JPH02213850A - レジスト膜のシリル化方法 - Google Patents

レジスト膜のシリル化方法

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JPH02213850A
JPH02213850A JP3547589A JP3547589A JPH02213850A JP H02213850 A JPH02213850 A JP H02213850A JP 3547589 A JP3547589 A JP 3547589A JP 3547589 A JP3547589 A JP 3547589A JP H02213850 A JPH02213850 A JP H02213850A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resist film
silylation
heat treatment
silylated
gaseous
Prior art date
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Pending
Application number
JP3547589A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetsuna Hashimoto
橋本 英綱
Hiroshi Haraguchi
原口 浩志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP3547589A priority Critical patent/JPH02213850A/ja
Publication of JPH02213850A publication Critical patent/JPH02213850A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、レジスト膜のシリル化方法に関する。
(従来の技術) 従来、半導体装置の製造工程において、例えばイオン注
入や、ポリシリコン層、あるいは酸化膜のパターニング
は、レジスト膜ブロックを形成して行われ、このレジス
ト膜ブロックの形成には、写真蝕刻法という技術がある
。これは、レジスト膜に紫外線等をガラスマスク等を介
して照射し、レジスト膜に所望のパターンに従って露光
部分と、未露光部分とを形成し、この後、露光部分、あ
るいは未露光部分のいずれかの部分を現像(エツチング
除去)することにより、所定形状のレジスト膜プロファ
イルを形成するものである。
このような写真蝕刻法において、レジスト膜を現像して
所定のプロファイルを形成する方法は、現像液によるウ
ェット・エツチングであった。この為、周知の如く、微
細パターンの形成には適さない。そこで現在、微細パタ
ーンの形成の為に、このレジスト膜の現像方法を、例え
ば酸素を含むプラズマ雰囲気中でドライ・エツチングに
より行う、即ちドライ現像が行われている。このドライ
現像では、まず、現像される側のレジスト膜を、例えば
シリコンを含む雰囲気中、例えばHMD S(ヘキサメ
チレンジシラサン)の雰囲気中で熱処理することにより
、レジスト膜の露光部分のベスポリマーにシリコン原子
を結合させ、この部分を現像工程においてエツチングさ
れにくくする。
これをシリル化という。このようにレジスト膜のベース
ポリマーにシリコン原子が結合されることにより、この
シリル化されている部分が強化され、シリル化されてい
ない部分との間にエツチング速度の差か生じ、即ち、エ
ツチング比が生じることにより、現像が可能となる。
しかしながら、このレジスト膜のシリル化には長時間の
熱処理を要している。例えばレジスト膜にポジ型レジス
トである0FRP−800(東京応化の製品)を使用し
、HMDS (ヘキサメチレンジシラサン)数Torr
〜数十Torr雰囲気で、温度150°Cで行った場合
、充分にシリル化されるためには、約4時間の時間を要
していた。また、HMDSガスのみのシリル化処理では
、露光部分と未露光部分とのシリル化速度の差が大きく
なく、即ちエツチング比が大きく取れない等のシリル化
の選択性の不足のため、例えばエツチング条件が限定さ
れる等の問題があり、エツチングの選択性に乏しかった
(発明か解決しようとする課題) この発明は」1記のような点に鑑み為されたもので、従
来の方法による欠点、即ちレジスト膜のシリル化に長時
間を要する点、およびシリル化の選択性に乏しい点を改
善し、短時間でレジスト膜のシリル化が可能であり、か
つ、シリル化に高い選択性を持たせることのできるレジ
スト膜のシリル化方法を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明によるレジスト膜のシリル化方法においては、
レジスト膜をシリル化する際、該シリル化熱処理以前、
あるいは同時にアンモニアガスで処理し、かつ温度10
0°C〜200 ’Cの範囲てシリル化するものである
(作用) 上記のようなレジスト膜のシリル化方法によれば、レジ
スト膜のシリル化熱処理時間が短縮され、かつ処理温度
100〜200 ’Cの範囲でシリル化に高い選択性を
持たせることができる。
(実施例) 以下、第1図を参照して、この発明の一実施例に係わる
レジスト膜のシリル化方法について説明する。
第1図(a)乃至第1図(d、)は、この発・明の一実
施例に係わるレジスト膜のシリル化方法について、製造
工程順に示した断面図である。
まず、第1図(a)において、半導体基板1上には、ポ
ジ型レジスト膜2 (OF P R,−800東京応化
製造)が所定の厚さに塗布される。このレジスト膜2は
、ベースポリマーとしてフエノル・ノボラック樹脂、感
光剤には、ナフトキノンジアジドが用いられている、一
般的なポジ型レジストである。
次に、第1図(b)において、第1図(a)に示す装置
に対し、所定のパターンが施されているガラスマスク4
を当て、例えば紫外線光のような光3を照射して、レジ
スト膜2の所定の部分を露光する。同図中の2aは、こ
の露光によりレジスト膜が感光した部分を示している。
この感光部分2aでは、前述の感光剤であるナフトキノ
ンジアジドか光反応により、インデンカルボン酸に変化
する。また、同図中の20は、未露光部分で、未感光部
分であることを示している。
次に、第1図(C)において、第1図(b)に示す装置
をシリル化処理用オーブン6の中に入れ、アンモニアガ
ス(約100 Torr)およびHMD Sガス(約5
 Torr)雰囲気5中で、例えば]50°Cで2時間
のシリル化熱処理を行う。同図中の2bは、感光部分2
a中でシリル化された部分を示している。このシリル化
に際して、HMDSガス雰囲気中で熱処理を行うと、感
光部分2aでは前述のインデンカルボン酸が脱炭酸反応
を起こし、インデンとなる。また一方、未露光部分2c
では、光反応を起こしていない感光剤であるナフトキノ
ンジアジドと、ベースポリマーであるフェノールノボラ
ック樹脂がエステル化し、架橋構造を作る。
このような露光部分2aと、未露光部分2cの構造の違
いがシリコンを含むHMDSガス雰囲気5中のレジスト
膜2内部への拡散速度の違いを生じせしめ、露光部分2
・aでは、シリル化速度が速く、未露光部分では、拡散
が遅く、よってシリル化されにくくなる。即ち、露光部
分2aと露光部分2cとではシリル化する速度に違いが
ある為、レジスト膜2内部でシリコン含有量の相違が発
生し、エツチング速度に差か生じ、このことから、後工
程でドライ現像か可能となる。また、シリル化熱処理雰
囲気中にアルカリ性であるアンモニアガスを混在させて
いるから、−1−記シリル化の反応がアルカリの存在下
で容易に起こるようになる。従って、シリル化と同時に
アンモニアガスで処理、あるいはシリル化前にアンモニ
アガスで処理することにより、シリル化の反応か促進さ
れ、シリル化熱処理の時間か短縮が可能となる。
最後に、第1図(d)において、酸素含むプラズマ雰囲
気中てドライエツチングすることにより、所定の形状の
レジスト膜パターンが形成される。
ここで、ドライエツチングであることから微細、かつ良
好なレジストプロファイルが形成されることは勿論であ
る。
次に、第2図を参照して、さらに本発明の実施例につい
て説明する。
第2図は、本発明の一実施例に係わるアンモニアガスと
HMDSガスとを含む雰囲気中でのシリル化熱処理にお
いて、露光部のレジスト膜中へのシリコン含有量と処理
時間との関係を示したグラフである。
第2図において、縦軸は、露光部のレジスト膜中へのシ
リコン含有量、横軸は、処理温度である。
また、熱処理時間は、約2時間である。同図中の○は、
露光部分(感光部分)、また、△は、未露光部分(未感
光部分)での値を示している。第2図に示すように、露
光部分と、未露光部分とでは、明らかに、レジスト膜中
へのシリコン含を量の違いが生じている。このことから
、シリル化速度に相違か生じていることが分る。また、
シリコン含有量の違いは、後工程のドライ現像工程で、
そのままレジスト膜のエツチング速度の違いに通じ、即
ち、エツチング比が生じることから、レジスト膜の現像
が可能となる。さらに、同図がら、シリル化熱処理の温
度が100〜200 ’Cの範囲で、種々のエツチング
の選択性が生じることは明確である。例えばエツチング
比が同じ場合でも、レジスト膜中へのある程度のシリコ
ン含有量が必要である場合は、同図中に示すように、約
140℃で熱処理すればよいし、また、さほど必要でな
ければ、例えば約110℃で熱処理すればよい。このよ
うに、シリル化熱処理温度100℃〜200 ’Cの範
囲で、レジスト膜のシリル化に選択性か生じることがら
、エツチングに選択性が生じ、例えばエツチングガスに
対する限定が少なくなる等のメリットが得られ、ドライ
現像工程での自由度を向」ニさせることができる。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、レジスト膜のシ
リル化方法において、アンモニアガスでレジスト膜を処
理することにより、シリル化該熱処理温度]、 OO〜
2000Cの範囲でシリル化に選択性を持たせることが
可能となり、また、シリル化速度も向上し、特にレジス
ト膜の感光部分においてシリル化速度が向上される。こ
の点からもシリル化の選択性の幅か広がると共にンリル
化熱処理の時間の短縮が可能となるレジスト膜のシリル
化方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)乃至第1図(d)は、この発明の一実施例
に係わるレジスト膜のシリル化方法につフである。 1・・・半導体基板、2・・・レジスト膜、2a・・・
感光部分、2b・・・感光部分中のシリル化部分、2C
・・・未露光部分、3・・・光、4・・ガラスマスク、
5・・・アンモニアガスおよびHMDSガス雰囲気、6
・・・処理用オーブン。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レジスト膜のシリル化方法において、レジスト膜をアン
    モニアおよびシリコン雰囲気中で温度100℃〜200
    ℃の範囲で熱処理することを特徴とするレジスト膜のシ
    リル化方法。
JP3547589A 1989-02-15 1989-02-15 レジスト膜のシリル化方法 Pending JPH02213850A (ja)

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JP3547589A JPH02213850A (ja) 1989-02-15 1989-02-15 レジスト膜のシリル化方法

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JPH02213850A true JPH02213850A (ja) 1990-08-24

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ID=12442797

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JP (1) JPH02213850A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0862860A (ja) * 1994-08-16 1996-03-08 Nec Corp レジストパターンの形成方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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