JPH07273023A - フォトレジストの塗布方法 - Google Patents

フォトレジストの塗布方法

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JPH07273023A
JPH07273023A JP7038369A JP3836995A JPH07273023A JP H07273023 A JPH07273023 A JP H07273023A JP 7038369 A JP7038369 A JP 7038369A JP 3836995 A JP3836995 A JP 3836995A JP H07273023 A JPH07273023 A JP H07273023A
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resist
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photoresist
reactive oxygen
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スティーブン・エロルド・ナイト
Stephen E Luce
スティーブン・エリンウッド・ルース
Thomas L Mcdevitt
トマス・レディー・マックデヴィット
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォトレジストを基板に塗布する前に基板を
準備する方法を提供する。 【構成】 テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）ベースの
二酸化シリコンまたは窒化シリコンの被覆の基板を選択
し反応性酸素で処理する。反応性酸素は、例えばオゾン
またはオゾン・プラズマとすることができる。基板の処
理後、フォトレジスト、好ましくは遠紫外感光用の酸触
媒によるフォトレジストを塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトレジストを塗布
する前に基板を準備する方法に関し、より詳しくは酸触
媒によるフォトレジストを被膜に塗布する前に基板被覆
を反応性酸素種で処理することに関する。
【０００２】
【従来の技術】遠紫外（ＤＵＶ）リソグラフィが、現在
半導体デバイスの製造に使用できるようになっている。
遠紫外リソグラフィとは、遠紫外光を使ってフォトレジ
ストを露光させるものである。このような感光を受けや
すいフォトレジストとしては、酸触媒によるフォトレジ
ストがある。酸触媒によるフォトレジストは、１９８５
年１月１日付けでインターナショナル・ビジネス・マシ
ーンズ・コーポレイションに発行された米国特許第４４
９１６２８号で詳しく論じられている（その内容を参照
により本明細書に合体する）。こうしたフォトレジスト
は、遠紫外光に当たると酸を発生する光開始剤を含んで
いる。
【０００３】酸触媒によるフォトレジストを使用する
と、それまでに知られていたレジスト（中紫外レジス
ト、すなわちノボラック樹脂を主成分とするフォトレジ
ストなど）では見られなかったいくつかの問題が発生す
る。これらの問題は、レジストと基板の界面にレジスト
材の感光に干渉する汚染物質が存在するために発生する
ものと思われる。これらの問題は、レジストと基板の界
面におけるプロフィルの歪みとして現れ、ポジのレジス
ト上では「フッティング（footing）」、ネガのレジス
ト上では「アンダーカット」の形をとる。その結果、レ
ジストを使ってパターン形成を厳密な寸法で制御する能
力が悪影響を受ける。そのため、遠紫外リソグラフィで
使用するのが望ましい酸触媒によるフォトレジストの有
用性が制限される。
【０００４】したがって、汚染物質の問題とパターン形
成の歪みがない、こうした酸触媒によるフォトレジスト
を基板に塗布する方法を提供することが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、レジ
ストと基板の界面における汚染物質によって生じるこう
した問題を克服する、フォトレジストを塗布する前に基
板を準備する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】簡単に言うと、本発明
は、フォトレジストを塗布する前に基板を準備する方法
を提供する。適当な基板を選択し、反応性酸素で処理す
る。この処理により、レジスト材の感光に干渉する恐れ
のある汚染物質が基板から除去される。基板の処理後に
フォトレジストを塗布する。
【０００７】本発明は、化学蒸着した（ＣＶＤ）、二酸
化シリコン（テトラエトキシシランを主成分とする二酸
化シリコンを含む）や窒化シリコンなどの材料の被膜を
備える基板で使用するのに特に適している。本発明はま
た、酸触媒によるフォトレジストを前記の基板に塗布す
るとき、特に適用できる。
【０００８】本発明によれば、単原子、二原子または三
原子（オゾン）性の酸素などの反応性酸素種で、好まし
くはオゾンで基板を処理する。オゾンは高温で供給する
ことができ、また電磁界励起と同時に供給する（オゾン
に高周波励起をかけてオゾン・プラズマを発生させる）
こともできる。
【０００９】好ましいオゾン濃度は約５重量％である
が、約１００重量％までのオゾン濃度で本発明による処
理の有利な結果を得ることができる。
【００１０】本発明の上記その他の目的、特徴及び利点
は、添付の図面に図示した如き本発明の好ましい実施例
についての下記のより詳しい発明から明らかになるであ
ろう。
【００１１】
【実施例】前述の通り、本発明の広義の概念は、フォト
レジストを基板に塗布する前に基板を準備する方法を対
象とする。基板を選択し、フォトレジストの塗布前に反
応性酸素で処理する。
【００１２】一実施例では、本発明の方法は、ＡＭＥ
Ｐ５０００ ＣＶＤチャンバ（米国カリフォルニア州サ
ンタ・クララのApplied Materials Co.,から市販）で実
施することができる。このＣＶＤチャンバで標準の化学
蒸着（ＣＶＤ）法により、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシ
ラン）を主成分とする二酸化シリコン被膜を形成する。
そうした標準ＣＶＤ法としては、プラズマＣＶＤ（ＰＥ
ＣＶＤ）、低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）、熱ＣＶＤ（ＴＨ
ＣＶＤ）が含まれる。ＴＥＯＳベースの二酸化シリコン
被覆は、ＴＥＯＳとオゾンをＣＶＤチャンバで下記のよ
うな条件で反応させて形成する。オゾン５重量％を含む
酸素３９００ｓｃｃｍ、ＴＥＯＳで飽和させたヘリウム
１５００ｓｃｃｍ（ＴＥＯＳ温度４０℃）、３０トル、
４００℃。被膜をチャンバから取り出さず、被覆を下記
の条件で反応性酸素（オゾン）プラズマで処理する。 オゾン濃度 ５重量％ オゾン流量 ３９００ｓｃｃｍ 電力 ４００ワット 時間 １５秒 温度 ４００℃ 圧力 ３０トル
【００１３】別法として、高温で下記のような条件で被
膜をオゾンで処理することもできる。オゾン約４０重量
％を含む酸素１５ｓｌｍと亜酸化窒素０．５ｓｌｍ、３
００℃、圧力１気圧。
【００１４】この実施例のレジストは、ＩＢＭ２３１１
（米国ニューヨーク州アーモンクのインターナショナル
・ビジネス・マシーンズ・コーポレイションから市販）
であり、これはｔ−ブトキシカルボニルオキシスチレン
（ＴＢＯＣ）の酸触媒による脱保護反応に基づくもので
ある。このレジストを、当技術分野の標準の手順通り、
スピン・コーティングし、次いでホット・プレートによ
るベーキングを行う。
【００１５】フォトレジストの塗布前にこの被膜を反応
性酸素（オゾン）で処理することにより、被膜とフォト
レジストの界面におけるプロフィルの歪みが避けられ
る。
【００１６】本発明による処理の有利な結果は、図１及
び２に最もよく示されている。これらの図は、深いトレ
ンチ・エッチングのためにＴＨＣＶＤ被膜をパターン付
けする時に出会う諸問題を示している。その解決法は本
発明によって提供される。図のように、それらの問題は
トレンチ・イメージの寸法制御の難しさとして現れてい
た。
【００１７】遠紫外感受性フォトレジスト１２中にパタ
ーン付けされたトレンチ１０の断面図が、図１に示され
ている。この構造は、１１，０００Åの酸触媒によるフ
ォトレジスト１２を含む。フォトレジスト１２の下に、
ＴＥＯＳ反応剤１４を使ってＴＨＣＶＤ蒸着された４０
００Åの二酸化シリコン層がある。前に述べたフッティ
ング１６が、イメージの側壁が透明領域を侵食している
フィーチャの底部に見える。
【００１８】本発明によれば、レジスト塗布前にＴＨＣ
ＶＤ被膜をオゾン・プラズマにさらすことにより、フッ
ティング１６を効果的になくすことができることが判明
した。図２に、サンプルを前述のように短いオゾン・プ
ラズマ・ステップにかけた点以外は図１の場合と同様に
処理した構造を示す。垂直なレジスト・プロフィルと鋭
ったコーナ１８とを有するトレンチ１０'がフォトレジ
スト１２'中に形成されることに留意されたい。この改
善されたプロフィルは、レジスト塗布前にＴＨＣＶＤ
ＴＥＯＳ被膜１４'をオゾン・プラズマで処理した結果
である。
【００１９】本発明による方法の利点は容易に明らかで
ある。この方法は、被膜上の汚染物質がフォトレジスト
脱保護反応に干渉しないように、レジスト塗布前に基板
被膜を処理することを可能にする。
【００２０】本発明をその好ましい実施例に関して詳し
く図示し説明したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱す
ることなしにその形態及び細部に様々な変更を加えられ
ることが、当業者には理解されよう。
【００２１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００２２】（１）フォトレジストを基板に塗布する前
に基板を準備する方法であって、基板を選択するステッ
プと、前記基板を反応性酸素で処理するステップと、前
記処理済み基板にレジストを塗布するステップとを含む
方法。 （２）前記基板が被膜を備えることを特徴とする、上記
（１）に記載の方法。 （３）前記被膜が酸化シリコンを含むことを特徴とす
る、上記（２）に記載の方法。 （４）前記被膜がテトラエトキシシランを主成分とする
酸化シリコンを含むことを特徴とする、上記（２）に記
載の方法。 （５）前記被膜が窒化シリコンを含むことを特徴とす
る、上記（２）に記載の方法。 （６）前記被膜が化学蒸着されることを特徴とする、上
記（２）に記載の方法。 （７）前記反応性酸素がオゾンを含むことを特徴とす
る、上記（１）に記載の方法。 （８）さらに、前記反応性酸素に電磁界励起を加えて、
反応性酸素プラズマを発生させ、それで前記基板を処理
するステップを含むことを特徴とする、上記（１）に記
載の方法。 （９）前記レジストが酸触媒によるレジストであること
を特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （１０）前記反応性酸素が約５重量％から約１００重量
％の濃度で存在することを特徴とする、上記（１）に記
載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】「フッティング」を示す、遠紫外感受性フォト
レジスト中に、パターン付けされたトレンチの断面図で
ある。
【図２】レジスト塗布前に本発明の方法による基板被膜
の処理により遠紫外感受性フォトレジスト中にパターン
付けされたトレンチの断面図である。
【符号の説明】
１０' トレンチ １２' フォトレジスト １４' ＴＥＯＳ ＴＥＯＳ被膜 １８ 鋭いコーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・エリンウッド・ルース アメリカ合衆国05444 バーモント州ケン ブリッジ アール・ディー・ナンバー１ ボックス580 (72)発明者 トマス・レディー・マックデヴィット アメリカ合衆国05489 バーモント州アン ダーヒル メープル・リッジ・ロード 3230

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】フォトレジストを基板に塗布する前に基板
    を準備する方法であって、 基板を選択するステップと、 前記基板を反応性酸素で処理するステップと、 前記処理済み基板にレジストを塗布するステップとを含
    む方法。
  2. 【請求項２】前記基板が被膜を備えることを特徴とす
    る、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記被膜が酸化シリコンを含むことを特徴
    とする、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記被膜がテトラエトキシシランを主成分
    とする酸化シリコンを含むことを特徴とする、請求項２
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】前記被膜が窒化シリコンを含むことを特徴
    とする、請求項２に記載の方法。
  6. 【請求項６】前記被膜が化学蒸着されることを特徴とす
    る、請求項２に記載の方法。
  7. 【請求項７】前記反応性酸素がオゾンを含むことを特徴
    とする、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】さらに、前記反応性酸素に電磁界励起を加
    えて、反応性酸素プラズマを発生させ、それで前記基板
    を処理するステップを含むことを特徴とする、請求項１
    に記載の方法。
  9. 【請求項９】前記レジストが酸触媒によるレジストであ
    ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】前記反応性酸素が約５重量％から約１０
    ０重量％の濃度で存在することを特徴とする、請求項１
    に記載の方法。
JP7038369A 1994-02-28 1995-02-27 フォトレジストの塗布方法 Pending JPH07273023A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/202,418 US5486267A (en) 1994-02-28 1994-02-28 Method for applying photoresist
US202418 1994-02-28
DE19505748A DE19505748A1 (de) 1994-02-28 1995-02-20 Verfahren zur Anwendung eines Photoresists

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JPH07273023A true JPH07273023A (ja) 1995-10-20

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ID=26012610

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JP7038369A Pending JPH07273023A (ja) 1994-02-28 1995-02-27 フォトレジストの塗布方法

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