JPS6333820A - 微細パタ−ンの形成方法 - 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、光、電子ビーム、Ｘ線ビーム、イオンビーム
などに感応する感応性レジスト膜を用いて微細パターン
を形成する方法に関するものである。

従来の技術 半導体集積回路装置などの製造工程においては、半導体
基板の主面上、あるいは主面上の膜にエツチングによっ
て微細パターンを形成するために、被エツチング膜の表
面上に、光、電子ビーム、Ｘ線またはイオンビームなど
に感応する感応性レジスト膜を形成したのち、被エツチ
ング膜の微細パターンを形成すべき部分の感応性レジス
ト膜が残るように、光、電子ビーム、Ｘ線またはイオン
ビームを照射し現像してエツチングマスクとなるレジス
ト膜を形成し、このレジスト膜からなるパターンをエツ
チングにより被エツチング膜に転写し微細パターンを形
成する工程がある。

しかし、このような方法では、非常に段差の多い半導体
集積回路装置などにおいて、感応性レジストを形成する
際、段差の上面では感応性レジスト膜の厚さが薄く、下
面では厚くなり、エツチングマスクとなるレジスト膜を
精度よく形成することは困難であった。

このような問題点を解決するために三層レジスト法と呼
ばれるものがある。第２図ａ　−ｆは、三層レジスト法
によるパターン形成方法の一例を示すものである。

まず、第２図ａのように、半導体基板１の主面上の被エ
ツチング膜２の表面上に７オトレジストなどの有機膜３
を形成する。次に、有機膜３の表面上に絶縁膜（例えば
、二酸化シリコンＳ　１０２　）や高融点金属膜（例え
ば、タングステンＷ）などの中間膜４を形成する。さら
に、中間膜４の表面上に、光、電子ビーム、イオンビー
ムやＸ線に感応する感応性レジスト膜５を形成する。

次に、第２図すに示すように被エツチング膜２の微細パ
ターンを形成すべき部分の感応性レジスト膜６が残るよ
うに、光、電子ビーム、Ｘ線またはイオンビームを感応
性レジスト膜６に照射し現像してエツチングマスクとな
るレジスト膜６ａよりなるパターンを形成する。

次に、第２図Ｃに示すように、レジスト膜ε＆をエツチ
ング用マスクとして中間膜４をエツチングし、レジスト
膜６ａよりなるパターンを中間膜４に転写し、中間膜４
ａよりなるパターンを形成する。

次に、第２図ｄに示すように、レジスト膜５ａおよび中
間膜４ａをエツチング用マスクとして、有機膜３をエツ
チングし、中間膜４ａよりなるパターンを有機膜３に転
写し、有機膜３ａよりなるパターンを形成する。

次に第２図ｅに示すようにレジスト膜６ａと中間膜４ａ
、有機膜３ａをエツチング用マスクとして、被エツチン
グ膜２をエツチングし、有機膜３ａよりなるパターンを
、被エツチング膜２に転写し被エツチング膜２ａよりな
るパターンを形成する。

最後に、第２図ｆに示すように、レジスト膜６ａ。

中間膜４＆、および有機膜３ａを除去することにより、
微細パターンを形成することができる。

発明が解決しようとする問題点 しかし、この従来例の三層レジストプロセスでは、特に
電子ビームを照射して現像する場合、中間膜４として二
酸化シリコンＳ　ｚ０２などの絶縁膜を用いた場合、電
子の後方散乱により微細なパターンが形成できないとい
う問題があった。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するために、中間膜４として
高融点金属の酸化膜を用いるものである。

作　　用 本発明の作用は次のとおりである。

すなわち、三層レジストプロセスにおいて高融点金属の
酸化膜を中間膜として用いれば、高融点金属の散乱断面
積が大きいだめ、後方散乱を低減することができる。ま
た、容易に有機膜３上に形成することができるため、容
易に微細パターンを形成することができる。

実施例 本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図ａ−ｆは本発明の一実施例を説明するための図面
であり５、工程順に図示しである。

第１図ａに示すように、半導体基板１上の二酸化シリコ
ンＳ　Ｌ０２などの被エツチング膜２の表面上に有機膜
３としてフォトレジスト膜を１μｍ形成する。有機膜３
の表面上に中間膜４となるタングステンの酸化膜Ｗｏ３
を０．１μｍ形成する。このタングステンの酸化膜は蒸
着法により容易に形成することができる。さらに、この
タングステン金属膜上に電子ビームに感応するレジスト
膜６を０．６μｍ形成する。

次に、第１図すに示すように二酸化シリコンなどの被エ
ツチング膜２の微細パターンを形成すべき部分のレジス
ト膜６が残るように電子ビームをレジスト膜５に照射し
現像してエツチングマスクとなるレジスト膜６ａのパタ
ーンを形成する。

次に、第１図Ｃに示すように、レジスト膜６ａをエツチ
ング用マスクとして、タングステンＷよりなる中間膜４
をエツチングし、レジスト膜６ａよりなるパターンをタ
ングステンＷよりなる中間膜４に転写し、タングステン
Ｗよりなる中間膜４ａのパターンを形成する。

次に、第１図ｄに示すように、レジスト膜５ａとタング
ステンＷよりなる中間膜４ａをエツチング用マスクとし
てフォトレジストよりなる有機膜３をエツチングし、タ
ングステンの酸化膜Ｗｏ３よりなる中間膜４ａのパター
ンをフォトレジストよりなる有機膜３に転写し、フォト
レジストよりなる有機膜３ａのパターンを形成する。

次に第１図ｅに示すように、レジスト膜６ａとタングス
テンの酸化膜Ｗ０３　よりなる中間膜４ａと７オトレジ
ストよりなる有機膜３ａをエツチング用マスクとして、
二酸化シリコンＳｉ○２などの被エツチング膜２をエツ
チングし、フォトレジストよりなる有機膜３ａのパター
ンを被エツチング膜２に転写し、被エツチング膜２ａの
パターンを形成する。

最後に、第１図王に示すようにレジスト膜６ａ、タング
ステンの酸化膜ＷＯ３よりなる中間膜４ａ、７オトレジ
ストよりなる有機膜３ａを除去することにより、被エツ
チング膜２に微細パターンを形成することができる。

本実施例では、レジスト膜５として電子ビームに感応す
るものを用いて説明したが他の光、イオンビームやＸ線
などに感応するレジスト膜を用いてもよい。中間膜とし
て、タングステンＷの酸化膜を用いて説明したが、他の
組み合せを用いても可能である。また、パターンを順次
下層に転写後、上層の膜を除去せずに説明したが除去し
てもよい。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば非常に簡単な方
法により、中間層からの後方散乱をおさえることができ
、三層レジスト法による微細パターンを容易に形成でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における微細パターンの形成
方法を示すだめの工程順の断面図、第２図は従来の微細
パターンの形成方法を示すだめの工程順の断面図である
。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・被エツチン
グ膜、３・・・・・・有機膜、４・・・・・・中間膜、
６・・・・・・レジスト膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 （αン Ｃｂ） （Ｃ） 第１図 （ｆ） 、へｎ （ｅ） 第２図 （ｂ） ％ 第２図 （６（ン けｐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板の一主面上に形成された被エッチング膜の表
   面上に順次有機膜、中間膜および感応性レジスト膜を形
   成し上記被エッチッグ膜に微細パターンを形成すべき部
   分上の感応性レジスト膜を感応させ現像して、エッチン
   グマスクとなるレジス膜のパターンを形成し、上記レジ
   スト膜のパターンを、エッチングによって順次下層に転
   写して、上記被エッチング膜に微細なパターンを形成す
   る方法であって、上記中間膜として、高融点金属の酸化
   膜を用いることを特徴とする微細パターンの形成方法。