JPH0757995A - Formation of resist pattern - Google Patents

Formation of resist pattern

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JPH0757995A
JPH0757995A JP5202278A JP20227893A JPH0757995A JP H0757995 A JPH0757995 A JP H0757995A JP 5202278 A JP5202278 A JP 5202278A JP 20227893 A JP20227893 A JP 20227893A JP H0757995 A JPH0757995 A JP H0757995A
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JP
Japan
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film
resist
processed
substrate
pattern
Prior art date
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Withdrawn
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JP5202278A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideshi Shiobara
英志 塩原
Takahiro Ikeda
隆洋 池田
Makiko Tamaoki
真希子 玉置
Kiyoko Takase
貴代子 高瀬
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method for forming a highly accurate resist pattern easily and stably by preventing abnormality in the profile of resist pattern in the vicinity of interface between a chemical amplification resist and a film to be micromachined. CONSTITUTION:A film to be micromachined, i.e., a carbon film 12, is formed on a silicon substrate 11 and a chemical amplifying resist film 13 is formed thereon. The resist film 13 is then exposed into a desired pattern and subjected to post exposure baking before it is developed to form a resist pattern. In such method for forming a resist pattern, the carbon film 12 is exposed to a gas containing active hydrogen under an environment containing no basic substance immediately after formation thereof and prior to formation of the resist film 13.

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、半導体装置の製造工程
のうちで重要なリソグラフィにおけるレジストパターン
形成方法に係わり、特に化学増幅型レジストを用いたレ
ジストパターンの形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resist pattern forming method in lithography, which is an important step in the manufacturing process of semiconductor devices, and more particularly to a resist pattern forming method using a chemically amplified resist.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の集積度は2〜3年で4
倍というスピードで高集積化しているが、これに伴い回
路素子のパターンの寸法も年々微細化し、このため寸法
精度の厳密なコントロールが必要になってきている。半
導体集積回路の製造においては、半導体薄膜などの被加
工膜に微細なレジストパターンを形成し、このパターン
をマスクとして該被加工膜をエッチングする方法を取っ
ている。このレジストパターン形成工程は通常、次のよ
うな操作により行われる。
2. Description of the Related Art The degree of integration of a semiconductor integrated circuit is 4 in 2 to 3 years.
Although it is highly integrated at twice the speed, the pattern dimensions of circuit elements are becoming finer year by year, which requires strict control of dimensional accuracy. In the manufacture of semiconductor integrated circuits, a method of forming a fine resist pattern on a film to be processed such as a semiconductor thin film and etching the film to be processed using this pattern as a mask is adopted. This resist pattern forming step is usually performed by the following operation.

【0003】まず、半導体薄膜などの被加工膜上に樹脂
及び感光剤を含む溶液を塗布し、それを乾燥してレジス
ト膜を形成する。次いで、レジスト膜に対し選択的に光
などのエネルギー線を照射する露光処理を行った後、現
像処理によって基板上にマスクパターン(レジストパタ
ーン)を形成する。従来、このようなパターン形成に際
しては、露光光に対する感度及びドライエッチング耐性
に優れたフェノール系樹脂を用いたレジスト材料が多く
用いられる。
First, a solution containing a resin and a photosensitizer is applied on a film to be processed such as a semiconductor thin film and dried to form a resist film. Next, after performing an exposure process for selectively irradiating the resist film with an energy ray such as light, a mask pattern (resist pattern) is formed on the substrate by a development process. Conventionally, in forming such a pattern, a resist material using a phenolic resin, which is excellent in sensitivity to exposure light and dry etching resistance, is often used.

【0004】半導体集積回路の小型化及び集積度向上の
ためには、より微細なレジストパターンを形成すること
が要求されるため、レジストをパターン露光する化学放
射線としては波長の短い紫外光が用いられる。このよう
な短波長の光源を用いる場合には、レジスト膜中での光
の減衰によりレジスト底部まで十分な光量が到達しない
という問題がある。
In order to miniaturize and improve the degree of integration of semiconductor integrated circuits, it is required to form a finer resist pattern. Therefore, ultraviolet light having a short wavelength is used as actinic radiation for pattern exposure of the resist. . When such a light source with a short wavelength is used, there is a problem that a sufficient amount of light does not reach the bottom of the resist due to attenuation of light in the resist film.

【0005】そこで最近、高い寸法精度と感度を持つ酸
触媒反応を利用した化学増幅型レジストへの期待が高ま
っている。この化学増幅型レジスト材料は、ポジ型レジ
ストでは溶解抑止剤を導入した樹脂と酸発生剤(PA
G:フォトアシッドジェネレータ)から構成される。こ
のレジストに露光を行うとPAGから酸が発生し、この
酸がポストエクスポージャベーク(PEB)によりレジ
スト中に拡散し、溶解抑止剤に触媒として作用し、樹脂
からこれを解離させる。この結果、露光部は現像液に対
して可溶性となるためポジ型パターンを形成する。
Therefore, recently, expectations for a chemically amplified resist utilizing an acid-catalyzed reaction with high dimensional accuracy and sensitivity are increasing. This chemically amplified resist material is composed of a resin containing a dissolution inhibitor and an acid generator (PA) for a positive resist.
G: Photo acid generator). When this resist is exposed, an acid is generated from PAG, this acid diffuses into the resist by post exposure bake (PEB), acts as a catalyst for the dissolution inhibitor, and dissociates it from the resin. As a result, the exposed portion becomes soluble in the developing solution and forms a positive pattern.

【0006】一方、ネガ型レジストでは樹脂と架橋剤と
PAGから構成され、PAGから発生した酸が架橋剤に
触媒として作用し、この中に活性点を作り出す。この活
性点を介して樹脂の架橋が進み、その結果、架橋された
領域は現像液に対し難溶性となるためネガ型パターンを
形成する。
On the other hand, the negative resist is composed of a resin, a cross-linking agent and PAG, and the acid generated from PAG acts on the cross-linking agent as a catalyst to create active sites therein. The cross-linking of the resin progresses through the active points, and as a result, the cross-linked region becomes hardly soluble in the developing solution and thus forms a negative pattern.

【0007】従来の吸収が大きく透明性が低い非化学増
幅タイプのレジスト材料と比較すると、この化学増幅型
レジストでは、酸触媒反応を利用することにより、感光
剤が少なくすみ高感度であり、かつ感光剤による吸収が
小さいことで透明性に優れるため、側壁の垂直性が良く
寸法精度の優れたパターンを形成し易いという利点があ
る。
Compared with the conventional non-chemical amplification type resist material having large absorption and low transparency, this chemical amplification type resist uses an acid-catalyzed reaction so that the photosensitizer can be reduced and the sensitivity is high. Since the absorption by the photosensitizer is small and the transparency is excellent, there is an advantage that the verticality of the side wall is good and it is easy to form a pattern with excellent dimensional accuracy.

【0008】しかしながら、この種のレジストにあって
は次のような問題があった。即ち、化学増幅型レジスト
はその反応性の高さのために周辺環境に大変敏感であ
り、レジストとBPSG,SOG,Al,炭素を一成分
とする膜等の特定の被加工膜との界面において、レジス
トパターンプロファイルの異常が発生するという問題点
がある。例えば、文献(Suga;Microelectronic Engine
ering 14 (1991) 249 )では、化学増幅型ネガレジスト
において、SOG上でパターンのアンダーカットが発生
することが報告されている。。
However, this type of resist has the following problems. That is, the chemically amplified resist is very sensitive to the surrounding environment due to its high reactivity, and at the interface between the resist and a specific film to be processed such as a film containing BPSG, SOG, Al and carbon as one component. However, there is a problem that an abnormal resist pattern profile occurs. For example, the literature (Suga; Microelectronic Engine
ering 14 (1991) 249), it has been reported that an undercut of a pattern occurs on SOG in a chemically amplified negative resist. .

【0009】この現象は以下の理由によると推定され
る。一つは、露光により発生した基板界面付近の酸がP
EB工程で被加工膜中に拡散し、膜中にトラップされる
ため、この領域の酸触媒反応が阻害されるとするもので
ある。もう一つは、上記の膜中の不純物が、レジストの
基板界面付近に拡散することより、レジストの露光領域
のうち特に基板界面付近に発生した酸を失活させるとす
るものである。
This phenomenon is presumed to be due to the following reasons. One is that the acid near the substrate interface generated by exposure is P
In the EB process, it diffuses in the film to be processed and is trapped in the film, so that the acid-catalyzed reaction in this region is inhibited. The other is that the impurities in the film diffuse in the vicinity of the substrate interface of the resist, thereby deactivating the acid generated particularly in the vicinity of the substrate interface in the exposed region of the resist.

【0010】この結果、ポジ型レジストでは、露光領域
のうち特に基板界面付近で、親水性基の発生が抑制さ
れ、現像液に対する溶解性が不十分になり、図7(a)
に示すような難溶化層の発生をもたらすことになる。こ
の界面付近の難溶化層は被加工膜のエッチング時に寸法
変動の要因となり、また加工後の膜の側壁形状を悪化さ
せる大きな要因ともなる。
As a result, in the positive resist, the generation of hydrophilic groups is suppressed in the exposed area, especially near the substrate interface, and the solubility in the developing solution becomes insufficient, so that FIG.
As a result, the formation of a poorly soluble layer will occur. The poorly soluble layer near the interface becomes a factor of dimensional fluctuation during etching of the film to be processed, and also becomes a major factor of deteriorating the side wall shape of the film after processing.

【0011】また、ネガ型レジストの場合、レジストの
架橋反応が抑制されるため、図7(b)に示すようにパ
ターンにアンダーカットが発生し、寸法制御を困難に
し、最悪の場合にはパターンの倒れが起こる。なお、図
7において、1は被処理基板、2は被加工膜、3はレジ
スト膜を示している。
Further, in the case of a negative type resist, since the crosslinking reaction of the resist is suppressed, an undercut occurs in the pattern as shown in FIG. 7B, which makes it difficult to control the dimension, and in the worst case, the pattern is Falls. In FIG. 7, 1 is a substrate to be processed, 2 is a film to be processed, and 3 is a resist film.

【0012】上に挙げた被加工膜中の不純物は、基板と
レジストの密着促進処理において用いられるHMDSや
その副生成物としてのアンモニア、クリーンルーム壁面
の塗料に用いられる硬化剤など、クリーンルーム雰囲気
中に不可避的に存在する塩基性物質であると考えられ
る。実際、本発明者らがイオンクロマト法により調べた
ところ、BPSG膜ではシリコン基板のおよそ10倍の
アンモニアが吸着していることが分かった。また、BP
SG膜中のアンモニア量に対する難溶化層の膜厚の依存
性を調べた結果、図8に示すように、膜中のアンモニア
量が増加するに従い、レジストの難溶化層も増加すると
いう関係があった(1992年秋季応用物理学会,講演番号
17pZM10/)。
The above-mentioned impurities in the film to be processed are contained in the clean room atmosphere such as HMDS used in the adhesion promoting process between the substrate and the resist, ammonia as a by-product thereof, and the curing agent used for the paint on the wall of the clean room. It is considered to be an inevitable basic substance. In fact, when the present inventors conducted an ion chromatography examination, it was found that about 10 times as much ammonia as the silicon substrate was adsorbed on the BPSG film. Also, BP
As a result of investigating the dependence of the film thickness of the hardly soluble layer on the amount of ammonia in the SG film, as shown in FIG. 8, there is a relationship that the less soluble layer of the resist increases as the amount of ammonia in the film increases. 1992 Autumn Society of Applied Physics, Lecture number
17pZM10 /).

【0013】このレジストパターンの異常という現象
は、スパッタ法及びCVD法により形成された膜上で特
に顕著である。これらの膜は、膜中にダングリングボン
ドに代表される活性サイトを多く含んでいる。この活性
サイトが露光領域の酸をトラップし、若しくは多量の塩
基性物質の吸着サイトとなると推定される。文献(F.Ja
nsen;J. Vac. Sci. Technol. A3, 605 (1985) )では、
アモルファスカーボン膜において、ダングリングボンド
による膜中のスピン濃度をESP法で測定している。そ
れによると、アモルファスカーボン膜中のスピン濃度は
1018cm-3であった。この濃度は露光領域に発生する
酸の濃度、また吸着アンモニア濃度とほぼ同程度であ
り、以上の現象を起こすのに十分である。
This phenomenon of abnormal resist pattern is particularly remarkable on the film formed by the sputtering method and the CVD method. These films contain many active sites represented by dangling bonds in the film. It is presumed that this active site traps the acid in the exposed area or becomes an adsorption site for a large amount of basic substance. Literature (F.Ja
nsen ; J. Vac. Sci. Technol. A3, 605 (1985))
In the amorphous carbon film, the spin concentration in the film due to dangling bond is measured by the ESP method. According to this, the spin concentration in the amorphous carbon film was 10 18 cm -3 . This concentration is almost the same as the concentration of acid generated in the exposed area and the concentration of adsorbed ammonia, and is sufficient to cause the above phenomenon.

【0014】また、化学増幅型レジストはその反応性の
高さのために周辺環境に大変敏感であり、例えばレジス
トの表面での反応としてポジレジストのプロセスにおい
て、露光からポストエクスポージャベークまでの経過時
間が長くなるとパターンに庇を形成し、解像性が著しく
低下するという問題がある。特に、配線の層間絶縁膜に
用いられるBPSG(硼素ー燐珪酸ガラス)膜上でパタ
ーン形成を行う場合、基板とレジストとの界面付近のレ
ジスト膜中に現像液に対する難溶化層が形成され、解像
性が著しく損なわれるという問題がある。
Further, the chemically amplified resist is very sensitive to the surrounding environment due to its high reactivity. For example, in the process of positive resist as a reaction on the surface of the resist, the process from exposure to post exposure bake is performed. When the time is long, there is a problem that the eaves are formed in the pattern and the resolution is significantly lowered. In particular, when patterning is performed on a BPSG (boron-phosphorus silicate glass) film used as an interlayer insulating film for wiring, a poorly soluble layer for a developing solution is formed in the resist film near the interface between the substrate and the resist, There is a problem that the image quality is significantly impaired.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】このように従来、化学
増幅型レジストを用いたレジストパターン形成方法にお
いては、炭素を一成分とする膜上などの特定の被加工膜
上でのパターンの形成において、被加工膜中の活性サイ
トが原因となる、被加工膜とレジスト膜との界面付近に
おけるパターンプロファイルの異常が発生する。このた
め、解像性が著しく低下し、被加工膜の加工時の寸法制
御性及び加工後の形状を悪化させるという問題があっ
た。また、BPSG膜上での化学増幅型レジスト膜のパ
ターニングでは、BPSG膜とレジスト膜との界面付近
のレジスト膜中に難溶化層が発生し解像性が著しく低下
するという問題があった。
As described above, in the conventional method of forming a resist pattern using a chemically amplified resist, a pattern is formed on a specific film to be processed such as a film containing carbon as a component. An abnormal pattern profile occurs near the interface between the film to be processed and the resist film due to the active sites in the film to be processed. For this reason, there is a problem that the resolution is remarkably lowered, and the dimensional controllability during processing of the film to be processed and the shape after processing are deteriorated. Further, in the patterning of the chemically amplified resist film on the BPSG film, there is a problem that a poorly soluble layer is generated in the resist film in the vicinity of the interface between the BPSG film and the resist film and the resolution is significantly lowered.

【0016】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、化学増幅型レジストと
被加工膜の界面付近のレジストパターンプロファイルの
異常の発生を防ぎ、簡易な方法で安定して高精度のパタ
ーンを得ることのできるレジストパターン形成方法を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent abnormal occurrence of a resist pattern profile in the vicinity of an interface between a chemically amplified resist and a film to be processed by a simple method. It is an object of the present invention to provide a resist pattern forming method capable of stably obtaining a highly accurate pattern.

【0017】また、本発明の他の目的は、化学増幅型レ
ジストと被処理基板の界面付近のレジスト膜中の現像液
に対する難溶化層の発生を防ぎ、簡易な方法で安定して
高精度のパターンを得ることのできるレジストパターン
形成方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to prevent the formation of a poorly soluble layer in the resist film in the resist film near the interface between the chemically amplified resist and the substrate to be processed, and to stably and highly accurately by a simple method. It is to provide a resist pattern forming method capable of obtaining a pattern.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、次のような構成を採用している。即ち本発
明(請求項1)は、被処理基板に被加工膜を形成したの
ち、この被加工膜上にレジスト膜を形成し、次いでレジ
スト膜を所望パターンにパターン露光したのち、該レジ
スト膜を加熱処理し、次いでレジスト膜を現像処理する
レジストパターンの形成方法において、被加工膜を形成
した直後で、かつ化学増幅型レジスト膜を形成する前
に、活性な水素を含むガスに被加工膜を曝すことを特徴
としている。なお、この際に塩基性物質を含まない環境
下で活性な水素を含むガスに曝すことが好ましい。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configurations. That is, according to the present invention (Claim 1), after forming a film to be processed on a substrate to be processed, a resist film is formed on the film to be processed, and then the resist film is pattern-exposed to a desired pattern, and then the resist film is formed. In a method of forming a resist pattern in which a heat treatment is performed and then a resist film is developed, the processed film is exposed to a gas containing active hydrogen immediately after the processed film is formed and before the chemically amplified resist film is formed. It is characterized by exposing. At this time, it is preferable to expose to a gas containing active hydrogen in an environment containing no basic substance.

【0019】ここで、活性な水素を含むガスとは、被加
工膜中のダングリングボンドに代表される活性サイトに
結合し、これを不活性化するために用いるガスである。
具体的には水素のプラズマ,ラジカル,励起分子を指
す。この他に、UV光、熱等により活性化した水素のガ
スもこれに含まれる。
Here, the gas containing active hydrogen is a gas used for binding to an active site represented by a dangling bond in the film to be processed and deactivating it.
Specifically, it refers to hydrogen plasma, radicals, and excited molecules. In addition to this, hydrogen gas activated by UV light, heat, etc. is also included in this.

【0020】活性な水素を含むガスを発生させる手段と
しては、各種の方法を用いることができる。具体的には
電場,磁場等により、水素のプラズマ,ラジカル,励起
分子などの活性種を発生させる方法、若しくはUV光,
熱により水素のガス分子を活性化させる方法などがあ
る。被加工膜中に水素を導入できるものならばよい。プ
ラズマ処理としては、反応容器内に放電部を設け、この
反応容器内に導入した水素のガスをプラズマ化する方
法、ケミカルドライエッチング(CDE)法で用いられ
るように、反応容器外においてマイクロ波により発生さ
せたプラズマを容器内に引き込む方法がある。
Various methods can be used as a means for generating a gas containing active hydrogen. Specifically, a method of generating active species such as hydrogen plasma, radicals and excited molecules by an electric field or a magnetic field, or UV light,
There is a method of activating gas molecules of hydrogen by heat. Any material that can introduce hydrogen into the film to be processed may be used. As the plasma treatment, a method in which a discharge part is provided in a reaction vessel and hydrogen gas introduced into the reaction vessel is converted into plasma, and a chemical dry etching (CDE) method is used, is performed by microwaves outside the reaction vessel. There is a method of drawing the generated plasma into the container.

【0021】後者の方法では放電領域と反応領域が物理
的に分離されており、被処理基板に対する放射,イオン
等による衝撃がないために、被処理基板のダメージを軽
減することができる。この他に、真空状態にした反応容
器中へ水素のガスを導入し、これにUV光を照射するこ
とで、これらのガスを励起状態にし、生成した活性種を
被加工膜中に導入する方法、さらに反応容器内のガスを
加熱し、熱エネルギーにより活性化させる方法でも同様
の効果を得ることができる。
In the latter method, the discharge region and the reaction region are physically separated, and there is no impact on the substrate to be processed due to radiation, ions, etc. Therefore, damage to the substrate to be processed can be reduced. In addition to this, a method of introducing hydrogen gas into a reaction vessel in a vacuum state and irradiating the gas with UV light to bring these gases into an excited state and introducing the generated active species into the film to be processed. The same effect can be obtained by further heating the gas in the reaction vessel and activating it with heat energy.

【0022】以上の手段を行う環境として、本発明では
塩基性物質を含まない環境を実現するようにしている
が、その具体的な方法としては反応容器内を真空状態に
する方法、又はアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスで
パージする方法などがある。但し、ここで言うところの
塩基性物質は、直接レジストのパターン異常の原因物質
となるもの、又は分解生成物として間接的にレジストの
パターン異常の原因となる塩基性物質を発生させるもの
であって、ある種の4級アミンなど、パターン異常に関
与しない物質は含まない。
In the present invention, as an environment for carrying out the above means, an environment not containing a basic substance is realized. As a concrete method therefor, a method of making the inside of the reaction vessel into a vacuum state, or argon or There is a method of purging with an inert gas such as helium. However, the basic substance referred to here is a substance which directly causes the pattern abnormality of the resist, or a basic substance which indirectly causes the pattern abnormality of the resist as a decomposition product. , Does not include substances that do not participate in pattern abnormalities, such as certain quaternary amines.

【0023】また、活性な水素を含むガス中での処理
は、雰囲気中の塩基性物質からの汚染を最小限とするた
めに、被加工膜の形成後2時間以内に行うようにしてい
る。この場合の想定される雰囲気中の塩基性物質の濃度
は10ppb である。従って、より低濃度の塩基性物質の
雰囲気中では、雰囲気中の塩基性物質による被加工膜の
汚染の程度が小さくなるため、被加工膜の形成から処理
までの時間をより長くすることが可能である。また、上
記の処理を行う前に、被加工膜中に吸着した塩基性物質
を、基板を加熱する方法、又は純水若しくは塩基性物質
を除去する効果のある水溶液により洗浄する方法など
で、除去した場合はこの限りではない。
Further, the treatment in the gas containing active hydrogen is carried out within 2 hours after the formation of the film to be processed in order to minimize the contamination from the basic substance in the atmosphere. In this case, the assumed concentration of the basic substance in the atmosphere is 10 ppb. Therefore, in an atmosphere of a basic substance with a lower concentration, the degree of contamination of the film to be processed by the basic substance in the atmosphere becomes small, so that the time from the formation of the film to the processing can be made longer. Is. Before performing the above treatment, the basic substance adsorbed in the film to be processed is removed by a method of heating the substrate or a method of washing with pure water or an aqueous solution having an effect of removing the basic substance. This is not the case.

【0024】さらに、上記の処理中に被加工膜中に残存
している塩基性物質がある場合、温度上昇やイオン衝撃
などにより被加工膜から脱離した塩基性物質を、反応容
器内を常に排気するなどの方法で、除去する効果を兼ね
備えた処理方法が望ましい。
Further, when there is a basic substance remaining in the film to be processed during the above treatment, the basic substance desorbed from the film to be processed due to temperature rise or ion bombardment is always kept in the reaction vessel. It is desirable to use a treatment method that also has an effect of removing such a material by exhausting it.

【0025】また、本発明(請求項2)は、被処理基板
上に被加工膜を形成したのち、この被加工膜上に化学放
射線の照射により酸を発生する第2の化合物を含むレジ
スト膜を形成し、次いでレジスト膜を所望パターンに露
光したのち、該レジスト膜を加熱処理し、次いでレジス
ト膜を現像処理するレジストパターン形成方法におい
て、レジスト膜を形成する前に、被加工膜の表面に化学
放射線の照射により酸を発生する第1の化合物を接触さ
せることを特徴としている。
Further, according to the present invention (claim 2), a resist film containing a second compound which forms a film to be processed on a substrate to be processed and then generates an acid on the film to be processed by irradiation with actinic radiation. In the method for forming a resist pattern in which a resist film is formed, and then the resist film is exposed to a desired pattern, the resist film is heat-treated, and then the resist film is developed. It is characterized in that a first compound that generates an acid upon irradiation with actinic radiation is brought into contact with it.

【0026】ここで、化学放射線の照射により酸を発生
する第2の化合物は特に限定されるものではなく、各種
の公知化合物及び混合物を用いることができる。また、
被加工膜の表面に第1の化合物を接触させる手段として
は、第1の化合物を含む溶液を被加工膜表面に接触させ
るようにすればよい。第1の化合物を溶解する溶媒とし
ては、該化合物が溶解するものであればよく、例えばエ
チルセロソルブアセテート,乳酸エチル,プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート,メチルメトキ
シプロピオネートなどの有機溶剤が利用できる。
Here, the second compound that generates an acid upon irradiation with actinic radiation is not particularly limited, and various known compounds and mixtures can be used. Also,
As a means for bringing the first compound into contact with the surface of the film to be processed, a solution containing the first compound may be brought into contact with the surface of the film to be processed. The solvent that dissolves the first compound may be any solvent that can dissolve the compound, and for example, organic solvents such as ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and methyl methoxypropionate can be used.

【0027】また、本発明(請求項3)は、被処理基板
上に形成された被加工膜上に化学増幅型レジスト膜を形
成した後、レジスト膜に所望パターンを露光し、次いで
レジスト膜を加熱処理したのち、該レジスト膜を現像処
理するレジストパターン形成方法において、レジスト膜
を形成する前に、被加工膜の表面に密着促進処理を行
い、さらに被加工膜を加熱処理することを特徴としてい
る。
According to the present invention (claim 3), a chemically amplified resist film is formed on a film to be processed formed on a substrate to be processed, a desired pattern is exposed on the resist film, and then the resist film is formed. In the resist pattern forming method of developing the resist film after the heat treatment, the adhesion promoting treatment is performed on the surface of the film to be processed before the resist film is formed, and the film to be processed is further heat treated. There is.

【0028】ここで、密着促進処理とは被加工膜の表面
を疎水性にするための処理であり、これに用いる処理薬
としてはトリメチルシリル基を導入できるHMDSなど
があるが、これに限定されない。また、密着促進処理と
レジスト膜形成工程の間に行う加熱処理としては、被処
理基板を100℃以上に加熱する。また、被処理基板の
加熱からレジスト塗布までの放置時間を10分以内とす
ること、若しくは被処理基板の放置の間、被処理基板を
不活性気体でパージされた雰囲気中に置くようにしてい
る。
Here, the adhesion promoting treatment is a treatment for making the surface of the film to be processed hydrophobic, and the treating agent used therefor is, for example, HMDS capable of introducing a trimethylsilyl group, but is not limited thereto. As the heat treatment performed between the adhesion promoting treatment and the resist film forming step, the substrate to be treated is heated to 100 ° C. or higher. Further, the leaving time from the heating of the substrate to be coated with the resist is set to 10 minutes or less, or the substrate to be processed is placed in an atmosphere purged with an inert gas during the leaving. .

【0029】[0029]

【作用】本発明(請求項1)によれば、被処理基板上に
被加工膜を形成した直後に、即ち雰囲気中に存在する塩
基性物質がパターンの異常を引き起こすだけ被加工膜へ
吸着する以前に、被加工膜を好ましくは塩基性物質を含
まない環境下で活性な水素を含むガスに晒すことで、被
加工膜中に多く存在する、ダングリングボンドに代表さ
れる活性サイトへの塩基性物質の吸着を抑止しながら、
この活性サイトを水素でブロックすることにより失活さ
せることができる。
According to the present invention (Claim 1), the basic substance existing in the atmosphere immediately after the film to be processed is formed on the substrate to be processed is adsorbed to the film to be processed as much as causing the abnormal pattern. Previously, by exposing the film to be processed to a gas containing active hydrogen, preferably in an environment not containing a basic substance, a base to an active site represented by dangling bonds, which is often present in the film to be processed, is present. While suppressing the adsorption of volatile substances,
It can be deactivated by blocking this active site with hydrogen.

【0030】以上の方法により、膜中への酸の拡散若し
くは塩基性物質の吸着を抑制できるため、化学増幅型レ
ジストにおける被加工膜との界面付近での難溶化層の発
生、又はアンダーカットの発生を抑えることができる。
即ち、被加工膜のエッチング時においても寸法制御性良
く、また良好なパターン形状を得ることができる。
By the above method, since the diffusion of acid into the film or the adsorption of basic substances can be suppressed, the formation of the hardly soluble layer or the undercut in the vicinity of the interface with the film to be processed in the chemically amplified resist. Occurrence can be suppressed.
That is, dimensional controllability is good even when the film to be processed is etched, and a good pattern shape can be obtained.

【0031】また、本発明(請求項2)によれば、基板
とレジスト膜の界面近傍に、化学放射線の照射により酸
を発生する第1の化合物を高濃度で存在せしめ得る。即
ち、レジスト溶液の塗布に先立って化学放射線の照射に
より酸を発生する第1の化合物を含む溶液を被加工基板
に接触させ、次いで通常のレジスト塗布・塗布後ベーク
を行いレジスト膜を形成することにより、レジスト膜と
基板との界面付近にレジスト膜中よりも高濃度の酸発生
剤を存在させることができる。
Further, according to the present invention (claim 2), the first compound capable of generating an acid upon irradiation with actinic radiation can be made to exist at a high concentration in the vicinity of the interface between the substrate and the resist film. That is, prior to the application of the resist solution, a solution containing the first compound that generates an acid upon irradiation with actinic radiation is brought into contact with the substrate to be processed, and then ordinary resist application and post-application baking are performed to form a resist film. Thereby, the acid generator having a higher concentration than that in the resist film can be present near the interface between the resist film and the substrate.

【0032】この方法によるレジスト膜形成の後に通常
のパターン露光を行うことにより、レジスト膜中及びレ
ジスト−基板界面に存在する酸発生剤が分解してプロト
ンが発生するが、レジスト膜と基板との界面付近にレジ
スト膜中よりも高濃度の酸発生剤が存在しているため
に、現像前のレジスト膜中の酸の濃度が基板との界面付
近で急激にプロトン濃度が減少する効果を補うことがで
き、その結果、レジストプロファイルの異常を回避する
ことが可能となる。
By performing normal pattern exposure after forming the resist film by this method, the acid generator existing in the resist film and at the resist-substrate interface is decomposed to generate protons. Since the acid generator in the vicinity of the interface has a higher concentration than that in the resist film, the acid concentration in the resist film before development should compensate for the effect that the proton concentration sharply decreases near the interface with the substrate. As a result, it becomes possible to avoid an abnormality in the resist profile.

【0033】さらに本発明の方法によれば、酸発生剤溶
液の溶剤としてレジストに使用する溶剤と同一のものを
用いることができるため、レジスト塗布に用いているコ
ータ−デベロッパ装置内でその処理を行うことができ
る。このため、処理後殆ど時間をおかずにレジストを塗
布することができ、クリーンルーム中の大気から被加工
基板が塩基性物質を再吸着するのを防ぐことができる。
Further, according to the method of the present invention, since the same solvent as that used for the resist can be used as the solvent of the acid generator solution, the treatment is carried out in the coater-developer apparatus used for resist coating. It can be carried out. Therefore, the resist can be applied almost in no time after the treatment, and it is possible to prevent the substrate to be processed from re-adsorbing the basic substance from the atmosphere in the clean room.

【0034】また、本発明(請求項3)によれば、密着
促進処理及びそれに続く加熱処理を施した被処理基板上
にレジスト膜を形成することで、被処理基板の表面の水
酸基をなくし、表面をトリメチルシリル基などの疎水性
基で置換することができるため、被処理基板の化学増幅
型レジストに対する影響を抑え、レジスト膜と被処理基
板との界面付近のレジスト膜中の現像液に対する難溶化
層の発生を抑えることができ、パターンの寸法変動をよ
り少なくすることができる。さらに、密着促進処理を行
った後に被処理基板の加熱を行うことで、密着促進処理
で副生成物として発生する塩基性物質を脱離させること
ができる。しかも、加熱温度を表面の疎水性基の分解温
度以下に抑えることで、レジストの現像時のはがれを防
止することができる。
According to the present invention (Claim 3), a resist film is formed on the substrate to be treated which has been subjected to the adhesion promoting treatment and the subsequent heat treatment, thereby eliminating hydroxyl groups on the surface of the substrate to be treated, Since the surface can be replaced with a hydrophobic group such as trimethylsilyl group, the influence on the chemically amplified resist of the substrate to be processed is suppressed, and it becomes insoluble in the developing solution in the resist film near the interface between the resist film and the substrate to be processed. Generation of layers can be suppressed, and dimensional variation of the pattern can be further reduced. Furthermore, by heating the substrate to be processed after performing the adhesion promoting process, the basic substance generated as a by-product in the adhesion promoting process can be desorbed. Moreover, by keeping the heating temperature below the decomposition temperature of the hydrophobic group on the surface, peeling of the resist during development can be prevented.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 (実施例1)図1は、本発明の第1の実施例に係わるレ
ジストパターン形成工程を示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing a resist pattern forming process according to a first embodiment of the present invention.

【0036】まず、図1(a)に示すようにシリコン基
板(被処理基板)11の表面に、マグネトロンスパッタ
法により炭素膜(被加工膜)12を膜厚0.1μmで形
成した。なお、この炭素膜12は高反射基板上の反射防
止膜として用いられるものである。
First, as shown in FIG. 1A, a carbon film (processed film) 12 having a film thickness of 0.1 μm was formed on the surface of a silicon substrate (processed substrate) 11 by magnetron sputtering. The carbon film 12 is used as an antireflection film on the highly reflective substrate.

【0037】次いで、図2(a)に示すように、シリコ
ン基板11上に炭素膜12を形成した被処理基板10を
反応容器20内に配置する。この反応容器20内には平
行平板電極21,22が設置されており、被処理基板1
0は下側の電極22上に載置される。反応容器20内を
予め100mToorに排気しておき、ガス導入口より水素
ガスを流量100sccmで導入し、平行平板電極21,2
2間にマイクロ波電源23から周波数2.45GHzの
マイクロ波を1kWで5分間印加した。
Next, as shown in FIG. 2A, the substrate 10 to be processed having the carbon film 12 formed on the silicon substrate 11 is placed in the reaction vessel 20. Parallel plate electrodes 21 and 22 are installed in the reaction container 20, and the substrate to be processed 1
0 is placed on the lower electrode 22. The inside of the reaction vessel 20 was evacuated to 100 mToor in advance, and hydrogen gas was introduced from the gas introduction port at a flow rate of 100 sccm to form parallel plate electrodes 21 and 2.
Between the two, the microwave power supply 23 applied a microwave having a frequency of 2.45 GHz at 1 kW for 5 minutes.

【0038】このとき、被加工膜としての炭素膜12の
形成から上記のプラズマ処理までの間は、30分とし
た。また、このときの雰囲気中のアンモニア濃度は10
ppb であった。
At this time, the period from the formation of the carbon film 12 as the film to be processed to the plasma treatment was 30 minutes. Further, the ammonia concentration in the atmosphere at this time is 10
It was ppb.

【0039】次いで、図1(b)に示すように、炭素膜
12の上に、ポリ(p−ビニルフェノール)の一部をt
ert−ブトキシカルボニルメチル基によりブロックし
てなるポリマー及びトリフェニルスルフォニウムトリフ
レートを含有する化学増幅型ポジレジストの溶液を塗布
し、その後90℃で90秒間ホットプレート上で露光前
ベークを行い、厚さ1.0μmのレジスト膜13を形成
した。
Then, as shown in FIG. 1 (b), a part of poly (p-vinylphenol) is t-coated on the carbon film 12.
A solution of a chemically amplified positive resist containing a polymer blocked with ert-butoxycarbonylmethyl group and triphenylsulfonium triflate is applied, and then a pre-exposure bake is performed on a hot plate at 90 ° C. for 90 seconds to obtain a thick film. A resist film 13 having a thickness of 1.0 μm was formed.

【0040】次いで、図1(c)に示すように、クリプ
トン,フッ素,ヘリウムの混合ガスを用いたエキシマレ
ーザ光(波長:248.4nm)を用いた縮小投影露光
装置により、炭素膜12上のレジスト膜13にマスク1
4を介して露光光15を照射し、パターン露光を行い、
露光領域16を形成した。このときエネルギー強度は3
0mJ/cm2 であった。
Then, as shown in FIG. 1C, a reduction projection exposure apparatus using an excimer laser beam (wavelength: 248.4 nm) using a mixed gas of krypton, fluorine, and helium was used to expose the carbon film 12. Mask 1 on resist film 13
Exposure light 15 is radiated via 4 to perform pattern exposure,
The exposed area 16 was formed. At this time, the energy intensity is 3
It was 0 mJ / cm 2 .

【0041】次いで、図1(d)に示すように、ホット
プレート17上で90℃で90秒間ポストエクスポージ
ャベークを行い、このポストエクスポージャベーク終了
後、23℃に冷却した。その後、図1(e)に示すよう
に、2.38wt%のテトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド(TMAH)水溶液に90秒間浸漬して現
像処理した。
Then, as shown in FIG. 1D, post exposure bake was performed on the hot plate 17 at 90 ° C. for 90 seconds, and after the post exposure bake was completed, the sample was cooled to 23 ° C. Thereafter, as shown in FIG. 1 (e), the film was immersed in a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) aqueous solution for 90 seconds for development processing.

【0042】このようにして得られたパターンを走査型
電子顕微鏡(SEM)により観察した結果、線幅が0.
3μmで、側壁角が垂直である良好なプロファイルのパ
ターンが得られた。
As a result of observing the pattern thus obtained with a scanning electron microscope (SEM), a line width of 0.
At 3 μm, a pattern with a good profile with vertical sidewall angles was obtained.

【0043】かくして本実施例によれば、炭素膜12を
形成した直後に被処理基板10を、反応容器20内に収
容して水素プラズマに晒すことにより、活性サイトへの
塩基性物質の吸着を抑止しながら、この活性サイトを水
素でブロックして失活させることができる。従って、炭
素膜12中への酸の拡散若しくは塩基性物質の吸着を抑
制できるため、化学増幅型レジスト13における炭素膜
12との界面付近での難溶化層の発生、又はアンダーカ
ットの発生を抑えることが可能となる。このため、レジ
ストパターンプロファイルの異常発生を防ぎ、高精度の
パターンを得ることができる。 (実施例2)この実施例は、基本的には第1の実施例と
同様であり、第1の実施例と異なる点はレジスト形成前
の処理方法にある。まず、第1の実施例と同様に、シリ
コン基板11の表面に、マグネトロンスパッタ法により
炭素膜12を膜厚0.1μmで形成した。
Thus, according to this embodiment, immediately after the carbon film 12 is formed, the substrate 10 to be processed is housed in the reaction container 20 and exposed to hydrogen plasma, so that the basic substance is adsorbed to the active sites. While suppressing, this active site can be blocked and deactivated with hydrogen. Therefore, it is possible to suppress the diffusion of the acid into the carbon film 12 or the adsorption of the basic substance, so that the formation of the hardly soluble layer or the undercut in the vicinity of the interface with the carbon film 12 in the chemically amplified resist 13 can be suppressed. It becomes possible. Therefore, it is possible to prevent abnormal occurrence of the resist pattern profile and obtain a highly accurate pattern. (Embodiment 2) This embodiment is basically the same as the first embodiment, and is different from the first embodiment in the processing method before resist formation. First, similarly to the first embodiment, a carbon film 12 having a film thickness of 0.1 μm was formed on the surface of the silicon substrate 11 by the magnetron sputtering method.

【0044】次いで、図2(b)に示すように、被処理
基板10を予め100mToorに排気された反応容器24
内に配置した。その後、反応容器24の外に設置したマ
イクロ波放電管25に水素ガスを流量500sccmで導入
し、活性化した水素ガスを反応容器24内に導入し、こ
れにより被加工膜としての炭素膜12に水素を導入し
た。なお、マイクロ波放電における条件としては、周波
数2.45GHz、電力1kWとした。
Next, as shown in FIG. 2B, the substrate 10 to be processed is evacuated to 100 mToor in advance, and the reaction container 24 is evacuated.
Placed inside. After that, hydrogen gas is introduced into the microwave discharge tube 25 installed outside the reaction container 24 at a flow rate of 500 sccm, and the activated hydrogen gas is introduced into the reaction container 24, whereby the carbon film 12 as a film to be processed is introduced. Hydrogen was introduced. The conditions for microwave discharge were a frequency of 2.45 GHz and a power of 1 kW.

【0045】このとき、被加工膜としての炭素膜12の
形成から上記のプラズマ処理までの間は、30分とし
た。また、このときの雰囲気中のアンモニア濃度は10
ppb であった。
At this time, the period from the formation of the carbon film 12 as the film to be processed to the above plasma treatment was 30 minutes. Further, the ammonia concentration in the atmosphere at this time is 10
It was ppb.

【0046】これ以降は、第1の実施例と同様にして、
化学増幅型ポジレジスト膜13の形成、所望パターンの
露光、ポストエクスポージャベーク、現像処理を行っ
た。その結果、第1の実施例と同様に、線幅が0.3μ
mで側壁角が垂直である良好なプロファイルのパターン
が得られた。 (実施例3)この実施例も、基本的には第1の実施例と
同様であり、第1の実施例と異なる点はレジスト形成前
の処理方法にある。まず、シリコン基板の表面に、マグ
ネトロンスパッタ法により炭素膜を膜厚0.1μmで形
成した。
After this, in the same way as the first embodiment,
Formation of the chemically amplified positive resist film 13, exposure of a desired pattern, post exposure bake, and development processing were performed. As a result, similar to the first embodiment, the line width is 0.3 μm.
A good profile pattern was obtained with a vertical sidewall angle at m. (Embodiment 3) This embodiment is basically the same as the first embodiment, and is different from the first embodiment in the processing method before resist formation. First, a carbon film having a thickness of 0.1 μm was formed on the surface of a silicon substrate by a magnetron sputtering method.

【0047】次いで、図3(a)に示すように、被処理
基板10を予め100mTorrに排気された反応容器26
内に配置した。その後、反応容器内26に水素ガスを流
量500sccmで導入した。反応容器26はキセノン−水
銀ランプからのUV光を容器上部より石英板27を介し
て、反応容器26内のガスに照射できるようになってい
る。次いで、導入した水素ガスをUV照射により活性化
し、被加工膜中としての炭素膜12に水素を導入した。
Next, as shown in FIG. 3A, the substrate 10 to be processed is evacuated to 100 mTorr in advance, and the reaction container 26 is evacuated.
Placed inside. Then, hydrogen gas was introduced into the reaction vessel 26 at a flow rate of 500 sccm. The reaction container 26 can irradiate the UV light from the xenon-mercury lamp to the gas in the reaction container 26 from the upper part of the container through the quartz plate 27. Next, the introduced hydrogen gas was activated by UV irradiation to introduce hydrogen into the carbon film 12 as the film to be processed.

【0048】このとき、被加工膜としての炭素膜12の
形成から上記光照射処理までの時間は、30分とした。
また、このときの雰囲気中のアンモニア濃度は10ppb
であった。
At this time, the time from the formation of the carbon film 12 as the film to be processed to the light irradiation treatment was set to 30 minutes.
Also, the ammonia concentration in the atmosphere at this time is 10 ppb.
Met.

【0049】これ以降は、第1の実施例と同様にして、
化学増幅型ポジレジスト膜13の形成、所望パターンの
露光、ポストエクスポージャベーク、現像処理を行っ
た。その結果、第1の実施例と同様に、線幅が0.3μ
mで側壁角が垂直である良好なプロファイルのパターン
が得られた。
From this point onward, as in the first embodiment,
Formation of the chemically amplified positive resist film 13, exposure of a desired pattern, post exposure bake, and development processing were performed. As a result, similar to the first embodiment, the line width is 0.3 μm.
A good profile pattern was obtained with a vertical sidewall angle at m.

【0050】なお、水素ガスを導入した反応容器中に、
圧力調整のため水素とアルゴン若しくはヘリウムとの混
合ガスを導入しても同様の結果が得られた。 (実施例4)この実施例も、基本的には第1の実施例と
同様であり、第1の実施例と異なる点はレジスト形成前
の処理方法にある。まず、第1の実施例と同様に、シリ
コン基板11の表面に、マグネトロンスパッタ法により
炭素膜12を膜厚0.1μmで形成した。
Incidentally, in a reaction vessel into which hydrogen gas was introduced,
Similar results were obtained by introducing a mixed gas of hydrogen and argon or helium for pressure adjustment. (Embodiment 4) This embodiment is basically the same as the first embodiment, and is different from the first embodiment in the processing method before resist formation. First, similarly to the first embodiment, a carbon film 12 having a film thickness of 0.1 μm was formed on the surface of the silicon substrate 11 by the magnetron sputtering method.

【0051】次いで、図3(b)に示すように、被処理
基板10を予め100mToorに排気された石英反応容器
28内に配置した。その後、反応容器28内に水素ガス
を流量500sccmで導入した。反応容器28の周囲には
熱線29を配し、反応容器28内のガス及び基板を加熱
できるようになっている。基板には、熱電対30を配し
基板の温度を確認できるようにしてある。次いで、水素
ガスを導入し、基板温度を200度に設定した状態で1
0分間加熱し、被加工膜中としての炭素膜12に水素を
導入した。
Next, as shown in FIG. 3B, the substrate 10 to be processed was placed in the quartz reaction container 28 that had been evacuated to 100 mToor in advance. Then, hydrogen gas was introduced into the reaction vessel 28 at a flow rate of 500 sccm. A heating wire 29 is arranged around the reaction container 28 so that the gas and the substrate in the reaction container 28 can be heated. A thermocouple 30 is arranged on the substrate so that the temperature of the substrate can be confirmed. Next, hydrogen gas was introduced, and the temperature of the substrate was set to 200 ° C.
After heating for 0 minute, hydrogen was introduced into the carbon film 12 as the film to be processed.

【0052】このとき、被加工膜としての炭素膜12の
形成から、上記の加熱処理までの間は、30分とした。
また、このときの雰囲気中のアンモニア濃度は10ppb
であった。
At this time, it took 30 minutes from the formation of the carbon film 12 as the film to be processed to the above heat treatment.
Also, the ammonia concentration in the atmosphere at this time is 10 ppb.
Met.

【0053】これ以降は、第1の実施例と同様にして、
化学増幅型ポジレジスト膜13の形成、所望パターンの
露光、ポストエクスポージャベーク、現像処理を行っ
た。その結果、第1の実施例と同様に、線幅が0.3μ
mで側壁角が垂直である良好なプロファイルのパターン
が得られた。
After this, in the same manner as in the first embodiment,
Formation of the chemically amplified positive resist film 13, exposure of a desired pattern, post exposure bake, and development processing were performed. As a result, similar to the first embodiment, the line width is 0.3 μm.
A good profile pattern was obtained with a vertical sidewall angle at m.

【0054】なお、この場合も水素ガスを導入した反応
容器中に、圧力調整のため水素とアルゴン若しくはヘリ
ウムとの混合ガスを導入しても同様の結果が得られた。
本発明の効果を検証するために、被加工膜を形成した被
処理基板を予め塩基性雰囲気に晒したものに対し、本発
明を適用した。まず、第1の実施例と同様にしてシリコ
ン基板11の表面に、マグネトロンスパッタ法により炭
素膜12を膜厚0.1μmで形成し、この被処理基板1
0を10ppb のアンモニア雰囲気中に3日間放置した。
その後、被処理基板10を室温にて純水で10分間洗浄
し、スピンドライ法にて乾燥した。
In this case as well, similar results were obtained by introducing a mixed gas of hydrogen and argon or helium into the reaction vessel into which hydrogen gas had been introduced in order to adjust the pressure.
In order to verify the effect of the present invention, the present invention was applied to the substrate to be processed on which the film to be processed was previously exposed to a basic atmosphere. First, a carbon film 12 having a film thickness of 0.1 μm is formed on the surface of a silicon substrate 11 by magnetron sputtering in the same manner as in the first embodiment.
0 was left in an atmosphere of 10 ppb ammonia for 3 days.
After that, the substrate 10 to be processed was washed with pure water at room temperature for 10 minutes and dried by a spin dry method.

【0055】次いで、第1の実施例と同様に、被処理基
板10を予め100mToorに排気された反応容器内20
に配置し、水素ガスを流量100sccmで導入し、平行平
板電極21,22に周波数2.45GHzのマイクロ波を
1kWで5分間印加した。なお、純水洗浄からプラズマ
処理までの間は10分間であった。
Then, as in the first embodiment, the substrate 10 to be processed is evacuated to 100 mToor in the reaction chamber 20.
And a hydrogen gas was introduced at a flow rate of 100 sccm, and a microwave having a frequency of 2.45 GHz was applied to the parallel plate electrodes 21 and 22 at 1 kW for 5 minutes. The period from the pure water cleaning to the plasma treatment was 10 minutes.

【0056】これ以降も、第1の実施例と同様にして、
化学増幅型ポジレジスト膜13の形成、所望パターンの
露光、ポストエクスポージャベーク、現像処理を行っ
た。その結果、第1の実施例と同様に、線幅が0.3μ
mで側壁角が垂直である良好なプロファイルのパターン
が得られた。
After this, similarly to the first embodiment,
Formation of the chemically amplified positive resist film 13, exposure of a desired pattern, post exposure bake, and development processing were performed. As a result, similar to the first embodiment, the line width is 0.3 μm.
A good profile pattern was obtained with a vertical sidewall angle at m.

【0057】同様に、本発明の効果を検証するために、
被加工膜を形成した被処理基板を予め塩基性雰囲気に晒
したものに対して、本発明を適用した。まず、第1の実
施例と同様にして、シリコン基板11の表面に、マグネ
トロンスパッタ法により炭素膜12を膜厚0.1μmで
形成し、この被処理基板10を10ppb のアンモニア雰
囲気中に3日間放置した。その後、被処理基板10を2
00℃で10分間加熱し、冷却板上に30秒間放置し、
室温まで冷却した。
Similarly, in order to verify the effect of the present invention,
The present invention was applied to a substrate to be processed on which a film to be processed was previously exposed to a basic atmosphere. First, similarly to the first embodiment, a carbon film 12 having a film thickness of 0.1 μm is formed on the surface of a silicon substrate 11 by a magnetron sputtering method, and the substrate 10 to be processed is placed in an ammonia atmosphere of 10 ppb for 3 days. I left it. Then, the substrate 10 to be processed is
Heat at 00 ° C for 10 minutes, leave on cooling plate for 30 seconds,
Cooled to room temperature.

【0058】次いで、第1の実施例と同様に、被処理基
板10を予め100mToorに排気された反応容器20内
に配置し、水素ガスを流量100sccmで導入し、平行平
板電極21,22に周波数2.45GHzのマイクロ波を
1kWで5分間印加した。なお、純水洗浄からプラズマ
処理までの間は10分間であった。
Then, as in the first embodiment, the substrate 10 to be processed is placed in the reaction vessel 20 which has been evacuated to 100 mToor in advance, hydrogen gas is introduced at a flow rate of 100 sccm, and the parallel plate electrodes 21 and 22 are subjected to frequency. A microwave of 2.45 GHz was applied at 1 kW for 5 minutes. The period from the pure water cleaning to the plasma treatment was 10 minutes.

【0059】これ以降も、第1の実施例と同様にして、
化学増幅型ポジレジスト膜13の形成、所望パターンの
露光、ポストエクスポージャベーク、現像処理を行っ
た。その結果、第1の実施例と同様に、線幅が0.3μ
mで側壁角が垂直である良好なプロファイルのパターン
が得られた。
After this, similarly to the first embodiment,
Formation of the chemically amplified positive resist film 13, exposure of a desired pattern, post exposure bake, and development processing were performed. As a result, similar to the first embodiment, the line width is 0.3 μm.
A good profile pattern was obtained with a vertical sidewall angle at m.

【0060】また、炭素膜に対して実施例1から実施例
4までの処理を行わず、この工程以外は実施例と同様の
処理を行ったところ、得られたパターンは図7(a)に
示すように側壁角が小さく、炭素を一成分として含む被
加工膜とレジスト膜の界面付近のレジスト膜中に厚さ
0.1μmの現像されない層が形成された。
When the carbon film was not subjected to the treatments of Examples 1 to 4 and the same treatments as those of the Example were carried out except this step, the obtained pattern was as shown in FIG. 7 (a). As shown, a 0.1 μm-thick undeveloped layer was formed in the resist film in the vicinity of the interface between the film to be processed containing carbon as one component and the resist film as shown in FIG.

【0061】なお、第1〜第4の実施例では、被加工膜
として炭素を用いたが、炭素以外の各種導電膜に適用す
ることができ、更には絶縁膜に適用することも可能であ
る。また、被加工膜における活性サイトを失活させるた
めの処理として活性な水素を用いたが、被加工膜に対し
て悪影響を及ぼさないものであれば、水素以外の他の元
素を用いることも可能である。 (実施例5)図4は、本発明の第5の実施例に係わるレ
ジストパターン形成工程を示す断面図である。この実施
例は、レジスト膜と被加工膜との界面にレジスト膜より
も高濃度の酸発生剤を存在させるものである。
Although carbon is used as the film to be processed in the first to fourth embodiments, it can be applied to various conductive films other than carbon, and further to an insulating film. . Also, active hydrogen was used as a treatment for deactivating the active sites in the film to be processed, but other elements other than hydrogen can be used as long as they do not adversely affect the film to be processed. Is. (Embodiment 5) FIG. 4 is a sectional view showing a resist pattern forming step according to a fifth embodiment of the present invention. In this example, an acid generator having a higher concentration than that of the resist film is present at the interface between the resist film and the film to be processed.

【0062】まず、図4(a)に示すように、ベアシリ
コン基板41上に膜厚が100nmとなるようにDCス
パッタ法によりカーボン膜42を堆積させた。次いで、
図4(b)に示すように、エチルセロソルブアセテート
中に、濃度が1%となるように第1の酸発生剤43とし
てトリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスル
ホン酸を溶解した溶液44を上記基板上に液盛りし、基
板を500rpm で回転することによって基板表面全体に
酸発生剤溶液44を塗布し、その後5000rpm で基板
を回転させて溶媒を揮発させた。
First, as shown in FIG. 4A, a carbon film 42 was deposited on a bare silicon substrate 41 by a DC sputtering method so as to have a film thickness of 100 nm. Then
As shown in FIG. 4 (b), a solution 44 in which triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonic acid was dissolved as a first acid generator 43 in ethyl cellosolve acetate to a concentration of 1% was placed on the substrate. The acid generator solution 44 was applied to the entire surface of the substrate by pouring the solution and rotating the substrate at 500 rpm, and then the substrate was rotated at 5000 rpm to volatilize the solvent.

【0063】次いで、図4(c)に示すように、第2の
酸発生剤45とポリビニルフェノールとエチルセロソル
ブアセテートよりなるポジ型化学増幅型レジスト46を
1μm塗布し、その後95℃で90秒間ホットプレート
上で加熱することによりレジスト46中の溶媒を脱離さ
せる。
Next, as shown in FIG. 4 (c), a positive chemically amplified resist 46 composed of the second acid generator 45, polyvinylphenol and ethyl cellosolve acetate is applied in a thickness of 1 μm, and then hot at 95 ° C. for 90 seconds. The solvent in the resist 46 is removed by heating on the plate.

【0064】なお、ここでレジスト46中に含まれる酸
発生剤45は図4(b)の酸発生剤溶液44中に含まれ
るものと同一のものであっても異なっていてもよい。次
いで、図4(d)に示すように、フォトマスク47を介
してKrFエキシマ光をパターン露光し、さらに95
℃,90秒間の露光後ベークを行うことにより感光反応
を進行せしめた。その後、テトラメチルアンモニウムヒ
ドロキシド水溶液により90秒間のアルカリ現像を行
い、図4(e)に示すように、レジストパターン49を
形成した。
The acid generator 45 contained in the resist 46 may be the same as or different from the one contained in the acid generator solution 44 of FIG. 4B. Next, as shown in FIG. 4D, KrF excimer light is pattern-exposed through a photomask 47, and then 95
The photosensitive reaction was allowed to proceed by baking after exposure at 90 ° C. for 90 seconds. After that, alkali development was performed for 90 seconds with a tetramethylammonium hydroxide aqueous solution to form a resist pattern 49 as shown in FIG.

【0065】このようにして形成したレジストパターン
をSEMにより断面観察した結果、断面が垂直で、底部
のレジスト残りもない良好なレジストプロファイルが形
成されていることが確認された。
As a result of observing a cross section of the resist pattern thus formed by SEM, it was confirmed that a good resist profile was formed in which the cross section was vertical and there was no residual resist at the bottom.

【0066】なお、本実施例では酸発生剤としてトリフ
ェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルホン酸を
用いたが、露光に用いる化学放射線の照射により酸を発
生する物質であれば何を用いてもよい。例えば、ジアゾ
ニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニ
ウム塩のCF3 SO3 ,p−CH3 PhSO3 - ,p−
NO2 PhSO3 - 等の塩、有機ハロゲン化合物、オル
トキノン−ジアジドスルホニウムクロライド等を用いる
ことができる。
Although triphenylsulfonium trifluoromethanesulfonic acid was used as the acid generator in this embodiment, any substance can be used as long as it can generate an acid upon irradiation with actinic radiation used for exposure. For example, diazonium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iodonium salts CF 3 SO 3, p-CH 3 PhSO 3 -, p-
A salt such as NO 2 PhSO 3 , an organic halogen compound, orthoquinone-diazide sulfonium chloride or the like can be used.

【0067】また、基板に酸発生剤の溶液を接触させる
方法も、本実施例の方法に限定されない。例えば、レジ
スト膜形成前の基板を酸発生剤溶液に一定時間浸漬する
ようにしてもよいし、霧状にして被加工層表面に吹き付
ける方式でもよい。また、被加工層中に酸発生剤を十分
浸透させるために、酸発生剤溶液を被加工層に接触させ
た状態で静止させるか、若しくはその状態で基板を加熱
してもよい。
Further, the method of bringing the acid generator solution into contact with the substrate is not limited to the method of this embodiment. For example, the substrate before resist film formation may be dipped in the acid generator solution for a certain period of time, or may be atomized and sprayed on the surface of the layer to be processed. Further, in order to sufficiently permeate the acid generator into the layer to be processed, the acid generator solution may be kept stationary in contact with the layer to be processed, or the substrate may be heated in that state.

【0068】本実施例では露光光としてKrFエキシマ
光を用いたが、これに限定されることなく種々の露光波
長を用いることができる。さらには、レジスト塗布前に
基板に接触させる酸発生剤溶液に含まれる第1の酸発生
剤とレジスト中に含まれる第2の酸発生剤とは同一であ
る必要がなく、例えば第1の酸発生剤と第2の酸発生剤
とは各々異なる波長で分解して酸を発生するように選
び、第2の酸発生剤を分解するためのパターン露光の前
若しくは後に、パターン露光時の露光光とは異なる波長
の光で全面露光することで第1の酸を分解するようにし
てもよい。 (実施例6)図5は本発明の第6の実施例に係わるレジ
ストパターン形成工程を示す断面図である。この実施例
は、レジスト形成前に基板表面に対し密着促進処理を行
うものである。
Although KrF excimer light is used as the exposure light in this embodiment, various exposure wavelengths can be used without being limited to this. Further, the first acid generator contained in the acid generator solution that is brought into contact with the substrate before the resist coating need not be the same as the second acid generator contained in the resist. The generator and the second acid generator are selected such that they decompose at different wavelengths to generate an acid, and the exposure light at the time of pattern exposure before or after the pattern exposure for decomposing the second acid generator. The first acid may be decomposed by exposing the entire surface with light having a different wavelength. (Embodiment 6) FIG. 5 is a sectional view showing a resist pattern forming process according to a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, an adhesion promoting process is performed on the substrate surface before resist formation.

【0069】まず、図5(a)に示すように、所定の素
子領域に形成されたシリコン基板51の表面に、常圧C
VD法により膜厚0.8μmのBPSG膜52を形成し
た。次いで、基板の表面に対して密着促進処理を行った
後、図5(b)に示すようにホットプレート53上でこ
の基板を100℃で30分間加熱した。
First, as shown in FIG. 5A, atmospheric pressure C is applied to the surface of the silicon substrate 51 formed in a predetermined element region.
A BPSG film 52 having a thickness of 0.8 μm was formed by the VD method. Next, after performing adhesion promoting treatment on the surface of the substrate, the substrate was heated at 100 ° C. for 30 minutes on the hot plate 53 as shown in FIG. 5B.

【0070】ここで、密着促進処理は次のようにして行
った。ホットプレートとHMDSの供給装置を備えた密
閉チャンバ内に基板を搬入する。この基板は100℃に
加熱される。一方、HMDSに窒素をバブリングし、こ
のHMDSを含んだ窒素をチャンバ内に導入する。基板
の処理時間は60秒である。基板の加熱温度と処理時間
は現像時にレジストが剥がれず、かつレジスト塗布時
に、レジストの基板上での弾けが起きない条件ならばよ
い。
Here, the adhesion promoting treatment was performed as follows. The substrate is loaded into a closed chamber equipped with a hot plate and a HMDS supply device. The substrate is heated to 100 ° C. On the other hand, nitrogen is bubbled through the HMDS, and the nitrogen containing the HMDS is introduced into the chamber. The processing time of the substrate is 60 seconds. The substrate heating temperature and processing time may be set so that the resist does not peel off during development and the resist does not splash on the substrate during resist application.

【0071】また、化学増幅型レジストのプロファイル
異常に対するHMDS処理の効果は次のように考えられ
る。化学増幅型レジストのレジスト基板界面でのプロフ
ァイルの異常の原因として挙げられる基板中のアンモニ
アは、基板中に水と共に取り込まれていると考えられ
る。この水は基板中の、例えばOH基のような極性基の
周りに水素結合を介して存在していると考えられる。従
って、HMDS等のシランカップリング剤によりOH基
を疎水性の置換基でブロックすることで水の吸着を防
ぎ、ひいてはアンモニアの吸着を防止する。
The effect of the HMDS treatment on the profile abnormality of the chemically amplified resist is considered as follows. It is considered that ammonia in the substrate, which is mentioned as the cause of the profile abnormality at the resist substrate interface of the chemically amplified resist, is taken into the substrate together with water. It is believed that this water exists in the substrate around the polar groups such as OH groups via hydrogen bonds. Therefore, by blocking the OH group with a hydrophobic substituent with a silane coupling agent such as HMDS, adsorption of water is prevented, which in turn prevents adsorption of ammonia.

【0072】さらに、この処理を行った基板を加熱する
ことにより、基板中に残るアンモニアを除去し、また表
面が疎水性になっていることから水の再吸着を防ぐこと
もできる。
Further, by heating the substrate which has been subjected to this treatment, ammonia remaining in the substrate is removed, and since the surface is hydrophobic, re-adsorption of water can be prevented.

【0073】なお、処理薬にHMDSを使った場合、副
生成物としてNH3 が発生するが、処理後の加熱処理で
このNH3 も脱離すると考えられる。処理薬としてはH
MDSの他に、トリメチルシリル基を基板表面に導入で
きるようなものであれば使用できる。
When HMDS is used as the treating agent, NH 3 is generated as a by-product, and it is considered that this NH 3 is also desorbed by the heat treatment after the treatment. H as a treatment
In addition to MDS, any substance that can introduce a trimethylsilyl group onto the surface of the substrate can be used.

【0074】次いで、図5(d)に示すように、この基
板上に化学増幅型ネガレジストをスピンコートした。基
板加熱からレジスト膜形成までの放置時間は10分であ
る。その後、このレジストに対し125℃で90秒間ホ
ットプレート上で露光前ベークを行い、厚さ1.0μm
のレジスト膜54を形成した。
Next, as shown in FIG. 5D, a chemically amplified negative resist was spin-coated on this substrate. The standing time from substrate heating to resist film formation is 10 minutes. Then, the resist is pre-exposure baked on a hot plate at 125 ° C. for 90 seconds to give a thickness of 1.0 μm.
The resist film 54 of was formed.

【0075】次いで、第1の実施例と同様にして、エキ
シマレーザを用いた縮小投影露光装置によりパターン露
光を行い、その後ポストエクスポージャベークを行い、
さらにTMAH水溶液により現像処理した。
Then, similarly to the first embodiment, pattern exposure is performed by a reduction projection exposure apparatus using an excimer laser, and then post exposure bake is performed,
Further, it was developed with an aqueous TMAH solution.

【0076】この結果、図6(a)に示すような側壁角
が垂直である良好なプロファイルのパターンが得られ
た。なお、密着促進処理後のBPSG膜の加熱処理せ
ず、この工程以外は第6の実施例と同様の処理を行った
ところ、得られたパターンは図6(b)に示すように側
壁角が小さく、BPSG膜52とレジスト膜54の界面
付近のレジスト膜54中に厚さ0.1μmの現像されな
い層が形成されていた。 (実施例7)この実施例は基本的には第6の実施例と同
様であり、第6の実施例と異なる点は、密着促進処理後
の加熱処理の後に、基板を不活性気体中に放置すること
にある。即ち、上記熱処理の後に次の処理に入るまで待
ち時間がある場合、基板を大気中に放置するのではな
く、不活性基体中に放置するものである。
As a result, a pattern having a good profile with vertical side wall angles as shown in FIG. 6A was obtained. The heat treatment of the BPSG film after the adhesion promoting treatment was not carried out, and the same treatment as in the sixth embodiment was carried out except this step. The obtained pattern had a sidewall angle as shown in FIG. 6 (b). A small undeveloped layer having a thickness of 0.1 μm was formed in the resist film 54 near the interface between the BPSG film 52 and the resist film 54. (Embodiment 7) This embodiment is basically the same as the sixth embodiment. The difference from the sixth embodiment is that the substrate is placed in an inert gas after the heat treatment after the adhesion promoting treatment. I have to leave it. That is, if there is a waiting time after the above heat treatment until the next processing is started, the substrate is not left in the atmosphere but is left in an inert substrate.

【0077】まず、第6の実施例と同様に図5(a)
(b)に示すように、シリコン基板51の表面に、常圧
CVD法により膜厚0.8μmのBPSG膜52を形成
したのち、密着促進処理を行った。その後、この基板を
100℃で30分間加熱した。次いで、図5(c)に示
すように、基板を容器55内に収容して不活性気体中に
1時間放置した後、この基板上に化学増幅型ネガレジス
トをスピンコートした。不活性基体中の放置終了からレ
ジスト膜形成までの放置時間は10分である。
First, as in the sixth embodiment, FIG.
As shown in (b), the BPSG film 52 having a thickness of 0.8 μm was formed on the surface of the silicon substrate 51 by the atmospheric pressure CVD method, and then the adhesion promoting process was performed. Then, the substrate was heated at 100 ° C. for 30 minutes. Next, as shown in FIG. 5C, the substrate was placed in a container 55 and left in an inert gas for 1 hour, and then a chemically amplified negative resist was spin-coated on the substrate. The standing time from the end of standing in the inert substrate to the formation of the resist film is 10 minutes.

【0078】次いで、図5(d)に示すように、レジス
ト膜を125℃で90秒間ホットプレート上で露光前ベ
ークを行い、厚さ1.0μmのレジスト膜を形成した。
次いで、第1の実施例と同様にして、エキシマレーザを
用いた縮小投影露光装置によりパターン露光を行い、そ
の後ポストエクスポージャーベークを行い、さらにTM
AH水溶液により現像した。
Next, as shown in FIG. 5 (d), the resist film was pre-exposure baked on a hot plate at 125 ° C. for 90 seconds to form a resist film having a thickness of 1.0 μm.
Then, similarly to the first embodiment, pattern exposure is performed by a reduction projection exposure apparatus using an excimer laser, post exposure bake is performed, and then TM exposure is performed.
It was developed with an AH aqueous solution.

【0079】この結果、図6(a)に示すような側壁角
が垂直である良好なプロファイルのパターンが得られ
た。なお、BPSG膜の熱処理を行った後に不活性気体
中に放置せず大気中に1時間放置し、それ以外は第7の
実施例と同様の処理を行ったところ、得られたパターン
は図6(b)に示すように側壁角が小さく、BPSG膜
とレジスト膜の界面付近のレジスト膜中に厚さ0.1μ
mの現像されない層が形成されていた。
As a result, a pattern having a good profile with vertical side wall angles as shown in FIG. 6A was obtained. After the BPSG film was heat-treated, it was left in the atmosphere for 1 hour without being left in the inert gas, and otherwise the same treatment as in the seventh embodiment was performed, and the obtained pattern was as shown in FIG. As shown in (b), the sidewall angle is small, and the thickness of the resist film near the interface between the BPSG film and the resist film is 0.1 μm.
m of undeveloped layer had been formed.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上説明したように本発明(請求項1)
によれば、被処理基板上に被加工膜を形成した直後に、
塩基性物質を含まない環境下で、活性な水素を含むガス
に曝すことで、被加工膜からの化学増幅型レジストに対
する影響を抑制でき、該レジストを用いて良好なプロフ
ァイルのパターンを得ることができる。
As described above, the present invention (Claim 1).
According to the method, immediately after forming the film to be processed on the substrate to be processed,
By exposing to a gas containing active hydrogen in an environment containing no basic substance, it is possible to suppress the influence of the film to be processed on the chemically amplified resist, and to obtain a pattern with a good profile using the resist. it can.

【0081】また、本発明(請求項2)によれば、レジ
ストと被加工膜との界面にレジストよりも高濃度の酸発
生剤を存在させることにより、下地基板からの影響を受
けやすい化学増幅レジストを用いる場合にも良好なプロ
ファイルのレジストパターンを形成でき、従来方法にお
いて見られたようなレジストパターン底部の形状劣化や
難溶化層の形成等の問題が解消される。
According to the present invention (Claim 2), the presence of the acid generator having a higher concentration than that of the resist at the interface between the resist and the film to be processed causes chemical amplification that is easily influenced by the underlying substrate. Even when a resist is used, a resist pattern having a good profile can be formed, and the problems such as the deterioration of the shape of the bottom of the resist pattern and the formation of the hardly soluble layer, which are found in the conventional method, can be solved.

【0082】また、本発明(請求項3)によれば、被処
理基板に対し密着促進処理を行った後に加熱処理を行
い、加熱処理後レジスト膜形成工程までの基板放置時間
を10分以内にすることで、被処理基板からの影響を小
さくでき、化学増幅型レジストを用いて良好なプロファ
イルのパターンを得ることができる。また、加熱処理か
らレジスト膜形成工程までの間、被処理基板を不活性気
体中に置くことで同様の効果が得られる。
According to the present invention (Claim 3), heat treatment is performed after the adhesion promoting treatment on the substrate to be treated, and the substrate leaving time after the heat treatment until the resist film forming step is within 10 minutes. By doing so, the influence from the substrate to be processed can be reduced, and a pattern with a good profile can be obtained using the chemically amplified resist. Also, the same effect can be obtained by placing the substrate to be processed in an inert gas from the heat treatment to the resist film forming step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施例に係わるレジストパターン形成工
程を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a resist pattern forming process according to a first embodiment.

【図2】第1及び第2の実施例に用いた処理装置の例を
示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a processing apparatus used in the first and second embodiments.

【図3】第3及び第4の実施例に用いた処理装置の例を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a processing apparatus used in third and fourth embodiments.

【図4】第5の実施例に係わるレジストパターン形成工
程を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a resist pattern forming step according to a fifth embodiment.

【図5】第6及び第7の実施例に係わるレジストパター
ン形成工程を示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing a resist pattern forming step according to sixth and seventh embodiments.

【図6】第6及び第7の実施例によるレジストパターン
のプロファイルを従来例と比較して示す断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing profiles of resist patterns according to sixth and seventh embodiments in comparison with a conventional example.

【図7】化学増幅型レジストを用いた場合の問題点を説
明するための断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining problems when a chemically amplified resist is used.

【図8】アンモニアの量と難溶化層膜厚との関係を示す
特性図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the amount of ammonia and the film thickness of the hardly soluble layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,41,51…シリコン基板 12,42…炭素
膜(被加工膜) 13,46,54…レジスト膜 14,47…マス
ク 15…露光光 16…露光領域 17…ホットプレート 20,24,2
6,28…反応容器 21,22…平行平板電極 25…マイクロ波
放電管 27…石英板 29…熱線 30…熱電対 43…第1の酸発
生剤 44…酸発生剤溶液 45…第2の酸発
生剤 49…レジストパターン 52…BPSG膜
(被加工膜) 53…ホットプレート
11, 41, 51 ... Silicon substrate 12, 42 ... Carbon film (working film) 13, 46, 54 ... Resist film 14, 47 ... Mask 15 ... Exposure light 16 ... Exposure area 17 ... Hot plate 20, 24, 2
6, 28 ... Reaction vessels 21, 22 ... Parallel plate electrodes 25 ... Microwave discharge tube 27 ... Quartz plate 29 ... Heat wire 30 ... Thermocouple 43 ... First acid generator 44 ... Acid generator solution 45 ... Second acid Generating agent 49 ... Resist pattern 52 ... BPSG film (work film) 53 ... Hot plate

───────────────────────────────────────────────────── 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 G03F 7/039 7/38 501 7124−2H 7352−4M H01L 21/30 571 (72)発明者 玉置 真希子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 高瀬 貴代子 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location G03F 7/039 7/38 501 7124-2H 7352-4M H01L 21/30 571 (72) Inventor Tamaki Makiko 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Within the Toshiba Research and Development Center, a stock company (72) Inventor, Kiyoko Takase 25-1 Ekimaehonmachi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 1 Toshiba Microelectronics Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被処理基板上に被加工膜を形成したのち、
この被加工膜を活性な水素を含むガスに曝す工程と、前
記被加工膜上に化学増幅型レジスト膜を形成する工程
と、前記レジスト膜を所望パターンに露光する工程と、
前記レジスト膜を加熱処理する工程と、前記レジスト膜
を現像処理する工程とを含むことを特徴とするレジスト
パターン形成方法。
1. A film to be processed is formed on a substrate to be processed,
Exposing the film to be processed to a gas containing active hydrogen, forming a chemically amplified resist film on the film to be processed, and exposing the resist film to a desired pattern,
A resist pattern forming method comprising: a step of heat-treating the resist film; and a step of developing the resist film.
【請求項2】被処理基板上に形成された被加工膜上の表
面に化学放射線の照射により酸を発生する第1の化合物
を接触させる工程と、前記被加工膜上に化学放射線の照
射により酸を発生する第2の化合物を含むレジスト膜を
形成する工程と、前記レジスト膜を所望パターンに露光
する工程と、前記レジスト膜を加熱処理する工程と、前
記レジスト膜を現像処理する工程とを含むことを特徴と
するレジストパターン形成方法。
2. A step of bringing a surface of a film to be processed formed on a substrate to be processed into contact with a first compound that generates an acid by irradiation with actinic radiation, and irradiating the film to be processed with actinic radiation. A step of forming a resist film containing a second compound that generates an acid, a step of exposing the resist film to a desired pattern, a step of heat-treating the resist film, and a step of developing the resist film. A method for forming a resist pattern, comprising:
【請求項3】被処理基板上に形成された被加工膜の表面
を疎水性にする工程と、前記被加工膜を加熱処理する工
程と、前記被加工膜上に化学増幅型レジスト膜を形成す
る工程と、前記レジスト膜に所望パターンを露光する工
程と、前記レジスト膜を加熱処理する工程と、前記レジ
スト膜を現像処理する工程とを含むことを特徴とするレ
ジストパターン形成方法。
3. A step of rendering the surface of a film to be processed formed on a substrate to be processed hydrophobic, a step of heat treating the film to be processed, and a chemically amplified resist film formed on the film to be processed. And a step of exposing the resist film to a desired pattern, a step of heat-treating the resist film, and a step of developing the resist film.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003088235A1 (en) * 2002-04-15 2003-10-23 Nagase & Co., Ltd. Stamper original and its manufacturing method, stamper and its manufacturing method, and optical disk
US7504341B2 (en) 2002-08-22 2009-03-17 Fujitsu Microelectronics Limited Method of manufacturing a semiconductor apparatus using a substrate processing agent
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