JPH10223511A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH10223511A JPH10223511A JP9025198A JP2519897A JPH10223511A JP H10223511 A JPH10223511 A JP H10223511A JP 9025198 A JP9025198 A JP 9025198A JP 2519897 A JP2519897 A JP 2519897A JP H10223511 A JPH10223511 A JP H10223511A
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- resin film
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/265—Selective reaction with inorganic or organometallic reagents after image-wise exposure, e.g. silylation
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レジストパターンの形成において、不要なパ
ターンがレジスト上に解像することを防止した半導体装
置の製造方法を提供すること。 【解決手段】 感光性樹脂膜に、第１のガラス転移温度
を有する第１の樹脂層と、前記第１のガラス転移温度よ
りも高い第２のガラス転移温度を有する第２の樹脂層と
を形成する工程と、前記感光性樹脂膜を、前記第１のガ
ラス転移温度と第２のガラス転移温度の間の温度にさら
し、前記第１の樹脂層を流動化させて前記第２の樹脂層
を覆う工程と、前記第１の樹脂層をマスクとして用い
て、前記第２の樹脂層にパターンを形成することなく前
記感光性樹脂膜を現像する工程とを具備することを特徴
とする。
ターンがレジスト上に解像することを防止した半導体装
置の製造方法を提供すること。 【解決手段】 感光性樹脂膜に、第１のガラス転移温度
を有する第１の樹脂層と、前記第１のガラス転移温度よ
りも高い第２のガラス転移温度を有する第２の樹脂層と
を形成する工程と、前記感光性樹脂膜を、前記第１のガ
ラス転移温度と第２のガラス転移温度の間の温度にさら
し、前記第１の樹脂層を流動化させて前記第２の樹脂層
を覆う工程と、前記第１の樹脂層をマスクとして用い
て、前記第２の樹脂層にパターンを形成することなく前
記感光性樹脂膜を現像する工程とを具備することを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係り、特に、半導体装置の製造に用いられる微細
パターンの形成方法に関する。
方法に係り、特に、半導体装置の製造に用いられる微細
パターンの形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】基板１２１上に形成されたフォトレジス
ト１２２に微細パターンを形成する際に、連続パターン
の最縁部や孤立パターン等、露光強度が弱くて所望の形
状のパターンが形成されない場合には、図１２（ａ）に
示すように、マスク１２３に所望のパターン１２４に加
え、補助パターン１２５を付加することにより、所望の
パターン１２４で充分な露光強度が得られるようにした
パターン形成方法が知られている。
ト１２２に微細パターンを形成する際に、連続パターン
の最縁部や孤立パターン等、露光強度が弱くて所望の形
状のパターンが形成されない場合には、図１２（ａ）に
示すように、マスク１２３に所望のパターン１２４に加
え、補助パターン１２５を付加することにより、所望の
パターン１２４で充分な露光強度が得られるようにした
パターン形成方法が知られている。
【０００３】しかしながら、マスク１２３に補助パター
ン１２５を形成すると、図１２（ｃ）に示すように、フ
ォトレジスト１２２に不要な像１２６が形成されてしま
うという欠点がある。なお、図１２（ｂ）は、マスク１
２３の像強度分布を示す。
ン１２５を形成すると、図１２（ｃ）に示すように、フ
ォトレジスト１２２に不要な像１２６が形成されてしま
うという欠点がある。なお、図１２（ｂ）は、マスク１
２３の像強度分布を示す。
【０００４】このようなマスク１２３の構造のため、不
要なパターン１２６がレジストに転写されてしまうのと
いう現象は、補助パターン１２５を設けた場合だけでな
く、ポジ型レベンソン位相シフトマスクを使用した場合
にも発生し、シフタのエッジにおいて位相シフト効果に
より、レジスト上に不要パターンが生じてしまう。更
に、ハーフトーン型位相シフトマスクを使用した場合、
所望のパターンの外側に、二次ピークによるパターンが
解像するということも知られている。
要なパターン１２６がレジストに転写されてしまうのと
いう現象は、補助パターン１２５を設けた場合だけでな
く、ポジ型レベンソン位相シフトマスクを使用した場合
にも発生し、シフタのエッジにおいて位相シフト効果に
より、レジスト上に不要パターンが生じてしまう。更
に、ハーフトーン型位相シフトマスクを使用した場合、
所望のパターンの外側に、二次ピークによるパターンが
解像するということも知られている。
【０００５】これらの不要なパターンがフォトレジスト
上に解像するという欠点を改善するために、種々の提案
がなされている。例えば、レベンソン型位相シフトマス
クのシフタエッジにおける不要パターンを消去するため
に、特開平５−２０４１３１号公報には、一度露光を行
った後、不要パターンを消すためにウエハを移動して再
度露光を行う方法が開示されている。しかし、このよう
なパターン形成方法は、パターン形成のために手順が多
すぎるという欠点がある。
上に解像するという欠点を改善するために、種々の提案
がなされている。例えば、レベンソン型位相シフトマス
クのシフタエッジにおける不要パターンを消去するため
に、特開平５−２０４１３１号公報には、一度露光を行
った後、不要パターンを消すためにウエハを移動して再
度露光を行う方法が開示されている。しかし、このよう
なパターン形成方法は、パターン形成のために手順が多
すぎるという欠点がある。
【０００６】孤立パターンの両側に補助パターンを付加
する場合では、特開平６−２４２５９４号公報で述べら
れているように、補助パターンの幅を狭くして補助パタ
ーンを解像させないという方法がある。しかしながら、
この方法では、補助パターンの幅が狭いため、十分な焦
点深度がないという欠点がある。
する場合では、特開平６−２４２５９４号公報で述べら
れているように、補助パターンの幅を狭くして補助パタ
ーンを解像させないという方法がある。しかしながら、
この方法では、補助パターンの幅が狭いため、十分な焦
点深度がないという欠点がある。
【０００７】また、ハーフトーン型位相シフトマスクに
よりパターンを形成する場合、不要な２次ピークがレジ
スト上に解像されないようにするため、特開平６−３３
７５１４号公報に開示されている方法では、半透過部の
一部に透過率のさらに低い半透明膜を付加して、２次ピ
ークがレジスト上に解像するのを抑えている。しかしな
がら、この方法では、フォトマスク上の半透明膜上にさ
らに半透明膜を形成することになり、マスク製造がかな
り困難となる。なお、従来技術の問題点を図１３にまと
めて示す。
よりパターンを形成する場合、不要な２次ピークがレジ
スト上に解像されないようにするため、特開平６−３３
７５１４号公報に開示されている方法では、半透過部の
一部に透過率のさらに低い半透明膜を付加して、２次ピ
ークがレジスト上に解像するのを抑えている。しかしな
がら、この方法では、フォトマスク上の半透明膜上にさ
らに半透明膜を形成することになり、マスク製造がかな
り困難となる。なお、従来技術の問題点を図１３にまと
めて示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
の下になされ、レジストパターンの形成において、不要
なパターンがレジスト上に解像することを容易に防止し
た半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
の下になされ、レジストパターンの形成において、不要
なパターンがレジスト上に解像することを容易に防止し
た半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】本発明の他の目的は、ハーフトーン型位相
シフトマスクを用いたコンタクトホールパターンの形成
において、２次ピークを解像させずにフォーカス裕度を
向上させることが可能とした半導体装置の製造方法を提
供することにある。
シフトマスクを用いたコンタクトホールパターンの形成
において、２次ピークを解像させずにフォーカス裕度を
向上させることが可能とした半導体装置の製造方法を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明（請求項１）は、感光性樹脂膜に、第１のガ
ラス転移温度を有する第１の樹脂層と、前記第１のガラ
ス転移温度よりも高い第２のガラス転移温度を有する第
２の樹脂層とを形成する工程と、前記感光性樹脂膜を、
前記第１のガラス転移温度と第２のガラス転移温度の間
の温度にさらし、前記第１の樹脂層を流動化させて前記
第２の樹脂層を覆う工程と、前記第１の樹脂層をマスク
として用いて、前記第２の樹脂層にパターンを形成する
ことなく前記感光性樹脂膜を現像する工程とを具備する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
め、本発明（請求項１）は、感光性樹脂膜に、第１のガ
ラス転移温度を有する第１の樹脂層と、前記第１のガラ
ス転移温度よりも高い第２のガラス転移温度を有する第
２の樹脂層とを形成する工程と、前記感光性樹脂膜を、
前記第１のガラス転移温度と第２のガラス転移温度の間
の温度にさらし、前記第１の樹脂層を流動化させて前記
第２の樹脂層を覆う工程と、前記第１の樹脂層をマスク
として用いて、前記第２の樹脂層にパターンを形成する
ことなく前記感光性樹脂膜を現像する工程とを具備する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【００１１】本発明（請求項２）は、上記半導体装置の
製造方法（請求項１）において、前記第１の樹脂層の幅
が、前記第２の樹脂層の幅の２倍以上であることを特徴
とする。
製造方法（請求項１）において、前記第１の樹脂層の幅
が、前記第２の樹脂層の幅の２倍以上であることを特徴
とする。
【００１２】本発明（請求項３）は、上記半導体装置の
製造方法（請求項１）において、前記第１の樹脂層の厚
さが、前記第２の樹脂層の厚さより厚いことを特徴とす
る。本発明（請求項４）は、感光性樹脂膜を露光して、
露光パターンに応じて選択的にシリル化し、前記感光性
樹脂膜よりもガラス転移温度の低いシリル化層を形成
し、かつ前記感光性樹脂膜を、前記シリル化層のガラス
転移温度と前記感光性樹脂膜のガラス転移温度の間の温
度にさらし、前記シリル化層を流動化させてシリル化層
に隣接する前記感光性樹脂膜を部分的に覆う工程と、前
記シリル化層をマスクとして用いて、前記シリル化層に
隣接する前記感光性樹脂膜にパターンを形成することな
く前記感光性樹脂膜を現像する工程とを具備することを
特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
製造方法（請求項１）において、前記第１の樹脂層の厚
さが、前記第２の樹脂層の厚さより厚いことを特徴とす
る。本発明（請求項４）は、感光性樹脂膜を露光して、
露光パターンに応じて選択的にシリル化し、前記感光性
樹脂膜よりもガラス転移温度の低いシリル化層を形成
し、かつ前記感光性樹脂膜を、前記シリル化層のガラス
転移温度と前記感光性樹脂膜のガラス転移温度の間の温
度にさらし、前記シリル化層を流動化させてシリル化層
に隣接する前記感光性樹脂膜を部分的に覆う工程と、前
記シリル化層をマスクとして用いて、前記シリル化層に
隣接する前記感光性樹脂膜にパターンを形成することな
く前記感光性樹脂膜を現像する工程とを具備することを
特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。
【００１３】本発明（請求項５）は、上記半導体装置の
製造方法（請求項４）において、前記感光性樹脂膜の現
像は、酸素を含むプラズマでドライ現像することにより
行われることを特徴とする。
製造方法（請求項４）において、前記感光性樹脂膜の現
像は、酸素を含むプラズマでドライ現像することにより
行われることを特徴とする。
【００１４】本発明（請求項６）は、上記半導体装置の
製造方法（請求項４）において、前記感光性樹脂膜の未
露光部をシリル化することを特徴とする。本発明（請求
項７）は、上記半導体装置の製造方法（請求項４）にお
いて、前記感光性樹脂膜の露光部をシリル化することを
特徴とする。
製造方法（請求項４）において、前記感光性樹脂膜の未
露光部をシリル化することを特徴とする。本発明（請求
項７）は、上記半導体装置の製造方法（請求項４）にお
いて、前記感光性樹脂膜の露光部をシリル化することを
特徴とする。
【００１５】本発明（請求項８）は、上記半導体装置の
製造方法（請求項４）において、前記感光性樹脂膜のシ
リル化後に、シリル化層のガラス転移温度以上に感光性
樹脂膜をさらすことを特徴とする。
製造方法（請求項４）において、前記感光性樹脂膜のシ
リル化後に、シリル化層のガラス転移温度以上に感光性
樹脂膜をさらすことを特徴とする。
【００１６】本発明（請求項９）は、上記半導体装置の
製造方法（請求項４）において、前記シリル化層のガラ
ス転移温度と前記感光性樹脂膜のガラス転移温度との間
の温度でシリル化反応を行うことを特徴とする。
製造方法（請求項４）において、前記シリル化層のガラ
ス転移温度と前記感光性樹脂膜のガラス転移温度との間
の温度でシリル化反応を行うことを特徴とする。
【００１７】本発明（請求項１０）は、上記半導体装置
の製造方法（請求項７〜９）において、前記シリル化反
応は、単一官能基を持つシリル化剤を用いて行われるこ
とを特徴とする。
の製造方法（請求項７〜９）において、前記シリル化反
応は、単一官能基を持つシリル化剤を用いて行われるこ
とを特徴とする。
【００１８】本発明（請求項１１）は、上記半導体装置
の製造方法（請求項７〜９）において、前記シリル化反
応は、同一分子内に複数の官能基を持つシリル化剤を用
いて行われることを特徴とする。
の製造方法（請求項７〜９）において、前記シリル化反
応は、同一分子内に複数の官能基を持つシリル化剤を用
いて行われることを特徴とする。
【００１９】本発明（請求項１２）は、上記半導体装置
の製造方法（請求項４）において、パターンの端部に補
助パターンを設けたレチクルを用いて前記感光性樹脂膜
を露光することを特徴とする。
の製造方法（請求項４）において、パターンの端部に補
助パターンを設けたレチクルを用いて前記感光性樹脂膜
を露光することを特徴とする。
【００２０】本発明（請求項１３）は、上記半導体装置
の製造方法（請求項４）において、前記補助パターン
が、前記シリル化層に隣接する前記感光性樹脂膜の部分
に対応し、前記補助パターンを解像させないことを特徴
とする。
の製造方法（請求項４）において、前記補助パターン
が、前記シリル化層に隣接する前記感光性樹脂膜の部分
に対応し、前記補助パターンを解像させないことを特徴
とする。
【００２１】本発明（請求項１４）は、上記半導体装置
の製造方法（請求項１２）において、前記補助パターン
の外側を半透明膜として、この半透明膜に対応する前記
感光性樹脂膜の部分に弱い露光を行い、その部分に不十
分なシリル化を行い、この部分のシリル化層を流動化さ
せることなく、前記感光性樹脂膜に補助パターンを解像
させることを特徴とする。
の製造方法（請求項１２）において、前記補助パターン
の外側を半透明膜として、この半透明膜に対応する前記
感光性樹脂膜の部分に弱い露光を行い、その部分に不十
分なシリル化を行い、この部分のシリル化層を流動化さ
せることなく、前記感光性樹脂膜に補助パターンを解像
させることを特徴とする。
【００２２】本発明（請求項１５）は、上記半導体装置
の製造方法（請求項４）において、ハーフトーン型位相
シフトマスクを用いて前記感光性樹脂膜を露光すること
を特徴とする。
の製造方法（請求項４）において、ハーフトーン型位相
シフトマスクを用いて前記感光性樹脂膜を露光すること
を特徴とする。
【００２３】本発明（請求項１６）は、上記半導体装置
の製造方法（請求項１４）において、前記感光性樹脂膜
にコンタクトホールパターンを形成する際に、所望の寸
法より小さく設計したホール径を有するマスクを用い
て、前記感光性樹脂膜を露光することを特徴とする。
の製造方法（請求項１４）において、前記感光性樹脂膜
にコンタクトホールパターンを形成する際に、所望の寸
法より小さく設計したホール径を有するマスクを用い
て、前記感光性樹脂膜を露光することを特徴とする。
【００２４】以下、本発明の半導体装置の製造方法につ
いて、より詳細に説明する。本発明の方法は、次のよう
な原理に基づく。図１に示すように、被加工膜１１上に
形成されたレジスト膜１２に、マスク１３を通して光露
光を行なう。このとき、レジスト膜１２の未露光部Ａの
ガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）と、露光部Ｂのガラス転移温
度Ｔｇ（Ｂ）が、Ｔｇ（Ａ）＜Ｔｇ（Ｂ）であるとき、
レジスト膜１２をＴｇ（Ａ）とＴｇ（Ｂ）の間の温度下
にさらすと、未露光部Ａの部位のレジスト膜が流動化
し、露光部Ｂの方向に流れて露光部Ｂの部位を覆う。
いて、より詳細に説明する。本発明の方法は、次のよう
な原理に基づく。図１に示すように、被加工膜１１上に
形成されたレジスト膜１２に、マスク１３を通して光露
光を行なう。このとき、レジスト膜１２の未露光部Ａの
ガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）と、露光部Ｂのガラス転移温
度Ｔｇ（Ｂ）が、Ｔｇ（Ａ）＜Ｔｇ（Ｂ）であるとき、
レジスト膜１２をＴｇ（Ａ）とＴｇ（Ｂ）の間の温度下
にさらすと、未露光部Ａの部位のレジスト膜が流動化
し、露光部Ｂの方向に流れて露光部Ｂの部位を覆う。
【００２５】その後、現像することによって、本来除去
されて、パターンが形成されるべき部分である露光部Ｂ
が、非露光部Ａ，Ｃとともに残留して、パターンが消失
する。この場合、Ａの部位の幅は、Ｂの部位のパターン
幅の２倍以上であることが好ましい。
されて、パターンが形成されるべき部分である露光部Ｂ
が、非露光部Ａ，Ｃとともに残留して、パターンが消失
する。この場合、Ａの部位の幅は、Ｂの部位のパターン
幅の２倍以上であることが好ましい。
【００２６】このような本発明の方法を実現するため
に、以下に説明するような露光後シリル化プロセスを用
いることができる。すなわち、下記式（１）に示すよう
に、レジスト（ａ）とシリル剤（ｂ）がシリル化反応を
行うと、レジスト内にシリル化結合（ｃ）が形成され
る。レジスト樹脂は、水酸基が樹脂内で水素結合をして
いるため、樹脂のガラス転移温度が高い。しかしなが
ら、レジストがシリル化すると、樹脂内の水素結合が失
われるため、シリル化部位のガラス転移温度はレジスト
のガラス転移温度に比べて低くなる。このように、レジ
ストがシリル化することによってレジスト樹脂中に、互
いに隣接する異なるガラス転移温度を有する部位を形成
することができる。
に、以下に説明するような露光後シリル化プロセスを用
いることができる。すなわち、下記式（１）に示すよう
に、レジスト（ａ）とシリル剤（ｂ）がシリル化反応を
行うと、レジスト内にシリル化結合（ｃ）が形成され
る。レジスト樹脂は、水酸基が樹脂内で水素結合をして
いるため、樹脂のガラス転移温度が高い。しかしなが
ら、レジストがシリル化すると、樹脂内の水素結合が失
われるため、シリル化部位のガラス転移温度はレジスト
のガラス転移温度に比べて低くなる。このように、レジ
ストがシリル化することによってレジスト樹脂中に、互
いに隣接する異なるガラス転移温度を有する部位を形成
することができる。
【００２７】
【化１】
【００２８】図２は、このような露光後シリル化プロセ
スを用いた本発明の方法を工程順に示す断面図である。
まず、シリル化する官能基を有する樹脂膜で被加工膜を
被覆する。シリル化可能な官能基として、シリル化剤に
対して活性な水素を持つ官能基であれば特に限定されな
いが、−ＣＯＯＨ，−ＯＨ，−ＳＨ，−ＮＨ2 等を挙げ
ることができる。これらの官能基を有する樹脂として、
ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂を挙げ
ることができる。これらの樹脂を有機溶剤に溶解して溶
液材料をつくる。その際必要に応じて熱重合防止剤、基
板との密着性を向上させるための密着性向上剤、メラミ
ン樹脂等の架橋剤、スルホンイミド、オニウム塩等の酸
発生剤、ジアゾナフトキノン等の感光剤、染料などの露
光光を吸収する吸光剤を溶液に添加しても良い。
スを用いた本発明の方法を工程順に示す断面図である。
まず、シリル化する官能基を有する樹脂膜で被加工膜を
被覆する。シリル化可能な官能基として、シリル化剤に
対して活性な水素を持つ官能基であれば特に限定されな
いが、−ＣＯＯＨ，−ＯＨ，−ＳＨ，−ＮＨ2 等を挙げ
ることができる。これらの官能基を有する樹脂として、
ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂を挙げ
ることができる。これらの樹脂を有機溶剤に溶解して溶
液材料をつくる。その際必要に応じて熱重合防止剤、基
板との密着性を向上させるための密着性向上剤、メラミ
ン樹脂等の架橋剤、スルホンイミド、オニウム塩等の酸
発生剤、ジアゾナフトキノン等の感光剤、染料などの露
光光を吸収する吸光剤を溶液に添加しても良い。
【００２９】有機溶剤としてはポリマーを溶解するもの
であれば特に限定されないが、例えばアセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン等のケトン系溶剤、メチルセロソルブ、メチルセロ
ソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセ
ロソルブ系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソア
ミル等のエステル系溶剤などの極性溶剤、トルエン、キ
シレン等の無極性溶剤等が挙げられる。
であれば特に限定されないが、例えばアセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン等のケトン系溶剤、メチルセロソルブ、メチルセロ
ソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセ
ロソルブ系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソア
ミル等のエステル系溶剤などの極性溶剤、トルエン、キ
シレン等の無極性溶剤等が挙げられる。
【００３０】以上の方法で溶液材料を作成し、被加工膜
に溶液材料を塗布し、ホットプレート等を用いて加熱を
行い、レジスト膜を形成する。次に、図２（ａ）に示す
ように、基板２１上に形成されたレジスト膜２２に、所
望のパターンを有するフォトマスク２３を通しての露光
光である可視光、紫外光などのエネルギービームをレジ
ストに対して照射する。露光光を照射するための光源と
しては、水銀灯、ＸｅＦ（波長３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ
（波長３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）、Ｋｒ
Ｃｌ（波長２２２ｎｍ）、ＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）、
Ｆ２（波長１５１ｎｍ）等のエキシマレーザーを挙げる
ことができる。なお、露光光として、Ｘ線または電子ビ
ームを用いても良い。
に溶液材料を塗布し、ホットプレート等を用いて加熱を
行い、レジスト膜を形成する。次に、図２（ａ）に示す
ように、基板２１上に形成されたレジスト膜２２に、所
望のパターンを有するフォトマスク２３を通しての露光
光である可視光、紫外光などのエネルギービームをレジ
ストに対して照射する。露光光を照射するための光源と
しては、水銀灯、ＸｅＦ（波長３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ
（波長３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）、Ｋｒ
Ｃｌ（波長２２２ｎｍ）、ＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）、
Ｆ２（波長１５１ｎｍ）等のエキシマレーザーを挙げる
ことができる。なお、露光光として、Ｘ線または電子ビ
ームを用いても良い。
【００３１】ここで、本発明の方法に使用するフォトマ
スクについて説明する。本発明の方法は、フォトマスク
上の不要なパターンをフォトレジストでは解像させない
事が可能であり、補助パターンを付加したフォトマスク
や、また光学的な特性上所望のパターンの他に不要な２
次ピーク以上のピークをレジスト上に解像してしまうフ
ォトマスクに対して、特に有効である。
スクについて説明する。本発明の方法は、フォトマスク
上の不要なパターンをフォトレジストでは解像させない
事が可能であり、補助パターンを付加したフォトマスク
や、また光学的な特性上所望のパターンの他に不要な２
次ピーク以上のピークをレジスト上に解像してしまうフ
ォトマスクに対して、特に有効である。
【００３２】例を挙げると、連続パターンの外側に補助
パターンが付加されたレベンソン型位相シフトマスク、
アウトリガー型レベンソン型位相シフトマスク、ポジ型
レベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シ
フトマスク等が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。
パターンが付加されたレベンソン型位相シフトマスク、
アウトリガー型レベンソン型位相シフトマスク、ポジ型
レベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シ
フトマスク等が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。
【００３３】それぞれのマスクに対して消去可能なパタ
ーンは、次の通りである。すなわち、連続パターンの外
側に補助パターンが付加されたレベンソン型位相シフト
マスクに対しては、連続パターンの外側に付加された補
助パターンが消去可能であり、アウトリガー型レベンソ
ン型位相シフトマスクに関しては、所望の孤立パターン
の外側に付加した補助パターンが消去可能であり、ポジ
型レベンソン型位相シフトマスクに関しては、再縁部の
シフターの端に出る細い未露光部を消去可能であり、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクに関しては、コンタクト
ホール等の外側に出現する２次ピークを解像させないよ
うにすることができる。また、パターンとしては、ライ
ン・アンド・スペースパターン、コンタクトホールパタ
ーンに限定されるものではない。
ーンは、次の通りである。すなわち、連続パターンの外
側に補助パターンが付加されたレベンソン型位相シフト
マスクに対しては、連続パターンの外側に付加された補
助パターンが消去可能であり、アウトリガー型レベンソ
ン型位相シフトマスクに関しては、所望の孤立パターン
の外側に付加した補助パターンが消去可能であり、ポジ
型レベンソン型位相シフトマスクに関しては、再縁部の
シフターの端に出る細い未露光部を消去可能であり、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクに関しては、コンタクト
ホール等の外側に出現する２次ピークを解像させないよ
うにすることができる。また、パターンとしては、ライ
ン・アンド・スペースパターン、コンタクトホールパタ
ーンに限定されるものではない。
【００３４】ここで、ハーフトーン型位相シフトマスク
を用いた場合には、コンタクトホールパターン形成にお
いて、フォーカス裕度を向上させるため、設計パターン
を所望パターンより小さくすることが可能である。マス
クとしてハーフトーン型位相シフトマスクを用いると、
所望パターン周囲に２次ピークが生じるが、本発明の方
法を用いると、所望パターン周囲の２次ピークの外側の
部位のシリル化層が流れて２次ピークの部位を覆い、２
次ピークをレジスト上に解像させないようにすることが
できる。
を用いた場合には、コンタクトホールパターン形成にお
いて、フォーカス裕度を向上させるため、設計パターン
を所望パターンより小さくすることが可能である。マス
クとしてハーフトーン型位相シフトマスクを用いると、
所望パターン周囲に２次ピークが生じるが、本発明の方
法を用いると、所望パターン周囲の２次ピークの外側の
部位のシリル化層が流れて２次ピークの部位を覆い、２
次ピークをレジスト上に解像させないようにすることが
できる。
【００３５】次に、シリル化剤により未露光部のシリル
化を行うことにより、図２（ｂ）に示すように、シリル
化層２４ａ〜２４ｃが形成される。レジストがシリル化
すると、樹脂内の水素結合が失われるため、シリル化層
２４ａ〜２４ｃのガラス転移温度は、露光部Ｂのガラス
転移温度に比べて低くなる。このように、レジストがシ
リル化することによってレジスト樹脂中に、互いに隣接
する異なるガラス転移温度を有する部位を形成すること
ができる。
化を行うことにより、図２（ｂ）に示すように、シリル
化層２４ａ〜２４ｃが形成される。レジストがシリル化
すると、樹脂内の水素結合が失われるため、シリル化層
２４ａ〜２４ｃのガラス転移温度は、露光部Ｂのガラス
転移温度に比べて低くなる。このように、レジストがシ
リル化することによってレジスト樹脂中に、互いに隣接
する異なるガラス転移温度を有する部位を形成すること
ができる。
【００３６】なお、シリル化は、未露光部に行うことに
限らず、露光部にシリル化を行っても良い。例えば、露
光によって樹脂内のｔ−ブチル基等によって保護されて
いた−ＯＨ基等の活性水素基を活性化させるなど、樹脂
内の活性水素基を増加させることによって、選択的に露
光部とシリル化剤を反応させても良い。
限らず、露光部にシリル化を行っても良い。例えば、露
光によって樹脂内のｔ−ブチル基等によって保護されて
いた−ＯＨ基等の活性水素基を活性化させるなど、樹脂
内の活性水素基を増加させることによって、選択的に露
光部とシリル化剤を反応させても良い。
【００３７】また、露光によって−ＯＨ基等の活性水素
基をラジカル重合や、架橋剤による重合等、樹脂内の活
性水素基を架橋させることによって樹脂内の活性水素基
を減少させ、露光部と未露光部の活性水素基の数を選択
的に制御して、選択的に未露光部とシリル化剤を反応さ
せても良い。
基をラジカル重合や、架橋剤による重合等、樹脂内の活
性水素基を架橋させることによって樹脂内の活性水素基
を減少させ、露光部と未露光部の活性水素基の数を選択
的に制御して、選択的に未露光部とシリル化剤を反応さ
せても良い。
【００３８】シリル化方法としては、樹脂層をシリル化
剤溶液と接触させる液相におけるシリル化方法を用いて
も、また、気化させたシリル化剤と樹脂層を接触させる
気相におけるシリル化方法を用いても良い。
剤溶液と接触させる液相におけるシリル化方法を用いて
も、また、気化させたシリル化剤と樹脂層を接触させる
気相におけるシリル化方法を用いても良い。
【００３９】シリル化剤としては、以下のシリル化剤の
１種もしくは２種以上の混合物を用いることができる。
すなわち、ジメチルアミノジメチルシラン、ジエチルア
ミノジメチルシラン、ジエチルアミノトリメチルシラ
ン、ジメチルアミノトリメチルシラン、ビス（ジメチル
アミノ）メチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチ
ルシラン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルシラ
ザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン及びそのほかの
有機金属試薬等を挙げることができる。
１種もしくは２種以上の混合物を用いることができる。
すなわち、ジメチルアミノジメチルシラン、ジエチルア
ミノジメチルシラン、ジエチルアミノトリメチルシラ
ン、ジメチルアミノトリメチルシラン、ビス（ジメチル
アミノ）メチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチ
ルシラン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルシラ
ザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン及びそのほかの
有機金属試薬等を挙げることができる。
【００４０】上述したように、シリル化反応を行うと、
シリル化剤は樹脂膜中の活性水素と反応し、結合するた
め、樹脂内の活性水素基が失われ、樹脂内の水素結合が
失われるために、樹脂のガラス転移温度が下がる。そこ
で、樹脂のうちのシリル化した部位とシリル化していな
い部位のガラス転移温度の差を利用し、シリル化した部
位Ａのガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）以上でシリル化してい
ない部位Ｂのガラス転移温度Ｔｇ（Ｂ）以下でシリル化
反応させることによって、部位Ｂの上部に部位Ａの層を
フローさせて覆うことができる。また、シリル化反応後
にＴｇ（Ａ）以上、Ｔｇ（Ｂ）以下の温度にさらして、
シリル化した部位Ａをフローさせても良い。
シリル化剤は樹脂膜中の活性水素と反応し、結合するた
め、樹脂内の活性水素基が失われ、樹脂内の水素結合が
失われるために、樹脂のガラス転移温度が下がる。そこ
で、樹脂のうちのシリル化した部位とシリル化していな
い部位のガラス転移温度の差を利用し、シリル化した部
位Ａのガラス転移温度Ｔｇ（Ａ）以上でシリル化してい
ない部位Ｂのガラス転移温度Ｔｇ（Ｂ）以下でシリル化
反応させることによって、部位Ｂの上部に部位Ａの層を
フローさせて覆うことができる。また、シリル化反応後
にＴｇ（Ａ）以上、Ｔｇ（Ｂ）以下の温度にさらして、
シリル化した部位Ａをフローさせても良い。
【００４１】一般に、シリル化剤のうち、シリル化剤分
子内でシリコン原子に接続する官能基が１つのものであ
るジメチルアミノジメチルシラン、ジエチルアミノジメ
チルシラン、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジメチ
ルアミノトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、
テトラメチルジラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザ
ン等を用いてシリル化を行うと、気相でシリル化反応を
行う場合、これらのシリル化剤でシリル化した樹脂のガ
ラス転移温度はシリル化反応温度以下になるため、シリ
ル化反応中に直ちにシリル化層はフローを起こす。
子内でシリコン原子に接続する官能基が１つのものであ
るジメチルアミノジメチルシラン、ジエチルアミノジメ
チルシラン、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジメチ
ルアミノトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、
テトラメチルジラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザ
ン等を用いてシリル化を行うと、気相でシリル化反応を
行う場合、これらのシリル化剤でシリル化した樹脂のガ
ラス転移温度はシリル化反応温度以下になるため、シリ
ル化反応中に直ちにシリル化層はフローを起こす。
【００４２】これらのシリル化剤でシリル化した樹脂の
ガラス転移温度は、一般的に６０℃以下となり、気相シ
リル化反応をさせるのに必要な温度（６０℃以上）より
低くなるため、シリル化反応中にただちにシリル化層は
フローを起こす。
ガラス転移温度は、一般的に６０℃以下となり、気相シ
リル化反応をさせるのに必要な温度（６０℃以上）より
低くなるため、シリル化反応中にただちにシリル化層は
フローを起こす。
【００４３】これに対して、分子内でシリコン原子に複
数の官能基がついているシリル化剤であるビス（ジメチ
ルアミノ）メチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）ジメ
チルシラン等を用いると、これらのシリル化剤は、シリ
コン原子から結合手が２つ以上でているため、樹脂内で
クロスリンクを起こし、これらのシリル化した樹脂のガ
ラス転移温度は一般的に１２０℃以上となり、一般的に
気相シリル化でのシリル化を行う温度１００℃より低く
なる。
数の官能基がついているシリル化剤であるビス（ジメチ
ルアミノ）メチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）ジメ
チルシラン等を用いると、これらのシリル化剤は、シリ
コン原子から結合手が２つ以上でているため、樹脂内で
クロスリンクを起こし、これらのシリル化した樹脂のガ
ラス転移温度は一般的に１２０℃以上となり、一般的に
気相シリル化でのシリル化を行う温度１００℃より低く
なる。
【００４４】上述のように、シリル化反応中もしくは反
応後に、シリル化層のＴｇ（Ａ）とシリル化されていな
い部位のＴｇ（Ｂ）の間の温度で樹脂膜を加熱すること
によって、図２（ｃ）に示すように、シリル化層２４ａ
が流れてパターンＢを覆い、シリル化層２４ｂにつなが
るシリル化層２４となる。
応後に、シリル化層のＴｇ（Ａ）とシリル化されていな
い部位のＴｇ（Ｂ）の間の温度で樹脂膜を加熱すること
によって、図２（ｃ）に示すように、シリル化層２４ａ
が流れてパターンＢを覆い、シリル化層２４ｂにつなが
るシリル化層２４となる。
【００４５】その後、酸素プラズマによるドライ現像を
行うことによって、図２（ｄ）に示すように、所望のパ
ターンを解像しつつ、Ｂのパターンを消失させることが
可能となる。
行うことによって、図２（ｄ）に示すように、所望のパ
ターンを解像しつつ、Ｂのパターンを消失させることが
可能となる。
【００４６】図２のパターン部のシリル化層２４ｂとパ
ターン部の外側の比較的大きな面積のシリル化層２４ａ
のガラス転移温度を比較した場合、パターン部の暗部Ｃ
とパターン部外側の遮光部Ａでのレジスト上での光強度
は、回折光の効果によってパターンの暗部Ｃの方が光強
度が強いために、パターン部外側の遮光部Ａより光によ
る架橋が進んでいる。
ターン部の外側の比較的大きな面積のシリル化層２４ａ
のガラス転移温度を比較した場合、パターン部の暗部Ｃ
とパターン部外側の遮光部Ａでのレジスト上での光強度
は、回折光の効果によってパターンの暗部Ｃの方が光強
度が強いために、パターン部外側の遮光部Ａより光によ
る架橋が進んでいる。
【００４７】このため、パターン部暗部Ｃをシリル化さ
せたシリル化層２４ｃの方が、パターン部外側の遮光部
Ａをシリル化したシリル化層２４ａより樹脂内部で架橋
されているため、ガラス転移温度が高い。そのため、シ
リル化層をフローさせる温度は、Ｔｇ（Ａ）より高く、
Ｔｇ（Ｂ），Ｔｇ（Ｃ）より低い温度でシリル化を行え
ば、Ａの部位はフローしても、Ｂ、Ｃの部位はフローを
起こすことなく、シリル化時の形状を保つことができ、
より高い解像力を得ることができる。
せたシリル化層２４ｃの方が、パターン部外側の遮光部
Ａをシリル化したシリル化層２４ａより樹脂内部で架橋
されているため、ガラス転移温度が高い。そのため、シ
リル化層をフローさせる温度は、Ｔｇ（Ａ）より高く、
Ｔｇ（Ｂ），Ｔｇ（Ｃ）より低い温度でシリル化を行え
ば、Ａの部位はフローしても、Ｂ、Ｃの部位はフローを
起こすことなく、シリル化時の形状を保つことができ、
より高い解像力を得ることができる。
【００４８】以上のように、補助パターン等、レジスト
膜に解像させたくない不要なパターンが付加されたフォ
トマスクを使用してレジストパターンを形成する際に、
本発明の方法を用いることによって、補助パターンをレ
ジストに解像させないようにすることができる。
膜に解像させたくない不要なパターンが付加されたフォ
トマスクを使用してレジストパターンを形成する際に、
本発明の方法を用いることによって、補助パターンをレ
ジストに解像させないようにすることができる。
【００４９】これに対し、フォトマスク上の補助パター
ンをレジストに形成したい場合には、図３に示すプロセ
スが行われる。すなわち、まず、図３（ａ）に示すよう
に、基板３１上に形成されたレジスト膜３２のＡの部位
に対応する、フォトマスク３３の遮光部３７に透過率を
持たせて、レジスト膜３２のＡの部位に対して弱い露光
を行う。すると、パターンＡのシリル化部分３９ａはシ
リル化される度合いが弱くなり、シリル化したレジスト
がＢの部位までは流れ出さないため、図３（ｃ）に示す
ように、ドライ現像により補助パターンを形成すること
ができる。
ンをレジストに形成したい場合には、図３に示すプロセ
スが行われる。すなわち、まず、図３（ａ）に示すよう
に、基板３１上に形成されたレジスト膜３２のＡの部位
に対応する、フォトマスク３３の遮光部３７に透過率を
持たせて、レジスト膜３２のＡの部位に対して弱い露光
を行う。すると、パターンＡのシリル化部分３９ａはシ
リル化される度合いが弱くなり、シリル化したレジスト
がＢの部位までは流れ出さないため、図３（ｃ）に示す
ように、ドライ現像により補助パターンを形成すること
ができる。
【００５０】また、シリル化する際の反応温度をパター
ンＡのＴｇ（Ａ）とパターンＢのＴｇ（Ｂ）以下で行う
ことによって、パターンＡの部位のシリル化膜３９ａの
フローを起こさずに、全てのパターンを解像させること
ができる。
ンＡのＴｇ（Ａ）とパターンＢのＴｇ（Ｂ）以下で行う
ことによって、パターンＡの部位のシリル化膜３９ａの
フローを起こさずに、全てのパターンを解像させること
ができる。
【００５１】フォトマスク上の補助パターンをレジスト
に形成する他の方法として、シリル化後のガラス転移温
度（Ｔｇ）が高いシリル化剤を用いる方法がある。この
ようなシリル化剤を用いることにより、レジストのフロ
ーは生ずることなく、レジストに補助パターンを形成す
ることができる。
に形成する他の方法として、シリル化後のガラス転移温
度（Ｔｇ）が高いシリル化剤を用いる方法がある。この
ようなシリル化剤を用いることにより、レジストのフロ
ーは生ずることなく、レジストに補助パターンを形成す
ることができる。
【００５２】これらの方法は、ライン・アンド・スペー
スパターンに限らず、コンタクトホールパターン等フォ
トマスク上に補助パターンを形成する際に有効である。
なお、上記シリル化方法の説明は、未露光部のみをシリ
ル化させる方法について説明したが、これに限らず、露
光部のみをシリル化させる方法にも有効である。また、
シリコンウエハ上にレジストパターンを形成する場合に
限らず、フォトマスクの作成等にも有効である。
スパターンに限らず、コンタクトホールパターン等フォ
トマスク上に補助パターンを形成する際に有効である。
なお、上記シリル化方法の説明は、未露光部のみをシリ
ル化させる方法について説明したが、これに限らず、露
光部のみをシリル化させる方法にも有効である。また、
シリコンウエハ上にレジストパターンを形成する場合に
限らず、フォトマスクの作成等にも有効である。
【００５３】続いて、シリル化層をマスクとして用い
て、レジスト樹脂部位を酸素プラズマにてドライ現像を
行って、パターンを形成する。一般に、シリル化層をマ
スクとして用いてドライ現像をするにあたって、選択的
にシリル化させない露光部、もしくは未露光部にも実際
は表層の数１０ｎｍはシリル化剤と反応もしくは拡散す
るため、ドライ現像の第１段階として、ＣＦ4 やＣ4 Ｆ
8 などのＣＦ系ガスやＡｒプラズマなどを用いて、数１
０ｎｍの厚さの表層をエッチングする。この際、第１段
階のエッチングの条件が強すぎると、部位Ｂをフローさ
せて覆ったシリル化層が削られてしまうため、最適な第
１段階のエッチング条件を見つける必要がある。
て、レジスト樹脂部位を酸素プラズマにてドライ現像を
行って、パターンを形成する。一般に、シリル化層をマ
スクとして用いてドライ現像をするにあたって、選択的
にシリル化させない露光部、もしくは未露光部にも実際
は表層の数１０ｎｍはシリル化剤と反応もしくは拡散す
るため、ドライ現像の第１段階として、ＣＦ4 やＣ4 Ｆ
8 などのＣＦ系ガスやＡｒプラズマなどを用いて、数１
０ｎｍの厚さの表層をエッチングする。この際、第１段
階のエッチングの条件が強すぎると、部位Ｂをフローさ
せて覆ったシリル化層が削られてしまうため、最適な第
１段階のエッチング条件を見つける必要がある。
【００５４】第１段階のエッチングに引き続いて、第２
段階として、酸素プラズマによるエッチングを行うが、
酸素プラズマはプラズマ強度が不安定になりがちである
ので、プラズマを安定させるために、酸素にアルゴンや
ヘリウム等不活性ガスや、窒素、さらには二酸化炭素、
二酸化硫黄、二酸化窒素等、酸素を含む気体を含ませる
ことができる。
段階として、酸素プラズマによるエッチングを行うが、
酸素プラズマはプラズマ強度が不安定になりがちである
ので、プラズマを安定させるために、酸素にアルゴンや
ヘリウム等不活性ガスや、窒素、さらには二酸化炭素、
二酸化硫黄、二酸化窒素等、酸素を含む気体を含ませる
ことができる。
【００５５】エッチング装置としては、プラズマ発生源
としてＩＣＰやＴＣＰ等、独立バイアスを持つエッチン
グ装置や、マグネトロンＲＩＥエッチング装置等、高選
択性を有するエッチング装置が望ましいが、これらに限
定されるものではない。
としてＩＣＰやＴＣＰ等、独立バイアスを持つエッチン
グ装置や、マグネトロンＲＩＥエッチング装置等、高選
択性を有するエッチング装置が望ましいが、これらに限
定されるものではない。
【００５６】以上説明したように、本発明の方法によ
り、レベンソンマスクの補助パターンやクロムマスクの
補助パターン、ハーフトーンマスクのサイドロブ等のレ
ジスト樹脂上では解像させたくない部位を、解像させな
いようにすることができる。また、解像させたい場合
は、上記のように、遮光部として、一部光が透過する灰
色マスクを使用することによって、またはシリル化によ
り高いガラス転移温度とするシリル化剤を用いることに
より、そのパターンを解像させることができる。
り、レベンソンマスクの補助パターンやクロムマスクの
補助パターン、ハーフトーンマスクのサイドロブ等のレ
ジスト樹脂上では解像させたくない部位を、解像させな
いようにすることができる。また、解像させたい場合
は、上記のように、遮光部として、一部光が透過する灰
色マスクを使用することによって、またはシリル化によ
り高いガラス転移温度とするシリル化剤を用いることに
より、そのパターンを解像させることができる。
【００５７】なお、ガラス転移温度の差を生じさせる反
応は、シリル化反応に限定する訳ではなく、部位Ａと部
位Ｂのガラス転移温度を異ならせるようなものであれ
ば、応用できるのは言うまでもない。
応は、シリル化反応に限定する訳ではなく、部位Ａと部
位Ｂのガラス転移温度を異ならせるようなものであれ
ば、応用できるのは言うまでもない。
【００５８】
【実施例】以下、本発明の種々の実施例を示し、本発明
をより具体的に説明する。 実施例１ 図４は、本発明の第１の実施例に係るレジストパターン
の形成方法を工程順に示す断面図である。
をより具体的に説明する。 実施例１ 図４は、本発明の第１の実施例に係るレジストパターン
の形成方法を工程順に示す断面図である。
【００５９】図４（ａ）に示すように、シリコンウエハ
４１上にレジスト（ＭＸ−Ｐ８、マイクロケミカルリソ
グラフィー社製）をスピンコーター（Ｍａｒｋ−Ｖ、東
京エレクトロン製）により塗布し、１００℃で、９０秒
間ベーキングを行ない、レジスト膜４２を形成した。ベ
ーキング後のレジスト膜４２の膜厚は、５００ｎｍであ
る。次に、ＡｒＦエキシマーレーザーステッパーを用い
てレジスト膜４２に対してフォトマスク４３を介してパ
ターン露光を行い、露光部を光架橋させた。露光量は２
００ｍＪであった。図４（ａ）において、参照符号４４
ａは通常のパターンを通して露光された露光部、４４ｂ
は補助パターンを通して露光された露光部、４４ｃは非
露光部をそれぞれ示す。
４１上にレジスト（ＭＸ−Ｐ８、マイクロケミカルリソ
グラフィー社製）をスピンコーター（Ｍａｒｋ−Ｖ、東
京エレクトロン製）により塗布し、１００℃で、９０秒
間ベーキングを行ない、レジスト膜４２を形成した。ベ
ーキング後のレジスト膜４２の膜厚は、５００ｎｍであ
る。次に、ＡｒＦエキシマーレーザーステッパーを用い
てレジスト膜４２に対してフォトマスク４３を介してパ
ターン露光を行い、露光部を光架橋させた。露光量は２
００ｍＪであった。図４（ａ）において、参照符号４４
ａは通常のパターンを通して露光された露光部、４４ｂ
は補助パターンを通して露光された露光部、４４ｃは非
露光部をそれぞれ示す。
【００６０】フォトマスク４３としては、レベンソン型
位相シフト法により作成された、０．１５μｍのライン
・アンド・スペースパターン４５を有するものを用い
た。連続パターンの最縁部の両側には、補助パターンと
して、連続パターンと同じ大きさのパターン４６を付加
している。さらに補助パターン４６の外側には、０．５
μｍ幅のクロム膜で覆われた遮光部４７がある。なお、
参照符号４８はシフターを示す。
位相シフト法により作成された、０．１５μｍのライン
・アンド・スペースパターン４５を有するものを用い
た。連続パターンの最縁部の両側には、補助パターンと
して、連続パターンと同じ大きさのパターン４６を付加
している。さらに補助パターン４６の外側には、０．５
μｍ幅のクロム膜で覆われた遮光部４７がある。なお、
参照符号４８はシフターを示す。
【００６１】続いて、シリル化装置（ＭｉｃｒｏＳｔａ
ｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）において、露光されたレ
ジスト膜のシリル化を行った。すなわち、シリコンウェ
ハを収容するシリル化反応用の真空チャンバーを、５Ｔ
ｏｒｒに排気し、１００℃に加熱した。次いで、シリル
化剤としてのジエチルアミノジメチルシラン（ＤＭＳＤ
ＥＡ）を５０℃に加熱して得た蒸気を、この真空チャン
バー内に導入し、シリル化反応を行った。このときのウ
エハ温度は１００℃、チャンバー中のシリル化剤の分圧
は８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ上のレジスト膜
４２を９０秒間シリル化剤の蒸気にさらして反応を行っ
た。
ｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）において、露光されたレ
ジスト膜のシリル化を行った。すなわち、シリコンウェ
ハを収容するシリル化反応用の真空チャンバーを、５Ｔ
ｏｒｒに排気し、１００℃に加熱した。次いで、シリル
化剤としてのジエチルアミノジメチルシラン（ＤＭＳＤ
ＥＡ）を５０℃に加熱して得た蒸気を、この真空チャン
バー内に導入し、シリル化反応を行った。このときのウ
エハ温度は１００℃、チャンバー中のシリル化剤の分圧
は８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ上のレジスト膜
４２を９０秒間シリル化剤の蒸気にさらして反応を行っ
た。
【００６２】その結果、レジスト膜４２の非露光部４４
ｃはジエチルアミノジエチルシランと反応し、ガラス転
移温度が６０℃となる。従って、非露光部４４ｃはシリ
ル化反応後ただちにフローを起こし、図４（ｂ）に示す
ように、補助パターンを通して露光された露光部４４ｂ
を覆い、非露光部４４ａに達するシリル化層４９ａ，４
９ｂ，４９ｃが形成される。補助パターン４６を通して
露光された露光部４４ｂのガラス転移温度は、１８０℃
である。
ｃはジエチルアミノジエチルシランと反応し、ガラス転
移温度が６０℃となる。従って、非露光部４４ｃはシリ
ル化反応後ただちにフローを起こし、図４（ｂ）に示す
ように、補助パターンを通して露光された露光部４４ｂ
を覆い、非露光部４４ａに達するシリル化層４９ａ，４
９ｂ，４９ｃが形成される。補助パターン４６を通して
露光された露光部４４ｂのガラス転移温度は、１８０℃
である。
【００６３】シリル化反応後のレジスト膜の断面をＳＥ
Ｍで観察すると、シリル化層４９ａの厚さが１００ｎ
ｍ、シリル化層４９ｃの厚さが３００ｎｍである。ま
た、シリル化反応中にシリル化層４９ｃから流れて露光
部４４ｂ上を覆うシリル化層４９ｂの厚さは８０ｎｍで
あるのが確認された。
Ｍで観察すると、シリル化層４９ａの厚さが１００ｎ
ｍ、シリル化層４９ｃの厚さが３００ｎｍである。ま
た、シリル化反応中にシリル化層４９ｃから流れて露光
部４４ｂ上を覆うシリル化層４９ｂの厚さは８０ｎｍで
あるのが確認された。
【００６４】次に、ドライエッチング装置（ＴＣＰ９４
００、ラム・リサーチ社製）により、シリル化層４９
ａ，４９ｂ，４９ｃをエッチングマスクとして用いて、
Ｏ2 ガスプラズマにてドライ現像を行い、パターンを形
成した。まず、ＴＣＰパワー１５０Ｗ、ＣＦ4 ガス２０
ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗの
エッチング条件で１５秒間エッチングを行い、レジスト
表面の１０ｎｍのシリル化層を除去した。
００、ラム・リサーチ社製）により、シリル化層４９
ａ，４９ｂ，４９ｃをエッチングマスクとして用いて、
Ｏ2 ガスプラズマにてドライ現像を行い、パターンを形
成した。まず、ＴＣＰパワー１５０Ｗ、ＣＦ4 ガス２０
ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗの
エッチング条件で１５秒間エッチングを行い、レジスト
表面の１０ｎｍのシリル化層を除去した。
【００６５】続いて、ＴＣＰパワー３００Ｗ、Ｏ2 ガス
２０ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏｒ
ｒ、ＲＦバイアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチング
を行い、０．１５μｍのライン・アンド・スペースパタ
ーンを形成した。
２０ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏｒ
ｒ、ＲＦバイアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチング
を行い、０．１５μｍのライン・アンド・スペースパタ
ーンを形成した。
【００６６】０．５μｍの補助パターン４６を通して露
光された露光部４４ｂは、シリル化層４９ｂにより覆わ
れているため、レジストにはそのパターンは形成されな
かった。
光された露光部４４ｂは、シリル化層４９ｂにより覆わ
れているため、レジストにはそのパターンは形成されな
かった。
【００６７】実施例２ 図３は、本発明の第２の実施例に係るレジストパターン
の形成方法を工程順に示す断面図である。
の形成方法を工程順に示す断面図である。
【００６８】図３（ａ）に示すように、シリコンウエハ
３１上にレジスト（ＭＸ−Ｐ８、マイクロケミカルリソ
グラフィー社製）をスピンコーター（Ｍａｒｋ−Ｖ、東
京エレクトロン製）により塗布し、１００℃で、９０秒
間ベーキングを行ない、レジスト膜３２を形成した。ベ
ーキング後のレジスト膜３２の膜厚は、５００ｎｍであ
る。次に、ＡｒＦエキシマーレーザーステッパーを用い
てレジスト膜３２に対してフォトマスク３３を介してパ
ターン露光を行い、露光部を光架橋させた。露光量は２
００ｍＪであった。
３１上にレジスト（ＭＸ−Ｐ８、マイクロケミカルリソ
グラフィー社製）をスピンコーター（Ｍａｒｋ−Ｖ、東
京エレクトロン製）により塗布し、１００℃で、９０秒
間ベーキングを行ない、レジスト膜３２を形成した。ベ
ーキング後のレジスト膜３２の膜厚は、５００ｎｍであ
る。次に、ＡｒＦエキシマーレーザーステッパーを用い
てレジスト膜３２に対してフォトマスク３３を介してパ
ターン露光を行い、露光部を光架橋させた。露光量は２
００ｍＪであった。
【００６９】フォトマスク３３としては、レベンソン型
位相シフト法により作成された、０．１５μｍのライン
・アンド・スペースパターン３５を有するものを用い
た。連続パターンの最縁部の両側には、補助パターンと
して、連続パターンと同じ大きさのパターン３６を付加
している。この補助パターン３６を残すために、補助パ
ターン３６の外側に０．５μｍ幅の透過率が３０％であ
る半透明膜３７を有するマスクを使用した。
位相シフト法により作成された、０．１５μｍのライン
・アンド・スペースパターン３５を有するものを用い
た。連続パターンの最縁部の両側には、補助パターンと
して、連続パターンと同じ大きさのパターン３６を付加
している。この補助パターン３６を残すために、補助パ
ターン３６の外側に０．５μｍ幅の透過率が３０％であ
る半透明膜３７を有するマスクを使用した。
【００７０】続いて、シリル化装置（ＭｉｃｒｏＳｔａ
ｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）において、露光されたレ
ジスト膜のシリル化を行った。すなわち、シリコンウェ
ハを収容するシリル化反応用の真空チャンバーを、５Ｔ
ｏｒｒに排気し、１００℃に加熱した。次いで、シリル
化剤としてのジエチルアミノジメチルシラン（ＤＭＳＤ
ＥＡ）を５０℃に加熱して得た蒸気を、この真空チャン
バー内に導入し、シリル化反応を行った。このときのウ
エハ温度は１００℃、チャンバー中のシリル化剤の分圧
は８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ上のレジスト膜
３２を９０秒間シリル化剤の蒸気にさらして反応を行っ
た。
ｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）において、露光されたレ
ジスト膜のシリル化を行った。すなわち、シリコンウェ
ハを収容するシリル化反応用の真空チャンバーを、５Ｔ
ｏｒｒに排気し、１００℃に加熱した。次いで、シリル
化剤としてのジエチルアミノジメチルシラン（ＤＭＳＤ
ＥＡ）を５０℃に加熱して得た蒸気を、この真空チャン
バー内に導入し、シリル化反応を行った。このときのウ
エハ温度は１００℃、チャンバー中のシリル化剤の分圧
は８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ上のレジスト膜
３２を９０秒間シリル化剤の蒸気にさらして反応を行っ
た。
【００７１】シリル化反応後のレジスト膜３２の断面を
ＳＥＭで観察すると、非露光部Ｃのシリル化層３９ｂの
厚さが１００ｎｍ、半透明膜部３７に対応する部位Ａの
シリル化層３９ａの厚さが１００ｎｍであったため、シ
リル化層３９ａは流れ出すことなく、補助パターンを通
して露光された露光部Ｂは覆われていなかった。
ＳＥＭで観察すると、非露光部Ｃのシリル化層３９ｂの
厚さが１００ｎｍ、半透明膜部３７に対応する部位Ａの
シリル化層３９ａの厚さが１００ｎｍであったため、シ
リル化層３９ａは流れ出すことなく、補助パターンを通
して露光された露光部Ｂは覆われていなかった。
【００７２】次に、ドライエッチング装置（ＴＣＰ９４
００、ラム・リサーチ社製）により、シリル化部位をエ
ッチングマスクとして用いて、Ｏ2 ガスプラズマにてド
ライ現像を行い、パターンを形成した。まず、ＴＣＰパ
ワー１５０Ｗ、ＣＦ4 ガス２０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏ
ｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング条件で１５秒
間エッチングを行い、レジスト表面の１０ｎｍのシリル
化層を除去した。
００、ラム・リサーチ社製）により、シリル化部位をエ
ッチングマスクとして用いて、Ｏ2 ガスプラズマにてド
ライ現像を行い、パターンを形成した。まず、ＴＣＰパ
ワー１５０Ｗ、ＣＦ4 ガス２０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏ
ｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング条件で１５秒
間エッチングを行い、レジスト表面の１０ｎｍのシリル
化層を除去した。
【００７３】続いて、ＴＣＰパワー３００Ｗ、Ｏ2 ガス
２０ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏｒ
ｒ、ＲＦバイアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチング
を行い、０．１５μｍのライン・アンド・スペースパタ
ーンを形成した。補助パターン外側が３０％の透過率の
半透明膜を有する部位の補助パターンも、パターンが形
成された。
２０ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏｒ
ｒ、ＲＦバイアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチング
を行い、０．１５μｍのライン・アンド・スペースパタ
ーンを形成した。補助パターン外側が３０％の透過率の
半透明膜を有する部位の補助パターンも、パターンが形
成された。
【００７４】実施例３ シリコンウエハ上に膜厚５００ｎｍのレジスト膜を形成
した。次いで、ＫｒＦエキシマレーザーステッパー（Ｎ
Ａ＝０．６、σ＝０．３）でレジスト膜に対して露光を
行った。使用したフォトマスクを図５に示す。図５にお
いて、フォトマスク５１の露光部位のパターンは、アウ
トリガー型レベンソン型位相シフト法で作成された１５
０ｎｍ孤立パターン５２であり、孤立パターン５２の両
側に幅ａの補助パターン５３があるものを用いた。な
お、参照符号５４は、シフターを示す。
した。次いで、ＫｒＦエキシマレーザーステッパー（Ｎ
Ａ＝０．６、σ＝０．３）でレジスト膜に対して露光を
行った。使用したフォトマスクを図５に示す。図５にお
いて、フォトマスク５１の露光部位のパターンは、アウ
トリガー型レベンソン型位相シフト法で作成された１５
０ｎｍ孤立パターン５２であり、孤立パターン５２の両
側に幅ａの補助パターン５３があるものを用いた。な
お、参照符号５４は、シフターを示す。
【００７５】図５に示すアウトリガー型マスクの補助パ
ターンの開口寸法に対する焦点深度の依存性を調べたと
ころ、図６に示す結果を得た。図６に示すように、通常
のレジストパターン形成プロセスでは、補助パターンの
幅ａを大きくすると、焦点深度は大きくなるが、補助パ
ターンが解像してしまい、また、補助パターンの幅ａを
５０ｎｍ以下に小さくすると、焦点深度が０．５５μｍ
以下に小さくなるという欠点がある。これに対し、本発
明の方法では、補助パターンは解像しないので、十分焦
点深度をとれるように補助パターン幅ａを１００ｎｍと
した。
ターンの開口寸法に対する焦点深度の依存性を調べたと
ころ、図６に示す結果を得た。図６に示すように、通常
のレジストパターン形成プロセスでは、補助パターンの
幅ａを大きくすると、焦点深度は大きくなるが、補助パ
ターンが解像してしまい、また、補助パターンの幅ａを
５０ｎｍ以下に小さくすると、焦点深度が０．５５μｍ
以下に小さくなるという欠点がある。これに対し、本発
明の方法では、補助パターンは解像しないので、十分焦
点深度をとれるように補助パターン幅ａを１００ｎｍと
した。
【００７６】次に、シリル化装置（ＭｉｃｒｏＳｔａｒ
２００Ｃ、ジェネシス社製）において、露光されたレジ
スト膜のシリル化を行った。すなわち、シリコンウェハ
を収容するシリル化反応用の真空チャンバーを、５Ｔｏ
ｒｒに排気し、１００℃に加熱した。次いで、シリル化
剤としてのジエチルアミノジメチルシラン（ＤＭＳＤＥ
Ａ）を５０℃に加熱して得た蒸気を、この真空チャンバ
ー内に導入し、シリル化反応を行った。このときのウエ
ハ温度は１００℃、チャンバー中のシリル化剤の分圧は
８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ上のレジスト膜を
９０秒間シリル化剤の蒸気にさらして反応を行った。
２００Ｃ、ジェネシス社製）において、露光されたレジ
スト膜のシリル化を行った。すなわち、シリコンウェハ
を収容するシリル化反応用の真空チャンバーを、５Ｔｏ
ｒｒに排気し、１００℃に加熱した。次いで、シリル化
剤としてのジエチルアミノジメチルシラン（ＤＭＳＤＥ
Ａ）を５０℃に加熱して得た蒸気を、この真空チャンバ
ー内に導入し、シリル化反応を行った。このときのウエ
ハ温度は１００℃、チャンバー中のシリル化剤の分圧は
８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ上のレジスト膜を
９０秒間シリル化剤の蒸気にさらして反応を行った。
【００７７】補助パターン外側の未露光部のガラス転移
温度が６０℃、補助パターンによる露光部のレジストの
ガラス転移温度が１８０℃であるため、補助パターン外
側のシリル化部位は、シリル化反応中に流れて、補助パ
ターンによる露光部を覆ったため、シリル化反応後のレ
ジスト膜の断面をＳＥＭで観察すると、孤立パターン５
２の両側の遮光部に対応するレジスト膜の未露光部に形
成されたシリル化層の厚さが３００ｎｍ、シフター部に
対応するシリル化層の厚さが１００ｎｍであった。
温度が６０℃、補助パターンによる露光部のレジストの
ガラス転移温度が１８０℃であるため、補助パターン外
側のシリル化部位は、シリル化反応中に流れて、補助パ
ターンによる露光部を覆ったため、シリル化反応後のレ
ジスト膜の断面をＳＥＭで観察すると、孤立パターン５
２の両側の遮光部に対応するレジスト膜の未露光部に形
成されたシリル化層の厚さが３００ｎｍ、シフター部に
対応するシリル化層の厚さが１００ｎｍであった。
【００７８】次に、ドライエッチング装置（ＴＣＰ９４
００、ラム・リサーチ社製）により、シリル化部位をエ
ッチングマスクとして用いて、Ｏ2 ガスプラズマにてド
ライ現像を行い、パターンを形成した。まず、ＴＣＰパ
ワー１５０Ｗ、ＣＦ4 ガス２０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏ
ｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング条件で１５秒
間エッチングを行い、レジスト表面の１０ｎｍのシリル
化層を除去した。
００、ラム・リサーチ社製）により、シリル化部位をエ
ッチングマスクとして用いて、Ｏ2 ガスプラズマにてド
ライ現像を行い、パターンを形成した。まず、ＴＣＰパ
ワー１５０Ｗ、ＣＦ4 ガス２０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏ
ｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング条件で１５秒
間エッチングを行い、レジスト表面の１０ｎｍのシリル
化層を除去した。
【００７９】次いで、ＴＣＰパワー３００Ｗ、Ｏ2 ガス
２０ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏｒ
ｒ、ＲＦバイアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチング
を行い、０．１５μｍの孤立パターンを形成し、補助パ
ターンはレジストには形成しなかった。
２０ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴｏｒ
ｒ、ＲＦバイアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチング
を行い、０．１５μｍの孤立パターンを形成し、補助パ
ターンはレジストには形成しなかった。
【００８０】実施例４ 図７は、本発明の第４の実施例に係るレジストパターン
の形成方法を工程順に示す断面図である。
の形成方法を工程順に示す断面図である。
【００８１】図７（ａ）に示すように、シリコンウエハ
７１上にレジスト（ＭＸ−Ｐ７、マイクロケミカルリソ
グラフィー社製）をスピンコーター（Ｍａｒｋ−Ｖ、東
京エレクトロン製）により塗布し、１００℃で、９０秒
間ベーキングを行ない、レジスト膜７２を形成した。ベ
ーキング後のレジスト膜７２の膜厚は、５００ｎｍであ
る。次に、実施例１と同様のマスク７３を使用して、Ａ
ｒＦエキシマーレーザーステッパーによりレジスト膜７
２に対してパターン露光を行い、露光部を光架橋させ
た。露光量は３００ｍＪであった。図７（ａ）におい
て、参照符号Ａは非露光部、Ｂは補助パターンを通して
露光された露光部、Ｃは通常のパターンを通して露光さ
れた露光部をそれぞれ示す。
７１上にレジスト（ＭＸ−Ｐ７、マイクロケミカルリソ
グラフィー社製）をスピンコーター（Ｍａｒｋ−Ｖ、東
京エレクトロン製）により塗布し、１００℃で、９０秒
間ベーキングを行ない、レジスト膜７２を形成した。ベ
ーキング後のレジスト膜７２の膜厚は、５００ｎｍであ
る。次に、実施例１と同様のマスク７３を使用して、Ａ
ｒＦエキシマーレーザーステッパーによりレジスト膜７
２に対してパターン露光を行い、露光部を光架橋させ
た。露光量は３００ｍＪであった。図７（ａ）におい
て、参照符号Ａは非露光部、Ｂは補助パターンを通して
露光された露光部、Ｃは通常のパターンを通して露光さ
れた露光部をそれぞれ示す。
【００８２】続いて、シリル化装置（ＭｉｃｒｏＳｔａ
ｒ、ジェネシス社製）を用い、１２０℃にてシリル化を
行った。すなわち、シリコンウェハを収容するシリル化
反応用の真空チャンバーを、５Ｔｏｒｒに排気し、１２
０℃に加熱した。次いで、シリル化剤として、７０％の
ジエチルアミノジメチルシランと３０％のビス（ジメチ
ルアミノ）メチルシランの混合物を８０℃で加熱した蒸
気を用い、この真空チャンバー内に導入し、シリル化反
応を行った。このときのウエハ温度１２０℃、チャンバ
ー中のシリル化剤の分圧は８０Ｔｏｒｒであり、シリコ
ンウェハ７１上のレジスト膜７２を９０秒間シリル化剤
の蒸気にさらして反応を行った。その結果、図７（ｂ）
に示すように、非露光部の表面にシリル化層７５ａ，７
５ｂ，７５ｃ，７５ｄがそれぞれ形成された。
ｒ、ジェネシス社製）を用い、１２０℃にてシリル化を
行った。すなわち、シリコンウェハを収容するシリル化
反応用の真空チャンバーを、５Ｔｏｒｒに排気し、１２
０℃に加熱した。次いで、シリル化剤として、７０％の
ジエチルアミノジメチルシランと３０％のビス（ジメチ
ルアミノ）メチルシランの混合物を８０℃で加熱した蒸
気を用い、この真空チャンバー内に導入し、シリル化反
応を行った。このときのウエハ温度１２０℃、チャンバ
ー中のシリル化剤の分圧は８０Ｔｏｒｒであり、シリコ
ンウェハ７１上のレジスト膜７２を９０秒間シリル化剤
の蒸気にさらして反応を行った。その結果、図７（ｂ）
に示すように、非露光部の表面にシリル化層７５ａ，７
５ｂ，７５ｃ，７５ｄがそれぞれ形成された。
【００８３】シリル化層７５ａのガラス転移温度は１２
５℃、７５ｃ、７５ｄのガラス転移温度は１３５℃であ
るので、シリル化後に、１３０℃で６０秒間加熱して、
図７（ｃ）に示すように、シリル化層７５ａをフローさ
せ、１００％遮光部の部位の隣の補助パターンＢをシリ
ル化層７５で覆った。
５℃、７５ｃ、７５ｄのガラス転移温度は１３５℃であ
るので、シリル化後に、１３０℃で６０秒間加熱して、
図７（ｃ）に示すように、シリル化層７５ａをフローさ
せ、１００％遮光部の部位の隣の補助パターンＢをシリ
ル化層７５で覆った。
【００８４】次に、ドライエッチング装置（ＴＣＰ９４
００、ラム・リサーチ社製）において、Ｏ2 ガスプラズ
マによりドライ現像を行い、パターンを形成した。ま
ず、バイアス２００Ｗ、ＣＦ4 ガス５０ｓｃｃｍ、圧力
０．５ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング
条件で１５秒間エッチングを行い、レジスト膜７２表面
の１０ｎｍのシリル化層を除去した。
００、ラム・リサーチ社製）において、Ｏ2 ガスプラズ
マによりドライ現像を行い、パターンを形成した。ま
ず、バイアス２００Ｗ、ＣＦ4 ガス５０ｓｃｃｍ、圧力
０．５ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング
条件で１５秒間エッチングを行い、レジスト膜７２表面
の１０ｎｍのシリル化層を除去した。
【００８５】続いて、図７（ｄ）に示すように、シリル
化層７５，７５ｃ，７５ｄをエッチングガスクとして用
いて、バイアス２００Ｗ、Ｏ2 ガス流量５０ｓｃｃｍ、
圧力０．５ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイアス５０Ｗの条件で６
０秒間、レジスト膜７２のエッチングを行い、０．１５
μｍのライン・アンド・スペースパターンを形成した。
化層７５，７５ｃ，７５ｄをエッチングガスクとして用
いて、バイアス２００Ｗ、Ｏ2 ガス流量５０ｓｃｃｍ、
圧力０．５ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイアス５０Ｗの条件で６
０秒間、レジスト膜７２のエッチングを行い、０．１５
μｍのライン・アンド・スペースパターンを形成した。
【００８６】その結果、実施例１と同様に、補助パター
ン上はシリル化層で覆われているため、レジスト膜７２
には補助パターンは形成されなかった。また実施例２と
同様に、補助パターンの外側が２０％の透過率を持つ半
透明膜を持つマスクを使用した場合は、補助パターンが
形成された。
ン上はシリル化層で覆われているため、レジスト膜７２
には補助パターンは形成されなかった。また実施例２と
同様に、補助パターンの外側が２０％の透過率を持つ半
透明膜を持つマスクを使用した場合は、補助パターンが
形成された。
【００８７】実施例５ 図８は、本発明の第５の実施例に係るレジストパターン
の形成方法を工程順に示す断面図である。
の形成方法を工程順に示す断面図である。
【００８８】図８（ａ）に示すように、シリコンウエハ
８１上に、ｔ−ブチル基で保護されたポリメタクリル酸
メチルに、酸発生剤としてトリフェニルスルフォニウム
トリフルオレートを加えた樹脂をスピンコートし、１０
０℃で、９０秒間ベーキングを行ない、レジスト膜８２
を形成した。ベーキング後のレジスト膜８２の膜厚は５
００ｎｍである。次に、ポジ型のレベンソン型位相シフ
トマスク８３を用いて、ＡｒＦエキシマレーザーステッ
パーにより、レジスト膜８２に対して、露光量５０ｍＪ
でパターン露光を行い、露光部Ａのｔ−ブチル基をはず
した。
８１上に、ｔ−ブチル基で保護されたポリメタクリル酸
メチルに、酸発生剤としてトリフェニルスルフォニウム
トリフルオレートを加えた樹脂をスピンコートし、１０
０℃で、９０秒間ベーキングを行ない、レジスト膜８２
を形成した。ベーキング後のレジスト膜８２の膜厚は５
００ｎｍである。次に、ポジ型のレベンソン型位相シフ
トマスク８３を用いて、ＡｒＦエキシマレーザーステッ
パーにより、レジスト膜８２に対して、露光量５０ｍＪ
でパターン露光を行い、露光部Ａのｔ−ブチル基をはず
した。
【００８９】なお、図中、参照符号数字８４はシフター
を示し、Ｂはレジストの未露光部、Ｃはシフターエッジ
部をそれぞれ示す。続いて、シリル化装置（Ｍｉｃｒｏ
Ｓｔａｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）において、露光さ
れたレジスト膜のシリル化を行った。すなわち、シリコ
ンウェハ８１を収容するシリル化反応用の真空チャンバ
ーを、５Ｔｏｒｒに排気し、１００℃に加熱した。次い
で、シリル化剤としてジエチルアミノジメチルシラン
（ＤＭＳＤＥＡ）を８０℃で加熱して得た蒸気を、この
真空チャンバー内に導入し、シリル化反応を行った。こ
のときのウエハ温度１００℃、チャンバー中のシリル化
剤の分圧は８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウエハ８１上
のレジスト膜８２を９０秒間シリル化剤の蒸気にさらし
て反応を行った。
を示し、Ｂはレジストの未露光部、Ｃはシフターエッジ
部をそれぞれ示す。続いて、シリル化装置（Ｍｉｃｒｏ
Ｓｔａｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）において、露光さ
れたレジスト膜のシリル化を行った。すなわち、シリコ
ンウェハ８１を収容するシリル化反応用の真空チャンバ
ーを、５Ｔｏｒｒに排気し、１００℃に加熱した。次い
で、シリル化剤としてジエチルアミノジメチルシラン
（ＤＭＳＤＥＡ）を８０℃で加熱して得た蒸気を、この
真空チャンバー内に導入し、シリル化反応を行った。こ
のときのウエハ温度１００℃、チャンバー中のシリル化
剤の分圧は８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウエハ８１上
のレジスト膜８２を９０秒間シリル化剤の蒸気にさらし
て反応を行った。
【００９０】その結果、図８（ｂ）に示すように、露光
部Ａがシリル化するとともに、直ちにシリル化層が流れ
て、シフターエッジ部Ｃを覆い、シリル化層８５ａが形
成された。また、シリル化層８５ｂ，８５ｃ，８５ｄも
それぞれ形成された。
部Ａがシリル化するとともに、直ちにシリル化層が流れ
て、シフターエッジ部Ｃを覆い、シリル化層８５ａが形
成された。また、シリル化層８５ｂ，８５ｃ，８５ｄも
それぞれ形成された。
【００９１】次に、ドライエッチング装置（ＴＣＰ９４
００、ラム・リサーチ社製）により、Ｏ2 ガスプラズマ
にてドライ現像を行い、パターンを形成した。まず、バ
イアス２００Ｗ、ＣＦ4 ガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴ
ｏｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング条件で１５
秒間エッチングを行い、レジスト表面の１０ｎｍのシリ
ル化層を除去した。
００、ラム・リサーチ社製）により、Ｏ2 ガスプラズマ
にてドライ現像を行い、パターンを形成した。まず、バ
イアス２００Ｗ、ＣＦ4 ガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴ
ｏｒｒ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング条件で１５
秒間エッチングを行い、レジスト表面の１０ｎｍのシリ
ル化層を除去した。
【００９２】続いて、シリル化層８５ａ，８５ｂ，８５
ｃ，８５ｄをエッチングマスクとして用いて、バイアス
２００Ｗ、Ｏ2 ガス５０ｓｃｃｍ、圧力０．５ｍＴｏｒ
ｒ、ＲＦバイアス５０Ｗの条件で６０秒間エッチングを
行い、０．１５μｍのライン・アンド・スペースパター
ンを形成した。
ｃ，８５ｄをエッチングマスクとして用いて、バイアス
２００Ｗ、Ｏ2 ガス５０ｓｃｃｍ、圧力０．５ｍＴｏｒ
ｒ、ＲＦバイアス５０Ｗの条件で６０秒間エッチングを
行い、０．１５μｍのライン・アンド・スペースパター
ンを形成した。
【００９３】その結果、シフターエッジ部Ｃはシリル化
層８５ａにより覆われているため、不要なシフターエッ
ジ部Ｃは解像しなかった。 実施例６ この実施例は、コンタクトホールパターンの形成に関す
るものである。以下、図９を参照して説明する。
層８５ａにより覆われているため、不要なシフターエッ
ジ部Ｃは解像しなかった。 実施例６ この実施例は、コンタクトホールパターンの形成に関す
るものである。以下、図９を参照して説明する。
【００９４】図９（ａ）は、本実施例によりシリコンウ
ェハ９１上に形成されたレジストパターン９２を示す。
所望コンタクトホールパターンの寸法は、ウエハ上で
０．３μｍ平方であり、ホール寸法：ピッチ＝１：３と
した。
ェハ９１上に形成されたレジストパターン９２を示す。
所望コンタクトホールパターンの寸法は、ウエハ上で
０．３μｍ平方であり、ホール寸法：ピッチ＝１：３と
した。
【００９５】図９（ｂ）に示すように、基板９１上にレ
ジスト膜９２を膜厚５００ｎｍで塗布した後、マスクと
して強度透過率６％のハーフトーン型位相シフトマスク
９３を用い、エキシマレーザー露光装置（ＫｒＦ、ＮＡ
＝０．６、σ＝０．４、通常照明）により１／４倍縮小
露光を行った。なお、マスク９３のホール９４の寸法
は、図１３からフォーカス裕度を大きくするために、
０．２５μｍ平方と所望よりも小さく設計した。
ジスト膜９２を膜厚５００ｎｍで塗布した後、マスクと
して強度透過率６％のハーフトーン型位相シフトマスク
９３を用い、エキシマレーザー露光装置（ＫｒＦ、ＮＡ
＝０．６、σ＝０．４、通常照明）により１／４倍縮小
露光を行った。なお、マスク９３のホール９４の寸法
は、図１３からフォーカス裕度を大きくするために、
０．２５μｍ平方と所望よりも小さく設計した。
【００９６】かかるマスクを用いた場合の像強度分布を
図９（ｃ）に示す。図中、実線はジャストフォーカスで
の光学像を、破線はデフォーカス時の光学像をそれぞれ
示す。図９（ｃ）に示すように、主ピークの脇に二次ピ
ークが出現し、そのまま化学増幅型レジストを用いた場
合のような通常の方法でレジストを現像すると、サイド
ロブも形成されてしまう。
図９（ｃ）に示す。図中、実線はジャストフォーカスで
の光学像を、破線はデフォーカス時の光学像をそれぞれ
示す。図９（ｃ）に示すように、主ピークの脇に二次ピ
ークが出現し、そのまま化学増幅型レジストを用いた場
合のような通常の方法でレジストを現像すると、サイド
ロブも形成されてしまう。
【００９７】露光後、シリル化装置（ＭｉｃｒｏＳｔａ
ｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）において、レジスト膜の
非露光部のシリル化を行った。すなわち、シリコンウェ
ハを収容するシリル化反応用の真空チャンバーを、５Ｔ
ｏｒｒに排気し、７０℃に加熱した。次いで、シリル化
剤としてのジエチルアミノジメチルシラン（ＤＭＳＤＥ
Ａ）を５０℃に加熱して得た蒸気を、この真空チャンバ
ー内に導入し、シリル化反応を行った。このときのウエ
ハ温度は７０℃、チャンバー中のシリル化剤の分圧は６
０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ９１上のレジスト膜
９２を６０秒間シリル化剤の蒸気にさらして反応を行っ
た。
ｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）において、レジスト膜の
非露光部のシリル化を行った。すなわち、シリコンウェ
ハを収容するシリル化反応用の真空チャンバーを、５Ｔ
ｏｒｒに排気し、７０℃に加熱した。次いで、シリル化
剤としてのジエチルアミノジメチルシラン（ＤＭＳＤＥ
Ａ）を５０℃に加熱して得た蒸気を、この真空チャンバ
ー内に導入し、シリル化反応を行った。このときのウエ
ハ温度は７０℃、チャンバー中のシリル化剤の分圧は６
０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ９１上のレジスト膜
９２を６０秒間シリル化剤の蒸気にさらして反応を行っ
た。
【００９８】その結果、レジスト膜９２の非露光部に、
シリル化層９５ａ，９５ｂが形成された。続いて、ドラ
イエッチング装置（ＴＣＰ９４００、ラム・リサーチ社
製）を用いて、Ｏ2 ガスプラズマにてドライ現像を行
い、パターンを形成した。まず、ＴＣＰパワー１５０
Ｗ、ＣＦ4 ガス２０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴ、ＲＦバイア
ス１００Ｗのエッチング条件で１５秒間エッチングを行
い、レジスト膜９２の表面の１０ｎｍのシリル化層を除
去した。
シリル化層９５ａ，９５ｂが形成された。続いて、ドラ
イエッチング装置（ＴＣＰ９４００、ラム・リサーチ社
製）を用いて、Ｏ2 ガスプラズマにてドライ現像を行
い、パターンを形成した。まず、ＴＣＰパワー１５０
Ｗ、ＣＦ4 ガス２０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴ、ＲＦバイア
ス１００Ｗのエッチング条件で１５秒間エッチングを行
い、レジスト膜９２の表面の１０ｎｍのシリル化層を除
去した。
【００９９】続いて、シリル化層９５ａ，９５ｂをマス
クとして用いて、ＴＣＰパワー３００Ｗ、Ｏ2 ガス２０
ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴ、ＲＦバ
イアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチングを行い、
０．３０μｍ平方のコンタクトホールパターンを形成し
た。
クとして用いて、ＴＣＰパワー３００Ｗ、Ｏ2 ガス２０
ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴ、ＲＦバ
イアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチングを行い、
０．３０μｍ平方のコンタクトホールパターンを形成し
た。
【０１００】その結果、図９（ｅ）に示すように、化学
増幅型レジストを用いたときのような二次ピークによる
サイドロブの形成のない所望のパターンが得られた。ま
た、このときのフォーカス裕度を１．１μｍとすること
ができ、マスク設計パターンを０．３０μｍ×０．３０
μｍとしたときのフォーカス裕度０．９μｍよりも大き
なフォーカス裕度を得ることができた。
増幅型レジストを用いたときのような二次ピークによる
サイドロブの形成のない所望のパターンが得られた。ま
た、このときのフォーカス裕度を１．１μｍとすること
ができ、マスク設計パターンを０．３０μｍ×０．３０
μｍとしたときのフォーカス裕度０．９μｍよりも大き
なフォーカス裕度を得ることができた。
【０１０１】なお、上述の実施例では露光光としてエキ
シマレーザーＫｒＦを用いたが、波長の異なる他の光源
を用いても良いことはいうまでもない。 実施例７ 図１０は、本発明の第７の実施例に係るレジストパター
ンの形成方法を工程順に示す断面図である。
シマレーザーＫｒＦを用いたが、波長の異なる他の光源
を用いても良いことはいうまでもない。 実施例７ 図１０は、本発明の第７の実施例に係るレジストパター
ンの形成方法を工程順に示す断面図である。
【０１０２】実施例１と同様の条件でシリコンウエハ１
０１上にレジストＭＸ−Ｐ８を塗布し、１００℃、９０
秒間ベーキングを行ない、レジスト膜１０２を形成し
た。ベーキング後のレジスト膜１０２の膜厚は５００ｎ
ｍである。
０１上にレジストＭＸ−Ｐ８を塗布し、１００℃、９０
秒間ベーキングを行ない、レジスト膜１０２を形成し
た。ベーキング後のレジスト膜１０２の膜厚は５００ｎ
ｍである。
【０１０３】次に、ＡｒＦエキシマレーザーステッパー
０．３μｍ径のコンタクトホールを有する通常のレクチ
ル１０３を用いて、レジスト膜１０２に対してパターン
露光を行い、露光量２００ｍＪで露光部Ａを光架橋させ
た。
０．３μｍ径のコンタクトホールを有する通常のレクチ
ル１０３を用いて、レジスト膜１０２に対してパターン
露光を行い、露光量２００ｍＪで露光部Ａを光架橋させ
た。
【０１０４】続いて、シリル化装置（ＭｉｃｒｏＳｔａ
ｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）にてシリル化を行った。
すなわち、シリコンウェハを収容するシリル化反応用の
真空チャンバーを、５Ｔｏｒｒに排気し、１００℃に加
熱した。次いで、シリル化剤として、ジエチルアミノジ
メチルシランを５０℃で加熱した蒸気を用い、この真空
チャンバー内に導入し、シリル化反応を行った。このと
きのウエハ温度１００℃、チャンバー中のシリル化剤の
分圧は８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ１０１上の
レジスト膜１０２を９０秒間シリル化剤の蒸気にさらし
て反応を行った。その結果、図１０（ｂ）に示すよう
に、非露光部はシリル化反応すると直ちにフローを起こ
して、レジスト膜のコンタクトホール形成部の外周に流
れ、図１０（ｃ）に示すように、コンタクトホール形成
部の外周を覆うシリル化層１０５ａ，１０５ｂが形成さ
れた。
ｒ２００Ｃ、ジェネシス社製）にてシリル化を行った。
すなわち、シリコンウェハを収容するシリル化反応用の
真空チャンバーを、５Ｔｏｒｒに排気し、１００℃に加
熱した。次いで、シリル化剤として、ジエチルアミノジ
メチルシランを５０℃で加熱した蒸気を用い、この真空
チャンバー内に導入し、シリル化反応を行った。このと
きのウエハ温度１００℃、チャンバー中のシリル化剤の
分圧は８０Ｔｏｒｒであり、シリコンウェハ１０１上の
レジスト膜１０２を９０秒間シリル化剤の蒸気にさらし
て反応を行った。その結果、図１０（ｂ）に示すよう
に、非露光部はシリル化反応すると直ちにフローを起こ
して、レジスト膜のコンタクトホール形成部の外周に流
れ、図１０（ｃ）に示すように、コンタクトホール形成
部の外周を覆うシリル化層１０５ａ，１０５ｂが形成さ
れた。
【０１０５】続いて、ドライエッチング装置（ＴＣＰ９
４００、ラム・リサーチ社製）を用いて、Ｏ2 ガスプラ
ズマにてドライ現像を行い、パターンを形成した。ま
ず、ＴＣＰパワー１５０Ｗ、ＣＦ4 ガス２０ｓｃｃｍ、
圧力５ｍＴ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング条件で
１５秒間エッチングを行い、レジスト表面の１０ｎｍの
シリル化層を除去した。
４００、ラム・リサーチ社製）を用いて、Ｏ2 ガスプラ
ズマにてドライ現像を行い、パターンを形成した。ま
ず、ＴＣＰパワー１５０Ｗ、ＣＦ4 ガス２０ｓｃｃｍ、
圧力５ｍＴ、ＲＦバイアス１００Ｗのエッチング条件で
１５秒間エッチングを行い、レジスト表面の１０ｎｍの
シリル化層を除去した。
【０１０６】続いて、シリル化層１０５ａ，１０５ｂを
マスクとして用いて、ＴＣＰパワー３００Ｗ、Ｏ2 ガス
２０ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴ、Ｒ
Ｆバイアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチングを行
い、図１０（ｄ）に示すように、０．２μｍ径のコンタ
クトホールパターンを形成した。このように、所定の寸
法より小さいコンタクトホールを形成することができ
た。
マスクとして用いて、ＴＣＰパワー３００Ｗ、Ｏ2 ガス
２０ｓｃｃｍ、Ｈｅガス５０ｓｃｃｍ、圧力５ｍＴ、Ｒ
Ｆバイアス１００Ｗの条件で６０秒間エッチングを行
い、図１０（ｄ）に示すように、０．２μｍ径のコンタ
クトホールパターンを形成した。このように、所定の寸
法より小さいコンタクトホールを形成することができ
た。
【０１０７】図１１に、露光量とガラス転移温度との関
係を示す。図１１から、露光量の増加によりガラス転移
温度が上昇し、所定のガラス転移温度に達すると、飽和
することがわかる。従って、露光量によってガラス転移
温度を制御することが可能である。
係を示す。図１１から、露光量の増加によりガラス転移
温度が上昇し、所定のガラス転移温度に達すると、飽和
することがわかる。従って、露光量によってガラス転移
温度を制御することが可能である。
【０１０８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
露光強度の点でフォトマスク上に付加しなければならな
い補助パターンを、容易にレジスト上に解像させないこ
とが可能となった、また、補助パターンを解像させたい
部位に関しては、マスクの遮光部を半透明化することに
よってシリル化反応を制御し、または高いガラス転移温
度とするシリル化剤を用いることにより、補助パターン
を解像させることも可能である。
露光強度の点でフォトマスク上に付加しなければならな
い補助パターンを、容易にレジスト上に解像させないこ
とが可能となった、また、補助パターンを解像させたい
部位に関しては、マスクの遮光部を半透明化することに
よってシリル化反応を制御し、または高いガラス転移温
度とするシリル化剤を用いることにより、補助パターン
を解像させることも可能である。
【０１０９】更に、露光後シリル化プロセスにて補助パ
ターンを覆う際に、補助パターンの大きさに制限が無
く、十分な焦点深度が得られる補助パターン幅に最適化
したマスクを使用することが可能である。
ターンを覆う際に、補助パターンの大きさに制限が無
く、十分な焦点深度が得られる補助パターン幅に最適化
したマスクを使用することが可能である。
【０１１０】更にまた、ハーフトーン型位相シフトマス
クを使用した場合、コンタクトホールパターン形成にお
いて２次ピークを解像させずにフォーカス裕度を向上さ
せることが可能となった。
クを使用した場合、コンタクトホールパターン形成にお
いて２次ピークを解像させずにフォーカス裕度を向上さ
せることが可能となった。
【図１】本発明の原理を説明するための図。
【図２】露光後シリル化プロセスを用いた本発明の方法
を工程順に示す断面図。
を工程順に示す断面図。
【図３】補助パターンを解像させる場合の本発明の方法
を工程順に示す断面図。
を工程順に示す断面図。
【図４】実施例１に係るレジストパターンの形成方法を
工程順に示す断面図。
工程順に示す断面図。
【図５】実施例３で用いたアウトリガー型マスクを示す
図。
図。
【図６】アウトリガー型マスクの補助パターンの開口寸
法に対する焦点深度の依存性を示す特性図。
法に対する焦点深度の依存性を示す特性図。
【図７】実施例４に係るレジストパターンの形成方法を
工程順に示す断面図。
工程順に示す断面図。
【図８】実施例５に係るレジストパターンの形成方法を
工程順に示す断面図。
工程順に示す断面図。
【図９】実施例６に係るレジストパターンの形成方法を
工程順に示す断面図。
工程順に示す断面図。
【図１０】実施例７に係るレジストパターンの形成方法
を工程順に示す断面図。
を工程順に示す断面図。
【図１１】樹脂に照射された露光量とシリル化した場合
のガラス転移温度の関係を示す特性図。
のガラス転移温度の関係を示す特性図。
【図１２】従来のレジストパターンの形成方法を工程順
に示す断面図。
に示す断面図。
【図１３】従来技術の問題点を説明する図。
１１，２１，３１，４１，７１，８１，９１，１０１，
１２１…シリコンウエハ １２，２２，３２，４２，７２，８２，９２，１０２，
１２２…レジスト膜 １３，２３，３３，４３，７３，８３，９３，１０３，
１２３…フォトマスク ２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，３９ａ，３９ｂ，４９
ａ，４９ｂ，４９ｃ，７５，７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，
８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄ，９５ａ，９５ｂ，１
０５ａ，１０５ｂ…シリル化層
１２１…シリコンウエハ １２，２２，３２，４２，７２，８２，９２，１０２，
１２２…レジスト膜 １３，２３，３３，４３，７３，８３，９３，１０３，
１２３…フォトマスク ２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，３９ａ，３９ｂ，４９
ａ，４９ｂ，４９ｃ，７５，７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，
８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄ，９５ａ，９５ｂ，１
０５ａ，１０５ｂ…シリル化層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 壮一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内
Claims (16)
- 【請求項１】 感光性樹脂膜に、第１のガラス転移温度
を有する第１の樹脂層と、前記第１のガラス転移温度よ
りも高い第２のガラス転移温度を有する第２の樹脂層と
を形成する工程と、 前記感光性樹脂膜を、前記第１のガラス転移温度と第２
のガラス転移温度の間の温度にさらし、前記第１の樹脂
層を流動化させて前記第２の樹脂層を覆う工程と、 前記第１の樹脂層をマスクとして用いて、前記第２の樹
脂層にパターンを形成することなく前記感光性樹脂膜を
現像する工程とを具備することを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - 【請求項２】 前記第１の樹脂層の幅が、前記第２の樹
脂層の幅の２倍以上であることを特徴とする請求項１に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記第１の樹脂層の厚さが、前記第２の
樹脂層の厚さより厚いことを特徴とする請求項１に記載
の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 感光性樹脂膜を露光して、露光パターン
に応じて選択的にシリル化し、前記感光性樹脂膜よりも
ガラス転移温度の低いシリル化層を形成し、かつ前記感
光性樹脂膜を、前記シリル化層のガラス転移温度と前記
感光性樹脂膜のガラス転移温度の間の温度にさらし、前
記シリル化層を流動化させてシリル化層に隣接する前記
感光性樹脂膜を部分的に覆う工程と、 前記シリル化層をマスクとして用いて、前記シリル化層
に隣接する前記感光性樹脂膜にパターンを形成すること
なく前記感光性樹脂膜を現像する工程とを具備すること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記感光性樹脂膜の現像は、酸素を含む
プラズマでドライ現像することにより行われることを特
徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 前記感光性樹脂膜の未露光部をシリル化
することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製
造方法。 - 【請求項７】 前記感光性樹脂膜の露光部をシリル化す
ることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項８】 前記感光性樹脂膜のシリル化後に、シリ
ル化層のガラス転移温度以上に感光性樹脂膜をさらすこ
とを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項９】 前記シリル化層のガラス転移温度と前記
感光性樹脂膜のガラス転移温度との間の温度でシリル化
反応を行うことを特徴とする請求項４に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記シリル化反応は、単一官能基を持
つシリル化剤を用いて行われることを特徴とする請求項
７〜９のいずれかの項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記シリル化反応は、同一分子内に複
数の官能基を持つシリル化剤を用いて行われることを特
徴とする請求項７〜９のいずれかの項に記載の半導体装
置の製造方法。 - 【請求項１２】 パターンの端部に補助パターンを設け
たレチクルを用いて前記感光性樹脂膜を露光することを
特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記補助パターンが、前記シリル化層
に隣接する前記感光性樹脂膜の部分に対応し、前記補助
パターンを解像させないことを特徴とする請求項４に記
載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１４】 前記補助パターンの外側を半透明膜と
して、この半透明膜に対応する前記感光性樹脂膜の部分
に弱い露光を行い、その部分に不十分なシリル化を行
い、この部分のシリル化層を流動化させることなく、前
記感光性樹脂膜に補助パターンを解像させることを特徴
とする請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１５】 ハーフトーン型位相シフトマスクを用
いて前記感光性樹脂膜を露光することを特徴とする請求
項４に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１６】 前記感光性樹脂膜にコンタクトホール
パターンを形成する際に、所望の寸法より小さく設計し
たホール径を有するマスクを用いて、前記感光性樹脂膜
を露光することを特徴とする請求項１４に記載の半導体
装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02519897A JP3373748B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 半導体装置の製造方法 |
| US09/019,925 US6045981A (en) | 1997-02-07 | 1998-02-06 | Method of manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02519897A JP3373748B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223511A true JPH10223511A (ja) | 1998-08-21 |
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Family
ID=12159266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6045981A (ja) |
| JP (1) | JP3373748B2 (ja) |
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| CN113985700A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-28 | 业成科技（成都）有限公司 | 光波导与显示装置的制作方法及其使用的光罩 |
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| DE10017767A1 (de) | 2000-04-10 | 2001-10-18 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung von Masken für die Fertigung von Halbleiterstrukturen |
| US6605519B2 (en) * | 2001-05-02 | 2003-08-12 | Unaxis Usa, Inc. | Method for thin film lift-off processes using lateral extended etching masks and device |
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| JP2010027952A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| CN113327842A (zh) * | 2020-02-28 | 2021-08-31 | 长鑫存储技术有限公司 | 半导体结构及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US4968757A (en) * | 1984-10-19 | 1990-11-06 | Microsi, Inc. | Soluble silicone-imide copolymers |
| US4665007A (en) * | 1985-08-19 | 1987-05-12 | International Business Machines Corporation | Planarization process for organic filling of deep trenches |
| CA2000072C (en) * | 1988-10-04 | 1997-03-18 | Akihiro Mouri | Image forming method and image forming medium |
| JPH05204131A (ja) * | 1992-01-29 | 1993-08-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | ホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法 |
| JPH06242594A (ja) * | 1993-02-15 | 1994-09-02 | Sharp Corp | 変形照明露光装置用マスク |
| JPH06337514A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マスクおよびパタン形成方法 |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP02519897A patent/JP3373748B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-06 US US09/019,925 patent/US6045981A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113985700A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-28 | 业成科技（成都）有限公司 | 光波导与显示装置的制作方法及其使用的光罩 |
| CN113985700B (zh) * | 2021-11-18 | 2023-08-29 | 业成科技（成都）有限公司 | 光波导与显示装置的制作方法及其使用的光罩 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6045981A (en) | 2000-04-04 |
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