JPS6321831A - パタ−ン形成方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は微細パターン形成方法に関するものである。

従来の技術 半導体素子の高集債化が進むにつれて、リソグラフィ工
程の微細化、高精度化が要求される。最近、これらの要
求を実現する技術として、三層レジスト工程が使われ始
めている。第３図ａ−ｄは、この三層レジスト工程をあ
られす工程順断面図を示す。三層レジスト工程では、第
３図ａに示すように、基板１上に、有機物薄膜２．塗布
酸化膜４．レジスト３を形成する。次に、第３図すに示
すように、レジスト３に露光、現像を行うことにより、
レジスト３に開口部６を形成する。さらに、第３図Ｃに
示すように、レジスト３をマスクとして、塗布酸化膜４
をエツチングすることにより、塗布酸化膜４にレジスト
３の開口部６と同形の開ロアを形成する。最後に、塗布
酸化膜４をマスクとして、有機物薄膜２をエツチングす
ることにより、第３図ｄのように、所望の有機物薄膜２
に開ロバターン８を形成することができる。

発明が解決しようとする問題点 以上に述べた従来の三層レジスト工程では、レジストパ
ターン８をマスクとして、塗布酸化膜４をエツチングし
て、塗布酸化膜４に開ロアを形成するにあたって、以下
の問題点がある。第１は、エツチングの際に生じるパタ
ーン変換誤差である。第２はレジスト３に耐ドライエツ
チ性が要求され、使用できるレジストの種類が限定され
ることである。第３は、エツチングのマスクとなるよう
に、レジストを厚く塗布する必要があるので、解像度が
制限されることである。第４は、ネガ形レジストを用い
る場合、レジストの膨潤によって、第４図に示すように
、ネガ形レジスト５３゛の開口部６の中に、ブリッジ５
が残留するために、微細なセパレーションを形成するこ
とが難しいことである。

問題点を解決するための手段 本発明は以上の問題点を解決するものである。

すなわち、本発明は、基板上に第１の薄膜、およびレジ
スト膜を順次形成したのち、前記レジスト膜の所定部を
露光、現像して、同レジスト膜に所定開口部を形成した
後、これらの全面に、第２の薄膜を形成し、ついで、前
記第２の薄膜を前記レジスト膜の開口部に残して、他を
除去し、次に、前記第２の薄膜をマスクとして前記第１
の薄膜を選択的に除去する工程をそなえたパターン形成
方法である。

作用 本発明を用いることにより、従来の三層レジスト工程で
生じた問題点を解決することができる。

第１は、パターン変換誤差をなくすこ七ができることで
ある。第２は耐ドライエツチ性の低いレジストを使用で
きることである。第３はレジストを薄くできるので解像
度が向上することである。第４はネガ形レジストにおい
てブリッジが発生したとしても、それは最終的に形成さ
れるパターンに影響せず、ネガ形レジストを用いた場合
でも微細なパターンを形成できることである。

実施例 第１図ａ　−ｄの工程順断面図により、本発明実施例を
、以下に概略的に述べる。第１図ａに示すように、基板
１上に有機物による第１薄膜２を形成し、さらにその上
にレジスト３を塗布し、露光、現像により、このレジス
ト３に、開口部を有する所定パターンを形成する。ここ
で、レジスト３の厚さは０．２〜０．４μｍでよい。次
に、第１図すに示すように、第２の薄膜４を塗布により
形成する。この第２の薄膜４は、１μｍ以上の厚さで塗
布することにより、その表面をほぼ平坦にすることがで
きる。次に、レジスト３の表面が露出するまで、第２の
４膜４のエツチングを行う。この工程により、第１図Ｃ
に示すように、第２の薄膜４のパターンを、レジスト３
の開口部に埋め込んだ形状で得ることができる。最後に
、この第２の薄膜４をマスクとして、第１の薄膜２をエ
ツチングすることにより、第１の薄膜２を第２の薄膜４
と同形のパターンで得ることができる。

本発明においては、従来の三層レジスト法で問題になっ
たネガ形レジストのブリッジも、最終的なパターンには
全（影響しない。第２図ａ〜Ｃの工程順断面図により、
その理由を説明する。まず、第２図ａのように、基板１
上に有機物による第１の薄膜２、ついでネガ形レジスト
により、所定の開口部を有するレジストパターン３を作
る。

このとき、開口部の底に、ブリッジ５が発生したとして
も、この上に第２の薄膜４を塗布するこ七により、その
開口部が埋まる。そして、第２の薄膜４をエツチング後
には、第２図すに示すように、開口部を第２の薄膜４で
埋め込んだ断面形状となる。最後に、０２ガスを用いて
第１の薄膜２をエツチングするときは、ブリッジ５は、
エツチングにより除去される部分ではなく、マスクとな
る部分になる。したがって、第２図Ｃに示すように、ブ
リッジ５が生じても、最終的に形成される第１の薄膜２
のパターンには問題が生じない。

本発明の実施例を以下により詳細に説明する。

基板１にシリコン基板を用い、この上に第１の薄膜２と
して、東京応化製ノボラックホトレジスト０ＦＰＲ８０
０を２μｍの厚さで塗布し、温度２５０°Ｃで３０分間
の熱処理を行う。その上に、レジスト３として、電子ビ
ームレジストＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）を
０．４μｍの厚さで塗布し、温度１７０℃で３０分間の
プリベークを行う。

電子ビーム露光装置を用いて、露光量６４μｍ　／　ｃ
！で所定パターンを描画する。Ｍ　Ｔ　Ｂ　Ｋ　（メチ
ルイソブチルケトン）溶液を用いて１分間現像すること
により、第１図ａに示すようにパターンが形成される５
次に、第２の薄膜４として、東京応化製ＯＣＤを１μｍ
の厚さくレジスト３の開口部分）で塗布することにより
、第１図すに示すように、金属元素を含む有機物からの
生成酸化膜、いわゆる、塗布酸化膜を形成する。さらに
、反応性イオンエツチング装置を用い、ＲＦ電力密度０
　、２　Ｗ　／　Ｃｎｔ　。

圧力ｉ　５　ＱｍＴｏｒｒでＣＨＦ３ガスを用いてエツ
チングを行う。このときの塗布酸化膜のエツチング速度
は０．１μＩＩｌ／　ｍ　ｉ　ｒ＋である。約６分のエ
ツチングを行い、第１図Ｃに示すように、ＰＭＭＡレジ
ストパターン３の最上部を露出させる。このときエツチ
ング時間は、オーバーエツチングにしておけば、厳密な
制御は不必要である。その理由は、少々オーバーエツチ
ングしても、塗布酸化膜のパターン幅はほとんど変化し
ないからである。最後に、反応性イオンエツチング装置
を用い、ＲＦ電力密度０　、２　Ｗ　／　ｃ！　、圧力
Ｉ　ＱｍＴｏｒｒの条件で０２ガスによりエツチングを
行い、０ＦＰＲ８００にパターンを形成する。このとき
、０ＦＰＲ８００のエツチング速度は、０．１μｍ　／
　ｔｎ　ｉ　ｎであり、塗布酸化膜に対するエツチング
速度比は３０倍以上である。

発明の効果 本発明を用いることにより、以下に述べる効果が生じる
。第１に、従来の三層レジスト工程において生じた、レ
ジストパターンをマスクとして塗布酸化膜をエツチング
する際におきろパターン変換誤差をなくすことができる
ので、パターン精度が向上する。第２は、バターニング
を行うレジストとして耐ドライエツチ性の低いレジスト
を使用することができるので、レジストに対する制限が
緩和される。第３は、バターニングを行うレジストの膜
厚を薄くすることができるので解像度が向上する。第４
は、ネガ形レジストにおけるブリッジが最終的なパター
ンに影響しないので、ネガ形レジストを用いた場合でも
微細なパターンを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｄは本発明実施例の三層レジスト工程による
パターン形成方法を説明する工程順断面図、第２図ａ−
Ｃは、本発明実施例のネガ形レジストによるパターン形
成方法を説明する工程順断・　　面図、第３図ａ−ｄお
よび第４図は従来例を示す工程順断面図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・第１の薄膜、３，
３′・・・・・・レジストパターン、４・・・・・・第
２の薄膜、５・・・・・・ブリッジ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第　１１　
　　　　　　　　　　　　　　３レジ′スト（・ぐグー
ン）嘉　２　図 フソツシ 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に第１の薄膜、およびレジスト膜を順次形成した
   のち、前記レジスト膜の所定部を露光、現像して、同レ
   ジスト膜に所定開口部を形成した後、これらの全面に、
   第２の薄膜を形成し、ついで、前記第２の薄膜を、前記
   レジスト膜の開口部に残して、他を除去し、次に、前記
   第２の薄膜をマスクとして前記第１の薄膜を選択的に除
   去する工程をそなえたパターン形成方法。