JPH03252121A - レジストシリル化層パターンの形状検出方法 - Google Patents
レジストシリル化層パターンの形状検出方法Info
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- JPH03252121A JPH03252121A JP2050338A JP5033890A JPH03252121A JP H03252121 A JPH03252121 A JP H03252121A JP 2050338 A JP2050338 A JP 2050338A JP 5033890 A JP5033890 A JP 5033890A JP H03252121 A JPH03252121 A JP H03252121A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、レジストシリル上層パターンの形状検出方
法に関する。ことに、ドライ現像によるレジストパター
ンの形成に用いられる。
法に関する。ことに、ドライ現像によるレジストパター
ンの形成に用いられる。
（ロ）従来の技術
従来、段差を有するウェハー上でのフォトリソグラフィ
法の一つとしてレジストシリル化プロセスがある。この
方法は、まず、段差を有するウェハーの表面上にフォト
レジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜を所定パタ
ーンに露光し、この露光領域に気相からシリコンを選択
的に拡散させることによってこの露光領域表面をレジス
トシリル上層に転換し、次にウェハ表面を酸素ガスプラ
ズマで処理（プラズマＲＩＥ）することによって上記フ
ォトレジスト膜の未露光領域（シリコンを含育しない）
をエツチングしレジストシリル上層及びその下部のレジ
スト膜を残してレジストパターンを形成（ドライ現像）
して行われている。
法の一つとしてレジストシリル化プロセスがある。この
方法は、まず、段差を有するウェハーの表面上にフォト
レジスト膜を形成し、このフォトレジスト膜を所定パタ
ーンに露光し、この露光領域に気相からシリコンを選択
的に拡散させることによってこの露光領域表面をレジス
トシリル上層に転換し、次にウェハ表面を酸素ガスプラ
ズマで処理（プラズマＲＩＥ）することによって上記フ
ォトレジスト膜の未露光領域（シリコンを含育しない）
をエツチングしレジストシリル上層及びその下部のレジ
スト膜を残してレジストパターンを形成（ドライ現像）
して行われている。
（ハ）発明が解決しようとする課題
所望のレジストパターンを形成するには、ドライ現像時
にレジストシリル上層の表面形状を把握する必要がある
。従来のレジストシリル化プロセスにおいて、レジスト
シリル上層表面形状の把握は、スパッタエッチを行いつ
つＳＩＭＳによりシリコンの深さ分計を行うので非常に
手間がかかりしかも微細なパターンを検出できないとい
う問題がある。
にレジストシリル上層の表面形状を把握する必要がある
。従来のレジストシリル化プロセスにおいて、レジスト
シリル上層表面形状の把握は、スパッタエッチを行いつ
つＳＩＭＳによりシリコンの深さ分計を行うので非常に
手間がかかりしかも微細なパターンを検出できないとい
う問題がある。
この発明は、上記問題を解決するためになされたもので
あって、ＳＩＭＳを用いることなしにレジストシリル上
層の表面形状を把握でき、手間がかからずしかも微細な
パターンを検出することのできるレジストシリル上層パ
ターンの検出方法を提供しようとするものである。
あって、ＳＩＭＳを用いることなしにレジストシリル上
層の表面形状を把握でき、手間がかからずしかも微細な
パターンを検出することのできるレジストシリル上層パ
ターンの検出方法を提供しようとするものである。
（ニ）課題を解決するための手段
この発明によれば、（ａ）ウェハー上に光分解性フォト
レジスト膜を形成する工程、 （ｂ）このフォトレジスト膜を所定パターンのマスクを
介した光照射によって露光する工程、（Ｃ）シリコン化
合物ガス雰囲気中でこのウエノ１を処理することによっ
てこのフォトレジスト膜の露光領域表面にシリコンを選
択拡散さ仕てレジストシリル上層を形成する工程、 （ｄ）このウェハーを所定位置で寸断する工程、（ｅ）
この寸断端面を酸素ガスプラズマで処理することによっ
て上記フォトレジスト膜の非露光領域及び露光領域のレ
ジストシリル上層下部をエツチングし、レジストシリル
上層を残してレジストシリル上層パターンの形状を電子
顕微鏡によって検出する工程とからなることを特徴とす
るレジストシリル上層パターンの形状検出方法が提供さ
れる。
レジスト膜を形成する工程、 （ｂ）このフォトレジスト膜を所定パターンのマスクを
介した光照射によって露光する工程、（Ｃ）シリコン化
合物ガス雰囲気中でこのウエノ１を処理することによっ
てこのフォトレジスト膜の露光領域表面にシリコンを選
択拡散さ仕てレジストシリル上層を形成する工程、 （ｄ）このウェハーを所定位置で寸断する工程、（ｅ）
この寸断端面を酸素ガスプラズマで処理することによっ
て上記フォトレジスト膜の非露光領域及び露光領域のレ
ジストシリル上層下部をエツチングし、レジストシリル
上層を残してレジストシリル上層パターンの形状を電子
顕微鏡によって検出する工程とからなることを特徴とす
るレジストシリル上層パターンの形状検出方法が提供さ
れる。
この発明においては、（ａ）ウェハー上に光分解性フォ
トレジスト膜を形成する。上記光分解性フォトレジスト
膜は、レジストパターンを形成するｆこめのちのであっ
て、所定パターンのマスクを介した光照射によって露光
領域と非露光領域を形成し、露光領域のみにシリコンを
選択拡散しうるしのを用いる。また、このフォトレジス
ト膜は公知の方法によって形成することができ、通常０
．５〜２．０μｍの膜厚とするのが適している。
トレジスト膜を形成する。上記光分解性フォトレジスト
膜は、レジストパターンを形成するｆこめのちのであっ
て、所定パターンのマスクを介した光照射によって露光
領域と非露光領域を形成し、露光領域のみにシリコンを
選択拡散しうるしのを用いる。また、このフォトレジス
ト膜は公知の方法によって形成することができ、通常０
．５〜２．０μｍの膜厚とするのが適している。
この発明においては、（ｂ）このフォトレジスト膜を所
定パターンのマスクを介した光照射によって露光する。
定パターンのマスクを介した光照射によって露光する。
この露光により、フォトレジスト膜の露光領域に光化学
反応が起こり、特定の化学結合が非結合化し、この露光
領域は未露光領域と比べてフォトレジスト膜の構造にお
けるち密性が低下する。
反応が起こり、特定の化学結合が非結合化し、この露光
領域は未露光領域と比べてフォトレジスト膜の構造にお
けるち密性が低下する。
この発明においては、（Ｃ）シリコン化合物ガス雰囲気
中でこのウェハーを処理することによってこのフォトレ
ジスト膜の露光領域の表面にシリコンを選択拡散させて
レジストシリル上層を形成する。
中でこのウェハーを処理することによってこのフォトレ
ジスト膜の露光領域の表面にシリコンを選択拡散させて
レジストシリル上層を形成する。
このシリコン化合物は、フォトレジスト膜の露光領域に
シリコンを選択拡散させるためのものであって、ガス雰
囲気にしうるちのが適しており、例え°ばヘキサメチル
ジシラザン（ＨＭＤ Ｓ ）、トリメチルシリルジメチ
ラミン（ＴＭＳＤＡ）等を用いることができる。ＨＭＤ
Ｓを用いる場合について具体的に述べると、このガス雰
囲気はこのシリコン化合物を、例えば１００〜７６０Ｔ
ｏｒｒの下で１２０〜１６０°Ｃに加熱して気化するこ
とによって形成することができる。
シリコンを選択拡散させるためのものであって、ガス雰
囲気にしうるちのが適しており、例え°ばヘキサメチル
ジシラザン（ＨＭＤ Ｓ ）、トリメチルシリルジメチ
ラミン（ＴＭＳＤＡ）等を用いることができる。ＨＭＤ
Ｓを用いる場合について具体的に述べると、このガス雰
囲気はこのシリコン化合物を、例えば１００〜７６０Ｔ
ｏｒｒの下で１２０〜１６０°Ｃに加熱して気化するこ
とによって形成することができる。
この発明においては、このフォトレジスト膜の上に保護
膜を形成してもよい。この保護膜は、このレジストシリ
ル上層の表面形状が後工程の酸素プラズマ処理によって
変化しないようにするためのものであって、例えば第２
のレノスト膜、メタルスパッタ膜、メタル蒸着膜等によ
って構成することができる。第２のレジスト膜を用いる
場合は、第２のレジスト溶液を塗布した後ベーキングを
行うと、露光領域に拡散されたシリコンがさらに拡散さ
れるため、ベーキングは行わない方がよい。
膜を形成してもよい。この保護膜は、このレジストシリ
ル上層の表面形状が後工程の酸素プラズマ処理によって
変化しないようにするためのものであって、例えば第２
のレノスト膜、メタルスパッタ膜、メタル蒸着膜等によ
って構成することができる。第２のレジスト膜を用いる
場合は、第２のレジスト溶液を塗布した後ベーキングを
行うと、露光領域に拡散されたシリコンがさらに拡散さ
れるため、ベーキングは行わない方がよい。
この発明においては、（ｄ）このウェハーを所定位置で
寸断する。この寸断は、所定位置の寸断端面を露出させ
るためのものである。
寸断する。この寸断は、所定位置の寸断端面を露出させ
るためのものである。
この発明においては、（ｅ）この寸断端面を酸素ガスプ
ラズマで処理することによって上記フォトレジスト膜の
非露光領域及び露光領域のレジストシリル上層下部をエ
ツチングし、レジストシリル上層を残してレジストノリ
ル上層パターンの形状を電子顕微鏡によって検出する。
ラズマで処理することによって上記フォトレジスト膜の
非露光領域及び露光領域のレジストシリル上層下部をエ
ツチングし、レジストシリル上層を残してレジストノリ
ル上層パターンの形状を電子顕微鏡によって検出する。
この酸素ガスプラズマは、フォトレジスト膜の非露光領
域及び露光領域のレジストシリル上層下部をエツチング
し、レジストシリル上層を残してレジストシリル上層パ
ターンの形状を電子顕微鏡によって検出するためのもの
であって、例えば酸素圧力０．１〜Ｉ Ｔｏｒｒ。
域及び露光領域のレジストシリル上層下部をエツチング
し、レジストシリル上層を残してレジストシリル上層パ
ターンの形状を電子顕微鏡によって検出するためのもの
であって、例えば酸素圧力０．１〜Ｉ Ｔｏｒｒ。
ＲＦ ５０〜６００Ｗ、処理時間１０〜６０分間の条件
で行うことができる。このエツチングによってパターン
化されたレジストシリル上層の表面形状は、ＳＩＭＳを
用いることなしに、電子顕微鏡によって、微細なパター
ンを簡易に検出することができる。
で行うことができる。このエツチングによってパターン
化されたレジストシリル上層の表面形状は、ＳＩＭＳを
用いることなしに、電子顕微鏡によって、微細なパター
ンを簡易に検出することができる。
レジストシリル上層の表面形状を微細なパターンまで把
握することにより、レジストシリル化プロセスは、露光
量、シリコン化合物の拡散温度等の条件を適確に設定し
て行うことができ、精度の高いレジストパターンを形成
することができる。
握することにより、レジストシリル化プロセスは、露光
量、シリコン化合物の拡散温度等の条件を適確に設定し
て行うことができ、精度の高いレジストパターンを形成
することができる。
（ホ）作用
酸素ガスプラズマＲＩＥをウェハー寸断面側から行うこ
とによりレノストシリル上層の形状をＳＩＭＳを用いる
ことなく電子顕微鏡にて把握することができる。
とによりレノストシリル上層の形状をＳＩＭＳを用いる
ことなく電子顕微鏡にて把握することができる。
（へ）実施例
以下、図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。
第１図（ａ）〜（ｅ）はこの発明の一実施例のレジスト
シリル化プロセスにおけるシリル上層の顕在化（検出）
方法を工程順に説明するためのものであり、ｌはシリコ
ン半導体基板、２はアルミニウムシリコン合金膜、３は
フォトレジスト膜、４はシリル化レジスト層、４ａはフ
ォトレジスト膜の露光部分、５はカバー用のフォトレジ
スト膜、６は下地加工用レジスト膜、７はシリコン酸化
膜、８はゲート電極である。
シリル化プロセスにおけるシリル上層の顕在化（検出）
方法を工程順に説明するためのものであり、ｌはシリコ
ン半導体基板、２はアルミニウムシリコン合金膜、３は
フォトレジスト膜、４はシリル化レジスト層、４ａはフ
ォトレジスト膜の露光部分、５はカバー用のフォトレジ
スト膜、６は下地加工用レジスト膜、７はシリコン酸化
膜、８はゲート電極である。
まず、第１図（ａ）に示すように、シリコン半導体基板
１の上にゲート電極８、シリコン酸化膜７、アルミニウ
ムーシリコン合金膜２が順に積層され高段差Ｗ（１，０
μｍ）を有するＡｌ−８ｉ合金膜２上に公知の方法によ
って膜厚１．０μｍ（薄い領域）のフォトレジスト膜３
を形成する。
１の上にゲート電極８、シリコン酸化膜７、アルミニウ
ムーシリコン合金膜２が順に積層され高段差Ｗ（１，０
μｍ）を有するＡｌ−８ｉ合金膜２上に公知の方法によ
って膜厚１．０μｍ（薄い領域）のフォトレジスト膜３
を形成する。
続いて、第１図（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜
３の所定部分を紫外線ビーム１６を用いて所定のマスク
パターン１７を介して露光し、露光部分４ａを形成する
。
３の所定部分を紫外線ビーム１６を用いて所定のマスク
パターン１７を介して露光し、露光部分４ａを形成する
。
次に、第１図（ｃ）に示すように、ヘキサメチルジシラ
ザン（ＨＭＤ Ｓ ）の気体雰囲気にてフォトレジスト
の露光部分の表面にシリコンを選択拡散させレジストシ
リル上層４を形成する。
ザン（ＨＭＤ Ｓ ）の気体雰囲気にてフォトレジスト
の露光部分の表面にシリコンを選択拡散させレジストシ
リル上層４を形成する。
続いて、第１図（ｄ）に示すように、フォトレジスト膜
３の上面を後工程の酸素ガスプラズマから守るために、
カバー用のレジスト膜５（保護＠）をベーキング工程な
しで形成する。この際、ベーキングを行うと、露光部分
４ａに拡散されたシリコンがさらに拡散されるため、レ
ジスト膜５のベーキングは行わない。
３の上面を後工程の酸素ガスプラズマから守るために、
カバー用のレジスト膜５（保護＠）をベーキング工程な
しで形成する。この際、ベーキングを行うと、露光部分
４ａに拡散されたシリコンがさらに拡散されるため、レ
ジスト膜５のベーキングは行わない。
その後、第１図（ｅ）に示すように、シリコンウェハー
１を所定の位置で寸断し、この断面を酸素ガスプラズマ
にてエツチング（酸素ガス圧力・・・０．７Ｔｏｒｒ、
ＲＦ ＝−６００Ｗ／ ２０分）を行い、フォトレジ
スト膜３の未露光領域及び露光領域のレジストシリル上
層下部を除去し、レジストシリル上層４を顕在化し、レ
ジストシリル上層４の形状を電子顕微鏡にて把握する。
１を所定の位置で寸断し、この断面を酸素ガスプラズマ
にてエツチング（酸素ガス圧力・・・０．７Ｔｏｒｒ、
ＲＦ ＝−６００Ｗ／ ２０分）を行い、フォトレジ
スト膜３の未露光領域及び露光領域のレジストシリル上
層下部を除去し、レジストシリル上層４を顕在化し、レ
ジストシリル上層４の形状を電子顕微鏡にて把握する。
（ト）発明の効果
以上のようにこの発明によれば、レジストノリル化プロ
セスにおいて、ドライ現像時のレジストシリル上層の微
細な表面形状が確認できるので、露光条件、シリコンの
選択拡散条件などの条件の最適化が容易になり、レジス
トノリ上層の線幅の制御性か向上できた。その結果、レ
ンストを用いた下地の加工の際に、下地の線幅の制御性
並びに下地加工の再現性をそれぞれ向上でき、半導体装
置の信頼性が向上し、また、高歩留まりでの生産が可能
となった。
セスにおいて、ドライ現像時のレジストシリル上層の微
細な表面形状が確認できるので、露光条件、シリコンの
選択拡散条件などの条件の最適化が容易になり、レジス
トノリ上層の線幅の制御性か向上できた。その結果、レ
ンストを用いた下地の加工の際に、下地の線幅の制御性
並びに下地加工の再現性をそれぞれ向上でき、半導体装
置の信頼性が向上し、また、高歩留まりでの生産が可能
となった。
第１図（ａ）〜（ｅ）は、この発明の一実施例において
作製したレジストシリル上層パターンの形状検出工程説
明図である。 ｌ・・・・・シリコン半導体基板、 ２・・・・・・アルミニウムーシリコン合金膜、３・・
・・・・フォトレジスト膜、 ４・・・・・・レジストシリル上層、 ４ａ・・・・・・フォトレジスト膜の露光部分、５・・
・・・・レジスト膜（保護膜）、６・・・・・・フォト
レジスト膜、 ７・・・・・・シリコン酸化膜、 ８・・・・・・ゲート電極、 １６・・・・・・紫外線ビーム、 １７・・・・・・フォトマスク、 １８・・・・・・ＨＭＤＳ。 １９・・・・・・酸素ガスプラズマ。 （ａ） （ｄ） （ｅ） １９
作製したレジストシリル上層パターンの形状検出工程説
明図である。 ｌ・・・・・シリコン半導体基板、 ２・・・・・・アルミニウムーシリコン合金膜、３・・
・・・・フォトレジスト膜、 ４・・・・・・レジストシリル上層、 ４ａ・・・・・・フォトレジスト膜の露光部分、５・・
・・・・レジスト膜（保護膜）、６・・・・・・フォト
レジスト膜、 ７・・・・・・シリコン酸化膜、 ８・・・・・・ゲート電極、 １６・・・・・・紫外線ビーム、 １７・・・・・・フォトマスク、 １８・・・・・・ＨＭＤＳ。 １９・・・・・・酸素ガスプラズマ。 （ａ） （ｄ） （ｅ） １９
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（ａ）ウェハー上に光分解性フォトレジスト膜を形
成する工程、 （ｂ）このフォトレジスト膜を所定パターンのマスクを
介した光照射によって露光する工程、（ｃ）シリコン化
合物ガス雰囲気中でこのウェハを処理することによって
このフォトレジスト膜の露光領域表面にシリコンを選択
拡散させてレジストシリル上層を形成する工程、 （ｄ）このウェハーを所定位置で寸断する工程、（ｅ）
この寸断端面を酸素ガスプラズマで処理することによっ
て上記フォトレジスト膜の非露光領域及び露光領域のレ
ジストシリル上層下部をエッチングし、レジストシリル
上層を残してレジストシリル上層パターンの形状を電子
顕微鏡によって検出する工程とからなることを特徴とす
るレジストシリル上層パターンの形状検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050338A JP2622007B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | レジストシリル化層パターンの形状検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050338A JP2622007B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | レジストシリル化層パターンの形状検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252121A true JPH03252121A (ja) | 1991-11-11 |
| JP2622007B2 JP2622007B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=12856137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2050338A Expired - Fee Related JP2622007B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | レジストシリル化層パターンの形状検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2622007B2 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064228A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-12 | Nec Corp | 透過型電子顕微鏡試料の作製方法及びその作製装置 |
| JPH01154053A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH01159641A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-22 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
| JPH01186934A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-26 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
| JPH01219536A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-01 | Sharp Corp | 微小領域断面観察用試料作成法 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2050338A patent/JP2622007B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6064228A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-12 | Nec Corp | 透過型電子顕微鏡試料の作製方法及びその作製装置 |
| JPH01154053A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH01159641A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-22 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
| JPH01186934A (ja) * | 1988-01-21 | 1989-07-26 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
| JPH01219536A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-01 | Sharp Corp | 微小領域断面観察用試料作成法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2622007B2 (ja) | 1997-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |