KR20040051523A - Method for fabricating fine pattern, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for fabricating fine pattern, and method for manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR20040051523A
KR20040051523A KR1020030089318A KR20030089318A KR20040051523A KR 20040051523 A KR20040051523 A KR 20040051523A KR 1020030089318 A KR1020030089318 A KR 1020030089318A KR 20030089318 A KR20030089318 A KR 20030089318A KR 20040051523 A KR20040051523 A KR 20040051523A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluorine resin
fine pattern
ultraviolet light
resin resist
resist
Prior art date
Application number
KR1020030089318A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
야마자끼다미오
Original Assignee
가부시끼가이샤 한도따이 센단 테크놀로지스
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 가부시끼가이샤 한도따이 센단 테크놀로지스 filed Critical 가부시끼가이샤 한도따이 센단 테크놀로지스
Publication of KR20040051523A publication Critical patent/KR20040051523A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/3213Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32139Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer using masks
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70016Production of exposure light, i.e. light sources by discharge lamps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274Photolithographic processes

Abstract

PURPOSE: A method of forming a fine pattern and a method of manufacturing a semiconductor device are provided to improve etching-resistance of fluorine resin resist by irradiating UV(UltraViolet) rays on the fluorine resin resist under the existence of a fluorine compound using an excimer lamp or an excimer laser. CONSTITUTION: A polysilicon layer(2) is formed on a substrate(1). Fluorine resin resist(3) is coated on the polysilicon layer. A pattern of a mask is printed on the fluorine resin resist. UV rays are irradiated on the fluorine resin resist under the existence of a boron compound. Dry-etching is performed on the polysilicon layer by using the fluorine resin resist as a mask.

Description

미세 패턴의 형성 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING FINE PATTERN, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}The formation method of a fine pattern, and the manufacturing method of a semiconductor device {METHOD FOR FABRICATING FINE PATTERN, AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은, 불소를 포함하는 중합체를 함유하는 불소 수지 레지스트를 이용하는 미세 가공 기술에 관한 것으로, 특히 불소 수지 레지스트의 에칭 내성의 향상에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fine processing technique using a fluorine resin resist containing a polymer containing fluorine, and more particularly to an improvement in etching resistance of a fluorine resin resist.

반도체 집적 회로를 기본으로 하는 각종의 전자 부품에는 미세 가공 기술이 필요하게 되고, 그 미세 가공 기술에는 레지스트가 널리 이용되고 있다. 또, 전자 부품의 고집적화 및 다기능화에 수반하여, 보다 미세한 패턴 형성 기술이 요구되고 있다.Various electronic components based on semiconductor integrated circuits require microfabrication techniques, and resists are widely used for the microfabrication techniques. In addition, with higher integration and multifunctionalization of electronic components, finer pattern formation techniques are required.

광리소그래피 기술에 있어서는 광학 상을 기판에 투영하여 가공이 행하여지기 때문에, 그 해상성의 한계는 노광광의 파장에 의존하고 있다. 보다 미세한 가공을 행하기 위해서 노광광의 단파장화가 진행하고 있고, 게이트 치수가 70 ㎚ 이하인 차세대의 반도체 소자의 제조에는 진공 자외선 영역의 빛, 예를 들면 파장 157 ㎚의 F2엑시머레이저를 광원으로서 이용하는 F2엑시머 리소그래피 기술이 주류가 된다. 그리고, 이 진공 자외 영역의 빛에 대하여 실용적인 투명성이 얻어지는 레지스트 재료의 대표예로서, 불소 수지가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌1 참조).In the optical lithography technique, since processing is performed by projecting an optical image onto a substrate, the resolution limit depends on the wavelength of the exposure light. More and exposure light shorter wavelength painter proceeds in order to perform fine processing, the manufacture of the next generation of semiconductor devices than the gate dimensions 70 ㎚ In the vacuum ultraviolet region light, for example, using a F 2 excimer laser with a wavelength of 157 ㎚ as a light source F 2 Excimer lithography is the mainstream. And as a representative example of the resist material from which practical transparency is acquired with respect to the light of this vacuum ultraviolet region, a fluororesin is known (for example, refer patent document 1).

<특허 문헌1><Patent Document 1>

특개2002-179733호 공보(요약)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-179733 (summary)

그러나, 고농도로 불소 치환된 불소 수지 레지스트는, 그 투명성에 의해 레지스트 막두께에 대한 마진은 충분히 얻어지지만, 에칭 내성이 낮다고 하는 문제가 있었다. 이 때문에, 불소 수지 레지스트를 이용하여 미세 패턴을 형성하는 것이 곤란했다.However, a fluorine-substituted fluorine resin resist having a high concentration has a problem that the margin for the resist film thickness is sufficiently obtained by the transparency, but the etching resistance is low. For this reason, it was difficult to form a fine pattern using a fluororesin resist.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 불소 수지 레지스트의 에칭 내성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in order to solve the said conventional subject, and it aims at improving the etching tolerance of a fluororesin resist.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.1 is a cross-sectional view for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 기판(실리콘 기판)1: substrate (silicon substrate)

2 : 피가공막(폴리실리콘막)2: film to be processed (polysilicon film)

3 : 불소 수지 레지스트3: fluorine resin resist

10 : 처리부(챔버, 처리조)10: treatment unit (chamber, treatment tank)

11 : 붕소 화합물11: boron compound

12 : 엑시머 램프, 엑시머 레이저12: excimer lamp, excimer laser

13 : 자외광(엑시머 램프광, 엑시머 레이저광)13: ultraviolet light (excimer lamp light, excimer laser light)

21 : 미세 패턴21: fine pattern

31, 32 : 불소 수지 레지스트 패턴31, 32: fluorine resin resist pattern

본 발명에 따른 미세 패턴의 형성 방법은, 기판 위에 피가공막을 형성하는 공정과,The method of forming a fine pattern according to the present invention comprises the steps of forming a workpiece film on a substrate,

상기 피가공막 상에 불소 수지 레지스트를 도포하는 공정과,Applying a fluororesin resist on the processing film;

상기 불소 수지 레지스트에 마스크 패턴을 전사하는 공정과,Transferring a mask pattern to the fluorine resin resist;

상기 마스크 패턴을 전사한 후, 에칭 내성이 높은 관능기를 갖는 붕소 화합물의 존재 하에서, 상기 불소 수지 레지스트에 자외광을 조사하는 공정과,After transferring the mask pattern, irradiating ultraviolet light to the fluorine resin resist in the presence of a boron compound having a functional group having high etching resistance;

상기 자외광이 조사된 상기 불소 수지 레지스트를 마스크로 하여, 상기 피가공막을 드라이 에칭하는 공정A step of dry etching the film to be processed using the fluorine resin resist irradiated with the ultraviolet light as a mask

을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.It characterized in that it comprises a.

본 발명에 따른 형성 방법에 있어서, 상기 붕소 화합물의 분위기 속에 상기 기판을 유지한 상태에서, 상기 자외광을 조사할 수 있다.In the formation method which concerns on this invention, the said ultraviolet light can be irradiated in the state which hold | maintained the said board | substrate in the atmosphere of the said boron compound.

본 발명에 따른 형성 방법에 있어서, 상기 붕소 화합물의 용액에 상기 기판을 침지시킨 상태에서, 상기 자외광을 조사할 수 있다.In the formation method which concerns on this invention, the said ultraviolet light can be irradiated in the state which immersed the said board | substrate in the solution of the said boron compound.

본 발명에 따른 형성 방법에 있어서, 상기 자외광을 조사하는 공정에서, 상기 불소 수지 레지스트의 불소 원자와, 상기 관능기가 광화학 반응에 의해 치환된다.In the forming method according to the present invention, in the step of irradiating the ultraviolet light, the fluorine atom and the functional group of the fluorine resin resist are replaced by a photochemical reaction.

본 발명에 따른 형성 방법에 있어서, 상기 붕소 화합물이, 상기 관능기로서 방향족, 지환식 탄화수소기, 실리콘 함유기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지환식 탄화수소기가, 노르보닐기, 아다만탄틸 골격을 갖는 기 또는 스테로이드 골격을 갖는 기인 것이 바람직하다.In the formation method which concerns on this invention, it is preferable that the said boron compound has aromatic, alicyclic hydrocarbon group, and silicone containing group as said functional group. Moreover, it is preferable that the said alicyclic hydrocarbon group is group which has a norbornyl group, the group which has an adamantantyl skeleton, or a steroid skeleton.

본 발명에 따른 형성 방법에 있어서, 엑시머 램프 또는 엑시머 레이저를 이용하여 상기 자외광을 조사할 수 있다.In the forming method according to the present invention, the ultraviolet light may be irradiated using an excimer lamp or an excimer laser.

본 발명에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, 상기 미세 패턴의 형성 방법을 이용하여 미세 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.The manufacturing method of the semiconductor device which concerns on this invention is characterized by including the process of forming a fine pattern using the formation method of the said fine pattern.

<발명의 실시 형태><Embodiment of the invention>

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 도면에 있어서, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그 설명을 간략화 내지 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be simplified or omitted.

도 1을 참조하여, 본 실시의 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법, 상세하게는, 미세 패턴의 형성 방법에 대하여 설명한다.With reference to FIG. 1, the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on this embodiment, and the formation method of a fine pattern in detail are demonstrated.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판(1)으로서의 실리콘 기판 상에, 피가공막(2)으로서의 폴리실리콘막을 형성한다. 다음으로, 폴리실리콘막(2) 상에,불소 수지 레지스트(3)를 회전 도포에 의해 형성한다. 그리고, 도포후 가열 처리(프리베이크)를 행한다.First, as shown to Fig.1 (a), the polysilicon film as the to-be-processed film 2 is formed on the silicon substrate as the board | substrate 1. Next, on the polysilicon film 2, the fluorine resin resist 3 is formed by rotation coating. Then, after coating, heat treatment (prebaking) is performed.

여기서, 기판(1)은, 실리콘 기판에 한하지 않고, 석영 기판이나 세라믹스 기판이어도 된다. 또, 피가공막(2)은, 폴리실리콘막에 한하지 않고, 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘산 질화막과 같은 절연막이나, Al막, Al-Si 합금막, Al-Si-Cu 합금막, 텅스텐막과 같은 도전막이어도 된다. 또, 피가공막(2)과 불소 수지 레지스트(3)와의 사이에, 유기 혹은 무기의 반사 방지막을 형성해도 된다.Here, the substrate 1 is not limited to the silicon substrate but may be a quartz substrate or a ceramic substrate. The film to be processed 2 is not limited to a polysilicon film, but may be an insulating film such as a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a silicon oxynitride film, an Al film, an Al-Si alloy film, an Al-Si-Cu alloy film, or tungsten. A conductive film such as a film may be used. Moreover, you may form an organic or inorganic antireflection film between the to-be-processed film 2 and the fluororesin resist 3.

다음으로, 포토마스크를 개재하여, F2엑시머 레이저광을 불소 수지 레지스트(3)에 조사한다. 그리고, 노광후 가열 처리(PEB : post-exposure bake)를 행하고, 계속해서 현상 처리를 행한다. 이에 의해, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 불소 수지 레지스트(3)에 마스크 패턴이 전사된다. 즉, 폴리실리콘막(2) 상에 불소 수지 레지스트 패턴(31)이 형성된다.Next, the F 2 excimer laser light is irradiated to the fluorine resin resist 3 via a photomask. Then, post-exposure bake (PEB) is performed, followed by development. As a result, as shown in FIG. 1B, the mask pattern is transferred to the fluorine resin resist 3. That is, the fluorine resin resist pattern 31 is formed on the polysilicon film 2.

다음으로, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 에칭 내성이 높은 관능기를 갖는 붕소 화합물(11)의 존재 하에서, 불소 수지 레지스트 패턴(31)에 자외광(13)을 조사한다. 이 자외광(13)은 엑시머 램프광 또는 엑시머 레이저광이고, 그 조사 방법에 대해서는 후술한다. 이 자외광(13)의 조사에 의해, 아래 수학식 1에 나타낸 바와 같은 광화학 반응이 발생하여, 불소 수지 레지스트(PF)의 불소 원자(F)와, 붕소 화합물(BR3)의 상기 관능기(R)가 치환된다. 바꾸어 말하면, 불소 수지 레지스트(PF)로부터 유리된 불소 원자(F)가, 붕소(B)와 결합하여 BF3이 된다. 이에의해, 불소 수지 레지스트 패턴(31)이 개질되어, 그 에칭 내성이 향상된다. 또한, BF3의 B-F 결합은, 불소 수지 레지스트(PF)의 C-F 결합에 비교하여 매우 강한 결합이기 때문에, 아래 수학식 1의 역반응(우변으로부터 좌변으로의 반응)은 발생하지 않고, 원활히 치환 반응은 진행된다.Next, as shown in FIG.1 (c), the ultraviolet light 13 is irradiated to the fluorine resin resist pattern 31 in presence of the boron compound 11 which has a functional group with high etching tolerance. This ultraviolet light 13 is an excimer lamp light or an excimer laser light, and the irradiation method is mentioned later. By irradiation of the ultraviolet light 13, a photochemical reaction as shown in Equation 1 below occurs, whereby the fluorine atom (F) of the fluorine resin resist (PF) and the functional group (R) of the boron compound (BR 3 ) are generated. ) Is substituted. In other words, the fluorine atom (F) liberated from the fluororesin resist (PF) is bonded to boron (B) to form BF 3 . Thereby, the fluororesin resist pattern 31 is modified, and the etching resistance improves. In addition, since the BF bond of BF 3 is a very strong bond compared with the CF bond of the fluororesin resist (PF), the reverse reaction (the reaction from the right side to the left side) of the following formula 1 does not occur, and the substitution reaction is smooth Proceed.

상기 수학식 1에 있어서, 관능기(R)는, 예를 들면, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센 등의 방향족이나, 노르보닐기, 아다만탄틸 골격을 갖는 기, 스테로이드 골격을 갖는 기 등의 지환식 탄화수소기나, 실록산, 유기 실리콘 잔기 등의 실리콘 함유기 등이다.In the above formula (1), the functional group (R) is, for example, an alicyclic hydrocarbon group such as an aromatic such as benzene, naphthalene, anthracene, a group having a norbornyl group, an adamantantyl skeleton, or a group having a steroid skeleton; And silicone-containing groups such as siloxane and organic silicon residues.

상기 자외광(13)의 조사 방법은, 다음의 2가지의 방법이 있다.The irradiation method of the said ultraviolet light 13 has the following two methods.

우선, 제1 방법은, 처리부(10)인 챔버 내에 기체의 붕소 화합물(11)을 도입하여, 챔버(10)내를 붕소 화합물의 분위기로 하여, 이 분위기 속에 실리콘 기판(1)을 유지한 상태에서, 엑시머 램프 또는 엑시머 레이저(12)로부터 자외광(13)을 조사하는 방법이다. 또, 붕소 화합물(11)의 반응성에 따라서는, 상술한 기체의 붕소 화합물(11)과 함께, 질소나 희가스류를 희석 가스로서 챔버(10) 내에 도입해도 된다.First, in the first method, a gaseous boron compound 11 is introduced into the chamber that is the processing unit 10, the chamber 10 is made into the atmosphere of the boron compound, and the silicon substrate 1 is held in this atmosphere. In this method, the ultraviolet light 13 is irradiated from the excimer lamp or the excimer laser 12. Moreover, depending on the reactivity of the boron compound 11, you may introduce nitrogen and a rare gas flow into the chamber 10 as diluent gas with the boron compound 11 of the gas mentioned above.

다음으로, 제2 방법은, 처리부(10)인 처리조 내에 붕소 화합물의 용액(11)을 저류시키고, 이 용액(11)에 실리콘 기판(1)을 침지시킨 상태에서, 엑시머 램프 또는 엑시머 레이저(12)로부터 자외광(13)을 조사하는 방법이다. 이 용액(11)은, 관능기(R)의 농도에 따라, 정기적으로 교환된다. 또한, 붕소 화합물의 용액(11)으로서, 액체의 붕소 화합물을 그대로 이용하는 이외에, 고체 또는 액체의 붕소 화합물을 용매에 용해시킨 것을 이용하여도 된다. 이 용매는, PGMEA(propylene glycol mono methyl ether acetate)나 EL(ethyl lactate, 유산에틸) 등의 레지스트의 용매에 서로 용해되지 않고, 또한 레지스트를 용해하지 않는 것으로서, 예를 들면 증류수(H2O), 벤젠, 디염화메탄 등이다.Next, in the second method, the excimer lamp or the excimer laser (in the state in which the solution 11 of the boron compound is stored in the processing tank that is the processing unit 10 and the silicon substrate 1 is immersed in the solution 11 is obtained. 12) is a method of irradiating the ultraviolet light 13. This solution 11 is regularly exchanged according to the concentration of the functional group R. As the solution 11 of the boron compound, in addition to using the liquid boron compound as it is, a solution in which a solid or liquid boron compound is dissolved in a solvent may be used. These solvents are not dissolved in a solvent of a resist such as PGMEA (propylene glycol mono methyl ether acetate) or EL (ethyl lactate, ethyl lactate) and do not dissolve the resist. For example, distilled water (H 2 O) , Benzene, dichloromethane and the like.

또한, 상기 엑시머 램프 또는 엑시머 레이저(12)로서, 예를 들면, XeCl, KrF, ArF, F2, Kr2, KrAr, Ar2엑시머 레이저나, Xe2, Kr2엑시머 램프가 이용된다.As the excimer lamp or the excimer laser 12, for example, XeCl, KrF, ArF, F 2 , Kr 2 , KrAr, Ar 2 excimer laser, Xe 2 , Kr 2 excimer lamp are used.

또한, 불소 수지 레지스트 패턴(31) 중의 C-F 결합을 완전하게 치환할 필요는 없고, 필요한 에칭 내성에 대응하여 적절하게 치환하는 량을 제어하면 된다. 어느 정도 치환 반응을 진행시킬까는, 반응체인 불소 수지 레지스트(PF) 및 붕소 화합물(BR3)의 농도나, 반응 온도에 따라 가변시킬 수 있다.In addition, the CF bond in the fluorine resin resist pattern 31 does not need to be completely replaced, but what is necessary is just to control the quantity to replace suitably corresponding to required etching tolerance. The extent to which the substitution reaction proceeds can be varied depending on the concentrations of the fluorine resin resist (PF) and the boron compound (BR 3 ), which are the reactants, and the reaction temperature.

또한, 처리부(챔버, 처리조)(10)에 대한 붕소 화합물의 공급 방법은 임의이어도 된다. 예를 들면, 시판의 시약 혹은 미리 합성된 것을 처리부(10)에 접속된 공급 라인에 의해 공급할 수 있다.In addition, the supply method of the boron compound to the processing part (chamber, processing tank) 10 may be arbitrary. For example, a commercial reagent or a previously synthesized product can be supplied by a supply line connected to the processing unit 10.

상술한 자외광의 조사의 후, 실리콘 기판(1)의 세정 처리를 행한다.After irradiation of the above-mentioned ultraviolet light, the silicon substrate 1 is washed.

그리고, 도 1의 (d)에 도시한 바와 같이, 개질된 불소 수지 레지스트 패턴(32)을 마스크로 하여, 폴리실리콘막(2)을 CF4/O2가스계에서 드라이 에칭한다.As shown in Fig. 1D, the polysilicon film 2 is dry-etched in a CF 4 / O 2 gas system using the modified fluorine resin resist pattern 32 as a mask.

마지막으로, 도 1의 (e)에 도시한 바와 같이, 불소 수지 레지스트 패턴(32)을 제거한다. 이에 의해, 실리콘 기판(1) 상에, 폴리실리콘막으로 이루어지는 미세 패턴(21)이 형성된다.Finally, as shown in Fig. 1E, the fluorine resin resist pattern 32 is removed. As a result, a fine pattern 21 made of a polysilicon film is formed on the silicon substrate 1.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 불소 수지 레지스트(3)에 마스크 패턴을 전사한 후, 즉 불소 수지 레지스트 패턴(31)을 형성한 후, 에칭 내성에 우수한 관능기(R)를 갖는 붕소 화합물(BR3)의 존재 하에서, 불소 수지 레지스트 패턴(31)에 자외광(13)을 조사했다.As described above, in the present embodiment, after the mask pattern is transferred to the fluorine resin resist 3, that is, after forming the fluorine resin resist pattern 31, the boron compound having a functional group R excellent in etching resistance. In the presence of (BR 3 ), the ultraviolet light 13 was irradiated to the fluorine resin resist pattern 31.

이에 의해, 불소 수지 레지스트 패턴(31)이 개질되어, 불소 수지 레지스트의 에칭 내성을 향상시키는 것이 가능한다. 그리고, 개질된 불소 수지 레지스트 패턴(32)을 이용하여, 피가공막(2)으로서의 폴리실리콘막을 미세 패턴(21)으로 가공할 수 있다.Thereby, the fluororesin resist pattern 31 is modified, and it is possible to improve the etching resistance of the fluororesin resist. And using the modified fluororesin resist pattern 32, the polysilicon film as the to-be-processed film 2 can be processed into the fine pattern 21. As shown in FIG.

또한, 불소 수지 레지스트에 있어서의 불소의 함유량이 높을수록 진공 자외 영역의 빛에 대한 투명성이 향상되지만, 본 발명의 개질 프로세스에서는 불소 함유량이 높을수록 치환 반응의 효율이 높아져, 에칭 내성이 향상되는 효과가 커지기 때문에, 불소 수지 레지스트의 실용성의 효과도 커진다.In addition, the higher the fluorine content in the fluorine resin resist, the higher the transparency to light in the vacuum ultraviolet region. However, in the reforming process of the present invention, the higher the fluorine content, the higher the efficiency of the substitution reaction and the better the etching resistance. Since becomes large, the effect of the practicality of a fluororesin resist also becomes large.

본 발명에 따르면, 불소 수지 레지스트의 에칭 내성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the etching resistance of the fluorine resin resist can be improved.

Claims (8)

기판 위에 피가공막을 형성하는 공정과,Forming a workpiece film on the substrate; 상기 피가공막 상에 불소 수지 레지스트를 도포하는 공정과,Applying a fluororesin resist on the processing film; 상기 불소 수지 레지스트에 마스크 패턴을 전사하는 공정과,Transferring a mask pattern to the fluorine resin resist; 상기 마스크 패턴을 전사한 후, 에칭 내성이 높은 관능기를 갖는 붕소 화합물의 존재 하에서, 상기 불소 수지 레지스트에 자외광을 조사하는 공정과,After transferring the mask pattern, irradiating ultraviolet light to the fluorine resin resist in the presence of a boron compound having a functional group having high etching resistance; 상기 자외광이 조사된 상기 불소 수지 레지스트를 마스크로 하여, 상기 피가공막을 드라이 에칭하는 공정A step of dry etching the film to be processed using the fluorine resin resist irradiated with the ultraviolet light as a mask 을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 방법.Forming method of a fine pattern comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 붕소 화합물의 분위기 속에 상기 기판을 유지한 상태에서, 상기 자외광을 조사하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 방법.The ultraviolet light is irradiated in a state where the substrate is held in the atmosphere of the boron compound. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 붕소 화합물의 용액에 상기 기판을 침지시킨 상태에서, 상기 자외광을 조사하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 방법.The ultraviolet light is irradiated in a state in which the substrate is immersed in the solution of the boron compound. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 자외광을 조사하는 공정에서, 상기 불소 수지 레지스트의 불소 원자와, 상기 관능기를 치환하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 방법.In the step of irradiating the ultraviolet light, the fluorine atom of the fluorine resin resist and the functional group is substituted, characterized in that the formation method of a fine pattern. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 관능기가, 방향족, 지환식 탄화수소기, 실리콘 함유기 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 방법.The functional group is any of an aromatic, alicyclic hydrocarbon group and silicon-containing group, characterized in that the formation method of a fine pattern. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 지환식 탄화수소기가, 노르보닐기, 아다만탄틸 골격을 갖는 기, 스테로이드 골격을 갖는 기의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 방법.The alicyclic hydrocarbon group is any one of a norbonyl group, a group having an adamantantyl skeleton, and a group having a steroid skeleton. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 엑시머 램프 또는 엑시머 레이저를 이용하여 상기 자외광을 조사하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴의 형성 방법.The method of forming a fine pattern, characterized in that for irradiating the ultraviolet light using an excimer lamp or an excimer laser. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 미세 패턴의 형성 방법을 이용하여 미세 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.The manufacturing method of the semiconductor device including the process of forming a fine pattern using the formation method of the fine pattern in any one of Claims 1-7.
KR1020030089318A 2002-12-11 2003-12-10 Method for fabricating fine pattern, and method for manufacturing semiconductor device KR20040051523A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002359935A JP3627187B2 (en) 2002-12-11 2002-12-11 Method for forming fine pattern and method for manufacturing semiconductor device
JPJP-P-2002-00359935 2002-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040051523A true KR20040051523A (en) 2004-06-18

Family

ID=32759187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030089318A KR20040051523A (en) 2002-12-11 2003-12-10 Method for fabricating fine pattern, and method for manufacturing semiconductor device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3627187B2 (en)
KR (1) KR20040051523A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP3627187B2 (en) 2005-03-09
JP2004193367A (en) 2004-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8323870B2 (en) Method and photoresist with zipper mechanism
CN106226998B (en) Photoetching method
KR20070070036A (en) Method of manufacturing semiconductor device
WO2001084599A2 (en) Uv-enhanced silylation process to increase etch resistance of ultra thin resists
US10777681B2 (en) Multi-layer photoresist
US20080063976A1 (en) Photoresist Composition and Method Of Forming A Resist Pattern
US11387104B2 (en) Grafting design for pattern post-treatment in semiconductor manufacturing
US10082734B2 (en) Composition and method for lithography patterning
JP2004530922A (en) Process for forming sublithographic photoresist features
EP1478978B1 (en) Self-aligned pattern formation using dual wavelengths
US7662542B2 (en) Pattern forming method and semiconductor device manufacturing method
TW412784B (en) Photoresist film and method for forming pattern thereof
KR20200021897A (en) Method for forming mask
KR950004908B1 (en) Photoresist compositions and patterning method of using them
US10520821B2 (en) Lithography process with enhanced etch selectivity
US8323866B2 (en) Inorganic resist sensitizer
US9529265B2 (en) Method of preparing and using photosensitive material
US7387969B2 (en) Top patterned hardmask and method for patterning
CN105990104B (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR20040051523A (en) Method for fabricating fine pattern, and method for manufacturing semiconductor device
JP3766235B2 (en) Pattern forming method and semiconductor device manufacturing method
KR20010037049A (en) Lithography method using silylation
JPH1184683A (en) Pattern forming method and production of semiconductor device
JP2738131B2 (en) Pattern formation method
US6989227B2 (en) E-beam curable resist and process for e-beam curing the resist

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination