JP2002014474A - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JP2002014474A JP2002014474A JP2000198469A JP2000198469A JP2002014474A JP 2002014474 A JP2002014474 A JP 2002014474A JP 2000198469 A JP2000198469 A JP 2000198469A JP 2000198469 A JP2000198469 A JP 2000198469A JP 2002014474 A JP2002014474 A JP 2002014474A
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好な加工形状を有する被加工膜パターンを
形成を可能とするパターン形成方法を提供すること。 【解決手段】 ナフトール誘導体とホルムアルデヒドを
脱水縮合したノボラック化合物、またはアントラセン誘
導体とホルムアルデヒドを脱水縮合したノボラック化合
物を溶媒に溶解して調製した下層膜溶液を被加工膜２０
１上に塗布して下層膜２０２を形成する工程と、前記下
層膜２０２上にレジスト膜２０３を形成する工程と、前
記レジスト膜２０３に対してパターン露光を行なってレ
ジストパターン２０４を形成する工程と、前記レジスト
パターン２０４を前記下層膜２０２に転写して下層膜パ
ターン２０５を形成する工程と、前記下層膜パターン２
０５を前記被加工膜２０１に転写して被加工膜パターン
２０６を形成する工程とを具備することを特徴とする。
形成を可能とするパターン形成方法を提供すること。 【解決手段】 ナフトール誘導体とホルムアルデヒドを
脱水縮合したノボラック化合物、またはアントラセン誘
導体とホルムアルデヒドを脱水縮合したノボラック化合
物を溶媒に溶解して調製した下層膜溶液を被加工膜２０
１上に塗布して下層膜２０２を形成する工程と、前記下
層膜２０２上にレジスト膜２０３を形成する工程と、前
記レジスト膜２０３に対してパターン露光を行なってレ
ジストパターン２０４を形成する工程と、前記レジスト
パターン２０４を前記下層膜２０２に転写して下層膜パ
ターン２０５を形成する工程と、前記下層膜パターン２
０５を前記被加工膜２０１に転写して被加工膜パターン
２０６を形成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
プロセスにおけるパターン形成方法に関する。
プロセスにおけるパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造プロセスにおいては、
シリコンウェハー上に被加工膜として複数の物質を堆積
し、これを所望のパターンにパターニングする工程を多
く含んでいる。被加工膜のパターニングに当たっては、
まず、一般にレジストと呼ばれる感光性物質を被加工膜
上に堆積してレジスト膜を形成し、このレジスト膜の所
定の領域に露光を施す。次いで、レジスト膜の露光部ま
たは未露光部を現像処理により除去してレジストパター
ンを形成し、更にこのレジストパターンをエッチングマ
スクとして被加工膜をドライエッチングする。
シリコンウェハー上に被加工膜として複数の物質を堆積
し、これを所望のパターンにパターニングする工程を多
く含んでいる。被加工膜のパターニングに当たっては、
まず、一般にレジストと呼ばれる感光性物質を被加工膜
上に堆積してレジスト膜を形成し、このレジスト膜の所
定の領域に露光を施す。次いで、レジスト膜の露光部ま
たは未露光部を現像処理により除去してレジストパター
ンを形成し、更にこのレジストパターンをエッチングマ
スクとして被加工膜をドライエッチングする。
【０００３】このようなプロセスにおいて、レジスト膜
に露光を施すための露光光源としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ
エキシマレーザなどの紫外光が用いられているが、ＬＳ
Ｉの微細化に伴い、必要な解像度が波長以下になると、
露光量裕度、フォーカス裕度などの露光プロセス裕度が
不足してきている。これらのプロセスマージンを補うに
は、レジスト膜の膜厚を薄くして解像性を向上させるこ
とが有効であるが、一方で被加工膜のエッチングに必要
なレジスト膜厚を確保できなくなってしまうという問題
が生じる。
に露光を施すための露光光源としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ
エキシマレーザなどの紫外光が用いられているが、ＬＳ
Ｉの微細化に伴い、必要な解像度が波長以下になると、
露光量裕度、フォーカス裕度などの露光プロセス裕度が
不足してきている。これらのプロセスマージンを補うに
は、レジスト膜の膜厚を薄くして解像性を向上させるこ
とが有効であるが、一方で被加工膜のエッチングに必要
なレジスト膜厚を確保できなくなってしまうという問題
が生じる。
【０００４】この問題を解決するため、被加工膜上に下
層膜を形成し、レジストパターンを一旦、下層膜に転写
した後、下層膜パターンをエッチングマスクとして用い
て被加工膜に転写するプロセスの検討が行われている。
このようなプロセスにおいて、下層膜としてはエッチン
グ耐性を有する材料が好ましく、従来、エッチング中の
エネルギーを吸収し、エッチング耐性があることで知ら
れるベンゼン環を含む樹脂が用いられてきた。
層膜を形成し、レジストパターンを一旦、下層膜に転写
した後、下層膜パターンをエッチングマスクとして用い
て被加工膜に転写するプロセスの検討が行われている。
このようなプロセスにおいて、下層膜としてはエッチン
グ耐性を有する材料が好ましく、従来、エッチング中の
エネルギーを吸収し、エッチング耐性があることで知ら
れるベンゼン環を含む樹脂が用いられてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、Ａ
ｒＦエキシマレーザーを用いてパターン露光を行なった
場合、下層膜中のべンゼン環の消衰係数が大き過ぎて、
露光光の反射がかえって高くなってしまうという問題が
あった。
ｒＦエキシマレーザーを用いてパターン露光を行なった
場合、下層膜中のべンゼン環の消衰係数が大き過ぎて、
露光光の反射がかえって高くなってしまうという問題が
あった。
【０００６】本発明は、以上の事情に鑑みてなされ、Ａ
ｒＦエキシマレーザ波長領域において効果的に反射を抑
え、かつエッチング耐性を有する下層膜を用いることに
より、良好な加工形状を有する被加工膜パターンを形成
を可能とするパターン形成方法を提供することを目的と
する。
ｒＦエキシマレーザ波長領域において効果的に反射を抑
え、かつエッチング耐性を有する下層膜を用いることに
より、良好な加工形状を有する被加工膜パターンを形成
を可能とするパターン形成方法を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、ナフトール誘導体とホルムアルデヒドを
脱水縮合したノボラック化合物、またはアントラセン誘
導体とホルムアルデヒドを脱水縮合したノボラック化合
物を溶媒に溶解して調製した下層膜溶液を被加工膜上に
塗布して下層膜を形成する工程と、前記下層膜上にレジ
スト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に対してパタ
ーン露光を行なってレジストパターンを形成する工程
と、前記レジストパターンを前記下層膜に転写して下層
膜パターンを形成する工程と、前記下層膜パターンを前
記被加工膜に転写して被加工膜パターンを形成する工程
とを具備することを特徴とするパターン形成方法を提供
する。
め、本発明は、ナフトール誘導体とホルムアルデヒドを
脱水縮合したノボラック化合物、またはアントラセン誘
導体とホルムアルデヒドを脱水縮合したノボラック化合
物を溶媒に溶解して調製した下層膜溶液を被加工膜上に
塗布して下層膜を形成する工程と、前記下層膜上にレジ
スト膜を形成する工程と、前記レジスト膜に対してパタ
ーン露光を行なってレジストパターンを形成する工程
と、前記レジストパターンを前記下層膜に転写して下層
膜パターンを形成する工程と、前記下層膜パターンを前
記被加工膜に転写して被加工膜パターンを形成する工程
とを具備することを特徴とするパターン形成方法を提供
する。
【０００８】本発明の方法において、ナフトール誘導体
として、下記式（１）により表される化合物を用いるこ
とが出来る。
として、下記式（１）により表される化合物を用いるこ
とが出来る。
【０００９】
【化６】 （式中、Ｒ１ 〜Ｒ８ は、水素原子、水酸基、炭素数
１〜６のアルキレン基、または炭素数１〜６のヒドロキ
シアルキル基を示す）
１〜６のアルキレン基、または炭素数１〜６のヒドロキ
シアルキル基を示す）
【００１０】また、アントラセン誘導体として、下記式
（２）により表される化合物を用いることが出来る。
（２）により表される化合物を用いることが出来る。
【００１１】
【化７】 （式中、Ｒ１ 〜Ｒ１０は、水素原子、水酸基、炭素数
１〜６のアルキレン基、または炭素数１〜６のヒドロキ
シアルキル基を示す）
１〜６のアルキレン基、または炭素数１〜６のヒドロキ
シアルキル基を示す）
【００１２】本発明の方法において、下層膜溶液を構成
するノボラック化合物としては、下記式（３）〜（９）
により表されるナフトールノボラックを挙げることが出
来る。
するノボラック化合物としては、下記式（３）〜（９）
により表されるナフトールノボラックを挙げることが出
来る。
【００１３】
【化８】
【００１４】
【化９】
【００１５】
【化１０】 （式中、Ｒ２０〜Ｒ２９は、水素原子または水酸基を含
む置換基を示し、Ｒ３ ０は、炭素数１〜６のアルキレン
基を示し、ｎは正の整数を示す。）
む置換基を示し、Ｒ３ ０は、炭素数１〜６のアルキレン
基を示し、ｎは正の整数を示す。）
【００１６】本発明に使用されるノボラック化合物の平
均分子量は、５００〜２００，０００であることが好ま
しい。また、下層膜パターンを形成する工程は、Ｏ2 、
Ｎ2 、ＣＯ、およびＣＯ2 からなる群から選ばれた少な
くとも一種を含むソースガスを用いたドライエッチング
により行うことが出来る。
均分子量は、５００〜２００，０００であることが好ま
しい。また、下層膜パターンを形成する工程は、Ｏ2 、
Ｎ2 、ＣＯ、およびＣＯ2 からなる群から選ばれた少な
くとも一種を含むソースガスを用いたドライエッチング
により行うことが出来る。
【００１７】以上のように、本発明は、多環芳香族化合
物を含む下層膜を用いることを特徴とする。多環芳香族
化合物は、波長１９３ｎｍにおけるｋ値が高過ぎないた
め、レジストとの複素屈折率のずれが小さい。その結
果、レジストへの露光光の反射光を好適に抑えることが
できるという利点を有する。また、下層膜が多環芳香族
化合物を含んでいるため、被加工膜のエッチングの際
に、下層膜は、エッチングマスクとして好適に作用し、
寸法制御性良く被加工膜を加工することが可能である。
物を含む下層膜を用いることを特徴とする。多環芳香族
化合物は、波長１９３ｎｍにおけるｋ値が高過ぎないた
め、レジストとの複素屈折率のずれが小さい。その結
果、レジストへの露光光の反射光を好適に抑えることが
できるという利点を有する。また、下層膜が多環芳香族
化合物を含んでいるため、被加工膜のエッチングの際
に、下層膜は、エッチングマスクとして好適に作用し、
寸法制御性良く被加工膜を加工することが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
ついて詳細に説明する。
ついて詳細に説明する。
【００１９】まず、図１（ａ）に示すように、ウェハー
基板１００上に形成された被加工膜１０１上に下層膜１
０２を形成する。被加工膜１０１としては、特に限定さ
れることはないが、例えば、ポリメタクリレート、ポリ
アリーレン、ポリアリーレンエーテル、カーボンなどの
有機材料、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコ
ン、ポリシロキサンなどの絶縁膜、アモルファスシリコ
ン、ポリシリコン、シリコン基板などのシリコン系材
料、アルミニウム、アルミニウムシリサイド、タングス
テン、タングステンシリサイド、カッパー、チタンナイ
トライドなどの金属材料などを挙げることができる。
基板１００上に形成された被加工膜１０１上に下層膜１
０２を形成する。被加工膜１０１としては、特に限定さ
れることはないが、例えば、ポリメタクリレート、ポリ
アリーレン、ポリアリーレンエーテル、カーボンなどの
有機材料、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコ
ン、ポリシロキサンなどの絶縁膜、アモルファスシリコ
ン、ポリシリコン、シリコン基板などのシリコン系材
料、アルミニウム、アルミニウムシリサイド、タングス
テン、タングステンシリサイド、カッパー、チタンナイ
トライドなどの金属材料などを挙げることができる。
【００２０】下層膜１０２の膜厚は２０〜５０００ｎｍ
の範囲にあることが好ましい。その理由は、膜厚が２０
ｎｍ以下では、被加工膜１０１のエッチングの途中で下
層膜１０２が削れてなくなってしまい、被加工膜１０１
を所望の寸法で加工することが困難になり、一方、膜厚
が５０００ｎｍより厚いと、レジストパターンをドライ
エッチング法で下層膜１０２にパターン転写する際に、
寸法変換差が発生し易いためである。
の範囲にあることが好ましい。その理由は、膜厚が２０
ｎｍ以下では、被加工膜１０１のエッチングの途中で下
層膜１０２が削れてなくなってしまい、被加工膜１０１
を所望の寸法で加工することが困難になり、一方、膜厚
が５０００ｎｍより厚いと、レジストパターンをドライ
エッチング法で下層膜１０２にパターン転写する際に、
寸法変換差が発生し易いためである。
【００２１】また、下層膜１０２の露光波長における消
衰係数ｋは、好ましくは０．０２≦ｋ≦０．５、より好
ましくは０．０５≦ｋ≦０．４の範囲にあることがよ
く、０．０２未満では吸収が低すぎて反射防止能が低下
し、逆に０．５を越えると吸収が高くなりすぎて反射が
高くなってしまうためである。
衰係数ｋは、好ましくは０．０２≦ｋ≦０．５、より好
ましくは０．０５≦ｋ≦０．４の範囲にあることがよ
く、０．０２未満では吸収が低すぎて反射防止能が低下
し、逆に０．５を越えると吸収が高くなりすぎて反射が
高くなってしまうためである。
【００２２】下層膜１０２の形成方法は、塗布法を用い
ることが好ましい。その理由は、ＣＶＤ法と比べると塗
布法はプロセスが簡易で、プロセスコストを低く抑える
ことができるからである。
ることが好ましい。その理由は、ＣＶＤ法と比べると塗
布法はプロセスが簡易で、プロセスコストを低く抑える
ことができるからである。
【００２３】ここで、塗布法による下層膜１０２の形成
方法について詳述する。まず、ナフトール誘導体とホル
ムアルデヒドを脱水縮合したノボラック化合物、または
アントラセン誘導体とホルムアルデヒドを脱水縮合した
ノボラック化合物を溶媒に溶解して下層膜溶液を調製す
る。
方法について詳述する。まず、ナフトール誘導体とホル
ムアルデヒドを脱水縮合したノボラック化合物、または
アントラセン誘導体とホルムアルデヒドを脱水縮合した
ノボラック化合物を溶媒に溶解して下層膜溶液を調製す
る。
【００２４】なお、ナフトール誘導体としては、上記式
（１）により表わされる化合物を、アントラセン誘導体
としては、上記式（２）により表わされる化合物を挙げ
ることができる。
（１）により表わされる化合物を、アントラセン誘導体
としては、上記式（２）により表わされる化合物を挙げ
ることができる。
【００２５】このようなノボラック化合物としては、上
記式（３）〜（９）により表わされる樹脂を挙げること
が出来る。ここで、上記式式（３）〜（９）において、
Ｒ２ １〜Ｒ２９は、水素原子または水酸基を含む置換基
を示し、Ｒ３０は、炭素数１〜６のアルキレン基である
が、Ｒ２１〜Ｒ２９は、炭素数１ないし６のアルキル基
であることが好ましく、その理由は、溶媒に対する樹脂
の溶解性が増し、塗布性が向上するためである。さら
に、Ｒ２１〜Ｒ２９は、炭素数１ないし６のアルキレン
基であることが好ましく、それは、塗布後、べーキング
した段階で、ヒドロキシアルキル基中の水酸基が架橋す
るためである。
記式（３）〜（９）により表わされる樹脂を挙げること
が出来る。ここで、上記式式（３）〜（９）において、
Ｒ２ １〜Ｒ２９は、水素原子または水酸基を含む置換基
を示し、Ｒ３０は、炭素数１〜６のアルキレン基である
が、Ｒ２１〜Ｒ２９は、炭素数１ないし６のアルキル基
であることが好ましく、その理由は、溶媒に対する樹脂
の溶解性が増し、塗布性が向上するためである。さら
に、Ｒ２１〜Ｒ２９は、炭素数１ないし６のアルキレン
基であることが好ましく、それは、塗布後、べーキング
した段階で、ヒドロキシアルキル基中の水酸基が架橋す
るためである。
【００２６】式（３）〜（９）により表わされる樹脂の
分子量は、特に限定されることはないが、５００〜２０
０，０００が好ましい。その理由は、分子量が５００未
満では、レジストの溶剤に下層膜が溶解してしまい、一
方、２００，０００を超えると、溶剤に溶解しにくく、
溶液材料を作成しにくくなるためである。
分子量は、特に限定されることはないが、５００〜２０
０，０００が好ましい。その理由は、分子量が５００未
満では、レジストの溶剤に下層膜が溶解してしまい、一
方、２００，０００を超えると、溶剤に溶解しにくく、
溶液材料を作成しにくくなるためである。
【００２７】また、必要に応じて貯蔵安定性をはかるた
めに、熱重合防止剤、被加工膜への密着性を向上させる
ための密着性向上剤、導電性物質、光、熱で導電性が生
じる物質、塗布性を向上させるために界面活性剤を添加
してもよい。上記添加剤を添加する場合、下層膜の固形
分を１００重量部とすると、樹脂が７０重量部以上含ま
れるようにするのが好ましい。
めに、熱重合防止剤、被加工膜への密着性を向上させる
ための密着性向上剤、導電性物質、光、熱で導電性が生
じる物質、塗布性を向上させるために界面活性剤を添加
してもよい。上記添加剤を添加する場合、下層膜の固形
分を１００重量部とすると、樹脂が７０重量部以上含ま
れるようにするのが好ましい。
【００２８】樹脂を溶解する溶剤は、特に限定されるこ
とはないが、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、シクロへ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、乳酸エチル、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、メタノール、エタノール、イ
ソプロパニール等のアルコール系溶剤、その他アニソー
ル、トルエン、キシレン、ナフサ、水などを挙げること
ができる。
とはないが、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、シクロへ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、乳酸エチル、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、メタノール、エタノール、イ
ソプロパニール等のアルコール系溶剤、その他アニソー
ル、トルエン、キシレン、ナフサ、水などを挙げること
ができる。
【００２９】以上の方法で下層膜溶液を調製し、被加工
膜１０１上に、例えばスピンコーテング法などで塗布し
た後、加熱して溶剤を気化することにより、下層膜１０
２を形成することが出来る。
膜１０１上に、例えばスピンコーテング法などで塗布し
た後、加熱して溶剤を気化することにより、下層膜１０
２を形成することが出来る。
【００３０】次に、図１（ｂ）に示すように、必要に応
じて、下層膜１０２上に中間膜１０３を形成する。中間
膜１０３としては、特に限定されることはないが、無機
酸化物を好適に用いることができる。無機酸化物として
は、酸化チタン、酸化アルミナ、酸化タングステンなど
を挙げることが出来る。中間膜１０３としてポリシロキ
サンを用いることも出来る。
じて、下層膜１０２上に中間膜１０３を形成する。中間
膜１０３としては、特に限定されることはないが、無機
酸化物を好適に用いることができる。無機酸化物として
は、酸化チタン、酸化アルミナ、酸化タングステンなど
を挙げることが出来る。中間膜１０３としてポリシロキ
サンを用いることも出来る。
【００３１】中間膜１０３の形成方法は、塗布法が好ま
しい。その理由は、ＣＶＤ法と比べると塗布法はプロセ
スが簡易でプロセスコストを低く抑えることができるか
らである。中間膜１０３の膜厚は、１０〜３０００ｎｍ
の範囲が好ましく、その理由は、中間膜１０３の膜厚が
１０ｎｍ未満では、下層膜１０２のエッチング途中で中
間膜１０３が削れてなくなり、３０００ｎｍを越える
と、レジストパターンを中間膜１０３に転写する際に、
加工変換差が顕著に発生してしまうためである。
しい。その理由は、ＣＶＤ法と比べると塗布法はプロセ
スが簡易でプロセスコストを低く抑えることができるか
らである。中間膜１０３の膜厚は、１０〜３０００ｎｍ
の範囲が好ましく、その理由は、中間膜１０３の膜厚が
１０ｎｍ未満では、下層膜１０２のエッチング途中で中
間膜１０３が削れてなくなり、３０００ｎｍを越える
と、レジストパターンを中間膜１０３に転写する際に、
加工変換差が顕著に発生してしまうためである。
【００３２】次に、図１（ｃ）に示すように、中間膜１
０３上にレジスト溶液を塗布して、加熱処埋を行い、レ
ジスト膜１０４を形成する。レジスト膜１０４の膜厚を
簿くすれば、それだけ、露光時の露光量裕度、フォーカ
ス裕度、或は解像度を向上させることができる。そのた
め、レジスト膜１０４の膜厚は、中間膜１０３を寸法制
御性よくエッチングできる膜厚であれば薄い方がよく、
１０〜１００００ｎｍの範囲が好ましい。
０３上にレジスト溶液を塗布して、加熱処埋を行い、レ
ジスト膜１０４を形成する。レジスト膜１０４の膜厚を
簿くすれば、それだけ、露光時の露光量裕度、フォーカ
ス裕度、或は解像度を向上させることができる。そのた
め、レジスト膜１０４の膜厚は、中間膜１０３を寸法制
御性よくエッチングできる膜厚であれば薄い方がよく、
１０〜１００００ｎｍの範囲が好ましい。
【００３３】レジストの種類は、特に限定されることは
なく、目的に応じて、ポジ型またはネガ型を選択して使
用することができる。具体的には、ポジ型レジストとし
ては、例えば、ナフトキノンジアジドとノボラック系樹
脂とからなるレジスト（ＩＸ−７７０、日本合成ゴム社
製）、ｔ−ＢＯＣで保護したポリビニルフェノール系樹
脂と酸発生剤とからなる化学増幅型レジスト（ＡＰＥＸ
−Ｅ、シップレー社製）などが挙げられる。
なく、目的に応じて、ポジ型またはネガ型を選択して使
用することができる。具体的には、ポジ型レジストとし
ては、例えば、ナフトキノンジアジドとノボラック系樹
脂とからなるレジスト（ＩＸ−７７０、日本合成ゴム社
製）、ｔ−ＢＯＣで保護したポリビニルフェノール系樹
脂と酸発生剤とからなる化学増幅型レジスト（ＡＰＥＸ
−Ｅ、シップレー社製）などが挙げられる。
【００３４】また、ネガ型のレジストとしては、例え
ば、ポリビニルフェノールとメラミン樹脂および光酸発
生剤からなる化学増幅型レジスト（ＳＮＲ２００、シッ
プレー社製）、ポリビニルフェノールとビスアジド化合
物とからなるレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ、日立化成社
製）などが挙げられるが、これらに限定されることはな
い。
ば、ポリビニルフェノールとメラミン樹脂および光酸発
生剤からなる化学増幅型レジスト（ＳＮＲ２００、シッ
プレー社製）、ポリビニルフェノールとビスアジド化合
物とからなるレジスト（ＲＤ−２０００Ｎ、日立化成社
製）などが挙げられるが、これらに限定されることはな
い。
【００３５】これらのレジスト溶液を中間膜１０３上
に、例えばスピンコーテング法、ディップ法などで塗布
した後、加熱して溶媒を気化させることでレジスト膜１
０４を作成する。そして、レジスト膜に対してパターン
露光を行い、現像することにより、図１（ｄ）に示すよ
うに、レジストパターン１０５を形成する。
に、例えばスピンコーテング法、ディップ法などで塗布
した後、加熱して溶媒を気化させることでレジスト膜１
０４を作成する。そして、レジスト膜に対してパターン
露光を行い、現像することにより、図１（ｄ）に示すよ
うに、レジストパターン１０５を形成する。
【００３６】露光光源については、水銀灯のｇ線（４３
６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、或はＸｅＦ（波長＝３
５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ（波長＝３０８ｎｍ），ＫｒＦ
（波長＝２４８ｎｍ），ＫｒＣｌ（波長＝２２２ｎ
ｍ），ＡｒＦ（波長＝１９３ｎｍ）、Ｆ2 （波長＝１５
７ｎｍ）等のエキシマレーザーを挙げることができる。
６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、或はＸｅＦ（波長＝３
５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ（波長＝３０８ｎｍ），ＫｒＦ
（波長＝２４８ｎｍ），ＫｒＣｌ（波長＝２２２ｎ
ｍ），ＡｒＦ（波長＝１９３ｎｍ）、Ｆ2 （波長＝１５
７ｎｍ）等のエキシマレーザーを挙げることができる。
【００３７】本発明の方法に使用される下層膜は、露光
光源として紫外光を用いた場合、反射防止膜として好適
に作用するが、露光光源としては、Ｘ線、電子ビーム、
イオンビームなどを用いることも可能である。露光終了
後、必要に応じてポストエスクポジャーベーキングを行
った後、ＴＭＡＨ、コリンなどのアルカリ現像液で現像
処理を行って、レジストパターン１０５を形成する。
光源として紫外光を用いた場合、反射防止膜として好適
に作用するが、露光光源としては、Ｘ線、電子ビーム、
イオンビームなどを用いることも可能である。露光終了
後、必要に応じてポストエスクポジャーベーキングを行
った後、ＴＭＡＨ、コリンなどのアルカリ現像液で現像
処理を行って、レジストパターン１０５を形成する。
【００３８】次いで、図２（ｅ）に示すように、ドライ
エッチング法を用いてレジスト膜パターン１０５を中間
膜１０３に転写して、中間膜パタ一ン１０６を形成す
る。エッチング方式としては、例えば反応性イオンエッ
チング、マグネトロン型反応性イオンエッチング、電子
ビームイオンエッチング、ＩＣＰエッチング、またはＥ
ＣＲイオンエッチングなど、微細加工可能なものであれ
ば、特に限定されることはない。
エッチング法を用いてレジスト膜パターン１０５を中間
膜１０３に転写して、中間膜パタ一ン１０６を形成す
る。エッチング方式としては、例えば反応性イオンエッ
チング、マグネトロン型反応性イオンエッチング、電子
ビームイオンエッチング、ＩＣＰエッチング、またはＥ
ＣＲイオンエッチングなど、微細加工可能なものであれ
ば、特に限定されることはない。
【００３９】その後、図２（ｆ）に示すように、ドライ
エッチング法を用いて中間膜パターン１０６を下層膜１
０２に転写して、下層膜パターン１０７を形成する。エ
ッチング方式としては、中間膜１０３をエッチングしだ
場合と同様のものを用いることができる。ソースガスと
しては、特に限定されることはないが、例えばＯ2 、Ｃ
Ｏ、ＣＯ2 などの酸素原子を含むガス、Ｈｅ、Ｎ2 、Ａ
ｒなどの不活性ガス、Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 などの塩素系ガ
ス、その他Ｈ2 、ＮＨ３ などを使用することができ、
これらのガスを混合して用いても良い。
エッチング法を用いて中間膜パターン１０６を下層膜１
０２に転写して、下層膜パターン１０７を形成する。エ
ッチング方式としては、中間膜１０３をエッチングしだ
場合と同様のものを用いることができる。ソースガスと
しては、特に限定されることはないが、例えばＯ2 、Ｃ
Ｏ、ＣＯ2 などの酸素原子を含むガス、Ｈｅ、Ｎ2 、Ａ
ｒなどの不活性ガス、Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 などの塩素系ガ
ス、その他Ｈ2 、ＮＨ３ などを使用することができ、
これらのガスを混合して用いても良い。
【００４０】次に、図２（ｇ）に示すように、ドライエ
ッチング法を用いて下層膜パターン１０７を被加工膜１
０１に転写して、被加工膜パターン１０８を形成する。
エッチング方式としては、中間膜１０３をエッチングし
た場合と同様のものを用いることができる。ソースガス
としては、特に限定されることはなく、高いマスク耐性
が得られるため、被加工膜１０１を異方性良く加工する
ことができる。
ッチング法を用いて下層膜パターン１０７を被加工膜１
０１に転写して、被加工膜パターン１０８を形成する。
エッチング方式としては、中間膜１０３をエッチングし
た場合と同様のものを用いることができる。ソースガス
としては、特に限定されることはなく、高いマスク耐性
が得られるため、被加工膜１０１を異方性良く加工する
ことができる。
【００４１】上述の実施形態では、下層膜１０２とレジ
スト膜１０４との間に中間膜１０３を介在させた場合に
ついて説明しだが、中間膜を介在させることなく、下層
膜に直接、レジスト膜を形成してもよい。レジストの種
類は特に限定されることはないが、下層膜とのエッチン
グ選択比をとるために、無機原子、特にシリコン原子を
含むレジストを好適に用いることができる。レジスト膜
の膜厚、レジストパターン形成方法、下層膜のエッチン
グ方法については上述の中間層を用いた場合と同様であ
る。
スト膜１０４との間に中間膜１０３を介在させた場合に
ついて説明しだが、中間膜を介在させることなく、下層
膜に直接、レジスト膜を形成してもよい。レジストの種
類は特に限定されることはないが、下層膜とのエッチン
グ選択比をとるために、無機原子、特にシリコン原子を
含むレジストを好適に用いることができる。レジスト膜
の膜厚、レジストパターン形成方法、下層膜のエッチン
グ方法については上述の中間層を用いた場合と同様であ
る。
【００４２】
【実施例】以下、本発明の種々の実施例と比較例を示
し、本発明の効果について、より具体的に説明する。 実施例１ 図３（ａ）〜（ｅ）を参照して、シリコンウエハー上に
ＳｉＯ2 パターンを形成した例について説明する。ま
ず、図３（ａ）に示すように、シリコンウェハー２００
上に、被加工膜として、ＬＰＣＶＤ法にて膜厚５００ｎ
ｍのＳｉＯ2 膜２０１を形成した。
し、本発明の効果について、より具体的に説明する。 実施例１ 図３（ａ）〜（ｅ）を参照して、シリコンウエハー上に
ＳｉＯ2 パターンを形成した例について説明する。ま
ず、図３（ａ）に示すように、シリコンウェハー２００
上に、被加工膜として、ＬＰＣＶＤ法にて膜厚５００ｎ
ｍのＳｉＯ2 膜２０１を形成した。
【００４３】次いで、被加工膜２０１上に、以下の（Ｓ
１）〜（Ｓ４）に示す方法で、下層膜２０２を形成し
た。下層膜２０２の膜厚は、３００ｎｍである。分光エ
リプソを用いて測定した各下層膜２０２の露光波長１９
３ｎｍにおける複素屈折率の測定結果を下記表２に示
す。
１）〜（Ｓ４）に示す方法で、下層膜２０２を形成し
た。下層膜２０２の膜厚は、３００ｎｍである。分光エ
リプソを用いて測定した各下層膜２０２の露光波長１９
３ｎｍにおける複素屈折率の測定結果を下記表２に示
す。
【００４４】（Ｓ１）：平均重量分子量１２，０００の
下記式（１０−１）により表わされるノボラック系樹脂
１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解して下層膜溶液を調製
した後、スピンコーテング法を用いて被加工膜２０１上
に塗布した後、２５０℃で２分間べーキングを行なっ
て、下層膜２０２を形成した。
下記式（１０−１）により表わされるノボラック系樹脂
１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解して下層膜溶液を調製
した後、スピンコーテング法を用いて被加工膜２０１上
に塗布した後、２５０℃で２分間べーキングを行なっ
て、下層膜２０２を形成した。
【００４５】（Ｓ２）：（Ｓ１）において、平均重量分
子量１０，０００の下記式（１０−２）により表わされ
るノボラック系樹脂１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解し
て調製した下層膜溶液を用いた。
子量１０，０００の下記式（１０−２）により表わされ
るノボラック系樹脂１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解し
て調製した下層膜溶液を用いた。
【００４６】（Ｓ３）：（Ｓ１）において、平均重量分
子量１１，０００の下記式（１０−３）により表わされ
るフェノール系樹脂１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解し
て調製した下層膜溶液を用いた。
子量１１，０００の下記式（１０−３）により表わされ
るフェノール系樹脂１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解し
て調製した下層膜溶液を用いた。
【００４７】（Ｓ４）：（Ｓ１）において、平均重量分
子量８，０００の下記式（１０−４）により表わされる
フェノール系樹脂１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解して
調製した下層膜溶液を用いた。
子量８，０００の下記式（１０−４）により表わされる
フェノール系樹脂１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解して
調製した下層膜溶液を用いた。
【００４８】
【化１１】
【００４９】次に、下層膜２０２上に、下記式（１１）
により表される、平均重量分子量１２，０００の溶解抑
止剤９ｇと、下記式（１２）により表される酸発生剤１
ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解して調製したレジストをス
ピンコーテング法で塗布した後、ホットプレートを用い
て１４０℃で９０秒間ベーキングを行って、図３（ｂ）
に示すように、膜厚２００ｎｍのレジスト膜２０３を形
成した。
により表される、平均重量分子量１２，０００の溶解抑
止剤９ｇと、下記式（１２）により表される酸発生剤１
ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解して調製したレジストをス
ピンコーテング法で塗布した後、ホットプレートを用い
て１４０℃で９０秒間ベーキングを行って、図３（ｂ）
に示すように、膜厚２００ｎｍのレジスト膜２０３を形
成した。
【００５０】
【化１２】
【００５１】更に、ＡｒＦエキシマレーザーを用いて、
レジスト膜２０３に対してパターン露光を行った後、１
４０℃で９０秒間べーキングを行った。続いて、０．２
１規定のテトラヒドロキシアンモニウムを用いて現像処
理を行って、図３（ｃ）に示すように、直径０．１５μ
ｍのコンタクトホールパターンを有するレジストパター
ン２０４形成した。その結果、何れの下層膜２０２上に
形成したレジストパターン２０４の側壁にも、定在波に
よる波打ち形状は見られなかった。
レジスト膜２０３に対してパターン露光を行った後、１
４０℃で９０秒間べーキングを行った。続いて、０．２
１規定のテトラヒドロキシアンモニウムを用いて現像処
理を行って、図３（ｃ）に示すように、直径０．１５μ
ｍのコンタクトホールパターンを有するレジストパター
ン２０４形成した。その結果、何れの下層膜２０２上に
形成したレジストパターン２０４の側壁にも、定在波に
よる波打ち形状は見られなかった。
【００５２】レジスト膜２０３と下層膜２０２の界面で
の光強度反射率を、下層膜２０２の膜厚に対して計算し
た。その際、計算に用いた各層の波長１９３ｎｍにおけ
る複素屈折率は、下記表１に示す通りである。計算結果
を下記表２に示す。
の光強度反射率を、下層膜２０２の膜厚に対して計算し
た。その際、計算に用いた各層の波長１９３ｎｍにおけ
る複素屈折率は、下記表１に示す通りである。計算結果
を下記表２に示す。
【００５３】下記表２から、本実施例における何れの下
層膜（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を用いた場合も、反射
率は１．３％以下と低いことが分かる。従って、レジス
トパターンの側壁に定在波による波打ち形状が見られな
かったのは、下層膜からレジスト膜への露光光の反射を
充分に抑えることができたためと考えることができる。
層膜（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を用いた場合も、反射
率は１．３％以下と低いことが分かる。従って、レジス
トパターンの側壁に定在波による波打ち形状が見られな
かったのは、下層膜からレジスト膜への露光光の反射を
充分に抑えることができたためと考えることができる。
【００５４】次に、図３（ｄ）に示すように、ドライエ
ッチング法を用いて、レジストパターン２０４を下層膜
２０２に転写して、下層膜パターン２０５を形成した。
エッチャーとしては、マグネトロン型反応性イオンエッ
チング装置を用い、エッチングガスとしてＮ2 ／Ｏ2 ＝
１０／１００ｓｃｃｍを用い、真空度７５ｍＴ、励起密
度１．３Ｗ／ｃｍ2 、基板温度４０℃の条件で、エッチ
ングを行なった。その結果、何れの下層膜（Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、Ｓ４）を用いた場合も、図３（ｄ）に示すよ
うに、異方性良く加工を行なうことができた。
ッチング法を用いて、レジストパターン２０４を下層膜
２０２に転写して、下層膜パターン２０５を形成した。
エッチャーとしては、マグネトロン型反応性イオンエッ
チング装置を用い、エッチングガスとしてＮ2 ／Ｏ2 ＝
１０／１００ｓｃｃｍを用い、真空度７５ｍＴ、励起密
度１．３Ｗ／ｃｍ2 、基板温度４０℃の条件で、エッチ
ングを行なった。その結果、何れの下層膜（Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、Ｓ４）を用いた場合も、図３（ｄ）に示すよ
うに、異方性良く加工を行なうことができた。
【００５５】次に、図３（ｅ）に示すように、ドライエ
ッチング法を用いて、下層膜パターン２０５を被加工膜
２０１に転写して、被加工膜パターン２０６を形成し
た。エッチャーとしてはマグネトロン型反応性イオンエ
ッチング装置を用い、エッチングガスとしてＣＦ4 ／Ｏ
2 ／Ａｒ＝５／１０／１００ｓｃｃｍを用い、真空度７
５ｍＴ、励起密度１．３Ｗ／ｃｍ2 、基板温度４０℃の
条件で、エッチングを行なった。
ッチング法を用いて、下層膜パターン２０５を被加工膜
２０１に転写して、被加工膜パターン２０６を形成し
た。エッチャーとしてはマグネトロン型反応性イオンエ
ッチング装置を用い、エッチングガスとしてＣＦ4 ／Ｏ
2 ／Ａｒ＝５／１０／１００ｓｃｃｍを用い、真空度７
５ｍＴ、励起密度１．３Ｗ／ｃｍ2 、基板温度４０℃の
条件で、エッチングを行なった。
【００５６】このようにして得た被加工膜パターン２０
６のテーパー角を測定した。その結果を下記表２に示
す。下記表２から、被加工膜パターン２０６のテーパー
角は、いずれの下層膜（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を用
いた場合も、許容値の８７°以上であり、被加工膜が異
方性良く加工されていることが分かる。
６のテーパー角を測定した。その結果を下記表２に示
す。下記表２から、被加工膜パターン２０６のテーパー
角は、いずれの下層膜（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を用
いた場合も、許容値の８７°以上であり、被加工膜が異
方性良く加工されていることが分かる。
【００５７】下層膜及び被加工膜のエッチングレートを
調べ、被加工膜の下層膜に対するエッチング選択比（＝
被加工膜のエッチレート／下層膜のエッチレート）を算
出した結果を下記表２に示す。下記表２から、いずれの
下層膜（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を用いた場合も、ほ
ぼ９．２以上もの選択比が得られており、被加工膜の良
好な加工形状が得られたのは、下層膜のエッチング耐性
が充分高かったためと考えられる。
調べ、被加工膜の下層膜に対するエッチング選択比（＝
被加工膜のエッチレート／下層膜のエッチレート）を算
出した結果を下記表２に示す。下記表２から、いずれの
下層膜（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を用いた場合も、ほ
ぼ９．２以上もの選択比が得られており、被加工膜の良
好な加工形状が得られたのは、下層膜のエッチング耐性
が充分高かったためと考えられる。
【００５８】比較例 本比較例は、実施例１において、下層膜として、以下の
方法（Ｒ１）、（Ｒ２）の方法で作成した、芳香環を一
つ含むノボラック系樹脂、或いはポリビニルフェノール
系樹脂からなる膜を用いた場合の例である。
方法（Ｒ１）、（Ｒ２）の方法で作成した、芳香環を一
つ含むノボラック系樹脂、或いはポリビニルフェノール
系樹脂からなる膜を用いた場合の例である。
【００５９】（Ｒ１）：下記式（１３―１）により表さ
れる、平均重量分子量１１，０００のノボラック系樹脂
１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解し、実施例１の（Ｓ
１）と同様の方法で下層膜を形成した。
れる、平均重量分子量１１，０００のノボラック系樹脂
１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解し、実施例１の（Ｓ
１）と同様の方法で下層膜を形成した。
【００６０】（Ｒ２）：下記式（１３―２）により表さ
れる、平均重量分子量１２，０００のポリビニルフェノ
ール系樹脂１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解し、実施例
１の（Ｓ１）と同様の方法で下層膜を形成した。
れる、平均重量分子量１２，０００のポリビニルフェノ
ール系樹脂１０ｇを乳酸エチル９０ｇに溶解し、実施例
１の（Ｓ１）と同様の方法で下層膜を形成した。
【００６１】
【化１３】
【００６２】実施例１と同様にして、シリコンウェハー
上に、被加工膜としてＳｉＯ2 膜を形成した。次いで、
被加工膜上に、上記（Ｒ１）、（Ｒ２）に示す方法で、
下層膜を形成した。下層膜の膜厚は、３００ｎｍであ
る。分光エリプソを用いて測定した各下層膜の露光波長
１９３ｎｍにおける複素屈折率の測定結果を、下記表１
に示す。
上に、被加工膜としてＳｉＯ2 膜を形成した。次いで、
被加工膜上に、上記（Ｒ１）、（Ｒ２）に示す方法で、
下層膜を形成した。下層膜の膜厚は、３００ｎｍであ
る。分光エリプソを用いて測定した各下層膜の露光波長
１９３ｎｍにおける複素屈折率の測定結果を、下記表１
に示す。
【００６３】次に、実施例１と同様にして、レジストパ
ターンを形成し、このレジストパターンを下層膜に転写
して下層膜パターンを形成した後、下層膜パターンを被
加工膜に転写して被加工膜パターンを形成した。被加工
膜パターンのテーパー角を測定した結果を下記表２に示
す。
ターンを形成し、このレジストパターンを下層膜に転写
して下層膜パターンを形成した後、下層膜パターンを被
加工膜に転写して被加工膜パターンを形成した。被加工
膜パターンのテーパー角を測定した結果を下記表２に示
す。
【００６４】下記表２から、何れの下層膜（Ｒ１、Ｒ
２）を用いた場合も、許容値の８７°以下であり、異方
性良く被加工膜を加工することができなかった。被加工
膜の下層模に対するエッチング選択比を算出した結果を
下記表２に示す。下記表２から、エッチング選択比は、
実施例１で用いた下層膜と比べると低く、良好な被加工
膜の加工形状が得られなかったのは、下層膜のエッチン
グ耐性が充分でなかったためと考えられる。
２）を用いた場合も、許容値の８７°以下であり、異方
性良く被加工膜を加工することができなかった。被加工
膜の下層模に対するエッチング選択比を算出した結果を
下記表２に示す。下記表２から、エッチング選択比は、
実施例１で用いた下層膜と比べると低く、良好な被加工
膜の加工形状が得られなかったのは、下層膜のエッチン
グ耐性が充分でなかったためと考えられる。
【００６５】実施例２ 本実施例は、実施例１において、中間膜を用いた多層レ
ジストプロセスにより、被加工膜の加工を行なった場合
の実施例である。図１および図２を参照して説明する。
ジストプロセスにより、被加工膜の加工を行なった場合
の実施例である。図１および図２を参照して説明する。
【００６６】まず、図１（ａ）に示すように、実施例１
と同様にして、シリコンウェハー１００上に被加工膜１
０１、下層膜１０２を順次形成した。
と同様にして、シリコンウェハー１００上に被加工膜１
０１、下層膜１０２を順次形成した。
【００６７】次いで、平均重量分子量１２，０００の、
下記式（１４）により表わされるポリシロキサン１０ｇ
をイソプロピルアルコール９０ｇに溶解して調製した中
間膜の溶液材料を、スピンコーテング法を用いて下層膜
１０２上に塗布した後、ホットプレートを用いて３００
℃で９０秒間ベーキングを行なって、図１（ｂ）に示す
ように、中間膜１０３を形成した。
下記式（１４）により表わされるポリシロキサン１０ｇ
をイソプロピルアルコール９０ｇに溶解して調製した中
間膜の溶液材料を、スピンコーテング法を用いて下層膜
１０２上に塗布した後、ホットプレートを用いて３００
℃で９０秒間ベーキングを行なって、図１（ｂ）に示す
ように、中間膜１０３を形成した。
【００６８】次に、平均重量分子量１１，０００の下記
式（１５）により表わされる溶解抑止剤９ｇ、下記式
（１６）により表わされる酸発生剤１ｇを乳酸エチルに
溶解して調製したレジスト溶液を、スピンコーテング法
を用いて中間膜１０３上に塗布した後、ホットプレート
を用いて１４０℃で９０秒間べーキングを行ない、図１
（ｃ）に示すように、レジスト膜１０４を形成した。
式（１５）により表わされる溶解抑止剤９ｇ、下記式
（１６）により表わされる酸発生剤１ｇを乳酸エチルに
溶解して調製したレジスト溶液を、スピンコーテング法
を用いて中間膜１０３上に塗布した後、ホットプレート
を用いて１４０℃で９０秒間べーキングを行ない、図１
（ｃ）に示すように、レジスト膜１０４を形成した。
【００６９】
【化１４】
【００７０】更に、ＡｒＦエキシマレーザーを用いてレ
ジスト膜１０４に対してパターン露光を行った後、１４
０℃で９０秒間べーキングを行った。続いて、０．２１
規定のテトラヒドロキシアンモニウムを用いて現像処理
を行って、図１（ｄ）に示すように、直径０．１５μｍ
のコンタクトホールパターンを有するレジストパターン
１０５を形成した。
ジスト膜１０４に対してパターン露光を行った後、１４
０℃で９０秒間べーキングを行った。続いて、０．２１
規定のテトラヒドロキシアンモニウムを用いて現像処理
を行って、図１（ｄ）に示すように、直径０．１５μｍ
のコンタクトホールパターンを有するレジストパターン
１０５を形成した。
【００７１】その後、ドライエッチング法を用いて、レ
ジストパターン１０５を中間膜１０３に転写して、図２
（ｅ）に示すように、中間膜パターン１０６を形成し
た。エッチャーとしては、マグネトロン型反応性イオン
エッチング装置を用い、エッチングガスとしてＣＦ4 ／
Ｏ2 ／Ａｒ＝１０／１０／１００ｓｃｃｍを用い、真空
度７５ｍＴ、励起密度１．３Ｗ／ｃｍ2 、基板温度４０
℃の条件で、エッチングを行なった。
ジストパターン１０５を中間膜１０３に転写して、図２
（ｅ）に示すように、中間膜パターン１０６を形成し
た。エッチャーとしては、マグネトロン型反応性イオン
エッチング装置を用い、エッチングガスとしてＣＦ4 ／
Ｏ2 ／Ａｒ＝１０／１０／１００ｓｃｃｍを用い、真空
度７５ｍＴ、励起密度１．３Ｗ／ｃｍ2 、基板温度４０
℃の条件で、エッチングを行なった。
【００７２】次いで、ドライエッチング法を用いて、中
間膜パターン１０６を下層膜１０２に転写して、図２
（ｆ）に示すように、下層膜パターン１０７を形成し
た。使用したエッチャーおよびエッチング条件は、実施
例１で下層膜をエッチングした場合と同様とした。下層
膜パターン１０７の加工形状を観察したところ、実施例
１と同様に、異方性良く加工することができた。
間膜パターン１０６を下層膜１０２に転写して、図２
（ｆ）に示すように、下層膜パターン１０７を形成し
た。使用したエッチャーおよびエッチング条件は、実施
例１で下層膜をエッチングした場合と同様とした。下層
膜パターン１０７の加工形状を観察したところ、実施例
１と同様に、異方性良く加工することができた。
【００７３】次に、図２（ｇ）に示すように、ドライエ
ッチング法を用いて、下層膜パターン１０７を被加工膜
１０１に転写して、被加工膜パターン１０８を形成し
た。使用したエッチャーおよびエッチング条件は、実施
例１で被加工膜をエッチングした場合と同様とした。
ッチング法を用いて、下層膜パターン１０７を被加工膜
１０１に転写して、被加工膜パターン１０８を形成し
た。使用したエッチャーおよびエッチング条件は、実施
例１で被加工膜をエッチングした場合と同様とした。
【００７４】このようにして形成した被加工膜パターン
１０８のテーパー角を測定した結果を下記表２に示す。
下記表２から、何れの下層膜を用いた場合も、許容値の
８７°以下で異方性良く加工することができたことがわ
かる。これは、本実施例で用いた下層膜のエッチング耐
性が高いためと考えられる。
１０８のテーパー角を測定した結果を下記表２に示す。
下記表２から、何れの下層膜を用いた場合も、許容値の
８７°以下で異方性良く加工することができたことがわ
かる。これは、本実施例で用いた下層膜のエッチング耐
性が高いためと考えられる。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【表２】
【００７７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よると、下層膜として、ノボラック樹脂を用いているた
め、レジストへの露光光の反射光を好適に抑えることが
出来るとともに、被加工膜のエッチングの際に、下層膜
は、エッチングマスクとして好適に作用し、寸法制御性
良く被加工膜を加工することが可能である。
よると、下層膜として、ノボラック樹脂を用いているた
め、レジストへの露光光の反射光を好適に抑えることが
出来るとともに、被加工膜のエッチングの際に、下層膜
は、エッチングマスクとして好適に作用し、寸法制御性
良く被加工膜を加工することが可能である。
【図１】本発明の一実施形態に係るパターン形成プロセ
スを工程順に示す断面図。
スを工程順に示す断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係るパターン形成プロセ
スを工程順に示す断面図。
スを工程順に示す断面図。
【図３】本発明の他の実施形態に係るパターン形成プロ
セスを工程順に示す断面図。
セスを工程順に示す断面図。
１００，２００…基板 １０１，２０１…被加工膜 １０２，２０２…下層膜 １０３…中間膜 １０４，２０３…レジスト膜 １０５，２０４…レジストパターン １０６…中間膜パターン １０７，２０５…下層膜パターン １０８，２０６…被加工膜パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｈ Ｆターム(参考） 2H025 AA02 AA03 AA09 AB16 AC04 AC08 AD01 AD03 DA34 FA41 2H096 AA25 CA05 EA05 HA23 5F004 AA04 BA13 CA03 CA04 DA01 DA23 DA25 DA26 DB26 EA02 EA28 5F046 CA04 CA07 PA07
Claims (6)
- 【請求項１】ナフトール誘導体とホルムアルデヒドを脱
水縮合したノボラック化合物、またはアントラセン誘導
体とホルムアルデヒドを脱水縮合したノボラック化合物
を溶媒に溶解して調製した下層膜溶液を被加工膜上に塗
布して下層膜を形成する工程と、 前記下層膜上にレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に対してパターン露光を行なってレジス
トパターンを形成する工程と、 前記レジストパターンを前記下層膜に転写して下層膜パ
ターンを形成する工程と、 前記下層膜パターンを前記被加工膜に転写して被加工膜
パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする
パターン形成方法。 - 【請求項２】前記ナフトール誘導体として、下記式
（１）により表される化合物を用いることを特徴とする
請求項１に記載のパターン形成方法。 【化１】 （式中、Ｒ１ 〜Ｒ８ は、水素原子、水酸基、炭素数
１〜６のアルキレン基、または炭素数１〜６のヒドロキ
シアルキル基を示す） - 【請求項３】前記アントラセン誘導体として、下記式
（２）により表される化合物を用いることを特徴とする
請求項１に記載のパターン形成方法。 【化２】 （式中、Ｒ１ 〜Ｒ１０は、水素原子、水酸基、炭素数
１〜６のアルキレン基、または炭素数１〜６のヒドロキ
シアルキル基を示す） - 【請求項４】前記ノボラック化合物は、下記式（３）〜
（９）により表されるナフトールノボラックであること
を特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。 【化３】 【化４】 【化５】 （式中、Ｒ２０〜Ｒ２９は、水素原子または水酸基を含
む置換基を示し、Ｒ３ ０は、炭素数１〜６のアルキレン
基を示し、ｎは正の整数を示す。） - 【請求項５】前記ノボラック化合物の平均分子量は、５
００〜２００，０００であることを特徴とする請求項１
に記載のパターン形成方法。 - 【請求項６】前記下層膜パターンを形成する工程が、Ｏ
2 、Ｎ2 、ＣＯ、およびＣＯ2 からなる群から選ばれた
少なくとも一種を含むソースガスを用いたドライエッチ
ングでなされることを特徴とする請求項１に記載のパタ
ーン形成方法。
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