JPH05249697A - レジストパターン形成方法 - Google Patents
レジストパターン形成方法Info
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- JPH05249697A JPH05249697A JP3272968A JP27296891A JPH05249697A JP H05249697 A JPH05249697 A JP H05249697A JP 3272968 A JP3272968 A JP 3272968A JP 27296891 A JP27296891 A JP 27296891A JP H05249697 A JPH05249697 A JP H05249697A
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｏ2 ＲＩＥ残渣のない良好なパターンを形成
させることができ、ＣＦ4 ／Ｏ2 プラズマ処理で問題と
なる上層レジストパターンへのダメージを避けることが
できる、精度の高いレジストパターン形成方法を得る。 【構成】 Ｓｉ含有レジストを用いたパターン形成方法
において、被処理基板２１上のＳｉ含有レジストを現像
する工程と、Ｓｉ元素と反応性の大きい表面処理液２８
で被処理基板２１を加熱させながら紫外線を照射させて
表面処理を行なう工程とを施すようにしたものである。
前記表面処理液としてテトラブチルアンモニウムフロラ
イド溶液を用いる。
させることができ、ＣＦ4 ／Ｏ2 プラズマ処理で問題と
なる上層レジストパターンへのダメージを避けることが
できる、精度の高いレジストパターン形成方法を得る。 【構成】 Ｓｉ含有レジストを用いたパターン形成方法
において、被処理基板２１上のＳｉ含有レジストを現像
する工程と、Ｓｉ元素と反応性の大きい表面処理液２８
で被処理基板２１を加熱させながら紫外線を照射させて
表面処理を行なう工程とを施すようにしたものである。
前記表面処理液としてテトラブチルアンモニウムフロラ
イド溶液を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩの製造における
レジストパターン形成方法に関するものである。
レジストパターン形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、素子の微細化にともない種々のパ
ターン形成法が検討されてきている。その中で、例え
ば、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，Ｖｏｌ．１
３１，Ｎｏ．１０ Ｍａｓａｏ Ｍｏｒｉｔａ，Ｓａｂ
ｕｒｏ Ｉｍａｍｕｒａ，ｅｔｃ，「Ａ Ｎｅｗ Ｓｉ
ｌｉｃｏｎｅ−Ｂａｓｅｄ Ｎｅｇａｔｉｖｅ（ＳＮ
Ｒ）Ｒｅｓｉｓｔ ｆｏｒ Ｔｗｏ−Ｌａｙｅｒ Ｒｅ
ｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ」に開示されるような、Ｓｉ含
有レジストを用いた２層パターン形成法が提案されてい
る。
ターン形成法が検討されてきている。その中で、例え
ば、Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，Ｖｏｌ．１
３１，Ｎｏ．１０ Ｍａｓａｏ Ｍｏｒｉｔａ，Ｓａｂ
ｕｒｏ Ｉｍａｍｕｒａ，ｅｔｃ，「Ａ Ｎｅｗ Ｓｉ
ｌｉｃｏｎｅ−Ｂａｓｅｄ Ｎｅｇａｔｉｖｅ（ＳＮ
Ｒ）Ｒｅｓｉｓｔ ｆｏｒ Ｔｗｏ−Ｌａｙｅｒ Ｒｅ
ｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ」に開示されるような、Ｓｉ含
有レジストを用いた２層パターン形成法が提案されてい
る。
【０００３】以下、かかるＳｉ含有レジストを用いた２
層パターン形成法の要旨を図２を用いて説明する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、基板ａ上に回転塗布法に
よって、下層のポジ型レジスト（ＡＺ１３５０Ｊ：ヘキ
ストジャパン製）ｂを１．０５μｍ厚に形成し、更に、
該下層のポジ型レジストｂ上に同様に回転塗布法によっ
て、Ｓｉ含有ネガ型レジスト（ＳＮＲ：東ソー製）ｃを
０．２μｍ厚に形成する。
層パターン形成法の要旨を図２を用いて説明する。ま
ず、図２（ａ）に示すように、基板ａ上に回転塗布法に
よって、下層のポジ型レジスト（ＡＺ１３５０Ｊ：ヘキ
ストジャパン製）ｂを１．０５μｍ厚に形成し、更に、
該下層のポジ型レジストｂ上に同様に回転塗布法によっ
て、Ｓｉ含有ネガ型レジスト（ＳＮＲ：東ソー製）ｃを
０．２μｍ厚に形成する。
【０００４】次に、上層レジストｃを通常の電子線描画
法を用いて、電子線描画及び現像することにより、図２
（ｂ）に示すように、上層パターンｄを形成する。その
後、該上層パターンｄをマスクとして、全面を酸素によ
る反応性イオンエッチング（以下、Ｏ2 ＲＩＥという）
することにより、下層に上層パターンｄを転写し、図２
（ｃ）に示すように、下層パターンｅを得る。
法を用いて、電子線描画及び現像することにより、図２
（ｂ）に示すように、上層パターンｄを形成する。その
後、該上層パターンｄをマスクとして、全面を酸素によ
る反応性イオンエッチング（以下、Ｏ2 ＲＩＥという）
することにより、下層に上層パターンｄを転写し、図２
（ｃ）に示すように、下層パターンｅを得る。
【０００５】ここで、上層レジストｃはその構成元素と
してＳｉを含んでおり、下層の一括Ｏ2 ＲＩＥにおい
て、該上層レジスト中のＳｉが酸化され、酸化珪素化す
ることにより、エッチングマスクとして機能する。
してＳｉを含んでおり、下層の一括Ｏ2 ＲＩＥにおい
て、該上層レジスト中のＳｉが酸化され、酸化珪素化す
ることにより、エッチングマスクとして機能する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＳｉ含有レジストを用いた多層レジストパターン形
成方法では、上層と下層を積層するため、上層と下層の
間に混合層（インターレイヤー層）が生成し、上層の現
像後においても、この混合層が除去されず、図３に示す
ように、上層パターンｄのスペース部の下層上に、混合
層または現像残りｆが発生するため、一括Ｏ2 ＲＩＥに
よる下層ａへのパターン転写の際に、転写精度を低下さ
せる。
うなＳｉ含有レジストを用いた多層レジストパターン形
成方法では、上層と下層を積層するため、上層と下層の
間に混合層（インターレイヤー層）が生成し、上層の現
像後においても、この混合層が除去されず、図３に示す
ように、上層パターンｄのスペース部の下層上に、混合
層または現像残りｆが発生するため、一括Ｏ2 ＲＩＥに
よる下層ａへのパターン転写の際に、転写精度を低下さ
せる。
【０００７】更に、この上層現像後のパターンスペース
部の混合層及び現像残りを除去するために、通常は上層
現像後にＣＦ4 ／Ｏ2 系の反応ガスを用いてドライエッ
チング処理しているので、該混合層及び現像残りを除去
する際に、上層パターンまでエッチングされてしまうと
いう問題点がある。本発明は、以上述べたＳｉ含有レジ
ストを用いた２層パターン形成方法では、インターレイ
ヤー層及び上層現像残りが形成されて、下層へのパター
ン転写精度が低下するという問題点を除去し、Ｏ2 ＲＩ
Ｅ残渣のない良好なパターンを形成させることができ、
ＣＦ4 ／Ｏ2 プラズマ処理で問題となる上層レジストパ
ターンへのダメージを避けることができる、精度の高い
レジストパターン形成方法を提供することを目的とす
る。
部の混合層及び現像残りを除去するために、通常は上層
現像後にＣＦ4 ／Ｏ2 系の反応ガスを用いてドライエッ
チング処理しているので、該混合層及び現像残りを除去
する際に、上層パターンまでエッチングされてしまうと
いう問題点がある。本発明は、以上述べたＳｉ含有レジ
ストを用いた２層パターン形成方法では、インターレイ
ヤー層及び上層現像残りが形成されて、下層へのパター
ン転写精度が低下するという問題点を除去し、Ｏ2 ＲＩ
Ｅ残渣のない良好なパターンを形成させることができ、
ＣＦ4 ／Ｏ2 プラズマ処理で問題となる上層レジストパ
ターンへのダメージを避けることができる、精度の高い
レジストパターン形成方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、Ｓｉ含有レジストを用いたパターン形成
方法において、被処理基板上のＳｉ含有レジストを現像
する工程と、Ｓｉ元素と反応性の大きい表面処理液で被
処理基板を加熱させながら紫外線を照射させて表面処理
を行なう工程とを施すようにしたものである。そして、
前記表面処理液としてテトラブチルアンモニウムフロラ
イド溶液を用いる。
成するために、Ｓｉ含有レジストを用いたパターン形成
方法において、被処理基板上のＳｉ含有レジストを現像
する工程と、Ｓｉ元素と反応性の大きい表面処理液で被
処理基板を加熱させながら紫外線を照射させて表面処理
を行なう工程とを施すようにしたものである。そして、
前記表面処理液としてテトラブチルアンモニウムフロラ
イド溶液を用いる。
【０００９】
【作用】本発明によれば、上記のように、Ｓｉ含有レジ
ストを用いてＯ2 ＲＩＥを行なってパターン転写を行
い、微細パターンを形成するパターン形成方法におい
て、まずＳｉ含有レジストを上層とした多層構造レジス
トを形成し、該上層を電子線露光及び現像により、パタ
ーニングした後、紫外線照射下で、しかもウエハを加熱
しながら、Ｓｉ元素と反応性の大きい溶剤を用いて表面
処理することにより、上層パターンのスペース部表面の
現像残り及びインターレイヤー層を除去し、その後、全
面をＯ2 ＲＩＥすることにより、上層パターンを下層に
転写するようにしたものである。
ストを用いてＯ2 ＲＩＥを行なってパターン転写を行
い、微細パターンを形成するパターン形成方法におい
て、まずＳｉ含有レジストを上層とした多層構造レジス
トを形成し、該上層を電子線露光及び現像により、パタ
ーニングした後、紫外線照射下で、しかもウエハを加熱
しながら、Ｓｉ元素と反応性の大きい溶剤を用いて表面
処理することにより、上層パターンのスペース部表面の
現像残り及びインターレイヤー層を除去し、その後、全
面をＯ2 ＲＩＥすることにより、上層パターンを下層に
転写するようにしたものである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すレ
ジストパターン形成工程断面図である。ここではＳｉ含
有レジストを上層とした２層レジストに適用した場合の
実施例について説明する。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すレ
ジストパターン形成工程断面図である。ここではＳｉ含
有レジストを上層とした２層レジストに適用した場合の
実施例について説明する。
【００１１】まず、図１（ａ）に示すように、下地基板
１上に下層レジスト２、例えば、ＨＰＲ２０４（冨士ハ
ント社製）を回転塗布法により、１．０μｍの厚さに形
成し、ホットプレートを用いて２００〜２５０℃以上の
ＨＰＲ２０４の熱架橋温度で１〜３分程ハードベークを
行なう。次いで、その下層レジスト２上に上層レジスト
３としてＳｉ含有レジスト、例えば、ＳＮＲ（東ソー
製）を同様の回転塗布法により、０．２μｍ厚に形成
し、ホットプレートによって、８０℃で１分間程のプリ
ベークを行なう。
１上に下層レジスト２、例えば、ＨＰＲ２０４（冨士ハ
ント社製）を回転塗布法により、１．０μｍの厚さに形
成し、ホットプレートを用いて２００〜２５０℃以上の
ＨＰＲ２０４の熱架橋温度で１〜３分程ハードベークを
行なう。次いで、その下層レジスト２上に上層レジスト
３としてＳｉ含有レジスト、例えば、ＳＮＲ（東ソー
製）を同様の回転塗布法により、０．２μｍ厚に形成
し、ホットプレートによって、８０℃で１分間程のプリ
ベークを行なう。
【００１２】次いで、図１（ｂ）に示すように、上層レ
ジスト３を電子線露光及び現像し、上層パターン４を得
る。この上層レジスト３の現像後は、図１（ｃ）に示す
ように、該レジストパターンのスペース部に、スカム５
と呼ばれる現像残りが厚さとして数１００Å程度残留し
ており、通常は、ＣＦ4 ／Ｏ2 系の反応ガスを用いてド
ライエッチング処理して除去している。
ジスト３を電子線露光及び現像し、上層パターン４を得
る。この上層レジスト３の現像後は、図１（ｃ）に示す
ように、該レジストパターンのスペース部に、スカム５
と呼ばれる現像残りが厚さとして数１００Å程度残留し
ており、通常は、ＣＦ4 ／Ｏ2 系の反応ガスを用いてド
ライエッチング処理して除去している。
【００１３】本実施例では、Ｓｉ元素と反応性の大きい
試薬、例えば、テトラブチルアンモニウムフロライドの
エチルセロソルブ溶液によって、上層現像後のウエハを
浸漬処理させることにより、図１（ｄ）に示すように、
上層現像残りのない上層パターン６を形成させることが
できる。また、テトラブチルアンモニウムフロライドの
エチルセロソルブ溶液の濃度としては、０．２〜３重量
（ｗ）％程度が好適であり、処理時間としては、１〜３
分程で十分である。この処理によって、上層パターンス
ペース部の現像残りは下層から遊離、または分解するこ
とにより除去される。この表面処理後、乾燥させること
によって、現像残りのない上層パターン６を形成させる
ことができる。
試薬、例えば、テトラブチルアンモニウムフロライドの
エチルセロソルブ溶液によって、上層現像後のウエハを
浸漬処理させることにより、図１（ｄ）に示すように、
上層現像残りのない上層パターン６を形成させることが
できる。また、テトラブチルアンモニウムフロライドの
エチルセロソルブ溶液の濃度としては、０．２〜３重量
（ｗ）％程度が好適であり、処理時間としては、１〜３
分程で十分である。この処理によって、上層パターンス
ペース部の現像残りは下層から遊離、または分解するこ
とにより除去される。この表面処理後、乾燥させること
によって、現像残りのない上層パターン６を形成させる
ことができる。
【００１４】その後、図１（ｅ）に示すように、全面を
Ｏ2 ＲＩＥすることにより、上層パターン６をＯ2 ＲＩ
Ｅのマスクにして、下層へＯ2 ＲＩＥにより、パターン
転写することにより、図９に示すように、下層パターン
７を得ることができる。次に、本発明の他の実施例につ
いて説明する。図４は本発明の他の実施例を示すレジス
トパターン形成方法を示す要部工程断面図である。ここ
では上記したＳｉ含有レジストを上層として用いる多層
レジストプロセスにおける上層現像後のパターンスペー
ス部の現像残り除去法として、Ｓｉ元素と反応性の大き
い試薬、例えば、テトラブチルアンモニウムフロライド
のエチルセロソルブ溶液による表面処理を行なう際に、
上層現像後のウエハに紫外線を照射しながら、ウエハを
ホットプレートで加熱したままの状態で該テトラブチル
アンモニウムフロライドのエチルセロソルブ溶液による
表面処理を行なうことによって、より一層スペース部の
スカムを良好に除去させることができる。
Ｏ2 ＲＩＥすることにより、上層パターン６をＯ2 ＲＩ
Ｅのマスクにして、下層へＯ2 ＲＩＥにより、パターン
転写することにより、図９に示すように、下層パターン
７を得ることができる。次に、本発明の他の実施例につ
いて説明する。図４は本発明の他の実施例を示すレジス
トパターン形成方法を示す要部工程断面図である。ここ
では上記したＳｉ含有レジストを上層として用いる多層
レジストプロセスにおける上層現像後のパターンスペー
ス部の現像残り除去法として、Ｓｉ元素と反応性の大き
い試薬、例えば、テトラブチルアンモニウムフロライド
のエチルセロソルブ溶液による表面処理を行なう際に、
上層現像後のウエハに紫外線を照射しながら、ウエハを
ホットプレートで加熱したままの状態で該テトラブチル
アンモニウムフロライドのエチルセロソルブ溶液による
表面処理を行なうことによって、より一層スペース部の
スカムを良好に除去させることができる。
【００１５】以下、詳細に説明すると、上層パターンの
現像後までは、前述の実例例１と同様であるが、本実施
例では、図４に示すように、上層現像後のウエハを加熱
状態のまま紫外線を照射させる。この図において、１１
は紫外線の光源としての低圧水銀灯、１２はその低圧水
銀灯の電源である。また、２０は基板加熱用ホットプレ
ート、２１は基板、２２は下層レジスト、２４は上層現
像後の上層パターン、２５は上層レジストの現像残り、
２８は表面処理液である。
現像後までは、前述の実例例１と同様であるが、本実施
例では、図４に示すように、上層現像後のウエハを加熱
状態のまま紫外線を照射させる。この図において、１１
は紫外線の光源としての低圧水銀灯、１２はその低圧水
銀灯の電源である。また、２０は基板加熱用ホットプレ
ート、２１は基板、２２は下層レジスト、２４は上層現
像後の上層パターン、２５は上層レジストの現像残り、
２８は表面処理液である。
【００１６】ウエハの加熱温度としては、８０〜１００
℃程、テトラブチルアンモニウムフロライドのエチルセ
ロソルブ溶液の濃度としては、０．１重量（ｗ）％が好
適であり、処理時間としては１〜３分程で十分である。
この表面処理後、乾燥させることによって、上層パター
ンスペース部の不要なＳｉ元素は除去され、その後、全
面をＯ2 ＲＩＥすることにより、その上層パターン２４
を、Ｏ2 ＲＩＥのマスクにして、下層にパターン転写す
ることにより、図５に示すように、下層パターン２９を
得ることができる。
℃程、テトラブチルアンモニウムフロライドのエチルセ
ロソルブ溶液の濃度としては、０．１重量（ｗ）％が好
適であり、処理時間としては１〜３分程で十分である。
この表面処理後、乾燥させることによって、上層パター
ンスペース部の不要なＳｉ元素は除去され、その後、全
面をＯ2 ＲＩＥすることにより、その上層パターン２４
を、Ｏ2 ＲＩＥのマスクにして、下層にパターン転写す
ることにより、図５に示すように、下層パターン２９を
得ることができる。
【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００１８】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、Ｓｉ含有レジストを用いたパターン形成法にお
いて、そのＳｉ含有レジストパターンのスペース部のＳ
ｉ残渣を上層レジストの現像後に湿式除去するようにし
ているので、下層パターンのＯ 2 ＲＩＥによる転写にお
いて、Ｏ2 ＲＩＥ残渣のない良好なパターンを形成させ
ることができる。また、ＣＦ4 ／Ｏ2 プラズマ処理で問
題となる上層レジストパターンへのダメージを避けるこ
とができる。
よれば、Ｓｉ含有レジストを用いたパターン形成法にお
いて、そのＳｉ含有レジストパターンのスペース部のＳ
ｉ残渣を上層レジストの現像後に湿式除去するようにし
ているので、下層パターンのＯ 2 ＲＩＥによる転写にお
いて、Ｏ2 ＲＩＥ残渣のない良好なパターンを形成させ
ることができる。また、ＣＦ4 ／Ｏ2 プラズマ処理で問
題となる上層レジストパターンへのダメージを避けるこ
とができる。
【図１】本発明の実施例を示すレジストパターン形成工
程断面図である。
程断面図である。
【図２】従来のレジストパターン形成工程断面図であ
る。
る。
【図３】従来技術の問題点説明図である。
【図４】本発明の他の実施例を示すレジストパターン形
成要部工程断面図である。
成要部工程断面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示すレジストパターンの
断面図である。
断面図である。
１ 下地基板 ２，２２ 下層レジスト ３ 上層レジスト ４，２４ 上層パターン ５ スカム ６ 上層パターン ７，２９ 下層パターン １１ 低圧水銀灯 １２ 電源 ２０ 基板加熱用ホットプレート ２１ 基板 ２５ 上層レジストの現像残り ２８ 表面処理液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/36 7124−2Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/027
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｓｉ含有レジストを用いたパターン形成
方法において、（ａ）被処理基板上のＳｉ含有レジスト
を現像する工程と、（ｂ）Ｓｉ元素と反応性の大きい表
面処理液で前記被処理基板を加熱させながら紫外線を照
射させて表面処理を行なう工程とを施すことを特徴とす
るレジストパターン形成方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレジストパターン形成方
法において、前記表面処理液としてテトラブチルアンモ
ニウムフロライド溶液を用いることを特徴とするレジス
トパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272968A JPH05249697A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | レジストパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272968A JPH05249697A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | レジストパターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249697A true JPH05249697A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=17521303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3272968A Withdrawn JPH05249697A (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | レジストパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05249697A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016047345A1 (ja) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Hoya株式会社 | マスクブランク、マスクブランクの製造方法及び転写用マスクの製造方法 |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3272968A patent/JPH05249697A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016047345A1 (ja) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Hoya株式会社 | マスクブランク、マスクブランクの製造方法及び転写用マスクの製造方法 |
| JP2016066019A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | Hoya株式会社 | マスクブランク、マスクブランクの製造方法及び転写用マスクの製造方法 |
| US10042247B2 (en) | 2014-09-25 | 2018-08-07 | Hoya Corporation | Mask blank, method for manufacturing mask blank and transfer mask |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |