JPH03174724A - パターン形成方法 - Google Patents
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- JPH03174724A JPH03174724A JP30969889A JP30969889A JPH03174724A JP H03174724 A JPH03174724 A JP H03174724A JP 30969889 A JP30969889 A JP 30969889A JP 30969889 A JP30969889 A JP 30969889A JP H03174724 A JPH03174724 A JP H03174724A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、パターン形成方法に係り、特にレジストパタ
ーンにおけるエツチング耐性の向上および剥離性の向上
と、マスクに忠実なエツチングパターンの形成に関する
。
ーンにおけるエツチング耐性の向上および剥離性の向上
と、マスクに忠実なエツチングパターンの形成に関する
。
（従来の技術）
半導体集積化技術の進歩に伴い、素子の微細化は進む一
方であり、パターン寸法の高精度化への要求が高まって
いる。
方であり、パターン寸法の高精度化への要求が高まって
いる。
一般に、半導体集積回路は、シリコン基板等の半導体基
板上に、所定のパターンの酸化シリコン等の絶縁性薄膜
や、多結晶シリコン・アルミニウム・タングステン等の
導電性薄膜等を積層することによって形成される。
板上に、所定のパターンの酸化シリコン等の絶縁性薄膜
や、多結晶シリコン・アルミニウム・タングステン等の
導電性薄膜等を積層することによって形成される。
これらの薄膜を所望のパターンに加工するためのりソグ
ラフィ技術として、縮小投影方式による光露光技術が用
いられている。
ラフィ技術として、縮小投影方式による光露光技術が用
いられている。
この方式は、レチクルパターンを］１５〜］／１０に縮
小して、ステップアンドリピート法により投影し、感光
性ポリマーからなるレジストを露光するものである。
小して、ステップアンドリピート法により投影し、感光
性ポリマーからなるレジストを露光するものである。
この方式ではまず、この薄膜上に感光性のレジストを塗
布した後、光や紫外線を所望のパターンに従って照射し
て該レジストを露光し、現像によって露光部又は未露光
部を選択的に除去する。
布した後、光や紫外線を所望のパターンに従って照射し
て該レジストを露光し、現像によって露光部又は未露光
部を選択的に除去する。
次に、このレジストパターンをマスクとして下地の薄膜
をエツチング加工した後、レジストを除去するという方
法がとられる。
をエツチング加工した後、レジストを除去するという方
法がとられる。
しかし、半導体素子の集積度の増大に伴い、要求される
パターンの最小寸法、及び寸法精度は小さくなる一方で
あり、近年では、０．５μｍ程度の微細パターンの加工
が必要となっている。このような微細領域のパターンに
対応するには、露光の光学系の解像度を向上する必要が
ある。
パターンの最小寸法、及び寸法精度は小さくなる一方で
あり、近年では、０．５μｍ程度の微細パターンの加工
が必要となっている。このような微細領域のパターンに
対応するには、露光の光学系の解像度を向上する必要が
ある。
光学系の解像度は、露光に用いる光の波長とレンズの開
口数によって規定されており、Ｒａｉｇｈｌｅｙの関係
即ち解像度＝にλ／ＮＡで決まる。ここてλは波長、Ｎ
Ａは光学系の開口数である。すなわち、波長が小さく、
開口数が大きいほど解像度は向上する。
口数によって規定されており、Ｒａｉｇｈｌｅｙの関係
即ち解像度＝にλ／ＮＡで決まる。ここてλは波長、Ｎ
Ａは光学系の開口数である。すなわち、波長が小さく、
開口数が大きいほど解像度は向上する。
ところで、近年、レンズ開発が急速に進みＮＡ値を高く
し、ｇ線（４３６ｎｍ）からｉ線（３６５ｎｍ）へと短
波長化することにより解像度は年々向上し、エキシマレ
ーザ（１９４ｎｍ）を用いた露光を用いることにより０
．３μｍ程度の領域まての展望が描かれようとしている
。
し、ｇ線（４３６ｎｍ）からｉ線（３６５ｎｍ）へと短
波長化することにより解像度は年々向上し、エキシマレ
ーザ（１９４ｎｍ）を用いた露光を用いることにより０
．３μｍ程度の領域まての展望が描かれようとしている
。
しかし、焦点深度はλ／（ＮＡ）２に比例するために、
ＮＡ値の向上とともに焦点深度はますます浅くなる。
ＮＡ値の向上とともに焦点深度はますます浅くなる。
一方、デバイスの横方向の縮小にもかかわらず縦方向の
縮小はその割に進まず、ウェハの凹凸が激しくなる。こ
のようにウェハ表面の凹凸が激しい場合、下地段差から
の反射光て微細パターン形成が困難になる。
縮小はその割に進まず、ウェハの凹凸が激しくなる。こ
のようにウェハ表面の凹凸が激しい場合、下地段差から
の反射光て微細パターン形成が困難になる。
このため、ウェハ表面を平坦化し、入射光を吸収して、
反射光を減じることが要求され、この要求を満たすもの
として多層レジスト法が提案されている。
反射光を減じることが要求され、この要求を満たすもの
として多層レジスト法が提案されている。
この多層レジストプロセスとして代表的なものに３層レ
ジストプロセスがある。
ジストプロセスがある。
３層レジストプロセスは、上下のレジスト層間に中間層
を界在させたレジストパターンを構造ヲ形成するもので
ある。
を界在させたレジストパターンを構造ヲ形成するもので
ある。
３層レジスト工程では、先ず凹凸のある基板上に有機質
の薄膜を回転塗布して、平坦化する。
の薄膜を回転塗布して、平坦化する。
次に、中間層として、ポリシロキサンやシラノ０
ル等のシリコン含有化合物やシリコン酸化物等の無機薄
膜を、回転塗布法やＣＶＤ法により形成する。
膜を、回転塗布法やＣＶＤ法により形成する。
そして更に、その上に上層のレジストを塗布し通常のり
ソグラフィ手段により最上層レジストパターンを形成す
る。
ソグラフィ手段により最上層レジストパターンを形成す
る。
このようにして３層のレジストを形成した後、最上層レ
ジストパターンをマスクとして、テトラフルオルメタン
ＣＦ４など、ハロゲンを含有するガスをエツチングガス
として用いた反応性イオンエツチング（ＲＩ Ｅ）等の
異方性エツチングにより第２層（中間層）をエツチング
し、続いて、酸素を含むガスを用いて、下層の平坦化層
をエツチングしてレジストパターンを転写する。
ジストパターンをマスクとして、テトラフルオルメタン
ＣＦ４など、ハロゲンを含有するガスをエツチングガス
として用いた反応性イオンエツチング（ＲＩ Ｅ）等の
異方性エツチングにより第２層（中間層）をエツチング
し、続いて、酸素を含むガスを用いて、下層の平坦化層
をエツチングしてレジストパターンを転写する。
ここで前記中間層は上下レジスト間の相互作用の防止と
下層レジストに耐ＲＩＥ性を持たせるという役割の為、
普通Ｓ ＯＧ （Ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ ）膜等
が用いられることが多い。
下層レジストに耐ＲＩＥ性を持たせるという役割の為、
普通Ｓ ＯＧ （Ｓｐｉｎ ｏｎ ｇｌａｓｓ ）膜等
が用いられることが多い。
この３層レジスト法では、下層レジストにより基板平坦
化が行なわれ、上層の高解像のレジスト１ を用いてこれをパターニングすることにより、下地の凹
凸の影響を受けることなく、良好に露光現像を行うこと
ができ、高解像で寸法精度のよい高アスペクト比（パタ
ーンの横寸法に対する縦寸法）のレジストパターンを形
成することができる。
化が行なわれ、上層の高解像のレジスト１ を用いてこれをパターニングすることにより、下地の凹
凸の影響を受けることなく、良好に露光現像を行うこと
ができ、高解像で寸法精度のよい高アスペクト比（パタ
ーンの横寸法に対する縦寸法）のレジストパターンを形
成することができる。
しかしながら、この３層レジスト法には次のような問題
がある。
がある。
その第１は、３層レジスト法により形成したレジストパ
ターンをマスクとして下地の基板をエツチング加工した
後、マスクを剥離しなければならないが、このマスクの
剥離が困難な点にある。
ターンをマスクとして下地の基板をエツチング加工した
後、マスクを剥離しなければならないが、このマスクの
剥離が困難な点にある。
通常、エツチング工程では、レジストは下地の祠料に応
じ、硫酸や過酸化水素水等を用いて溶解せしめるか、あ
るいは酸素ガスを用いたプラズマアッシング法により除
去するのが一般的である。
じ、硫酸や過酸化水素水等を用いて溶解せしめるか、あ
るいは酸素ガスを用いたプラズマアッシング法により除
去するのが一般的である。
ところが、３層レジスト法により形成したマスクは、有
機物の平坦化層の上にシリコン酸化膜等の無機薄膜層が
重ねられた２重構造となっている。
機物の平坦化層の上にシリコン酸化膜等の無機薄膜層が
重ねられた２重構造となっている。
このため、上記に示したようなマスク剥離手段で除去で
きるのは、最下層の平坦化層のみて、無機 ２ 系の中間層は除去するのが極めて困難である。また、中
間層はフッ素などのハロゲンを含んだガスを用いてドラ
イエツチングにより除去することは可能であるが、同時
に下地の被処理基板のシリコン酸化膜やシリコン等まで
がダメージを受けてしまうという問題があった。
きるのは、最下層の平坦化層のみて、無機 ２ 系の中間層は除去するのが極めて困難である。また、中
間層はフッ素などのハロゲンを含んだガスを用いてドラ
イエツチングにより除去することは可能であるが、同時
に下地の被処理基板のシリコン酸化膜やシリコン等まで
がダメージを受けてしまうという問題があった。
また、第２の問題として、下地飼料の加工時のエツチン
グ選択比の問題がある。
グ選択比の問題がある。
ところで、このような高アスペクト比の微細なレジスト
パターンを用いて、下地の薄膜を加工する１つの方法と
して、プラズマを用いるＲＩＥ技術が広く用いられてい
る。この方法は、例えば、一対の平行平板電極を具備し
た真空容器内に被加工膜の坩積された址板を入れ、真空
に引いた後、ハロゲン元素等を含有する反応性のガスを
導入し、前記ガスを高周波電力を印加して、放電させ、
発生したプラズマを用いて前記被加工膜をエツチングす
る方法である。
パターンを用いて、下地の薄膜を加工する１つの方法と
して、プラズマを用いるＲＩＥ技術が広く用いられてい
る。この方法は、例えば、一対の平行平板電極を具備し
た真空容器内に被加工膜の坩積された址板を入れ、真空
に引いた後、ハロゲン元素等を含有する反応性のガスを
導入し、前記ガスを高周波電力を印加して、放電させ、
発生したプラズマを用いて前記被加工膜をエツチングす
る方法である。
このエツチング方法によればプラズマ中の各種の粒子の
内、イオンが電極表面のイオンシースに３ 発生する直流電場によって加速され、大きなエネルギー
を持って被加工膜を衝撃し、イオン促進化学反応を起こ
す。このため、エツチングはイオンの入射方向に進み、
アンダーカットのない方向性エツチングが可能となる。
内、イオンが電極表面のイオンシースに３ 発生する直流電場によって加速され、大きなエネルギー
を持って被加工膜を衝撃し、イオン促進化学反応を起こ
す。このため、エツチングはイオンの入射方向に進み、
アンダーカットのない方向性エツチングが可能となる。
しかし、このイオン衝撃によってあらゆる材料が励起ま
たは活性化されるため、ラジカルだけを利用するエツチ
ングに比べると、物質固有の反応性の差がでに＜＜、一
般に材料の違いによるエツチング速度の比、即ち選択比
が小さいことがある。
たは活性化されるため、ラジカルだけを利用するエツチ
ングに比べると、物質固有の反応性の差がでに＜＜、一
般に材料の違いによるエツチング速度の比、即ち選択比
が小さいことがある。
例えば、Ａｌのエツチングでは、レジストのエツチング
速度が大きいため、パターン変換差が大きく、高精度に
パターンを形成できない、あるいは配線部分がエツチン
グされて配線切れが生じる等の問題がある。
速度が大きいため、パターン変換差が大きく、高精度に
パターンを形成できない、あるいは配線部分がエツチン
グされて配線切れが生じる等の問題がある。
この問題を解決するため、ＡｌのエツチングにおいてＡ
ｌ上に前述の如く多層レジストを形成し、高アスペクト
比を有するパターンを形成し、これをマスクとしてＡｌ
をエツチングする方法が行なわれている。
ｌ上に前述の如く多層レジストを形成し、高アスペクト
比を有するパターンを形成し、これをマスクとしてＡｌ
をエツチングする方法が行なわれている。
４
即ち、多層レジストの適用により得られる高アスペクト
比のパターンは、 ■光露光リソグラフィ技術による反射波によるパターン
の解像性の劣化の防止 ■ウェハ上に存在する凹凸形状の平坦化■ＲＩＥに対す
るレジストの耐性を高めるという作用を有することから
、微細なパターンを高精度に加工する為に必要不可欠と
なっている。
比のパターンは、 ■光露光リソグラフィ技術による反射波によるパターン
の解像性の劣化の防止 ■ウェハ上に存在する凹凸形状の平坦化■ＲＩＥに対す
るレジストの耐性を高めるという作用を有することから
、微細なパターンを高精度に加工する為に必要不可欠と
なっている。
しかしながら、高アスペクト比のパターンをマスクとし
て、下地層をＲＩＥにより加工する場合、エツチング速
度のパターンサイズ依存性という重大な問題が生じる。
て、下地層をＲＩＥにより加工する場合、エツチング速
度のパターンサイズ依存性という重大な問題が生じる。
例えば、“Ｍ、５ｅｈｊｎｅ等、Ｐｒｏｃ、ｏｆ ＶＬ
ＳＩ ｓｙｍｐ ｐ６Ｓａｎ Ｄｊｅｇｏ（１９８Ｂ）
、Ｐｒｏｃ、ｏｆ Ｓｙｍｐ、ｏｎ Ｄｒｙ Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｐ４２．ＴＯＫＹＯ（１９８Ｂ）”によれば、塩
素ガスを用いて単結晶シリコンをエツチングした場合、
アスペクト比が大きくなればなる程、エツチング速度は
低下することが報告されている。
ＳＩ ｓｙｍｐ ｐ６Ｓａｎ Ｄｊｅｇｏ（１９８Ｂ）
、Ｐｒｏｃ、ｏｆ Ｓｙｍｐ、ｏｎ Ｄｒｙ Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｐ４２．ＴＯＫＹＯ（１９８Ｂ）”によれば、塩
素ガスを用いて単結晶シリコンをエツチングした場合、
アスペクト比が大きくなればなる程、エツチング速度は
低下することが報告されている。
このようなエツチング速度のパターンサイズ依存性はエ
ツチング時の圧力により大きく変化する。
ツチング時の圧力により大きく変化する。
５
１０〜１０’Ｔｏｒｒ台では、エツチング速度のパター
ンサイズ依存性が大きく、またどの圧力領域においても
垂直形状が得られないのに対し、１Ｏ−３Ｔｏｒｒ台で
は、双方とも改善される。しかし、この圧力領域でも、
パターン形状は垂直なプロファイルが得られるものの、
依然としてエツチング速度のパターンサイズ依存性は生
じる。
ンサイズ依存性が大きく、またどの圧力領域においても
垂直形状が得られないのに対し、１Ｏ−３Ｔｏｒｒ台で
は、双方とも改善される。しかし、この圧力領域でも、
パターン形状は垂直なプロファイルが得られるものの、
依然としてエツチング速度のパターンサイズ依存性は生
じる。
即ち、パターンサイズの大きいパターンではエツチング
が終了しているにもかかわらす、バタンサイズの小さい
パターンではまだエツチングが終了せず不十分なものと
なる。
が終了しているにもかかわらす、バタンサイズの小さい
パターンではまだエツチングが終了せず不十分なものと
なる。
従って、全てのパターンをエツチングし所望の加工を実
現させる為には、パターンサイズの小さいパターンでの
加工が終了するまで、エツチングを進めなければならな
い。
現させる為には、パターンサイズの小さいパターンでの
加工が終了するまで、エツチングを進めなければならな
い。
この場合、パターンサイズの大きいパターンては、オー
バエツチングとなり、被エツチング加工飼料のパターン
形状が劣化し、十分なパターン寸法精度を得ることがて
きないという問題がある。
バエツチングとなり、被エツチング加工飼料のパターン
形状が劣化し、十分なパターン寸法精度を得ることがて
きないという問題がある。
このように、今後、ＬＳＩの製造においては、６
ますます、高アスペクト比化が進行すると共に、パター
ンに要求される加工精度も高くなるため、ＬＳｒの製造
におけるエツチングプロセスにおいて、エツチング速度
のパターンサイズ依存性は致命的な問題となっている。
ンに要求される加工精度も高くなるため、ＬＳｒの製造
におけるエツチングプロセスにおいて、エツチング速度
のパターンサイズ依存性は致命的な問題となっている。
また、この被加工材料とレジストマスク間のエツチング
選択比の問題は、多層レジスト法の場合のみならず、従
来の単層レジスト法を用いて加工を行う場合にも、あて
はまる問題である。
選択比の問題は、多層レジスト法の場合のみならず、従
来の単層レジスト法を用いて加工を行う場合にも、あて
はまる問題である。
この問題は、特に配線飼料に使用するＡｌ合金薄膜の加
工において、深刻な問題となっており、Ａｌ上のレジス
トが薄くなり、端部が後退することにより配線幅が設計
よりも小さくなったり、さらには断線を引きおこす原因
となる場合もあった。
工において、深刻な問題となっており、Ａｌ上のレジス
トが薄くなり、端部が後退することにより配線幅が設計
よりも小さくなったり、さらには断線を引きおこす原因
となる場合もあった。
また、Ａ７あるいはＡｌ合金薄膜の加工において、多層
レジスト法を用いる場合、（１０−３Ｔｏｒｒ台の圧力
領域でのエツチングを除いては通常）エツチングおける
選択比は大きく得られるものの、ＡｌあるいはＡｌ１合
金薄膜の垂直エツチング加工は困難であり、パターン変
換差が生し、高精度の７ パターン形成はてきないという問題がある。これはＡｌ
がエッチャントである塩素原子および分子と自然に反応
し、等方形状になり易いためである。
レジスト法を用いる場合、（１０−３Ｔｏｒｒ台の圧力
領域でのエツチングを除いては通常）エツチングおける
選択比は大きく得られるものの、ＡｌあるいはＡｌ１合
金薄膜の垂直エツチング加工は困難であり、パターン変
換差が生し、高精度の７ パターン形成はてきないという問題がある。これはＡｌ
がエッチャントである塩素原子および分子と自然に反応
し、等方形状になり易いためである。
そこで、垂直エツチングを行うためには、レジストのス
パッタ分解で生じた不飽和種の重合膜をＡｌあるいはＡ
ｌ合金薄膜の側壁に形成し、この側壁保護膜によってア
ンダーカットを抑制することは可能である。
パッタ分解で生じた不飽和種の重合膜をＡｌあるいはＡ
ｌ合金薄膜の側壁に形成し、この側壁保護膜によってア
ンダーカットを抑制することは可能である。
しかしながら、ＡｌあるいはＡｌ合金薄膜の加工におい
て、多層レジスト法を用いる場合、エツチングマスクと
して作用するのは中間層に用いる酸化シリコン膜などの
無機薄膜であり、無機薄膜のエツチングては不飽和種が
生じないため、側壁保護膜を形成することかできない。
て、多層レジスト法を用いる場合、エツチングマスクと
して作用するのは中間層に用いる酸化シリコン膜などの
無機薄膜であり、無機薄膜のエツチングては不飽和種が
生じないため、側壁保護膜を形成することかできない。
このため、多層レジスト法を用いてのｌｅあるいはＡｌ
１合金薄膜の高精度のパターン形成は不可能てあった。
１合金薄膜の高精度のパターン形成は不可能てあった。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来の多層レジスト技術では、バタン加工後
のマスクの除去が困難であるという問題があった。また
、垂直加工を実現しようとする８ 場合には、十分に側壁保護膜を形成するためのレジスト
分解物が供給されず、高精度の垂直エツチングを行うこ
とができないという問題があった。
のマスクの除去が困難であるという問題があった。また
、垂直加工を実現しようとする８ 場合には、十分に側壁保護膜を形成するためのレジスト
分解物が供給されず、高精度の垂直エツチングを行うこ
とができないという問題があった。
また、単層レジスト工程による場合にも、被処理薄膜の
レジストに対するエツチング選択比か小さいために、加
工中のレジストの膜減りが激しく高精度のパターンを得
ることができないという問題があった。
レジストに対するエツチング選択比か小さいために、加
工中のレジストの膜減りが激しく高精度のパターンを得
ることができないという問題があった。
さらに、レジストパターンをマスクとしてエツチングを
行うに際し、エツチング速度のパターン依存性が大きく
、パターン精度の向上に限界かあった。
行うに際し、エツチング速度のパターン依存性が大きく
、パターン精度の向上に限界かあった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、第１は、
加工後に容易に剥離除去することのできるレジストパタ
ーンを多層レジスト法により形成することを目的とする
。
加工後に容易に剥離除去することのできるレジストパタ
ーンを多層レジスト法により形成することを目的とする
。
また、本発明の第２は、基板エツチング時におけるレジ
スト膜の耐性を向上し、寸法変動が小さい、高精度のパ
ターンを提供することを目的とする。
スト膜の耐性を向上し、寸法変動が小さい、高精度のパ
ターンを提供することを目的とする。
９
さらにまた、本発明の第３は、微細で高アスペクト比の
レジストパターンをマスクとして、エツチング速度のパ
ターンサイズ依存性がなくかつ寸法精度の高いパターン
加工を行うエツチング方法を提供することを目的とする
。
レジストパターンをマスクとして、エツチング速度のパ
ターンサイズ依存性がなくかつ寸法精度の高いパターン
加工を行うエツチング方法を提供することを目的とする
。
（課題を解決するための手段）
そこで本発明の第１の方法では、多層レジスト法におい
て、有機物の平坦化層に、金属、シリコン等の周期律表
第４族の元素あるいはアルゴン等の周期律表第０族の元
素を微量含ませる工程を付加するようにしている。
て、有機物の平坦化層に、金属、シリコン等の周期律表
第４族の元素あるいはアルゴン等の周期律表第０族の元
素を微量含ませる工程を付加するようにしている。
すなわち、本発明の第１の方法では、被処理基板上に有
機質の薄膜を塗布して平坦化した後、イオン注入又は熱
拡散又はガスプラズマ又はガスラジカル処理によって、
金属や、周期律表第４族元素を含む物質を含有する表面
層を形成し、次に、通常のりソグラフィ手段により、レ
ジストパターンを形成する。そして、水素又はハロゲン
を含んだガスのプラズマ処理によりレジストパターンに
０ 被覆されていない部位の金属又は第４族元素の層を除去
するか、変質させる。この後、酸素ガスを含む方向性エ
ツチング手段によって、有機質薄膜をエツチングする。
機質の薄膜を塗布して平坦化した後、イオン注入又は熱
拡散又はガスプラズマ又はガスラジカル処理によって、
金属や、周期律表第４族元素を含む物質を含有する表面
層を形成し、次に、通常のりソグラフィ手段により、レ
ジストパターンを形成する。そして、水素又はハロゲン
を含んだガスのプラズマ処理によりレジストパターンに
０ 被覆されていない部位の金属又は第４族元素の層を除去
するか、変質させる。この後、酸素ガスを含む方向性エ
ツチング手段によって、有機質薄膜をエツチングする。
この際、上部のレジストにより被覆された部位の金属、
第４族含有層は、エツチングに対するマスクとなり、パ
ターンが転写される。
第４族含有層は、エツチングに対するマスクとなり、パ
ターンが転写される。
また、本発明の他の例では、被処理基板上に、有機薄膜
を塗布して平坦化した後、通常のりソグラフィ手段を用
いて、上層レジストパターンを形成する。次に、金属又
は、第４族元素あるいは第０族元索を含むイオン又は分
子ビーム又はガスプラズマ又はガスラジカルを照射し、
金属元素又は第４族元素を異方的に導入する。さらに、
上層レジストパターンを等方性のエツチング手段又は、
溶液への溶解により除去した後、酸素ガスを含む方向性
のドライエツチングを行なう。この場合、当該上層レジ
ストパターンから露呈する有機薄膜表面に、金属、第４
族あるいは第０族元索の含有層が残存する為、反転パタ
ーンが形成される。
を塗布して平坦化した後、通常のりソグラフィ手段を用
いて、上層レジストパターンを形成する。次に、金属又
は、第４族元素あるいは第０族元索を含むイオン又は分
子ビーム又はガスプラズマ又はガスラジカルを照射し、
金属元素又は第４族元素を異方的に導入する。さらに、
上層レジストパターンを等方性のエツチング手段又は、
溶液への溶解により除去した後、酸素ガスを含む方向性
のドライエツチングを行なう。この場合、当該上層レジ
ストパターンから露呈する有機薄膜表面に、金属、第４
族あるいは第０族元索の含有層が残存する為、反転パタ
ーンが形成される。
１
また、本発明の第２の方法では、レジストパターン表面
層に、金属又はシリコン等の周期律表第４族の元素ある
いはアルゴン等の周期律表第０族の元素を微量含ませる
工程を付加するようにしている。
層に、金属又はシリコン等の周期律表第４族の元素ある
いはアルゴン等の周期律表第０族の元素を微量含ませる
工程を付加するようにしている。
すなわち、被処理基板上に直接形成されたレジストマス
クに対して、イオン又は分子ビームを照射あるいはプラ
ズマ処理又は、ラジカル処理を行うことにより金属又は
第４族元素又は第０族元素を注入した後、下地の被処理
基板をエツチングするようにしている。
クに対して、イオン又は分子ビームを照射あるいはプラ
ズマ処理又は、ラジカル処理を行うことにより金属又は
第４族元素又は第０族元素を注入した後、下地の被処理
基板をエツチングするようにしている。
また、本発明の第３の方法では、被処理基体上に樹脂層
あるいは、光活性物質と混合または化学結合させたポリ
マーを含有する感光性樹脂層等の有機質薄膜からなるパ
ターンを形成し、このパターンをマスクとして反応性ガ
スにより被処理基体をエツチングするに際し、エツチン
グに先立ち、このパターン表面に荷電粒子あるいは電磁
波を照射して前記パターンのアスペクト比を小さくせし
めるようにしている。
あるいは、光活性物質と混合または化学結合させたポリ
マーを含有する感光性樹脂層等の有機質薄膜からなるパ
ターンを形成し、このパターンをマスクとして反応性ガ
スにより被処理基体をエツチングするに際し、エツチン
グに先立ち、このパターン表面に荷電粒子あるいは電磁
波を照射して前記パターンのアスペクト比を小さくせし
めるようにしている。
２
例えば、樹脂層あるいは感光性樹脂層として有機高分子
林料であるレジストのパターン表面に希ガスイオンをイ
オン注入装置を用いて注入したり、電子シンクロトロン
放射により発生した放射光を真空中にて照射することに
より、前記レジストをアブレーションさせ膜減りを生じ
させることによりパターンのアスペクト比を小さくした
後、被処理基体のエツチングを行う。
林料であるレジストのパターン表面に希ガスイオンをイ
オン注入装置を用いて注入したり、電子シンクロトロン
放射により発生した放射光を真空中にて照射することに
より、前記レジストをアブレーションさせ膜減りを生じ
させることによりパターンのアスペクト比を小さくした
後、被処理基体のエツチングを行う。
また、本発明の第４の方法では、有機質薄膜をレジスト
として用いるＡｉあるいはＡｌ合金薄膜の加工において
、レジストパターンの表層にＡＪ。
として用いるＡｉあるいはＡｌ合金薄膜の加工において
、レジストパターンの表層にＡＪ。
あるいはＡｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化膜を含有さ
せる工程を付加するようにしている。
せる工程を付加するようにしている。
例えば、ＡｌあるいはＡＪ！、合金薄膜をエツチング加
工する際、エツチングマスクとして有機質薄膜からなる
レジストパターンを形成した後、この形成されたレジス
トマスクに対して、アルゴン等の周期率表第０族の元素
を含むプラズマ雰囲気中てＡｌあるいはＡｌ合金薄膜を
堆積させると同時にレジストマスクをスパッタすること
により、Ａ３ ＡあるいはＡｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化物を有機
質薄膜中に含有させた後、このレジストパターンをマス
クとして下地の加工林料であるＡＪ。
工する際、エツチングマスクとして有機質薄膜からなる
レジストパターンを形成した後、この形成されたレジス
トマスクに対して、アルゴン等の周期率表第０族の元素
を含むプラズマ雰囲気中てＡｌあるいはＡｌ合金薄膜を
堆積させると同時にレジストマスクをスパッタすること
により、Ａ３ ＡあるいはＡｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化物を有機
質薄膜中に含有させた後、このレジストパターンをマス
クとして下地の加工林料であるＡＪ。
あるいはＡｌ合金薄膜をエツチングするようにしている
。
。
（作用）
種々の実験の結果、イオンや分子ビームの注入あるいは
、ガスプラズマやガスラジカルの照射により、有機物の
薄膜に金属や第４族元索や第０族元索を適切な面密度と
なるように導入して形成された層は、金属や有機物自体
よりも強固なエツチング耐性を有することが判明した。
、ガスプラズマやガスラジカルの照射により、有機物の
薄膜に金属や第４族元索や第０族元索を適切な面密度と
なるように導入して形成された層は、金属や有機物自体
よりも強固なエツチング耐性を有することが判明した。
特に、このような金属を含有する層は水素ガスを主成分
とするプラズマ処理により容易に除去し得ることが判明
した。
とするプラズマ処理により容易に除去し得ることが判明
した。
そこで、基板上に形成した平坦化層表面にこのような金
属含有層を形成することにより、多層レジストの中間層
林料として用いることが可能である。
属含有層を形成することにより、多層レジストの中間層
林料として用いることが可能である。
また、この層は基板の加工後、水素を含むプラ４
ズマ処理で除去できるので０２プラズマアツシングと組
合せればマスクの剥離も容易である。
合せればマスクの剥離も容易である。
更に、基体上に直接形成したレジストマスクの表面上に
このような金属含有層を形成した後、エツチング加工を
行なうとマスクのエツチング耐性が向上し、高い選択性
が得られる。
このような金属含有層を形成した後、エツチング加工を
行なうとマスクのエツチング耐性が向上し、高い選択性
が得られる。
次にまた、本発明者等は、感光性有機物からなる高分子
レジストに種々のイオン（Ｆｅ、Ｎｉ。
レジストに種々のイオン（Ｆｅ、Ｎｉ。
Ｃｒ、Ｔｉ、Ａ、ｉ：、Ａｒ）をイオン注入したところ
、次のような事実を見い出した。
、次のような事実を見い出した。
即ち、高分子レジストにイオンを真空中にてイオン注入
装置にて照射したところイオン注入の注入ドーズ量とと
もに、高分子レジストは最初は膜減りを生しるか、次第
に膜減り量が小さくなり、注入ドーズ量の増大に対して
膜減り量は飽和する。
装置にて照射したところイオン注入の注入ドーズ量とと
もに、高分子レジストは最初は膜減りを生しるか、次第
に膜減り量が小さくなり、注入ドーズ量の増大に対して
膜減り量は飽和する。
このイオン注入により膜減り量が小さくなったレジスト
を反応性イオンエツチングを用いてエツチングしたとこ
ろ、イオン注入していないレジストと比較してエツチン
グ速度が格段に低下した。
を反応性イオンエツチングを用いてエツチングしたとこ
ろ、イオン注入していないレジストと比較してエツチン
グ速度が格段に低下した。
そしてさらに実験を重ねた結果、これらの耐工５
ッチング性は、注入したイオン種に依存しないことが判
明した。通常の高分子レジストは、耐プラズマエツチン
グ性に乏しく、例えば、ＡＪのような金属をエツチング
するハロゲンガスを用いた反応性イオンエツチングプロ
セスには、エツチングマスクとして使用することは難し
い。
明した。通常の高分子レジストは、耐プラズマエツチン
グ性に乏しく、例えば、ＡＪのような金属をエツチング
するハロゲンガスを用いた反応性イオンエツチングプロ
セスには、エツチングマスクとして使用することは難し
い。
従って、高分子レジストをパターニングした後、イオン
を注入し、高分子レジストを強固安定せしめ、反応性イ
オンエツチング耐性を高め、エツチングのためのマスク
として用いることによりあらゆる材料の微細パターン加
工を高精度で行うことができる。
を注入し、高分子レジストを強固安定せしめ、反応性イ
オンエツチング耐性を高め、エツチングのためのマスク
として用いることによりあらゆる材料の微細パターン加
工を高精度で行うことができる。
更に、基板上に段差が生じている場合や光りソゲラフイ
エ程における基板からの反射、あるいは電子線リソグラ
フィ工程における基板からの電子の反射等を防止する為
に用いられている厚膜レジストでは高アスペクト比のパ
ターンが形成されているが、このような高アスペクトを
有するパターンにおいて反応性イオンエツチングにより
下地材料を加工すると、エツチング速度がパターンサイ
６ ズに依存し、高精度のエツチングが不可能である。
エ程における基板からの反射、あるいは電子線リソグラ
フィ工程における基板からの電子の反射等を防止する為
に用いられている厚膜レジストでは高アスペクト比のパ
ターンが形成されているが、このような高アスペクトを
有するパターンにおいて反応性イオンエツチングにより
下地材料を加工すると、エツチング速度がパターンサイ
６ ズに依存し、高精度のエツチングが不可能である。
そこで、これらの高アスペクト比を有するレジストパタ
ーンにイオンを注入し、膜減りを生じさせることにより
アスペクト比を小さくシ、シかも、前述の如く、強固安
定せしめ、耐エツチング性を高め、プラズマエツチング
のためのマスクとして用いることにより、全ての材料の
微細パターン形成を高精度でしかもエツチング速度のパ
ターンサイズの依存性なく実現可能となる。
ーンにイオンを注入し、膜減りを生じさせることにより
アスペクト比を小さくシ、シかも、前述の如く、強固安
定せしめ、耐エツチング性を高め、プラズマエツチング
のためのマスクとして用いることにより、全ての材料の
微細パターン形成を高精度でしかもエツチング速度のパ
ターンサイズの依存性なく実現可能となる。
尚、イオン注入照射量は用いるレジストの種類によって
異なるものであるが、イオン注入による膜減りが停止す
る値を目安として適度に注入量を選択すれば反応性イオ
ンエツチング耐性を大幅に向上することが可能である。
異なるものであるが、イオン注入による膜減りが停止す
る値を目安として適度に注入量を選択すれば反応性イオ
ンエツチング耐性を大幅に向上することが可能である。
このように、本発明は、ＬＳＩ製造の為の微細な高アス
ペクト比のレジストパターンをマスクとしたドライエツ
チングプロセスに極めて有効な技術である。
ペクト比のレジストパターンをマスクとしたドライエツ
チングプロセスに極めて有効な技術である。
さらに、本発明の第４の方法は、種々の実験の結果、有
機物薄膜にＡｌあるいはＡｌ合金薄膜あ７ るいはこれらの酸化物を堆積させながら、アルゴン等の
周期率表第０族の元素を含むプラズマを照射する等の方
法により、ＡｌあるいはＡ、、１２合金薄膜あるいはこ
れらの酸化物を適切な面密度となるように有機物中に導
入して得られた層は、Ａ、１２あるいはＡｌ合金薄膜あ
るいはを有機物自体よりもより強固なエツチング耐性を
有することを発見し、これに着目してなされたものであ
る。
機物薄膜にＡｌあるいはＡｌ合金薄膜あ７ るいはこれらの酸化物を堆積させながら、アルゴン等の
周期率表第０族の元素を含むプラズマを照射する等の方
法により、ＡｌあるいはＡ、、１２合金薄膜あるいはこ
れらの酸化物を適切な面密度となるように有機物中に導
入して得られた層は、Ａ、１２あるいはＡｌ合金薄膜あ
るいはを有機物自体よりもより強固なエツチング耐性を
有することを発見し、これに着目してなされたものであ
る。
すなわち、この事実に基づき、例えば配線桐材としての
ＡｌあるいはＡＪ！、合金薄膜上に直接形成したエツチ
ングマスクとしての有機物中にこのようなＡｌあるいは
Ａｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化物の含有層を形成し
た後、エツチング加工を行うようにすればマスクのエツ
チング耐性が大幅に向上し、高い選択性が得られる。
ＡｌあるいはＡＪ！、合金薄膜上に直接形成したエツチ
ングマスクとしての有機物中にこのようなＡｌあるいは
Ａｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化物の含有層を形成し
た後、エツチング加工を行うようにすればマスクのエツ
チング耐性が大幅に向上し、高い選択性が得られる。
また、この耐エツチング性の高いＡＪ！、あるいはＡｌ
合金薄膜あるいはこれらの酸化物の含有層は、マスクと
しての有機物薄膜の膜厚に依存することなく形成するこ
とができるため、予め厚いレジストパターンを形成し、
前述したような膜減りを生８ ぜしめてから、このＡｌあるいはＡｌ合金薄膜あるいは
これらの酸化物の含有層を形成して、レジストの耐エツ
チング性を高めることも可能である。
合金薄膜あるいはこれらの酸化物の含有層は、マスクと
しての有機物薄膜の膜厚に依存することなく形成するこ
とができるため、予め厚いレジストパターンを形成し、
前述したような膜減りを生８ ぜしめてから、このＡｌあるいはＡｌ合金薄膜あるいは
これらの酸化物の含有層を形成して、レジストの耐エツ
チング性を高めることも可能である。
さらにまた、ターゲットあるいは蒸発源にＡＪ。
あるいはＡｌ合金を用い、スパッタリングあるいはイオ
ンブレーティングにより、有機質薄膜パターンの表層に
ＡｌあるいはＡｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化膜を含
有させ、表面層を形成するようにしてもよい。
ンブレーティングにより、有機質薄膜パターンの表層に
ＡｌあるいはＡｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化膜を含
有させ、表面層を形成するようにしてもよい。
従って高アスペクト比を有するレジストパターンをマス
クとして用いて、下地材料のエツチングを行おうとする
と、エツチング速度がパターンサイズに依存し、高精度
のエツチングを行うことができないといういわゆるマイ
クロローディング効果を低減した上で、上記処理を行う
ことも可能である。このようにして、マイクロローディ
ング効果もなく、垂直断面を有する高精度のパターン形
成を行うことが可能となる。
クとして用いて、下地材料のエツチングを行おうとする
と、エツチング速度がパターンサイズに依存し、高精度
のエツチングを行うことができないといういわゆるマイ
クロローディング効果を低減した上で、上記処理を行う
ことも可能である。このようにして、マイクロローディ
ング効果もなく、垂直断面を有する高精度のパターン形
成を行うことが可能となる。
２ つ
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説
明する。
明する。
実施例１
まず、第１図（ａ）に示すように、シリコン基板１表面
にアルミニウム薄膜１１を堆積し、この上層に、有機質
薄膜として、東京応化製０ＦＰＲ５０００と指称されて
いるフォトレジスト１４を塗布、１３０℃１０分間のベ
ーキング処理を行なった後、パターニングする。
にアルミニウム薄膜１１を堆積し、この上層に、有機質
薄膜として、東京応化製０ＦＰＲ５０００と指称されて
いるフォトレジスト１４を塗布、１３０℃１０分間のベ
ーキング処理を行なった後、パターニングする。
この後、第１図（ｂ）に示すように、さらにこのレジス
トパターン１４にＡｌイオンをイオン注入し、表面にイ
オン含有層１３ｐを形成する。ここで、イオン注入の加
速電圧は１６０ｋｅＶ、 ドズ量はＩ Ｘ １０ ”Ｊ
ｏｎｓ／ ｃＪとした。
トパターン１４にＡｌイオンをイオン注入し、表面にイ
オン含有層１３ｐを形成する。ここで、イオン注入の加
速電圧は１６０ｋｅＶ、 ドズ量はＩ Ｘ １０ ”Ｊ
ｏｎｓ／ ｃＪとした。
このようにして形成されたシリコン基板を試料としてエ
ツチングを行い、エツチング速度を測定した。
ツチングを行い、エツチング速度を測定した。
ここで、エツチング装置としては、マグネトロン型のＲ
ＩＥ装置を用い、エツチングガスはｃＪ。
ＩＥ装置を用い、エツチングガスはｃＪ。
０
２とＢＣｊ！、３の混合ガス（総流量３０ ｓｅｃｍ）
、圧力は］、、５Ｐａとし、陰極上に載置される基板
にはＲＦ電力をｌ Ｗ ／ ｃＪ印加するようにした。
、圧力は］、、５Ｐａとし、陰極上に載置される基板
にはＲＦ電力をｌ Ｗ ／ ｃＪ印加するようにした。
このとき、Ａｌ．が約０．７μｍ／分の速度でエツチン
グされたのに対し、ｌｅイオンの注入されたレジストパ
ターンのエツチング速度は０．０４μｍ／分てあり、Ａ
ｌとレジストの選択比は約１７．５である。これに対し
、イオン注入を行わないレジストのエツチング速度は０
．５μｍ／分であり、Ａｌとレジストの選択比は約１．
４であった。この比較からも、本発明の方法によればエ
ツチング選択比が大幅に向上していることが分かる。
グされたのに対し、ｌｅイオンの注入されたレジストパ
ターンのエツチング速度は０．０４μｍ／分てあり、Ａ
ｌとレジストの選択比は約１７．５である。これに対し
、イオン注入を行わないレジストのエツチング速度は０
．５μｍ／分であり、Ａｌとレジストの選択比は約１．
４であった。この比較からも、本発明の方法によればエ
ツチング選択比が大幅に向上していることが分かる。
また、アルミニウムパターンのエツチング終了後、レジ
ストパターンを剥離するに際し、水素ガスを主成分とす
るプラズマ処理によって容易に剥離され、第１図（Ｃ）
に示すようなアルミニウムパターン１１を得ることがで
きた。
ストパターンを剥離するに際し、水素ガスを主成分とす
るプラズマ処理によって容易に剥離され、第１図（Ｃ）
に示すようなアルミニウムパターン１１を得ることがで
きた。
このようなイオン注入による効果を調べるために、種々
のイオンを注入した場合について測定した。
のイオンを注入した場合について測定した。
１
すなわち、前記試料と同様に、シリコン基板表面に、有
機質薄膜として、東京応化製０ＦＰＲ５０００と指称さ
れているフォトレジストを塗布、１３０℃１０分間のベ
ーキング処理を行なった後、それぞれＡｊｉ、Ｔｉ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属及びＳｉ及び、Ａ ｒをイオン
注入した。ここで、イオン注入の加速電圧は１．６０
ｋ ｅ Ｖ、ドーズ量は３ Ｘ １０１４〜１０１７ｉ
ｏｎｓ ／ｃＪとした。
機質薄膜として、東京応化製０ＦＰＲ５０００と指称さ
れているフォトレジストを塗布、１３０℃１０分間のベ
ーキング処理を行なった後、それぞれＡｊｉ、Ｔｉ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属及びＳｉ及び、Ａ ｒをイオン
注入した。ここで、イオン注入の加速電圧は１．６０
ｋ ｅ Ｖ、ドーズ量は３ Ｘ １０１４〜１０１７ｉ
ｏｎｓ ／ｃＪとした。
このようにして形成されたシリコン基板を試料として前
記装置を用いて同様のエツチング条件でそれぞれエツチ
ングを行い、エツチング速度を測定した。
記装置を用いて同様のエツチング条件でそれぞれエツチ
ングを行い、エツチング速度を測定した。
第２図は、このようにして作製した膜のエツチング速度
を測定した結果を示す図である。
を測定した結果を示す図である。
この図からも明らかなように、イオン注入を行ったレジ
ストはいずれもエツチング速度が低下することが判明し
た。エツチング速度の低下の度合は、３×１０１５以下
ではＴｉ、Ａｊｉ、ＳＬの順に大きく、１０１６以上で
は、Ａ、ｊ！、Ｔｉ、Ｓｉの順に大きい。また、イオン
種にかかわらず、はとん２ どの場合的１０１６ｔｏｎｓ／ ｃ−で最小となりそれ
以上では逆に増加した。又、ＡｌとＡｒとはほぼ同程度
のエツチング速度を示した。
ストはいずれもエツチング速度が低下することが判明し
た。エツチング速度の低下の度合は、３×１０１５以下
ではＴｉ、Ａｊｉ、ＳＬの順に大きく、１０１６以上で
は、Ａ、ｊ！、Ｔｉ、Ｓｉの順に大きい。また、イオン
種にかかわらず、はとん２ どの場合的１０１６ｔｏｎｓ／ ｃ−で最小となりそれ
以上では逆に増加した。又、ＡｌとＡｒとはほぼ同程度
のエツチング速度を示した。
このように、Ａｊｊ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属
、Ｓｉ、Ａｒ等をイオン注入することによって、レジス
トパターンの工・ソチング速度が低下し、下地材料のエ
ツチングに際し、膜減りを防止し、高精度のパターン形
成を行うことが可能となることがわかる。
、Ｓｉ、Ａｒ等をイオン注入することによって、レジス
トパターンの工・ソチング速度が低下し、下地材料のエ
ツチングに際し、膜減りを防止し、高精度のパターン形
成を行うことが可能となることがわかる。
また、エツチング後に、このイオン注入のなされたレジ
ストを水素ガスを主成分とするプラズマ処理によって剥
離した結果、極めて容易に剥離された。
ストを水素ガスを主成分とするプラズマ処理によって剥
離した結果、極めて容易に剥離された。
次に、同様の試料を用意し、エツチングガスを、Ｃ１，
２とＢＣＪ！３の混合ガスから、酸素に代え、エツチン
グ装置はカソードカ・ソプル型のマグネトロンＲＩＥ装
置を用いてエツチングを行い、各レジストのエツチング
速度を測定した。
２とＢＣＪ！３の混合ガスから、酸素に代え、エツチン
グ装置はカソードカ・ソプル型のマグネトロンＲＩＥ装
置を用いてエツチングを行い、各レジストのエツチング
速度を測定した。
第３図は、この酸素をエツチングガスとする反応性イオ
ンエツチングにおけるエツチング速度を ３ 測定した結果を示す図である。
ンエツチングにおけるエツチング速度を ３ 測定した結果を示す図である。
ここでエツチング条件としては、酸素ガス流量、５０
ｓｅｃｍ、圧力０．４Ｐａ、ＲＦ電力密度２Ｗ／ｃＩＩ
Ｉとした。
ｓｅｃｍ、圧力０．４Ｐａ、ＲＦ電力密度２Ｗ／ｃＩＩ
Ｉとした。
この結果、イオン注入を行わないレジストのエツチング
速度は、１．２μｍ／分であるのに対して、ドーズ量Ｉ
Ｘ １０１６ｉｏｎｓ／ ｃ−のＳｉ、Ａｊｉあるい
はＴｉをイオン注入したものは０．１μｍ／分に低下し
、ドーズ量Ｉ Ｘ １０１７ｔｏｎｓ／ｃｏノＳ ｉ
。
速度は、１．２μｍ／分であるのに対して、ドーズ量Ｉ
Ｘ １０１６ｉｏｎｓ／ ｃ−のＳｉ、Ａｊｉあるい
はＴｉをイオン注入したものは０．１μｍ／分に低下し
、ドーズ量Ｉ Ｘ １０１７ｔｏｎｓ／ｃｏノＳ ｉ
。
ＡｉあるいはＴｉをイオン注入したものは、はとんどエ
ツチングされなくなることが判明した。
ツチングされなくなることが判明した。
一方、Ａｒをイオン注入したものも、同様に、エツチン
グ速度は低下するものも、Ｔｉ、Ｓｉ。
グ速度は低下するものも、Ｔｉ、Ｓｉ。
Ａｊｉをイオン注入したものよりはエツチング速度は低
下しなかった。
下しなかった。
次に、Ｔｉ、Ｓｉ及びＡｌを各々注入ドーズ量を変化さ
せレジストにイオン注入したものについてＨ２プラズマ
処理を行ない、Ｈ２プラズマ処理後の各原子の面密度を
ＳＩＭＳにより測定した。
せレジストにイオン注入したものについてＨ２プラズマ
処理を行ない、Ｈ２プラズマ処理後の各原子の面密度を
ＳＩＭＳにより測定した。
第４図は、水素をエツチングガスとする反応性イ ４
オンエツチング後の面密度を示す。ここで、エツチング
装置は、カソードカップル型のマグネトロンＲＩＥ装置
を用い、水素ガス流量は１００ ｓｅｃｍ。
装置は、カソードカップル型のマグネトロンＲＩＥ装置
を用い、水素ガス流量は１００ ｓｅｃｍ。
圧力３Ｐａ、ＲＦ電力密度０．５Ｗ／ｃＪとして、エツ
チングを行なった。これによりＨ２プラズマ処理を行う
ことにより、注入ドーズ量１×１０１６ｔｏｎｓ／ｃ−
以下では、イオン量が大幅に減少した。
チングを行なった。これによりＨ２プラズマ処理を行う
ことにより、注入ドーズ量１×１０１６ｔｏｎｓ／ｃ−
以下では、イオン量が大幅に減少した。
しかし、イオン注入量Ｉ Ｘ １０１７ｔｏｎｓ／ ｃ
／を注入したものについては、Ａｌ、Ｓｔ、Ｔｉ各種元
素でもＨ２プラズマ処理後の各原子の面密度の減少はほ
とんどなかった。この結果から、イオン注入量をＩ Ｘ
１０１７１ｏｎｓ／ ｃ−以上とした場合は、Ｈ２プ
ラズマ処理によるレジスト剥離性が悪く、はとんど剥離
できなくなることが分かる。
／を注入したものについては、Ａｌ、Ｓｔ、Ｔｉ各種元
素でもＨ２プラズマ処理後の各原子の面密度の減少はほ
とんどなかった。この結果から、イオン注入量をＩ Ｘ
１０１７１ｏｎｓ／ ｃ−以上とした場合は、Ｈ２プ
ラズマ処理によるレジスト剥離性が悪く、はとんど剥離
できなくなることが分かる。
以上の結果から、レジスト膜中へ、金属あるいはＳｉの
ような周期律表第４族の元素及び周期律表第０族のＡｒ
等の希ガスをＩ Ｘ １０１５ｉｏｎｓ／ｃＪ導入する
ことにより、Ｃ１２及び０２ガスを用いたＲＩＥに対す
るレジストのエツチング速度が大幅に低下する。
ような周期律表第４族の元素及び周期律表第０族のＡｒ
等の希ガスをＩ Ｘ １０１５ｉｏｎｓ／ｃＪ導入する
ことにより、Ｃ１２及び０２ガスを用いたＲＩＥに対す
るレジストのエツチング速度が大幅に低下する。
５
一方、これらの金属あるいはＳｉ元索は１×１０１６ｉ
ｏｎｓ／ ａｔ以下の濃度であればＨ２プラズマ処理に
より除去することが可能であることがわかる。
ｏｎｓ／ ａｔ以下の濃度であればＨ２プラズマ処理に
より除去することが可能であることがわかる。
また、第４図の結果から、レジストへ注入量ＩＸ ］
０１５ｉｏｎｓ／ ｃ−のイオンをイオン注入したもの
は、Ｈ２プラズマ処理することにより面密度が、Ａｊ２
ては５ Ｘ １０１４ｉｏｎｓ／ ｃｌ、Ｓｉでは８．
５×ｔ３゜ １、０ ＋ｏｎｓ／ ｃＪ、Ｔｉては４ 、 ７ Ｘ
］ Ｏｌ３ｉｏｎｓ／Ｃ−に低下するため、これらに
ついて前述の条件てＣｌ２ＲＩＥ及び０２ＲＩＥを行っ
たところ、Ｈ２プラズマ処理を行なわなかったものは、
エツチング速度が低下しているが、Ｈ２プラズマ処理を
行なったものは、エツチング速度が大幅に増大した。
０１５ｉｏｎｓ／ ｃ−のイオンをイオン注入したもの
は、Ｈ２プラズマ処理することにより面密度が、Ａｊ２
ては５ Ｘ １０１４ｉｏｎｓ／ ｃｌ、Ｓｉでは８．
５×ｔ３゜ １、０ ＋ｏｎｓ／ ｃＪ、Ｔｉては４ 、 ７ Ｘ
］ Ｏｌ３ｉｏｎｓ／Ｃ−に低下するため、これらに
ついて前述の条件てＣｌ２ＲＩＥ及び０２ＲＩＥを行っ
たところ、Ｈ２プラズマ処理を行なわなかったものは、
エツチング速度が低下しているが、Ｈ２プラズマ処理を
行なったものは、エツチング速度が大幅に増大した。
これは、Ｈ２プラズマ処理後の各原子の面密度を、第２
図、第３図にあてはめることによって明らかである。例
えば、レジストへ注入量１×１０１５１ｏｎｓ／ｃ−の
Ａｌイオンをイオン注入したものは、Ｈ２プラズマ処理
することにより面密度が、５×１０１４ｉｏｎｓ／ｃ−
となり、Ｃ，５２ＲＩＥに対して、６ ０．２５ｕｍ／分、０２ＲＩＥに対しては、０゜９μｍ
／分となった。
図、第３図にあてはめることによって明らかである。例
えば、レジストへ注入量１×１０１５１ｏｎｓ／ｃ−の
Ａｌイオンをイオン注入したものは、Ｈ２プラズマ処理
することにより面密度が、５×１０１４ｉｏｎｓ／ｃ−
となり、Ｃ，５２ＲＩＥに対して、６ ０．２５ｕｍ／分、０２ＲＩＥに対しては、０゜９μｍ
／分となった。
このように、レジスト中に微量の金属あるいはＳｉを導
入することによりＣｌ２ＲＩＥや０２ＲＩＥに対するレ
ジストのエツチング速度を大幅に低下せしめることがで
き、Ｈ２プラズマ処理により再びＣｌ２ＲＩＥ及び０２
ＲＩＥに対するレジストのエツチング速度を回復させる
ことができる。
入することによりＣｌ２ＲＩＥや０２ＲＩＥに対するレ
ジストのエツチング速度を大幅に低下せしめることがで
き、Ｈ２プラズマ処理により再びＣｌ２ＲＩＥ及び０２
ＲＩＥに対するレジストのエツチング速度を回復させる
ことができる。
また、Ｈ２プラズマ処理の条件（圧力、時間、電力）を
変化させることにより、注入元素の面密度を可変するこ
とができるので、処理後のレジストのＣｌ２ＲＩＥ及び
０２ＲＩＥに対するエツチング速度を制御することも可
能となる。
変化させることにより、注入元素の面密度を可変するこ
とができるので、処理後のレジストのＣｌ２ＲＩＥ及び
０２ＲＩＥに対するエツチング速度を制御することも可
能となる。
これらのＨ２プラズマ処理と０２及びＣＪ、２プラズマ
処理を組み合せることにより、基板エツチング後のレジ
スト膜の剥離も容易行うことが可能となる。
処理を組み合せることにより、基板エツチング後のレジ
スト膜の剥離も容易行うことが可能となる。
実施例２
次に、本発明の第２の実施例として、２層レジ７
スト法を用いた実際のアルミニウムパターンの形成方法
について説明する。
について説明する。
第５図は、本発明の第２の実施例に係るレジストパター
ン形成工程を示す断面図である。
ン形成工程を示す断面図である。
まず、第５図（ａ）に示す如く、被エツチング試料とし
て、５ｉ０２膜１０上に膜厚０．８μｍのＡｌ膜１１を
スパッタ法により堆積したものを用意する。
て、５ｉ０２膜１０上に膜厚０．８μｍのＡｌ膜１１を
スパッタ法により堆積したものを用意する。
次いで、第５図（ｂ）に示す如く、このＡ、１２膜１１
上に膜厚約２．０μｍのノボラック樹脂からなる有機質
薄膜１２を回転塗布法により堆積し、１３０℃３０分に
てベーキングした。
上に膜厚約２．０μｍのノボラック樹脂からなる有機質
薄膜１２を回転塗布法により堆積し、１３０℃３０分に
てベーキングした。
続いて、第５図（Ｃ）に示す如く、イオン注入法により
Ｓｉイオンを加速エネルギー５ＱｋｅＶにてドーズ量Ｉ
Ｘ １０１５ｉｏｎｓ／ ｃＩｌｌイオン注入し、有
機質薄膜層１２の表面にＳｔを含有するイオン注入層１
３を形成した。
Ｓｉイオンを加速エネルギー５ＱｋｅＶにてドーズ量Ｉ
Ｘ １０１５ｉｏｎｓ／ ｃＩｌｌイオン注入し、有
機質薄膜層１２の表面にＳｔを含有するイオン注入層１
３を形成した。
この後、第５図（ｄ）に示す如く、膜厚］、５μｍのフ
ォトレジスト（ＯＦＰＲ−５０００）１４を回転塗布法
により堆積し、１３０°ＣＩＯ分のべ８ −キングを行い、通常の光りソゲライによるパタニング
を行った。
ォトレジスト（ＯＦＰＲ−５０００）１４を回転塗布法
により堆積し、１３０°ＣＩＯ分のべ８ −キングを行い、通常の光りソゲライによるパタニング
を行った。
次に、カソードカップル型のマグネトロンＲＩＥ装置を
用い、水素ガス流量は１００ ｓｅｃｍ、圧カ３ＰａＳ
ＲＦ電力密度０．５Ｗ／ｃＪで、このレジストのパター
ン１４をマスクとして、イオン注入層１３を、水素プラ
ズマ１５によりエツチングするう。
用い、水素ガス流量は１００ ｓｅｃｍ、圧カ３ＰａＳ
ＲＦ電力密度０．５Ｗ／ｃＪで、このレジストのパター
ン１４をマスクとして、イオン注入層１３を、水素プラ
ズマ１５によりエツチングするう。
このようにして、第５図（ｅ）に示す如く、Ｓｔを含有
するイオン注入層１３のパターニングがなされる。
するイオン注入層１３のパターニングがなされる。
次いで、第５図（ｆ”）に示す如く、カソードカップル
のマグネトロンＲＩＥ装置を用いて酸素ガス流量５０
ｓｅｃｍ、圧力０．４Ｐａ、ＲＦ電力密度２Ｗ ／ ｃ
−の条件でイオン注入層］３をエツチングマスクとして
有機質薄膜層１２へのパターン転写を行った。これによ
りイオン注入層］３は０２ＲＩＥに対するエツチングマ
スクとして有効に作用し、０．５μｍの所望のパターン
が精度良く得られた。
のマグネトロンＲＩＥ装置を用いて酸素ガス流量５０
ｓｅｃｍ、圧力０．４Ｐａ、ＲＦ電力密度２Ｗ ／ ｃ
−の条件でイオン注入層］３をエツチングマスクとして
有機質薄膜層１２へのパターン転写を行った。これによ
りイオン注入層］３は０２ＲＩＥに対するエツチングマ
スクとして有効に作用し、０．５μｍの所望のパターン
が精度良く得られた。
そして最後に、第５図（ｇ）に示す如く、この有 ９
機質薄膜層］２をマスクとして下地のＡＪ！、膜１０を
反応性イオンエツチングによりエツチングした。
反応性イオンエツチングによりエツチングした。
エツチング条件は、電力１５０Ｗ、０．５Ｐａ。
ガスとして、Ｃ１２流量２５ｓｅｃｍ、 Ｂ Ｃ、ｐ
３流量１、４ ｓｅｃｍの混合ガスを用いて行った。
３流量１、４ ｓｅｃｍの混合ガスを用いて行った。
このようにして、最小寸法０．５μｍのパターンを高精
度にＡ、、ｉ！膜１１へ転写することができ、０．５μ
ｍ寸法のＡｊ２膜パターンを形成することができた。
度にＡ、、ｉ！膜１１へ転写することができ、０．５μ
ｍ寸法のＡｊ２膜パターンを形成することができた。
また、Ａｌ膜をエツチングした後のレジストパターンは
Ｈ２プラズマ処理後、ハロゲンを含有した０２プラズマ
処理により、第５図（ｈ）に示すように容易に剥離する
ことができた。
Ｈ２プラズマ処理後、ハロゲンを含有した０２プラズマ
処理により、第５図（ｈ）に示すように容易に剥離する
ことができた。
実施例３
次に本発明の第３の実施例について述べる。
この実施例では、有機質薄膜にＡｌイオンを導入する方
法を、イオン注入法に代えて、Ａｌ原子を含む蒸気に接
触させる方法を用いている。
法を、イオン注入法に代えて、Ａｌ原子を含む蒸気に接
触させる方法を用いている。
すなわち、実施例２と同様に第５図（ａ）および（ｂ）
に示したように、ＡｌＡｌ］上に有機質薄膜０ １２を塗布しベーキングしたものを真空容器中に設置し
、昇華法により蒸発せしめたＡｊｉＣｊ：３ガスをこの
真空容器中に導入し、基板温度を２００℃に加熱するこ
とにより有機質薄膜１２表面にＡｌを含有したＡｊ２含
有層１３の形成を行った。このＡｌ含有層１３表面に含
有されるＡｌ原子量を５ＩＮＳにより分析したところ、
この層１３は、表面から深さ５００人に渡って↑Ｏ（６
ａｔｏｍｓ ／ ｃＩｌｌのＡ、９を含有していること
が判明した。
に示したように、ＡｌＡｌ］上に有機質薄膜０ １２を塗布しベーキングしたものを真空容器中に設置し
、昇華法により蒸発せしめたＡｊｉＣｊ：３ガスをこの
真空容器中に導入し、基板温度を２００℃に加熱するこ
とにより有機質薄膜１２表面にＡｌを含有したＡｊ２含
有層１３の形成を行った。このＡｌ含有層１３表面に含
有されるＡｌ原子量を５ＩＮＳにより分析したところ、
この層１３は、表面から深さ５００人に渡って↑Ｏ（６
ａｔｏｍｓ ／ ｃＩｌｌのＡ、９を含有していること
が判明した。
その後、実施例２と同様にして、レジスト（ＯＦＰＲ−
５０００）をＡｌ含有層１３上に形成し、ベーキング後
、通常の光露光を用いたりソグラフィ技術により第５図
（ｄ）に示す如くレジストをパターニングし、レジスト
パターン１４を形成した。
５０００）をＡｌ含有層１３上に形成し、ベーキング後
、通常の光露光を用いたりソグラフィ技術により第５図
（ｄ）に示す如くレジストをパターニングし、レジスト
パターン１４を形成した。
そして、実施例２と同様、第５図（ｅ）および第５図（
ｆ’） １．：示す如く、Ｈ２ＲＩＥ処理後、０２ＲＩ
Ｅによるパターン転写を行ったところ実施例１と同様に
０．５μｍのパターン１２が精度良く得られた。
ｆ’） １．：示す如く、Ｈ２ＲＩＥ処理後、０２ＲＩ
Ｅによるパターン転写を行ったところ実施例１と同様に
０．５μｍのパターン１２が精度良く得られた。
また、実施例１と同様にパターン１２をマスク１
として、ＣＪ！、２／ＢＣｊ２３ガスを用いたＲＩＥに
よりパターニングした結果、０．５μｍのＡｉパターン
１１が精度良く得られた。
よりパターニングした結果、０．５μｍのＡｉパターン
１１が精度良く得られた。
このように、金属、第４族、第０族元素の含有層の形成
は、イオン注入のみならず、接触法によってもよい。
は、イオン注入のみならず、接触法によってもよい。
実施例４
次に本発明の第４の実施例について述べる。
この実施例では、有機質薄膜にＡｌイオンを導入する方
法を、イオン注入法や、Ａ、！！原子を含む蒸気に接触
させる方法に代えて、Ａｌイオンを含む溶液に接触させ
る方法を用いている。
法を、イオン注入法や、Ａ、！！原子を含む蒸気に接触
させる方法に代えて、Ａｌイオンを含む溶液に接触させ
る方法を用いている。
すなわち、まず、ＡｊＩＣＪ３をｃｃ４４溶液に溶解さ
せ、Ａｌ原子を１０００ｐ ｐ ｍ含有した溶液を用意
する。そして、第５図に示した実施例２の場合と同様に
Ａｌ膜１］上に有機質薄膜１２を塗布しベーキングした
ものを、この溶液に２秒間侵潰させたのち、１，３０℃
にて、１０分間、Ｎ２雰囲気中でベーキングした。
せ、Ａｌ原子を１０００ｐ ｐ ｍ含有した溶液を用意
する。そして、第５図に示した実施例２の場合と同様に
Ａｌ膜１］上に有機質薄膜１２を塗布しベーキングした
ものを、この溶液に２秒間侵潰させたのち、１，３０℃
にて、１０分間、Ｎ２雰囲気中でベーキングした。
２
これにより第５図（Ｃ）に示す如＜、Ａ、ｆ２を１０１
０１６ａｔｏ ／ｃＪ含有したＡｌ含有層］３を形成し
た。
０１６ａｔｏ ／ｃＪ含有したＡｌ含有層］３を形成し
た。
この後、実施例２と同様にして第５図（ｄ）に示す如く
、レジスト（ＯＦＰＲ−５０００）をＡｌ含有層１３」
二に形成し、ベーキング処理後、０２ＲＩＥによるパタ
ーン転写を行ったところ、実施例２と同様に０．５μｍ
のパターン１２か精度良く得られた。
、レジスト（ＯＦＰＲ−５０００）をＡｌ含有層１３」
二に形成し、ベーキング処理後、０２ＲＩＥによるパタ
ーン転写を行ったところ、実施例２と同様に０．５μｍ
のパターン１２か精度良く得られた。
また、Ｃｊ！２／ＢＣｊ！２ガスを用いたＲＩＥにより
実施例２と同様に０．５μｍのＡｌパターン１１を高精
度で形成することができた。
実施例２と同様に０．５μｍのＡｌパターン１１を高精
度で形成することができた。
実施例５
次に本発明の第５の実施例について述べる。
この実施例では、有機質薄膜にＡｌイオンを導入する方
法を、イオン注入法や、ＡＪｌ原子を含む蒸気に接触さ
せる方法や、Ａｉイオンを含む溶液に接触させる方法に
代えて、励起されたＡ、ｊ２を含む雰囲気に有機質薄膜
表面を接触させる方法を用いている。
法を、イオン注入法や、ＡＪｌ原子を含む蒸気に接触さ
せる方法や、Ａｉイオンを含む溶液に接触させる方法に
代えて、励起されたＡ、ｊ２を含む雰囲気に有機質薄膜
表面を接触させる方法を用いている。
３
すなわち、ます、第５図に示した実施例２乃至４と同様
にＡ、７７膜１］上に有機質薄膜１２を塗布しベーキン
グする。
にＡ、７７膜１］上に有機質薄膜１２を塗布しベーキン
グする。
次に、第５図（Ｃ）に示す如く、カソードカップルのマ
グネトロンＲＩＥ装置を用いて、Ａｒガス流量５０ｓｅ
ｃｍ、 Ａｌｌ （ＣＨ３） ３１ｓｅｃｍ、圧力０゜
４Ｐａ、ＲＦ電力０．５Ｗ／ｃＪで、有機質薄膜１２の
表面を１００〇八エツチング除去し、有機質薄膜１２上
にＡｌｌを１０１６ａｔｏｍＳ ／ ｃａ金含有たＡｌ
含有層１３の形成を行なった。
グネトロンＲＩＥ装置を用いて、Ａｒガス流量５０ｓｅ
ｃｍ、 Ａｌｌ （ＣＨ３） ３１ｓｅｃｍ、圧力０゜
４Ｐａ、ＲＦ電力０．５Ｗ／ｃＪで、有機質薄膜１２の
表面を１００〇八エツチング除去し、有機質薄膜１２上
にＡｌｌを１０１６ａｔｏｍＳ ／ ｃａ金含有たＡｌ
含有層１３の形成を行なった。
この後、実施例２と同様にして第５図（ｄ）に示す如く
レジスト（ＯＦＰＲ−５０００）をＡｌ含有層１３上に
形成し、０２ＲＩＥによるパターン転写を行なったとこ
ろ実施例２と同様に０．５μｍのパターン〕２が精度良
く得られた。
レジスト（ＯＦＰＲ−５０００）をＡｌ含有層１３上に
形成し、０２ＲＩＥによるパターン転写を行なったとこ
ろ実施例２と同様に０．５μｍのパターン〕２が精度良
く得られた。
また、Ｃｊ！２／ＢＣｊｉ３ガスを用いたＲＩＥにより
実施例１と同様に０．５μｍのＡｌパターン１１を高精
度に得ることができた。
実施例１と同様に０．５μｍのＡｌパターン１１を高精
度に得ることができた。
実施例６
４
次に、本発明の第６の実施例について詳細に説明する。
第６図は、本発明の第６の実施例の工程断面図である。
なお、第５図と同一部分には同一符号を付して、その詳
しい説明は省略する。
しい説明は省略する。
この実施例は、金属膜を含有する有機質薄膜を選択的に
エツチング除去することによりレジストパターンの反転
像を転写させたものである。
エツチング除去することによりレジストパターンの反転
像を転写させたものである。
まず、第６図（ａ）に示す如く、Ｓ ｉ ０２膜１０上
にＡｌＡＪ］を堆積させ、第６図（ｂ）に示す如く、ノ
ボラック樹脂からなる有機質薄膜１２をＡｌＡｌ１上に
形成する。
にＡｌＡＪ］を堆積させ、第６図（ｂ）に示す如く、ノ
ボラック樹脂からなる有機質薄膜１２をＡｌＡｌ１上に
形成する。
更に、第６図（ｃ）に示す如く、０ＦＰＲ−５０００と
指称されているレジストを塗布し、通常の光りソグラフ
ィ技術により膜厚１．５μｍ１線幅０．５μｍのレジス
トパターン１４を有機質薄膜１２上に形成する。
指称されているレジストを塗布し、通常の光りソグラフ
ィ技術により膜厚１．５μｍ１線幅０．５μｍのレジス
トパターン１４を有機質薄膜１２上に形成する。
次に、第６図（ｄ）に示す如く、加速電圧５０ｋｅＶ、
注入ドーズ量］、 Ｘ １０１６ｔｏｎｓ／ ａｔ テ
、レジストパターン１４及び有機質薄膜１２の露出した
５ 全表面にＳｉイオンをイオン注入した。これにより、Ｓ
ｉを含有したＳｔ含有層１．３ ｓが、レジストパター
ンの上面及び露出した有機質薄膜１２表面に形成された
。
注入ドーズ量］、 Ｘ １０１６ｔｏｎｓ／ ａｔ テ
、レジストパターン１４及び有機質薄膜１２の露出した
５ 全表面にＳｉイオンをイオン注入した。これにより、Ｓ
ｉを含有したＳｔ含有層１．３ ｓが、レジストパター
ンの上面及び露出した有機質薄膜１２表面に形成された
。
この後、第６図（ｅ）に示す如＜、トリクロルエチレ溶
液による等方向エツチング法を用いて、レジストパター
ン１４の上面のＳｉ含有層１３ｓ及びレジストパターン
１４をリフトオフ法により除去した。この際、有機質薄
膜１２上に形成されたＳｉ含有層１３ｓもエツチングさ
れるが、除去された層はわずかである。
液による等方向エツチング法を用いて、レジストパター
ン１４の上面のＳｉ含有層１３ｓ及びレジストパターン
１４をリフトオフ法により除去した。この際、有機質薄
膜１２上に形成されたＳｉ含有層１３ｓもエツチングさ
れるが、除去された層はわずかである。
続いて、第６図（ｆ）に示す如く、０２ガスを用いたＲ
ＩＥによりＳｉ含有層１３ｓをマスクとして、有機質薄
膜１２をエツチングした。このＳｉ含有層１３ｓは０２
ＲＩＥに対して大きな耐性エツチング性を示し、０．５
μｍパターン寸法の有機質薄膜１２からなるレジストパ
ターンを高精度に形成することができた。
ＩＥによりＳｉ含有層１３ｓをマスクとして、有機質薄
膜１２をエツチングした。このＳｉ含有層１３ｓは０２
ＲＩＥに対して大きな耐性エツチング性を示し、０．５
μｍパターン寸法の有機質薄膜１２からなるレジストパ
ターンを高精度に形成することができた。
この後、第６図（ｇ）に示す如く、ＣＪ！２／ＢＣＪ！
、３ガスを用いたＲＩＥによりこのレジストパタ６ −ンをマスクとしてエツチングしＡｌ膜のパターンを形
成する。このようにして高精度のＡｊ２膜パターンを得
ることができた。
、３ガスを用いたＲＩＥによりこのレジストパタ６ −ンをマスクとしてエツチングしＡｌ膜のパターンを形
成する。このようにして高精度のＡｊ２膜パターンを得
ることができた。
そして最後に、このレジストパターン１２は、Ｈ２ブラ
スマ処理後、ハロゲンを含有した。２プラズマ処理によ
り、第６図（ｈ）に示すように容易に剥離することがで
き、表面状態も良好で、高精度のパターンを得ることが
可能となる。
スマ処理後、ハロゲンを含有した。２プラズマ処理によ
り、第６図（ｈ）に示すように容易に剥離することがで
き、表面状態も良好で、高精度のパターンを得ることが
可能となる。
実施例７
次に、本発明の第７の実施例について説明する。
第７図は、本発明の第７の実施例を説明するための工程
断面図である。なお、第５図と同一部分には同一符号を
付して、その詳しい説明は省略する。
断面図である。なお、第５図と同一部分には同一符号を
付して、その詳しい説明は省略する。
この実施例は、レジストパーン表面を希ガスプラズマ処
理することにより、耐エツチング性を向上させ、エツチ
ング精度を高めるようにしたものである。
理することにより、耐エツチング性を向上させ、エツチ
ング精度を高めるようにしたものである。
まず、第７図（ａ）に示す如く、５ｉ０２膜１゜ ７
上にＡ、ｊ２膜１１を堆積させ、このＡｊ２膜１−１上
に０ＦＰＲ−５０００と指称されているフォトレジスト
を表面に塗布し通常の光りソグラフィ技術により、レジ
ストパターン１４を形成する。
に０ＦＰＲ−５０００と指称されているフォトレジスト
を表面に塗布し通常の光りソグラフィ技術により、レジ
ストパターン１４を形成する。
更に、第７図（ｂ）に示す如く、Ａｒガスを用いたＲＩ
Ｅにより、レジストパターン］４を１０００人エツチン
グした。エツチング条件はＡｒガス流ｍ ３０ ｓｅｃ
ｍ、０．５Ｐａ、電力密度２ Ｗ ／ ｄである。これ
により、レジストパターン］４の表面にＡｒ原子を含有
したＡｒ含有層１３ ａが形成される。
Ｅにより、レジストパターン］４を１０００人エツチン
グした。エツチング条件はＡｒガス流ｍ ３０ ｓｅｃ
ｍ、０．５Ｐａ、電力密度２ Ｗ ／ ｄである。これ
により、レジストパターン］４の表面にＡｒ原子を含有
したＡｒ含有層１３ ａが形成される。
次いで、Ｃｊ！ ２ ／ Ｂ ＣＪ ３混合ガスにょる
ＲＩＥにより実施例２と同様にＡＪ！のエツチングを行
った結果レジストパターンの後退もなく、第７図（Ｃ）
に示すように、０．５μｍのＡｌパターンを高精度に得
ることができた。
ＲＩＥにより実施例２と同様にＡＪ！のエツチングを行
った結果レジストパターンの後退もなく、第７図（Ｃ）
に示すように、０．５μｍのＡｌパターンを高精度に得
ることができた。
なお、本発明は、上述した方法に限定されるものではな
く、本発明を逸脱しない範囲て適宜変更可能である。
く、本発明を逸脱しない範囲て適宜変更可能である。
例えば第１、第２及び第６の実施例で述べたイ８
オン注入法によるドーピング法では、ＡｌおよびＳｉを
イオン注入しているが、これらの元素に限定されるもの
ではな（、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ等種々の金属あるいは周期律
表４族の元素としてＣ等を注入してもかまわない。また
、加速電圧・イオン注入法等の条件は仕様に応じて適宜
変更可能である。
イオン注入しているが、これらの元素に限定されるもの
ではな（、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ等種々の金属あるいは周期律
表４族の元素としてＣ等を注入してもかまわない。また
、加速電圧・イオン注入法等の条件は仕様に応じて適宜
変更可能である。
また、第３、第４、第５の実施例では、Ａｊ２を含有す
るガス及び溶液を用いているが、Ｗ、Ｆｅ。
るガス及び溶液を用いているが、Ｗ、Ｆｅ。
Ｎｉ等の種々の金属あるいは周期律表４族の元素である
Ｃ、ＳＬ等を含有する有機ガス・ハロゲンガス及び溶液
を用いることもできる。
Ｃ、ＳＬ等を含有する有機ガス・ハロゲンガス及び溶液
を用いることもできる。
さらに各実施例で述べられている条件は、仕様に応じて
適宜変更可能である。
適宜変更可能である。
さらに第６の実施例では、イオン注入法による有機質薄
膜への金属あるいは、周期律表第４族の元素をドーピン
グした結果について記述しているが、第４の実施例で示
したように、プラズマ処理により、金属あるいは、周期
律表４族の元素をドビングしてもよい。
膜への金属あるいは、周期律表第４族の元素をドーピン
グした結果について記述しているが、第４の実施例で示
したように、プラズマ処理により、金属あるいは、周期
律表４族の元素をドビングしてもよい。
９
また第７の実施例では、Ａｒに限らず、ＨｅＮｅ、Ｋｒ
、Ｘｅ等の希ガスイオンあるいはＡｌ。
、Ｘｅ等の希ガスイオンあるいはＡｌ。
Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ等の種々の金属あるいは、周期律表第４
族の元素であるＳｔやＣ等をイオン注入しても同様の効
果が得られる。
族の元素であるＳｔやＣ等をイオン注入しても同様の効
果が得られる。
また、実施例５及び６で示したようにプラズマ処理を用
いることも可能である。
いることも可能である。
更に実施例で記述したレジストとして０ＦＰＲを用いた
が、０ＦＰＲに限定されるものではなく、ポジ型レジス
トに限らず、ネガ型レジストでも可能である。
が、０ＦＰＲに限定されるものではなく、ポジ型レジス
トに限らず、ネガ型レジストでも可能である。
更に有機質薄膜としてノボラック系の樹脂を用いたが、
ノボラック系樹脂に限定されるものではなく、レジスト
及びポリイミド膜等、金属及び周期律表の第４族元索を
ドーピングすることにより、膜質が変化して、強固に安
定し、ｏ２ガスに対するプラズマ耐性に豊み、更に、水
素ガス及びハロゲン元素を含むガスプラズマ処理によっ
て除去あるいは変質するものであれば適用可能である。
ノボラック系樹脂に限定されるものではなく、レジスト
及びポリイミド膜等、金属及び周期律表の第４族元索を
ドーピングすることにより、膜質が変化して、強固に安
定し、ｏ２ガスに対するプラズマ耐性に豊み、更に、水
素ガス及びハロゲン元素を含むガスプラズマ処理によっ
て除去あるいは変質するものであれば適用可能である。
０
実施例８
次に、本発明の第８の実施例について図面を参照しつつ
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第８図（ａ）乃至第８図（ｅ）はその工程断面図である
。
。
まず、第８図（ａ）に示す如く、シリコン基板１０上に
酸化シリコン膜１１を形成し、これに図示の如く段差を
形成したのち、この上層にスパッタリング法によりアル
ミニウム膜１２を形成しＡｌ／ＳｉＯ２／Ｓｉ構造から
なる試料を製作した。
酸化シリコン膜１１を形成し、これに図示の如く段差を
形成したのち、この上層にスパッタリング法によりアル
ミニウム膜１２を形成しＡｌ／ＳｉＯ２／Ｓｉ構造から
なる試料を製作した。
次に第８図（ｂ）に示す如く、ＡＪｌ膜］２を加工する
為に、Ａｌ膜１２及び５ｉ０２膜］１上に予めヘキサメ
チルジシラザンの雰囲気中に１００秒さらして接着性向
上の為の表面改質を行なった後、レジスト２３を３層レ
ジスト法によりパターン加工する。
為に、Ａｌ膜１２及び５ｉ０２膜］１上に予めヘキサメ
チルジシラザンの雰囲気中に１００秒さらして接着性向
上の為の表面改質を行なった後、レジスト２３を３層レ
ジスト法によりパターン加工する。
すなわち、まず、スピンコード法により膜厚３μｍの感
光性樹脂層からなる下層レジスト２３ａを塗布する。下
層レジスト２３は、光活性物質と混合または統合させた
ポリマーを含むもので、こ１ こでは、ノボラック樹脂とナフトキノンジアゾスルホン
酸エステルを５：１で混合し、更に光反射防止用色素を
１０％混入させたレジストをエチルセロソルブアセテー
トに溶解したものをスピンコードにより塗布して用いた
。そしてこの下層レジスト２３ａに対し、９０°Ｃ，５
分のベーキングを行い、段差部の平坦化を実現した。
光性樹脂層からなる下層レジスト２３ａを塗布する。下
層レジスト２３は、光活性物質と混合または統合させた
ポリマーを含むもので、こ１ こでは、ノボラック樹脂とナフトキノンジアゾスルホン
酸エステルを５：１で混合し、更に光反射防止用色素を
１０％混入させたレジストをエチルセロソルブアセテー
トに溶解したものをスピンコードにより塗布して用いた
。そしてこの下層レジスト２３ａに対し、９０°Ｃ，５
分のベーキングを行い、段差部の平坦化を実現した。
次に、この下層レジスト２３ａ上に中間層として膜厚１
００〇へのＳＯＧ膜をスピンコードし、上層にノボラッ
クレジン−キノンジアゾ化合物をベースとした膜厚１．
５μｍの上層レジストを塗布し、９０℃、５分のベーキ
ングを行った後、マスクを通して水銀ランプのｇ線で露
光、現像し、開口したレジストパターンをマスクとして
、ＣＦ４１０２混合ガスを用い、平行平板型のプラズマ
エツチング装置にてＳＯＧ膜をエツチングし、ＳＯＧに
所望のパターニングを行った後、ＳＯＧ膜をマスクとし
て、０２ガスを用い、平行平板型のプラズマエツチング
装置にて上層レジスト２３ｃを加工した。
００〇へのＳＯＧ膜をスピンコードし、上層にノボラッ
クレジン−キノンジアゾ化合物をベースとした膜厚１．
５μｍの上層レジストを塗布し、９０℃、５分のベーキ
ングを行った後、マスクを通して水銀ランプのｇ線で露
光、現像し、開口したレジストパターンをマスクとして
、ＣＦ４１０２混合ガスを用い、平行平板型のプラズマ
エツチング装置にてＳＯＧ膜をエツチングし、ＳＯＧに
所望のパターニングを行った後、ＳＯＧ膜をマスクとし
て、０２ガスを用い、平行平板型のプラズマエツチング
装置にて上層レジスト２３ｃを加工した。
２
上記、３層レジスト法により、パターン寸法０゜５〜５
μｍ１アスペクト比６〜０．６を有するレジストパター
ン２３の形成を行った。
μｍ１アスペクト比６〜０．６を有するレジストパター
ン２３の形成を行った。
次に、第８図（Ｃ）に示すように、このレジストパター
ン２３を含む全面にＦｅ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａ
ｒのうちのいずれかのイオンを、真空中で、加速エネル
ギー１６０ｋｅＶ、１０１４〜１０１６ｔｏｎｓ／ ｃ
−てイオン注入した。
ン２３を含む全面にＦｅ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ａ
ｒのうちのいずれかのイオンを、真空中で、加速エネル
ギー１６０ｋｅＶ、１０１４〜１０１６ｔｏｎｓ／ ｃ
−てイオン注入した。
第９図に各種のイオン注入によるレジストパターン２３
の膜減り特性を示す。これにより、イオン注入量ととも
に膜減り量は飽和する傾向が得られた。また、Ａｒをイ
オン注入することによりレジストの膜減り量を大きくす
ることができることが判明した。
の膜減り特性を示す。これにより、イオン注入量ととも
に膜減り量は飽和する傾向が得られた。また、Ａｒをイ
オン注入することによりレジストの膜減り量を大きくす
ることができることが判明した。
このようにして、イオン注入により高アスペクト比のと
きのレジストパターンのパターン寸法を損なわずに、第
８図（ｄ）に示すように、アスペクト比の小さいレジス
トパターン２３ｓとした。
きのレジストパターンのパターン寸法を損なわずに、第
８図（ｄ）に示すように、アスペクト比の小さいレジス
トパターン２３ｓとした。
この後、第８図（ｅ）に示す如く、エツチング室を１．
０ ６Ｐａまで排気し、ＣＪ２２５ｓｅｃｍ、 Ｂ
Ｃ３ Ｊｔａ１５ｓｅｃｍの混合ガスを導入し、平行平板電極
間に高周波電力を印加し、放電を起こし、プラズマを発
生させ、反応性イオンエツチングにより前記電極の陰極
側に前記イオン注入したウエノ＼を設置し、レジストパ
ターン２３ｓをマスクとしてＡｌ膜１２を１２０分間エ
ツチングした。この時の圧力は０．５Ｐａ印加電力は１
５０Ｗてあった。
０ ６Ｐａまで排気し、ＣＪ２２５ｓｅｃｍ、 Ｂ
Ｃ３ Ｊｔａ１５ｓｅｃｍの混合ガスを導入し、平行平板電極
間に高周波電力を印加し、放電を起こし、プラズマを発
生させ、反応性イオンエツチングにより前記電極の陰極
側に前記イオン注入したウエノ＼を設置し、レジストパ
ターン２３ｓをマスクとしてＡｌ膜１２を１２０分間エ
ツチングした。この時の圧力は０．５Ｐａ印加電力は１
５０Ｗてあった。
このときのイオン注入したレジストおよびアルミニウム
膜のエツチング速度とイオン注入量とを測定した結果を
、第１０図に示す。この結果から分かるように、イオン
注入したレジストはＣＡ２＋ＢＣｊ！３の混合ガスから
なるエツチングガスに対して大きなエツチング耐性を示
すが、Ａｉ膜は注入量に依存せずエツチングされた。こ
こで、曲線ａはイオン注入したレジストを示し、曲線す
はアルミニウムを示す。
膜のエツチング速度とイオン注入量とを測定した結果を
、第１０図に示す。この結果から分かるように、イオン
注入したレジストはＣＡ２＋ＢＣｊ！３の混合ガスから
なるエツチングガスに対して大きなエツチング耐性を示
すが、Ａｉ膜は注入量に依存せずエツチングされた。こ
こで、曲線ａはイオン注入したレジストを示し、曲線す
はアルミニウムを示す。
例えば、１０１６ｉｏｎｓ／ ｃＩＩＩイオン注入しタ
レシストとＡｌとの選択比は注入していないレジストと
Ａｌの選択比と比較して１６倍となっており、選択比が
大幅に向上することがわかる。
レシストとＡｌとの選択比は注入していないレジストと
Ａｌの選択比と比較して１６倍となっており、選択比が
大幅に向上することがわかる。
４
また、エツチングしたＡｌの断面形状をＳＥＭ観察した
ところ断面垂直形状の０．５μｍ線幅の高精度のライン
アンドスペースが得られた。
ところ断面垂直形状の０．５μｍ線幅の高精度のライン
アンドスペースが得られた。
更に、エツチング速度のパターン依存性を測定した結果
を第１１図に示す。Ａｒをイオン注入することによりレ
ジストが膜減りを生じ、イオン注入前のレジストパター
ンのアスペクト比６〜０゜６であったものがアスペクト
比１．５〜０．１５に低減される為、第１１図に示す如
くエツチング速度のパターンサイズ依存性はほとんどな
かった。
を第１１図に示す。Ａｒをイオン注入することによりレ
ジストが膜減りを生じ、イオン注入前のレジストパター
ンのアスペクト比６〜０゜６であったものがアスペクト
比１．５〜０．１５に低減される為、第１１図に示す如
くエツチング速度のパターンサイズ依存性はほとんどな
かった。
エツチング速度のパターンサイズ依存性をデバイス素子
寸法精度から考慮した場合、デバイス寸法精度のスペッ
クは３σ〈１０％であることが必要である。第１１図に
示す如くエツチング速度のパターンサイズ依存特性より
、上記スペックはアスペクト比２より小さいことが必要
である。このようなアスペクト比は、本実験におけるＡ
ｒのイオン注入により′容易に達成することが可能であ
った。
寸法精度から考慮した場合、デバイス寸法精度のスペッ
クは３σ〈１０％であることが必要である。第１１図に
示す如くエツチング速度のパターンサイズ依存特性より
、上記スペックはアスペクト比２より小さいことが必要
である。このようなアスペクト比は、本実験におけるＡ
ｒのイオン注入により′容易に達成することが可能であ
った。
従って、０．５〜６μｍのパターンにおいて、５
エツチング速度のパターン依存性がなく、且つ断面垂直
形状の高精度のＡｌ膜のエツチングが実現できた。
形状の高精度のＡｌ膜のエツチングが実現できた。
なお、本発明は、上述した実施例方法に限定されるもの
ではない。例えば、イオン注入種として、Ａｒ□、Ｃｒ
、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌを用いたが、他の元素を用いてもよ
い。
ではない。例えば、イオン注入種として、Ａｒ□、Ｃｒ
、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌを用いたが、他の元素を用いてもよ
い。
また、イオン注入条件も、注入する元素及びレジストに
合せ、仕様に応じて適宜変更可能である。
合せ、仕様に応じて適宜変更可能である。
さらにまた、−元素のみをイオン注入したが、イオン注
入条件を可変させ、二種類以上の元素を同時にあるいは
繰り返し注入することも可能である。
入条件を可変させ、二種類以上の元素を同時にあるいは
繰り返し注入することも可能である。
更に、荷電粒子としてイオンを用いたが、電子線あるい
は、シンクトロ放射光等の電磁波を照射しても同様の効
果が得られる。
は、シンクトロ放射光等の電磁波を照射しても同様の効
果が得られる。
また、露光に用いるビームとしては、可視光、紫外線、
遠紫外、Ｘ線等の放射線または電子線、イオンビーム等
の荷電粒子線を用いることができる。
遠紫外、Ｘ線等の放射線または電子線、イオンビーム等
の荷電粒子線を用いることができる。
６
更に、高アスペクト比のレジストパターンを形成する為
に３層レジスト法を用いたが、２層レジスト法及び単層
レジストを用いてもよい。
に３層レジスト法を用いたが、２層レジスト法及び単層
レジストを用いてもよい。
エツチング加工物としてＡｉ膜を用いたが、他の金属及
び重金属または絶縁膜の加工にも適用可能である。
び重金属または絶縁膜の加工にも適用可能である。
またＲＩＥは、磁場を用いたマグネトロンによるもので
もよく、またＲＩＥではなく、ＥＣＲによるエツチング
を行なってもよい。
もよく、またＲＩＥではなく、ＥＣＲによるエツチング
を行なってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。
実施することができる。
実施例９
次に、本発明の第９の実施例について説明する。
まず、第１２図（ａ）に示すように、シリコン基板１表
面に形成された酸化シリコン膜１０上にアルミニウム薄
膜１１を堆積する。
面に形成された酸化シリコン膜１０上にアルミニウム薄
膜１１を堆積する。
そして、第１２図（ｂ）に示すように、この上層に、有
機質薄膜として、東京応化製０ＦＰＲ−５０００と指称
されているフォトレジスト１４を回転塗布法により膜厚
１，６μｍとなるように塗布７ し、１３０℃、３０分間のベーキング処理を行ない、パ
ターニングする。
機質薄膜として、東京応化製０ＦＰＲ−５０００と指称
されているフォトレジスト１４を回転塗布法により膜厚
１，６μｍとなるように塗布７ し、１３０℃、３０分間のベーキング処理を行ない、パ
ターニングする。
この後、第１２図（Ｃ）に示すごとく、カソードカップ
ル型のＲＩＥ装置を用いて、アルゴンガスプラズマ３０
により、レジストパターン１４およびアルミニウム薄膜
１１をスパッタエツチングする。このときのエツチング
条件としては、アルゴンガス流量２０ ｓｅｃｍ、圧力
０．６ＰａＳＲＦ電力密度０．５Ｗ／ｃＪとするが、こ
のスパッタエツチングで、アルゴンガスプラズマ３０に
より、レジストパターン１４表面がエツチングされると
同時にアルミニウム薄膜１１の表面がスパッタされ、両
者のスパッタ物質が反応してレジストパターン１４上に
堆積し、Ａｌを含有する有機質薄膜層３１が形成される
。
ル型のＲＩＥ装置を用いて、アルゴンガスプラズマ３０
により、レジストパターン１４およびアルミニウム薄膜
１１をスパッタエツチングする。このときのエツチング
条件としては、アルゴンガス流量２０ ｓｅｃｍ、圧力
０．６ＰａＳＲＦ電力密度０．５Ｗ／ｃＪとするが、こ
のスパッタエツチングで、アルゴンガスプラズマ３０に
より、レジストパターン１４表面がエツチングされると
同時にアルミニウム薄膜１１の表面がスパッタされ、両
者のスパッタ物質が反応してレジストパターン１４上に
堆積し、Ａｌを含有する有機質薄膜層３１が形成される
。
このＡｌを含有する有機質薄膜層３１をｘｐｓ（Ｘ ｒ
ａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ５ｐｅｃｔｏｒｏ
ｓｃｏｐｙ ）により、分析したところ、酸素４１％、
炭素４５％、Ａｌ１４％であった。
ａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ５ｐｅｃｔｏｒｏ
ｓｃｏｐｙ ）により、分析したところ、酸素４１％、
炭素４５％、Ａｌ１４％であった。
このようにしてＡｌを含有する有機質薄膜層３８
１で被覆されたレジストパターン］４を有するシリコン
基板を試料とし、下地のＡｉ膜］１のエツチングを行い
、エツチング速度を測定した。
基板を試料とし、下地のＡｉ膜］１のエツチングを行い
、エツチング速度を測定した。
ここで、エツチング装置としては、カソードカップル型
のマグネトロン型のＲＩＥ装置を用い、エツチングガス
はＣｊ！２ （流量５０ ｓｅｃｍ）とＢＣｌ２ （流
量２５ ｓｅｃｍ）の混合ガス、圧力は３．０Ｐａとし
、陰極上に載置される基板にはＲＦ電力を１５０Ｗ印加
するようにした。
のマグネトロン型のＲＩＥ装置を用い、エツチングガス
はＣｊ！２ （流量５０ ｓｅｃｍ）とＢＣｌ２ （流
量２５ ｓｅｃｍ）の混合ガス、圧力は３．０Ｐａとし
、陰極上に載置される基板にはＲＦ電力を１５０Ｗ印加
するようにした。
エツチング後の状態を第１２図（ｄ）に示すように、最
小寸法０．５μｍのパターンを極めて高精度にＡｊ２膜
１１に転写することができ、０．５μｍのＡｌ膜パター
ンを得ることができる。
小寸法０．５μｍのパターンを極めて高精度にＡｊ２膜
１１に転写することができ、０．５μｍのＡｌ膜パター
ンを得ることができる。
第１３図に、このときのエツチング量とエツチング時間
との関係を示す。この図からも明らかなように、Ａｌが
約０．７μｍ／分の速度でエツチングされたのに対し、
Ａｌイオンの注入されたレジストパターンのエツチング
速度は０．０４μｍ／分であり、Ａｌ．とレジストの選
択比は約１７゜５である。これに対し、イオン注入を行
わないし９ シストのエツチング速度は０１６μｍ７分であり、Ａｌ
とレジストの選択比は約１．６であった。この比較から
も、本発明の方法によればエツチング選択比が大幅に向
上していることが分かる。
との関係を示す。この図からも明らかなように、Ａｌが
約０．７μｍ／分の速度でエツチングされたのに対し、
Ａｌイオンの注入されたレジストパターンのエツチング
速度は０．０４μｍ／分であり、Ａｌ．とレジストの選
択比は約１７゜５である。これに対し、イオン注入を行
わないし９ シストのエツチング速度は０１６μｍ７分であり、Ａｌ
とレジストの選択比は約１．６であった。この比較から
も、本発明の方法によればエツチング選択比が大幅に向
上していることが分かる。
また、アルミニウムパターンのエツチング終了後、レジ
ストパターンを剥離するに際し、水素ガスを主成分とす
るプラズマ処理後、ハロゲンを含有した酸素プラズマに
よる処理により容易に剥離され、第１２図（ｅ）に示す
ようなアルミニウムパターン１１を得ることができた。
ストパターンを剥離するに際し、水素ガスを主成分とす
るプラズマ処理後、ハロゲンを含有した酸素プラズマに
よる処理により容易に剥離され、第１２図（ｅ）に示す
ようなアルミニウムパターン１１を得ることができた。
このようなＡｒスパッタエツチング処理における酸素分
圧の影響について調べるために、第１２図（ｂ）に示す
ごとく、同様の試料を形成し、カッドカップル型のマグ
ネトロン型のＲＩＥ装置を用いて、アルゴンガス（流量
２０ ｓｅｃｍ）中に微量の酸素ガスを添加し、圧力０
．６Ｐａとし、ＲＦ電力密度０．５Ｗ／ＣＪで、Ａｒス
パッタエツチングを行い、それぞれＡｌを含有する有機
質薄膜層でレジストパターン表面を被覆する。
圧の影響について調べるために、第１２図（ｂ）に示す
ごとく、同様の試料を形成し、カッドカップル型のマグ
ネトロン型のＲＩＥ装置を用いて、アルゴンガス（流量
２０ ｓｅｃｍ）中に微量の酸素ガスを添加し、圧力０
．６Ｐａとし、ＲＦ電力密度０．５Ｗ／ＣＪで、Ａｒス
パッタエツチングを行い、それぞれＡｌを含有する有機
質薄膜層でレジストパターン表面を被覆する。
このようにして形成された試料を、第１２図（ｄ０
〉に示したのと同様、Ｃｊ！２ＲＩＥにおけるエツチン
グを行い、このときのエツチング速度を測定した結果を
、第１４図に示す。
グを行い、このときのエツチング速度を測定した結果を
、第１４図に示す。
この図から明らかなように、Ａｒスパッタエツチング処
理における酸素分圧によって、レジストのＣｊ！２ＲＩ
Ｅにおけるエツチング耐性が大きく変化することが分か
る。
理における酸素分圧によって、レジストのＣｊ！２ＲＩ
Ｅにおけるエツチング耐性が大きく変化することが分か
る。
すなわち、酸素分圧５ Ｘ １０−５Ｔｏｒｒ以上で、
エツチング速度が大きくなっている。これは、Ａｒスパ
ッタエツチング処理において酸素分圧５×１Ｏ−５Ｔｏ
ｒｒ以上では下地のＡｌ膜１１はスパッタエツチングさ
れなくなり、レジストパターン１４上に十分に供給され
ないためＡｌを含有する有機質薄膜層が形成されないた
めと考えられる。
エツチング速度が大きくなっている。これは、Ａｒスパ
ッタエツチング処理において酸素分圧５×１Ｏ−５Ｔｏ
ｒｒ以上では下地のＡｌ膜１１はスパッタエツチングさ
れなくなり、レジストパターン１４上に十分に供給され
ないためＡｌを含有する有機質薄膜層が形成されないた
めと考えられる。
一方、酸素分圧５ Ｘ １０−６Ｔｏｒｒ以下では、レ
ジストのＣ，ｊ２ＲＩＥにおけるエツチング速度は小さ
くなっており、十分なエツチング耐性を有していること
を示している。
ジストのＣ，ｊ２ＲＩＥにおけるエツチング速度は小さ
くなっており、十分なエツチング耐性を有していること
を示している。
このように、Ａｒスパッタエツチング処理におけるＡｒ
ガスプラズマ中の酸素分圧を５×１０１ Ｔｏｒｒ以下とすることにより、レジストのＣｊ！２Ｒ
ＩＥにおけるエツチング速度が小さくなり、下地材料の
エツチングに際し十分なエツチング耐性を示し、高精度
のパターン形成を行うことができる。
ガスプラズマ中の酸素分圧を５×１０１ Ｔｏｒｒ以下とすることにより、レジストのＣｊ！２Ｒ
ＩＥにおけるエツチング速度が小さくなり、下地材料の
エツチングに際し十分なエツチング耐性を示し、高精度
のパターン形成を行うことができる。
さらに、エツチング速度のパターン依存性を測定するた
めに、Ａｌ膜１１上にレジストパターンの膜厚を０．２
μｍ〜２．５μｍまで変化させ、アスペクト比０．４〜
５のレジストパターンを形成し、前述したようにＡ「ス
パッタエツチング処理を行いＡｌを含有する有機質薄膜
層を形成したのち、同様にＣＪ２２ＲＩＥを行い、下地
のＡｌ膜のエツチングを行い、エツチング速度のパター
ン依存性を測定した。その結果、第１５図に示すように
、エツチング速度のアスペクト比依存性はほとんどない
ことがわかる。
めに、Ａｌ膜１１上にレジストパターンの膜厚を０．２
μｍ〜２．５μｍまで変化させ、アスペクト比０．４〜
５のレジストパターンを形成し、前述したようにＡ「ス
パッタエツチング処理を行いＡｌを含有する有機質薄膜
層を形成したのち、同様にＣＪ２２ＲＩＥを行い、下地
のＡｌ膜のエツチングを行い、エツチング速度のパター
ン依存性を測定した。その結果、第１５図に示すように
、エツチング速度のアスペクト比依存性はほとんどない
ことがわかる。
従って、必要に応じて、塗布するレジストの膜厚を選択
することにより、エツチング速度のパターン依存性がな
くかつ断面が垂直形状を有する高精度のＡｌｌ膜のパタ
ーンエツチングを行うことがてきる。
することにより、エツチング速度のパターン依存性がな
くかつ断面が垂直形状を有する高精度のＡｌｌ膜のパタ
ーンエツチングを行うことがてきる。
２
実施例１０
次に、本発明の第１０の実施例として、有機質薄膜にＡ
ｌを導入し、ｌｅを含有する有機質薄膜層を形成する方
法として、バイアススパッタ法を用いたものについて説
明する。
ｌを導入し、ｌｅを含有する有機質薄膜層を形成する方
法として、バイアススパッタ法を用いたものについて説
明する。
すなわち、実施例９に示したものと同様に、第１２図（
ａ）及び第１２図（ｂ）に示したように、Ａｌｌ膜上ｌ
上レジストパターン１４を形成したものを、バイヤスス
パッタ装置に設置する。
ａ）及び第１２図（ｂ）に示したように、Ａｌｌ膜上ｌ
上レジストパターン１４を形成したものを、バイヤスス
パッタ装置に設置する。
このバイヤススパッタ装置は第１６図に示すように、上
部電極上にＡｌターゲット５１を設置すると共に、下部
電極上に試料５２を設置し、両電極間にマツチングユニ
ット５３を介して高周波電源５４が接続され、両電極間
に１３． ５６ＭＨｚの高周波電圧が印加されるように
構成されている。
部電極上にＡｌターゲット５１を設置すると共に、下部
電極上に試料５２を設置し、両電極間にマツチングユニ
ット５３を介して高周波電源５４が接続され、両電極間
に１３． ５６ＭＨｚの高周波電圧が印加されるように
構成されている。
このバイヤススパッタ装置内に、Ａｒガスを１゜３Ｐａ
まで導入し、印加電力１．５Ｋｗて、Ａｌターゲット５
１をスパッタリングしながら、下部電極上の試料に一８
０Ｖ印加し、レジストパター３ ン１４をＡｒスパッタエツチングにより分解させながら
Ａｌを堆積し、レジストパターン１４表面にＡｌを含有
する有機薄膜層３１を実施例９と同様に形成する。
まで導入し、印加電力１．５Ｋｗて、Ａｌターゲット５
１をスパッタリングしながら、下部電極上の試料に一８
０Ｖ印加し、レジストパター３ ン１４をＡｒスパッタエツチングにより分解させながら
Ａｌを堆積し、レジストパターン１４表面にＡｌを含有
する有機薄膜層３１を実施例９と同様に形成する。
このｌｅを含有する有機質薄膜層３］をｘｐｓ（Ｘ ｒ
ａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ５ｐｅｃｔｏｒｏ
ｓｃｏｐｙ ）により、分析したところ、酸素４０％、
炭素３５％、Ａ、ｆ２２５％であった。
ａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ５ｐｅｃｔｏｒｏ
ｓｃｏｐｙ ）により、分析したところ、酸素４０％、
炭素３５％、Ａ、ｆ２２５％であった。
続いて、実施例９と同様、このようにしてＡ、ｊ２を含
有する有機質薄膜層３］で被覆されたレジストパターン
１４を有するシリコン基板を試料とし、カソードカップ
ル型のマグネトロン型のＲＩＥ装置を用いＣｊ！２ｊ！
による下地のＡｌ膜１１のエツチングを行った結果、レ
ジストに対するＡｌの選択比は２０であり、最小寸法０
．５μｍのパターンを極めて高精度にＡｌ膜１１に転写
することができ、０．５μｍのＡＪ！膜パターンを得る
ことができた。
有する有機質薄膜層３］で被覆されたレジストパターン
１４を有するシリコン基板を試料とし、カソードカップ
ル型のマグネトロン型のＲＩＥ装置を用いＣｊ！２ｊ！
による下地のＡｌ膜１１のエツチングを行った結果、レ
ジストに対するＡｌの選択比は２０であり、最小寸法０
．５μｍのパターンを極めて高精度にＡｌ膜１１に転写
することができ、０．５μｍのＡＪ！膜パターンを得る
ことができた。
また、Ａｌ膜をエツチングした後のレジストパターンは
Ｈ２プラズマ処理後、ハロゲンを含有し４ た０２プラズマ処理により容易に剥離することができた
。
Ｈ２プラズマ処理後、ハロゲンを含有し４ た０２プラズマ処理により容易に剥離することができた
。
次に、上記装置内にＡｒガス中に微量の０２ガスを添加
し、前述したのと同様の試料を設置した後、バイアスス
パッタリングを行い、前記実施例つと同様の条件で試料
のエツチングを行い、レジストに対するＡ４のエツチン
グ選択比を測定した。
し、前述したのと同様の試料を設置した後、バイアスス
パッタリングを行い、前記実施例つと同様の条件で試料
のエツチングを行い、レジストに対するＡ４のエツチン
グ選択比を測定した。
第１７図はバイアススパッタリングにおけるバイアス電
圧に対するＡｌのエツチング選択比を測定した結果を示
す図である。曲線ａは、バイアススパッタリングにおい
てＡｒガス中に０．２５％の０２ガスを添加した場合、
曲線すは添加しない場合についての測定結果を示す。
圧に対するＡｌのエツチング選択比を測定した結果を示
す図である。曲線ａは、バイアススパッタリングにおい
てＡｒガス中に０．２５％の０２ガスを添加した場合、
曲線すは添加しない場合についての測定結果を示す。
この結果から、バイアス電圧の小さい領域ではＡｌのエ
ツチング選択比は小さいが、バイアス電圧の増大に伴い
、選択比は増加することが判明した。また、少量の０２
ガスを添加することにより、バイアス電圧の大きな領域
では、Ａｒガスのみでバイアススパッタリング処理を行
ったレジストよりも選択比が向上していることがわかる
。
ツチング選択比は小さいが、バイアス電圧の増大に伴い
、選択比は増加することが判明した。また、少量の０２
ガスを添加することにより、バイアス電圧の大きな領域
では、Ａｒガスのみでバイアススパッタリング処理を行
ったレジストよりも選択比が向上していることがわかる
。
５
バイアススパッタリングにおいて基板バイアスを一１５
０Ｖとし、Ａｒガス中に０．２５％の０２ガスを添加し
たレジスト表面の組成分析を行ったところ、酸素５０％
、炭素２０％、ＡＪ！３０％であった。
０Ｖとし、Ａｒガス中に０．２５％の０２ガスを添加し
たレジスト表面の組成分析を行ったところ、酸素５０％
、炭素２０％、ＡＪ！３０％であった。
このように、Ａｒガス中０２ガス添加量および基板バイ
アスを適切に選定することにより、レジストに対するＡ
ｊ（の選択比を０〜２５まて可変とすることが可能であ
る。
アスを適切に選定することにより、レジストに対するＡ
ｊ（の選択比を０〜２５まて可変とすることが可能であ
る。
実施例１１
次に本発明の第１工の実施例について述べる。
この実施例では、有機質薄膜にＡｌを導入する方法とし
て、イオンブレーティング法を用いている。
て、イオンブレーティング法を用いている。
すなわち、実施例９および実施例１０と同様に第１２図
（ａ）および第１２図（ｂ）に示したように、Ａｌ膜１
膜上１上機質薄膜１４を塗布してベーキングし、パター
ニングしたものをイオンプレーテ６ ィング装置に設置し処理する。
（ａ）および第１２図（ｂ）に示したように、Ａｌ膜１
膜上１上機質薄膜１４を塗布してベーキングし、パター
ニングしたものをイオンプレーテ６ ィング装置に設置し処理する。
第１８図にこのイオンブレーティング装置を示す。
イオンブレーティング装置は電極７０上に設置された試
料７１上に、蒸発源７４としてのＡｌを電子銃（図示せ
ず）によって蒸発せしめ、Ａｒガスを供給して、高周波
電源７２からコイル電極７３に１３．５６ＭＨｚ、１０
０Ｗの高周波を印加してＡｒガスプラズマを発生し、蒸
発したＡｌ原子およびＡｒガス原子の一部を、高周波電
界およびＡｒガスプラズマ中の電子やＡｒイオンによっ
てイオン化し、基板上に蒸着する。
料７１上に、蒸発源７４としてのＡｌを電子銃（図示せ
ず）によって蒸発せしめ、Ａｒガスを供給して、高周波
電源７２からコイル電極７３に１３．５６ＭＨｚ、１０
０Ｗの高周波を印加してＡｒガスプラズマを発生し、蒸
発したＡｌ原子およびＡｒガス原子の一部を、高周波電
界およびＡｒガスプラズマ中の電子やＡｒイオンによっ
てイオン化し、基板上に蒸着する。
この際、電極７０には電源７５から１ｋＶの負電圧を印
加しておくことにより、イオン化したＡｌは試料表面に
加速蒸着され、有機質薄膜１４表面にＡ、Ｎを含有する
有機質薄膜層３］を形成する。
加しておくことにより、イオン化したＡｌは試料表面に
加速蒸着され、有機質薄膜１４表面にＡ、Ｎを含有する
有機質薄膜層３］を形成する。
このようにしてイオンブレーティングにより形成したＡ
ｌを含有する有機質薄膜層３１の膜組成をＳＩＭＳによ
り分析したところ、第１９図にその結果を示すように、
この層３１は、レジストの７ 表面から深さ８００人に渡ってＡｌが注入されており、
レジスト中の酸素とＡ４とが反応しＡｌ８０、が形成さ
れていることが判った。一方、Ａｌ膜上ではイオンブレ
ーティング前には約５０人のＡｌ２０３等の酸化アルミ
ニウム膜が形成されていたが、イオンブレーティングに
よってＡｌ２０３は分解され、バルクに近いＡｌが形成
されている。
ｌを含有する有機質薄膜層３１の膜組成をＳＩＭＳによ
り分析したところ、第１９図にその結果を示すように、
この層３１は、レジストの７ 表面から深さ８００人に渡ってＡｌが注入されており、
レジスト中の酸素とＡ４とが反応しＡｌ８０、が形成さ
れていることが判った。一方、Ａｌ膜上ではイオンブレ
ーティング前には約５０人のＡｌ２０３等の酸化アルミ
ニウム膜が形成されていたが、イオンブレーティングに
よってＡｌ２０３は分解され、バルクに近いＡｌが形成
されている。
このように、イオンブレーティングによってレジスト表
面ではＡｌ８０．が形成され、Ａｌ表面ではＡＪ！２０
３が除去されＡｌに改質されている。
面ではＡｌ８０．が形成され、Ａｌ表面ではＡＪ！２０
３が除去されＡｌに改質されている。
また、実施例つと同様にこのレジストパターン１４をマ
スクとして、カソードカップル型のマグネトロンＲＩＥ
装置を用いて、下地のＡｌ膜をＣ１２ガスを用いたＲＩ
Ｅによりパターニングした結果、０．５μｍのＡｌパタ
ーンが精度良く得られた。
スクとして、カソードカップル型のマグネトロンＲＩＥ
装置を用いて、下地のＡｌ膜をＣ１２ガスを用いたＲＩ
Ｅによりパターニングした結果、０．５μｍのＡｌパタ
ーンが精度良く得られた。
このときレジストパターンのエツチング速度は４００八
／ｍ］ｎと非常に小さく、一方ＡＪ！は９０００人／ｍ
ｉｎと大きくなっている。このようにＡｓ２ １のエツチング速度が大きくなっているのはＡｌ膜表面
のＡｌ２０３が除去されＡｌに改質されているためと考
えられる。
／ｍ］ｎと非常に小さく、一方ＡＪ！は９０００人／ｍ
ｉｎと大きくなっている。このようにＡｓ２ １のエツチング速度が大きくなっているのはＡｌ膜表面
のＡｌ２０３が除去されＡｌに改質されているためと考
えられる。
また、Ａｉ膜をエツチングした後のレジストパターンは
Ｈ２プラズマ処理後、ハロゲンを含有した０２プラズマ
処理により容易に剥離することができた。
Ｈ２プラズマ処理後、ハロゲンを含有した０２プラズマ
処理により容易に剥離することができた。
さらに、この方法を用いることにより、レジスト膜厚に
依存することなく、高い選択比のＡｌエツチングを行う
ことが可能であるため、レジストの膜厚を薄くし、パタ
ーンのアスペクト比を低減させたレジストパターンを用
いることにより、パターン依存性の小さいエツチングを
実現することが可能となる。
依存することなく、高い選択比のＡｌエツチングを行う
ことが可能であるため、レジストの膜厚を薄くし、パタ
ーンのアスペクト比を低減させたレジストパターンを用
いることにより、パターン依存性の小さいエツチングを
実現することが可能となる。
実施例１２
次に本発明の第１２の実施例について述べる。
この実施例では、有機質薄膜にＡｌの酸化物をを導入す
る方法を用いている。
る方法を用いている。
まず、第２０図（ａ）に示すように、シリコン基６つ
板１表面に形成された酸化シリコン膜］０上に膜厚０．
８μｍのアルミニウム薄膜１１を堆□積する。
８μｍのアルミニウム薄膜１１を堆□積する。
そして、第２０図（ｂ）に示すように、この上層に、有
機質薄膜として、東京応化製０ＦＰＲ−５０００と指称
されているフォトレジスト１４を回転塗布法により膜厚
］、６μｍとなるように塗布し、１３０℃、３０分間の
ベーキング処理を行ない、バターニングする。
機質薄膜として、東京応化製０ＦＰＲ−５０００と指称
されているフォトレジスト１４を回転塗布法により膜厚
］、６μｍとなるように塗布し、１３０℃、３０分間の
ベーキング処理を行ない、バターニングする。
この後、第２０図（Ｃ）に示すごとく、カソードカップ
ル型のＲＩＥ装置を用いて、酸素ガスプラズマにより、
レジストパターン１４およびアルミニウム薄膜１１をプ
ラズマ処理する。このときの処理条件としては、酸素ガ
ス流量ＩＱｓｃｃｍ、圧力０．６ＰａＳＲＦ電力密度０
．５Ｗ／ｃ−とするが、この処理で、酸素ガスプラズマ
により、レジストパターン１４表面が酸化され酸化層９
］が形成される。
ル型のＲＩＥ装置を用いて、酸素ガスプラズマにより、
レジストパターン１４およびアルミニウム薄膜１１をプ
ラズマ処理する。このときの処理条件としては、酸素ガ
ス流量ＩＱｓｃｃｍ、圧力０．６ＰａＳＲＦ電力密度０
．５Ｗ／ｃ−とするが、この処理で、酸素ガスプラズマ
により、レジストパターン１４表面が酸化され酸化層９
］が形成される。
このレジストパターン表面に形成された酸化層９１をｘ
ｐｓにより、分析したところ、酸素６０１％、炭素３５
％、Ａｌ５％であった。
ｐｓにより、分析したところ、酸素６０１％、炭素３５
％、Ａｌ５％であった。
０
続いて、第２０図（ｄ）に示すように、実施例９と同様
、このようにして酸化層９１で被覆されたレジストパタ
ーン１４を有するシリコン基板を試料とし、カソードカ
ップル型のマグネトロン型のＲＩＥ装置を用いＣＪ、２
ガスによる下地のＡ、ｉ！膜１１のエツチングを行った
。このときのエツチング条件は、電力１５０Ｗ、 ３．
０ Ｐ ａ、 エツチングガスとしてＣＡ２流量５０
ＳＣＣＭ、ＢＣｊ！２流量２５３ＣＣＨの混合ガスを
用いた。このエツチング量とエツチング時間との関係を
測定した結果を第２１図に示す。
、このようにして酸化層９１で被覆されたレジストパタ
ーン１４を有するシリコン基板を試料とし、カソードカ
ップル型のマグネトロン型のＲＩＥ装置を用いＣＪ、２
ガスによる下地のＡ、ｉ！膜１１のエツチングを行った
。このときのエツチング条件は、電力１５０Ｗ、 ３．
０ Ｐ ａ、 エツチングガスとしてＣＡ２流量５０
ＳＣＣＭ、ＢＣｊ！２流量２５３ＣＣＨの混合ガスを
用いた。このエツチング量とエツチング時間との関係を
測定した結果を第２１図に示す。
この第２１図から明らかなように、０２プラズマ処理を
施していないレジストのエツチング速度は０．７μｍ／
ｍｉｎであるのに対し、０２プラズマ処理を施したレジ
ストのエツチング速度は０゜０４μｍ／ｍｉｎであった
。また、０２プラズマ処理を施していないＡｌのエツチ
ング速度は１．２μｍ／ｍｉｎであるのに対し、０２プ
ラズマ処理を施したＡｌの場合、エツチング開始時に若
干の時間エツチングが行われない時間があったが、その
１ 後のエツチング速度は１．２μｍ／ｍｉｎとなっており
、０２プラスマ処理を施していないＡｌのエツチング速
度とほぼ等しくなっている。
施していないレジストのエツチング速度は０．７μｍ／
ｍｉｎであるのに対し、０２プラズマ処理を施したレジ
ストのエツチング速度は０゜０４μｍ／ｍｉｎであった
。また、０２プラズマ処理を施していないＡｌのエツチ
ング速度は１．２μｍ／ｍｉｎであるのに対し、０２プ
ラズマ処理を施したＡｌの場合、エツチング開始時に若
干の時間エツチングが行われない時間があったが、その
１ 後のエツチング速度は１．２μｍ／ｍｉｎとなっており
、０２プラスマ処理を施していないＡｌのエツチング速
度とほぼ等しくなっている。
そして０２プラズマ処理を施したレジストパターンに対
するＡ、７７のエツチング開始時は２５となっている。
するＡ、７７のエツチング開始時は２５となっている。
一方、０２プラズマ処理を施していないレジストパター
ンに対するＡｌのエツチング選択比は約１，６てあった
。
ンに対するＡｌのエツチング選択比は約１，６てあった
。
これらの結果から、本発明の方法によれば、エツチング
選択比が大幅に向上していることが判る。
選択比が大幅に向上していることが判る。
このエツチング選択比の大幅な向上の要因を調べるため
に、Ａｌエツチング後のレジスト表面のｘｐｓによる分
析を行った。その結果、０２プラズマ処理を施したレジ
ストパターン表面は、酸素４０％、炭素４３％、Ａ ｕ
１．５％、塩素２％であった。
に、Ａｌエツチング後のレジスト表面のｘｐｓによる分
析を行った。その結果、０２プラズマ処理を施したレジ
ストパターン表面は、酸素４０％、炭素４３％、Ａ ｕ
１．５％、塩素２％であった。
一方、０２プラズマ処理を施していないレジストパター
ン表面は、酸素１７％、炭素７０％、Ａ、ｉ！３％、塩
素１０％であった。
ン表面は、酸素１７％、炭素７０％、Ａ、ｉ！３％、塩
素１０％であった。
このことから、０２プラスマ処理により形成さ２
れた酸化層９１上に、Ａｌのエツチング時にはＡｌの塩
化物であるＡｊＩＣｊ！ａが生成され、このＡｊＩＣｊ
！３と酸化層９１上の酸素とが反応し、レジストパター
ン１４上にはＡｌ２０ａ等のＡｌの酸化層９２が形成さ
れていることがわかった。そして、このＡｌの酸化層９
２が塩素により反応性イオンエツチングにおいて大きな
耐性を示している。
化物であるＡｊＩＣｊ！ａが生成され、このＡｊＩＣｊ
！３と酸化層９１上の酸素とが反応し、レジストパター
ン１４上にはＡｌ２０ａ等のＡｌの酸化層９２が形成さ
れていることがわかった。そして、このＡｌの酸化層９
２が塩素により反応性イオンエツチングにおいて大きな
耐性を示している。
一方、０２プラズマ処理を行ったＡｌ膜上にもＡｌ２０
３等のｌｅの酸化膜が形成され、Ａｌのエツチング速度
を低下するが、第２１図の結果からもわかるように、Ａ
ｌ上に形成されたＡｌ２０３は数秒て簡単にエツチング
除去され、Ａｌのエツチング速度の低下への影響は極め
て小さい。
３等のｌｅの酸化膜が形成され、Ａｌのエツチング速度
を低下するが、第２１図の結果からもわかるように、Ａ
ｌ上に形成されたＡｌ２０３は数秒て簡単にエツチング
除去され、Ａｌのエツチング速度の低下への影響は極め
て小さい。
このようにして第２０図（ｄ）に示すように、このレジ
ストパターン１４をマスクとして、カソードカップル型
のマグネトロンＲＩＥ装置を用いて、下地のＡｌ膜をＣ
１２ガスを用いたＲＩＥによりパターニングした結果、
０．５μｍのＡＪ！、パターンが精度良く得られた。
ストパターン１４をマスクとして、カソードカップル型
のマグネトロンＲＩＥ装置を用いて、下地のＡｌ膜をＣ
１２ガスを用いたＲＩＥによりパターニングした結果、
０．５μｍのＡＪ！、パターンが精度良く得られた。
また、第２０図（ｅ）に示すように、Ａｌ膜を工３
ツチングした後のレジストパターンはＨ２プラズマ処理
後、ハロゲンを含有した０２プラズマ処理により容易に
剥離することができた。
後、ハロゲンを含有した０２プラズマ処理により容易に
剥離することができた。
このようにレジストパターンに０２プラズマ処理をおこ
なうことによる効果を調べるために、酸素含有量の異な
る種々のレジストについてＣＡ２／ＢＣｊ２３を用いた
反応性イオンエツチングによるエツチング特性を測定し
た。
なうことによる効果を調べるために、酸素含有量の異な
る種々のレジストについてＣＡ２／ＢＣｊ２３を用いた
反応性イオンエツチングによるエツチング特性を測定し
た。
試料として、シリコン酸化膜上に形成されたＡｌ膜１１
上に有機質薄膜としてＳＯＧ （スピンオングラス）
、ＰＭＭＡ、および０ＮＰＲを塗布し、それぞれに適切
なベーキング処理を施し、パターニングを行い前記と同
様に酸素プラズマ処理をおこなったものを用意すると共
に、比較のためにシリコン基板上に直接各有機質薄膜を
形成しパターニングし酸素プラズマ処理をおこなったも
のを用意した。ここでエツチング条件としては、電力１
５０Ｗ、３．ＯＰ ａ、エツチングガスとしてＣ１２流
量５０ＳＣＣＭ、 Ｂ ＣＪｔ２流量２５ ＳＣＣＭの
混合ガスを用いた。また、エツチング時に基板を一２０
４ ℃まで冷却し、室温でエツチングした場合と比較した。
上に有機質薄膜としてＳＯＧ （スピンオングラス）
、ＰＭＭＡ、および０ＮＰＲを塗布し、それぞれに適切
なベーキング処理を施し、パターニングを行い前記と同
様に酸素プラズマ処理をおこなったものを用意すると共
に、比較のためにシリコン基板上に直接各有機質薄膜を
形成しパターニングし酸素プラズマ処理をおこなったも
のを用意した。ここでエツチング条件としては、電力１
５０Ｗ、３．ＯＰ ａ、エツチングガスとしてＣ１２流
量５０ＳＣＣＭ、 Ｂ ＣＪｔ２流量２５ ＳＣＣＭの
混合ガスを用いた。また、エツチング時に基板を一２０
４ ℃まで冷却し、室温でエツチングした場合と比較した。
それぞれの試料の場合の下地に対するレジストのエツチ
ング選択比を測定した結果を第２２図に示す。
ング選択比を測定した結果を第２２図に示す。
この結果からも明らかなように、ＳＯＧの場合は、Ａｌ
のレジストに対するエツチング選択性か、シリコンのレ
ジストに対するエツチング選択性よりも大幅に向上して
いることがわかる。
のレジストに対するエツチング選択性か、シリコンのレ
ジストに対するエツチング選択性よりも大幅に向上して
いることがわかる。
一方、ＰＭＭＡおよび０ＮＰＲについても、若干ではあ
るが、ＳＯＧの場合と同様の相関性が見られた。
るが、ＳＯＧの場合と同様の相関性が見られた。
また、上記レジスト材料の酸素含有量を比較した場合、
酸素の含有率はＳＯＧでは５０％、ＰＭＭＡでは２５％
、０ＮＰＲでは１３％であった。
酸素の含有率はＳＯＧでは５０％、ＰＭＭＡでは２５％
、０ＮＰＲでは１３％であった。
この結果からみても、レジストの酸素含有量とＡｌとの
エツチング選択性との間には大きな相関性があることが
わかった。ここで、酸素含有量は全原子核から水素の原
子数を除いた総数に対する酸素元素の割合とした。
エツチング選択性との間には大きな相関性があることが
わかった。ここで、酸素含有量は全原子核から水素の原
子数を除いた総数に対する酸素元素の割合とした。
５
さらに、詳しく酸素含有量とＡｌとのエツチング選択性
との関係を調べるために、第２０図（ａ）および第２０
図（ｂ）に示したように、Ａｌ膜１１上にノボラック樹
脂からなるレジストを回転塗布法により塗布し、パター
ニングしたものに、第２０図（ｅ）に示すように０２プ
ラズマ処理を行うに際し、処理時間を変化させ、レジス
トの表面酸化層の形成の度合いを変化させた試料を作成
した。
との関係を調べるために、第２０図（ａ）および第２０
図（ｂ）に示したように、Ａｌ膜１１上にノボラック樹
脂からなるレジストを回転塗布法により塗布し、パター
ニングしたものに、第２０図（ｅ）に示すように０２プ
ラズマ処理を行うに際し、処理時間を変化させ、レジス
トの表面酸化層の形成の度合いを変化させた試料を作成
した。
このとき用いたレジスト自体の酸素含有量は１２％であ
った。
った。
そして、第２０図（ｄ）に示すごとく、同様にカソード
カップル型のマグネトロンＲＩＥ装置を用いて、下地の
Ａｌ膜をＣｊ！２／ＢＣｊ！３ガスを用いたＲＩＥによ
りパターニングし、Ａｌのレジストに対するエツチング
選択性を評価した。
カップル型のマグネトロンＲＩＥ装置を用いて、下地の
Ａｌ膜をＣｊ！２／ＢＣｊ！３ガスを用いたＲＩＥによ
りパターニングし、Ａｌのレジストに対するエツチング
選択性を評価した。
第２３図に、このときのＡ、９膜のレジストに対するエ
ツチング選択比と酸素含有率との関係をｍｌ＋定した結
果を示す。ここでは、０２プラズマ処理時間を変化させ
、ＸＰＳ分析から求めた表面酸化層の酸素含有率を横軸
に、そのときのエツチング６ 選択比を縦軸にとった。
ツチング選択比と酸素含有率との関係をｍｌ＋定した結
果を示す。ここでは、０２プラズマ処理時間を変化させ
、ＸＰＳ分析から求めた表面酸化層の酸素含有率を横軸
に、そのときのエツチング６ 選択比を縦軸にとった。
この図からあきらかなように、表面酸化層の酸素含有率
が４０％以上となったとき、Ａｌ膜のレジストに対する
エツチング選択比が大幅に向上していることがわかる。
が４０％以上となったとき、Ａｌ膜のレジストに対する
エツチング選択比が大幅に向上していることがわかる。
このように、レジストの表面層に酸素を４０％以上含有
する材料を選・択することにより、Ａｌエツチング時の
生成物であるＡｊＩＣｊ！ａと酸素とが反応しＡＪ！２
０３がレジスト上に形成されるため、レジストのエツチ
ング速度が低下し、選択比の向上をはかることが可能と
なることがわかる。
する材料を選・択することにより、Ａｌエツチング時の
生成物であるＡｊＩＣｊ！ａと酸素とが反応しＡＪ！２
０３がレジスト上に形成されるため、レジストのエツチ
ング速度が低下し、選択比の向上をはかることが可能と
なることがわかる。
従って、この方法を用いることにより、有機質薄膜表面
に酸化層を形成するようにすれば、Ａｌ／レジストの選
択比を大きくすることが可能となるため、あらゆる有機
材料をマスクとして用いることが可能となる。
に酸化層を形成するようにすれば、Ａｌ／レジストの選
択比を大きくすることが可能となるため、あらゆる有機
材料をマスクとして用いることが可能となる。
さらに、実施例９乃至１１て示した各方法の前処理およ
び後処理を組み合わせるようにしても、Ａｌ／レジスト
の選択比を大きくすることが可能となり、高精度のパタ
ーン形成を行うことが可能７ となる。
び後処理を組み合わせるようにしても、Ａｌ／レジスト
の選択比を大きくすることが可能となり、高精度のパタ
ーン形成を行うことが可能７ となる。
なお、実施例９乃至１１て示した各方法では、プラズマ
雰囲気として、Ａｒガスを高周波励起したものを用いる
ようにしているが、Ａｒに限定されることなく、Ｈｅ、
Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ、等、周期率表第０族元素であればい
ずれをもちいてもよい。また、電子ビーム励起によりプ
ラズマを発生させるようにしてもよい。さらに、プラズ
マ発生方法としても、高周波に代えて直流電圧を用いる
ようにしても良い。さらに電子ビーム励起によりプラズ
マを発生させるようにしても良い。
雰囲気として、Ａｒガスを高周波励起したものを用いる
ようにしているが、Ａｒに限定されることなく、Ｈｅ、
Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ、等、周期率表第０族元素であればい
ずれをもちいてもよい。また、電子ビーム励起によりプ
ラズマを発生させるようにしてもよい。さらに、プラズ
マ発生方法としても、高周波に代えて直流電圧を用いる
ようにしても良い。さらに電子ビーム励起によりプラズ
マを発生させるようにしても良い。
また、この周期率表第０族元素に酸素を適宜添加するよ
うにしてもよい。
うにしてもよい。
また、バイアススパッタリング条件も、仕様に応じて適
宜変更可能である。
宜変更可能である。
更に、前記実施例１］ては、高周波を用いたイオンブレ
ーティング方法について説明したが、多陰極イオンブレ
ーティング、中空陰極放電イオンブレーティング、低電
圧アーク放電法等、蒸発原子をプラズマによりイオン化
しブレーティングす８ るものであれば、いずれの方式を用いるようにしても良
い。さらに、蒸発原子から、クラスタを形成し、クラス
タをイオン化することにより、蒸発堆積させるクラスタ
イオンデポジンジン法をもちいてもよい。
ーティング方法について説明したが、多陰極イオンブレ
ーティング、中空陰極放電イオンブレーティング、低電
圧アーク放電法等、蒸発原子をプラズマによりイオン化
しブレーティングす８ るものであれば、いずれの方式を用いるようにしても良
い。さらに、蒸発原子から、クラスタを形成し、クラス
タをイオン化することにより、蒸発堆積させるクラスタ
イオンデポジンジン法をもちいてもよい。
また、実施例］２では、酸素プラズマ処理について説明
したが、酸素プラズマ処理に代えて、レジストパターン
を酸素含有ガス雰囲気中で荷電ビームあるいは電磁波照
射処理を行うようにしても良い。
したが、酸素プラズマ処理に代えて、レジストパターン
を酸素含有ガス雰囲気中で荷電ビームあるいは電磁波照
射処理を行うようにしても良い。
また、実施例９乃至１１の方法に実施例１２の方法を前
処理あるいは後処理として付加するようにしても良い。
処理あるいは後処理として付加するようにしても良い。
また、ＲＩＥは、磁場を用いたマグネトロンによるもの
でもよく、ＲＩＥてはなくＥＣＲによるエツチングを行
うようにしても良い。また、エツチングガスとしても、
Ｃｊ２２／ＢＣＪ！、３ガス、Ｃ、、Ｉ２２ガスの他。
でもよく、ＲＩＥてはなくＥＣＲによるエツチングを行
うようにしても良い。また、エツチングガスとしても、
Ｃｊ２２／ＢＣＪ！、３ガス、Ｃ、、Ｉ２２ガスの他。
Ｂｒ２．ＨＢｒ等他０ハロゲンガスを用いるようにして
も良い。
も良い。
さらにまた、プラズマ雰囲気中てのエツチング７つ
処理により生成されたＡｊＩＣｊ！ａ等のＡｌ化合物の
大きな双極子モーメントを利用し、双極子モメントの大
きな有機薄膜とのクーロン引力により、選択的にＡｌ化
合物を有機薄膜上に導き反応させることも可能である。
大きな双極子モーメントを利用し、双極子モメントの大
きな有機薄膜とのクーロン引力により、選択的にＡｌ化
合物を有機薄膜上に導き反応させることも可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。
実施することができる。
以上詳述したように、本発明の第１の方法によれば、有
機薄膜は、金属、周期律表第４族の元素、あるいは周期
律表第０族の元素のドーピングにより、エツチング耐性
が大幅に向上するため１寸法変動を抑制し高精度のパタ
ーン形成を行うことが可能となる。
機薄膜は、金属、周期律表第４族の元素、あるいは周期
律表第０族の元素のドーピングにより、エツチング耐性
が大幅に向上するため１寸法変動を抑制し高精度のパタ
ーン形成を行うことが可能となる。
また、有機薄膜中にドーピングされた金属、周期律表第
４族の元素、あるいは周期律表第０族の元素は、水素又
はハロゲン元素を含むガスプラズマ処理により容易に除
去あるいは変質することができ、基板加工後の剥離除去
を容易にすることができる。従って、多層レジストパタ
ーンの中間層０ あるいは上層に用いることができ、従来の多層レジスト
法における中間層あるいは上層の剥離除去の困難性を改
善することができる。
４族の元素、あるいは周期律表第０族の元素は、水素又
はハロゲン元素を含むガスプラズマ処理により容易に除
去あるいは変質することができ、基板加工後の剥離除去
を容易にすることができる。従って、多層レジストパタ
ーンの中間層０ あるいは上層に用いることができ、従来の多層レジスト
法における中間層あるいは上層の剥離除去の困難性を改
善することができる。
また、本発明によれば、樹脂及び感光性樹脂のレジスト
にイオン注入することにより高アスペクト比が低減され
、更に耐プラズマエツチング性が向上するので、Ａｉエ
ツチング等の被エツチング飼料のエツチングに際し、エ
ツチング速度のパターン依存性が無く、高精度のパター
ニングが可能となる。
にイオン注入することにより高アスペクト比が低減され
、更に耐プラズマエツチング性が向上するので、Ａｉエ
ツチング等の被エツチング飼料のエツチングに際し、エ
ツチング速度のパターン依存性が無く、高精度のパター
ニングが可能となる。
このように、本発明のパターン形成方法によれば、半導
体集積回路における製造プロセスにおいて、微細パター
ンを高精度に形成することができ、更にプロセスの生産
性、信頼性の向上をはかり得、リソグラフィプロセスを
十分生かすことが可能となる。
体集積回路における製造プロセスにおいて、微細パター
ンを高精度に形成することができ、更にプロセスの生産
性、信頼性の向上をはかり得、リソグラフィプロセスを
十分生かすことが可能となる。
さらに、本発明の方法によれば、ＡｉあるいはＡ、Ｊ合
金薄膜上に形成したエツチングマスクとしての有機物中
にこのようなＡｌｌあるいはＡｌ合金薄膜あるいはこれ
らの酸化物の含有層を形成した１ 後、エツチング加工を行うようにすればマスクのエツチ
ング耐性が大幅に向上し、高い選択性が得られる。
金薄膜上に形成したエツチングマスクとしての有機物中
にこのようなＡｌｌあるいはＡｌ合金薄膜あるいはこれ
らの酸化物の含有層を形成した１ 後、エツチング加工を行うようにすればマスクのエツチ
ング耐性が大幅に向上し、高い選択性が得られる。
また、この耐エツチング性の高いＡｌあるいはＡｊ２合
金薄膜あるいはこれらの酸化物の含有層は、マスクとし
ての有機物薄膜の膜厚に依存することなく形成すること
ができるため、予め厚いレジストパターンを形成し、前
述したような膜減りを生ぜしめてから、このＡｌあるい
はＡｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化物の含有層を形成
して、レジストの耐エツチング性を高めることも可能で
ある。
金薄膜あるいはこれらの酸化物の含有層は、マスクとし
ての有機物薄膜の膜厚に依存することなく形成すること
ができるため、予め厚いレジストパターンを形成し、前
述したような膜減りを生ぜしめてから、このＡｌあるい
はＡｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化物の含有層を形成
して、レジストの耐エツチング性を高めることも可能で
ある。
従って高アスペクト比を有するレジストバタンをマスク
として用いて、下地祠料のエツチングを行おうとすると
、エツチング速度がパターンサイズに依存し、高精度の
エツチングを行うことができないといういわゆるマイク
ロローディング効果を低減した上で、上記処理を行うこ
とも可能である。このようにして、マイクロローディン
グ効果もなく、垂直断面を有する高精度のパターン形成
を行うことが可能となる。
として用いて、下地祠料のエツチングを行おうとすると
、エツチング速度がパターンサイズに依存し、高精度の
エツチングを行うことができないといういわゆるマイク
ロローディング効果を低減した上で、上記処理を行うこ
とも可能である。このようにして、マイクロローディン
グ効果もなく、垂直断面を有する高精度のパターン形成
を行うことが可能となる。
２
第１図（ａ）乃至第１図（Ｃ）は本発明の第１の実施例
のパターン形成工程を示す図、第２図は本発明の第１の
実施例のパターン形成工程におけるレジストへのドーピ
ング量とエツチング速度との関係を示す図、第３図は酸
素含むエツチングガスを用いたエツチングにおけるレジ
ストへのドーピング量とエツチング速度との関係を示す
図、第４図は水素を含むエツチングガスを用いたエツチ
ング後におけるレジストの面密度とイオン注入量との関
係を示す図、第５図（ａ）乃至第５図（ｈ）は本発明の
第２乃至第５の実施例のパターン形成工程を示す図、第
６図（ａ）乃至第６図（ｈ）は本発明の第６の実施例の
パターン形成工程を示す図、第７図（ａ）乃至第７図（
Ｃ）は本発明の第７の実施例のパターン形成工程を示す
図、第８図（ａ）乃至第８図（ｅ）は本発明の第８の実
施例のパターン形成工程を示す図、第９図はイオン注入
量と膜減り量との関係を示す図、第１０図はエツチング
量とイオン注入量との関係を示す図、第１１図は規格化
した３ エツチング深さとアスペクト比との関係を示す図、第１
２図（ａ）乃至第１２図（ｅ）は本発明の第９の実施例
のパターン形成工程を示す図、第１３図はエツチング量
とエツチング時間との関係を示す図、第１４図はレジス
トのエツチング速度と酸素ガスプラズマ処理に於ける酸
素分圧との関係を示す図、第１５図は、エツチング深さ
とアスペクト比との関係を示す図、第１６図は本発明の
第１０の実施例で用いられるバイアススパッタリング装
置を示す図、第１７図はバイアス電圧とエツチング選択
比との関係を示す図、第１８図は本発明の第１１の実施
例における処理に用いられるイオンブレーティング装置
を示す図、第１９図はイオンプレティングを行ったレジ
ストの原子密度と深さとの関係を示す図、第２０図（ａ
）乃至第２０図（ｅ）は本発明の第１２の実施例のパタ
ーン形成工程を示す図、第２１図はレジストのエツチン
グ速度とエツチング時間との関係を示す図、第２２図は
種々のレジストにおけるエツチング、選択比を測定した
結果を示す図、第２３図はレジスト表面の酸素含４ 存生とエツチング選択比との関係を示す図である。 ］・・・シリコン基板、１０・・・酸化シリコン膜、１
１・・・アルミニウム膜、１２・・・レジスト、１３ｐ
・・・アルミニウム含有層、１３Ｓ・・・シリコン含有
層、１３ａ・・・Ａｒ含有層、１４・・・レジストパタ
ーン、２３・・・レジストパターン、２３Ｓ・・・アス
ペクト比の小さいレジストパターン、３１・・Ａｆを含
む表面層。 ５ 〜 ト ０ ○ ○ ０ １００
のパターン形成工程を示す図、第２図は本発明の第１の
実施例のパターン形成工程におけるレジストへのドーピ
ング量とエツチング速度との関係を示す図、第３図は酸
素含むエツチングガスを用いたエツチングにおけるレジ
ストへのドーピング量とエツチング速度との関係を示す
図、第４図は水素を含むエツチングガスを用いたエツチ
ング後におけるレジストの面密度とイオン注入量との関
係を示す図、第５図（ａ）乃至第５図（ｈ）は本発明の
第２乃至第５の実施例のパターン形成工程を示す図、第
６図（ａ）乃至第６図（ｈ）は本発明の第６の実施例の
パターン形成工程を示す図、第７図（ａ）乃至第７図（
Ｃ）は本発明の第７の実施例のパターン形成工程を示す
図、第８図（ａ）乃至第８図（ｅ）は本発明の第８の実
施例のパターン形成工程を示す図、第９図はイオン注入
量と膜減り量との関係を示す図、第１０図はエツチング
量とイオン注入量との関係を示す図、第１１図は規格化
した３ エツチング深さとアスペクト比との関係を示す図、第１
２図（ａ）乃至第１２図（ｅ）は本発明の第９の実施例
のパターン形成工程を示す図、第１３図はエツチング量
とエツチング時間との関係を示す図、第１４図はレジス
トのエツチング速度と酸素ガスプラズマ処理に於ける酸
素分圧との関係を示す図、第１５図は、エツチング深さ
とアスペクト比との関係を示す図、第１６図は本発明の
第１０の実施例で用いられるバイアススパッタリング装
置を示す図、第１７図はバイアス電圧とエツチング選択
比との関係を示す図、第１８図は本発明の第１１の実施
例における処理に用いられるイオンブレーティング装置
を示す図、第１９図はイオンプレティングを行ったレジ
ストの原子密度と深さとの関係を示す図、第２０図（ａ
）乃至第２０図（ｅ）は本発明の第１２の実施例のパタ
ーン形成工程を示す図、第２１図はレジストのエツチン
グ速度とエツチング時間との関係を示す図、第２２図は
種々のレジストにおけるエツチング、選択比を測定した
結果を示す図、第２３図はレジスト表面の酸素含４ 存生とエツチング選択比との関係を示す図である。 ］・・・シリコン基板、１０・・・酸化シリコン膜、１
１・・・アルミニウム膜、１２・・・レジスト、１３ｐ
・・・アルミニウム含有層、１３Ｓ・・・シリコン含有
層、１３ａ・・・Ａｒ含有層、１４・・・レジストパタ
ーン、２３・・・レジストパターン、２３Ｓ・・・アス
ペクト比の小さいレジストパターン、３１・・Ａｆを含
む表面層。 ５ 〜 ト ０ ○ ○ ０ １００
Claims (15)
- （１）被処理基体上に有機質薄膜パターンを形成する有
機質薄膜パターン形成工程と、 前記有機質薄膜パターンをマスクとして被 処理基体表面を選択的にエッチングするエッチング工程
とを含むパターン形成方法において、前記有機質薄膜パ
ターン形成工程後、前記 エッチング工程に先立ち、 金属、シリコン等の周期律表第４族元素あ るいはアルゴン等の周期律表第０族の元素を微量含ませ
るドーピング工程を付加するようにしたことを特徴とす
るパターン形成方法。 - （２）前記ドーピング工程は、 金属、シリコン等の周期律表第４族元素あ るいはアルゴン等の周期律表第０族の元素を含むイオン
ビームまたは分子ビームを注入するあるいは金属、シリ
コン等の周期律表第４族元素あるいはアルゴン等の周期
律表第０族の元素を含むプラズマ雰囲気中で処理し、前
記有機質薄膜パターンに、金属、シリコン等の周期律表
第４族元素あるいはアルゴン等の周期律表第０族の元素
をドーピングする工程で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。 - （３）前記ドーピング工程は、 金属あるいはシリコン等の周期律表第４族 元素を含む有機化合物ガスあるいはハロゲン化物ガスの
うちの１つを含むガス雰囲気中で熱処理する、あるいは
金属またはシリコン等の周期律表第４族元素を含む反応
液中に浸漬し、前記有機質薄膜パターンに金属あるいは
シリコン等の周期律表第４族元素をドーピングする工程
で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。 - （４）被処理基体表面にマスク用のレジストパターンを
形成する方法において、 被処理基体表面に有機質薄膜を形成する有 機質薄膜形成工程と、 前記有機質薄膜表面に、金属、シリコン等 の周期律表第４族元素あるいはアルゴン等の周期律表第
０族の元素を微量含ませるドーピング工程と、 さらに前記有機質薄膜表面に、レジストパ ターンを形成する上層レジストパターン形成工程と、 水素またはハロゲン元素を含むプラズマ処 理を施し、前記上層レジストパターンから露呈する領域
の前記有機質薄膜表面を変質せしめるプラズマ処理工程
と、 前記上層レジストパターンをマスクとして、前記前記有
機質薄膜をエッチングし、パターンを転写し有機質薄膜
からなるマスク用のレジストパターンを形成するパター
ン転写工程とを含むようにしたことを特徴とするパター
ン形成方法。 - （５）前記パターン転写工程は、 酸素ガスを含む方向性エッチング工程であ ることを特徴とする請求項（４）記載のパターン形成方
法。 - （６）被処理基体表面にマスク用のレジストパターンを
形成する方法において、 被処理基体表面に有機質薄膜を形成する有 機質薄膜形成工程と、 前記有機質薄膜表面に、上層レジストパタ ーンを形成する上層レジストパターン形成工程と、前記
有機質薄膜表面に、金属、シリコン等 の周期律表第４族元素あるいはアルゴン等の周期律表第
０族の元素を微量含ませるドーピング工程と、 前記上層レジストパターンをエッチング除 去する上層レジストパターン除去工程と、 エッチング雰囲気中で前記上層レジストパ ターンの存在した領域の前記有機質薄膜をエッチングし
、前記上層レジストパターンの反転パターンを形成する
反転パターン形成工程とを含むことを特徴とするパター
ン形成方法。 - （７）前記パターン転写工程は、 酸素ガスを含む方向性エッチング工程であ ることを特徴とする請求項（６）記載のパターン形成方
法。 - （８）被処理基体表面に有機質薄膜パターンを形成し、
この有機質薄膜パターンをマスクとしてドライエッチン
グ法により被処理基体をエッチングし、パターンを形成
する方法において、 エッチングに先立ち、この有機質薄膜パ ターン表面に荷電粒子あるいは電磁波を照射して前記有
機質薄膜パターンの膜厚を低減し、アスペクト比を小さ
くする膜厚縮減工程を含むことを特徴とするパターン形
成方法。 - （９）前記膜厚縮減工程は、 電磁波照射工程あるいは希ガスのイオン 注入工程であることを特徴とする請求項（８）記載のパ
ターン形成方法。 - （１０）前記有機質薄膜パターン形成工程は、複数の有
機質薄膜形成工程を含むことを 特徴とする請求項（８）記載のパターン形成方法。 - （１１）表面にＡｌあるいはＡｌ合金薄膜の形成された
被処理基体上に有機質薄膜パターンを形成する有機質薄
膜パターン形成工程と、 前記有機質薄膜パターンをマスクとして被 処理基体表面のＡｌあるいはＡｌ合金薄膜を選択的にエ
ッチングするエッチング工程とを含むパターン形成方法
において、 前記有機質薄膜パターンの表層にＡｌある いはＡｌ合金薄膜あるいはこれらの酸化膜を含有させる
表面層形成工程を付加したことを特徴とするパターン形
成方法。 - （１２）前記表面層形成工程は、アルゴン等の周期率表
第０族の元素、塩素などの周期率表第７族の元素あるい
は酸素を含むプラズマ雰囲気中でエッチング処理を行い
、エッチングされたＡｌあるいはＡｌ合金薄膜の一部を
蒸着させるプラズマ処理工程であることを特徴とする請
求項（１１）に記載のパターン形成方法。 - （１３）前記表面層形成工程は、あらかじめ有機薄膜中
に酸素を含有させておき、この酸素とＡｌあるいはＡｌ
合金薄膜の一部を反応させることによってなされる工程
であることを特徴とする請求項（１１）に記載のパター
ン形成方法。 - （１４）前記表面層形成工程は、アルゴン等の周期率表
第０族の元素、塩素などの周期率表第７族の元素あるい
は酸素を含むプラズマ雰囲気中で、ＡｌあるいはＡｌ合
金からなるターゲットを用いてスパッタリングを行う工
程であることを特徴とする請求項（１１）に記載のパタ
ーン形成方法。 - （１５）前記表面層形成工程は、アルゴン等の周期率表
第０族の元素、塩素などの周期率表第７族の元素あるい
は酸素を含むプラズマ雰囲気中で、ＡｌあるいはＡｌ合
金からなる蒸発源を用いてイオンブレーティングを行う
工程であることを特徴とする請求項（１１）に記載のパ
ターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30969889A JPH03174724A (ja) | 1989-09-01 | 1989-11-29 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-226566 | 1989-09-01 | ||
| JP22656689 | 1989-09-01 | ||
| JP30969889A JPH03174724A (ja) | 1989-09-01 | 1989-11-29 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03174724A true JPH03174724A (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=26527232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30969889A Pending JPH03174724A (ja) | 1989-09-01 | 1989-11-29 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03174724A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317889A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Tokyo Electron Ltd | エッチング方法 |
| US7608544B2 (en) | 2006-05-25 | 2009-10-27 | Tokyo Electron Limited | Etching method and storage medium |
| JP2019054062A (ja) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | 東芝メモリ株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
| JP2020147633A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | キオクシア株式会社 | 高分子材料、組成物および半導体装置の製造方法 |
| US10811268B2 (en) | 2018-03-16 | 2020-10-20 | Toshiba Memory Corporation | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and semiconductor device fabrication method |
| WO2021054284A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 王子ホールディングス株式会社 | パターン形成用組成物及びパターン形成方法 |
| US10964538B2 (en) | 2017-09-13 | 2021-03-30 | Toshiba Memory Corporation | Method of manufacturing semiconductor device |
| JP2021051107A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-04-01 | 王子ホールディングス株式会社 | パターン形成用組成物及びパターン形成方法 |
| JP2021051108A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-04-01 | 王子ホールディングス株式会社 | パターン形成用組成物及びパターン形成方法 |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP30969889A patent/JPH03174724A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317889A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Tokyo Electron Ltd | エッチング方法 |
| US7608544B2 (en) | 2006-05-25 | 2009-10-27 | Tokyo Electron Limited | Etching method and storage medium |
| JP2019054062A (ja) * | 2017-09-13 | 2019-04-04 | 東芝メモリ株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
| US10964538B2 (en) | 2017-09-13 | 2021-03-30 | Toshiba Memory Corporation | Method of manufacturing semiconductor device |
| US11217431B2 (en) | 2017-09-13 | 2022-01-04 | Kioxia Corporation | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor manufacturing apparatus |
| US10811268B2 (en) | 2018-03-16 | 2020-10-20 | Toshiba Memory Corporation | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and semiconductor device fabrication method |
| JP2020147633A (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | キオクシア株式会社 | 高分子材料、組成物および半導体装置の製造方法 |
| WO2021054284A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 王子ホールディングス株式会社 | パターン形成用組成物及びパターン形成方法 |
| JP2021051107A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-04-01 | 王子ホールディングス株式会社 | パターン形成用組成物及びパターン形成方法 |
| JP2021051108A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-04-01 | 王子ホールディングス株式会社 | パターン形成用組成物及びパターン形成方法 |
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