JP2001194805A - Pattern forming method in semiconductor process - Google Patents
Pattern forming method in semiconductor processInfo
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- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
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- H01L21/0273—Making 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
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体工程におけ
るパターン形成方法に関し、より詳細には、紫外線(ult
ra violet)処理を行なう半導体工程におけるパターン形
成方法に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method of forming a pattern in a semiconductor process, and more particularly, to a method of forming a pattern in an ultraviolet (ult).
The present invention relates to a pattern forming method in a semiconductor process for performing (ra violet) processing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、コンピュータなどの情報媒体の急
速な普及により、半導体装置も飛躍的に発展しつつあ
る。その機能からも、半導体装置は高速に動作するとと
もに、大容量の貯蔵能力を有することが求められてい
る。こうした要求に応じ、半導体装置の集積度、信頼性
及び応答速度などを向上する方へとその製造技術は進ん
できたのである。そのような半導体装置の集積度の向上
のための主な技術として、微細加工技術の向上は重要な
位置を占めている。2. Description of the Related Art Recently, semiconductor devices have been rapidly developed due to the rapid spread of information media such as computers. From this function, the semiconductor device is required to operate at high speed and have a large storage capacity. In response to these demands, the manufacturing technology has been advanced to improve the degree of integration, reliability, response speed, and the like of semiconductor devices. As a main technique for improving the degree of integration of such a semiconductor device, improvement in fine processing technology occupies an important position.
【０００３】最近、半導体装置の高集積化はさらに加速
化し、こうした半導体装置の中でDRAM素子、例えば、１
６メガビットDRAM（１６Ｍｂｉｔ ＤＲＡＭ）及び６４
メガビットDRAM（６４Ｍｂｉｔ ＤＲＡＭ）の量産が行
われており、最近には、２５６メガビットDRAMの量産化
が進められ、これに加えてギガビットDRAM（Giga bitＤ
ＲＡＭ）のような高集積化に対する量産に取り組んでい
る。Recently, high integration of semiconductor devices has been further accelerated, and DRAM devices such as 1
6 megabit DRAM (16 Mbit DRAM) and 64
Mass production of megabit DRAMs (64 Mbit DRAMs) has been carried out, and recently mass production of 256 megabit DRAMs has been promoted. In addition, gigabit DRAMs (Gigabit DRAMs) have been added.
(RAM) for mass production.
【０００４】これにより、半導体装置の製造に用いられ
る微細加工技術に対する要求も段々厳しくなってくる。
特に、レジストプロセス技術は、半導体装置の製造を発
展させただけでなく、基盤技術であるため、それに用い
られるフォトレジスト技術に対する要求のレベルをも高
くなっている。一般のフォトレジストを用いるフォトリ
ソグラフィー技術によるパターンの形成方法は、次のよ
うである。As a result, the demands on fine processing techniques used in the manufacture of semiconductor devices have become increasingly severe.
In particular, the resist process technology has not only developed the semiconductor device manufacturing, but also is a basic technology, so the level of demand for the photoresist technology used therein has been increasing. A method of forming a pattern by a photolithography technique using a general photoresist is as follows.
【０００５】先ず、絶縁膜又は導電性膜など、パターン
を形成しようとする膜の形成された基板上に、紫外線や
Ｘ線などの光を照射すると、アルカリ性溶液に対し溶解
度の変化が発生することになる有機層のフォトレジスト
膜を形成する。また、前記フォトレジスト膜の上部に所
定の部分のみを選択的に露光できるようパターニングさ
れたマスクパターンを介在し、前記フォトレジスト膜に
選択的に光を照射した後、現像して溶解度の高い部分
（ポジ型フォトレジストの場合、露光された部分）は除
去し、さらに溶解度の低い部分は残してフォトレジスト
パターンを形成する。前記フォトレジストが除去された
部分の基板はエッチングによりパターンを形成し、その
後、残ったフォトレジストを除去して各種の配線、電極
などに必要なパターンを形成するようにする。First, when light such as ultraviolet rays or X-rays is irradiated on a substrate on which a film for forming a pattern, such as an insulating film or a conductive film, is formed, a change in solubility in an alkaline solution occurs. A photoresist film of an organic layer is formed. Further, a mask pattern patterned so that only a predetermined portion can be selectively exposed on the photoresist film is interposed therebetween, and the photoresist film is selectively irradiated with light, and then developed to have high solubility. (In the case of a positive photoresist, the exposed portion) is removed, and a photoresist pattern is formed while leaving a portion having a lower solubility. A pattern is formed on the portion of the substrate where the photoresist has been removed by etching, and then the remaining photoresist is removed to form a pattern necessary for various wirings, electrodes, and the like.
【０００６】図１ａ〜１ｃは、従来の半導体工程におけ
るパターン形成方法を説明するための断面図である。図
１ａに示すように、半導体基板１０上にパターンを形成
するための被加工膜（絶縁膜又は導電性膜）１２を形成
する。さらに、被加工膜１２上にフォトレジスト組成物
（露光された部分が除去されるポジ型）を用い、フォト
レジスト膜１４を形成する。FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views for explaining a pattern forming method in a conventional semiconductor process. As shown in FIG. 1A, a processing target film (insulating film or conductive film) 12 for forming a pattern is formed on a semiconductor substrate 10. Further, a photoresist film 14 is formed on the processing target film 12 by using a photoresist composition (a positive type in which an exposed portion is removed).
【０００７】図１ｂに示すように、フォトレジスト膜１
４の上部に所定部分のみを選択的に露光できるようパタ
ーニングされたマスクパターン（図示しない）を介在
し、フォトレジスト膜１４に紫外線又はＸ線などの光１
６を選択的に照射する。ここで、光１６を照射する際
に、フォトレジスト膜１４と被加工膜１２との屈折率の
差による乱反射を防止するため、被加工膜１２上に反射
防止膜（図示しない）を形成してもよい。[0007] As shown in FIG.
A mask pattern (not shown) patterned so that only a predetermined portion can be selectively exposed on the upper portion of the photoresist film 4.
6 is selectively irradiated. Here, when the light 16 is irradiated, an anti-reflection film (not shown) is formed on the film to be processed 12 in order to prevent irregular reflection due to a difference in refractive index between the photoresist film 14 and the film to be processed 12. Is also good.
【０００８】図１ｃに示すように、光１６が照射された
部分のフォトレジスト膜１４を除去し、フォトレジスト
パターン１４ａを形成する。次に、前記フォトレジスト
パターン１４ａをエッチングマスクとして前記フォトレ
ジストパターンにより露出した被加工膜１２をエッチン
グする。なお、前記エッチングが行われた被加工膜１２
の上部に残っているフォトレジストパターン１４ａを完
全に除去し、前記被加工膜を各種の配線、電極などに必
要なパターンとして形成する。As shown in FIG. 1C, a portion of the photoresist film 14 irradiated with the light 16 is removed to form a photoresist pattern 14a. Next, the film to be processed 12 exposed by the photoresist pattern is etched using the photoresist pattern 14a as an etching mask. The etching target film 12 is etched.
Is completely removed, and the film to be processed is formed as a pattern necessary for various wirings, electrodes, and the like.
【０００９】しかし、前記フォトレジストパターン１４
ａを形成するため、前記光が照射された部分のフォトレ
ジスト膜１４を除去する際に、前記被加工膜の上部に
は、後続工程を行なう時パーティクルとして働くスカム
（scum）が生成される。前記スカムは、前記光が照射さ
れた部分のフォトレジスト膜を除去する際に、前記光が
照射された部分のフォトレジスト膜が完全に除去され
ず、前記被加工膜の上部に残る副産物である。しかし、
前記スカムは、前記フォトレジストパターンを形成した
後、前記被加工膜上にパーティクルなどが残留している
かどうかを検査する検査工程（ＡＤＩ：after developm
ent inspection又はＡＣＩ：after cleaninginspectio
n）では発見されず、前記被加工膜をパターンとして形
成した後、後続する工程でぶどうの房状のパーティクル
として発見される。なお、前記スカムが微細な状態で前
記被加工膜状に残っていても、後続する工程が行われる
に従ってその形態及び大きさが拡大され、パーティクル
として発見される。However, the photoresist pattern 14
In order to form a, when removing the photoresist film 14 in the portion irradiated with the light, scum acting as particles when performing a subsequent process is generated above the film to be processed. The scum is a by-product remaining on the film to be processed, when the photoresist film in the portion irradiated with the light is removed when the photoresist film in the portion irradiated with the light is not completely removed. . But,
After forming the photoresist pattern, the scum is subjected to an inspection step (ADI: after developm) for inspecting whether particles or the like remain on the film to be processed.
ent inspection or ACI: after cleaninginspectio
After the film to be processed is formed as a pattern, it is not found in n) but is found as grape-like particles in a subsequent step. In addition, even if the scum remains in the film to be processed in a fine state, its form and size are enlarged as subsequent steps are performed, and the scum is found as particles.
【００１０】これにより、前記光が照射された部分のフ
ォトレジスト膜を除去し、フォトレジストパターンを形
成した後、水または水によって希釈された過酸化水素溶
液、フッ化水素溶液、又は硫酸溶液を用いたウェット洗
浄を行なうことにより、前記スカムを除去する。[0010] Thus, after removing the photoresist film in the portion irradiated with the light and forming a photoresist pattern, water or a hydrogen peroxide solution, a hydrogen fluoride solution, or a sulfuric acid solution diluted with water is used. The scum is removed by performing the used wet cleaning.
【００１１】前記スカムを除去するためのウェット洗浄
の例がアメリカ特許第４８７３１７７号明細書(Tanaka
et al)に開示されている。また、ウェット洗浄方法の他
にも、フォトレジスト組成物を改良したり、フォトレジ
ストに用いられる樹脂を改良したりして、スカムの形成
を防止する方法が開示されている。更に、その他にもマ
イクロ波(micro wave)を用い、前記スカムの形成を防止
する方法をも開示されている。An example of wet cleaning for removing the scum is disclosed in US Pat. No. 4,873,177 (Tanaka).
et al). In addition to the wet cleaning method, there is disclosed a method of preventing the formation of scum by improving a photoresist composition or improving a resin used for the photoresist. Furthermore, a method of using a microwave to prevent the formation of the scum has also been disclosed.
【００１２】しかし、前記フォトレジスト組成物を改良
したり、フォトレジストの樹脂を変更したりするのは、
用いられるフォトレジストの特性による半導体装置の製
造方法を変換しなければならないため、容易ではない。
また、マイクロ波を用いる方法は、電子波の形成による
周辺機器の影響を考えると、望ましい方法とは言えな
い。However, the improvement of the photoresist composition or the change of the resin of the photoresist is only attributable to the following.
This is not easy because the method of manufacturing a semiconductor device must be changed depending on the characteristics of the photoresist used.
Also, the method using microwaves is not a desirable method considering the influence of peripheral devices due to the formation of electron waves.
【００１３】また、前記ウェット洗浄を行なっても前記
スカムは完全に除去されず、微細なスカムは前記被加工
膜に残る。このように除去されずに残留する微細なスカ
ムは、後続する工程が行われるにつれて、その形態及び
大きさが拡大され、さらにパーティクルとして発見され
る。Further, even when the wet cleaning is performed, the scum is not completely removed, and fine scum remains on the film to be processed. The fine scum remaining without being removed in this way is enlarged in form and size as subsequent processes are performed, and is found as particles.
【００１４】図２は、従来の半導体工程におけるパター
ン形成方法により形成した半導体装置を示す断面図であ
る。図２に示すように、半導体基板２０上にコンタクト
ホールが形成されている絶縁膜２２が形成されている。
さらに、前記コンタクトホールを含む絶縁膜２２上に金
属膜２４が形成されている。FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor device formed by a pattern forming method in a conventional semiconductor process. As shown in FIG. 2, an insulating film 22 having a contact hole formed on a semiconductor substrate 20 is formed.
Further, a metal film 24 is formed on the insulating film 22 including the contact hole.
【００１５】前記コンタクトホールを有する絶縁膜２２
は、次のように形成する。先ず、半導体基板２０上に絶
縁膜２２を形成した後、絶縁膜２２上にフォトレジスト
組成物を用いてフォトレジスト膜（図示しない）を形成
する。また、前記フォトレジスト膜をフォトレジストパ
ターン（図示しない）で形成し、その後、スカムを除去
するためのウェット洗浄を行なう。次に、前記フォトレ
ジストパターンにより露出した絶縁膜２２をエッチング
する。さらに絶縁膜２２の上部に残っているフォトレジ
ストパターンを完全に除去する。これにより、前記コン
タクトホールを有する絶縁膜２２が形成される。続け
て、前記コンタクトホールを有する絶縁膜２２上に金属
膜２４を形成する。The insulating film 22 having the contact hole
Is formed as follows. First, after forming the insulating film 22 on the semiconductor substrate 20, a photoresist film (not shown) is formed on the insulating film 22 using a photoresist composition. Further, the photoresist film is formed by a photoresist pattern (not shown), and thereafter, wet cleaning for removing scum is performed. Next, the insulating film 22 exposed by the photoresist pattern is etched. Further, the photoresist pattern remaining on the insulating film 22 is completely removed. Thereby, the insulating film 22 having the contact hole is formed. Subsequently, a metal film 24 is formed on the insulating film 22 having the contact hole.
【００１６】しかし、前記コンタクトホールを有する絶
縁膜２２上に金属膜２４を形成する際、図２に示したよ
うに、パーティクルがコンタクトホール内に生成される
可能性がある。そこで、前記パーティクルは、スカムに
より生成されるものとして判断される。前述にように、
ウェット洗浄を行い、前記スカムを除去するが、微細な
スカムを完全に除去することは非常に困難である。前記
微細なスカムは、前記絶縁膜のエッチング及び前記金属
膜の形成などの後続する工程を行なうことにより、段々
とその形態及び大きさが拡大され、パーティクルとして
生成される。なお、酷い場合は、前記スカムが物凄い大
きさとして拡大され、コンタクトホールが正常に形成さ
れない、即ち、開口されない(not open)状況が生じるこ
ともある。However, when the metal film 24 is formed on the insulating film 22 having the contact hole, particles may be generated in the contact hole as shown in FIG. Therefore, the particles are determined to be generated by scum. As mentioned earlier,
Although the scum is removed by performing wet cleaning, it is very difficult to completely remove fine scum. The shape and size of the fine scum are gradually increased by performing subsequent processes such as etching of the insulating film and formation of the metal film, and are generated as particles. In the worst case, the scum may be enlarged to an enormous size, and the contact hole may not be formed normally, that is, the scum may not be opened.
【００１７】前記スカムは、前記フォトレジストパター
ンを形成した後、ＡＤＩ及びＡＣＩなどのような検査工
程においては発見されることなく、前記後続する工程を
行なうことによりその形態及び大きさが拡大され、パー
ティクルとして生成されるため、それの除去は容易では
ない。こうしたスカムは、ウェット洗浄を行なうことに
よりある程度のスカムは除去できるが、完全なものとは
言えない。残留する微細なスカムにより、パーティクル
が生成され、半導体装置の信頼度が低下する問題があっ
た。After the scum is formed, the shape and size of the scum are enlarged by performing the subsequent steps without being found in inspection steps such as ADI and ACI after forming the photoresist pattern. Since it is generated as particles, its removal is not easy. Such scum can be removed to some extent by performing wet cleaning, but it cannot be said to be complete. There is a problem that particles are generated by the remaining fine scum and the reliability of the semiconductor device is reduced.
【００１８】[0018]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、フォ
トレジストパターンを形成する際に生成されるスカム
を、より完璧に除去するための半導体工程におけるパタ
ーン形成方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pattern forming method in a semiconductor process for more completely removing scum generated when forming a photoresist pattern.
【００１９】[0019]
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの本発明による半導体工程におけるパターン形成方法
は、半導体基板上にパターンを形成するための被加工膜
を形成する段階と、前記被加工膜上にフォトレジストパ
ターンを形成する段階と、前記フォトレジストパターン
の形成されている被加工膜を紫外線により処理し、被加
工膜上に存在するスカムを除去する段階と、前記フォト
レジストパターンをエッチングマスクとして前記被加工
膜をエッチングし、パターンを形成する段階とを含むも
のである。According to the present invention, there is provided a method of forming a pattern in a semiconductor process according to the present invention, comprising the steps of: forming a film to be processed for forming a pattern on a semiconductor substrate; Forming a photoresist pattern on the film, treating the film on which the photoresist pattern is formed with ultraviolet light to remove scum present on the film to be processed, and etching the photoresist pattern Etching the film to be processed as a mask to form a pattern.
【００２０】前記フォトレジストパターンは、前記被加
工膜上にフォトレジスト組成物の塗布によりフォトレジ
スト膜を形成し、前記フォトレジスト膜を光源により選
択的に露光した後、現像液により前記露光したフォトレ
ジスト膜を除去することにより形成する。The photoresist pattern is formed by forming a photoresist film on the film to be processed by applying a photoresist composition, selectively exposing the photoresist film with a light source, and then exposing the photoresist film with a developer. It is formed by removing the resist film.
【００２１】前記露光を行なう際に、フォトレジスト膜
と被加工膜との屈折率の差による乱反射を防止するた
め、前記被加工膜上に酸窒化珪素、又は窒化珪素を用い
て反射防止膜を形成し、その後、前記反射防止膜上にフ
ォトレジスト膜を形成してもよい。従って、高解像度の
プロファイル(profile)を有するフォトレジストパター
ンを形成する。In performing the exposure, an antireflection film is formed on the film to be processed by using silicon oxynitride or silicon nitride in order to prevent irregular reflection due to a difference in refractive index between the photoresist film and the film to be processed. After that, a photoresist film may be formed on the antireflection film. Accordingly, a photoresist pattern having a high-resolution profile is formed.
【００２２】前記紫外線処理は、２００ｎｍ乃至５００
ｎｍの波長が照射できる紫外線ランプを用いるが、さら
に前記フォトレジストパターンの形成されている半導体
ウェハーを８０℃乃至１５０℃の温度で加熱しながら３
０秒乃至９０秒間行なうことが望ましい。The ultraviolet treatment is performed at 200 nm to 500 nm.
An ultraviolet lamp capable of irradiating a wavelength of nm is used, and the semiconductor wafer on which the photoresist pattern is formed is further heated at a temperature of 80 to 150 ° C.
It is desirable to perform this for 0 to 90 seconds.
【００２３】前記紫外線処理を行なった後、フォトレジ
ストパターンの形成されている被加工膜を、水または水
によって希釈された過酸化水素溶液、フッ化水素溶液、
又は硫酸溶液を用いてウェット洗浄を行なう。なお、前
記ウェット洗浄の後、湿気を除去することが望ましい。After performing the ultraviolet treatment, the film to be processed on which the photoresist pattern is formed is treated with water or a hydrogen peroxide solution, a hydrogen fluoride solution diluted with water,
Alternatively, wet cleaning is performed using a sulfuric acid solution. It is desirable to remove moisture after the wet cleaning.
【００２４】より具体的な本発明による半導体工程にお
ける半導体パターン形成方法は、半導体基板上にパター
ンを形成するための被加工膜を形成する段階と、前記被
加工膜上に反射防止膜を形成する段階と、前記反射防止
膜上にフォトレジスト組成物を塗布し、フォトレジスト
膜を形成する段階と、前記フォトレジスト膜を光源によ
り選択的に露光する段階と、前記露光したフォトレジス
ト膜を現像し、前記反射防止膜上にフォトレジストパタ
ーンを形成する段階と、前記フォトレジストパターンの
形成されている反射防止膜を紫外線により処理し、前記
反射防止膜上に存在するスカムを除去する段階と、前記
フォトレジストパターンの形成されている反射防止膜を
ウェット洗浄する段階と、前記ウェット洗浄の後、前記
フォトレジストパターンの形成されている反射防止膜上
に存在する湿気を除去する段階と、前記フォトレジスト
パターンをエッチングマスクとして前記反射防止膜及び
被加工膜を、順次にエッチングし、パターンを形成する
段階とを含むものである。In a more specific method for forming a semiconductor pattern in a semiconductor process according to the present invention, a step of forming a film to be processed for forming a pattern on a semiconductor substrate and forming an antireflection film on the film to be processed are provided. Applying a photoresist composition on the anti-reflection film, forming a photoresist film, selectively exposing the photoresist film with a light source, and developing the exposed photoresist film. Forming a photoresist pattern on the anti-reflection film, treating the anti-reflection film on which the photoresist pattern is formed with ultraviolet rays, and removing scum present on the anti-reflection film; Wet cleaning the antireflection film on which the photoresist pattern is formed, and after the wet cleaning, removing the photoresist pattern; Removing moisture existing on the anti-reflection film on which the pattern is formed, and etching the anti-reflection film and the film to be processed sequentially using the photoresist pattern as an etching mask to form a pattern. Is included.
【００２５】前記ウェット洗浄及び湿気の除去は、in-s
ituで行なうが、スピナーを用いることが望ましい。そ
れにより、スカムが完全に除去されたフォトレジストパ
ターンを形成することにより、後続する工程の際に、前
記スカムによるパーティクルの発生を最小とすることが
できる。The wet cleaning and the removal of moisture are performed in-s
It is performed in itu, but it is desirable to use a spinner. Accordingly, by forming a photoresist pattern from which scum has been completely removed, it is possible to minimize the generation of particles due to the scum in a subsequent process.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を、添付の図面を参照し、より詳細に説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００２７】図３ａ〜図３ｆは、本発明の一実施形態に
よる半導体工程におけるパターン形成方法を説明するた
めの断面図である。図３ａに示すように、半導体基板３
０上にパターンを形成するための被加工膜３２を形成す
る。前記被加工膜３２は、半導体装置の形成に用いられ
る絶縁膜又は導電膜である。絶縁膜としては、例えば、
シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜な
どがあり、導電膜としては、例えば、ポリシリコン膜な
どのような非金属膜、アルミニウム膜、タングステン
膜、チタニウム膜などの金属膜などがある。FIGS. 3A to 3F are cross-sectional views illustrating a method of forming a pattern in a semiconductor process according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG.
A film to be processed 32 for forming a pattern is formed on zero. The processed film 32 is an insulating film or a conductive film used for forming a semiconductor device. As an insulating film, for example,
There are a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, and the like. Examples of the conductive film include a nonmetal film such as a polysilicon film, and a metal film such as an aluminum film, a tungsten film, and a titanium film.
【００２８】図３ｂに示すように、前記被加工膜２２上
にフォトレジスト組成物を用いてフォトレジスト膜３４
を形成する。前記フォトレジスト組成物をスピン−コー
ト方式により被加工膜３２上に塗布し、フォトレジスト
膜３４を形成する。本実施形態では、前記フォトレジス
ト組成物として、露光した部分が除去されるポジ型を用
いているが、露光した部分が残っているネガ型を用いて
フォトレジスト膜を形成してもよい。As shown in FIG. 3B, a photoresist film 34 is formed on the film 22 by using a photoresist composition.
To form The photoresist composition is applied on the film to be processed 32 by a spin-coating method to form a photoresist film 34. In the present embodiment, a positive type in which the exposed portion is removed is used as the photoresist composition, but a photoresist film may be formed using a negative type in which the exposed portion remains.
【００２９】図３ｃに示すように、フォトレジスト膜３
４の上部に、所定部分のみを選択的に露光できるようパ
ターニングされたマスクパターン（図示しない）を介在
し、フォトレジスト膜３４に光３６を選択的に照射す
る。As shown in FIG. 3C, the photoresist film 3
The photoresist film 34 is selectively irradiated with light 36 via a mask pattern (not shown) patterned so as to selectively expose only a predetermined portion on the upper part of the photoresist film 4.
【００３０】図３ｄに示すように、光３６の照射された
フォトレジスト膜３４を現像液により現像すると、図示
したように、光の照射された部分は、溶解度が増加して
現像液により除去される。これにより、露光されない部
分のみが残留してフォトレジストパターン３４ａを形成
する。As shown in FIG. 3D, when the photoresist film 34 irradiated with the light 36 is developed with a developing solution, the portion irradiated with the light increases in solubility and is removed by the developing solution as shown in FIG. You. As a result, only the unexposed portions remain to form the photoresist pattern 34a.
【００３１】図３ｅに示すように、フォトレジストパタ
ーン３４ａの形成されている被加工膜３２を紫外線３８
で処理する。前記紫外線３８処理は、フォトレジストパ
ターン３４ａにより露出される被加工膜３２上に存在す
るスカムを除去するため行なう。ここで、前記スカム
は、光の照射された部分のフォトレジスト膜を除去する
際に、前記光の照射された部分のフォトレジスト膜が完
全に除去されず、前記被加工膜の上部に残る副産物のこ
とである。このようなスカムは、ＡＣＩ又はＡＤＩなど
の検査工程では発見されず、後続工程でパーティクルを
形成し、半導体装置の不良を引き起こす。従って、こう
したスカムは、紫外線処理により除去することができ
る。As shown in FIG. 3E, the processing target film 32 on which the photoresist pattern 34a is formed is irradiated with ultraviolet rays 38.
To process. The ultraviolet ray 38 treatment is performed to remove scum existing on the processing target film 32 exposed by the photoresist pattern 34a. Here, the scum is a by-product remaining on the film to be processed, when the photoresist film in the portion irradiated with light is not completely removed when the photoresist film in the portion irradiated with light is removed. That is. Such a scum is not found in an inspection process such as ACI or ADI, and forms particles in a subsequent process to cause a failure of the semiconductor device. Therefore, such scum can be removed by ultraviolet treatment.
【００３２】紫外線処理についてより具体的に説明す
る。紫外線処理工程を含む半導体工程は、アメリカ特許
第４４５１５０３号明細書(Blum et al)、アメリカ特許
第５２３４５４０号明細書(Grant et al)、アメリカ特
許第５７０９７５４号明細書(Morinville et al)などに
開示されている。しかしながら、これら特許には、金属
層を形成するか、又は酸化膜のエッチングを行なう際
に、紫外線処理を行なう方法についてのみ開示されてお
り、パターンの形成については何らの言及をもされてい
ない。本実施形態では、紫外線処理を前記文献などに開
示されている方法によって行なうこともできる。The ultraviolet treatment will be described more specifically. Semiconductor processes including an ultraviolet treatment process are disclosed in US Pat. No. 4,451,503 (Blum et al), US Pat. No. 5,234,540 (Grant et al), US Pat. No. 5,709,754 (Morinville et al), and the like. Have been. However, these patents only disclose a method of performing an ultraviolet treatment when forming a metal layer or etching an oxide film, and make no mention of pattern formation. In the present embodiment, the ultraviolet treatment can be performed by a method disclosed in the above-mentioned literature or the like.
【００３３】図４は、図３ｅの紫外線処理を説明するた
めの図面であり、図５は、図３ｅの紫外線処理を行なう
チャンバーを示す構成図である。図４に示すように、前
記紫外線をフォトレジストパターン３４ａが形成されて
いる被加工膜３２上に照射することにより、被加工膜３
２とスカム４０との結合力は弱くなる。 このため、ス
カム４０は被加工膜３２から分離され除去される。FIG. 4 is a view for explaining the ultraviolet treatment of FIG. 3e, and FIG. 5 is a structural view showing a chamber for performing the ultraviolet treatment of FIG. 3e. As shown in FIG. 4, by irradiating the ultraviolet rays onto the processing target film 32 on which the photoresist pattern 34a is formed, the processing target film 3 is formed.
2 and the scum 40 are weakened. Therefore, the scum 40 is separated and removed from the film 32 to be processed.
【００３４】図５に示すように、前記紫外線処理は、２
００ｎｍ乃至５００ｎｍの波長が照射可能な紫外線ラン
プ５４を用い、３０秒乃至１００秒間行なう。この際、
前記フォトレジストパターンが形成されている半導体ウ
ェハーＷは、チャンバー５０内に前記半導体ウェハーＷ
が載置されるホットプレート(hot plate)５２により８
０℃乃至１５０℃の温度で加熱する。As shown in FIG.
The irradiation is performed for 30 seconds to 100 seconds using an ultraviolet lamp 54 capable of irradiating a wavelength of 00 nm to 500 nm. On this occasion,
The semiconductor wafer W on which the photoresist pattern is formed is placed in the chamber 50 by the semiconductor wafer W.
Is placed on a hot plate 52 on which
Heat at a temperature between 0 ° C and 150 ° C.
【００３５】次に、図３ｆに示すように、フォトレジス
トパターン３４ａをエッチングマスクとしてフォトレジ
ストパターン３４ａにより露出した被加工膜３２をエッ
チングする。なお、前記被加工膜上に残っている前記フ
ォトレジストパターンを完全に除去し、前記被加工膜３
２をパターン３２ａとして形成する。Next, as shown in FIG. 3F, the work film 32 exposed by the photoresist pattern 34a is etched using the photoresist pattern 34a as an etching mask. The photoresist pattern remaining on the film to be processed is completely removed, and the film 3 to be processed is removed.
2 are formed as a pattern 32a.
【００３６】前述のように、紫外線処理を行い、前記被
加工膜の上部に残っているスカムを除去することによ
り、後続する被加工膜のエッチング工程、あるいは金属
層の形成のための工程を行い際に、前記スカムによるパ
ーティクルの形成を抑制することができる。As described above, the scum remaining on the film to be processed is removed by performing the ultraviolet treatment, so that the subsequent step of etching the film to be processed or the step for forming the metal layer is performed. At this time, the formation of particles due to the scum can be suppressed.
【００３７】本発明者らは、従来のスカムの除去のため
の処理を行なわないパターン形成工程と、従来のウェッ
ト洗浄を行い、スカムを除去するパターン形成工程、及
び前述のような紫外線処理工程を含むパターン形成工程
を行うことにより、半導体装置のビットラインパターン
を形成した。さらに、前記ビットラインパターンを形成
する工程を行なった後、スカムにより生成される第１の
パーティクル及び第２のパーティクルの個数の検査を行
なった。なお、この結果を下記の表１に表す。The inventors of the present invention have conducted a conventional pattern forming step in which a process for removing scum is not performed, a conventional pattern forming step in which scum is removed by performing wet cleaning, and the above-described ultraviolet treatment step. By performing a pattern forming step including the above, a bit line pattern of the semiconductor device was formed. Further, after performing the step of forming the bit line pattern, the number of the first particles and the number of the second particles generated by the scum were inspected. The results are shown in Table 1 below.
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】前記表１の第１の工程は、フォトレジスト
パターンを、ビットラインパターンを形成するための導
電性膜上に形成し、前記フォトレジストパターンをエッ
チングマスクとしてビットラインパターンを形成した
後、シリコン窒化膜及び層間絶縁膜(borophospho silic
ate glass:ＢＰＳＧ）を形成する工程を示す。第２の工
程は、前記第１の工程で導電性膜上にフォトレジストパ
ターンを形成し、その後、ウェット洗浄を行なう工程を
示す。さらに、第３の工程は、前記第１の工程で導電性
膜上にフォトレジストパターンを形成した後、前述した
紫外線処理を行なう工程を示す。In the first step of Table 1, a photoresist pattern is formed on a conductive film for forming a bit line pattern, and a bit line pattern is formed using the photoresist pattern as an etching mask. Silicon nitride film and interlayer insulating film (borophospho silic
ate glass (BPSG). The second step is a step of forming a photoresist pattern on the conductive film in the first step, and then performing a wet cleaning. Further, the third step is a step of performing the above-described ultraviolet treatment after forming a photoresist pattern on the conductive film in the first step.
【００４０】また、前記表１の第１のパーティクルは、
大きなぶどう房の形で発見されるパーティクルであり、
第２のパーティクルは小さなぶどう房の形で発見される
パーティクルである。従って、半導体ウェハーのマップ
当たり第１のパーティクルは１．０個、第２のパーティ
クルは０．６個が発見された第３の工程の結果が最も良
好であることが明らかになった。これにより、本発明の
紫外線処理によれば、スカムを除去することができるよ
うになった。The first particles in Table 1 are as follows:
Particles found in the form of large grapes,
The second particle is a particle found in the form of a small grape cluster. Therefore, it was found that the result of the third step, in which 1.0 particles and 0.6 particles were found per map of the semiconductor wafer, was the best. Thus, according to the ultraviolet treatment of the present invention, scum can be removed.
【００４１】前述のような本発明をより具体的に説明す
ると、次のようである。図６ａ乃至図６ｇは、本発明の
他の実施形態による半導体工程におけるパターン形成方
法を説明するための断面図である。図６ａに示すよう
に、半導体基板６０上にパターンを形成するための被加
工膜６２を形成する。前記被加工膜６２は、半導体装置
を構成する絶縁膜又は導電性膜である。絶縁膜として
は、例えば、酸化膜、窒化膜などがあり、導電性膜とし
ては、例えば、ポリシリコン膜、又は金属膜などがあ
る。被加工膜６２は、化学気相蒸着法、あるいはスパッ
タリング方法により形成する。The present invention as described above will be described more specifically as follows. 6A to 6G are cross-sectional views illustrating a method of forming a pattern in a semiconductor process according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6A, a processing target film 62 for forming a pattern is formed on a semiconductor substrate 60. The film to be processed 62 is an insulating film or a conductive film constituting a semiconductor device. Examples of the insulating film include an oxide film and a nitride film, and examples of the conductive film include a polysilicon film and a metal film. The processed film 62 is formed by a chemical vapor deposition method or a sputtering method.
【００４２】図６ｂに示すように、被加工膜６２上に反
射防止膜６３を形成する。反射防止膜６３は、化学気相
蒸着を行い、３００Åの厚さを有する酸窒化珪素(silic
on oxynitride)、又は、窒化珪素(silicon nitride)を
蒸着して形成する。前記反射防止膜６３は、後続する露
光を行なう際に、フォトレジスト膜と屈折率との差によ
る乱反射を防ぎ、高解像度のプロファイルを有するフォ
トレジストパターンが形成できるようにする。As shown in FIG. 6B, an antireflection film 63 is formed on the film 62 to be processed. The anti-reflection film 63 is formed by chemical vapor deposition and has a thickness of about 300 °.
On oxynitride or silicon nitride is formed by vapor deposition. The anti-reflection film 63 prevents irregular reflection due to a difference between the photoresist film and the refractive index when performing subsequent exposure, so that a photoresist pattern having a high-resolution profile can be formed.
【００４３】図６ｃに示すように、反射防止膜６３上
に、フォトレジスト組成物を用いてフォトレジスト膜６
４を形成する。前記フォトレジスト組成物をスピン−コ
ート方式により反射防止膜上に塗布し、フォトレジスト
膜を形成する。本実施形態では、前記フォトレジスト組
成物は露光した部分が除去されるポジ型を用いるが、露
光した部分が残っているチブ型フォトレジスト組成物を
用い、フォトレジスト膜を形成することもできる。As shown in FIG. 6C, a photoresist film 6 is formed on the anti-reflection film 63 by using a photoresist composition.
4 is formed. The photoresist composition is applied on an antireflection film by a spin-coating method to form a photoresist film. In the present embodiment, the photoresist composition is a positive type in which exposed portions are removed, but a photoresist film may be formed using a tibe type photoresist composition in which exposed portions remain.
【００４４】図６ｄに示すように、フォトレジスト膜６
４の上部に、所定部分のみを選択的に露光可能にするよ
うにパターニングされたマスクパターン（図示しない）
を介在し、フォトレジスト膜６４に光６６を選択的に照
射する。As shown in FIG. 6D, the photoresist film 6
On top of 4, a mask pattern (not shown) patterned so that only a predetermined portion can be selectively exposed.
, Light 66 is selectively applied to the photoresist film 64.
【００４５】図６ｅに示すように、光６６が照射された
部分のフォトレジスト膜６４を除去し、フォトレジスト
パターン６４ａを形成する。As shown in FIG. 6E, a portion of the photoresist film 64 irradiated with the light 66 is removed to form a photoresist pattern 64a.
【００４６】図６ｆに示すように、フォトレジストパタ
ーン６４ａの形成されている反射防止膜６３を紫外線６
８により処理する。前記紫外線６８処理は、フォトレジ
ストパターン６４ａにより露出される反射防止膜６３上
に存在するスカムを除去するために行なう。As shown in FIG. 6F, the antireflection film 63 on which the photoresist pattern 64a is formed
Process 8 The ultraviolet ray 68 treatment is performed to remove the scum existing on the antireflection film 63 exposed by the photoresist pattern 64a.
【００４７】前記紫外線６８処理は、２００ｎｍ乃至５
００ｎｍの波長が照射できる紫外線ランプで３０秒乃至
１００秒間行なうが、この際、前記フォトレジストパタ
ーンの形成されている半導体ウェハーは、チャンバー内
に前記半導体ウェハーが載置されるホットプレートによ
り８０℃乃至１５０℃の温度で加熱する。次に、前記紫
外線処理により反射防止膜６３との結合力が弱くなった
スカムを完全に除去するために、フォトレジストパター
ン６４ａの形成されている反射防止膜６３を、水により
ウェット洗浄を行なう。なお、前記ウェット洗浄によ
り、フォトレジストパターン６４ａの形成されている反
射防止膜６３上に存在する湿気を除去する。The ultraviolet ray 68 treatment is performed at 200 nm to 5 nm.
The irradiation is performed for 30 seconds to 100 seconds with an ultraviolet lamp capable of irradiating a wavelength of 00 nm. At this time, the semiconductor wafer on which the photoresist pattern is formed is heated to 80 ° C. by a hot plate on which the semiconductor wafer is placed in a chamber. Heat at a temperature of 150 ° C. Next, in order to completely remove the scum whose bonding force with the anti-reflection film 63 has been weakened by the ultraviolet treatment, the anti-reflection film 63 on which the photoresist pattern 64a is formed is wet-cleaned with water. The wet cleaning removes moisture existing on the antireflection film 63 on which the photoresist pattern 64a is formed.
【００４８】前記反射防止膜のウェット洗浄及び湿気の
除去は次のようである。図７は、図６ｆの後、ウェット
洗浄を行なうスピナーを示す構成図であり、図８は、図
７のウェット洗浄の後、湿気の除去を行なうスピナーを
示す構成図である。図７に示すように、前記紫外線処理
の後、スピナー７０によりウェット洗浄を行なう。即
ち、半導体ウェハーＷをスピナー７０に載置した後、前
記スピナー７０を回転しながらノズル７２により水、ま
たは水によって希釈された過酸化水素溶液、フッ化水素
溶液、又は硫酸溶液を前記半導体ウェハーＷにフローさ
せる。すると、前記紫外線処理により結合力が弱くなっ
たスカムを、より完全に除去することができるようにな
る。The wet cleaning and the removal of moisture of the antireflection film are as follows. FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a spinner that performs wet cleaning after FIG. 6f, and FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a spinner that performs moisture removal after the wet cleaning of FIG. As shown in FIG. 7, after the ultraviolet treatment, wet cleaning is performed by a spinner 70. That is, after placing the semiconductor wafer W on the spinner 70, the nozzle 72 rotates water or a hydrogen peroxide solution, a hydrogen fluoride solution, or a sulfuric acid solution diluted with the water while rotating the spinner 70. Flow. Then, the scum whose bonding force has been weakened by the ultraviolet treatment can be more completely removed.
【００４９】図８に示すように、前記ウェット洗浄の
後、前記半導体ウェハーＷが載置されているスピナー７
０を回転させる。これにより、スピナー７０の回転によ
る回転力により湿気が除去される。このため、前記スピ
ナーを用いることにより前記ウェット洗浄及び湿気の除
去をin-situで行なうことができる。As shown in FIG. 8, after the wet cleaning, the spinner 7 on which the semiconductor wafer W is placed is mounted.
Rotate 0. Thus, moisture is removed by the rotational force generated by the rotation of the spinner 70. Therefore, the wet cleaning and the removal of moisture can be performed in-situ by using the spinner.
【００５０】再び、図６ｇに示すように、フォトレジス
トパターン６４ａをエッチングマスクとしてフォトレジ
ストパターン６４ａにより露出した反射防止膜６３及び
被加工膜６２を順次にエッチングする。また、前記反射
防止膜６３上に残っている前記フォトレジストパターン
６４ａを完全に除去した後、前記被加工膜上に残ってい
る反射防止膜を完全に除去し、前記被加工膜をパターン
６２ａとして形成する。As shown in FIG. 6G, the anti-reflection film 63 and the processing target film 62 exposed by the photoresist pattern 64a are sequentially etched using the photoresist pattern 64a as an etching mask. Further, after completely removing the photoresist pattern 64a remaining on the antireflection film 63, the antireflection film remaining on the film to be processed is completely removed, and the film to be processed is used as a pattern 62a. Form.
【００５１】このように紫外線処理及びウェット洗浄を
行い、前記反射防止膜の上部に残っているスカムを完全
に除去することができる。従って、後続の工程時、前記
スカムによるパーティクルの形成が防止できる。As described above, the scum remaining on the antireflection film can be completely removed by performing the ultraviolet treatment and the wet cleaning. Therefore, in the subsequent step, the formation of particles due to the scum can be prevented.
【００５２】前述の紫外線処理及びウェット洗浄を、ビ
ットラインパターンを形成する工程に適用し、スカムに
より生成されたパーティクルの検査を行なった。ここ
で、ＡＤＩ又はＡＣＩなどの検査では、前記スカムによ
り生成されるパーティクルが見出されなかったため、前
記被加工膜をパターンとして形成し、さらに後続の工程
を行なった後、前記スカムにより生成されたパーティク
ルを検査した。The above-described ultraviolet treatment and wet cleaning were applied to the step of forming a bit line pattern, and the particles generated by the scum were inspected. Here, in the inspection such as ADI or ACI, since particles generated by the scum were not found, the film to be processed was formed as a pattern, and after the subsequent processes were performed, the particles were generated by the scum. Particles were inspected.
【００５３】前記紫外線処理及びウェット洗浄は、フォ
トレジストパターンを形成した後、行なった。なお、ビ
ットラインパターンを形成した後、シリコン窒化膜及び
層間絶縁膜を形成し、スカムにより生成されたパーティ
クルを検査した結果、半導体ウェハーのマップ当たり、
大きなぶどう房の形の第１のパーティクルは０．１個、
小さなぶどう房の形の第２のパーティクルは０．１個が
発見されることが明らかになった。従って、前記紫外線
処理及びウェット洗浄によりスカムが除去されることが
明確になった。The UV treatment and the wet cleaning were performed after forming the photoresist pattern. After forming the bit line pattern, a silicon nitride film and an interlayer insulating film were formed, and the particles generated by the scum were inspected.
The first particle in the shape of a large grape cluster is 0.1,
It was found that 0.1 second particles in the form of small grapes were found. Therefore, it was clarified that the scum was removed by the ultraviolet treatment and the wet cleaning.
【００５４】なお、ビットラインパターンを形成する工
程の後、スカムにより生成される第１のパーティクル及
び第２のパーティクルの個数の検査を行なった。その検
査の結果を、下記の表２に示す。After the step of forming the bit line pattern, the number of first particles and the number of second particles generated by the scum were inspected. The results of the inspection are shown in Table 2 below.
【００５５】[0055]
【表２】 [Table 2]
【００５６】前記表２に示すように、第４の工程は、ビ
ットラインパターンを形成するための導電性膜上にフォ
トレジストパターンを形成した後、５０秒間１２０℃の
温度で半導体ウェハーを加熱しながら紫外線処理を行
い、ウェット洗浄の後、後続工程を行なう工程である。
第５の工程は、第４の工程の紫外線処理を６０秒間１３
０℃の温度で行い、ウェット洗浄を行なう工程である。
また、第６の工程は、第４の工程の紫外線処理を５０秒
間１２０℃の温度で行い、ウェット洗浄はスキップする
工程である。また、第７の工程は、第４の工程のウェッ
ト洗浄を先に行い、５０秒間１２０℃の温度で紫外線処
理を行なう工程である。また、第８の工程は、第４の工
程のウェット洗浄を行い、紫外線処理をスキップする工
程である。なお、第１のパーティクルは、大きなぶどう
房の形で発見されるパーティクルであり、第２のパーテ
ィクルは、小さなぶどう房の形で発見されるパーティク
ルである。As shown in Table 2, the fourth step is to form a photoresist pattern on a conductive film for forming a bit line pattern, and then heat the semiconductor wafer at a temperature of 120 ° C. for 50 seconds. This is a step of performing an ultraviolet treatment while performing a subsequent process after wet cleaning.
In the fifth step, the ultraviolet treatment in the fourth step is performed for 13 seconds for 60 seconds.
This is a step of performing wet cleaning at a temperature of 0 ° C.
In the sixth step, the ultraviolet treatment in the fourth step is performed at a temperature of 120 ° C. for 50 seconds, and the wet cleaning is skipped. The seventh step is a step in which the wet cleaning in the fourth step is performed first, and the ultraviolet treatment is performed at a temperature of 120 ° C. for 50 seconds. The eighth step is a step of performing the wet cleaning of the fourth step and skipping the ultraviolet treatment. Note that the first particles are particles found in the form of large vines, and the second particles are particles found in the form of small vines.
【００５７】前記表２から、半導体ウェハーのマップ当
たり、第１のパーティクルが０個、第２のパーティクル
は０個発見された、第４の工程及び第５の工程の結果が
最も良好であることが明らかになった。なお、第１のパ
ーティクルが１個、第２のパーティクルが０個が発見さ
れる第６の工程の結果も良好であることが明らかになっ
た。これにより、前記紫外線処理及びウェット洗浄を行
なうことが、前記スカムを最も容易に除去することがで
きるという結論に到った。なお、前記紫外線処理のみを
行なっても、殆どスカムを容易に除去することができ
た。From Table 2 above, 0 first particles and 0 second particles were found per map of the semiconductor wafer. The result of the fourth and fifth steps was the best. Was revealed. In addition, it was found that the result of the sixth step in which one first particle and 0 second particles were found was also good. Thus, it was concluded that performing the ultraviolet treatment and the wet cleaning can remove the scum most easily. In addition, almost all the scum could be easily removed by performing only the ultraviolet treatment.
【００５８】下記の表３は、紫外線処理を行なうための
時間及び波長、そして半導体ウェハーの加熱条件によっ
て、スカムにより生成された第１のパーティクル及び第
２のパーティクルの個数を検査した結果である。ここ
で、ＡＤＩ又はＡＣＩなどの検査では、前記スカムによ
り生成されるパーティクルは見出されなかったため、フ
ォトレジストパターンの形成後、前記紫外線処理を行
い、さらに前記フォトレジストパターンをエッチングマ
スクとして導電性膜をビットラインパターンとして形成
し、また、前記ビットラインパターン上にシリコン窒化
膜及び層間絶縁膜を形成した後、検査を行なった結果で
ある。Table 3 below shows the results of inspection of the number of first particles and second particles generated by scum depending on the time and wavelength for performing the ultraviolet treatment and the heating conditions of the semiconductor wafer. Here, in the inspection such as ADI or ACI, particles generated by the scum were not found. Therefore, after the formation of the photoresist pattern, the ultraviolet treatment was performed, and the conductive film was formed using the photoresist pattern as an etching mask. Are formed as a bit line pattern, and a silicon nitride film and an interlayer insulating film are formed on the bit line pattern, and then an inspection is performed.
【００５９】[0059]
【表３】 [Table 3]
【００６０】前記表２では、紫外線処理は、２００ｎｍ
乃至５００ｎｍの波長範囲で半導体ウェハーを５０℃乃
至１５０℃の温度で加熱しながら３０秒乃至９０秒間行
なう場合、第１のパーティクルは発見されず、さらに第
２のパーティクルは最大７個が発見される良好な結果が
得られることが明らかになった。従って、前記紫外線処
理は、半導体ウェハーを５０℃乃至１５０℃の温度で加
熱しながら、２００ｎｍ乃至５００ｎｍの波長が照射で
きる紫外線ランプにより、３０秒乃至９０秒間行なうこ
とが可能な工程条件が得られた。In Table 2 above, the UV treatment was performed at 200 nm.
When the semiconductor wafer is heated at a temperature of 50 ° C. to 150 ° C. for 30 seconds to 90 seconds in a wavelength range of 500 nm to 500 nm, the first particles are not found, and up to seven second particles are found. It turned out that good results were obtained. Therefore, a process condition was obtained in which the ultraviolet treatment can be performed for 30 seconds to 90 seconds by an ultraviolet lamp capable of irradiating a wavelength of 200 nm to 500 nm while heating the semiconductor wafer at a temperature of 50 ° C. to 150 ° C. .
【００６１】また、前記紫外線処理及びウェット洗浄を
順次に行なう場合、被加工膜のパターン線幅にどのぐら
い影響を及ぼすかを測定した。なお、測定された結果を
下記の表４に示す。In addition, when the ultraviolet treatment and the wet cleaning were sequentially performed, the extent to which the pattern line width of the film to be processed was affected was measured. The measured results are shown in Table 4 below.
【００６２】[0062]
【表４】 [Table 4]
【００６３】前記表４に示すように、ウェット洗浄は、
フォトレジストパターンを形成した後、ウェット洗浄を
行なう工程であり、紫外線処理及びウェット洗浄は、フ
ォトレジストパターンの形成後、紫外線処理及びウェッ
ト洗浄を行なう工程である。なお、列区分は、前記被加
工膜の線幅を測定する夫々の位置を示す。前記表４から
分かるように、紫外線処理及びウェット洗浄を行なって
も、被加工膜パターンの線幅には影響を及ぼさないこと
が明らかになった。従って、スカムを除去するための紫
外線処理及びウェット洗浄を行なっても、半導体製造工
程における被加工膜のパターンの形成には何らの問題も
ないことが明らかになった。As shown in Table 4 above, wet cleaning
After the photoresist pattern is formed, wet cleaning is performed. Ultraviolet treatment and wet cleaning are performed after the photoresist pattern is formed. The column section indicates each position where the line width of the film to be processed is measured. As can be seen from Table 4, it was found that the ultraviolet treatment and the wet cleaning did not affect the line width of the film pattern to be processed. Therefore, it has been clarified that even if the ultraviolet treatment and the wet cleaning for removing the scum are performed, there is no problem in forming the pattern of the film to be processed in the semiconductor manufacturing process.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上説明したことから明らかとなるよう
に、本発明によれば、フォトレジストパターンの形成時
に発生するスカムを、紫外線処理、又は、紫外線処理及
びウェット洗浄を行なうことにより、完全に除去するこ
とができる。即ち、紫外線処理を行なうことにより、ス
カムと被加工膜との間の結合力を弱くし、スカムが除去
され、さらにウェット洗浄を行なう場合には、より完全
にスカムを除去することができる。このため、スカムに
よるパーティクルの生成が抑制でき、半導体装置の不良
が最小となり、信頼性を向上させる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the scum generated at the time of forming the photoresist pattern is completely treated by the ultraviolet treatment or the ultraviolet treatment and the wet cleaning. Can be removed. That is, by performing the ultraviolet treatment, the bonding force between the scum and the film to be processed is weakened, the scum is removed, and the scum can be more completely removed when wet cleaning is performed. For this reason, generation of particles due to scum can be suppressed, the failure of the semiconductor device is minimized, and the reliability is improved.
【００６５】前述のように、本発明は、記載した具体例
についてのみ詳細に説明されたが、本発明の技術思想の
範囲で様々な変更及び修正が可能であることは、当業者
において明白なものであり、こうした変更及び修正が、
添付した特許請求範囲に属するのは当然なことである。As described above, the present invention has been described in detail only with respect to the specific examples described. However, it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the technical idea of the present invention. These changes and modifications
It is obvious that they belong to the appended claims.
【図１】 図１ａ−図１ｃは、従来の半導体工程におけ
るパターン形成方法を説明するための断面図である。1A to 1C are cross-sectional views illustrating a pattern forming method in a conventional semiconductor process.
【図２】 従来の半導体工程におけるパターン形成方法
により形成した半導体装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device formed by a pattern forming method in a conventional semiconductor process.
【図３】 図３ａ−図３ｆは、本発明の一実施形態によ
る半導体工程におけるパターン形成方法を説明するため
の断面図である。FIGS. 3A to 3F are cross-sectional views illustrating a method of forming a pattern in a semiconductor process according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図４】 図３ｅの紫外線処理を説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining the ultraviolet treatment in FIG. 3E.
【図５】 図３ｅの紫外線処理を行なうチャンバを示す
構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a chamber for performing the ultraviolet treatment of FIG. 3E.
【図６】 図６ａ−図６ｇは、本発明の他の実施形態に
よる半導体工程におけるパターン形成方法を説明するた
めの断面図である。6A to 6G are cross-sectional views illustrating a method of forming a pattern in a semiconductor process according to another embodiment of the present invention.
【図７】 図６ｆの後、ウェット洗浄を行なうスピナー
（spinner）を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a spinner for performing wet cleaning after FIG. 6f.
【図８】 図７のウェット洗浄の後、水切れのためのス
ピナーを示す構成図である。8 is a configuration diagram showing a spinner for draining water after the wet cleaning of FIG. 7;
１０、２０、３０、６０ 半導体基板 １１、１２、３２、６２ 被加工膜 １４、３４、６４ フォトレジスト膜 １４ａ，３４ａ，６４ａ フォトレジストパターン １６、３６、６６ 光 ２２ 絶縁膜 ２４ 金属膜 ３２ａ，６２ａ 被加工膜パターン ３８、６８ 紫外線 ４０ スカム ５０ チャンバ ５２ ホットプレート ５４ 紫外線ランプ ６３ 反射防止膜 ７０ スピナー ７２ ノズル Ｗ 半導体ウハー 10, 20, 30, 60 Semiconductor substrate 11, 12, 32, 62 Film to be processed 14, 34, 64 Photoresist film 14a, 34a, 64a Photoresist pattern 16, 36, 66 Light 22 Insulating film 24 Metal film 32a, 62a Processed film pattern 38, 68 Ultraviolet light 40 Scum 50 Chamber 52 Hot plate 54 Ultraviolet lamp 63 Antireflection film 70 Spinner 72 Nozzle W Semiconductor wafer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７４ 21/306 Ｒ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/306 H01L 21/30 574 21/306 R
Claims (17)
の被加工膜を形成する段階と、 前記被加工膜上にフォトレジストパターンを形成する段
階と、 前記フォトレジストパターンの形成されている被加工膜
を紫外線により処理し、被加工膜上に存在するスカムを
除去する段階と、及び、 前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして
前記被加工膜をエッチングし、パターンを形成する段階
とを含むことを特徴とする半導体工程におけるパターン
形成方法。A step of forming a film to be processed for forming a pattern on a semiconductor substrate; a step of forming a photoresist pattern on the film to be processed; and a processing on which the photoresist pattern is formed. Treating the film with ultraviolet light to remove scum present on the film to be processed; and etching the film to be processed using the photoresist pattern as an etching mask to form a pattern. Pattern forming method in the semiconductor process.
段階は、フォトレジスト組成物の塗布によりフォトレジ
スト膜を形成し、前記フォトレジスト膜を光源により選
択的に露光した後、前記露光したフォトレジスト膜を現
像し、フォトレジストパターンを形成することを特徴と
する請求項１に記載の半導体工程におけるパターン形成
方法。2. The step of forming a photoresist pattern includes forming a photoresist film by applying a photoresist composition, selectively exposing the photoresist film by a light source, and removing the exposed photoresist film. 2. The method according to claim 1, wherein the pattern is developed to form a photoresist pattern.
前に前記被加工膜上に反射防止膜を形成する段階をさら
に含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体工程に
おけるパターン形成方法。3. The method of claim 1, further comprising forming an anti-reflection film on the film to be processed before forming the photoresist pattern.
oxynitride)又は窒化珪素(silicon nitride)によって
形成されることを特徴とする請求項３に記載の半導体工
程におけるパターン形成方法。4. The anti-reflection film is made of silicon oxynitride
4. The pattern forming method in a semiconductor process according to claim 3, wherein the pattern is formed by oxynitride or silicon nitride.
トパターンが形成されている被加工膜をウェット洗浄す
る段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の
半導体工程におけるパターン形成方法。5. The method according to claim 1, further comprising the step of wet cleaning the film on which the photoresist pattern is formed after the treatment with the ultraviolet light.
て希釈された過酸化水素溶液、フッ化水素溶液、又は硫
酸溶液を用いて行なうことを特徴とする請求項５に記載
の半導体工程におけるパターン形成方法。6. The pattern formation in a semiconductor process according to claim 5, wherein the wet cleaning is performed using water or a hydrogen peroxide solution, a hydrogen fluoride solution, or a sulfuric acid solution diluted with water. Method.
ストパターンの形成されている被加工膜上に存在する湿
気を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項
５に記載の半導体工程におけるパターン形成方法。7. The pattern according to claim 5, further comprising removing moisture existing on the film on which the photoresist pattern is formed after the wet cleaning. Forming method.
０ｎｍの波長が照射できる紫外線ランプを用いて行なう
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体工程における
パターン形成方法。8. The method according to claim 7, wherein the ultraviolet light treatment is performed in a range of 200 nm to 50 nm.
2. The pattern forming method in a semiconductor process according to claim 1, wherein the method is performed using an ultraviolet lamp capable of irradiating a wavelength of 0 nm.
行なうことを特徴とする請求項１に記載の半導体工程に
おけるパターン形成方法。9. The method according to claim 1, wherein the ultraviolet treatment is performed for 30 seconds to 90 seconds.
トパターンの形成されている半導体基板を、８０℃乃至
１５０℃の温度で加熱しながら行なうことを特徴とする
請求項１に記載の半導体工程におけるパターン形成方
法。10. The pattern in the semiconductor process according to claim 1, wherein the ultraviolet treatment is performed while heating the semiconductor substrate on which the photoresist pattern is formed at a temperature of 80 ° C. to 150 ° C. Forming method.
めの被加工膜を形成する段階と、 前記被加工膜上に反射防止膜を形成する段階と、 前記反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成する
段階と、前記フォトレジストパターンの形成されている
反射防止膜を紫外線により処理し、前記反射防止膜上に
存在するスカムを除去する段階と、 前記フォトレジストパターンの形成されている反射防止
膜をウェット洗浄する段階と、 前記ウェット洗浄の後、前記フォトレジストパターンの
形成されている反射防止膜上に存在する湿気を除去する
段階と、及び、 前記フォトレジストパターンをエッチングマスクとして
前記反射防止膜及び被加工膜を、順次にエッチングし、
パターンを形成する段階とを含むことを特徴とする半導
体工程におけるパターン形成方法。11. A step of forming a film to be processed for forming a pattern on a semiconductor substrate; a step of forming an antireflection film on the film to be processed; and forming a photoresist pattern on the antireflection film. And treating the anti-reflection film on which the photoresist pattern is formed with ultraviolet light to remove scum existing on the anti-reflection film; and removing the anti-reflection film on which the photoresist pattern is formed. Performing wet cleaning; removing the moisture existing on the anti-reflection film on which the photoresist pattern is formed after the wet cleaning; and using the photoresist pattern as an etching mask, The film to be processed is sequentially etched,
Forming a pattern in a semiconductor process.
on oxynitride)又は窒化珪素(silicon nitride)によっ
て形成されることを特徴とする請求項１１に記載の半導
体工程におけるパターン形成方法。12. The antireflection film is made of silicon oxynitride (silicic acid).
The pattern forming method in a semiconductor process according to claim 11, wherein the pattern is formed by on oxynitride or silicon nitride.
００ｎｍの波長が照射できる紫外線ランプを用いて行な
うことを特徴とする請求項１１に記載の半導体工程にお
けるパターン形成方法。13. The method according to claim 1, wherein the ultraviolet treatment is performed in a range of 200 nm to 5 nm.
The pattern forming method in a semiconductor process according to claim 11, wherein the method is performed using an ultraviolet lamp capable of irradiating a wavelength of 00 nm.
トパターンの形成されている半導体基板を、５０℃乃至
１５０℃の温度で加熱し、かつ、３０乃至９０秒間行な
うことを特徴とする請求項１１に記載の半導体工程にお
けるパターン形成方法。14. The method according to claim 11, wherein the ultraviolet treatment is performed by heating the semiconductor substrate on which the photoresist pattern is formed at a temperature of 50 ° C. to 150 ° C. for 30 to 90 seconds. A pattern forming method in the semiconductor process described in the above.
in-situで行なうことを特徴とする請求項１１に記載の
半導体工程におけるパターン形成方法。15. The wet cleaning and the removal of moisture,
The pattern forming method in a semiconductor process according to claim 11, wherein the method is performed in-situ.
及び湿気の除去は、スピナーにより行なうことを特徴と
する請求項１５に記載の半導体工程におけるパターン形
成方法。16. The pattern forming method according to claim 15, wherein the in-situ wet cleaning and moisture removal are performed by a spinner.
って希釈された過酸化水素溶液、フッ化水素溶液、又は
硫酸溶液を用いて行なうことを特徴とする請求項１１に
記載の半導体工程におけるパターン形成方法。17. The pattern formation in a semiconductor process according to claim 11, wherein the wet cleaning is performed using water or a hydrogen peroxide solution, a hydrogen fluoride solution, or a sulfuric acid solution diluted with water. Method.
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