JP3467372B2 - パターン形成方法及び半導体処理方法 - Google Patents
パターン形成方法及び半導体処理方法Info
- Publication number
- JP3467372B2 JP3467372B2 JP04021097A JP4021097A JP3467372B2 JP 3467372 B2 JP3467372 B2 JP 3467372B2 JP 04021097 A JP04021097 A JP 04021097A JP 4021097 A JP4021097 A JP 4021097A JP 3467372 B2 JP3467372 B2 JP 3467372B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- resist film
- inorganic compound
- resist
- positive
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/265—Selective reaction with inorganic or organometallic reagents after image-wise exposure, e.g. silylation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置等
を製造するプロセスに適用されるパターン形成方法及び
半導体処理方法に関するものである。
を製造するプロセスに適用されるパターン形成方法及び
半導体処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＣ又はＬＳＩ等の製造プロセス
においては、紫外線を用いたフォトリソグラフィーによ
ってパターン形成を行なっているが、半導体素子の微細
化に伴って短波長光源の使用が進められている。短波長
光源を使用する場合、解像度向上及び焦点深度向上を目
的として、ドライ現像を用いた表面解像プロセスの開発
が進められてきている。
においては、紫外線を用いたフォトリソグラフィーによ
ってパターン形成を行なっているが、半導体素子の微細
化に伴って短波長光源の使用が進められている。短波長
光源を使用する場合、解像度向上及び焦点深度向上を目
的として、ドライ現像を用いた表面解像プロセスの開発
が進められてきている。
【０００３】表面解像プロセスとしては、例えば、ＵＳ
Ｐ５，２７８，０２９号に示されるように、露光される
と酸を発生するレジスト膜の表面に選択的にポリシロキ
サン膜を形成し、該ポリシロキサン膜をマスクとして前
記レジスト膜に対してドライエッチングを行なうことに
より、レジストパターンを形成する方法が提案されてい
る。以下、この方法を、図１２（ａ）〜（ｃ）を参照し
ながら説明する。
Ｐ５，２７８，０２９号に示されるように、露光される
と酸を発生するレジスト膜の表面に選択的にポリシロキ
サン膜を形成し、該ポリシロキサン膜をマスクとして前
記レジスト膜に対してドライエッチングを行なうことに
より、レジストパターンを形成する方法が提案されてい
る。以下、この方法を、図１２（ａ）〜（ｃ）を参照し
ながら説明する。
【０００４】露光されると酸を発生するレジスト膜とし
て、１，２，３，４−テトラヒドロナフチリデンイミノ
−ｐ−スチレンスルフォナート（ＮＩＳＳ）とメタクリ
ル酸メチル（ＭＭＡ）との共重合体を使用した例につい
て説明する。
て、１，２，３，４−テトラヒドロナフチリデンイミノ
−ｐ−スチレンスルフォナート（ＮＩＳＳ）とメタクリ
ル酸メチル（ＭＭＡ）との共重合体を使用した例につい
て説明する。
【０００５】まず、図１２（ａ）に示すように、シリコ
ン基板１０の上に塗布された露光されると酸を発生する
レジスト膜１１に対してマスク１２を用いてＫｒＦエキ
シマレーザ１３を照射すると、レジスト膜１１における
露光部に触媒となる酸１４が発生する。この酸１４の働
きによってレジスト膜１１の露光部は親水性に変化し、
該露光部の表面に大気中の水が吸着する。
ン基板１０の上に塗布された露光されると酸を発生する
レジスト膜１１に対してマスク１２を用いてＫｒＦエキ
シマレーザ１３を照射すると、レジスト膜１１における
露光部に触媒となる酸１４が発生する。この酸１４の働
きによってレジスト膜１１の露光部は親水性に変化し、
該露光部の表面に大気中の水が吸着する。
【０００６】次に、図１２（ｂ）に示すように、レジス
ト膜１１の表面にＣＶＤ法によりアルコキシシランガス
１５を導入すると、レジスト膜１１の露光部の表面に発
生している酸１４が触媒となってアルコキシシランの加
水分解と脱水縮合とが生じて、露光部の表面にポリシロ
キサン膜１６が形成される。
ト膜１１の表面にＣＶＤ法によりアルコキシシランガス
１５を導入すると、レジスト膜１１の露光部の表面に発
生している酸１４が触媒となってアルコキシシランの加
水分解と脱水縮合とが生じて、露光部の表面にポリシロ
キサン膜１６が形成される。
【０００７】次に、図１２（ｃ）に示すように、ポリシ
ロキサン膜１６をマスクとしてレジスト膜１１に対し
て、Ｏ2 プラズマ１７を用いるＲＩＥによりドライエッ
チングを行なうと、レジスト膜１１の露光部に微細なレ
ジストパターン１８が形成されるというものである。
ロキサン膜１６をマスクとしてレジスト膜１１に対し
て、Ｏ2 プラズマ１７を用いるＲＩＥによりドライエッ
チングを行なうと、レジスト膜１１の露光部に微細なレ
ジストパターン１８が形成されるというものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の方法
によりレジストパターンを形成してみると、レジスト膜
の露光部に選択的に発生させた酸が触媒となって、原材
料であるアルコキシシランが加水分解及び脱水縮合を行
なってポリシロキサンが生成されるため、図１３に示す
ように、ＣＶＤ処理時間（アルコキシシランガスの導入
時間）に対してリニアにポリシロキサンが形成される。
その理由は、ＣＶＤ処理中に、ポリシロキサンの核にア
ルコキシシランが重合して、ポリシロキサンの成長が進
行するためである。
によりレジストパターンを形成してみると、レジスト膜
の露光部に選択的に発生させた酸が触媒となって、原材
料であるアルコキシシランが加水分解及び脱水縮合を行
なってポリシロキサンが生成されるため、図１３に示す
ように、ＣＶＤ処理時間（アルコキシシランガスの導入
時間）に対してリニアにポリシロキサンが形成される。
その理由は、ＣＶＤ処理中に、ポリシロキサンの核にア
ルコキシシランが重合して、ポリシロキサンの成長が進
行するためである。
【０００９】図１４にＣＶＤ処理時間と設計寸法０．５
μｍのパターン寸法の実測値との関係を示す。パターン
寸法の許容範囲を０．５μｍ±１０％とすると、ＣＶＤ
処理時間のプロセスマージンは３分±３０秒となる。前
述したように、アルコキシシランの重合反応量はＣＶＤ
処理時間に依存しているので、図１４から明らかなよう
に、ＣＶＤ処理時間に対するプロセスマージンは非常に
小さい。ＣＶＤ処理時間に対するプロセスマージンが小
さいと、ウエハ面内、ウエハ間及びロット間におけるパ
ターン寸法のばらつきが大きくなって、得られる半導体
素子の歩留まりが低下するという問題がある。
μｍのパターン寸法の実測値との関係を示す。パターン
寸法の許容範囲を０．５μｍ±１０％とすると、ＣＶＤ
処理時間のプロセスマージンは３分±３０秒となる。前
述したように、アルコキシシランの重合反応量はＣＶＤ
処理時間に依存しているので、図１４から明らかなよう
に、ＣＶＤ処理時間に対するプロセスマージンは非常に
小さい。ＣＶＤ処理時間に対するプロセスマージンが小
さいと、ウエハ面内、ウエハ間及びロット間におけるパ
ターン寸法のばらつきが大きくなって、得られる半導体
素子の歩留まりが低下するという問題がある。
【００１０】前記に鑑み、本発明は、半導体基板又は該
半導体基板上の被処理膜の上に堆積された薄膜例えばレ
ジスト膜に対して処理を行なって薄膜よりなるマスク用
の化合物膜を形成する際における薄膜の幅の処理時間依
存性を低減することを目的とする。
半導体基板上の被処理膜の上に堆積された薄膜例えばレ
ジスト膜に対して処理を行なって薄膜よりなるマスク用
の化合物膜を形成する際における薄膜の幅の処理時間依
存性を低減することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、マスクとなる薄膜例えばレジスト膜の表
面部を選択的に正又は負の電荷に帯電させると共に、薄
膜の上に負又は正の電荷を持つ化合物を全面的に供給し
て、薄膜の正又は負の電荷と化合物の負又は正の電荷と
を静電吸着させることにより、薄膜の表面部における正
又は負の電荷に帯電した領域にのみ化合物膜を形成する
ものである。
め、本発明は、マスクとなる薄膜例えばレジスト膜の表
面部を選択的に正又は負の電荷に帯電させると共に、薄
膜の上に負又は正の電荷を持つ化合物を全面的に供給し
て、薄膜の正又は負の電荷と化合物の負又は正の電荷と
を静電吸着させることにより、薄膜の表面部における正
又は負の電荷に帯電した領域にのみ化合物膜を形成する
ものである。
【００１２】本発明に係るパターン形成方法は、半導体
基板上の被処理膜の上にレジスト膜を堆積するレジスト
膜堆積工程と、レジスト膜の表面部を選択的に正又は負
の電荷に帯電させる帯電工程と、レジスト膜の表面に、
帯電工程において帯電させた電荷と逆の電荷を持つ無機
化合物を全面的に供給して、帯電工程において帯電した
レジスト膜の表面部に無機化合物の電荷を静電吸着させ
ることにより、レジスト膜の表面部に無機化合物よりな
る無機化合物膜を選択的に形成する無機化合物膜形成工
程と、レジスト膜に対して無機化合物膜をマスクとして
ドライエッチングを行なうことにより、レジスト膜より
なるレジストパターンを形成するエッチング工程とを備
えている。
基板上の被処理膜の上にレジスト膜を堆積するレジスト
膜堆積工程と、レジスト膜の表面部を選択的に正又は負
の電荷に帯電させる帯電工程と、レジスト膜の表面に、
帯電工程において帯電させた電荷と逆の電荷を持つ無機
化合物を全面的に供給して、帯電工程において帯電した
レジスト膜の表面部に無機化合物の電荷を静電吸着させ
ることにより、レジスト膜の表面部に無機化合物よりな
る無機化合物膜を選択的に形成する無機化合物膜形成工
程と、レジスト膜に対して無機化合物膜をマスクとして
ドライエッチングを行なうことにより、レジスト膜より
なるレジストパターンを形成するエッチング工程とを備
えている。
【００１３】本発明に係るパターン形成方法により、レ
ジスト膜の表面に、該レジスト膜に帯電している電荷と
逆の電荷を持つ無機化合物を全面的に供給すると、レジ
スト膜の表面部における選択的に帯電している領域に逆
の電荷を持つ無機化合物が静電吸着するため、レジスト
膜の表面部に選択的に無機化合物よりなる無機化合物膜
を形成することができる。この場合、静電吸着は瞬時に
起こり且つ瞬時に飽和するため、レジスト膜の表面部に
形成される無機化合物の量も飽和するので、レジスト膜
の表面部に選択的に形成される無機化合物膜の幅はレジ
スト膜における帯電領域の幅と一致する。
ジスト膜の表面に、該レジスト膜に帯電している電荷と
逆の電荷を持つ無機化合物を全面的に供給すると、レジ
スト膜の表面部における選択的に帯電している領域に逆
の電荷を持つ無機化合物が静電吸着するため、レジスト
膜の表面部に選択的に無機化合物よりなる無機化合物膜
を形成することができる。この場合、静電吸着は瞬時に
起こり且つ瞬時に飽和するため、レジスト膜の表面部に
形成される無機化合物の量も飽和するので、レジスト膜
の表面部に選択的に形成される無機化合物膜の幅はレジ
スト膜における帯電領域の幅と一致する。
【００１４】本発明に係るパターン形成方法において、
レジスト膜堆積工程におけるレジスト膜は、エネルギー
ビームが照射されると負イオンを発生するレジスト材料
よりなり、帯電工程は、レジスト膜の表面に選択的にエ
ネルギービームを照射して、レジスト膜の表面部に選択
的に負イオンを発生させる工程を含み、無機化合物膜形
成工程は、レジスト膜の表面に、正イオンを発生させる
無機化合物を全面的に供給して、負イオンが発生したレ
ジスト膜の表面に正イオンが発生した無機化合物を静電
吸着させる工程を含むことが好ましい。
レジスト膜堆積工程におけるレジスト膜は、エネルギー
ビームが照射されると負イオンを発生するレジスト材料
よりなり、帯電工程は、レジスト膜の表面に選択的にエ
ネルギービームを照射して、レジスト膜の表面部に選択
的に負イオンを発生させる工程を含み、無機化合物膜形
成工程は、レジスト膜の表面に、正イオンを発生させる
無機化合物を全面的に供給して、負イオンが発生したレ
ジスト膜の表面に正イオンが発生した無機化合物を静電
吸着させる工程を含むことが好ましい。
【００１５】この場合、レジスト膜は、エネルギービー
ムが照射されると負イオンを発生する負イオン発生基を
有する重合体よりなることが好ましい。
ムが照射されると負イオンを発生する負イオン発生基を
有する重合体よりなることが好ましい。
【００１６】また、負イオン発生基を有する重合体は、
エネルギービームが照射されるとスルホン酸イオン又は
カルボン酸イオンを発生することがより好ましい。
エネルギービームが照射されるとスルホン酸イオン又は
カルボン酸イオンを発生することがより好ましい。
【００１７】また、無機化合物は、アミノ基を有する化
合物であることが好ましい。
合物であることが好ましい。
【００１８】本発明に係るパターン形成方法において、
レジスト膜堆積工程におけるレジスト膜は、エネルギー
ビームが照射されると正イオンを発生するレジスト材料
よりなり、帯電工程は、レジスト膜の表面に選択的にエ
ネルギービームを照射して、レジスト膜の表面部に選択
的に正イオンを発生させる工程を含み、無機化合物膜形
成工程は、レジスト膜の表面に、負イオンを発生させる
無機化合物を全面的に供給して、正イオンが発生したレ
ジスト膜の表面に負イオンが発生した無機化合物を静電
吸着させる工程を含むことが好ましい。
レジスト膜堆積工程におけるレジスト膜は、エネルギー
ビームが照射されると正イオンを発生するレジスト材料
よりなり、帯電工程は、レジスト膜の表面に選択的にエ
ネルギービームを照射して、レジスト膜の表面部に選択
的に正イオンを発生させる工程を含み、無機化合物膜形
成工程は、レジスト膜の表面に、負イオンを発生させる
無機化合物を全面的に供給して、正イオンが発生したレ
ジスト膜の表面に負イオンが発生した無機化合物を静電
吸着させる工程を含むことが好ましい。
【００１９】この場合、レジスト膜は、エネルギービー
ムが照射されると正イオンを発生する正イオン発生基を
有する重合体よりなることが好ましい。
ムが照射されると正イオンを発生する正イオン発生基を
有する重合体よりなることが好ましい。
【００２０】また、正イオン発生基を有する重合体は、
エネルギービームが照射されるとアンモニウムイオンを
発生することがより好ましい。
エネルギービームが照射されるとアンモニウムイオンを
発生することがより好ましい。
【００２１】また、無機化合物は、スルフォン酸基又は
カルボン酸基を有する化合物であることが好ましい。
カルボン酸基を有する化合物であることが好ましい。
【００２２】本発明に係るパターン形成方法において、
無機化合物膜形成工程は、レジスト膜の上に無機化合物
の水溶液を全面的に供給する工程、又は、レジスト膜の
上に無機化合物の蒸気を全面的に供給する工程を含むこ
とが好ましい。
無機化合物膜形成工程は、レジスト膜の上に無機化合物
の水溶液を全面的に供給する工程、又は、レジスト膜の
上に無機化合物の蒸気を全面的に供給する工程を含むこ
とが好ましい。
【００２３】本発明に係るパターン形成工程において、
帯電工程は、レジスト膜の表面部に選択的に正又は負の
イオンを注入することにより、レジスト膜の表面部を選
択的に正又は負の電荷に帯電させる工程を含むことが好
ましい。
帯電工程は、レジスト膜の表面部に選択的に正又は負の
イオンを注入することにより、レジスト膜の表面部を選
択的に正又は負の電荷に帯電させる工程を含むことが好
ましい。
【００２４】本発明に係る半導体処理方法は、半導体基
板又は該半導体基板上の被処理膜の上に薄膜を堆積する
薄膜堆積工程と、薄膜の表面部を選択的に正又は負の電
荷に帯電させる帯電工程と、薄膜の表面に、帯電工程に
おいて帯電させた電荷と逆の電荷を持つ化合物を全面的
に供給して、帯電工程において帯電した薄膜部の表面に
逆の電荷を持つ化合物を静電吸着させることにより、薄
膜の表面部に選択的に化合物よりなる化合物膜を形成す
る化合物膜形成工程と、半導体基板又は被処理膜に対し
て化合物膜をマスクとして処理を行なう処理工程とを備
えている。
板又は該半導体基板上の被処理膜の上に薄膜を堆積する
薄膜堆積工程と、薄膜の表面部を選択的に正又は負の電
荷に帯電させる帯電工程と、薄膜の表面に、帯電工程に
おいて帯電させた電荷と逆の電荷を持つ化合物を全面的
に供給して、帯電工程において帯電した薄膜部の表面に
逆の電荷を持つ化合物を静電吸着させることにより、薄
膜の表面部に選択的に化合物よりなる化合物膜を形成す
る化合物膜形成工程と、半導体基板又は被処理膜に対し
て化合物膜をマスクとして処理を行なう処理工程とを備
えている。
【００２５】本発明に係る半導体処理方法により、薄膜
の表面に、該薄膜に帯電している電荷と逆の電荷を持つ
化合物を全面的に供給すると、薄膜の表面部における選
択的に帯電している領域に逆の電荷を持つ化合物が静電
吸着するため、薄膜の表面部に選択的に化合物よりなる
化合物膜を形成することができる。この場合、静電吸着
は瞬時に起こり且つ瞬時に飽和するため、薄膜の表面部
に付着する化合物の量も飽和するので、薄膜の表面部に
選択的に形成される化合物膜の幅は薄膜における帯電領
域の幅と一致する。
の表面に、該薄膜に帯電している電荷と逆の電荷を持つ
化合物を全面的に供給すると、薄膜の表面部における選
択的に帯電している領域に逆の電荷を持つ化合物が静電
吸着するため、薄膜の表面部に選択的に化合物よりなる
化合物膜を形成することができる。この場合、静電吸着
は瞬時に起こり且つ瞬時に飽和するため、薄膜の表面部
に付着する化合物の量も飽和するので、薄膜の表面部に
選択的に形成される化合物膜の幅は薄膜における帯電領
域の幅と一致する。
【００２６】本発明に係る半導体処理方法において、帯
電工程は、薄膜の表面部に選択的に正又は負のイオンを
注入することにより、薄膜の表面部を選択的に正又は負
の電荷に帯電させる工程を含むことが好ましい。
電工程は、薄膜の表面部に選択的に正又は負のイオンを
注入することにより、薄膜の表面部を選択的に正又は負
の電荷に帯電させる工程を含むことが好ましい。
【００２７】
（第１の実施形態）図１（ａ）、（ｂ）及び図２
（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の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。
（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の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。
【００２８】レジスト材料としては、１，２，３，４−
テトラヒドロナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフ
ォナート（ＮＩＳＳ）とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）
との共重合体をＥＣＡに溶解したものを用いた。この場
合、ＮＩＳＳの混合率は２４ｍｏｌ％であった。
テトラヒドロナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフ
ォナート（ＮＩＳＳ）とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）
との共重合体をＥＣＡに溶解したものを用いた。この場
合、ＮＩＳＳの混合率は２４ｍｏｌ％であった。
【００２９】また、無機化合物としては、３−アミノプ
ロピルトリエトキシシランを塩酸の触媒を用いて重合し
たポリシロキサンを用いた。
ロピルトリエトキシシランを塩酸の触媒を用いて重合し
たポリシロキサンを用いた。
【００３０】まず、図１（ａ）に示すように、シリコン
よりなる半導体基板１００の上に前記のレジスト材料を
スピンコートした後、半導体基板１００を９０℃の温度
下において９０秒間加熱して、膜厚１μｍのレジスト膜
１０１を形成する。その後、マスク１０２を用いてエネ
ルギービームとしてのＫｒＦエキシマレーザ１０３をレ
ジスト膜１０１に照射することにより、レジスト膜１０
１にマスク１０２のパターンを露光する。このようにす
ると、レジスト膜１０１の露光部の表面においてＮＩＳ
Ｓが分解して、負イオンであるスルフォン酸イオン１０
４が発生する。
よりなる半導体基板１００の上に前記のレジスト材料を
スピンコートした後、半導体基板１００を９０℃の温度
下において９０秒間加熱して、膜厚１μｍのレジスト膜
１０１を形成する。その後、マスク１０２を用いてエネ
ルギービームとしてのＫｒＦエキシマレーザ１０３をレ
ジスト膜１０１に照射することにより、レジスト膜１０
１にマスク１０２のパターンを露光する。このようにす
ると、レジスト膜１０１の露光部の表面においてＮＩＳ
Ｓが分解して、負イオンであるスルフォン酸イオン１０
４が発生する。
【００３１】次に、半導体基板１００を０．１ＮのＴＰ
ＡＨ水溶液（ＨＯＮ（ＣＨ2 ＣＨ2ＣＨ3)4 ）に５分間
浸漬した後、水で洗浄し、その後、図１（ｂ）に示すよ
うに、アミノ基を有するポリシロキサン１０５が水で希
釈されてなるポリシロキサン水溶液１０６に浸漬した。
その後、半導体基板１００を水で洗浄した後、乾燥させ
た。このような処理を施すと、負イオンであるスルホン
酸イオン１０４が存在するレジスト膜１０１の露光部の
表面に、正イオンであるアンモニアイオン１０７を有す
るポリシロキサン１０５が静電吸着して、図２（ａ）に
示すように、ポリシロキサン膜１０８が形成された。
ＡＨ水溶液（ＨＯＮ（ＣＨ2 ＣＨ2ＣＨ3)4 ）に５分間
浸漬した後、水で洗浄し、その後、図１（ｂ）に示すよ
うに、アミノ基を有するポリシロキサン１０５が水で希
釈されてなるポリシロキサン水溶液１０６に浸漬した。
その後、半導体基板１００を水で洗浄した後、乾燥させ
た。このような処理を施すと、負イオンであるスルホン
酸イオン１０４が存在するレジスト膜１０１の露光部の
表面に、正イオンであるアンモニアイオン１０７を有す
るポリシロキサン１０５が静電吸着して、図２（ａ）に
示すように、ポリシロキサン膜１０８が形成された。
【００３２】次に、図２（ｂ）に示すように、ポリシロ
キサン膜１０８をマスクにしてレジスト膜１０１に対し
てＯ2 プラズマ１０９を用いてＲＩＥを行なうことによ
り、レジストパターン１１０を形成した。この場合、Ｏ
2 プラズマ１０９のＲＩＥの条件は、平行平板型のＲＩ
Ｅ装置を使用し、パワー：９００Ｗ、圧力：０．７Ｐ
ａ、流量：４０ＳＣＣＭであった。
キサン膜１０８をマスクにしてレジスト膜１０１に対し
てＯ2 プラズマ１０９を用いてＲＩＥを行なうことによ
り、レジストパターン１１０を形成した。この場合、Ｏ
2 プラズマ１０９のＲＩＥの条件は、平行平板型のＲＩ
Ｅ装置を使用し、パワー：９００Ｗ、圧力：０．７Ｐ
ａ、流量：４０ＳＣＣＭであった。
【００３３】以下、レジスト膜１０１をポリシロキサン
水溶液１０６で処理すると、ポリシロキサンが選択的に
静電吸着するメカニズムについて、図３を参照しながら
説明する。ＫｒＦエキシマレーザ１０３を用いて露光す
ると、［化１］に示すように、レジスト膜１０１の露光
部の表面において、ＮＩＳＳが分解すると共に僅かに吸
着している水の影響を受けて、負イオンであるスルフォ
ン酸イオン（ＳＯ3 -）１０４を含む物質と、水素イオン
Ｈ+ と、［化２］に示す反応副生成物とが発生し、反応
副生成物は揮散する。
水溶液１０６で処理すると、ポリシロキサンが選択的に
静電吸着するメカニズムについて、図３を参照しながら
説明する。ＫｒＦエキシマレーザ１０３を用いて露光す
ると、［化１］に示すように、レジスト膜１０１の露光
部の表面において、ＮＩＳＳが分解すると共に僅かに吸
着している水の影響を受けて、負イオンであるスルフォ
ン酸イオン（ＳＯ3 -）１０４を含む物質と、水素イオン
Ｈ+ と、［化２］に示す反応副生成物とが発生し、反応
副生成物は揮散する。
【００３４】
【化１】
【化２】
【００３５】一方、［化３］に示すように、アミノ基を
有するポリシロキサン１０５は、ポリシロキサン水溶液
１０６中においては、正イオンであるアンモニウムイオ
ン（ＮＨ3 +）１０７を有して存在する。
有するポリシロキサン１０５は、ポリシロキサン水溶液
１０６中においては、正イオンであるアンモニウムイオ
ン（ＮＨ3 +）１０７を有して存在する。
【００３６】
【化３】
【００３７】従って、図３に示すように、レジスト膜１
０１の露光部の表面に存在する１つのスルフォン酸イオ
ン１０４（負イオン）に対して、アンモニウムイオン
（正イオン）１０７を有する１つのポリシロキサン１０
５が静電吸着する。このようにして、レジスト膜１０１
の露光部の表面に存在する全てのスルフォン酸イオン１
０４に対してポリシロキサン１０５が静電吸着する。こ
のため、静電吸着が進行してレジスト膜１０１の露光部
の表面にスルフォン酸イオン１０４が存在しなくなる
と、静電吸着は起こらなくなるので、処理時間が経過し
てもポリシロキサン膜１０８が拡がることはない。
０１の露光部の表面に存在する１つのスルフォン酸イオ
ン１０４（負イオン）に対して、アンモニウムイオン
（正イオン）１０７を有する１つのポリシロキサン１０
５が静電吸着する。このようにして、レジスト膜１０１
の露光部の表面に存在する全てのスルフォン酸イオン１
０４に対してポリシロキサン１０５が静電吸着する。こ
のため、静電吸着が進行してレジスト膜１０１の露光部
の表面にスルフォン酸イオン１０４が存在しなくなる
と、静電吸着は起こらなくなるので、処理時間が経過し
てもポリシロキサン膜１０８が拡がることはない。
【００３８】以上のような方法で静電吸着を起こさせて
形成したポリシロキサン膜１０８の生成量を、ＦＴＩＲ
（赤外吸光分光）によりシロキサン結合の吸収ピークを
測定することにより評価した。
形成したポリシロキサン膜１０８の生成量を、ＦＴＩＲ
（赤外吸光分光）によりシロキサン結合の吸収ピークを
測定することにより評価した。
【００３９】図４は、レジスト膜１０１の露光部と未露
光部とにおける、ポリシロキサン水溶液１０６による処
理時間とポリシロキサン膜１０８の生成量との関係を示
しており、図４に示すように、スルフォン酸イオン１０
４が発生していない未露光部においては、処理時間がか
なり経過してもポリシロキサン膜１０８は形成されてい
ない。一方、レジスト膜１０１の露光部においては、瞬
時（３０秒以内）にポリシロキサン膜１０８が形成さ
れ、処理時間が３０秒を経過してもポリシロキサン膜１
０８の生成量に変化がない。また、レジスト膜１０１に
おける露光部と未露光部との選択性も非常に高いことが
分かる。
光部とにおける、ポリシロキサン水溶液１０６による処
理時間とポリシロキサン膜１０８の生成量との関係を示
しており、図４に示すように、スルフォン酸イオン１０
４が発生していない未露光部においては、処理時間がか
なり経過してもポリシロキサン膜１０８は形成されてい
ない。一方、レジスト膜１０１の露光部においては、瞬
時（３０秒以内）にポリシロキサン膜１０８が形成さ
れ、処理時間が３０秒を経過してもポリシロキサン膜１
０８の生成量に変化がない。また、レジスト膜１０１に
おける露光部と未露光部との選択性も非常に高いことが
分かる。
【００４０】図５は、ポリシロキサン水溶液１０６によ
る処理時間と、ポリシロキサン１０５を静電吸着させた
後にエッチングを行なったときのレジストパターン１１
０のパターン寸法（設計寸法０．５μｍ）との関係を示
している。前述したように、ポリシロキサン膜１０７の
生成量が処理時間に対して完全に飽和しているので、図
５に示すように、パターン寸法の変動が非常に小さいこ
とが分かる。このパターン寸法の変動は、パターン寸法
の許容範囲（±１０％以内）を十分に満たしている。
る処理時間と、ポリシロキサン１０５を静電吸着させた
後にエッチングを行なったときのレジストパターン１１
０のパターン寸法（設計寸法０．５μｍ）との関係を示
している。前述したように、ポリシロキサン膜１０７の
生成量が処理時間に対して完全に飽和しているので、図
５に示すように、パターン寸法の変動が非常に小さいこ
とが分かる。このパターン寸法の変動は、パターン寸法
の許容範囲（±１０％以内）を十分に満たしている。
【００４１】このように、第１の実施形態によると、レ
ジスト膜１０１の露光部の表面に選択的に負イオンであ
るスルフォン酸イオン１０４を発生させ、該スルフォン
酸イオン１０４に、正イオンであるアンモニウムイオン
１０７を有するポリシロキサン１０５を静電吸着させる
ので、選択的に形成されたポリシロキサン膜（無機化合
物膜）１０８の幅は生成した負イオンの量により一意的
に決まる。このため、レジスト膜１０１が静電吸着の処
理温度及び処理時間のばらつきの影響を受け難いので、
パターン寸法の制御性が向上する。
ジスト膜１０１の露光部の表面に選択的に負イオンであ
るスルフォン酸イオン１０４を発生させ、該スルフォン
酸イオン１０４に、正イオンであるアンモニウムイオン
１０７を有するポリシロキサン１０５を静電吸着させる
ので、選択的に形成されたポリシロキサン膜（無機化合
物膜）１０８の幅は生成した負イオンの量により一意的
に決まる。このため、レジスト膜１０１が静電吸着の処
理温度及び処理時間のばらつきの影響を受け難いので、
パターン寸法の制御性が向上する。
【００４２】また、ポリシロキサン水溶液１０６による
処理は簡便であると共に、ポリシロキサン１０５の生成
量が瞬時に飽和するため処理時間が短時間で済むのでス
ループットが高い。
処理は簡便であると共に、ポリシロキサン１０５の生成
量が瞬時に飽和するため処理時間が短時間で済むのでス
ループットが高い。
【００４３】さらに、スルフォン酸イオン１０４が存在
しないレジスト膜１０１の未露光部においては、負イオ
ンが存在しないために、正イオンであるアンモニウムイ
オン１０７を有するポリシロキサン１０５を供給しても
静電吸着が起きないので、露光部と未露光部との選択性
は非常に高い。
しないレジスト膜１０１の未露光部においては、負イオ
ンが存在しないために、正イオンであるアンモニウムイ
オン１０７を有するポリシロキサン１０５を供給しても
静電吸着が起きないので、露光部と未露光部との選択性
は非常に高い。
【００４４】尚、第１の実施形態においては、レジスト
材料としては、ＮＩＳＳとＭＭＡとの共重合体を用いた
が、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸を発生する基を適
宜用いることができる。例えば、酸発生基として、９−
フルオレニリデネイミノ−ｐ−スチレンスルフォネイト
（ＦＩＳＳ）又はプロピリデンイミノ−ｐ−スチレンス
ルフォネイト（ＰＩＳＳ）を用いてもよい。また、ＭＭ
Ａに代えて、ＮＩＳＳと共重合体を作るもの、例えばス
チレン等を適宜用いることができる。
材料としては、ＮＩＳＳとＭＭＡとの共重合体を用いた
が、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸を発生する基を適
宜用いることができる。例えば、酸発生基として、９−
フルオレニリデネイミノ−ｐ−スチレンスルフォネイト
（ＦＩＳＳ）又はプロピリデンイミノ−ｐ−スチレンス
ルフォネイト（ＰＩＳＳ）を用いてもよい。また、ＭＭ
Ａに代えて、ＮＩＳＳと共重合体を作るもの、例えばス
チレン等を適宜用いることができる。
【００４５】また、アミノ基を有するポリシロキサンに
代えて、正イオンとなる他の基を有する無機化合物を用
いてもよい。例えば、アミノ基を有し且つＴｉ、Ａｌ、
Ｇｅ又はＺｒを含有する高分子化合物を用いてもよい。
代えて、正イオンとなる他の基を有する無機化合物を用
いてもよい。例えば、アミノ基を有し且つＴｉ、Ａｌ、
Ｇｅ又はＺｒを含有する高分子化合物を用いてもよい。
【００４６】また、無機化合物による処理の方法として
は、無機化合物の水溶液を用いる処理に代えて、無機化
合物を蒸気を用いて処理をしてもよい。
は、無機化合物の水溶液を用いる処理に代えて、無機化
合物を蒸気を用いて処理をしてもよい。
【００４７】また、ドライ現像の方法としては、Ｏ2 プ
ラズマによるＲＩＥを用いたが、これに代えて、Ｏ2 プ
ラズマによるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴エッチン
グ）等を用いてもよい。
ラズマによるＲＩＥを用いたが、これに代えて、Ｏ2 プ
ラズマによるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴エッチン
グ）等を用いてもよい。
【００４８】また、露光光源としては、ＫｒＦエキシマ
レーザに代えて、ＡｒＦエキシマレーザ、電子ビーム又
はＸ線を用いてもよい。
レーザに代えて、ＡｒＦエキシマレーザ、電子ビーム又
はＸ線を用いてもよい。
【００４９】（第２の実施形態）図６（ａ）、（ｂ）及
び図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
び図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【００５０】レジスト材料としては、ＮＩＳＳとスチレ
ンとの共重合体をジグライムに溶解したものを用いた。
この場合、ＮＩＳＳの混合率は５５ｍｏｌ％であった。
ンとの共重合体をジグライムに溶解したものを用いた。
この場合、ＮＩＳＳの混合率は５５ｍｏｌ％であった。
【００５１】また、無機化合物としては、３−アミノプ
ロピルトリエトキシシランを塩酸の触媒を用いて重合し
たポリシロキサンを用いた。
ロピルトリエトキシシランを塩酸の触媒を用いて重合し
たポリシロキサンを用いた。
【００５２】第１の実施形態と同様に、図６（ａ）に示
すように、シリコンよりなる半導体基板２００の上に前
記のレジスト材料をスピンコートした後、半導体基板２
００を９０℃の温度下において９０秒間加熱して、膜厚
１μｍのレジスト膜２０１を形成する。その後、マスク
２０２を用いてエネルギービームとしてのＡｒＦエキシ
マレーザ２０３を照射することにより、レジスト膜２０
１にマスク２０２のパターンを露光する。このようにす
ると、レジスト膜２０１の露光部の表面においてＮＩＳ
Ｓが分解して、負イオンであるスルフォン酸イオン２０
４が発生する。
すように、シリコンよりなる半導体基板２００の上に前
記のレジスト材料をスピンコートした後、半導体基板２
００を９０℃の温度下において９０秒間加熱して、膜厚
１μｍのレジスト膜２０１を形成する。その後、マスク
２０２を用いてエネルギービームとしてのＡｒＦエキシ
マレーザ２０３を照射することにより、レジスト膜２０
１にマスク２０２のパターンを露光する。このようにす
ると、レジスト膜２０１の露光部の表面においてＮＩＳ
Ｓが分解して、負イオンであるスルフォン酸イオン２０
４が発生する。
【００５３】次に、図６（ｂ）に示すように、レジスト
膜２０１の表面に、アミノ基を有するポリシロキサン２
０５の蒸気を吹き付けた。このとき、アミノ基は雰囲気
中の水分により正イオンであるアンモニウムイオン２０
７となるため、ポリシロキサン２０５は正イオンを有す
るようになる。このような処理を施すと、負イオンが存
在するレジスト膜２０１の露光部の表面に、正イオンで
あるアンモニウムイオン２０７を有する蒸気のポリシロ
キサン２０５が静電吸着して、図７（ａ）に示すよう
に、ポリシロキサン膜２０８が形成された。
膜２０１の表面に、アミノ基を有するポリシロキサン２
０５の蒸気を吹き付けた。このとき、アミノ基は雰囲気
中の水分により正イオンであるアンモニウムイオン２０
７となるため、ポリシロキサン２０５は正イオンを有す
るようになる。このような処理を施すと、負イオンが存
在するレジスト膜２０１の露光部の表面に、正イオンで
あるアンモニウムイオン２０７を有する蒸気のポリシロ
キサン２０５が静電吸着して、図７（ａ）に示すよう
に、ポリシロキサン膜２０８が形成された。
【００５４】次に、図７（ｂ）に示すように、ポリシロ
キサン膜２０８をマスクにしてレジスト膜２０１に対し
てＯ2 プラズマ２０９を用いてＲＩＥを行なうことによ
り、レジストパターン２１０を形成した。この場合、Ｏ
2 プラズマのＲＩＥの条件は、平行平板型のＲＩＥ装置
を使用し、パワー：９００Ｗ、圧力：０．７Ｐａ、流
量：４０ＳＣＣＭであった。
キサン膜２０８をマスクにしてレジスト膜２０１に対し
てＯ2 プラズマ２０９を用いてＲＩＥを行なうことによ
り、レジストパターン２１０を形成した。この場合、Ｏ
2 プラズマのＲＩＥの条件は、平行平板型のＲＩＥ装置
を使用し、パワー：９００Ｗ、圧力：０．７Ｐａ、流
量：４０ＳＣＣＭであった。
【００５５】このように、第２の実施形態によると、レ
ジスト膜２０１の露光部の表面に選択的に負イオンであ
るスルフォン酸イオン２０４を発生させ、該スルフォン
酸イオン２０４に、正イオンであるアンモニウムイオン
２０７を有するポリシロキサン２０５を静電吸着させる
ので、選択的に形成されたポリシロキサン膜（無機化合
物膜）２０８の幅は生成した負イオンの量により一意的
に決まる。このため、レジスト膜２０１が静電吸着の処
理温度及び処理時間のばらつきの影響を受け難いので、
パターン寸法の制御性が向上する。
ジスト膜２０１の露光部の表面に選択的に負イオンであ
るスルフォン酸イオン２０４を発生させ、該スルフォン
酸イオン２０４に、正イオンであるアンモニウムイオン
２０７を有するポリシロキサン２０５を静電吸着させる
ので、選択的に形成されたポリシロキサン膜（無機化合
物膜）２０８の幅は生成した負イオンの量により一意的
に決まる。このため、レジスト膜２０１が静電吸着の処
理温度及び処理時間のばらつきの影響を受け難いので、
パターン寸法の制御性が向上する。
【００５６】また、アミノ基を有するポリシロキサン２
０５の静電吸着の処理はポリシロキサン２０５を蒸気に
して供給するため、処理に必要なポリシロキサン原料は
僅かな量で済むので、コストが低いという利点がある。
０５の静電吸着の処理はポリシロキサン２０５を蒸気に
して供給するため、処理に必要なポリシロキサン原料は
僅かな量で済むので、コストが低いという利点がある。
【００５７】さらに、スルフォン酸イオン２０４が存在
しないレジスト膜２０１の未露光部においては、負イオ
ンが存在しないために、正イオンであるアンモニウムイ
オン２０７を有するポリシロキサン２０５を供給しても
静電吸着が起きないので、露光部と未露光部との選択性
は非常に高い。
しないレジスト膜２０１の未露光部においては、負イオ
ンが存在しないために、正イオンであるアンモニウムイ
オン２０７を有するポリシロキサン２０５を供給しても
静電吸着が起きないので、露光部と未露光部との選択性
は非常に高い。
【００５８】尚、第２の実施形態においては、レジスト
材料としては、ＮＩＳＳとスチレンとの共重合体を用い
たが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸を発生する基を
適宜用いることができる。例えば、酸発生基として、９
−フルオレニリデネイミノ−ｐ−スチレンスルフォネイ
ト（ＦＩＳＳ）又はプロピリデンイミノ−ｐ−スチレン
スルフォネイト（ＰＩＳＳ）を用いてもよい。
材料としては、ＮＩＳＳとスチレンとの共重合体を用い
たが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸を発生する基を
適宜用いることができる。例えば、酸発生基として、９
−フルオレニリデネイミノ−ｐ−スチレンスルフォネイ
ト（ＦＩＳＳ）又はプロピリデンイミノ−ｐ−スチレン
スルフォネイト（ＰＩＳＳ）を用いてもよい。
【００５９】また、アミノ基を有するポリシロキサンに
代えて、正イオンとなる他の基を有する無機化合物を用
いてもよい。例えば、アミノ基を有し且つＴｉ、Ａｌ、
Ｇｅ又はＺｒを含有する高分子化合物を用いてもよい。
代えて、正イオンとなる他の基を有する無機化合物を用
いてもよい。例えば、アミノ基を有し且つＴｉ、Ａｌ、
Ｇｅ又はＺｒを含有する高分子化合物を用いてもよい。
【００６０】また、無機化合物による処理の方法として
は、無機化合物の水溶液を用いる処理に代えて、無機化
合物の蒸気を用いて処理をしてもよい。
は、無機化合物の水溶液を用いる処理に代えて、無機化
合物の蒸気を用いて処理をしてもよい。
【００６１】また、ドライ現像の方法としては、Ｏ2 プ
ラズマによるＲＩＥを用いたが、これに代えて、Ｏ2 プ
ラズマによるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴エッチン
グ）等を用いてもよい。
ラズマによるＲＩＥを用いたが、これに代えて、Ｏ2 プ
ラズマによるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴エッチン
グ）等を用いてもよい。
【００６２】また、露光光源としては、ＫｒＦエキシマ
レーザに代えて、ＡｒＦエキシマレーザ、電子ビーム又
はＸ線を用いてもよい。
レーザに代えて、ＡｒＦエキシマレーザ、電子ビーム又
はＸ線を用いてもよい。
【００６３】（第３の実施形態）図８（ａ）、（ｂ）及
び図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
び図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【００６４】レジスト材料としては、Ｏ−アクリロイル
−アセトフェノンオキシム（ＡＡＰＯ）とＭＭＡとの共
重合体をジグライムに溶解したものを用いた。この場
合、ＡＡＰＯの混合率は３４ｍｏｌ％であった。
−アセトフェノンオキシム（ＡＡＰＯ）とＭＭＡとの共
重合体をジグライムに溶解したものを用いた。この場
合、ＡＡＰＯの混合率は３４ｍｏｌ％であった。
【００６５】また、無機化合物としては、スルホン酸基
を有するポリシロキサンを用いた。
を有するポリシロキサンを用いた。
【００６６】まず、図８（ａ）に示すように、シリコン
よりなる半導体基板３００の上に前記のレジスト材料を
スピンコートした後、半導体基板３００を９０℃の温度
下において９０秒間加熱して、膜厚１μｍのレジスト膜
３０１を形成する。その後、マスク３０２を用いてエネ
ルギービームとしてのＫｒＦエキシマレーザ３０３をレ
ジスト膜３０１に照射することにより、レジスト膜３０
１にマスク３０２のパターンを露光する。このようにす
ると、レジスト膜３０１の露光部の表面においてＡＡＰ
Ｏが分解すると共に、分解したＡＡＰＯが水の影響を受
けて正イオンであるアンモニウムイオン３０４が発生す
る。
よりなる半導体基板３００の上に前記のレジスト材料を
スピンコートした後、半導体基板３００を９０℃の温度
下において９０秒間加熱して、膜厚１μｍのレジスト膜
３０１を形成する。その後、マスク３０２を用いてエネ
ルギービームとしてのＫｒＦエキシマレーザ３０３をレ
ジスト膜３０１に照射することにより、レジスト膜３０
１にマスク３０２のパターンを露光する。このようにす
ると、レジスト膜３０１の露光部の表面においてＡＡＰ
Ｏが分解すると共に、分解したＡＡＰＯが水の影響を受
けて正イオンであるアンモニウムイオン３０４が発生す
る。
【００６７】次に、図８（ｂ）に示すように、半導体基
板３００を、スルフォン酸基を有するポリシロキサン３
０５が水で希釈されてなるポリシロキサン水溶液３０６
に浸漬した。その後、半導体基板３００を水で洗浄した
後、乾燥させた。このような処理を施すと、正イオンで
あるアンモニウムイオン３０４が存在するレジスト膜３
０１の露光部の表面に、負イオンであるスルフォン酸イ
オン３０７を有するポリシロキサン３０５が静電吸着し
て、図９（ａ）に示すように、ポリシロキサン膜３０８
が形成された。
板３００を、スルフォン酸基を有するポリシロキサン３
０５が水で希釈されてなるポリシロキサン水溶液３０６
に浸漬した。その後、半導体基板３００を水で洗浄した
後、乾燥させた。このような処理を施すと、正イオンで
あるアンモニウムイオン３０４が存在するレジスト膜３
０１の露光部の表面に、負イオンであるスルフォン酸イ
オン３０７を有するポリシロキサン３０５が静電吸着し
て、図９（ａ）に示すように、ポリシロキサン膜３０８
が形成された。
【００６８】次に、図９（ｂ）に示すように、ポリシロ
キサン膜３０８をマスクにしてレジスト膜３０１に対し
てＯ2 プラズマ３０９を用いてＲＩＥを行なうことによ
り、レジストパターン３１０を形成した。この場合、Ｏ
2 プラズマ３０９のＲＩＥの条件は、平行平板型のＲＩ
Ｅ装置を使用し、パワー：９００Ｗ、圧力：０．７Ｐ
ａ、流量：４０ＳＣＣＭであった。
キサン膜３０８をマスクにしてレジスト膜３０１に対し
てＯ2 プラズマ３０９を用いてＲＩＥを行なうことによ
り、レジストパターン３１０を形成した。この場合、Ｏ
2 プラズマ３０９のＲＩＥの条件は、平行平板型のＲＩ
Ｅ装置を使用し、パワー：９００Ｗ、圧力：０．７Ｐ
ａ、流量：４０ＳＣＣＭであった。
【００６９】このように、第３の実施形態によると、レ
ジスト膜３０１の露光部の表面に選択的に正イオンであ
るアンモニウムイオン３０５を発生させ、該アンモニウ
ムイオン３０５に、負イオンであるスルフォン酸イオン
３０７を有するポリシロキサン３０５を静電吸着させる
ので、選択的に形成されたポリシロキサン膜（無機化合
物膜）３０８の幅は生成した正イオンの量により一意的
に決まる。このため、レジスト膜３０１が静電吸着の処
理温度及び処理時間のばらつきの影響を受け難いので、
パターン寸法の制御性が向上する。
ジスト膜３０１の露光部の表面に選択的に正イオンであ
るアンモニウムイオン３０５を発生させ、該アンモニウ
ムイオン３０５に、負イオンであるスルフォン酸イオン
３０７を有するポリシロキサン３０５を静電吸着させる
ので、選択的に形成されたポリシロキサン膜（無機化合
物膜）３０８の幅は生成した正イオンの量により一意的
に決まる。このため、レジスト膜３０１が静電吸着の処
理温度及び処理時間のばらつきの影響を受け難いので、
パターン寸法の制御性が向上する。
【００７０】また、ポリシロキサン水溶液３０６による
処理は簡便であると共に、ポリシロキサン３０５の生成
量が瞬時に飽和するため処理時間が短時間で済むのでス
ループットが高い。
処理は簡便であると共に、ポリシロキサン３０５の生成
量が瞬時に飽和するため処理時間が短時間で済むのでス
ループットが高い。
【００７１】さらに、アンモニウムイオン３０４が存在
しないレジスト膜３０１の未露光部においては、正イオ
ンが存在しないため、負イオンであるスルフォン酸イオ
ン３０７を有するポリシロキサン３０５を供給しても静
電吸着が起きないので、露光部と未露光部との選択性は
非常に高い。
しないレジスト膜３０１の未露光部においては、正イオ
ンが存在しないため、負イオンであるスルフォン酸イオ
ン３０７を有するポリシロキサン３０５を供給しても静
電吸着が起きないので、露光部と未露光部との選択性は
非常に高い。
【００７２】尚、第３実施形態においては、レジスト材
料としてはＡＡＰＯとＭＭＡとの共重合体を用いたが、
ＡＡＰＰに代えて、露光により塩基を発生する基を適宜
用いることができる。例えば、塩基発生基として、Ｏ−
フェニルアセチル−アセトフェノンオキシム（ＰａＡｐ
Ｏ）又はＯ−フェニルアセチル−アセトナフトンオキシ
ム（ＰａＡＮＯ）を用いてもよい。
料としてはＡＡＰＯとＭＭＡとの共重合体を用いたが、
ＡＡＰＰに代えて、露光により塩基を発生する基を適宜
用いることができる。例えば、塩基発生基として、Ｏ−
フェニルアセチル−アセトフェノンオキシム（ＰａＡｐ
Ｏ）又はＯ−フェニルアセチル−アセトナフトンオキシ
ム（ＰａＡＮＯ）を用いてもよい。
【００７３】また、スルフォン酸基を有するポリシロキ
サンに代えて、負イオンとなる他の基例えばカルボン酸
基を有する無機化合物を用いてもよい。例えば、スルフ
ォン酸基又はカルボン酸基を有し且つＴｉ、Ａｌ、Ｇｅ
又はＺｒを含有する高分子化合物を用いてもよい。
サンに代えて、負イオンとなる他の基例えばカルボン酸
基を有する無機化合物を用いてもよい。例えば、スルフ
ォン酸基又はカルボン酸基を有し且つＴｉ、Ａｌ、Ｇｅ
又はＺｒを含有する高分子化合物を用いてもよい。
【００７４】また、無機化合物による処理の方法として
は、無機化合物の水溶液を用いる処理に代えて、無機化
合物の蒸気を用いて処理してもよい。
は、無機化合物の水溶液を用いる処理に代えて、無機化
合物の蒸気を用いて処理してもよい。
【００７５】また、ドライ現像の方法としては、Ｏ2 プ
ラズマによるＲＩＥを用いたが、これに代えて、Ｏ2 プ
ラズマによるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴エッチン
グ）等を用いてもよい。
ラズマによるＲＩＥを用いたが、これに代えて、Ｏ2 プ
ラズマによるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴エッチン
グ）等を用いてもよい。
【００７６】また、露光光源としては、ＫｒＦエキシマ
レーザに代えて、ＡｒＦエキシマレーザ、電子ビーム又
はＸ線を用いてもよい。
レーザに代えて、ＡｒＦエキシマレーザ、電子ビーム又
はＸ線を用いてもよい。
【００７７】（第４実施形態）図１０（ａ）、（ｂ）及
び図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
び図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に
係るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【００７８】レジスト材料としては、ノボラック樹脂を
ジグライムに溶解したものを用いた。
ジグライムに溶解したものを用いた。
【００７９】また、無機化合物としては、スルフォン酸
基を有するポリシロキサンを用いた。
基を有するポリシロキサンを用いた。
【００８０】まず、図１０（ａ）に示すように、シリコ
ンよりなる半導体基板４００の上に前記のレジスト材料
をスピンコートした後、半導体基板４００を２００℃の
温度下において９０秒間加熱して、膜厚１μｍのレジス
ト膜４０１を形成する。その後、水素イオンビーム４０
３を用いて所望のパターンを露光することにより、レジ
スト膜４０１の表面付近に水素イオン（Ｈ+ ）４０４を
選択的に注入した。このとき、レジスト膜４０１は絶縁
性であるため、注入された水素イオン４０４はそのまま
正電荷として残留する。
ンよりなる半導体基板４００の上に前記のレジスト材料
をスピンコートした後、半導体基板４００を２００℃の
温度下において９０秒間加熱して、膜厚１μｍのレジス
ト膜４０１を形成する。その後、水素イオンビーム４０
３を用いて所望のパターンを露光することにより、レジ
スト膜４０１の表面付近に水素イオン（Ｈ+ ）４０４を
選択的に注入した。このとき、レジスト膜４０１は絶縁
性であるため、注入された水素イオン４０４はそのまま
正電荷として残留する。
【００８１】次に、図１０（ｂ）に示すように、レジス
ト膜４０１の表面に、スルフォン酸基を有するポリシロ
キサン４０５の蒸気を吹き付けた。このとき、スルフォ
ン酸基は雰囲気中の水分により負イオンであるスルフォ
ン酸イオン４０７となるため、ポリシロキサン４０５は
負イオンを有するようになる。このような処理を施す
と、正イオンである水素イオン４０４が存在するレジス
ト膜４０１の露光部の表面に、負イオンであるスルフォ
ン酸イオン４０７を有する蒸気のポリシロキサン４０５
が静電吸着して、図１１（ａ）に示すように、ポリシロ
キサン膜４０８が形成された。
ト膜４０１の表面に、スルフォン酸基を有するポリシロ
キサン４０５の蒸気を吹き付けた。このとき、スルフォ
ン酸基は雰囲気中の水分により負イオンであるスルフォ
ン酸イオン４０７となるため、ポリシロキサン４０５は
負イオンを有するようになる。このような処理を施す
と、正イオンである水素イオン４０４が存在するレジス
ト膜４０１の露光部の表面に、負イオンであるスルフォ
ン酸イオン４０７を有する蒸気のポリシロキサン４０５
が静電吸着して、図１１（ａ）に示すように、ポリシロ
キサン膜４０８が形成された。
【００８２】次に、図１１（ｂ）に示すように、ポリシ
ロキサン膜４０８をマスクにしてレジスト膜４０１に対
してＯ2 プラズマ４０９を用いてＲＩＥを行なうことに
より、レジストパターン４１０を形成した。この場合、
Ｏ2 プラズマのＲＩＥの条件は、平行平板型のＲＩＥ装
置を使用し、パワー：９００Ｗ、圧力：０．７Ｐａ、流
量：４０ＳＣＣＭであった。
ロキサン膜４０８をマスクにしてレジスト膜４０１に対
してＯ2 プラズマ４０９を用いてＲＩＥを行なうことに
より、レジストパターン４１０を形成した。この場合、
Ｏ2 プラズマのＲＩＥの条件は、平行平板型のＲＩＥ装
置を使用し、パワー：９００Ｗ、圧力：０．７Ｐａ、流
量：４０ＳＣＣＭであった。
【００８３】このように、第４の実施形態によると、レ
ジスト膜４０１の露光部の表面に選択的に正の水素イオ
ン４０４を注入し、該水素イオン４０４に、負のイオン
であるスルフォン酸イオン４０７を有するポリシロキサ
ン４０５を静電吸着させるので、選択的に形成されたポ
リシロキサン膜（無機化合物膜）４０８の幅は注入した
水素イオン４０４のイオン量により一意的に決まる。こ
のため、レジスト膜４０１が静電吸着の処理温度及び処
理時間のばらつきの影響を受け難いので、パターン寸法
の制御性が向上する。
ジスト膜４０１の露光部の表面に選択的に正の水素イオ
ン４０４を注入し、該水素イオン４０４に、負のイオン
であるスルフォン酸イオン４０７を有するポリシロキサ
ン４０５を静電吸着させるので、選択的に形成されたポ
リシロキサン膜（無機化合物膜）４０８の幅は注入した
水素イオン４０４のイオン量により一意的に決まる。こ
のため、レジスト膜４０１が静電吸着の処理温度及び処
理時間のばらつきの影響を受け難いので、パターン寸法
の制御性が向上する。
【００８４】また、スルフォン酸基を有するポリシロキ
サン４０５の静電吸着の処理はポリシロキサン４０５を
蒸気にして供給するため、処理に必要なポリシロキサン
原料は僅かな量で済むのでコストが低いという利点があ
る。
サン４０５の静電吸着の処理はポリシロキサン４０５を
蒸気にして供給するため、処理に必要なポリシロキサン
原料は僅かな量で済むのでコストが低いという利点があ
る。
【００８５】さらに、水素イオン４０４が注入されてい
ないレジスト膜４０１の未露光部においては、正イオン
が存在しないために、負イオンであるスルフォン酸イオ
ン４０７を有するポリシロキサン４０５を供給しても静
電吸着が起きないので、露光部と未露光部との選択性は
非常に高い。
ないレジスト膜４０１の未露光部においては、正イオン
が存在しないために、負イオンであるスルフォン酸イオ
ン４０７を有するポリシロキサン４０５を供給しても静
電吸着が起きないので、露光部と未露光部との選択性は
非常に高い。
【００８６】尚、スルフォン酸基を有するポリシロキサ
ンに代えて、イオン注入する正イオンと逆の負イオンを
発生する無機化合物、例えばカルボン酸基を有し且つＴ
ｉ、Ａｌ、Ｇｅ又はＺｒ等を含有する高分子化合物を用
いてもよい。
ンに代えて、イオン注入する正イオンと逆の負イオンを
発生する無機化合物、例えばカルボン酸基を有し且つＴ
ｉ、Ａｌ、Ｇｅ又はＺｒ等を含有する高分子化合物を用
いてもよい。
【００８７】また、レジスト膜４０１に選択的に注入す
るイオンとしては水素イオンを用いたが、これに代え
て、正の電荷を持つＨｅイオン又は正若しくは負の電荷
を持つＣイオン等を注入してもよい。負のイオンを注入
する場合には、負イオンを生じるスルフォン酸基を有す
るポリシロキサンに代えて、例えば、アミノ基を有する
ポリシロキサン又はアミノ基を有し且つＴｉ、Ａｌ、Ｇ
ｅ若しくはＺｒ等を含有する高分子化合物を用いてもよ
い。
るイオンとしては水素イオンを用いたが、これに代え
て、正の電荷を持つＨｅイオン又は正若しくは負の電荷
を持つＣイオン等を注入してもよい。負のイオンを注入
する場合には、負イオンを生じるスルフォン酸基を有す
るポリシロキサンに代えて、例えば、アミノ基を有する
ポリシロキサン又はアミノ基を有し且つＴｉ、Ａｌ、Ｇ
ｅ若しくはＺｒ等を含有する高分子化合物を用いてもよ
い。
【００８８】また、無機化合物による処理の方法として
は、無機化合物の水溶液を用いる処理に代えて、無機化
合物の蒸気を用いて処理をしてもよい。
は、無機化合物の水溶液を用いる処理に代えて、無機化
合物の蒸気を用いて処理をしてもよい。
【００８９】また、ドライ現像の方法としては、Ｏ2 プ
ラズマによるＲＩＥを用いたが、これに代えて、Ｏ2 プ
ラズマによるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴エッチン
グ）等を用いてもよい。
ラズマによるＲＩＥを用いたが、これに代えて、Ｏ2 プ
ラズマによるＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴エッチン
グ）等を用いてもよい。
【００９０】また、第１〜第４の実施形態においては、
レジスト膜に対してドライエッチングを行なってレジス
トパターンを形成する方法についてのみ説明したが、本
発明は、これに限られず、半導体基板又は該半導体基板
上の被処理膜に不純物を選択的に注入したり、半導体基
板又は該半導体基板上の被処理膜の上に薄膜を選択的に
堆積するためのマスクを形成する場合などに広く適用す
ることができる。例えば、レジスト膜に代えて、有機高
分子膜又は絶縁膜を用いてもよい。有機高分子膜として
は、例えばポリビニルフェノール膜又はポリイミド膜等
でもよく、絶縁膜としては、例えばシリコン酸化膜又は
シリコン窒化膜等でもよい。
レジスト膜に対してドライエッチングを行なってレジス
トパターンを形成する方法についてのみ説明したが、本
発明は、これに限られず、半導体基板又は該半導体基板
上の被処理膜に不純物を選択的に注入したり、半導体基
板又は該半導体基板上の被処理膜の上に薄膜を選択的に
堆積するためのマスクを形成する場合などに広く適用す
ることができる。例えば、レジスト膜に代えて、有機高
分子膜又は絶縁膜を用いてもよい。有機高分子膜として
は、例えばポリビニルフェノール膜又はポリイミド膜等
でもよく、絶縁膜としては、例えばシリコン酸化膜又は
シリコン窒化膜等でもよい。
【００９１】
【発明の効果】本発明に係るパターン形成方法による
と、レジスト膜における帯電領域にのみ無機化合物膜を
形成できるので、高解像度を有するレジストパターンを
形成することができ、また、レジスト膜の表面部に選択
的に形成される無機化合物膜の幅は、レジスト膜におけ
る帯電領域の幅と一致し、無機化合物膜を形成するため
の処理温度や処理時間の影響を受けないため、処理温度
や処理時間のばらつきの影響を受けないので、レジスト
パターンの寸法制御性が向上する。
と、レジスト膜における帯電領域にのみ無機化合物膜を
形成できるので、高解像度を有するレジストパターンを
形成することができ、また、レジスト膜の表面部に選択
的に形成される無機化合物膜の幅は、レジスト膜におけ
る帯電領域の幅と一致し、無機化合物膜を形成するため
の処理温度や処理時間の影響を受けないため、処理温度
や処理時間のばらつきの影響を受けないので、レジスト
パターンの寸法制御性が向上する。
【００９２】本発明に係るパターン形成方法において、
エネルギービームをレジスト膜の表面に選択的に照射し
て負イオンを発生させると共に、レジスト膜の表面に正
イオンを発生させる無機化合物を全面的に供給して、負
イオンが発生したレジスト膜に正イオンが発生した無機
化合物を静電吸着させると、エネルギービームの照射に
よってレジスト膜を選択的に帯電させることができるの
で、レジスト膜の表面部に選択的に形成される無機化合
物膜の幅を簡易且つ確実に規制することができる。
エネルギービームをレジスト膜の表面に選択的に照射し
て負イオンを発生させると共に、レジスト膜の表面に正
イオンを発生させる無機化合物を全面的に供給して、負
イオンが発生したレジスト膜に正イオンが発生した無機
化合物を静電吸着させると、エネルギービームの照射に
よってレジスト膜を選択的に帯電させることができるの
で、レジスト膜の表面部に選択的に形成される無機化合
物膜の幅を簡易且つ確実に規制することができる。
【００９３】この場合、レジスト膜を、エネルギービー
ムの照射により負イオンを発生する負イオン発生基を有
する重合体からなるレジスト材料により形成すると、重
合体中に負イオンが発生するため、負イオンが蒸発して
消失する恐れがないので、レジストパターンの寸法制御
性がより向上する。
ムの照射により負イオンを発生する負イオン発生基を有
する重合体からなるレジスト材料により形成すると、重
合体中に負イオンが発生するため、負イオンが蒸発して
消失する恐れがないので、レジストパターンの寸法制御
性がより向上する。
【００９４】また、負イオン発生基を有する重合体とし
て、エネルギービームの照射によりスルホン酸イオン又
はカルボン酸イオンを発生する重合体を用いると、負イ
オンが確実に発生するため、静電吸着を確実に行なうこ
とができる。つまり、静電吸着力を強くすることができ
る。
て、エネルギービームの照射によりスルホン酸イオン又
はカルボン酸イオンを発生する重合体を用いると、負イ
オンが確実に発生するため、静電吸着を確実に行なうこ
とができる。つまり、静電吸着力を強くすることができ
る。
【００９５】また、無機化合物がアミノ基を有する化合
物であると、無機化合物からアンモニウムイオンが発生
するため、静電吸着を確実に行なうことができる。つま
り、静電吸着力を強くすることができる。
物であると、無機化合物からアンモニウムイオンが発生
するため、静電吸着を確実に行なうことができる。つま
り、静電吸着力を強くすることができる。
【００９６】本発明に係るパターン形成方法において、
エネルギービームをレジスト膜の表面に選択的に照射し
て正イオンを発生させると共に、レジスト膜の表面に負
イオンを発生させる無機化合物を全面的に供給して、正
イオンが発生したレジスト膜に負イオンが発生した無機
化合物を静電吸着させると、エネルギービームの照射に
よってレジスト膜を選択的に帯電させることができるの
で、レジスト膜の表面部に選択的に形成される無機化合
物膜の幅を簡易且つ確実に規制することができる。
エネルギービームをレジスト膜の表面に選択的に照射し
て正イオンを発生させると共に、レジスト膜の表面に負
イオンを発生させる無機化合物を全面的に供給して、正
イオンが発生したレジスト膜に負イオンが発生した無機
化合物を静電吸着させると、エネルギービームの照射に
よってレジスト膜を選択的に帯電させることができるの
で、レジスト膜の表面部に選択的に形成される無機化合
物膜の幅を簡易且つ確実に規制することができる。
【００９７】この場合、レジスト膜を、エネルギービー
ムの照射により正イオンを発生する正イオン発生基を有
する重合体からなるレジスト材料により形成すると、重
合体中に正イオンが発生するため、正イオンが蒸発して
消失する恐れがないので、レジストパターンの寸法制御
性がより向上する。
ムの照射により正イオンを発生する正イオン発生基を有
する重合体からなるレジスト材料により形成すると、重
合体中に正イオンが発生するため、正イオンが蒸発して
消失する恐れがないので、レジストパターンの寸法制御
性がより向上する。
【００９８】また、正イオン発生基を有する重合体とし
て、エネルギービームの照射によりアンモニウムイオン
を発生する重合体を用いると、正イオンが確実に発生す
るため、静電吸着を確実に行なうことができる。つま
り、静電吸着力を強くすることができる。
て、エネルギービームの照射によりアンモニウムイオン
を発生する重合体を用いると、正イオンが確実に発生す
るため、静電吸着を確実に行なうことができる。つま
り、静電吸着力を強くすることができる。
【００９９】また、無機化合物がスルフォン酸基又はカ
ルボン酸基を有する化合物であると、無機化合物からア
ンモニウムイオンが発生するため、静電吸着を確実に行
なうことができる。つまり、静電吸着力を強くすること
ができる。
ルボン酸基を有する化合物であると、無機化合物からア
ンモニウムイオンが発生するため、静電吸着を確実に行
なうことができる。つまり、静電吸着力を強くすること
ができる。
【０１００】本発明に係るパターン形成方法において、
レジスト膜の上に無機化合物の水溶液を供給する場合に
は、簡易且つ確実に無機化合物を全面的に供給すること
ができ、また、レジスト膜の上に無機化合物の蒸気を供
給する場合には、処理に用いる無機化合物の量を低減で
きるので、処理に必要なコストを削減することができ
る。
レジスト膜の上に無機化合物の水溶液を供給する場合に
は、簡易且つ確実に無機化合物を全面的に供給すること
ができ、また、レジスト膜の上に無機化合物の蒸気を供
給する場合には、処理に用いる無機化合物の量を低減で
きるので、処理に必要なコストを削減することができ
る。
【０１０１】本発明に係るパターン形成工程において、
レジスト膜の表面部に選択的に正又は負のイオンを注入
して、レジスト膜の表面部を選択的に正又は負の電荷に
帯電させると、イオン注入によってレジスト膜を選択的
に帯電させることができるので、レジスト膜の表面部に
選択的に形成される無機化合物膜の幅を簡易且つ確実に
規制することができる。
レジスト膜の表面部に選択的に正又は負のイオンを注入
して、レジスト膜の表面部を選択的に正又は負の電荷に
帯電させると、イオン注入によってレジスト膜を選択的
に帯電させることができるので、レジスト膜の表面部に
選択的に形成される無機化合物膜の幅を簡易且つ確実に
規制することができる。
【０１０２】本発明に係る半導体処理方法によると、薄
膜における帯電した領域にのみ化合物膜を形成できるの
で、半導体基板又は被処理膜に対して高精度な処理を行
なうことができ、薄膜の表面部に選択的に形成される化
合物膜の幅は、薄膜における帯電領域の幅と一致し、化
合物膜を形成するための処理温度や処理時間の影響を受
けないため、処理温度や処理時間のばらつきの影響を受
けないので、処理された領域の寸法制御性が向上する。
膜における帯電した領域にのみ化合物膜を形成できるの
で、半導体基板又は被処理膜に対して高精度な処理を行
なうことができ、薄膜の表面部に選択的に形成される化
合物膜の幅は、薄膜における帯電領域の幅と一致し、化
合物膜を形成するための処理温度や処理時間の影響を受
けないため、処理温度や処理時間のばらつきの影響を受
けないので、処理された領域の寸法制御性が向上する。
【０１０３】本発明に係る半導体処理方法において、薄
膜の表面部に選択的に正又は負のイオンを注入して、薄
膜の表面部を選択的に正又は負の電荷に帯電させると、
イオン注入によって薄膜を選択的に帯電させることがで
きるので、薄膜の表面部に選択的に形成される化合物膜
の幅を簡易且つ確実に規制できる。
膜の表面部に選択的に正又は負のイオンを注入して、薄
膜の表面部を選択的に正又は負の電荷に帯電させると、
イオン注入によって薄膜を選択的に帯電させることがで
きるので、薄膜の表面部に選択的に形成される化合物膜
の幅を簡易且つ確実に規制できる。
【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明の第１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。
パターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明の第１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。
パターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るパターン形成方法
におけるポリシロキサンの静電吸着のメカニズムの説明
図である。
におけるポリシロキサンの静電吸着のメカニズムの説明
図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るパターン形成方法
により静電吸着されたポリシロキサン量と処理時間との
関係を示す図である。
により静電吸着されたポリシロキサン量と処理時間との
関係を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るパターン形成方法
により形成されたパターン寸法と処理時間との関係を示
す図である。
により形成されたパターン寸法と処理時間との関係を示
す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２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。
パターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は本発明の第２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。
パターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は本発明の第３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。
パターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は本発明の第３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。
パターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は本発明の第４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。
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は本発明の第４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。
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は従来のパターン形成方法の
各工程を示す断面図である。
各工程を示す断面図である。
【図１３】従来のパターン形成方法により形成されたポ
リシロキサン量と処理時間との関係を示す図である。
リシロキサン量と処理時間との関係を示す図である。
【図１４】従来のパターン形成方法により形成されたパ
ターン寸法と処理時間との関係を示す図である。
ターン寸法と処理時間との関係を示す図である。
１００ 半導体基板
１０１ レジスト膜
１０２ マスク
１０３ ＫｒＦエキシマレーザ
１０４ スルフォン酸イオン
１０５ ポリシロキサン
１０６ ポリシロキサン水溶液
１０７ アンモニアイオン
１０８ ポリシロキサン膜
１０９ Ｏ2 プラズマ
１１０ レジストパターン
２００ 半導体基板
２０１ レジスト膜
２０２ マスク
２０３ ＡｒＦエキシマレーザ
２０４ スルフォン酸イオン
２０５ ポリシロキサン
２０７ アンモニアイオン
２０８ ポリシロキサン膜
２０９ Ｏ2 プラズマ
２１０ レジストパターン
３００ 半導体基板
３０１ レジスト膜
３０２ マスク
３０３ ＫｒＦエキシマレーザ
３０４ アンモニウムイオン
３０５ ポリシロキサン
３０６ ポリシロキサン水溶液
３０７ スルフォン酸イオン
３０８ ポリシロキサン膜
３０９ Ｏ2 プラズマ
３１０ レジストパターン
４００ 半導体基板
４０１ レジスト膜
４０３ 水素イオンビーム
４０４ 水素イオン
４０５ ポリシロキサン
４０６ ポリシロキサン水溶液
４０７ スルフォン酸イオン
４０８ ポリシロキサン膜
４０９ Ｏ2 プラズマ
４１０ レジストパターン
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−96655（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−22304（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−189639（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 7/11 501
G03F 7/38 511
Claims (14)
- 【請求項１】 半導体基板上の被処理膜の上にレジスト
膜を堆積するレジスト膜堆積工程と、 前記レジスト膜の表面部を選択的に正又は負の電荷に帯
電させる帯電工程と、 前記レジスト膜の表面に、前記帯電工程において帯電さ
せた電荷と逆の電荷を持つ無機化合物を全面的に供給し
て、前記帯電工程において帯電した前記レジスト膜の表
面部に前記無機化合物を静電吸着させることにより、前
記レジスト膜の表面部に前記無機化合物よりなる無機化
合物膜を選択的に形成する無機化合物膜形成工程と、 前記レジスト膜に対して前記無機化合物膜をマスクとし
てドライエッチングを行なうことにより、前記レジスト
膜よりなるレジストパターンを形成するエッチング工程
とを備えていることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項２】 前記レジスト膜堆積工程におけるレジス
ト膜は、エネルギービームが照射されると負イオンを発
生するレジスト材料よりなり、 前記帯電工程は、前記レジスト膜の表面に選択的にエネ
ルギービームを照射して、前記レジスト膜の表面部に選
択的に負イオンを発生させる工程を含み、 前記無機化合物膜形成工程は、前記レジスト膜の表面
に、正イオンを発生させる無機化合物を全面的に供給し
て、負イオンが発生した前記レジスト膜の表面に正イオ
ンが発生した前記無機化合物を静電吸着させる工程を含
むことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方
法。 - 【請求項３】 前記レジスト膜は、エネルギービームが
照射されると負イオンを発生する負イオン発生基を有す
る重合体よりな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。 - 【請求項４】 前記負イオン発生基を有する重合体は、
エネルギービームが照射されるとスルホン酸イオン又は
カルボン酸イオンを発生することを特徴とする請求項３
に記載のパターン形成方法。 - 【請求項５】 前記無機化合物は、アミノ基を有する化
合物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。 - 【請求項６】 前記レジスト膜堆積工程におけるレジス
ト膜は、エネルギービームが照射されると正イオンを発
生するレジスト材料よりなり、 前記帯電工程は、前記レジスト膜の表面に選択的にエネ
ルギービームを照射して、前記レジスト膜の表面部に選
択的に正イオンを発生させる工程を含み、 前記無機化合物膜形成工程は、前記レジスト膜の表面
に、負イオンを発生させる無機化合物を全面的に供給し
て、正イオンが発生した前記レジスト膜の表面部に負イ
オンが発生した前記無機化合物を静電吸着させる工程を
含むことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方
法。 - 【請求項７】 前記レジスト膜は、エネルギービームが
照射されると正イオンを発生する正イオン発生基を有す
る重合体よりなることを特徴とする請求項６に記載のパ
ターン形成方法。 - 【請求項８】 前記正イオン発生基を有する重合体は、
エネルギービームが照射されるとアンモニウムイオンを
発生することを特徴とする請求項７に記載のパターン形
成方法。 - 【請求項９】 前記無機化合物は、スルフォン酸基又は
カルボン酸基を有する化合物であることを特徴とする請
求項６に記載のパターン形成方法。 - 【請求項１０】 前記無機化合物膜形成工程は、前記レ
ジスト膜の上に前記無機化合物の水溶液を全面的に供給
する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のパタ
ーン形成方法。 - 【請求項１１】 前記無機化合物膜形成工程は、前記レ
ジスト膜の上に前記無機化合物の蒸気を全面的に供給す
る工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のパター
ン形成方法。 - 【請求項１２】 前記帯電工程は、前記レジスト膜の表
面部に選択的に正又は負のイオンを注入することによ
り、前記レジスト膜の表面部を選択的に正又は負の電荷
に帯電させる工程を含むことを特徴とする請求項１に記
載のパターン形成方法。 - 【請求項１３】 半導体基板又は該半導体基板上の被処
理膜の上に薄膜を堆積する薄膜堆積工程と、 前記薄膜の表面部を選択的に正又は負の電荷に帯電させ
る帯電工程と、 前記薄膜の表面に、前記帯電工程において帯電させた電
荷と逆の電荷を持つ化合物を全面的に供給して、前記帯
電工程において帯電した前記薄膜の表面部に前記逆の電
荷を持つ前記化合物を静電吸着させることにより、前記
薄膜の表面部に選択的に前記化合物よりなる化合物膜を
形成する化合物膜形成工程と、 前記半導体基板又は被処理膜に対して前記化合物膜をマ
スクとして処理を行なう処理工程とを備えていることを
特徴とする半導体処理方法。 - 【請求項１４】 前記帯電工程は、前記薄膜の表面部に
選択的に正又は負のイオンを注入することにより、前記
薄膜の表面部を選択的に正又は負の電荷に帯電させる工
程を含むことを特徴とする請求項１３に記載の半導体処
理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04021097A JP3467372B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | パターン形成方法及び半導体処理方法 |
| EP98103054A EP0860743A3 (en) | 1997-02-25 | 1998-02-20 | Pattern forming method and semiconductor processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04021097A JP3467372B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | パターン形成方法及び半導体処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242022A JPH10242022A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3467372B2 true JP3467372B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=12574425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04021097A Expired - Fee Related JP3467372B2 (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | パターン形成方法及び半導体処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0860743A3 (ja) |
| JP (1) | JP3467372B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7220680B1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for photolithography in semiconductor manufacturing |
| CN102236253B (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-07 | 潍坊星泰克微电子材料有限公司 | 用于微光刻工艺的多相高硅光刻胶成像方法、多相高硅光刻胶及应用 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0249416A (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 微細パターンの形成方法 |
| DE3913434A1 (de) * | 1989-04-24 | 1990-10-25 | Siemens Ag | Trockenwickelbares resistsystem |
| EP0453610B1 (de) * | 1990-04-27 | 1996-06-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Erzeugung einer Resiststruktur |
| KR950004976B1 (ko) * | 1992-10-26 | 1995-05-16 | 현대전자산업주식회사 | 포지티브 레지스트 형성방법 |
| KR0174316B1 (ko) * | 1994-07-05 | 1999-04-01 | 모리시다 요이치 | 미세패턴 형성방법 |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP04021097A patent/JP3467372B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-20 EP EP98103054A patent/EP0860743A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0860743A2 (en) | 1998-08-26 |
| JPH10242022A (ja) | 1998-09-11 |
| EP0860743A3 (en) | 1999-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8158335B2 (en) | High etch resistant material for double patterning | |
| US7488672B2 (en) | Well photoresist pattern of semiconductor device and method for forming the same | |
| US7341939B2 (en) | Method for patterning micro features by using developable bottom anti-reflection coating | |
| US6379869B1 (en) | Method of improving the etch resistance of chemically amplified photoresists by introducing silicon after patterning | |
| KR0174316B1 (ko) | 미세패턴 형성방법 | |
| WO1991006041A1 (en) | Surface barrier silylation microlithography | |
| JP2003209046A (ja) | レジストパターン形成方法および半導体装置の製造方法 | |
| EP0161256B1 (en) | Graft polymerized sio 2? lithographic masks | |
| US4596761A (en) | Graft polymerized SiO2 lithographic masks | |
| JP3467372B2 (ja) | パターン形成方法及び半導体処理方法 | |
| JP2656913B2 (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JPH09189998A (ja) | パターン形成材料及びパターン形成方法 | |
| JPH0883786A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3293803B2 (ja) | 微細パターンの形成方法および半導体装置の製造方法 | |
| US6190837B1 (en) | Method for forming photoresist film pattern | |
| JP3387740B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| US6279502B1 (en) | Resist developing method by magnetic field controlling, resist developing apparatus and method of fabricating semiconductor device | |
| JPH11258803A (ja) | パターン形成材料及びパターン形成方法 | |
| JP4836363B2 (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JP3361445B2 (ja) | パターン形成方法及び表面処理剤 | |
| JP2643879B2 (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JP4017231B2 (ja) | 化学増幅レジストの感度促進方法およびパターン形成方法 | |
| JPH08328265A (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JP2705646B2 (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JPH07152156A (ja) | 樹脂組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030819 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070829 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100829 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |