JP4302065B2 - パターン形成方法 - Google Patents
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Description
半導体装置の設計寸法の微細化に伴い現像後のレジストパターンのラフネスが特に問題になってきている。このラフネスは被加工膜へ転写され、デバイスパターンの寸法制御性を劣化させる要因となる。従来技術では、このラフネスの低減方法として、主として材料側からのアプローチがあった。しかし、材料側からの手法によってでは、露光後の酸拡散長の増大などレジストに要求される解像性とトレードオフの関係にあった。
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。
図2は、本発明の第2の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。
半導体素子の製造方法は、一般に、シリコンウェハー上に被加工膜として複数の物質を堆積し、所望のパターンにパターニングする多くの工程を含む。被加工膜のパターニングでは、まず、一般にレジストと呼ばれる感光性物質を被加工膜上に堆積し、レジスト膜を形成し、このレジスト膜の所定の領域に露光を施す。次いで、レジスト膜の露光部または未露光部を現像処理により除去してレジストパターンを形成し、さらにこのレジストパターンをエッチングマスクとして被加工膜をドライエッチングする。
図3は、本発明の第3の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。
図4は、本発明の第4の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。
従来技術は、アルカリ可溶性反射防止膜上にレジスト塗布、露光、ベークを行う。次に、アルカリ現像液にて、レジストパターンと反射防止膜を同時に現像するが、微細スペースパターンと孤立残しパターンの様な異種パターン間によって、反射防止膜の形状が異なってしまうという問題点があった。この原因は、微細スペースパターンは、孤立残しパターンと比較してレジストが感じる光強度が小さいため、微細スペースパターンの方が、孤立残しパターンよりもレジストの溶解速度が遅い。その結果、アルカリ可溶性反射防止膜の溶解開始のタイミングが、微細スペースパターンの方が遅くなるためである。
図5は、本発明の第5の実施形態に係わる半導体装置の製造工程を示す断面図である。
Claims (5)
- 基体上に反射防止膜を形成する工程と、
前記反射防止膜上に、前記反射防止膜を溶解するシクロヘキサノン溶液を含まず、前記反射防止膜を溶解しない乳酸エチル溶液を含むレジスト膜形成用塗布材料を塗布する工程と、
前記レジスト膜形成用塗布材料中の乳酸エチル溶液を除去することによってレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜にパターンを転写して潜像パターンを形成する工程と、
前記反射防止膜を溶解しないアルカリ現像液を用いて前記レジスト膜を現像し、前記潜像パターンに対応するレジストパターン形成する工程と、
前記レジストパターン上に、シクロヘキサノン溶液を含まず、前記レジスト膜及び前記反射防止膜を溶解しない水または水溶性ポリマー及び樹脂を含む高分子膜形成用塗布材料を塗布する工程と、
前記レジストパターン表面に前記樹脂が架橋して形成されたシクロヘキサノン溶液に不溶な架橋層、及び前記架橋層上に前記樹脂を主成分とする非架橋層を形成する工程と、
前記反射防止膜を溶解しない純水を用いて前記非架橋層を除去する工程と、
シクロヘキサノン溶液を用いて、前記反射防止膜をエッチングする工程と、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。 - 前記樹脂が、水溶性ポリマーあることを特徴とする請求項1記載のパターン形成方法。
- 前記基体が半導体基板であって、
前記反射防止膜をエッチングした後、前記レジストパターン及び架橋層をマスクに用いて、前記半導体基板に不純物を注入する工程をさらに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。 - 前記レジストパターンは、孤立残しパターン及び微細スペースパターン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1乃至請求項4の何れかに記載されたパターン形成方法を用いて半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。
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