JPH0828318B2 - Pattern formation method - Google Patents
Pattern formation methodInfo
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- JPH0828318B2 JPH0828318B2 JP4558890A JP4558890A JPH0828318B2 JP H0828318 B2 JPH0828318 B2 JP H0828318B2 JP 4558890 A JP4558890 A JP 4558890A JP 4558890 A JP4558890 A JP 4558890A JP H0828318 B2 JPH0828318 B2 JP H0828318B2
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- resist layer
- baking
- sog
- main component
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に大規
模集積回路における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 method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a pattern forming method for a large scale integrated circuit.
[従来の技術] 第2図はこの種の従来のパターン形成方法を示す側部
断面図であり、図において(1)は段差基板である。
(2)は段差基板(1)上に上面が平坦になるように塗
布ベーキングされた下層レジスト層であり、段差基板
(1)からの反射を防ぐため、露光光を吸収する色素を
含んでいる。(4)は下層レジスト層(2)上にSOG
(スピンオングラス)を塗布ベーキングして得られた中
間層、(5)は中間層(4)の上に薄く塗布されベーク
された上層レジスト層である。[Prior Art] FIG. 2 is a side sectional view showing a conventional pattern forming method of this type, in which (1) is a stepped substrate.
(2) is a lower resist layer coated and baked so that the upper surface of the stepped substrate (1) is flat, and contains a dye that absorbs exposure light in order to prevent reflection from the stepped substrate (1). . (4) is SOG on the lower resist layer (2)
An intermediate layer obtained by applying and baking (spin-on-glass), and (5) is an upper resist layer thinly applied and baked on the intermediate layer (4).
このような配列のレジストの加工方法は次のように与
えられる。A method of processing a resist having such an arrangement is given as follows.
第2図(a)に示したように段差基板(1)〜上層レ
ジスト層(5)を形成した後、(b)のように上層レジ
スト層(5)を露光,現像し、パターンを形成する。次
に、(c)に示したように、上層レジスト層(5)をマ
スクとしてCF4を主成分とするガスにより中間層(4)
を異方性プラズマエッチングする。更に、(d)に示し
たように、中間層(4)をマスクとし、O2を主成分とす
るガスにより下層レジスト層(2)を異方性エッチング
する。最後に、(e)に示したように、下層レジスト層
(2)をマスクとし段差基板(1)に対してエッチング
を行なう。After forming the step substrate (1) to the upper resist layer (5) as shown in FIG. 2 (a), the upper resist layer (5) is exposed and developed as shown in (b) to form a pattern. . Next, as shown in (c), using the upper resist layer (5) as a mask, a gas containing CF 4 as a main component is used to form the intermediate layer (4).
Anisotropic plasma etching. Further, as shown in (d), the lower resist layer (2) is anisotropically etched with a gas containing O 2 as a main component using the intermediate layer (4) as a mask. Finally, as shown in (e), the stepped substrate (1) is etched using the lower resist layer (2) as a mask.
[発明が解決しようとする課題] 上記のような従来のパターン形成方法においては、段
差基板(1)とのエッチング選択比を大きくするため、
下層レジスト層(2)にノボラック樹脂を主成分とする
材料のみを使用していた。このため、(d)に示したO2
ガスによる異方性エッチング工程においてエッチングレ
ートが小さくなり、従ってこの工程(d)が全体のスル
ープットを低下させる主要な原因となり、このパターン
形成方法の実用化を難しくするという問題点があつた。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional pattern forming method as described above, in order to increase the etching selection ratio with respect to the stepped substrate (1),
Only the material containing a novolac resin as a main component was used for the lower resist layer (2). Therefore, O 2 shown in (d)
In the anisotropic etching process using a gas, the etching rate becomes small, and thus the process (d) becomes a main cause of reducing the overall throughput, which makes it difficult to put the pattern forming method into practical use.
この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
ものであつて、段差基板とのエッチング時のエッチング
選択比を損わずに下層レジスト層に対するエッチングレ
ートを大きくし、スループットを向上させ得るパターン
形成方法を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and a pattern capable of increasing the etching rate for the lower resist layer without impairing the etching selection ratio at the time of etching with a stepped substrate and improving the throughput The purpose is to obtain a forming method.
[課題を解決するための手段] この発明に係るパターン形成方法は、被加工基板上に
異方性プラズマによるエッチングレートの大きなPMMAを
主成分とする第1レジスト層を塗布しベーキングする工
程と、第1レジスト層上に異方性プラズマエッチング耐
性を有すると共に露光波長の吸収が大きなノボラック樹
脂を主成分とする第2レジスト層を塗布するベーキング
する工程と、前記第2レジスト層の上にSOG(スピンオ
ングラフ)を塗布しベーキングする工程と、前記SOGの
上にノボラック樹脂を主成分とし、解像力の大きな第3
レジスト層を塗布しベーキングする工程と、第3レジス
ト層を露光,現像によりパターニングする工程と、パタ
ーニングされた第3レジスト層をマスクとしてSOGを異
方性プラズマエッチングにより加工する工程と、加工さ
れたSOGをマスクとして第2レジスト層および第1レジ
スト層を異方性プラズマエッチングにより加工する工程
と、加工された第1レジスト層および第2レジスト層を
マスクとして被加工基板を加工する工程とからなるもの
である。[Means for Solving the Problem] A pattern forming method according to the present invention includes a step of applying a first resist layer containing PMMA having a large etching rate by anisotropic plasma as a main component on a substrate to be processed and baking the same. A baking step of applying a second resist layer containing a novolac resin as a main component, which has anisotropic plasma etching resistance and large absorption of exposure wavelength, on the first resist layer; and baking on the second resist layer. Spin-on graph) coating and baking, and the third main component of the SOG is a novolac resin as the main component and a high resolution.
A step of applying a resist layer and baking, a step of patterning the third resist layer by exposure and development, a step of processing SOG by anisotropic plasma etching using the patterned third resist layer as a mask, It comprises a step of processing the second resist layer and the first resist layer by anisotropic plasma etching using the SOG as a mask, and a step of processing the substrate to be processed using the processed first resist layer and the second resist layer as a mask. It is a thing.
[作 用] この発明においては、下層レジストを2層に分け、1
層目にPMMAを塗布した後ベーキングし、2層目に従来通
りの露光波長を吸収する色素を含むノボラック樹脂を主
成分とするレジストを塗布し、ベーキングする。このと
き、下層の第1層目にPMMAを使用したことにより、平坦
化およびエッチングレートを上げる。[Operation] In the present invention, the lower layer resist is divided into two layers, and
PMMA is applied to the layer and then baked, and the second layer is applied with a resist containing a novolac resin as a main component containing a conventional dye that absorbs an exposure wavelength and baked. At this time, the planarization and etching rate are increased by using PMMA for the first lower layer.
[実施例] 第1図はこの発明によるパターン形成方法の一実施例
を示す側部断面図であり、(1)は前述と同様のもので
ある。(2′)は段差基板(1)上に塗布され、ベーキ
ングされた異方性プラズマエッチングのエッチングレー
トの大きなPMMAを主成分とする第1レジスト層である。
(3′)は第1レジスト層(2′)の上に塗布され、ベ
ーキングされた異方性プラズマエッチングのエッチング
レートの小さな第2レジスト層であり、露光波長を吸収
する色素を含んでいる。(4′)は第2レジスト層
(3′)の上に塗布され、ベーキングされたSOG(スピ
ンオングラス)、(5′)はSOG(4′)上に薄く塗布
され、ベーキングされた高解像性を有するレジストであ
る。[Embodiment] FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of a pattern forming method according to the present invention, and (1) is the same as the above. (2 ') is a first resist layer mainly composed of PMMA, which is applied on the stepped substrate (1) and is baked and has a large etching rate in anisotropic plasma etching.
(3 ') is a second resist layer coated on the first resist layer (2') and having a small etching rate in baking anisotropic plasma etching, and contains a dye that absorbs the exposure wavelength. (4 ') is applied on the second resist layer (3') and baked on SOG (spin on glass), and (5 ') is applied on the SOG (4') thinly and baked on high resolution. It is a resist having properties.
これらのレジストの塗装方法は次のようになされる。 The method of coating these resists is as follows.
先ず、段差基板(1)上に異方性プラズマエッチング
のエッチングレードの大きなPMMAを主成分とする第1レ
ジスト層(2′)をレジスト上面が平坦になるまで塗布
した後ベーキングを行う。次に、第1レジスト層
(2′)の上に露光波長を吸収する色素を含み、異方性
プラズマエッチングのエッチングレートの小さな第2レ
ジスト層(3′)を、第1レジスト層(2′)と合わせ
た厚さが段差基板(1)のエッチングに対してマスク性
を有するまで塗布した後、ベーキングを行う。更に、SO
G(4′)を塗布した後、ベーキングを行い、その上に
高解像性を有するレジスト(5′)を薄く塗布し、ベー
キングを行う。First, a first resist layer (2 ') containing PMMA having a large etching rate of anisotropic plasma etching as a main component is applied on the stepped substrate (1) until the upper surface of the resist is flat, and then baking is performed. Next, a second resist layer (3 ') containing a dye absorbing an exposure wavelength and having a small etching rate in anisotropic plasma etching is formed on the first resist layer (2'). ) Is applied until the combined thickness has a mask property for etching the step substrate (1), and then baking is performed. Furthermore, SO
After G (4 ') is applied, baking is performed, and a resist (5') having high resolution is thinly applied thereon and baking is performed.
こうして、第1図(a)のように塗布されたレジスト
に対し、先ず、(b)のように、レジスト(5′)を露
光,現像し、パターンを形成する。次に、パターン化さ
れたレジスト(5′)をマスクとして、(c)のよう
に、CF4ガスを主成分とするガスにより、SOG(4′)に
対してプラズマエッチングを行なう。更に、エッチング
されたSOG(4′)をマスクとして、(d)のように第
1および第2レジスト層(2′),(3′)に対してO2
を主成分とするガスにより異方性エッチングを行う。最
後に、エッチングされた各レジスト層(2′),
(3′)をマスクとして、(e)のように段差基板
(1)に対してエッチングを行う。Thus, first, as shown in FIG. 1B, the resist (5 ′) is exposed and developed to form a pattern on the resist applied as shown in FIG. 1A. Then, using the patterned resist (5 ') as a mask, plasma etching is performed on the SOG (4') with a gas containing CF 4 gas as a main component as shown in (c). Further, using the etched SOG (4 ') as a mask, O 2 is applied to the first and second resist layers (2') and (3 ') as shown in (d).
Anisotropic etching is performed with a gas containing as a main component. Finally, each etched resist layer (2 '),
Etching is performed on the stepped substrate (1) as shown in (e) using (3 ′) as a mask.
[発明の効果] この発明は以上説明したとおり、被加工基板上に異方
性プラズマによるエッチングレートの大きなPMMAを主成
分とする第1レジスト層を塗布ベーキングする工程と、
第1レジスト層上に、異方性プラズマエッチング耐性を
有すると共に、露光波長に対する吸収が大きなノボラッ
ク樹脂を主成分とする第2レジスト層を塗布する工程と
を設けたので、第1レジスト層により平坦化およびエッ
チングレートの増大が実現され、第2レジスト層により
基板エッチングのマスク性を得るようにでき、従って、
高スループットでパターンを形成することができるとい
う効果がある。[Effects of the Invention] As described above, the present invention comprises a step of coating and baking a first resist layer containing PMMA having a large etching rate by anisotropic plasma as a main component on a substrate to be processed,
The step of applying a second resist layer containing a novolak resin as a main component, which has anisotropic plasma etching resistance and has large absorption for an exposure wavelength, is provided on the first resist layer, so that the first resist layer is flattened. And an increase in etching rate can be realized, and the masking property of the substrate etching can be obtained by the second resist layer.
There is an effect that a pattern can be formed with high throughput.
第1図はこの発明の一実施例を示す側部断面図、第2図
は従来のパターン形成方法を示す側部断面図である。 図において、(1)は段差基板(被加工基板)、
(2′)は第1レジスト層、(3′)は第2レジスト
層、(4′)はSOG、(5′)はレジストである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view showing a conventional pattern forming method. In the figure, (1) is a stepped substrate (substrate to be processed),
(2 ') is a first resist layer, (3') is a second resist layer, (4 ') is SOG, and (5') is a resist. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/302 H J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/302 HJ
Claims (1)
チングレートの大きなPMMAを主成分とする第1レジスト
層を塗布しベーキングする工程と、前記第1レジスト層
上に異方性プラズマエッチング耐性を有すると共に露光
波長の吸収が大きなノボラック樹脂を主成分とする第2
レジスト層を塗布しベーキングする工程と、前記第2レ
ジスト層の上にSOG(スピンオングラス)を塗布しベー
キングする工程と、前記SOGの上にノボラック樹脂を主
成分とし、解像力の大きな第3レジスト層を塗布しベー
キングする工程と、前記第3レジスト層を露光,現像に
よりパターニングする工程と、前記パターニングされた
第3レジスト層をマスクとしてSOGを異方性プラズマエ
ッチングにより加工する工程と、前記加工されたSOGを
マスクとして第2レジスト層および第1レジスト層を異
方性プラズマエッチングにより加工する工程と、前記加
工された第1レジスト層および第2レジスト層をマスク
として前記被加工基板を加工する工程とを備えたことを
特徴とするパターン形成方法。1. A step of coating and baking a first resist layer containing PMMA, which has a large etching rate by anisotropic plasma, as a main component on a substrate to be processed and baking, and anisotropic plasma etching resistance on the first resist layer. Having a novolac resin as a main component, which has a large absorption of the exposure wavelength
A step of applying a resist layer and baking, a step of applying and baking SOG (spin-on-glass) on the second resist layer, and a third resist layer containing novolac resin as a main component on the SOG and having a high resolution. Is applied and baked, the third resist layer is patterned by exposure and development, the SOG is processed by anisotropic plasma etching using the patterned third resist layer as a mask, and the processed A step of processing the second resist layer and the first resist layer by anisotropic plasma etching using the SOG as a mask, and a step of processing the substrate to be processed using the processed first resist layer and the second resist layer as a mask And a pattern forming method comprising:
Priority Applications (1)
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JP4558890A JPH0828318B2 (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Pattern formation method |
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---|---|
JPH03250619A JPH03250619A (en) | 1991-11-08 |
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---|---|---|---|---|
KR100384877B1 (en) * | 1999-06-28 | 2003-05-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | A method for coating photoresist |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP4558890A patent/JPH0828318B2/en not_active Expired - Lifetime
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