JPH09120942A - 半導体素子の微細パターン形成方法 - Google Patents
半導体素子の微細パターン形成方法Info
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- JPH09120942A JPH09120942A JP8166339A JP16633996A JPH09120942A JP H09120942 A JPH09120942 A JP H09120942A JP 8166339 A JP8166339 A JP 8166339A JP 16633996 A JP16633996 A JP 16633996A JP H09120942 A JPH09120942 A JP H09120942A
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- H10P76/408—Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography of masks comprising inorganic materials characterised by their sizes, orientations, dispositions, behaviours or shapes
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターン形成の際のフート（foot）又は、ア
ンダーカット（undercut）等の不良発生を防止してパタ
ーンの線幅調節を容易にした半導体素子の微細パターン
形成方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る半導体素子の微細パターン
形成方法は、ウェーハを用意する工程と、ウェーハの上
部表面を酸化処理する工程と、酸化処理したウェーハ上
にフォトレジストを塗布する工程と、フォトレジストを
露光及び現像して感光膜パターンを形成する工程と、を
含んで構成される。
ンダーカット（undercut）等の不良発生を防止してパタ
ーンの線幅調節を容易にした半導体素子の微細パターン
形成方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る半導体素子の微細パターン
形成方法は、ウェーハを用意する工程と、ウェーハの上
部表面を酸化処理する工程と、酸化処理したウェーハ上
にフォトレジストを塗布する工程と、フォトレジストを
露光及び現像して感光膜パターンを形成する工程と、を
含んで構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子の微細パ
ターン形成方法に関し、特にパターン形成の際のフート
（foot）又は、アンダーカット（undercut）等の不良発
生を防止してパターンの線幅調節が容易になるようにす
ることにより、高集積素子製造に適合するようにした半
導体素子の微細パターン形成方法に関する。
ターン形成方法に関し、特にパターン形成の際のフート
（foot）又は、アンダーカット（undercut）等の不良発
生を防止してパターンの線幅調節が容易になるようにす
ることにより、高集積素子製造に適合するようにした半
導体素子の微細パターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体素子を製造することにお
いて、半導体基板上部にレジスト パターンを形成する
ための写真エッチング工程の際にウェーハ上部に塗布さ
れるフォトレジストが大気中のアミン（Amine）に汚染
され易い。
いて、半導体基板上部にレジスト パターンを形成する
ための写真エッチング工程の際にウェーハ上部に塗布さ
れるフォトレジストが大気中のアミン（Amine）に汚染
され易い。
【０００３】従って、レジスト パターンの下部側のレ
ジストが完全にエッチングされず、レジスト パターン
の両側面に残留して残ることになるフート（foot）現象
又は、レジスト パターンの下部の底部分側にレジスト
がエッチングされながら暴かれるアンダーカット（unde
rcut）現象が生じるので正確な微細パターンを形成でき
なくなる。
ジストが完全にエッチングされず、レジスト パターン
の両側面に残留して残ることになるフート（foot）現象
又は、レジスト パターンの下部の底部分側にレジスト
がエッチングされながら暴かれるアンダーカット（unde
rcut）現象が生じるので正確な微細パターンを形成でき
なくなる。
【０００４】このような観点から、前記のようにアミン
によりレジスト パターンの下層にフート又は、アンダ
ーカットが生じる現象を添付の図面を参照して説明する
と、次の通りである。
によりレジスト パターンの下層にフート又は、アンダ
ーカットが生じる現象を添付の図面を参照して説明する
と、次の通りである。
【０００５】先ず、レジスト パターン形成の際に用い
られる従来の一般的な化学増幅型レジスト（Chemically
Amplified Resist）に対する光反応メカニズムに対し
考察してみれば次の通りである。
られる従来の一般的な化学増幅型レジスト（Chemically
Amplified Resist）に対する光反応メカニズムに対し
考察してみれば次の通りである。
【０００６】図１（ａ）は、従来の一般的な２成分系ポ
ジティブ化学増幅型レジスト（Two-Component Chemical
ly Amplified Resist）に対する光反応状態図である。
ジティブ化学増幅型レジスト（Two-Component Chemical
ly Amplified Resist）に対する光反応状態図である。
【０００７】図１（ｂ）は、従来の一般的な３成分系ネ
ガティブ化学増幅型レジスト（Three-Component Negati
ve Chemically Amplified Resist）に対する光反応状態
図である。
ガティブ化学増幅型レジスト（Three-Component Negati
ve Chemically Amplified Resist）に対する光反応状態
図である。
【０００８】先ず、図１（ａ）に示すように、一般的な
ポジティブ化学増幅型レジストは樹脂（Ｒｅｓｉｎ）１
と樹脂１に付いている溶解抑制剤（Dissolution Inhibi
tor）２で成る一連の成分と、光酸発生剤（Photoacid G
enerator）からなる成分で構成されている。
ポジティブ化学増幅型レジストは樹脂（Ｒｅｓｉｎ）１
と樹脂１に付いている溶解抑制剤（Dissolution Inhibi
tor）２で成る一連の成分と、光酸発生剤（Photoacid G
enerator）からなる成分で構成されている。
【０００９】ここで、溶解抑制剤２が付けている樹脂１
は塩基性溶液（Alkali Solution）に溶解されないが、
溶解抑制剤２が付いていない樹脂は塩基性溶液に溶解さ
れる特性を有している。
は塩基性溶液（Alkali Solution）に溶解されないが、
溶解抑制剤２が付いていない樹脂は塩基性溶液に溶解さ
れる特性を有している。
【００１０】従って、このような溶解度の差の特性を利
用すれば、パターン形成が可能となる。
用すれば、パターン形成が可能となる。
【００１１】即ち、露光されないレジストは溶解しない
が、露光したレジストは、光酸発生剤３から出た強酸
（Strong Acid）のＨ+ により溶解抑制剤２が樹脂１か
ら分離されるため、溶解する。
が、露光したレジストは、光酸発生剤３から出た強酸
（Strong Acid）のＨ+ により溶解抑制剤２が樹脂１か
ら分離されるため、溶解する。
【００１２】この際、Ｈ+ イオンは光エネルギーにより
発生し、熱エネルギーにより活性化されて溶解抑制剤２
と樹脂１が分離されるようにする触媒の役割を果たす。
発生し、熱エネルギーにより活性化されて溶解抑制剤２
と樹脂１が分離されるようにする触媒の役割を果たす。
【００１３】また、２成分系ポジティブ化学増幅型レジ
ストは、普通、樹脂にはポリハイドロキシ スチレン（p
olyhydroxy styrene）が用いられ、溶解抑制剤にはタシ
アリ−ブトキシ カーボニル（Tertiary-butoxy Carbony
l）基が利用され、光酸発生剤にはトリペニル スルポニ
ウム トリフレート（Triphenyl Sulfornium Triflate）
が利用される。
ストは、普通、樹脂にはポリハイドロキシ スチレン（p
olyhydroxy styrene）が用いられ、溶解抑制剤にはタシ
アリ−ブトキシ カーボニル（Tertiary-butoxy Carbony
l）基が利用され、光酸発生剤にはトリペニル スルポニ
ウム トリフレート（Triphenyl Sulfornium Triflate）
が利用される。
【００１４】一方、図１（ｂ）に示すように、従来の一
般的なネガティブ化学増幅型レジストは樹脂１と光酸発
生剤３、又は架橋剤４の３成分で構成されている。
般的なネガティブ化学増幅型レジストは樹脂１と光酸発
生剤３、又は架橋剤４の３成分で構成されている。
【００１５】３成分等は全て塩基性溶液には溶解される
が、露光されて樹脂１と架橋剤４が結合すれば溶解され
ない物質に変わり溶解度の差が生じることになるため、
パターン形成が可能となる。
が、露光されて樹脂１と架橋剤４が結合すれば溶解され
ない物質に変わり溶解度の差が生じることになるため、
パターン形成が可能となる。
【００１６】即ち、露光されないレジストは溶解する
が、露光されたレジストは光酸発生剤３から出た強酸の
Ｈ+ により樹脂１と架橋剤４が結合されることにより、
溶解度の差が発生する。
が、露光されたレジストは光酸発生剤３から出た強酸の
Ｈ+ により樹脂１と架橋剤４が結合されることにより、
溶解度の差が発生する。
【００１７】この際、Ｈ+ イオンは、図１（ａ）と同様
に光エネルギーにより発生し熱エネルギーにより活性化
され、樹脂１と架橋剤４が結合されるようにする触媒の
役割を果たす。
に光エネルギーにより発生し熱エネルギーにより活性化
され、樹脂１と架橋剤４が結合されるようにする触媒の
役割を果たす。
【００１８】３成分系ネガティブ化学増幅型レジストの
場合に、普通樹脂にはポリ ビニルフェノール（Poly vi
nyl phenol）を用い、架橋剤にはメラミン（Melamine）
を用い、光酸発生剤にはフェノチアジン（Phenothiazin
e）を用いる。
場合に、普通樹脂にはポリ ビニルフェノール（Poly vi
nyl phenol）を用い、架橋剤にはメラミン（Melamine）
を用い、光酸発生剤にはフェノチアジン（Phenothiazin
e）を用いる。
【００１９】ここで、ポリ ビニル フェノールは塩基性
溶液によく溶解する物質である。
溶液によく溶解する物質である。
【００２０】特に、２成分型ポジティブ化学増幅型レジ
ストが露光されるとポリハイドロキスチレンからタシア
リ ブトキシ カルボニル基が脱落してポリ ビニル フェ
ノールに変わるようになる。
ストが露光されるとポリハイドロキスチレンからタシア
リ ブトキシ カルボニル基が脱落してポリ ビニル フェ
ノールに変わるようになる。
【００２１】このような化学増幅型レジストは、パター
ン形成がなされるためにはポジティブ及びネガティブ
レジストの種類に拘らず強酸のＨ+ が発生しなければな
らない。
ン形成がなされるためにはポジティブ及びネガティブ
レジストの種類に拘らず強酸のＨ+ が発生しなければな
らない。
【００２２】即ち、ポジティブ レジストの場合に、レ
ジストが露光され強酸が存在する地域だけが溶解し、ネ
ガティブ レジストの場合にはレジストが露光され強酸
が存在する地域だけがパターンとして残ることになる。
ジストが露光され強酸が存在する地域だけが溶解し、ネ
ガティブ レジストの場合にはレジストが露光され強酸
が存在する地域だけがパターンとして残ることになる。
【００２３】従って、どのような場合にも強酸が発生し
なかったり発生してもなくなるようになると、ポジティ
ブ レジストの場合にレジストが強酸がなくなった地域
には溶解されなくなり、ネガティブ レジストの場合に
はレジストが強酸がなくなった地域に溶解されることに
なる。
なかったり発生してもなくなるようになると、ポジティ
ブ レジストの場合にレジストが強酸がなくなった地域
には溶解されなくなり、ネガティブ レジストの場合に
はレジストが強酸がなくなった地域に溶解されることに
なる。
【００２４】このようなフート又は、アンダーカット現
象を図２及び図３を参照して説明すると次の通りであ
る。
象を図２及び図３を参照して説明すると次の通りであ
る。
【００２５】図２（ａ）乃至図２（ｃ）は、従来の第１
の実施形態で、ポジティブ化学増幅型フォトレジストを
用いてウェーハ上部にレジスト パターンを形成する工
程図である。
の実施形態で、ポジティブ化学増幅型フォトレジストを
用いてウェーハ上部にレジスト パターンを形成する工
程図である。
【００２６】先ず、図２（ａ）に示すように、ウェーハ
１１上にポジティブ フォトレジスト１２を塗布する。
１１上にポジティブ フォトレジスト１２を塗布する。
【００２７】次いで、図２（ｂ）に示すように、露光マ
スク１３を介してポジティブ フォトレジスト１２に光
１４を照射して露光させる。
スク１３を介してポジティブ フォトレジスト１２に光
１４を照射して露光させる。
【００２８】その次に、図２に示すように、露光された
ポジティブ フォトレジスト１２を現像してウェーハ１
１上にレジスト パターン１５を形成する。
ポジティブ フォトレジスト１２を現像してウェーハ１
１上にレジスト パターン１５を形成する。
【００２９】このとき、レジスト パターン１５の下部
側面にフート（Foot）１６が形成される。
側面にフート（Foot）１６が形成される。
【００３０】即ち、フート１６はポジティブ フォトレ
ジスト１２がアミン（未図示）により汚染されることに
より形成される。
ジスト１２がアミン（未図示）により汚染されることに
より形成される。
【００３１】また、図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、従来
の第２実施例で、ネガティブ化学増幅型フォトレジスト
を用いてウェーハ上部にレジスト パターンを形成する
工程図である。
の第２実施例で、ネガティブ化学増幅型フォトレジスト
を用いてウェーハ上部にレジスト パターンを形成する
工程図である。
【００３２】先ず、図３（ａ）に示すように、ウェーハ
２１上にネガティブ フォトレジスト２２を塗布する。
２１上にネガティブ フォトレジスト２２を塗布する。
【００３３】次いで、図３（ｂ）に示すように、露光マ
スク２３を介してネガティブ フォトレジスト２２に光
２４を照射して露光させる。
スク２３を介してネガティブ フォトレジスト２２に光
２４を照射して露光させる。
【００３４】その次に、図３（ｃ）に示すように、露光
されたネガティブ フォトレジスト２２を現像してウェ
ーハ２１上にレジスト パターン２５を形成する。
されたネガティブ フォトレジスト２２を現像してウェ
ーハ２１上にレジスト パターン２５を形成する。
【００３５】このとき、レジスト パターン２５の下部
側面にアンダーカット２６が形成される。
側面にアンダーカット２６が形成される。
【００３６】即ち、アンダーカット２６はネガティブ
フォトレジスト２２がアミン（図示せず）により汚染さ
れることにより形成される。
フォトレジスト２２がアミン（図示せず）により汚染さ
れることにより形成される。
【００３７】このように、フォトレジスト１２，２２が
アミンに汚染される場合に、フート１６やアンダーカッ
ト２６のようなパターンの不良を発生させる現象に対し
考察してみると次の通りである。
アミンに汚染される場合に、フート１６やアンダーカッ
ト２６のようなパターンの不良を発生させる現象に対し
考察してみると次の通りである。
【００３８】一般に、半導体素子の製造工程に用いられ
るフィルムの種類には酸化膜（Ｏｘｉｄｅ）、窒化膜
（Nitride）、ポリシリコン膜（Polysilicon）、チタニ
ウム窒化膜（Titanium Nitride）、不純物注入膜（Boro
n-phosphorous Silica Glass；ＢＰＳＧ）等いろいろが
ある。
るフィルムの種類には酸化膜（Ｏｘｉｄｅ）、窒化膜
（Nitride）、ポリシリコン膜（Polysilicon）、チタニ
ウム窒化膜（Titanium Nitride）、不純物注入膜（Boro
n-phosphorous Silica Glass；ＢＰＳＧ）等いろいろが
ある。
【００３９】特に、これらの中でチタニウム窒化膜と不
純物注入膜は大気中のアミンにより汚染されることによ
り、膜表面にアミン濃度が高くなる。
純物注入膜は大気中のアミンにより汚染されることによ
り、膜表面にアミン濃度が高くなる。
【００４０】このとき、アミンはアンモニアの誘導体と
して塩基性を帯びるため強酸と反応して中和されるの
で、膜表面に存在する強酸を消耗させる。
して塩基性を帯びるため強酸と反応して中和されるの
で、膜表面に存在する強酸を消耗させる。
【００４１】従って、ポジティブ レジストの場合にパ
ターンの下部の両側端では強酸が消耗してレジストが溶
解されず残ることになり、ネガティブ レジストの場合
に前記と同様に強酸が消耗しレジストが溶解される。
ターンの下部の両側端では強酸が消耗してレジストが溶
解されず残ることになり、ネガティブ レジストの場合
に前記と同様に強酸が消耗しレジストが溶解される。
【００４２】即ち、レジストがアミンに汚染されると、
ポジティブ レジストの場合、図３（ａ）のように、パ
ターンの下部にレジストが溶解されずに残った形態のフ
ート１６が発生する。
ポジティブ レジストの場合、図３（ａ）のように、パ
ターンの下部にレジストが溶解されずに残った形態のフ
ート１６が発生する。
【００４３】尚、ネガティブ レジストの場合には、図
３（ｂ）のように、パターンの下部にレジストが溶解さ
れた形態のアンダーカット２６が発生する。
３（ｂ）のように、パターンの下部にレジストが溶解さ
れた形態のアンダーカット２６が発生する。
【００４４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
半導体素子の微細パターン形成方法では、レジストパタ
ーン形成の際にアミンによりパターンの下部にフート又
は、アンダーカット等の不良が発生することにより、正
確な微細パターンを形成することが困難になるので、半
導体素子の製造収率が落ちる。
半導体素子の微細パターン形成方法では、レジストパタ
ーン形成の際にアミンによりパターンの下部にフート又
は、アンダーカット等の不良が発生することにより、正
確な微細パターンを形成することが困難になるので、半
導体素子の製造収率が落ちる。
【００４５】特に、高集積素子である、例えば２５６Ｍ
ＤＲＡＭの場合、最小線幅が０．２５μｍで非常に小
さいため、優秀な半導体素子の特性を得ようとすれば、
レジスト パターンの線幅が０．２５μｍ±１０％であ
る０．２２５〜０．２７５μｍ範囲に合わせなければな
らないが、フートやアンダーカットが発生するようにな
ると線幅条件に合わせることが不可能になる。
ＤＲＡＭの場合、最小線幅が０．２５μｍで非常に小
さいため、優秀な半導体素子の特性を得ようとすれば、
レジスト パターンの線幅が０．２５μｍ±１０％であ
る０．２２５〜０．２７５μｍ範囲に合わせなければな
らないが、フートやアンダーカットが発生するようにな
ると線幅条件に合わせることが不可能になる。
【００４６】従って、従来の半導体素子の微細パターン
形成方法においては正確な微細パターン形成が困難なの
で、半導体素子の高集積化に適切でない。
形成方法においては正確な微細パターン形成が困難なの
で、半導体素子の高集積化に適切でない。
【００４７】ここに、本発明は上述の従来の問題点を解
消するため案出されたもので、パターン形成の際のフー
ト（foot）又は、アンダーカット（undercut）等の不良
発生を防止してパターンの線幅調節を容易にした半導体
素子の微細パターン形成方法を提供することにその目的
がある。
消するため案出されたもので、パターン形成の際のフー
ト（foot）又は、アンダーカット（undercut）等の不良
発生を防止してパターンの線幅調節を容易にした半導体
素子の微細パターン形成方法を提供することにその目的
がある。
【００４８】また、本発明の他の目的は、半導体素子の
製造工程収率を向上させることができる半導体素子の微
細パターン形成方法を提供することにある。
製造工程収率を向上させることができる半導体素子の微
細パターン形成方法を提供することにある。
【００４９】また、本発明のさらに他の目的は、高集積
素子の製造の際に適切な半導体素子の微細パターン形成
方法を提供することにある。
素子の製造の際に適切な半導体素子の微細パターン形成
方法を提供することにある。
【００５０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る半導体素子の微細パターン形成方法は、
ウェーハを用意する工程と、このウェーハの上部表面を
酸化処理する工程と、酸化処理されたウェーハ上のフォ
トレジストを塗布する工程と、フォトレジストを露光及
び現像して感光膜パターンを形成する工程と、を含んで
構成されることをその特徴とする。
の本発明に係る半導体素子の微細パターン形成方法は、
ウェーハを用意する工程と、このウェーハの上部表面を
酸化処理する工程と、酸化処理されたウェーハ上のフォ
トレジストを塗布する工程と、フォトレジストを露光及
び現像して感光膜パターンを形成する工程と、を含んで
構成されることをその特徴とする。
【００５１】また、本発明の第１の態様に係る半導体素
子の微細パターン形成方法は、ウェーハを用意する工程
と、このウェーハの上部表面をプラズマ処理して酸化さ
せる工程と、酸化処理されたウェーハをプライム（prim
e）処理する工程と、プライム処理されたウェーハ上に
フォトレジストを塗布する工程と、フォトレジストを露
光及び現像して感光膜パターンを形成する工程と、を含
んで構成されることを特徴とする。
子の微細パターン形成方法は、ウェーハを用意する工程
と、このウェーハの上部表面をプラズマ処理して酸化さ
せる工程と、酸化処理されたウェーハをプライム（prim
e）処理する工程と、プライム処理されたウェーハ上に
フォトレジストを塗布する工程と、フォトレジストを露
光及び現像して感光膜パターンを形成する工程と、を含
んで構成されることを特徴とする。
【００５２】また、本発明の第２の態様に係る半導体素
子の微細パターン形成方法はウェーハを用意する工程
と、このウェーハの上部表面を強酸を用いて酸化させる
工程と、酸化処理されたウェーハをプライム（prime）
処理する工程と、プライム処理されたウェーハ上にフォ
トレジストを塗布する工程と、フォトレジストを露光及
び現像して感光膜パターンを形成する工程と、を含んで
構成されることを特徴とする。
子の微細パターン形成方法はウェーハを用意する工程
と、このウェーハの上部表面を強酸を用いて酸化させる
工程と、酸化処理されたウェーハをプライム（prime）
処理する工程と、プライム処理されたウェーハ上にフォ
トレジストを塗布する工程と、フォトレジストを露光及
び現像して感光膜パターンを形成する工程と、を含んで
構成されることを特徴とする。
【００５３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付の図面を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【００５４】図４（ａ）乃至図４（ｄ）は、本発明の第
１の実施形態に係る半導体素子の微細パターンの形成工
程図である。
１の実施形態に係る半導体素子の微細パターンの形成工
程図である。
【００５５】先ず、図４（ａ）に示すように、ウェーハ
３１を準備してアミンと反応しないようにウェーハ３１
の上部表面を酸化させウェーハ３１上に薄い酸化膜３２
を形成する。
３１を準備してアミンと反応しないようにウェーハ３１
の上部表面を酸化させウェーハ３１上に薄い酸化膜３２
を形成する。
【００５６】このとき、酸化膜３２は、約１０００Å以
下の厚さに形成することが好ましい。
下の厚さに形成することが好ましい。
【００５７】また、ウェーハ３１の酸化工程は、先ずウ
ェーハ３１をプラズマ反応器（図示せず）に入れ、一定
圧力と一定電圧を印加して酸素を反応器内に注入し酸素
プラズマを発生させた状態で行う。
ェーハ３１をプラズマ反応器（図示せず）に入れ、一定
圧力と一定電圧を印加して酸素を反応器内に注入し酸素
プラズマを発生させた状態で行う。
【００５８】さらに、酸素プラズマの発生は、純粋酸素
ガス、酸素とアルゴンの混合ガス、又は酸素と窒素の混
合ガスを選択的に用いて約１０〜１００ｍＴｏｒｒの圧
力と、約１０〜１０００Ｗの電力と約１０〜１０００ｃ
ｍ3 ／ｍｉｎの供給流量の条件の下で実施する。
ガス、酸素とアルゴンの混合ガス、又は酸素と窒素の混
合ガスを選択的に用いて約１０〜１００ｍＴｏｒｒの圧
力と、約１０〜１０００Ｗの電力と約１０〜１０００ｃ
ｍ3 ／ｍｉｎの供給流量の条件の下で実施する。
【００５９】この際、ウェーハ３１上部表面の酸化工程
は、後続工程で形成されるレジストパターンの下部側
が、アミンにより汚染されることを防止して従来のよう
なアンダーカットやフート現象が発生しないようにす
る。
は、後続工程で形成されるレジストパターンの下部側
が、アミンにより汚染されることを防止して従来のよう
なアンダーカットやフート現象が発生しないようにす
る。
【００６０】一方、ウェーハ３１の上部表面に酸化膜を
形成する方法には酸素プラズマを用いた方法の代りに、
ウェーハを反応チャンバ内に入れて一定圧力と一定温度
の条件の下で化学気相蒸着法（ＣＶＤ；Chemical Vapor
Deposition）でウェーハの上部表面を酸化させる方法
を用いることができる。
形成する方法には酸素プラズマを用いた方法の代りに、
ウェーハを反応チャンバ内に入れて一定圧力と一定温度
の条件の下で化学気相蒸着法（ＣＶＤ；Chemical Vapor
Deposition）でウェーハの上部表面を酸化させる方法
を用いることができる。
【００６１】この次に、ウェーハ３１上に後続工程で形
成されるフォトレジストの接着が良くできるようにする
プライム（prime）工程を進める。
成されるフォトレジストの接着が良くできるようにする
プライム（prime）工程を進める。
【００６２】次いで、図４（ｂ）に示すように、ウェー
ハ３１上部の酸化膜３２にポジティブ フォトレジスト
３３を塗布する。
ハ３１上部の酸化膜３２にポジティブ フォトレジスト
３３を塗布する。
【００６３】この際、ポジティブ フォトレジスト３３
の代りにネガティブ フォトレジストを用いることもで
きる。
の代りにネガティブ フォトレジストを用いることもで
きる。
【００６４】この次に、図４（ｃ）に示すように、露光
マスク３４を介しポジティブ フォトレジスト３３に光
３５を調査して露光させる。
マスク３４を介しポジティブ フォトレジスト３３に光
３５を調査して露光させる。
【００６５】次いで、図４（ｄ）に示すように、露光さ
れたポジティブ フォトレジスト３３を現像してウェー
ハ３１上の酸化膜３２上にレジスト パターン３６を形
成する。
れたポジティブ フォトレジスト３３を現像してウェー
ハ３１上の酸化膜３２上にレジスト パターン３６を形
成する。
【００６６】また、本発明によるアミンの汚染を防止す
るための第２の実施形態を図５（ａ）乃至図５（ｄ）を
参照して説明すると、次の通りである。
るための第２の実施形態を図５（ａ）乃至図５（ｄ）を
参照して説明すると、次の通りである。
【００６７】図５（ａ）乃至図５（ｄ）は、本発明の第
２実施形態に係る半導体素子の微細パターン形成工程図
である。
２実施形態に係る半導体素子の微細パターン形成工程図
である。
【００６８】先ず、図５（ａ）に示すように、ウェーハ
４１を準備してアミンと反応しないようにウェーハ４１
の上部表面を酸化させウェーハ４１上に薄い酸化膜４２
を形成する。
４１を準備してアミンと反応しないようにウェーハ４１
の上部表面を酸化させウェーハ４１上に薄い酸化膜４２
を形成する。
【００６９】このとき、ウェーハ４１の酸化工程は、強
酸を用いてウェーハ４１の上部表面に汚染されているア
ミンを中和させて除去しウェーハ４１の上部表面を酸化
させる。
酸を用いてウェーハ４１の上部表面に汚染されているア
ミンを中和させて除去しウェーハ４１の上部表面を酸化
させる。
【００７０】また、上記の強酸としては、硫酸（Sulfur
ic）、燐酸（Phosphoric Acid）又は硝酸、塩酸等を選
択的に用いる。
ic）、燐酸（Phosphoric Acid）又は硝酸、塩酸等を選
択的に用いる。
【００７１】次に、ウェーハ４１上に後続工程で形成さ
れるフォトレジストの接着が良くできるようにするプラ
イム（prime）工程を進める。
れるフォトレジストの接着が良くできるようにするプラ
イム（prime）工程を進める。
【００７２】次いで、図５（ｂ）に示すように、ウェー
ハ４１上部の酸化膜４２にネガティブ フォトレジスト
４３を塗布する。
ハ４１上部の酸化膜４２にネガティブ フォトレジスト
４３を塗布する。
【００７３】このとき、ネガティブ フォトレジスト４
３の代りにポジティブ フォトレジストを用いることも
できる。
３の代りにポジティブ フォトレジストを用いることも
できる。
【００７４】この次に、図５（ｃ）に示すように、露光
マスク４４を介しネガティブ フォトレジスト４３に光
４５を照射して露光させる。
マスク４４を介しネガティブ フォトレジスト４３に光
４５を照射して露光させる。
【００７５】次いで、図５（ｄ）に示すように、露光さ
れたネガティブ フォトレジスト４３を現像してウェー
ハ４１上の酸化膜４２上にレジスト パターン４６を形
成する。
れたネガティブ フォトレジスト４３を現像してウェー
ハ４１上の酸化膜４２上にレジスト パターン４６を形
成する。
【００７６】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る半導体素子
の微細パターン形成方法においては次のような効果があ
る。
の微細パターン形成方法においては次のような効果があ
る。
【００７７】本発明に係る半導体素子の微細パターン形
成方法においては、パターン形成の際にウェーハの上部
表面を酸化処理してアミンの汚染を防止することによ
り、アミンの汚染によるレジスト パターンの下部での
フート又は、アンダーカット等の不良発生を防止するこ
とができる。
成方法においては、パターン形成の際にウェーハの上部
表面を酸化処理してアミンの汚染を防止することによ
り、アミンの汚染によるレジスト パターンの下部での
フート又は、アンダーカット等の不良発生を防止するこ
とができる。
【００７８】また、本発明に係る半導体素子の微細パタ
ーン形成方法においては、パターン形成の際にフートや
アンダーカット現象が発生せず正確なパターン形成が可
能なので、レジスト パターンの線幅調節が容易であ
る。
ーン形成方法においては、パターン形成の際にフートや
アンダーカット現象が発生せず正確なパターン形成が可
能なので、レジスト パターンの線幅調節が容易であ
る。
【００７９】そして、本発明に係る半導体素子の微細パ
ターン形成方法においては、上述のようにレジスト パ
ターンの線幅調節が容易なので半導体素子の製造収率を
増加させることができる。
ターン形成方法においては、上述のようにレジスト パ
ターンの線幅調節が容易なので半導体素子の製造収率を
増加させることができる。
【００８０】従って、本発明に係る半導体素子の微細パ
ターン形成方法は、微細パターンを必要とする高集積素
子の製造に適切である。
ターン形成方法は、微細パターンを必要とする高集積素
子の製造に適切である。
【図１】図１（ａ）は、従来の一般的な２成分系ポジテ
ィブ化学増幅型レジストに対する光反応状態図であり、
図１（ｂ）は、従来の一般的な３成分系ネガティブ化学
増幅型レジストに対する光反応状態図である。
ィブ化学増幅型レジストに対する光反応状態図であり、
図１（ｂ）は、従来の一般的な３成分系ネガティブ化学
増幅型レジストに対する光反応状態図である。
【図２】図２（ａ）乃至（ｃ）は、従来の第１実施形態
に係るポジティブ レジストを用いた従来の半導体素子
の微細パターン形成図である。
に係るポジティブ レジストを用いた従来の半導体素子
の微細パターン形成図である。
【図３】図３（ａ）乃至（ｃ）は、従来の第２実施形態
に係るネガティブ レジストを用いた半導体素子の微細
パターン形成図である。
に係るネガティブ レジストを用いた半導体素子の微細
パターン形成図である。
【図４】図４（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第１実施形
態に係る半導体素子の微細パターン形成図である。
態に係る半導体素子の微細パターン形成図である。
【図５】図５（ａ）乃至（ｄ）は、本発明の第２実施形
態に係る半導体素子の微細パターン形成図である。
態に係る半導体素子の微細パターン形成図である。
３１…ウェーハ、３２…酸化膜、３３…フォトレジス
ト、３４…露光マスク、３５…光、３６…レジスト パ
ターン。
ト、３４…露光マスク、３５…光、３６…レジスト パ
ターン。
Claims (20)
- 【請求項１】 ウェーハを用意する工程と、 前記ウェーハの上部表面を酸化処理する工程と、 酸化処理された前記ウェーハ上にフォトレジストを塗布
する工程と、 前記フォトレジストを露光及び現像し、フォトレジスト
パターンを形成する工程と、を含んで構成されること
を特徴とするる半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項２】 前記酸化処理工程は、酸素プラズマ処理
により実施することを特徴とする請求項１記載の半導体
素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項３】 前記酸素プラズマ処理は、ウェーハをプ
ラズマ反応器内に入れ反応器内に生じた酸素プラズマに
より、前記ウェーハの上部表面を酸化処理することを特
徴とする請求項２記載の半導体素子の微細パターン形成
方法。 - 【請求項４】 前記プラズマ発生は約１０〜１００ｍＴ
ｏｒｒの反応器内のガス圧力と、約１０〜１００Ｗの電
力及び、約１０〜１０００ｃｍ3 ／ｍｉｎの供給流量の
条件の下で発生することを特徴とする請求項３記載の半
導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項５】 前記プラズマ発生の際のガスは、純粋酸
素ガスを含むことを特徴とする請求項４記載の半導体素
子の微細パターン形成方法。 - 【請求項６】 前記プラズマ発生の際のガスは、酸素ガ
スとアルゴンの混合ガスを含むことを特徴とする請求項
４記載の半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項７】 前記プラズマ発生の際のガスは、酸素ガ
スと窒素の混合ガスを含むことを特徴とする請求項４記
載の半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項８】 前記酸化処理工程は、化学気相蒸着法
（ＣＶＤ）により成ることを特徴とする請求項１記載の
半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項９】 前記酸化処理工程は、強酸を用いて実施
することを特徴とする請求項１記載の半導体素子の微細
パターン形成方法。 - 【請求項１０】 前記強酸は硫酸、燐酸、硝酸、塩酸を
含むことを特徴とする請求項９記載の半導体素子の微細
パターン形成方法。 - 【請求項１１】 前記酸化処理する層の厚さは、約１０
００Å以下に形成することを特徴とする請求項１記載の
半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項１２】 前記フォトレジストを塗布する前に、
前記ウェーハの上部表面をプライム処理する工程をさら
に含むことを特徴とする請求項１記載の半導体素子の微
細パターン形成方法。 - 【請求項１３】 ウェーハを用意する工程と、 前記ウェーハの上部表面をプラズマ処理して酸化させる
工程と、 酸化処理された前記ウェーハをプライム処理する工程
と、 前記プライム処理された前記ウェーハ上にフォトレジス
トを塗布する工程と、 前記フォトレジストを露光及び現像し、フォトレジスト
パターンを形成する工程と、を含んで構成されること
を特徴とするる半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項１４】 前記酸素プラズマ処理は、ウェーハを
プラズマ反応器内に入れ反応器内に生じた酸素プラズマ
により、前記ウェーハの上部表面を酸化処理することを
特徴とする請求項１３記載の半導体素子の微細パターン
形成方法。 - 【請求項１５】 前記プラズマ発生は約１０〜１００ｍ
Ｔｏｒｒの反応器内のガス圧力と、約１０〜１００Ｗの
電力及び、約１０〜１０００ｃｍ3 ／ｍｉｎの供給流量
の条件の下で発生することを特徴とする請求項１４記載
の半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項１６】 前記プラズマ発生の際のガスは、純粋
酸素ガスを用いることを特徴とする請求項１５記載の半
導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項１７】 前記プラズマ発生の際のガスは、酸素
ガスとアルゴンの混合ガスを用いることを特徴とする請
求項１５記載の半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項１８】 前記プラズマ発生の際のガスは、酸素
ガスと窒素の混合ガスを用いることを特徴とする請求項
１５記載の半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項１９】 ウェーハを用意する工程と、 前記ウェーハの上部表面を強酸を用いて酸化させる工程
と、 酸化処理された前記ウェーハをプライム処理する工程
と、 前記プライム処理された前記ウェーハ上にフォトレジス
トを塗布する工程と、 前記フォトレジストを露光及び現像し、フォトレジスト
パターンを形成する工程と、を含んで構成されること
を特徴とする半導体素子の微細パターン形成方法。 - 【請求項２０】 前記強酸は硫酸、燐酸、硝酸、塩酸を
含むことを特徴とする請求項１９記載の半導体素子の微
細パターン形成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950017482A KR0172237B1 (ko) | 1995-06-26 | 1995-06-26 | 반도체 소자의 미세패턴 형성방법 |
| KR95-17482 | 1995-07-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09120942A true JPH09120942A (ja) | 1997-05-06 |
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ID=19418327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8166339A Pending JPH09120942A (ja) | 1995-06-26 | 1996-06-26 | 半導体素子の微細パターン形成方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09120942A (ja) |
| KR (1) | KR0172237B1 (ja) |
| CN (1) | CN1080929C (ja) |
| DE (1) | DE19625595B4 (ja) |
| GB (1) | GB2302759B (ja) |
| TW (1) | TW384514B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107676A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Hoya Corp | マスクブランク及びその製造方法、並びにマスクの製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656643B2 (en) | 2001-02-20 | 2003-12-02 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Method of extreme ultraviolet mask engineering |
| US6582861B2 (en) | 2001-03-16 | 2003-06-24 | Applied Materials, Inc. | Method of reshaping a patterned organic photoresist surface |
| KR100704838B1 (ko) * | 2001-06-14 | 2007-04-09 | 삼성광주전자 주식회사 | 모타의 브러쉬 및 그 제조방법 |
| KR100391001B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2003-07-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 금속 배선 형성 방법 |
| KR20030043724A (ko) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 엔이씨 일렉트로닉스 코포레이션 | 반도체 장치 제조 방법 |
| KR100437614B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2004-06-30 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법 |
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| CN104124205B (zh) * | 2014-07-18 | 2018-03-16 | 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 | 一种rdl布线层的制备方法 |
| CN105789475A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-20 | 固安翌光科技有限公司 | 一种有机电致发光器件及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS59141230A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-13 | Mitsubishi Electric Corp | パタ−ン形成方法 |
| US4645562A (en) * | 1985-04-29 | 1987-02-24 | Hughes Aircraft Company | Double layer photoresist technique for side-wall profile control in plasma etching processes |
| DE3850151T2 (de) * | 1987-03-09 | 1995-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Verfahren zur Herstellung von Mustern. |
| US4914058A (en) * | 1987-12-29 | 1990-04-03 | Siliconix Incorporated | Grooved DMOS process with varying gate dielectric thickness |
| GB2245420A (en) * | 1990-06-20 | 1992-01-02 | Philips Electronic Associated | A method of manufacturing a semiconductor device |
| EP0476840B1 (en) * | 1990-08-30 | 1997-06-18 | AT&T Corp. | Process for fabricating a device |
| JP2913936B2 (ja) * | 1991-10-08 | 1999-06-28 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-26 KR KR1019950017482A patent/KR0172237B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-25 TW TW085107600A patent/TW384514B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-06-26 JP JP8166339A patent/JPH09120942A/ja active Pending
- 1996-06-26 CN CN96107007A patent/CN1080929C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-26 DE DE19625595A patent/DE19625595B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-26 GB GB9613344A patent/GB2302759B/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003107676A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Hoya Corp | マスクブランク及びその製造方法、並びにマスクの製造方法 |
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|---|---|
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| GB2302759A (en) | 1997-01-29 |
| CN1080929C (zh) | 2002-03-13 |
| GB9613344D0 (en) | 1996-08-28 |
| GB2302759B (en) | 2000-07-19 |
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| TW384514B (en) | 2000-03-11 |
| DE19625595B4 (de) | 2005-10-20 |
| KR970003413A (ko) | 1997-01-28 |
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