JPH06224118A - Microscopic pattern forming method - Google Patents
Microscopic pattern forming methodInfo
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- JPH06224118A JPH06224118A JP5011400A JP1140093A JPH06224118A JP H06224118 A JPH06224118 A JP H06224118A JP 5011400 A JP5011400 A JP 5011400A JP 1140093 A JP1140093 A JP 1140093A JP H06224118 A JPH06224118 A JP H06224118A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子や集積回路
を、紫外線に対する高い反射率を持った基板上に、ホト
リソグラフィー技術を用いてパターン形成して製作する
際に使用する微細パターン形成方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fine pattern forming method used when a semiconductor element or an integrated circuit is formed on a substrate having a high reflectance for ultraviolet rays by patterning using a photolithography technique. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＩＣ及びＬＳＩ等の半導体素子や
電子回路素子等の製造においては、紫外線を用いたホト
リソグラフィーによってパターン形成が行われている。
近年の素子の微細化、高集積化に伴い、このホトリソグ
ラフィーにおいて使用している露光装置の投影レンズの
高開口数化、短波長光源の使用等が進められているが、
それによって、焦点深度が浅くなる等の欠点がある。特
に、露光光源の波長を短くすることによって、基板から
の光の反射率が高くなったり、また、露光光のレジスト
膜中での定在波の影響が大きくなりパターン寸法の変動
が大きくなったりする定在波効果の問題等が生じる。定
在波効果とは、露光光のレジスト表面の反射と基板界面
からの反射の光の干渉効果によって、レジスト膜内に蓄
積されるエネルギーが、レジスト膜厚の微小な変化によ
って大きく変動する効果のことであり、それによってパ
ターン寸法が大きく変動することである。2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacture of semiconductor elements such as IC and LSI, electronic circuit elements, etc., pattern formation is performed by photolithography using ultraviolet rays.
With the recent miniaturization of elements and high integration, the numerical aperture of the projection lens of the exposure apparatus used in this photolithography, the use of a short wavelength light source, etc. are being promoted.
As a result, there are drawbacks such as a shallow depth of focus. In particular, by shortening the wavelength of the exposure light source, the reflectance of the light from the substrate becomes high, and the influence of standing waves in the resist film of the exposure light increases and the pattern size fluctuations increase. The problem of standing wave effect occurs. The standing wave effect is an effect in which the energy accumulated in the resist film fluctuates significantly due to a slight change in the resist film thickness due to the interference effect of the light reflected from the resist surface on the exposure light and the light reflected from the substrate interface. That is, the pattern size varies greatly.
【０００３】特に、露光光に対する反射性が高い基板に
おいてはこれらの欠点は顕著であり、たとえば、基板表
面に凹凸があるアルミ膜やポリシリコン膜においては、
レジストパターンそのものが露光光の基板からの乱反射
によってガタガタとなる。そのレジストパターン２１を
表面から観察した時の模式図を図２（ａ）に、また、こ
のレジストパターンをマスクとしてポリシリコン膜３１
をエッチングした後の断面模式図を図３（ａ）に示して
いる。これらの図からわかるように、高反射基板の場
合、基板表面の凹凸がレジストパターンに大きく反映さ
れており、正確で微細なパターンを形成することが非常
に困難である。In particular, these drawbacks are remarkable in a substrate having a high reflectivity for exposure light. For example, in an aluminum film or a polysilicon film having a substrate surface with irregularities,
The resist pattern itself becomes rattling due to irregular reflection of exposure light from the substrate. A schematic view of the resist pattern 21 observed from the surface is shown in FIG. 2A, and the polysilicon film 31 is formed by using the resist pattern as a mask.
A schematic cross-sectional view after etching is shown in FIG. As can be seen from these figures, in the case of a highly reflective substrate, the unevenness of the substrate surface is largely reflected in the resist pattern, and it is very difficult to form an accurate and fine pattern.
【０００４】これらの欠点を抑制するために、従来の方
法として多層レジストプロセスがある。図５にはホトリ
ソグラフィーにおける従来の三層レジストプロセスを説
明する図を示している。反射率が高く表面に凹凸のある
ポリシリコン膜基板５１上に、この基板からの反射光を
抑制するために下層膜５２として、高分子有機膜を２〜
３μｍ厚塗布し、熱処理を行う。さらに、この上に中間
層５３としてＳｉＯ2等の無機膜、あるいはＳＯＧ（ス
ピンオングラス）等の無機高分子膜を０．２μｍ厚形成
する（図５（ａ））。さらに、この上に上層レジスト５
４としてＡＺマイクロポジット（シプレー社）等のホト
レジストを０．５μｍ厚塗布し、このレジスト膜上から
紫外線５５による露光を行う（図５（ｂ））。このレジ
ストをアルカリ水溶液を用いて現像を行い、レジストパ
ターン５４Ｐを得る（図５（ｃ））。次に、このレジス
トパターン５４Ｐをマスクとして、中間層５３、および
下層膜５２のドライエッチングを行う。さらに、これら
のレジストパターンをマスクとしてポリシリコン膜５１
のドライエッチングを行い、パターン転写を行う（図５
（ｄ））。以上のような多層レジストプロセスを用いる
ことによって、微細なパターンを高アスペクト比で形成
することができる。しかも、ポリシリコン膜のような高
反射率基板の上に厚い下層膜５２が形成されているた
め、露光光の反射が抑えられ、パターン形成に対する反
射の影響が少なく、正確な上層レジストパターンが得ら
れる。しかし、このような三層レジストプロセスでは、
工程がより複雑となり、欠陥の発生も多くなり、また、
中間層５３と下層膜５２とのエッチングに対する選択比
が小さい場合、パターン転写時における寸法シフトが
０.１μｍ以上大きくなる等の問題があり、実用的であ
るとはいえない。In order to suppress these drawbacks, there is a multi-layer resist process as a conventional method. FIG. 5 shows a diagram for explaining a conventional three-layer resist process in photolithography. On a polysilicon film substrate 51 having a high reflectance and an uneven surface, a high molecular weight organic film is used as a lower layer film 52 for suppressing reflected light from the substrate.
A thickness of 3 μm is applied and heat treatment is performed. Further, an inorganic film such as SiO 2 or an inorganic polymer film such as SOG (spin on glass) is formed thereon to a thickness of 0.2 μm as an intermediate layer 53 (FIG. 5A). Furthermore, an upper layer resist 5 is formed on this.
For example, a photoresist such as AZ Microposit (Shipley Co., Ltd.) is applied to a thickness of 0.5 μm, and the resist film is exposed to ultraviolet light 55 (FIG. 5B). This resist is developed using an alkaline aqueous solution to obtain a resist pattern 54P (FIG. 5C). Next, using the resist pattern 54P as a mask, the intermediate layer 53 and the lower layer film 52 are dry-etched. Further, the polysilicon film 51 is formed using these resist patterns as a mask.
Dry etching is performed to transfer the pattern (see FIG. 5).
(D)). By using the multilayer resist process as described above, a fine pattern can be formed with a high aspect ratio. Moreover, since the thick lower layer film 52 is formed on the high reflectance substrate such as the polysilicon film, the reflection of the exposure light is suppressed, the influence of the reflection on the pattern formation is small, and the accurate upper layer resist pattern is obtained. To be However, in such a three-layer resist process,
The process becomes more complicated, the number of defects increases, and
When the selection ratio of the intermediate layer 53 and the lower layer film 52 to etching is small, there is a problem that the dimension shift at the time of pattern transfer is increased by 0.1 μm or more, and it is not practical.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、三層レ
ジストプロセスは有効な方法であるが、複雑な工程、パ
ターン転写時のレジスト寸法の変動等の問題点がある。
特に、欠陥、ダストの問題があり、歩留り低下の大きな
要因となる。As described above, the three-layer resist process is an effective method, but there are problems such as complicated steps and variations in resist dimensions during pattern transfer.
In particular, there are problems of defects and dust, which is a major factor in reducing the yield.
【０００６】また、単層レジストプロセスで行うと、上
記のように、露光光源の波長を短くすることによって、
焦点深度が浅くなったり、基板からの光の反射率が高く
なったり、また、露光光のレジスト膜中での定在波の影
響が大きくなりパターン寸法の変動が大きくなったりす
る定在波効果の問題等が生じる。従来からこのような定
在波効果によるパターン変動への対策として、下地であ
る高反射基板上に露光光を吸収するような膜を設ける、
いわゆる反射防止膜を形成したり、あるいはレジストそ
のものの吸収率を増加させるために、例えば染料を含有
させたダイ入りレジストを用いたりしてきた。Further, when the single-layer resist process is performed, the wavelength of the exposure light source is shortened as described above,
Standing wave effect where the depth of focus is shallow, the reflectance of light from the substrate is high, and the effect of standing waves in the resist film on the exposure light is large and fluctuations in pattern dimensions are large. The problem of occurs. Conventionally, as a measure against the pattern variation due to such a standing wave effect, a film that absorbs exposure light is provided on a high-reflecting substrate that is a base,
In order to form a so-called antireflection film or to increase the absorptance of the resist itself, for example, a die-containing resist containing a dye has been used.
【０００７】しかし、前者の高反射基板上に反射防止膜
を形成してパターン形成を行った場合、図６（ａ）にレ
ジストパターンの断面模式図を示しているように、反射
防止膜６３上にパターン形成を行うと、基板６１、６２
からの反射率が急激に低下しているため、レジスト膜下
部の絶対露光量が減少し、レジストパターン６４ｐの断
面形状にテーパーが発生し、台形または三角形形状とな
り、正確で微細なパターン形状を得ることが非常に困難
である。さらに、専用のエッチング工程が必要となった
り、エッチング時の寸法シフトが大きくなったり、ま
た、反射防止膜の剥離工程を設けたりしなければならな
い。However, when an antireflection film is formed on the former high-reflection substrate to form a pattern, as shown in the schematic sectional view of the resist pattern in FIG. When a pattern is formed on the substrate 61, 62,
Since the reflectivity from abruptly decreases, the absolute exposure amount under the resist film decreases, and the cross-sectional shape of the resist pattern 64p is tapered, resulting in a trapezoidal or triangular shape, and an accurate and fine pattern shape is obtained. Is very difficult. Furthermore, a dedicated etching process is required, a dimensional shift during etching becomes large, and a process for removing the antireflection film must be provided.
【０００８】また、後者のダイ入りレジストを用いた場
合には、染料を入れることにより反射を抑制できるが、
同時に露光光の入射を妨げることになるので、レジスト
パターンの形状は悪化し、断面形状の劣化は避けられな
いという欠点がある。When the latter resist with die is used, reflection can be suppressed by adding a dye,
At the same time, it impedes the incidence of exposure light, so the shape of the resist pattern deteriorates, and there is the drawback that deterioration of the cross-sectional shape cannot be avoided.
【０００９】従って本発明は、これらの課題を解決する
ために、ホトリソグラフィーにおける基板からの反射を
抑制した微細パターン形成方法を提供することを目的と
する。Therefore, an object of the present invention is to provide a method for forming a fine pattern in which reflection from a substrate in photolithography is suppressed in order to solve these problems.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の微細パターン形
成方法は、半導体基板上の被加工膜を形成する工程と、
前記被加工膜上にガスを用いてプラズマ堆積し、基板お
よび被加工膜からの光の反射を抑制する炭素膜を形成す
る工程と、前記炭素膜上にレジスト膜を塗布し所望のレ
ジストパターンを形成する工程と、前記レジストパター
ンをマスクとして炭素膜および被加工膜を順次エッチン
グする工程とを備えた方法である。A fine pattern forming method of the present invention comprises a step of forming a film to be processed on a semiconductor substrate,
A step of plasma-depositing a gas on the film to be processed to form a carbon film that suppresses reflection of light from the substrate and the film to be processed, and applying a resist film on the carbon film to form a desired resist pattern. It is a method including a step of forming and a step of sequentially etching the carbon film and the film to be processed using the resist pattern as a mask.
【００１１】また、望ましくは、ガスはＣxＨy（ｘ，ｙ
は１〜４の整数でｙ＝２ｘ＋２またはｙ＝２ｘまたはｙ
＝２ｘ−２）叉はＣxＨyＸz（Ｘはハロゲン原子、ｘ，
ｙ，ｚは１〜４の整数でｙ＋ｚ＝２ｘ＋２またはｙ＋ｚ
＝２ｘまたはｙ＋ｚ＝２ｘ−２）である。さらに、望ま
しくは、この炭素膜を形成した基板および被加工膜から
の紫外線の反射率が５０％以下であり、また、この炭素
膜の膜厚が４０ｎｍ以下であることを特徴とする方法を
提供するものである。Preferably, the gas is C x H y (x, y
Is an integer of 1 to 4 and y = 2x + 2 or y = 2x or y
= 2x-2) or the C x H y X z (X is a halogen atom, x,
y and z are integers of 1 to 4 and y + z = 2x + 2 or y + z
= 2x or y + z = 2x-2). Furthermore, it is desirable that the reflectance of ultraviolet rays from the substrate on which the carbon film is formed and the film to be processed be 50% or less, and the thickness of the carbon film be 40 nm or less. To do.
【００１２】また本発明の微細パターン形成方法は、半
導体基板上に紫外線に対する高い反射率を持った被加工
膜を形成する工程と、前記被加工膜上に反射防止膜を形
成する工程と、前記反射防止膜の上に紫外線に対する反
射率の高い薄い金属膜を堆積る工程と、前記金属膜上に
レジストを塗布し、所望のレジストパターンを形成する
工程と、前記レジストパターンをマスクとして金属膜、
反射防止膜および被加工膜を順次エッチングする工程と
を備えた方法である。Further, the fine pattern forming method of the present invention comprises the steps of forming a processed film having a high reflectance against ultraviolet rays on a semiconductor substrate, forming an antireflection film on the processed film, A step of depositing a thin metal film having a high reflectance against ultraviolet rays on the antireflection film, a step of applying a resist on the metal film to form a desired resist pattern, and a metal film using the resist pattern as a mask,
And a step of sequentially etching the antireflection film and the film to be processed.
【００１３】さらに、望ましくは、この金属膜を堆積し
た基板の紫外光に対する反射率が、３０％〜７０％であ
り、また、この金属膜がアルミ膜であって、その膜厚が
３０ｎｍ厚以下であることを特徴とする方法を提供する
ものである。Further, it is desirable that the substrate on which the metal film is deposited has a reflectance of 30% to 70% with respect to ultraviolet light, and the metal film is an aluminum film having a thickness of 30 nm or less. The method is characterized by the following.
【００１４】また本発明の微細パターン形成方法は半導
体基板上に室温以下の堆積温度で紫外光に対する反射率
を低下させる被加工膜を形成する工程と、前記被加工膜
上にレジスト膜を塗布し所望のレジストパターンを形成
する工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記
被加工膜をエッチングする工程とを備えた方法である。Further, the fine pattern forming method of the present invention comprises a step of forming a film to be processed on a semiconductor substrate at a deposition temperature of room temperature or lower to reduce the reflectance against ultraviolet light, and a resist film is applied onto the film to be processed. It is a method including a step of forming a desired resist pattern and a step of etching the film to be processed using the resist pattern as a mask.
【００１５】さらに、望ましくは、この被加工膜がアル
ミ膜であり、その紫外光に対する反射率が７０％以下で
あることを特徴とする方法を提供するものである。Further, it is desirable to provide a method characterized in that the film to be processed is an aluminum film, and the reflectance for ultraviolet light is 70% or less.
【００１６】[0016]
【作用】本発明は、前記した微細パターン形成方法によ
り、高反射率の基板上にＣxＨy、またはＣxＨyＸzから
なるガスを用いてプラズマ堆積を行い、基板からの光の
反射を抑制する薄い炭素膜の反射防止膜を形成すること
によって、基板からの反射率やトポグラフィーに依存し
ない、正確で安定したレジストパターンを形成すること
ができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, by the above-described fine pattern forming method performs a plasma deposition using a gas comprising a high reflectivity on the substrate to C x H y or C x H y X z,, light from the substrate By forming a thin carbon antireflection film that suppresses reflection, an accurate and stable resist pattern that does not depend on the reflectance from the substrate or topography can be formed.
【００１７】ＣＶＤ法により薄い反射防止膜を堆積する
ことによって、容易に均一で均質な膜を形成することが
できる。また、使用しているガス系も危険性が少なく、
このガスプラズマも安定しており、制御性良くプラズマ
堆積することができる。さらに、この膜の膜厚は薄くて
も、基板からの反射率を非常に良く低下させることがで
き、反射による定在波効果も低減することができる。ま
た、この膜の膜厚は非常に薄く、しかも膜質的に粗いの
で、基板エッチング時に同時にエッチングされてしま
い、専用のエッチング工程を必要とせず、エッチング時
の寸法シフトもなく、正確な微細レジストパターンを、
容易に形成することができる。従って、本発明を用いる
ことによって、容易に、欠陥の少ない、正確で高解像度
な微細レジストパターン形成に有効に作用する。さら
に、このＣＶＤ法を用いて形成した膜は、膜厚が４０ｎ
ｍ以下という薄いものでもその基板からの反射率を低減
させる効果は非常に大きく、紫外線に対する反射率を２
０％以下までに低下させることができる。By depositing a thin antireflection film by the CVD method, a uniform and homogeneous film can be easily formed. Also, the gas system used is less dangerous,
This gas plasma is also stable, and plasma deposition can be performed with good controllability. Furthermore, even if this film is thin, the reflectance from the substrate can be reduced very well, and the standing wave effect due to reflection can also be reduced. In addition, since the film thickness is very thin and the film quality is rough, it is etched at the same time when the substrate is etched, a dedicated etching step is not required, there is no dimensional shift during etching, and an accurate fine resist pattern is obtained. To
It can be easily formed. Therefore, by using the present invention, it is possible to easily and effectively work for forming an accurate and high-resolution fine resist pattern with few defects. Furthermore, the film formed by this CVD method has a film thickness of 40 n.
Even if the thickness is as thin as m or less, the effect of reducing the reflectance from the substrate is very large, and the reflectance for ultraviolet rays is 2
It can be reduced to 0% or less.
【００１８】本発明は、前記した微細パターン形成方法
により、高反射率基板においても容易に正確な高解像度
の微細レジストパターンを形成することができる。すな
わち、紫外線に対する高い反射率を持った基板上に、基
板からの光の反射を抑制することができる反射防止膜を
形成し、さらに、この反射防止膜上に薄い金属膜を堆積
することによって、紫外線に対する反射率を向上させ、
垂直なレジストパターンを形成することができる。ま
た、金属膜は反射率を５０％程度向上させるだけで十分
であるので、３０ｎｍ以下の薄膜で良く、そのため、グ
レインの成長もなく表面凹凸もない、平坦な基板を形成
することができる。さらに、この金属膜は下地膜の堆積
と同様に行うことができるので、堆積工程も簡便であ
り、また、この金属膜はエッチング後も配線として使用
可能であるので、工程的にも非常に容易である。According to the present invention, the fine pattern forming method described above can easily form an accurate high resolution fine resist pattern even on a high reflectance substrate. That is, on a substrate having a high reflectance for ultraviolet rays, an antireflection film capable of suppressing the reflection of light from the substrate is formed, and further, by depositing a thin metal film on the antireflection film, Improves the reflectance against ultraviolet rays,
A vertical resist pattern can be formed. Further, since it is sufficient for the metal film to improve the reflectance by about 50%, a thin film having a thickness of 30 nm or less is sufficient. Therefore, it is possible to form a flat substrate having neither grain growth nor surface unevenness. Furthermore, since this metal film can be formed in the same manner as the deposition of the base film, the deposition process is simple, and since this metal film can be used as wiring even after etching, it is very easy to process. Is.
【００１９】さらに、本発明は、高反射率基板を室温以
下で堆積することによって、紫外線に対する反射率を低
下させ、グレインを小さくすることができ、正確で高解
像度の垂直な微細レジストパターンを容易に形成するこ
とができる。すなわち、この膜は紫外線に対する反射率
が低いので、反射防止膜が不要であり、金属膜１層でよ
いので、工程的にも非常に簡便であり、この膜を用いる
ことによって、正確な微細レジストパターンを、容易に
形成することができる。従って、本発明を用いることに
よって、容易に、欠陥の少ない、正確で高解像度な微細
レジストパターン形成に有効に作用する。Further, according to the present invention, by depositing a high-reflectance substrate at room temperature or below, it is possible to reduce the reflectance with respect to ultraviolet rays and reduce the grain, and it is easy to form an accurate and high-resolution vertical fine resist pattern. Can be formed. That is, since this film has a low reflectance to ultraviolet rays, an antireflection film is not necessary, and since only one metal film is required, the process is very simple. By using this film, accurate fine resist can be obtained. The pattern can be easily formed. Therefore, by using the present invention, it is possible to easily and effectively work for forming an accurate and high-resolution fine resist pattern with few defects.
【００２０】[0020]
【実施例】（実施例１）以下本発明の一実施例の微細パ
ターン形成方法について、図面を参照しながら説明す
る。(Embodiment 1) A fine pattern forming method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２１】図１は本発明の実施例における微細パター
ン形成方法の工程断面図を示すものである。半導体シリ
コン基板１１上に表面凹凸の激しいポリシリコン膜１２
が０．５μｍ厚形成されている。この基板上にＣＨ2Ｆ2
ガスを用いて１００Ｗのパワーで炭素膜１３を堆積させ
た（図１（ａ））。この時の堆積時間は２０秒で、堆積
膜厚は２５ｎｍのものが得られた。炭素膜１３をポリシ
リコン膜上に堆積したが、アルミ膜のような高反射率基
板上であっても良い。FIG. 1 is a sectional view showing the steps of a fine pattern forming method according to an embodiment of the present invention. On the semiconductor silicon substrate 11, a polysilicon film 12 having a rough surface is formed.
Is formed with a thickness of 0.5 μm. CH 2 F 2 on this substrate
A carbon film 13 was deposited with a power of 100 W using gas (FIG. 1A). At this time, the deposition time was 20 seconds, and the deposited film thickness was 25 nm. Although the carbon film 13 is deposited on the polysilicon film, it may be on a high reflectance substrate such as an aluminum film.
【００２２】この炭素膜１３上に化学増幅系ポジ型レジ
スト１４を１μｍ厚で塗布し、９０℃、９０秒間のベー
キングを行った。このレジスト上から２４８ｎｍ光の紫
外線１５を用いて５０ｍＪ／ｃｍ2で露光を行う（図１
（ｂ））。A chemical amplification type positive resist 14 was applied on the carbon film 13 to a thickness of 1 μm and baked at 90 ° C. for 90 seconds. The resist is exposed to 50 mJ / cm 2 using ultraviolet rays 15 of 248 nm (see FIG. 1).
(B)).
【００２３】次に、１１０℃、９０秒間の露光後ベーキ
ングを行い、有機アルカリ水溶液を用いて１分間の現像
を行ったところ、正確で高解像度のポジ型レジストパタ
ーン１４ｐを形成することができた（図１（ｃ））。こ
のレジストパターンを表面から観察した時の模式図が図
２（ｂ）である。従来の場合では、表面凹凸がレジスト
パターン形成に影響を与えており、正確なレジストパタ
ーンを形成することができなかったが、本発明を用いる
ことによって、下地基板に依存しない、正確なレジスト
パターンを形成することができた。このレジストパター
ン１４ｐをマスクとして、ＣＦ4とＯ2ガスを用いてリア
クテイブイオンエッチング（ＲＩＥ）により炭素膜１
３、およびポリシリコン膜１２のエッチングを同時に行
ったところ、０.３μｍラインアンドスペースの微細パ
ターンを正確に垂直に得ることができた（図１
（ｄ））。この時の炭素膜はＣＶＤ法を用いて堆積され
ているので、粗い膜質であり、そのためそのエッチレー
トはポリシリコン膜のそれとほぼ同程度であり、しかも
炭素膜の膜厚は２５ｎｍと非常に薄いので、基板エッチ
ング時に同時にエッチングされてしまうので、容易にエ
ッチングが可能であり、エッチングにおける寸法シフト
はほとんどなく、レジストパターンを正確に転写するこ
とができた。この時のエッチング後の断面模式図を図３
（ｂ）に示す。従来の方法では、レジストパターンのギ
ザギザがそのまま転写されており、正確なパターンを形
成することができなかったが、本発明を用いることによ
って、正確で垂直な微細パターン転写を可能とした。Next, after post-exposure baking at 110 ° C. for 90 seconds and development for 1 minute using an organic alkali aqueous solution, an accurate and high-resolution positive resist pattern 14p could be formed. (FIG. 1 (c)). FIG. 2B is a schematic diagram when the resist pattern is observed from the surface. In the conventional case, the surface unevenness affected the resist pattern formation, and it was not possible to form an accurate resist pattern.However, by using the present invention, an accurate resist pattern that does not depend on the underlying substrate can be obtained. Could be formed. Using this resist pattern 14p as a mask, a carbon film 1 is formed by reactive ion etching (RIE) using CF 4 and O 2 gas.
3 and the etching of the polysilicon film 12 were performed at the same time, a fine pattern of 0.3 μm line and space could be obtained accurately vertically (FIG. 1).
(D)). Since the carbon film at this time is deposited by using the CVD method, it has a rough film quality, and therefore its etching rate is almost the same as that of the polysilicon film, and the carbon film is as thin as 25 nm. Therefore, the substrate is etched at the same time as the substrate is etched, so that the etching can be performed easily, and the resist pattern can be accurately transferred with almost no dimensional shift in the etching. A schematic cross-sectional view after etching at this time is shown in FIG.
It shows in (b). In the conventional method, the jaggedness of the resist pattern was transferred as it was, and an accurate pattern could not be formed. However, the use of the present invention enabled accurate and vertical fine pattern transfer.
【００２４】以上のように、本実施例によれば、高反射
率基板で表面凹凸の激しいポリシリコン膜上に、紫外線
を吸収して反射を防止する薄い炭素膜を、ＣＨ2Ｆ2ガス
を用いて堆積し形成することによって、安定して、高精
度に、高解像度の微細レジストパターンを形成すること
ができる。さらに、ＣＶＤ法を用いて炭素膜を形成する
ので膜厚均一性、膜質均一性ともに良好で、また、ＣＨ
2Ｆ2ガスプラズマは安定しており、膜厚が薄くても制御
性良く膜厚をコントロールすることができる。図４には
従来法と本発明を用いた場合での、紫外線の波長に対す
る基板からの反射率を示す。炭素膜が無い従来のポリシ
リコン膜の２４８ｎｍ光に対する反射率は、７０％以上
あるのに対して、炭素膜を形成することによって、１５
％程度以下に低下させることができ、基板の反射率やト
ポグラフィーに依存しないパターン形成が可能となっ
た。また、この膜の膜厚を変化させることによって、基
板の反射率を任意に変えることができる。As described above, according to the present embodiment, a thin carbon film that absorbs ultraviolet rays and prevents reflection is formed on a polysilicon film having a highly-reflective substrate and the surface of which is highly uneven by CH 2 F 2 gas. By using and depositing and forming, a fine resist pattern of high resolution can be stably formed with high precision. Further, since the carbon film is formed by the CVD method, the film thickness uniformity and the film quality uniformity are good, and the CH
The 2 F 2 gas plasma is stable, and the film thickness can be controlled with good controllability even if the film thickness is thin. FIG. 4 shows the reflectance from the substrate with respect to the wavelength of ultraviolet rays when the conventional method and the present invention are used. The reflectance of 248 nm light of the conventional polysilicon film having no carbon film is 70% or more, whereas by forming the carbon film, the reflectance is 15% or more.
%, It is possible to form a pattern that does not depend on the reflectance or topography of the substrate. Further, the reflectance of the substrate can be arbitrarily changed by changing the film thickness of this film.
【００２５】また、この炭素膜の膜厚は、基板からの反
射率が５０％以下になるように、薄ければ薄い程良い
が、４０ｎｍ以下であることが望ましい。さらに、この
ＣＨ2Ｆ2ガス以外に、ＣＨ4等のガスを用いても良い。The thickness of the carbon film is preferably as thin as possible so that the reflectance from the substrate is 50% or less, but is preferably 40 nm or less. Furthermore, other than this CH 2 F 2 gas, a gas such as CH 4 may be used.
【００２６】（実施例２）以下本発明の他の実施例の微
細パターン形成方法について説明する。(Embodiment 2) A fine pattern forming method according to another embodiment of the present invention will be described below.
【００２７】図１のポリシリコン膜１２の代わりに半導
体シリコン基板上に表面凹凸の激しいアルミ膜０．８μ
ｍ厚が形成されている。この基板上にＣ2Ｈ2Ｆ2ガスを
用いて１００Ｗのパワーで炭素膜１３を堆積させた。こ
の時の堆積時間は２０秒で、堆積膜厚は２０ｎｍのもの
が得られた。この炭素膜上に化学増幅系ポジ型レジスト
を１μｍ厚で塗布し、９０℃、９０秒間のベーキングを
行った。このレジスト上から２４８ｎｍ光の紫外線１５
を用いて５０ｍＪ／ｃｍ2で露光を行い、次に、１１０
℃、９０秒間の露光後ベーキングを行い、有機アルカリ
水溶液を用いて１分間の現像を行ったところ、正確で高
解像度のポジ型レジストパターンを形成することができ
た。従来の場合では、表面凹凸がレジストパターン形成
に悪影響を与えており、正確なレジストパターンを形成
することができなかったが、本発明を用いることによっ
て、下地基板に依存しない、正確なレジストパターンを
形成することができた。このレジストパターンをマスク
として、ＣＣｌ4とＯ2ガスを用いてリアクテイブイオン
エッチング（ＲＩＥ）により炭素膜、およびアルミ膜の
エッチングを同時に行ったところ、０.３μｍラインア
ンドスペースの微細パターンを正確に垂直に得ることが
できた。この時の炭素膜のエッチレートはアルミ膜のそ
れとほぼ同程度であり、しかも炭素膜の膜厚は２０ｎｍ
と非常に薄いので、容易にエッチングが可能であり、エ
ッチングにおける寸法シフトはほとんどなく、レジスト
パターンを正確に転写することができた。従来の方法で
は、レジストパターンのギザギザがそのまま転写されて
おり、正確なパターンを形成することができなかった
が、本発明を用いることによって、正確で垂直な微細パ
ターン転写を可能とした。Instead of the polysilicon film 12 shown in FIG. 1, an aluminum film 0.8 μ having severe surface irregularities is formed on a semiconductor silicon substrate.
m thickness is formed. A carbon film 13 was deposited on this substrate using C 2 H 2 F 2 gas with a power of 100 W. At this time, the deposition time was 20 seconds, and the deposited film thickness was 20 nm. A 1 μm thick chemically amplified positive resist was applied on the carbon film and baked at 90 ° C. for 90 seconds. From this resist, ultraviolet rays of 248 nm light 15
Exposure with 50 mJ / cm 2 and then 110
After post-exposure baking at 90 ° C. for 90 seconds and development for 1 minute using an organic alkaline aqueous solution, an accurate and high-resolution positive resist pattern could be formed. In the conventional case, the surface unevenness adversely affected the resist pattern formation, and it was not possible to form an accurate resist pattern.However, by using the present invention, an accurate resist pattern that does not depend on the underlying substrate can be obtained. Could be formed. Using this resist pattern as a mask, the carbon film and the aluminum film were simultaneously etched by reactive ion etching (RIE) using CCl 4 and O 2 gas. As a result, a fine pattern of 0.3 μm line and space was accurately obtained. Could be obtained vertically. The etching rate of the carbon film at this time is almost the same as that of the aluminum film, and the film thickness of the carbon film is 20 nm.
Since it was very thin, it could be easily etched, and there was almost no dimensional shift in etching, and the resist pattern could be transferred accurately. In the conventional method, the jaggedness of the resist pattern was transferred as it was, and an accurate pattern could not be formed. However, the use of the present invention enabled accurate and vertical fine pattern transfer.
【００２８】以上のように、本実施例によれば、高反射
率基板で表面凹凸の激しいアルミ膜上に、紫外線を吸収
して反射を防止する薄い炭素膜を、Ｃ2Ｈ2Ｆ2ガスを用
いて堆積し形成することによって、安定して、高精度
に、高解像度の微細レジストパターンを形成することが
できる。さらに、ＣＶＤ法を用いて炭素膜を形成するの
で膜厚均一性、膜質均一性ともに良好で、また、Ｃ2Ｈ2
Ｆ2ガスプラズマは安定しており、膜厚が薄くても制御
性良く膜厚をコントロールすることができる。炭素膜が
無い従来のアルミ膜の２４８ｎｍ光に対する反射率は、
９０％以上あるのに対して、炭素膜を形成することによ
って、１５％以下に低下させることができ、基板の反射
率やトポグラフィーに依存しないパターン形成が可能と
なった。As described above, according to this embodiment, a thin carbon film that absorbs ultraviolet rays and prevents reflection is formed on the aluminum film having a highly reflective substrate and the surface of which is highly uneven, by using C 2 H 2 F 2 gas. By depositing and forming using, the fine resist pattern of high resolution can be stably formed with high accuracy. Further, since the carbon film is formed by using the CVD method, the film thickness uniformity and the film quality uniformity are good, and C 2 H 2
The F 2 gas plasma is stable, and even if the film thickness is thin, the film thickness can be controlled with good controllability. The reflectivity of a conventional aluminum film without a carbon film for 248 nm light is
While it is 90% or more, it can be reduced to 15% or less by forming a carbon film, and it becomes possible to form a pattern that does not depend on the reflectance or topography of the substrate.
【００２９】また、この炭素膜の膜厚は、基板からの反
射率が５０％以下になるように、薄ければ薄い程良い
が、４０ｎｍ以下であることが望ましい。さらに、この
Ｃ2Ｈ2Ｆ2ガス以外に、ＣＨ4等のガスを用いても良い。The thickness of the carbon film is preferably as thin as possible so that the reflectance from the substrate is 50% or less, but is preferably 40 nm or less. Further, other than this C 2 H 2 F 2 gas, a gas such as CH 4 may be used.
【００３０】（実施例３）図７は本発明の実施例におけ
る微細パターン形成方法の工程断面図を示すものであ
る。半導体シリコン基板７１上に表面凹凸の激しいアル
ミ膜７２が０.８μｍ厚形成されている。この基板上に
反射防止膜７３として窒化チタンを４０ｎｍ厚堆積し、
さらに、この上に薄膜アルミ膜７４を２０ｎｍ厚堆積さ
せた（図７（ａ））。この時のアルミ膜７４の堆積時間
は１０秒で、堆積膜厚は２０ｎｍのものが得られた。(Embodiment 3) FIG. 7 is a process sectional view of a fine pattern forming method in an embodiment of the present invention. An aluminum film 72 having a large surface irregularity is formed on a semiconductor silicon substrate 71 with a thickness of 0.8 μm. Titanium nitride having a thickness of 40 nm is deposited as an antireflection film 73 on this substrate,
Further, a thin aluminum film 74 having a thickness of 20 nm was deposited thereon (FIG. 7A). At this time, the deposition time of the aluminum film 74 was 10 seconds, and the deposited film thickness was 20 nm.
【００３１】このアルミ膜７４上に化学増幅系ポジ型レ
ジスト７５を１μｍ厚で塗布し、９０℃、９０秒間のベ
ーキングを行った。このレジスト上から２４８ｎｍ光の
紫外線７６を用いて５０ｍＪ／ｃｍ2で露光を行う（図
７（ｂ））。A chemical amplification type positive resist 75 was applied on the aluminum film 74 to a thickness of 1 μm and baked at 90 ° C. for 90 seconds. The resist is exposed to 50 mJ / cm 2 using ultraviolet rays 76 having a wavelength of 248 nm (FIG. 7B).
【００３２】次に、１１０℃、９０秒間の露光後ベーキ
ングを行い、有機アルカリ水溶液を用いて１分間の現像
を行ったところ、正確で高解像度のポジ型レジストパタ
ーン７５ｐを形成することができた（図７（ｃ））。こ
のレジストパターンを断面で観察した時の模式図が（図
６（ｂ））である。従来の場合では、反射防止膜によっ
て露光光の反射が極端に抑えられ、そのため、レジスト
下部の絶対露光量が減少してしまい、パターン形状にテ
ーパーが発生し、正確なレジストパターンを形成するこ
とができなかったが、本発明を用いることによって、基
板からの反射率をある程度向上させ、正確なレジストパ
ターンを形成することができた。Next, after post-exposure baking at 110 ° C. for 90 seconds and development for 1 minute using an organic alkali aqueous solution, an accurate and high-resolution positive resist pattern 75p could be formed. (FIG.7 (c)). A schematic view of the cross section of this resist pattern is shown in FIG. 6 (b). In the conventional case, the reflection of the exposure light is extremely suppressed by the antireflection film, so that the absolute exposure amount under the resist is reduced and the pattern shape is tapered, so that an accurate resist pattern can be formed. Although it was not possible, by using the present invention, the reflectance from the substrate was improved to some extent and an accurate resist pattern could be formed.
【００３３】このレジストパターン７５ｐをマスクとし
て、ＣＣｌ4とＯ2ガスを用いてリアクテイブイオンエッ
チング（ＲＩＥ）により薄膜アルミ膜７４、反射防止膜
７３および基板アルミ膜７２のエッチングを連続して行
ったところ、０.３μｍラインアンドスペースの微細パ
ターンを正確に垂直に得ることができた（図７
（ｄ））。この時の金属膜の膜厚は２０ｎｍと非常に薄
いので、容易にエッチングが可能であり、エッチングに
おける寸法シフトはほとんどなく、レジストパターンを
正確に転写することができた。Using this resist pattern 75p as a mask, the thin film aluminum film 74, the antireflection film 73 and the substrate aluminum film 72 were continuously etched by reactive ion etching (RIE) using CCl 4 and O 2 gas. However, it was possible to accurately obtain a fine pattern of 0.3 μm line and space vertically (Fig. 7).
(D)). Since the metal film at this time had a very thin film thickness of 20 nm, it was possible to easily perform etching, and there was almost no dimensional shift in etching, and the resist pattern could be accurately transferred.
【００３４】以上のように、本実施例によれば、高反射
率基板で表面凹凸の激しいアルミ膜上に反射防止膜を形
成し、さらにこの上に反射率をある程度向上させるため
に薄いアルミ膜を堆積し形成することによって、安定し
て、高精度に、高解像度の微細レジストパターンを形成
することができる。さらに、このアルミ膜は膜厚が非常
に薄いので、グレインの成長もなく膜厚均一性、膜質均
一性ともに良好で、また、反射防止膜の堆積と連続して
行うことができるので、工程的にも非常に簡便である。
図８には従来法と本発明を用いた場合での、紫外線の波
長に対する基板からの反射率を示す。金属膜が無い従来
の場合の２４８ｎｍ光に対する反射率は、１０％以下で
あるのに対して、３０ｎｍ以下のアルミ膜を形成するこ
とによって、５０％以上に向上させることができ、テー
パーのない垂直で正確な微細パターン形成が可能となっ
た。また、この膜の膜厚を変化させることによって、基
板の反射率を任意に変えることができる。As described above, according to the present embodiment, an antireflection film is formed on an aluminum film having a high reflectance substrate and the surface of which is highly uneven, and a thin aluminum film is formed on the antireflection film to improve the reflectance to some extent. By depositing and forming, a fine resist pattern of high resolution can be stably formed with high accuracy. Furthermore, since this aluminum film has a very small film thickness, the film thickness is uniform and the film quality is uniform without the growth of grains, and since the antireflection film can be continuously deposited, the process It is also very simple.
FIG. 8 shows the reflectance from the substrate with respect to the wavelength of ultraviolet rays when the conventional method and the present invention are used. While the reflectance for 248 nm light in the conventional case without a metal film is 10% or less, it can be improved to 50% or more by forming an aluminum film with a thickness of 30 nm or less, and there is no vertical taper. It is now possible to form accurate fine patterns. Further, the reflectance of the substrate can be arbitrarily changed by changing the film thickness of this film.
【００３５】また、このアルミ膜の膜厚は、基板からの
反射率が３０％〜７０％になるように、薄ければ薄い程
良いが、３０ｎｍ以下であることが望ましい。The thickness of the aluminum film is preferably as thin as possible so that the reflectance from the substrate is 30% to 70%, but is preferably 30 nm or less.
【００３６】（実施例４）以下本発明の他の実施例の微
細パターン形成方法について説明する。(Embodiment 4) A fine pattern forming method according to another embodiment of the present invention will be described below.
【００３７】図７ではアルミ膜７２／反射防止膜７３／
薄膜アルミ膜７４の３層を用いたが、本実施例では１層
のアルミ膜を用いる。図７に於て半導体シリコン基板７
１上にアルミ膜を０℃の堆積温度で形成し０.８μｍの
膜厚を得た。このアルミ膜は室温以下で形成されている
ので、グレインの成長はほとんどなく、表面凹凸も少な
く、平坦な基板を形成することができた。In FIG. 7, aluminum film 72 / antireflection film 73 /
Although three layers of the thin film aluminum film 74 are used, one layer of aluminum film is used in this embodiment. In FIG. 7, semiconductor silicon substrate 7
An aluminum film was formed on 1 at a deposition temperature of 0 ° C. to obtain a film thickness of 0.8 μm. Since this aluminum film was formed at room temperature or below, there was almost no grain growth, and there were few surface irregularities, and a flat substrate could be formed.
【００３８】このアルミ膜上に化学増幅系ポジ型レジス
ト７５を１μｍ厚で塗布し、９０℃、９０秒間のベーキ
ングを行った。このレジスト上から２４８ｎｍ光の紫外
線７６を用いて５０ｍＪ／ｃｍ2で露光を行い、次に、
１１０℃、９０秒間の露光後ベーキングを行い、有機ア
ルカリ水溶液を用いて１分間の現像を行ったところ、正
確で高解像度のポジ型レジストパターン７５ｐを形成す
ることができた。従来の場合では、表面凹凸がレジスト
パターン形成に悪影響を与えており、正確なレジストパ
ターンを形成することができなかったが、本発明を用い
ることによって、正確なレジストパターンを形成するこ
とができた。A chemically amplified positive type resist 75 was applied on the aluminum film to a thickness of 1 μm and baked at 90 ° C. for 90 seconds. The resist is exposed to ultraviolet rays 76 of 248 nm light at 50 mJ / cm 2 , and then,
After post-exposure baking at 110 ° C. for 90 seconds and development for 1 minute using an organic alkali aqueous solution, an accurate and high-resolution positive resist pattern 75p could be formed. In the conventional case, the surface unevenness had a bad influence on the resist pattern formation, and the accurate resist pattern could not be formed. However, by using the present invention, the accurate resist pattern could be formed. .
【００３９】このレジストパターンをマスクとして、Ｃ
Ｃｌ4とＯ2ガスを用いてリアクテイブイオンエッチング
（ＲＩＥ）によりアルミ膜のエッチングを行ったとこ
ろ、０.３μｍラインアンドスペースの微細パターンを
正確に垂直に得ることができた。図９には従来法と本発
明を用いた場合での、紫外線の波長に対する基板からの
反射率を示している。２４８ｎｍ光に対する反射率は従
来９０％以上であったものが、本発明を用いることによ
って、７０％以下に低下させることができた。また、室
温で堆積しているのでグレインの成長も小さく、さら
に、アルミ膜１層で良いので工程的にも非常に簡便であ
り、この膜を用いることによって、容易に、高精度に微
細レジストパターンを形成することができる。Using this resist pattern as a mask, C
When the aluminum film was etched by reactive ion etching (RIE) using Cl 4 and O 2 gas, a fine pattern of 0.3 μm line and space could be obtained accurately and vertically. FIG. 9 shows the reflectance from the substrate with respect to the wavelength of ultraviolet rays when the conventional method and the present invention are used. Conventionally, the reflectance for 248 nm light was 90% or more, but by using the present invention, it could be reduced to 70% or less. In addition, since it is deposited at room temperature, the growth of grains is small, and since only one aluminum film is required, the process is very simple. By using this film, a fine resist pattern can be easily and accurately formed. Can be formed.
【００４０】以上のように、本実施例によれば、高反射
率基板で表面凹凸の激しいアルミ膜を、室温以下の堆積
温度で形成することによって、グレインの成長を抑え表
面凹凸を少なくして、さらに、紫外線に対する反射率を
低下させることによって、安定して、高精度に、高解像
度の微細レジストパターンを形成することができる。従
来のアルミ膜の２４８ｎｍ光に対する反射率は、９０％
以上あるのに対して、室温以下で形成した膜を用いるこ
とによって、７０％以下に低下させることができ、正確
で垂直な微細レジストパターン形成が可能となった。As described above, according to this embodiment, by forming an aluminum film having a highly reflective substrate with a sharp surface irregularity at a deposition temperature below room temperature, grain growth is suppressed and surface irregularities are reduced. Further, by reducing the reflectance with respect to ultraviolet rays, it is possible to form a fine resist pattern of high resolution with stability and high accuracy. The reflectance of conventional aluminum film for 248 nm light is 90%.
In contrast to the above, by using the film formed at room temperature or lower, the film thickness can be reduced to 70% or lower, and accurate and vertical fine resist pattern formation becomes possible.
【００４１】また、この金属膜の堆積温度は室温以下で
よいが、反射率は３０％〜７０％になるようにすること
が望ましい。The deposition temperature of this metal film may be room temperature or lower, but it is desirable that the reflectance be 30% to 70%.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アルミ膜やポリシリコン膜のような表面凹凸の激しい高
反射率基板上に、露光光を吸収し基板からの反射を抑制
する薄い炭素膜を形成することによって、容易に正確な
高解像度の微細レジストパターンを形成することができ
る。この炭素膜は危険性が少ないガス系を使用して形成
することができ、このガスプラズマも安定しており、制
御性良くプラズマ堆積することができる。また、この膜
はＣＶＤ法によって堆積しているので、容易に膜厚均一
性、膜質均一性ともに高い良好な膜を形成することがで
きる。さらに、この膜の膜厚は薄くても、基板からの反
射率を非常に良く低下させることができ、反射による定
在波効果も十分低減させることができる。また、この膜
の膜厚は非常に薄く、しかも膜質的には非常に粗いの
で、基板エッチング時に同時にエッチングされてしま
い、専用のエッチング工程を必要とせず、エッチング時
の寸法シフトもなく、正確な微細レジストパターンを、
容易に形成することができる。従って、本発明を用いる
ことによって、容易に、安定して、欠陥のない、正確で
高解像度な微細レジストパターンを形成することがで
き、超高密度集積回路の製造に大きく寄与することがで
きる。As described above, according to the present invention,
By forming a thin carbon film that absorbs exposure light and suppresses reflection from the substrate on a highly reflective substrate with severe surface irregularities such as an aluminum film or a polysilicon film, an accurate and high-resolution fine resist can be easily formed. A pattern can be formed. This carbon film can be formed using a gas system with low risk, the gas plasma is also stable, and plasma deposition can be performed with good controllability. Further, since this film is deposited by the CVD method, it is possible to easily form a good film having both uniform film thickness and uniform film quality. Furthermore, even if this film is thin, the reflectance from the substrate can be reduced very well, and the standing wave effect due to reflection can be sufficiently reduced. In addition, since the film thickness of this film is very thin and the film quality is very rough, it is etched at the same time when the substrate is etched, a dedicated etching process is not required, there is no dimensional shift during etching, and it is accurate. Fine resist pattern
It can be easily formed. Therefore, by using the present invention, it is possible to easily, stably form a defect-free, accurate and high-resolution fine resist pattern, and greatly contribute to the manufacture of an ultrahigh-density integrated circuit.
【００４３】また本発明によれば、アルミ膜のような表
面凹凸の激しい高反射率基板上に反射防止膜を堆積し、
この上に反射率を向上させる薄い金属膜を形成すること
によって、容易に正確な高解像度の微細レジストパター
ンを形成することができる。この金属膜は非常に薄いの
で、グレインはほとんど成長しておらず、表面凹凸のな
い平坦な膜を形成することができ、また、基板からの反
射率をある程度向上させることができるので、レジスト
パターンにテーパーが発生することはなく、垂直で正確
な微細パターンを形成することができる。さらに、この
薄膜アルミ膜は下地金属膜に対して連続して堆積するこ
とができ、また、エッチング後は配線として使用可能で
あるので、プロセス的にも非常に簡便である。Further, according to the present invention, an antireflection film is deposited on a high-reflectance substrate such as an aluminum film having a large surface irregularity,
By forming a thin metal film for improving the reflectance on this, an accurate high-resolution fine resist pattern can be easily formed. Since this metal film is very thin, grains are hardly grown, a flat film without surface irregularities can be formed, and the reflectance from the substrate can be improved to some extent. There is no taper in the vertical direction, and a vertical and accurate fine pattern can be formed. Furthermore, since this thin aluminum film can be continuously deposited on the underlying metal film and can be used as wiring after etching, it is very simple in terms of process.
【００４４】また、本発明によれば、室温以下で高反射
率基板を堆積することによって、その反射率を低下させ
ることができ、反射防止膜も必要とせず、工程的にも非
常に容易である。この膜を用いることによって、正確で
垂直な微細レジストパターンを、容易に形成することが
できる。従って、本発明を用いることによって、容易
に、安定して、欠陥のない、正確で高解像度な微細レジ
ストパターンを形成することができ、超高密度集積回路
の製造に大きく寄与することができる。Further, according to the present invention, by depositing a high reflectance substrate at room temperature or below, the reflectance can be lowered, an antireflection film is not required, and the process is very easy. is there. By using this film, an accurate and vertical fine resist pattern can be easily formed. Therefore, by using the present invention, it is possible to easily, stably form a defect-free, accurate and high-resolution fine resist pattern, and greatly contribute to the manufacture of an ultrahigh-density integrated circuit.
【図１】本発明の第１の実施例における微細パターン形
成方法の工程断面図FIG. 1 is a process sectional view of a fine pattern forming method according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）は従来の場合のレジストパターンを表面
から観察した時の模式図 （ｂ）は本発明を用いた場合のレジストパターンを表面
から観察した時の模式図FIG. 2A is a schematic view of a conventional resist pattern observed from the surface, and FIG. 2B is a schematic view of the resist pattern observed from the surface when the present invention is used.
【図３】（ａ）は従来の場合の基板エッチング後の断面
模式図 （ｂ）は本発明を用いた場合の基板エッチング後の断面
模式図FIG. 3A is a schematic cross-sectional view after etching a substrate in a conventional case, and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view after etching a substrate when the present invention is used.
【図４】従来の場合と本発明を用いた場合の基板からの
反射率と露光光の波長との関係を示す図FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the reflectance from the substrate and the wavelength of exposure light in the conventional case and the case of using the present invention.
【図５】従来のホトリソグラフィにおける三層レジスト
プロセスを用いた場合の微細パターン形成方法の工程断
面図FIG. 5 is a process cross-sectional view of a fine pattern forming method using a conventional three-layer resist process in photolithography.
【図６】（ａ）は従来の場合のレジストパターンの断面
形状を示す模式図 （ｂ）は本発明を用いた場合のレジストパターンの断面
形状を示す模式図FIG. 6A is a schematic view showing a cross-sectional shape of a resist pattern in a conventional case, and FIG. 6B is a schematic view showing a cross-sectional shape of a resist pattern in the case of using the present invention.
【図７】本発明の第３の実施例における微細パターン形
成方法の工程断面図FIG. 7 is a process cross-sectional view of a fine pattern forming method in a third embodiment of the present invention.
【図８】従来の場合と本発明を用いた場合の基板からの
反射率と露光光の波長との関係を示す図FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the reflectance from the substrate and the wavelength of exposure light in the conventional case and the case of using the present invention.
【図９】従来の場合と本発明を用いた場合の基板からの
反射率と露光光の波長との関係を示す図FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the reflectance from the substrate and the wavelength of exposure light in the conventional case and the case of using the present invention.
１１ 半導体シリコン基板 １２ ポリシリコン膜 １３ 炭素膜 １４ レジスト １５ 紫外線 11 Semiconductor Silicon Substrate 12 Polysilicon Film 13 Carbon Film 14 Resist 15 Ultraviolet
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 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location H01L 21/31 C
Claims (10)
と、 前記被加工膜上にガスを用いてプラズマ堆積し、基板お
よび被加工膜からの光の反射を抑制する炭素膜を形成す
る工程と、 前記炭素膜上にレジスト膜を塗布し所望のレジストパタ
ーンを形成する工程と、 前記レジストパターンをマスクとして炭素膜および被加
工膜を順次エッチングする工程とを備えた微細パターン
形成方法。1. A process of forming a film to be processed on a semiconductor substrate, and plasma deposition using a gas on the film to be processed to form a carbon film for suppressing reflection of light from the substrate and the film to be processed. A fine pattern forming method comprising: a step of applying a resist film on the carbon film to form a desired resist pattern; and a step of sequentially etching the carbon film and the film to be processed using the resist pattern as a mask.
〜４の整数でｙ＝２ｘ＋２またはｙ＝２ｘまたはｙ＝２
ｘ−２）である微細パターン形成方法。2. The gas according to claim 1, wherein C x H y (x and y are 1
An integer of 4 to y = 2x + 2 or y = 2x or y = 2
x-2) is a fine pattern forming method.
ロゲン原子、ｘ，ｙ，ｚは１〜４の整数でｙ＋ｚ＝２ｘ
＋２またはｙ＋ｚ＝２ｘまたはｙ＋ｚ＝２ｘ−２）であ
る微細パターン形成方法。3. The gas according to claim 1, wherein C x H y X z (X is a halogen atom, x, y and z are integers of 1 to 4 and y + z = 2x.
+2 or y + z = 2x or y + z = 2x-2).
び被加工膜からの紫外線の反射率が５０％以下である微
細パターン形成方法。4. A method of forming a fine pattern, wherein the reflectance of ultraviolet rays from the substrate on which the carbon film is formed according to claim 1 and the film to be processed is 50% or less.
下である微細パターン形成方法。5. A method for forming a fine pattern, wherein the carbon film according to claim 1 has a thickness of 40 nm or less.
を持った被加工膜を形成する工程と、 前記被加工膜上に反射防止膜を形成する工程と、 前記反射防止膜の上に紫外線に対する反射率の高い薄い
金属膜を堆積る工程と、 前記金属膜上にレジストを塗布し、所望のレジストパタ
ーンを形成する工程と、 前記レジストパターンをマスクとして金属膜、反射防止
膜および被加工膜を順次エッチングする工程とを備えた
微細パターン形成方法。6. A step of forming a processed film having a high reflectance against ultraviolet rays on a semiconductor substrate, a step of forming an antireflection film on the processed film, and a step of forming an antireflection film on the antireflection film against ultraviolet rays. A step of depositing a thin metal film having a high reflectance, a step of applying a resist on the metal film to form a desired resist pattern, and a step of forming a metal film, an antireflection film and a film to be processed using the resist pattern as a mask. A method for forming a fine pattern, which comprises a step of sequentially etching.
外光に対する反射率が、３０％〜７０％である微細パタ
ーン形成方法。7. A method for forming a fine pattern, wherein the substrate on which the metal film according to claim 6 is deposited has a reflectance for ultraviolet light of 30% to 70%.
て、その膜厚が３０ｎｍ厚以下である微細パターン形成
方法。8. A method for forming a fine pattern, wherein the metal film according to claim 6 is an aluminum film and the film thickness is 30 nm or less.
光に対する反射率を低下させる被加工膜を形成する工程
と、 前記被加工膜上にレジスト膜を塗布し所望のレジストパ
ターンを形成する工程と、 前記レジストパターンをマスクとして前記被加工膜をエ
ッチングする工程とを備えた微細パターン形成方法。9. A step of forming a film to be processed on a semiconductor substrate, which reduces the reflectance against ultraviolet light at a deposition temperature of room temperature or lower, and a resist film is applied on the film to be processed to form a desired resist pattern. A fine pattern forming method comprising: a step; and a step of etching the film to be processed using the resist pattern as a mask.
り、その紫外光に対する反射率が７０％以下である微細
パターン形成方法。10. A method for forming a fine pattern, wherein the film to be processed according to claim 9 is an aluminum film, and the reflectance for ultraviolet light is 70% or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5011400A JPH06224118A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Microscopic pattern forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5011400A JPH06224118A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Microscopic pattern forming method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06224118A true JPH06224118A (en) | 1994-08-12 |
Family
ID=11776970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5011400A Pending JPH06224118A (en) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | Microscopic pattern forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06224118A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-01-27 JP JP5011400A patent/JPH06224118A/en active Pending
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