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Dokumentenidentifikation DE68918177T2 13.04.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0348962
Titel Feinstruktur-Herstellungsverfahren.
Anmelder Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, JP
Erfinder Hashimoto, Kazuhiko, Moriguchi-shi, JP;
Koizumi, Taichi, Osaka, JP;
Kawakita, Kenji, Neyagawa-shi, JP;
Nomura, Noboru, Kyoto, JP
Vertreter Zimmermann, H., Dipl.-Ing.; Graf von Wengersky, A., Dipl.-Ing.; Kraus, J., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Busch, T., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 80331 München
DE-Aktenzeichen 68918177
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 29.06.1989
EP-Aktenzeichen 891118242
EP-Offenlegungsdatum 03.01.1990
EP date of grant 14.09.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.1995
IPC-Hauptklasse G03F 7/004
IPC-Nebenklasse G03F 7/039   G03F 7/11   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden eines feinen Musters mit dem ein Resistmuster für eine feine Bearbeitung mit einer hohen Genauigkeit auf einem Halbleitersubstrat gebildet wird mittels direkten Schreibens mit elektrisch geladenen Strahlen, wie etwa einem Elektronenstrahl oder einem fokussierten Ionenstrahl, unter Verwendung eines einen einlagigen oder einen mehrlagigen Resist benutzenden Verfahrens und insbesondere ein Verfahren zum Bilden eines feinen Musters, das unter Verwendung einer hochmolekularen organischen Schicht, in der ein organometallischer Komplex oder ein metallisches Salz eingearbeitet ist, und die selbst als Energiestrahl-Resist oder in Verbindung mit einem zusätzlichen Energiestrahlresist eingesetzt werden kann, ausgeführt wird.

Bislang wurde bei der Herstellung von ICs und LSIs (hochintegrierte Schaltung: large scale integrated circuit) die Bildung eines Musters mittels Ultraviolettstrahlen verwendender Photolitographie ausgeführt. Mit kleiner werdenden Elementen wurde versucht, die NA (numerische Appertur) einer Stepper-Linse zu verbessern oder eine Lichtquelle mit einer kurzen Wellenlänge zu verwenden, aber dabei gibt es das Problem, daß die Fokustiefe geringer wird. Darüber hinaus wurde zum Verfeinern der Mustergröße einer LSI-Vorrichtung und zum Herstellen von ASICs (application specific integrated circuit: anwendungsspezifische integrierte Schaltung) Elektronenstrahllitographie verwendet. Zur Bildung eines feinen Musters mit dieser Elektronenstrahllitorgraphie sind Elektronenstrahl-Resists vom Positivtyp von besonderer Bedeutung. Unter diesen war Polymethylmethakrylat (PMMA) als derjenige mit der höchsten Auflösung bekannt, aber dieser weist den Nachteil einer geringen Empfindlichkeit auf. Daher gab es in letzter Zeit viele Berichte bezüglich der Verbesserung der Empfindlichkeit von Elektronenstrahl-Resists vom Positivtyp und es wurden Elektronenresists vom Positivtyp vorgeschlagen, wie etwa beispielsweise Polybutylmethacrylat, ein Copolymer aus Methylmethacrylat und Methacrylsäure, ein Copolymer aus Methacrylsäure und Acrylonitril, ein Copolymer aus Methylmethacrylat und Isobutylen, Polybuten-1-sulfon, Polyisopropenylketon und Fluoropolymethacrylat. Bei diesen Resists kann das Spalten der Grundkette mittels Elektronenstrahlen auf einfache Weise ausgeführt werden durch Einarbeiten einer elektronenentziehenden Gruppe in die Seitenkette oder durch Einarbeiten einer einfach aufbrechbaren Bindung in die Grundkette und dadurch wird die Erhöhung der Empfindlichkeit erreicht aber diese Resists sind hinsichtlich der beiden Eigenschaften Auflösung und Empfindlichkeit immer noch nicht vollständig zufriedenstellend.

Darüber hinaus leidet die Elektronenstrahllithographie unter Problemen, wie etwa einer geringen Trockenätzbeständigkeit der Elektronenstrahl-Resists, der Beeinflussung der Mustergenauigkeit durch von einer Vorwärtsstreuung und Rückstreuung der Elektronen verursachte Naheffekte und der Beeinflussung des Musterschreibens durch das Laden einfallender Elektronen. Zum Lösen dieser Probleme ist ein einen mehrlagigen Resist verwendendes Verfahren gemäß welchem die Wirkung des Resists unterteilt ist in eine musterbildende Lage und eine ebnende Lage ein sehr wirksames Verfahren. Fig. 6 ist ein Flußdiagramm anhand welchem ein einen dreilagigen Resist verwendender Vorgang bei der Elektronenstrahllithographie verwendet wird. Auf einem Halbleitersubstrat 1 ist eine organische Schicht mit einer Dicke von 2 bis 3 um aufgeschichtet als Grundlage 41 zum Verhindern von Naheffekten, dann ist eine anorganische Schicht, wie etwa SIO&sub2; oder SOG (spin auf glass) darauf aufgeschichtet als Zwischenlage 42, ein Elektronenstrahlresist 43 ist als obere Lage aufgeschichtet und darüber hinaus ist eine Aluminiumschicht 44 darauf aufgedampft mit einer Dicke von etwa 100 Å zum Verhindern des Ladens [Fig. 6A]. Nach der "Belichtung" wird die Aluminiumlage 44 mit einer wässrigen Alkalilösung entfernt, was von einer Entwicklung gefolgt wird [Fig. 6B]. Dann wird unter Verwendung des resultierenden Resistmusters als Maske das Trockenätzen der Zwischenlage 42 durchgeführt [Fig. 6C]. Dann wird unter Verwendung der Zwischenlage als Maske das Trockenätzen der Grundlage 41 durchgeführt [Fig. 6D]. Unter Verwendung des vorstehend erläuterten, einen dreilagigen Resist benutzenden Vorgangs kann ein feines Muster mit einem großen Seitenverhältnis gebildet werden. Es ist möglich einen einfachen, einen doppellagigen Resist verwendenden Vorgang auszuführen unter Verwendung eines die Wirkungen der oberen Lage und der Zwischenlage des vorstehend erwähnten dreilagigen Resists besitzenden Resists. Die Fig. 7A bis 7D bilden ein den einen doppellagigen Resist verwendenden Vorgang erläuterndes Flußdiagramm. Als Grundschicht 51 ist eine organische Schicht gebildet und ein Silizium enthaltender Resist 52 mit einer hohen Trockenätzbeständigkeit ist als obere Lage gebildet [Fig. 7A]. Nach "Belichten" und Entwickeln [Fig. 7B] wird die Grundlage einem Trockenätzvorgang unterzogen, wobei das Resistmuster der oberen Lage als Maske verwendet wird [Fig. 7C]. Auf diese Weise kann mit dem einen doppellagigen Resist verwendeten Vorgang ein feines Muster mit einem verglichen mit dem einen dreilagigen Resist verwendenden Vorgang hohen Durchsatz gebildet werden.

Der Silizium enthaltende Resist mit einer hohen Trockenätzbeständigkeit, der im doppellagigen Resist verwendet wird, ist jedoch hauptsächlich vom Negativtyp und besitzt auf Grund einer beim Entwicklung hervorgerufenen Aufblähung eine minderwärtige Auflösung und weist daneben eine geringe Empfindlichkeit auf und kann daher praktisch nicht verwendet werden. Insbesondere auf Grund des Ladungseffekts treten, wie anhand der Oberflächen SEM-Photographie nach Fig. 7D dargestellt, Fehler beim Aneinanderfügen von Feldern auf, wodurch eine Musterunterbrechung hervorgerufen wird. Eine derartige Musterunterbrechung tritt auch beim Dreilagigen Resist auf, wenn keine Aluminiumdünnschicht vorliegt. Das bedeutet, mit der Elektronenstrahlbelichtung wird das Gebiet A mit dem Elektronenstrahl auf die mittels des Pfeils O dargestellte Weise abgetastet und dann wird das Gebiet B auf die mittels des Pfeils P dargestellte Weise abgetastet. In diesem Fall ist das Resistmuster nach dem Entwickeln zwischen den Gebieten A und B unterbrochen (Fehler beim Aneinanderfügen von Feldern), wenn ein Laden auftritt. Die Resistmuster in den Gebieten A und B müssen sich im wesentlichen in einem verbundenen Zustand befinden. Darüber hinaus ist der einen dreilagigen Resist benutzende Vorgang in seinen verschiedenen Schritten höchst kompliziert und weist viele Probleme auf, wie etwa Fehler und Schwierigkeiten bei der Steuerung der Mustergröße, und es ist schwierig, ihn in die Praxis umzusetzen.

Darüber hinaus wird bei der Elektronenstrahllithorgraphie die Bildung eines Abbildungsumkehrmusters wichtig. Daher wird zur Zeit die Abbildungsumkehrabbildung gebildet unter Verwendung eines Elektronenstrahlresists vom Negativtyp oder durch Brennen oder eine Behandlung mit Ammoniakdampf nach der Belichtung.

Der Resist vom Negativtyp besitzt jedoch eine geringe Auflösung und es ist schwierig damit ein feines Resistmuster zu bilden. Ferner ist die Bildung eines Abbildungsumkehrmusters mittels einer Nachbehandlung nach der Belichtung von den Bedingungen der Nachbehandlung leicht beeinflußbar und eine Steuerung der Mustergröße ist schwierig.

Wie vorstehend erläutert ist der einen doppellagigen Resist verwendende Vorgang ein sehr wirksames Verfahren, weist jedoch Probleme hinsichtlich des verwendbaren Resists auf. Das heißt, die Materialien müssen eine hohe Trockenätzbeständigkeit aufweisen und als Resist wirken. Zur Zeit als obere Lage eines doppellagigen Resists benutzte Resists umfassen Organopolysiloxan- oder organopolysilanartige, Silizium enthaltende Resists. Diese Resists zeigen jedoch keine besonders hohe Empfindlichkeit und Auflösung und besitzen daneben keine hinreichend hohe Trockenätzbeständigkeit.

Wenn mittels Elektronenstrahllithographie ein Abbildungsumkehrmuster gebildet wird, ist ein Resist vom Negativtyp hinsichtlich der Auflösung auf Grund des Aufblähens oder der Bildung von Haarkristallen während der Entwicklungsbehandlung minderwertig und die Empfindlichkeit ist auch nicht so groß. Die Bildung eines Umkehrmusters mittels der Nachbehandlung nach der Belichtung wird von den Bedingungen der Nachbehandlung beeinflußt und die Steuerung der Mustergröße ist schwierig und daneben kann dieses Umkehrmuster lediglich mit speziellen Resists gebildet werden. Darüber hinaus ist die Trockenätzbeständigkeit von Elektronenstrahlresists vom Positivtyp äußerst gering und das Ätzen des Substrats kann mit einem einlagigen Elektronenstrahlresist nicht ausgeführt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Bilden eines feinen Musters durch direktes Schreiben mittels eines elektrisch geladenen Strahls, wie etwa eines Elektronenstrahls, Ionenstrahls oder eines fokussierten Strahls unter Verwendung eines einlagigen oder mehrlagigen Resist benutztenden Verfahrens, bei dem das Laden durch die Elektronen oder die elektrisch geladenen Teilchen verhindert werden kann und ein genaues, feines Resistmuster gebildet werden kann.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bilden eines feinen Musters wird zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe eine einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltende, hochmolekulare organische Schicht, die selbst als Energiestrahlresist oder in Verbindung mit einem zusätzlichen Energiestrahlresist verwendet werden kann, auf einem Substrat gebildet und dann wird die organische Schicht einer Oberflächenbehandlung mit einem reduzierenden Mittel unterzogen zur Bildung einer metallischen Lage auf der Oberfläche der hochmolekularen organischen Schicht, wodurch ein gewünschtes, genaues, feines Resistmuster, frei von durch Laden hervorgerufenen Musterstörungen erhalten werden kann.

KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1A bis 1E bilden ein Flußdiagramm, in dem ein erstes Beispiel dieser Erfindung anhand von Schnittansichten dargestellt wird.

Fig. 2A bis 2B stellen Schnittansichten dar, anhand welcher der Zustand, in dem eine metallische Lage auf der Oberfläche der organischen Schicht gebildet wird, erläutert wird.

Fig. 3A bis 3D bilden ein Flußdiagramm, welches ein zweites Beispiel dieser Erfindung anhand von Schnittansichten darstellt.

Fig. 4A bis 4D bilden ein Flußdiagramm, das ein drittes Beispiel dieser Erfindung anhand von Schnittansichten darstellt.

Fig. 5A bis 5D bilden ein Flußdiagramm, das ein viertes Beispiel dieser Erfindung anhand von Schnittansichten darstellt.

Fig. 6A bis 6D bilden ein Flußdiagramm, das einen herkömmlichen, einen dreilagigen Resist verwendenden Vorgang anhand von Schnittansichten darstellt.

Fig. 7A bis 7D bilden ein Flußdiagramm, das einen herkömmlichen, einen doppellagigen Resist verwendenden Vorgang anhand von Schnittansichten darstellt.

1 ----- Halbleitersubstrat, 2 ----- hochmolekulare, organische Schicht, 3 ----- reduzierendes Mittel, 4 - --- metallische Lage, 5 ----- Elektronenstrahlresist

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das erste Beispiel dieser Erfindung ist in den Fig. 1A bis 1E dargestellt. Eine durch Hinzufügen eines organometallischen Komplexes oder eines metallischen Salzes, wie etwa NiCl&sub2; (10 in den Fig. 2A bis 2B) zu einer Polymethylmethacrylat(PMMA)-Lösung hergestellte Lösung wird auf ein Halbleitersubstrat 1 aufgeschichtet und zur Bildung einer hochmolekularen, organischen Schicht 2 30 Minuten bei 170ºC gebrannt. Die Oberfläche dieser Schicht wird mit einem reduzierenden Mittel behandelt [Fig. 1A]. Diese Behandlung hat die Bildung einer metallischen Lage 4 auf der hochmolekularen, organischen Schicht 2 zum Ergebnis. Als Elektronenresist 5 wird Fluoropolymethacrylat auf die metallische Lage 4 aufgeschichtet und 30 Minuten bei 140ºC gebrannt und dann einer Elektronenstrahlbelichtung bei einer Beschleunigungsspannung von 20 KV und einer Dosis von 5 uc/cm² aufgesetzt [Fig. 1B]. Weil diese metallische Lage 4 das Laden mit Elektronen verhindern kann, wird ein genaues, feines Resistmuster 7 vom Positivtyp nach dem Entwickeln gebildet [Fig. 1C]. Die metallische Lage 4 wird unter Verwendung dieses Resistmusters als Maske geätzt. Dann kann das Ätzen der hochmolekularen, organischen Schicht 2 unter Verwendung dieser metallischen Lage als Maske ausgeführt werden. Wenn das Ätzen der hochmolekularen, organischen Schicht ausgeführt wird mit 40 sccm (cm³ bei Standardreferenzbedingungen) O&sub2;-Gas und bei einem Druck von 1 Pa und einer Leistung von 200 W, kann eine Trennschärfe von 100 oder mehr erhalten werden und daher kann ein genaues, feines, vertikales Muster erhalten werden [Fig. 1D]. Fig 1E zeigt den mittels SEM beobachteten Oberflächenzustand im Bereich aneinander gefügter Felder des Musters. Es wird kein Fehler beim Aneinanderfügen von Feldern beobachtet und es zeigt sich kein Ladungseffekt.

Neben NiCl&sub2; können CuCl&sub2;, CoCl&sub2; und dgl. als metallisches Salz verwendet werden. Neben PMMA kann die hochmolekulare organische Schicht aus irgendeinem Polymerharz bestehen. Ferner können auch fokussierte Ionenstrahlen anstelle des Elektronenstrahls benutzt werden.

Wenn die einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltende hochmolekulare, organische Schicht aufgeschichtet wird und dann einer Oberflächenbehandlung mit einem reduzierenden Mittel unterzogen wird, wird eine metallische Lage auf der Oberfläche der hochmolekularen, organischen Schicht gebildet. Die Fig. 2A und 2B zeigen den Zustand der auf der hochmolekularen, einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltenden, organischen Schicht gebildeten metallischen Lage. Gleichmäßig in der hochmolekularen, organischen Schicht 8 verteilte metallische Ionen 10 [Fig. 2A] wandern zur Oberfläche der Schicht, nämlich zu der Seite, an der das reduzierende Mittel 9 angreift, zur Ausbildung einer metallischen Lage mit einer hohen Festigkeit, die im Oberflächenbereich konzentrierte metallische Ionen 10 aufweist. [Fig. 2B]. Daher kann eine Resist darauf aufgeschichtet werden, gefolgt von einer Belichtung. Weil der Oberflächenwiderstand dieser metallischen Lage sehr niedrig ist, nämlich 10 Ω oder weniger, kann das üblicherweise ein Problem bei der Elektronenstrahllithographie darstellende Laden verhindert werden. Darüber hinaus besitzt die metallische Lage eine hinsichtlich Sauerstoff genügend hohe Trockenätzbeständigkeit und wirkt daher auf hinreichende Weise als Maske beim Ätzen der hochmolekularen, organischen Schicht einer Bodenlage. Die Resistschicht umfaßt lediglich zwei Lagen, zeigt jedoch die gleiche Wirkung wie ein dreilagiger Resist und daneben wird das Bedampfen mit einem Metall nicht benötigt und das Laden kann verhindert werden. Mit diesem Verfahren kann auf einfache Weise ein feines Resistmuster gebildet werden unter Verwendung eines herkömmlichen Resists.

Als nächstes wird anhand der Fig. 3A bis 3D das zweite Beispiel dieser Erfindung dargestellt. Eine durch Zugeben eines organometallischen Komplexes oder eines metallischen Salzes, wie etwa CoCl&sub2; zu einer PMMA-Lösung hergestellte Lösung wird auf ein Halbleitersubstrat aufgeschichtet und zur Bildung eines Elektronenstrahlresists 11 30 Minuten bei 170ºC gebrannt [Fig. 3A]. Dieser Resist wird mit einem Elektronenstrahl bei einer Beschleunigungsspannung von 20 KV und einer Dosis von 100 uc/cm² belichtet oder unter Verwendung von DUV (Fernultraviolettlicht) belichtet und dann mit einer durch Mischen von Methylisobutylketon (MIBK) und Isopropylalkohol (IPA) erhaltenen Lösung entwickelt zum Erhalt eines Resistmusters 12 [Fig. 3B]. Zum Ausführen einer Oberflächenbehandlung wird ein reduzierendes Mittel 14 auf das Resistmuster 12 getropft [Fig. 3C] zur Bildung einer metallischen Lage auf der Oberfläche des Resistmusters [Fig. 3D]. Diese metallische Lage auf der Oberfläche verbessert die Trockenätzbeständigkeit des Resistmusters und das Substrat kann unter Verwendung eines einlagigen Resists geätzt werden. Daher kann ein Resistmuster mit einer hohen Trockenätzbeständigkeit und einer hohen Wärmebeständigkeit gebildet werden.

Unter Verwendung eines einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltenen Resists kann die Trockenätzbeständigkeit eines eine geringe Trockenätzbeständigkeit aufweisenden Resists verbessert werden. Ein einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltender Resist wird aufgeschichtet und einer Belichtung und Entwicklung unterzogen und dann einer Oberflächenbehandlung mit einem reduzierenden Mittel. Mittels dieser Oberflächenbehandlung wird eine metallische Lage auf der Oberfläche des Resistmusters gebildet und daher kann ein Resistmuster mit einer hohen Trockenätzbeständigkeit gebildet werden. Mit diesem Vorgang kann ein Substrat genau geätzt werden, selbst mit einem einlagigen Elektronenstrahlresist mit einer geringen Trockenätzbeständigkeit. Der Widerstand dieser Resistschicht beträgt 10&sup6; Ω oder weniger und ein durch Laden beim Schreiben hervorgerufenes Scheren des Musters kann verhindert werden und ein genaues Resistmuster kann gebildet werden.

Als nächstes wird das dritte Beispiel dieser Erfindung anhand der Fig. 4A bis 4D dargestellt. Eine Grundlagenschicht 21 wird auf ein Halbleitersubstrat 1 aufgeschichtet und 30 Minuten bei 200ºC gebrannt. Darauf wird ein einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz, wie etwa CuCl&sub2; enthaltender Fotoresist 22 aufgeschichtet und zur Bildung einer Resistschicht mit einer Dicke von 0,5 um dreißig Minuten bei 100ºC gebrannt [Fig. 4A]. Nach dem Belichten wird zum Erhalt eines Resistmusters 24 eine Entwicklung mit einer wässrigen Alkalilösung ausgeführt. Zur Ausführung einer Oberflächenbehandlung wird ein reduzierendes Mittel 25 auf dieses Resistmuster getropft [Fig. 4B] zur Bildung einer metallischen Lage 26 auf der Oberfläche des Resistmusters [Fig. 4C]. Weil diese metallische Lage praktisch keine Ätzung durch Sauerstoff erfährt, kann das Trockenätzen der Grundlagenschicht 21 unter Verwendung dieses Resistmusters als Maske ausgeführt werden. Wenn das Ätzen der Grundlagenschicht mit 40 sccm O&sub2;-Gas und bei einem Druck von 1 Pa und einer Leistung von 100 W ausgeführt wird, kann eine Trennschärfe von 100 oder höher erhalten werden und daher kann ein genaues, feines, vertikales Muster gebildet werden [Fig. 4D].

Als nächstes wird das vierte Beispiel dieser Erfindung anhand der Fig. 5A bis 5D dargestellt. Eine einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltende PMMA- Lösung wird auf ein Halbleitersubstrat 1 aufgeschichtet und 30 Minuten bei 170ºC gebrannt zur Bildung einer hochmolekularen, organischen Schicht 31. Zur Bildung einer Resistlage wird ein Fotoresist 32 mittels Drehbeschichten darauf aufgeschichtet und 30 Minuten bei 100ºC gebrannt [Fig. 5A]. Mittels Belichten und Entwickeln wird ein Resistmuster 34 gebildet. Auf dieses Resistmuster wird ein reduzierendes Mittel 35 getropft zur Ausführung einer Oberflächenbehandlung der aus einer hochmolekularen organischen Schicht 31 bestehenden Grundlage [Fig. 5B]. Durch das reduzierende Mittel 35 wird eine metallische Lage 36 auf der Oberfläche des Gebietes gebildet, in dem kein Resistmuster 34 vorliegt [Fig. 5C]. Weil diese metallische Lage 36 im wesentlichen keinem Ätzen mit Sauerstoff zugänglich ist, kann das Trockenätzen der oberen Resistlage 34 und der Grundlage aus einer hochmolekularen organischen Schicht 31 ausgeführt werden unter Verwendung dieser Metallage 36 als Maske. Wenn das Ätzen der Grundlagenschicht mit 60 sccm O&sub2; und bei einem Druck von 1 Pa und einer Leistung von 200 W bewirkt wird kann eine Trennschärfe von 100 oder mehr erhalten werden und daher kann ein genaues und feines Abbildungsumkehrvertikalmuster gebildet werden [Fig 5D].

Erfindungsgemäß kann auf einfache Weise ein feines Resistmuster gebildet werden mittels eines Resistvorgangs, in dem die vorstehend erwähnte, einen organometallischen Komplex oder metallisches Salz enthaltende hochmolekulare, organische Schicht verwendet wird. Insbesondere dient selbst ein einen doppellagigen Resist verwendender Vorgang als Vorgang, bei dem in situ ein dreilagiger Resist verwendet wird, der die gleiche Wirkung besitzt wie ein einen dreilagigen Resist verwendender Vorgang und daneben kann das Laden mit Elektronen verhindert werden und ein genaues, feines Muster kann gebildet werden. Darüber hinaus kann unter Verwendung des doppellagigen Resists auf einfache Weise ein Abbildungsumkehrresistmuster gebildet werden und weil das Muster mittels Trockenätzen gebildet wird ist die Steuerbarkeit der Mustergröße überlegen. Ferner kann die Trockenätzbeständigkeit von Elektronenstrahlresists mit einer geringen Trockenätzbeständigkeit verbessert werden und ein feines Muster kann mit einer überlegenen Größensteuerbarkeit, Reproduzierbarkeit und einer hohen Auflösung gebildet werden. Daher ist diese Erfindung wirksam zur Bildung eines feinen Musters mit einer hohen Auflösung und einer hohen Genauigkeit.

Wie vorstehend erläutert kann erfindungsgemäß mittels Oberflächenbehandlung einer einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltenden hochmolekularen, organischen Schicht mit einem reduzierenden Mittel auf einfache Weise eine metallische Lage auf der Oberfläche der hochmolekularen, organischen Schicht gebildet werden und durch Anwenden dieser Reaktion bei einem einlagigen oder doppellagigen Resist kann ein feines Muster mit einer hohen Trockenätzbeständigkeit gebildet werden. Durch Verwendung der hochmolekularen, organischen Schicht als Grundlagenschicht bei einem einen doppellagigen Resist verwendenden Vorgang kann auf einfache Weise eine metallische Lage gebildet werden, so daß der doppellagige Resist in situ als dreilagiger Resist wirkt und daneben kann das Laden mit Elektronen verhindert werden. Darüber hinaus kann auf einfache und genaue Weise ein Abbildungsumkehr- Vertikalresistmuster gebildet werden durch die Behandlung mit einem reduzierenden Mittel nach Resist-Musterbildung in der oberen Lage. Zusätzlich kann ein Resistmuster mit einer hohen Trockenätzbeständigkeit gebildet werden durch Verwendung der organischen Schicht als einlagigen Resist oder als Resist einer oberen Lage eines doppellagigen Resists. Durch Verwendung dieser Verfahren wurde die Verwendung eines einen doppellagigen Resist verwendenden Vorgangs oder eines einen einlagigen Resist verwendenden Vorgangs anstelle eines einen dreilagigen Resist verwendenden Vorgangs, der nur unter Schwierigkeiten in die Praxis umgesetzt werden konnte, ermöglicht und ein genaues und vertikal feines Muster mit einer hohen Trockenätzbeständigkeit kann erhalten werden. Daher bildet diese Erfindung einen großen Beitrag zur Herstellung von integrierten Schaltungen mit einer äußerst hohen Dichte.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Bilden eines feinen Musters umfassend die Schritte: Aufschichten einer einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltenden organischen Polymerlösung auf einen Halbleiterträger, Wärmebehandeln der Schicht und dann Behandeln der resultierenden hochmolekularen organischen Schicht mit einem reduzierenden Mittel, Aufschichten eines Resists auf die Schicht und Wärmebehandeln des Resists, Schreiben eines Musters auf die resultierende Resistschicht und Entwickeln des Musters und Unterziehen der hochmolekularen organischen Schicht einem Ätzen unter Verwendung des Resistmusters als Maske.

2. Verfahren zum Bilden eines feinen Musters umfassend die Schritte: Aufschichten einer einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltenden Lösung des Resistmaterials auf einen Halbleiterträger und Wärmebehandeln der resultierenden Resistschicht und Schreiben eines Musters auf die Resistschicht, Entwickeln des Musters und dann Behandeln des Musters mit einem reduzierenden Mittel.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltende Lösung des Resistmaterials auf eine hochmolekulare, organische Schicht aufgeschichtet wird, die wiederum auf einem Halbleiterträger aufgeschichtet ist, und wärmebehandelt wird und bei dem nach der Behandlung des Musters mit einem reduzierenden Mittel die hochmolekulare, organische Schicht einem Ätzen unterzogen wird unter Verwendung des Resistmusters als Maske.

4. Verfahren zum Bilden eines feinen Musters umfassend die Schritte: Aufschichten einer einen organometallischen Komplex oder ein metallisches Salz enthaltenden, organischen Polyinerlösung auf einen Halbleiterträger und Wärmebehandeln der Schicht, Aufschichten eines Resists auf die hochmolekulare organische Schicht und Wärmebehandeln der Resistlagenschicht, Schreiben eines Musters auf diese Resistschicht, Entwickeln des Musters und dann Bilden eines metallischen Musters durch Behandeln der nicht durch das Resistmuster geschützten Teile der organischen Lage mit einem reduzierenden Mittel und Unterziehen des Resistmusters und der hochmolekularen, organischen Schicht einem Ätzen.







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