JPH04320322A - レジストパターンの作製方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レジストパターンの
作製方法に関する。さらに詳しくは、シリル化レジスト
層から構成されるレジストパターンの作製方法に関し、
ことに超ＬＳＩの製造に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来のレジストパターンの作製方法は、
まず図３（ａ）に示すように素子形成用の薄膜１２が積
層された基板１１の上に感光性のレジスト膜１３を形成
し、次に図３（ｂ）に示すように基板の上方にマスク板
１４を配置してレジスト膜１３を所定パターンに露光し
、次に図３（ｃ）に示すようにシリル化剤のＨＭＤＳ（
ヘキサメチルジシラザン）雰囲気中に基板を配置して加
熱することによってレジスト膜１３の露光領域をシリル
化してシリル化レジスト層１７に変換し、次に図３（ｄ
）に示すようにＯ２を用いるＲＩＥ法によって現像して
シリル化レジスト層１７とその下方の非シリル化レジス
ト層とからなるレジストパターンを作製して行われてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のレジストシ
リル化プロセスは、シリル化剤の拡散が光のエネルギー
分布に依存するため露光中央部でシリル化レジスト層が
厚くなることが知られている。また、シリル化レジスト
層の形状が露光条件とシリル化剤の熱拡散条件で決定さ
れるため、図５に示すようにシリル化レジスト層の厚み
が線幅が約１μｍまでのパターン寸法で変化し、大きい
パターンではシリル化レジスト層の厚みが厚くなる。図
４（ｅ）及び（ｆ）に示すように大きいパターンでシリ
ル化レジスト層を除去するようにＣＦ４＋Ｏ２アッシン
グを行うと、素子形成用の薄膜パターン１２の後退や基
板の後退を起こすという問題がある。

【０００４】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、線幅が大きくなってもシリル化レ
ジスト層の厚さが必要以上に厚くならず均一であり、レ
ジストパターンを使用後除去するアッシング工程におい
て素子形成用薄膜パターンや基板の後退を起こすことな
くレジストパターンを除去することのできるレジストパ
ターンの作製方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、（ａ
）素子形成用の薄膜が積層された基板上に所定膜厚の非
感光性の第１レジスト膜を形成する工程と、（ｂ）この
上に所定膜厚の感光性の第２レジスト膜を形成する工程
と、（ｃ）第２レジスト膜を所定パターンに露光し、シ
リル化剤雰囲気中でこの基板を加熱することによって第
２レジスト膜の所定パターンの露光領域をシリル化レジ
スト層に変換する工程と、（ｅ）ドライ現像法によって
第２レジスト膜を現像してシリル化レジスト層と第１レ
ジスト膜のシリル化レジスト層下方のみを残してレジス
トパターンを形成する工程とからなるレジストパターン
の作製方法が提供される。

【０００６】この発明においては、（ａ）素子形成用の
薄膜が積層された基板上に所定膜厚の非感光性の第１レ
ジスト膜を形成する。上記素子形成用の薄膜は、この発
明のレジストパターンをマスクにしてエッチングし素子
を形成するためのものであって、例えば酸化シリコン膜
、多結晶シリコン、Ａｌ系金属膜等を挙げることができ
る。

【０００７】第１レジスト膜は、下地となる基板の素子
形成用の薄膜の凹凸を平坦化すると共に第２レジスト膜
の露光工程において下地からの反射光を滅じて露光を均
一にするためのものであって、所定膜厚を有する非感光
性のレジスト膜が好ましい。

【０００８】所定膜厚は、通常１．５〜２．０μｍが好
ましい。０．５μｍ未満では、下地からの反射光を滅じ
ることができないので好ましくない。非感光性のレジス
ト膜は、非感光性のレジストを基板に塗布して形成して
もよいが、感光性のレジストを基板に塗布して感光性の
レジスト膜を形成しこれを例えば加熱等の処理に付すこ
とによって非感光性のレジスト膜に変換して形成しても
よい。

【０００９】この発明においては、（ｂ）この上に所定
膜厚の感光性の第２レジスト膜を形成する。第２レジス
ト膜は、シリル化レジスト層を形成するためのものであ
って、所定膜厚を有する感光性のレジスト膜が好ましい
。

【００１０】所定膜厚は、０．２〜０．５μｍが好まし
い。０．１μｍ未満では、シリル化して形成されるシリ
ル化レジスト層が現像の工程において除去されてしまう
ので好ましくなく、１．０μｍ超ではシリル化して形成
されるシリル化レジスト層の厚さが大きくなりレジスト
パターンを除去するアッシングの工程において基板の後
退が起こるので好ましくない。

【００１１】この発明においては、（ｃ）第２レジスト
膜を所定パターンに露光し、シリル化剤雰囲気中で基板
を加熱することによって第２レジスト膜の所定パターン
の露光領域をシリル化レジスト層に変換する。

【００１２】上記露光は、第２レジスト膜にシリル化剤
によってシリル化しうる領域を形成するためのものであ
って、第２レジスト膜に所定パターンの光を照射して行
われ、シリル化に対する反応性の高い領域を形成するこ
とができる。

【００１３】第２レジスト膜に露光された光は、その一
部が、第２レジスト膜及びその下の第１レジスト膜を透
過し、更にその下の素子形成用の薄膜で反射される。し
かし、この反射光は第１レジスト膜によって吸収するこ
とができ、第２レジスト膜は、反射の影響を受けず所定
パターンに均一に露光することができる。

【００１４】シリル化剤は、レジスト膜の露光領域のみ
をシリル化するためのものであって、例えばヘキサメチ
ルジシラザン（ＨＭＤＳ）等を用いることができる。シ
リル化剤雰囲気は、シリル化剤のみで形成してもよいが
不活性ガスと混合して形成してもよい。上記加熱は、露
光領域をシリル化するためのものであって、通常１６０
〜１８０℃で行われる。上記シリル化レジスト層は、第
２レジスト膜の反応性の高められた露光領域をシリル化
剤と反応させて形成され、非露光領域の非シリル化レジ
スト層と共に第２レジスト膜を構成する。

【００１５】この発明においては、（ｅ）ドライ現像法
によって第２レジスト膜を現像してシリル化レジスト層
と第１レジスト膜のシリル化レジスト層下方のみを残し
てレジストパターンを形成する。上記ドライ現像法は、
シリル化レジスト層及びその下方の非シリル化レジスト
層を残し、この他の非シリル化レジスト層を除去するた
めのものであって、例えばＯ２を用いるＲＩＥ法等によ
って行うことができる。

【００１６】形成されたレジストパターンは、マスクと
して用いられ素子形成用の薄膜をエッチングしパターン
化して素子を形成することができる。

【００１７】

【作用】非感光性の第１レジスト膜上に積層された所定
膜厚の感光性の第２レジスト膜が所定膜厚に相当する均
一な膜厚でシリル化される。

【００１８】

【実施例】この発明の実施例を図面を用いて説明する。 まず図１（ａ）に示すように、表面に素子形成用の薄膜
（酸化シリコン）が積層された基板１の上に膜厚１５０
００Åの感光性のレジスト膜（日本合成ゴム社製、ＰＬ
ＡＳＭＡＳＫ）を塗布し１６０℃で熱処理をして非感光
性に変換して第１レジスト膜３を形成する。

【００１９】次に図１（ｂ）に示すように、この上に膜
厚２０００Åの感光性の第２レジスト膜４を形成する。

【００２０】次に図１（ｃ）に示すように、基板１の上
方にマスク板５を設置し第２レジスト膜４に所定パター
ンの光６を露光する。

【００２１】次に図１（ｄ）に示すように、ＨＭＤＳ（
ヘキサメチルジシラザン）７の雰囲気中に、基板１を配
置し１６０℃に加熱することによって第２レジスト膜４
の露光領域をシリル化レジスト層８に変換する。

【００２２】次に図２（ｅ）に示すように、Ｏ２を用い
るＲＩＥ法によって現像することによってシリル化レジ
スト層８とその下方のみの第１レジスト膜３’からなる
レジストパターンを作製する。得られたレジストパター
ンは、均一な厚さを有するものである。

【００２３】更に図２（ｆ）及び（ｇ）に示すように、
このレジストパターンをマスクにして素子形成用の膜２
をエッチングし、この後にＣＦ４とＯ２ガスを用いるア
ッシングでレジストパターンを除去し素子形成用薄膜の
パターン２’を形成する。

【００２４】この結果レジストパターンの厚さが均一な
ため均一なアッシングができ、素子形成用薄膜のパター
ンや基板を不要にエッチングして後退させる現像は改善
が認められた。

【００２５】

【発明の効果】この発明によれば、大きな線幅のレジス
トパターンでもシリル化レジスト層の厚さが必要以上に
厚くならず均一であり、レジストパターンを使用後除去
するアッシング工程において素子形成用薄膜パターンや
基板の後退を起すことなく除去することのできるレジス
トパターンの作製方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例で作製したレジストパターン
の作製工程説明図である。

【図２】この発明の実施例で作製したレジストパターン
の作製工程説明図である。

【図３】従来のレジストパターンの作製工程説明図であ
る。

【図４】従来のレジストパターンの作製工程説明図であ
る。

【図５】従来のレジストパターンの作製工程におけるマ
スク板のパターン線幅とシリル化レジスト層の厚さとの
関係の図である。

【符号の説明】

１　　　　基板 ２　　　　素子形成用の薄膜 ２’　　素子形成用の薄膜のパターン ３，３’　　第１レジスト膜 ４　　　　第２レジスト膜 ５　　　　マスク板 ６　　　　光 ７　　　　ヘキサメチルジシラザン ８　　　　シリル化レジスト層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　（ａ）　素子形成用の薄膜が積層され
   た基板上に所定膜厚の非感光性の第１レジスト膜を形成
   する工程と、（ｂ）　この上に所定膜厚の感光性の第２
   レジスト膜を形成する工程と、（ｃ）　第２レジスト膜
   を所定パターンに露光し、シリル化剤雰囲気中でこの基
   板を加熱することによって第２レジスト膜の所定パター
   ンの露光領域をシリル化レジスト層に変換する工程と、
   （ｅ）　ドライ現像法によって第２レジスト膜を現像し
   てシリル化レジスト層と第１レジスト膜のシリル化レジ
   スト層下方のみを残してレジストパターンを形成する工
   程とからなるレジストパターンの作製方法。