JPH0738388B2 - パタ−ン形成法 - Google Patents

パタ−ン形成法

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JPH0738388B2
JPH0738388B2 JP7789687A JP7789687A JPH0738388B2 JP H0738388 B2 JPH0738388 B2 JP H0738388B2 JP 7789687 A JP7789687 A JP 7789687A JP 7789687 A JP7789687 A JP 7789687A JP H0738388 B2 JPH0738388 B2 JP H0738388B2
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JP
Japan
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film
pattern
etching
forming method
gas
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英夫 生津
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、基板上に、直接またはレジストでなる第1の
膜を介して、シリコン樹脂でなる第2の膜を形成し、そ
の第2の膜上にパターン化され且つレジストでなる第3
の膜を形成し、そして、第2の膜に対する上記第3の膜
をマスクとするエッチングガスを用いたエッチング処理
によって、その第2の膜から、そのパターン化された第
4の膜を形成するという、パターン形成法の改良に関す
る。
従来の技術 従来、第1図を伴って次に述べるパターン形成法が提案
されている。
すなわち、基板1上にシリコン樹脂でなる膜2を、基板
1の表面に段差を有するとしても、表面が平坦になるよ
うに、比較的厚い厚さに、スピン法によって塗布形成す
る(第1図A)。
次に、その膜2上に、紫外線レジスト、電子線レジス
ト、X線レジストなどのレジストでなる膜3を形成する
(第1図B)。
次に、その膜3に対する、紫外線などを用いた露光処
理、続く現像処理によって、その膜3から、パターン化
され且つレジストでなる膜4を形成する(第1図C)。
次に、膜2に対する、膜4をマスクとするエッチングガ
スを用いたエッチング処理によって、膜4から、そのパ
ターン化された膜5を形成する(第1図D)。
以上が、従来提案されているパターン形成法(これを、
従来の第1のパターン形成法と称す)である。
このようなパターン形成法によれば、基板1の表面に段
差を有していても、膜3が各部均一な厚さを有し且つ平
坦な表面を有するものとして形成されるので、その膜3
から得られる膜4を、所望のパターンに、微細且つ高精
度に容易に形成することができ、よって、膜5を微細且
つ高精度に容易に形成することができる。なお、この膜
5は、これをマスクとして用いて、基板1の表面をエッ
チングするのに用いられるものである。
また、従来、第2図を伴って次に述べるパターン形成法
も提案されている。
すなわち、基板1上に、第1図で上述した膜3と同様の
またはそれとは異種のレジストでなる膜6を、基板1の
表面に段差を有するとしても、表面が平坦になるように
比較的厚い厚さに形成し、次に、その膜6上に、第1図
で上述した膜2と同様のシリコン樹脂でなる膜7を形成
し、次に、その膜7上に、第1図で上述した膜3と同様
のレジストでなる膜8を形成する(第2図A)。
次に、第1図の場合において膜3から膜4を形成すると
同様の処理によって、膜8から、パターン化され且つレ
ジストでなる膜9を形成する(第2図B)。
次に、膜7に対する、膜9をマスクとするエッチングガ
スを用いたエッチング処理によって、膜7から、そのパ
ターン化された膜10を形成する(第2図C)。
以上が従来提案されているパターン形成法の他の実施例
(これを従来の第2のパターン形成法と称す)である。
このような従来の第2のパターン形成法によれば、基板
1の表面に段差を有していても、膜8が、従来の第1の
パターン形成法の膜3と同様に、各部均一な厚さを有し
且つ平坦な表面を有するものとして形成されるので、そ
の膜9から得られる膜9を、従来の第1のパターン形成
法の膜4と同様に、所望のパターンに、微細且つ高精度
に容易に形成することができ、よって、膜10を、従来の
第1のパターン形成法の膜5と同様に、微細且つ高精度
に容易に形成することができる。なお、この膜10は、こ
れをマスクとして用いて、膜6をエッチングし、次で、
基板1をエッチングするのに用いられるものである。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述した従来の第1のパターン形成法の
場合、シリコン樹脂でなる膜2からそれに対する、パタ
ーン化され且つレジストでなる膜4をマスクとするエッ
チング処理によって、パターン化され且つシリコン樹脂
でなる膜5を形成するのに用いるエッチングガスが、膜
2及び4とのエッチング速度比を十分大きくとれないガ
スであったので、膜2から膜5を形成するエッチング処
理時、膜4の幅が初期の幅から狭くなったりするため、
膜5を所期のパターンに微細且つ高精度に形成するのに
一定の限度を有していた。
また、上述した従来の第1のパターン形成法の場合も、
シリコン樹脂でなる膜7からそれに対する、パターン化
され且つレジストでなる膜9をマスクとするエッチング
処理によって、パターン化され且つシリコン樹脂でなる
膜10を形成するのに用いるエッチングガスが、従来の第
1のパターン形成法の場合と同様に、膜7及び9とのエ
ッチング速度比を十分大きくとれないガスであったの
で、膜7から膜10を形成するエッチング処理時、従来の
第1のパターン形成法の場合と同様に、膜10の幅が初期
の幅から狭くなったりするため、膜5を所期のパターン
に微細且つ高精度に形成するのに一定の限度を有してい
た。
問題点を解決するための手段 よって、本発明はは、上述した欠点のない、新規なパタ
ーン形成法を提案せんとするものである。
本願第1番目の発明によるパターン形成法は、第1図及
び第2図で上述した従来のパターン形成法の場合と同様
に、基板上に直接またはレジストでなる第1の膜を介し
て、シリコン樹脂でなる第2の膜を形成し、その第2の
膜上にパターン化され且つレジストでなる第3の膜を形
成し、そして、第2の膜に対する第3の膜をマスクとす
るエッチングガスを用いたエッチング処理によって、第
2の膜から、そのパターン化された第4の膜を形成す
る。
しかしながら、本願第1番目の発明によるパターン形成
法は、このようなパターン形成法において、エッチング
ガスとして、CBrF3を含むガスを用いる。
また、本願第2番目の発明によるパターン形成法は、上
述したパターン形成法において、エッチングガスとし
て、CBrF3と、窒素、酸素または不活性ガスとを含むガ
スを用いる。
作用・効果 上述した本願第1番目の発明によるパターン形成法によ
れば、エッチングガスとして、CBrF3を含むガスを用い
るため、そのエッチングガスが、第2の膜と、第3の膜
とのエッチング速度比を、前述した従来の第1及び第2
のパターン形成法に用いているエッチングガスに比し、
十分大きくとれ、従って、第2の膜から、第4の膜を形
成するエッチング処理時、第3の膜の幅が、初期の幅か
ら不必要に狭くなったりせず、このため、第4の膜を、
所期のパターンに微細且つ高精度に、従来の第1及び第
2のパターン形成法の場合に比し良好に、形成すること
ができる。
また、上述した本願第2番目の発明によるパターン形成
法によれば、エッチングガスとして、CBrF3と、窒素、
酸素または不活性ガスとを含むガスを用いているので、
そのエッチングガスのCBrF3によって、本願第1番目の
発明によるパターン形成法の場合と同様の作用、効果が
得られる外、第3の膜になるレジストでなる膜から、第
3の膜の形成する時、その第3の膜の外、第3の膜にな
るレジストでなる膜の一部が、第2の膜上に残留層とし
て残留し、また、エッチング処理時、その残留層上に
(CFx)nポリマーでなる層が堆積しても、その残留層
を、エッチングガスの窒素、酸素または不活性ガスによ
って、効果的にエッチング除去するので、第3の膜の形
成時、第2の膜上に上述した残留層が残留していても、
第4の膜を、所期のパターンに微細に且つ高精度に形成
することができる。
実施例1 次に、本願第1番目の発明によるパターン形成法の第1
の実施例を述べよう。
本願第1番目の発明によるパターン形成法の第1の実施
例においては、第1図で上述したと同様に、基板1上に
シリコン樹脂でなる膜2を、基板1の表面に段差を有す
るとしても、表面が平坦になるように、比較的厚い厚さ
に、スピン法によって塗布形成し(第1図A)、次に、
その膜2上に、紫外線レジスト、電子線レジスト、X線
レジストなどのレジストでなる膜3を形成し(第1図
B)、次に、その膜3に対する、紫外線などを用いた露
光処理、続く現像処理によって、その膜3から、パター
ン化され且つレジストでなる膜4を形成し(第1図
C)、次に、膜2に対する、膜4をマスクとするエッチ
ングガスを用いたエッチング処理によって、膜4から、
そのパターン化された膜5を形成した(第1図D)。
ただし、この場合、基板1として、表面に、アルミニウ
ムからなる配線パターンを形成している基板を用いた。
また、膜2を、トーレ・シリコン社製SR-2400でなるシ
リコン樹脂を、2μの厚さに塗布し、次で、その塗布層
を、窒素雰囲気中で、150℃、30分加熱して形成した。
さらに、膜3を、東京応化会社製紫外線レジストOFPR-8
00でなるレジストを、1μの厚さに塗布して形成した。
また、膜4を、紫外線(g線)を用いた露光、続く有機
アルカリによる現像処理によって、相隣る部間の間隔が
1μになるように形成した。
さらに、膜5を、1×10-2Pa以下に排気された後、CBrF
3でなるガスがエッチングガスとして50sccm導入されて6
Paの圧力を有している室内で、そのエッチングガスに、
13.56MHzの高周波100Wを印加して、そのエッチングガス
をプラズマ化し、その状態を50分間保つという、エッチ
ング処理によって形成した。
しかるときは、膜5が、相隣る部間の距離を1μとして
いる、膜4のパターンに忠実なパターンに形成された。
なお、このときのCBrF3でなるエッチングガスは、膜2
及び4に対し、それぞれ第1表に示すエッチング速度を
呈し、従って、第1表に示す膜2と膜4とのエッチング
速度比を呈するものである。
ちなみに、エッチングガスが、CF4ガス、SF6ガス、CCl2
F2ガスでなる場合、そのエッチングガスは、膜2及び4
に対し、それぞれ第1表に示すエッチング速度を呈し、
従って、第1表に示す、膜2と膜4とのエッチング速度
比を呈するものである。
実施例2 次に、本願第1番目の発明によるパターン形成法の第2
の実施例を述べよう。
本願第1番目の発明によるパターン形成法の第2の実施
例においては、第2図で上述したと同様に、基板1上
に、第1図で上述した膜3と同様のまたはそれとは異種
のレジストでなる膜6を、基板1の表面に段差を有する
としても、表面が平坦になるように比較的厚い厚さに形
成し、次に、その膜6上に、第1図で上述した膜2と同
様のシリコン樹脂でなる膜7を形成し、次に、その膜7
上に、第1図で上述した膜3と同様のレジストでなる膜
8を形成し(第2図A)、次に、第1図の場合において
膜3から膜4を形成すると同様の処理によって、膜8か
ら、パターン化され且つレジストでなる膜9を形成し
(第2図B)、次に、膜7に対する、膜9をマスクとす
るエッチングガスを用いたエッチング処理によって、膜
7から、そのパターン化された膜10を形成した(第2図
C)。
ただし、基板1として、本願第1番目の発明によるパタ
ーン形成法の第1の実施例の場合と同様のものを用い、
また、膜2、3及び4を本願第1番目の発明によるパタ
ーン形成法の第1の実施例1の場合と同様に形成し、さ
らに、エッチングガスとして、本願第1番目の発明によ
るパターン形成法の第1の実施例の場合と同様のガスを
用いた。
しかるときも、膜10が、本願第1番目の発明によるパタ
ーン形成法の第1の実施例の場合と同様に、膜9のパタ
ーンに忠実なパターンに形成された。
実施例3 次に、本願第2番目の発明によるパターン形成法の第1
の実施例を述べるに、エッチングガスとして、(CBrF3
+5%O2)ガスを用いたことを除いて、上述した本願第
1番目の発明によるパターン形成法の第1の実施例と同
様の方法によって膜5を形成した。
しかるときも、膜5が、本願第1番目の発明によるパタ
ーン形成法の場合と同様に、膜4のパターンに忠実なパ
ターンに形成された。
なお、このときの(CBrF3+5%O2)でなるエッチング
ガスは、膜2及び4に対し、第2表に示すエッチング速
度を呈し、従って、第2表に示す膜2と膜4とのエッチ
ング速度比を呈するものである。
実施例4 次に、本願第2番目の発明によるパターン形成法の第2
の実施例を述べるに、エッチングガスとして、(CBrF3
+5%O2)ガスを用いたことを除いて、上述した本願第
1番目の発明によるパターン形成法の第1の実施例と同
様の方法によって膜5を形成した。
しかるときも、膜10が、本願第2番目の発明によるパタ
ーン形成法の第2の実施例場合と同様に、膜9のパター
ンに忠実なパターンに形成された。
実施例5 次に、本願第2番目の発明によるパターン形成法の第3
の実施例を述べるに、エッチングガスとして、(CBrF3
+10%N2)ガスを用いたことを除いて、上述した本願第
1番目の発明によるパターン形成法の第2の実施例と同
様の方法によって膜5を形成した。
しかるときも、膜5が、本願第2番目の発明によるパタ
ーン形成法の場合と同様に、膜4のパターンに忠実なパ
ターンに形成された。
なお、このときの(CBrF3+10%N2)でなるエッチング
ガスは、膜2及び4に対し、第2表に示すエッチング速
度を呈し、従って、第2表に示す膜2と膜4とのエッチ
ング速度比を呈するものである。
実施例6 次に、本願第2番目の発明によるパターン形成法の第4
の実施例を述べるに、エッチングガスとして、(CBrF3
+10%N2)ガスを用いたことを除いて、上述した本願第
2番目の発明によるパターン形成法の第2の実施例と同
様の方法によって膜10を形成した。
しかるときも、膜10が、本願第2番目の発明によるパタ
ーン形成法の第2の実施例の場合と同様に、膜9のパタ
ーンに忠実なパターンに形成された。
実施例7 次に、本願第2番目の発明によるパターン形成法の第5
の実施例を述べるに、エッチングガスとして、(CBrF3
+10%Ar)ガスを用いたことを除いて、上述した本願第
2番目の発明によるパターン形成法の第1の実施例と同
様の方法によって膜5を形成した。
しかるときも、膜5が、本願第2番目の発明によるパタ
ーン形成法の第1の実施例の場合と同様に、膜4のパタ
ーンに忠実なパターンに形成された。
なお、このときの(CBrF3+10%Ar)でなるエッチング
ガスは、膜2及び4に対し、第2表に示すエッチング速
度を呈し、従って、第2表に示す膜2と膜4とのエッチ
ング速度比を呈するものである。
実施例8 次に、本願第2番目の発明によるパターン形成法の第6
の実施例を述べるに、エッチングガスとして、(CBrF3
+10%Ar)ガスを用いたことを除いて、上述した本願第
2番目の発明によるパターン形成法の第2の実施例と同
様の方法によって膜10を形成した。
しかるときも、膜10が、本願第2番目の発明によるパタ
ーン形成法の場合と同様に、膜9のパターンに忠実なパ
ターンに形成された。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、従来のパターン形成法を示す順次
の工程における略線的断面図である。 1……基板 2、3、4、5……膜 6、7、8、9、10……膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に、直接またはレジストでなる第1
    の膜を介して、シリコン樹脂でなる第2の膜を形成し、
    該第2の膜上にパターン化され且つレジストでなる第3
    の膜を形成し、上記第2の膜に対する上記第3の膜をマ
    スクとするエッチングガスを用いたエッチング処理によ
    って、上記第2の膜から、そのパターン化された第4の
    膜を形成するパターン形成法において、 上記エッチングガスとして、CBrF3を含むガスを用いる
    ことを特徴とするパターン形成法。
  2. 【請求項2】基板上に、直接またはレジストでなる第1
    の膜を介して、シリコン樹脂でなる第2の膜を形成し、
    該第2の膜上にパターン化され且つレジストでなる第3
    の膜を形成し、上記第2の膜に対する上記第3の膜をマ
    スクとするエッチングガスを用いたエッチング処理によ
    って、上記第2の膜から、そのパターン化された第4の
    膜を形成するパターン形成法において、 上記エッチングガスとして、CBrF3と、窒素、酸素また
    は不活性ガスとを含むガスを用いることを特徴とするパ
    ターン形成法。
JP7789687A 1987-03-31 1987-03-31 パタ−ン形成法 Expired - Lifetime JPH0738388B2 (ja)

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