JPH08316237A - 半導体装置のパターン形成方法 - Google Patents
半導体装置のパターン形成方法Info
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- JPH08316237A JPH08316237A JP12477095A JP12477095A JPH08316237A JP H08316237 A JPH08316237 A JP H08316237A JP 12477095 A JP12477095 A JP 12477095A JP 12477095 A JP12477095 A JP 12477095A JP H08316237 A JPH08316237 A JP H08316237A
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- pattern
- semiconductor device
- forming
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 膨潤がなく、プロセス後の剥離が容易な表面
反応プロセスを有する、又は、工程数を低減し、デバイ
ス生産コストを低減することができる半導体装置のパタ
ーン形成方法を提供する。 【構成】 シリコン基板１１の上にシリコン酸化膜１
２、さらにタングステン膜１３が積層されたものを用い
る。その被加工基板の上にトリメチルゲルマン〔（ＣＨ
3 ）3 ＧｅＨ〕を原料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学
的気相成長）法によりポリゲルマン膜１４を堆積させ
る。次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキシマレーザを用い
て縮小投影露光を行い潜像を形成する。この潜像は、ポ
リゲルマン膜１４が光励起酸化されポリゲルミロキサン
膜１５になったものである。次に、塩素と酸素の混合ガ
スを用いたプラズマエッチングにより、ポリゲルマン膜
１４とタングステン膜１３を連続してこの順にエッチン
グを行なって、タングステンパターン１６を得る。次
に、タングステンパターン１６上に残ったポリゲルミロ
キサン膜１５を発煙硝酸に浸漬し溶解除去する。
反応プロセスを有する、又は、工程数を低減し、デバイ
ス生産コストを低減することができる半導体装置のパタ
ーン形成方法を提供する。 【構成】 シリコン基板１１の上にシリコン酸化膜１
２、さらにタングステン膜１３が積層されたものを用い
る。その被加工基板の上にトリメチルゲルマン〔（ＣＨ
3 ）3 ＧｅＨ〕を原料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学
的気相成長）法によりポリゲルマン膜１４を堆積させ
る。次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキシマレーザを用い
て縮小投影露光を行い潜像を形成する。この潜像は、ポ
リゲルマン膜１４が光励起酸化されポリゲルミロキサン
膜１５になったものである。次に、塩素と酸素の混合ガ
スを用いたプラズマエッチングにより、ポリゲルマン膜
１４とタングステン膜１３を連続してこの順にエッチン
グを行なって、タングステンパターン１６を得る。次
に、タングステンパターン１６上に残ったポリゲルミロ
キサン膜１５を発煙硝酸に浸漬し溶解除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、詳しくはＬＳＩの微細な電極配線等を形成する
パターン形成方法に関するものである。
に係り、詳しくはＬＳＩの微細な電極配線等を形成する
パターン形成方法に関するものである。
【０００２】
（Ａ）近年情報処理技術の発達に伴い、より高速・高集
積のＬＳＩが求められるようになってきている。このた
めＬＳＩを構成するトランジスタ素子のゲート電極やこ
れら素子間の金属配線は、加工段差を有する下地の上に
微細かつ高密度に形成する技術が必要になってきてお
り、この点をホトリソグラフィ技術からみると焦点深度
の確保が重要になる。
積のＬＳＩが求められるようになってきている。このた
めＬＳＩを構成するトランジスタ素子のゲート電極やこ
れら素子間の金属配線は、加工段差を有する下地の上に
微細かつ高密度に形成する技術が必要になってきてお
り、この点をホトリソグラフィ技術からみると焦点深度
の確保が重要になる。
【０００３】これに対してレジストの薄膜化が有効であ
ることは明白であるが、次工程であるエッチング中にマ
スクとして維持されなければならないので、ある程度の
厚さ（一般的には１．０μｍ）が必要である。このため
厚いレジストを用いながらレジストの薄膜化と同等の効
果が得られる方法として、例えば、『Ｊｕｒｎａｌｏｆ
Ｖａｃｃｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．６，１９９１，３３９
９頁〜３４０５頁』に開示されているような表面シリル
化プロセスが提案されている。
ることは明白であるが、次工程であるエッチング中にマ
スクとして維持されなければならないので、ある程度の
厚さ（一般的には１．０μｍ）が必要である。このため
厚いレジストを用いながらレジストの薄膜化と同等の効
果が得られる方法として、例えば、『Ｊｕｒｎａｌｏｆ
Ｖａｃｃｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．６，１９９１，３３９
９頁〜３４０５頁』に開示されているような表面シリル
化プロセスが提案されている。
【０００４】図２はかかる従来の第１の半導体装置のパ
ターン形成工程断面図である。まず、図２（ａ）に示す
ように、基板１を用意し、図２（ｂ）に示すように、そ
の基板１上にフォトレジスト膜２を形成し、図２（ｃ）
に示すように、これを露光して潜像３を形成する。次
に、図２（ｄ）に示すように、これをシリル化剤を溶解
させた有機溶剤に浸漬して、露光部（潜像部分）をシリ
ル化してシリル部４を形成する。
ターン形成工程断面図である。まず、図２（ａ）に示す
ように、基板１を用意し、図２（ｂ）に示すように、そ
の基板１上にフォトレジスト膜２を形成し、図２（ｃ）
に示すように、これを露光して潜像３を形成する。次
に、図２（ｄ）に示すように、これをシリル化剤を溶解
させた有機溶剤に浸漬して、露光部（潜像部分）をシリ
ル化してシリル部４を形成する。
【０００５】次いで、図２（ｅ）に示すように、酸素ガ
スを用いた反応性イオンエッチング（Ｏ2 −ＲＩＥ）を
施し、未露光部（潜像部分３以外の部分）を除去する。
シリル化部４は、Ｏ2 −ＲＩＥの過程でその表層がシリ
コン酸化膜に変化するので、高い耐性を有するようにな
る。このパターン形成方法では、パターンとなるシリル
化部の形成がレジスト表面で起こるために、実効的に薄
いレジストの使用による高解像度化が実現できる。
スを用いた反応性イオンエッチング（Ｏ2 −ＲＩＥ）を
施し、未露光部（潜像部分３以外の部分）を除去する。
シリル化部４は、Ｏ2 −ＲＩＥの過程でその表層がシリ
コン酸化膜に変化するので、高い耐性を有するようにな
る。このパターン形成方法では、パターンとなるシリル
化部の形成がレジスト表面で起こるために、実効的に薄
いレジストの使用による高解像度化が実現できる。
【０００６】（Ｂ）また、ＬＳＩを構成するトランジス
タのゲート電極は現在のところ０．３５μｍまで微細に
なってきており、今後さらに０．２５μｍ級あるいは
０．１５μｍ級のゲート電極の加工が求められるように
なりつつある。ところで、このような微細加工は、ホト
リソグラフィとエッチングにおける技術の進歩に負うと
ころが大きい。ポリシリコン等のゲート電極材料をエッ
チングするためのマスクとしては、レジストパターンや
シリコン酸化膜パターンが用いられる。
タのゲート電極は現在のところ０．３５μｍまで微細に
なってきており、今後さらに０．２５μｍ級あるいは
０．１５μｍ級のゲート電極の加工が求められるように
なりつつある。ところで、このような微細加工は、ホト
リソグラフィとエッチングにおける技術の進歩に負うと
ころが大きい。ポリシリコン等のゲート電極材料をエッ
チングするためのマスクとしては、レジストパターンや
シリコン酸化膜パターンが用いられる。
【０００７】後者はレジストパターンをマスクにしたエ
ッチングにより得られるので、結局微細なレジストパタ
ーン形成技術が重要である。現在のところ波長３６５ｎ
ｍ（水銀ランプのｉ線）を用いたホトリソグラフィによ
って、０．３５μｍレベルの加工が行なわれているが、
これより微細な０．２５μｍや０．１５μｍレベルで
は、より短波長の光を用いたリソグラフィが採用される
可能性が高い。
ッチングにより得られるので、結局微細なレジストパタ
ーン形成技術が重要である。現在のところ波長３６５ｎ
ｍ（水銀ランプのｉ線）を用いたホトリソグラフィによ
って、０．３５μｍレベルの加工が行なわれているが、
これより微細な０．２５μｍや０．１５μｍレベルで
は、より短波長の光を用いたリソグラフィが採用される
可能性が高い。
【０００８】ＡｒＦエキシマレーザ光は波長が１９３ｎ
ｍと極めて短いため、高い解像性が期待されるが、この
波長での通常のレジスト材料の光吸収が大き過ぎてパタ
ーン形状が矩形にならず、短波長化のメリットが十分に
発揮できない。そのためこれまでのリソグラフィのよう
に、単層レジストプロセスを組むのが困難である。この
ような問題点を解決するには、露光波長によらず、一般
的にイメージングレジスト層を薄くするのが有効である
とされている。このような薄膜レジストを利用する方法
として、例えば『Ｊｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｃｕｍ
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｖ
ｏｌ．１６，Ｎｏ．６，１９７９，１６２０頁〜１６２
４頁』に開示されている多層レジストプロセスがある。
ｍと極めて短いため、高い解像性が期待されるが、この
波長での通常のレジスト材料の光吸収が大き過ぎてパタ
ーン形状が矩形にならず、短波長化のメリットが十分に
発揮できない。そのためこれまでのリソグラフィのよう
に、単層レジストプロセスを組むのが困難である。この
ような問題点を解決するには、露光波長によらず、一般
的にイメージングレジスト層を薄くするのが有効である
とされている。このような薄膜レジストを利用する方法
として、例えば『Ｊｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｃｕｍ
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｖ
ｏｌ．１６，Ｎｏ．６，１９７９，１６２０頁〜１６２
４頁』に開示されている多層レジストプロセスがある。
【０００９】これは、図３（ａ）〜（ｇ）に示すよう
に、基板１１の上にマスク層として下層レジスト膜１２
を形成し、その上に塗布ガラス膜１３を形成し、さらに
その上に、例えばＡｒＦエキシマレーザレジスト膜１４
を形成し、この多層構造を加工する方法である。ＡｒＦ
エキシマレーザレジスト膜１４の厚みは、光の吸収によ
る形状劣化を回避するために薄くしてある。これを露光
によってレジストパターン１５を得て、これをマスクに
して塗布ガラス１３をドライエッチングで加工し、エッ
チングマスク１６を得て、これをマスクにして下層レジ
スト膜１２をドライエッチングする。このようにして
０．１５μｍ幅の基板加工用のマスク１７を得ることが
できる。
に、基板１１の上にマスク層として下層レジスト膜１２
を形成し、その上に塗布ガラス膜１３を形成し、さらに
その上に、例えばＡｒＦエキシマレーザレジスト膜１４
を形成し、この多層構造を加工する方法である。ＡｒＦ
エキシマレーザレジスト膜１４の厚みは、光の吸収によ
る形状劣化を回避するために薄くしてある。これを露光
によってレジストパターン１５を得て、これをマスクに
して塗布ガラス１３をドライエッチングで加工し、エッ
チングマスク１６を得て、これをマスクにして下層レジ
スト膜１２をドライエッチングする。このようにして
０．１５μｍ幅の基板加工用のマスク１７を得ることが
できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の第１の技術（Ａ）には若干の問題点を指摘する
ことができる。 （１）第１に膜の膨潤である。シリル化がシリル化剤と
その溶剤のレジスト膜中への侵入によって始まるので、
膜の膨潤が避けられず、その結果、上記文献にも記載さ
れているように、パターンとなるシリル化部４のプロフ
ァイルが劣化し、高精度のパターニングが困難になる。
た従来の第１の技術（Ａ）には若干の問題点を指摘する
ことができる。 （１）第１に膜の膨潤である。シリル化がシリル化剤と
その溶剤のレジスト膜中への侵入によって始まるので、
膜の膨潤が避けられず、その結果、上記文献にも記載さ
れているように、パターンとなるシリル化部４のプロフ
ァイルが劣化し、高精度のパターニングが困難になる。
【００１１】（２）第２にフォトレジスト膜２の表層に
形成されたシリル化部４の除去が困難なことである。シ
リル化部４は、Ｏ2 −ＲＩＥ後は不要となるが、通常の
プラズマアッシングや、硫酸−過酸化水素水のようなウ
ェット除去では除去できず、パターン不良の原因になり
やすい。従って、膨潤がなく、プロセス後の剥離が容易
な表面反応プロセスの開発が望まれていた。
形成されたシリル化部４の除去が困難なことである。シ
リル化部４は、Ｏ2 −ＲＩＥ後は不要となるが、通常の
プラズマアッシングや、硫酸−過酸化水素水のようなウ
ェット除去では除去できず、パターン不良の原因になり
やすい。従って、膨潤がなく、プロセス後の剥離が容易
な表面反応プロセスの開発が望まれていた。
【００１２】また、上記した従来の第２の技術（Ｂ）に
も若干の問題点を指摘することができる。即ち、ＡｒＦ
エキシマレーザリソグラフィで高解像性を得るためにレ
ジストを薄膜化しなければならないので、３層レジスト
プロセスを採用しなければならないことである。この方
法では、微細で形状のよい基板加工用マスクを得るため
に、下層レジスト膜１２、塗布ガラス膜１３、ＡｒＦエ
キシマレーザレジスト膜１４の形成と、ＡｒＦエキシマ
レーザレジスト膜１４のホトリソグラフィ、塗布ガラス
膜１３及び下層レジスト膜１２のエッチングという計６
工程を経なければならず、工程数の増大を伴う。このこ
とは、デバイス生産コスト（スループット、歩留まり）
の増大を招き、好ましくない。
も若干の問題点を指摘することができる。即ち、ＡｒＦ
エキシマレーザリソグラフィで高解像性を得るためにレ
ジストを薄膜化しなければならないので、３層レジスト
プロセスを採用しなければならないことである。この方
法では、微細で形状のよい基板加工用マスクを得るため
に、下層レジスト膜１２、塗布ガラス膜１３、ＡｒＦエ
キシマレーザレジスト膜１４の形成と、ＡｒＦエキシマ
レーザレジスト膜１４のホトリソグラフィ、塗布ガラス
膜１３及び下層レジスト膜１２のエッチングという計６
工程を経なければならず、工程数の増大を伴う。このこ
とは、デバイス生産コスト（スループット、歩留まり）
の増大を招き、好ましくない。
【００１３】従って、現行のレジストプロセスのよう
に、１回のホトリソグラフィによって形成できる方法
（レジスト塗布とホトリソグラフィの計２工程）の開発
が強く望まれていた。そこで、本発明の第１の目的は、
上記第１の問題点を除去し、膨潤がなく、プロセス後の
剥離が容易な表面反応プロセスを有する半導体装置のパ
ターン形成方法を提供することである。
に、１回のホトリソグラフィによって形成できる方法
（レジスト塗布とホトリソグラフィの計２工程）の開発
が強く望まれていた。そこで、本発明の第１の目的は、
上記第１の問題点を除去し、膨潤がなく、プロセス後の
剥離が容易な表面反応プロセスを有する半導体装置のパ
ターン形成方法を提供することである。
【００１４】そこで、本発明の第２の目的は、上記第２
の問題点を除去し、工程数を低減し、デバイス生産コス
トを低減することができる半導体装置のパターン形成方
法を提供することである。
の問題点を除去し、工程数を低減し、デバイス生産コス
トを低減することができる半導体装置のパターン形成方
法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）配線材料からなる膜をリソグラフィによりエッチ
ングマスクを形成し、このエッチングマスクを用いて前
記配線材料からなる膜を所望の形状に加工し、不要とな
ったエッチングマスクを除去して、基板上に配線パター
ンを形成する半導体装置の配線パターン形成方法におい
て、被加工基板の上にポリゲルマン膜を堆積する工程
と、酸素を含む雰囲気の下でＡｒＦエキシマレーザ、電
子線又はＸ線によって露光を行って潜像を形成する工程
と、ハロゲン系ガスを用いたドライエッチングを行な
い、未露光部であるポリゲルマン膜の加工と被加工基板
の加工を連続して行なう工程と、加工して得たパターン
の上部に残る露光済みのポリゲルマン膜由来の膜を酸で
除去する工程を施すようにしたものである。
成するために、 （１）配線材料からなる膜をリソグラフィによりエッチ
ングマスクを形成し、このエッチングマスクを用いて前
記配線材料からなる膜を所望の形状に加工し、不要とな
ったエッチングマスクを除去して、基板上に配線パター
ンを形成する半導体装置の配線パターン形成方法におい
て、被加工基板の上にポリゲルマン膜を堆積する工程
と、酸素を含む雰囲気の下でＡｒＦエキシマレーザ、電
子線又はＸ線によって露光を行って潜像を形成する工程
と、ハロゲン系ガスを用いたドライエッチングを行な
い、未露光部であるポリゲルマン膜の加工と被加工基板
の加工を連続して行なう工程と、加工して得たパターン
の上部に残る露光済みのポリゲルマン膜由来の膜を酸で
除去する工程を施すようにしたものである。
【００１６】（２）上記（１）記載の半導体装置のパタ
ーン形成方法において、前記ポリゲルマン膜の堆積がゲ
ルマン類を原料ガスとするプラズマ気相成長法によって
行われ、その原料ガスであるゲルマン類が、ゲルマン、
モノアルキルゲルマン、ジアルキルゲルマン、トリアル
キルゲルマン又はテトラアルキルゲルマンの中から選ば
れるようにしたものである。
ーン形成方法において、前記ポリゲルマン膜の堆積がゲ
ルマン類を原料ガスとするプラズマ気相成長法によって
行われ、その原料ガスであるゲルマン類が、ゲルマン、
モノアルキルゲルマン、ジアルキルゲルマン、トリアル
キルゲルマン又はテトラアルキルゲルマンの中から選ば
れるようにしたものである。
【００１７】（３）上記（１）記載の半導体装置のパタ
ーン形成方法において、前記ハロゲン系ガスが塩素、臭
素、塩化物または臭化物のいずれか１種または２種以上
の混合物である。 （４）上記（１）記載の半導体装置のパターン形成方法
において、前記加工して得たパターンの上部に残る露光
済みのポリゲルマン膜由来の膜を除去するのに用いる酸
が、硝酸、硫酸、硫酸と過酸化水素水の化合物の１種ま
たは２種以上の混酸である。
ーン形成方法において、前記ハロゲン系ガスが塩素、臭
素、塩化物または臭化物のいずれか１種または２種以上
の混合物である。 （４）上記（１）記載の半導体装置のパターン形成方法
において、前記加工して得たパターンの上部に残る露光
済みのポリゲルマン膜由来の膜を除去するのに用いる酸
が、硝酸、硫酸、硫酸と過酸化水素水の化合物の１種ま
たは２種以上の混酸である。
【００１８】（５）配線材料からなる膜やＸ線マスク用
吸収体金属などの被加工基板の上にマスクパターンを形
成し、このマスクパターンを用いて被加工基板をエッチ
ングすることにより、所望の加工を行う半導体装置のパ
ターン形成方法において、前記被加工基板の上にポリシ
ラン膜を堆積する工程と、酸素を含む雰囲気の下でＡｒ
Ｆエキシマレーザ、電子線又はＸ線によって露光を行な
い潜像を形成する工程と、ハロゲン系ガスを用いたドラ
イエッチングを行ない、未露光部であるポリシラン膜の
加工と前記被加工基板の加工を連続して行う工程とを施
すようにしたものである。
吸収体金属などの被加工基板の上にマスクパターンを形
成し、このマスクパターンを用いて被加工基板をエッチ
ングすることにより、所望の加工を行う半導体装置のパ
ターン形成方法において、前記被加工基板の上にポリシ
ラン膜を堆積する工程と、酸素を含む雰囲気の下でＡｒ
Ｆエキシマレーザ、電子線又はＸ線によって露光を行な
い潜像を形成する工程と、ハロゲン系ガスを用いたドラ
イエッチングを行ない、未露光部であるポリシラン膜の
加工と前記被加工基板の加工を連続して行う工程とを施
すようにしたものである。
【００１９】（６）上記（５）記載の半導体装置のパタ
ーン形成方法において、前記ポリシラン膜の堆積がシラ
ン類を原料ガスとするプラズマ気相成長法によって行わ
れ、その原料ガスであるシラン類が、シラン、モノアル
キルシラン、ジアルキルシラン、トリアルキルシランま
たはテトラアルキルシランの中から選ばれるようにした
ものである。
ーン形成方法において、前記ポリシラン膜の堆積がシラ
ン類を原料ガスとするプラズマ気相成長法によって行わ
れ、その原料ガスであるシラン類が、シラン、モノアル
キルシラン、ジアルキルシラン、トリアルキルシランま
たはテトラアルキルシランの中から選ばれるようにした
ものである。
【００２０】（７）上記（５）記載の半導体装置のパタ
ーン形成方法において、前記ハロゲン系ガスが塩素、臭
素、塩化物、フッ化物又は臭化物のいずれか１種又は２
種以上の混合物である。
ーン形成方法において、前記ハロゲン系ガスが塩素、臭
素、塩化物、フッ化物又は臭化物のいずれか１種又は２
種以上の混合物である。
【００２１】
（Ａ）本発明の半導体装置のパターン形成方法によれ
ば、図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、シリコン基板１
１の上にシリコン酸化膜１２、さらにその上にタングス
テン膜１３が積層されたものを用いる。その被加工基板
の上にトリメチルゲルマン〔（ＣＨ3 ）3 ＧｅＨ〕を原
料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法によ
り、ポリゲルマン膜１４を堆積させる。
ば、図１（ａ）〜（ｅ）に示すように、シリコン基板１
１の上にシリコン酸化膜１２、さらにその上にタングス
テン膜１３が積層されたものを用いる。その被加工基板
の上にトリメチルゲルマン〔（ＣＨ3 ）3 ＧｅＨ〕を原
料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）法によ
り、ポリゲルマン膜１４を堆積させる。
【００２２】次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキシマレー
ザを用いて縮小投影露光を行い潜像を形成する。この潜
像は、ポリゲルマン膜１４が光励起酸化されポリゲルミ
ロキサン膜１５になったものである。次に、塩素と酸素
の混合ガスを用いたプラズマエッチングにより、ポリゲ
ルマン膜１４とタングステン膜１３を連続してこの順に
エッチングを行なって、タングステンパターン１６を得
る。次に、タングステンパターン１６上に残ったポリゲ
ルミロキサン膜１５を発煙硝酸に浸漬し溶解除去する。
ザを用いて縮小投影露光を行い潜像を形成する。この潜
像は、ポリゲルマン膜１４が光励起酸化されポリゲルミ
ロキサン膜１５になったものである。次に、塩素と酸素
の混合ガスを用いたプラズマエッチングにより、ポリゲ
ルマン膜１４とタングステン膜１３を連続してこの順に
エッチングを行なって、タングステンパターン１６を得
る。次に、タングステンパターン１６上に残ったポリゲ
ルミロキサン膜１５を発煙硝酸に浸漬し溶解除去する。
【００２３】この半導体装置のパターン形成プロセスで
は、パターンとなるポリゲルミロキサン膜１５が光酸化
により形成されるので、溶剤を使用するプロセスと異な
り本質的に膨潤は起こりえない。ポリゲルミロキサン膜
１５は、上記プラズマに耐性を有し、一方未露光部であ
るポリゲルマン膜１４は、下地のタングステン膜１３と
同程度容易にエッチングされる。ポリゲルマン膜１４は
この例ではトリメチルゲルマンから形成しているが、こ
の他にジメチルゲルマン〔（ＣＨ3 ）2 ＧｅＨ 2 〕、テ
トラメチルゲルマン〔（ＣＨ3 ）4 Ｇｅ〕などの他のア
ルキルゲルマン類を用いることもできる。
は、パターンとなるポリゲルミロキサン膜１５が光酸化
により形成されるので、溶剤を使用するプロセスと異な
り本質的に膨潤は起こりえない。ポリゲルミロキサン膜
１５は、上記プラズマに耐性を有し、一方未露光部であ
るポリゲルマン膜１４は、下地のタングステン膜１３と
同程度容易にエッチングされる。ポリゲルマン膜１４は
この例ではトリメチルゲルマンから形成しているが、こ
の他にジメチルゲルマン〔（ＣＨ3 ）2 ＧｅＨ 2 〕、テ
トラメチルゲルマン〔（ＣＨ3 ）4 Ｇｅ〕などの他のア
ルキルゲルマン類を用いることもできる。
【００２４】また、ポリゲルマン膜の光励起酸化は、ポ
リゲルマンのＧｅ−Ｇｅ結合を励起できる波長であれ
ば、ＡｒＦエキシマレーザ以外のエネルギー線を用いて
もよい。そのような例としては、フッ素エキシマレー
ザ、電子線、Ｘ線などが挙げられる。さらに、ポリゲル
ミロキサン膜１５が発煙硝酸に溶解することは、シリル
化されたレジストが溶解しない（二酸化シリコンがこれ
と反応しないことがその理由である）ことと大きく異な
るプロセス上有利な点である。
リゲルマンのＧｅ−Ｇｅ結合を励起できる波長であれ
ば、ＡｒＦエキシマレーザ以外のエネルギー線を用いて
もよい。そのような例としては、フッ素エキシマレー
ザ、電子線、Ｘ線などが挙げられる。さらに、ポリゲル
ミロキサン膜１５が発煙硝酸に溶解することは、シリル
化されたレジストが溶解しない（二酸化シリコンがこれ
と反応しないことがその理由である）ことと大きく異な
るプロセス上有利な点である。
【００２５】（Ｂ−１）本発明の半導体装置のパターン
形成方法によれば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、
被加工基板としては、ｎ形シリコン基板３１の上にゲー
ト酸化膜３２と、その上にゲート電極となるポリシリコ
ン膜３３及びタングステンシリサイド膜３４の積層構造
（ポリサイド構造３５）が形成されたものを用いる。次
に、この被加工基板の上に、トリメチルシラン〔（ＣＨ
3 ）3 ＳｉＨ〕を原料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学
的気相成長）法によりポリシラン膜３６を堆積させる。
次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキシマレーザを用いて縮
小投影露光を行ない潜像３７を形成する。この潜像３７
は、ポリシラン膜３６が光励起酸化されポリシロキサン
になったものである。次に、塩素と酸素の混合ガスを用
いたプラズマエッチングにより、ポリシラン膜３６及び
ポリサイド膜３５を連続してこの順にエッチングを行な
って電極パターン３８を得る。
形成方法によれば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、
被加工基板としては、ｎ形シリコン基板３１の上にゲー
ト酸化膜３２と、その上にゲート電極となるポリシリコ
ン膜３３及びタングステンシリサイド膜３４の積層構造
（ポリサイド構造３５）が形成されたものを用いる。次
に、この被加工基板の上に、トリメチルシラン〔（ＣＨ
3 ）3 ＳｉＨ〕を原料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学
的気相成長）法によりポリシラン膜３６を堆積させる。
次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキシマレーザを用いて縮
小投影露光を行ない潜像３７を形成する。この潜像３７
は、ポリシラン膜３６が光励起酸化されポリシロキサン
になったものである。次に、塩素と酸素の混合ガスを用
いたプラズマエッチングにより、ポリシラン膜３６及び
ポリサイド膜３５を連続してこの順にエッチングを行な
って電極パターン３８を得る。
【００２６】この半導体装置のパターン形成プロセスで
はＡｒＦエキシマレーザで光酸化されてできたポリシロ
キサン部分は上記プラズマに耐性を有し、一方未露光部
であるポリシラン膜３６は、下地のポリサイド膜３５と
同程度容易にエッチングされる。また、ポリシラン膜３
６は、この例ではトリメチルシランから形成している
が、この他にジメチルシランン〔（ＣＨ3 ）2 Ｓｉ
Ｈ2 〕、テトラメチルシラン〔（ＣＨ3 ）4 Ｓｉ〕など
の他のアルキルシラン類を用いることもできる。
はＡｒＦエキシマレーザで光酸化されてできたポリシロ
キサン部分は上記プラズマに耐性を有し、一方未露光部
であるポリシラン膜３６は、下地のポリサイド膜３５と
同程度容易にエッチングされる。また、ポリシラン膜３
６は、この例ではトリメチルシランから形成している
が、この他にジメチルシランン〔（ＣＨ3 ）2 Ｓｉ
Ｈ2 〕、テトラメチルシラン〔（ＣＨ3 ）4 Ｓｉ〕など
の他のアルキルシラン類を用いることもできる。
【００２７】（Ｂ−２）本発明の半導体装置のパターン
形成方法によれば、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、
被加工基板としてはシリコン基板４１の上にシリコン熱
酸化膜４２と、その上にＢＰＳＧ膜４３及びアルミニウ
ム膜４４の積層構造が形成されたものを用いる。次に、
この被加工基板の上に上記（Ｂ−１）と同様にしてトリ
メチルシラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ〕を原料ガスとした
プラズマＣＶＤ（化学的気相成長）により、ポリシラン
膜４５を堆積させる。次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキ
シマレーザを用いて縮小投影露光を行い、潜像４６を形
成する。次に、三臭化ホウ素を用いたプラズマエッチン
グにより、ポリシラン膜４５及びアルミニウム膜４４を
連続してこの順にエッチングを行なって、アルミニウム
配線ＴＥＧパターン４７を得る。
形成方法によれば、図５（ａ）〜（ｄ）に示すように、
被加工基板としてはシリコン基板４１の上にシリコン熱
酸化膜４２と、その上にＢＰＳＧ膜４３及びアルミニウ
ム膜４４の積層構造が形成されたものを用いる。次に、
この被加工基板の上に上記（Ｂ−１）と同様にしてトリ
メチルシラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ〕を原料ガスとした
プラズマＣＶＤ（化学的気相成長）により、ポリシラン
膜４５を堆積させる。次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキ
シマレーザを用いて縮小投影露光を行い、潜像４６を形
成する。次に、三臭化ホウ素を用いたプラズマエッチン
グにより、ポリシラン膜４５及びアルミニウム膜４４を
連続してこの順にエッチングを行なって、アルミニウム
配線ＴＥＧパターン４７を得る。
【００２８】（Ｂ−３）本発明の半導体装置のパターン
形成方法によれば、まず、被加工基板としてはシリコン
枠５１の上にシリコン窒化膜５２と、その上に塗布ガラ
ス膜５３及びタングステン膜５４の積層構造が形成され
たものを用いる。次に、この被加工基板の上に上記（Ｂ
−２）と同様にしてトリメチルシラン〔（ＣＨ3 ）3Ｓ
ｉＨ〕を原料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学的気相成
長）によりポリシラン膜５５を堆積させる。次に、図５
に示すようなガス導入系を備えたＥＢ露光装置を用い
て、基板表面に酸素ガスを流しながら、描画を行ない、
潜像５６を形成する。次に、塩素と酸素の混合ガスをプ
ラスマエッチングにより、ポリシラン膜５５及びタング
ステン膜５４を連続してこの順にエッチングを行なっ
て、Ｘ線吸収体パターン５７を得る。
形成方法によれば、まず、被加工基板としてはシリコン
枠５１の上にシリコン窒化膜５２と、その上に塗布ガラ
ス膜５３及びタングステン膜５４の積層構造が形成され
たものを用いる。次に、この被加工基板の上に上記（Ｂ
−２）と同様にしてトリメチルシラン〔（ＣＨ3 ）3Ｓ
ｉＨ〕を原料ガスとしたプラズマＣＶＤ（化学的気相成
長）によりポリシラン膜５５を堆積させる。次に、図５
に示すようなガス導入系を備えたＥＢ露光装置を用い
て、基板表面に酸素ガスを流しながら、描画を行ない、
潜像５６を形成する。次に、塩素と酸素の混合ガスをプ
ラスマエッチングにより、ポリシラン膜５５及びタング
ステン膜５４を連続してこの順にエッチングを行なっ
て、Ｘ線吸収体パターン５７を得る。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。しかしながら、以下の説明中で
挙げる使用材料及びその量、処理時間、処理温度、膜厚
などの数値的条件は、これら発明の範囲内の好適例にす
ぎない。従ってこれら条件にのみ限定されるものではな
い。
ながら詳細に説明する。しかしながら、以下の説明中で
挙げる使用材料及びその量、処理時間、処理温度、膜厚
などの数値的条件は、これら発明の範囲内の好適例にす
ぎない。従ってこれら条件にのみ限定されるものではな
い。
【００３０】図１は本発明の第１実施例を示す半導体装
置のパターン形成工程断面図である。 （１）まず、図１（ａ）に示すように、被加工基板とし
ては、シリコン基板１１の上にシリコン酸化膜１２
（０．５μｍ厚）、さらにその上にタングステン膜１３
（０．８μｍ厚）が積層されたものを用いる。
置のパターン形成工程断面図である。 （１）まず、図１（ａ）に示すように、被加工基板とし
ては、シリコン基板１１の上にシリコン酸化膜１２
（０．５μｍ厚）、さらにその上にタングステン膜１３
（０．８μｍ厚）が積層されたものを用いる。
【００３１】（２）次に、図１（ｂ）に示すように、こ
の被加工基板を平行平板型プラズマ重合装置中に置き、
トリメチルゲルマン〔（ＣＨ3 ）3 ＧｅＨ〕を原料ガス
として、そのガス流量２０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー密度
０．１２Ｗ／ｃｍ2 、ガス圧力５０Ｐａの条件でポリゲ
ルマン膜１４（プラズマ重合によって生成するもので、
プラズマＣＶＤ膜と同義である）を０．１μｍ形成す
る。
の被加工基板を平行平板型プラズマ重合装置中に置き、
トリメチルゲルマン〔（ＣＨ3 ）3 ＧｅＨ〕を原料ガス
として、そのガス流量２０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー密度
０．１２Ｗ／ｃｍ2 、ガス圧力５０Ｐａの条件でポリゲ
ルマン膜１４（プラズマ重合によって生成するもので、
プラズマＣＶＤ膜と同義である）を０．１μｍ形成す
る。
【００３２】（３）次に、図１（ｃ）に示すように、こ
の基板を、その表面に酸素を流しながらＡｒＦエキシマ
レーザステッパ（縮小率１／２０、開口率ＮＡ０．５
５）を用いて、露光量１５０ｍＪ／ｃｍ2 で縮小投影露
光を行い、潜像を形成する。この潜像１５は、下式に従
ってポリゲルマン膜１４が光励起酸化されポリゲルミロ
キサン膜１５になったものである。
の基板を、その表面に酸素を流しながらＡｒＦエキシマ
レーザステッパ（縮小率１／２０、開口率ＮＡ０．５
５）を用いて、露光量１５０ｍＪ／ｃｍ2 で縮小投影露
光を行い、潜像を形成する。この潜像１５は、下式に従
ってポリゲルマン膜１４が光励起酸化されポリゲルミロ
キサン膜１５になったものである。
【００３３】
【化１】
【００３４】（４）次に、図１（ｄ）に示すように、マ
グネトロンエッチング装置を用い、塩素、酸素をそれぞ
れ５０ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー２００Ｗ、
ガス圧力１０ｍＴｏｒｒでポリゲルマン膜１４、続いて
タングステン膜１３をエッチングする（オーバーエッチ
ング量１００％）。得られたタングステンパターン１６
をＳＥＭ測長機で観察したところ、０．１０μｍの同パ
ターンが解像していた。またこれを断面ＳＥＭで見たと
ころ、垂直な断面形状であった。
グネトロンエッチング装置を用い、塩素、酸素をそれぞ
れ５０ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー２００Ｗ、
ガス圧力１０ｍＴｏｒｒでポリゲルマン膜１４、続いて
タングステン膜１３をエッチングする（オーバーエッチ
ング量１００％）。得られたタングステンパターン１６
をＳＥＭ測長機で観察したところ、０．１０μｍの同パ
ターンが解像していた。またこれを断面ＳＥＭで見たと
ころ、垂直な断面形状であった。
【００３５】（５）次いで、図１（ｅ）に示すように、
タングステンパターン１６上のポリゲルミロキサン膜１
５を除去するために、基板を１００℃に加熱した９８％
硫酸の中に１５分間浸漬した後、純水で１５分間洗浄す
る。得られた基板から断面ＳＥＭ試料を作製し観察した
ところ、ポリゲルミロキサン膜１５は完全に除去されて
いた。
タングステンパターン１６上のポリゲルミロキサン膜１
５を除去するために、基板を１００℃に加熱した９８％
硫酸の中に１５分間浸漬した後、純水で１５分間洗浄す
る。得られた基板から断面ＳＥＭ試料を作製し観察した
ところ、ポリゲルミロキサン膜１５は完全に除去されて
いた。
【００３６】このプロセスでは、パターンとなるポリゲ
ルミロキサン膜１５が光酸化により形成されるので、溶
剤を使用するプロセスと異なり本質的に膨潤は起こりえ
ない。ポリゲルミロキサン膜１５は、上記プラズマに耐
性を有し、一方、未露光部であるポリゲルマン膜１４
は、下地のタングステン膜１３と同程度容易にエッチン
グされる。ポリゲルマン膜１４は、この例ではトリメチ
ルゲルマンから形成しているが、この他にジメチルゲル
マン〔（ＣＨ3 ）2 ＧｅＨ2 〕、テトラメチルゲルマン
〔（ＣＨ3 ）4 Ｇｅ〕などの他のアルキルゲルマン類を
用いることもできる。
ルミロキサン膜１５が光酸化により形成されるので、溶
剤を使用するプロセスと異なり本質的に膨潤は起こりえ
ない。ポリゲルミロキサン膜１５は、上記プラズマに耐
性を有し、一方、未露光部であるポリゲルマン膜１４
は、下地のタングステン膜１３と同程度容易にエッチン
グされる。ポリゲルマン膜１４は、この例ではトリメチ
ルゲルマンから形成しているが、この他にジメチルゲル
マン〔（ＣＨ3 ）2 ＧｅＨ2 〕、テトラメチルゲルマン
〔（ＣＨ3 ）4 Ｇｅ〕などの他のアルキルゲルマン類を
用いることもできる。
【００３７】また、ポリゲルマン膜１４の光励起酸化
は、ポリゲルマンのＧｅ−Ｇｅ結合を励起できる波長で
あれば、ＡｒＦエキシマレーザ以外のエネルギー線を用
いてもよい。そのような例としては、フッ素エキシマレ
ーザ、電子線、Ｘ線などが挙げられる。さらに、ポリゲ
ルミロキサン膜１５が発煙硝酸に溶解することは、シリ
ル化されたレジストが溶解しない（二酸化シリコンがこ
れと反応しないことがその理由である）ことと大きく異
なるプロセス上有利な点である。
は、ポリゲルマンのＧｅ−Ｇｅ結合を励起できる波長で
あれば、ＡｒＦエキシマレーザ以外のエネルギー線を用
いてもよい。そのような例としては、フッ素エキシマレ
ーザ、電子線、Ｘ線などが挙げられる。さらに、ポリゲ
ルミロキサン膜１５が発煙硝酸に溶解することは、シリ
ル化されたレジストが溶解しない（二酸化シリコンがこ
れと反応しないことがその理由である）ことと大きく異
なるプロセス上有利な点である。
【００３８】図４は本発明の第２実施例を示す半導体装
置のパターン形成工程断面図である。 （１）まず、図４（ａ）に示すように、被加工基板とし
ては、ｎ形シリコン基板３１の上にゲート酸化膜３２
（５ｎｍ厚）と、その上にゲート電極となるポリシリコ
ン膜３３（０．２μｍ厚）及びタングステンシリサイド
膜３４（０．２μｍ厚）の積層構造（ポリサイド膜３
５）が形成されたものを用いる。
置のパターン形成工程断面図である。 （１）まず、図４（ａ）に示すように、被加工基板とし
ては、ｎ形シリコン基板３１の上にゲート酸化膜３２
（５ｎｍ厚）と、その上にゲート電極となるポリシリコ
ン膜３３（０．２μｍ厚）及びタングステンシリサイド
膜３４（０．２μｍ厚）の積層構造（ポリサイド膜３
５）が形成されたものを用いる。
【００３９】（２）次に、図４（ｂ）に示すように、こ
の被加工基板を平行平板型プラズマ重合装置中に置き、
トリメチルシラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ〕を原料ガスと
したトリメチルシランガス流量２０ｓｃｃｍ、ｒｆパワ
ー密度０．１２Ｗ／ｃｍ2 、ガス圧力５０Ｐａの条件で
ポリシラン膜３６（プラズマ重合によって生成するもの
で、プラズマＣＶＤ膜と同義である）０．１μｍ形成す
る。
の被加工基板を平行平板型プラズマ重合装置中に置き、
トリメチルシラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ〕を原料ガスと
したトリメチルシランガス流量２０ｓｃｃｍ、ｒｆパワ
ー密度０．１２Ｗ／ｃｍ2 、ガス圧力５０Ｐａの条件で
ポリシラン膜３６（プラズマ重合によって生成するもの
で、プラズマＣＶＤ膜と同義である）０．１μｍ形成す
る。
【００４０】（３）次に、図４（ｃ）に示すように、こ
の基板を、その表面に酸素を流しながらＡｒＦエキシマ
レーザステッパ（縮小率１／２０、開口率ＮＡ０．５
５）を用いて、露光量２００ｍＪ／ｃｍ2 で縮小投影露
光を行い、ＴＥＧパターンの潜像３７を形成する。この
潜像３７は、下式に従ってポリシラン膜３６が光励起酸
化されポリシロキサンになったものである。
の基板を、その表面に酸素を流しながらＡｒＦエキシマ
レーザステッパ（縮小率１／２０、開口率ＮＡ０．５
５）を用いて、露光量２００ｍＪ／ｃｍ2 で縮小投影露
光を行い、ＴＥＧパターンの潜像３７を形成する。この
潜像３７は、下式に従ってポリシラン膜３６が光励起酸
化されポリシロキサンになったものである。
【００４１】
【化２】
【００４２】（４）次に、図４（ｄ）に示すように、マ
グロトロンエッチング装置を用い、塩素、酸素をそれぞ
れ５０ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー２００Ｗ、
ガス圧力１０ｍＴｏｒｒでポリシラン膜３６、続いてポ
リサイド膜３５をエッチングし、ポリサイド電極ＴＥＧ
パターン３８を得る（オーバーエッチング量１００
％）。得られたポリサイド電極ＴＥＧパターン３８をＳ
ＥＭ測長機で観察したところ、０．１０μｍの同パター
ンが解像していた。またこれを断面ＳＥＭで見たとこ
ろ、垂直な断面形状であった。
グロトロンエッチング装置を用い、塩素、酸素をそれぞ
れ５０ｓｃｃｍ、５０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー２００Ｗ、
ガス圧力１０ｍＴｏｒｒでポリシラン膜３６、続いてポ
リサイド膜３５をエッチングし、ポリサイド電極ＴＥＧ
パターン３８を得る（オーバーエッチング量１００
％）。得られたポリサイド電極ＴＥＧパターン３８をＳ
ＥＭ測長機で観察したところ、０．１０μｍの同パター
ンが解像していた。またこれを断面ＳＥＭで見たとこ
ろ、垂直な断面形状であった。
【００４３】この半導体装置のパターン形成プロセスで
は、ＡｒＦエキシマレーザで光酸化されてできたポリシ
ロキサン部分は、上記プラズマに耐性を有し、一方、未
露光部であるポリシラン膜３６は、下地のポリサイド膜
３５と同程度容易にエッチングされる。ポリシラン膜３
６は、この例ではトリメチルシランから形成している
が、この他にジメチルシランン〔（ＣＨ3 ）2 Ｓｉ
Ｈ2 〕、テトラメチルシラン〔（ＣＨ3 ）4 Ｓｉ〕など
の他のアルキルシラン類を用いることもできる。
は、ＡｒＦエキシマレーザで光酸化されてできたポリシ
ロキサン部分は、上記プラズマに耐性を有し、一方、未
露光部であるポリシラン膜３６は、下地のポリサイド膜
３５と同程度容易にエッチングされる。ポリシラン膜３
６は、この例ではトリメチルシランから形成している
が、この他にジメチルシランン〔（ＣＨ3 ）2 Ｓｉ
Ｈ2 〕、テトラメチルシラン〔（ＣＨ3 ）4 Ｓｉ〕など
の他のアルキルシラン類を用いることもできる。
【００４４】ここで述べたプロセスの重要な点は、プラ
ズマ重合で堆積したポリシラン膜３６を光励起酸化する
ことによって潜像３７を形成することにあり、特にポリ
シランのＳｉ−Ｓｉ結合を励起できる波長であれば、Ａ
ｒＦエキシマレーザ以外のエネルギー線を用いても良
い。そのような例としては、フッ素エキシマレーザ、電
子線、Ｘ線などが挙げられる。これらは、短波長リソグ
ラフィ用光源として期待され、開発中のものである。
ズマ重合で堆積したポリシラン膜３６を光励起酸化する
ことによって潜像３７を形成することにあり、特にポリ
シランのＳｉ−Ｓｉ結合を励起できる波長であれば、Ａ
ｒＦエキシマレーザ以外のエネルギー線を用いても良
い。そのような例としては、フッ素エキシマレーザ、電
子線、Ｘ線などが挙げられる。これらは、短波長リソグ
ラフィ用光源として期待され、開発中のものである。
【００４５】なお、上記第２実施例のエッチング工程に
おいて他のガス系を用いることもできる。第２実施例の
図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。即ち、ｎ形シリ
コン基板３１の上にゲート酸化膜３２と、その上にゲー
ト電極となるポリサイド膜３５が形成されたものを用い
る。この上にトリメチルシラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ〕
を原料ガスとしたプラズマＣＶＤによりポリシラン膜３
６を堆積させ、酸素雰囲気下でＡｒＦエキシマレーザを
用いて縮小投影露光を行い、潜像３７（ポリシロキサン
からなる）を形成する。
おいて他のガス系を用いることもできる。第２実施例の
図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。即ち、ｎ形シリ
コン基板３１の上にゲート酸化膜３２と、その上にゲー
ト電極となるポリサイド膜３５が形成されたものを用い
る。この上にトリメチルシラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ〕
を原料ガスとしたプラズマＣＶＤによりポリシラン膜３
６を堆積させ、酸素雰囲気下でＡｒＦエキシマレーザを
用いて縮小投影露光を行い、潜像３７（ポリシロキサン
からなる）を形成する。
【００４６】次に、上記第２実施例とは異なるエッチン
グ条件でエッチングを行う。すなわち、６フッ化硫黄と
酸素の混合ガスを用いたプラズマエッチングにより、ポ
リシラン膜３６及びポリサイド膜３５を連続してこの順
にエッチングを行って、ポリサイド電極ＴＥＧパターン
３８を得る。ここで、より具体的には、ポリシラン膜３
６とポリサイド膜３５の連続エッチングは、６フッ化イ
オウ、酸素をそれぞれ４０ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ、ｒ
ｆパワー２００Ｗ、ガス圧力５ｍＴｏｒｒ、基板温度−
４０℃で行う（オーバーエッチング量１００％）。得ら
れた電極パターンを、ＳＥＭ測長で評価したところ、
０．１μｍのパターンが解像していた。
グ条件でエッチングを行う。すなわち、６フッ化硫黄と
酸素の混合ガスを用いたプラズマエッチングにより、ポ
リシラン膜３６及びポリサイド膜３５を連続してこの順
にエッチングを行って、ポリサイド電極ＴＥＧパターン
３８を得る。ここで、より具体的には、ポリシラン膜３
６とポリサイド膜３５の連続エッチングは、６フッ化イ
オウ、酸素をそれぞれ４０ｓｃｃｍ、１０ｓｃｃｍ、ｒ
ｆパワー２００Ｗ、ガス圧力５ｍＴｏｒｒ、基板温度−
４０℃で行う（オーバーエッチング量１００％）。得ら
れた電極パターンを、ＳＥＭ測長で評価したところ、
０．１μｍのパターンが解像していた。
【００４７】このように構成することにより、第２実施
例と同様の効果が得られるが、ハロゲン系ガスとしてフ
ッ素以外も使用できるので、プロセスの実態に合わせて
条件を選択する余地がある。次に、本発明の第３実施例
について説明する。上記した本発明の半導体装置のパタ
ーン形成プロセスは、他の金属加工にも適用することが
できる。即ち、ＬＳＩのアルミニウム、タングステン、
銅等の各種金属配線に対して適用した場合に効果があ
る。特に、高速高集積のＬＳＩで必要とされる微細な配
線を得るには、下地被加工金属に対するエッチング選択
比を高くする必要があり、現行の有機高分子からなるレ
ジストに代えてケイ酸ガラスやポリシロキサンのような
無機系のマスクを使用する方がよい。第３実施例ではそ
のような例について述べる。
例と同様の効果が得られるが、ハロゲン系ガスとしてフ
ッ素以外も使用できるので、プロセスの実態に合わせて
条件を選択する余地がある。次に、本発明の第３実施例
について説明する。上記した本発明の半導体装置のパタ
ーン形成プロセスは、他の金属加工にも適用することが
できる。即ち、ＬＳＩのアルミニウム、タングステン、
銅等の各種金属配線に対して適用した場合に効果があ
る。特に、高速高集積のＬＳＩで必要とされる微細な配
線を得るには、下地被加工金属に対するエッチング選択
比を高くする必要があり、現行の有機高分子からなるレ
ジストに代えてケイ酸ガラスやポリシロキサンのような
無機系のマスクを使用する方がよい。第３実施例ではそ
のような例について述べる。
【００４８】図５は本発明の第３実施例を示す半導体装
置のパターン形成工程断面図である。 （１）まず、図５（ａ）に示すように、被加工基板とし
てはシリコン基板４１の上にシリコン熱酸化膜４２（７
ｎｍ厚）と、その上にＢＰＳＧ膜４３（０．７μｍ厚）
及びアルミニウム膜４４（０．６μｍ厚）の積層構造が
形成されたものを用いる。
置のパターン形成工程断面図である。 （１）まず、図５（ａ）に示すように、被加工基板とし
てはシリコン基板４１の上にシリコン熱酸化膜４２（７
ｎｍ厚）と、その上にＢＰＳＧ膜４３（０．７μｍ厚）
及びアルミニウム膜４４（０．６μｍ厚）の積層構造が
形成されたものを用いる。
【００４９】（２）次いで、図５（ｂ）に示すように、
この被加工基板を平行平板型プラズマ重合装置中に置
き、その上に上記第２実施例と同様にしてトリメチルシ
ラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ）〕を原料ガスとしたトリメ
チルシランガス流量２０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー密度０．
１２Ｗ／ｃｍ2 、ガス圧力５０Ｐａの条件下でポリシラ
ン膜４５（プラズマ重合によって生成するもので、プラ
ズマＣＶＤ膜と同義である）を０．１μｍ形成する。
この被加工基板を平行平板型プラズマ重合装置中に置
き、その上に上記第２実施例と同様にしてトリメチルシ
ラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ）〕を原料ガスとしたトリメ
チルシランガス流量２０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー密度０．
１２Ｗ／ｃｍ2 、ガス圧力５０Ｐａの条件下でポリシラ
ン膜４５（プラズマ重合によって生成するもので、プラ
ズマＣＶＤ膜と同義である）を０．１μｍ形成する。
【００５０】（３）次に、図５（ｃ）に示すように、こ
の基板を、その表面に酸素を流しながらＡｒＦエキシマ
レーザステッパ（縮小率１／５、開口率ＮＡ０．５）を
用いて、露光量２００ｍＪ／ｃｍ2 で縮小投影露光を行
ない、ＴＥＧパターンの潜像４６を形成する。 （４）次に、図５（ｄ）に示すように、マグネトロンエ
ッチング装置を用い、三臭化ホウ素を２００ｓｃｃｍ、
ｒｆパワー６００Ｗ、ガス圧力０．１Ｔｏｒｒの条件下
でポリシラン膜４５及びアルミニウム膜４４を連続して
この順にエッチングを行なって、アルミニウム配線ＴＥ
Ｇパターン４７を得る。（オーバーエッチング量５０
％）得られたアルミニウム配線ＴＥＧパターン４７をＳ
ＥＭ測長機で観察したところ、０．３０μｍの同パター
ンが解像していた。またこれを断面ＳＥＭで見たとこ
ろ、ほぼ垂直な断面形状であった。
の基板を、その表面に酸素を流しながらＡｒＦエキシマ
レーザステッパ（縮小率１／５、開口率ＮＡ０．５）を
用いて、露光量２００ｍＪ／ｃｍ2 で縮小投影露光を行
ない、ＴＥＧパターンの潜像４６を形成する。 （４）次に、図５（ｄ）に示すように、マグネトロンエ
ッチング装置を用い、三臭化ホウ素を２００ｓｃｃｍ、
ｒｆパワー６００Ｗ、ガス圧力０．１Ｔｏｒｒの条件下
でポリシラン膜４５及びアルミニウム膜４４を連続して
この順にエッチングを行なって、アルミニウム配線ＴＥ
Ｇパターン４７を得る。（オーバーエッチング量５０
％）得られたアルミニウム配線ＴＥＧパターン４７をＳ
ＥＭ測長機で観察したところ、０．３０μｍの同パター
ンが解像していた。またこれを断面ＳＥＭで見たとこ
ろ、ほぼ垂直な断面形状であった。
【００５１】なお、上記第３実施例では、ＬＳＩのアル
ミニウム配線に対して適用した場合を述べているが、こ
の中でエッチング条件を変えた場合にも本発明の技術は
対応できる。以下、図５を用いて説明する。図５（ａ）
〜（ｄ）に示すように、シリコン基板４１の上にシリコ
ン熱酸化膜４２と、その上にＢＰＳＧ膜４３及びアルミ
ニウム膜４４の積層構造が形成されたものを用いる。こ
の被加工基板の上に上記第３実施例と同様にして、トリ
メチルシラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ）〕を原料ガスとし
たプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）によりポリシラン
膜４５を堆積させる。次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキ
シマレーザを用いて縮小投影露光を行い、潜像４６を形
成する。次に、塩素を用いたプラズマエッチングによ
り、ポリシラン膜４５及びアルミニウム膜４４を連続し
てこの順にエッチングを行って、アルミニウム配線パタ
ーン４７を得る。ここでは、より具体的には、ＥＣＲプ
ラズマエッチング装置を用い、塩素１００ｓｃｃｍ、マ
イクロ波パワー３００Ｗ、ｒｆパワー１５０Ｗ、ガス圧
力２ｍＴｏｒｒ、基板温度−５０℃の条件下でポリシラ
ン膜４５及びアルミニウム膜４４を連続して、この順に
エッチングを行って、アルミニウム配線ＴＥＧパターン
４７を得る（オーバーエッチング量１００％）。得られ
たアルミニウム配線ＴＥＧパターン４７をＳＥＭ測長機
で観察したところ、０．３０μｍの同パターンが解像し
ていた。また、これを断面ＳＥＭで見たところ、ほぼ垂
直な断面形状であった。
ミニウム配線に対して適用した場合を述べているが、こ
の中でエッチング条件を変えた場合にも本発明の技術は
対応できる。以下、図５を用いて説明する。図５（ａ）
〜（ｄ）に示すように、シリコン基板４１の上にシリコ
ン熱酸化膜４２と、その上にＢＰＳＧ膜４３及びアルミ
ニウム膜４４の積層構造が形成されたものを用いる。こ
の被加工基板の上に上記第３実施例と同様にして、トリ
メチルシラン〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ）〕を原料ガスとし
たプラズマＣＶＤ（化学的気相成長）によりポリシラン
膜４５を堆積させる。次に、酸素雰囲気下でＡｒＦエキ
シマレーザを用いて縮小投影露光を行い、潜像４６を形
成する。次に、塩素を用いたプラズマエッチングによ
り、ポリシラン膜４５及びアルミニウム膜４４を連続し
てこの順にエッチングを行って、アルミニウム配線パタ
ーン４７を得る。ここでは、より具体的には、ＥＣＲプ
ラズマエッチング装置を用い、塩素１００ｓｃｃｍ、マ
イクロ波パワー３００Ｗ、ｒｆパワー１５０Ｗ、ガス圧
力２ｍＴｏｒｒ、基板温度−５０℃の条件下でポリシラ
ン膜４５及びアルミニウム膜４４を連続して、この順に
エッチングを行って、アルミニウム配線ＴＥＧパターン
４７を得る（オーバーエッチング量１００％）。得られ
たアルミニウム配線ＴＥＧパターン４７をＳＥＭ測長機
で観察したところ、０．３０μｍの同パターンが解像し
ていた。また、これを断面ＳＥＭで見たところ、ほぼ垂
直な断面形状であった。
【００５２】以下、本発明の第４実施例について説明す
る。上記した第３実施例で述べた配線加工法は、Ｘ線リ
ソグラフィに用いるＸ線マスクの製造に対して適用して
も効果がある。以下、本発明の第４実施例として、Ｘ線
リソグラフィに用いるＸ線マスクの製造について説明す
る。
る。上記した第３実施例で述べた配線加工法は、Ｘ線リ
ソグラフィに用いるＸ線マスクの製造に対して適用して
も効果がある。以下、本発明の第４実施例として、Ｘ線
リソグラフィに用いるＸ線マスクの製造について説明す
る。
【００５３】図６は本発明の第４実施例を示す半導体装
置のパターン形成工程断面図である。 （１）まず、図６（ａ）に示すように、被加工基板とし
ては、シリコン枠５１（直径３インチ、厚み２ｍｍのシ
リコン基板中央を２５ｍｍ角、エッチングで抜いたも
の）の上に、シリコン窒化膜５２（２μｍ厚）と、その
上に熱処理済みの塗布ガラス膜５３（０．３μｍ厚）及
びタングステン膜５４（０．５μｍ厚）の積層構造が形
成されたものを用いる。
置のパターン形成工程断面図である。 （１）まず、図６（ａ）に示すように、被加工基板とし
ては、シリコン枠５１（直径３インチ、厚み２ｍｍのシ
リコン基板中央を２５ｍｍ角、エッチングで抜いたも
の）の上に、シリコン窒化膜５２（２μｍ厚）と、その
上に熱処理済みの塗布ガラス膜５３（０．３μｍ厚）及
びタングステン膜５４（０．５μｍ厚）の積層構造が形
成されたものを用いる。
【００５４】（２）次に、図６（ｂ）に示すように、こ
の被加工基板を平行平板型プラズマ重合装置中に置き、
その上に、第３実施例と同様にしてトリメチルシラン
〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ〕を原料ガスとし、このトリメチ
ルシランガス流量２０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー密度０．１
２Ｗ／ｃｍ2 、ガス圧力５０Ｐａの条件でポリシラン膜
５５（プラズマ重合によって生成するもので、プラズマ
ＣＶＤ膜と同義である）を０．０５μｍ形成する。
の被加工基板を平行平板型プラズマ重合装置中に置き、
その上に、第３実施例と同様にしてトリメチルシラン
〔（ＣＨ3 ）3 ＳｉＨ〕を原料ガスとし、このトリメチ
ルシランガス流量２０ｓｃｃｍ、ｒｆパワー密度０．１
２Ｗ／ｃｍ2 、ガス圧力５０Ｐａの条件でポリシラン膜
５５（プラズマ重合によって生成するもので、プラズマ
ＣＶＤ膜と同義である）を０．０５μｍ形成する。
【００５５】（３）次に、図６（ｃ）において、図７に
示すような、ガス導入系を備えたＥＢ露光装置を用い
て、ガス導入ノズル６１から基板表面に酸素ガス６２を
流しながら、描画を行ない、潜像５６を形成する。条件
としては、加速電圧３０ｋＶ、酸素ガス流量５ｓｃｃ
ｍ、試料室ベース圧力５×１０-7Ｔｏｒｒ、露光量５０
μＣ／ｃｍ2 である。
示すような、ガス導入系を備えたＥＢ露光装置を用い
て、ガス導入ノズル６１から基板表面に酸素ガス６２を
流しながら、描画を行ない、潜像５６を形成する。条件
としては、加速電圧３０ｋＶ、酸素ガス流量５ｓｃｃ
ｍ、試料室ベース圧力５×１０-7Ｔｏｒｒ、露光量５０
μＣ／ｃｍ2 である。
【００５６】（４）次に、図６（ｄ）に示すように、マ
グネトロンエッチング装置を用い、塩素と酸素の流量そ
れぞれ２０ｓｃｃｍ、２０ｓｃｃｍ、圧力７ｍＴｏｒ
ｒ、ｒｆパワー２００Ｗの条件で、ポリシラン膜５５及
びタングステン膜５４を連続してこの順にエッチングを
行なって、Ｘ線吸収体パターン５７を得る（オーバーエ
ッチング量１００％）。得られたＸ線吸収体パターン５
７をＳＥＭ測長機で観察したところ、０．０５μｍのラ
インアンドスペースパターンが解像していた。また、こ
れを断面ＳＥＭで見たところ、ほぼ垂直な断面形状であ
った。
グネトロンエッチング装置を用い、塩素と酸素の流量そ
れぞれ２０ｓｃｃｍ、２０ｓｃｃｍ、圧力７ｍＴｏｒ
ｒ、ｒｆパワー２００Ｗの条件で、ポリシラン膜５５及
びタングステン膜５４を連続してこの順にエッチングを
行なって、Ｘ線吸収体パターン５７を得る（オーバーエ
ッチング量１００％）。得られたＸ線吸収体パターン５
７をＳＥＭ測長機で観察したところ、０．０５μｍのラ
インアンドスペースパターンが解像していた。また、こ
れを断面ＳＥＭで見たところ、ほぼ垂直な断面形状であ
った。
【００５７】一般に、無機系マスクを用いるＸ線マスク
吸収体加工においては、図８に示すように、タングステ
ンのような重金属上でのＥＢ露光では、入射電子がタン
グステン膜６３で反射されてレジスト膜６４の露光範囲
が、設計露光範囲６５よりも近接効果による露光範囲６
６へと広がってしまうために解像性が低下してしまう。
このためレジスト膜６４を薄膜化するか、多層レジスト
法などで解像性低下を防ぐ方法がとられる。
吸収体加工においては、図８に示すように、タングステ
ンのような重金属上でのＥＢ露光では、入射電子がタン
グステン膜６３で反射されてレジスト膜６４の露光範囲
が、設計露光範囲６５よりも近接効果による露光範囲６
６へと広がってしまうために解像性が低下してしまう。
このためレジスト膜６４を薄膜化するか、多層レジスト
法などで解像性低下を防ぐ方法がとられる。
【００５８】この実施例でも、図９に示すように、散乱
電子による露光範囲の広がり、つまり、タングステン膜
７０上のマスク形成範囲７２よりも近接効果による露光
範囲７３へと広がるが、マスク形成そのものは、酸素ガ
スに接するポリシラン膜の表面で起こるために、電子ビ
ームの入射時の断面のみに限定され、実質的に散乱電子
による影響はなく、極めて高い解像性を実現できる。７
１はレジスト膜である。
電子による露光範囲の広がり、つまり、タングステン膜
７０上のマスク形成範囲７２よりも近接効果による露光
範囲７３へと広がるが、マスク形成そのものは、酸素ガ
スに接するポリシラン膜の表面で起こるために、電子ビ
ームの入射時の断面のみに限定され、実質的に散乱電子
による影響はなく、極めて高い解像性を実現できる。７
１はレジスト膜である。
【００５９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００６０】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （Ａ）本発明の半導体装置のパターン形成方法によれ
ば、パターンとなるポリゲルミロキサン膜が光酸化によ
り形成されるので、溶剤を使用するプロセスと異なり本
質的に膨潤は起こりえない。ポリゲルミロキサン膜は、
プラズマに耐性を有し、一方、未露光部であるポリゲル
マン膜は、下地のタングステン膜と同程度容易にエッチ
ングされる。また、ポリゲルマン膜の光励起酸化は、ポ
リゲルマンのＧｅ−Ｇｅ結合を励起できる波長であれ
ば、ＡｒＦエキシマレーザ以外のエネルギー線を用いて
もよい。さらに、ポリゲルミロキサン膜が発煙硝酸に溶
解することは、シリル化されたレジストが溶解しないこ
とと大きく異なり、プロセス上有利な点である。
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （Ａ）本発明の半導体装置のパターン形成方法によれ
ば、パターンとなるポリゲルミロキサン膜が光酸化によ
り形成されるので、溶剤を使用するプロセスと異なり本
質的に膨潤は起こりえない。ポリゲルミロキサン膜は、
プラズマに耐性を有し、一方、未露光部であるポリゲル
マン膜は、下地のタングステン膜と同程度容易にエッチ
ングされる。また、ポリゲルマン膜の光励起酸化は、ポ
リゲルマンのＧｅ−Ｇｅ結合を励起できる波長であれ
ば、ＡｒＦエキシマレーザ以外のエネルギー線を用いて
もよい。さらに、ポリゲルミロキサン膜が発煙硝酸に溶
解することは、シリル化されたレジストが溶解しないこ
とと大きく異なり、プロセス上有利な点である。
【００６１】このように、ポリゲルマン膜の光酸化をパ
ターニングに利用しており、溶剤を使用するパターニン
グと異なり、本質的に膨潤を無くすることができ、０．
１μｍの微細なパターンを形成することができる。ま
た、不要になったエッチングマスクであるポリゲルミロ
キサン膜を硫酸によって溶解除去できる。したがって、
下地基板へのダメージを避けることができ、また、パー
ティクル等によるパターン不良の発生を回避できる。
ターニングに利用しており、溶剤を使用するパターニン
グと異なり、本質的に膨潤を無くすることができ、０．
１μｍの微細なパターンを形成することができる。ま
た、不要になったエッチングマスクであるポリゲルミロ
キサン膜を硫酸によって溶解除去できる。したがって、
下地基板へのダメージを避けることができ、また、パー
ティクル等によるパターン不良の発生を回避できる。
【００６２】（Ｂ−１）本発明の半導体装置のパターン
形成方法によれば、ＡｒＦエキシマレーザで光酸化され
てできた、ポリシロキサン部分はプラズマに耐性を有
し、一方、未露光部であるポリシラン膜は、下地のポリ
サイド膜と同程度容易にエッチングできる。このよう
に、ＡｒＦエキシマレーザリソグラフィで高解像性を得
るために三層レジストプロセスを採用する結果、工程数
が増大する、という従来技術の問題点を解決することが
できる。
形成方法によれば、ＡｒＦエキシマレーザで光酸化され
てできた、ポリシロキサン部分はプラズマに耐性を有
し、一方、未露光部であるポリシラン膜は、下地のポリ
サイド膜と同程度容易にエッチングできる。このよう
に、ＡｒＦエキシマレーザリソグラフィで高解像性を得
るために三層レジストプロセスを採用する結果、工程数
が増大する、という従来技術の問題点を解決することが
できる。
【００６３】即ち、ポリシラン膜の形成とそのホトリソ
グラフィという従来と同じ２工程で潜像が形成できる。
マスクパターンの形成工程であるポリシラン膜のエッチ
ングと、その次のポリサイド構造のエッチングは連続と
なるので、被加工基板の加工工程まで含めても工程数は
同じである。 （Ｂ−２）本発明の半導体装置のパターン形成方法によ
れば、無機系マスクを用いるエッチングプロセスが工程
数の増大なしに実現できる。
グラフィという従来と同じ２工程で潜像が形成できる。
マスクパターンの形成工程であるポリシラン膜のエッチ
ングと、その次のポリサイド構造のエッチングは連続と
なるので、被加工基板の加工工程まで含めても工程数は
同じである。 （Ｂ−２）本発明の半導体装置のパターン形成方法によ
れば、無機系マスクを用いるエッチングプロセスが工程
数の増大なしに実現できる。
【００６４】無機系マスク、例えば、ノンドープシリカ
ガラスを用いる配線加工では、ノンドープシリカガラス
自体はパターン形成機能を持たないために、レジストマ
スクを用いてノンドープシリカガラスをエッチングする
ために、レジストマスクを用いる場合に比べ、工程数が
増大するのが通常であったが、本発明では、被加工基板
の加工工程まで含めても工程数の増大はない。
ガラスを用いる配線加工では、ノンドープシリカガラス
自体はパターン形成機能を持たないために、レジストマ
スクを用いてノンドープシリカガラスをエッチングする
ために、レジストマスクを用いる場合に比べ、工程数が
増大するのが通常であったが、本発明では、被加工基板
の加工工程まで含めても工程数の増大はない。
【００６５】（Ｂ−３）本発明の半導体装置のパターン
形成方法によれば、特に、無機系マスクを用いるＸ線マ
スク吸収体加工においては、上記（Ｂ−２）と同様の効
果を奏することができる。更に、極めて高い解像性を実
現できる。
形成方法によれば、特に、無機系マスクを用いるＸ線マ
スク吸収体加工においては、上記（Ｂ−２）と同様の効
果を奏することができる。更に、極めて高い解像性を実
現できる。
【図１】本発明の第１実施例を示す半導体装置のパター
ン形成工程断面図である。
ン形成工程断面図である。
【図２】従来の第１の半導体装置のパターン形成工程断
面図である。
面図である。
【図３】従来の第２の半導体装置のパターン形成工程断
面図である。
面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す半導体装置のパター
ン形成工程断面図である。
ン形成工程断面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す半導体装置のパター
ン形成工程断面図である。
ン形成工程断面図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す半導体装置のパター
ン形成工程断面図である。
ン形成工程断面図である。
【図７】本発明の第４実施例を示すガス導入系を備えた
ＥＢ露光装置を用いて、ガス導入ノズルから基板表面に
酸素ガスを流しながら描画を行ない、潜像を形成する工
程を示す図である。
ＥＢ露光装置を用いて、ガス導入ノズルから基板表面に
酸素ガスを流しながら描画を行ない、潜像を形成する工
程を示す図である。
【図８】従来のタングステンのような重金属上でのＥＢ
露光状態を示す図である。
露光状態を示す図である。
【図９】本発明の第４実施例を示すタングステンのよう
な重金属上でのＥＢ露光状態を示す図である。
な重金属上でのＥＢ露光状態を示す図である。
１１，３１，４１ シリコン基板 １２ シリコン酸化膜 １３，５４ タングステン膜 １４ ポリゲルマン膜 １５ ポリゲルミロキサン膜（潜像） １６ タングステンパターン ３２ ゲート酸化膜 ３３ ポリシリコン膜 ３４ タングステンシリサイド膜 ３５ 積層構造（ポリサイド構造） ３６，４５，５５ ポリシラン膜 ３７，４６，５６ 潜像 ３８ ポリサイド電極ＴＥＧパターン ４２ シリコン熱酸化膜 ４３ ＢＰＳＧ膜 ４４ アルミニウム膜 ４７ アルミニウム配線ＴＥＧパターン ５１ シリコン枠 ５２ シリコン窒化膜 ５３ 塗布ガラス膜 ５７ Ｘ線吸収体パターン ６１ ガス導入ノズル ６２ 酸素ガス ７２ マスク形成範囲 ７３ 露光範囲 ７４ 酸素ガス
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/30 ５６９Ｈ
Claims (7)
- 【請求項１】 配線材料からなる膜をリソグラフィによ
りエッチングマスクを形成し、該エッチングマスクを用
いて前記配線材料からなる膜を所望の形状に加工し、不
要となったエッチングマスクを除去して、基板上に配線
パターンを形成する半導体装置の配線パターン形成方法
において、（ａ）被加工基板の上にポリゲルマン膜を堆
積する工程と、（ｂ）酸素を含む雰囲気の下でＡｒＦエ
キシマレーザ、電子線又はＸ線によって露光を行って潜
像を形成する工程と、（ｃ）ハロゲン系ガスを用いたド
ライエッチングを行ない、未露光部であるポリゲルマン
膜の加工と前記被加工基板の加工を連続して行なう工程
と、（ｄ）加工して得たパターンの上部に残る露光済み
のポリゲルマン膜由来の膜を酸で除去する工程を施すこ
とを特徴とする半導体装置のパターン形成方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置のパターン形
成方法において、前記ポリゲルマン膜の堆積がゲルマン
類を原料ガスとするプラズマ気相成長法によって行わ
れ、その原料ガスであるゲルマン類が、ゲルマン、モノ
アルキルゲルマン、ジアルキルゲルマン、トリアルキル
ゲルマン又はテトラアルキルゲルマンの中から選ばれる
ことを特徴とする半導体装置のパターン形成方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置のパターン形
成方法において、前記ハロゲン系ガスが塩素、臭素、塩
化物または臭化物のいずれか１種または２種以上の混合
物であることを特徴とする半導体装置のパターン形成方
法。 - 【請求項４】 請求項１記載の半導体装置のパターン形
成方法において、前記加工して得たパターンの上部に残
る露光済みのポリゲルマン膜由来の膜を除去するのに用
いる酸が、硝酸、硫酸、硫酸と過酸化水素水の化合物の
１種または２種以上の混酸であることを特徴とする半導
体装置のパターン形成方法。 - 【請求項５】 配線材料からなる膜やＸ線マスク用吸収
体金属などの被加工基板の上にマスクパターンを形成
し、該マスクパターンを用いて前記被加工基板をエッチ
ングすることにより、所望の加工を行う半導体装置のパ
ターン形成方法において、（ａ）前記被加工基板の上に
ポリシラン膜を堆積する工程と、（ｂ）酸素を含む雰囲
気の下でＡｒＦエキシマレーザ、電子線又はＸ線によっ
て露光を行ない潜像を形成する工程と、（ｃ）ハロゲン
系ガスを用いたドライエッチングを行ない、未露光部で
あるポリシラン膜の加工と前記被加工基板の加工を連続
して行う工程とを施すことを特徴とする半導体装置のパ
ターン形成方法。 - 【請求項６】 請求項５記載の半導体装置のパターン形
成方法において、前記ポリシラン膜の堆積がシラン類を
原料ガスとするプラズマ気相成長法によって行われ、そ
の原料ガスであるシラン類が、シラン、モノアルキルシ
ラン、ジアルキルシラン、トリアルキルシランまたはテ
トラアルキルシランの中から選ばれることを特徴とする
半導体装置のパターン形成方法。 - 【請求項７】 請求項５記載の半導体装置のパターン形
成方法において、前記ハロゲン系ガスが塩素、臭素、塩
化物、フッ化物又は臭化物のいずれか１種又は２種以上
の混合物であることを特徴とする半導体装置のパターン
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12477095A JP3258199B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 半導体装置のパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12477095A JP3258199B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 半導体装置のパターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316237A true JPH08316237A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3258199B2 JP3258199B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=14893692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12477095A Expired - Fee Related JP3258199B2 (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 半導体装置のパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258199B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022538040A (ja) * | 2019-06-26 | 2022-08-31 | ラム リサーチ コーポレーション | ハロゲン化化学物質によるフォトレジスト現像 |
| US11921427B2 (en) | 2018-11-14 | 2024-03-05 | Lam Research Corporation | Methods for making hard masks useful in next-generation lithography |
| US11988965B2 (en) | 2020-01-15 | 2024-05-21 | Lam Research Corporation | Underlayer for photoresist adhesion and dose reduction |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3856889B2 (ja) | 1997-02-06 | 2006-12-13 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 反射型表示装置および電子デバイス |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP12477095A patent/JP3258199B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11921427B2 (en) | 2018-11-14 | 2024-03-05 | Lam Research Corporation | Methods for making hard masks useful in next-generation lithography |
| JP2022538040A (ja) * | 2019-06-26 | 2022-08-31 | ラム リサーチ コーポレーション | ハロゲン化化学物質によるフォトレジスト現像 |
| US11988965B2 (en) | 2020-01-15 | 2024-05-21 | Lam Research Corporation | Underlayer for photoresist adhesion and dose reduction |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3258199B2 (ja) | 2002-02-18 |
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