JP3340493B2 - Pattern forming method, method for forming photomask for phase shift method - Google Patents

Pattern forming method, method for forming photomask for phase shift method

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JP3340493B2
JP3340493B2 JP3761693A JP3761693A JP3340493B2 JP 3340493 B2 JP3340493 B2 JP 3340493B2 JP 3761693 A JP3761693 A JP 3761693A JP 3761693 A JP3761693 A JP 3761693A JP 3340493 B2 JP3340493 B2 JP 3340493B2
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forming
resist pattern
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forming material
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太郎 齋藤
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、パターン形成方法及
びこれを利用した位相シフト法用ホトマスクの形成方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a pattern and a method for forming a photomask for a phase shift method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】リソグラフィ技術の分野においても半導
体装置の高集積化に対応可能な微細なレジストパターン
を形成する技術が種々提案されている。それらの中に、
例えば文献(プロシーディング1991インターナショナル
マイクロプロセス カンファレンス(Proc.of 1991 I
ntern.MicroProcess Conference ),pp145−15
2)に開示されている、CARL(Chemical Amplifica
tion of Resist Lines)と称される技術がある。この技
術は、(1).一般のリソグラフィ技術により形成したレジ
ストパターンをさらにシリル化することでこのレジスト
パターンの体積を膨張させシリル化前の状態より太らせ
るか、(2).レジストを露光後にこのレジストをシリル化
して露光部を太らせる技術である。この技術では、シリ
ル化によってレジストパターンを太らせた分だけレジス
トパターンにおけるスペース部が狭くできる。すなわ
ち、露光・現像のみで形成されるレジストパターンに比
べ、小さなホールパターンを形成でき、また、同じピッ
チでも線幅自体が太い配線(換言すれば配線抵抗が低い
配線)を形成できた。
2. Description of the Related Art In the field of lithography, various techniques for forming a fine resist pattern capable of coping with high integration of a semiconductor device have been proposed. Among them,
For example, see the literature (Proc. Of 1991 I
ntern.MicroProcess Conference), pp145-15
CARL (Chemical Amplifica) disclosed in 2)
There is a technology called “tion of Resist Lines”. This technology can either (1) expand the volume of this resist pattern by making it more silylatable by making the resist pattern formed by general lithography technology and make it thicker than before silylation, or (2). In this technique, the resist is silylated to increase the thickness of the exposed portion. In this technique, the space in the resist pattern can be narrowed by an amount corresponding to an increase in the thickness of the resist pattern by silylation. That is, a smaller hole pattern could be formed than a resist pattern formed only by exposure and development, and a line having a large line width (in other words, a line having a low line resistance) could be formed at the same pitch.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
CARL技術の場合、シリル化のために特殊なレジスト
を使用する必要がある。半導体装置の製造においては一
度形成したレジストパターンを汎用の材料を使用し太ら
せることができた方が好ましい場合が多いので改善が望
まれる。
However, in the case of the CARL technique described above, it is necessary to use a special resist for silylation. In the manufacture of semiconductor devices, it is often desirable to increase the thickness of a once formed resist pattern using a general-purpose material.

【0004】また、上述のCARL技術では得られるレ
ジストパターンはSiO2 系のものとなるので例えばS
iO2 膜をエッチング加工しようとした場合はレジスト
パターン及び被エッチング物(SiO2 膜)間の選択比
がとれない。このため、SiO2 膜をエッチング加工す
る場合はシリル化されるレジストの下層に他のレジスト
を形成しておくいわゆる2層レジストプロセスが必要で
ある。この点からも、一度形成したレジストパターンを
太らせることをシリル化以外の方法でも行える方法が望
まれる。
In the CARL technique described above, the resist pattern obtained is of the SiO 2 type, so that, for example, S
When an attempt is made to etch the iO 2 film, a selective ratio between the resist pattern and the object to be etched (SiO 2 film) cannot be obtained. Therefore, when etching the SiO 2 film, a so-called two-layer resist process in which another resist is formed below the resist to be silylated is required. From this point of view, a method is desired in which the once formed resist pattern can be thickened by a method other than silylation.

【0005】この出願はこのような点に鑑みなされたも
のであり従ってこの出願の第一発明の目的は、露光現像
により得られたパターンを太らせて所望のパターンを得
ることをより汎用性良く行えるパターン形成方法を提供
することにある。また、この出願の第二発明の目的は、
第一発明の方法を利用したRim型の位相シフト法用ホ
トマスクの形成方法を提供することにある。また、この
出願の第三発明の目的は第一発明の方法を利用した多段
型の位相シフト法用ホトマスクの形成方法を提供するこ
とにある。
[0005] The present application has been made in view of such a point. Therefore, an object of the first invention of the present application is to increase the thickness of a pattern obtained by exposure and development to obtain a desired pattern with higher versatility. An object of the present invention is to provide a pattern forming method that can be performed. Also, the purpose of the second invention of this application is
An object of the present invention is to provide a method for forming a Rim-type photomask for a phase shift method using the method of the first invention. Another object of the third invention of the present application is to provide a method for forming a multistage phase shift photomask using the method of the first invention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この第一発明の目的の達
成を図るため、この第一発明によれば、下地上に所望の
パターンを形成するに当たり、下地上に、所望のパター
ンに対し所定関係の形状の、塩基を含む第1のレジスト
パターンを、形成する工程と、第1のレジストパターン
の形成が済んだ下地上に、第1のレジストパターンを覆
うように、塩基の作用により溶解液に不溶化される第2
のレジストパターン形成材の層を、形成する工程と、少
なくとも第2のレジストパターン形成材の層の、第1の
レジストパターンとの界面から所定厚さ部分までを、塩
基の作用により、第2のレジストパターン形成材の溶解
液に対し不溶性を示す変性層に変換する工程と、変性層
が形成された第2のレジストパターン形成材の層の変性
層以外の部分を溶解液により溶解して、所望のパターン
としての、第1のレジストパターン及び変性層から成る
パターンを得る工程とを含むことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, when a desired pattern is formed on a base, a predetermined pattern is formed on the base with respect to the desired pattern. Forming a first resist pattern containing a base having a related shape, and dissolving the solution by the action of a base on the base on which the first resist pattern has been formed so as to cover the first resist pattern; Second insolubilized in
The step of forming a layer of the resist pattern forming material of the second step, and at least a portion of the layer of the second resist pattern forming material from the interface with the first resist pattern to a predetermined thickness by the action of a base. Converting the resist pattern forming material into a denatured layer that is insoluble in the dissolving solution, and dissolving the non-denatured layer of the second resist pattern forming material on which the denatured layer is formed with the dissolving solution, Obtaining a pattern comprising a first resist pattern and a denatured layer as the pattern (1).

【0007】ここで、下地とは、パターンを形成したい
種々のものとできる。また所望のパターンに対し所定関
係の形状の第1のレジストパターンとは、上述の変性層
が形成された後に第1のレジストパターン及びこの変性
層によって所望のパターンが得られるよう予め定められ
るものをいう。例えば所望のパターンに相似する形状を
有したものとできる。なお、第1のレジストパターンが
第2のレジストパターン形成材(例えば第2のレジスト
パターン形成材の溶媒)によって溶解される恐れがある
場合は第1のレジストパターンに対し不溶化処理を行う
のが良い。この不溶化処理は第1のレジストパターンに
対し熱を加えるとか紫外線を照射するなどの処理を行う
こと好ましくは過度に行うことにより可能である。
[0007] Here, the underlayer can be any one of those for which a pattern is to be formed. In addition, the first resist pattern having a predetermined relationship with the desired pattern is defined as a first resist pattern after the above-mentioned modified layer is formed and a pattern which is predetermined so that a desired pattern can be obtained by the modified layer. Say. For example, it may have a shape similar to a desired pattern. If there is a possibility that the first resist pattern may be dissolved by the second resist pattern forming material (for example, a solvent of the second resist pattern forming material), it is preferable to perform insolubilizing treatment on the first resist pattern. . This insolubilization process can be performed by performing a process such as applying heat or irradiating ultraviolet rays to the first resist pattern, preferably by performing it excessively.

【0008】また、この第一発明は、下地上に所望のパ
ターンを形成するに当たり、下地上に、所望のパターン
に対し所定関係の形状の第1のレジストパターンを形成
する工程と、第1のレジストパターンに、酸、酸発生剤
又は塩基を含む群から選択される、第2のレジストパタ
ーン形成材を溶解液に対し不溶化する因子を、導入する
工程と、第1のレジストパターンの形成が済んだ下地上
に、第1のレジストパターンを覆うように、当該因子に
より不溶化される第2のレジストパターン形成材の層
を、形成する工程と、少なくとも第2のレジストパター
ン形成材の層の、第1のレジストパターンとの界面から
所定厚さ部分までを、当該因子の作用により、第2のレ
ジストパターン形成材の溶解液に対し不溶性を示す変性
層に変換する工程と、変性層が形成された第2のレジス
トパターン形成材の層の変性層以外の部分を溶解液によ
り溶解して、所望のパターンとしての、第1のレジスト
パターン及び変性層から成るパターンを得る工程とを含
むことを特徴とする。
In the first invention, when a desired pattern is formed on the base, a first resist pattern having a predetermined relationship with the desired pattern is formed on the base, A step of introducing, into the resist pattern, a factor selected from a group containing an acid, an acid generator or a base to insolubilize the second resist pattern forming material with respect to the solution, and completing the formation of the first resist pattern. Forming a layer of a second resist pattern forming material insolubilized by the factor so as to cover the first resist pattern on the base, and at least forming a layer of the second resist pattern forming material on the first resist pattern. Converting a portion from an interface with the first resist pattern to a predetermined thickness portion into a denatured layer that is insoluble in a solution of the second resist pattern forming material by the action of the factor; Dissolving a portion other than the modified layer of the layer of the second resist pattern forming material having the modified layer formed thereon with a dissolving solution to obtain a desired pattern, a pattern comprising the first resist pattern and the modified layer; It is characterized by including.

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【0011】また、前述の変性層の形成は、前述の第1
のパターン及び第2のパターン形成材の層の形成の終え
た試料に熱を加えることにより行い、該変性層の厚さを
該熱の印加条件によって制御するのが好適である。
Further, the formation of the modified layer is performed by the first
It is preferable to apply heat to the sample after the formation of the pattern and the layer of the second pattern forming material, and to control the thickness of the modified layer by the conditions for applying the heat.

【0012】また、この出願の第二発明によれば、透過
領域の内側に透過領域を決定する遮光パターンに沿って
位相シフタを具える(換言すれば位相シフタ上に遮光パ
ターンであってその少なくとも一部のエッジが前述の位
相シフタの領域内に納まっている遮光パターンを具え
る)いわゆるRim型と称される、透過領域の内側に透
過領域を決定する遮光パターンに沿って位相シフタを具
える位相シフト法用ホトマスクを形成する方法におい
て、位相シフタ形成用の位相シフタ形成材上に遮光パタ
ーン形成用の薄膜を形成する工程と、遮光パターン形成
用の薄膜上に、遮光パターン形成用マスクとしての第1
のレジストパターンを、形成する工程と、第1のレジス
トパターンをマスクとして、遮光パターン形成用の薄膜
をパターニングして遮光パターンを、得る工程と、第1
のレジストパターンに、酸、酸発生剤又は塩基を含む群
から選択される、第2のレジストパターン形成材を溶解
液に対し不溶化する因子を、導入する工程と、遮光パタ
ーンの形成の済んだ試料上に、第1のレジストパターン
を覆うように、第2のレジストパターン形成材の層を、
形成する工程と、少なくとも第2のレジストパターン形
成材の層の、第1のレジストパターンとの界面から所定
厚さ部分までを、当該因子を利用して、第2のレジスト
パターン形成材の溶解液に対し不溶性を示す変性層に変
換する工程と、変性層が形成された第2のレジストパタ
ーン形成材の層の変性層以外の部分を溶解液により溶解
し、第1のレジストパターン及び変性層から成る位相シ
フタ形成用マスクパターンを得る工程と、位相シフタ形
成用マスクパターンをマスクとして、位相シフタ形成材
をパターニングして位相シフタを得る工程とを含むこと
を特徴とする。
According to the second invention of this application, a phase shifter is provided along a light-shielding pattern for determining a transmission area inside the transmission area (in other words, at least a light-shielding pattern on the phase shifter is provided). A light-shielding pattern in which a part of the edge falls within the area of the phase shifter described above) a phase shifter is provided along a light-shielding pattern that determines a transmission area inside a transmission area, which is a so-called Rim type. In a method of forming a photomask for a phase shift method, a step of forming a thin film for forming a light shielding pattern on a phase shifter forming material for forming a phase shifter, and a step of forming a mask for forming a light shielding pattern on the thin film for forming a light shielding pattern First
Forming a light-shielding pattern by using the first resist pattern as a mask to obtain a light-shielding pattern by patterning a thin film for forming a light-shielding pattern;
Introducing a factor selected from a group containing an acid, an acid generator or a base into the resist pattern, the factor insolubilizing the second resist pattern forming material with respect to a solution, and forming a light-shielding pattern on the sample. On top, a layer of a second resist pattern forming material is formed so as to cover the first resist pattern.
Forming a second resist pattern forming material dissolving solution using at least a portion of the layer of the second resist pattern forming material from the interface with the first resist pattern to a predetermined thickness portion using the factor; And a step of converting the first resist pattern and the denatured layer from the first resist pattern and the denatured layer by dissolving a portion other than the denatured layer of the layer of the second resist pattern forming material having the denatured layer formed thereon. And a step of patterning a phase shifter forming material using the phase shifter forming mask pattern as a mask to obtain a phase shifter.

【0013】また、この出願の第三発明によれば、位相
シフタのエッジ部が露光光の位相のシフト量を段階的と
するために段階的に異なる厚さとされている位相シフト
法用ホトマスクを形成する方法において、位相シフタ形
成用の位相シフタ形成材上に、位相シフタの第1の厚さ
の部分を得るためのマスクとしての第1のレジストパタ
ーンを、形成する工程と、第1のレジストパターンをマ
スクとして位相シフタ形成材の第1のレジストパターン
から露出する部分を第2の厚さとなるまでエッチングす
る工程と、第1のレジストパターンに、酸、酸発生剤又
は塩基を含む群から選択される、第2のレジストパター
ン形成材を溶解液に対し不溶化する因子を、導入する工
程と、エッチングの済んだ試料上に、第1のレジストパ
ターンを覆うように、第2のレジストパターン形成材の
層を、形成する工程と、少なくとも第2のレジストパタ
ーン形成材の層の、第1のレジストパターンとの界面か
ら所定厚さ部分までを、当該因子を利用して、第2のレ
ジストパターン形成材の溶解液に対し不溶性を示す変性
層に変換する工程と、変性層が形成された第2のレジス
トパターン形成材の層の変性層以外の部分を溶解液によ
り溶解し、第1のレジストパターン及び変性層から成る
第2のレジストパターンを得る工程と、第2のレジスト
パターンをマスクとして、位相シフタ形成材を第3の厚
さとなるまで若しくは裏面に至るまでエッチングする工
程とを含むことを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, there is provided a photomask for a phase shift method in which an edge portion of a phase shifter has a stepwise different thickness in order to make a phase shift amount of exposure light stepwise. Forming a first resist pattern as a mask for obtaining a first thickness portion of the phase shifter on a phase shifter forming material for forming a phase shifter; Etching a portion of the phase shifter forming material exposed from the first resist pattern to a second thickness using the pattern as a mask, and selecting the first resist pattern from a group containing an acid, an acid generator or a base. Introducing a factor for insolubilizing the second resist pattern forming material with respect to the dissolving solution, and covering the first resist pattern on the etched sample. Forming a layer of a second resist pattern forming material, and using at least a portion of the layer of the second resist pattern forming material from an interface with the first resist pattern to a predetermined thickness. Converting the second resist pattern forming material into a modified layer that is insoluble in a solution of the second resist pattern forming material; Dissolving to obtain a second resist pattern comprising a first resist pattern and a modified layer, and etching the phase shifter forming material to a third thickness or to the back surface using the second resist pattern as a mask And a step of performing

【0014】なお、これらホトマスクの形成方法の実施
に当たり、第1のレジストパターン形成材や第2のレジ
ストパターン形成材の選択は第一発明と同様に行うこと
ができる。
In implementing these photomask forming methods, the first resist pattern forming material and the second resist pattern forming material can be selected in the same manner as in the first invention.

【0015】[0015]

【作用】この出願の第一発明の構成によれば、所定の因
子を含む第1のレジストパターンと第2のレジストパタ
ーン形成材の層との相互作用を利用してこの第1のレジ
ストパターンの周囲にこの第1のレジストパターンを太
らせるための新たな層としての変性層が形成される。こ
の際の因子は種々考えられるので、一度形成したレジス
トパターンを太らせることをより汎用性良く行える。さ
らに、この変性層は、第1のレジストパターンに対しセ
ルフアライン的に形成できるので、所望のパターンが得
られ易いと考えられる。
According to the structure of the first invention of this application, the interaction between the first resist pattern containing a predetermined factor and the layer of the second resist pattern forming material is used to form the first resist pattern. A modified layer as a new layer for thickening the first resist pattern is formed around the periphery. Since various factors can be considered at this time, it is possible to increase the thickness of the resist pattern once formed with more versatility. Further, since this modified layer can be formed in a self-aligned manner with respect to the first resist pattern, it is considered that a desired pattern is easily obtained.

【0016】また、変性層を形成するための因子として
の、酸、酸発生剤、塩基、または、ミキシング層形成因
子は、熱により制御し易い因子であるので、変性層の形
成を簡易に行え、しかも、変性層の膜厚制御を実用的な
ものとできる。
Further, since the acid, acid generator, base, or mixing layer forming factor as a factor for forming the modified layer is a factor which can be easily controlled by heat, formation of the modified layer can be performed easily. In addition, the thickness control of the modified layer can be made practical.

【0017】また、この出願の第二発明の位相シフト法
用ホトマスクの形成方法によれば、遮光部形成用のマス
クパターンを形成した後にこのマスクパターンを基に位
相シフタ形成用のマスクパターンをセルフアライン的に
形成できる。
According to the method for forming a phase shift photomask of the second invention of this application, a mask pattern for forming a phase shifter is formed based on this mask pattern after forming a mask pattern for forming a light shielding portion. It can be formed in an aligned manner.

【0018】また、この出願の第三発明の位相シフト法
用ホトマスクの形成方法によれば、位相シフタの最も厚
さが厚い部分を形成するためのマスクパターンを形成し
た後にこのマスクパターンを基に順次厚みの異なる部分
を形成するためのマスクパターンをセルフアライン的に
それぞれ形成できる。
Further, according to the photomask forming method for the phase shift method according to the third invention of the present application, a mask pattern for forming the thickest portion of the phase shifter is formed, and then, based on this mask pattern, Mask patterns for sequentially forming portions having different thicknesses can be formed in a self-aligned manner.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照してこの出願の第一〜第三
の各発明の実施例についてそれぞれ説明する。しかしな
がら、説明に用いる各図はこの発明を理解できる程度
に、各構成成分の寸法、形状、および配置関係を概略的
に示してあるにすぎない。また、各図において同様な構
成成分については同一の符号を付して示してある。ま
た、以下の説明で述べる使用材料及びその使用量、使用
装置、また、膜厚、温度、時間などはこれらの発明の範
囲内の一例にすぎない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the first to third inventions of the present application will be described below with reference to the drawings. However, the drawings used in the description merely schematically show the dimensions, shapes, and arrangements of the components so that the present invention can be understood. Further, in each of the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals. Further, the materials used, the amounts used, the devices used, the film thickness, the temperature, the time, and the like described in the following description are merely examples within the scope of these inventions.

【0020】1.第一発明の説明 1−1.第1実施例 先ず、第1のパターン形成材として酸発生剤を含むポジ
型レジストを用い、第2のパターン形成材として酸の作
用により架橋する化学増幅型のレジストを用いて、ライ
ンアンドスペースパターン形成用のレジストパターンを
形成する例を説明する。図1(A)〜(C)及び図2
(A)及び(B)はその説明に供する工程図である。い
ずれも試料を基板の厚み方向に沿って切った断面図によ
って示したものである(以下の各図において同じ。)。
1. Description of first invention 1-1. First Example First, a positive-type resist containing an acid generator was used as a first pattern forming material, and a chemically amplified resist that crosslinked by the action of an acid was used as a second pattern forming material. An example of forming a forming resist pattern will be described. 1 (A) to 1 (C) and FIG.
(A) and (B) are process drawings used for the explanation. In each case, the sample is shown by a cross-sectional view taken along the thickness direction of the substrate (the same applies to the following drawings).

【0021】下地としての例えばシリコン基板11上
に、酸発生剤13としてこの場合オニウム塩を0.1重
量%含んだi線用ポジ型レジスト(FHi−3950と
称されるノボラック−キノンジアジド系レジスト(富士
ハント社製))の層15を形成する(図1(A))。
A positive resist (i.e., a novolak-quinonediazide-based resist referred to as FHi-3950) containing 0.1 wt% of an onium salt as an acid generator 13 in this case on a silicon substrate 11 as an underlayer. A layer 15 of Fuji Hunt Co.) is formed (FIG. 1A).

【0022】次に、このレジスト層13に露光前ベーク
を実施し、その後、露光及び現像を行い、第1のパター
ンとしてラインアンドスペースパターン15aを得る。
この実施例では、ライン部の幅W1 、スペース部の幅W
2 (図1(B)参照)がいずれも0.5μmのラインア
ンドスペースパタン15aを形成している。
Next, the resist layer 13 is subjected to a pre-exposure bake, followed by exposure and development to obtain a line and space pattern 15a as a first pattern.
In this embodiment, the width W 1 of the line portion and the width W of the space portion
2 (see FIG. 1B) all form a 0.5 μm line and space pattern 15a.

【0023】次に、この第1のパターン15a形成済み
の試料に対し波長200〜400nmの紫外線(露光光
より短い波長の紫外線が良い。)を適当な光量となるよ
う照射する。この紫外線照射によって、第1のパターン
15aは、後に形成される第2のパターン形成材として
のSAL−601(詳細は後述する)の溶媒に対し不溶
性を示すようになる。また、第1のパターン15a中に
含まれていた酸発生剤13はこの紫外線照射によって酸
13aを発する(図1(B))。なお、図1(B)にお
いては、発明の原理の説明の都合上酸発生剤13と酸1
3aとが共存しているような模式図を示しているが第1
のパターン15a内の状態はこれに限られない。
Next, the sample on which the first pattern 15a has been formed is irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm (preferably ultraviolet rays having a shorter wavelength than the exposure light) so as to have an appropriate light amount. By this ultraviolet irradiation, the first pattern 15a becomes insoluble in a solvent of SAL-601 (described in detail later) as a second pattern forming material to be formed later. The acid generator 13 contained in the first pattern 15a emits an acid 13a by this ultraviolet irradiation (FIG. 1B). In FIG. 1B, the acid generator 13 and the acid 1 are shown for convenience of explanation of the principle of the present invention.
3a shows a schematic diagram in which the coexistence with
The state in the pattern 15a is not limited to this.

【0024】次に、この試料上に、第1のパターン15
aを覆うように、酸の作用により架橋する化学増幅型の
レジストとしてSAL−601と称されるシップレー社
製のレジストの層17を形成する(図1(C))。
Next, a first pattern 15 is formed on the sample.
A layer 17 of Shipley's resist called SAL-601 is formed as a chemically amplified resist crosslinked by the action of an acid so as to cover a (FIG. 1C).

【0025】次に、SAL−601の層17の形成の済
んだ試料を100℃の温度で1分間熱処理する。第1の
パターン15a中に生じていた酸13aはこの熱処理に
おいてSAL−601の層17の熱処理条件に応じた距
離拡散する。このため、SAL−601の層17の酸1
3aが及んだ部分は架橋するのでこの部分はSAL−6
01の現像液(溶解液)に不溶性を示す変性層19に変
換される(図2(A))。
Next, the sample on which the SAL-601 layer 17 has been formed is heat-treated at 100 ° C. for 1 minute. In this heat treatment, the acid 13a generated in the first pattern 15a diffuses by a distance according to the heat treatment conditions of the layer 17 of SAL-601. Therefore, the acid 1 in the layer 17 of SAL-601
Since the portion which 3a reaches is crosslinked, this portion is SAL-6.
No. 01 is converted into a denatured layer 19 that is insoluble in a developing solution (solution) (FIG. 2A).

【0026】次に、変性層19が形成されたSAL−6
01の層17の変性層19以外の部分をSAL−601
の現像液により溶解して、第1のパターン15a及び変
性層19で構成されるライン部を有する所望のラインア
ンドスペースパターン21が得られる(図2(B))。
このラインアンドスペースパターン21のライン部の幅
をSEM則長機S−6100(日立製)により測定した
ところ、0.65μmになっていることが判った。した
がって、ライン部の幅が0.5μmであった第1のパタ
ーン15aのライン部をこの第1実施例の条件では0.
15μm太らせることができることがわかる。
Next, SAL-6 on which the modified layer 19 is formed
01 other than the modified layer 19 is SAL-601.
And a desired line and space pattern 21 having a line portion composed of the first pattern 15a and the modified layer 19 is obtained (FIG. 2B).
The width of the line portion of the line-and-space pattern 21 was measured with a SEM ruler S-6100 (manufactured by Hitachi) and found to be 0.65 μm. Accordingly, the line portion of the first pattern 15a having a line portion width of 0.5 μm is set to be equal to 0. 0 under the condition of the first embodiment.
It can be seen that the thickness can be increased by 15 μm.

【0027】なお、この第1実施例とは別に、SAL−
601の層17の形成後であって現像前に行う熱処理の
条件を種々に設定してそれぞれパターン21を形成し、
それぞれの場合のラインアンドスペースパターン21の
ライン部の幅をそれぞれ調べたところ、熱処理温度や熱
処理時間を変更することによりライン部の太り具合(す
なわち変性層19の厚さ)を制御できることが判った。
例えば、上記実施例において100℃の温度で1分間の
熱処理を110℃の温度で1分間に変更した場合ライン
部の幅は0.7μmとなり第1のパターン15aのライ
ン部幅に対し0.2μm太らせ得ることが判った。
Note that, apart from the first embodiment, SAL-
The conditions of the heat treatment performed after the formation of the layer 17 of the layer 601 and before the development are set variously to form the patterns 21 respectively,
Inspection of the width of the line portion of the line and space pattern 21 in each case revealed that the thickness of the line portion (that is, the thickness of the denatured layer 19) can be controlled by changing the heat treatment temperature and the heat treatment time. .
For example, when the heat treatment at a temperature of 100 ° C. for 1 minute is changed to a temperature of 110 ° C. for 1 minute in the above embodiment, the width of the line portion becomes 0.7 μm, which is 0.2 μm with respect to the line width of the first pattern 15a. It turned out that I could get fat.

【0028】1−2.第2実施例 上述の第1実施例では第1のパターン形成材に予め酸発
生剤(一方の因子)を含ませておきこの形成材をパター
ニングして第1のパターンを得ていた。しかし一方の因
子を予め含まない第1のパターン形成材をパターニング
しこれに一方の因子を後から含ませるようにして第1の
パターンを形成しても良い。この第2実施例はその例で
ある。ただし、この第2実施例もラインアンドスペース
パターンを形成する例で説明する。図3(A)〜(C)
はその要部説明に供する工程図である。
1-2. Second Embodiment In the above-described first embodiment, an acid generator (one factor) was previously included in a first pattern forming material, and the forming material was patterned to obtain a first pattern. However, the first pattern may be formed by patterning a first pattern forming material that does not include one factor in advance and then including one factor later. This second embodiment is an example. However, the second embodiment will also be described with an example in which a line and space pattern is formed. FIG. 3 (A) to (C)
FIG. 4 is a process drawing for explaining the main part.

【0029】先ず、下地としてのシリコン基板11に第
1実施例でも使用した富士ハント社製のFHi−395
0と称されるレジストの層15を例えば1μmの厚さに
形成する(図示せず)。次にこの試料をホットプレート
上で95℃の温度で90秒加熱して露光前ベークを行
い、その後、i線ステッパNSRi7E(ニコン製)に
より露光する。次に、この試料をホットプレート上で1
10℃の温度で90秒加熱して露光後ベークを行い、そ
の後、現像する。これにより、一方の因子が含まれてい
ない第1のパターン15x(以下、「予備パターン15
x」と呼ぶ。)を得る(図3(A))。なお、この場合
予備パターン15xは、ライン部の幅、スペース部の幅
がいずれも0.5μmのラインアンドスペースパターン
とした。
First, an FHi-395 manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd., which was also used in the first embodiment, was formed on a silicon substrate 11 as a base.
A resist layer 15 referred to as “0” is formed to a thickness of, for example, 1 μm (not shown). Next, the sample is heated on a hot plate at a temperature of 95 ° C. for 90 seconds to perform a pre-exposure bake, and then exposed by an i-line stepper NSRi7E (manufactured by Nikon). Next, this sample was placed on a hot plate for 1 hour.
After the exposure, baking is performed by heating at a temperature of 10 ° C. for 90 seconds, and then development is performed. As a result, the first pattern 15x (hereinafter, “preliminary pattern 15
x ". ) (FIG. 3A). In this case, the preliminary pattern 15x was a line-and-space pattern in which both the width of the line portion and the width of the space portion were 0.5 μm.

【0030】次に、この予備パターン15xを硬化させ
る処理を行う。これは、後に用いられるエスペイサー1
00(詳細は後述する。)により予備パターン15xの
形状がくずれるのを防止するためである。この硬化処理
を、この実施例では、水銀ランプからの波長220〜4
00nmの輝線を試料に照射しながらこの試料を190
℃の温度に加熱することにより行う。この処理時間は2
分間とした。また、紫外線照射はFX2000OVと称
される装置(ウシオ製)により行った。なお、予備パタ
ーンのパターンくずれの心配が無い場合は硬化処理は勿
論不要である。
Next, a process of curing the preliminary pattern 15x is performed. This is Espacer 1 which will be used later
This is to prevent the shape of the preliminary pattern 15x from being distorted by 00 (details will be described later). In this embodiment, this curing treatment is performed at a wavelength of 220 to 4 from a mercury lamp.
While irradiating the sample with a 00 nm bright line,
Performed by heating to a temperature of ° C. This processing time is 2
Minutes. Irradiation with ultraviolet rays was performed by an apparatus (made by Ushio) called FX2000OV. In addition, when there is no fear of the pattern collapse of the preliminary pattern, the curing process is of course unnecessary.

【0031】次に、この予備パターン15xに一方の因
子としてこの場合酸を含ませるために、予備パターン1
5xの形成の済んだ試料上に一方の因子13(この場合
酸)を含んでいる他の物質の層23を形成する(図3
(B))。この実施例ではエスペイサー100と称され
る酸を含む導電性膜形成材(昭和電工製)をスピンコー
ト法により2000回転/分の塗布条件で塗布してこの
層23を形成した。次に、この試料をホットプレート上
で100℃の温度で1分間加熱する。エスペイサー10
0中の酸はこの加熱処理において予備パターン15x中
に拡散するので、予備パターン15xは一方の因子13
を含む第1のパターン15aになる(図3(C))。な
お、不要となったエスペイサー100の層23を水によ
り除去する。
Next, in order to include an acid in this case as one factor in the preliminary pattern 15x, the preliminary pattern 1
A layer 23 of another substance containing one factor 13 (in this case, acid) is formed on the sample on which the 5x has been formed (FIG. 3).
(B)). In this embodiment, this layer 23 was formed by applying an acid-containing conductive film forming material (manufactured by Showa Denko KK) called an escaper 100 at a coating condition of 2000 revolutions / minute. Next, this sample is heated on a hot plate at a temperature of 100 ° C. for 1 minute. Espercer 10
Since the acid in 0 diffuses into the preliminary pattern 15x in this heat treatment, the preliminary pattern 15x
(FIG. 3C). The unnecessary layer 23 of the spacer 100 is removed with water.

【0032】その後は、第1実施例の図1(B)〜図2
(B)を用いて説明した処理と同様な処理を行う。これ
により、第1のパターンを所望通り太らせることができ
る。
Thereafter, FIGS. 1B and 2 of the first embodiment.
Processing similar to the processing described using (B) is performed. Thereby, the first pattern can be thickened as desired.

【0033】1−3.第3実施例 上述の第1及び第2実施例では一方の因子として酸を用
い、第2のパターン形成材として酸の作用により架橋す
るレジストを用いていたが、一方の因子を塩基とし、第
2のパターン形成材を塩基の作用により第2のパターン
形成材の溶解液に不溶化する材料としてもこの発明は成
立する。この第3実施例はその例である。ただし、この
第3実施例も、ラインアンドスペースパターンを形成す
る例で説明する。図4はその要部説明に供する工程図で
ある。
1-3. Third Embodiment In the above-described first and second embodiments, an acid is used as one factor, and a resist that is cross-linked by the action of an acid is used as the second pattern forming material. The present invention is also realized when the second pattern forming material is made insoluble in the solution of the second pattern forming material by the action of the base. The third embodiment is an example. However, the third embodiment will also be described with an example in which a line and space pattern is formed. FIG. 4 is a process drawing for explaining the main part.

【0034】先ず、第2実施例の図3(A)を用いて説
明した手順と同様な手順により下地11上に予備パター
ン15xを形成し、さらに、第2実施例で説明したと同
様な手順によりこの予備パターン15xの硬化処理を行
う(図4(A))。
First, a preliminary pattern 15x is formed on the base 11 by the same procedure as that described with reference to FIG. 3A of the second embodiment, and further, the same procedure as that described in the second embodiment. The hardening process of this preliminary pattern 15x is performed (FIG. 4A).

【0035】次に、この試料上に一方の因子(塩基)2
5としてこの場合アミン系物質であるヘキサメチルジシ
ラザンを含む液27(この場合東京応化工業(株)のO
AP)をスピンコート法により塗布し自然放置する(図
4(B))。この一連の処理の際、一方の因子27とし
のヘキサメチルジシラザンは予備パターン15x中に導
入されるので予備パターン15xは一方の因子としての
ヘキサメチルジシラザンを含む第1のパターン15aに
なる(図4(C))。
Next, on this sample, one factor (base) 2
In this case, a liquid 27 containing hexamethyldisilazane, which is an amine-based substance (in this case, O
AP) is applied by a spin coating method and allowed to stand naturally (FIG. 4B). In this series of processing, hexamethyldisilazane as one factor 27 is introduced into the preliminary pattern 15x, so that the preliminary pattern 15x becomes the first pattern 15a containing hexamethyldisilazane as one factor ( (FIG. 4 (C)).

【0036】その後、この試料上に、図示せずも、塩基
の作用により現像液に不溶化する第2のパターン形成材
としてこの第3実施例では化学増幅型のポジ型レジスト
WKR−TP−1(和光純薬製)を塗布し、次に、この
レジスト全面に上記紫外線照射装置FX−2000OV
(ウシオ製)を用い波長220〜400nmの紫外線を
照射する。続いて、この試料をホットプレート上で10
0℃の温度で1分間加熱し、その後、現像液により現像
する。
Thereafter, on this sample, a chemically amplified positive resist WKR-TP-1 (not shown) is used as a second pattern forming material which is insolubilized in a developing solution by the action of a base. Wako Pure Chemical Co., Ltd.), and then the entire surface of this resist was irradiated with the above-mentioned ultraviolet irradiation device FX-2000OV.
(Ushio) is used to irradiate ultraviolet rays with a wavelength of 220 to 400 nm. Subsequently, the sample was placed on a hot plate for 10 minutes.
Heat for 1 minute at a temperature of 0 ° C. and then develop with a developer.

【0037】WKR−TP−1レジストは、ポジ型の化
学増幅型のレジストであるので紫外線を照射された部分
で酸が発生しこの部分が現像液に溶解するはずであるか
ら、この第3実施例のごとく紫外線を全面照射しその後
現像したなら本来はこのレジスト層はすべて溶解されて
しまうはずである。しかし、この第3実施例では、第1
のパターン15a中のヘキサメチルジシラザン(一方の
因子)27がポジ型レジストWKR−TP−1の層中に
上記100℃1分間の熱処理においてこの熱処理条件に
応じた距離まで拡散しているので、ヘキサメチルジシラ
ザンが拡散した領域ではこのヘキサメチルジシラザンが
上記発生した酸を失活させる。このため、WKR−TP
−1の層の、ヘキサメチルジシラザンが拡散した領域
は、WKR−TP−1の現像液に対し不溶化する。すな
わち、変性層が形成されるメカニズムは第1及び第2実
施例と違うものの、第1、第2実施例同様に変性層が得
られる。したがって、第1のパターン15aをこの変性
層によって太らせることができる。
Since the WKR-TP-1 resist is a positive type chemically amplified resist, an acid is generated in a portion irradiated with ultraviolet rays and this portion must be dissolved in a developing solution. If, as in the example, the entire surface is irradiated with ultraviolet rays and then developed, the resist layer should originally be completely dissolved. However, in the third embodiment, the first
In the pattern 15a, the hexamethyldisilazane (one factor) 27 diffuses into the layer of the positive resist WKR-TP-1 up to a distance corresponding to the heat treatment conditions in the heat treatment at 100 ° C. for 1 minute. In the region where hexamethyldisilazane is diffused, the hexamethyldisilazane deactivates the generated acid. For this reason, WKR-TP
The region of layer -1 where hexamethyldisilazane diffuses becomes insoluble in the developer of WKR-TP-1. That is, although the mechanism for forming the modified layer is different from the first and second embodiments, the modified layer can be obtained as in the first and second embodiments. Therefore, the first pattern 15a can be thickened by this modified layer.

【0038】1−4.第4実施例 予備パターン15xが形成された下地11にOAP蒸気
を吹きつけることによりヘキサメチルジシラザンを予備
パターン15xに導入したこと以外は、第3実施例と同
様な手順でパターン形成を行う。なお、OAP蒸気の吹
きつけは、この実施例の場合、東京エレクトロン製のM
KIIと称されるコータにOAPを入れこれをN2 (窒
素)によってバブリングしてOAP蒸気を生成すること
により行った。
1-4. Fourth Embodiment Pattern formation is performed in the same procedure as in the third embodiment, except that hexamethyldisilazane is introduced into the preliminary pattern 15x by blowing OAP vapor onto the base 11 on which the preliminary pattern 15x is formed. In this embodiment, the OAP vapor is blown by M
This was accomplished by placing OAP in a coater designated KII and bubbling with N 2 (nitrogen) to produce OAP vapor.

【0039】この第4実施例の場合も第3実施例と同様
に第1のパターンを太らせ得ることがわかった。
In the case of the fourth embodiment as well, it was found that the first pattern could be thickened as in the third embodiment.

【0040】1−5.第5実施例 第1のパターン形成材と第2のパターン形成材を同一の
物とした場合も材料の選択を適正に行い適正な処理を行
うことでこの発明は成立する。この第5実施例はその例
である。この第5実施例では第1及び第2のパターン形
成材としてAZIN−4と称されるi線用のネガ型レジ
ストであって化学増幅型のレジスト(ヘキスト製)をそ
れぞれ用いる。
1-5. Fifth Embodiment Even when the first pattern forming material and the second pattern forming material are the same, the present invention can be realized by properly selecting materials and performing proper processing. The fifth embodiment is an example. In the fifth embodiment, a chemically amplified resist (made by Hoechst) which is a negative resist for i-line and is called AZIN-4 is used as the first and second pattern forming materials.

【0041】先ず、図示せずも、下地としてのシリコン
基板上にAZIN−4を所定膜厚に塗布しその後所定条
件による露光・現像などを行い第1のパターンとしての
ラインアンドスペースパターンを形成する。
First, although not shown, AZIN-4 is applied to a predetermined thickness on a silicon substrate as a base, and then exposed and developed under predetermined conditions to form a line and space pattern as a first pattern. .

【0042】次に、この第1のパターンに対し再びi線
を十分に照射する。これにより第1のパターン中には一
方の因子としての酸がより十分に発生する。
Next, the first pattern is again sufficiently irradiated with i-line. As a result, an acid as one factor is more sufficiently generated in the first pattern.

【0043】次に、これから再度塗布されるAZIN−
4によって第1のパターンが侵されることを防止するた
めに、試料を180℃の温度で1分間加熱して第1のパ
ターンをAZIN−4の溶媒に対し不溶化させる。
Next, the AZIN-
In order to prevent the first pattern from being attacked by 4, the sample is heated at a temperature of 180 ° C. for 1 minute to insolubilize the first pattern in the solvent of AZIN-4.

【0044】次に、この試料上全面にAZIN−4の層
を形成する。その後、この試料を110℃の温度で1分
間加熱する。第1のパターン中の酸はこのAZIN−4
の層中にこの加熱処理条件に応じた距離拡散する。AZ
IN−4の層の酸が拡散した部分は、AZIN−4の現
像液に対し不溶性を示す変性層になる。その後、現像を
行う。AZIN−4の変性層以外の部分は現像の際に除
去され変性層のみ残存する。したがって、第1〜第4実
施例同様この変性層により第1のパターンを太らせるこ
とができる。また、この場合は第2のパターン形成材の
露光工程を不要にできる。
Next, an AZIN-4 layer is formed on the entire surface of the sample. Thereafter, the sample is heated at a temperature of 110 ° C. for 1 minute. The acid in the first pattern was this AZIN-4
Is diffused in the layer according to the heat treatment conditions. AZ
The portion of the IN-4 layer where the acid is diffused becomes a modified layer that is insoluble in the AZIN-4 developer. Thereafter, development is performed. The portion other than the modified layer of AZIN-4 is removed during development, and only the modified layer remains. Therefore, like the first to fourth embodiments, the first pattern can be thickened by this modified layer. In this case, the step of exposing the second pattern forming material can be omitted.

【0045】1−6.第6実施例 上述の第1〜第5の実施例では第1のパターン側から酸
や塩基などの一方の因子を他方の因子を含む第2のパタ
ーン形成材の層中に拡散させ、これら因子の相互作用に
より変性層を形成していたが、第1のパターンと第2の
パターン形成材との境界領域にこれら形成材の相互作用
によりミキシング部を形成しそれにより変性層を構成す
ることもできる。この第6実施例はその例である。図5
(A)〜(D)はその説明に供する要部工程図である。
1-6. Sixth Embodiment In the above-described first to fifth embodiments, one factor such as an acid or a base is diffused from the first pattern side into a layer of a second pattern forming material containing the other factor, and these factors are diffused. The modified layer is formed by the interaction of the first pattern and the second pattern forming material. However, the modified layer may be formed by the interaction of the forming material in the boundary region between the first pattern and the second pattern forming material. it can. The sixth embodiment is an example. FIG.
(A)-(D) are the principal part process drawings used for the description.

【0046】下地としての例えばシリコン基板11上に
富士ハント製のレジストFHi−3950を用い第1の
パターン15aとしてこの場合も0.5μmのラインア
ンドスペースパターンを形成する(図5(A))。次
に、この試料上に、第2のパターン形成材の層29とし
てPMMAをモノクロロベンゼンに溶解したものの層2
9を形成する(図5(B))。次にこの試料をホットプ
レート上で110℃の温度で5分間加熱する。この熱処
理において、第1のパターン15a(FHi−3950
の層)とPMMAをモノクロロベンゼンに溶解したもの
の層29との境界では両者のミキシング部31が形成さ
れるのでこのミキシング部31で構成される変性層31
が得られる(図5(C))。次に、PMMAをモノクロ
ロベンゼンに溶解したものの層29をモノクロロベンゼ
ンにより現像する。この現像においてミキシング部31
はモノクロロベンゼンに溶解しないか溶解しづらくなっ
ているため残存するので、第1のパターン15aはほぼ
ミキシング部31の厚さ分太り、この結果所望のパター
ン33が得られる(図5(D))。なお、ほぼミキシン
グ部31の厚さ分と述べたのは、第1のパターン15a
側に生じるミキシング部はパターン太りに寄与しないか
らである。この第6実施例の条件では0.5μm幅であ
ったライン部が0.6μmの幅に太ることがわかった。
In this case, a 0.5 μm line and space pattern is formed as the first pattern 15a using, for example, a resist FHi-3950 manufactured by Fuji Hunt on a silicon substrate 11 as a base (FIG. 5A). Next, on this sample, a layer 2 of PMMA dissolved in monochlorobenzene was formed as a layer 29 of a second pattern forming material.
9 is formed (FIG. 5B). Next, the sample is heated on a hot plate at a temperature of 110 ° C. for 5 minutes. In this heat treatment, the first pattern 15a (FHi-3950)
The mixing layer 31 is formed at the boundary between the layer 29 and the layer 29 obtained by dissolving PMMA in monochlorobenzene, so that the modified layer 31 composed of the mixing section 31 is formed.
Is obtained (FIG. 5 (C)). Next, the layer 29 of PMMA dissolved in monochlorobenzene is developed with monochlorobenzene. In this development, the mixing unit 31
Are not dissolved or hardly dissolved in monochlorobenzene, and remain, so that the first pattern 15a is thickened substantially by the thickness of the mixing portion 31, and as a result, a desired pattern 33 is obtained (FIG. 5D). . It is noted that the thickness of the first pattern 15a is substantially equal to the thickness of the mixing portion 31.
This is because the mixing portion generated on the side does not contribute to the pattern thickening. It was found that the line portion having a width of 0.5 μm under the conditions of the sixth embodiment became wider to a width of 0.6 μm.

【0047】1−7.第7実施例 第6実施例ではPMMAをモノクロロベンゼンに溶解し
たものを第2のパターン形成材としていた。この第7実
施例ではその代わりに、ポリビニルアルコール水溶液を
第2のパターン形成材として用い、その現像液を水とす
る。それ以外は以外は第6実施例と同様な手順でパター
ン形成を行った。この場合も、0.5μm幅であったラ
イン部を0.6μmの幅に太らせ得ることがわかった。
1-7. Seventh Embodiment In the sixth embodiment, PMMA dissolved in monochlorobenzene is used as the second pattern forming material. In the seventh embodiment, instead, an aqueous solution of polyvinyl alcohol is used as the second pattern forming material, and the developing solution is water. Other than that, pattern formation was performed in the same procedure as in the sixth embodiment. Also in this case, it was found that the line portion having a width of 0.5 μm can be thickened to a width of 0.6 μm.

【0048】1−8.第8〜第14実施例 上述の第1〜第7の各実施例ではラインアンドスペース
パターンを形成する例を説明したが、第1〜第7の実施
例の方法は他の形状のパターン形成にも適用できる。そ
の一例として、ホールパターンの形成を第1実施例の方
法を用いて行う例を説明する。図6(A)〜(C)と図
7(A)及び(B)とはその説明に供する工程図であ
る。
1-8. Eighth to Fourteenth Embodiments In each of the first to seventh embodiments described above, an example in which a line and space pattern is formed has been described. However, the method of the first to seventh embodiments is applicable to forming a pattern of another shape. Can also be applied. As an example, an example in which a hole pattern is formed using the method of the first embodiment will be described. FIGS. 6 (A) to 6 (C) and FIGS. 7 (A) and 7 (B) are process diagrams for explanation thereof.

【0049】下地としての例えばシリコン基板11上
に、酸発生剤13としてオニウム塩を0.1重量%含ん
だFHi−3950(富士ハント社製レジスト)の層1
5を形成する(図6(A))。
Layer 1 of FHi-3950 (resist made by Fuji Hunt) containing 0.1% by weight of onium salt as acid generator 13 on, for example, silicon substrate 11 as a base
5 is formed (FIG. 6A).

【0050】次に、このレジスト層13に露光前ベーク
を実施し、その後、露光及び現像を行い、第1のパター
ンとしてホールパターン15aを得る(図6(B))。
なお、この実施例では穴の直径φ(図6(B)参照)が
0.5μmのホールパタン15aを形成している。
Next, a pre-exposure bake is performed on the resist layer 13, and thereafter, exposure and development are performed to obtain a hole pattern 15a as a first pattern (FIG. 6B).
In this embodiment, the hole pattern 15a having a hole diameter φ (see FIG. 6B) of 0.5 μm is formed.

【0051】次に、この第1のパターン15a形成済み
の試料に対し波長200〜400nmの紫外線(露光光
より短い波長の紫外線が良い。)を適当な光量となるよ
う照射する。この紫外線照射によって、第1のパターン
15aは、後に形成される第2のパターン形成材として
のSAL−601(詳細は後述する)の溶媒に対し不溶
性を示すようになる。また、第1のパターン15a中に
含まれていた酸発生剤13はこの紫外線照射によって酸
13aを発する(図6(B))。
Next, the sample on which the first pattern 15a has been formed is irradiated with ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm (preferably ultraviolet rays having a shorter wavelength than the exposure light) so as to have an appropriate light amount. By this ultraviolet irradiation, the first pattern 15a becomes insoluble in a solvent of SAL-601 (described in detail later) as a second pattern forming material to be formed later. The acid generator 13 contained in the first pattern 15a emits an acid 13a by this ultraviolet irradiation (FIG. 6B).

【0052】次に、この試料上に、第1のパターン15
aを覆うように、酸の作用により架橋する化学増幅型の
レジストとしてSAL−601の層17を形成する(図
6(C))。
Next, a first pattern 15 is formed on this sample.
A layer 17 of SAL-601 is formed as a chemically amplified resist that is cross-linked by the action of an acid so as to cover “a” (FIG. 6C).

【0053】次に、SAL−601の層17の形成の済
んだ試料を100℃の温度で1分間熱処理する。第1の
パターン15a中に生じていた酸13aはこの熱処理に
おいてSAL−601の層17の熱処理条件に応じた距
離拡散する。このため、SAL−601の層17の酸1
3aが及んだ部分は架橋するのでこの部分はSAL−6
01の現像液(溶解液)に不溶性を示す変性層19に変
換される(図7(A))。
Next, the sample on which the SAL-601 layer 17 has been formed is heat-treated at 100 ° C. for 1 minute. In this heat treatment, the acid 13a generated in the first pattern 15a diffuses by a distance according to the heat treatment conditions of the layer 17 of SAL-601. Therefore, the acid 1 in the layer 17 of SAL-601
Since the portion which 3a reaches is crosslinked, this portion is SAL-6.
No. 01 is converted to a denatured layer 19 which is insoluble in a developing solution (solution) (FIG. 7A).

【0054】次に、変性層19が形成されたSAL−6
01の層17の変性層19以外の部分をSAL−601
の現像液により溶解して、第1のパターン15a及び変
性層19で構成される所望のホールパターン35を得る
(図7(B))。このホールパターン35の穴部の直径
をSEM則長機S−6100(日立製)により測定した
ところ、0.35μmになっていることが判った。した
がって、穴部の直径が0.5μmであった第1のパター
ン15aの穴部の直径をこの第8実施例の条件では0.
15μm小さくできる(換言すれば壁を0.15μm太
らせ得る)ことがわかる。
Next, the SAL-6 on which the modified layer 19 is formed
01 other than the modified layer 19 is SAL-601.
To obtain a desired hole pattern 35 composed of the first pattern 15a and the modified layer 19 (FIG. 7B). The diameter of the hole portion of the hole pattern 35 was measured by a SEM ruler S-6100 (manufactured by Hitachi) and found to be 0.35 μm. Therefore, under the condition of the eighth embodiment, the diameter of the hole of the first pattern 15a, whose diameter was 0.5 μm, was set to 0.
It can be seen that it can be reduced by 15 μm (in other words, the wall can be thickened by 0.15 μm).

【0055】なお、この第8実施例においても、SAL
−601の層17の形成後であって現像前に行う熱処理
の条件を種々に変えることで変性層19の厚さを制御で
きホールパターン35の穴部の大きさ制御ができること
が判った。
In the eighth embodiment, the SAL
It was found that the thickness of the denatured layer 19 can be controlled and the size of the hole of the hole pattern 35 can be controlled by variously changing the conditions of the heat treatment performed after the formation of the layer 17 of −601 and before the development.

【0056】第9実施例〜第14実施例として、第2実
施例〜第7実施例の各方法によりホールパターンをそれ
ぞれ形成したところ、第2実施例同様にホールパターン
の穴部の直径を細めることが可能なことが判った。
As the ninth to fourteenth embodiments, the hole patterns were formed by the respective methods of the second to seventh embodiments, and the diameter of the hole portion of the hole pattern was reduced as in the second embodiment. It turns out that it is possible.

【0057】2.第二発明の説明 次に、第一発明のパターン形成方法を利用して、位相シ
フト法用のホトマスクであってRim型のものを形成す
る例を説明する。これは、第一発明の例えば第1〜第7
実施例のいずれの方法でも形成できる。ここでは、第一
発明の第2実施例の方法、第5実施例の方法それぞれに
より上記ホトマスクをそれぞれ形成する例を説明する。
2. Description of Second Invention Next, an example of forming a Rim-type photomask for a phase shift method using the pattern forming method of the first invention will be described. This corresponds to, for example, the first to seventh aspects of the first invention.
It can be formed by any method of the embodiment. Here, an example in which the photomask is formed by the method of the second embodiment and the method of the fifth embodiment of the first invention will be described.

【0058】2−1.第二発明の第1実施例 先ず、Rim型のホトマスクを第一発明の第2実施例の
方法(エスペイサー100を用いた方法)により形成す
る例を説明する。ただし、ここでは、ホールパターン用
のホトマスク(図10(B)の平面図及び断面図参照)
を形成する例を説明する。図8〜図10はその説明に供
する工程図である。ただし、いずれの図も位相シフタの
エッジ部分が形成される領域のみに着目して示してあ
る。
2-1. First Embodiment of the Second Invention First, an example in which a Rim-type photomask is formed by the method of the second embodiment of the first invention (a method using the spacer 100) will be described. However, here, a photomask for a hole pattern (see a plan view and a cross-sectional view in FIG. 10B).
An example of forming is described. 8 to 10 are process diagrams for the explanation. However, in each of the figures, only the region where the edge portion of the phase shifter is formed is shown.

【0059】先ず、ホトマスク形成用基板としての例え
ば石英ガラス基板41上に導電性膜43、位相シフタ形
成材としてのSOG膜45、遮光パターン形成用薄膜と
してのクロム膜47をこの順に具えるブランクス49を
用意する。なお、導電性膜43は電子線描画時のレジス
トでのチャージアップ防止のためのものである。次に、
このブランクス49のクロム膜47上に第1のパターン
形成材としてこの場合CMS−EXと称される電子線レ
ジスト(東ソ製)の層51を形成する(図8(A))。
First, a blank 49 having a conductive film 43, an SOG film 45 as a phase shifter forming material, and a chromium film 47 as a light shielding pattern forming thin film on a quartz glass substrate 41 as a photomask forming substrate in this order. Prepare The conductive film 43 is for preventing charge-up in the resist during electron beam drawing. next,
On the chromium film 47 of the blanks 49, a layer 51 of an electron beam resist (manufactured by Toso) called CMS-EX in this case is formed as a first pattern forming material (FIG. 8A).

【0060】次に、この電子線レジストの層51に電子
線によりパターンを描画した後このレジスト層を現像し
て遮光パターン形成用マスクとしての第1のパターン5
1bであって未だこの発明で言う一方の因子を含んでい
ない第1のパターン51b(以下、「予備パターン51
bという。)を得る(図8(B))。なお、この実施例
では一辺が3μm(3μm□)の穴部51aを有する予
備パターン51bを形成している。
Next, after a pattern is drawn on the electron beam resist layer 51 by an electron beam, the resist layer is developed to form a first pattern 5 as a light shielding pattern forming mask.
The first pattern 51b (hereinafter referred to as the “preliminary pattern 51”) which is 1b and does not yet include one of the factors referred to in the present invention.
It is called b. ) Is obtained (FIG. 8B). In this embodiment, a preliminary pattern 51b having a hole 51a having a side of 3 μm (3 μm square) is formed.

【0061】次に、この予備パターン51bをマスクと
して遮光パターン形成用薄膜47を選択的に除去し遮光
パターン(遮光部)47aを形成する(図8(C))。
Next, using the preliminary pattern 51b as a mask, the light shielding pattern forming thin film 47 is selectively removed to form a light shielding pattern (light shielding portion) 47a (FIG. 8C).

【0062】次に、この試料上にエスペイサー100の
層23をスピンコート法により形成する。次に、この試
料を110℃の温度で2分間加熱する。エスペイサー1
00中の酸はこの加熱処理において予備パターン51b
中に拡散するので、予備パターン51bは一方の因子で
ある酸を含む第1のパターン51xになる(図9
(A))。なお、不要となったエスペイサー100の層
23を水により除去する。
Next, a layer 23 of the spacer 100 is formed on the sample by spin coating. Next, the sample is heated at a temperature of 110 ° C. for 2 minutes. Espercer 1
In this heat treatment, the acid in
Since the preliminary pattern 51b is diffused inward, the preliminary pattern 51b becomes the first pattern 51x containing an acid which is one factor (FIG. 9).
(A)). The unnecessary layer 23 of the spacer 100 is removed with water.

【0063】次に、この試料上に第1のパターン51x
を覆うように、SAL−601の層17を形成する(図
9(B))。
Next, a first pattern 51x is formed on the sample.
The layer 17 of SAL-601 is formed so as to cover (FIG. 9B).

【0064】次に、SAL−601の層17の形成の済
んだ試料を110℃の温度で5分間熱処理する。第1の
パターン51x中の酸13aはこの熱処理においてSA
L−601の層17中にこの熱処理条件に応じた距離拡
散する。このため、SAL−601の層17の酸13a
が及んだ部分は架橋するのでこの部分はSAL−601
の現像液(溶解液)に不溶性を示す変性層19に変換さ
れる(図9(C))。
Next, the sample on which the SAL-601 layer 17 has been formed is heat-treated at 110 ° C. for 5 minutes. The acid 13a in the first pattern 51x is formed by SA in this heat treatment.
The distance is diffused into the layer 17 of L-601 according to the heat treatment condition. Therefore, the acid 13a of the layer 17 of SAL-601
Is cross-linked, so this part is SAL-601
Is converted into a denatured layer 19 which is insoluble in the developing solution (dissolved solution) (FIG. 9C).

【0065】次に、変性層19が形成されたSAL−6
01の層17の変性層19以外の部分をSAL−601
の現像液により溶解して、第1のパターン51x及び変
性層19で構成される所望のパターン(位相シフタ形成
用マスクパターン)53を得る(図9(D))。なお、
このパターン53の穴部は一辺が2.2μm(2.2μ
m□)になっていることがわかった。
Next, SAL-6 on which the modified layer 19 is formed
01 other than the modified layer 19 is SAL-601.
To obtain a desired pattern (a phase shifter forming mask pattern) 53 composed of the first pattern 51x and the modified layer 19 (FIG. 9D). In addition,
The side of the hole of the pattern 53 is 2.2 μm (2.2 μm).
m □).

【0066】次に、このパターン53をマスクとして位
相シフタ形成材45であるSOG膜をドライエッチング
法により選択的に除去し位相シフタ45aを得る(図1
0(A))。なお、このエッチングを実施する前の試料
を観察したところSOG膜上にSAL−601がわずか
に残存していた。これはエスペイサー100の処理にお
いてエスペイサー100中の酸がSOG膜に残存しこれ
がSAL−601に作用してSOG膜上に薄い変性層を
形成したためと考えられる。しかしこれは僅かであるた
めSOG膜のパターニングは問題なく行うことができ
た。
Next, using the pattern 53 as a mask, the SOG film as the phase shifter forming material 45 is selectively removed by dry etching to obtain a phase shifter 45a (FIG. 1).
0 (A)). In addition, when the sample before performing this etching was observed, SAL-601 was slightly left on the SOG film. This is probably because the acid in the spacer 100 remained in the SOG film during the processing of the spacer 100 and acted on the SAL-601 to form a thin modified layer on the SOG film. However, since this was slight, patterning of the SOG film could be performed without any problem.

【0067】次に、パターン53を除去する。これによ
り、Rim型のホトマスクであってホールパターン形成
用のホトマスク55が得られる(図10(B))。
Next, the pattern 53 is removed. Thus, a Rim-type photomask 55 for forming a hole pattern is obtained (FIG. 10B).

【0068】この実施例の説明から明らかなように、こ
の第二発明の位相シフト法用ホトマスクの形成方法によ
れば、Rim型ホトマスクの遮光パターン及び位相シフ
タをセルフアライン的に形成できることがわかる。
As is clear from the description of this embodiment, according to the method for forming the phase shift photomask of the second invention, the light-shielding pattern and the phase shifter of the Rim-type photomask can be formed in a self-aligned manner.

【0069】また、上記実施例のホトマスク形成方法
を、図11に示したような、位相シフタ形成材をホトマ
スク形成用基板41そのものとしこの基板41の厚さを
一部違えて基板の一部を位相シフタ45aとし、かつ、
該基板41上の所定部分に遮光部47aを具える型のR
im型のホトマスク57を形成する場合に適用した場合
も、所望のホトマスク57が得られることがわかった。
そしてこの場合は、ホトマスク形成用基板41にはエス
ペイサー100から酸は導入されなかったためか、基板
41上にSAL−601が残るようなことはなかった。
Further, the photomask forming method of the above-described embodiment is modified such that the phase shifter forming material is the photomask forming substrate 41 itself as shown in FIG. A phase shifter 45a, and
R of a type having a light shielding portion 47a at a predetermined portion on the substrate 41
It has been found that a desired photomask 57 can be obtained also when applied to the case of forming an im-type photomask 57.
In this case, SAL-601 did not remain on the photomask-forming substrate 41 probably because no acid was introduced from the spacer 100 into the substrate 41.

【0070】なお、上述の実施例では予備パターン51
bをマスクとしてクロム膜47をエッチングし、その後
にこの予備パターン51bにエスペイサー100を用い
て酸を導入していたが、場合によっては、クロム膜47
をエッチングする前に予備パターン51bにエスペイサ
ー100を用いて酸を導入し第1のパターン51xを得
この第1のパターン51xをマスクとしてクロム膜47
をエッチングしても良い。
In the above embodiment, the preliminary pattern 51
b is used as a mask to etch the chromium film 47, and then an acid is introduced into the preliminary pattern 51b using the spacer 100.
Before etching the first pattern 51b, an acid is introduced into the preliminary pattern 51b using the spacer 100 to obtain a first pattern 51x, and the chromium film 47 is formed using the first pattern 51x as a mask.
May be etched.

【0071】2−2.第二発明の第2実施例 次に、Rim型のホトマスクを第一発明の第5実施例の
方法(第1及び第2のパターン形成材共に化学増幅型の
レジストを用いる方法)により形成する例を説明する。
この説明を図12及び図13を参照して行う。
2-2. Second Embodiment of the Second Invention Next, an example in which a Rim-type photomask is formed by the method of the fifth embodiment of the first invention (a method of using a chemically amplified resist for both the first and second pattern forming materials). Will be described.
This description will be made with reference to FIGS.

【0072】先ず、石英ガラス基板41上に導電性膜4
3、位相シフタ形成材としてのSOG膜45、遮光パタ
ーン形成用薄膜としてのクロム膜47をこの順に具える
ブランクス49を用意する。そして、このブランクス4
9のクロム膜47上に第1のパターン形成材としてSA
L−601の層61形成する(図12(A))。次に、
この層61に電子線で描画をし、その後この層61を現
像して、遮光パターン形成用マスクとしての第1のパタ
ーン61bを得る(図12(B))。この第1のパター
ン61bは化学増幅型レジストで構成されているので酸
発生剤を含んだ状態のものである。なお、この実施例で
は第1のパターン61bは一辺が3μm(3μm□)の
穴部61aを有したものとしている。次に、この第1の
パターン61bをマスクとして遮光パターン形成用薄膜
47を選択的に除去し遮光パターン47aを形成する。
次に、この試料を180℃の温度で5分間加熱する。こ
の熱処理によりSAL−601のパターン中に酸13a
が十分発生するので酸を含む第1のパターン61xが得
られる(図12(C))。次にこの試料上に再びSAL
−601の層63を形成する(図13(A))。そして
この試料を120℃の温度で10分間加熱する。第1の
パターン61x中の酸はこの熱処理においてSAL−6
01の層63側に拡散するのでSAL−601の層63
の、酸が拡散した領域は、変性層19になる(図13
(B))。次に、このSAL−601の層63を現像液
により除去する。これにより、第1のパターン61x及
び変性層19で構成される所望のパターン65が得られ
る(図13(C))。
First, a conductive film 4 is formed on a quartz glass substrate 41.
3. A blank 49 having an SOG film 45 as a phase shifter forming material and a chromium film 47 as a light shielding pattern forming thin film in this order is prepared. And this blanks 4
9 on the chromium film 47 of No. 9 as a first pattern forming material.
The layer 61 of L-601 is formed (FIG. 12A). next,
An image is drawn on this layer 61 with an electron beam, and then this layer 61 is developed to obtain a first pattern 61b as a light-shielding pattern forming mask (FIG. 12B). Since the first pattern 61b is made of a chemically amplified resist, it contains an acid generator. In this embodiment, the first pattern 61b has a hole 61a having a side of 3 μm (3 μm square). Next, using the first pattern 61b as a mask, the light-shielding pattern forming thin film 47 is selectively removed to form a light-shielding pattern 47a.
Next, this sample is heated at a temperature of 180 ° C. for 5 minutes. This heat treatment allows the acid 13a to be present in the SAL-601 pattern.
Are sufficiently generated, so that a first pattern 61x containing an acid is obtained (FIG. 12C). Next, SAL is put on this sample again.
A layer 63 of -601 is formed (FIG. 13A). Then, the sample is heated at a temperature of 120 ° C. for 10 minutes. The acid in the first pattern 61x is SAL-6 in this heat treatment.
01 is diffused to the layer 63 side of the SAL-601.
The region where the acid is diffused becomes the denatured layer 19 (FIG. 13).
(B)). Next, the layer 63 of SAL-601 is removed with a developer. Thus, a desired pattern 65 composed of the first pattern 61x and the modified layer 19 is obtained (FIG. 13C).

【0073】その後は、このパターン65をマスクとし
て位相シフタ形成材としてのSOG膜45を選択的に除
去して位相シフタ45aを得、さらに、パターン65を
除去することで所望のホトマスクが得られる。
Thereafter, using the pattern 65 as a mask, the SOG film 45 as a phase shifter forming material is selectively removed to obtain a phase shifter 45a, and further, by removing the pattern 65, a desired photomask is obtained.

【0074】なお、この第2実施例の方法も図11を用
いて説明したホトマスクの形成に適用できる。また、こ
の第2実施例では、図12(B)及び(C)を用い説明
したように、パターン61bをマスクとしてクロム膜4
7をエッチングした後にこの試料に熱処理をして酸を十
分に発生させてパターン61xを得ていた。しかし、場
合によっては、クロム膜47をエッチングする前に試料
に熱処理をしパターン61bに酸を発生させパターン6
1xを得、その後クロム膜をエッチングするようにして
も良い。さらには、パターン61bはそもそも化学増幅
型レジストであるので、パターン61b上に第2のパタ
ーン形成材としてのSAL−601の塗布前に特に熱処
理をしなくても良い場合もあり得る。
The method of the second embodiment can be applied to the formation of the photomask described with reference to FIG. In the second embodiment, as described with reference to FIGS. 12B and 12C, the chromium film 4 is formed using the pattern 61b as a mask.
After etching No. 7, this sample was subjected to a heat treatment to sufficiently generate an acid to obtain a pattern 61x. However, in some cases, before etching the chromium film 47, the sample is subjected to a heat treatment to generate an acid in the
1x may be obtained and then the chromium film may be etched. Further, since the pattern 61b is a chemically amplified resist in the first place, it may not be necessary to perform a heat treatment before applying the SAL-601 as the second pattern forming material on the pattern 61b.

【0075】3.第三発明の説明 次に、第一発明のパターン形成方法を利用して、位相シ
フト法用のホトマスクであって多段型のものを形成する
例を説明する。この多段型のものも、第二発明の場合と
同様に、第一発明の例えば第1〜第7実施例のいずれの
方法でも形成できる。ここでは、第一発明の第2実施例
の方法、第5実施例の方法それぞれにより上記ホトマス
クをそれぞれ形成する例を説明する。なお、多段型の位
相シフト法用ホトマスクとは、位相シフタのエッジ部に
段階的に厚さの異なる部分を設けたものである。多段型
でない場合で位相シフタのエッジがホトマスクの光透過
領域上にある場合にエッジラインでは光強度が著しく減
少しこれによりレジストにエッジラインが転写されてし
まうが、多段型ではこの問題を回避できる。
3. Description of Third Invention Next, an example of forming a multi-stage photomask for a phase shift method using the pattern forming method of the first invention will be described. This multi-stage type can also be formed by the method of any of the first to seventh embodiments of the first invention as in the case of the second invention. Here, an example in which the photomask is formed by the method of the second embodiment and the method of the fifth embodiment of the first invention will be described. The multi-stage photomask for the phase shift method is such that a portion having a different thickness is provided stepwise at the edge of the phase shifter. When the edge of the phase shifter is on the light transmitting region of the photomask without the multi-stage type, the light intensity is significantly reduced at the edge line and the edge line is transferred to the resist, but the multi-stage type can avoid this problem. .

【0076】3−1.第三発明の第1実施例 先ず、多段型のホトマスクを第一発明の第2実施例の方
法(エスペイサー100を用いた方法)により形成する
例を説明する。図14〜図16はその説明に供する工程
図である。ただし、いずれの図も位相シフタのエッジ部
分が形成される領域のみに着目して示してある。
3-1. First Embodiment of the Third Invention First, an example in which a multi-stage photomask is formed by the method of the second embodiment of the first invention (a method using the spacer 100) will be described. 14 to 16 are process diagrams provided for the description. However, in each of the figures, only the region where the edge portion of the phase shifter is formed is shown.

【0077】先ず、ホトマスク形成用基板としての例え
ば石英ガラス基板41上に導電性膜43、位相シフタ形
成材としてのSOG膜45をこの順に具えるブランクス
49を用意する。そして、このブランクス49のクロム
膜47上に第1のパターン形成材としてこの場合CMS
−EXと称される電子線レジスト(東ソ製)から成り、
位相シフタの第1の厚さの部分を得るための第1のパタ
ーン71であって未だこの発明で言う一方の因子を含ん
でいない第1のパターン71(以下、「予備パターン7
1という。)を得る(図14(A))。なお、この実施
例では予備パターン71は幅が1μmのラインパターン
としている。
First, a blank 49 having a conductive film 43 and a SOG film 45 as a phase shifter forming material in this order on a quartz glass substrate 41 as a photomask forming substrate is prepared. In this case, CMS is used as a first pattern forming material on the chromium film 47 of the blanks 49.
-An electron beam resist called EX (manufactured by Toso)
A first pattern 71 for obtaining a portion of the phase shifter having a first thickness, which does not include one factor yet referred to in the present invention (hereinafter referred to as “preliminary pattern 7”).
One. ) Is obtained (FIG. 14A). In this embodiment, the preliminary pattern 71 is a line pattern having a width of 1 μm.

【0078】次に、この予備パターン71をマスクとし
て位相シフタ形成材であるSOG膜45を所定の厚さd
1 だけ公知の好適な方法により除去する。これにより位
相シフタの第1の厚さt1 の部分45aを得る(図14
(B))。
Next, using the preliminary pattern 71 as a mask, the SOG film 45 as a phase shifter forming material is formed to a predetermined thickness d.
One is removed by a known suitable method. This gives a first thickness t 1 part 45a of the phase shifter (FIG. 14
(B)).

【0079】次に、この試料上にエスペイサー100の
層23をスピンコート法により形成する(図14
(C))。次に、この試料を110℃の温度で3分間加
熱する。エスペイサー100中の酸13aはこの加熱処
理において予備パターン71中に拡散するので、予備パ
ターン71は一方の因子である酸を含む第1のパターン
71xになる(図15(A)))。なお、不要となった
エスペイサー100の層23を水により除去する。
Next, a layer 23 of the spacer 100 is formed on this sample by spin coating (FIG. 14).
(C)). Next, the sample is heated at a temperature of 110 ° C. for 3 minutes. Since the acid 13a in the spacer 100 diffuses into the preliminary pattern 71 in this heat treatment, the preliminary pattern 71 becomes a first pattern 71x containing an acid which is one of the factors (FIG. 15A). The unnecessary layer 23 of the spacer 100 is removed with water.

【0080】次に、この試料上に第1のパターン71x
を覆うように、SAL−601の層17を形成する。次
に、SAL−601の層17の形成の済んだ試料を12
0℃の温度で10分間熱処理する。第1のパターン71
x中の酸13aはこの熱処理においてSAL−601の
層17中にこの熱処理条件に応じた距離拡散する。この
ため、SAL−601の層17の酸13aが及んだ部分
は架橋するのでこの部分はSAL−601の現像液(溶
解液)に不溶性を示す変性層19に変換される(図15
(B))。
Next, a first pattern 71x is placed on this sample.
Is formed to cover the SAL-601. Next, the sample on which the layer 17 of SAL-601 was formed was
Heat-treat at a temperature of 0 ° C. for 10 minutes. First pattern 71
In this heat treatment, the acid 13a in x diffuses into the SAL-601 layer 17 by a distance according to the heat treatment conditions. As a result, the portion of the layer 17 of the SAL-601 that is exposed to the acid 13a is crosslinked, and this portion is converted into a modified layer 19 that is insoluble in a developing solution (solution) of the SAL-601 (FIG. 15).
(B)).

【0081】次に、変性層19が形成されたSAL−6
01の層17の変性層19以外の部分をSAL−601
の現像液により溶解して、第1のパターン71x及び変
性層19で構成され位相シフタの第2の厚さの部分を得
るための第2のパターン73を得る(図15(C))。
Next, SAL-6 on which the modified layer 19 is formed
01 other than the modified layer 19 is SAL-601.
To obtain a second pattern 73 composed of the first pattern 71x and the denatured layer 19 for obtaining the second thickness portion of the phase shifter (FIG. 15C).

【0082】次に、このパターン73をマスクとして位
相シフタ形成材45であるSOG膜を再度選択的に除去
し位相シフタの第2の厚さt2 の部分45bを得る(図
16(A))。なお、この場合は導電膜43が露出する
までSOG膜の不要部分を除去している。これによりエ
ッジ部に厚さ t1 及びt2 の段階的な厚さの異なる部
分を有する位相シフタ45xが得られる。ここで、厚さ
1 、t2 をそれぞれどの程度にするかは設計に応じ任
意とできるが、この場合は厚さt2 部分で露光光に例え
ば90度の位相差を与えることができ、厚さt1 部分で
露光光に例えば180度の位相差を与えることができる
厚さにそれぞれするのが良い。
Next, obtain a second thickness t 2 parts 45b of the pattern 73 and the phase shifter forming material 45 a is SOG film again selectively removed as a mask a phase shifter (FIG. 16 (A)) . In this case, unnecessary portions of the SOG film are removed until the conductive film 43 is exposed. Thus the phase shifter 45x with different portions of stepwise thickness of thicknesses t 1 and t 2 in the edge portion is obtained. Here, the thicknesses t 1 and t 2 can be arbitrarily determined depending on the design. In this case, a phase difference of, for example, 90 degrees can be given to the exposure light in the thickness t 2 portion. It is preferable that each of the thicknesses t 1 is such that the exposure light can be given a phase difference of 180 degrees, for example.

【0083】次に、第2のパターン73を除去する。こ
れにより多段型の位相シフト法用ホトマスク75が得ら
れる。
Next, the second pattern 73 is removed. As a result, a multi-stage phase shift photomask 75 is obtained.

【0084】この実施例の説明から明らかなように、こ
の第三発明の位相シフト法用ホトマスクの形成方法によ
れば、多段型ホトマスクの位相シフタの厚みが異なる部
分をセルフアライン的に形成できることがわかる。
As is clear from the description of this embodiment, according to the method for forming a photomask for a phase shift method of the third invention, it is possible to form, in a self-aligned manner, portions having different thicknesses of phase shifters of a multistage photomask. Understand.

【0085】なお、上述の実施例では予備パターン71
をマスクとして位相シフタ形成材の第1の厚みとなる部
分以外をエッチングし、その後にこの予備パターン71
にエスペイサー100を用いて酸を導入していたが、場
合によっては、位相シフタ形成材をエッチングする前に
予備パターン71にエスペイサー100を用いて酸を導
入し第1のパターン71xを得この第1のパターン71
xをマスクとして位相シフタ形成材をエッチングしても
良い。
In the above embodiment, the preliminary pattern 71
Is used as a mask to etch portions other than the first thickness portion of the phase shifter forming material.
The acid was introduced into the preliminary pattern 71 using the spacer 100 before the phase shifter forming material was etched in some cases, and the first pattern 71x was obtained. Pattern 71
The phase shifter forming material may be etched using x as a mask.

【0086】また、シフタのエッジ部に厚さの異なる部
分をさらに形成したい場合は、第2のパターン形成後の
SOG膜のエッチングを途中で止め、その後第2のパタ
ーンを除去し、再び、第1のパターンを形成する工程か
ら第三発明を繰り返せば良い。
When it is desired to further form a portion having a different thickness at the edge of the shifter, the etching of the SOG film after the formation of the second pattern is stopped halfway, and then the second pattern is removed. The third invention may be repeated from the step of forming the first pattern.

【0087】また、この第三発明の場合も、これを、位
相シフタタ形成材が石英ガラス基板41自体の場合の多
段型ホトマスク形成に適用できる。
Also, in the case of the third invention, it can be applied to the formation of a multi-stage photomask in the case where the phase shifter forming material is the quartz glass substrate 41 itself.

【0088】3−2.第三発明の第2実施例 次に、多段型のホトマスクを第一発明の第5実施例の方
法(第1及び第2のパターン形成材共に化学増幅型のレ
ジストを用いる方法)により形成する例を説明する。こ
の説明を図17及び図18を参照して行う。
3-2. Second Embodiment of Third Invention Next, an example in which a multi-step photomask is formed by the method of the fifth embodiment of the first invention (a method of using a chemically amplified resist for both the first and second pattern forming materials). Will be described. This description will be made with reference to FIGS.

【0089】先ず、石英ガラス基板41上に導電性膜4
3、位相シフタ形成材としてのSOG膜45をこの順に
具えるブランクス49を用意する。そして、このブラン
クス49の位相シフタ形成材であるSOG膜45上にS
AL−601を用い位相シフタの第1の厚さの部分を得
るためのマスクとして第1のパターン77を形成する
(図17(A))。
First, a conductive film 4 is formed on a quartz glass substrate 41.
3. A blank 49 having an SOG film 45 as a phase shifter forming material in this order is prepared. Then, S is formed on the SOG film 45 which is the phase shifter forming material of the blanks 49.
Using AL-601, a first pattern 77 is formed as a mask for obtaining a portion of the phase shifter having the first thickness (FIG. 17A).

【0090】次に、このマスク77をマスクとして位相
シフタ形成材であるSOG膜45を所定の厚さd1 だけ
公知の好適な方法により除去する。これにより位相シフ
タの第1の厚さt1 の部分45aを得る(図17
(B))。この第1のパターン77は化学増幅型レジス
トで構成されているので酸発生剤を含んだ状態のもので
ある。
Next, using the mask 77 as a mask, the SOG film 45 as a phase shifter forming material is removed by a known thickness by a predetermined thickness d 1 . This gives a first thickness t 1 part 45a of the phase shifter (FIG. 17
(B)). Since the first pattern 77 is made of a chemically amplified resist, it contains an acid generator.

【0091】次に、この試料を180℃の温度で3分間
加熱する。この熱処理によりSAL−601のパターン
77中に酸13aが十分発生するので酸を含む第1のパ
ターン77xが得られる(図17(C))。次にこの試
料上に再びSAL−601の層79を形成する(図18
(A))。そしてこの試料を120℃の温度で10分間
加熱する。第1のパターン77x中の酸はこの熱処理に
おいてSAL−601の層79側に拡散するのでSAL
−601の層79の、酸が拡散した領域は、変性層19
になる(図18(B))。次に、このSAL−601の
層79を現像液により除去する。これにより、第1のパ
ターン77x及び変性層19で構成され位相シフタの第
2の厚さの部分を得るための第2のパターン81を得る
(図18(C))。
Next, this sample is heated at a temperature of 180 ° C. for 3 minutes. By this heat treatment, the acid 13a is sufficiently generated in the pattern 77 of the SAL-601, so that a first pattern 77x containing an acid is obtained (FIG. 17C). Next, a layer 79 of SAL-601 is formed again on this sample.
(A)). Then, the sample is heated at a temperature of 120 ° C. for 10 minutes. Since the acid in the first pattern 77x diffuses to the layer 79 side of SAL-601 in this heat treatment, SAL
The region where the acid was diffused in the layer 79 of -601 is the modified layer 19
(FIG. 18B). Next, the layer 79 of SAL-601 is removed with a developer. As a result, a second pattern 81 composed of the first pattern 77x and the modified layer 19 for obtaining the second thickness portion of the phase shifter is obtained (FIG. 18C).

【0092】その後は、このパターン81をマスクとし
て位相シフタ形成材としてのSOG膜45を選択的に除
去して位相シフタの第2の厚さの部分45bを得る。
Thereafter, using this pattern 81 as a mask, the SOG film 45 as a phase shifter forming material is selectively removed to obtain a second thickness portion 45b of the phase shifter.

【0093】なお、この第三発明の第2実施例では、図
17(B)及び(C)を用い説明したように、パターン
77をマスクとしてシフタ形成材45をエッチングした
後にこの試料に熱処理をして酸を十分に発生させてパタ
ーン77xを得ていた。しかし、場合によっては、シフ
タ形成材45をエッチングする前に試料に熱処理をしパ
ターン77に酸を発生させパターン77xを得、その後
シフタ形成材45をエッチングするようにしても良い。
さらには、パターン77はそもそも化学増幅型レジスト
であるので、パターン77上に第2のパターン形成材と
してのSAL−601の塗布前に特に熱処理をしなくて
も良い場合もあり得る。
In the second embodiment of the third invention, as described with reference to FIGS. 17B and 17C, the sample is subjected to a heat treatment after etching the shifter forming material 45 using the pattern 77 as a mask. Then, the acid was sufficiently generated to obtain a pattern 77x. However, in some cases, before etching the shifter forming material 45, the sample may be heat-treated to generate an acid in the pattern 77 to obtain the pattern 77x, and then the shifter forming material 45 may be etched.
Furthermore, since the pattern 77 is a chemically amplified resist in the first place, it may not be necessary to perform a heat treatment before applying the SAL-601 as the second pattern forming material on the pattern 77.

【0094】[0094]

【発明の効果】上述した説明から明らかなようにこの出
願の第一発明のパターン形成方法によれば、所定の因子
を含む第1のパターンとこれを覆うように形成され所定
の因子を含む第2のパターン形成材の層との各因子の相
互作用を利用して第1のパターンの周囲にこの第1のパ
ターンを太らせるための新たな層としての変性層を形成
できる。これらの因子の組み合わせは種々考えられるの
で、一度形成したレジストパターンを太らせることをよ
り汎用性良く行える。さらに、この変性層は、第1のパ
ターンに対しセルフアライン的に形成できる。従って、
例えば第1のパターンを従来の露光装置の限界レベルの
微細なパターンとしておきこの第1のパターンにこの発
明を適用してこの第1のパターンを太らせると従来の露
光装置の解像限界より微細なパターンを従来技術を用い
汎用性良く形成できる。
As is apparent from the above description, according to the pattern forming method of the first invention of the present application, the first pattern including a predetermined factor and the first pattern formed so as to cover the first pattern and including the predetermined factor. A modified layer as a new layer for thickening the first pattern can be formed around the first pattern by utilizing the interaction of each factor with the layer of the second pattern forming material. Since various combinations of these factors are conceivable, thickening the resist pattern once formed can be performed with more versatility. Further, this modified layer can be formed in a self-aligned manner with respect to the first pattern. Therefore,
For example, if the first pattern is set as a fine pattern of the limit level of the conventional exposure apparatus and the present invention is applied to the first pattern to make the first pattern thicker, the first pattern becomes finer than the resolution limit of the conventional exposure apparatus. A simple pattern can be formed with good versatility using a conventional technique.

【0095】また、変性層を形成するための因子として
の、酸、酸発生剤、塩基、または、ミキシング層形成因
子は、熱により制御し易い因子であるので、変性層の形
成を簡易に行え、しかも、変性層の膜厚制御を実用的な
ものとできる。
The acid, acid generator, base, or mixing layer forming factor, which is a factor for forming the modified layer, is a factor that can be easily controlled by heat, so that the modified layer can be easily formed. In addition, the thickness control of the modified layer can be made practical.

【0096】また、この出願の第二発明の位相シフト法
用ホトマスクの形成方法によれば、Rim型のものを簡
易にかつ上記第一発明の効果をもって形成でき、また、
この出願の第三発明の位相シフト法用ホトマスクの形成
方法によれば、多段型のものを簡易にかつ上記第一発明
の効果をもって形成できる。
According to the method of forming a photomask for a phase shift method of the second invention of this application, a Rim-type photomask can be formed easily and with the effects of the first invention.
According to the method of forming a photomask for a phase shift method according to the third invention of this application, a multi-stage photomask can be formed easily and with the effects of the first invention.

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

【図1】第一発明の第1実施例の説明に供する工程図で
ある。
FIG. 1 is a process chart for explaining a first embodiment of the first invention.

【図2】第一発明の第1実施例の説明に供する図1に続
く工程図である。
FIG. 2 is a process drawing following FIG. 1 for explaining the first embodiment of the first invention.

【図3】第一発明の第2実施例の要部説明に供する工程
図である。
FIG. 3 is a process chart for explaining a main part of a second embodiment of the first invention.

【図4】第一発明の第3実施例の要部説明に供する工程
図である。第二発明の実施例の説明に供する要部斜視図
である。
FIG. 4 is a process chart for explaining a main part of a third embodiment of the first invention. It is a principal part perspective view with which description of Example of 2nd invention is provided.

【図5】第一発明の第6実施例の説明に供する工程図で
ある。
FIG. 5 is a process chart for explaining a sixth embodiment of the first invention.

【図6】第一発明の第8実施例の説明に供する工程図で
ある。
FIG. 6 is a process chart for explaining an eighth embodiment of the first invention.

【図7】第一発明の第8実施例の説明に供する図6に続
く工程図である。
FIG. 7 is a process drawing following FIG. 6 for describing an eighth embodiment of the first invention.

【図8】第二発明の第1実施例の説明に供する工程図で
ある。
FIG. 8 is a process chart for explaining the first embodiment of the second invention.

【図9】第二発明の第1実施例の説明に供する図8に続
く工程図である。
FIG. 9 is a process drawing following FIG. 8 for explaining the first embodiment of the second invention.

【図10】第二発明の第1実施例の説明に供する図9に
続く工程図である。
FIG. 10 is a process drawing following FIG. 9 for explaining the first embodiment of the second invention;

【図11】Rim型ホトマスクの他の例の説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of another example of the Rim photomask.

【図12】第二発明の第2実施例の説明に供する工程図
である。
FIG. 12 is a process chart for explaining a second embodiment of the second invention.

【図13】第二発明の第2実施例の説明に供する図12
に続く工程図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining a second embodiment of the second invention;
FIG.

【図14】第三発明の第1実施例の説明に供する工程図
である。
FIG. 14 is a process chart for explaining the first embodiment of the third invention.

【図15】第三発明の第1実施例の説明に供する図14
に続く工程図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the first embodiment of the third invention;
FIG.

【図16】第三発明の第1実施例の説明に供する図15
に続く工程図である。
FIG. 16 is a view for explaining the first embodiment of the third invention.
FIG.

【図17】第三発明の第2実施例の説明に供する工程図
である。
FIG. 17 is a process chart for explaining a second embodiment of the third invention.

【図18】第三発明の第2実施例の説明に供する図17
続く工程図である。
FIG. 18 is provided for describing a second embodiment of the third invention.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:前面基板 13:一方の因
子(例えば酸発生剤) 13a:一方の因子(例えば酸) 15:第1のパ
ターン形成材 17:所定の第2のパターン形成材の層 19:変性層 21:所望のパ
ターン 25:一方の因子(例えばアルカリ) 31:変性層
(ミキシング部)
11: Front substrate 13: One factor (for example, acid generator) 13a: One factor (for example, acid) 15: First pattern forming material 17: Layer of predetermined second pattern forming material 19: Modified layer 21: Desired pattern 25: One factor (for example, alkali) 31: Modified layer (mixing portion)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−241348(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/00 - 1/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-241348 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 1/00-1/16

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下地上に所望のパターンを形成するに当
たり、 前記下地上に、前記所望のパターンに対し所定関係の形
状の、塩基を含む第1のレジストパターンを、形成する
工程と、 前記第1のレジストパターンの形成が済んだ前記下地上
に、該第1のレジストパターンを覆うように、前記塩基
の作用により溶解液に対し不溶化される第2のレジスト
パターン形成材の層を、形成する工程と、 少なくとも前記第2のレジストパターン形成材の層の、
前記第1のレジストパターンとの界面から所定厚さ部分
までを、前記塩基の作用により、前記第2のレジストパ
ターン形成材の溶解液に対し不溶性を示す変性層に変換
する工程と、 前記変性層が形成された第2のレジストパターン形成材
の層の変性層以外の部分を前記溶解液により溶解して、
所望のパターンとしての、前記第1のレジストパターン
及び前記変性層から成るパターンを得る工程とを含むこ
とを特徴とするパターン形成方法。
A step of forming a first resist pattern including a base in a predetermined relationship with respect to the desired pattern on the base to form a desired pattern on an underlayer; A layer of a second resist pattern forming material which is insolubilized in a solution by the action of the base is formed on the base on which the formation of the first resist pattern is completed so as to cover the first resist pattern. And at least a layer of the second resist pattern forming material,
Converting the portion from the interface with the first resist pattern to a predetermined thickness portion into a modified layer insoluble in a solution of the second resist pattern forming material by the action of the base; Is formed by dissolving a portion of the layer of the second resist pattern forming material other than the denatured layer with the dissolving solution,
Obtaining a pattern comprising the first resist pattern and the denatured layer as a desired pattern.
【請求項2】 下地上に所望のパターンを形成するに当
たり、 前記下地上に、前記所望のパターンに対し所定関係の形
状の第1のレジストパターンを形成する工程と、 前記第1のレジストパターンに、酸、酸発生剤又は塩基
を含む群から選択される、第2のレジストパターン形成
材を溶解液に対し不溶化する因子を、導入する工程と、 前記第1のレジストパターンの形成が済んだ前記下地上
に、該第1のレジストパターンを覆うように、前記因子
により不溶化される第2のレジストパターン形成材の層
を、形成する工程と、 少なくとも前記第2のレジストパターン形成材の層の、
前記第1のレジストパターンとの界面から所定厚さ部分
までを、前記因子の作用により、前記第2のレジストパ
ターン形成材の溶解液に対し不溶性を示す変性層に変換
する工程と、 前記変性層が形成された第2のレジストパターン形成材
の層の変性層以外の部分を前記溶解液により溶解して、
所望のパターンとしての、前記第1のレジストパターン
及び前記変性層から成るパターンを得る工程とを含むこ
とを特徴とするパターン形成方法。
A step of forming a first resist pattern having a predetermined relationship with the desired pattern on the base when forming a desired pattern on an underlayer; Introducing a factor selected from the group including an acid, an acid generator or a base, for insolubilizing the second resist pattern forming material with respect to a solution, and the step of forming the first resist pattern. Forming a layer of a second resist pattern forming material insolubilized by the factor on the lower ground so as to cover the first resist pattern; and at least a layer of the second resist pattern forming material,
Converting a portion from the interface with the first resist pattern to a predetermined thickness portion into a modified layer insoluble in a solution of the second resist pattern forming material by the action of the factor; Is formed by dissolving a portion other than the modified layer of the layer of the second resist pattern forming material formed with
Obtaining a pattern comprising the first resist pattern and the denatured layer as a desired pattern.
【請求項3】 請求項2に記載のパターン形成方法にお
いて、 前記因子を酸又は酸発生剤とし、前記第2のレジストパ
ターン形成材を酸の作用により前記溶解液に不溶化する
材料としたことを特徴とするパターン形成方法。
3. The pattern forming method according to claim 2, wherein the factor is an acid or an acid generator, and the second resist pattern forming material is a material that is made insoluble in the solution by the action of an acid. Characteristic pattern formation method.
【請求項4】 請求項2に記載のパターン形成方法にお
いて、 前記因子を塩基とし、前記第2のレジストパターン形成
材を塩基の作用により前記溶解液に不溶化する材料とし
たことを特徴とするパターン形成方法。
4. The pattern forming method according to claim 2, wherein the factor is a base, and the second resist pattern forming material is a material insoluble in the dissolving solution by the action of the base. Forming method.
【請求項5】 請求項1又は2に記載のパターン形成方
法において、 前記変性層の形成は、前記第1のレジストパターン及び
第2のレジストパターン形成材の層の形成の終えた試料
に熱を加えることにより行い、該変性層の厚さを該熱の
印加条件によって制御することを特徴とするパターン形
成方法。
5. The pattern forming method according to claim 1, wherein the forming of the denatured layer includes applying heat to the sample on which the first resist pattern and the second resist pattern forming material have been formed. A pattern forming method, wherein the thickness of the denatured layer is controlled by applying the heat.
【請求項6】 透過領域の内側に透過領域を決定する遮
光パターンに沿って位相シフタを具える位相シフト法用
ホトマスクを形成する方法において、 位相シフタ形成用の位相シフタ形成材上に遮光パターン
形成用の薄膜を形成する工程と、 前記遮光パターン形成用の薄膜上に、遮光パターン形成
用マスクとしての第1のレジストパターンを、形成する
工程と、 前記第1のレジストパターンをマスクとして、前記遮光
パターン形成用の薄膜をパターニングして遮光パターン
を、得る工程と、 前記第1のレジストパターンに、酸、酸発生剤又は塩基
を含む群から選択される、第2のレジストパターン形成
材を溶解液に対し不溶化する因子を、導入する工程と、 前記遮光パターンの形成の済んだ試料上に、前記第1の
レジストパターンを覆うように、前記第2のレジストパ
ターン形成材の層を、形成する工程と、 少なくとも前記第2のレジストパターン形成材の層の、
前記第1のレジストパターンとの界面から所定厚さ部分
までを、前記因子を利用して、前記第2のレジストパタ
ーン形成材の溶解液に対し不溶性を示す変性層に変換す
る工程と、 前記変性層が形成された第2のレジストパターン形成材
の層の変性層以外の部分を前記溶解液により溶解し、前
記第1のレジストパターン及び前記変性層から成る位相
シフタ形成用マスクパターンを得る工程と、 前記位相シフタ形成用マスクパターンをマスクとして前
記位相シフタ形成材をパターニングして位相シフタを得
る工程とを含むことを特徴とする位相シフト法用ホトマ
スクの形成方法。
6. A method of forming a phase shift photomask having a phase shifter along a light-shielding pattern for determining a transmission area inside a transmission area, comprising: forming a light-shielding pattern on a phase shifter forming material for forming a phase shifter. Forming a first resist pattern as a light-shielding pattern forming mask on the light-shielding pattern forming thin film; and forming the light-shielding pattern using the first resist pattern as a mask. A step of patterning a thin film for forming a pattern to obtain a light-shielding pattern, and a dissolving solution of a second resist pattern forming material selected from a group containing an acid, an acid generator or a base in the first resist pattern Introducing a factor that insolubilizes the first resist pattern on the sample on which the light-shielding pattern has been formed. A layer of the second resist pattern forming material, a step of forming, in at least the second resist pattern forming material layer,
Converting from the interface with the first resist pattern to a predetermined thickness portion into a denatured layer that is insoluble in a solution of the second resist pattern forming material by using the factor; Dissolving a portion other than the modified layer of the layer of the second resist pattern forming material having the layer formed thereon with the solution to obtain a phase shifter forming mask pattern including the first resist pattern and the modified layer; Patterning the phase shifter forming material using the phase shifter forming mask pattern as a mask to obtain a phase shifter.
【請求項7】 位相シフタのエッジ部が露光光の位相の
シフト量を段階的とするために段階的に異なる厚さとさ
れている位相シフト法用ホトマスクを形成する方法にお
いて、 位相シフタ形成用の位相シフタ形成材上に、位相シフタ
の第1の厚さの部分を得るためのマスクとしての第1の
レジストパターンを、形成する工程と、 前記第1のレジストパターンをマスクとして前記位相シ
フタ形成材の該第1のレジストパターンから露出する部
分を第2の厚さとなるまでエッチングする工程と、 前記第1のレジストパターンに、酸、酸発生剤又は塩基
を含む群から選択される、第2のレジストパターン形成
材を溶解液に対し不溶化する因子を、導入する工程と、 エッチングの済んだ試料上に、前記第1のレジストパタ
ーンを覆うように、前記第2のレジストパターン形成材
の層を、形成する工程と、 少なくとも前記第2のレジストパターン形成材の層の、
前記第1のレジストパターンとの界面から所定厚さ部分
までを、前記因子を利用して、前記第2のレジストパタ
ーン形成材の溶解液に対し不溶性を示す変性層に変換す
る工程と、 前記変性層が形成された第2のレジストパターン形成材
の層の変性層以外の部分を前記溶解液により溶解し、前
記第1のレジストパターン及び前記変性層から成る第2
のレジストパターンを得る工程と、 前記第2のレジストパターンをマスクとして、前記位相
シフタ形成材を第3の厚さとなるまで若しくは裏面に至
るまでエッチングする工程とを含むことを特徴とする位
相シフト法用ホトマスクの形成方法。
7. A method for forming a phase shift photomask in which an edge portion of a phase shifter has a stepwise different thickness in order to make a phase shift amount of exposure light stepwise, comprising: Forming a first resist pattern as a mask for obtaining a portion of the phase shifter having a first thickness on the phase shifter forming material; and forming the phase shifter forming material using the first resist pattern as a mask. Etching a portion exposed from the first resist pattern to a second thickness; and a second resist selected from a group containing an acid, an acid generator or a base in the first resist pattern. A step of introducing a factor for insolubilizing the resist pattern forming material with respect to the dissolving solution; and forming the second resist pattern on the etched sample so as to cover the first resist pattern. A layer of resist pattern formation material, a step of forming, a layer of at least the second resist pattern forming material,
Converting from the interface with the first resist pattern to a predetermined thickness portion into a denatured layer that is insoluble in a solution of the second resist pattern forming material by using the factor; A portion other than the modified layer of the layer of the second resist pattern forming material on which the layer is formed is dissolved with the dissolving solution, and a second layer composed of the first resist pattern and the modified layer is formed.
A phase shift method comprising: a step of obtaining a resist pattern of step (a); and a step of etching the phase shifter forming material to a third thickness or to a rear surface using the second resist pattern as a mask. Of forming a photomask for use.
【請求項8】 請求項6または7に記載の位相シフト法
用ホトマスクの形成方法において、 前記位相シフタ形成材を、ホトマスク形成用基板また
は、ホトマスク形成用基板上に形成された位相シフタ形
成用の薄膜としたことを特徴とする位相シフト法用ホト
マスクの形成方法。
8. The method for forming a phase shift method photomask according to claim 6, wherein the phase shifter forming material is a photomask forming substrate or a phase shifter forming material formed on the photomask forming substrate. A method for forming a photomask for a phase shift method, wherein the photomask is formed as a thin film.
【請求項9】 請求項6または7に記載の位相シフト法
用ホトマスクの形成方法において、 前記変性層の形成に当たり、請求項1〜5のいずれか1
項に記載の方法を用いることを特徴とする位相シフト法
用ホトマスクの形成方法。
9. The method for forming a photomask for a phase shift method according to claim 6, wherein the formation of the denatured layer is performed by the method according to claim 1.
A method for forming a photomask for a phase shift method, characterized by using the method described in (1).
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