JPH0529211A - 多層レジスト法 - Google Patents
多層レジスト法Info
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- JPH0529211A JPH0529211A JP17851091A JP17851091A JPH0529211A JP H0529211 A JPH0529211 A JP H0529211A JP 17851091 A JP17851091 A JP 17851091A JP 17851091 A JP17851091 A JP 17851091A JP H0529211 A JPH0529211 A JP H0529211A
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- Japan
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- resist
- film
- etching
- inorganic film
- resist film
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- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多層レジスト法によって形成されるレジスト
パターンの寸法精度、形状の急峻性を向上させる。 【構成】 多層レジスト法において、第１レジスト膜の
ドライエッチングに用いる含酸素エッチングガスにヘリ
ウムを添加混合してエッチングを行う。
パターンの寸法精度、形状の急峻性を向上させる。 【構成】 多層レジスト法において、第１レジスト膜の
ドライエッチングに用いる含酸素エッチングガスにヘリ
ウムを添加混合してエッチングを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、多層レジスト法に関
する。さらに詳しくは、各種素子基板、ことに段差を有
する素子基板のエッチング加工に摘用されるレジストパ
ターンを高精度に形成する多層レジスト法に関する。
する。さらに詳しくは、各種素子基板、ことに段差を有
する素子基板のエッチング加工に摘用されるレジストパ
ターンを高精度に形成する多層レジスト法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体集積回路の高密度化、縮小
化に伴い、その製造工程における各種パターンにはます
ます微細化が要求されるようになっている。従って、か
かる微細パターン加工を行うためには、フォトリソグラ
フィにおいてエッチング用マスクとして用いられるレジ
スト膜のパターニング自体をより微細かつ正確に行うこ
とが要求される。
化に伴い、その製造工程における各種パターンにはます
ます微細化が要求されるようになっている。従って、か
かる微細パターン加工を行うためには、フォトリソグラ
フィにおいてエッチング用マスクとして用いられるレジ
スト膜のパターニング自体をより微細かつ正確に行うこ
とが要求される。
【０００３】その一方、高集積化のために、被加工素子
基板は三次元構造化が進んでおり、ますます表面の凹凸
が大きくなる傾向にあり、その上面に微細で正確なレジ
ストパターンを形成することが困難となっている。そこ
で、従来からいわゆる多層レジスト法と呼ばれるレジス
トパターンの形成法が採用されている。
基板は三次元構造化が進んでおり、ますます表面の凹凸
が大きくなる傾向にあり、その上面に微細で正確なレジ
ストパターンを形成することが困難となっている。そこ
で、従来からいわゆる多層レジスト法と呼ばれるレジス
トパターンの形成法が採用されている。
【０００４】かかる従来の多層レジスト法の工程につい
て図２を参照して説明する。まず、半導体基板上に多数
の素子を形設してなる被加工素子基板１上に、段差を解
消しうる厚い第１レジスト膜２を塗布形成した後、この
第１レジスト膜２上にスピンオングラス膜（ＳＯＧ膜）
のごとき耐ドライエッチング性の無機膜３を形成し、こ
の無機膜３上に、第２レジスト膜４を塗布形成する（図
２（イ））。
て図２を参照して説明する。まず、半導体基板上に多数
の素子を形設してなる被加工素子基板１上に、段差を解
消しうる厚い第１レジスト膜２を塗布形成した後、この
第１レジスト膜２上にスピンオングラス膜（ＳＯＧ膜）
のごとき耐ドライエッチング性の無機膜３を形成し、こ
の無機膜３上に、第２レジスト膜４を塗布形成する（図
２（イ））。
【０００５】次いで、第２レジスト膜４の所定部位に紫
外線を照射して現象することにより、照射部位を除去し
て所定のパターンとした後、この第２レジスト膜をマス
クとして無機膜３をエッチングしてパターン化する（図
２（ロ））。その後、この無機膜３をマスクとして含酸
素ガスを用いたドライエッチング法（リアクティブイオ
ンエッチング）によって上記第１レジスト膜を異方性エ
ッチングに付すことにより、図２（ハ）に示すごとき膜
厚のレジストパターンが得られる。なお、このドライエ
ッチング過程では、無機膜３上の第２レジスト膜も除去
されることとなる。
外線を照射して現象することにより、照射部位を除去し
て所定のパターンとした後、この第２レジスト膜をマス
クとして無機膜３をエッチングしてパターン化する（図
２（ロ））。その後、この無機膜３をマスクとして含酸
素ガスを用いたドライエッチング法（リアクティブイオ
ンエッチング）によって上記第１レジスト膜を異方性エ
ッチングに付すことにより、図２（ハ）に示すごとき膜
厚のレジストパターンが得られる。なお、このドライエ
ッチング過程では、無機膜３上の第２レジスト膜も除去
されることとなる。
【０００６】そして、かかる多層レジスト法におけるド
ライエッチング用の含酸素ガスとしては、Ｏ2 ガス、Ｏ
2 ／ＣＯ2 混合ガス、Ｏ2 ／Ｃｌ2 混合ガス等が用いら
れていた。
ライエッチング用の含酸素ガスとしては、Ｏ2 ガス、Ｏ
2 ／ＣＯ2 混合ガス、Ｏ2 ／Ｃｌ2 混合ガス等が用いら
れていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の多層レジスト法においては、得られる第１レジスト
膜のパターンが無機膜３のパターンと寸法シフトを生じ
易く、かつその断面形状もボーイング形状になるという
問題があった。この発明はかかる状況下なされたもので
あり、ことに、寸法シフトが生じずかつ断面形状も垂直
で、微細加工用のパターンとして極めて適したレジスト
パターンを形成しうる多層レジスト法を提供しようとす
るものである。
来の多層レジスト法においては、得られる第１レジスト
膜のパターンが無機膜３のパターンと寸法シフトを生じ
易く、かつその断面形状もボーイング形状になるという
問題があった。この発明はかかる状況下なされたもので
あり、ことに、寸法シフトが生じずかつ断面形状も垂直
で、微細加工用のパターンとして極めて適したレジスト
パターンを形成しうる多層レジスト法を提供しようとす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かくしてこの発明によれ
ば、被加工素基板上に第１レジスト膜を形成し、この第
１レジスト膜上に耐ドライエッチング性の無機膜を形成
し、この無機膜を、第２レジスト膜を用いたフォトリソ
グラフィによって所定形状にパターン化し、この無機膜
パターンをマスクとして含酸素ガスを用いたドライエッ
チング法によって上記第１レジスト膜をエッチングして
パターン化することからなり、上記ドライエッチングに
用いる含酸素ガスにヘリウムを添加してエッチングを行
うことからなる多層レジスト法が提供される。
ば、被加工素基板上に第１レジスト膜を形成し、この第
１レジスト膜上に耐ドライエッチング性の無機膜を形成
し、この無機膜を、第２レジスト膜を用いたフォトリソ
グラフィによって所定形状にパターン化し、この無機膜
パターンをマスクとして含酸素ガスを用いたドライエッ
チング法によって上記第１レジスト膜をエッチングして
パターン化することからなり、上記ドライエッチングに
用いる含酸素ガスにヘリウムを添加してエッチングを行
うことからなる多層レジスト法が提供される。
【０００９】この発明は、前記目的を達成すべく、ドラ
イエッチングに用いる含酸素ガスに、ヘリウムガスを添
加配合するという手段を講じたものである。従って、第
１及び第２レジスト膜に用いるレジスト樹脂やこれらの
形成厚み等は、公知のものや条件を適用することができ
る。また無機膜としては、ＳＯＧ膜が適しているが、Ｓ
ｉ含有レジスト等のシリル化膜を用いることも可能であ
り、少なくとも、耐ドライエッチング性のものであれば
よい。通常、この無機膜の厚みとしては、約１０００〜
３０００Å程度が適している。
イエッチングに用いる含酸素ガスに、ヘリウムガスを添
加配合するという手段を講じたものである。従って、第
１及び第２レジスト膜に用いるレジスト樹脂やこれらの
形成厚み等は、公知のものや条件を適用することができ
る。また無機膜としては、ＳＯＧ膜が適しているが、Ｓ
ｉ含有レジスト等のシリル化膜を用いることも可能であ
り、少なくとも、耐ドライエッチング性のものであれば
よい。通常、この無機膜の厚みとしては、約１０００〜
３０００Å程度が適している。
【００１０】この発明で用いるヘリウム配合一含酸素ガ
スとしては、Ｏ2 −Ｈｅ混合ガス、Ｏ2 −ＣＯ2 −Ｈｅ
混合ガス、Ｏ2 −Ｃｌ2 −Ｈｅ混合ガス等が挙げられ
る。かかるヘリウム配合含酸素ガスにおいて、Ｏ2 ：Ｈ
ｅの配合比は、モル比として１：１〜１０とするのが適
しており、ＣＯ2 やＣｌ2 のような他のガス成分を配合
した場合には、Ｏ2 ：ＣＯ2 （及び／又はＣｌ2 ）：Ｈ
ｅとして、１：０．５〜５：１〜１０とするのが好まし
い。かかるエッチングガスの使用を除き、ドライエッチ
ング条件は、通常のものを適用することができる。
スとしては、Ｏ2 −Ｈｅ混合ガス、Ｏ2 −ＣＯ2 −Ｈｅ
混合ガス、Ｏ2 −Ｃｌ2 −Ｈｅ混合ガス等が挙げられ
る。かかるヘリウム配合含酸素ガスにおいて、Ｏ2 ：Ｈ
ｅの配合比は、モル比として１：１〜１０とするのが適
しており、ＣＯ2 やＣｌ2 のような他のガス成分を配合
した場合には、Ｏ2 ：ＣＯ2 （及び／又はＣｌ2 ）：Ｈ
ｅとして、１：０．５〜５：１〜１０とするのが好まし
い。かかるエッチングガスの使用を除き、ドライエッチ
ング条件は、通常のものを適用することができる。
【００１１】
【作用】含酸素ガス中に配合されたＨｅガスにより、ド
ライエッチング進行下において第１レジストの内壁がエ
ッチング分解物の堆積物によって適度に保護されて、垂
直形状に近い正確な異方性エッチングが実現できるもの
と考えられる。
ライエッチング進行下において第１レジストの内壁がエ
ッチング分解物の堆積物によって適度に保護されて、垂
直形状に近い正確な異方性エッチングが実現できるもの
と考えられる。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明の多層レジスト法について詳説する。まず、図１
（イ）に示すように、シリコン基板上に多数の素子を形
設してなる被加工素子基板１上に、第１レジスト膜２と
して厚み約２．０μｍのレジスト層〔ＲＧ３０００Ｂ
（日立化成社製）又はＴＦＲ−ＧＡ２（東京応化社
製）〕を塗布形成し、この上に、厚み約１５００ÅのＳ
ＯＧからなる無機膜３を形成した。
発明の多層レジスト法について詳説する。まず、図１
（イ）に示すように、シリコン基板上に多数の素子を形
設してなる被加工素子基板１上に、第１レジスト膜２と
して厚み約２．０μｍのレジスト層〔ＲＧ３０００Ｂ
（日立化成社製）又はＴＦＲ−ＧＡ２（東京応化社
製）〕を塗布形成し、この上に、厚み約１５００ÅのＳ
ＯＧからなる無機膜３を形成した。
【００１３】そして、この無機膜３の上に第２レジスト
膜４として、約１．１μｍの紫外線硬化型レジスト層
〔ＴＳＭＲＶ３（東京応化社製）〕を塗布形成した。次
いで、第２レジスト膜４の所定部位に紫外線を照射し現
像することにより、照射部位を除去して口径約０．５μ
ｍの開口パターンを形成した後、この第２レジスト膜を
マスクとしてＳｉＯ2エッチングに付すことによって無
機膜３に同様な開口パターンを形成した（図１（ロ）参
照）。
膜４として、約１．１μｍの紫外線硬化型レジスト層
〔ＴＳＭＲＶ３（東京応化社製）〕を塗布形成した。次
いで、第２レジスト膜４の所定部位に紫外線を照射し現
像することにより、照射部位を除去して口径約０．５μ
ｍの開口パターンを形成した後、この第２レジスト膜を
マスクとしてＳｉＯ2エッチングに付すことによって無
機膜３に同様な開口パターンを形成した（図１（ロ）参
照）。
【００１４】この後、上記無機膜３をマスクとして、ド
ライエッチングを行った。ドライエッチングは通常のＲ
ＩＥ装置を用いて行い、エッチング条件は以下の通りで
あり、エッチングガスとしてはヘリウムを配合した含酸
素ガスを用いた。 エッチングガス：Ｏ2 ／ＣＯ2 ／Ｈｅ混合ガス 混合比 ：Ｏ2 ：ＣＯ2 ：Ｈｅ ＝５：１５：１０（ＳＣＣＭ） プラズマ発生出力：３００Ｗ 温度 ：２０℃ 圧力 ５ｍＴｏｒｒ かかるドライエッチングにより、第１レジスト膜２に、
無機膜３の開口パターンに対応する口径約０．５μｍの
開口部が得られ、このエッチング過程において無機膜３
上面の第２レジスト膜４も除去されて、所望の微細レジ
ストパターンが得られた。
ライエッチングを行った。ドライエッチングは通常のＲ
ＩＥ装置を用いて行い、エッチング条件は以下の通りで
あり、エッチングガスとしてはヘリウムを配合した含酸
素ガスを用いた。 エッチングガス：Ｏ2 ／ＣＯ2 ／Ｈｅ混合ガス 混合比 ：Ｏ2 ：ＣＯ2 ：Ｈｅ ＝５：１５：１０（ＳＣＣＭ） プラズマ発生出力：３００Ｗ 温度 ：２０℃ 圧力 ５ｍＴｏｒｒ かかるドライエッチングにより、第１レジスト膜２に、
無機膜３の開口パターンに対応する口径約０．５μｍの
開口部が得られ、このエッチング過程において無機膜３
上面の第２レジスト膜４も除去されて、所望の微細レジ
ストパターンが得られた。
【００１５】このレジストパターンの開口部の断面をＳ
ＥＭ（走査型電子顕微鏡）で確認したところ、その内壁
は垂直でかつ上部マスクとの寸法シフトも認められず、
極めて精度が高いものであった。従って、このレジスト
パターンを用いて被加工素子基板をエッチング処理に付
すことにより、微細で正確なエッチング加工が可能とな
る。
ＥＭ（走査型電子顕微鏡）で確認したところ、その内壁
は垂直でかつ上部マスクとの寸法シフトも認められず、
極めて精度が高いものであった。従って、このレジスト
パターンを用いて被加工素子基板をエッチング処理に付
すことにより、微細で正確なエッチング加工が可能とな
る。
【００１６】
【発明の効果】この発明の多層レジスト法によれば、寸
法シフトやボーイング形状等を生じない微細で正確なレ
ジストパターンを、被加工素子基板、ことに凹凸の多い
素子基板上に形成することができる。
法シフトやボーイング形状等を生じない微細で正確なレ
ジストパターンを、被加工素子基板、ことに凹凸の多い
素子基板上に形成することができる。
【図１】この発明の多層レジスト法の一実施例を示す工
程説明図である。
程説明図である。
【図２】従来の多層レジスト法を例示する工程説明図で
ある。
ある。
１ 被加工素子基板 ２ 第１レジスト膜 ３ 無機膜 ４ 第２レジスト
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 被加工素基板上に第１レジスト膜を形成
し、この第１レジスト膜上に耐ドライエッチング性の無
機膜を形成し、この無機膜を、第２レジスト膜を用いた
フォトリソグラフィによって所定形状にパターン化し、
この無機膜パターンをマスクとして含酸素ガスを用いた
ドライエッチング法によって上記第１レジスト膜をエッ
チングしてパターン化することからなり、 上記ドライエッチングに用いる含酸素ガスにヘリウムを
添加してエッチングを行うことからなる多層レジスト
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17851091A JPH0529211A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 多層レジスト法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17851091A JPH0529211A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 多層レジスト法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529211A true JPH0529211A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16049735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17851091A Pending JPH0529211A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 多層レジスト法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529211A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980031110A (ko) * | 1996-10-31 | 1998-07-25 | 김영환 | 반도체 소자의 감광막 패턴 형성방법 |
| WO2000054316A1 (de) * | 1999-03-12 | 2000-09-14 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur herstellung von polymerstrukturen auf einem substrat mittels eines ätzprozesses |
| US6211093B1 (en) | 1997-02-12 | 2001-04-03 | Micron Technology, Inc. | Laser ablative removal of photoresist |
| US6495468B2 (en) | 1998-12-22 | 2002-12-17 | Micron Technology, Inc. | Laser ablative removal of photoresist |
| JP2007165703A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Nec Electronics Corp | 多層レジスト膜のパターニング方法および半導体装置の製造方法 |
| US7607227B2 (en) * | 2006-02-08 | 2009-10-27 | Eastman Kodak Company | Method of forming a printhead |
| US7928180B2 (en) | 2005-06-30 | 2011-04-19 | Mitsui Chemicals, Inc. | Biodegradable polymer, production method thereof, molded product thereof, and use thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62179119A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-06 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造法 |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP17851091A patent/JPH0529211A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62179119A (ja) * | 1986-02-03 | 1987-08-06 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造法 |
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| US6333256B2 (en) | 1997-02-12 | 2001-12-25 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing method of forming openings in a material |
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| US7754543B2 (en) | 2005-12-15 | 2010-07-13 | Nec Electronics Corporation | Method of patterning multiple-layered resist film and method of manufacturing semiconductor device |
| JP4734111B2 (ja) * | 2005-12-15 | 2011-07-27 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 多層レジスト膜のパターニング方法および半導体装置の製造方法 |
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