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JP4322482B2 - Method for forming fine resist pattern and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for forming fine resist pattern and method for manufacturing semiconductor device Download PDF

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JP4322482B2
JP4322482B2 JP2002245173A JP2002245173A JP4322482B2 JP 4322482 B2 JP4322482 B2 JP 4322482B2 JP 2002245173 A JP2002245173 A JP 2002245173A JP 2002245173 A JP2002245173 A JP 2002245173A JP 4322482 B2 JP4322482 B2 JP 4322482B2
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resist pattern
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fine
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に高アスペクト比の微細レジストパターンの形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスは益々高集積化し、それに伴いレジストパターンの微細化が急速に進んでいる。また、下地膜をパターニングする際にレジストパターンに対してドライエッチング耐性(CF系ガスに対する耐性)は従来通り要求される。このため、単層レジストプロセスでは、数百nmオーダーのレジスト厚が要求される。
【0003】
以下、図9〜図14を参照して、従来のレジストパターンの形成方法について説明する。
図9〜図11は、従来の微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図であり、図12〜図14は、従来の高アスペクト比の微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図である。
先ず、図9に示すように、最終的にエッチングによりパターニングされる下地膜11上に、レジストを回転塗布してレジスト12を形成する。
次に、図10に示すように、レジスト12に対して露光光13を照射し、レジスト12内に露光部12Aを形成する。その後、ベークを行う。これにより、露光部12Aにおいて化学増幅反応が起こる。
次に、所定の現像液を用いた現像処理、リンス、およびリンス液の乾燥を行う。これにより、図11に示すように、下地膜11上にレジストパターン14が形成される。
【0004】
上述したように、所望のレジストパターンの微細化に対して、レジストパターンのエッチング耐性は相応の性能が要求される。このため、現像処理後に要求されるレジストパターンのアスペクト比は益々大きくなる傾向にある。70nmノード世代において、必要レジスト膜厚を例えば300nmとすると、アスペクト比は4を超えることになる。
従来、図12〜図14に示すように、上記図9〜図11に示す形成方法と同様にして、高アスペクト比のレジストパターンを形成していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アスペクト比が4を超えるラインレジストパターンを形成する場合、図14に示すように、現像処理工程終了後にリンス液を乾燥する際に、レジストパターン間に存在するリンス液の毛管力による凝集力によって、ラインレジストパターン(特に密集パターン)が倒壊してしまうという問題があった。
図15は、レジストパターン間に存在するリンス液の凝集力を説明するための断面図である。
図15に示すように、リンス液を乾燥する際、ラインレジストパターンには、レジスト12間に存在するリンス液16の表面張力が作用する。レジスト12間に挟まれた液体16に発生する凝集力(圧力)pは、液体16の表面張力をσとすると、p=σ/Rで表される。ここで、Rは液面の曲率半径である。
密集ラインパターンを微細化するとライン(レジスト12)間のスペースdが狭くなり、それに伴って液面の曲率半径Rも小さくなるため、凝集力pが大きくなる。この凝集力pによりレジスト12に加わる剥離力Fはアスペクト比に比例するため、レジストパターンのアスペクト比が4以上の場合、剥離力Fがレジスト12と基板(下地膜11)との接着力を超えてしまう。このため、上述したように、レジストパターン15の倒壊が発生してしまう。
【0006】
このリンス液の凝集力を抑えるため、表面張力の小さなリンス液の使用、または液相と気相の界面を消失させる超臨界乾燥法などが提案されている。しかし、これらには有機廃液の処理問題や、大規模な装置を導入する必要性があるため、実プロセスには未だ採用されていない。
【0007】
従って、レジストパターンの倒壊を防止するためには、このレジスト間に生ずる凝集力を低減するか、凝集力よりも大きい物理力が必要である。
【0008】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、レジスト間に存在する液体の凝集力に起因するレジスト倒壊を防止し、高アスペクト比の微細レジストパターンを形成することを目的とする。
また、高アスペクト比の微細レジストパターンをマスクとして用い、微細パターンを形成することも目的とする。
【0009】
【課題を解決する為の手段】
請求項1の発明に係る微細レジストパターンの形成方法は、下地膜上に、ポリヒドロキシスチレン系ポリマーを含有するレジストを形成する工程と、
前記レジストに対して露光光を照射する工程と、
前記レジストに対して波長180nm〜200nmの光を10〜30mJ/cm のエネルギー量だけ照射して、前記レジストの表層に架橋部を形成する架橋部形成工程と、
前記架橋部形成工程の終了後に、現像処理を行う現像工程と、
前記現像処理の終了後に、前記架橋部を除去する工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【0013】
請求項2の発明に係る微細レジストパターンの形成方法は、請求項1に記載の形成方法において、
酸素系プラズマ処理により前記架橋部を除去することを特徴とするものである。
【0014】
請求項3の発明に係る微細レジストパターンの形成方法は、請求項1又は2に記載の形成方法において、
前記現像工程は、
前記現像処理の終了後に、リンス液を用いてリンスを行う工程と、
前記リンス液を乾燥させる工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【0015】
請求項4の発明に係る半導体装置の製造方法は、請求項1から3の何れかに記載の形成方法を用いて形成された微細レジストパターンをマスクとして、下地膜をフッ化炭素系プラズマによりドライエッチングする工程を含むことを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
【0017】
実施の形態1.
図1〜図6は、本発明の実施の形態1による高アスペクト比の微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図である。
先ず、図1に示すように、下地膜1上にレジスト2を膜厚300nm程度になるように回転塗布する。ここで、レジスト2は、ある特定領域の波長に対して強い吸収を有するものであり、例えば、ポリヒドロキシスチレン系ポリマーを含有する化学増幅型レジストである。
そして、レジスト2を塗布した後、100℃程度の温度で60秒間熱処理を行う。
【0018】
次に、図2に示すように、レジスト2に対して電子線3を照射する露光処理を行い、レジスト2内に露光部2Aを形成する。その後、110℃程度の温度で90秒間熱処理を行う。これにより、レジスト2の露光部2Aにおいて、化学増幅反応が起こる。また、露光処理は、可変矩型電子線露光装置を用いて行った。なお、露光処理は、上記電子線露光に限らず、露光光を照射する光露光でもよい。
【0019】
次に、図3に示すように、レジスト2表面に、レジスト2に対して吸収率が高く、且つレジスト2に含有されるポリマーの主鎖を切断しない波長領域の光6を、所定のエネルギー量だけ照射する。この光照射により、レジスト2の露光部2A及び未露光部において光架橋反応が起こり、レジスト2の最表層にアルカリ現像液(後述)に対して不溶である架橋部7が形成される。
ここで、例えば、レジスト2としてポリヒドロキシスチレン系ポリマーを含有する化学増幅型レジストを用いた場合、波長180nm〜200nmの光6を、10〜30mJ/cmのエネルギー量だけ照射する。この照射光6の波長及びエネルギー量について以下に説明する。
先ず、照射光の波長について説明する。
図7は、ポリヒドロキシスチレン系ポリマーを含有するレジストの波長に対する透過率を示す図である。すなわち、照射光の波長と、レジストの透過率との関係を示す図である。なお、レジストの膜厚は100nmである。
図7に示すように、波長190nm付近に強い吸収帯があり、この吸収帯においてレジストの透過率は1%以下となっている。これは、レジストが含有するポリマーに存在するベンゼン環のπ電子による光の吸収であり、波長180nm〜200nmの範囲で吸収が大変高い。従って、この高い吸収が得られる波長180nm〜200nmの光6を照射することにより、その照射光6はレジスト最表面のみに作用し、レジストの上層数nmの深さだけを架橋反応させることが可能となる。なお、この波長領域の光6は、レジスト2に含有されたポリマー主鎖を切断しない。
次に、照射光のエネルギーについて説明する。
図8は、ポリヒドロキシスチレン系ポリマーを含有するレジストの光エネルギーに対する感度曲線を示す図である。詳細には、レジスト塗布後に、光6の照射、ベーク、現像処理を行った場合の、照射光の照射エネルギーと現像処理後のレジスト膜厚変化との関係を示している。図8に示すように、10〜30mJ/cmの照射エネルギー領域において、レジスト膜厚が減少していない。すなわち、このエネルギー領域の光6を照射することにより、レジストがアルカリ不溶となっている。これは、このエネルギー領域において、ポリマー間の架橋反応が起こっていることを示している。従って、10〜30mJ/cmのエネルギー量だけ光6を照射することにより、レジストに架橋反応を起こすことが可能となる。
【0020】
次に、図4に示すように、通常用いられるアルカリ現像液(例えば、2.38%テトラメチルアンモニウムハイドロオキシド水溶液)を用いて、60秒間湿式現像処理を行う。この現像処理において、レジスト2最表層に形成された架橋部7は弱い架橋であるため現像液がレジスト2の内部に浸透し、アルカリ溶解コントラストが得られる。そして、リンス液を用いてリンスを行った後、リンス液を乾燥する。
【0021】
最後に、図5に示すように、酸素又は酸素を含む混合ガスのプラズマ(以下「酸素系プラズマ」という。)8を用いたプラズマ処理を行い、レジスト2最表層に形成された架橋部7を除去する。これにより、図6に示すように、下地膜1上に高アスペクト比の微細レジストパターン4が形成される。ここで、プラズマ処理は、枚葉式アッシング装置を用いて行った。
【0022】
以上説明したように、本実施の形態1では、現像処理前にレジスト2表面に光6を照射することにより、レジスト2の最表層に架橋部7を形成した後、現像処理を行った。
従って、現像処理後のレジストパターンは、その最上層がアルカリ現像液に対して不溶な架橋部7によりブリッジされている。よって、現像処理により露光部2Aが除去されるが、架橋部7は除去されずに残存する。このため、現像処理後のリンス液乾燥時に、リンス液の凝集力よりも大きな物理力が得られ、レジストパターンの倒壊を防止することができる。すなわち、本実施の形態1による方法によって、高アスペクト比の微細レジストパターンを形成することができる。また、この高アスペクト比の微細レジストパターンを用いて下地膜1をエッチングすることにより、微細パターンを形成することができる。
本実施の形態1では、レジスト2が含有するポリマーに対して吸収率の高い波長領域の照射光6を照射することとした。従って、レジスト2の最表層においてのみ架橋反応を起こすことが可能である。このため、レジスト2の架橋率を低く抑えることができ、現像処理時にアルカリ現像水溶液が架橋部7を介してレジスト2内に浸透することができ、アルカリ溶解コントラストが得られる。また、レジスト最表層の架橋部7は弱い架橋構造であるため、現像後に行われる短時間の酸素系プラズマ処理によって容易に除去することができる。
また、本実施の形態1による微細レジストパターンの形成方法は、既存の半導体製造装置を用いて行うことができる。よって、新たな設備導入コストは発生しないため、半導体装置の製造コストの増加を抑えることができる。
【0023】
なお、本実施の形態1では、プラズマ処理を枚葉式アッシング装置で行っているが、枚葉式ドライエッチング装置で行ってもよい。この場合、プラズマ処理と、該プラズマ処理に続いて行う下地膜1のドライエッチングと、を同一チャンバ内で連続して行うことができ、スループットを向上させることができる。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、レジスト間に存在する液体の凝集力に起因するレジスト倒壊を防止し、高アスペクト比の微細レジストパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その1)。
【図2】 本発明の実施の形態1による微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その2)。
【図3】 本発明の実施の形態1による微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その3)。
【図4】 本発明の実施の形態1による微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その4)。
【図5】 本発明の実施の形態1による微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その5)。
【図6】 本発明の実施の形態1による微細レジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その6)。
【図7】 レジストの波長に対する透過率を示す図である。
【図8】 レジストの光エネルギーに対する感度曲線を示す図である。
【図9】 従来のレジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その1)。
【図10】 従来のレジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その2)。
【図11】 従来のレジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その3)。
【図12】 従来のレジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その4)。
【図13】 従来のレジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その5)。
【図14】 従来のレジストパターンの形成方法を説明するための断面図である(その6)。
【図15】 レジストパターン間に存在するリンス液の表面張力を示す断面図である。
【符号の説明】
1 下地膜
2 レジスト
2A 露光部
3 電子線、露光光
4 微細レジストパターン
6 照射光
7 架橋部
8 酸素系プラズマ
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for forming a fine resist pattern having a high aspect ratio.
[0002]
[Prior art]
In recent years, semiconductor devices have become increasingly highly integrated, and along with this, miniaturization of resist patterns has been progressing rapidly. Further, when patterning the base film, resistance to dry etching (resistance to CF gas) is required for the resist pattern as usual. For this reason, a resist thickness on the order of several hundred nm is required in the single-layer resist process.
[0003]
Hereinafter, a conventional resist pattern forming method will be described with reference to FIGS.
9 to 11 are cross-sectional views for explaining a conventional method for forming a fine resist pattern, and FIGS. 12 to 14 are cross-sectional views for explaining a conventional method for forming a fine resist pattern having a high aspect ratio. FIG.
First, as shown in FIG. 9, a resist 12 is formed by spin-coating a resist on a base film 11 finally patterned by etching.
Next, as shown in FIG. 10, the resist 12 is irradiated with exposure light 13 to form an exposed portion 12 </ b> A in the resist 12. Then, baking is performed. As a result, a chemical amplification reaction occurs in the exposed portion 12A.
Next, development processing using a predetermined developing solution, rinsing, and drying of the rinsing solution are performed. As a result, a resist pattern 14 is formed on the base film 11 as shown in FIG.
[0004]
As described above, the resist pattern etching resistance is required to have an appropriate performance with respect to the desired miniaturization of the resist pattern. For this reason, the aspect ratio of the resist pattern required after the development processing tends to increase more and more. In the 70 nm node generation, when the required resist film thickness is, for example, 300 nm, the aspect ratio exceeds 4.
Conventionally, as shown in FIGS. 12 to 14, a high aspect ratio resist pattern has been formed in the same manner as the forming method shown in FIGS. 9 to 11.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a line resist pattern having an aspect ratio exceeding 4 is formed, as shown in FIG. 14, when the rinsing liquid is dried after completion of the development processing step, the cohesive force due to the capillary force of the rinsing liquid existing between the resist patterns. Therefore, there is a problem that the line resist pattern (particularly a dense pattern) collapses.
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the cohesive force of the rinsing liquid existing between the resist patterns.
As shown in FIG. 15, when the rinsing liquid is dried, the surface tension of the rinsing liquid 16 existing between the resists 12 acts on the line resist pattern. The cohesive force (pressure) p generated in the liquid 16 sandwiched between the resists 12 is represented by p = σ / R, where σ is the surface tension of the liquid 16. Here, R is the radius of curvature of the liquid surface.
When the dense line pattern is miniaturized, the space d between the lines (resist 12) is narrowed, and the curvature radius R of the liquid surface is accordingly reduced, so that the cohesive force p is increased. The peeling force F applied to the resist 12 by the cohesive force p is proportional to the aspect ratio. Therefore, when the aspect ratio of the resist pattern is 4 or more, the peeling force F exceeds the adhesive force between the resist 12 and the substrate (underlayer film 11). End up. For this reason, as described above, the resist pattern 15 collapses.
[0006]
In order to suppress the cohesive force of the rinsing liquid, use of a rinsing liquid having a small surface tension or a supercritical drying method for eliminating the interface between the liquid phase and the gas phase has been proposed. However, these have not yet been adopted in actual processes because of the problem of treating organic waste liquid and the need to introduce large-scale equipment.
[0007]
Therefore, in order to prevent the resist pattern from collapsing, the cohesive force generated between the resists must be reduced or a physical force larger than the cohesive force is required.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and aims to prevent resist collapse caused by the cohesive force of liquid existing between resists and to form a fine resist pattern with a high aspect ratio. To do.
Another object of the present invention is to form a fine pattern using a high aspect ratio fine resist pattern as a mask.
[0009]
[Means for solving the problems]
The method for forming a fine resist pattern according to the invention of claim 1 includes a step of forming a resist containing a polyhydroxystyrene-based polymer on a base film,
Irradiating the resist with exposure light;
Irradiating the resist with light having a wavelength of 180 nm to 200 nm by an energy amount of 10 to 30 mJ / cm 2 to form a crosslinked part on the surface layer of the resist; and
A development step for carrying out a development treatment after completion of the cross-linking portion forming step;
A step of removing the cross-linked portion after completion of the development processing;
It is characterized by including.
[0013]
The method for forming a fine resist pattern according to the invention of claim 2 is the formation method of claim 1 ,
The cross-linked portion is removed by oxygen-based plasma treatment.
[0014]
The method for forming a fine resist pattern according to the invention of claim 3 is the formation method of claim 1 or 2 ,
The development step includes
A step of rinsing with a rinsing liquid after completion of the development processing;
Drying the rinse solution;
It is characterized by including.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: using a fine resist pattern formed by the formation method according to any one of the first to third aspects as a mask; An etching process is included.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be simplified or omitted.
[0017]
Embodiment 1 FIG.
1 to 6 are cross-sectional views for explaining a method for forming a high aspect ratio fine resist pattern according to the first embodiment of the present invention.
First, as shown in FIG. 1, a resist 2 is spin-coated on the base film 1 so as to have a film thickness of about 300 nm. Here, the resist 2 has strong absorption with respect to a wavelength in a specific region, and is, for example, a chemically amplified resist containing a polyhydroxystyrene-based polymer.
And after apply | coating the resist 2, it heat-processes for 60 second at the temperature of about 100 degreeC.
[0018]
Next, as shown in FIG. 2, an exposure process of irradiating the resist 2 with the electron beam 3 is performed to form an exposed portion 2 </ b> A in the resist 2. Thereafter, heat treatment is performed at a temperature of about 110 ° C. for 90 seconds. Thereby, a chemical amplification reaction occurs in the exposed portion 2A of the resist 2. The exposure process was performed using a variable rectangular electron beam exposure apparatus. The exposure process is not limited to the electron beam exposure, and may be light exposure that irradiates exposure light.
[0019]
Next, as shown in FIG. 3, light 6 having a wavelength region that has a high absorption rate with respect to the resist 2 and does not cut the main chain of the polymer contained in the resist 2 is applied to the surface of the resist 2 with a predetermined amount of energy. Irradiate only. By this light irradiation, a photocrosslinking reaction occurs in the exposed portion 2A and the unexposed portion of the resist 2, and a crosslinked portion 7 that is insoluble in an alkali developer (described later) is formed on the outermost layer of the resist 2.
Here, for example, when a chemically amplified resist containing a polyhydroxystyrene-based polymer is used as the resist 2, the light 6 having a wavelength of 180 nm to 200 nm is irradiated by an energy amount of 10 to 30 mJ / cm 2 . The wavelength and energy amount of the irradiation light 6 will be described below.
First, the wavelength of irradiation light will be described.
FIG. 7 is a diagram showing the transmittance with respect to the wavelength of a resist containing a polyhydroxystyrene-based polymer. That is, it is a diagram showing the relationship between the wavelength of irradiation light and the transmittance of resist. The resist film thickness is 100 nm.
As shown in FIG. 7, there is a strong absorption band in the vicinity of a wavelength of 190 nm. In this absorption band, the transmittance of the resist is 1% or less. This is absorption of light by π electrons of the benzene ring present in the polymer contained in the resist, and the absorption is very high in the wavelength range of 180 nm to 200 nm. Therefore, by irradiating the light 6 having a wavelength of 180 nm to 200 nm that can obtain this high absorption, the irradiated light 6 can act only on the outermost surface of the resist, and only a depth of several nm upper layer of the resist can be crosslinked. It becomes. The light 6 in this wavelength region does not cut the polymer main chain contained in the resist 2.
Next, the energy of irradiation light will be described.
FIG. 8 is a diagram showing a sensitivity curve with respect to light energy of a resist containing a polyhydroxystyrene-based polymer. Specifically, the relationship between the irradiation energy of the irradiation light and the change in the resist film thickness after the development processing in the case where irradiation with light 6, baking, and development processing is performed after resist coating is shown. As shown in FIG. 8, the resist film thickness is not reduced in the irradiation energy region of 10 to 30 mJ / cm 2 . That is, by irradiating light 6 in this energy region, the resist is insoluble in alkali. This indicates that a cross-linking reaction between polymers occurs in this energy region. Therefore, it is possible to cause a crosslinking reaction in the resist by irradiating the light 6 with an energy amount of 10 to 30 mJ / cm 2 .
[0020]
Next, as shown in FIG. 4, wet development is performed for 60 seconds using a commonly used alkaline developer (for example, a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). In this development processing, since the cross-linked portion 7 formed on the outermost layer of the resist 2 is weakly cross-linked, the developer penetrates into the resist 2 and an alkali dissolution contrast is obtained. And after rinsing using a rinse liquid, a rinse liquid is dried.
[0021]
Finally, as shown in FIG. 5, plasma treatment using oxygen or a mixed gas plasma containing oxygen (hereinafter referred to as “oxygen-based plasma”) 8 is performed to form a bridge portion 7 formed on the outermost layer of the resist 2. Remove. As a result, a fine resist pattern 4 having a high aspect ratio is formed on the base film 1 as shown in FIG. Here, the plasma treatment was performed using a single wafer ashing apparatus.
[0022]
As described above, in the first embodiment, the surface of the resist 2 is irradiated with light 6 before the development process, so that the cross-linking portion 7 is formed on the outermost layer of the resist 2 and then the development process is performed.
Therefore, the resist pattern after the development processing is bridged by the bridge portion 7 whose uppermost layer is insoluble in the alkaline developer. Therefore, the exposed portion 2A is removed by the development process, but the crosslinked portion 7 remains without being removed. For this reason, when the rinse solution is dried after the development process, a physical force larger than the cohesive force of the rinse solution is obtained, and the resist pattern can be prevented from collapsing. That is, a fine resist pattern with a high aspect ratio can be formed by the method according to the first embodiment. In addition, a fine pattern can be formed by etching the base film 1 using this high aspect ratio fine resist pattern.
In the first embodiment, the polymer contained in the resist 2 is irradiated with the irradiation light 6 in the wavelength region having a high absorption rate. Therefore, it is possible to cause a crosslinking reaction only in the outermost layer of the resist 2. For this reason, the crosslinking rate of the resist 2 can be kept low, and the alkaline developing aqueous solution can permeate into the resist 2 through the crosslinking portion 7 during the development processing, and an alkali dissolution contrast is obtained. Further, since the cross-linked portion 7 of the resist outermost layer has a weak cross-linked structure, it can be easily removed by a short-time oxygen-based plasma treatment performed after development.
The fine resist pattern forming method according to the first embodiment can be performed using an existing semiconductor manufacturing apparatus. Therefore, since no new equipment introduction cost is generated, an increase in the manufacturing cost of the semiconductor device can be suppressed.
[0023]
In the first embodiment, the plasma processing is performed by the single wafer ashing apparatus, but may be performed by the single wafer dry etching apparatus. In this case, the plasma treatment and the dry etching of the base film 1 performed following the plasma treatment can be performed continuously in the same chamber, and the throughput can be improved.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, resist collapse due to the cohesive force of liquid existing between resists can be prevented, and a fine resist pattern having a high aspect ratio can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a fine resist pattern forming method according to a first embodiment of the present invention (No. 1).
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the fine resist pattern forming method according to the first embodiment of the present invention (No. 2).
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the fine resist pattern forming method according to the first embodiment of the present invention (No. 3).
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the fine resist pattern forming method according to the first embodiment of the present invention (No. 4).
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the fine resist pattern forming method according to the first embodiment of the present invention (No. 5).
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the fine resist pattern forming method according to the first embodiment of the present invention (# 6).
FIG. 7 is a diagram showing transmittance with respect to wavelength of a resist.
FIG. 8 is a diagram showing a sensitivity curve with respect to light energy of a resist.
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a conventional resist pattern forming method (No. 1).
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a conventional resist pattern forming method (No. 2).
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a conventional resist pattern forming method (No. 3).
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a conventional resist pattern forming method (No. 4).
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a conventional resist pattern forming method (No. 5).
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a conventional resist pattern forming method (No. 6).
FIG. 15 is a cross-sectional view showing the surface tension of a rinsing liquid existing between resist patterns.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base film 2 Resist 2A Exposure part 3 Electron beam, exposure light 4 Fine resist pattern 6 Irradiation light 7 Bridge | crosslinking part 8 Oxygen type plasma

Claims (4)

下地膜上に、ポリヒドロキシスチレン系ポリマーを含有するレジストを形成する工程と、
前記レジストに対して露光処理を行う工程と、
前記レジストに対して波長180nm〜200nmの光を10〜30mJ/cm のエネルギー量だけ照射して、前記レジストの表層に架橋部を形成する架橋部形成工程と、
前記架橋部形成工程の終了後に、現像処理を行う現像工程と、
前記現像工程の終了後に、前記架橋部を除去する工程と、
を含むことを特徴とする微細レジストパターンの形成方法。
Forming a resist containing a polyhydroxystyrene-based polymer on the base film;
Performing an exposure process on the resist;
Irradiating the resist with light having a wavelength of 180 nm to 200 nm by an energy amount of 10 to 30 mJ / cm 2 to form a crosslinked part on the surface layer of the resist; and
A development step for carrying out a development treatment after completion of the cross-linking portion forming step;
A step of removing the cross-linked portion after completion of the development step;
A method for forming a fine resist pattern, comprising:
請求項1に記載の形成方法において、  The forming method according to claim 1,
酸素系プラズマ処理により前記架橋部を除去することを特徴とする微細レジストパターンの形成方法。  A method for forming a fine resist pattern, wherein the cross-linked portion is removed by oxygen-based plasma treatment.
請求項1又は2に記載の形成方法において、  In the formation method of Claim 1 or 2,
前記現像工程は、  The development step includes
前記現像処理の終了後に、リンス液を用いてリンスを行う工程と、  A step of rinsing with a rinsing liquid after completion of the development processing;
前記リンス液を乾燥させる工程と、  Drying the rinse solution;
を含むことを特徴とする微細レジストパターンの形成方法。  A method for forming a fine resist pattern, comprising:
請求項1から3の何れかに記載の形成方法を用いて形成された微細レジストパターンをマスクとして、下地膜をフッ化炭素系プラズマによりドライエッチングする工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。  4. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of dry etching a base film with a fluorocarbon plasma using a fine resist pattern formed by the formation method according to claim 1 as a mask. Method.
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