JPH06214397A - 微細パターンの形成方法 - Google Patents
微細パターンの形成方法Info
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- JPH06214397A JPH06214397A JP5231248A JP23124893A JPH06214397A JP H06214397 A JPH06214397 A JP H06214397A JP 5231248 A JP5231248 A JP 5231248A JP 23124893 A JP23124893 A JP 23124893A JP H06214397 A JPH06214397 A JP H06214397A
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- resist
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- forming
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
- G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 微細パターンの形成方法を提供する。
【構成】 被加工基板上にフォトレジストを塗布し第１
レジスト層を形成し、前記第１レジスト層の表面をシリ
ル化させシリル化層を形成させ、前記シリル化層を酸素
によりグラスさせグラス層を形成し、前記グラス層の上
部にフォトレジストを薄く塗布し第２レジスト層を形成
し、これを露光及び現像し所定のパターンにパターニン
グし、前記パターニングされた第２フォトレジスト層を
マスクにして前記グラス層及び下部の第１フォトレジス
トを蝕刻する。 【効果】 これにより、工程が単純になり収率が向上さ
れる。
レジスト層を形成し、前記第１レジスト層の表面をシリ
ル化させシリル化層を形成させ、前記シリル化層を酸素
によりグラスさせグラス層を形成し、前記グラス層の上
部にフォトレジストを薄く塗布し第２レジスト層を形成
し、これを露光及び現像し所定のパターンにパターニン
グし、前記パターニングされた第２フォトレジスト層を
マスクにして前記グラス層及び下部の第１フォトレジス
トを蝕刻する。 【効果】 これにより、工程が単純になり収率が向上さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微細パターンの形成方法
に係り、詳細には多層感光膜写真蝕刻工程による微細パ
ターンの形成方法に関する。
に係り、詳細には多層感光膜写真蝕刻工程による微細パ
ターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の集積度が高まるにつれ微細
でありながらも高い精密度を有するパターン形成写真蝕
刻技術が要求されている。パターン形成のための写真蝕
刻工程は一般的にウェハーの前処理、感光性物質の塗
布、ソフトベーク、マスク整列、露光、現像、ハードベ
ーク、蝕刻及び感光膜除去工程よりなる。しかしなが
ら、このような写真蝕刻工程においてはマスクを通過し
た光が感光膜の表面に達する際光の回折現象により得ら
れるパターンの縁が鮮やかでなくて微細パターンの形成
が困難であり、フォーカシングの正確度が低くて工程の
安定度が低いという問題点がある。
でありながらも高い精密度を有するパターン形成写真蝕
刻技術が要求されている。パターン形成のための写真蝕
刻工程は一般的にウェハーの前処理、感光性物質の塗
布、ソフトベーク、マスク整列、露光、現像、ハードベ
ーク、蝕刻及び感光膜除去工程よりなる。しかしなが
ら、このような写真蝕刻工程においてはマスクを通過し
た光が感光膜の表面に達する際光の回折現象により得ら
れるパターンの縁が鮮やかでなくて微細パターンの形成
が困難であり、フォーカシングの正確度が低くて工程の
安定度が低いという問題点がある。
【０００３】このような問題点を解決するための一つの
方法として多層感光法が提示されたが、この方法はパタ
ーン形成層を薄膜のレジストとし、これを下層レジスト
に転写（transfer）させ微細なパターンが得られたので
あり前記パターン形成層を薄くすることにより解像度を
向上させ得る。この方法では下層へのパターン転写にＯ
2 ＲＩＥ（reactive ion etching）を使用するのが普通
である。上層の薄いレジスト層にＯ2 ＲＩＥ耐性を与え
た２層型と、上層レジストは通常のレジストとし無機材
料より構成される中間層を挟んだ３層型に分けられるが
３層型構造で非常に良好な結果が得られた。
方法として多層感光法が提示されたが、この方法はパタ
ーン形成層を薄膜のレジストとし、これを下層レジスト
に転写（transfer）させ微細なパターンが得られたので
あり前記パターン形成層を薄くすることにより解像度を
向上させ得る。この方法では下層へのパターン転写にＯ
2 ＲＩＥ（reactive ion etching）を使用するのが普通
である。上層の薄いレジスト層にＯ2 ＲＩＥ耐性を与え
た２層型と、上層レジストは通常のレジストとし無機材
料より構成される中間層を挟んだ３層型に分けられるが
３層型構造で非常に良好な結果が得られた。
【０００４】図１Ａ乃至図１Ｈに従来の３層型の多層感
光法による工程順序図を示したが、これを詳細に説明す
れば次の通りである。
光法による工程順序図を示したが、これを詳細に説明す
れば次の通りである。
【０００５】先ず、図１Ａに示したように半導体ウェハ
ー１の上にフォトレジスト２を塗布した後 200〜 250℃
の温度で１分以上ホットプレート（hot plate ）でベー
ク（bake）し前記フォトレジスト２を硬化させる。こう
すれば、レジスト内の樹脂（レジン：resin ）成分とＰ
ＡＣ（photo active compound ）が架橋結合（cross-li
nking ）して固くなったレジスト２′となる（図１
Ｂ）。
ー１の上にフォトレジスト２を塗布した後 200〜 250℃
の温度で１分以上ホットプレート（hot plate ）でベー
ク（bake）し前記フォトレジスト２を硬化させる。こう
すれば、レジスト内の樹脂（レジン：resin ）成分とＰ
ＡＣ（photo active compound ）が架橋結合（cross-li
nking ）して固くなったレジスト２′となる（図１
Ｂ）。
【０００６】次に図１Ｃに示した通り前記レジスト２′
の上にＰＥ ＳｉＨ4 （plasma enhanced ＳｉＨ４）ベ
ースの酸化膜３を１８０〜２００℃温度の範囲で１、０
００〜２、０００Åの厚さで沈積（deposition）させ
る。この際、この酸化膜はＳＯＧ（spin-on-glass ）を
前記レジストの上部にスピンコーティングした後２００
〜２４０℃の温度でベークし形成させたりもする。
の上にＰＥ ＳｉＨ4 （plasma enhanced ＳｉＨ４）ベ
ースの酸化膜３を１８０〜２００℃温度の範囲で１、０
００〜２、０００Åの厚さで沈積（deposition）させ
る。この際、この酸化膜はＳＯＧ（spin-on-glass ）を
前記レジストの上部にスピンコーティングした後２００
〜２４０℃の温度でベークし形成させたりもする。
【０００７】次に、図１Ｄに示したように前記酸化膜３
の上に再びレジスト４を薄く塗布した後、矢印５で表示
した通り紫外線を照射してフォトマスク６のパターンを
上層レジスト４に転写させる（図１Ｅ）。この際、フォ
トマスク６を通じて光を受けた部分のレジスト４はその
中のＰＡＣ成分が破壊され後続く現像工程で現像溶液に
流されていく。上層レジスト４を薄く形成すればフォト
マスクパターンがより良く転写され解像度が高くなり焦
点深度が深くなるという利点があるが、これは多層感光
法における特徴である。
の上に再びレジスト４を薄く塗布した後、矢印５で表示
した通り紫外線を照射してフォトマスク６のパターンを
上層レジスト４に転写させる（図１Ｅ）。この際、フォ
トマスク６を通じて光を受けた部分のレジスト４はその
中のＰＡＣ成分が破壊され後続く現像工程で現像溶液に
流されていく。上層レジスト４を薄く形成すればフォト
マスクパターンがより良く転写され解像度が高くなり焦
点深度が深くなるという利点があるが、これは多層感光
法における特徴である。
【０００８】次に図１Ｆに示した通り前記紫外線により
露光された前記上層レジスト４を現像し上層レジストを
パターニングし、このパターニングされた上層レジスト
をマスク（masking layer ）にし中間層の前記酸化膜３
を蝕刻する（図１Ｇ）。
露光された前記上層レジスト４を現像し上層レジストを
パターニングし、このパターニングされた上層レジスト
をマスク（masking layer ）にし中間層の前記酸化膜３
を蝕刻する（図１Ｇ）。
【０００９】次に図１Ｈに示したように前記酸化膜３を
マスクにし下層レジスト２′を蝕刻しマスクパターンを
下層レジスト２′に転写させる。
マスクにし下層レジスト２′を蝕刻しマスクパターンを
下層レジスト２′に転写させる。
【００１０】ところが、前述のような従来の多層感光法
においてはレジストを２回塗布すべきであり、中間層を
レジストとレジストの間に形成しなければならないの
で、このためには２００℃以上の高温でレジストをベー
クすべきこと等の工程上の困難があり、特に被加工基板
がアルミニウムの場合はＲＦパワー（高周波パワー）に
より加速されたラジカルが基板とぶつかるようになりそ
の結果、素子特性が劣化する問題点がある。又、酸化膜
蝕刻のためには酸化膜エッチャー（etcher）を、レジス
ト蝕刻のためにはレジストエッチャーをそれぞれ用いな
ければならない煩いもある。
においてはレジストを２回塗布すべきであり、中間層を
レジストとレジストの間に形成しなければならないの
で、このためには２００℃以上の高温でレジストをベー
クすべきこと等の工程上の困難があり、特に被加工基板
がアルミニウムの場合はＲＦパワー（高周波パワー）に
より加速されたラジカルが基板とぶつかるようになりそ
の結果、素子特性が劣化する問題点がある。又、酸化膜
蝕刻のためには酸化膜エッチャー（etcher）を、レジス
ト蝕刻のためにはレジストエッチャーをそれぞれ用いな
ければならない煩いもある。
【００１１】前記多層感光法によれば前述した問題点以
外にも次のような欠陥が発生する。
外にも次のような欠陥が発生する。
【００１２】図２Ａ及び図２Ｂは前記の従来の多層感光
法により微細パターンを製造する場合発生する欠陥を示
す図面である。
法により微細パターンを製造する場合発生する欠陥を示
す図面である。
【００１３】前記図２Ａに示したようにパターニングし
ようとする被加工基板１１を蝕刻する過程で被加工基板
（例えば、ポリシリコン層（polysilicon ）、酸化膜
（oxide ）、金属層（metal ）、窒化ケイ素（silicon
nitride ）、ＢＰＧＳ等）１１から飛び出た副産物１５
がレジスト側壁に付着されながらレジストと反応しポリ
マー（polymer;13）を生成する。このように生成された
ポリマー１３はレジスト除去過程で消えず残留ポリマー
１３′で残る。又、図２Ｂに示したように中間層の酸化
膜３の一部が完全に除去されずパターンの間に残留ポリ
マー３′で残って不良の原因になる。
ようとする被加工基板１１を蝕刻する過程で被加工基板
（例えば、ポリシリコン層（polysilicon ）、酸化膜
（oxide ）、金属層（metal ）、窒化ケイ素（silicon
nitride ）、ＢＰＧＳ等）１１から飛び出た副産物１５
がレジスト側壁に付着されながらレジストと反応しポリ
マー（polymer;13）を生成する。このように生成された
ポリマー１３はレジスト除去過程で消えず残留ポリマー
１３′で残る。又、図２Ｂに示したように中間層の酸化
膜３の一部が完全に除去されずパターンの間に残留ポリ
マー３′で残って不良の原因になる。
【００１４】一方、F.Coopmans and B.Roland は Solid
State Technol., June 1987 ,p93にＤＥＳＩＲＥ（def
fusion enhanced silylated resist ）工程を開示して
いる。これは前述した多層感光法での性能と単一膜技術
の単純性を組合したもので、この工程でのキーは潜在的
な光イメージを潜在的なシリコンイメージに変換させる
ためにガス相での高選択度のシリル化を利用することで
ある。シリルレーションというのは高温でＨＭＤＳ又は
ＳｉＣｌ4 のような気体又は液体状態のシリコン含有化
合物にレジスト膜を露出させることによりレジスト成分
とシリコンが化学的に結合することにより膜上にシリコ
ンを導入させることをいう。得られたシリコンイメージ
を酸素中で乾式蝕刻すれば前記シリル化層のＳｉが迅速
に酸素と結合し二酸化珪素層を形成することにより障壁
層として作用するようになり、シリル化されたレジスト
層の下部レジストは取り除かれず、シリル化されないレ
ジスト層の下部レジストは取り除かれレジストパターン
が形成されるのである。シリルレーション生成物は塩基
に対する溶解度が低いのでレジスト表面をシリル化処理
すればレジストの現像率が低くなるが、特にＲＩＥ Ｏ
2 プラズマの処理に対しその抵抗力が向上する。最近、
この技術が高解像度のイメージ形成のためにＤＥＳＩＲ
Ｅ工程に利用されている。このようなＤＥＳＩＲＥ工程
によるパターンは優れたプロファイルを有するものと知
られている。
State Technol., June 1987 ,p93にＤＥＳＩＲＥ（def
fusion enhanced silylated resist ）工程を開示して
いる。これは前述した多層感光法での性能と単一膜技術
の単純性を組合したもので、この工程でのキーは潜在的
な光イメージを潜在的なシリコンイメージに変換させる
ためにガス相での高選択度のシリル化を利用することで
ある。シリルレーションというのは高温でＨＭＤＳ又は
ＳｉＣｌ4 のような気体又は液体状態のシリコン含有化
合物にレジスト膜を露出させることによりレジスト成分
とシリコンが化学的に結合することにより膜上にシリコ
ンを導入させることをいう。得られたシリコンイメージ
を酸素中で乾式蝕刻すれば前記シリル化層のＳｉが迅速
に酸素と結合し二酸化珪素層を形成することにより障壁
層として作用するようになり、シリル化されたレジスト
層の下部レジストは取り除かれず、シリル化されないレ
ジスト層の下部レジストは取り除かれレジストパターン
が形成されるのである。シリルレーション生成物は塩基
に対する溶解度が低いのでレジスト表面をシリル化処理
すればレジストの現像率が低くなるが、特にＲＩＥ Ｏ
2 プラズマの処理に対しその抵抗力が向上する。最近、
この技術が高解像度のイメージ形成のためにＤＥＳＩＲ
Ｅ工程に利用されている。このようなＤＥＳＩＲＥ工程
によるパターンは優れたプロファイルを有するものと知
られている。
【００１５】ところが、前記したでＤＥＳＩＲＥ方法に
よれば微細な大きさのパターンを得ることはできるが、
シリル化反応を気相で施すので反応が調節しにくくてレ
ジスト表面部分に一定にシリル化層を形成することが非
常に困難であり、パターンの幅が縮まると光の回折現象
に基づいたパターン周囲の望まない寄生露光により蝕刻
の後レジスト残留物が残るようになり望ましくないとい
う問題がある。
よれば微細な大きさのパターンを得ることはできるが、
シリル化反応を気相で施すので反応が調節しにくくてレ
ジスト表面部分に一定にシリル化層を形成することが非
常に困難であり、パターンの幅が縮まると光の回折現象
に基づいたパターン周囲の望まない寄生露光により蝕刻
の後レジスト残留物が残るようになり望ましくないとい
う問題がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は多層感
光法における前述のような問題点を鑑み、多層感光法に
よる段階内にＤＥＳＩＲＥ工程でのシリル化及びグラス
化段階を導入することにより工程が単純化され高い解像
度の微細パターンが製造できる微細パターンの形成方法
を提供することである。
光法における前述のような問題点を鑑み、多層感光法に
よる段階内にＤＥＳＩＲＥ工程でのシリル化及びグラス
化段階を導入することにより工程が単純化され高い解像
度の微細パターンが製造できる微細パターンの形成方法
を提供することである。
【００１７】
【課題を達成するための手段】前記目的を達成するため
に本発明では被加工基板上にシリル化可能なレジンを塗
布し第１レジスト層を形成する段階と、前記第１レジス
ト層の表面をシリル化させシリル化層を形成する段階
と、前記シリル化層を酸素によりグラス化させグラス層
を形成する段階と、前記グラス層の上部にフォトレジス
トを薄く塗布し第２レジスト層を形成し、これを露光及
び現像し所定のパターンに前記上層のフォトレジストを
パターニングする段階と、前記パターニングされた第２
レジスト層をマスクにして前記グラス層及び下層の第１
レジストを蝕刻する段階を含む微細パターンの形成方法
を提供する。
に本発明では被加工基板上にシリル化可能なレジンを塗
布し第１レジスト層を形成する段階と、前記第１レジス
ト層の表面をシリル化させシリル化層を形成する段階
と、前記シリル化層を酸素によりグラス化させグラス層
を形成する段階と、前記グラス層の上部にフォトレジス
トを薄く塗布し第２レジスト層を形成し、これを露光及
び現像し所定のパターンに前記上層のフォトレジストを
パターニングする段階と、前記パターニングされた第２
レジスト層をマスクにして前記グラス層及び下層の第１
レジストを蝕刻する段階を含む微細パターンの形成方法
を提供する。
【００１８】本発明の実施例によれば、前記シリル化可
能な炭素系レジンは、ノボラック（novolak ）系レジス
ト、ポリビニルフェノール（polyvinylphenol ）系レジ
スト又は化学増幅形レジスト（chemically amplified r
esist ）等が使用できる。
能な炭素系レジンは、ノボラック（novolak ）系レジス
ト、ポリビニルフェノール（polyvinylphenol ）系レジ
スト又は化学増幅形レジスト（chemically amplified r
esist ）等が使用できる。
【００１９】前記第１レジスト層の表面をシリル化させ
るためのシリル化物質ではヘキサメチルジシラザン（Ｈ
ＭＤＳ：hexamethyldisilazane）、テトラメチルジシラ
ザン（ＴＭＤＳ：tetramethyldisilazane ）、アリルト
リメチルシラン（ＡＴＭＳ：allyltrimethylsilane）、
ヘキサメチルジシラン（ＨＭＤＳｉｌａｎｅ：hexameth
yldisilane）、ジメチルシリルジメチルアミン（ＤＭＳ
ＤＭＡ：dimethylsilyldimethylamine）、ジメチルアミ
ノトリメチルシラン（ＴＭＳＤＭＡ：dimethylaminotri
methyl silane ）、ジメチルアミノトリメチルシラン
（ＴＭＳＤＥＡ：diethylaminotrimethylsilane ）、ヘ
プタメチルジシラザン（ｈｅｐｔａＭＤＳ：heptamethy
ldisilazane ）、ヘキサメチルシクロトリシラザン（Ｈ
ＭＣＴＳ：hexamethylcyclotrisilazane）、ビス（ジメ
チルアミノ）ジメチルシラン（Ｂ〔ＤＭＡ〕ＤＳ：Bis
(dimethylamino)dimethylsilane）及びビス（ジメチル
アミノ）メチルシラン（Ｂ〔ＤＭＡ〕ＭＳ：Bis(dimeth
ylamino)methylsilane）が使用できる。
るためのシリル化物質ではヘキサメチルジシラザン（Ｈ
ＭＤＳ：hexamethyldisilazane）、テトラメチルジシラ
ザン（ＴＭＤＳ：tetramethyldisilazane ）、アリルト
リメチルシラン（ＡＴＭＳ：allyltrimethylsilane）、
ヘキサメチルジシラン（ＨＭＤＳｉｌａｎｅ：hexameth
yldisilane）、ジメチルシリルジメチルアミン（ＤＭＳ
ＤＭＡ：dimethylsilyldimethylamine）、ジメチルアミ
ノトリメチルシラン（ＴＭＳＤＭＡ：dimethylaminotri
methyl silane ）、ジメチルアミノトリメチルシラン
（ＴＭＳＤＥＡ：diethylaminotrimethylsilane ）、ヘ
プタメチルジシラザン（ｈｅｐｔａＭＤＳ：heptamethy
ldisilazane ）、ヘキサメチルシクロトリシラザン（Ｈ
ＭＣＴＳ：hexamethylcyclotrisilazane）、ビス（ジメ
チルアミノ）ジメチルシラン（Ｂ〔ＤＭＡ〕ＤＳ：Bis
(dimethylamino)dimethylsilane）及びビス（ジメチル
アミノ）メチルシラン（Ｂ〔ＤＭＡ〕ＭＳ：Bis(dimeth
ylamino)methylsilane）が使用できる。
【００２０】前記シリル化されたフォトレジストを酸素
によりグラス化させる工程は反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ：reactive ion etching）方式、マグネトロン
型など磁場をかけた反応性イオンエッチング方式である
マグネチックエンハンスト反応性イオンエッチング（Ｍ
ＥＲＩＥ：magnetic enhanced reactive ion etching）
方式、電子サイクロトロン共鳴反応性イオンエッチング
（ＥＣＲ：electron cyclotron resonance etching）方
式のエッチング装置或いは酸素を一定した流量で注入さ
せ得る装置に酸素を注入させ行うことが望ましい。
によりグラス化させる工程は反応性イオンエッチング
（ＲＩＥ：reactive ion etching）方式、マグネトロン
型など磁場をかけた反応性イオンエッチング方式である
マグネチックエンハンスト反応性イオンエッチング（Ｍ
ＥＲＩＥ：magnetic enhanced reactive ion etching）
方式、電子サイクロトロン共鳴反応性イオンエッチング
（ＥＣＲ：electron cyclotron resonance etching）方
式のエッチング装置或いは酸素を一定した流量で注入さ
せ得る装置に酸素を注入させ行うことが望ましい。
【００２１】又、前記第１レジストをシリル化及びグラ
ス化させ形成するグラス層の厚さは１００〜１、０００
Åなのが望ましい。
ス化させ形成するグラス層の厚さは１００〜１、０００
Åなのが望ましい。
【００２２】本発明の実施例によれば、前記第１レジス
トのシリル化、グラス化工程と前記グラス層及びレジス
トの蝕刻工程は全て同一の装置で行うことができ、その
装置としては前述した反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ：reactive ion etching）方式、マグネチックエンハ
ンスト反応性イオンエッチング（ＭＥＲＩＥ：magnetic
enhanced reactive ion etching）方式、電子サイクロ
トロン共鳴反応性イオンエッチング（ＥＣＲ：electron
cyclotron resonance etching）方式のエッチング装置
を使用し得る。
トのシリル化、グラス化工程と前記グラス層及びレジス
トの蝕刻工程は全て同一の装置で行うことができ、その
装置としては前述した反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ：reactive ion etching）方式、マグネチックエンハ
ンスト反応性イオンエッチング（ＭＥＲＩＥ：magnetic
enhanced reactive ion etching）方式、電子サイクロ
トロン共鳴反応性イオンエッチング（ＥＣＲ：electron
cyclotron resonance etching）方式のエッチング装置
を使用し得る。
【００２３】前記グラス層の蝕刻はＯ2 １０〜１００Ｓ
ＣＣＭ、パワー０．３〜２．０ｋｗの条件で行ったり、
ＣＦ4 ５〜２５ＳＣＣＭ＋Ｏ2 ５〜６０ＳＣＣＭ、パワ
ー０．３〜２．０ｋｗの条件、又はＣ2 Ｆ6 ５〜３０Ｓ
ＣＣＭ＋Ｏ2 ２０〜６０ＳＣＣＭ、パワー０．３〜２．
０ｋｗの条件で行うことが望ましい。
ＣＣＭ、パワー０．３〜２．０ｋｗの条件で行ったり、
ＣＦ4 ５〜２５ＳＣＣＭ＋Ｏ2 ５〜６０ＳＣＣＭ、パワ
ー０．３〜２．０ｋｗの条件、又はＣ2 Ｆ6 ５〜３０Ｓ
ＣＣＭ＋Ｏ2 ２０〜６０ＳＣＣＭ、パワー０．３〜２．
０ｋｗの条件で行うことが望ましい。
【００２４】本発明の他の実施例によると、被加工基板
上に前記第１フォトレジストを塗布した後先ず露光さ
せ、その後シリル化及びグラス化させグラス層を形成す
ることもできる。この際、前記露光にはｇライン、ｈラ
イン、ｉライン、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキ
シマレーザー及び広域遠紫外線（broadband deep ultra
violet ）よりなる群から選択された一つの光源を用い
ることが望ましい。
上に前記第１フォトレジストを塗布した後先ず露光さ
せ、その後シリル化及びグラス化させグラス層を形成す
ることもできる。この際、前記露光にはｇライン、ｈラ
イン、ｉライン、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキ
シマレーザー及び広域遠紫外線（broadband deep ultra
violet ）よりなる群から選択された一つの光源を用い
ることが望ましい。
【００２５】本発明の又他の実施例によれば、被加工基
板上に前記第１レジストを塗布した後先ずベークしシリ
ル化及びグラス化工程を行いグラス層が形成できる。こ
の際、前記ベーク工程は１００〜２００℃温度の範囲で
３０〜１２０秒間行うことが望ましい。又、前記グラス
層の厚さは望ましく１００〜３００Åにする。
板上に前記第１レジストを塗布した後先ずベークしシリ
ル化及びグラス化工程を行いグラス層が形成できる。こ
の際、前記ベーク工程は１００〜２００℃温度の範囲で
３０〜１２０秒間行うことが望ましい。又、前記グラス
層の厚さは望ましく１００〜３００Åにする。
【００２６】本発明の他の実施例によると、前記第１レ
ジストの塗布、シリルか及びグラス化、再び第２フォト
レジストの塗布、そして上層の第２フォトレジストのパ
ターニング工程の後に全面エッチバック工程により前記
グラス層及び下層の第１フォトレジストを順に蝕刻でき
る。
ジストの塗布、シリルか及びグラス化、再び第２フォト
レジストの塗布、そして上層の第２フォトレジストのパ
ターニング工程の後に全面エッチバック工程により前記
グラス層及び下層の第１フォトレジストを順に蝕刻でき
る。
【００２７】前記グラス層及び下層の第１レジストの蝕
刻はＲＩＥ、ＭＥＲＩＥ、ＥＣＲ方式のエッチング装置
で、加工対象物を装置外に取り出さずに継続的に作業す
る方法つまりインシチュー（in-situ ）法で行われる
が、前記グラス層の蝕刻はＣＦ4 ５〜２５ＳＣＣＭ＋Ｏ
2 ５〜６０ＳＣＣＭ、パワー０．３〜２．０ｋｗの条件
で２０〜３０秒間行うのが望ましく、前記下層の第１レ
ジストの蝕刻はＯ2 １０〜１００ＳＣＣＭ、パワー０．
３〜２．０ｋｗの条件で２０〜６０秒間行うのが望まし
い。
刻はＲＩＥ、ＭＥＲＩＥ、ＥＣＲ方式のエッチング装置
で、加工対象物を装置外に取り出さずに継続的に作業す
る方法つまりインシチュー（in-situ ）法で行われる
が、前記グラス層の蝕刻はＣＦ4 ５〜２５ＳＣＣＭ＋Ｏ
2 ５〜６０ＳＣＣＭ、パワー０．３〜２．０ｋｗの条件
で２０〜３０秒間行うのが望ましく、前記下層の第１レ
ジストの蝕刻はＯ2 １０〜１００ＳＣＣＭ、パワー０．
３〜２．０ｋｗの条件で２０〜６０秒間行うのが望まし
い。
【００２８】
【作用】本発明ではシリル化されたグラス層を中間層に
使用することにより工程を単純化させ生産性を向上させ
た。
使用することにより工程を単純化させ生産性を向上させ
た。
【００２９】
【実施例】以下、図面に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００３０】図３Ａ乃至図３Ｃはフォトレジストのシリ
ル化及びグラス化メカニズムを説明するための図面であ
り、図４Ａ乃至図４Ｇは本発明の第１実施例による微細
パターン形成のための工程順序図を示した。図３及び図
４を参照にして本発明の第１実施例による微細パターン
の形成方法を詳細に説明すれば次の通りである。
ル化及びグラス化メカニズムを説明するための図面であ
り、図４Ａ乃至図４Ｇは本発明の第１実施例による微細
パターン形成のための工程順序図を示した。図３及び図
４を参照にして本発明の第１実施例による微細パターン
の形成方法を詳細に説明すれば次の通りである。
【００３１】被加工基板、例えばシリコンウェハー１の
上にレジスト２（ノボラック系レジストならいずれも可
能でありポリビニルフェノール系レジスト、化学増幅形
レジストも使用できる）、例えば米国Shipley 社のSAL-
601 を塗布した後（図４Ａ）、シリコンを含む物質２
０、例えばＨＭＤＳ（hexamethyldisilazane）、ＴＭＤ
Ｓ（tetramethyldisilazane ）、ＡＴＭＳ（allyltrime
thylsilane）、ＨＭＤＳｉｌａｎｅ（hexamethyldisila
ne）、ＤＭＳＤＭＡ（dimethylsilyldimethylamine）、
ＴＭＳＤＭＡ（dimethylaminotrimethylsilane）、ＴＭ
ＳＤＥＡ（diethylaminotrimethylsilane ）、ｈｅｐｔ
ａＭＤＳ（heptamethyldisilazane ）、ＨＭＣＴＳ（he
xamethylcyclotrisilazane）、Ｂ〔ＤＭＡ〕ＤＳ（Bis
(dimethylamino)dimethylsilane）及びＢ〔ＤＭＡ〕Ｍ
Ｓ（Bis(dimethylamino)methylsilane）からなる群から
選択された少なくとも一つの化合物を前記レジスト２上
に気相又は液相で塗布しこのシリコン含有物質を前記レ
ジスト２と反応させる。この過程をシリル化という。
上にレジスト２（ノボラック系レジストならいずれも可
能でありポリビニルフェノール系レジスト、化学増幅形
レジストも使用できる）、例えば米国Shipley 社のSAL-
601 を塗布した後（図４Ａ）、シリコンを含む物質２
０、例えばＨＭＤＳ（hexamethyldisilazane）、ＴＭＤ
Ｓ（tetramethyldisilazane ）、ＡＴＭＳ（allyltrime
thylsilane）、ＨＭＤＳｉｌａｎｅ（hexamethyldisila
ne）、ＤＭＳＤＭＡ（dimethylsilyldimethylamine）、
ＴＭＳＤＭＡ（dimethylaminotrimethylsilane）、ＴＭ
ＳＤＥＡ（diethylaminotrimethylsilane ）、ｈｅｐｔ
ａＭＤＳ（heptamethyldisilazane ）、ＨＭＣＴＳ（he
xamethylcyclotrisilazane）、Ｂ〔ＤＭＡ〕ＤＳ（Bis
(dimethylamino)dimethylsilane）及びＢ〔ＤＭＡ〕Ｍ
Ｓ（Bis(dimethylamino)methylsilane）からなる群から
選択された少なくとも一つの化合物を前記レジスト２上
に気相又は液相で塗布しこのシリコン含有物質を前記レ
ジスト２と反応させる。この過程をシリル化という。
【００３２】シリル化は図３に示した通りレジスト内の
樹脂図３Ａがシリル化物質と反応し樹脂内のＯＨ基の水
素Ｈと置換されながらシリコンを含むレジストとなる過
程である（図３Ｂ）。シリル化物質はレジストの表面か
ら拡散されて行き一定の深さで拡散が止まりシリル化層
２１を形成する（図４Ｂ）。この際、前述したようなSh
ipley 社のレジストのSAL-601 （chemically amplified
resist ）を使用する場合２、０００〜３、０００Åの
深さのシリル化層が形成される。シリル化されたレジス
トを例えばＲＩＥ装置に酸素を注入させ酸素２２と反応
させグラス層２３を形成する。即ち、このようにシリル
化されたレジストが酸素と反応すれば、図３Ｃに示した
ように前記シリル化層はＳｉＯx となり有機物を含む酸
化膜、即ちグラス層２３となる（図４Ｃ）。これをグラ
ス化（glassification）という。
樹脂図３Ａがシリル化物質と反応し樹脂内のＯＨ基の水
素Ｈと置換されながらシリコンを含むレジストとなる過
程である（図３Ｂ）。シリル化物質はレジストの表面か
ら拡散されて行き一定の深さで拡散が止まりシリル化層
２１を形成する（図４Ｂ）。この際、前述したようなSh
ipley 社のレジストのSAL-601 （chemically amplified
resist ）を使用する場合２、０００〜３、０００Åの
深さのシリル化層が形成される。シリル化されたレジス
トを例えばＲＩＥ装置に酸素を注入させ酸素２２と反応
させグラス層２３を形成する。即ち、このようにシリル
化されたレジストが酸素と反応すれば、図３Ｃに示した
ように前記シリル化層はＳｉＯx となり有機物を含む酸
化膜、即ちグラス層２３となる（図４Ｃ）。これをグラ
ス化（glassification）という。
【００３３】図４Ｄ乃至図４Ｇまでの工程は前述した従
来の多層感光法の図１Ｅ乃至図１Ｈの工程と同一であ
る。即ち、第２レジスト４を中間層になるグラス層２３
上に塗布しフォトマスク６を適用した紫外線５による露
光工程によりパターンを第２レジスト４に転写させた後
（図４Ｄ）、現像し前記上層第２レジストをパターニン
グする（図４Ｅ）。次いで、このパターニングされた上
層レジスト４をマスクとして中間層の前記グラス層２３
を、例えばＯ2 流量１００ＳＣＣＭ、パワー２ｋｗの条
件で蝕刻してから（図４Ｆ）再びこのパターニングされ
たグラス層２３をマスクにして下層レジスト２を、例え
ばＣＦ4 ２５ＳＣＣＭ＋Ｏ2 ６０ＳＣＣＭ、パワー２ｋ
ｗの条件で蝕刻する（図４Ｇ）。この際前記グラス層２
３及び下層の第１レジスト２の蝕刻は同一の設備内で行
われ得るが、用いられる設備を、例えば米国ＡＭＴ社の
P-5000を用いる場合ＲＦパワー０．６５ｋｗ、ＣＨＦ3
６０ＳＣＣＭ／Ａｒ ６０ＳＣＣＭ／Ｏ2 ５ＳＣＣＭ、
磁場８０ガウスの条件で蝕刻を施す。
来の多層感光法の図１Ｅ乃至図１Ｈの工程と同一であ
る。即ち、第２レジスト４を中間層になるグラス層２３
上に塗布しフォトマスク６を適用した紫外線５による露
光工程によりパターンを第２レジスト４に転写させた後
（図４Ｄ）、現像し前記上層第２レジストをパターニン
グする（図４Ｅ）。次いで、このパターニングされた上
層レジスト４をマスクとして中間層の前記グラス層２３
を、例えばＯ2 流量１００ＳＣＣＭ、パワー２ｋｗの条
件で蝕刻してから（図４Ｆ）再びこのパターニングされ
たグラス層２３をマスクにして下層レジスト２を、例え
ばＣＦ4 ２５ＳＣＣＭ＋Ｏ2 ６０ＳＣＣＭ、パワー２ｋ
ｗの条件で蝕刻する（図４Ｇ）。この際前記グラス層２
３及び下層の第１レジスト２の蝕刻は同一の設備内で行
われ得るが、用いられる設備を、例えば米国ＡＭＴ社の
P-5000を用いる場合ＲＦパワー０．６５ｋｗ、ＣＨＦ3
６０ＳＣＣＭ／Ａｒ ６０ＳＣＣＭ／Ｏ2 ５ＳＣＣＭ、
磁場８０ガウスの条件で蝕刻を施す。
【００３４】図５Ａ乃至図５Ｃは本発明の第２実施例に
よる微細パターン形成のための工程順序図を示したもの
であり、シリル化及びグラス化方法に対する他の例を示
す。図４の場合と同一の部分に対しては同一の参照符号
を付けこれに対する説明は略する。
よる微細パターン形成のための工程順序図を示したもの
であり、シリル化及びグラス化方法に対する他の例を示
す。図４の場合と同一の部分に対しては同一の参照符号
を付けこれに対する説明は略する。
【００３５】図５Ａに示した通り被加工基板１上にレジ
スト２を塗布した後このレジスト表面をシリル化させる
前に先ず紫外線５で露光した後（図５Ａ）シリル化（図
５Ｂ）及びグラス化（図５Ｃ）工程を行う。レジストを
露光させればレジスト内の樹脂を包んでいたＰＡＣが分
解されながら樹脂の化学反応が発生しやすい自由（fre
e）な状態となりシリル化／グラス化が更に容易に進め
られる。この際、例えばSAL-601 を使用する場合前記の
ような工程を遂行したレジスト層には３００〜５００Å
の深さのシリル化層が形成される。
スト２を塗布した後このレジスト表面をシリル化させる
前に先ず紫外線５で露光した後（図５Ａ）シリル化（図
５Ｂ）及びグラス化（図５Ｃ）工程を行う。レジストを
露光させればレジスト内の樹脂を包んでいたＰＡＣが分
解されながら樹脂の化学反応が発生しやすい自由（fre
e）な状態となりシリル化／グラス化が更に容易に進め
られる。この際、例えばSAL-601 を使用する場合前記の
ような工程を遂行したレジスト層には３００〜５００Å
の深さのシリル化層が形成される。
【００３６】この際、露光に用いられる紫外線又は遠紫
外線の光源としてはリソグラフィー工程で主に使用され
るｇライン（波長４３６ｎｍ）、ｈライン（波長４０５
ｎｍ）、ｉライン（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマ
レーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー
（波長１９３ｎｍ）、広域遠紫外線（broadband DUV;波
長240 〜260nm ）等がある。これらそれぞれに対して吸
収スペクトルのよく合うレジストを選択してこそ良好に
シリル化させ得る。
外線の光源としてはリソグラフィー工程で主に使用され
るｇライン（波長４３６ｎｍ）、ｈライン（波長４０５
ｎｍ）、ｉライン（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマ
レーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー
（波長１９３ｎｍ）、広域遠紫外線（broadband DUV;波
長240 〜260nm ）等がある。これらそれぞれに対して吸
収スペクトルのよく合うレジストを選択してこそ良好に
シリル化させ得る。
【００３７】図６Ａ乃至図６Ｄは本発明の第３実施例に
よる微細パターン形成のための工程順序図を示すもので
シリル化／グラス化の又他の方法を示す。
よる微細パターン形成のための工程順序図を示すもので
シリル化／グラス化の又他の方法を示す。
【００３８】図６Ａに示した通り被加工基板１上にレジ
スト２を塗布した後、１００〜２００℃で３０秒以上レ
ジストの種類により、又は望むシリル化層の深さにより
必要な程度前記レジスト２をベークすれば図６Ｂに示し
た通りレジスト内の樹脂とＰＡＣが熱的架橋結合された
（thermal crosslinking）レジスト２′となる。こうな
れば後続くシリル化工程でシリル化物質２０がレジスト
内の樹脂と僅かに反応するのみであって、非常に薄いシ
リル化層２１が形成される（図６Ｃ）。例えばＵＣＢ社
のｉライン及びｇライン用のレジストの Plasmask 200G
C を用いる場合には１７０℃で１２０秒間ベークした時
シリル化の深さが１００〜１５０Åであり、Plasmask 3
0lU を同一の条件でベークした場合にも同様に類似した
深さの１５０〜２００Åが形成される。又、Shipley 社
のSAL-601 を使用し、１８０℃で60秒間ベークした時２
００〜３００Å深さのシリル化層が形成される。以後の
図６Ｄに示したグラス化工程は前述した実施例の場合と
同一である。
スト２を塗布した後、１００〜２００℃で３０秒以上レ
ジストの種類により、又は望むシリル化層の深さにより
必要な程度前記レジスト２をベークすれば図６Ｂに示し
た通りレジスト内の樹脂とＰＡＣが熱的架橋結合された
（thermal crosslinking）レジスト２′となる。こうな
れば後続くシリル化工程でシリル化物質２０がレジスト
内の樹脂と僅かに反応するのみであって、非常に薄いシ
リル化層２１が形成される（図６Ｃ）。例えばＵＣＢ社
のｉライン及びｇライン用のレジストの Plasmask 200G
C を用いる場合には１７０℃で１２０秒間ベークした時
シリル化の深さが１００〜１５０Åであり、Plasmask 3
0lU を同一の条件でベークした場合にも同様に類似した
深さの１５０〜２００Åが形成される。又、Shipley 社
のSAL-601 を使用し、１８０℃で60秒間ベークした時２
００〜３００Å深さのシリル化層が形成される。以後の
図６Ｄに示したグラス化工程は前述した実施例の場合と
同一である。
【００３９】図７Ａ乃至図７Ｄは本発明の第４実施例に
よる微細パターンの形成のための工程順序図を示す。
よる微細パターンの形成のための工程順序図を示す。
【００４０】被加工基板１上に第１レジスト２、中間層
のシリル化されたグラス層２３及び第２レジスト４を順
に形成した後フォトマスク６を適用し紫外線５で露光し
前記第２レジスト４にパターンを転写させる（図７
Ａ）。次いで、現像工程を通じて前記第２レジスト層４
をパターニングする（図７Ｂ）。前記パターニングされ
た第２レジスト４と中間層のシリル化されたグラス層２
３の選択的蝕刻工程を行う代わりに全面エッチバック工
程を行えば第２レジスト４がシリル化されたグラス層２
３より厚い場合にはシリル化されたグラス層２３が取り
除かれる厚さほど第２レジスト４が取り除かれ図７Ｃに
示した通りパターニングされシリル化されたグラス層２
３上に第２レジスト４′が少し残る。この残っている第
２レジスト４′は第１レジスト２蝕刻工程で全て取り除
かれる（図７Ｄ）。
のシリル化されたグラス層２３及び第２レジスト４を順
に形成した後フォトマスク６を適用し紫外線５で露光し
前記第２レジスト４にパターンを転写させる（図７
Ａ）。次いで、現像工程を通じて前記第２レジスト層４
をパターニングする（図７Ｂ）。前記パターニングされ
た第２レジスト４と中間層のシリル化されたグラス層２
３の選択的蝕刻工程を行う代わりに全面エッチバック工
程を行えば第２レジスト４がシリル化されたグラス層２
３より厚い場合にはシリル化されたグラス層２３が取り
除かれる厚さほど第２レジスト４が取り除かれ図７Ｃに
示した通りパターニングされシリル化されたグラス層２
３上に第２レジスト４′が少し残る。この残っている第
２レジスト４′は第１レジスト２蝕刻工程で全て取り除
かれる（図７Ｄ）。
【００４１】より具体的な実施例を挙げれば、第１レジ
スト２でShipley 社のSAL-601 を１μｍの厚さで塗布し
１００℃で６０秒の間シリル化物質、例えばＨＭＤＳを
使用しシリル化させた後Ｏ2 ６０ＳＣＣＭ、パワー０．
３ｋｗ、時間１０秒の条件で前記シリル化されたレジス
トをＯ2 によりグラス化させる。次いで、第２レジスト
として、日本ＴＯＫ社のTHMR-i1800レジストを前記シリ
ル化されたグラス層上に０．４７μｍの厚さで塗布した
後、ｉラインニコンステッパーNSR-1755 i7A (NA 0.50)
で露光し、ＴＯＫ社のNMD-W を現像液に使用し６０秒間
現像した後、米国MRC 社のBMC-600 レジストエッチャー
でＣＦ4 １５ＳＣＣＭ／Ｏ2 ２５ＳＣＣＭ，０．６ｋｗ
条件で蝕刻した後、第１レジストをＯ2 ５０ＳＣＣＭ、
１．０ｋｗの条件で３０秒間蝕刻する。
スト２でShipley 社のSAL-601 を１μｍの厚さで塗布し
１００℃で６０秒の間シリル化物質、例えばＨＭＤＳを
使用しシリル化させた後Ｏ2 ６０ＳＣＣＭ、パワー０．
３ｋｗ、時間１０秒の条件で前記シリル化されたレジス
トをＯ2 によりグラス化させる。次いで、第２レジスト
として、日本ＴＯＫ社のTHMR-i1800レジストを前記シリ
ル化されたグラス層上に０．４７μｍの厚さで塗布した
後、ｉラインニコンステッパーNSR-1755 i7A (NA 0.50)
で露光し、ＴＯＫ社のNMD-W を現像液に使用し６０秒間
現像した後、米国MRC 社のBMC-600 レジストエッチャー
でＣＦ4 １５ＳＣＣＭ／Ｏ2 ２５ＳＣＣＭ，０．６ｋｗ
条件で蝕刻した後、第１レジストをＯ2 ５０ＳＣＣＭ、
１．０ｋｗの条件で３０秒間蝕刻する。
【００４２】
【発明の効果】以上、前述した通り本発明によれば多層
感光法を利用した微細パターン形成方法において、下層
レジストと上層レジストの間の中間層として下層レジス
ト表面をシリル化及びこの酸化によりグラス化させ製造
されるシリル化されたグラス層を使用することにより別
の蝕刻設備なくレジスト蝕刻設備でインシチューで中間
層及びレジストが蝕刻でき工程上の煩いが解消される。
又、有機物を多く含むシリル化されたグラス層（-SiOx
-）を中間層に使用するのでポリマー生成が非常に少な
く（従来３層型の多層感光法対比約１／１０〜１／１０
０）、中間層膜を沈積したりＳＯＧを塗布しないので下
層レジストのベーク温度が高くなくて同様にポリマーが
少なく形成される。これはポリマーのような望まない生
成物がパターンの間に残り不良が誘発されることを抑制
し膜質が向上される。
感光法を利用した微細パターン形成方法において、下層
レジストと上層レジストの間の中間層として下層レジス
ト表面をシリル化及びこの酸化によりグラス化させ製造
されるシリル化されたグラス層を使用することにより別
の蝕刻設備なくレジスト蝕刻設備でインシチューで中間
層及びレジストが蝕刻でき工程上の煩いが解消される。
又、有機物を多く含むシリル化されたグラス層（-SiOx
-）を中間層に使用するのでポリマー生成が非常に少な
く（従来３層型の多層感光法対比約１／１０〜１／１０
０）、中間層膜を沈積したりＳＯＧを塗布しないので下
層レジストのベーク温度が高くなくて同様にポリマーが
少なく形成される。これはポリマーのような望まない生
成物がパターンの間に残り不良が誘発されることを抑制
し膜質が向上される。
【図１】 従来の多層感光法による工程順序を示す図面
である。
である。
【図２】 従来の多層感光法により微細パターンの製造
の際発生する欠陥を示す図面である。
の際発生する欠陥を示す図面である。
【図３】 従来技術及び本発明に共に適用されるフォト
レジストのシリル化及びグラス化メカニズムを説明する
ための図面である。
レジストのシリル化及びグラス化メカニズムを説明する
ための図面である。
【図４】 本発明の第１実施例による微細パターン形成
のための工程順序を示す図面である。
のための工程順序を示す図面である。
【図５】 本発明の第２実施例による微細パターン形成
のための工程順序を示す図面である。
のための工程順序を示す図面である。
【図６】 本発明の第３実施例による微細パターン形成
のための工程順序を示す図面である。
のための工程順序を示す図面である。
【図７】 本発明の第４実施例による微細パターン形成
のための工程順序を示す図面である。
のための工程順序を示す図面である。
【符号の説明】 １…半導体ウェハー、 ２、２´、
４…レジスト、３…酸化膜、
３´、１３´…残留ポリマー、６…フォトマスク、
１１…基板、１３…ポリマー。
４…レジスト、３…酸化膜、
３´、１３´…残留ポリマー、６…フォトマスク、
１１…基板、１３…ポリマー。
Claims (19)
- 【請求項１】 被加工基板上にシリル化可能なレジンを
塗布し第１レジスト層を形成する段階と、 前記第１レジスト層の表面をシリル化してシリル化層を
形成する段階と、 前記シリル化層を酸素によりグラス化してグラス層を形
成する段階と、 前記グラス層の上部にフォトレジストを薄く塗布し第２
レジスト層を形成し、これを露光及び現像し所定のパタ
ーンにパターニングする段階と、 前記パターニングされた第２レジストをマスクにして前
記グラス層及び下部の第１レジストを蝕刻する段階を含
む微細パターンの形成方法。 - 【請求項２】 前記フォトレジストがノボラック系レジ
スト、ポリビニルフェノール系レジスト又は化学増幅形
レジストからなる群から選択されたいずれか一つである
ことを特徴とする請求項１記載の微細パターンの形成方
法。 - 【請求項３】 前記シリル化が、ヘキサメチルジシラザ
ン（ＨＭＤＳ：hexamethyldisilazane）、テトラメチル
ジシラザン（ＴＭＤＳ：tetramethyldisilazane ）、ア
リルトリメチルシラン（ＡＴＭＳ：allyltrimethylsila
ne）、ヘキサメチルジシラン（ＨＭＤＳｉｌａｎｅ：he
xamethyldisilane）、ジメチルシリルジメチルアミン
（ＤＭＳＤＭＡ：dimethylsilyldimethylamine）、ジメ
チルアミノトリメチルシラン（ＴＭＳＤＭＡ：dimethyl
aminotrimethyl silane ）、ジメチルアミノトリメチル
シラン（ＴＭＳＤＥＡ：diethylaminotrimethylsilane
）、ヘプタメチルジシラザン（ｈｅｐｔａＭＤＳ：hep
tamethyldisilazane ）、ヘキサメチルシクロトリシラ
ザン（ＨＭＣＴＳ：hexamethylcyclotrisilazane）、ビ
ス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン（Ｂ〔ＤＭＡ〕Ｄ
Ｓ：Bis(dimethylamino)dimethylsilane）及びビス（ジ
メチルアミノ）メチルシラン（Ｂ〔ＤＭＡ〕ＭＳ：Bis
(dimethylamino)methylsilane）からなる群から選択さ
れた少なくとも一つのシリル化物質を使用して遂行する
ことを特徴とする請求項１記載の微細パターンの形成方
法。 - 【請求項４】 前記グラス化工程が反応性イオンエッチ
ング（ＲＩＥ：reactive ion etching）、マグネチック
エンハンスト反応性イオンエッチング（ＭＥＲＩＥ：ma
gnetic enhanced reactive ion etching）、電子サイク
ロトロン共鳴反応性イオンエッチング（ＥＣＲ：electr
on cyclotron resonance etching）方式のエッチング装
置或いは酸素を一定した流量で注入させ得る装置に酸素
を注入して遂行することを特徴とする請求項１記載の微
細パターンの形成方法。 - 【請求項５】 前記グラス層の厚さが１００〜３、００
０Åであることを特徴とする請求項１記載の微細パター
ンの形成方法。 - 【請求項６】 前記シリル化及びグラス化工程と前記グ
ラス層及びフォトレジスト蝕刻工程が全て同一の装置で
遂行されることを特徴とする請求項１記載の微細パター
ンの形成方法。 - 【請求項７】 前記グラス層をＯ2 のみで蝕刻すること
を特徴とする請求項１記載の微細パターンの形成方法。 - 【請求項８】 前記グラス層の蝕刻がＯ2 の流量１０〜
１００、パワー０．３〜２．０ｋｗの条件で遂行される
ことを特徴とする請求項７記載の微細パターンの形成方
法。 - 【請求項９】 前記グラス層をＣＦ4 ＋Ｏ2 で蝕刻する
ことを特徴とする請求項１記載の微細パターンの形成方
法。 - 【請求項１０】 前記グラス層の蝕刻がＣＦ4 ５〜２５
ＳＣＣＭ＋Ｏ2 ５〜６０ＳＣＣＭ、パワー０．３〜２．
０ｋｗの条件で遂行されることを特徴とする請求項９記
載の微細パターンの形成方法。 - 【請求項１１】 前記グラス層をＣ2 Ｆ6 ＋Ｏ2 で蝕刻
することを特徴とする請求項１記載の微細パターンの形
成方法。 - 【請求項１２】 前記グラス層の蝕刻がＣ2 Ｆ6 ５〜３
０ＳＣＣＭ＋Ｏ2 ２０〜６０ＳＣＣＭ、パワー０．３〜
２．０ｋｗの条件で遂行されることを特徴とする請求項
１１記載の微細パターンの形成方法。 - 【請求項１３】 前記第１レジストを塗布した後これを
露光させてからシリル化及びグラス化させグラス層を形
成することを特徴とする請求項１記載の微細パターンの
形成方法。 - 【請求項１４】 前記露光がｇライン、ｈライン、ｉラ
イン、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザ
ー及び広域遠紫外線よりなる群から選択された一つの光
源で遂行されることを特徴とする請求項１３記載の微細
パターンの形成方法。 - 【請求項１５】 前記第１レジストを塗布した後これを
ベークしてからシリル化及びグラス化させグラス層を形
成することを特徴とする請求項１記載の微細パターンの
形成方法。 - 【請求項１６】 前記ベークが１００℃〜２００℃の温
度範囲で３０〜１２０秒の間遂行されることを特徴とす
る請求項１５記載の微細パターンの形成方法。 - 【請求項１７】 前記グラス層の厚さが１００Å〜３０
０Åであることを特徴とする請求項１５記載の微細パタ
ーンの形成方法。 - 【請求項１８】 前記第２フォトレジストをパターニン
グした後に全面エッチバック工程を通じて前記グラスを
蝕刻し次いで第１フォトレジスト層を蝕刻することを特
徴とする請求項１記載の微細パターンの形成方法。 - 【請求項１９】 前記グラス及び第１フォトレジスト層
の蝕刻がＲＩＥ、ＭＥＲＩＥ、ＥＣＲ方式のエッチング
装置でインシチュー（in-situ ）で遂行されることを特
徴とする請求項１８記載の微細パターンの形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920016931A KR950004910B1 (ko) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 다층감광막 사진식각방법 |
| KR92P16931 | 1992-09-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06214397A true JPH06214397A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=19339687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5231248A Pending JPH06214397A (ja) | 1992-09-17 | 1993-09-17 | 微細パターンの形成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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