JPH0745593A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JPH0745593A JPH0745593A JP19215093A JP19215093A JPH0745593A JP H0745593 A JPH0745593 A JP H0745593A JP 19215093 A JP19215093 A JP 19215093A JP 19215093 A JP19215093 A JP 19215093A JP H0745593 A JPH0745593 A JP H0745593A
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- Japan
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- resist
- pattern
- dry etching
- etching resistance
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】レジスト膜にパターン状のエネルギ線を照射し
た後、薄膜を現像しレジストパターンを形成し、その
後、レジストパターン中にπ電子を含む芳香族化合物
等、ドライエッチング耐性を有する分子を拡散させる。 【効果】光学的な解像度を向上するためにエキシマレー
ザ等の短波長領域の光を用いた場合等にも、ドライエッ
チング耐性に優れ、かつ良好な断面形状のレジストパタ
ーンが得られる。
た後、薄膜を現像しレジストパターンを形成し、その
後、レジストパターン中にπ電子を含む芳香族化合物
等、ドライエッチング耐性を有する分子を拡散させる。 【効果】光学的な解像度を向上するためにエキシマレー
ザ等の短波長領域の光を用いた場合等にも、ドライエッ
チング耐性に優れ、かつ良好な断面形状のレジストパタ
ーンが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種固体素子の微細パ
ターン形成に用いられるパターン形成方法に関する。
ターン形成に用いられるパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の固体素子の集積度及び動作速
度を向上するため、回路パターンの微細化が進んでい
る。現在、これらの回路パターンは、量産性と解像性能
に優れた縮小投影露光法と単層レジストプロセスの組合
せが広く用いられている。
度を向上するため、回路パターンの微細化が進んでい
る。現在、これらの回路パターンは、量産性と解像性能
に優れた縮小投影露光法と単層レジストプロセスの組合
せが広く用いられている。
【０００３】図２に単層レジストプロセスの工程を模式
的に示す。被加工基板１１の上に厚さ１μｍ程度の感光
性樹脂（レジスト）膜１２を塗布し（ａ）、これにパタ
ーン化された光１３を照射して露光部を感光反応させる
（ｂ）。次にこれを湿式現像することによりレジストパ
ターン１４を形成する（ｃ）。更に、レジストパターン
をマスクとして、下地の被加工基板１１をエッチングす
る。レジストは、ノボラック樹脂を基底樹脂とするポジ
型レジストが広く使用されている。
的に示す。被加工基板１１の上に厚さ１μｍ程度の感光
性樹脂（レジスト）膜１２を塗布し（ａ）、これにパタ
ーン化された光１３を照射して露光部を感光反応させる
（ｂ）。次にこれを湿式現像することによりレジストパ
ターン１４を形成する（ｃ）。更に、レジストパターン
をマスクとして、下地の被加工基板１１をエッチングす
る。レジストは、ノボラック樹脂を基底樹脂とするポジ
型レジストが広く使用されている。
【０００４】一方、縮小投影露光法の解像限界は露光に
用いる光の波長に比例するので、解像度向上のため短波
長化が望まれている。このため、水銀ランプのｇ線（波
長４３６ｎｍ）からｉ線（同３６５ｎｍ）、さらに遠紫
外線光源であるＫｒＦ又はＡｒＦエキシマレーザレーザ
（各々同２４８ｎｍ，１９３ｎｍ）が使用されるように
なっている。
用いる光の波長に比例するので、解像度向上のため短波
長化が望まれている。このため、水銀ランプのｇ線（波
長４３６ｎｍ）からｉ線（同３６５ｎｍ）、さらに遠紫
外線光源であるＫｒＦ又はＡｒＦエキシマレーザレーザ
（各々同２４８ｎｍ，１９３ｎｍ）が使用されるように
なっている。
【０００５】しかし、ノボラック系ポジ型レジストに代
表される従来レジストの多くでは短波長化とともにレジ
ストの光吸収が増大するため、感光反応が主にレジスト
膜の上部で生じるようになる。このため、現像後のレジ
ストパターンの断面形状が（ｄ）に示すように台形状に
なってしまう。レジストパターンが下地エッチングに対
するマスクとして機能するためには、その断面形状は
（ｃ）の様にできるだけ垂直であることが望ましく、
（ｄ）に示すような形状は好ましくない。
表される従来レジストの多くでは短波長化とともにレジ
ストの光吸収が増大するため、感光反応が主にレジスト
膜の上部で生じるようになる。このため、現像後のレジ
ストパターンの断面形状が（ｄ）に示すように台形状に
なってしまう。レジストパターンが下地エッチングに対
するマスクとして機能するためには、その断面形状は
（ｃ）の様にできるだけ垂直であることが望ましく、
（ｄ）に示すような形状は好ましくない。
【０００６】従って、ＡｒＦエキシマレーザレーザ等の
遠紫外光を用いる場合、できるだけ光吸収を抑えた樹脂
又は感光剤からなるレジストを用いる必要がある。この
様なレジストは、例えば、ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）等が知られている。
遠紫外光を用いる場合、できるだけ光吸収を抑えた樹脂
又は感光剤からなるレジストを用いる必要がある。この
様なレジストは、例えば、ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）等が知られている。
【０００７】一方、光吸収増大の問題を解決するため表
面反応とドライ現像を用いた表面反応リソグラフィプロ
セスが提案されている。表面反応リソグラフィプロセス
に関しては、例えば、エスピーアイイー ボリューム
７７１ アドヴァンシーズイン レジスト テクノロジ
アンド プロセッシング(SPIE Vol.771 Advancesin R
esist Technology and Processing IV（１９８７）pp．
１１１−１１７）に論じられている。
面反応とドライ現像を用いた表面反応リソグラフィプロ
セスが提案されている。表面反応リソグラフィプロセス
に関しては、例えば、エスピーアイイー ボリューム
７７１ アドヴァンシーズイン レジスト テクノロジ
アンド プロセッシング(SPIE Vol.771 Advancesin R
esist Technology and Processing IV（１９８７）pp．
１１１−１１７）に論じられている。
【０００８】図３は代表的な表面反応リソグラフィプロ
セスであるシリル化プロセスの工程を模式的に示す。被
加工基板２１の上にレジスト膜２２を塗布し（ａ）、こ
れにパターン化された光２３を照射して露光部のレジス
ト膜表面付近を感光反応させる（ｂ）。次にＳｉを含む
化合物２４を露光部のみに選択的に拡散させ（ｃ）、し
かる後にこれを酸素プラズマ２５を用いて異方性エッチ
ング（ドライ現像）する（ｄ）。レジスト表面に導入さ
れたＳｉを含む化合物は酸素プラズマエッチングに対す
るマスクとして作用するため、レジストパターン２６が
形成される(ｅ)。この方法によれば感光反応がレジスト
表面でしか生じない場合にも、垂直な断面形状のレジス
トパターンが得られる。
セスであるシリル化プロセスの工程を模式的に示す。被
加工基板２１の上にレジスト膜２２を塗布し（ａ）、こ
れにパターン化された光２３を照射して露光部のレジス
ト膜表面付近を感光反応させる（ｂ）。次にＳｉを含む
化合物２４を露光部のみに選択的に拡散させ（ｃ）、し
かる後にこれを酸素プラズマ２５を用いて異方性エッチ
ング（ドライ現像）する（ｄ）。レジスト表面に導入さ
れたＳｉを含む化合物は酸素プラズマエッチングに対す
るマスクとして作用するため、レジストパターン２６が
形成される(ｅ)。この方法によれば感光反応がレジスト
表面でしか生じない場合にも、垂直な断面形状のレジス
トパターンが得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰＭＭＡ等の
遠紫外領域で光吸収の小さなレジストは、いずれも下地
基板のドライエッチングに対する耐性が弱い（下地基板
をエッチングする際に同時にエッチングされてしまいや
すい）ため実用的でないという問題があった。
遠紫外領域で光吸収の小さなレジストは、いずれも下地
基板のドライエッチングに対する耐性が弱い（下地基板
をエッチングする際に同時にエッチングされてしまいや
すい）ため実用的でないという問題があった。
【００１０】一方、表面反応リソグラフィプロセスは、
ドライ現像を用いるために非常に高価なドライエッチ装
置を必要とするという問題点があった。また、ウエハの
大口径化に伴い、ウエハ面内で均一なエッチングを行う
のが困難となる、ドライエッチ時の発塵により歩留まり
が低下する等の問題があった。
ドライ現像を用いるために非常に高価なドライエッチ装
置を必要とするという問題点があった。また、ウエハの
大口径化に伴い、ウエハ面内で均一なエッチングを行う
のが困難となる、ドライエッチ時の発塵により歩留まり
が低下する等の問題があった。
【００１１】本発明の目的は、光学的な解像度を向上す
るためにエキシマレーザ等の短波長領域の光を用いた場
合等にも、ドライエッチング耐性に優れ、かつ良好な断
面形状のレジストパターンの得られるパターン形成方法
を提供することにある。
るためにエキシマレーザ等の短波長領域の光を用いた場
合等にも、ドライエッチング耐性に優れ、かつ良好な断
面形状のレジストパターンの得られるパターン形成方法
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に形
成されたレジスト膜上にパターン状のエネルギ線を照射
した後、前記レジスト膜を現像しレジストパターンを形
成し、レジストパターン中にドライエッチング耐性を有
する分子を拡散，浸透させ、これをマスクとして下地基
板をエッチングすることにより達成される。ここで、露
光に用いられるエネルギ線が波長２５０ｎｍ以下の光で
ある場合には、レジストは芳香環を含まない構造のもの
を用いることが好ましい。又、ドライエッチング耐性を
有する分子は、二重結合（π電子）を含む有機化合物，
芳香族化合物，Ｓｉ原子を含む有機化合物等を用いるこ
とができる。更に、感光性樹脂として水酸基を含む有機
高分子組成物を、又、ドライエッチング耐性を有する分
子はアミノシラン系化合物を用いることができる。
成されたレジスト膜上にパターン状のエネルギ線を照射
した後、前記レジスト膜を現像しレジストパターンを形
成し、レジストパターン中にドライエッチング耐性を有
する分子を拡散，浸透させ、これをマスクとして下地基
板をエッチングすることにより達成される。ここで、露
光に用いられるエネルギ線が波長２５０ｎｍ以下の光で
ある場合には、レジストは芳香環を含まない構造のもの
を用いることが好ましい。又、ドライエッチング耐性を
有する分子は、二重結合（π電子）を含む有機化合物，
芳香族化合物，Ｓｉ原子を含む有機化合物等を用いるこ
とができる。更に、感光性樹脂として水酸基を含む有機
高分子組成物を、又、ドライエッチング耐性を有する分
子はアミノシラン系化合物を用いることができる。
【００１３】
【作用】図１を用いて本発明の作用を説明する。被加工
基板１上にレジスト膜２を塗布し、これにパターン化さ
れた光３を照射して露光部を感光反応させる（ａ）。次
にこれを湿式現像することによりレジストパターン４を
形成する（ｂ）。ここで、レジストには芳香族環を含ま
ない組成のものを用いる。短波長化と共にレジストの光
吸収が増大するのは、レジスト中の芳香環等に存在する
π電子によるものである。このため、芳香環等を含まな
い組成とすることによりレジスト中での光吸収を抑え、
膜底部まで光を透過させることができる。これにより、
垂直な断面のレジストパターンを得ることができる。
基板１上にレジスト膜２を塗布し、これにパターン化さ
れた光３を照射して露光部を感光反応させる（ａ）。次
にこれを湿式現像することによりレジストパターン４を
形成する（ｂ）。ここで、レジストには芳香族環を含ま
ない組成のものを用いる。短波長化と共にレジストの光
吸収が増大するのは、レジスト中の芳香環等に存在する
π電子によるものである。このため、芳香環等を含まな
い組成とすることによりレジスト中での光吸収を抑え、
膜底部まで光を透過させることができる。これにより、
垂直な断面のレジストパターンを得ることができる。
【００１４】次に、レジストパターン中にドライエッチ
ング耐性を有する化合物分子５（耐ドライエッチ分子）
を拡散させる（ｃ）。ここで、耐ドライエッチ分子は、
二重結合（π電子）を含む有機化合物，芳香族化合物，
Ｓｉ原子を含む有機化合物等を用いる。その後、レジス
トパターンをマスクとして、被加工基板材料に応じた組
成，条件のプラズマにより下地の被加工基板１をエッチ
ングして、所望のパターンを形成する（ｄ）。
ング耐性を有する化合物分子５（耐ドライエッチ分子）
を拡散させる（ｃ）。ここで、耐ドライエッチ分子は、
二重結合（π電子）を含む有機化合物，芳香族化合物，
Ｓｉ原子を含む有機化合物等を用いる。その後、レジス
トパターンをマスクとして、被加工基板材料に応じた組
成，条件のプラズマにより下地の被加工基板１をエッチ
ングして、所望のパターンを形成する（ｄ）。
【００１５】レジストのプラズマに対するドライエッチ
ング耐性は、レジスト中の芳香族環に存在するπ電子等
により強化される。そこで、現像により形成した芳香族
環を含まないレジストパターン中に、芳香族化合物を拡
散，浸透させて導入することにより、レジストパターン
のプラズマに対するドライエッチング耐性を強化するこ
とができる。
ング耐性は、レジスト中の芳香族環に存在するπ電子等
により強化される。そこで、現像により形成した芳香族
環を含まないレジストパターン中に、芳香族化合物を拡
散，浸透させて導入することにより、レジストパターン
のプラズマに対するドライエッチング耐性を強化するこ
とができる。
【００１６】なお、耐ドライエッチ分子は、芳香族化合
物に限らず様々なものを用いることができる。特定の下
地材料のエッチングに対して特にドライエッチング耐性
を有する物質を拡散させる等してもよい。この様な物質
の例としては、例えば、下地としてシリコンをエッチン
グする場合には、Ｓｉ−Ｏ結合を有する化合物が考えら
れる。その他にも、適当な金属元素を含む様々な化合物
を使用することができる。
物に限らず様々なものを用いることができる。特定の下
地材料のエッチングに対して特にドライエッチング耐性
を有する物質を拡散させる等してもよい。この様な物質
の例としては、例えば、下地としてシリコンをエッチン
グする場合には、Ｓｉ−Ｏ結合を有する化合物が考えら
れる。その他にも、適当な金属元素を含む様々な化合物
を使用することができる。
【００１７】レジストポリマ中の耐ドライエッチ分子の
濃度はできるだけ高いことが望ましい。しかし、耐ドラ
イエッチ分子とレジストの間になんらの相互作用も存在
しないとするとレジスト中の耐ドライエッチ分子濃度は
拡散時の溶媒中の濃度により決定されてしまうため、耐
ドライエッチ分子の溶媒への溶解度が小さい場合、十分
な効果を得ることができない。又、ドライエッチング時
に低圧力下におかれた場合、耐ドライエッチ分子が揮発
する恐れもある。従って、耐ドライエッチ分子をレジス
ト分子と反応させてレジスト中に固定することが好まし
い。これにより溶媒中の化合物分子濃度を越えた量の耐
ドライエッチ分子をレジスト中に取り込むことが可能に
なる。例えば、レジスト及び耐ドライエッチ分子が、各
々水酸基及びアミノシリル基を含むとすると、脱アンモ
ニア反応により耐ドライエッチ分子とレジスト分子が結
合するため、原理的にはレジスト中の水酸基の数と等し
い数の耐ドライエッチ分子をレジスト中に導入すること
ができる。
濃度はできるだけ高いことが望ましい。しかし、耐ドラ
イエッチ分子とレジストの間になんらの相互作用も存在
しないとするとレジスト中の耐ドライエッチ分子濃度は
拡散時の溶媒中の濃度により決定されてしまうため、耐
ドライエッチ分子の溶媒への溶解度が小さい場合、十分
な効果を得ることができない。又、ドライエッチング時
に低圧力下におかれた場合、耐ドライエッチ分子が揮発
する恐れもある。従って、耐ドライエッチ分子をレジス
ト分子と反応させてレジスト中に固定することが好まし
い。これにより溶媒中の化合物分子濃度を越えた量の耐
ドライエッチ分子をレジスト中に取り込むことが可能に
なる。例えば、レジスト及び耐ドライエッチ分子が、各
々水酸基及びアミノシリル基を含むとすると、脱アンモ
ニア反応により耐ドライエッチ分子とレジスト分子が結
合するため、原理的にはレジスト中の水酸基の数と等し
い数の耐ドライエッチ分子をレジスト中に導入すること
ができる。
【００１８】上の要求を満たす耐ドライエッチ分子は、
従来シリル化プロセスに使用されるシリル化剤にフェニ
ル基，ナフチル基等を導入したものや、アニリン，フェ
ニレンジアミン，ジフェニルアミン，キシリジン，トル
イジン，ナフチルアミン，アミノアントラセン，アミノ
フェノール等、各種芳香族アミン化合物の誘導体又は塩
等が挙げられる。又、水酸基と反応性の高い化合物とし
て塩素基等を含む分子も使用できる。一方、水酸基をも
ち芳香感を含まない様なポリマは、例えば、ポリメタク
リル酸やポリビニルアルコール等の各種誘導体、又それ
らの共重合体が挙げられる。
従来シリル化プロセスに使用されるシリル化剤にフェニ
ル基，ナフチル基等を導入したものや、アニリン，フェ
ニレンジアミン，ジフェニルアミン，キシリジン，トル
イジン，ナフチルアミン，アミノアントラセン，アミノ
フェノール等、各種芳香族アミン化合物の誘導体又は塩
等が挙げられる。又、水酸基と反応性の高い化合物とし
て塩素基等を含む分子も使用できる。一方、水酸基をも
ち芳香感を含まない様なポリマは、例えば、ポリメタク
リル酸やポリビニルアルコール等の各種誘導体、又それ
らの共重合体が挙げられる。
【００１９】耐ドライエッチ分子の拡散は気相，液相，
固相のいずれで行ってもよい。これらの分子を液相でレ
ジストポリマ中へ拡散させる場合、その溶媒は、分子を
溶解すると共にレジスト樹脂と親和性があり、これを溶
解しないものが望ましい。又、拡散前後又は拡散中に適
当な熱処理を加えても良い。拡散前の熱処理は、レジス
トポリマを架橋させる等することにより拡散溶液に対す
るレジストの溶解を防止するためである。又、拡散中の
熱処理は拡散の促進のため、また、拡散後の熱処理は液
相で拡散を行った場合の溶媒の除去のために行われる。
又、レジストパターンを形成した後又は拡散中に、拡散
を促進させるための所定の処理をレジストに加えても良
い。このような処理としては、例えば、適当な有機溶剤
を樹脂中に浸透させて高分子マトリックスの構造を緩和
させたり、低分子成分を溶出させること等が考えられ
る。
固相のいずれで行ってもよい。これらの分子を液相でレ
ジストポリマ中へ拡散させる場合、その溶媒は、分子を
溶解すると共にレジスト樹脂と親和性があり、これを溶
解しないものが望ましい。又、拡散前後又は拡散中に適
当な熱処理を加えても良い。拡散前の熱処理は、レジス
トポリマを架橋させる等することにより拡散溶液に対す
るレジストの溶解を防止するためである。又、拡散中の
熱処理は拡散の促進のため、また、拡散後の熱処理は液
相で拡散を行った場合の溶媒の除去のために行われる。
又、レジストパターンを形成した後又は拡散中に、拡散
を促進させるための所定の処理をレジストに加えても良
い。このような処理としては、例えば、適当な有機溶剤
を樹脂中に浸透させて高分子マトリックスの構造を緩和
させたり、低分子成分を溶出させること等が考えられ
る。
【００２０】なお、本発明ではレジストによる光吸収が
低減するため、レジスト膜に入射した光と下地表面で反
射した光の干渉による定在波効果や膜内多重干渉効果が
顕著となる恐れがある。この結果、下地基板の段差等に
よりレジスト膜厚に変化があると干渉効果の大小が生
じ、パターン線幅が変動してしまうという問題が生じ
る。本発明の目的は、これらの定在波効果や膜内多重干
渉効果を抑制するための方法を提供することにある。
低減するため、レジスト膜に入射した光と下地表面で反
射した光の干渉による定在波効果や膜内多重干渉効果が
顕著となる恐れがある。この結果、下地基板の段差等に
よりレジスト膜厚に変化があると干渉効果の大小が生
じ、パターン線幅が変動してしまうという問題が生じ
る。本発明の目的は、これらの定在波効果や膜内多重干
渉効果を抑制するための方法を提供することにある。
【００２１】なお、本発明は、芳香族ポリマを含む従来
型レジストのドライエッチング耐性を更に向上させるの
にも有効である。一般にレジストの限界解像度はレジス
ト膜厚が薄くなるほど向上する。又、パターンの微細化
に伴いレジストパターンのアスペクト比（高さ／幅）が
増大し、パターン倒れ等の問題が深刻化している。この
ため、レジストの薄膜化が望まれている。しかし、ドラ
イエッチング耐性確保のため、これまでレジストの薄膜
化は難しかった。又、基板にステップがある場合、ステ
ップ上端部で膜厚が部分的に薄くなるため薄膜化が特に
困難だった。そこで、芳香族ポリマを含む従来型レジス
トに本発明を適用し、芳香族化合物等をさらにレジスト
中に拡散導入することにより、ドライエッチング耐性を
一層向上させ、レジスト薄膜化を可能とすることができ
る。
型レジストのドライエッチング耐性を更に向上させるの
にも有効である。一般にレジストの限界解像度はレジス
ト膜厚が薄くなるほど向上する。又、パターンの微細化
に伴いレジストパターンのアスペクト比（高さ／幅）が
増大し、パターン倒れ等の問題が深刻化している。この
ため、レジストの薄膜化が望まれている。しかし、ドラ
イエッチング耐性確保のため、これまでレジストの薄膜
化は難しかった。又、基板にステップがある場合、ステ
ップ上端部で膜厚が部分的に薄くなるため薄膜化が特に
困難だった。そこで、芳香族ポリマを含む従来型レジス
トに本発明を適用し、芳香族化合物等をさらにレジスト
中に拡散導入することにより、ドライエッチング耐性を
一層向上させ、レジスト薄膜化を可能とすることができ
る。
【００２２】
（実施例１）Ｓｉ酸化膜からなる層間絶縁膜の形成され
たＬＳＩ基板上に、アクリル系樹脂中の水酸基の約半分
をターシャルブチル基に置換した高分子ポリマ（Ｐ(tBU
MA−ＭＡ）と酸発生剤を主成分とするポジ型化学増幅系
レジストを塗布し、所定の熱処理を行って膜厚１μｍの
レジスト膜を形成した。次に、基板にＮＡ０.５ のＡｒ
Ｆエキシマレーザ縮小投影露光装置を用いて微細マスク
パターン（コンタクトホールパターン）を投影露光した
後、所定の露光後熱処理と所定の現像液による現像を行
った。この結果、ほぼ垂直な断面形状を持つ最小線幅
０.２μｍ のレジストパターンが形成された。
たＬＳＩ基板上に、アクリル系樹脂中の水酸基の約半分
をターシャルブチル基に置換した高分子ポリマ（Ｐ(tBU
MA−ＭＡ）と酸発生剤を主成分とするポジ型化学増幅系
レジストを塗布し、所定の熱処理を行って膜厚１μｍの
レジスト膜を形成した。次に、基板にＮＡ０.５ のＡｒ
Ｆエキシマレーザ縮小投影露光装置を用いて微細マスク
パターン（コンタクトホールパターン）を投影露光した
後、所定の露光後熱処理と所定の現像液による現像を行
った。この結果、ほぼ垂直な断面形状を持つ最小線幅
０.２μｍ のレジストパターンが形成された。
【００２３】次に、レジストパターンの形成された基板
の全面を波長２２０ｎｍから２７０ｎｍの遠紫外線に照
射し、所定の熱処理を加えた。その後、ビスジメチルア
ミノジフェニルシランの２０％キシレン溶液中に浸漬し
た後、キシレンでリンスして乾燥した。その後、レジス
トパターンをマスクとして下地層間絶縁膜のエッチング
を行った。この結果、深さ０.５μｍ のコンタクトホー
ルを形成することができた。
の全面を波長２２０ｎｍから２７０ｎｍの遠紫外線に照
射し、所定の熱処理を加えた。その後、ビスジメチルア
ミノジフェニルシランの２０％キシレン溶液中に浸漬し
た後、キシレンでリンスして乾燥した。その後、レジス
トパターンをマスクとして下地層間絶縁膜のエッチング
を行った。この結果、深さ０.５μｍ のコンタクトホー
ルを形成することができた。
【００２４】比較のため、レジストパターンをアニリン
に浸漬しないで、同様の下地シリコン基板のエッチング
を行ったところ、エッチングによりレジストパターンの
膜減りが生じ、コンタクトホールを形成することはでき
なかった。
に浸漬しないで、同様の下地シリコン基板のエッチング
を行ったところ、エッチングによりレジストパターンの
膜減りが生じ、コンタクトホールを形成することはでき
なかった。
【００２５】なお、レジストパターン形成後の遠紫外線
照射，熱処理は、レジスト中のｔ−ＢＯＣ基を水酸基に
転換するために行ったが、レジスト中に十分な水酸基が
存在する場合には省略してもよい。
照射，熱処理は、レジスト中のｔ−ＢＯＣ基を水酸基に
転換するために行ったが、レジスト中に十分な水酸基が
存在する場合には省略してもよい。
【００２６】（実施例２）Ｓｉ基板上にＰ（ＭＭＡ−Ｍ
Ａ）（メタクリル酸メチルとメタクリル酸の共重合体）
に溶解阻害剤としてコール酸−ｏ（オルソ）−ニトロベ
ンジルエステルを混ぜたレジスト組成物を塗布し、所定
の熱処理を行って膜厚０.３μｍ のレジスト膜を形成し
た。次に、基板に実施例１と同様にして微細マスクパタ
ーンを転写した後、所定のアルカリ性現像液を用いて現
像した。この結果、ほぼ垂直な断面形状を持つ最小線幅
０.２μｍ のレジストパターンを形成できた。
Ａ）（メタクリル酸メチルとメタクリル酸の共重合体）
に溶解阻害剤としてコール酸−ｏ（オルソ）−ニトロベ
ンジルエステルを混ぜたレジスト組成物を塗布し、所定
の熱処理を行って膜厚０.３μｍ のレジスト膜を形成し
た。次に、基板に実施例１と同様にして微細マスクパタ
ーンを転写した後、所定のアルカリ性現像液を用いて現
像した。この結果、ほぼ垂直な断面形状を持つ最小線幅
０.２μｍ のレジストパターンを形成できた。
【００２７】次に、レジストパターンの形成された基板
をジフェニルジシラザンのキシレン溶液中に浸漬した
後、リンス及び乾燥した。その後、レジストパターンを
マスクとして下地シリコン基板のエッチングを行った。
この結果、シリコン基板に深さ０.５μｍ の溝を形成す
ることができた。
をジフェニルジシラザンのキシレン溶液中に浸漬した
後、リンス及び乾燥した。その後、レジストパターンを
マスクとして下地シリコン基板のエッチングを行った。
この結果、シリコン基板に深さ０.５μｍ の溝を形成す
ることができた。
【００２８】比較のため、レジストパターンをジフェニ
ルジシラザンのキシレン溶液中に浸漬しないで、同様の
下地シリコン基板のエッチングを行ったところ、エッチ
ングによりレジストパターンの膜減りが生じ、深さ０.
３μｍ 以上の溝を形成することはできなかった。
ルジシラザンのキシレン溶液中に浸漬しないで、同様の
下地シリコン基板のエッチングを行ったところ、エッチ
ングによりレジストパターンの膜減りが生じ、深さ０.
３μｍ 以上の溝を形成することはできなかった。
【００２９】なお、以上の実施例において、パターン露
光方法，エネルギ線，レジスト及び耐ドライエッチ分子
等の種類，プロセス処理条件等の特定の組合せに対して
のみ述べたが、これら個々の条件は、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲内で、様々に変えることができる。
光方法，エネルギ線，レジスト及び耐ドライエッチ分子
等の種類，プロセス処理条件等の特定の組合せに対して
のみ述べたが、これら個々の条件は、本発明の趣旨を逸
脱しない範囲内で、様々に変えることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、レジスト膜にパターン
状のエネルギ線を照射した後、これを現像してレジスト
パターンを形成し、その後、レジストパターン中にπ電
子を含む芳香族化合物等、ドライエッチング耐性を有す
る分子を拡散させることにより、光学的な解像度を向上
するためにエキシマレーザ等の短波長領域の光を用いた
場合にも、ドライエッチング耐性に優れ、かつ良好な断
面形状のレジストパターンが得られる。さらに、これを
マスクとして下地基板をドライエッチングすることによ
り、優れた形状のパターンを安定に形成することができ
る。
状のエネルギ線を照射した後、これを現像してレジスト
パターンを形成し、その後、レジストパターン中にπ電
子を含む芳香族化合物等、ドライエッチング耐性を有す
る分子を拡散させることにより、光学的な解像度を向上
するためにエキシマレーザ等の短波長領域の光を用いた
場合にも、ドライエッチング耐性に優れ、かつ良好な断
面形状のレジストパターンが得られる。さらに、これを
マスクとして下地基板をドライエッチングすることによ
り、優れた形状のパターンを安定に形成することができ
る。
【図１】本発明の原理を模式的に示す工程図。
【図２】従来法の原理を模式的に示す工程図。
【図３】別の従来法の原理を模式的に示す工程図。
１…被加工基板、２…感光性樹脂（レジスト）膜、３…
パターン化された光、４…レジストパターン、５…ドラ
イエッチング耐性を有する化合物分子。
パターン化された光、４…レジストパターン、５…ドラ
イエッチング耐性を有する化合物分子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3205 8826−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｂ
Claims (5)
- 【請求項１】基板上に形成された感光性薄膜上にパター
ン状のエネルギ線を照射した後、上記薄膜を現像して薄
膜パターンを形成し、その後、上記薄膜パターン中にド
ライエッチング耐性を有する分子を拡散させ、上記薄膜
パターンをマスクとして上記基板をドライエッチングす
ることを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記エネルギ線は波長
２５０ｎｍ以下の遠紫外線であり、前記感光性薄膜は、
二重結合を含まない有機レジスト組成物であるパターン
形成方法。 - 【請求項３】請求項１において、前記ドライエッチング
耐性を有する分子は、二重結合を含む有機化合物、もし
くは芳香族化合物であるパターン形成方法。 - 【請求項４】請求項１において、前記ドライエッチング
耐性を有する分子は、Ｓｉ−Ｏ結合を含むパターン形成
方法。 - 【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記
感光性薄膜は水酸基を含み、前記ドライエッチング耐性
を有する分子はアミノシラン系化合物であるパターン形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19215093A JPH0745593A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19215093A JPH0745593A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0745593A true JPH0745593A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16286536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19215093A Pending JPH0745593A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745593A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002373936A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Nec Corp | デュアルダマシン法による配線形成方法 |
| JP2013524517A (ja) * | 2010-03-31 | 2013-06-17 | 東京エレクトロン株式会社 | リソグラフィ用途において放射線感受性を有する材料のラインを細くする方法 |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP19215093A patent/JPH0745593A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002373936A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Nec Corp | デュアルダマシン法による配線形成方法 |
| JP2013524517A (ja) * | 2010-03-31 | 2013-06-17 | 東京エレクトロン株式会社 | リソグラフィ用途において放射線感受性を有する材料のラインを細くする方法 |
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