JPH04306828A - パターニング方法 - Google Patents
パターニング方法Info
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- JPH04306828A JPH04306828A JP7021791A JP7021791A JPH04306828A JP H04306828 A JPH04306828 A JP H04306828A JP 7021791 A JP7021791 A JP 7021791A JP 7021791 A JP7021791 A JP 7021791A JP H04306828 A JPH04306828 A JP H04306828A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパターニング方法、特に
半導体装置等の製造における多層レジストのパターニン
グ方法に関する。
半導体装置等の製造における多層レジストのパターニン
グ方法に関する。
【０００２】近年、半導体ＩＣでは高集積・高密度化の
要求に対応してパターンの微細化が進行しており、この
傾向が今後も続くことは確実である。基板上に配線パタ
ーン等を形成するためには、先ずレジストパターンの形
成を要する。このレジストパターンの形成には従来から
単層レジスト法が広く採用されているが、パターンが微
細化するに従って種々の問題が顕在化して来た。例えば
基板表面に大きな段差がある場合、その凹部ではレジス
ト膜厚がかなり厚くなり、一様な解像度を得ることが困
難になる。又、基板表面が光反射の多い金属の場合、入
射光と反射光との干渉作用によりパターン精度が損なわ
れる。
要求に対応してパターンの微細化が進行しており、この
傾向が今後も続くことは確実である。基板上に配線パタ
ーン等を形成するためには、先ずレジストパターンの形
成を要する。このレジストパターンの形成には従来から
単層レジスト法が広く採用されているが、パターンが微
細化するに従って種々の問題が顕在化して来た。例えば
基板表面に大きな段差がある場合、その凹部ではレジス
ト膜厚がかなり厚くなり、一様な解像度を得ることが困
難になる。又、基板表面が光反射の多い金属の場合、入
射光と反射光との干渉作用によりパターン精度が損なわ
れる。
【０００３】このような問題を解決して微細なレジスト
パターンを精度良く形成する手段として多層レジスト法
が提案され、現在、三層レジスト法と二層レジスト法の
開発が進められている。これらはいずれも上層の平坦で
薄いレジスト膜を露光、現像して高解像度のレジストパ
ターンを形成し、このパターンを異方性のドライエッチ
ングによりその下の層に高精度で転写するものである。
パターンを精度良く形成する手段として多層レジスト法
が提案され、現在、三層レジスト法と二層レジスト法の
開発が進められている。これらはいずれも上層の平坦で
薄いレジスト膜を露光、現像して高解像度のレジストパ
ターンを形成し、このパターンを異方性のドライエッチ
ングによりその下の層に高精度で転写するものである。
【０００４】
【従来の技術】多層レジストのパターニング方法の従来
例を図２及び図３を参照しながら説明する。両図におい
て、図１と同じものには同一の符号を付与した。
例を図２及び図３を参照しながら説明する。両図におい
て、図１と同じものには同一の符号を付与した。
【０００５】図２ （ａ）〜（ｄ） は従来の方法の第
一例を工程順に示す模式断面図である。この方法は三層
レジスト法の一例である。先ず基板１上に下層レジスト
膜１１、中間層２１、上層レジスト膜１２を順次形成す
る（図２（ａ） 参照）。下層レジスト膜１１は基板１
表面の段差を平坦化すると共に露光時の基板１表面から
の光反射を防止するものであり、膜厚は厚く（例えば２
μｍ）、高濃度の色素等を含んでいる。中間層２１は酸
素プラズマを阻止するものであり、シリコンを含んでい
る（例えば厚さ０．２μｍ のＳＯＧ膜）。上層レジス
ト膜１２は感光性を有し（単層レジスト法で使用するも
のと同じもの）、高解像度を得るために膜厚は薄い（例
えば０．５μｍ）。
一例を工程順に示す模式断面図である。この方法は三層
レジスト法の一例である。先ず基板１上に下層レジスト
膜１１、中間層２１、上層レジスト膜１２を順次形成す
る（図２（ａ） 参照）。下層レジスト膜１１は基板１
表面の段差を平坦化すると共に露光時の基板１表面から
の光反射を防止するものであり、膜厚は厚く（例えば２
μｍ）、高濃度の色素等を含んでいる。中間層２１は酸
素プラズマを阻止するものであり、シリコンを含んでい
る（例えば厚さ０．２μｍ のＳＯＧ膜）。上層レジス
ト膜１２は感光性を有し（単層レジスト法で使用するも
のと同じもの）、高解像度を得るために膜厚は薄い（例
えば０．５μｍ）。
【０００６】次に上層レジスト膜１２を露光、現像して
上層レジストパターン１２Ａ を得る（図２（ｂ） 参
照）。次にこの上層レジストパターン１２Ａ をエッチ
ングマスクとして中間層２１を異方性エッチングし（エ
ッチングガスは例えばＣＦ４）、中間層パターン２１Ａ
を得る（図２（ｃ） 参照）。その後この中間層パタ
ーン２１Ａ をエッチングマスクとして下層レジスト膜
１１を酸素プラズマを使用する異方性エッチングを行っ
て下層レジストパターン１１Ａ を得、所望の三層レジ
ストパターンが完成する（図２（ｄ） 参照）。尚、上
層レジストパターン１２Ａ には耐酸素プラズマ性がな
いため、下層レジスト膜１１をエッチングする際に消滅
する。
上層レジストパターン１２Ａ を得る（図２（ｂ） 参
照）。次にこの上層レジストパターン１２Ａ をエッチ
ングマスクとして中間層２１を異方性エッチングし（エ
ッチングガスは例えばＣＦ４）、中間層パターン２１Ａ
を得る（図２（ｃ） 参照）。その後この中間層パタ
ーン２１Ａ をエッチングマスクとして下層レジスト膜
１１を酸素プラズマを使用する異方性エッチングを行っ
て下層レジストパターン１１Ａ を得、所望の三層レジ
ストパターンが完成する（図２（ｄ） 参照）。尚、上
層レジストパターン１２Ａ には耐酸素プラズマ性がな
いため、下層レジスト膜１１をエッチングする際に消滅
する。
【０００７】図３ （ａ）〜（ｃ） は従来の方法の第
二例を工程順に示す模式断面図である。この方法は二層
レジスト法の一例である。先ず基板１上に下層レジスト
膜１１、上層レジスト層３１を順次形成する（図３（ａ
） 参照）。下層レジスト膜１１は上述の第一例と同じ
である。上層レジスト膜３１はシリコンを含んでおり、
感光性を有すると共に耐酸素プラズマ性を有し、高解像
度を得るために膜厚は薄い（例えば０．５μｍ）。
二例を工程順に示す模式断面図である。この方法は二層
レジスト法の一例である。先ず基板１上に下層レジスト
膜１１、上層レジスト層３１を順次形成する（図３（ａ
） 参照）。下層レジスト膜１１は上述の第一例と同じ
である。上層レジスト膜３１はシリコンを含んでおり、
感光性を有すると共に耐酸素プラズマ性を有し、高解像
度を得るために膜厚は薄い（例えば０．５μｍ）。
【０００８】次に上層レジスト膜３１を露光、現像して
上層レジストパターン３１Ａ を得る（図３（ｂ） 参
照）。次にこの上層レジストパターン３１Ａ をエッチ
ングマスクとして下層レジスト膜１１を酸素プラズマを
使用する異方性エッチングを行って下層レジストパター
ン１１Ａ を得、所望の二層レジストパターンが完成す
る（図３（ｃ） 参照）。
上層レジストパターン３１Ａ を得る（図３（ｂ） 参
照）。次にこの上層レジストパターン３１Ａ をエッチ
ングマスクとして下層レジスト膜１１を酸素プラズマを
使用する異方性エッチングを行って下層レジストパター
ン１１Ａ を得、所望の二層レジストパターンが完成す
る（図３（ｃ） 参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のパターニング方法は、第一例ではプロセスが複雑
である、第二例では充分な耐酸素プラズマ性を有する感
光性レジストが現状では得られないためにエッチング時
にパターンシフトを生じ易い、という問題があった。
従来のパターニング方法は、第一例ではプロセスが複雑
である、第二例では充分な耐酸素プラズマ性を有する感
光性レジストが現状では得られないためにエッチング時
にパターンシフトを生じ易い、という問題があった。
【００１０】本発明はこのような問題を解決して、高精
度のパターンが得られ、しかもプロセスが比較的簡単な
多層レジストのパターニング方法を提供することを目的
とする。
度のパターンが得られ、しかもプロセスが比較的簡単な
多層レジストのパターニング方法を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、基板１表面に下層レジスト膜１１を形成する工程
と、該下層レジスト膜１１上に上層レジスト膜１２を形
成した後これを露光・現像して上層レジストパターン１
２Ａ を形成する工程と、該上層レジストパターン１２
Ａ 上面にＳｉＯ２等からなる酸素プラズマ阻止膜１３
を斜めスパッタ法により選択的に形成する工程と、該酸
素プラズマ阻止膜１３をマスクとして該下層レジスト膜
１１をＥＣＲプラズマエッチング法により異方性エッチ
ングして下層レジストパターン１１Ａを形成する工程と
、を含むことを特徴とするパターニング方法とすること
で、達成される。
れば、基板１表面に下層レジスト膜１１を形成する工程
と、該下層レジスト膜１１上に上層レジスト膜１２を形
成した後これを露光・現像して上層レジストパターン１
２Ａ を形成する工程と、該上層レジストパターン１２
Ａ 上面にＳｉＯ２等からなる酸素プラズマ阻止膜１３
を斜めスパッタ法により選択的に形成する工程と、該酸
素プラズマ阻止膜１３をマスクとして該下層レジスト膜
１１をＥＣＲプラズマエッチング法により異方性エッチ
ングして下層レジストパターン１１Ａを形成する工程と
、を含むことを特徴とするパターニング方法とすること
で、達成される。
【００１２】
【作用】本発明によれば、下層レジストパターンを形成
するためのエッチングマスクとして、充分な耐酸素プラ
ズマ性を有するシリコン酸化物、チタン、チタン酸化物
等の無機物を使用するから、パターンシフトが少なく、
従って精度良くパターン転写が出来る。又、この酸素プ
ラズマ阻止膜は上層レジストパターン形成後に斜めスパ
ッタ法で形成するから、独立したパターニング工程を設
けることも、余分な部分に付着した膜を除去する工程を
設けることも、共に不要であり、従ってプロセスは比較
的簡単となる。
するためのエッチングマスクとして、充分な耐酸素プラ
ズマ性を有するシリコン酸化物、チタン、チタン酸化物
等の無機物を使用するから、パターンシフトが少なく、
従って精度良くパターン転写が出来る。又、この酸素プ
ラズマ阻止膜は上層レジストパターン形成後に斜めスパ
ッタ法で形成するから、独立したパターニング工程を設
けることも、余分な部分に付着した膜を除去する工程を
設けることも、共に不要であり、従ってプロセスは比較
的簡単となる。
【００１３】
【実施例】本発明に基づく多層レジストのパターニング
方法の実施例を図１を参照しながら説明する。図１ （
ａ）〜（ｄ） は本発明の実施例を工程順に示す模式断
面図である。図中、１は基板であり、表面にはアルミニ
ウム等の薄膜が形成されている。１１は下層レジスト膜
１１であり、基板１表面の段差を平坦化すると共に露光
時の基板１表面からの光反射を防止するものであり、例
えば高濃度の色素等を含むノボラック系ポジレジストで
ある。１２は上層レジスト膜１２であり、感光性を有し
、例えばノボラック系ポジレジストである。１３は酸素
プラズマ阻止膜、１１Ａ は下層レジストパターン、１
２Ａ は上層レジストパターンである。
方法の実施例を図１を参照しながら説明する。図１ （
ａ）〜（ｄ） は本発明の実施例を工程順に示す模式断
面図である。図中、１は基板であり、表面にはアルミニ
ウム等の薄膜が形成されている。１１は下層レジスト膜
１１であり、基板１表面の段差を平坦化すると共に露光
時の基板１表面からの光反射を防止するものであり、例
えば高濃度の色素等を含むノボラック系ポジレジストで
ある。１２は上層レジスト膜１２であり、感光性を有し
、例えばノボラック系ポジレジストである。１３は酸素
プラズマ阻止膜、１１Ａ は下層レジストパターン、１
２Ａ は上層レジストパターンである。
【００１４】先ず基板１の表面に回転塗布法により、厚
さ例えば２．０μｍ の下層レジスト膜１１を形成する
。次にこれを約 ２００℃で加熱処理し（ハードベーキ
ング）、感光性を消滅させる。次にこの下層レジスト膜
１１の上に回転塗布法により、厚さ例えば０．５μｍ
の上層レジスト膜１２を形成する（図１（ａ） 参照）
。これを約８０℃でベーキングした後、紫外線露光及び
アルカリ現像液による現像を行って上層レジストパター
ン１２Ａ を得る（図１（ｂ） 参照）。尚、下層レジ
スト膜１１は現像液に溶解されず、従ってパターニング
されない。
さ例えば２．０μｍ の下層レジスト膜１１を形成する
。次にこれを約 ２００℃で加熱処理し（ハードベーキ
ング）、感光性を消滅させる。次にこの下層レジスト膜
１１の上に回転塗布法により、厚さ例えば０．５μｍ
の上層レジスト膜１２を形成する（図１（ａ） 参照）
。これを約８０℃でベーキングした後、紫外線露光及び
アルカリ現像液による現像を行って上層レジストパター
ン１２Ａ を得る（図１（ｂ） 参照）。尚、下層レジ
スト膜１１は現像液に溶解されず、従ってパターニング
されない。
【００１５】次に上層レジストパターン１２Ａ 上面に
斜めスパッタ法により、例えば約１５００Åのシリコン
酸化物（ＳｉＯ２）からなるプラズマ阻止膜１３を形成
する（図１（ｃ） 参照）。この際、露出している下層
レジスト膜１１上にシリコン酸化物が被着せぬようにス
パッタの角度を選ぶ（基板１を例えば１〜１０°傾ける
）。その後、ＥＣＲ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃｙｃｒｏｔ
ｒｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｓｅ ）プラズマエッチング法
により、酸素プラズマで下層レジスト膜１１を異方性エ
ッチングして下層レジストパターン１１Ａ を得、所望
の多層レジストパターンが完成する（図１（ｄ） 参照
）。
斜めスパッタ法により、例えば約１５００Åのシリコン
酸化物（ＳｉＯ２）からなるプラズマ阻止膜１３を形成
する（図１（ｃ） 参照）。この際、露出している下層
レジスト膜１１上にシリコン酸化物が被着せぬようにス
パッタの角度を選ぶ（基板１を例えば１〜１０°傾ける
）。その後、ＥＣＲ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｃｙｃｒｏｔ
ｒｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｓｅ ）プラズマエッチング法
により、酸素プラズマで下層レジスト膜１１を異方性エ
ッチングして下層レジストパターン１１Ａ を得、所望
の多層レジストパターンが完成する（図１（ｄ） 参照
）。
【００１６】このようにして得られた多層レジストパタ
ーンは、上層レジスト膜に形成した微細パターンが精度
良く下層レジスト膜に転写されている。本発明は以上の
実施例に限定されることなく、更に種々変形して実施出
来る。例えば、酸素プラズマ阻止膜としてシリコン酸化
物に代えてチタン又はチタン酸化物を使用しても本発明
が有効であることを、発明者は確認済である。
ーンは、上層レジスト膜に形成した微細パターンが精度
良く下層レジスト膜に転写されている。本発明は以上の
実施例に限定されることなく、更に種々変形して実施出
来る。例えば、酸素プラズマ阻止膜としてシリコン酸化
物に代えてチタン又はチタン酸化物を使用しても本発明
が有効であることを、発明者は確認済である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高精度のパターンが得られ、しかもプロセスが比較的簡
単な多層レジストのパターニング方法を提供することが
出来、半導体ＩＣのパターン微細化に寄与する。
高精度のパターンが得られ、しかもプロセスが比較的簡
単な多層レジストのパターニング方法を提供することが
出来、半導体ＩＣのパターン微細化に寄与する。
【図１】 本発明の実施例を工程順に示す模式断面図
である。
である。
【図２】 従来の方法の第一例を工程順に示す模式断
面図である。
面図である。
【図３】 従来の方法の第二例を工程順に示す模式断
面図である。
面図である。
１ 半導体基板
１１ 下層レジスト膜
１１Ａ 下層レジストパターン
１２， ３１ 上層レジスト膜
１２Ａ，３１Ａ 上層レジストパターン１３ 酸素プ
ラズマ阻止膜 ２１ 中間層膜 ２１Ａ 中間層パターン
ラズマ阻止膜 ２１ 中間層膜 ２１Ａ 中間層パターン
Claims (3)
- 【請求項１】 基板（１） 上に下層レジスト膜（１
１）を形成する工程と、該下層レジスト膜（１１）上に
上層レジスト膜（１２）を形成する工程と、該上層レジ
スト膜（１２）を露光、現像して上層レジストパターン
（１２Ａ） を形成する工程と、該上層レジストパター
ン（１２Ａ） 上面に酸素プラズマ阻止膜（１３）を選
択的に形成する工程と、該酸素プラズマ阻止膜（１３）
をマスクとして該下層レジスト膜（１１）を異方性エッ
チングして下層レジストパターン（１１Ａ） を形成す
る工程と、を含むことを特徴とするパターニング方法。 - 【請求項２】 前記酸素プラズマ阻止膜（１３）の形
成は斜めスパッタ法によることを特徴とする請求項１記
載のパターニング方法。 - 【請求項３】 前記酸素プラズマ阻止膜（１３）の材
質はシリコン酸化物、チタン、チタン酸化物のいずれか
であることを特徴とする請求項１記載のパターニング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021791A JPH04306828A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | パターニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7021791A JPH04306828A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | パターニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306828A true JPH04306828A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=13425157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7021791A Withdrawn JPH04306828A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | パターニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04306828A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901653B2 (en) * | 2002-04-02 | 2005-06-07 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Process for manufacturing a magnetic head coil structure |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP7021791A patent/JPH04306828A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6901653B2 (en) * | 2002-04-02 | 2005-06-07 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Process for manufacturing a magnetic head coil structure |
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