JPH01132123A - レジストパターン形成方法 - 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〕 この発明はレジストパターン形成方法に関するものであ
り、特に、サブミクロン領域のレジストパターンを基板
上に形成するレジストパターン形成方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 半導体素子製造プロセスにおいて、サブミクロン領域の
レジストパターンを形成する工程は不可欠のものである
。第２Ａ図、第２Ｂ図および第２Ｃ図は、従来のレジス
トパターン形成方法の工程を断面図で示したものである
。

これらの図を参照して、従来のレジストパターン形成方
法について説明する。

半導体基板２上にスピンコーティング法によって、レジ
スト１を塗布する（第２Ａ図）。

次いで、マスク５を用いて、露光装置（図示せず）によ
って紫外光３を照射する。すると、レジスト１中に感光
層４が生成する（第２Ｂ図）。

次に、現像工程において、アルカリ液で感光層４を溶し
、レジストパターン１１を形成する（第２Ｃ図）。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のレジストパターン形成方法は以上のように構成さ
れている。しかしながら、第３Ａ図に示すように、現像
工程において、解像の限界近くになると、解像不良を起
こすという問題点があった。

また、解像度を上げるためにＵＶ照射光の量を増す必要
があるが、この場合、第３Ｂ図に示すような、パターン
幅細りが生じるという問題点があった。いずれの問題点
も、サブミクロン領域のレジストパターンを基板上に形
成する場合には、問題であり、得られたレジストパター
ンは実用に向かなかった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、解像が良好であり、かつパターン幅細りのな
い、レジストパターン形成方法を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、サブミクロン領域のレジストパターンを基
板上に形成する、レジストパターン形成方法に係るもの
である。そして、以下の工程を含むことを特徴とする。

（ａ）　　上記基板上に平坦化レジストを塗布する工程
。

（ｂ）　　上記平坦化レジストの上にパターニング層を
形成し、上記レジストパターンを形成すべき領域を露出
させる工程。

（Ｃ）　　上記パターニング層をマスクにしてイオン注
入することにより、上記平坦化レジストの、上記レジス
トパターンを形成すべき領域にイオン注入層を形成する
工程。

（ｄ）　　その後、上記パターニング層を除去し、上記
イオン注入層をマスクにして、上記平坦化レジストをエ
ツチングし、上記基板上にレジストパターンを形成する
工程。

［作用］ 平坦化レジストに形成されたイオン注入層をマスクにし
て、該平坦化レジストをエツチングするので、解像度が
良く、かつパターン細りのない、レジストパターンが形
成され得る。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図および第１Ｄ図はこの発
明の一実施例の工程を断面図で表わしたものである。

半導体基板２上に平坦化レジスト１を塗布する。

そして、その上にパターニング層６を形成し、レジスト
パターンを形成すべき領域を露出させる（第１Ａ図）。

次いで、パターニング層６をマスクにして、全面にイオ
ン注入たとえばＳｉ＋イオン７の高濃度注入を行なう。

好ましい注入量は１０１７個／Ｃｍ２以上である。この
イオン注入により、平坦化レジスト６の、レジストパタ
ーンを形成すべき領域にイオン注入層８が形成される（
以上第１Ｂ図）次いで、パターニング層６のみを除去す
る（第１Ｃ図）。

次に、第１Ｃ図の状態で、酸素ガス９を用いる反応性イ
オンエツチングを行なうと、Ｓｉ＋イオン注入層８はこ
のＯ＋イオン９と反応し、５１０２膜１０になる。する
と、この５ｉ０２膜１０がマスクとなり、該ＳｉＯ□膜
１０の下側のレジスト層１はエツチングされなくなる。

一方、イオン注入層８でマスクされていないところは、
０＋イオン９によって分解され、第１Ｄ図に示すような
、解像度の良好なパターン１１が形成される。

なお、本実施例では、レジストパターン１１は最初のマ
スクを反転したものとなっている。また、イオン注入層
８の幅を、パターニング時（第１Ａ図における）に広く
とっておくことにより、マスク寸法よりも太いレジスト
パターン１１を形成することができる。

なお、上記実施例では注入イオンにＳｉ＋イオンを用い
た場合を例示して説明したが、この発明はこれに限られ
るものでなく、０□プラズマ反応性イオンエツチング耐
性を持つ層を形成し得るものならば、他のイオンでもよ
い。たとえば、Ａｌ。

１イオン等の金属イオンも好ましく用いられる。

注入イオンがＡ１．＋イオンの場合、イオン注入層８は
ＡＱ、ｚＯｓの層となる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明によれば、平坦化レジス
トの、レジストパターンを形成すべき領域にイオン注入
層を形成し、該イオン注入層をマスクにして、上記平坦
化レジストをエツチングするので、解像度が良く、かつ
パターン細りのないレジストパターンが形成される。し
たがって、サブミクロン領域のレジストパターンを基板
上に形成する場合であっても、実用性あるレジストパタ
ーンが形成されるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図、第１Ｄ図はこの発明の
一実施例の工程を断面図で示したものである。第２Ａ図
、第２Ｂ図および第２Ｃ図は従来のレジストパターン形
成方法の工程を断面図で示したものである。第３Ａ図と
第３Ｂ図は、従来のレジストパターン形成方法によって
、サブミクロン領域のレジストパターンを基板上に形成
したときの、生成レジストパターンの断面図である。 図において、１は平坦化レジスト、２は半導体基板、６
はパターニング層、７はＳｉ十注入イオン、８はイオン
注入層、９はＯ＋イオン、１０は５ｉｎ２膜、１１はレ
ジストパターンである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）サブミクロン領域のレジストパターンを基板上に
   形成するレジストパターン形成方法であって、 前記基板上に平坦化レジストを塗布する工程と、前記平
   坦化レジストの上にパターニング層を形成し、前記レジ
   ストパターンを形成すべき領域を露出させる工程と、 前記パターニング層をマスクにしてイオン注入すること
   により、前記平坦化レジストの、前記レジストパターン
   を形成すべき領域にイオン注入層を形成する工程と、 その後、前記パターニング層を除去し、前記イオン注入
   層をマスクにして、前記平坦化レジストをエッチングし
   、前記基板上にレジストパターンを形成する工程と、 を含むレジストパターン形成方法。
2. （２）前記イオン注入はＳｉイオン注入であり、その注
   入濃度は１０＾１＾７個／ｃｍ＾２以上である特許請求
   の範囲第１項記載のレジストパターン形成方法。
3. （３）前記平坦化レジストのエッチングをＯ＿２プラズ
   マ反応性イオンエッチングにより行なう特許請求の範囲
   第１項または第２項記載のレジストパターン形成方法。