JPH0685084B2 - Method of forming resist film pattern - Google Patents
Method of forming resist film patternInfo
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- JPH0685084B2 JPH0685084B2 JP5088986A JP5088986A JPH0685084B2 JP H0685084 B2 JPH0685084 B2 JP H0685084B2 JP 5088986 A JP5088986 A JP 5088986A JP 5088986 A JP5088986 A JP 5088986A JP H0685084 B2 JPH0685084 B2 JP H0685084B2
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- 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
- G03F7/36—Imagewise removal not covered by groups G03F7/30 - G03F7/34, e.g. using gas streams, using plasma
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- 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】 [概要] 珪素ポリマーからなる上層のレジスト膜を露光・現像
し、次いで、水素イオンでリアクティブイオンエッチン
グした後、下層のレジスト膜を酸素イオンでリアクティ
ブイオンエッチングする。Detailed Description [Overview] An upper resist film made of a silicon polymer is exposed and developed, and then reactive ion etching is performed with hydrogen ions, and then a lower resist film is reactive ion etched with oxygen ions.
そうすると、上層のレジスト膜のシリコン残渣が除去さ
れて、パターンニングが完全になる。Then, the silicon residue of the upper resist film is removed and the patterning is completed.
[産業上の利用分野] 本発明はレジスト膜パターンの形成方法に係り、特に、
多層レジストのパターンニング方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming a resist film pattern, and in particular,
A method for patterning a multilayer resist.
ICなど、半導体装置を製造する際、ウエハープロセスに
おけるフォト工程は極めて重要で、ICの微細化はフォト
技術(リソグラフィ技術)の進歩によって大きく推進さ
れてきた。When manufacturing semiconductor devices such as ICs, the photo process in the wafer process is extremely important, and miniaturization of ICs has been greatly promoted by the progress of photo technology (lithography technology).
しかしながら、サブミクロン程度の微細なパターンとも
なれば、単層のレジスト膜で高精度に半導体層をパター
ンニングすることは容易ではなく、2層,3層の多層レジ
スト膜パターンを形成する方法が採られている。However, if the pattern is as fine as sub-micron, it is not easy to pattern the semiconductor layer with a single-layer resist film with high precision, and a method of forming a two-layer or three-layer multilayer resist film pattern is adopted. Has been.
しかし、このような多層レジスト膜パターンを形成する
場合、レジストの各層が高精度にパターンニングされる
ように、十分に配慮しなければならない。However, when forming such a multilayer resist film pattern, sufficient care must be taken so that each layer of the resist is patterned with high accuracy.
[従来の技術] さて、2層,3層の多層レジスト膜パターンを形成する理
由は、高感度で高解像力をもち、且つ、プラズマエッチ
ングなどに対して耐ドライエッチング性の良い、所謂、
高パターン制度と耐エッチング性を兼ね備えたレジスト
材料を得ることが難しいためである。[Prior Art] The reason why a two-layer or three-layer multilayer resist film pattern is formed is that it has high sensitivity and high resolution, and has good dry etching resistance against plasma etching.
This is because it is difficult to obtain a resist material having both high pattern accuracy and etching resistance.
第2図(a)は従来の3層レジスト膜のパターンを示し
ており、Sは被処理基板,1はノボラック系レジスト膜
(例えば、AZ1300)、2はシリコン系レジスト膜,3は高
感度,高解像度をもつたレジスト膜(例えば、PAAM,PGM
Aなど)である。このような3層レジスト膜パターン
は、レジスト膜3のパターンが高精度に形成されるか
ら、その高精度パターンを耐酸素プラズマエッチング性
のあるシリコン系レジスト膜2に転写する。そのシリコ
ン系レジスト膜2のパターンをマスクにして、ノボラッ
ク系レジスト膜1を酸素でプラズマエッチングしてパタ
ーニングする。そして、この3層レジスト膜パターンに
よつて、被処理基板Sをドライエッチングしてパターン
ニングする。そうすると、耐ドライエッチング性の良い
ノボラック系レジスト膜が高精度に形成されているか
ら、被処理基板Sに高精度パターンが形成できるわけで
ある。FIG. 2 (a) shows a pattern of a conventional three-layer resist film, S is a substrate to be processed, 1 is a novolac-based resist film (for example, AZ1300), 2 is a silicon-based resist film, 3 is high sensitivity, Resist film with high resolution (eg PAAM, PGM
A etc.). In such a three-layer resist film pattern, since the pattern of the resist film 3 is formed with high accuracy, the high accuracy pattern is transferred to the silicon-based resist film 2 having oxygen plasma resistance. Using the pattern of the silicon-based resist film 2 as a mask, the novolac-based resist film 1 is patterned by plasma etching with oxygen. Then, the substrate S to be processed is dry-etched and patterned by the three-layer resist film pattern. Then, since the novolac-based resist film having good dry etching resistance is formed with high precision, a high-precision pattern can be formed on the substrate S to be processed.
また、第2図(b)は2層レジスト膜パターンを示して
おり、Sは被処理基板,11はノボラック系レジスト膜,12
はシリコン系レジスト膜である。この2層レジスト膜パ
ターンは、シリコン系レジスト膜12のパターンが耐酸素
プラズマエッチング性があり、且つ、高精度に形成でき
るから、その高精度レジスト膜12のパターンを形成し、
それをマスクにして、ノボラック系レジスト膜11を酸素
でプラズマエッチングする。そして、この2層レジスト
膜パターンによつて、被処理基板Sをドライエッチング
してパターンニングすると、耐ドライエッチング性の良
いノボラック系レジスト膜11のパターンが高精度に形成
されているから、被処理基板Sに高精度パターンが形成
できる。Further, FIG. 2B shows a two-layer resist film pattern, S is a substrate to be processed, 11 is a novolac resist film, 12
Is a silicon-based resist film. In this two-layer resist film pattern, since the pattern of the silicon-based resist film 12 has oxygen plasma etching resistance and can be formed with high accuracy, the pattern of the high-precision resist film 12 is formed.
Using this as a mask, the novolac resist film 11 is plasma-etched with oxygen. When the substrate S to be processed is dry-etched and patterned by the two-layer resist film pattern, the pattern of the novolac-based resist film 11 having good dry etching resistance is formed with high accuracy. A highly accurate pattern can be formed on the substrate S.
このように、下層の耐ドライエッチング性の良いレジス
ト膜パターンを設け、上層に高感度で高解像度のあるレ
ジスト膜パターンを形成して、被処理基板を高精度に形
成しようとするのが、多層レジスト膜パターンである。In this way, the resist film pattern of the lower layer having good dry etching resistance is provided, and the resist film pattern of high sensitivity and high resolution is formed on the upper layer to form the substrate to be processed with high accuracy. It is a resist film pattern.
[発明が解決しようとする問題点] ところが、このような多層レジスト膜パターンにおい
て、耐酸素プラズマエッチング性のあるレジストはシリ
コン系レジスト(珪素ポリマー)で、耐ドライエッチン
グ性の比較的良好なものはノボラック系レジストであ
る。[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a multilayer resist film pattern, the resist having oxygen plasma etching resistance is a silicon-based resist (silicon polymer), and the one having relatively good dry etching resistance is It is a novolac resist.
しかし、これらの各層を順次に露光・現像する工程にお
いて、シリコン系レジスト膜のパターンニングの際に、
少量のシリコン(シリコン酸化物など)残渣が残存し易
く、そうすると、それが酸素のプラズマエッチングで除
去され難くて、第2図(b)に図示しているように、除
去されるべき部分にシリコン残渣rが残り、これがパタ
ーンの欠陥を形成する大きな原因になる。However, in the step of sequentially exposing and developing each of these layers, when patterning the silicon-based resist film,
A small amount of silicon (such as silicon oxide) residue is likely to remain, which makes it difficult to remove it by oxygen plasma etching. As shown in FIG. 2 (b), silicon is removed in the portion to be removed. The residue r remains, which is a major cause of pattern defects.
本発明は、このような不完全なパターン形成をなくする
レジスト膜パターンの形成方法を提案するものである。The present invention proposes a method for forming a resist film pattern that eliminates such incomplete pattern formation.
[問題点を解決するための手段] その目的は、耐ドライエッチング性のあるレジスト膜を
下層にし、珪素ポリマーからなるレジスト膜を上層にし
た多層レジストのパターンニング方法において、前記珪
素ポリマーからなる上層のレジスト膜を露光・現像し、
次いで、水素イオンでリアクティブイオンエッチングし
た後、下層のレジスト膜を酸素イオンでリアクティブイ
オンエッチングするようにしたレジスト膜パターンの形
成方法によつて達成される。[Means for Solving the Problems] The object is to provide a method for patterning a multilayer resist in which a resist film having dry etching resistance is used as a lower layer and a resist film made of a silicon polymer is used as an upper layer, and the upper layer made of the silicon polymer is used. Exposing and developing the resist film of
Then, after performing reactive ion etching with hydrogen ions, the underlying resist film is subjected to reactive ion etching with oxygen ions to achieve a resist film pattern forming method.
[作用] 即ち、本発明は、珪素ポリマーからなる上層のレジスト
膜を露光・現像した後、水素イオンでリアクティブイオ
ンエッチングし、次いで、下層のレジスト膜を酸素イオ
ンでリアクティブイオンエッチングする。[Operation] That is, in the present invention, after exposing and developing the upper resist film made of a silicon polymer, reactive ion etching is performed with hydrogen ions, and then the lower resist film is reactive ion etched with oxygen ions.
そうすると、上層のレジスト膜の露光・現像時に残存し
たシリコン残渣が除去されて、不完全パターンがなくな
る。Then, the silicon residue remaining during the exposure / development of the upper resist film is removed to eliminate the incomplete pattern.
[実施例] 以下,図面を参照して実施例によつて詳細に説明する。[Examples] Hereinafter, examples will be described in detail with reference to the drawings.
第1図(a)〜(c)は本発明にかかる形成方法の工程
順断面図を示している。まず、同図(a)に示すよう
に、被処理基板Sの上に膜厚1〜2μmの耐ドライエッ
チング性の良いノボラック系レジスト膜(例えば、AZ13
00)21を塗布して、更に、その上に膜厚0.1〜0.2μmの
珪素ポリマー(シリコン系レジスト:例えば、シロキサ
ン)22を塗布し、所望のマスク(図示せず)を用いて、
例えば、0.5μm幅の微細パターンを形成するために、
珪素ポリマー22を露光する。FIGS. 1A to 1C are sectional views in order of steps of the forming method according to the present invention. First, as shown in FIG. 3A, a novolac-based resist film (for example, AZ13) having a film thickness of 1 to 2 μm and good dry etching resistance is formed on the substrate S to be processed.
00) 21 is applied, and a silicon polymer (silicon-based resist: siloxane) 22 having a film thickness of 0.1 to 0.2 μm is further applied thereon, using a desired mask (not shown),
For example, to form a 0.5 μm wide fine pattern,
The silicon polymer 22 is exposed.
次いで、第1図(b)に示すように、その珪素ポリマー
22を現像した後、水素(H2)ガスを用いたリアクティブ
イオンエッチングをおこなう。エッチング条件は、例え
ば、10〜15Torrの減圧中の高周波電力0.3〜1ワット/cm
2を印加する。そうすると、残存している未露光領域
(上記の珪素ポリマーがネガ型レジストの場合)のシリ
コン残渣が除去される。Then, as shown in FIG. 1 (b), the silicon polymer
After developing 22, reactive ion etching using hydrogen (H 2 ) gas is performed. The etching conditions are, for example, high frequency power of 0.3 to 1 watt / cm under a reduced pressure of 10 to 15 Torr.
Apply 2 . Then, the silicon residue in the remaining unexposed area (when the silicon polymer is a negative resist) is removed.
次いで、第1図(c)に示すように、珪素ポリマー22の
パターンをマスクにして、酸素(O2)ガスを用いたリア
クティブイオンエッチングにより、ノボラック系レジス
ト膜21をパターンニングする。エッチング条件は、上記
と同様に10〜15Torrの減圧中で電力0.3〜1ワット/cm2
を印加する。公知のように、リアクティブイオンエッチ
ング(Reactive Ion Ecthing)は反応性ガス用いた方
向性あるイオンエッチング方法で、直上よりエッチング
すると極めて高精度にパターンニングされる方法であ
る。Next, as shown in FIG. 1C, the novolac-based resist film 21 is patterned by reactive ion etching using oxygen (O 2 ) gas using the pattern of the silicon polymer 22 as a mask. The etching conditions are the same as above, with a power of 0.3 to 1 watt / cm 2 under a reduced pressure of 10 to 15 Torr.
Is applied. As is well known, Reactive Ion Ecthing is a directional ion etching method using a reactive gas, and is a highly accurate patterning method when etching is performed from directly above.
このようにして形成した、パターン欠陥のないノボラッ
ク系レジスト膜21のパターンをマスクにして、被処理基
板Sを、例えば、弗素系ガスを用いたリアクティブイオ
ンエッチングによつてエッチング処理すると、ノボラッ
ク系レジスト膜パターンは高精度に形成された耐ドライ
エッチング性のあるレジスト膜パターンであるから、被
処理基板Sは極めて高精度にパターンニングされ、パタ
ーンの欠陥は消滅する。Using the pattern of the novolac-based resist film 21 having no pattern defect thus formed as a mask, the substrate S to be processed is etched by reactive ion etching using, for example, a fluorine-based gas. Since the resist film pattern is a resist film pattern formed with high accuracy and having resistance to dry etching, the substrate S to be processed is patterned with extremely high accuracy, and the pattern defects disappear.
上記の実施例は2層レジストで説明したが、3層レジス
トの場合も同様で、ノボラック系レジスト膜21の上のシ
リコン残渣が完全に除去されるから、ノボラック系レジ
スト膜のパターンに欠陥がなくなり、従つて、被処理基
板Sに高精度な欠陥のないパターンガ形成される。Although the above-described embodiment has been described with the two-layer resist, the same applies to the case of the three-layer resist, and since the silicon residue on the novolac-based resist film 21 is completely removed, the pattern of the novolac-based resist film has no defect. Therefore, a highly precise pattern-free pattern moth is formed on the substrate S to be processed.
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、フォ
ト工程において微細パターンが一層高精度に形成され、
ICの高品質化・高性能化に顕著に貢献するものである。[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, according to the present invention, a fine pattern is formed with higher accuracy in a photo process,
This is a significant contribution to high quality and high performance of ICs.
尚、露光法は光露光のみならず、電子線露光あるいはX
線露光でも良いことは勿論である。The exposure method is not limited to light exposure but electron beam exposure or X-ray exposure.
Of course, line exposure may also be used.
第1図(a)〜(d)は本発明にかかるレジスト膜パタ
ーンの形成工程順断面図、 第2図(a),(b)は従来の多層パターンの断面図で
ある。 図において、 Sは被処理基板、 1,11,21はノボラック系レジスト膜、 2,12,22はシリコン系レジスト膜(珪素ポリマー)、 3は高感度・高解像力レジスト膜 を示している。1 (a) to 1 (d) are sectional views in order of the resist film pattern forming process according to the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are sectional views of a conventional multilayer pattern. In the figure, S is a substrate to be processed, 1,11,21 are novolac-based resist films, 2,12,22 are silicon-based resist films (silicon polymer), and 3 is a high-sensitivity / high-resolution resist film.
Claims (1)
下層にし、珪素ポリマーからなるレジスト膜を上層にし
た多層レジストのパターンニング方法において、前記珪
素ポリマーからなる上層のレジスト膜を露光・現像し、
次いで、水素イオンでリアクティブイオンエッチングし
た後、下層のレジスト膜を酸素イオンでリアクティブイ
オンエッチングするようにしたことを特徴とするレジス
ト膜パターンの形成方法。1. A method of patterning a multi-layered resist comprising a resist film having a dry etching resistance as a lower layer and a resist film made of a silicon polymer as an upper layer, exposing and developing the upper resist film made of the silicon polymer,
Next, a method of forming a resist film pattern, characterized in that after reactive ion etching with hydrogen ions, the underlying resist film is reactive ion etched with oxygen ions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5088986A JPH0685084B2 (en) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Method of forming resist film pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5088986A JPH0685084B2 (en) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Method of forming resist film pattern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62208049A JPS62208049A (en) | 1987-09-12 |
| JPH0685084B2 true JPH0685084B2 (en) | 1994-10-26 |
Family
ID=12871298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5088986A Expired - Lifetime JPH0685084B2 (en) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Method of forming resist film pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685084B2 (en) |
-
1986
- 1986-03-07 JP JP5088986A patent/JPH0685084B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62208049A (en) | 1987-09-12 |
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