JPS63252429A - 微細パタ−ン形成方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レジストを用いてパターンを形成する微細パ
ターン形成方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の微細パターン形成方法は、まず第２　Ｖｌ！Ｊ　
ａのようにパターンを形成したい基板１　（例えば半導
体基板）上にレジスト２を塗布し、次に第２図すのよう
にステツバ−やコンタクトアライナ−のような露光機に
より、マスクパターン３を光４でもって転写する。光露
光機の代わりに電子ビーム露光機や、ｘｌｌｎｌｌｎ同
機ることもできる。

次に現像液で現像すると、第２図Ｃのように、ポジ型レ
ジストを用いた場合は、光、又は電子ビーム、又はＸ線
の照射された部分が熔は出し、所望のパターンが得られ
る。ネガ型レジストの場合は光、又は電子ビーム、又は
Ｘ線の照射された部分が硬化し、同様にパターンが形成
できる。

しかしながら従来のパターン形成方法では、露光機、レ
ジストによって決まる解像限界が存在し、現在の解像度
の最高レベルは光露光で０．８μｍ程度、電子ビーム露
光、Ｘ線露光で０．３〜０．５μｍ程度と言われている
。すなわち、これ以上の微細なパターンを形成しようと
しても、第３ＦＩ！Ｊのようにレジストが十分解像でき
ないパターンとなってしまい、実際には使用できないと
いう問題点かあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、露光機、レジスト等で決まる解像限界を向上
させ、より微細なパターンを形成できる方法を得ること
を目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的は本発明によれば次のようにして達成される
。

基板上にレジストを塗布ひた後、従来方法で解、像限界
以上のより微細なパターンを露光し、現像する。

次に、有機ケイ素剤を塗布し、熱処理を行い、有機ケイ
素を酸化ケイ素にする。このとき、レジストの山の部分
と谷の部分では酸化ケイ素膜の膜厚が違うので、これを
利用し、反応性イオンエツチングにてレジストの山の部
分を覆っている酸化ケイ素のみをエツチングし、レジス
トの谷の部分に酸化ケイ素膜を残す。

次に、この谷部に残っている酸化ケイ素をマスクにして
、酸素プラズマを用いた反応性イオンエツチングでレジ
ストをエツチングする。

本発明の方法においては、残しとぬきが当初のレジスト
パターンと反転したパターンとなるが、それはマスク設
計のときにあらかじめ考慮しておけばなんら問題はない
。

〔作用〕

本発明においては、使用する露光機の解像限界以上の微
細なパターンを持ったマスクを用いてレジストを露光し
、現像が行われることにより、マスクパターンを精密に
解像しないレジストパターンが形成される。このレジス
ト上に有機ケイ素剤が塗布されることにより、レジスト
の谷部には厚（、山部には薄い有機ケイ素膜が形成され
る。この有機ケイ素膜が熱処理により酸化ケイ素膜に変
えられた後所定の時間全面エツチングすると、レジスト
の山部を覆っている薄い酸化ケイ素膜のみが除去され、
レジストの谷部を覆っている厚い酸化ケイ素膜は残る。

その後反応性エツチングにより全面エツチングすること
により残っていた厚い酸化ケイ素膜がマスクとなって、
この酸化ケイ素膜で覆われているレジスト部分を残して
他のレジストはすべて除去され、マスクパターンとは反
転した微細パターンが形成される。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面について説明する。

先ず第１図ａのように、半導体基板１にレジスト２をｔ
　−ｉ、　ｓμｍ程度塗布する。

次に、第１図すのように、露光機を用いてマスクパター
ン３を光４によりレジスト２に転写し現像する。この際
マスクパターン３は露光機の解像限界以上のより微細な
所望のパターンを用いる。

例えば露光機としてステッパーを用いた場合は、マスク
パターンは最小０．６〜０．７μｍとする。

すると、第１図Ｃのように、基板１上に正常に解像して
いないレジストパターンが形成される。

次に有機ケイ素剤（例えば東京応化（株）製、商品名０
．Ｃ，Ｄ）を塗布する。すると第１図ｄのように、レジ
ストの谷部６に厚く山部７に薄く有機ケイ素膜５が形成
される。これに１５０℃程度の熱処理を施すと有機ケイ
素膜５は酸化ケイ素膜となる。

次に第１図ｅに示すように反応性イオンエツチングで酸
化ケイ素１ｍ！８を全面エツチングする。この際レジス
トの山の部分７を覆っている薄い酸化ケイ素膜要分エツ
チングするようにエツチング時間を設定する。すると、
第１図ｅのようにレジストの谷部６のみ酸化ケイ素膜８
が残る０次に、酸素ガスを用いた反応性イオンエツチン
グで全面エツチングすると、第１図ｆのように酸化ケイ
素膜８で覆われている部分のみ残り、微細パターンが形
成される。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明では現行の露光機と、レジ
ストから得られる解像限界以上の、より微細なパターン
を形成することができ、これにより、より高性能の素子
を作成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ　−ｆは本発明による微細パターン形成方法を
工程順に示した断面図、第２図ａ　−ｃは従来方法によ
る微細パターン形成方法を工程順に示した断面図、第３
図は従来方法により解像限界以上のより微細なパターン
を転写したときのレジスト断面図である。 １・・・半導体基板、　２・・・レジスト、　３・・・
マスク、　４・・・光、　５・・・有機ケイ素膜、　８
・・・酸化ケイ素膜。 〜１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）パターンを形成すべき物体上に塗布したレジストに
   光、電子ビーム又はＸ線を照射した後現像することによ
   りパターンを形成する方法において、レジストの現像後
   、有機ケイ素剤を塗布し、熱処理により酸化膜を形成し
   、この酸化膜の一部をエッチングした後、反応性イオン
   エッチングを用いてレジストを異方性エッチングするこ
   とによりパターンを形成することを特徴とする微細パタ
   ーン形成方法。