JPH02304922A - Forming method of fine pattern - Google Patents

Forming method of fine pattern

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JPH02304922A
JPH02304922A JP12575389A JP12575389A JPH02304922A JP H02304922 A JPH02304922 A JP H02304922A JP 12575389 A JP12575389 A JP 12575389A JP 12575389 A JP12575389 A JP 12575389A JP H02304922 A JPH02304922 A JP H02304922A
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JP
Japan
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resist
layer
silylated
onto
etched
Prior art date
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Pending
Application number
JP12575389A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Isobe
晶 礒部
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of a crack in a first resist and the peeling of a second resist by silylating the first resist and forming the second resist onto the silylated layer. CONSTITUTION:First-layer wiring metals 3 are shaped onto the insulating film 2 of a semiconductor substrate 1 according to required pattern, and a second- layer wiring metal 5 is formed onto an irregular inter-layer insulating film 4 shaped onto the metals 3. A first resist 6 is formed onto the wiring metal 5, the whole surface of the substrate is exposed by ultraviolet rays, and the first resist 6 is silylated through heating for a proper time in an HMDS atmosphere and a silylated layer 7 is shaped. A second resist 8 is applied, and a pattern corresponding to a second layer wiring is formed through exposure and development. The second resist 8, the silylated layer 7 and the first resist 6 are etched successively. Accordingly, defective phenomena such as the cracks of the first resist 6, the peeling of the second resist 8, etc., can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に多層レジス
トを用いた微細パターンの形成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a method for forming a fine pattern using a multilayer resist.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、下地に段差のある基板における微細パターンの形
成には、3層レジスト法を用いることにより寸法精度の
良いパターニングを行っている。
Conventionally, a three-layer resist method has been used to form fine patterns on a substrate with a stepped base to achieve patterning with high dimensional accuracy.

例えば、第2図はその一例を示す断面図である。For example, FIG. 2 is a cross-sectional view showing one example.

即ち、半導体基板11に設けた絶縁11112上に第1
層配線金属13を形成し、かつこれを眉間絶縁膜14で
被覆した上で被エツチング材である第2層配線金属15
を形成する。そして、この上に第1のレジスト16を塗
布し、表面を平坦にし、かつこの上にSOC(スピン・
オン・ガラス)17を約1000人の厚さに塗布しベー
キングする。更に、この上に第2のレジスト18を塗布
し、通常の露光、現像を行ってパターンマスクを形成す
る。
That is, the first
After forming a layer wiring metal 13 and covering it with a glabella insulating film 14, a second layer wiring metal 15 which is a material to be etched is formed.
form. Then, a first resist 16 is applied on top of this to make the surface flat, and SOC (spin resist) is applied on top of this.
Coat 17 (on glass) to a thickness of about 1,000 coats and bake. Further, a second resist 18 is applied thereon, and conventional exposure and development are performed to form a pattern mask.

しかる上で、この第2のレジスト18をマスクにCF、
等のガスを用いた反応性イオンエツチング法(RI E
)により30017をエツチングし、更に5OG17を
マスクに第1のレジスト16を0□によるRIEでエツ
チングする。
Then, using this second resist 18 as a mask, CF,
Reactive ion etching method (RIE) using gases such as
), and then using 5OG17 as a mask, the first resist 16 is etched by RIE with 0□.

こうして得られたパターンをマスクとして、第2N配線
金属15をエツチングし、所望の第2層配線パターンを
得ている。
Using the pattern thus obtained as a mask, the second N wiring metal 15 is etched to obtain a desired second layer wiring pattern.

この方法によると、半導体基板に生じた段差は第1のレ
ジスト16により平坦化されているため、第2のレジス
ト18を均一な膜厚に形成することができる、そのため
、段差部、平坦部にかかわりなく、均一な寸法のパター
ンを得ることができる。
According to this method, since the step formed on the semiconductor substrate is flattened by the first resist 16, the second resist 18 can be formed to have a uniform thickness. Regardless, a pattern with uniform dimensions can be obtained.

また、第2のレジスト18は1ooo人程度の薄い5O
G17をエツチングするマスクであるため、薄くするこ
とができ解像度を向上することができる。
In addition, the second resist 18 is a thin 5O film with a thickness of about 100 mm.
Since this is a mask for etching G17, it can be made thinner and the resolution can be improved.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述した従来の崩成方法では、工程が長くなることに加
えて、第2図のように、第1のレジスト16上で5OG
17がはじかれ、5OG17の焼成時に第1のレジスト
16にクラックが発生する。
In the conventional disintegration method described above, in addition to the process becoming long, as shown in FIG.
17 is repelled, and a crack occurs in the first resist 16 when the 5OG 17 is fired.

また、30G17と第2のレジスト18の密着性が悪く
なり、焼成時に剥がれが生じ易くなる。
Furthermore, the adhesion between the 30G17 and the second resist 18 deteriorates, and peeling tends to occur during firing.

これらのクランクや剥がれが生じると、5OG17や第
1のレジスト16を所要パターンにエツチングすること
ができなくなり、したがって第2層配線金属15を所要
の微細パターンに形成することができなくなるという問
題が生じる。
If these cracks or peelings occur, it becomes impossible to etch the 5OG 17 or the first resist 16 into the desired pattern, and therefore, the problem arises that it becomes impossible to form the second layer wiring metal 15 into the desired fine pattern. .

本発明は第1のレジストのクラックや第2のレジストの
剥がれを防止し、第2層配線金属を所望の微細パターン
に形成することを可能にした微細パターンの形成方法を
提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a method for forming a fine pattern that prevents cracks in the first resist and peeling of the second resist, and makes it possible to form a second layer wiring metal into a desired fine pattern. do.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の微細パターンの形成方法は、半導体基板に形成
した被エツチング材上に第1のレジストを形成する工程
と、この第1のレジストの表面をシリル化してシリル化
層を形成する工程と、このシリル化層上に第2のレジス
トを形成する工程と、この第2のレジストを所要パター
ンに形成し、これをマスクにして前記シリル化層をエツ
チングする工程と、エツチングされたシリル化層をマス
クにして第1のレジストをエツチングする工程と、エツ
チングされた第1のレジストをマスクにして前記被エツ
チング材をエツチングする工程を含んでいる。
The method for forming a fine pattern of the present invention includes a step of forming a first resist on a material to be etched formed on a semiconductor substrate, and a step of silylating the surface of the first resist to form a silylated layer. A step of forming a second resist on the silylated layer, a step of forming the second resist into a desired pattern and etching the silylated layer using this as a mask, and a step of etching the etched silylated layer. The method includes a step of etching the first resist using a mask, and a step of etching the material to be etched using the etched first resist as a mask.

〔作用〕[Effect]

この形成方法では、第1のレジストをシリル化してシリ
ル化層を形成し、このシリル化層の上に第2のレジスト
を形成することにより、soGを焼成するための工程が
不要となり、第1のレジストにおけるクラックの発生や
第2のレジトスの剥離を防止し、良好なエツチングを可
能とする。
In this formation method, a first resist is silylated to form a silylated layer, and a second resist is formed on this silylated layer, thereby eliminating the need for the step of baking the soG. This prevents the occurrence of cracks in the second resist and peeling of the second resist, and enables good etching.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を工程順に示す断面図である
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention in the order of steps.

先ず、第1図(a)のように、半導体基板1の表面の絶
縁膜2上に所要パターンで第1層配線金属3を形成する
。更に、この上に眉間絶縁膜4を形成し、凹凸状をした
この眉間絶縁膜4上に第2層配線を構成する第2層配線
金属5を形成する。
First, as shown in FIG. 1(a), the first layer wiring metal 3 is formed in a desired pattern on the insulating film 2 on the surface of the semiconductor substrate 1. Further, a glabellar insulating film 4 is formed thereon, and a second layer wiring metal 5 constituting a second layer wiring is formed on this glabellar insulating film 4 having an uneven shape.

次いで、第1図(b)のように、この上に第1のレジス
ト6を形成する。このレジストには、JSR社製、商品
名プラズマスフを用いる。
Next, as shown in FIG. 1(b), a first resist 6 is formed thereon. For this resist, Plasma Suff, a product manufactured by JSR Corporation, is used.

次に、第1図(c)のように、基板全面を紫外線で露光
し、HMDS雰囲気中で適当な時間で150°Cに加熱
することにより、表面から約1000人の深さまでをシ
リル化してシリル化層7を形成する。
Next, as shown in Figure 1(c), the entire surface of the substrate is exposed to ultraviolet light and heated to 150°C for an appropriate time in an HMDS atmosphere to silylate from the surface to a depth of approximately 1000 nm. A silylated layer 7 is formed.

次に、第1図(d)のように、第2のレジスト8として
、例えば東京応化類P F P R800を塗布し、通
常の方法により露光、現像して第2層配線に相当するパ
ターンに形成する。
Next, as shown in FIG. 1(d), for example, Tokyo Ohka Chemical's P F P R800 is coated as the second resist 8, and exposed and developed by a normal method to form a pattern corresponding to the second layer wiring. Form.

そして、第1図(e)のように、第2のレジスト8をマ
スクとしてシリル化層7をCF aを用いたRIEによ
りエツチングする。
Then, as shown in FIG. 1(e), the silylated layer 7 is etched by RIE using CFa using the second resist 8 as a mask.

更に、第1図Cf)のように、シリル化層7をマスクに
第1のレジスト6の非シリル(tJを02を用いたRr
Eによりエツチングする。
Furthermore, as shown in FIG. 1Cf), using the silylated layer 7 as a mask, the first resist 6 is coated with non-silylated Rr (tJ=02).
Etching by E.

こうして、得られたパターンをマスクに被エツチング材
である第2層配線金属5をエツチングする。
Using the thus obtained pattern as a mask, the second layer wiring metal 5, which is the material to be etched, is etched.

この形成方法によれば、従来の3層レジストと同様に第
1層配線金属3及び層間絶縁膜4の表面凹凸に関わらず
、第2層配線金属5を所要の微細パターンに形成するこ
とが可能となる。そして、ここでは第1のレジスト6の
表面にシリル化層7を形成した上で第2のレジスト8を
形成しているので、SOGを用いた際の焼成工程が不要
となり、工程数を削減できるとともに、第1のレジスト
6におけるクラックの発生や第2のレジスト8の剥がれ
が防止でき、微細パターンの形成を助長する。
According to this formation method, it is possible to form the second layer wiring metal 5 into a desired fine pattern regardless of the surface irregularities of the first layer wiring metal 3 and the interlayer insulating film 4, similar to the conventional three-layer resist. becomes. Here, since the second resist 8 is formed after forming the silylated layer 7 on the surface of the first resist 6, the baking process when using SOG is unnecessary, and the number of processes can be reduced. At the same time, generation of cracks in the first resist 6 and peeling of the second resist 8 can be prevented, and the formation of fine patterns is promoted.

なお、第2のレジストに電子線描画用レジストを用い、
EB露光によりパターニングを行うことにより、耐ドラ
イエツチング性の低いEB用レジストを用いても精度の
高い微細パターンの形成が可能となる。
Note that an electron beam drawing resist is used as the second resist,
By performing patterning by EB exposure, it is possible to form fine patterns with high precision even using an EB resist with low dry etching resistance.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、第1のレジストの表面に
シリル化層を形成して第2のレジストを形成し、第2の
レジスト、シリル化層、第1のレジストを順次エツチン
グして被エツチング材のエツチングを行っているので、
これまでの3層レジスト法と同様に段差のある基板上で
も寸法精度の高いパターン形成が実現される。しかも、
SoGを塗布、焼成する工程が無くなるため、この工程
が原因とされる第1のレジストのクランクや第2レジス
トの剥がれ等の不良を防止でき、安定した微細パターン
を形成することができる効果がある。
As explained above, in the present invention, a silylated layer is formed on the surface of a first resist to form a second resist, and the second resist, the silylated layer, and the first resist are sequentially etched to cover the surface. Since we are etching the etching material,
Similar to the conventional three-layer resist method, pattern formation with high dimensional accuracy is realized even on a substrate with steps. Moreover,
Since the process of applying and baking SoG is eliminated, defects such as cranking of the first resist and peeling of the second resist, which are caused by this process, can be prevented, and a stable fine pattern can be formed. .

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

第1図(a)乃至第1図(h)は本発明の一実施例を製
造工程順に示す断面図、第2図は従来の製造方法とその
問題を説明するための断面図である。 1.11・・・半導体基板、2.12・・・絶縁膜、3
.13・・・第1層配線金属、4,14・・・層間絶縁
膜、5,15・・・第2層配線金属、6.16・・・第
1のレジスト、7・・・シリル化層、8.18・・・第
2のレジスト、17・・・5OC0 第1図 第1図
FIGS. 1(a) to 1(h) are cross-sectional views showing an embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps, and FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a conventional manufacturing method and its problems. 1.11... Semiconductor substrate, 2.12... Insulating film, 3
.. 13... First layer wiring metal, 4, 14... Interlayer insulating film, 5, 15... Second layer wiring metal, 6.16... First resist, 7... Silylated layer , 8.18...Second resist, 17...5OC0 Fig. 1 Fig. 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、半導体基板に形成した被エッチング材上に第1のレ
ジストを形成する工程と、この第1のレジストの表面を
シリル化してシリル化層を形成する工程と、このシリル
化層上に第2のレジストを形成する工程と、この第2の
レジストを所要パターンに形成し、これをマスクにして
前記シリル化層をエッチングする工程と、エッチングさ
れたシリル化層をマスクにして第1のレジストをエッチ
ングする工程と、エッチングされた第1のレジストをマ
スクにして前記被エッチング材をエッチングする工程を
含むことを特徴とする微細パターンの形成方法。
1. A step of forming a first resist on a material to be etched formed on a semiconductor substrate, a step of silylating the surface of this first resist to form a silylated layer, and a step of forming a second resist on this silylated layer. forming a desired pattern with this second resist and etching the silylated layer using this as a mask; and etching the first resist using the etched silylated layer as a mask. A method for forming a fine pattern, comprising the steps of: etching; and etching the material to be etched using an etched first resist as a mask.
JP12575389A 1989-05-19 1989-05-19 Forming method of fine pattern Pending JPH02304922A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5427649A (en) * 1992-11-18 1995-06-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming a pattern by silylation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5427649A (en) * 1992-11-18 1995-06-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for forming a pattern by silylation

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