c), after performing the selective exposure of a resist film 13 with the mask 14, by performing a development process on the resist film 13 which is exposed, Fig. as shown in 1 (d), to remove the exposed portion of the resist film 13, to form a resist pattern 15. 次に、図1(e)に示すように、レジストパターン15 Next, as shown in FIG. 1 (e), a resist pattern 15
をマスクとして有機系反射防止膜12に対してドライエッチングを行なって、有機系反射防止膜12におけるレジストパターン15に覆われていない部分を除去する。 Dry-etched using the organic antireflection film 12 as a mask, to remove the portion not covered with the resist pattern 15 in the organic antireflection film 12. (第1の実施形態) 第1の実施形態は、前記の第1の知見に基づいてなされたものであって、具体的には、SO 2 /O 2系のエッチングガスを用いて有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なうものである。 (First Embodiment) The first embodiment, which has been made on the basis of the first finding of the, in particular, organic-based reflective with SO 2 / O 2 -based etching gas and it performs dry etching with respect to coating. ドライエッチングを行なう装置については、特に問題にならないが、比較のために、図2に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 The apparatus for performing dry etching is particularly not a problem, for comparison, using a first dry etching apparatus shown in FIG. 2, the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第1の実施形態に係るエッチングのエッチングプロセス条件は、[表5]に示す通りであり、エッチング特性結果は[表6]に示す通りである。 Etching process the etching conditions of the first embodiment are as shown in Table 5, the etching characteristic results are shown in [Table 6]. [表6]から分かるように、有機系反射防止膜44に多少の寸法変動は存在するが、垂直形状が得られると共に、Cl 2 /O 2系のガスを用いる従来のドライエッチングにおいて発生していた、下地膜であるポリシリコン膜43の表面荒れは一切発生しなかった。 As can be seen from Table 6, although slight dimensional variations in organic antireflection film 44 is present, the vertical shape obtained, have occurred in the conventional dry etching using Cl 2 / O 2 -based gas and, surface roughness of the polysilicon film 43 as the base film did not occur at all. このように、有機系反射防止膜44に垂直形状が得られる理由は、エッチングガスに含まれるS成分が、レジストパターン45や有機系反射防止膜44の主成分であるCと結合することにより、レジストパターン45及び有機系反射防止膜44のパターン側壁にC−Sという形で付着してパターン側壁を保護するからであると考えられる。 The reason for the vertical shape obtained organic antireflection film 44, by the S component contained in etching gas, bound C as the main component of the resist pattern 45 and the organic anti-reflective film 44, the pattern side wall of the resist pattern 45 and the organic anti-reflection film 44 adheres in the form of C-S is believed to be because protecting the pattern side wall. また、ポリシリコン膜43に表面荒れが全く発生しなかった理由は、SはSiとの反応確率が小さいので、有機系反射防止膜44の下地膜がポリシリコン膜43の場合であっても、S成分がポリシリコン膜43をエッチングしたり、 The reason why the surface roughness of the polysilicon film 43 is not generated at all, since S is small reaction probability with Si, even if the base film of the organic anti-reflective film 44 of the polysilicon film 43, S component or etching the polysilicon film 43,
局所的にポリシリコン膜43に表面荒れを引き起こしたりすることがないためと考えられる。 Probably because never or cause surface roughness locally polysilicon film 43. (第2の実施形態) 第2の実施形態は、前記の第1の知見に基づいてなされたものであって、具体的には、硫化カルボニル(CO (Second Embodiment) A second embodiment, which has been made on the basis of the first finding of the, in particular, carbonyl sulfide (CO
S)と酸素(O 2 )との混合ガスよりなるエッチングガスを用いて有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なうものである。 And performs dry etching the organic antireflection film using an etching gas composed of a mixed gas of S) and and oxygen (O 2). COSの沸点は−50.2℃であるため、C Because the boiling point of COS is -50.2 ℃, C
OSはSO 2 (沸点:−10.06℃)に比べて液化し難いので取り扱いが容易である。 OS is SO 2 (boiling point: -10.06 ℃) is easy to handle because not easily liquefied compared to. ドライエッチングを行なう装置については、特に問題にならないが、比較のために、図2に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 The apparatus for performing dry etching is particularly not a problem, for comparison, using a first dry etching apparatus shown in FIG. 2, the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第2の実施形態に係るエッチングのエッチングプロセス条件は[表7]に示す通りであって、エッチング特性結果は[表8]に示す通りである。 Etching process the etching conditions of the second embodiment was as shown in Table 7, the etching characteristic results are shown in Table 8. [表8]に示すように、COS/O 2系のエッチングガスを用いる場合の有機系反射防止膜の寸法変動(Open−0.01 As shown in Table 8, the dimensional variation of the organic antireflection film when using COS / O 2 -based etching gas (Open-0.01
μm、Dense−0.03μm)は、[表2]に示すCl 2 /O 2系のエッチングガスを用いる場合の寸法変動(Open−0.02 μm, Dense-0.03μm), the dimensional fluctuation in the case of using an etching gas of Cl 2 / O 2 system shown in [Table 2] (Open-0.02
μm、Dense−0.05μm)及び[表6]に示す第1の実施形態のSO 2 /O 2系のエッチングガスを用いる場合の寸法変動(Open+0.05μm、Dense+0.06μm)に比べて小さい。 μm, Dense-0.05μm) and smaller than the dimensional variations of the case of using the first embodiment of the SO 2 / O 2 -based etching gas shown in Table 6] (Open + 0.05μm, Dense + 0.06μm). また、COS/O 2系のエッチングガスを用いてドライエッチングすると、エッチング後の有機系反射防止膜44としては垂直形状が得られると共に、従来のようにCl 2 /O 2系のガスを用いるエッチングの際に発生していた、下地膜であるポリシリコン膜43に表面荒れは全く発生しなかった。 The etching using the dry etching using COS / O 2 -based etching gas, the vertical shape obtained as the organic anti-reflection film 44 after etching, the conventional Cl 2 / O 2 -based gas as had occurred during, rough surface polysilicon film 43 as the base film did not occur at all. COS/O 2系ガスを用いると、COSにC及びSが含まれているため、COSと、レジストパターン45及び有機系反射防止膜44との間で容易にC−S結合又はC−C結合等が形成され、C−S結合又はC−C結合がレジストパターン45及び有機系反射防止膜44の側壁に堆積物として付着するので、レジストパターン45及び有機系反射防止膜44 With COS / O 2 based gas, because it contains C and S COS, easily C-S bond or a C-C bond between the COS, the resist pattern 45 and the organic antireflection film 44 etc. is formed, since the C-S bond or a C-C bond is attached as a deposit on the side wall of the resist pattern 45 and the organic antireflection film 44, the resist pattern 45 and the organic antireflection film 44
の側壁が保護されるためであると考えられる。 The side walls of is considered to be due to be protected. また、COS/O 2系ガスを用いると、ポリシリコン膜43に表面荒れが全く発生しなかった理由は、SはSiとの反応確率が小さいので、有機系反射防止膜44の下地膜がポリシリコン膜43の場合であっても、Sがポリシリコン膜43 Moreover, the use of COS / O 2 based gas, why surface roughness of the polysilicon film 43 is not generated at all, since S is small reaction probability with Si, the base film of the organic antireflection film 44 is poly even when the silicon film 43, S polysilicon film 43
をエッチングしたり、局所的にポリシリコン膜43の表面荒れを引き起こしたりすることがないためと考えられる。 Or etched, probably because never or cause the surface roughness of the locally polysilicon film 43. (第3の実施形態) ところで、SO 2 /O 2系のエッチングガスを用いて有機系反射防止膜44に対してドライエッチングを行なう第1の実施形態によると、下地膜であるポリシリコン膜43に表面荒れは発生しなかったが、有機系反射防止膜44に多少の寸法変動が存在していると共にパーティクルの発生数が多いという問題があった。 (Third Embodiment) Incidentally, according to the first embodiment performing dry etching with respect to the organic anti-reflection film 44 by using SO 2 / O 2 -based etching gas, the polysilicon film 43 as the base film Although the surface roughness was generated in, there is a problem that the number of generated particles is large with some dimensional variations in the organic antireflection film 44 is present. すなわち、[表6]に示すように、エッチング後の有機系反射防止膜44の寸法がレジストパターン45の寸法よりも大きくなってしまうと共に、パーティクルの発生数も多かった。 That is, as shown in [Table 6], with the dimensions of the organic antireflection film 44 after etching becomes larger than the dimension of the resist pattern 45, the number of generated particles was also large. エッチング後の有機系反射防止膜44の寸法がレジストパターン45の寸法よりも大きくなると、後工程において、レジストパターン45を用いてポリシリコン膜43に対してエッチングを行なうと、パターン化されたポリシリコン膜43の寸法が変動してしまうという問題が生じる。 When the size of the organic antireflection film 44 after etching is larger than the dimension of the resist pattern 45, in a later step, when for etching a polysilicon film 43 by using the resist pattern 45, patterned polysilicon a problem that the size of the membrane 43 fluctuates occurs. そこで、第3の実施形態は、第1の実施形態により得られる効果に加えて、有機系反射防止膜44に寸法変動が生じないようにすると共にパーティクル数を低減させるものである。 Therefore, the third embodiment, in addition to the effect obtained by the first embodiment so as to reduce the number of particles as well as to dimensional variations in the organic antireflection film 44 does not occur. 具体的にはSO 2 /O 2系のエッチングガスにおけるO 2ガスの混合割合を制御するものである。 It is specifically intended to control the mixing ratio of O 2 gas in the etching gas SO 2 / O 2 system. 第3の実施形態においても、図2に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 In the third embodiment, using the first dry etching apparatus shown in FIG. 2, the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第3の実施形態に係るエッチングのエッチングプロセス条件は、[表9]に示す通りである。 Etching process the etching conditions according to the third embodiment is as shown in Table 9. 尚、[表9]のSO 2 /O 2におけるXはO 2ガスの混合量であって、具体的な数値については後述する。 Incidentally, X in SO 2 / O 2 of Table 9 is a mixing amount of O 2 gas will be described later specific values. エッチング特性結果は[表10]に示す通りであって、 Etching characteristics result was as shown in Table 10,
エッチング後の有機系反射防止膜44として垂直形状が得られると共に、寸法変動特性及びポリシリコン膜43との選択比特性も良好であった。 With a vertical shape obtained as the organic antireflection film 44 after etching selection ratio characteristics of dimensional variation characteristics and the polysilicon film 43 was good. また、Sラジカルが吸着しているため局所的にイオン成分が集中しているポリシリコン膜43の表面においても、SiとSとの反応性がSiとCl Also in the surface of the polysilicon film 43 S radical is concentrated locally ionic components because of the adsorption, Si and reactivity Si and Cl and S
との反応性に比べて著しく低いので、ポリシリコン膜43 Because significantly lower than reactivity with polysilicon film 43
の表面荒れが発生せず、これにより、パターン化されたポリシリコン膜43にも荒れが発生しないので、実用上の問題は特になかった。 Surface roughening does not occur, and thereby, since rough polysilicon film 43 which is patterned is not generated, practical problem was not specified. さらに、O 2ガスの流量が最も低い Further, the flow rate of O 2 gas is the lowest
5sccmの場合でも、パーティクルは全く発生しなかった。 Even in the case of 5sccm, the particles did not occur at all. 図5は、O 2ガスの混合量Xとして種々な値を採用した場合における有機系反射防止膜34のエッチングレート及び膜厚の均一性を示し、図6は、O 2ガスの混合量Xとして種々な値を採用した場合におけるopenパターン部及び 5, O 2 shows the etching rate and film thickness uniformity of the organic antireflection film 34 in the case of adopting various values as the mixing amount X of the gas, Fig. 6, as the mixing amount X of O 2 gas open pattern portion and in the case of adopting various values
denseパターン部の寸法変動量を示している。 It shows the amount of dimensional variation of dense pattern portion. 図6から明らかなように、O 2ガスの流量が10sccm以上であると、エッチング後の有機系反射防止膜44の寸法がレジストパターン45の寸法よりも大きくなることはなかった。 As apparent from FIG. 6, the flow rate of O 2 gas is not less than 10 sccm, the dimensions of the organic antireflection film 44 after etching was never larger than the size of the resist pattern 45. 従って、O 2ガスの流量が10sccm以上、つまりSO 2 Accordingly, the flow rate of O 2 gas is 10sccm above, that is SO 2
ガスに対するO 2ガスの混合割合が1/2以上であれば、寸法変動の問題が生じないので、後に行なうレジストパターン45を用いたドライエッチング加工を正確に行なうことができる。 If the mixing ratio of O 2 gas is 1/2 or more with respect to the gas, because no problem occurs in the dimensional change, a resist pattern 45 for later can be accurately performing dry etching using. 尚、図6において、O 2ガスの流量が少ない(O 2ガスの混合割合が少ない)ときに寸法変動量がプラスになる理由は、S成分の割合が多くなってSとCとの反応が多く起こるため、S−C結合がエッチング後の有機系反射防止膜44の側壁に多く付着することに起因し、O 2ガスの流量が多い(O 2ガスの混合割合が多い)ときに寸法変動量がマイナスになるのは、S成分の割合が少なくなってS In FIG. 6, the reason why the flow rate of O 2 gas is small (the mixing ratio of O 2 gas is small) amount of dimensional variation when is positive, the reaction between S and C is the number ratio of the S component since many occur, due to the S-C bonds are attached a number to the side walls of the organic antireflection film 44 after etching (often mixing ratio of O 2 gas) flow rate of O 2 gas is large when the dimensional variations in the amount is negative, the ratio of the S component becomes less S
とCとの反応が余り起こらないため、S−C結合がエッチング後の有機系反射防止膜44の側壁に殆ど付着しないことに起因するものと考えられる。 Because the reaction between C does not occur much, it is attributed to the S-C bond is hardly adhered on the side wall of the organic antireflection film 44 after etching. (第4の実施形態) ところで、第3の実施形態によると、寸法変動特性及びポリシリコン膜43との選択比特性が良好であり、ポリシリコン膜43の表面荒れが発生しないと共にパーティクルも全く発生しないが、第4の実施形態は、寸法変動特性を一層改善するべく、基板を載置する下部電極としての試料台25の温度を制御するものである。 (Fourth Embodiment) By the way, according to the third embodiment, has good selectivity ratio characteristic of the dimensional variation characteristics and the polysilicon film 43, also occur at all particles with the surface of the polysilicon film 43 roughness does not occur Although not, in the fourth embodiment, in order to further improve the dimensional variation characteristic, and controls the temperature of the sample stage 25 as the lower electrode for mounting a substrate. 具体的には、 In particular,
第3の実施形態において示したような条件下、つまりエッチング後の有機系反射防止膜44の寸法がレジストパターン45の寸法よりも大きくならないようなO 2ガスの混合割合の条件下で、下部電極である試料台25の温度を制御するものである。 Third conditions as shown in the embodiment of, i.e. under the conditions of the mixing ratio of O 2 gas, such as size of the organic antireflection film 44 after etching is not larger than the size of the resist pattern 45, the lower electrode and it controls the temperature of the sample stage 25 is. 第4の実施形態においても、図2に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 In the fourth embodiment, using the first dry etching apparatus shown in FIG. 2, the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第4の実施形態に係るエッチングのエッチングプロセス条件は、[表11]に示す通りである。 Etching process the etching conditions according to the fourth embodiment is as shown in Table 11]. 尚、[表11]の下部電極の温度であるXの具体的な数値については後述する。 It will be described later specific values ​​of X which is the temperature of the lower electrode of Table 11]. また、エッチング特性結果は[表12]に示す通りであって、エッチング後の有機系反射防止膜44として垂直形状が得られ、ポリシリコン膜43との選択比特性も良好であり、ポリシリコン膜43に表面荒れが発生しない上に、 The etching characteristics result was as shown in Table 12], vertical shape is obtained as the organic antireflection film 44 after etching selection ratio characteristics of the polysilicon film 43 is also good, the polysilicon film on the surface roughness does not occur in 43,
寸法変動特性が一層改善されている。 It is further improved dimensional variation characteristics. 図7は、下部電極の温度Xとして種々な値を採用した場合におけるopen領域及びdense領域の寸法変動量を示している。 Figure 7 shows the amount of dimensional variation of open regions and dense regions in the case of adopting various values ​​as the temperature X of the lower electrode. 図7から明らかなように、下部電極の温度Xが上昇するに伴って、寸法変動はマイナス側にシフトする傾向がある。 As apparent from FIG. 7, with the temperature X of the lower electrode is increased, the dimensional change tends to shift to the negative side. 特に下部電極の温度Xが+65℃のときには寸法変動量は0.03μm程度マイナスになる。 In particular amount of dimensional variation when the temperature X is + 65 ° C. of the lower electrode becomes negative about 0.03 .mu.m. これは下部電極の温度Xが高くなると、レジストパターン45や有機系反射防止膜44の主成分であるCとエッチャントであるSとが反応してCS 2という形でガス化し、外部に排出され易いため、C−S結合を持つポリマー状の堆積成分が少なくなって、レジストパターン45や有機系反射防止膜44の側壁にC−S結合を持つポリマー状の堆積成分が付着し難くなるためと考えられる。 It the temperature X of the lower electrode becomes higher, the resist pattern 45 and the organic and S is C and the etchant is a major component of the anti-reflection film 44 react gasified in the form of CS 2, it is discharged to the outside easily Therefore, when there are fewer active polymeric deposition component having a C-S bond, probably because polymeric deposition component having a C-S bond in the side wall of the resist pattern 45 and the organic antireflection film 44 is hardly deposited It is. 従って、寸法変動をマイナス側にシフトさせないという観点からは、下部電極の温度Xは低い方が好ましい。 Therefore, from the viewpoint of not shift the dimensional variation on the negative side, the temperature X of the lower electrode is preferably lower. また、図7から明らかなように、下部電極の温度Xが Further, as apparent from FIG. 7, the temperature X of the lower electrode
15℃を越えると寸法変動量が大きくなる傾向が見られる。 It exceeds 15 ℃ When tends amount dimensional variation increases seen. 従って、下部電極の温度Xとしては15℃以下であることが好ましい。 Therefore, it is preferable as the temperature X of the lower electrode is 15 ℃ less. (第5の実施形態) ところで、第1〜第4の実施形態においてはSO 2 /O 2系又はCOS/O 2系等のようにS成分を有するガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行なうため、シリコンウェハ41上にS系又はSO 2系の残留物が存在するので、後工程においてレジストパターン45をマスクとしてポリシリコン膜43に対してエッチングを行なうと、ポリシリコン膜43、レジストパターン45及び有機系反射防止膜44の上に存在するS成分が大気中の水分と反応して残渣となり、ポリシリコン膜43のパターン形状に不良が発生する恐れがある。 (Fifth Embodiment) Now, a dry etching using an etching gas containing gas having the S component as SO 2 / O 2 system or COS / O 2 system and the like in the first to fourth embodiments to do so the residue of S-based or sO 2 system is present on the silicon wafer 41, when the resist pattern 45 in a subsequent process for etching a polysilicon film 43 as a mask, the polysilicon film 43, the resist pattern S component present on the 45 and the organic antireflection film 44 is a residue reacts with atmospheric moisture, defect to the pattern of the polysilicon film 43 may occur. そこで、第5の実施形態においては、S成分を有するガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行なった後に、S成分を含まないガス例えばN 2ガスを用いてプラズマ処理を施すことにより、シリコンウェハ41 Therefore, in the fifth embodiment, after performing dry etching using an etching gas containing gas having the S component, by performing plasma processing using a gas for example, N 2 gas containing no S component, silicon wafer 41
上に残存するS成分を除去するものである。 It is to remove the S component remaining on. 第5の実施形態においても、図2に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 In the fifth embodiment, using the first dry etching apparatus shown in FIG. 2, the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第5の実施形態に係るエッチングのエッチングプロセス条件は[表13]に示す通りであって、[表14]は、エッチング後に残存するSの定量分析をイオンクロマトグラフィー法により行なった結果を示している。 Etching process the etching conditions according to the fifth embodiment was as shown in Table 13], [Table 14], the quantitative analysis of S remaining after etching shows the result of performing the ion chromatography there. [表14]から分かるように、有機系反射防止膜44に対してSO 2ガスを用いてドライエッチングを行なうステップのみの場合には、イオンクロマトグラフィー法によりSの定量分析をした結果は200μg/8インチ基板である。 As can be seen from Table 14, when only the step of performing dry etching by using SO 2 gas in an organic antireflection film 44, the result of quantitative analysis of S by ion chromatography 200 [mu] g / 8 inches, which is a substrate.
これに対して、有機系反射防止膜44に対してSO 2ガスを用いてドライエッチングを行なった後に、N 2ガスを用いるプラズマ処理を施した場合には、イオンクロマトグラフィー法によりSの定量分析をした結果は40μg/8インチ基板であって、プラズマ処理を施さない場合に比べて、Sの量は大きく減少している。 In contrast, after performing dry etching using SO 2 gas in an organic antireflection film 44, when subjected to plasma treatment using N 2 gas, quantitative analysis of S by ion chromatography the result is a 40 [mu] g / 8-inch substrate, as compared with the case not subjected to plasma treatment, the amount of S is reduced significantly. 従って、有機系反射防止膜44に対してSO 2ガスを用いてドライエッチングを行なった後に、N 2ガスを用いるプラズマ処理を施すことにより、シリコンウェハ41上に残留するS成分を大きく減少できることが分かる。 Therefore, after performing dry etching using SO 2 gas in an organic antireflection film 44, by performing the plasma treatment using N 2 gas, that the S component remaining on the silicon wafer 41 can be largely reduced It can be seen. 尚、第5の実施形態においては、N 2ガスを用いるプラズマ処理を行なったが、これに代えて、O 2ガス、Arガス又はHeガス等のようにS成分を含まないガスを用いるプラズマ処理を行なっても同様の効果を得ることができる。 In the fifth embodiment has performed plasma treatment using N 2 gas, instead of this, O 2 gas, a plasma treatment using gas containing no S component as such as Ar gas or He gas it can be performed to obtain the same effect. (第6の実施形態) 第6の実施形態は、S成分を有するガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行なった後に、S (Sixth Embodiment) The sixth embodiment, after performing dry etching using an etching gas containing gas having the S component, S
成分を含まないガス例えばN 2ガスよりなるプラズマの処理を施す場合において、ポリシリコン膜43等の下地膜の凹凸量や下地膜の種類によって、プラズマ処理の時間、 In case of applying the process of the plasma composed of gas, for example, N 2 gas does not contain a component, the irregularity and the type of the underlying film of the underlying film such as a polysilicon film 43, the time of plasma processing,
ガス圧力、ガス流量、処理温度及び高周波電力の出力を制御するものである。 Gas pressure, and controls the output of the gas flow rate, process temperature and the high-frequency power. ドライエッチングを行なう装置については、特に問題にならないが、比較のために、図2 The apparatus for performing dry etching is particularly not a problem, for comparison, FIG. 2
に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 First using a dry etching apparatus shown in, for the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第6の実施形態に係るSO 2ガスを用いる有機系反射防止膜44に対するエッチングプロセス条件は[表15]に示す通りであり、N 2ガスよりなるプラズマのプラズマ処理は[表16]に示す通りである。 Sixth etching process conditions for the organic antireflection film 44 using SO 2 gas according to the embodiment of is as shown in [Table 15], the plasma treatment of the plasma composed of N 2 gas as shown in Table 16] it is. 図4(a)に示す有機系反射防止膜44を、図4(b) The organic antireflection film 44 shown in FIG. 4 (a), FIG. 4 (b)
に示すようにSO 2ガスを用いて60%相当のドライエッチングをした後、ポリシリコン膜43をN 2ガスよりなるプラズマによりプラズマ処理する。 After 60% equivalent dry etching using SO 2 gas, as shown in, a plasma treatment with plasma polysilicon film 43 made of N 2 gas. 図8は、N 2ガスよりなるプラズマの処理時間及びポリシリコン膜43のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 8, when changing the grain size of the processing time of the plasma composed of N 2 gas and the polysilicon film 43, it shows the relationship between the number of particles on the grain size and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43 is shown by the number / 8-inch wafer. 図8から分かるように、ポリシリコン膜43のグレインサイズを0.5μmから0.05μmまで小さくするに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 As can be seen from FIG. 8, the grain size of the polysilicon film 43 with the reduced from 0.5μm to 0.05 .mu.m, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. これは、グレインサイズが大きいほどグレイン及びグレインの界面の凹凸が大きく、S系の残留物が多く残るためと考えられる。 This is because as the grain size is large grains and grain larger irregularities of the interface of, believed to remain many residues S system. また、N 2ガスよりなるプラズマの処理時間を30秒から90秒に長くすることによって、ポリシリコン膜43上のパーティクル数を減少させることができる。 Further, by increasing the plasma processing time consisting of N 2 gas to 90 seconds 30 seconds, it is possible to reduce the number of particles on the polysilicon film 43. つまり、ポリシリコン膜43のグレインサイズに応じてN 2ガスよりなるプラズマの処理時間を増加することによって、ポリシリコン膜43及びレジストパターン45の上のS系の残留物を低減し、これにより、パーティクル数を減少させることができる。 In other words, by increasing the processing time of the plasma composed of N 2 gas in accordance with the grain size of the polysilicon film 43, to reduce the S-based residues on the polysilicon film 43 and the resist pattern 45, thereby, it is possible to reduce the number of particles. 図9は、プラズマ処理のN 2ガスのガス圧力及びポリシリコン膜の33のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 Figure 9 shows the case of changing the grain size of the plasma treatment of the N 2 gas of the gas pressure and the polysilicon film 33, the relationship between the number of particles on the grain size and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43 is shown by the number / 8-inch wafer. 図9から分かるように、ポリシリコン膜43のグレインサイズを0.5μmから0.05μmまで小さくするに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 As can be seen from Figure 9, the grain size of the polysilicon film 43 with the reduced from 0.5μm to 0.05 .mu.m, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. また、プラズマ処理のN 2ガスの圧力を10mTorrから1 Further, the pressure of N 2 gas in the plasma processing from 10 mTorr 1
00mTorrに高くすることによって、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少させることができる。 By increasing the 00MTorr, the number of particles on the polysilicon film 43 can be reduced. つまり、 That is,
ポリシリコン膜43のグレインサイズひいてはポリシリコン膜43の表面の凹凸に応じてプラズマ処理のN 2ガスのガス圧力を高くすることによって、ポリシリコン膜43及びレジストパターン45の上のS系の残留物を低減し、これにより、パーティクル数を減少させることができる。 By increasing the gas pressure of N 2 gas in the plasma treatment according to the unevenness of the surface of the grain size and thus a polysilicon film 43 of the polysilicon film 43, S-based residues on the polysilicon film 43 and the resist pattern 45 reduced, thereby, it is possible to reduce the number of particles. 図10は、プラズマ処理のN 2ガスのガス流量及びポリシリコン膜43のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 Figure 10 shows the case of changing the grain size of the N 2 gas in the gas flow and the polysilicon film 43 of the plasma processing, the relationship between the number of particles on the grain size and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43 is shown by the number / 8-inch wafer. 図10から分かるように、ポリシリコン膜43のグレインサイズを0.5μmから0.05μmまで小さくするに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 As can be seen from FIG. 10, the grain size of the polysilicon film 43 with the reduced from 0.5μm to 0.05 .mu.m, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. また、N 2ガスよりなるプラズマ処理のガス流量を20 Also, 20 the gas flow rate of the plasma processing composed of N 2 gas
sccmから80sccmまで多くすることによって、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少させることができる。 By increasing the sccm to 80 sccm, the number of particles on the polysilicon film 43 can be reduced.
つまり、ポリシリコン膜43のグレインサイズひいてはポリシリコン膜43表面の凹凸に応じてプラズマ処理のN 2ガスのガス流量を多くすることにより、ポリシリコン膜43 In other words, by increasing the gas flow rate of N 2 gas in the plasma treatment in accordance with the unevenness of the grain size and hence the polysilicon film 43 surface of the polysilicon film 43, the polysilicon film 43
及びレジストパターン45の上のS系の残留物を低減し、 Reducing the S-based residues on the and the resist pattern 45,
これにより、パーティクル数を減少させることができる。 Thus, it is possible to reduce the number of particles. 図11は、N 2ガスよりなるプラズマ処理におけるシリコンウェハ41の温度及びポリシリコン膜43のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 Figure 11 shows the relationship between the N 2 when changing the grain size of the temperature and the polysilicon film 43 of the silicon wafer 41 in the plasma processing consisting of gas, the number of particles on the grain size and the polysilicon film 43 . パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43, the number
/8インチウェハで示している。 / 8 inches are shown in the wafer. 図11から分かるように、ポリシリコン膜43のグレインサイズを0.5μmから0.05μmまで小さくするに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 As can be seen from Figure 11, the grain size of the polysilicon film 43 with the reduced from 0.5μm to 0.05 .mu.m, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. また、N 2ガスよりなるプラズマ処理におけるシリコンウェハ41の温度を−10℃から50℃に高くすることによって、ポリシリコン膜43上のパーティクル数を減少させることができる。 Further, by increasing the temperature of the silicon wafer 41 in the plasma processing consisting of N 2 gas from -10 ° C. to 50 ° C., it is possible to reduce the number of particles on the polysilicon film 43. つまり、ポリシリコン膜43のグレインサイズひいてはポリシリコン膜43表面の凹凸に応じてN 2 That is, depending on the irregularities of the grain size and hence the polysilicon film 43 surface of the polysilicon film 43 N 2
ガスよりなるプラズマ処理におけるシリコンウェハ41の温度を高くすることによって、ポリシリコン膜43及びレジストパターン45の上のS系の残留物を低減し、これにより、パーティクル数を減少させることができる。 By increasing the temperature of the silicon wafer 41 in the plasma processing consisting of gas, to reduce the S-based residues on the polysilicon film 43 and the resist pattern 45, which makes it possible to reduce the number of particles. 図12は、N 2ガスよりなるプラズマ処理におけるLEPパワー及びポリシリコン膜43のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 12, when changing the grain size of the LEP power and the polysilicon film 43 in the plasma processing consisting of N 2 gas, it shows the relationship between the number of particles on the grain size and the polysilicon film 43. パーティクル数は、 The number of particles,
レーザー光ををポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Are counted by optical reflection when irradiated with a laser beam on the polysilicon film 43, it is indicated by number / 8-inch wafer. 図12から分かるように、ポリシリコン膜43のグレインサイズを0.5μmから0.05μmまで小さくするに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 As can be seen from FIG. 12, the grain size of the polysilicon film 43 with the reduced from 0.5μm to 0.05 .mu.m, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. また、N 2ガスよりなるプラズマ処理におけるLEPパワーを50Wから150Wまで大きくすることによって、ポリシリコン膜43上のパーティクル数を減少させることができる。 Further, by increasing the LEP power in the plasma processing consisting of N 2 gas from 50W to 150 W, it is possible to reduce the number of particles on the polysilicon film 43. つまり、ポリシリコン膜43のグレインサイズひいてはポリシリコン膜43表面の凹凸に応じて、N 2ガスよりなるプラズマ処理におけるLEPパワーを大きくすることにより、ポリシリコン膜43及びレジストパターン45の上のS系の残留物を低減し、これにより、パーティクル数を減少させることができる。 That is, depending on the irregularities of the grain size and hence the polysilicon film 43 surface of the polysilicon film 43, by increasing the LEP power in the plasma processing consisting of N 2 gas, S system on the polysilicon film 43 and the resist pattern 45 reducing the residue, which makes it possible to reduce the number of particles. 図13は、N 2ガスよりなるプラズマ処理におけるRFパワー及びポリシリコン膜43のグレインサイズを変化させたときの、グレインサイズとポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 13, when changing the grain size of the RF power and the polysilicon film 43 in the plasma processing consisting of N 2 gas, it shows the relationship between the number of particles on the grain size and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43 is shown by the number / 8-inch wafer. 図13から分かるように、ポリシリコン膜43のグレインサイズを0.5μmから0.05μmまで小さくするに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 As can be seen from Figure 13, the grain size of the polysilicon film 43 with the reduced from 0.5μm to 0.05 .mu.m, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. また、N 2ガスよりなるプラズマ処理におけるRFパワーを50Wから150Wまで大きくすることによって、ポリシリコン膜43上のパーティクル数を減少させることができる。 Further, by increasing the RF power in the plasma processing consisting of N 2 gas from 50W to 150 W, it is possible to reduce the number of particles on the polysilicon film 43. つまり、ポリシリコン膜43のグレインサイズひいてはポリシリコン膜43表面の凹凸に応じてN 2ガスよりなるプラズマ処理におけるRFパワーを大きくすることにより、ポリシリコン膜43及びレジストパターン45の上のS In other words, by increasing the RF power in the plasma processing consisting of N 2 gas in accordance with the unevenness of the grain size and hence the polysilicon film 43 surface of the polysilicon film 43, S on the polysilicon film 43 and the resist pattern 45
系の残留物を低減し、これにより、パーティクル数を減少させることができる。 Reducing the residue of the system, which makes it possible to reduce the number of particles. 図14は、下地膜の種類及びN 2ガスよりなるプラズマの処理時間を変化させたときの、処理時間とポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 Figure 14 shows the case of changing the plasma processing time consisting kind and N 2 gas of the underlying film, the relationship between the number of particles on the processing time and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43, the number
/8インチウェハで示している。 / 8 inches are shown in the wafer. 図14から分かるように、下地膜の種類が、アルモファスシリコン膜、ポリシリコン膜、WSi膜又はTEOS膜と変わることにより、N 2ガスよりなるプラズマ処理後のパーティクル数は変化している。 As can be seen from FIG. 14, the type of underlying film, alumo Fas silicon film, a polysilicon film, by changing the WSi film or a TEOS film, the number of particles after plasma treatment consisting N 2 gas has changed. また、N 2ガスよりなるプラズマ処理時間を0秒から90秒に長くすることによって、 Further, by increasing the plasma processing time consisting N 2 gas to 90 seconds 0 seconds,
下地膜上のパーティクル数を減少させることができる。 It is possible to reduce the number of particles on the base film.
つまり、下地膜の変化に応じてN 2ガスよりなるプラズマ処理時間を変化させることにより、パーティクルを減少させることができる。 In other words, by varying the plasma processing time consisting N 2 gas in accordance with a change in the underlying film, it is possible to reduce the particles. 尚、以上においては、下地膜の変化に対応するN 2ガスよりなるプラズマ処理の変化の効果をプラズマ処理時間を例にとって説明したが、プラズマ処理における、ガス圧力、ガス流量、LEPパワー、RFパワー又はシリコンウェハ41の温度等を変化させても、同様の効果が得られることは言うまでもない。 In the foregoing is directed to the effect of changes in the plasma processing composed of N 2 gas, corresponding to changes in the underlying film as an example plasma treatment time, the plasma processing, gas pressure, gas flow rate, LEP power, RF power or even by changing the temperature of the silicon wafer 41, the same effect can be obtained. (第7の実施形態) 第7の実施形態は、有機系反射防止膜に対してSO 2系のエッチングガスを用いてドライエッチングを行なった後、シリコンウェハ41を加熱することにより、ポリシリコン膜43、レジストパターン45及び有機系反射防止膜44 (Seventh Embodiment) The seventh embodiment, after performing dry etching using SO 2 -based etching gas in an organic antireflection film, by heating the silicon wafer 41, the polysilicon film 43, the resist pattern 45 and the organic antireflection film 44
の上に存在するS成分を有する残留物を気化して除去するものである。 It is to remove vaporized residue having a S component present on the. ドライエッチングを行なう装置については、特に問題にならないが、比較のために、図2に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 The apparatus for performing dry etching is particularly not a problem, for comparison, using a first dry etching apparatus shown in FIG. 2, the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第7の実施形態に係るSO 2ガスを用いる有機系反射防止膜44に対するエッチングのエッチングプロセス条件は、[表17]に示す通りである。 Etching process conditions etching of the organic antireflection film 44 using SO 2 gas according to the seventh embodiment is as shown in Table 17]. 有機系反射防止膜44に対してSO 2ガスを用いてドライエッチングした後、シリコンウェハ41をホットプレート上に設置して1分間加熱する。 After dry-etched using SO 2 gas in an organic antireflection film 44, heated for 1 minute by installing a silicon wafer 41 on a hot plate. 図15は、ホットプレートの加熱温度を変化させたときの、加熱温度とポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 15, when changing the heating temperature of the hot plate, shows the relationship between the number of particles on the heating temperature and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43 is shown by the number / 8-inch wafer. 図15から分かるように、加熱温度を30℃から上昇させるに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少し、特に加熱温度が70℃以上になるとパーティクル数は大きく減少する。 As can be seen from Figure 15, with the increase of the heating temperature from 30 ° C., the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced, particularly when the heating temperature is more than 70 ° C. the number of particles is greatly reduced. これに対して、加熱温度が120℃以上になると、レジストパターン45の形状が変形するので、加熱温度は70〜120℃の範囲が好ましい。 In contrast, when the heating temperature is above 120 ° C., the shape of the resist pattern 45 is deformed, the heating temperature is preferably in the range of 70 to 120 ° C.. また、加熱温度が100℃以上になると、パーティクル数は10個以下で殆ど変化していないので、加熱温度としては100℃ Further, when the heating temperature is more than 100 ° C., since the number of particles hardly changes at 10 or less, 100 ° C. as the heating temperature
程度が特に好ましい。 Degree is particularly preferred. 図16は、シリコンウェハ41をホットプレートにより10 Figure 16 is a silicon wafer 41 a hot plate 10
0℃に加熱したときの、加熱時間とポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 When heated to 0 ° C., it shows the relationship between the number of particles on the heating time and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43 is shown by the number / 8-inch wafer. 図16から分かるように、加熱時間を0秒から60秒まで増加させるに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少しているが、加熱時間が60秒以上になると、 As can be seen from Figure 16, the heating time in accordance with the increase from 0 seconds to 60 seconds, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced, but the heating time is more than 60 seconds,
パーティクル数は10個以下で殆ど変化しない。 The number of particles is hardly changed in 10 or less. また、図17は、加熱温度とTDS(Thermal Desorption Further, FIG. 17, the heating temperature and TDS (Thermal Desorption
mass Spectroscopy)法によるSO 2成分の検出強度との関係、つまり加熱温度とS成分の脱離との関係を示している。 mass Spectroscopy) method relationship between detected intensity of SO 2 component by, that shows elimination Metropolitan relationship of the heating temperature and the S component. 図17から分かるように、加熱温度が0℃から300℃までの間では、多少のばらつきはあるが、加熱温度を上げるに伴ってSO 2の放出量が増加している。 As can be seen from Figure 17, between the heating temperature is from 0 ℃ to 300 ° C., although there are some variations, the released amount of SO 2 with the raising the heating temperature is increased. 以上の結果から、有機系反射防止膜44をSO 2ガスを用いてドライエッチングした後、シリコンウェハ41をホットプレート上で加熱することにより、ポリシリコン膜43 These results, after the organic antireflection film 44 was dry-etched using SO 2 gas, by heating the silicon wafer 41 on a hot plate, a polysilicon film 43
及びレジストパターン45上のS系の残留物が気化して除去されるので、パーティクル数を減少することができる。 And since S-based residues on the resist pattern 45 is removed by vaporization, it is possible to reduce the number of particles. (第8の実施形態) 第8の実施形態は、有機系反射防止膜に対してSO 2系のエッチングガスを用いてドライエッチングを行なった後、シリコンウェハ41を温水で洗浄することにより、ポリシリコン膜43、レジストパターン45及び有機系反射防止膜44上に存在するS成分を有する残留物を除去するものである。 (Eighth Embodiment) The eighth embodiment, after performing dry etching using SO 2 -based etching gas in an organic antireflection film, by washing the silicon wafer 41 with warm water, poly silicon film 43 is for removing residues having the S component present on the resist pattern 45 and the organic antireflection film 44. ドライエッチングを行なう装置については、特に問題にならないが、比較のために、図2に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 The apparatus for performing dry etching is particularly not a problem, for comparison, using a first dry etching apparatus shown in FIG. 2, the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第8の実施形態に係るSO 2ガスを用いる有機系反射防止膜44に対するエッチングのエッチングプロセス条件は、[表18]に示す通りである。 Etching process conditions etching of the organic antireflection film 44 using SO 2 gas according to the eighth embodiment are as shown in Table 18]. 有機系反射防止膜44に対してSO 2ガスを用いてドライエッチングした後、シリコンウェハ41を水洗槽にて90秒間洗浄する。 After dry-etched using SO 2 gas in an organic antireflection film 44, washing 90 seconds silicon wafer 41 by water washing tank. 図18は、水洗温度を変化させたときの、水洗温度とポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 18, when changing the water washing temperature, it shows the relationship between the number of particles on the washing temperature and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43 The number of particles, a polysilicon film 43 with a laser beam
上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Are counted by optical reflection when irradiated above, it is shown by the number / 8-inch wafer. 図18から分かるように、水洗温度を20℃から100℃まで上昇させるに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 As can be seen from Figure 18, with the water washing temperature is raised from 20 ° C. to 100 ° C., the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. しかしながら、水は100℃で沸騰するので、90℃以下の水洗温度で洗浄しなければならない。 However, since water boils at 100 ° C., it must be cleaned with water washing temperatures 90 ° C. or less. 図19は、シリコンウェハ41を70℃の水洗槽で洗浄したときの、洗浄時間とポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 Figure 19 shows the relationship between the silicon wafer 41 washed with wash bath at 70 ° C., the number of particles on the cleaning time and the polysilicon film 43. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43 is shown by the number / 8-inch wafer. 図19から分かるように、洗浄時間を0秒から120秒まで増加させるに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 As can be seen from Figure 19, the cleaning time with the increase from 0 seconds to 120 seconds, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. しかしながら、洗浄時間が120 However, the washing time is 120
秒以上になると、パーティクル数は10個以下で殆ど変化しない。 Becomes more than seconds, number of particles hardly changed at 10 or less. 以上の結果から、有機系反射防止膜44をSO 2ガスを用いてドライエッチングした後、シリコンウェハ41を温水で洗浄することにより、ポリシリコン膜43及びレジストパターン45上のS系の残留物が気化して除去されるので、パーティクル数を減少することができる。 These results, and the organic antireflection film 44 is dry-etched using SO 2 gas, by washing the silicon wafer 41 with warm water, S-based residues on the polysilicon film 43 and the resist pattern 45 is since it is removed by vaporization, it is possible to reduce the number of particles. (第9の実施形態) 第9の実施形態は、有機系反射防止膜に対してSO 2系のエッチングガスを用いてドライエッチングを行なった後、シリコンウェハ41上に残存している酸性である硫酸系残留物をアルカリ性溶液であるリソグラフィーの現像液で中和して洗浄することにより、ポリシリコン膜43、 (Ninth Embodiment) The ninth embodiment, after dry-etched by using SO 2 -based etching gas in an organic antireflection film, are acidic remaining on the silicon wafer 41 by washing and neutralized with a developer of lithography is an alkaline solution of sulfuric acid-based residue, a polysilicon film 43,
レジストパターン45及び有機系反射防止膜44上に存在するS成分を有する残留物を除去するものである。 Is to remove the residues having the S component present on the resist pattern 45 and the organic antireflection film 44. ドライエッチングを行なう装置については、特に問題にならないが、比較のために、図2に示した第1のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 The apparatus for performing dry etching is particularly not a problem, for comparison, using a first dry etching apparatus shown in FIG. 2, the film to be etched was the configuration shown in FIG. 第9の実施形態に係るSO 2ガスを用いる有機系反射防止膜44に対するエッチングのエッチングプロセス条件は、[表19]に示す通りである。 Etching process conditions etching of the organic antireflection film 44 using SO 2 gas according to a ninth embodiment is shown in [Table 19]. 有機系反射防止膜44に対してSO 2ガスを用いてドライエッチングすると、シリコンウェハ41の上には硫酸系の残留物が残存している。 When dry etching using SO 2 gas in an organic antireflection film 44, on the silicon wafer 41 is remaining residue of sulfuric acid system. この硫酸系の残留物をアルカリ性の溶液である現像液により中和して除去する。 The residue of the sulfuric acid system is removed by neutralization with a developer which is a solution of alkaline. その後、シリコンウェハ41及び有機系反射防止膜44を水で洗浄して、残留する現像液を除去する。 Thereafter, the silicon wafer 41 and the organic anti-reflective film 44 is washed with water to remove the developer remaining. 現像液は一般的に半導体製造工程のリソグラフィーにて用いられているものを用いた。 Developer with those used in lithography generally to semiconductor manufacturing processes. 現像液は、TMH(Tri−Methyl anmonium Hy The developer, TMH (Tri-Methyl anmonium Hy
drooxide)を主成分としており、アルカリ金属を含まないので金属汚染は発生しない。 drooxide) is a main component, metal pollution because it does not contain the alkali metal does not occur. 図20は、硫酸系の残留物を22℃の現像液で中和したときの、中和時間とポリシリコン膜43上のパーティクル数との関係を示している。 Figure 20 shows the relationship between the number of particles on the neutralization time and the polysilicon film 43 when neutralized with a developer of 22 ° C. The residue of the sulfuric acid system. パーティクル数は、レーザー光をポリシリコン膜43上に照射したときの光学的な反射によってカウントしており、個数/8インチウェハで示している。 Number of particles is counted by optical reflection when irradiated with laser light on the polysilicon film 43 is shown by the number / 8-inch wafer. 図20から分かるように、現像時間を0秒から120 As can be seen from Figure 20, the development time from 0 sec 120
秒まで増加するに伴って、ポリシリコン膜43上のパーティクル数は減少している。 With the increases to seconds, the number of particles on the polysilicon film 43 is reduced. しかしながら、現像時間が12 However, the development time is 12
0秒以上では、パーティクル数は10個以下で殆ど変化しない。 0 seconds or longer, the number of particles hardly changed at 10 or less. 以上の結果から、有機系反射防止膜44をSO 2ガスを用いてドライエッチングした後、シリコンウェハ41上の酸性の残留物をアルカリ性の現像液で中和し、その後、現像液を水で洗浄することにより、ポリシリコン膜43及びレジストパターン45上のS系の残留物が除去されるので、パーティクル数を減少させることができる。 These results, after the organic antireflection film 44 was dry-etched using SO 2 gas, the residue acidic on the silicon wafer 41 is neutralized with an alkaline developing solution, then washed with a developer with water by so S-based residues on the polysilicon film 43 and the resist pattern 45 is removed, it is possible to reduce the number of particles. 尚、第5〜第9の実施形態においては、有機系反射防止膜44の下地膜としてポリシリコン膜43を用いたが、S In the fifth to ninth embodiments has used the polysilicon film 43 as a base film of the organic antireflection film 44, S
成分を有するガスを含むエッチングガスを用いてドライエッチングを行なった後に、残留するS成分を除去する後処理は、下地膜がTEOS等の酸化膜、窒化膜、タングステンシリサイド膜、メタル合金膜又は強誘電体膜等の場合でも、同様の効果が得られることは言うまでもない。 After dry-etched by using an etching gas containing gas having components, post-processing to remove the S component remaining the oxide film of the underlying film such as TEOS, a nitride film, a tungsten silicide film, a metal alloy film or strong even if such a dielectric film, it goes without saying that the same effect can be obtained. また、第1〜第9の実施形態においては、図2に示す Further, in the first to ninth embodiments, shown in FIG. 2
LEP(Lissajous Electron Plasma)方式の第1のドライエッチング装置を用いたが、これに代えて、例えば、RI LEP was used first dry etching apparatus (Lissajous Electron Plasma) method, instead of this, for example, RI
E(Reactive Ion Etching)、ECR(Electron Cyclotron E (Reactive Ion Etching), ECR (Electron Cyclotron
Resonance)、ICP(Inductive Coupled Plasma)又はT Resonance), ICP (Inductive Coupled Plasma) or T
CP(Transformer Coupled Plasma)方式等のプラズマ源を有するドライエッチング装置を用いても、同様の効果が得られることは言うまでもない。 CP (Transformer Coupled Plasma) be dry etching apparatus having a plasma source, such as a method, the same effect can be obtained. (第10の実施形態) 第10の実施形態は、前記の第2の知見に基づいてなされたものであって、具体的には、シリコン含有の有機系反射防止膜44に対して、ハロゲン系であるCl 2 /O 2系のエッチングガスを用いてドライエッチングを行なうものである。 (Tenth Embodiment) The tenth embodiment is, was made on the basis of the second finding of the, in particular, in an organic antireflection film 44 of the silicon-containing, halogen-based and it performs dry etching using Cl 2 / O 2 -based etching gas is. 尚、第10の実施形態で使用した有機系反射防止膜の材料(商品名:CD9;アメリカ、ブリェーワサイエンス社製)には、分析の結果10ppm程度のシリコンが混入されていた。 The material of the 10 organic antireflection film used in the embodiment of (trade name: the CD 9; USA, yellowtail E over Wa Sciences Inc.), the silicon results about 10ppm of analysis have been mixed. ドライエッチングを行なう装置については、特に問題にならないが、比較のため、図3に示した第2のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4 The apparatus for performing dry etching is particularly not a problem, for comparison, using a second dry etching apparatus shown in FIG. 3, the etched film is 4
に示した構成のものとした。 It was those of the configuration shown in. 第10の実施形態に係るエッチングのエッチングプロセス条件は、[表20]に示す通りである。 Etching process the etching conditions according to the tenth embodiment is shown in [Table 20]. また、エッチング特性結果は[表21]に示す通りであって、有機系反射防止膜44に多少の寸法変動は存在するが、垂直形状が得られると共に、N 2 /O 2系のガスを用いる従来のエッチングにおいて発生していた異物状残渣は全く発生しなかった。 The etching characteristics result was as shown in Table 21], although some dimensional variations in the organic antireflection film 44 is present, the vertical shape obtained using N 2 / O 2 -based gas foreign body-like residue that occurred in the conventional etching did not occur at all. このように、異物状残渣が発生しなかった理由は、シリコン含有の有機系反射防止膜44中のシリコンが、Cl 2 / The reason for the foreign matter-like residue is not generated, the silicon organic in antireflection film 44 of the silicon contained in, Cl 2 /
O 2系のエッチングガスに含まれるClラジカルによりエッチングされ、未反応のシリコン成分が存在しないためであると考えられる。 Is etched by Cl radicals contained in the O 2 -based etching gas, is believed to be due to silicon unreacted components are not present. (第11の実施形態) 第11の実施形態も、前記の第2の知見に基づいてなされたものであって、具体的には、シリコン含有の有機系反射防止膜44に対して、Cl 2 /O 2ガス系にSO 2ガスが添加されてなるエッチングガスを用いてドライエッチングを行なうものである。 (Eleventh Embodiment) The eleventh embodiment also, which has been made on the basis of the second finding of the, in particular, in an organic antireflection film 44 of the silicon-containing, Cl 2 / O 2 gas system using an etching gas SO 2 gas is being added is to perform dry etching. 尚、第11の実施形態においても、第 Incidentally, also in the eleventh embodiment, the
10の実施形態と同様、有機系反射防止膜の材料(商品名:CD9;アメリカ、ブリューワサイエンス社製)を用いた。 Similar to tenth embodiment, the organic antireflection film materials:; using (trade name CD9 USA, manufactured by Brewer Science Ltd.) was. また、第10の実施形態と同様、図3に示した第2のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 Also, like the tenth embodiment, using a second dry etching apparatus shown in FIG. 3, the etching target film was the configuration shown in FIG. 第11の実施形態に係るエッチングのエッチングプロセス条件は、[表22]に示す通りである。 Etching process the etching conditions according to the eleventh embodiment are as shown in Table 22]. また、エッチング特性結果は[表23]に示す通りであって、垂直形状が得られると共に寸法変動も小さかった。 The etching characteristics result was as shown in Table 23], it was also small dimensional variation with a vertical shape obtained. また、第10の実施形態と同様、異物状残渣は全く発生しなかった。 Also, like the tenth embodiment, the foreign matter-like residue did not occur at all. 第10の実施形態においては、[表21]に示すように、 In the tenth embodiment, as shown in [Table 21]
エッチング後の有機系反射防止膜44の寸法がレジストパターン45の寸法に比べて若干小さくなる多少の寸法変動が存在したが、第11の実施形態においては寸法変動は小さかった。 The dimensions of the organic antireflection film 44 is some dimensional variations slightly smaller than the dimension of the resist pattern 45 after etching was present, dimensional variation in the eleventh embodiment was small. エッチング後の有機系反射防止膜44の寸法がレジストパターン45の寸法よりも小さくなると、レジストパターン45及び有機系反射防止膜44をマスクとしてポリシリコン膜43に対してエッチングを行なうと、得られるポリシリコン膜43のパターン寸法が変動してしまうという問題が発生するが、第11の実施形態によると、得られるポリシリコン膜43のパターン寸法は変動しない。 When the size of the organic antireflection film 44 after etching is smaller than the dimension of the resist pattern 45, when for etching a polysilicon film 43 using the resist pattern 45 and the organic anti-reflection film 44 as a mask, the resulting poly Although the problem that the pattern size of the silicon film 43 fluctuates to generate, according to the eleventh embodiment, the pattern size of the polysilicon film 43 obtained does not vary. 第11の実施形態において、異物状残渣物が発生しなかった理由は、シリコン含有の有機系反射防止膜44中のシリコンが、Cl 2 /O 2 /SO 2系のエッチングガスに含まれるCl In an embodiment of the 11, Cl why a foreign matter like residue is not generated, the silicon organic in antireflection film 44 of the silicon-containing are contained in the etching gas of Cl 2 / O 2 / SO 2 system
ラジカルによりエッチングされ、未反応のシリコン成分が存在しないためであると考えられる。 Etched by radicals, it is believed to be due to silicon unreacted components are not present. また、有機系反射防止膜44の寸法変動が小さくなる理由は、レジストパターン45及び有機系反射防止膜44の主成分であるCとエッチャントであるSとがCS 2という形でガス化し難くなり、C−S結合を持ったポリマー状の側壁保護膜がレジストパターン45や有機系反射防止膜44 The reason why the size variation of the organic antireflection film 44 becomes small, and S is C and the etchant which is the main component of the resist pattern 45 and the organic antireflection film 44 is hardly gasified in the form of CS 2, C-S bonds with a polymer side wall protective film resist pattern 45 and the organic anti-reflective film 44
の側壁に付着し易くなるので、有機系反射防止膜44の寸法の細りが抑制されるためであると考えられる。 Since easily attached to the side wall of, presumably because thinning dimension of the organic antireflection film 44 is suppressed. (第12の実施形態) 第12の実施形態は、シリコン含有の有機系反射防止膜に対して、Cl 2 /SO 2 /O 2ガスよりなるエッチングガスを用いてドライエッチングステップを行なった後、S成分を含まない不活性ガスであるN 2ガスを用いてプラズマ処理を行なうものである。 (Twelfth Embodiment) A twelfth embodiment is the organic anti-reflection film of the silicon-containing, after performing the dry etching step using an etching gas composed of Cl 2 / SO 2 / O 2 gas, and performs plasma processing using the N 2 gas is an inert gas containing no S component. 尚、第12の実施形態においても、第10の実施形態と同様、有機系反射防止膜の材料(商品名:CD9;アメリカ、 Also in the twelfth embodiment, like the tenth embodiment, the organic antireflection film material (trade name: the CD 9; USA,
ブリューワサイエンス社製)を用いた。 Brewer Science Co., Ltd.) was used. また、第10の実施形態と同様、図3に示した第2のドライエッチング装置を用い、被エッチング膜については図4に示した構成のものとした。 Also, like the tenth embodiment, using a second dry etching apparatus shown in FIG. 3, the etching target film was the configuration shown in FIG. 第12の実施形態に係るエッチングプロセス条件及びプラズマ処理条件は、[表24]に示す通りであって、イオンクロマトグラフィー法によりSの定量分析を行なった結果は、[表25]に示す通りである。 Etching process conditions and the plasma processing conditions according to the twelfth embodiment, be as shown in Table 24], a result of performing quantitative analysis of S by an ion chromatographic method, it is as shown in Table 25] is there. [表25]に示すように、(1)のステップのみを行なった場合、すなわち、シリコン含有の有機系反射防止膜 As shown in Table 25], when performing only the steps of (1), i.e., the organic antireflection film of the silicon-containing
44に対してCl 2 /SO 2 /O 2ガスよりなるエッチングガスを用いるドライエッチングのみを行なった場合には、イオンクロマトグラフィー法によるSの定量分析の結果は、16 In case of performing only the dry etching using an etching gas composed of Cl 2 / SO 2 / O 2 gas to 44, the results of quantitative analysis of S by ion chromatographic method, 16
0μg/8インチウェハであった。 Was 0μg / 8-inch wafer. これに対して、(1)及び(2)のステップを行なった場合、すなわち、シリコン含有の有機系反射防止膜44に対してCl 2 /SO 2 /O 2ガスよりなるエッチングガスを用いるドライエッチングを行なった後に、被エッチング材であるシリコンウェハ41が載置されている下部電極としての試料台23にバイアス電圧を印加することなく、N 2ガスのプラズマ処理を施した場合には、イオンクロマトグラフィー法によるSの定量分析の結果は、30μg/8インチウェハであった。 In contrast, (1) and case of performing the steps of (2), i.e., a dry etching using an etching gas composed of Cl 2 / SO 2 / O 2 gas in an organic antireflection film 44 of the silicon-containing after performing, without applying a bias voltage to the sample stage 23 as the lower electrode in which the silicon wafer 41 is etched material is placed, when subjected to a plasma treatment of the N 2 gas is, ion chromatography results of quantitative analysis of S by chromatography method was 30 [mu] g / 8-inch wafer. (1)及び(2)のステップを行なった場合には、(1)のステップのみを行なった場合に比べて、Sの量は大きく減少している。 In case of performing the steps of (1) and (2), as compared with the case of performing only the steps of (1), has decreased the amount of S is large. 第12の実施形態においては、エッチングガスにS成分が含まれているので、前述したように、有機系反射防止膜44に対するドライエッチングの後にシリコンウェハ41 In the twelfth embodiment, because it contains the S component in the etching gas, as mentioned above, the silicon wafer 41 after the dry etching of the organic antireflection film 44
の上にS成分が残存し、残存するS成分が空気中の水分と反応して残渣が発生する恐れがある。 S component remaining on the, the S component is likely to have water react with residue in the air to generate the remaining. ところが、第12の実施形態のように、シリコン含有の有機系反射防止膜44に対してCl 2 /SO 2 /O 2ガスを用いてドライエッチングを行なった後に、シリコンウェハ41が載置されている試料台23にバイアス電圧を印加することなく、N 2ガスのプラズマ処理を施すと、シリコンウェハ41 However, as in the twelfth embodiment, after performing a dry-etching the organic anti-reflection film 44 of the silicon-containing using Cl 2 / SO 2 / O 2 gas, the silicon wafer 41 is placed without applying a bias voltage to the sample stage 23 are, when a plasma treatment of the N 2 gas, the silicon wafer 41
に残留するS成分が大きく減少するので、残渣を低減する効果は極めて大きい。 Since the S component is greatly reduced which remains, the effect of reducing the residue is extremely large. シリコンウェハ41が載置されている試料台23にバイアス電圧を印加した状態でN 2ガスのプラズマ処理を施す場合には、残留するS成分を除去する効果はあるが、図22 When the state in which the silicon wafer 41 by applying a bias voltage to the sample stage 23 is placed a plasma treatment of the N 2 gas, albeit effect of removing the S component remaining, FIG. 22
に示すように、レジストパターン45の上部がパターン崩れを起こしてしまう恐れがある。 As shown in the upper portion of the resist pattern 45 to lead to cause a pattern collapse. これは、レジストパターン45の上部にN +イオン成分が過多に存在し、該N +イオン成分がレジストパターン45の上部をスパッタリングするためであると考えられる。 This upper portion N + ion component of the resist pattern 45 is present in excess, is considered the N + ion component is for sputtering the upper resist pattern 45. これに対して、試料台23にバイアス電圧を印加することなくN 2ガスのプラズマ処理を施すと、レジストパターン45の上部に存在するN +イオン成分が多くないため、N + In contrast, when a plasma treatment of the N 2 gas without applying a bias voltage to the sample stage 23, since N + ion component present in the upper portion of the resist pattern 45 is not large, N +
イオン成分がレジストパターン45の上部をスパッタリングする事態を防止でき、これにより、レジストパターン It can prevent the ion component sputtering the upper portion of the resist pattern 45, thereby, a resist pattern
45の上部のパターン崩れを防止できる。 The upper part of the pattern collapse of 45 can be prevented. 尚、第12の実施形態においては、試料台23にバイアス電圧を印加することなくN 2ガスのプラズマ処理を施したが、これに代えて、アノードカップル方式のプラズマ処理を行なってもよい。 In the twelfth embodiment, but were subjected to plasma treatment N 2 gas without applying a bias voltage to the sample stage 23, may alternatively be subjected to plasma treatment of the anode couple scheme. また、第12の実施形態においては、プラズマ処理のガスとして、N 2ガスを用いたが、これに代えて、O 2ガス、 In the twelfth embodiment, as the gas plasma treatment was used N 2 gas, instead of this, O 2 gas,
Arガス又はHeガス等を用いても同様の効果が得られる。 Same effect using Ar gas or He gas or the like is obtained. ところで、第12の実施形態は、ドライエッチングステップがS成分を含むエッチングガスを用いて行なわれるため、S成分を含まないN 2ガスよりなるプラズマを用いてプラズマ処理を行なうものであるから、第12の実施形態におけるプラズマ処理の条件、特に試料台23にバイアス電圧を印加することなくプラズマ処理を行なったり、 However, embodiments of the 12, because the dry etching step is performed using an etching gas containing S component, since it is intended to perform plasma processing using a plasma composed of N 2 gas containing no S component, the plasma processing conditions in the embodiment of 12, or subjected to no plasma processing be specifically applying a bias voltage to the sample stage 23,
アノードカップル方式によりプラズマ処理を行なったりする条件は、第5の実施形態又は第6の実施形態におけるプラズマ処理にも適用することができる。 The anode couple scheme according to the conditions or subjected to plasma treatment can also be applied to plasma processing in the fifth embodiment or the sixth embodiment of the. また、第10の実施形態においてはCl 2 /O 2系のエッチングガスを用い、第11及び第12の実施形態においてはCl 2 / Also, using an etching gas of Cl 2 / O 2 system in the tenth embodiment, in the eleventh embodiment and the 12 Cl 2 /
SO 2 /O 2系のエッチングガスを用いたが、これらに代えて、HBr/O 2系のガス、HBr/SO 2 /O 2系のガス、CF 4 /HBr/O 2 Was used SO 2 / O 2 -based etching gas, instead of these, HBr / O 2 -based gas, HBr / SO 2 / O 2 -based gas, CF 4 / HBr / O 2
系のガス、又はCF 4 /CHF 3 /Ar/O 2系のエッチングガスを用いても、同様の効果が得られる。 System of the gas, or even by using a CF 4 / CHF 3 / Ar / O 2 -based etching gas, similar effects can be obtained. また、第10〜第12の実施形態においては、図3に示す In the tenth to twelfth embodiment, shown in FIG. 3
ICP(Inductively Coupled Plasma)方式の第2のドライエッチング装置を用いたが、これに代えて、例えばRI ICP (Inductively Coupled Plasma) was used the second dry etching apparatus of a type, instead of this, for example, RI
E(Reactive Ion Etching)、ECR(Electron Cyclotron E (Reactive Ion Etching), ECR (Electron Cyclotron
Resonance)、TCP(Transformer Coupled Plasma)又は、LEP(Lissajous Electron Plasma)方式等のプラズマ源を有するドライエッチング装置を用いても、同様の効果が得られることは言うまでもない。 Resonance), TCP (Transformer Coupled Plasma) or, LEP (Lissajous Electron Plasma) be dry etching apparatus having a plasma source, such as a method, the same effect can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 早期審査対象出願 (72)発明者 二河 秀夫 滋賀県大津市陽明町20―11 (56)参考文献 特開 平10−199864(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl. 6 ,DB名) H01L 21/302 ────────────────────────────────────────────────── ─── continued accelerated examination subject application of the front page (72) inventor Niko Hideo Otsu, Shiga Prefecture Yang Ming-cho, 20-11 (56) reference Patent flat 10-199864 (JP, a) (58) field of investigation (Int.Cl. 6, DB name) H01L 21/302

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】基板上に形成された下地膜の上に有機系反射防止膜を堆積する第1の工程と、前記有機系反射防止膜の上にレジストパターンを形成する第2の工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なって前記有機系反射防止膜よりなる反射防止膜パターンを形成する第3の工程とを備えたパターン形成方法において、 前記第3の工程は、前記基板を15℃以下の温度に保持した状態でSO 2 /O 2系のエッチングガスを用いて、前記下地膜に対してエッチングを行なうことなく前記有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なって前記反射防止膜パターンを形成する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。 And 1. A first step of depositing an organic antireflection film on the underlying film formed on a substrate, a second step of forming a resist pattern on the organic antireflection film, in the pattern forming method and a third step of forming an anti-reflection film pattern made of the organic antireflection film is dry-etched with respect to the organic anti-reflection film using the resist pattern as a mask, the first 3 steps, using SO 2 / O 2 -based etching gas while maintaining the substrate to a temperature of 15 ℃ or less, relative to the organic anti-reflection film without performing etching on the underlayer pattern forming method which comprises a step of forming the anti-reflection film pattern by dry etching Te.
  2. 【請求項2】基板上に形成された下地膜の上に有機系反射防止膜を堆積する第1の工程と、前記有機系反射防止膜の上にレジストパターンを形成する第2の工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なって前記有機系反射防止膜よりなる反射防止膜パターンを形成する第3の工程とを備えたパターン形成方法において、 前記第3の工程は、SO 2系のエッチングガスを用いて、 2. A first step of depositing an organic antireflection film on the underlying film formed on a substrate, a second step of forming a resist pattern on the organic antireflection film, in the pattern forming method and a third step of forming an anti-reflection film pattern made of the organic antireflection film is dry-etched with respect to the organic anti-reflection film using the resist pattern as a mask, the first 3 steps, using SO 2 -based etching gas,
    前記下地膜に対してエッチングを行なうことなく前記有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なって前記反射防止膜パターンを形成するパターン形成工程と、 A pattern forming step of forming the anti-reflection film pattern by dry-etching with respect to the organic anti-reflection film without performing etching on the underlayer,
    前記下地膜上に残留するS成分を除去するS成分除去工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。 Pattern forming method, which comprises a S component removing step of removing the S component remaining on the underlying film.
  3. 【請求項3】前記第3の工程におけるエッチングガスは、S成分及びO成分のみを含んでいることを特徴とする請求項1又は2に記載のパターン形成方法。 Wherein the etching gas in the third step, the pattern forming method according to claim 1 or 2, characterized in that it contains only the S component and O components.
  4. 【請求項4】前記第3の工程におけるエッチングガスは、SO 2 /O 2系のガスであることを特徴とする請求項2に記載のパターン形成方法。 Wherein said etching gas in the third step, the pattern forming method according to claim 2, characterized in that a gas SO 2 / O 2 system.
  5. 【請求項5】前記S成分除去工程は、S成分を含まないガスよりなるプラズマを用いてプラズマ処理することによりS成分を除去する工程を含むことを特徴とする請求項2に記載のパターン形成方法。 Wherein said S-component removing step, pattern formation according to claim 2, characterized in that it comprises a step of removing the S component by plasma treatment using a plasma composed of gas containing no S component Method.
  6. 【請求項6】前記S成分除去工程は、N 2ガスよりなるプラズマを用いてプラズマ処理することによりS成分を除去する工程を含むことを特徴とする請求項5に記載のパターン形成方法。 Wherein said S-component removing step, a pattern forming method according to claim 5, characterized in that it comprises a step of removing the S component by plasma treatment using a plasma composed of N 2 gas.
  7. 【請求項7】前記プラズマ処理は、アノードカップル方式又は前記基板が載置されている電極にバイアス電圧を印加しない方式により行なわれることを特徴とする請求項5に記載のパターン形成方法。 Wherein said plasma treatment is a pattern forming method according to claim 5, characterized in that the anode couple scheme or the substrate is carried out by method that does not apply a bias voltage to the electrode is placed.
  8. 【請求項8】前記プラズマ処理は、前記下地膜の表面の凹凸の大きさ又は前記下地膜の種類に応じて、ガス圧力、ガス流量、温度、高周波出力及び処理時間のうちの少なくとも1つよりなるプラズマ処理条件を設定する工程を含むことを特徴とする請求項5に記載のパターン形成方法。 Wherein said plasma treatment, the concavo-convex surface of the base film according to the type of magnitude or the underlayer, than at least one of gas pressure, gas flow rate, temperature, high-frequency output and processing time the pattern forming method according to claim 5, characterized in that it comprises a step of setting the composed plasma processing conditions.
  9. 【請求項9】前記S成分除去工程は、前記基板を加熱することによりS成分を除去する工程を含むことを特徴とする請求項2に記載のパターン形成方法。 Wherein said S-component removing step, a pattern forming method according to claim 2, characterized in that it comprises a step of removing the S component by heating the substrate.
  10. 【請求項10】前記S成分除去工程は、前記基板を洗浄することによりS成分を除去する工程を含むことを特徴とする請求項2に記載のパターン形成方法。 Wherein said S-component removing step, a pattern forming method according to claim 2, characterized in that it comprises a step of removing the S component by washing the substrate.
  11. 【請求項11】前記S成分除去工程は、前記基板上の酸性の堆積物をアルカリ系の溶液で中和した後、前記基板を洗浄することにより、S成分を除去する工程を含むことを特徴とする請求項2に記載のパターン形成方法。 Wherein said S-component removing step, after the deposition of acidic on the substrate was neutralized with a solution of alkali, by washing the substrate, characterized in that it comprises the step of removing the S component the pattern forming method according to claim 2,.
  12. 【請求項12】基板上に形成された下地膜の上に有機系反射防止膜を堆積する第1の工程と、前記有機系反射防止膜の上にレジストパターンを形成する第2の工程と、 A first step of depositing a 12. An organic antireflection film on the underlying film formed on a substrate, a second step of forming a resist pattern on the organic antireflection film,
    前記レジストパターンをマスクとして前記有機系反射防止膜に対してドライエッチングを行なって前記有機系反射防止膜よりなる反射防止膜パターンを形成する第3の工程とを備えたパターン形成方法において、 前記第3の工程は、前記有機系反射防止膜中にシリコンが含有されているときに、前記有機系反射防止膜に対してSO 2 /O 2系及びC1成分を含むエッチングガスを用いてエッチングを行なって前記反射防止膜を形成する工程を含むことを特徴とするパターン形成方法。 In the pattern forming method and a third step of forming an anti-reflection film pattern made of the organic antireflection film is dry-etched with respect to the organic anti-reflection film using the resist pattern as a mask, the first third step, when silicon is contained in the organic antireflection film, etched using an etching gas containing SO 2 / O 2 system and C1 components with respect to the organic anti-reflection film pattern forming method which comprises a step of forming the antireflection film Te.
JP52239998A 1997-01-21 1997-12-04 The pattern forming method Expired - Fee Related JP2928391B2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP825397 1997-01-21
JP9-189581 1997-07-15
JP18958197 1997-07-15
JP18957997 1997-07-15
JP9-8253 1997-07-15
JP9-189579 1997-07-15
JP52239998A JP2928391B2 (en) 1997-01-21 1997-12-04 The pattern forming method
PCT/JP1997/004455 WO1998032162A1 (en) 1997-01-21 1997-12-04 Pattern forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52239998A JP2928391B2 (en) 1997-01-21 1997-12-04 The pattern forming method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2928391B2 true JP2928391B2 (en) 1999-08-03

Family

ID=27454908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52239998A Expired - Fee Related JP2928391B2 (en) 1997-01-21 1997-12-04 The pattern forming method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2928391B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7670759B2 (en) 2002-10-28 2010-03-02 Fujitsu Microelectronics Limited Micro pattern forming method and semiconductor device manufacturing method
JP2010224471A (en) * 2009-03-25 2010-10-07 Tokyo Electron Ltd Method for manufacturing microlens array, and microlens array
US9105587B2 (en) 2012-11-08 2015-08-11 Micron Technology, Inc. Methods of forming semiconductor structures with sulfur dioxide etch chemistries

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7670759B2 (en) 2002-10-28 2010-03-02 Fujitsu Microelectronics Limited Micro pattern forming method and semiconductor device manufacturing method
JP2010224471A (en) * 2009-03-25 2010-10-07 Tokyo Electron Ltd Method for manufacturing microlens array, and microlens array
US9105587B2 (en) 2012-11-08 2015-08-11 Micron Technology, Inc. Methods of forming semiconductor structures with sulfur dioxide etch chemistries

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1605117B (en) Self-aligned contact etch with high sensitivity to nitride shoulder
US5843847A (en) Method for etching dielectric layers with high selectivity and low microloading
US6893893B2 (en) Method of preventing short circuits in magnetic film stacks
US6083844A (en) Techniques for etching an oxide layer
US6013582A (en) Method for etching silicon oxynitride and inorganic antireflection coatings
US5707487A (en) Method of manufacturing semiconductor device
US5624582A (en) Optimization of dry etching through the control of helium backside pressure
US6136211A (en) Self-cleaning etch process
US5866483A (en) Method for anisotropically etching tungsten using SF6, CHF3, and N2
CN1276477C (en) Integrated shallow trench isolation process
US5447598A (en) Process for forming resist mask pattern
US5605601A (en) Method of manufacturing semiconductor device
EP0788147A2 (en) Plasma process for etching multicomponent alloys
US5240554A (en) Method of manufacturing semiconductor device
US6518206B1 (en) Method for etching an anti-reflective coating
US5411631A (en) Dry etching method
EP1047123A2 (en) Method for cleaning high aspect ratio openings by reactive plasma etching
US20040018738A1 (en) Method for fabricating a notch gate structure of a field effect transistor
US7473377B2 (en) Plasma processing method
US6004884A (en) Methods and apparatus for etching semiconductor wafers
US7368392B2 (en) Method of fabricating a gate structure of a field effect transistor having a metal-containing gate electrode
US6583065B1 (en) Sidewall polymer forming gas additives for etching processes
US6090717A (en) High density plasma etching of metallization layer using chlorine and nitrogen
US7344993B2 (en) Low-pressure removal of photoresist and etch residue
US6692903B2 (en) Substrate cleaning apparatus and method

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees