JPS62247523A - Manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor device

Info

Publication number
JPS62247523A
JPS62247523A JP9028386A JP9028386A JPS62247523A JP S62247523 A JPS62247523 A JP S62247523A JP 9028386 A JP9028386 A JP 9028386A JP 9028386 A JP9028386 A JP 9028386A JP S62247523 A JPS62247523 A JP S62247523A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
resist film
pattern
resist
patterned
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
Application number
JP9028386A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH058856B2 (en
Inventor
Eiichi Kawamura
栄一 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP9028386A priority Critical patent/JPS62247523A/en
Publication of JPS62247523A publication Critical patent/JPS62247523A/en
Publication of JPH058856B2 publication Critical patent/JPH058856B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [概要コ 有機シリコン樹脂膜あるいは酸化シリコン膜を主材にし
た膜の表面をアルカリ処理した後、レジスト膜を塗布し
てパターンニングする。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] After the surface of a film whose main material is an organic silicon resin film or a silicon oxide film is treated with alkali, a resist film is applied and patterned.

そうすると、レジスト膜との密着性が向上する。This improves the adhesion with the resist film.

[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、特に、パターン
ニング方法に関する。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly to a patterning method.

tCなど、半導体装置の製造方法において、最も重要な
プロセスの一つにパターンを写真食刻法を用いる、所謂
リソグラフィ技術があり、現在、ICが微細化され、高
集積化されてきた背景には、このリソグラフィ技術の進
歩が大きく貢献している。
One of the most important processes in the manufacturing method of semiconductor devices such as tC is the so-called lithography technology that uses photolithography to create patterns. , advances in lithography technology have made a major contribution.

しかし、ICが高集積化する程、基板表面での凹凸が増
えて段差のある領域でのパターン形成が増加しており、
その領域での微細で、且つ、高精度なパターンの形成が
要望されている。
However, as ICs become more highly integrated, the irregularities on the substrate surface increase and pattern formation in stepped areas increases.
There is a demand for forming fine and highly accurate patterns in that area.

[従来の技術と発明が解決しようとする問題点コ従来、
段差部にレジスト膜パターンを形成すると、凹部と凸部
とではレジスト膜の膜厚が異なり、これを露光・現像す
れば凹部と凸部とのパターン幅が違ってくる等、高精度
にパターンニングできない問題があった。即ち、両方を
同時に露光すると、凹部上の膜厚の厚いレジスト膜部分
は露光不足になって、現像すればレジスト膜パターンの
幅が狭くなり、凸部上の膜厚の薄いレジスト膜部分は露
光過度になって、現像すればレジスト膜パターンの幅が
広くなる。第3図(a)および(b)はそれを示す平面
図と断面図で、段差のある半導体基板1上に形成したネ
ガレジスト膜パターン2を例示している。
[Problems that conventional techniques and inventions try to solve
When a resist film pattern is formed on a stepped part, the thickness of the resist film differs between the concave part and the convex part, and if this is exposed and developed, the pattern width of the concave part and the convex part will be different, making it possible to pattern with high precision. There was a problem that I couldn't do it. In other words, if both are exposed at the same time, the thicker resist film portions on the concave portions will be underexposed, and when developed, the width of the resist film pattern will become narrower, and the thinner resist film portions on the convex portions will be underexposed. If it becomes excessive and is developed, the width of the resist film pattern will become wider. FIGS. 3(a) and 3(b) are a plan view and a cross-sectional view illustrating a negative resist film pattern 2 formed on a semiconductor substrate 1 having steps.

詳しくは、露光波長とレジスト膜厚とが関連して、パタ
ーン幅は一定しないが、概念的には上記に説明したよう
に、レジスト膜パターンの幅がその膜厚に比例して変わ
るものである。
Specifically, the pattern width is not constant due to the relationship between the exposure wavelength and the resist film thickness, but conceptually, as explained above, the width of the resist film pattern changes in proportion to its film thickness. .

そこで、段差のある部分には、例えば、3層のレジスト
膜パターンを形成するパターンニング方法が考案された
。第4図ば3層レジスト膜3,4゜5のパターンを半導
体基板1上に形成した工程断面を示している。即ち、半
導体基板1の直ぐ上には、平坦化するためのレジスト膜
3を平坦になるまで厚く塗布する。且つ、要すれば、レ
ジスト膜3は最上層のレジスト膜5の露光波長を吸収す
るような材質のレジストが望ましく、そうすれば、パタ
ーン精度が一層向上する。次いで、その上に形成する中
間膜4は、レジスト膜3とはエツチング比が大きく異な
る材質のもの、例えば、有機シリコン樹脂(スピンオン
グラス:5OG)膜を被着する。次いで、最上層のレジ
スト膜5は微細パターンの形成できる高感度・高解像度
のレジストを使用する。
Therefore, a patterning method has been devised in which, for example, a three-layer resist film pattern is formed on the stepped portion. FIG. 4 shows a cross-sectional view of a process in which a pattern of three-layer resist films 3, 4.degree. 5 is formed on a semiconductor substrate 1. As shown in FIG. That is, immediately above the semiconductor substrate 1, a resist film 3 for planarization is applied thickly until it becomes flat. In addition, if necessary, it is desirable that the resist film 3 is made of a material that absorbs the exposure wavelength of the uppermost resist film 5, thereby further improving pattern accuracy. Next, the intermediate film 4 formed thereon is made of a material whose etching ratio is significantly different from that of the resist film 3, for example, an organic silicon resin (spin-on glass: 5OG) film. Next, for the uppermost resist film 5, a high-sensitivity, high-resolution resist capable of forming fine patterns is used.

そして、まず、レジスト膜5のパターンを形成した後、
そのレジスト膜5のパターンをマスクにして、中間膜4
をエツチングし、更に、中間膜4をマスクにしてレジス
ト膜3をエツチングしてパターンを転写する。例えば、
中間膜4をSOG膜とすると、弗素系ガスでエツチング
して、SoG膜をパターンニングし、そのSOG膜をマ
スクとしてレジスト膜3を酸素ガスでプラズマエツチン
グしてパターンを転写する。実際上には、レジスト膜3
のパターン形成工程に、最上層のレジスト膜5は消滅し
てなくなることが多い。
First, after forming a pattern of the resist film 5,
Using the pattern of the resist film 5 as a mask, the intermediate film 4
Then, using the intermediate film 4 as a mask, the resist film 3 is etched to transfer the pattern. for example,
When the intermediate film 4 is an SOG film, the SoG film is patterned by etching with fluorine gas, and the pattern is transferred by plasma etching the resist film 3 with oxygen gas using the SOG film as a mask. Actually, the resist film 3
During the pattern forming process, the uppermost resist film 5 often disappears.

このように、多層レジスト膜パターンを形成する場合に
は、エツチング比の異なる材質のものを積層しており、
その中間層には有機シリコン樹脂が用いられている。
In this way, when forming a multilayer resist film pattern, materials with different etching ratios are laminated.
An organic silicone resin is used for the intermediate layer.

しかし、有機シリコン樹脂はレジストとの濡れが悪くて
、密着性が十分でなく、上記のパターン転写中に剥がれ
易い欠点があり、第4図の矢印にその剥がれを図示して
いる。
However, the organosilicon resin has a drawback that it has poor wettability with the resist, does not have sufficient adhesion, and is easily peeled off during pattern transfer, and this peeling is illustrated by the arrow in FIG. 4.

また、多層レジスト膜ではなくても、酸化シリコンを主
体にした膜、例えば、酸化シリコン(Si02)膜や燐
シリケートガラス(P S G)膜などの上に、レジス
ト膜を塗布してパターンニングする1層のレジスト膜パ
ターンの形成工程は、従前から汎用されている。しかし
、このような絶縁膜もレジスト膜との密着性が悪く、そ
のために、パターン精度が損なわれると云う問題がある
In addition, even if it is not a multilayer resist film, a resist film can be applied and patterned on a film mainly made of silicon oxide, such as a silicon oxide (Si02) film or a phosphorous silicate glass (PSG) film. The process of forming a single-layer resist film pattern has been widely used for some time. However, such an insulating film also has poor adhesion with the resist film, which causes a problem in that pattern accuracy is impaired.

本発明は、このような問題点を解決して、高精度に微細
パターンが形成できるパターンの形成方法を提案するも
のである。
The present invention solves these problems and proposes a pattern forming method that can form fine patterns with high precision.

[問題点を解決するための手段1 その問題は、有機シリコン樹脂膜、酸化シリニ2ン膜、
又はシリコンガラス膜のいずれかからなる被パターンニ
ング膜の上に、レジスト膜を塗布してパターンニングす
るパターン形成工程において、前記被パターンニング膜
の表面をアルカリ処理する工程が含まれる半導体装置の
製造方法によって解決される。
[Means for solving the problem 1 The problem is that organic silicon resin film, silicon oxide film,
or manufacturing a semiconductor device, which includes a step of alkali-treating the surface of the patterned film in a pattern forming step of applying and patterning a resist film on a patterned film made of either a silicon glass film. Solved by method.

[作用] 即ち、本発明は、SOG膜、5LO2膜、PSG膜や硼
素シリケートガラス(B S G)膜の表面をアルカリ
処理し、その後にレジスト膜を塗布してレジスト膜のパ
ターン形成する。
[Operation] That is, in the present invention, the surface of an SOG film, 5LO2 film, PSG film, or boron silicate glass (BSG) film is treated with alkali, and then a resist film is applied to form a pattern of the resist film.

そうすると、レジスト膜との濡れが良くなって、密着性
が向上する。
This improves wetting with the resist film and improves adhesion.

[実施例] 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。[Example] Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

第1図(a)〜(C1は本発明にかかる3層レジスト膜
パターンの形成工程順断面図を示しており、まず、同図
(alに示すように、段差のある半導体基板11上に平
坦化用のレジスト膜13(膜厚1〜3μm)を塗布して
、更に、その上にSOG膜14(膜厚数千人程度)を塗
布する。そして、このSOG膜14を加熱してキュアし
た後、有機系アルカリ液に浸漬し、次に、水洗する。こ
れがアルカリ処理である。
FIGS. 1(a) to (C1) show cross-sectional views in the order of the formation process of a three-layer resist film pattern according to the present invention. First, as shown in FIG. A resist film 13 (film thickness of 1 to 3 μm) for chemical conversion is applied, and then an SOG film 14 (film thickness of about several thousand layers) is applied thereon.Then, this SOG film 14 is heated and cured. After that, it is immersed in an organic alkaline solution, and then washed with water.This is alkaline treatment.

この有機系アルカリ液は、例えば、テトラメチルアンモ
ニウムハイドロオキサイド(TMAHO)やコリンなど
で、ポジレジストの現像液として知られているものであ
るが、この水溶液中には、OH−が解離しており、この
OH−がStに作用して、SOG膜の表面を改質する。
This organic alkaline solution is made of, for example, tetramethylammonium hydroxide (TMAHO) or choline, and is known as a positive resist developer, but OH- is dissociated in this aqueous solution. , this OH- acts on St to modify the surface of the SOG film.

ここに、TMA)IOの構造式は(CH3) 4 No
旺。
Here, the structural formula of TMA)IO is (CH3) 4 No
Want.

パターン形成用のレジスト膜15(膜厚1μm)を塗布
し、露光、現像して、パターンを形成する。
A resist film 15 (thickness: 1 μm) for pattern formation is applied, exposed, and developed to form a pattern.

そうすると、TMAHOで処理したSOG膜14の表面
は、レジスト膜15との密着性が極めて良く、高精度な
レジスト膜15のパターンが形成される。
Then, the surface of the SOG film 14 treated with TMAHO has extremely good adhesion with the resist film 15, and a highly accurate pattern of the resist film 15 is formed.

次いで、同図(C1に示すように、レジスト膜15をマ
スクにして、SOG膜14を弗素系ガスでエツチングし
てパターンニングし、そのSOG膜14をマスクにして
レジスト膜13を酸素ガスでリアクティブイオンエツチ
ングしてパターンを形成する。この時、レジスト膜15
は消滅してしまうことが多い。
Next, as shown in the same figure (C1), using the resist film 15 as a mask, the SOG film 14 is etched and patterned with fluorine gas, and using the SOG film 14 as a mask, the resist film 13 is etched with oxygen gas. A pattern is formed by active ion etching.At this time, the resist film 15
often disappear.

かくすれば、高精度なレジスト膜パターンを形成するこ
とができる。
In this way, a highly accurate resist film pattern can be formed.

また、第2図(a)〜(C)は本発明にかかる他のレジ
スト膜パターンの形成工程順断面図を示している。
Moreover, FIGS. 2(a) to 2(C) show sequential cross-sectional views of the formation process of another resist film pattern according to the present invention.

本例は、同図(alに示すように、半導体基板11上に
5i02膜12が形成されており、それを1層のレジス
ト膜パターンでパターンニングする例であるが、まず、
5i02膜12の表面を上記例と同様にアルカリ処理し
、次に−へキサメチレンジシラザラン(HMDS)処理
をおこなう。HMDS処理は表面に(CH3) 3 S
tを付着する処理で、更にレジスト膜との密着性が良く
なる処理である。
In this example, as shown in the same figure (al), a 5i02 film 12 is formed on a semiconductor substrate 11, and it is patterned with a single layer resist film pattern.
The surface of the 5i02 film 12 is treated with alkali in the same manner as in the above example, and then treated with -hexamethylene disilazalane (HMDS). HMDS treatment on the surface (CH3)3S
This is a process of attaching t to further improve the adhesion with the resist film.

次いで、第2図(blに示すように、微細パターン形成
用のレジスト膜16を被着し、露光、現像する。
Next, as shown in FIG. 2 (bl), a resist film 16 for forming a fine pattern is deposited, exposed, and developed.

次いで、同図(C1に示すように、レジスト膜16をマ
スクにして、SiO2膜12をエツチングしてパターン
ニングすると、現像処理中にレジスト膜16の剥がれが
な(,5i02膜パターンを高精度に形成することがで
きる。
Next, as shown in the same figure (C1), using the resist film 16 as a mask, the SiO2 film 12 is etched and patterned. can be formed.

尚、前記の第1図に説明した実施例においても、このH
MDS処理を追加すれば、密着性は更に良くなる。
Note that this H
Adhesion can be further improved by adding MDS treatment.

[発明の効果] 上記説明から明らかなように、本発明によればレジスト
膜の密着性が改善されて、高精度な微細パターンの形成
に極めて有効なものである。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention improves the adhesion of the resist film and is extremely effective in forming highly accurate fine patterns.

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

第1図(a)〜(C)および第2図(a)〜(C)ば本
発明にかかる実施例の形成工程順断面図、 第3図(a)、 (blは従来の1層のレジスト膜パタ
ーン形成の平面図と断面図、 第4図は従来の3層のレジスト膜パターン形成の断面図
である。 図において、 1.11しよ半導体基板、 2.3.5はレジスト膜、 4は中間膜、 12はSiO2膜、 13、15.16はレジスト膜、 14はSOG膜、 、杢、イ@gR+−,,−o−ty3374iし以FH
IA’l−ツリ@*I’f’iM第1図 しf発CIMI=W−?kl!:ffiし”、□’41
1/i7− ソ@il:f’E”lf20ゴ第2図
FIGS. 1(a) to (C) and FIGS. 2(a) to (C) are cross-sectional views in the order of the formation steps of the embodiment according to the present invention. A plan view and a cross-sectional view of resist film pattern formation. Fig. 4 is a cross-sectional view of conventional three-layer resist film pattern formation. In the figure, 1.11 is a semiconductor substrate, 2.3.5 is a resist film, 4 is an intermediate film, 12 is a SiO2 film, 13, 15.16 is a resist film, 14 is a SOG film,
IA'l-Tree @*I'f'iM Figure 1 and f CIMI=W-? kl! :ffi", □'41
1/i7- So@il:f'E”lf20go Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 有機シリコン樹脂膜、酸化シリコン膜、又はシリコンガ
ラス膜のいずれかからなる被パターンニング膜の上に、
レジスト膜を塗布してパターンニングするパターン形成
工程において、前記被パターンニング膜の表面をアルカ
リ処理する工程が含まれてなることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
On a film to be patterned consisting of an organic silicon resin film, a silicon oxide film, or a silicon glass film,
A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a pattern forming step of applying and patterning a resist film includes a step of treating the surface of the film to be patterned with an alkali.
JP9028386A 1986-04-18 1986-04-18 Manufacturing method of semiconductor device Granted JPS62247523A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9028386A JPS62247523A (en) 1986-04-18 1986-04-18 Manufacturing method of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9028386A JPS62247523A (en) 1986-04-18 1986-04-18 Manufacturing method of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62247523A true JPS62247523A (en) 1987-10-28
JPH058856B2 JPH058856B2 (en) 1993-02-03

Family

ID=13994187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9028386A Granted JPS62247523A (en) 1986-04-18 1986-04-18 Manufacturing method of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62247523A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005602A (en) * 2003-06-13 2005-01-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Surface treatment method and semiconductor device manufacturing method
JP2012059924A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Lapis Semiconductor Co Ltd Formation method of photosensitive resist pattern and manufacturing method of semiconductor device
JP2017194588A (en) * 2016-04-21 2017-10-26 Hoya株式会社 Surface treatment method, method for manufacturing mask blank and method for manufacturing transfer mask

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005005602A (en) * 2003-06-13 2005-01-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Surface treatment method and semiconductor device manufacturing method
US7449408B2 (en) * 2003-06-13 2008-11-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP4524774B2 (en) * 2003-06-13 2010-08-18 株式会社半導体エネルギー研究所 Method for manufacturing semiconductor device
JP2012059924A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Lapis Semiconductor Co Ltd Formation method of photosensitive resist pattern and manufacturing method of semiconductor device
JP2017194588A (en) * 2016-04-21 2017-10-26 Hoya株式会社 Surface treatment method, method for manufacturing mask blank and method for manufacturing transfer mask

Also Published As

Publication number Publication date
JPH058856B2 (en) 1993-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4692205A (en) Silicon-containing polyimides as oxygen etch stop and dual dielectric coatings
KR960011464B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method
JP2532589B2 (en) Fine pattern formation method
JPS62247523A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPS62169446A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH0272361A (en) Electron ray resist having two-layered structure
KR930006133B1 (en) Contact hole formation method of MOS device
KR100309133B1 (en) Method for manufacturing metal interconnection of semiconductor device
KR910006544B1 (en) How to Form a Connection Window
JPS59149025A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS60154623A (en) Manufacture of semiconductor device
JPH0722506A (en) Semiconductor device and its manufacture
JPH0449258B2 (en)
JPS62247522A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS55150254A (en) Semiconductor device
JPS6047419A (en) Multilayer level patterning method
JPS62245651A (en) Formation of insulating film with connection window
JP2521329B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0513325A (en) Pattern formation method
JPH0821574B2 (en) Pattern forming method
JPS6329951A (en) Forming method for fine wiring pattern
JPS62125630A (en) Forming method for pattern
JPS63160224A (en) Manufacture of semiconductor device
JPS59152629A (en) Pattern formation
JPS63133646A (en) Manufacture of semiconductor device