JPH0391754A - 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］ この発明は一般にパターン形成方法に関するものであり
、より特定的には、高解像度かつ高感度で良好なパター
ン形状を得ることができるように改良されたパターン形
成方法に関するものである。 ［従来の技術］ 現在、ＩＭ，４Ｍダイナミックランダムアクセスメモリ
（ＤＲＡＭ）に代表される大容量集積回路（ＬＳＩ）は
、ノボラック樹脂とナフトキノンジアジドからなるポジ
型フォトレジストに、水銀ランプのｇ線光（波長４３６
ｎｍ）を選択的に照射し、それから、パターン形成を行
なうことにより、製造されている。その最小パターン寸
法は、１μｍ−０．８μｍである。しかし、１６ＭＤＲ
ＡＭなどに見られるように、今後ますますＬＳＩの集積
度が増すと、ハーフミクロンのパターン形成方法が必要
となる。そのために、現在、光源として、より短波長光
源であるＫｒＦエキシマレーザを用いたパターン形成方
法が研究されている。 ＫｒＦエキシマレーザに代表されるＤｅｅｐＵＶ光に用
いられるレジストとして、ＰＲ１０２４（マグダーミッ
ド社製製品）等のノボラックーナフトキノンジアジド系
のポジ型フォトレジスト、ポリメチルメタクリレート（
ＰＭＭＡ）　、ポリグリシジルメタクリレート（ＰＧＭ
Ａ）　、ボリクロロメチル化スチレン（ＣＭＳ）などが
堤案されている。ＰＭＭＡ，ＰＧＭＡは感度が低く、ド
ライエッチング耐性が悪い。ＣＭＳはドライエッチング
耐性は良いが、低感度である。ＰＲ１０２４はドライエ
ッチング耐性が良く、その感度は上記のレジストに比べ
ると高いが、ｇ線での露光時に比べて、その感度は低い
。 次に、従来のパターン形成方法について説明する。 ’３６Ａ図〜第６Ｃ図は、ノボラックーナフトキノンジ
アジド系のボジ型レジスト（たとえばＰＲ１０２４）を
用いた、従来のパターン形成方法を断面図で示したもの
である。 第６Ａ図を参照して、披加工基板２上に、ＰＲ１０２４
を塗布し、プリベークし、膜厚１．　　０μｍのレジス
ト膜１を得る。 次に、第６Ｂ図を参１１：（　Ｌて、レジスト膜１にマ
スク５を用いて、選択的にＫ　ｒ　Ｆエキシマレーザ光
４を照射する。これにより、レジスト膜１は照射区域１
ａと非照射区域１ｂに区分される。 その後、第６Ｃ図を参照して、２．３８ｗｔ％テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキシド水溶液を用いて現像
を行なうことによって、照射領域１ａが除去されたレジ
ストパターン９を得る。 このように構成される従来のレジストパターン形成方法
においては、以下に述べる問題点があった。 すなわち、ＰＲ１０２４のようなノボラックーナフトキ
ノンジアジド系ポジ型レジストは、Ｄｅｅｐ　　ｕｖ光
に対する吸収が大きいため、第６Ｂ図を参照して、光の
吸収がレジスト膜１の表面で大きく、レジスト膜１の下
層部まで光が到達しない。その結果、現像後、第６Ｃ図
を参照して、レジストパターン９の断面形状が上方に細
る三角形状となり、微細なパターンを精度良く得ること
ができないという問題点があった。 また、Ｄｅｅｐ　　ＵＶ光でなく、波長３００〜５００
ｎｍの光を用いる、従来のパターン形成方法においては
、第７図を参照して、被加工基板２に段差２ａがあった
場合、光２０が段差２ａにより散乱され、良好なパター
ン形状が得られない（ノッチング現象と呼ばれている。 ）という問題点があった。同様に、彼加工基板２の上に
、ＡＱ．等の、光を反射しやすい膜が形威されている場
合にも、反射光の影響で、良好なパターン形状が得られ
ないという問題点があった。 第８Ａ図〜第８Ｄ図は、特開昭６３−２５３３５６号公
報に記載されている、レジストパターン形成方法の他の
従来例を示したものである。 第８Ａ図を参照して、披加王基板２上に、ノボラックー
ナフトキノンジアジド系のレジスト膜１を形成する。次
に、マスク５を用いて、レジスト膜１に高圧水銀灯から
出る波長３００〜５０００ｍの光を選択的に照射する。 この光の照射によって、照射区域１ａにおいて、樹脂の
架橋反応が起こる。 次に、第８Ｂ図を参照して、レジスト膜１の全面に、同
じ波長の光を照射することにより、感光剤を完全に分解
させる。 その後、第８Ｃ図を参照して、被加工基板２の全面に、
トリメチルシリルジメチルアミン蒸気を作用させる。こ
れにより、照射区域１ａを除く部分、すなわち非照射区
域１ｂの上層部が選択的にシリル化され、シリル化層８
に転化する。 次に、第８Ｄ図を参照して、０２ガスを用いる反応性イ
オンエッチング（Ｒ　Ｉ　Ｅ）により現像すると、シリ
ル化層５はＳｉ０２層１３になって残り、一方照射区域
１ａは除去され、レジストパターン９が被加工基板２上
に形成される。 しかしながら、以上のように構成される他の従来例にお
いて、第８Ａ図を参照して、波長３００〜５００ｎｍの
光を使用していたため、樹脂の架橋反応が十分に行なわ
れない。その結果、第８Ｃ図を参照して、シリル化反応
の選択性（照射区域１ａの上層部におけるシリル化反応
と非照射区域１ｂの上層部におけるシリル化反応との比
率）が低くなり、ひいては、第８Ｄ図を参照して、露光
部と未露光部の区別が不明確になり、微細なパターンを
精度良く得られないという問題点があった。 また、この方法においては、気７図の説明のところで述
べたノッチング効果の問題点も存在する。 ［発明が解決しようとする課題］ それゆえに、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、高解像度かつ高感度で良好な
パターン形状が得られるように改良された、パターン形
成方法を提供することを目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明の第１の局面に従
うパターン形成方法においては、まずヒドロキンル基を
含む樹脂膜を基板上に形成するために、ヒドロキシル基
を何する樹脂を含むパターン形成材料が基板上に塗イｌ
ｉされる。次に、所望のマスクを用いて、上記ヒドロキ
シル基を含む樹脂膜に、波長１９０　〜３００ｎｍのＤ
ｅｅｐ　　ＵＶ光を選択的に照射し、それによって該樹
脂膜を照射区域と非照１・Ｊ区域とに区分する。その後
、樹脂？の非照射区域の表面をシリル化するために、該
樹脂膜をシリル化剤で処理する。その後、樹脂膜の照射
区域を選択的に除去するために、０■ガスを含むプラズ
マにより該樹脂膜を現像する。 この発明の第１の局向において、上記樹脂膜の非照射区
域の表面をシリル化するに先立ち、上記樹脂膜と上記シ
リル化剤との親和性を高めるために、上記樹脂膜の表面
を上記シリル化剤と同一のシリル化剤の戒で湿らせるの
が好ましい。また、樹脂膜の表面をシリル化剤で湿らせ
る代わりに、樹脂膜の表面を上記シリル化剤と同一のシ
リル化剤の蒸気にさらしてもよい。 この発明の第２の局面に従うパターン形成方法において
は、まず、ヒドロキシル基および／またはカルボキシル
基を含む樹脂と、光照射によりカルボキシル基を生成す
る感光剤とを含むパターン形成材料を基板上に塗布し、
それによって該パターン形成材料の樹脂膜を基板上に形
成する。次に樹脂膜の全面に、上記感光剤よりカルポキ
シル基を発生させる波長を有する第１の光を照射する。 その後、所望のマスクを用いて、上記樹脂膜に、該樹ｒ
Ｍ膜を架橋させる波長を有する第２の光を選択的に照射
し、それによって該樹脂膜を第２の光の照射区域と第２
の光の非照射区域とに区分する。 次に、第２の光の非照射区域の表面をシリル化するため
に、上記樹脂膜をシリル化剤で処理する。 その後、第２の光の照射区域を選択的に除去するために
、０２ガスを含むプラズマで上記樹脂膜を現像する。 この発明の第２の局面において、上記第２の光として、
１９０〜３００ｎｍの波長を何するＤｅｅｐ　　ＵＶ光
を用いるのが好ましい。 ［作用コ この発明の第１の局面によれば、所望のマスクを用いて
、ヒドロキシル基を含む樹脂膜に、波長１９０〜３００
ｎｍのＤｅｅｐ　　ＵＶ光を選択的に照躬している。Ｄ
ｅｅｐ　　ＵＶ光はエネルギが高いので、第２Ａ図に示
す架橋反応を効率良く起こさせる。したがって、照射領
域の上層部においては、ヒドロキシル妹の濃度か著しく
小さくなる。 ？のような状態にある樹脂膜にシリル化剤を作用させる
と、照射領域の上層部ではヒドロキシル基の濃度が小さ
いので、第２Ｂ図に示すシリル化反応はほとんど起こら
ない。一方、非照射領域の上層部では、ヒドロキシル基
の濃度が当初の状態に維持されているから、ヒドロキシ
ル基の濃度は高い。それゆえに、非照射領域の上層部で
は、第２Ｂ図に示すシリル化反応が起こる。 結局、Ｄｅｅｐ　　ＵＶ光が照射されなかった部分に優
先的にシリル化反応が起こる。言い換えると、シリル化
反応に選択性が生じる。シリル化された部分は０２ガス
を含むプラズマによりＳｉＯ２膜に転化する。このＳｉ
０２膜はｏ２ガスプラズマの強力な遮蔽材となるので、
０■ガスプラズマによる現像によって、シリル化されて
いない部分すなわち照射領域が優先的に除去される。す
なわち、露光部と未露光部との区別が明確になる。 その桔果、高Ｍ像度のレジストパターンが得られる。 また、パターン形威の光としてＤｅｅｐ　　ＵＶ光を用
いており、このＤｅｅｐ　　ＵＶ光はレジストに強く吸
収されるという特性を有する。したがって、感度が高く
なるという効果を奏する。 また、Ｄｅｅｐ　　ＵＶ光はレジストに強く吸収される
という特性をＨするから、レジスト膜の表層部でのみ架
橋反応が起こり、レジスト膜の下層部まで光が届かない
。それゆえに、被加工基板に段差が存在しても、ノッチ
ング現象は生じない。 同様に、被加工基板の上に、Ａｌｌ等の、光を反対する
膜が存在しても、その影響を受けない。 この発明の第２の局面によれば、第２の光の照射によっ
て樹脂膜を架橋させる工程に先立ち、樹脂膜の全面に、
感光剤よりカルボキシル基を発生させる波長を有する第
１の光を照射する。この第１の光の照射によって、たと
えばナフトキノンジアジド系感光剤は、次のように分ｊ
ｌｌ、カルボキ感光剤をこのように予め分解させておく
と、次の第２の光を照射する工程において、照射区域の
樹脂の架橋密度が上昇する。架橋密度の上昇は、言い換
えると、照射区域のカルボキシル基およびヒドロキシル
基の濃度の減少を結果とする。 このような状態にある樹脂膜にシリル化剤を作用させる
と、照射領域の上層部ではヒドロキシル基およびカルボ
キシル基の濃度が小さいので、第２Ｂ図に示すシリル化
反応はほとんど起こらない。 一方、非照射領域の上層部では、ヒドロキシル基および
感光剤のカルボキシル基は未反応のまま残っているので
、これらの濃度は高い。それゆえ、非照ｑ＝ｔ領域の上
層部では、第２Ｂ図に示すシリル化反応と感光剤のカル
ボキシル基のシリル化反応の双方が起こる。この場合、
樹脂だけの場合と比べて、感光剤のカルボキシル基の濃
度分だけ、シリル化の密度が上昇する。結局、第２の光
が照ｑ・

【されなかった部分に優先的にシリル化反応が
起こる。言い換えると、シリル化反応に選択性が生じる
。 シリル化された部分は０２ガスを含むプラズマによりＳ
ｉ０２膜に転化する。このＳｉ０２膜は０２ガスプラズ
マの強力な遮蔽材となるので、０２ガスプラズマによる
現像により、シリル化されていない部分すなわち照躬領
域が優先的に除去される。すなわち、露光部と未露光部
との区別か明確になる。その結果、高解像度のレジスト
パターンが得られる ［実施例］ 以下、この発明の実施例を図について説明する。 第ＩＡ図〜第ＩＥ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ＩＡ図を参照して、被加工基板２上に、ｐ　−ビニル
フェノール／２−ヒドロキシエチルメタクリレート（１
　：　１）共重合体（Ｍｗｘ１００００）の１−アセト
キシー２−エトキシエタン溶液を同転塗布した。その後
、ホットプレート上で１１０℃で７０秒間ブリベークし
、膜厚１，２μｍのレジスト膜１を得た。 次に、第ＩＢ図を参魚して、レジスト膜１にマスク５を
用いて、選択的にＫｒＦエキシマレーザ光４（波長２４
８ｎｍ）を照射した。ＫｒＦエキシマレーザ光４の選択
的照ＱＪにより、レジスト膜１は照射領域１ａと非照射
領域１ｂに区分される。 照射領域１ａでは、第２Ａ図に示す樹脂の架橋反応が起
こり、ヒドロキシル基の濃度は減少する。 次に、第ＩＣ図を参照して、ヘキサメチルジシラザン（
以下、ＨＭＤＳと略す）の液１１をレジスト膜１１の上
に回転塗布した。ＨＭＤＳ液１１をレジスト膜１の上に
四転塗布する理由は、ＨＭＤＳとレジスト膜１の親和性
を高めて、後の工程で行なわれるシリル化反応を円滑に
進めるためである。なお、本実施例では、ＨＭＤＳ液１
１をレジスト膜１１の上に回転塗在したが、レジスト膜
】の表面をＨＭＤＳの蒸気にさらしてもよい。 次に、第１Ｄ図を参照して、処理された披加工基板２を
真空オーブン中に導入し、温度１６０℃、圧力２００Ｔ
ｏ　ｒ　ｒで２０分間、｝ＩＭＤＳガス７を用いてシリ
ル化反応を行なった。この際、照射領域１ａの上層部で
はヒドロキシル基の濃度が小さいので、第２Ｂ図に示す
シリル化反応はほとんど起こらない。一方、非照射領域
１ｂの上層部では、ヒドロキシル基の濃度が当初の状態
に維持されているから、ヒドロキシル基の濃度は高い。 それゆえに、非魚射領域１ｂの上層部では、第２Ｂ図に
示すシリル化反応が起こり、非照射領域１ｂの上層部に
シリル化層８が形成される。言い換えると、シリル化反
応に選択性が生じる。 次に、第ＩＥ図を参照して、０２ガス１２を用いる反応
性イオンエッチングによりレジスト膜１を現像する。こ
のとき、シリル化層８はＳｉ０２膜１３に転化し、０。 ガスプラズマの強力な遮蔽材となる。それゆえに、シリ
ル化されていない部分すなわち照射領域１ａが選択的に
エッチング除去される。すなわち、露光部と未露光部の
区別がはっきり現われる。その結果、高解像度の良好な
レジストパターン９が得られる。 上記実施例では、パターン形成用の光として、ＫｒＦエ
キシマレーザ先を用いており、このＫｒＦエキシマレー
ザ光４はレジスト膜１に強く吸収されるという特性を有
する。それゆえに、感度が著しく向上する。 さらに、ＫｒＦエキシマレーザ光４はレジスト膜１に強
く吸収されるという特質を有するので、レジスト膜１の
表層部でのみ架橋反応が起こり、レジスト膜１の下層部
まで光が届かない。それゆえに、被加工基板２に段差が
存在しても、第７図に示すようなノッチング現象は生じ
ない。同様に、披加工基板２の上に、Ａｎ等の、光を反
射する膜が存在しても、その膜の影響は受けない。 なお、上記実施例ではＤｅｅｐ　　ＵＶ光としてＫｒＦ
エキシマレーザ光を例示したが、ＡｆＦエキシマレーザ
光（波長１９３ｎｍ）でもよく、股に、波長１９０〜３
００ｎｍの光は好ましい。 また、上記丈施例では、シリル化の温度として、１６０
℃の場合を例示した。しかし、この発明はこれに限られ
るものでなく、温度８０〜２００℃の範囲において、好
ましい結果が得られる。温度が２００℃を越えると、未
露光部分においてもシリル化反応が進み、シリル化反応
の選択性が減少し、良い結果が得られない。温度が８０
℃以下であると、シリル化反応が起こらない。 さらに、上記実施例では、シリル化の圧力として、２０
０Ｔｏ　ｒ　ｒの場合を例示した。しかし、この発明は
これに限られるものでなく、圧力５〜３００Ｔｏ　ｒ　
ｒの範囲において、好ましい結果が得られる。圧力が３
００Ｔｏ　ｒ　ｒを越えると、ＨＭＤＳガスを導入でき
なくなり、圧力が５Ｔｏｒｒ以下だと、シリル化反応が
起こりにくくなる。 また、上記実施例では、シリル化の時間として２０分間
を例示した。しかし、この発明はこれに限られるもので
なく、時間１０〜１２０分の範囲において、好ましい結
果が得られる。シリル化反応の時間が１２０分を越える
と、照財領域においてもシリル化反応が起こり、シリル
化の選択性が悪くなる。時間が１０分以下だと、シリル
化反応は起こらない。 また、上記実施例では、ヒドロキシル基を含む樹脂とし
て、ｐ−ビニルフェノール／２−ヒドロキシエチルメタ
クリレート』（！ｆ１合体を例示した。 しかし、この発明はこれに限られるものでなく、ノボラ
ック樹脂、ｐ−ビニルフェノール単独重合体であっても
よい。第３図は、ｐ−ビニルフェノール／２−ヒドロキ
シエチルメタクリレート共重合体とノボラック樹脂との
シリル化反応の性能を比較したものである。横軸はシリ
ル化温度を示し、縦軸はＦＴ−ＩＲによる９２０ｃｍ”
における吸光度（Ｓ　ｉ−０結合に帰属される赤外吸収
）を示す。シリル化反応の時間は６０分であった。曲線
（Ａ）は、Ｐ−ビニルフェノール／２−ヒドロキンエチ
ルメタクリレート共重合体の場合を示し、曲線（Ｂ）は
ノボラック樹脂の場合を示す。図より明らかなように、
ｐ−ビニルフェノール／２一ヒドロキンジルメタクリレ
ートノ＋：重合体の方がノボラック樹脂よりも、低いシ
リル化温度でシリル化されことがわかる。 また、上記実施例では、ｐ−ビニルフェノール』Ｌ重合
体として、ｐ−ビニルフェノール／２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート共重合体を例示したが、この発明はこ
れに限られるものでな＜、ｐ−ビニルフェノール／メチ
ルメタクリレート共重合体、ｐ−ビニルフェノール／ス
チレン共重合体、ｐ−ビニルフェノール／フエニルマレ
イミド共重合体であってもよい。 また、上記実施例ではシリル化剤として、ＫＭＤＳを例
示したが、この発明はこれに限られるものでな＜、トリ
メチルシリルジメチルアミン、テトラクロロシラン、ト
リメチルクロロシランであっても実施例と同様の効果を
丈現する。 また、上記実施例では、パターン形成材料としてｐ−ビ
ニルフェノール／２−ヒドロキシエチルメタクリレート
を例示したが、感光剤を含むものであってもよい。レジ
ス１・とじて、ナフトキノンジアジドーノボラック系樹
脂レジストであるＭＣＰＲ２０００Ｈ　（三菱化成株式
会社商兄名）を用い、光源としてＫ　ｒ　Ｆエキシマレ
ーザ光を用いて、第１Ａ図〜第ＩＦ図に示す方法（実施
例１）と、比較例として第６Ａ図〜第６Ｃ図に示す従来
方法を行なった。結果を表１にまとめる。 表ｌ 第４Ａ図〜第４Ｅ図は、この発明の他の実施例の工程を
断面図で示したものである。 前述の実施例では、ｐ−ビニルフェノール／２一ヒドロ
キジエチルメタクリレート共重合体等の特殊なパターン
形成材料を用いたが、本実施例では汎用されているパタ
ーン形成材料および汎用されている製造装置を用いて、
高解（象度で良好なレジストパターンが得られるという
利点がある。 第４Ａ図を参照して、被加工基板２上に、ナフトキノン
ジアジドーノボラック樹脂系レジストであるＭＣＰＲ３
０００　（三菱化成株式会社製商品名）を回転塗布した
。その後、ホットプレ−１・上で１００℃で、７０秒間
、ブリベークを行ない、膜厚１．２μｍのレジスト膜１
を得た。 その後、第４Ｂ図を参照して、レジスト膜１の全面にｇ
線光（波Ｒ４３６ｎｍ）３を照１・Ｉシた。 このときの露光量は、４００ｍＪ／ｃｍ２であった。こ
のｇ線光の照射によって、ＭＣＰＲ３０００中のナフト
キノンジアジドは、次のように分解し、カルボキシル基
を発生する。 ｎ 第５図は、露光前と露光後の、レジスト膜のＦＴ−ＩＲ
の吸収スペクトルである。曲線（Ｃ）は、未露光レジス
トのスペクトル図であり、曲線ＣＤ）は露光後のレジス
トのスペクトル図である。１５５０〜１６００ｃｍ”の
吸収は、ジアジド結合に帰属される。第５図より明らか
なように、露光後においては、１５５０〜１６００ｃｍ
”の吸収が小さくなり、ナフトキノンジアジド基が分解
していることがわかる。感光剤を予め分解させる理由に
ついては、後に述べる。 次に、第４Ｃ図を参照して、マスク５を用いて、レジス
ト膜１にＫｒＦエキシマレーザ光４を選択的に照射する
。ＫｒＦエキシマレーザ光４の選択的照射により、レジ
スト膜１は照射区域１ａと非照射区域１ｂに区分される
。照射区域１ａでは、第２Ａ図に示すような、樹脂の架
橋反応が起こる。 この場合に、前述したとおり、感光剤を予め分解させて
カルボキシル話を発生させているので、樹脂中のヒドロ
キンルμは当該カルボキシル基とも反応する。その結果
、照対区域１ａでは、架橋密度が上がり、ヒドロキシル
基の濃度は一段と下がる。一方、非照射区域１ｂでは、
ヒドロキシル扶はそのまま残っており、感光剤から発生
したカルボキシル基も残っている。 このような状態にあるレジスト膜１を備えた披加工基板
２を、第４Ｄ図を参照して、真空オーブン中に導入し、
ｌＲ度１２０℃、圧力２００Ｔｏ　ｒｒで３０分間、Ｈ
ＭＤＳガス７でシリル化反応を行なった。なお、このシ
リル化反応に先立ち、第ＩＣ図のように、ＨＭＤＳ液で
、レジスト膜１の表層部を湿らせることにより、シリル
化反応を一層効弔良く進めることができる。 さて、このシリル化反応の工程において、照射領域１ａ
の上層部ではヒドロキシル基の濃度が小さいので、第２
Ｂ図に示すシリル化反応はほとんど起こらない。一方、
非魚射領域１ｂの上層部では、ヒドロキシル基および感
光剤のカルボキシル基は未反応のまま残っているので、
これらの濃度は高い。それゆえ、非照射領域１ｂの上層
部では、第２Ｂ図に示すシリル化反応および感光剤のカ
ルボキシル基のシリル化反応が起こり、ンリル化層８が
形成される。桔局、非照Ω・１領域１ｂの上層部分に、
優先的にシリル化反応が起こる。言い換えると、シリル
化反応に選択性が生じる。 次に、第４Ｅ図を参照して、０２ガス１２を用いる反応
性イオンエッチングによりレジスト膜１を現像する。０
２ＲＩＥの条件は、６００Ｗ，］Ｐａ，１０ｓｅｃｍで
あった。このときにシリル化層８はＳｉ０２膜１３に転
化し、０２ガスプラズマの強力な遮蔽材となる。それゆ
えに、シリル化されていない部分すなわち照射領域］ａ
が優先的にエッチング除去される。すなわち、露光部と
未露光部の区別がはっきり現われる。その結果、高解像
度の良好なレジストパターン９が得られる。 レジストとしてＭＣＰＲ３０００　（三菱化成抹式会社
商品名）を用い、光源としてＫ　ｒ　Ｆエキシマレーザ
光を用いて、第４Ａ図〜第４Ｅ図に示す方法（実施例２
）と、比較例２として、第６Ａ図〜第６Ｃ図に示す従来
方法を行なった。結果を表２にまとめる。 表２ また、パターン形成の光としてＫｒＦエキシマレーザ先
を用いており、このＫ　ｒ　Ｆエキシマレーザ先はレジ
ストに強く吸収されるという特性を有する。それゆえに
、感度が高くなるという効果を奏する。 なお、上記実施例では、感光剤を分解するための光とし
てｇ線を用いた場合を例示したが、この発明はこれに限
られるものでなく、波長３００〜４５０ｎｍを有する光
は好ましく用いられる。 また、上記実施例では、パターンを形成するための光と
して、ＫｒＦエキシマレーザ光を用いた場合を例示した
が、この発明はこれに限られるものでな（、ＡｒＦエキ
シマレーザ光でもよく、般に、波長１９０〜５００ｎｍ
，特に波長１９０〜３００ｎｍの光が好ましい。 また、上記大施例では、パターン形成材料としてノボラ
ック樹脂を用いた場合を例示したが、ｐ−ビニルフェノ
ール重合体、メタアクリル酸またはアクリル酸等のカル
ボキシル基を有するモノマーカリ（重合されたポリメチ
ルメタクリレート、ポリグリシジルメタクリレートであ
っても丈施例と同様の効果を実現する。 また、上記実施例では、シリル化の温度として、１２０
℃を例示した。しかし、この允明はこれに眼られるもの
でなく、ｌＨ度８０〜１６０℃の範囲において、好まし
い結果が得られる。 また上記実施例では、シリル化の圧力として、２００Ｔ
ｏ　ｒ　ｒの場合を例示した。しかし、この発明はこれ
に限られるものでなく、圧力５〜２００Ｔｏ　ｒ　ｒの
範囲において、好ましい結果が得られる。 また、上記実施例ではシリル化の時間として、３０分の
場合を例示した。しかし、この発明はこれに限られるも
のでなく、３０〜１２０分の範囲において、好ましい結
果が得られる。 以上、本発明を要約すると次のとおりである。 （１）　特許請求の範囲第１項に記載のものにおいて、
シリル化に先立ち、樹脂膜とシリル化剤との親和性を高
めるために、樹脂膜の表面をシリル化剤と同一のシリル
化剤の液で湿らせる工程を含むことを特徴とする方法。 （２）　特許請求範囲第１項に記載のものにおいて、シ
リル化に先立ち、樹Ｊ偕膜とシリル化剤との親和性を高
めるために、樹脂Ｊ漠の表面をシリル化剤と同一のシリ
ル化剤の蒸気にさらす工程を含むことを特徴とする方法
。 （３）　特許請求範囲第１項に記載の方法であって、樹
脂膜をシリル化剤で処理する工程は、温度８０〜２００
℃、圧力５〜３０ＱＴｏｒｒ、時間１０〜１２０分の兼
件で行なわれることを特徴とする方法。 （４）　特許請求の範囲第１項に記載の方法であって、
ヒドロキシルＵを含む樹１指は、ノボラック樹脂、ｐ−
ビニルフェノールノ（重合体およびｐービニルフェノー
ルＪｌ：重合体からなる１洋より選ばれた樹脂を含むこ
とを特徴とする方法。 （５）　上記第４項に記載の方法であって、ｐ−ビニル
フェノール共重合体は、ｐ−ビニルフェノール／メチル
メタクリレート共重合体、ｐ−ビニルフェノール／２−
ヒドロキシメチルメタクリレート共重合体、ｐ−ビニル
フェノール／スチレン共重合体またはｐ−ビニルフェノ
ール／フエニルマレイミド共重合体を含むことを特徴と
する方法。 （６）　特許請求の範ＩＩＩｉ第１項に記載の方法であ
って、Ｄｅｅｐ　　ＵＶ光は、ＫｒＦエキシマレーザま
たはＡｒＦエキシマレーザを含むことを特徴とする方法
。 （７）　特許請求の範囲第１項に記載の方法であって、
シリル化剤は、ヘキサメチルジシラザンまたはトリメチ
ルシリルジメチルアミンを含むことを特徴とする方法。 （８）　特許請求の範囲第１項に記裁の方法であって、
パターン形成材料は、光照射によりカルボキシル基を坐
成する感光剤を含むことを特徴とする方法。 （９）　特許請求の範囲第２項に記載の方法であって、
第１の光は、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長をＨする光
を含むことを特徴とする方法。 （１０）　特許請求の範囲第２項に記載の方法であって
、第２の光は、１９０〜３００ｎｍの波長を何するＤｅ
ｅｐ　　ＵＶ光を含むことを特徴とする方法。 （１１）　上記第１０項に記載の方法であって、Ｄｅｅ
ｐ　　ＵＶ光は、ＫｒＦエキシマレーザ光またはＡｒＦ
エキシマレーザ光を含むことを特徴とする方法。 （１２）　特許請求の範囲第２項に記載の方法であって
、樹脂膜をシランカヅプリング剤で処理する工程は、温
度８０〜１６０℃、圧力５〜２００　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒ　
ｓ時間３０〜１２０分の条件で行なわれることを特徴と
する方法。 （１３）　特許請求の範囲第２項に記載の方法であって
、ヒドロキシル基を含む樹脂は、ノボラック樹脂または
ｐ−ビニルフェノール重合体を含むことを特徴とする方
法。 （１４）　特許請求の範囲第２項に記載の方法であって
、カルボキシル基を含む樹脂は、メタクリル酸またはア
クリル酸が共重合されたポリメチルメタクリレートまた
はポリグリシジルメタクリレートを含むことを特徴とす
る方法。 （］５）　特許請求の範囲第２項に記載の方法であって
、シリル化剤は、ヘキサメチルジシラザンまたはトリメ
チルシリルジメチルアミンを含むことを特徴とする方法
。 ［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明の第１の局面によれば、
まず、ヒドロキシル基を含む樹脂を含むパターン形成材
料を基板上に塗布し、所望のマスクを用いてＤｅｅｐ　
　ＵＶ光を選択的に照射する。 それから、未露光部の表面を選択的にシリル化剤により
シリル化し、その後０２ガスを含むプラズマにより現像
する。このように構成することにより、露光部と未露光
部の区別が明確になり、高解像度のレジストパターンが
得られる。 また、パターン形成の光としてＤｅｅｐ　　ＵＶ光を用
いており、このＤｅｅｐ　　ＵＶ光はレジストに強く吸
収されるという特性を脊する。したがって、感度が高く
なるという効果を奏する。 また、Ｄｅｅｐ　　ＵＶ光はレジストに強く吸収される
という特性を有するから、レジスト膜の表層部でのみ架
橋反応が起こり、レジスト膜の下層部まで光が届かない
。それゆえに、被加工基板に段差が存在しても、ノッチ
ング現象は生じない。 同様に、被加工基板の上に、Ａｍ等の光を反射する膜が
存在しても、その影響を受けない。 この発明の第２の局市によれば、まず、所望のヒドルキ
シル基および／またはカルボキシル基を含む樹脂と、光
照射によりカルボキシル基を生成する感光剤とを含むパ
ターン形成材料を、被加工基板上に塗布する。それから
、パターンを形成する光を照射する前に、全面に感光剤
を分解させるに必要な波長を有する光を照射し、感光剤
よりカルボキシル基を生成させる。その後、パターンを
形成する光を、マスクを用いて、選択的に照射する。そ
れから未露光部の表面を選択的にシリル化剤によりシリ
ル化し、その後、０２ガスを含むプラズマにより現像す
る。このように構成することにより露光部と未露光部の
区別が明確になり、高解像度のレジストパターンが得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第ＩＡ図〜第１Ｅ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図は、ヒドロキシル基を含む樹脂の架橋反応を図
示したものである。第２Ｂ図は、シリル？反応を図示し
たものである。 第３図は、ｐ−ビニルフェノール／２−ヒドロキシルエ
チルメタクリレートとノボラック樹脂とのシリル化反応
における性能を比較した図である。 第４Ａ図〜第４Ｅ図は、この発明の他の実施例の工程を
断面図で示したものである。 第５図は、露光前と露光後のレジスト膜の、ＦＴ−ＩＲ
吸収スペクトル図である。 第６Ａ図〜第６Ｃ図は、ノボラックーナフトキノンジア
ジド系ポジ型レジストを用いた、従来のパターン形成方
広を断面図で示したものである。 第７図は、従来方法において観察されたノッチング効果
を図示したものである。 第８Ａ図〜第８Ｄ図は、レジストパターン形成方法の他
の従来例を断面図で示したものである。 図において、１はレジスト膜、２は披加工基阪、４はＫ
ｒＦエキシマレーザ光、５はマスク、７はＨＭＤＳガス
、８はシリル化層、１３はＳｉＯ■膜、１ａは照射区域
、１ｂは非照射区域である。 なお、各図中、同一符号は同一またはＩ口当部分を示す
。 代 理 人 大 Ｔ〒 増 雄 Ｏ 派 ー 昧 十 菅 第３図 Ｕｎｅｘｐｏｓｅｄ　Ａｒｅａ 第５図 Ｗａｖｅ　ｎｕｍｂｅｒｓ 派 味 派 滌 派

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヒドロキシル基を含む樹脂膜を基板上に形成する
   ために、ヒドロキシル基を有する樹脂を含むパターン形
   成材料を基板上に塗布する工程と、 所望のマスクを用いて、前記ヒドロキシル基を含む樹脂
   膜に、波長１９０〜３００ｎｍのＤｅｅｐＵＶ光を選択
   的に照射し、それによって該樹脂膜を照射区域と非照射
   区域とに区分する工程と、前記樹脂膜の非照射区域の表
   面をシリル化するために、該樹脂膜をシリル化剤で処理
   する工程と、前記樹脂膜の照射区域を選択的に除去する
   ために、Ｏ＿２ガスを含むプラズマにより該樹脂膜を現
   像する工程と、 を備えるパターン形成方法。
2. （２）ヒドロキシル基および／またはカルボキシル基を
   含む樹脂と、光照射によりカルボキシル基を生成する感
   光剤とを含むパターン形成材料を基板上に塗布し、それ
   によって該パターン形成材料の樹脂膜を基板上に形成す
   る工程と、 前記樹脂膜の全面に、前記感光剤よりカルボキシル基を
   発生させる波長を有する第１の光を照射する工程と、 所望のマスクを用いて、前記樹脂膜に、該樹脂膜を架橋
   させる波長を有する第２の光を選択的に照射し、それに
   よって該樹脂膜を第２の光の照射区域と第２の光の非照
   射区域とに区分する工程と、前記第２の光の非照射区域
   の表面をシリル化するために、前記樹脂膜をシリル化剤
   で処理する工程と、 前記第２の光の照射区域を選択的に除去するために、Ｏ
   ＿２ガスを含むプラズマで前記樹脂膜を現像する工程と
   、 を備えたパターン形成方法。