JPH11218926A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
- Publication number
- JPH11218926A JPH11218926A JP10021092A JP2109298A JPH11218926A JP H11218926 A JPH11218926 A JP H11218926A JP 10021092 A JP10021092 A JP 10021092A JP 2109298 A JP2109298 A JP 2109298A JP H11218926 A JPH11218926 A JP H11218926A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist film
- resist
- pattern
- group
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学増幅型レジストよりなるレジスト膜の耐
熱性を向上させることにより、パターン形状の劣化を防
止する。 【解決手段】 シリコン基板１００の上に、ＮＩＳＳと
ｔ−ＢＯＣで保護されたビニルフェノールとの共重合体
からなる化学増幅型レジストを塗布してレジスト１０１
膜を形成した後、該レジスト膜１０１をパターン露光し
て露光部１０１ａにＮＩＳＳが分解してなるスルホン酸
を発生させる。その後、レジスト膜１０１に対して加熱
処理を行なって、露光部１０１ａにｔ−ＢＯＣを脱離さ
せてフェノール性水酸基を発生させる。レジスト膜１０
１の表面に水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気
１０４を供給して、露光部１０１ａに選択的にポリシロ
キサン層１０５を形成した後、ポリシロキサン層１０５
をマスクにレジスト膜１０１に対してＯ2 プラズマ１０
６を用いるエッチングを行なってレジストパターン１０
７を形成する。
熱性を向上させることにより、パターン形状の劣化を防
止する。 【解決手段】 シリコン基板１００の上に、ＮＩＳＳと
ｔ−ＢＯＣで保護されたビニルフェノールとの共重合体
からなる化学増幅型レジストを塗布してレジスト１０１
膜を形成した後、該レジスト膜１０１をパターン露光し
て露光部１０１ａにＮＩＳＳが分解してなるスルホン酸
を発生させる。その後、レジスト膜１０１に対して加熱
処理を行なって、露光部１０１ａにｔ−ＢＯＣを脱離さ
せてフェノール性水酸基を発生させる。レジスト膜１０
１の表面に水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気
１０４を供給して、露光部１０１ａに選択的にポリシロ
キサン層１０５を形成した後、ポリシロキサン層１０５
をマスクにレジスト膜１０１に対してＯ2 プラズマ１０
６を用いるエッチングを行なってレジストパターン１０
７を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイス等の
製造プロセスにおける微細加工技術に関するものであ
る。
製造プロセスにおける微細加工技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスは微細化の一途を
たどり、０．１５μｍ以下のデザインルールを持つパタ
ーンの形成技術が必要となってきており、ＡｒＦエキシ
マレーザ（波長：１９３ｎｍ）を用いたリソグラフィの
開発の重要性が高まっている。従来の化学増幅型のレジ
ストを用いると、焦点深度が小さいために実用的な解像
度が低いという課題がある。
たどり、０．１５μｍ以下のデザインルールを持つパタ
ーンの形成技術が必要となってきており、ＡｒＦエキシ
マレーザ（波長：１９３ｎｍ）を用いたリソグラフィの
開発の重要性が高まっている。従来の化学増幅型のレジ
ストを用いると、焦点深度が小さいために実用的な解像
度が低いという課題がある。
【０００３】そこで、焦点深度を向上させるために表面
解像プロセスが有望視されている。表面解像プロセスと
しては、例えば、Macromoleculesの第25巻の195 頁に示
されているように、露光されると酸を発生し得るレジス
トよりなるレジスト膜の表面に選択的にポリシロキサン
膜を形成した後、レジスト膜に対してポリシロキサン膜
をマスクとしてドライエッチングを行なって、レジスト
パターンを形成する方法が提案されている。
解像プロセスが有望視されている。表面解像プロセスと
しては、例えば、Macromoleculesの第25巻の195 頁に示
されているように、露光されると酸を発生し得るレジス
トよりなるレジスト膜の表面に選択的にポリシロキサン
膜を形成した後、レジスト膜に対してポリシロキサン膜
をマスクとしてドライエッチングを行なって、レジスト
パターンを形成する方法が提案されている。
【０００４】以下、前記のレジストパターンの形成方法
について図４を参照しながら説明する。
について図４を参照しながら説明する。
【０００５】露光されると酸を発生し得るレジストとし
て、［化１］に示すような、１，２，３，４−テトラヒ
ドロナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルホナート
（ＮＩＳＳ）とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）との共重
合体を使用する例について説明する。
て、［化１］に示すような、１，２，３，４−テトラヒ
ドロナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルホナート
（ＮＩＳＳ）とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）との共重
合体を使用する例について説明する。
【０００６】
【化１】
【０００７】まず、図４（ａ）に示すように、シリコン
基板１０の上に形成された、露光されると酸を発生し得
るレジストよりなるレジスト膜１１に対してマスク１２
を用いてＡｒＦエキシマレーザ１３を照射すると、レジ
スト膜１１における露光部１１ａに酸が発生する。
基板１０の上に形成された、露光されると酸を発生し得
るレジストよりなるレジスト膜１１に対してマスク１２
を用いてＡｒＦエキシマレーザ１３を照射すると、レジ
スト膜１１における露光部１１ａに酸が発生する。
【０００８】次に、レジスト膜１１の表面に、水蒸気及
びメチルトリエトキシシランの蒸気１４を導入すると、
図４（ｂ）に示すように、レジスト膜１１の露光部１１
ａにおいては、発生した酸が触媒となってメチルトリエ
トキシシランの加水分解と脱水縮合とが起こって、露光
部１１ａの表面にポリシロキサン層１５が形成される。
びメチルトリエトキシシランの蒸気１４を導入すると、
図４（ｂ）に示すように、レジスト膜１１の露光部１１
ａにおいては、発生した酸が触媒となってメチルトリエ
トキシシランの加水分解と脱水縮合とが起こって、露光
部１１ａの表面にポリシロキサン層１５が形成される。
【０００９】次に、ポリシロキサン層１５をマスクとし
てレジスト膜１１に対してＯ2 プラズマ１６を用いてド
ライエッチングを行なうと、図４（ｃ）に示すように、
ネガ型のレジストパターン１７が形成されるというもの
である。
てレジスト膜１１に対してＯ2 プラズマ１６を用いてド
ライエッチングを行なうと、図４（ｃ）に示すように、
ネガ型のレジストパターン１７が形成されるというもの
である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のパタ
ーン形成方法においては、Ｏ2 プラズマ１６によるドラ
イエッチング中の熱の影響により、図４（ｃ）に示すよ
うに、レジストパターン１７のパターン形状が劣化する
という問題がある。これは、前記のレジストのガラス転
移温度が１１０℃程度であって低いために、レジスト膜
の耐熱性が低いことが原因である。
ーン形成方法においては、Ｏ2 プラズマ１６によるドラ
イエッチング中の熱の影響により、図４（ｃ）に示すよ
うに、レジストパターン１７のパターン形状が劣化する
という問題がある。これは、前記のレジストのガラス転
移温度が１１０℃程度であって低いために、レジスト膜
の耐熱性が低いことが原因である。
【００１１】メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を含む共重
合体よりなる樹脂は、重合が容易ではあるが、耐熱性が
低いという問題がある。
合体よりなる樹脂は、重合が容易ではあるが、耐熱性が
低いという問題がある。
【００１２】前記に鑑み、本発明は、化学増幅型レジス
トよりなるレジスト膜の耐熱性を向上させることによ
り、パターン形状の劣化を防止することを目的とする。
トよりなるレジスト膜の耐熱性を向上させることによ
り、パターン形状の劣化を防止することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第１のパタ
ーン形成方法は、化学増幅型レジストを半導体基板上に
塗布してレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に対
してパターン露光する工程と、レジスト膜の表面に金属
アルコキシドを供給して、レジスト膜の露光部の表面に
金属酸化膜を形成する工程と、金属酸化膜をマスクとし
てレジスト膜に対してドライエッチングを行なってレジ
ストパターンを形成する工程とを備えたパターン形成方
法を前提とし、化学増幅型レジストは、露光により酸を
発生させる第１の基と、芳香環族又は脂環族を有する第
２の基とを含む重合体から成る。
ーン形成方法は、化学増幅型レジストを半導体基板上に
塗布してレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜に対
してパターン露光する工程と、レジスト膜の表面に金属
アルコキシドを供給して、レジスト膜の露光部の表面に
金属酸化膜を形成する工程と、金属酸化膜をマスクとし
てレジスト膜に対してドライエッチングを行なってレジ
ストパターンを形成する工程とを備えたパターン形成方
法を前提とし、化学増幅型レジストは、露光により酸を
発生させる第１の基と、芳香環族又は脂環族を有する第
２の基とを含む重合体から成る。
【００１４】第１のパターン形成方法によると、化学増
幅型レジストを構成する重合体が露光により酸を発生さ
せる第１の基を含むため、パターン露光すると第１の基
が分解して酸が発生し、発生した酸が触媒となってレジ
スト膜の露光部に選択的に金属酸化膜が形成される。ま
た、化学増幅型レジストを構成する重合体が芳香環族又
は脂環族を有し耐熱性に優れた第２の基を含むため、レ
ジスト膜の耐熱性が向上している。
幅型レジストを構成する重合体が露光により酸を発生さ
せる第１の基を含むため、パターン露光すると第１の基
が分解して酸が発生し、発生した酸が触媒となってレジ
スト膜の露光部に選択的に金属酸化膜が形成される。ま
た、化学増幅型レジストを構成する重合体が芳香環族又
は脂環族を有し耐熱性に優れた第２の基を含むため、レ
ジスト膜の耐熱性が向上している。
【００１５】第１のパターン形成方法において、第２の
基は、酸雰囲気下で分解して親水性基となることが好ま
しい。
基は、酸雰囲気下で分解して親水性基となることが好ま
しい。
【００１６】第１のパターン形成方法において、第２の
基は、酸雰囲気下で分解してフェノール性水酸基となる
ことが好ましい。
基は、酸雰囲気下で分解してフェノール性水酸基となる
ことが好ましい。
【００１７】第１のパターン形成方法において、第２の
基は疎水性であることが好ましい。
基は疎水性であることが好ましい。
【００１８】第１のパターン形成方法において、第２の
基は、ベンジル基、イソボルニル基、ノルボニル基、ア
ダマンチル基又はトリシクロデカニル基を有することが
好ましい。
基は、ベンジル基、イソボルニル基、ノルボニル基、ア
ダマンチル基又はトリシクロデカニル基を有することが
好ましい。
【００１９】本発明に係る第２のパターン形成方法は、
化学増幅型レジストを半導体基板上に塗布してレジスト
膜を形成する工程と、レジスト膜に対してパターン露光
する工程と、レジスト膜の表面に金属アルコキシドを供
給して、レジスト膜の露光部の表面に金属酸化膜を形成
する工程と、金属酸化膜をマスクとしてレジスト膜に対
してドライエッチングを行なってレジストパターンを形
成する工程とを備えたパターン形成方法を前提とし、化
学増幅型レジストは炭素の結晶体を含む。
化学増幅型レジストを半導体基板上に塗布してレジスト
膜を形成する工程と、レジスト膜に対してパターン露光
する工程と、レジスト膜の表面に金属アルコキシドを供
給して、レジスト膜の露光部の表面に金属酸化膜を形成
する工程と、金属酸化膜をマスクとしてレジスト膜に対
してドライエッチングを行なってレジストパターンを形
成する工程とを備えたパターン形成方法を前提とし、化
学増幅型レジストは炭素の結晶体を含む。
【００２０】第２のパターン形成方法によると、化学増
幅型レジストが露光により酸を発生させる酸発生剤を含
むため、パターン露光すると酸発生剤から酸が発生し、
発生した酸が触媒となってレジスト膜の露光部に選択的
に金属酸化膜が形成される。また、化学増幅型レジスト
は、炭素の結晶体を含んでいるため、レジスト膜の耐熱
性が向上している。
幅型レジストが露光により酸を発生させる酸発生剤を含
むため、パターン露光すると酸発生剤から酸が発生し、
発生した酸が触媒となってレジスト膜の露光部に選択的
に金属酸化膜が形成される。また、化学増幅型レジスト
は、炭素の結晶体を含んでいるため、レジスト膜の耐熱
性が向上している。
【００２１】第２のパターン形成方法において、炭素の
結晶体はフラーレンから成ることが好ましい。
結晶体はフラーレンから成ることが好ましい。
【００２２】本発明に係る第３のパターン形成方法は、
露光されると酸を発生する酸発生剤を含む化学増幅型レ
ジストを半導体基板上に塗布してレジスト膜を形成する
第１の工程と、レジスト膜に対してパターン露光する第
２の工程と、レジスト膜の表面に金属アルコキシドを供
給して、レジスト膜の露光部の表面に金属酸化膜を形成
する第３の工程と、レジスト膜を全面に亘って架橋させ
る第４の工程と、金属酸化膜をマスクとしてレジスト膜
に対してドライエッチングを行なってレジストパターン
を形成する第５の工程とを備えている。
露光されると酸を発生する酸発生剤を含む化学増幅型レ
ジストを半導体基板上に塗布してレジスト膜を形成する
第１の工程と、レジスト膜に対してパターン露光する第
２の工程と、レジスト膜の表面に金属アルコキシドを供
給して、レジスト膜の露光部の表面に金属酸化膜を形成
する第３の工程と、レジスト膜を全面に亘って架橋させ
る第４の工程と、金属酸化膜をマスクとしてレジスト膜
に対してドライエッチングを行なってレジストパターン
を形成する第５の工程とを備えている。
【００２３】第３のパターン形成方法によると、化学増
幅型レジストが露光により酸を発生させる酸発生剤を含
むため、パターン露光すると酸発生剤から酸が発生し、
発生した酸が触媒となってレジスト膜の露光部に選択的
に金属酸化膜が形成される。レジスト膜を架橋させてい
るため、レジスト膜の耐熱性が向上している。
幅型レジストが露光により酸を発生させる酸発生剤を含
むため、パターン露光すると酸発生剤から酸が発生し、
発生した酸が触媒となってレジスト膜の露光部に選択的
に金属酸化膜が形成される。レジスト膜を架橋させてい
るため、レジスト膜の耐熱性が向上している。
【００２４】第３のパターン形成方法において、第４の
工程は、レジスト膜に対して金属酸化膜を透過する光を
全面に亘って照射する工程と、レジスト膜に対して加熱
処理を行なう工程とを含むことが好ましい。
工程は、レジスト膜に対して金属酸化膜を透過する光を
全面に亘って照射する工程と、レジスト膜に対して加熱
処理を行なう工程とを含むことが好ましい。
【００２５】第３のパターン形成方法の第４の工程にお
いてレジスト膜に照射する光は、遠紫外線又は紫外線で
あることが好ましい。
いてレジスト膜に照射する光は、遠紫外線又は紫外線で
あることが好ましい。
【００２６】第３のパターン形成方法における化学増幅
型レジストは、露光により酸を発生させる基と、酸雰囲
気下で分解してカルボキシル基となる基とを含む重合体
から成ることが好ましい。
型レジストは、露光により酸を発生させる基と、酸雰囲
気下で分解してカルボキシル基となる基とを含む重合体
から成ることが好ましい。
【００２７】本発明に係る第４のパターン形成方法は、
露光されると酸を発生する酸発生剤を含むレジストを半
導体基板上に塗布してレジスト膜を形成する第１の工程
と、レジスト膜に対してパターン露光する第２の工程
と、レジスト膜の表面に金属アルコキシドを供給して、
レジスト膜の露光部の表面に金属酸化膜を形成する第３
の工程と、レジスト膜に対して非金属のイオンビームを
全面に照射することにより、レジスト膜を全面に亘って
硬化させる第４の工程と、金属酸化膜をマスクとしてレ
ジスト膜に対してドライエッチングを行なってレジスト
パターンを形成する第５の工程とを備えている。
露光されると酸を発生する酸発生剤を含むレジストを半
導体基板上に塗布してレジスト膜を形成する第１の工程
と、レジスト膜に対してパターン露光する第２の工程
と、レジスト膜の表面に金属アルコキシドを供給して、
レジスト膜の露光部の表面に金属酸化膜を形成する第３
の工程と、レジスト膜に対して非金属のイオンビームを
全面に照射することにより、レジスト膜を全面に亘って
硬化させる第４の工程と、金属酸化膜をマスクとしてレ
ジスト膜に対してドライエッチングを行なってレジスト
パターンを形成する第５の工程とを備えている。
【００２８】第４のパターン形成方法によると、化学増
幅型レジストが露光により酸を発生させる酸発生剤を含
むため、パターン露光すると酸発生剤から酸が発生し、
発生した酸が触媒となってレジスト膜の露光部に選択的
に金属酸化膜が形成される。レジスト膜に対して非金属
のイオンビームを照射しているため、レジスト膜が硬化
してレジスト膜の耐熱性が向上している。
幅型レジストが露光により酸を発生させる酸発生剤を含
むため、パターン露光すると酸発生剤から酸が発生し、
発生した酸が触媒となってレジスト膜の露光部に選択的
に金属酸化膜が形成される。レジスト膜に対して非金属
のイオンビームを照射しているため、レジスト膜が硬化
してレジスト膜の耐熱性が向上している。
【００２９】第４のパターン形成方法の第４の工程にお
いてレジスト膜に照射するイオンビームは、水素イオ
ン、酸素イオン又は炭素イオンのイオンビームであるこ
とが好ましい。
いてレジスト膜に照射するイオンビームは、水素イオ
ン、酸素イオン又は炭素イオンのイオンビームであるこ
とが好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１の実施形態に係るパターン形成方法について、図
１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
の第１の実施形態に係るパターン形成方法について、図
１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【００３１】化学増幅型のレジスト材料としては、［化
２］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）と、ｔ−ブトキシカルボニル基（ｔ−ＢＯＣ：
保護基）で保護されたビニルフェノールとの共重合体を
ダイグライムに溶解したものを用いた。
２］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）と、ｔ−ブトキシカルボニル基（ｔ−ＢＯＣ：
保護基）で保護されたビニルフェノールとの共重合体を
ダイグライムに溶解したものを用いた。
【００３２】
【化２】
【００３３】まず、図１（ａ）に示すように、シリコン
基板１００の上に、前記のレジスト材料をスピンコート
した後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０
秒間プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜１０１を
形成した。その後、マスク１０２を用いてＡｒＦエキシ
マレーザ１０３を照射することにより、レジスト膜１０
１にマスク１０２のパターンを露光した。このようにす
ると、レジスト膜１０１の露光部１０１ａにおいては、
［化３］に示すように、ＮＩＳＳが分解してスルホン酸
が発生したが、未露光部１０１ｂにおいては酸は発生し
ていない。
基板１００の上に、前記のレジスト材料をスピンコート
した後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０
秒間プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜１０１を
形成した。その後、マスク１０２を用いてＡｒＦエキシ
マレーザ１０３を照射することにより、レジスト膜１０
１にマスク１０２のパターンを露光した。このようにす
ると、レジスト膜１０１の露光部１０１ａにおいては、
［化３］に示すように、ＮＩＳＳが分解してスルホン酸
が発生したが、未露光部１０１ｂにおいては酸は発生し
ていない。
【００３４】
【化３】
【００３５】その後、レジスト膜１０１に対して１００
℃の温度下で６０秒間の加熱処理を行なうと、レジスト
膜１０１の露光部１０１ａにおいては、［化４］に示す
ように、スルホン酸の作用によりビニルフェノールから
ｔ−ＢＯＣが脱離してフェノール性水酸基が生じた。
℃の温度下で６０秒間の加熱処理を行なうと、レジスト
膜１０１の露光部１０１ａにおいては、［化４］に示す
ように、スルホン酸の作用によりビニルフェノールから
ｔ−ＢＯＣが脱離してフェノール性水酸基が生じた。
【００３６】
【化４】
【００３７】レジスト膜１０１の露光部１０１ａにおい
ては、パターン露光により発生したスルホン酸によって
親水性に変化しているが、加熱処理により生じたフェノ
ール性水酸基によって親水性度がより高くなった。
ては、パターン露光により発生したスルホン酸によって
親水性に変化しているが、加熱処理により生じたフェノ
ール性水酸基によって親水性度がより高くなった。
【００３８】次に、図１（ｂ）に示すように、３０℃の
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気１
０４をレジスト膜１０１の表面に供給して、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層１０５を形成した。このとき、強い親
水性に変化している露光部１０１ａに水が選択的に吸収
されるため、非常に高い選択性でポリシロキサン層１０
５を形成することができた。
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気１
０４をレジスト膜１０１の表面に供給して、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層１０５を形成した。このとき、強い親
水性に変化している露光部１０１ａに水が選択的に吸収
されるため、非常に高い選択性でポリシロキサン層１０
５を形成することができた。
【００３９】次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト
膜１０１に対してポリシロキサン層１０５をマスクにし
て、Ｏ2 プラズマ１０６を用いてエッチングを行なう
と、垂直形状を有するレジストパターン１０７が形成さ
れた。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、平行平
板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、圧力が
０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエッチン
グ条件で行なった。
膜１０１に対してポリシロキサン層１０５をマスクにし
て、Ｏ2 プラズマ１０６を用いてエッチングを行なう
と、垂直形状を有するレジストパターン１０７が形成さ
れた。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、平行平
板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、圧力が
０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエッチン
グ条件で行なった。
【００４０】第１の実施形態によると、ｔ−ブトキシカ
ルボニル基（ｔ−ＢＯＣ）で保護されたビニルフェノー
ルを有する化学増幅型のレジスト材料を用いており、ビ
ニルフェノールは熱的に安定な芳香環族を多く有してい
るので、レジスト材料の耐熱性が向上している。従っ
て、Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチング中におけるレ
ジスト膜１０１の熱による変形を防止することができる
ので、良好なパターン形状を持つレジストパターン１０
７を得ることができる。
ルボニル基（ｔ−ＢＯＣ）で保護されたビニルフェノー
ルを有する化学増幅型のレジスト材料を用いており、ビ
ニルフェノールは熱的に安定な芳香環族を多く有してい
るので、レジスト材料の耐熱性が向上している。従っ
て、Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチング中におけるレ
ジスト膜１０１の熱による変形を防止することができる
ので、良好なパターン形状を持つレジストパターン１０
７を得ることができる。
【００４１】また、第１の実施形態によると、レジスト
膜１０１の露光部１０１ａにおいては、スルホン酸の作
用によりｔ−ＢＯＣが脱離してフェノール性水酸基が生
じるため、レジスト膜１０１における露光部１０１ａと
未露光部１０１ｂとの親水性のコントラストが極めて高
くなるので、露光部１０１ａの表面に形成されるポリシ
ロキサン層１０５の選択性が向上する。
膜１０１の露光部１０１ａにおいては、スルホン酸の作
用によりｔ−ＢＯＣが脱離してフェノール性水酸基が生
じるため、レジスト膜１０１における露光部１０１ａと
未露光部１０１ｂとの親水性のコントラストが極めて高
くなるので、露光部１０１ａの表面に形成されるポリシ
ロキサン層１０５の選択性が向上する。
【００４２】尚、第１の実施形態においては、化学増幅
型のレジスト材料として、［化２］で示される重合体を
用いたが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸が発生する
他の基を用いてもよい。
型のレジスト材料として、［化２］で示される重合体を
用いたが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸が発生する
他の基を用いてもよい。
【００４３】また、保護基としては、ｔ−ＢＯＣを用い
たが、これに代えて、テトラヒドロピラニル基、３−オ
クソヘキシル基又はエトキシエチル基等のアセタール系
の保護基を用いてもよい。
たが、これに代えて、テトラヒドロピラニル基、３−オ
クソヘキシル基又はエトキシエチル基等のアセタール系
の保護基を用いてもよい。
【００４４】また、酸の作用により保護基が脱離するフ
ェノール誘導体に代えて、トリシクロデカニル等の脂環
族を含む、酸の作用により保護基が脱離する誘導体を用
いてもよい。
ェノール誘導体に代えて、トリシクロデカニル等の脂環
族を含む、酸の作用により保護基が脱離する誘導体を用
いてもよい。
【００４５】また、パターン露光にはＡｒＦエキシマレ
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
【００４６】また、エッチング装置としては、ＲＩＥ装
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
【００４７】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の
実施形態とレジスト材料が異なるのみであって、基本的
なプロセスは、加熱処理を除いて第１の実施形態と同様
であるから、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。
実施形態について説明する。第２の実施形態は、第１の
実施形態とレジスト材料が異なるのみであって、基本的
なプロセスは、加熱処理を除いて第１の実施形態と同様
であるから、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。
【００４８】化学増幅型のレジスト材料としては、［化
５］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）とメチルスチレンとの共重合体をダイグライム
に溶解したものを用いた。
５］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）とメチルスチレンとの共重合体をダイグライム
に溶解したものを用いた。
【００４９】
【化５】
【００５０】第１の実施形態と同様に、シリコン基板１
００の上に、前記のレジスト材料をスピンコートした
後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０秒間
プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜１０１を形成
した。その後、マスク１０２を用いてレジスト膜１０１
にＡｒＦエキシマレーザ１０３を照射してパターン露光
すると、第１の実施形態と同様に、レジスト膜１０１の
露光部１０１ａにおいては、ＮＩＳＳが分解してスルホ
ン酸が発生した。
００の上に、前記のレジスト材料をスピンコートした
後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０秒間
プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜１０１を形成
した。その後、マスク１０２を用いてレジスト膜１０１
にＡｒＦエキシマレーザ１０３を照射してパターン露光
すると、第１の実施形態と同様に、レジスト膜１０１の
露光部１０１ａにおいては、ＮＩＳＳが分解してスルホ
ン酸が発生した。
【００５１】次に、図１（ｂ）に示すように、３０℃の
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気１
０４をレジスト膜１０１の表面に供給して、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層１０５を形成した。このとき、親水性
に変化している露光部１０１ａに水が選択的に吸収され
るため、レジスト膜１０１の露光部１０１ａに選択的に
ポリシロキサン層１０５を形成することができた。
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気１
０４をレジスト膜１０１の表面に供給して、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層１０５を形成した。このとき、親水性
に変化している露光部１０１ａに水が選択的に吸収され
るため、レジスト膜１０１の露光部１０１ａに選択的に
ポリシロキサン層１０５を形成することができた。
【００５２】次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト
膜１０１に対してポリシロキサン層１０５をマスクにし
て、Ｏ2 プラズマ１０６を用いてエッチングを行なう
と、垂直形状を有するレジストパターン１０７が形成さ
れた。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、平行平
板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、圧力が
０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエッチン
グ条件で行なった。
膜１０１に対してポリシロキサン層１０５をマスクにし
て、Ｏ2 プラズマ１０６を用いてエッチングを行なう
と、垂直形状を有するレジストパターン１０７が形成さ
れた。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、平行平
板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、圧力が
０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエッチン
グ条件で行なった。
【００５３】第２の実施形態によると、メチルスチレン
を有する化学増幅型のレジスト材料を用いており、該メ
チルスチレンは熱的に安定な芳香環族を多く有している
ので、レジスト材料の耐熱性が向上している。従って、
Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチング中におけるレジス
ト膜１０１の熱による変形を防止することができるの
で、良好なパターン形状を持つレジストパターン１０７
を得ることができる。
を有する化学増幅型のレジスト材料を用いており、該メ
チルスチレンは熱的に安定な芳香環族を多く有している
ので、レジスト材料の耐熱性が向上している。従って、
Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチング中におけるレジス
ト膜１０１の熱による変形を防止することができるの
で、良好なパターン形状を持つレジストパターン１０７
を得ることができる。
【００５４】また、第２の実施形態によると、疎水性の
メチルスチレンを有する化学増幅型のレジスト材料を用
いているため、レジスト膜１０１の未露光部１０１ｂは
強い疎水性に維持されるので、未露光部１０１ｂにはポ
リシロキサン層１０５が形成されない。従って、レジス
トパターン１０７を形成した後のシリコン基板１００の
上にポリシロキサン層１０５からなる残渣が残らない。
メチルスチレンを有する化学増幅型のレジスト材料を用
いているため、レジスト膜１０１の未露光部１０１ｂは
強い疎水性に維持されるので、未露光部１０１ｂにはポ
リシロキサン層１０５が形成されない。従って、レジス
トパターン１０７を形成した後のシリコン基板１００の
上にポリシロキサン層１０５からなる残渣が残らない。
【００５５】尚、第２の実施形態においては、化学増幅
型のレジスト材料として、［化５］で示される重合体を
用いたが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸が発生する
他の基を用いてもよい。
型のレジスト材料として、［化５］で示される重合体を
用いたが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸が発生する
他の基を用いてもよい。
【００５６】また、メチルスチレンに代えて、アダマン
チル基、イソボルニル基、ノルボニル基又はトリシクロ
デカニル基等の脂環基を含む、疎水性の基を用いてもよ
い。
チル基、イソボルニル基、ノルボニル基又はトリシクロ
デカニル基等の脂環基を含む、疎水性の基を用いてもよ
い。
【００５７】また、パターン露光にはＡｒＦエキシマレ
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
【００５８】また、エッチング装置としては、ＲＩＥ装
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
【００５９】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１の
実施形態とレジスト材料が異なるのみであって、基本的
なプロセスは第１の実施形態と同様であるから、図１
（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
実施形態について説明する。第３の実施形態は、第１の
実施形態とレジスト材料が異なるのみであって、基本的
なプロセスは第１の実施形態と同様であるから、図１
（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【００６０】化学増幅型のレジスト材料としては、［化
６］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）とテトラヒドロピラニルメチルメタクリレート
（ＴＨＰＭＡ）とメチルスチレンとの重合体をダイグラ
イムに溶解したものを用いた。
６］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）とテトラヒドロピラニルメチルメタクリレート
（ＴＨＰＭＡ）とメチルスチレンとの重合体をダイグラ
イムに溶解したものを用いた。
【００６１】
【化６】
【００６２】第１の実施形態と同様に、シリコン基板１
００の上に、前記のレジスト材料をスピンコートした
後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０秒間
プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜１０１を形成
した。その後、マスク１０２を用いてレジスト膜１０１
にＡｒＦエキシマレーザ１０３を照射してパターン露光
すると、第１の実施形態と同様に、レジスト膜１０１の
露光部１０１ａにおいては、ＮＩＳＳが分解してスルホ
ン酸が発生した。
００の上に、前記のレジスト材料をスピンコートした
後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０秒間
プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜１０１を形成
した。その後、マスク１０２を用いてレジスト膜１０１
にＡｒＦエキシマレーザ１０３を照射してパターン露光
すると、第１の実施形態と同様に、レジスト膜１０１の
露光部１０１ａにおいては、ＮＩＳＳが分解してスルホ
ン酸が発生した。
【００６３】次に、レジスト膜１０１に対して１００℃
の温度下において６０秒間の加熱処理を行なうと、レジ
スト膜１０１の露光部１０１ａにおいては、スルホン酸
の作用によりＴＨＰＭＡが分解してカルボン酸が発生し
た。レジスト膜１０１の露光部１０１ａにおいては、パ
ターン露光により発生したスルホン酸によって親水性に
変化しているが、加熱により生じたカルボン酸によって
親水性度がより高くなった。
の温度下において６０秒間の加熱処理を行なうと、レジ
スト膜１０１の露光部１０１ａにおいては、スルホン酸
の作用によりＴＨＰＭＡが分解してカルボン酸が発生し
た。レジスト膜１０１の露光部１０１ａにおいては、パ
ターン露光により発生したスルホン酸によって親水性に
変化しているが、加熱により生じたカルボン酸によって
親水性度がより高くなった。
【００６４】次に、図１（ｂ）に示すように、３０℃の
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気１
０４をレジスト膜１０１の表面に供給して、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層１０５を形成した。このとき、強い親
水性に変化している露光部１０１ａに水が選択的に吸収
されるため、非常に高い選択性でポリシロキサン層１０
５を形成することができた。
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気１
０４をレジスト膜１０１の表面に供給して、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層１０５を形成した。このとき、強い親
水性に変化している露光部１０１ａに水が選択的に吸収
されるため、非常に高い選択性でポリシロキサン層１０
５を形成することができた。
【００６５】次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト
膜１０１に対してポリシロキサン層１０５をマスクにし
て、Ｏ2 プラズマ１０６を用いてエッチングを行なう
と、垂直形状を有するレジストパターン１０７が形成さ
れた。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、平行平
板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、圧力が
０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエッチン
グ条件で行なった。
膜１０１に対してポリシロキサン層１０５をマスクにし
て、Ｏ2 プラズマ１０６を用いてエッチングを行なう
と、垂直形状を有するレジストパターン１０７が形成さ
れた。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、平行平
板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、圧力が
０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエッチン
グ条件で行なった。
【００６６】第３の実施形態によると、メチルスチレン
を有する化学増幅型のレジスト材料を用いており、メチ
ルスチレンは熱的に安定な芳香環族を多く有しているの
で、レジスト材料の耐熱性が向上している。従って、Ｏ
2 プラズマ１０６によるエッチング中におけるレジスト
膜１０１の熱による変形を防止することができるので、
良好なパターン形状を持つレジストパターン１０７を得
ることができる。
を有する化学増幅型のレジスト材料を用いており、メチ
ルスチレンは熱的に安定な芳香環族を多く有しているの
で、レジスト材料の耐熱性が向上している。従って、Ｏ
2 プラズマ１０６によるエッチング中におけるレジスト
膜１０１の熱による変形を防止することができるので、
良好なパターン形状を持つレジストパターン１０７を得
ることができる。
【００６７】また、第３の実施形態によると、レジスト
膜１０１の露光部１０１ａにおいては、スルホン酸の作
用によりＴＨＰＭＡが分解してカルボン酸が生じるた
め、レジスト膜１０１の露光部１０１ａと未露光部１０
１ｂとの親水性のコントラストが極めて高くなるので、
露光部１０１ａの表面に形成されるポリシロキサン層１
０５の選択性が向上する。
膜１０１の露光部１０１ａにおいては、スルホン酸の作
用によりＴＨＰＭＡが分解してカルボン酸が生じるた
め、レジスト膜１０１の露光部１０１ａと未露光部１０
１ｂとの親水性のコントラストが極めて高くなるので、
露光部１０１ａの表面に形成されるポリシロキサン層１
０５の選択性が向上する。
【００６８】また、第３の実施形態によると、疎水性の
メチルスチレンを有する化学増幅型のレジスト材料を用
いているため、レジスト膜１０１の未露光部１０１ｂは
強い疎水性に維持されるので、未露光部１０１ｂにはポ
リシロキサン層１０５が形成されない。従って、レジス
トパターン１０７を形成した後のシリコン基板１００の
上にポリシロキサン層１０５からなる残渣が残らない。
メチルスチレンを有する化学増幅型のレジスト材料を用
いているため、レジスト膜１０１の未露光部１０１ｂは
強い疎水性に維持されるので、未露光部１０１ｂにはポ
リシロキサン層１０５が形成されない。従って、レジス
トパターン１０７を形成した後のシリコン基板１００の
上にポリシロキサン層１０５からなる残渣が残らない。
【００６９】尚、第３の実施形態においては、化学増幅
型のレジスト材料として、［化６］で示される重合体を
用いたが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸が発生する
他の基を用いてもよい。
型のレジスト材料として、［化６］で示される重合体を
用いたが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸が発生する
他の基を用いてもよい。
【００７０】また、酸の作用により保護基が脱離するＴ
ＨＰＭＡに代えて、３−オクソヘキシル基、イソプロピ
ルオキシ基又はアセタール系の保護基を有し、酸の作用
により保護基が脱離する基を用いてもよい。
ＨＰＭＡに代えて、３−オクソヘキシル基、イソプロピ
ルオキシ基又はアセタール系の保護基を有し、酸の作用
により保護基が脱離する基を用いてもよい。
【００７１】また、メチルスチレンに代えて、アダマン
チル基、イソボルニル基、ノルボニル基又はトリシクロ
デカニル基等の脂環基を含む、疎水性の基を用いてもよ
い。
チル基、イソボルニル基、ノルボニル基又はトリシクロ
デカニル基等の脂環基を含む、疎水性の基を用いてもよ
い。
【００７２】また、パターン露光にはＡｒＦエキシマレ
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
【００７３】また、エッチング装置としては、ＲＩＥ装
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
【００７４】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態について説明する。第４の実施形態は、第１の
実施形態とレジスト材料が異なるのみであって、基本的
なプロセスは、加熱処理を除いて第１の実施形態と同様
であるから、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。
実施形態について説明する。第４の実施形態は、第１の
実施形態とレジスト材料が異なるのみであって、基本的
なプロセスは、加熱処理を除いて第１の実施形態と同様
であるから、図１（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明す
る。
【００７５】化学増幅型のレジスト材料としては、［化
１］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）との共重合体
と５重量％のフラーレンＣ60とをダイグライムに溶解し
たものを用いた。
１］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）との共重合体
と５重量％のフラーレンＣ60とをダイグライムに溶解し
たものを用いた。
【００７６】第１の実施形態と同様に、シリコン基板１
００の上に、前記のレジスト材料をスピンコートした
後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０秒間
プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜１０１を形成
した。その後、マスク１０２を用いてレジスト膜１０１
にＡｒＦエキシマレーザ１０３を照射してパターン露光
すると、第１の実施形態と同様に、レジスト膜１０１の
露光部１０１ａにおいては、ＮＩＳＳが分解してスルホ
ン酸が発生した。
００の上に、前記のレジスト材料をスピンコートした
後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０秒間
プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜１０１を形成
した。その後、マスク１０２を用いてレジスト膜１０１
にＡｒＦエキシマレーザ１０３を照射してパターン露光
すると、第１の実施形態と同様に、レジスト膜１０１の
露光部１０１ａにおいては、ＮＩＳＳが分解してスルホ
ン酸が発生した。
【００７７】次に、図１（ｂ）に示すように、３０℃の
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気１
０４をレジスト膜１０１の表面に供給して、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的にポリシロキサン層１
０５を形成した。このとき、親水性に変化している露光
部１０１ａに水が選択的に吸収されるため、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層１０５を形成することができた。
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気１
０４をレジスト膜１０１の表面に供給して、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的にポリシロキサン層１
０５を形成した。このとき、親水性に変化している露光
部１０１ａに水が選択的に吸収されるため、レジスト膜
１０１の露光部１０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層１０５を形成することができた。
【００７８】次に、図１（ｃ）に示すように、レジスト
膜１０１に対してポリシロキサン層１０５をマスクにし
て、Ｏ2 プラズマ１０６を用いてエッチングを行なう
と、垂直形状を有するレジストパターン１０７が形成さ
れた。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、平行平
板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、圧力が
０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエッチン
グ条件で行なった。
膜１０１に対してポリシロキサン層１０５をマスクにし
て、Ｏ2 プラズマ１０６を用いてエッチングを行なう
と、垂直形状を有するレジストパターン１０７が形成さ
れた。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、平行平
板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、圧力が
０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエッチン
グ条件で行なった。
【００７９】第４の実施形態によると、化学増幅型のレ
ジスト材料にフラーレンＣ60を添加しており、該フラー
レンＣ60は耐熱性に優れているので、レジスト材料の耐
熱性が向上している。従って、Ｏ2 プラズマ１０６によ
るエッチング中におけるレジスト膜１０１の熱による変
形を防止することができるので、良好なパターン形状を
持つレジストパターン１０７を得ることができる。
ジスト材料にフラーレンＣ60を添加しており、該フラー
レンＣ60は耐熱性に優れているので、レジスト材料の耐
熱性が向上している。従って、Ｏ2 プラズマ１０６によ
るエッチング中におけるレジスト膜１０１の熱による変
形を防止することができるので、良好なパターン形状を
持つレジストパターン１０７を得ることができる。
【００８０】尚、第４の実施形態においては、化学増幅
型のレジスト材料として、［化１］で示される重合体を
用いたが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸が発生する
他の基を用いてもよい。
型のレジスト材料として、［化１］で示される重合体を
用いたが、ＮＩＳＳに代えて、露光により酸が発生する
他の基を用いてもよい。
【００８１】また、化学増幅型のレジスト材料にフラー
レンＣ60を添加したが、これに代えて、フラーレンＣ70
又はダイヤモンド粒子を添加してもよい。
レンＣ60を添加したが、これに代えて、フラーレンＣ70
又はダイヤモンド粒子を添加してもよい。
【００８２】また、パターン露光にはＡｒＦエキシマレ
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
【００８３】また、エッチング装置としては、ＲＩＥ装
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
【００８４】（第５の実施形態）以下、本発明の第５の
実施形態について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら
説明する。
実施形態について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら
説明する。
【００８５】化学増幅型のレジスト材料としては、［化
７］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）とテトラヒドロピラニルメチルメタクリレート
（ＴＨＰＭＡ）との共重合体をダイグライムに溶解した
ものを用いた。
７］で示されるような、１，２，３，４−テトラヒドロ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（Ｎ
ＩＳＳ）とテトラヒドロピラニルメチルメタクリレート
（ＴＨＰＭＡ）との共重合体をダイグライムに溶解した
ものを用いた。
【００８６】
【化７】
【００８７】まず、図２（ａ）に示すように、シリコン
基板２００の上に、前記のレジスト材料をスピンコート
した後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０
秒間プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜２０１を
形成した。その後、マスク２０２を用いてＡｒＦエキシ
マレーザ２０３を照射することにより、レジスト膜２０
１にマスク２０２のパターンを露光した。このようにす
ると、レジスト膜２０１の露光部２０１ａにおいては、
ＮＩＳＳが分解してスルホン酸が発生したが、未露光部
２０１ｂにおいては酸は発生していない。
基板２００の上に、前記のレジスト材料をスピンコート
した後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０
秒間プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜２０１を
形成した。その後、マスク２０２を用いてＡｒＦエキシ
マレーザ２０３を照射することにより、レジスト膜２０
１にマスク２０２のパターンを露光した。このようにす
ると、レジスト膜２０１の露光部２０１ａにおいては、
ＮＩＳＳが分解してスルホン酸が発生したが、未露光部
２０１ｂにおいては酸は発生していない。
【００８８】その後、レジスト膜２０１に対して９０℃
の温度下で６０秒間の加熱処理を行なうと、レジスト膜
２０１の露光部２０１ａにおいては、スルホン酸の作用
によりＴＨＰＭＡが分解してカルボン酸が生じた。この
とき、レジスト膜１０１の露光部１０１ａにおいては、
パターン露光により発生したスルホン酸によって親水性
に変化しているが、加熱処理により生じたカルボン酸に
よって親水性度がより高くなった。
の温度下で６０秒間の加熱処理を行なうと、レジスト膜
２０１の露光部２０１ａにおいては、スルホン酸の作用
によりＴＨＰＭＡが分解してカルボン酸が生じた。この
とき、レジスト膜１０１の露光部１０１ａにおいては、
パターン露光により発生したスルホン酸によって親水性
に変化しているが、加熱処理により生じたカルボン酸に
よって親水性度がより高くなった。
【００８９】次に、図２（ｂ）に示すように、３０℃の
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気２
０４をレジスト膜２０１の表面に供給して、レジスト膜
２０１の露光部２０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層２０５を形成した。
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気２
０４をレジスト膜２０１の表面に供給して、レジスト膜
２０１の露光部２０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層２０５を形成した。
【００９０】次に、図２（ｃ）に示すように、水銀ラン
プを用いて２５４ｎｍを中心波長とするＤｅｅｐ ＵＶ
光２０６をレジスト膜２０１の全面に照射した後、レジ
スト膜２０１に対して１１０℃の温度下で２分間の加熱
処理を行なって、レジスト膜２０７を全面に亘って架橋
させた。尚、Ｄｅｅｐ ＵＶ光２０６は波長が長いの
で、レジスト膜２０７は全面に架橋する。
プを用いて２５４ｎｍを中心波長とするＤｅｅｐ ＵＶ
光２０６をレジスト膜２０１の全面に照射した後、レジ
スト膜２０１に対して１１０℃の温度下で２分間の加熱
処理を行なって、レジスト膜２０７を全面に亘って架橋
させた。尚、Ｄｅｅｐ ＵＶ光２０６は波長が長いの
で、レジスト膜２０７は全面に架橋する。
【００９１】このときの架橋反応は［化８］に示すとお
りである。すなわち、レジスト膜２０１に全面に亘って
Ｄｅｅｐ ＵＶ光２０６を照射すると、第１の反応が起
こり、ＮＩＳＳが分解してスルホン酸が発生し、その
後、レジスト膜２０１を加熱すると、第２の反応が起こ
り、スルホン酸の作用によりＴＨＰＭＡが分解してカル
ボン酸が発生した。このとき、１００℃以上の高い温度
で加熱するので、第３の反応が引き続いて起こり、カル
ボン酸はその近傍に存在する他のカルボン酸と架橋反応
して高分子が生成される。
りである。すなわち、レジスト膜２０１に全面に亘って
Ｄｅｅｐ ＵＶ光２０６を照射すると、第１の反応が起
こり、ＮＩＳＳが分解してスルホン酸が発生し、その
後、レジスト膜２０１を加熱すると、第２の反応が起こ
り、スルホン酸の作用によりＴＨＰＭＡが分解してカル
ボン酸が発生した。このとき、１００℃以上の高い温度
で加熱するので、第３の反応が引き続いて起こり、カル
ボン酸はその近傍に存在する他のカルボン酸と架橋反応
して高分子が生成される。
【００９２】
【化８】
【００９３】次に、図２（ｄ）に示すように、架橋した
レジスト膜２０７に対してポリシロキサン層２０５をマ
スクにして、Ｏ2 プラズマ２０８を用いてエッチングを
行なうと、垂直形状を有するレジストパターン２０９が
形成された。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、
平行平板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、
圧力が０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエ
ッチング条件で行なった。
レジスト膜２０７に対してポリシロキサン層２０５をマ
スクにして、Ｏ2 プラズマ２０８を用いてエッチングを
行なうと、垂直形状を有するレジストパターン２０９が
形成された。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、
平行平板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、
圧力が０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエ
ッチング条件で行なった。
【００９４】第５の実施形態によると、ポリシロキサン
層２０５を形成した後にレジスト膜２０１を架橋させる
ので、化学増幅型のレジスト材料の耐熱性が向上してい
る。従って、Ｏ2 プラズマ２０８によるエッチング中に
おけるレジスト膜２０７の熱による変形を防止すること
ができるので、良好なパターン形状を持つレジストパタ
ーン２０９を得ることができる。
層２０５を形成した後にレジスト膜２０１を架橋させる
ので、化学増幅型のレジスト材料の耐熱性が向上してい
る。従って、Ｏ2 プラズマ２０８によるエッチング中に
おけるレジスト膜２０７の熱による変形を防止すること
ができるので、良好なパターン形状を持つレジストパタ
ーン２０９を得ることができる。
【００９５】尚、第５の実施形態においては、［化７］
で示される重合体を用いたが、ＴＨＰＭＡに代えて、３
−オクソヘキシル基、イソプロピルオキシ基又はアセタ
ール系の保護基を有し、酸の作用により保護基が脱離し
てカルボン酸が発生する基を用いてもよいし、エポキシ
基等を有する化学増幅型のレジスト材料を用いてもよ
い。
で示される重合体を用いたが、ＴＨＰＭＡに代えて、３
−オクソヘキシル基、イソプロピルオキシ基又はアセタ
ール系の保護基を有し、酸の作用により保護基が脱離し
てカルボン酸が発生する基を用いてもよいし、エポキシ
基等を有する化学増幅型のレジスト材料を用いてもよ
い。
【００９６】また、パターン露光にはＡｒＦエキシマレ
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
【００９７】また、架橋反応を起こさせるために、２５
４ｎｍを中心波長とするＤｅｅｐＵＶ光をレジスト膜２
０１に照射したが、これに代えて、Ｉ線又はｇ線よりな
る光を照射してもよい。
４ｎｍを中心波長とするＤｅｅｐＵＶ光をレジスト膜２
０１に照射したが、これに代えて、Ｉ線又はｇ線よりな
る光を照射してもよい。
【００９８】また、エッチング装置としては、ＲＩＥ装
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
【００９９】（第６の実施形態）以下、本発明の第６の
実施形態について、図３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら
説明する。
実施形態について、図３（ａ）〜（ｄ）を参照しながら
説明する。
【０１００】化学増幅型のレジスト材料としては、［化
１］で示される１，２，３，４−テトラヒドロナフチリ
デンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（ＮＩＳＳ）
とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）との共重合体をダイグ
ライムに溶解したものを用いた。
１］で示される１，２，３，４−テトラヒドロナフチリ
デンイミノ−ｐ−スチレンスルフォナート（ＮＩＳＳ）
とメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）との共重合体をダイグ
ライムに溶解したものを用いた。
【０１０１】まず、図３（ａ）に示すように、シリコン
基板３００の上に、前記のレジスト材料をスピンコート
した後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０
秒間プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜３０１を
形成した。その後、マスク３０２を用いてＡｒＦエキシ
マレーザ３０３を照射することにより、レジスト膜３０
１にマスク３０２のパターンを露光した。このようにす
ると、レジスト膜３０１の露光部３０１ａにおいては、
ＮＩＳＳが分解してスルホン酸が発生したが、未露光部
３０１ｂにおいては酸は発生していない。
基板３００の上に、前記のレジスト材料をスピンコート
した後、該レジスト材料を９０℃の温度下において９０
秒間プリベークして、膜厚１μｍのレジスト膜３０１を
形成した。その後、マスク３０２を用いてＡｒＦエキシ
マレーザ３０３を照射することにより、レジスト膜３０
１にマスク３０２のパターンを露光した。このようにす
ると、レジスト膜３０１の露光部３０１ａにおいては、
ＮＩＳＳが分解してスルホン酸が発生したが、未露光部
３０１ｂにおいては酸は発生していない。
【０１０２】次に、図３（ｂ）に示すように、３０℃の
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気３
０４をレジスト膜３０１の表面に供給して、レジスト膜
３０１の露光部３０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層３０５を形成した。
温度下で水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気３
０４をレジスト膜３０１の表面に供給して、レジスト膜
３０１の露光部３０１ａに選択的に金属酸化膜としての
ポリシロキサン層３０５を形成した。
【０１０３】次に、図３（ｃ）に示すように、水素イオ
ンビーム３０６を加速電圧５０ｋｅＶでレジスト膜３０
１の全面に照射して、レジスト膜３０７を硬化させた。
ンビーム３０６を加速電圧５０ｋｅＶでレジスト膜３０
１の全面に照射して、レジスト膜３０７を硬化させた。
【０１０４】次に、図３（ｄ）に示すように、架橋した
レジスト膜３０７に対してポリシロキサン層３０５をマ
スクにして、Ｏ2 プラズマ３０８を用いてエッチングを
行なうと、垂直形状を有するレジストパターン３０９が
形成された。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、
平行平板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、
圧力が０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエ
ッチング条件で行なった。
レジスト膜３０７に対してポリシロキサン層３０５をマ
スクにして、Ｏ2 プラズマ３０８を用いてエッチングを
行なうと、垂直形状を有するレジストパターン３０９が
形成された。Ｏ2 プラズマ１０６によるエッチングは、
平行平板型のＲＩＥ装置を用いて、パワーが９００Ｗ、
圧力が０．７Ｐａ、Ｏ2 ガスの流量が４０ｓｃｃｍのエ
ッチング条件で行なった。
【０１０５】第６の実施形態によると、ポリシロキサン
層３０５を形成した後に、レジスト膜３０１に水素イオ
ンビーム３０６を照射するので、レジスト膜３０７は緻
密になって硬化するので、化学増幅型のレジスト材料の
耐熱性が向上している。従って、Ｏ2 プラズマ３０８に
よるエッチング中におけるレジスト膜３０７の熱による
変形を防止することができるので、良好なパターン形状
を持つレジストパターン３０９を得ることができる。
層３０５を形成した後に、レジスト膜３０１に水素イオ
ンビーム３０６を照射するので、レジスト膜３０７は緻
密になって硬化するので、化学増幅型のレジスト材料の
耐熱性が向上している。従って、Ｏ2 プラズマ３０８に
よるエッチング中におけるレジスト膜３０７の熱による
変形を防止することができるので、良好なパターン形状
を持つレジストパターン３０９を得ることができる。
【０１０６】尚、第６の実施形態においては、水素イオ
ンビーム３０６をレジスト膜３０１に照射したが、これ
に代えて、他の非金属のイオンビームを照射してもよ
い。
ンビーム３０６をレジスト膜３０１に照射したが、これ
に代えて、他の非金属のイオンビームを照射してもよ
い。
【０１０７】また、パターン露光にはＡｒＦエキシマレ
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
ーザを用いたが、これに代えて、Ｉ線、ＫｒＦエキシマ
レーザ、Ｘ線又は電子ビームを用いてもよい。
【０１０８】また、エッチング装置としては、ＲＩＥ装
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
置を用いたが、これに代えて、誘導結合型プラズマ等の
高密度プラズマ装置を用いてもよいし、エッチングガス
としては、Ｏ2 ガスに代えて、Ｏ2 ガスにＳＯ2 ガス又
はＨｅガス等が添加されたガスを用いてもよい。
【０１０９】
【発明の効果】第１のパターン形成方法によると、化学
増幅型レジストを構成する重合体が芳香環族又は脂環族
を有し耐熱性に優れた第２の基を含み、レジスト膜の耐
熱性が向上しているため、金属酸化膜をマスクにしてド
ライエッチングを行なってレジストパターンを形成して
も、レジストパターンが熱による変形を起こさないの
で、アスペクト比が高くて且つ矩形状の断面を有するパ
ターンが得られる。
増幅型レジストを構成する重合体が芳香環族又は脂環族
を有し耐熱性に優れた第２の基を含み、レジスト膜の耐
熱性が向上しているため、金属酸化膜をマスクにしてド
ライエッチングを行なってレジストパターンを形成して
も、レジストパターンが熱による変形を起こさないの
で、アスペクト比が高くて且つ矩形状の断面を有するパ
ターンが得られる。
【０１１０】第１のパターン形成方法において、第２の
基が酸雰囲気下で分解して親水性基になると、レジスト
膜の露光部が親水性に変化して水を吸収しやすくなるた
め、レジスト膜の露光部に形成される金属酸化膜の選択
性が向上する。
基が酸雰囲気下で分解して親水性基になると、レジスト
膜の露光部が親水性に変化して水を吸収しやすくなるた
め、レジスト膜の露光部に形成される金属酸化膜の選択
性が向上する。
【０１１１】第１のパターン形成方法において、第２の
基が酸雰囲気下で分解してフェノール性水酸基になる
と、レジスト膜の露光部には、パターン露光により第１
の基から発生した酸と、第２の基が酸雰囲気下で分解し
て生成されたフェノール性水酸基とが存在するので、レ
ジスト膜の露光部が大きく親水性に変化して水を吸収し
やすくなるため、レジスト膜の露光部に形成される金属
酸化膜の選択性が一層向上する。
基が酸雰囲気下で分解してフェノール性水酸基になる
と、レジスト膜の露光部には、パターン露光により第１
の基から発生した酸と、第２の基が酸雰囲気下で分解し
て生成されたフェノール性水酸基とが存在するので、レ
ジスト膜の露光部が大きく親水性に変化して水を吸収し
やすくなるため、レジスト膜の露光部に形成される金属
酸化膜の選択性が一層向上する。
【０１１２】第１のパターン形成方法において、第２の
基が疎水性であると、レジスト膜の未露光部は疎水性で
あって水を吸収しないため、レジスト膜の未露光部には
金属酸化膜が形成されないので、レジストパターンが形
成されている基板上に金属酸化膜からなる残渣が発生す
る事態を防止できる。
基が疎水性であると、レジスト膜の未露光部は疎水性で
あって水を吸収しないため、レジスト膜の未露光部には
金属酸化膜が形成されないので、レジストパターンが形
成されている基板上に金属酸化膜からなる残渣が発生す
る事態を防止できる。
【０１１３】第１のパターン形成方法において、第２の
基がベンジル基、イソボルニル基、ノルボニル基、アダ
マンチル基又はトリシクロデカニル基を有すると、レジ
スト膜の未露光部は強疎水性であるため、レジストパタ
ーンが形成されている基板上に金属酸化膜からなる残渣
が発生する事態を確実に防止できる。
基がベンジル基、イソボルニル基、ノルボニル基、アダ
マンチル基又はトリシクロデカニル基を有すると、レジ
スト膜の未露光部は強疎水性であるため、レジストパタ
ーンが形成されている基板上に金属酸化膜からなる残渣
が発生する事態を確実に防止できる。
【０１１４】第２のパターン形成方法によると、化学増
幅型レジストが炭素の結晶体を含んでおり、レジスト膜
の耐熱性が向上しているため、金属酸化膜をマスクにし
てドライエッチングを行なってレジストパターンを形成
しても、レジストパターンが熱による変形を起こさない
ので、アスペクト比が高くて且つ矩形状の断面を有する
パターンが得られる。
幅型レジストが炭素の結晶体を含んでおり、レジスト膜
の耐熱性が向上しているため、金属酸化膜をマスクにし
てドライエッチングを行なってレジストパターンを形成
しても、レジストパターンが熱による変形を起こさない
ので、アスペクト比が高くて且つ矩形状の断面を有する
パターンが得られる。
【０１１５】第２のパターン形成方法において、炭素の
結晶体がフラーレンから成ると、レジスト膜の耐熱性が
一層向上すると共に均一なレジスト膜を形成することが
できる。
結晶体がフラーレンから成ると、レジスト膜の耐熱性が
一層向上すると共に均一なレジスト膜を形成することが
できる。
【０１１６】第３のパターン形成方法によると、レジス
ト膜が架橋しており、レジスト膜の耐熱性が向上してい
るため、金属酸化膜をマスクにしてドライエッチングを
行なってレジストパターンを形成しても、レジストパタ
ーンが熱による変形を起こさないので、アスペクト比が
高くて且つ矩形状の断面を有するパターンが得られる。
ト膜が架橋しており、レジスト膜の耐熱性が向上してい
るため、金属酸化膜をマスクにしてドライエッチングを
行なってレジストパターンを形成しても、レジストパタ
ーンが熱による変形を起こさないので、アスペクト比が
高くて且つ矩形状の断面を有するパターンが得られる。
【０１１７】第３のパターン形成方法において、第４の
工程が、レジスト膜に対して光を照射する工程とレジス
ト膜に対して加熱処理を行なう工程とを含むと、レジス
ト膜に架橋反応を確実に起こさせることができる。
工程が、レジスト膜に対して光を照射する工程とレジス
ト膜に対して加熱処理を行なう工程とを含むと、レジス
ト膜に架橋反応を確実に起こさせることができる。
【０１１８】第３のパターン形成方法の第４の工程にお
いてレジスト膜に照射する光が遠紫外線又は紫外線であ
ると、レジスト膜に架橋反応を確実に起こさせることが
できる。
いてレジスト膜に照射する光が遠紫外線又は紫外線であ
ると、レジスト膜に架橋反応を確実に起こさせることが
できる。
【０１１９】第３のパターン形成方法における化学増幅
型レジストが、露光により酸を発生させる基と、酸雰囲
気下で分解してカルボキシル基となる基とを含む重合体
から成ると、レジスト膜に架橋反応を確実に起こさせる
ことができる。
型レジストが、露光により酸を発生させる基と、酸雰囲
気下で分解してカルボキシル基となる基とを含む重合体
から成ると、レジスト膜に架橋反応を確実に起こさせる
ことができる。
【０１２０】第４のパターン形成方法によると、レジス
ト膜に対して非金属のイオンビームを照射して硬化させ
ており、レジスト膜の耐熱性が向上しているため、金属
酸化膜をマスクにしてドライエッチングを行なってレジ
ストパターンを形成しても、レジストパターンが熱によ
る変形を起こさないので、アスペクト比が高くて且つ矩
形状の断面を有するパターンが得られる。
ト膜に対して非金属のイオンビームを照射して硬化させ
ており、レジスト膜の耐熱性が向上しているため、金属
酸化膜をマスクにしてドライエッチングを行なってレジ
ストパターンを形成しても、レジストパターンが熱によ
る変形を起こさないので、アスペクト比が高くて且つ矩
形状の断面を有するパターンが得られる。
【０１２１】第４のパターン形成方法の第４の工程にお
いてレジスト膜に照射するイオンビームが、水素イオ
ン、酸素イオン又は炭素イオンのイオンビームである
と、レジスト膜を、エッチングにより除去可能な程度に
硬化させることができるので、レジスト膜の耐熱性が向
上する。
いてレジスト膜に照射するイオンビームが、水素イオ
ン、酸素イオン又は炭素イオンのイオンビームである
と、レジスト膜を、エッチングにより除去可能な程度に
硬化させることができるので、レジスト膜の耐熱性が向
上する。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１〜第４の実施形
態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図であ
る。
態に係るパターン形成方法の各工程を示す断面図であ
る。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第５の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第６の実施形態に係
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
るパターン形成方法の各工程を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来のパターン形成方法の各
工程を示す断面図である。
工程を示す断面図である。
【符号の説明】 １００ シリコン基板 １０１ レジスト膜 １０１ａ 露光部 １０１ｂ 未露光部 １０２ マスク １０３ ＡｒＦエキシマレーザ １０４ 水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気 １０５ ポリシロキサン層 １０６ Ｏ2 プラズマ １０７ レジストパターン ２００ シリコン基板 ２０１ レジスト膜 ２０１ａ 露光部 ２０１ｂ 未露光部 ２０２ マスク ２０３ ＡｒＦエキシマレーザ ２０４ 水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気 ２０５ ポリシロキサン層 ２０６ Ｄｅｅｐ ＵＶ光 ２０７ 架橋したレジスト膜 ２０８ Ｏ2 プラズマ ２０９ レジストパターン ３００ シリコン基板 ３０１ レジスト膜 ３０１ａ 露光部 ３０１ｂ 未露光部 ３０２ マスク ３０３ ＡｒＦエキシマレーザ ３０４ 水蒸気及びメチルトリエトキシシランの蒸気 ３０５ ポリシロキサン層 ３０６ 水素イオンビーム ３０７ 硬化したレジスト膜 ３０８ Ｏ2 プラズマ ３０９ レジストパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６８ 21/302 Ｈ
Claims (13)
- 【請求項１】 化学増幅型レジストを半導体基板上に塗
布してレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に
対してパターン露光する工程と、前記レジスト膜の表面
に金属アルコキシドを供給して、前記レジスト膜の露光
部の表面に金属酸化膜を形成する工程と、前記金属酸化
膜をマスクとして前記レジスト膜に対してドライエッチ
ングを行なってレジストパターンを形成する工程とを備
えたパターン形成方法において、 前記化学増幅型レジストは、露光により酸を発生させる
第１の基と、芳香環族又は脂環族を有する第２の基とを
含む重合体から成ることを特徴とするパターン形成方
法。 - 【請求項２】 前記第２の基は、酸雰囲気下で分解して
親水性基となることを特徴とする請求項１に記載のパタ
ーン形成方法。 - 【請求項３】 前記第２の基は、酸雰囲気下で分解して
フェノール性水酸基となることを特徴とする請求項１に
記載のパターン形成方法。 - 【請求項４】 前記第２の基は、疎水性であることを特
徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。 - 【請求項５】 前記第２の基は、ベンジル基、イソボル
ニル基、ノルボニル基、アダマンチル基又はトリシクロ
デカニル基を有することを特徴とする請求項１に記載の
パターン形成方法。 - 【請求項６】 露光されると酸を発生させる酸発生剤を
含む化学増幅型レジストを半導体基板上に塗布してレジ
スト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に対してパタ
ーン露光する工程と、前記レジスト膜の表面に金属アル
コキシドを供給して、前記レジスト膜の露光部の表面に
金属酸化膜を形成する工程と、前記金属酸化膜をマスク
として前記レジスト膜に対してドライエッチングを行な
ってレジストパターンを形成する工程とを備えたパター
ン形成方法において、 前記化学増幅型レジストは、炭素の結晶体を含むことを
特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項７】 前記炭素の結晶体は、フラーレンから成
ることを特徴とする請求項６に記載のパターン形成方
法。 - 【請求項８】 露光されると酸を発生させる酸発生剤を
含む化学増幅型レジストを半導体基板上に塗布してレジ
スト膜を形成する第１の工程と、 前記レジスト膜に対してパターン露光する第２の工程
と、 前記レジスト膜の表面に金属アルコキシドを供給して、
前記レジスト膜の露光部の表面に金属酸化膜を形成する
第３の工程と、 前記レジスト膜を全面に亘って架橋させる第４の工程
と、 前記金属酸化膜をマスクとして前記レジスト膜に対して
ドライエッチングを行なってレジストパターンを形成す
る第５の工程とを備えていることを特徴とするパターン
形成方法。 - 【請求項９】 前記第４の工程は、前記レジスト膜に対
して前記金属酸化膜を透過する光を全面に亘って照射す
る工程と、前記レジスト膜に対して加熱処理を行なう工
程とを含むことを特徴とする請求項８に記載のパターン
形成方法。 - 【請求項１０】 前記第４の工程において前記レジスト
膜に照射する光は、遠紫外線又は紫外線であることを特
徴とする請求項９に記載のパターン形成方法。 - 【請求項１１】 前記化学増幅型レジストは、露光によ
り酸を発生させる基と、酸雰囲気下で分解してカルボキ
シル基となる基とを含む重合体から成ることを特徴とす
る請求項９に記載のパターン形成方法。 - 【請求項１２】 露光されると酸を発生させる酸発生剤
を含む化学増幅型レジストを半導体基板上に塗布してレ
ジスト膜を形成する第１の工程と、 前記レジスト膜に対してパターン露光する第２の工程
と、 前記レジスト膜の表面に金属アルコキシドを供給して、
前記レジスト膜の露光部の表面に金属酸化膜を形成する
第３の工程と、 前記レジスト膜に対して非金属のイオンビームを全面に
照射することにより、前記レジスト膜を全面に亘って硬
化させる第４の工程と、 前記金属酸化膜をマスクとして前記レジスト膜に対して
ドライエッチングを行なってレジストパターンを形成す
る第５の工程とを備えていることを特徴とするパターン
形成方法。 - 【請求項１３】 前記第４の工程において前記レジスト
膜に照射するイオンビームは、水素イオン、酸素イオン
又は炭素イオンのイオンビームであることを特徴とする
請求項１２に記載のパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10021092A JP3013337B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10021092A JP3013337B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218926A true JPH11218926A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3013337B2 JP3013337B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=12045238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10021092A Expired - Fee Related JP3013337B2 (ja) | 1998-02-02 | 1998-02-02 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3013337B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003025676A1 (fr) * | 2001-09-13 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Materiau pour la formation de motif, et procede relatif a la formation de motif |
| WO2003025675A1 (fr) * | 2001-09-13 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Materiau pour la formation de motif, et procede relatif a la formation de motif |
| JP2010085499A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Fujifilm Corp | 電子線、ｘ線又はｅｕｖ光用ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法 |
| JP2014185334A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-10-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 撥水／撥油皮膜及びその製造方法 |
| JP2017507371A (ja) * | 2014-02-24 | 2017-03-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 感光性化学増幅レジスト化学物質およびプロセスを使用する方法および技術 |
| US10370546B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-08-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Water/oil-repellent coating composition |
| US10400137B2 (en) | 2014-11-12 | 2019-09-03 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Water-repellant and oil-repellant coating composition and transparent film |
| US10472378B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-11-12 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Transparent film |
| US11203674B2 (en) | 2014-10-31 | 2021-12-21 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Transparent film |
-
1998
- 1998-02-02 JP JP10021092A patent/JP3013337B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003025676A1 (fr) * | 2001-09-13 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Materiau pour la formation de motif, et procede relatif a la formation de motif |
| WO2003025675A1 (fr) * | 2001-09-13 | 2003-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Materiau pour la formation de motif, et procede relatif a la formation de motif |
| US6830869B2 (en) | 2001-09-13 | 2004-12-14 | Atsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern forming material and method of pattern formation |
| KR100524448B1 (ko) * | 2001-09-13 | 2005-10-26 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 패턴형성재료 및 패턴형성방법 |
| US7041428B2 (en) | 2001-09-13 | 2006-05-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern-forming material and method of forming pattern |
| CN100337161C (zh) * | 2001-09-13 | 2007-09-12 | 松下电器产业株式会社 | 图案形成材料和图案形成方法 |
| JP2010085499A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Fujifilm Corp | 電子線、ｘ線又はｅｕｖ光用ポジ型レジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法 |
| JP2014185334A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-10-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 撥水／撥油皮膜及びその製造方法 |
| US10138380B2 (en) | 2014-02-21 | 2018-11-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Water/oil repellant coating film and manufacturing method thereof |
| JP2017507371A (ja) * | 2014-02-24 | 2017-03-16 | 東京エレクトロン株式会社 | 感光性化学増幅レジスト化学物質およびプロセスを使用する方法および技術 |
| US10370546B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-08-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Water/oil-repellent coating composition |
| US10472378B2 (en) | 2014-10-31 | 2019-11-12 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Transparent film |
| US11203674B2 (en) | 2014-10-31 | 2021-12-21 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Transparent film |
| US10400137B2 (en) | 2014-11-12 | 2019-09-03 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Water-repellant and oil-repellant coating composition and transparent film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3013337B2 (ja) | 2000-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106226998B (zh) | 光刻方法 | |
| KR100836948B1 (ko) | 서브-리소그래픽 포토레지스트 피처 형성 프로세스 | |
| JPH07261393A (ja) | ネガ型レジスト組成物 | |
| JP2001023893A (ja) | フォトレジストパターンの形成方法 | |
| US6258514B1 (en) | Top surface imaging technique using a topcoat delivery system | |
| JP3013337B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JP3077648B2 (ja) | 化学増幅系レジストのパターン形成方法 | |
| US4596761A (en) | Graft polymerized SiO2 lithographic masks | |
| WO1985002030A1 (en) | GRAFT POLYMERIZED SiO2 LITHOGRAPHIC MASKS | |
| JPS61218133A (ja) | 半導体デバイスのパタ−ン形成方法 | |
| JP3310202B2 (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JP3293803B2 (ja) | 微細パターンの形成方法および半導体装置の製造方法 | |
| JPH0669118A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JP3015019B1 (ja) | パタ―ン形成材料及びパタ―ン形成方法 | |
| TW200807500A (en) | Forming method of resist pattern and writing method using electric charge corpuscular ray | |
| JP2000347406A (ja) | レジストパターン形成方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JPH11242336A (ja) | フォトレジストパターンの形成方法 | |
| JPS59148335A (ja) | 微細パタ−ン形成法 | |
| JPH03253858A (ja) | パターン形成材料及びパターン形成方法 | |
| JP4017231B2 (ja) | 化学増幅レジストの感度促進方法およびパターン形成方法 | |
| US6989227B2 (en) | E-beam curable resist and process for e-beam curing the resist | |
| JPH0128374B2 (ja) | ||
| JP3035535B1 (ja) | パタ―ン形成方法及びパタ―ン形成装置 | |
| JP3257126B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JP3179068B2 (ja) | パターン形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991116 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |