JPH01234841A - パターン形成方法 - Google Patents
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- JPH01234841A JPH01234841A JP63060218A JP6021888A JPH01234841A JP H01234841 A JPH01234841 A JP H01234841A JP 63060218 A JP63060218 A JP 63060218A JP 6021888 A JP6021888 A JP 6021888A JP H01234841 A JPH01234841 A JP H01234841A
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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
- G03F7/36—Imagewise removal not covered by groups G03F7/30 - G03F7/34, e.g. using gas streams, using plasma
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- G03F7/0758—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
シリコン（Ｓｔ）含有ポリマーのパターン形成方法に関
し、 シリコン含有ポリマーのレジストをドライ現像しかつ残
膜率を大きくしてパターンを形成し、２層レジスト法に
適用することを目的とし、シリコンを含むポリマーと付
加剤との混合レジストを用い、該混合レジストを露光し
、そして酸素を成分として含むガスのプラズマの下流に
おいて現像することを特徴とするパターン形成方法に、
そして、２層レジストの上層レジストパターン形成に適
用するように構成する。
し、 シリコン含有ポリマーのレジストをドライ現像しかつ残
膜率を大きくしてパターンを形成し、２層レジスト法に
適用することを目的とし、シリコンを含むポリマーと付
加剤との混合レジストを用い、該混合レジストを露光し
、そして酸素を成分として含むガスのプラズマの下流に
おいて現像することを特徴とするパターン形成方法に、
そして、２層レジストの上層レジストパターン形成に適
用するように構成する。
本発明は、レジストのパターン形成方法に関し、より詳
しくは、シリコン（Ｓｔ）含有ポリマーのドライ現像に
よるパターン形成方法に関する。本発明を２層レジスト
法での上層レジストに適用することは、特に、好ましい
。
しくは、シリコン（Ｓｔ）含有ポリマーのドライ現像に
よるパターン形成方法に関する。本発明を２層レジスト
法での上層レジストに適用することは、特に、好ましい
。
ＬＳＩなどの半導体装置を製造していく過程で配線の多
層化などにより被加工下地基板の表面に段差（凹凸）が
生じ、単層レジストでサブミクロンレベルのパターンを
凹凸基板上に形成することはむずかしい。そこで、レジ
ストを多層化（２層化）した２Ｎレジスト法が提案され
ており、凹凸表面上に厚い平坦化層の下層レジストと、
その上に塗布したドライエツチング耐性の良い薄い上層
とで構成して、上層レジストを露光・現像してパターン
を形成し、次に、酸素を用いたりアクティブイオンエツ
チング（０，−ＲＩＥ）によって下層レジストをその断
面が垂直になるような条件でエツチングする。
層化などにより被加工下地基板の表面に段差（凹凸）が
生じ、単層レジストでサブミクロンレベルのパターンを
凹凸基板上に形成することはむずかしい。そこで、レジ
ストを多層化（２層化）した２Ｎレジスト法が提案され
ており、凹凸表面上に厚い平坦化層の下層レジストと、
その上に塗布したドライエツチング耐性の良い薄い上層
とで構成して、上層レジストを露光・現像してパターン
を形成し、次に、酸素を用いたりアクティブイオンエツ
チング（０，−ＲＩＥ）によって下層レジストをその断
面が垂直になるような条件でエツチングする。
上層レジストは感度、解像度、コントラストなどの基本
的な性能に加えて０．−ＲＴＥ耐性に優れたものであり
、シリコン含有ポリマーが用（、ｓられている。このよ
うなシリコン含有ポリマーからなるレジストは溶媒（ア
ルカリ現像液）で現像されるので、溶媒現像特有の膨潤
という現象がサブミクロン領域のパターンを形成するの
は困難であった。
的な性能に加えて０．−ＲＴＥ耐性に優れたものであり
、シリコン含有ポリマーが用（、ｓられている。このよ
うなシリコン含有ポリマーからなるレジストは溶媒（ア
ルカリ現像液）で現像されるので、溶媒現像特有の膨潤
という現象がサブミクロン領域のパターンを形成するの
は困難であった。
溶媒現像でなくドライ現像する試みもあるが、この場合
に、従来提案されているものは炭素、水素、酸素からな
る有機物ポリマーとＳｉを含む付加剤の混合物をレジス
トとし、酸素プラズマ（例えば、０□−ＲＩＥ）を利用
して現像するわけであるが、酸素プラズマでのイオン衝
撃などの物理的作用があって残膜率が大きくできない。
に、従来提案されているものは炭素、水素、酸素からな
る有機物ポリマーとＳｉを含む付加剤の混合物をレジス
トとし、酸素プラズマ（例えば、０□−ＲＩＥ）を利用
して現像するわけであるが、酸素プラズマでのイオン衝
撃などの物理的作用があって残膜率が大きくできない。
また、こうした従来例では露光によって、Ｓｔを含む付
加剤を付加させるわけであるが、元々のポリマーにはＳ
ｉを含んでいないので、形成されるパターン中のＳｉ含
有量は大きくできない。従って、これをマスクと、 し
て下層レジストをエツチングする場合の０２ＲＩＥ耐性
も不充分であった。なお、残膜率とは露光部と非露光部
とで一方を除去したときの他方の残っている膜厚と当初
の膜厚との割合である。
加剤を付加させるわけであるが、元々のポリマーにはＳ
ｉを含んでいないので、形成されるパターン中のＳｉ含
有量は大きくできない。従って、これをマスクと、 し
て下層レジストをエツチングする場合の０２ＲＩＥ耐性
も不充分であった。なお、残膜率とは露光部と非露光部
とで一方を除去したときの他方の残っている膜厚と当初
の膜厚との割合である。
本発明の課題は、シリコン含有ポリマーのレジストをド
ライ現像しかつ残膜率を大きくしてパターンを形成する
方法を提供することである。
ライ現像しかつ残膜率を大きくしてパターンを形成する
方法を提供することである。
また、本発明の別の課題は、提案したパターン形成法を
２層レジスト法に適用して、微細なレジストパターンを
形成し、半導体装置の微細加工に寄与することである。
２層レジスト法に適用して、微細なレジストパターンを
形成し、半導体装置の微細加工に寄与することである。
上述の課題が、シリコンを含むポリマーと付加剤との混
合レジストを用い、該混合レジストを露光し、そして酸
素を成分として含むガスのプラズマの下流において現像
することを特徴とするパターン形成方法によって達成さ
れる。
合レジストを用い、該混合レジストを露光し、そして酸
素を成分として含むガスのプラズマの下流において現像
することを特徴とするパターン形成方法によって達成さ
れる。
不飽和結合を有する付加剤には、オレフィン、アジド又
はその誘導体が好ましく、さらにこれらがベンゼン環又
はハロゲン元素（Ｃ１など）を含むことも望ましい。
はその誘導体が好ましく、さらにこれらがベンゼン環又
はハロゲン元素（Ｃ１など）を含むことも望ましい。
シリコンを含むポリマーはその主鎖に二重結合又は三重
結合を有するポリマーが好ましい。
結合を有するポリマーが好ましい。
そして、別の課題が、有機物ポリマーからなる下層レジ
スト上に上述したパターン形成方法によって上層レジス
トを形成し、そして該上層レジストをマスクとして、酸
素を成分として含むガスによるリアクティブイオンエツ
チングまたはＥＣＲエツチングによって前記下層レジス
トを現象することを特徴とするパターン形成方法によっ
て達成される。
スト上に上述したパターン形成方法によって上層レジス
トを形成し、そして該上層レジストをマスクとして、酸
素を成分として含むガスによるリアクティブイオンエツ
チングまたはＥＣＲエツチングによって前記下層レジス
トを現象することを特徴とするパターン形成方法によっ
て達成される。
シリコンを含有するポリマー（例えば、シリル基を持つ
ポリアセチレン）と付加剤（例えば、オレフィン）の混
合レジストを光、Ｘ線、電子線で露光すると下記の如き
反応が生じる。
ポリアセチレン）と付加剤（例えば、オレフィン）の混
合レジストを光、Ｘ線、電子線で露光すると下記の如き
反応が生じる。
オレフィンのＲ４’をフェニル基又はハロゲン元素を置
換したものは露光部のエツチング耐性を向上させる。
換したものは露光部のエツチング耐性を向上させる。
露光後に、酸素（０□）を成分として含むガス（例えば
、Ｏｚ／ＣＦ４混合ガス）のプラズマの下流（すなわち
、プラズマ発生箇所から離れたところ）において、現像
すると、露光部はエツチング速度が遅くなり、一方未露
光部はエツチング速度が早くのでネガパターンが形成で
きる。この現像は、マイクロ波を印加してｏｘ／ＣＦ４
混合ガスのプラズマを発生させることで活性種が創り出
され、エツチング室まで輸送されてレジストと化学反応
することによって起こると思われる。
、Ｏｚ／ＣＦ４混合ガス）のプラズマの下流（すなわち
、プラズマ発生箇所から離れたところ）において、現像
すると、露光部はエツチング速度が遅くなり、一方未露
光部はエツチング速度が早くのでネガパターンが形成で
きる。この現像は、マイクロ波を印加してｏｘ／ＣＦ４
混合ガスのプラズマを発生させることで活性種が創り出
され、エツチング室まで輸送されてレジストと化学反応
することによって起こると思われる。
得られるネガレジストパターンを２層レジスト法での上
層レジストとして用いると、シリコンを含有しているの
でＯ，−ＲＩＥあるいはＥＣＲエンチングのプラズマエ
ツチングによって下層レジストをエツチングする際にマ
スクと働く。
層レジストとして用いると、シリコンを含有しているの
でＯ，−ＲＩＥあるいはＥＣＲエンチングのプラズマエ
ツチングによって下層レジストをエツチングする際にマ
スクと働く。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例によって、本
発明の詳細な説明する。
発明の詳細な説明する。
実施例１
ポリ （ｌ−メチル、２−トリメチルシリル）アセチレ
ンのポリマーと塩化シンナモイルの付加剤とを２：１の
割合で、キシレンに溶かして、約１ｗｔ％溶液を作った
。該溶液をウェハー上にスピンコードし、乾燥させてレ
ジスト層（膜厚：約４００ｎｍ）を形成し、Ｘｅ−Ｈｇ
ランプで約３０秒間、所定マスクを通して露光した（こ
のときのウェハー面照度は約５ｍＷ／ｃａｌで、コンタ
クト露光法による）。
ンのポリマーと塩化シンナモイルの付加剤とを２：１の
割合で、キシレンに溶かして、約１ｗｔ％溶液を作った
。該溶液をウェハー上にスピンコードし、乾燥させてレ
ジスト層（膜厚：約４００ｎｍ）を形成し、Ｘｅ−Ｈｇ
ランプで約３０秒間、所定マスクを通して露光した（こ
のときのウェハー面照度は約５ｍＷ／ｃａｌで、コンタ
クト露光法による）。
そして、第１図に示す現像装置のエツチング室（現像室
）１内にレジスト層塗布のウェハー２を挿入し、プラズ
マ発生室３内へＯｚ／ＣＦ、混合ガスを流しかつマグネ
トロン４からのマイクロ波を当ててガスプラズマを発生
させ、マイクロ波シールド仮５を通過したプラズマの下
流で現像した。このときの条件を下記のように設定した
。
）１内にレジスト層塗布のウェハー２を挿入し、プラズ
マ発生室３内へＯｚ／ＣＦ、混合ガスを流しかつマグネ
トロン４からのマイクロ波を当ててガスプラズマを発生
させ、マイクロ波シールド仮５を通過したプラズマの下
流で現像した。このときの条件を下記のように設定した
。
０２ ： １００Ｏ１００Ｏ
ＳＣＣ： ５００ＳＣＣＭ
圧カニ ６Ｔｏｒｒ
マイクロ波パワー： ７５０Ｗ
この現像の結果として、約９０％の残膜率で、解像度約
０．５１Ｍ（ラインアンドスペース）のネガパターンを
得た。
０．５１Ｍ（ラインアンドスペース）のネガパターンを
得た。
また、０□／ＣＦ、混合ガスの代りに０□とＣＦ、との
混合ガスあるいは０２とＮＦｆｆとの混合ガスを用いて
も同様の結果が得られた。
混合ガスあるいは０２とＮＦｆｆとの混合ガスを用いて
も同様の結果が得られた。
実施例２
第２Ａ図に示すように、ウェハー２１上に下層レジスト
としてノボラック系レジスト （ＯＦＰＲ−８００、東
京応化製）２２をスピンコード法で約２カ厚さに塗布し
、その上に実施例１のレジス°トを上層レジスト（厚さ
約４００ｎｍ） ２３を塗布した。そして、実施例１で
のようにして上層レジスト２３を第２Ｂ図に示すように
パターニングした。次に、０２ガスのりアクティブイオ
ンエツチング（（ｈ−ＲＩＥ。
としてノボラック系レジスト （ＯＦＰＲ−８００、東
京応化製）２２をスピンコード法で約２カ厚さに塗布し
、その上に実施例１のレジス°トを上層レジスト（厚さ
約４００ｎｍ） ２３を塗布した。そして、実施例１で
のようにして上層レジスト２３を第２Ｂ図に示すように
パターニングした。次に、０２ガスのりアクティブイオ
ンエツチング（（ｈ−ＲＩＥ。
条件、Ｏｚ：１１００５ＣＣ，０，０３Ｔｏｒｒ、５０
０Ｗ）で、第２Ｃ図に示すように、上層レジストパター
ン２３をマスクとして下層レジスト２２をエツチングし
た。その結果、０．５μの解像度で２庫厚さのパターン
を形成することができた。
０Ｗ）で、第２Ｃ図に示すように、上層レジストパター
ン２３をマスクとして下層レジスト２２をエツチングし
た。その結果、０．５μの解像度で２庫厚さのパターン
を形成することができた。
実施例３
ポリマーにポリトリメチルシリルメタクリレートを用い
、付加剤にジフェニルアセチレンを用いて、実施例１と
同様にレジスト層形成、露光そして現像した。その結果
として、残膜率６０％、解像度１ａ、感度３００ｍＪで
ネガパターンが得られた。
、付加剤にジフェニルアセチレンを用いて、実施例１と
同様にレジスト層形成、露光そして現像した。その結果
として、残膜率６０％、解像度１ａ、感度３００ｍＪで
ネガパターンが得られた。
実施例４
ポリマーにポリ 〔１，２ビス（トリメチルシリル）〕
アセチレンを用い、付加剤に塩化シンナモイルを用いて
、実施例１と同様にレジスト層形成、露光そして現像し
た。塩化シンナモイルは桂皮酸の塩化物であって、炭素
の二重結合、ベンゼン環およびハロゲン元素（塩素）を
有している。その結果として、残膜率９０％、解像度０
．５ Ｉ！ｍ、感度１２０ｍＪでネガパターンが得られ
た。
アセチレンを用い、付加剤に塩化シンナモイルを用いて
、実施例１と同様にレジスト層形成、露光そして現像し
た。塩化シンナモイルは桂皮酸の塩化物であって、炭素
の二重結合、ベンゼン環およびハロゲン元素（塩素）を
有している。その結果として、残膜率９０％、解像度０
．５ Ｉ！ｍ、感度１２０ｍＪでネガパターンが得られ
た。
実施例５
ポリマーにポリ （３−ペンタメチルジシロキサン）メ
タクリレートを用い、付加剤に塩化シンナモイルを用い
て、実施例１と同様にレジスト層形成、露光そして現像
した。その結果として残膜率７０％、解像度０．８ ／
Ｍ、感度２００＋Ｊでネガパターンが得られた。
タクリレートを用い、付加剤に塩化シンナモイルを用い
て、実施例１と同様にレジスト層形成、露光そして現像
した。その結果として残膜率７０％、解像度０．８ ／
Ｍ、感度２００＋Ｊでネガパターンが得られた。
実施例６
ポリ （１−メチル、２−トリメチルシリル）アセチレ
ンのポリマーと２．３−ジフェニルブタジェンの付加剤
とを３：２の割合でキシレンに溶かして、約１譬（％溶
液を作った。以後は実施例１と同様にレジスト層（厚さ
約３００ｎｍ）形成、露光そして現像した。その結果と
して残膜率８０％、解像度０．５ ｉｍ、感度１５０ｍ
Ｊでネガパターンが得られた。
ンのポリマーと２．３−ジフェニルブタジェンの付加剤
とを３：２の割合でキシレンに溶かして、約１譬（％溶
液を作った。以後は実施例１と同様にレジスト層（厚さ
約３００ｎｍ）形成、露光そして現像した。その結果と
して残膜率８０％、解像度０．５ ｉｍ、感度１５０ｍ
Ｊでネガパターンが得られた。
実施例７
実施例６において付加剤にジフェニルアセチレンを用い
る他は同じ条件で処置して、残膜率９５％、解像度２１
１ｍ、感度２３０ｍＪでネガパターンが得られた。
る他は同じ条件で処置して、残膜率９５％、解像度２１
１ｍ、感度２３０ｍＪでネガパターンが得られた。
実施例８
実施例６において付加剤にシナモン酸ヘンシルを用いる
他は同じ条件で処置して、残膜率７５％、解像度０．６
ｔａ、感度１２０ｍＪでネガパターンが得られた。
他は同じ条件で処置して、残膜率７５％、解像度０．６
ｔａ、感度１２０ｍＪでネガパターンが得られた。
実施例９
実施例６において付加剤に２−シナモイルチオフヱンを
用いる他は同じ条件で処置して、残膜率８５％、解像度
０．５ ｔｎｎ、感度２００ｍＪでネガパターンが得ら
れた。
用いる他は同じ条件で処置して、残膜率８５％、解像度
０．５ ｔｎｎ、感度２００ｍＪでネガパターンが得ら
れた。
実施例１０
実施例６において付加剤に２，２−ジメトキシ−２−フ
ェニルアセトフェノンを用いる他は同じ条件で処置して
、残膜率６０％、解像度１． Ｏｎ＋、感度１００ＩＩ
ＩＪでネガパターンが得られた。
ェニルアセトフェノンを用いる他は同じ条件で処置して
、残膜率６０％、解像度１． Ｏｎ＋、感度１００ＩＩ
ＩＪでネガパターンが得られた。
実施例１１
実施例６において付加剤に４−アジドベンザルシロヘキ
サノンを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率７５％
、解像度０．７ ｍ、感度７０ｍＪでネガパターンが得
られた。
サノンを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率７５％
、解像度０．７ ｍ、感度７０ｍＪでネガパターンが得
られた。
実施例１２
実施例６において付加剤に１．４−ジフェニルポリブタ
ジェンを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率８０％
、解像度１． Ｓ ｕｎ、感度２００ｍＪでネガパター
ンが得られた。
ジェンを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率８０％
、解像度１． Ｓ ｕｎ、感度２００ｍＪでネガパター
ンが得られた。
実施例１３
ポリメチルシリルメタクリレートのポリマーとジフェニ
ルアセチンの付加剤とを３：２の割合でメチｌレセルソ
ルフ゛アセテートに？８力）して、約８ｗｔ％溶液を作
った。この溶液をウェハー上にスピンコードし、乾燥し
てレジスト層（膜厚：約３００ｎｍ）を形成し、Ｘｅ−
Ｈｇランプで約３０秒間、コンタクト露光し、真空巾約
７０℃にてベークした。
ルアセチンの付加剤とを３：２の割合でメチｌレセルソ
ルフ゛アセテートに？８力）して、約８ｗｔ％溶液を作
った。この溶液をウェハー上にスピンコードし、乾燥し
てレジスト層（膜厚：約３００ｎｍ）を形成し、Ｘｅ−
Ｈｇランプで約３０秒間、コンタクト露光し、真空巾約
７０℃にてベークした。
そして、実施例１での現象装置にて、条件を０□：１５
００ｓｅｃＭ、 ＣＦ、：３００Ｓ（：ＣＭ、 ３Ｔｏ
ｒｒ、 ７５０Ｗとして、０□／ＣＦ４プラズマの下流
（ダウンフロー）で現像した。
００ｓｅｃＭ、 ＣＦ、：３００Ｓ（：ＣＭ、 ３Ｔｏ
ｒｒ、 ７５０Ｗとして、０□／ＣＦ４プラズマの下流
（ダウンフロー）で現像した。
結果として、残膜率５０％、解像度１．５声、感度２０
０ｍＪでネガパターンが得られた。
０ｍＪでネガパターンが得られた。
実施例１４
実施例１３において付加剤に２．３−ジフェニルブタジ
ェンを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率６０％、
解像度０．７卿、感度２００ｍＪでネガパターンが得ら
れた。
ェンを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率６０％、
解像度０．７卿、感度２００ｍＪでネガパターンが得ら
れた。
実施例１５
実施例１３において付加剤に４−アジドベンザルミクロ
ヘキサノンを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率６
５％、解像度Ｑ、 ５４ 、感度８０ｍＪでネガパター
ンが得られた。
ヘキサノンを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率６
５％、解像度Ｑ、 ５４ 、感度８０ｍＪでネガパター
ンが得られた。
実施例１６
第２Ａ図に示すように、ウェハー２１上にＯＦＰＲ−８
００の下層レジスト（厚さ：約２７ＩＴ１１）２２を塗
布し、その上に実施例６のレジストを上層レジスト２３
を塗布した。実施例６でのように上層レジスト２３をパ
ターニングしく第２Ｂ図）、そのネガパターンをマスク
として０□−ＲＩＢ （条件、Ｏｔ ： ５０ＳＣＣ門
。
００の下層レジスト（厚さ：約２７ＩＴ１１）２２を塗
布し、その上に実施例６のレジストを上層レジスト２３
を塗布した。実施例６でのように上層レジスト２３をパ
ターニングしく第２Ｂ図）、そのネガパターンをマスク
として０□−ＲＩＢ （条件、Ｏｔ ： ５０ＳＣＣ門
。
０．０２Ｔｏｒｒ、 ５０（Ｖ）によって下層レジスト
２２をエツチングした。その結果、解像度０．５−１上
層レジストパターンからの寸法シスト０．１声以内で約
２μ厚さのパターンが得られた（第２Ｃ図）。
２２をエツチングした。その結果、解像度０．５−１上
層レジストパターンからの寸法シスト０．１声以内で約
２μ厚さのパターンが得られた（第２Ｃ図）。
実施例７〜１５で得られたネガパターンを上層レジスト
とした場合にも同様な結果が得られた。
とした場合にも同様な結果が得られた。
実施例１７
第２Ａ図に示すように、ウェハー２１上に０ＦＰＲ−８
００の下層レジスト（厚さ：約２ｊｒｍ）２２を塗布し
、その上に実施例６のレジストを上層レジスト２３を塗
布した。実施例６でのように上層レジスト２３をパター
ニングしく第２Ｂ図）、そのネガパターンをマスクとし
てｏ、−ＲＩＥの代りに電子サイクロン共鳴（Ｅ ＣＲ
）エツチング（条件、０□：ｌ１０５ＣＣ＋ ５ ｘ
ｌＯ−’Ｔｏｒｒ、８００Ｗ）によって下層レジスト２
２をエツチングした。その結果、解像度０．５ ｔｔｍ
、上層レジストパターンからの寸法シフト０．０５μ以
内で約２４厚さのパターンが得られた（第２Ｃ図）。
００の下層レジスト（厚さ：約２ｊｒｍ）２２を塗布し
、その上に実施例６のレジストを上層レジスト２３を塗
布した。実施例６でのように上層レジスト２３をパター
ニングしく第２Ｂ図）、そのネガパターンをマスクとし
てｏ、−ＲＩＥの代りに電子サイクロン共鳴（Ｅ ＣＲ
）エツチング（条件、０□：ｌ１０５ＣＣ＋ ５ ｘ
ｌＯ−’Ｔｏｒｒ、８００Ｗ）によって下層レジスト２
２をエツチングした。その結果、解像度０．５ ｔｔｍ
、上層レジストパターンからの寸法シフト０．０５μ以
内で約２４厚さのパターンが得られた（第２Ｃ図）。
実施例７〜１５で得られたネガパターンを上層レジスト
とした場合にも同様な結果が得られた。
とした場合にも同様な結果が得られた。
実施例１８
ポリ （１−メチル、２−トリメチルシリル）アセチレ
ンのポリマーと２，６−シクロロキノクロロイミドの付
加剤とを３：２の割合で混合したレジストをウェハー上
にスピンコードし、膜厚約３００ｎｍのレジスト層を形
成した。Ｘｅ−Ｈｇランプでコンタクト露光し、真空巾
約７０℃にてベータした。そして、実施例１での現象装
置にて、条件をＯｚ：１１００ＯＳＣＣ，ＣＦ４：５０
０ＳＣＣＭ、６Ｔｏｒｒ、７５０−として、０□／ＣＦ
４プラズマの下流で現象した。結果として残膜率９０％
、解像度０．５−１感度１００ｍＪでネガパターンが得
られた。
ンのポリマーと２，６−シクロロキノクロロイミドの付
加剤とを３：２の割合で混合したレジストをウェハー上
にスピンコードし、膜厚約３００ｎｍのレジスト層を形
成した。Ｘｅ−Ｈｇランプでコンタクト露光し、真空巾
約７０℃にてベータした。そして、実施例１での現象装
置にて、条件をＯｚ：１１００ＯＳＣＣ，ＣＦ４：５０
０ＳＣＣＭ、６Ｔｏｒｒ、７５０−として、０□／ＣＦ
４プラズマの下流で現象した。結果として残膜率９０％
、解像度０．５−１感度１００ｍＪでネガパターンが得
られた。
実施例１９
実施例１８において付加剤に２．６−ジブロモキノンク
ロロイミドを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率７
５％、解像度０．７声、感度２００ｍＪでネガパターン
が得られた。
ロロイミドを用いる他は同じ条件で処置して、残膜率７
５％、解像度０．７声、感度２００ｍＪでネガパターン
が得られた。
実施例２０
実施例１８においてポリマーにポリビス（トリメチルシ
リル）アセチレンを用いる他は同じ条件で処置して、残
膜率８５％、解像度０．５ ｍ、感度１００ｍＪでネガ
パターンが得られた。
リル）アセチレンを用いる他は同じ条件で処置して、残
膜率８５％、解像度０．５ ｍ、感度１００ｍＪでネガ
パターンが得られた。
実施例２１
実施例２０において付加剤にクロラニルを用いる他は同
じ条件で処置して、残膜率９０％、解像度０．６１！ｍ
、感度１５０ｍＪでネガパターンが得られた。
じ条件で処置して、残膜率９０％、解像度０．６１！ｍ
、感度１５０ｍＪでネガパターンが得られた。
実施例２２
実施例１８においてポリマーにポリトリメチルシリルメ
タクリレートを用い、さらに、０□／ＣＦ。
タクリレートを用い、さらに、０□／ＣＦ。
プラズマの下流での現像条件を０□：１５００ＳＣＣＭ
ＩＣＦ４：３００ＳＣＣＭ、 ３Ｔｏｒｒ、 ７５０−
とした他は同じ条件で処置して、残膜率６０％、解像度
０．６−１怒度１００ｍＪでネガパターンが得られた。
ＩＣＦ４：３００ＳＣＣＭ、 ３Ｔｏｒｒ、 ７５０−
とした他は同じ条件で処置して、残膜率６０％、解像度
０．６−１怒度１００ｍＪでネガパターンが得られた。
実施例２３
実施例２２において付加剤にクロラニルを用いる他は同
じ条件で処置して、残膜率７０％、解像度０．７ ｔｓ
、感度１２０ｍＪでネガパターンが得られた。
じ条件で処置して、残膜率７０％、解像度０．７ ｔｓ
、感度１２０ｍＪでネガパターンが得られた。
実施例２４
第２Ａ図に示すように、ウェハー２１上に０ＦＰＲ＝８
００の下層レジスト（厚さ：約２４）２２を塗布し、そ
の上に実施例１８のレジストを上層レジスト２３を塗布
した。実施例でのように上層レジスト２３をパターニン
グしく第２Ｂ図）、そのネガパターンをマスクとして０
２−ＲＩＢ （条件、Ｏ！：５０ＳＣＣＭ。
００の下層レジスト（厚さ：約２４）２２を塗布し、そ
の上に実施例１８のレジストを上層レジスト２３を塗布
した。実施例でのように上層レジスト２３をパターニン
グしく第２Ｂ図）、そのネガパターンをマスクとして０
２−ＲＩＢ （条件、Ｏ！：５０ＳＣＣＭ。
０、０２Ｔｏｒｒ、 ５００Ｗ）によって下層レジスト
２２をエツチングした。その結果、解像度０．５ ｔｎ
ｎ、上層レジストパターンからの寸法シフト０．１声以
内で約２μ厚さのパターンが得られた（第２Ｃ図）。
２２をエツチングした。その結果、解像度０．５ ｔｎ
ｎ、上層レジストパターンからの寸法シフト０．１声以
内で約２μ厚さのパターンが得られた（第２Ｃ図）。
実施例１９〜２３で得られたネガパターンを上層レジス
トとした場合にも同様な結果が得られた。
トとした場合にも同様な結果が得られた。
実施例２５
第２Ａ図に示すように、ウェハー２１上に０ＦＰＲ−８
００の下層レジスト（厚さ：約２．ｌｌＴ１１）２２を
塗布し、その上に実施例′１８のレジストを上層レジス
ト２３を塗布した。実施例でのように上層レジスト２３
をパターニングしく第２Ｂ図）、そのネガパターンをマ
スクとして０□−ＲＩＥの代りに電子サイクロン共鳴（
ＥＣＲ）エツチング（条件、０□：１１０５ＣＣ，５Ｘ
１０−’Ｔｏｒｒ、８００Ｗ）によって下層レジスト
２２をエツチングした。その結果、解像度０．５ ｎ、
上層レジストパターンからの寸法シフト０．０５ｍ以内
で約２声厚さのパターンが得られた（第２Ｃ図）。
００の下層レジスト（厚さ：約２．ｌｌＴ１１）２２を
塗布し、その上に実施例′１８のレジストを上層レジス
ト２３を塗布した。実施例でのように上層レジスト２３
をパターニングしく第２Ｂ図）、そのネガパターンをマ
スクとして０□−ＲＩＥの代りに電子サイクロン共鳴（
ＥＣＲ）エツチング（条件、０□：１１０５ＣＣ，５Ｘ
１０−’Ｔｏｒｒ、８００Ｗ）によって下層レジスト
２２をエツチングした。その結果、解像度０．５ ｎ、
上層レジストパターンからの寸法シフト０．０５ｍ以内
で約２声厚さのパターンが得られた（第２Ｃ図）。
実施例１９〜２３で得られたネガパターンを上層レジス
トとした場合にも同様な結果が得られた。
トとした場合にも同様な結果が得られた。
本発明によれば、シリコン含有ポリマーからなるレジス
トの現像（パターニング）が溶媒でなくドライ現像なの
で膨潤がなく、容易にサブミロンオーダの微細パターン
を形成することができ、微細加工に寄与する。そして、
そのドライ現像方法もプラズマの下流にて行なうので従
来行なわれている０２プラズマ中での現像と異なってイ
オン衝撃のない化学反応で進行するので残膜率の向上が
図れる。またこの方法では従来の二層レジスト法におけ
るドライ現像方法と異なり、Ｓｉを含むポリマーを用い
るので、できあがったパターン中のＳｔ含有量を大きく
とれ、これをマスクとして下層レジストをエツチングす
る際の０□ＲＩＥ耐性も充分大きくすることができる。
トの現像（パターニング）が溶媒でなくドライ現像なの
で膨潤がなく、容易にサブミロンオーダの微細パターン
を形成することができ、微細加工に寄与する。そして、
そのドライ現像方法もプラズマの下流にて行なうので従
来行なわれている０２プラズマ中での現像と異なってイ
オン衝撃のない化学反応で進行するので残膜率の向上が
図れる。またこの方法では従来の二層レジスト法におけ
るドライ現像方法と異なり、Ｓｉを含むポリマーを用い
るので、できあがったパターン中のＳｔ含有量を大きく
とれ、これをマスクとして下層レジストをエツチングす
る際の０□ＲＩＥ耐性も充分大きくすることができる。
第１図は、０□／ＣＦ、ガスプラズマの下流にエツチン
グ室のある現像装置の概略図であり、第２Ａ図〜第２Ｃ
図は、２層レジスト法でのパターン形成工程を説明する
レジスト層付ウェハーの概略断面図である。 ■・・・エツチング室、３・・・プラズマ室、４・・・
マグネトロン、５・・・マイクロ波シールド板、２１・
・・ウェハー、 ２２・・・下層レジスト、２３・・
・上層レジスト。
グ室のある現像装置の概略図であり、第２Ａ図〜第２Ｃ
図は、２層レジスト法でのパターン形成工程を説明する
レジスト層付ウェハーの概略断面図である。 ■・・・エツチング室、３・・・プラズマ室、４・・・
マグネトロン、５・・・マイクロ波シールド板、２１・
・・ウェハー、 ２２・・・下層レジスト、２３・・
・上層レジスト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコンを含むポリマーと付加剤との混合レジスト
を用い、該レジストを露光し、そして酸素を成分として
含むガスのプラズマの下流において現像することを特徴
とするパターン形成方法。 ２、前記付加剤はベンゼン環またはハロゲン元素または
その両方を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、前記付加剤がオレフィン、アジドまたはその誘導体
であることを特徴とする請求項１または２記載の方法。 ４、前記シリコンを含むポリマーが主鎖に二重結合また
は三重結合を有するポリマーであることを特徴とする請
求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 ５、前記酸素を成分として含むガスが酸素とふっ素とを
構成成分とすることを特徴とする、請求項１から４まで
のいずれか１項記載の方法。 ６、有キ物ポリマーからなる下層レジスト上に請求項１
から５までのいずれか１項記載のパターン形成方法によ
って上層レジストを形成し、そして該上層レジストをマ
スクとして酸素を成分として含むガスによるリアクティ
ブイオンエッチングまたはＥＣＲエッチングによって前
記下層レジストを現像することを特徴とするパターン形
成方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060218A JP2697739B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | パターン形成方法 |
| KR1019890003205A KR920004176B1 (ko) | 1988-03-16 | 1989-03-15 | 레지스트 패턴 형성 공정 |
| EP89400743A EP0333591B1 (en) | 1988-03-16 | 1989-03-16 | Process for formation of resist patterns |
| US07/746,071 US5194364A (en) | 1988-03-16 | 1991-08-08 | Process for formation of resist patterns |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060218A JP2697739B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234841A true JPH01234841A (ja) | 1989-09-20 |
| JP2697739B2 JP2697739B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=13135805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63060218A Expired - Lifetime JP2697739B2 (ja) | 1988-03-16 | 1988-03-16 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697739B2 (ja) |
Citations (13)
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| JPS5924846A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-08 | エスヴィージー・リトグラフィー・システムズ・インコーポレイテッド | ホトレジストの乾式現像法 |
| JPS5953841A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-28 | Hitachi Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPS59125729A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-07-20 | Fujitsu Ltd | ドライ現像ポジ型レジスト組成物 |
| JPS6197651A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | パタ−ン形成用材料及びパタ−ン形成方法 |
| JPS61163335A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ２層用ポジ形フオトレジストおよびレジストパタ−ン形成方法 |
| JPS61188352U (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | ||
| JPS62299967A (ja) * | 1986-06-20 | 1987-12-26 | Fujitsu Ltd | ネガ型レジストパタ−ンの形成方法 |
| JPS6315244A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
| JPS6315242A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
| JPS6315243A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
| JPS6315241A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
| JPS6315240A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
-
1988
- 1988-03-16 JP JP63060218A patent/JP2697739B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5912433A (ja) * | 1982-07-13 | 1984-01-23 | Fujitsu Ltd | ドライ現像ポジ型レジスト組成物 |
| JPS5924846A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-08 | エスヴィージー・リトグラフィー・システムズ・インコーポレイテッド | ホトレジストの乾式現像法 |
| JPS5953841A (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-28 | Hitachi Ltd | パタ−ン形成方法 |
| JPS59125729A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-07-20 | Fujitsu Ltd | ドライ現像ポジ型レジスト組成物 |
| JPS6197651A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | パタ−ン形成用材料及びパタ−ン形成方法 |
| JPS61163335A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ２層用ポジ形フオトレジストおよびレジストパタ−ン形成方法 |
| JPS61188352U (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-25 | ||
| JPS62299967A (ja) * | 1986-06-20 | 1987-12-26 | Fujitsu Ltd | ネガ型レジストパタ−ンの形成方法 |
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| JPS6315242A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
| JPS6315243A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
| JPS6315241A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
| JPS6315240A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Fujitsu Ltd | パタ−ニング方法及びレジスト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697739B2 (ja) | 1998-01-14 |
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