PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19512776B4 04.03.2004
Titel Verfahren zum Bilden eines feinen Musters
Anmelder Ryoden Semiconductor System Engineering Corp., Itami, Hyogo, JP;
Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Okamoto, Chikayuki, Itami, Hyogo, JP;
Nishioka, Tadashi, Itami, Hyogo, JP;
Kawazu, Satoru, Itami, Hyogo, JP
Vertreter Prüfer und Kollegen, 81545 München
DE-Anmeldedatum 05.04.1995
DE-Aktenzeichen 19512776
Offenlegungstag 21.12.1995
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.03.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.03.2004
IPC-Hauptklasse G03F 7/00
IPC-Nebenklasse H01L 21/308   H01L 21/3105   H01L 21/3213   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden eines feinen Musters nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

3841 sind Querschnittsansichten und perspektivische Ansichten, die eine Halbleitervorrichtung in jedem Schritt der Reihe nach von einem der Anmelderin bekannten Verfahren zum Bilden feiner Muster zeigen. Die feinen Muster beinhalten Verbindungsmuster, Bitleitungen, Wordleitungen u.s.w.

Wie in 38 gezeigt, wird eine Schicht des Objekts, die strukturiert werden soll, (im folgenden als Objektschicht bezeichnet) 12 auf einem Trageteil 11, das aus einem Siliziumdioxidfilm oder ähnlichem gebildet ist, gebildet. Die Objektschicht 12 ist beispielsweise aus polykristallinem Silizium gebildet. Ein strukturierter Resist 13, der. aus einem Novolackharz basierend auf einem positiven photosensitiven Harz gebildet ist, wird auf der Objektschicht 12 gebildet.

Wie in 38 und 39 gezeigt, wird unter Verwendung des strukturierten Resists 13 als Maske die Objektschicht 12 geätzt, um den Bereich, der nicht direkt unter dem strukturierten Resist 13 ist, mit einem Entfernungsmittel (wie z.B. Bromradikale) 15 zum Entfernen der Objektschicht zu entfernen, und die Muster 12A, 12B, 12C und 12D des Objekts werden gebildet.

Wie in 40 und 41 gezeigt, wird der strukturierte Resist 13 entfernt.

Durch das obige Verfahren sind, wie in 41 gezeigt, Muster, die Zueinander mit Zwischenräumen D parallel angeordnet sind und die eine Breite W aufweisen, vorgesehen.

Es wird nun eine mit dem obigen Verfahren verbundene Schwierigkeit beschrieben.

Die Breite (W) der Muster 12A, 12B, 12C oder 12D von dem Objekt, die entsprechend dem der. Anmelderin bekannten Verfahren vorgesehen sind, ist durch die Musterbreite von einem Lichtabschirmungsfilm in der verwendeten Maske (bei der Verwendung eines positiven Photoresists) oder von dem Abstand zwischen den Lichtabschirmungsfilmen (bei Verwendung von einem negativen Photoresist) bestimmt. Daher können feine Muster mit einer Breite und einer Größe, die so klein oder kleiner als die minimale Auflösung sind, die durch Lithographie erreicht wird, nicht gebildet werden. Mit anderen Worten sind die Musterbreite (W) und der Musterabstand (D) jeweils mindestens 0,25 &mgr;m, und können feine Muster mit. einer Musterbreite (W) und einem Abstand (D) kleiner als diese Größe nicht gebildet werden.

42A–42F sind Querschnittsansichten, die eine Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem Stand der Technik (japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2-5522) zeigen, der mit der vorliegenden Erfindung zusammenhängt.

Wie in 42A gezeigt, wird ein Resist 2 auf einem Trageteil 1 gebildet.

Wie in 42B gezeigt, wird der Resist 2 selektiv mit einem ultravioletten Strahl bestrahlt und ein latentes Bild 3 wird gebildet.

Wie in 42B und 42C gezeigt, wird durch Entwickeln des Resists 2 ein strukturierter Resist 13 gebildet.

Wie in 42D gezeigt, wird eine silylierte Schicht 13a auf einer Oberfläche des strukturierten Resists 13 durch Bestrahlung des Trageteils 1 mit einem ultravioletten Strahl in einem Dampf von Hexamethyldisilazan (HMDS) gebildet. Wie in 42D und 42E gezeigt, wird die auf der oberen Oberfläche des strukturierten Resist 13 gebildete silylierte Schicht 13a mittels reaktiven Ionenätzen entfernt.

Wie in 42E und 42F gezeigt, wird der nicht silylierte Bereich des Resists 13 weggeätzt. Somit werden feine Muster 16a gebildet.

Entsprechend zu der der Anmelderin bekannten Technik muß jedoch die Reaktionskammer zur Reaktion des photosensitiven Harzes und des HMDS so verbessert werden, daß ein Strahl aus fernem Ultraviolett in die Reaktionskammer geführt werden kann, wodurch die Vorrichtung komplizierter wird und die Kosten erhöht werden.

Aus der US 4,803,181 und aus Research Disclosure, May 1987, 27719 ist ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem ist ein Verfahren zum einfachen Bilden eines feinen Musters mit hoher Genauigkeit zur Verfügung zu stellen.

Die Aufgabe wird durch das Verfahren des Anspruchs 1, des Anspruchs 10 oder des Anspruchs 12 gelöst.

In einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem vierten Aspekt der Erfindung wird eine Objektschicht auf einem Trageteil gebildet. Ein strukturierter Resist mit sich gegenüberliegenden Seitenwänden wird auf der Objektschicht gebildet. Unter Verwendung des strukturierten Resists als Maske wird der Bereich der Objektschicht, der nicht direkt unter dem strukturierten Resist ist, weggeätzt, wobei Muster des Objekts gebildet werden. Die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists werden umgebildet, und ein erster Seitenwandumbildungsbereich an der einen Seitenwand des strukturierten Resists und ein zweiter Seitenwandumbildungsbereich an der anderen Seitenwand des strukturierten Resists werden gebildet. Der nicht umgebildete Bereich des strukturierten Resists wird entfernt und somit bleiben der erste und der zweite Seitenwandumbildungsbereich auf den Mustern des Objekts. Unter Verwendung des ersten und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches als Maske wird der Bereich der Muster des Objektes, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches ist, weggeätzt, und als ein Ergebnis werden noch feinere Muster des Objekts gebildet. Der erste und zweite Seitenwandumbildungsbereich werden dann entfernt.

Bei dem Verfahren zum Bilden eines feinen Musters nach Anspruch 1 wird unter Verwendung des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches, die an den Seitenwänden des strukturierten Resists gebildet sind, als Maske der Bereich des Objekts, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich ist, weggeätzt. Somit werden feine Muster der Objektschicht gebildet und deshalb können Muster, die noch feiner sind als die minimale Auflösung, die durch die vorhandenen Lithographietechniken erreicht wird, zur Verfügung gestellt werden.

Zusätzlich werden die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists unter Verwendung von Kohlenstofftrichloridradikalen (CCl3*) als Umbildungsmittel, die dazu neigen mit niedriger Energie zu dissoziieren, umgebildet und deshalb können Seitenwandumbildungsbereiche, die eine große Menge Kohlenstoffatome beinhalten, an den Seitenwänden des strukturierten Resists gebildet werden.

Weiterhin verursacht das Implantieren zweier Arten von beschleunigten Teilchen von (b) der Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen oder (c) der Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen als ein Umbildungsmittel in die Seitenwände des strukturierten Resists eine chemische Änderung, die eine neue Bindung an der Seitenwandoberfläche des strukturierten Resists bildet, und ein Seitenwandumbildungsbereich mit den Eigenschaften, daß er durch ein Entfernungsmittel zum Wegätzen der Objektschicht oder durch ein Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists nicht entfernbar ist, kann gebildet werden.

Bei der Verwendung von einem Chlorradikal (Cl2*) als ein Umbildungsmittel kann ein Seitenwandumbildungsbereich gebildet werden, der eine große Menge von Kohlenstoff (C) beinhaltet. bei dem eine Kohlenstoff-Kohlenstoffbindung, aufgebrochen ist.

Wenn das strukturierte Resist in einer Aluminiumtrichloridflüssigkeit oder einer Dibutylmagnesiumflüssigkeit durchtränkt wird, dringen Aluminium- oder Magnesiumatome in die Seitenwände des strukturierten Resists und bilden ein Oxid. Das Oxid wird nicht durch das Entfernungsmittel zum Wegätzen des Objektes oder das Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists entfernt.

Bei dem Verfahren zum Bilden eines feinen Musters nach Anspruch 10 wird unter Verwendung des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches als Maske der Bereich der Muster des Objekts, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich ist, weggeätzt, und daher können noch feinere Muster des Objekts gebildet werden.

Bei dem Verfahren zum Bilden eines feinen Musters nach Anspruch 12 wird unter Verwendung des strukturierten Resists als Maske der Bereich der Objektschicht, der nicht direkt unter dem strukturierten Resist ist, weggeätzt, wobei Muster des Objekts gebildet werden und gleichzeitig die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists umgebildet werden. Daher werden ein erster Seitenwandumbildungsbereich an der einen Seitenwand des strukturierten Resists und ein zweiter Seitenwandumbildungsbereich an der anderen Seitenwand gebildet, und deshalb kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden.

Bei dem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem vierten Aspekt der Erfindung wird unter Verwendung des strukturierten Resists als Maske der Bereich der Objektschicht, der nicht direkt unter dem strukturierten Resist ist, weggeätzt, und somit werden die Muster des Objekts gebildet. Danach wird unter Verwendung des ersten und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches als Maske der Bereich der Muster des Objektes, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches ist, weggeätzt, und daher können noch feinere Muster des Objekts gebildet werden.

Durch die beschriebenen Verfahren können Muster, die nach feiner sind als die minimale Auflösung, die durch die vorhandenen Lithographietechniken erreicht wird, vorgesehen werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspruchen angegeben.

Es folgt Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

1-6 Querschnittsansichten und perspektivische Ansichten von einer Halbleitervorrichtung von dem ersten bis zu dem sechsten Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einer ersten Ausführungsform;

7-13 Querschnittsansichten und perspektivische Ansichten von einer Halbleitervorrichtung vom ersten bis zum siebten Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einer zweiten Ausführungsform;

14-20 Querschnittsansichten und perspektivische Ansichten von eienr Halbleitervorrichtung von dem ersten bis zu dem siebten Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einer dritten Ausführungsform;

21-28 Querschnittsansichten und perspektivische Ansichten von einer Halbleitervorrichtung von dem ersten bis zu dem achten Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem vierten Ausführungsbeispiel;

29A-29F Querschnittsansichten von einer Halbleitervorrichtung von jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem fünften Ausführungsbeispiel;

30A-30F Querschnittsansichten von einer Halbleitervorrichtung von jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem sechsten Ausführungsbeispiel;

31A-31E Querschnittsansichten von einer Halbleitervorrichtung von jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem siebten Ausführungsbeispiel;

32 eine Darstellung, die das Konzept einer Plasmavorrichtung, die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt;

33 eine Darstellung, die das Konzept einer Ablösevorrichtung (Vorrichtung zum Entfernen eines Photoresist), die entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet wird, zeigt;

34A-34F Ansichten, die einen Prozessfortgang eines Verfahrens zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem siebzehnten Ausführungsbeispiel zeigen;

35A-35D perspektivische Ansichten von einer Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge des Verfahrens zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem siebzehnten Ausführungsbeispiel zeigen;

36A-36D perspektivische Ansichten von einer Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem achtzehnten Ausführungsbeispiel;

37A-37D perspektivische Ansichten von einer Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem neunzehnten Ausführungsbeispiel;

38-41 Querschnittsansichten und perspektivische Ansichten von einer Halbleitervorrichtung in dem ersten bis vierten Schritt in der Reihenfolge von einem der Anmelderin bekannten Verfahren zum Bilden feiner Muster; und

42A-42F Querschnittsansichten von einer Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge von einem der Anmelderin bekannten Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu einem zweiten der Anmelderin bekannten Beispiel bezogen auf die vorliegende Erfindung.

Es werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug zu den Figuren beschrieben.

1. Ausführungsbeispiel

1 bis 6 sind Querschnittsansichten und perspektivische Ansichten, die eine Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem ersten Ausführungsbeispiel zeigen.

Wie in 1 gezeigt, wird eine Objektschicht, beispielsweise aus polykristallinem Silizium, auf einem Trageteil 110 aus einem Siliziumdioxidfilm oder ähnlichem gebildet. Es werden Resistmuster 130 mit einer Breite W, die eine Seitenwand 130a und eine gegenüberliegende andere Seitenwand 130b aufweisen und parallel zueinander angeordnet sind, auf der Objektschicht 120 gebildet. Hierbei entspricht die Breite W der minimalen Auflösung, die durch die vorhandenen Lithographietechniken erreicht werden kann.

Wie in 2 gezeigt, werden, wie später genauer beschrieben werden wird, eine Seitenwand 130a und die andere Seitenwand 130b des strukturierten Resists 130 unter Verwendung eines Umbildungsmittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (a) Kohlenstofftrichloridradikalen, (b) einer Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen, (c) einer Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen, (d) Chlorradikale, (e) Aluminiumtrichloridflüssigkeit und (f) Dibutylmagnesiumflüssigkeit umgebildet. Durch die Umbildung werden ein erster Seitenwandumbildungsbereich 132a an der ersten Seitenwand 130a des strukturierten Resists und ein zweiter Seitenwandumbildungsbereich 132b an der anderen Seitenwand 130b des strukturierten Resists gebildet.

Wie in 2 und 3 gezeigt, wird der Bereich des strukturierten Resists 131, der nicht umgebildet worden ist, weggeätzt und dadurch bleiben der erste Seitenwandumbildungsbereich 132a und der zweite Seitenwandumbildungsbereich 132b, die parallel zueinander angeordnet sind, auf der Objektschicht 120.

Wie in 3, 4 und 5 gezeigt, wird unter Verwendung des ersten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132b als Maske der Bereich der Objektschicht 120, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich 132a und 132b ist mit einem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts weggeätzt.

Wie in 5 und 6 gezeigt, werden durch das Entfernen des ersten und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und 132b Muster 120A und 120B des Objekts gebildet, die eine feine Breite w und einen feinen Abstand d, die kleiner sind als die minimale durch die vorhandene Lithographie erreichte Auflösung, aufweisen.

2. Ausführungsbeispiel

7 bis 13 sind Querschnittsansichten und perspektivische Ansichten, die eine Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen.

Eine Objektschicht 120 wird auf einem Trageteil 110 gebildet. Es werden Resistmuster 130, die zueinander parallel angeordnet sind und die eine Seitenwand und eine andere gegenüberliegende Seitenwand aufweisen, auf der Objektschicht 120 gebildet. Die erste Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists 130 werden umgebildet, und damit werden ein erster Seitenwandumbildungsbereich 132a und zweiter Seitenwandumbildungsbereich 132b an der einen und der anderen Seitenwand des strukturierten Resists gebildet.

Wie in 8 und 9 gezeigt, wird unter der Verwendung des strukturierten Resists 130 mit dem ersten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und dem zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132b als Maske der Bereich der Objektschicht 120, der nicht direkt unter dem strukturierten Resist 130 ist, mit einem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts weggeätzt, und damit werden Muster 125 des Objekts gebildet.

Wie in 9 und 10 gezeigt, wird der nicht umgebildete Bereich 131 des strukturierten Resists entfernt, und der erste Seitenwandumbildungsbereich 132a und der zweite Seitenwandumbildungsbereich 132b, die parallel zueinander angeordnet sind, bleiben auf dem Muster 125 des Objekts.

Wie in 11 und 12 gezeigt, wird unter Verwendung des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und 132b als Maske der Bereich der Muster 125 des Objektes, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich 132a und 132b ist, mit einem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts weggeätzt.

Wie in 12 und 13 gezeigt, werden durch das Entfernen des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und 132b Muster 120A und 120B des Objekts gebildet, die eine feine Breite w und einen feinen Abstand d, die kleiner sind als die minimale durch die vorhandenen Lithographietechniken erreichte Auflösung, aufweisen.

3. Ausführungsbeispiel

14 bis 20 sind Querschnittsansichten, die eine Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem dritten Ausführungsbeispiel zeigen.

Wie in 14 gezeigt, wird eine Objektschicht 120 auf einem Trageteil 110 gebildet. Es werden strukturierte Resists 130, die parallel zueinander angeordnet sind und die eine Seitenwand 130a und eine andere Seitenwand 130b aufweisen, auf der Objektschicht 120 gebildet.

Wie in 15 und 16 gezeigt, wird unter Verwendung der Resists 130 als Maske der Bereich der Objektschicht 120, der nicht direkt unter dem strukturierten Resist 130 ist, weggeätzt, und damit werden Muster 125 des Objekts gebildet und gleichzeitig werden die eine und die andere Seitenwand von jedem Resistmuster umgebildet, wobei ein erster Seitenwandumbildungsbereich 132a an der einen Seitenwand des strukturierten Resists 130 und ein zweiter Seitenwandumbildungsbereich 132b an der anderen Seitenwand des strukturierten Resists 130 gebildet werden.

In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 142 ein Umbildungs- und Entfernungsmittel, das sowohl zum Umbilden der Seitenwände des Resistmusters 130 und zum Wegätzen der Objektschicht geeignet ist.

Wie in 16 und 17 gezeigt, wird der nicht umgebildete Bereich 131 des Resistmusters entfernt, und der erste Seitenwandumbildungsbereich 132a und der zweite Seitenwandumbildungsbereich 132b, die parallel zueinander angeordnet sind, bleiben auf den Mustern 125 des Objekts.

Wie in 18 und 19 gezeigt, wird unter Verwendung des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und 132b als Maske der Bereich der Muster 120 des Objekts, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich 132a und 132b ist, weggeätzt.

Wie in 19 und 20 gezeigt, werden durch das Entfernen des ersten und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und 132b Muster 120A und 120B des Objekts gebildet, die eine feine Breite w und einen feinen Abstand d, die kleiner als die minimale durch die vorhandenen Lithographietechniken erreichte Auflösung sind, aufweisen.

4. Ausführungsbeispiel

21 bis 28 sind Querschnittsansichten, die eine Vorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge von einem Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem vierten Ausführungsbeispiel zeigen.

Wie in 21 gezeigt, wird eine Objektschicht 120 auf einem Trageteil 110 gebildet. Es werden Resistmuster 130, die parallel zueinander angeordnet sind und die eine Seitenwand 130a und eine andere gegenüberliegende Seitenwand 130b aufweisen, auf der Objektschicht gebildet.

Wie in 22 und 23 gezeigt, wird unter Verwendung der Resistmuster 130 als Maske der Bereich der Objektschicht 120, der nicht direkt unter den Resistmustern 130 ist, mit einem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts weggeätzt, und somit werden Muster 125 des Objekts gebildet.

Wie in 24 gezeigt, werden die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des Resistmusters 130 umgebildet und somit werden ein erster Seitenwandumbildungsbereich 132a an der ersten Seitenwand des Resistmusters und ein zweiter Seitenwandumbildungsbereich 132b an der anderen Seitenwand des Resistmusters gebildet.

Wie in 24 und 25 gezeigt, wird der nicht umgebildete Bereich 131 des Resistmusters entfernt, und der erste Seitenwandumbildungsbereich 132a und der zweite Seitenwandumbildungsbereich 132b, die parallel zueinander angeordnet sind, bleiben auf dem Muster 125 des Objekts.

Wie in 26 und 27 gezeigt, wird unter Verwendung des ersten und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und 132b als Maske der Bereich der Muster 125 des Objekts, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich 132a und 132b ist, weggeätzt.

Wie in 27 und 28 gezeigt, werden durch das Entfernen des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches 132a und 132b Muster 120A und 120B des Objekts gebildet, die eine feine Breite w und einen feinen Abstand d, die kleiner als die minimale durch die vorhandenen Lithographietechniken erreichte Auflösung sind, aufweisen.

5. Ausführungsbeispiel

29A bis 29F sind Querschnittsansichten, die eine Halbleitervorrichtung in jedem Schritt in der Reihenfolge eines Verfahrens zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem fünften Ausführungsbeispiel zeigen. Es wird zum detaillierteren Erklären, wie die Seitenwände der Resistmuster entsprechend zu dem ersten Ausführungsbeispiel umgebildet werden, auf die Figuren Bezug genommen.

Wie in 29A gezeigt, wird eine Objektschicht 120, beispielsweise aus einem Polysiliziumfilm (SiO2), auf einem Trageteil 110 zum Tragen des Objekts, das aus Siliziumdioxidfilm (SiO2) oder ähnlichem gebildet ist, gebildet. Ein aus einem Novolackharz basierend auf beispielsweise einem positiven photosensitiven Harz gebildetes Muster 130 wird auf der Objektschicht 120 gebildet.

Wie in 29B gezeigt, wird das Trageteil 110 einer festgelegten Menge eines Umbildungsmittels 140 von einem Kohlenstofftrichloridradikal (CCl3*) für eine festgelegte Zeitdauer ausgesetzt. Wie in 29C gezeigt, haftet das Kohlenstofftrichloridradikal 140 an der Oberfläche des strukturierten Resists und an der Oberfläche der Objektschicht 120, und das Kohlenstofftrichloridradikal 140 dringt auch in das strukturierte Resist 130 ein.

Wie in 29D gezeigt, wird das Trageteil 110 einem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts wie z.B. einem Bromradikal (Br*), das eine Richtungsabhängigkeit d.h. Anisotropie aufweist, ausgesetzt.

Da ein Kohlenstofftrichloridradikal (CCl3*), das ein Kohlenstoffatom (C) mit niedriger Energie dissoziiert, mit der Energie von dem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts dissoziiert, wird ein dünner Kohlenstoffilm auf der Oberfläche des strukturierten Resists 130 gebildet, und Kohlenstoffatome dringen von der Oberfläche in das strukturierte Resist 130 ein und bilden einen Seitenwandumbildungsbereich 132.

Wie in 29E gezeigt, bildet in dem Prozess des Bildens eines Seitenwandumbildungsbereiches 132 ein Teil in der Objektschicht 120, in anderen Worten ein Teil des Polysiliziumfilms, ein Reaktionsprodukt 730, wie z.B. Siliziumtetrachlorid (SiCl4) und Siliziumtetrabromid (SiBr4), das entfernt wird, und ein Teil des strukturierten Resists 130 bildet ein Reaktionsprodukt 731, wie z.B. Kohlenstofftetrachlorid (CCl4) und Kohlenstofftetrabromid (CBr4), das entfernt wird. Ein Teil der Kohlenstofftrichloridradikale (CCl3*) geht in seinen Grundzustand über und bildet ein anderes Reaktionsprodukt, Kohlenstofftetrachlorid 732. Diese Reaktionsprodukte zerstreuen sich extern. Das obere Ende des strukturierten Resists 130 wurde teilweise durch die Funktionen des Entfernungsmittels 150 zum Entfernen des Objekts entfernt.

Schließlich ist, wie in 29F gezeigt, ein Seitenwandumbildungsbereich 132 an einer Seitenwand der strukturierten Resist gebildet, bei dem ein dünner Kohlenstoffilm und/oder Kohlenstoff eingedrungen ist, das mit dem Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resist, wie z.B. ein Sauerstoffradikal (O*), nicht komplett entfernt werden kann. Man bemerke, daß das Bezugszeichen 131 den nicht umgebildeten Bereich des strukturierten Resists bezeichnet.

Das obige Kohlenstofftrichloridradikal (CCl3*) wird durch eine normalerweise verwendete Plasmavorrichtung, wie in 32 gezeigt, hergestellt. Die Plasmavorrichtung beeinhaltet eine Ersatzkammer CH71 und eine Reaktionskammer CH72. In der Reaktionskammer CH72 sind eine Elektrode A(71) und eine Elektrode B(72) vorgesehen. Die Elektrode B(72) dient auch als Auflage für ein Objekt. Ein Gas G72 wird der Elektrode A(71) über einen Druckregler V72 und einen Durchflußregler V72' zur Verfügung gestellt. Ein Gas G73 wird der Elektrode A(71) über einen Druckregler V76 und einen Durchflußregler V76' zur Verfügung gestellt. Die Reaktionskammer CH72 ist mit einer Turbomolekularpumpe TMP7 über ein Ventil V73 verbunden. Die Turbomolekularpumpe TMP7 ist mit einer Rotationspumpe RP72 verbunden. Die Ersatzkammer CH71 und die Reaktionskammer CH72 sind miteinander über ein Absperrventil V74 miteinander verbunden. Die Ersatzkammer CH71 ist mit einer Rotationspumpe RP71 über ein Ventil V71 verbunden. Die Ersatzkammer 71 wird mit einem Gas G71 versorgt. Das Gas 71 wird in die Ersatzkammer CH71 über einen Druckregler V75 und einen Durchflußregler V75' geführt.

Die Reaktionskammer CH72 ist mit einem Generator für elektromagnetische Wellen RF über einen Koppelkondensator C verbunden.

Ein Kohlenstofftrichloridradikal (CCl3*) kann durch Zuführen einer Gasmischung von Heliumgas (G72) mit einer Flußrate von 100 SCCM (Standardkubikzentimeter pro Minute) über die Druck- und Durchflußregler V72 und V'72 und von Kohlenstofftetrachloridgas (G73) mit einer Flußrate in dem Bereich von 60–80SCCM über die Druck- und Durchflußregler V76 und V'76 und anschließender Plasmadissozation bei einem Druck in dem Bereich von 133,3 bis 200,0Pa (1,0 bis 1,5 Torr) hergestellt werden.

Bei dem Seitenwandumbildungsbereich 132, der mit dem Umbildungsmittel 140 bestehend aus Kohlenstofftrichloridradikal (CCl3*) gebildet ist, ergibt sich solch eine Eigenschaft, daß ER01 (die Rate mit der der nicht umgebildete Bereich 131 des strukturierten Resists entfernt wird) in dem Bereich von 100 bis 140 nm/min ist und das ER02 (die Rate mit der der Seitenwandumbildungsbereich 132 durch das Entfernungsmittel zum Entfernen des Objekts entfernt wird) in dem Bereich von 25 bis 35 nm/min ist durch die Funktion des Entfernungsmittels 150 zum Entfernen des Objekts, wie z.B. einem Bromradikal (Br*).

Er11 (die Rate mit der der nicht umgebildete Bereich 131 des strukturierten Resists entfernt wird), die durch das Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists, wie z.B. ein Sauerstoffradikal (0*), vorgegeben ist, war in dem Bereich von 115 bis 135 nm/min, und Er12 (die Rate mit der der Seitenwandumbildungsbereich 132 entfernt wird) war in dem Bereich von 15 bis 25 nm/min.

6. Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird ein anderes Beispiel des Prozesses des Umbildens der Seitenwände des strukturierten Resists entsprechend zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

In diesem Ausführungsbeispiel werden beschleunigte Teilchen bestehend aus zwei Arten von Ionen als ein Umbildungsmittel zum Bilden eines solchen Seitenwandumbildungsbereiches verwendet.

Wie in 30A gezeigt, wird eine Objektschicht 120 auf einem Trageteil 110 gebildet. Ein strukturierter Resist 130 wird auf der Objektschicht 120 gebildet.

Wie in 30B gezeigt, wird ein Umbildungsmittel 141 von beschleunigten Teilchen bestehend aus zwei Arten von Ionen, wie z.B. Siliziumionen (Si+) und Sauerstoffionen (O+) oder Kohlenstoffionen (C+) und Kohlenmonoxidionen (CO+), in einer festgelegten Menge für eine festgelegte Zeitdauer den Seitenwänden des strukturierten Resists 130 zugeführt. Das Umbildungsmittel 141 reagiert entweder mit dem strukturierten Resist 130 oder dringt in den strukturierten Resist 130 ein, und eine chemische Änderung, das Bilden einer neuen chemischen Bindung, wie z.B. Si-O und C-O, findet an der Oberfläche des strukturierten Resists 130 statt.

Als ein Ergebnis bildet sich, wie in 30C gezeigt, ein Seitenwandumbildungsbereich 132, der sich soweit wie eine vorgeschriebene Tiefe geändert hat, an der Oberfläche des strukturierten Resists 130. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 131 den nicht umgebildeten Bereich des strukturierten Resists.

Wie in 30D gezeigt, wird ein Umbildungsmittel 150 zum Umbilden des Objektes, wie z.B. ein Bromradikal (Br*) mit einer Richtungsabhängigkeit, d.h. Anisotropie, dem Trageteil 110 zugeführt.

Wie in 30F gezeigt, bildet die Objektschicht 120, der polykristalline Siliziumfilm ein Reaktionsprodukt A(730) beispielsweise Siliziumtetrabromid (SiBr4), bildet ein Teil des strukturierten Resists 130 ein Reaktionsprodukt B(731), beispielsweise Kohlenstofftetrabromid (CBr4), und ein Teil der beschleunigten Teilchen des Umbildungsmittels 141, die in den strukturierten Resist 130 eingedrungen sind, bilden ein Reaktionsprodukt C(732), Siliziumtetrabromid (SiBr4) oder Kohlenstofftetrabromid (CBr4). Diese Reaktionsprodukte zerstreuen sich extern. Das Zuführen des Entfernungsmittels 150 zum Entfernen des Objekts in einer festgelegten Menge über eine festgelegte Zeitdauer, bildet den Seitenwandumbildungsbereich 130, der chemische Bindungen von Silizium (Si) und Kohlenstoff (C) beinhaltet, die nicht vollständig mit dem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts oder dem Entfernungsmittel zum Entfernen der nicht umgebildeten Bereich 131 des strukturierten Resists entfernt werden können.

Die beschleunigten Teilchen des Umbildungsmittels 141 können mit einer normalerweise benutzten Ionenimplantationsvorrichtung hergestellt werden. Die beschleunigten Teilchen können schräg auf das strukturierte Resist 130 gerichtet werden durch Ändern des Bestrahlungswinkels der beschleunigten Teilchen. Die Tiefe bis zu der die beschleunigten Teilchen in das strukturierte Resist 130 eindringen, ist durch Ändern der einfach kontrollierbaren Ionenenergie festgelegt. Daher kann die Breite (w) des Seitenwandumbildungsbereiches 132 einfach kontrolliert werden. Die Tiefe der Bereiche mit der höchsten Konzentration der implantierten Ionen sind beispielsweise für Siliziumionen (Si+) und Sauerstoffionen (O+) mit einer Implantierungsenergie von 50keV bei einer Dosis von 1016 Atomen/cm2 115nm und 70nm, und ein Seitenwandumbildungsbereich 132 mit einer Breite entsprechend zu den Tiefen wird gebildet. ER01 für das Entfernungsmittel zum Entfernen des Objekts wie z.B. ein Bromradikal (Br*), liegt in dem Bereich von 50 bis 70nm/min, und ER02 liegt in dem Bereich von 15 bis 25nm/min. Das Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists, wie z.B. ein Sauerstoffradikal (O*), lag in dem Bereich von 115 bis 135nm/min und ER12 lag in dem Bereich von 5 bis 10nm/min.

7. Ausführungsbeispiel

31A bis 31E sind schematische Darstellungen zur Beschreibung eines Prozesses der Umbildung der Seitenwände des stukturierten Resists in dem siebten Ausführungsbeispiel.

In diesem Ausführungsbeispiel wird als Umbildungsmittel ein Chlorradikal (Cl2*), mit dem ein Bilden eines Seitenwandumbildungsbereiches an der Seitenwand des strukturierten Resists und ein Entfernen einer Objektschicht möglich ist, verwendet.

Wie in 31A gezeigt, wird eine Objektschicht 120 auf einem Trageteil 110 gebildet. Ein strukturierter Resist 130 wird auf der Objektschicht 120 gebildet.

Wie in 31B gezeigt, wird eine festgelegte Menge von einem Chlorradikal (Cl2*), ein Umbildungs- und Entfernungsmittel 142 mit Richtungsabhängigkeit, d.h. Anisotropie, für eine festgelegte Zeitdauer dem Trageteil 110 zugeführt.

Wie in 31C gezeigt, reagiert das Chlorradikal (Cl2*) mit der Objektschicht 120, in anderen Worten, polykristallines Silizium und bildet ein Reaktionsprodukt A(730), das Siliziumtetrachlorid (SiCl4). Ein Teil des strukturierten Resists 130 bildet ein Reaktionsprodukt B(731), wie z.B. Kohlenstofftetrachlorid (CCl4). Ein Teil der Chlorradikale (Cl2*) kehrt in ihren Grundzustand zurück und bildet ein anderes Reaktionsprodukt C(732), das Chlor. Diese Reaktionsprodukte zerstreuen sich extern, wie in 31C gezeigt. Obwohl ein Teil der Oberfläche des strukturierten Resists 130 in der Form des Reaktionsproduktes B(731) sich zerstreut, wird die Bindung (-C-) des strukturierten Resists 130 aufgebrochen, da ein Chlorradikal (Cl2*) aktiver als ein Kohlenstofftrichloridradikal (CCl3*) ist und ein Seitenwandumbildungsbereich 132 mit einer großen Menge von Kohlenstoff (C) bildet sich an der Seitenoberfläche des stukturierten Resists 130. Die meisten der Chlorradikale (Cl2*), die an der Oberfläche der Objektschicht 120 haften, reagieren mit der Objektschicht 120 und zerstreuen sich extern in der Form des Reaktionsproduktes A(730), wie in 31D gezeigt, und dienen somit zum Entfernen der Objektschicht 120. Als ein Ergebnis wird durch Zuführen von einer festgelegten Menge von Chlorradikalen (Cl2*) für eine festgelegte Zeitdauer die Objektschicht 120 entfernt, und schließlich wird der Seitenwandumbildungsbereich 132, bei dem ein dünner Kohlenstoffilm und/oder Kohlenstoff eingedrungen ist und der nicht vollständig durch ein Entfernungsmittel wie z.B. ein Sauerstoffradikal (O*) zum Entfernen des nicht umgebildeten Bereiches des strukturierten Resists entfernt werden kann, an der Seitenwand des strukturierten Resists 130 gebildet, wie in 31E gezeigt.

Das Chlorradikal (Cl2*) kann mit einer normalerweise verwendeten Plasmavorrichtung, wie in 32 gezeigt, hergestellt werden. Genauer, wird eine Gasmischung von Heliumgas (G72) mit einer Flußrate von 100SCCM durch die Druck- und Durchflußregler V72 und V'72 und von Chlorgas (G72) mit einer Flußrate von 100SCCM durch die Druck- und Durchflußregler V76 und V'76 der Plasmadissoziation zwischen der Elektrode A(71) und der Elektrode B (72) bei einem Druck von 33,3Pa (250 m Torr) unterworfen. Ein erzeugtes Reaktionsprodukt wird mit dem Heliumgas (G72) herausgeführt. Wenn die Temperatur von einer Ablage (72) für ein Objekt in dem Bereich von 50 bis 60°C ist, die Radiowellenleistung in dem Bereich von 220 bis 260W liegt und der Abstand zwischen der Elektrode A(73) und dem Objekt (120) 1,1cm ist, wird das Objekt 120 mit einer Rate bei der ER20 (die Rate mit der das Objekt durch das Umbildungs- und Entfernungsmittel 142 entfernt wird) in dem Bereich von 450 bis 500nm/min ist entfernt, und ein Seitenwandumbildungsbereich 132 mit einer Breite in dem Bereich von 0,15 bis 0,25 um wird gebildet. ER41 (die Rate mit der der nicht umgebildete Bereich 131 des strukturierten Resists durch das Umbildungs- und Entfernungsmittel 142 entfernt wird), liegt in dem Bereich von 220 bis 260nm/min, ER42 (die Rate mit der der Seitenwandumbildungsbereich 132 durch das Umbildungs- und Entfernungsmittel 142 entfernt wird) liegt in dem Bereich von 60 bis 80nm/min, und ER43 (die Rate bei der das Trageteil zum Tragen des Objekts durch das Umbildungs- und Entfernungsmittel 142 entfernt wird) liegt in dem Bereich von 15 bis 20nm/min.

Das Umbildungs- und Entfernungsmittel 142 oder das Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objektes, wie oben beschrieben, wird mit einer normalerweise verwendeten Plasmavorrichtung, wie in 32 gezeigt, gebildet. 33 ist eine Darstellung, die eine Anordnung einer Ablösevorrichtung zum Herstellen eines Entfernungsmittels zum Entfernen des nicht umgebildeten Bereiches des strukturierten Resists zeigt.

In 33 ist CH82 eine Reaktionskammer, und ist CH81 eine Ersatzkammer zum Aufbewahren eines Objektes für eine Zeit. RP81 und V81 sind eine Rotationspumpe und ein Ventil zum Abpumpen der Ersatzkammer CH81. Ein Gas 81, wie z.B. Stickstoff, wird in die Ersatzkammer CH81 durch die Druck- und Durchflußregler V85 und V'85 eingeleitet und die Kammer wird durch die Rotationspumpe RP81 abgepumpt. Nach mehrmaligen Einbringen/Abpumpen des Stickstoffgases, wird in der Ersatzkammer CH81 ein Vakuum von 1,333Pa erzeugt, in dem ein zu bearbeitendes Objekt gelagert wird. In der Reaktionskammer CH82 mit dem darin vorgesehenen Objekt wird durch eine Turbomolekularpumpe TMP8 und eine Rotationspumpe RP82 ein Vakuum von 1,333 10–2Pa (10–4 Torr) erzeugt, und das restliche Gas wird herausgeführt. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen (MW) einen Generator für elektromagnetische Wellen. Das Bezugszeichen (80) bezeichnet eine durch den Generator für elektromagnetische Wellen (MW) erzeugte Mikrowelle und das Bezugszeichen (81) einen Wellenleiter. Das Bezugszeichen (82) bezeichnet eine Teflonplatte zur Anpassung des Wellenleiters 81 an die Reaktionskammer CH82. Eine Aluminiumoxidfensterplatte (AL2O3) 83 teilt den Raum zwischen dem Wellenleiter 81 und der Reaktionskammer CH82 auf und führt die Mikrowelle 80 von dem Wellenleiter 81 in die Reaktionskammer CH82 ein. Die Reaktionskammer, CH82 ist mit einem Verteiler bzw. Brause (shower head) 84 vorgesehen. Die reaktiven Teilchen, die als Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists dienen, werden von dem Verteiler 84 geblasen. Das Trageteil 110 wird auf einem Halter 86 für das Objekt plaziert.

Ein Sauerstoffradikal (O*), als ein Beispiel für ein solches Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists, wird wie im Folgenden beschrieben und in 33 gezeigt hergestellt. Eine Mikrowelle 80 mit 2,45GHz, hergestellt durch den Generator für elektromagnetische Wellen (MW}, wird in die Raktionskammer CH82 über den Wellenleiter 81 eingeführt. Durch Dissozation des Sauerstoffgases O2 (G83) bei einem Druck in dem Bereich von 133,3 bis 266,6Pa (1–2 Torr), bei einer Flußrate von 1000SCCM durch die Druck- und Durchflußregler V86 und V'86 wird ein Sauerstoffradikal (O*) zur Verfügung gestellt. Wenn die Temperatur des Halters 86 in dem Bereich von 100 bis 200°C, die Mikrowellenleistung in dem Bereich von 400 bis 1500W und der Abstand zwischen dem Verteiler, der die Sauerstoffradikale 85 zur Verfügung stellt, und dem nicht umgebildeten Bereich 131 des strukturierten, Resists in dem Bereich von 5 bis 6cm liegt, wird der nicht umgebildete Bereich 131 des strukturierten Resists mit einer Entfernungsrate, die in dem Bereich von 1 bis 2 um/min liegt, entfernt.

8. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel wird als Entfernungsmittel eine Aluminiumtrichloridflüssigkeit (AlCl3) oder eine Dibutylmagnesiumflüssigkeit [Mg(Bu)2] verwendet. Für Aluminium wird die Aluminiumtrichloridflüssigkeit (AlCl3) verwendet. Die Aluminiumtrichloridflüssigkeit wird durch Auflösen von 1,8 mol/l Aluminiumtrichlorid in einem Lösungsmittel von Nitrobenzol hergestellt. Für Magnesium wird eine Dibutylmagnesiumflüssigkeit oder eine Diethylmagnesiumflüssigkeit verwendet. Die Dibutylmagnesiumflüssigkeit wird durch Auflösen von 0,7 mol/l Dibutylmagnesium in einem Lösungsmittel von Heptan hergestellt. Die Diethylmagnesiumflüssigkeit wird durch Auflösen von 0,7 mol/l Diethylmagnesium in einem Lösungsmittel von Diethyläther hergestellt. Das Trageteil mit dem darauf gebildeten strukturierten Resist wird in die Dibutylmagnesiumflüssigkeit oder die Diethymagnesiumflüssigkeit für 1 Minute eingetaucht und dann mit Toluol und anschließend mit Hexan gespült. Danach wird eine Trocknung durch Einblasen von Stickstoffgas durchgeführt. Die Serie der Behandlungen wird in Stickstoffgas durchgeführt. Durch diese Behandlungen, wie beispielsweise in 1 gezeigt, dringen Aluminium- oder Magnesiummetallatome von der Oberfläche des strukturierten Resists 130 in die Oberfläche ein. Diese Metalle oxydieren mit dem in den strukturierten Resist 130 vorhandenen Sauerstoff und bilden eine anorganische Substanz. Die anorganische Substanz und eine organische Substanz des strukturierten Resists in der Form einer Matrix bilden die Seitenwandumbildungsbereiche 132a und 132b. Die Seitenwandumbildungsbereiche 132a und 132b werden gebildet, um eine solche Eigenschaft aufzuweisen, daß sie nicht mit einem Entfernungsmittel zum Entfernen des Objekts oder einem Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists entfernt werden.

Die Seitenwandumbildungsbereiche 132a und 132b, die mit der Dibutylmagnesiumflüssigkeit behandelt wurden, weisen die folgende Eigenschaft auf. Zum Beispiel ER01 (die Rate mit der der. nicht umgebildete Bereich 131 des strukturierten Resists in zweiter Linie durch das Entfernungsmittel zum Entfernen des Objekts entfernt wird) mit dem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts liegt in dem Bereich von 50 bis 70nm/min, und ER02 (die Rate mit der die Seitenwandumbildungsbereiche 132a und 132b mit dem Entfernungsmittel 150 zum Entfernen des Objekts entfernt werden) liegt in dem Bereich von 5 bis 15nm/min.

Zusätzlich, ER11 (die Rate mit der der nicht umgebildete Bereich 131 des strukturierten Resists mit dem Entfernungsmittel zum Entfernen des Resists entfernt wird) mit dem Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists liegt in dem Bereich von 115 bis 135nm/min, und ER12 (die Rate mit der die Seitenwandumbildungsbereiche 132a und 132b mit dem Entfernungsmittel zum Entfernen des strukturierten Resists entfernt werden) liegt in dem Bereich von 5 bis 15nm/min.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der strukturierte Resist in die Aluminiumtrichloridflüssigkeit oder die Dibutylmagnesiumflüssigkeit eingetaucht, und die Flüssigkeit ist hergestellt, um in die Oberfläche des strukturierten Resists einzudringen, und damit werden die Seitenwandumbildungsbereiche 132a und 132b gebildet. Die Breite (w) der Seitenwandumbildungsbereiche 132a und 132b kann auf Grund der Eintauchzeit kontrolliert werden.

Als ein Entfernungsmittel zum Entfernen eines Seitenwandumbildungsbereiches wird eine wäßrige Flußsäurelösung oder eine wäßrige Pufferflußsäurelösung verwendet. Die verwendete wässrige Flußsäurelösung weist ein Volumenverhältnis von Wasser und Flußsäure (HF-Gehalt: 50%) von 10–50:1 auf. Die verwendete wäßrige Pufferflußsäurelösung weist ein Volumenverhältnis von Ammoniumflourid (NH4F Gehalt: 40%) und Flußsäure von 5–10:1 auf. Das Entfernen eines Seitenwandumbildungsbereiches mit dem Entfernungsmittel zum Entfernen des Seitenwandumbildungsbereiches weist auch einen Mechanismus zum Entfernen mittels der Funktion des sogenannten Ablöseeffekts (lift off effect) auf, und die Entfernungsrate ER22 (die Rate mit der die Seitenwandumbildungsbereiche 132a und 132b mit dem Entfernungsmittel zum Entfernen der Seitenwandumbildungsbereiche entfernt werden) ist 5 bis 6 Sekunden. Für die Entfernungszeit sind ER20 (die Rate mit der das Objekt 120 mit dem Entfernungsmittel zum Entfernen der Seitenwandumbildungsbereiche entfernt wird) und ER23 (die Rate mit der das Trageteil 110 mit dem Entfernungsmittel zum Entfernen der Seitenwandumbildungsbreiche entfernt wird) sehr klein.

9. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel sind als ein Entfernungsmittel zum Entfernen eines Seitenwandumbildungsbereiches Kohlenstofftrichloridradikale und eine Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen ausgewählt. Unter Verwendung der Kohlenstofftrichloridradikale werden die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists umgebildet. Dann werden unter Verwendung der Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal umgebildet. Durch ein solches Verfahren werden die Vorteile von beiden (durch die erste Umbildungsbehandlung und die zweite Umbildungsbehandlung) vereinigt, und leistungsfähige Seitenwandumbildungsbereiche werden gebildet.

10. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel sind als Umbildungsmittel zum Bilden von Seitenwandumbildungsbereichen Kohlenstofftrichloridradikale und eine Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen ausgewählt. Die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists werden mit den Kohlenstofftrichloridradikalen umgebildet. Dann werden unter Verwendung der Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonxidionen die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal umgebildet. Durch ein solches Verfahren werden die Vorteile von beiden synergistisch vereinigt, und es werden Seitenwandumbildungsbereiche mit einer sehr guten Leistung zur Verfügung gestellt.

11. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel sind als Umbildungsmittel zum Bilden von Seitenwandumbildungsbereichen Chlorradikale und eine Mischung von Silizium- und Sauerstoffionen ausgewählt. Mit den Chlorradikalen werden die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists umgebildet. Dann werden mit der Mischung von Silizium- und Sauerstoffionen die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal umgebildet. Durch ein solches Verfahren werden die Vorteile von beiden synergistisch vereinigt, und die erhaltenen Seitenwandumbildungsbereiche werden sehr gute Eigenschaften aufweisen.

12. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel sind als Umbildungsmittel zum Bilden von Seitenwandumbildungsbereichen Chlorradikale und eine Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen ausgewählt. Mit den Chlorradikalen werden die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists umgebildet. Dann werden mit der Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal umgebildet. Durch ein solches Verfahren werden die Vorteile von beiden synergistisch vereinigt, und die erhaltenen Seitenwandumbildungsbreiche werden sehr gute Eigenschaften aufweisen.

13. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel sind als Umbildungsmittel zum Bilden von Seitenwandumbildungsbereichen eine Aluminiumtrichloridflüssigkeit und eine Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen ausgewählt. Unter Verwendung der Aluminiumtrichloridflüssigkeit werden die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists umgebildet. Dann werden mit der Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal umgebildet. Durch ein solches Verfahren werden die Vorteile von beiden synergistisch vereinigt, und die erhaltenen Seitenwandumbildungsbereiche werden exzellente Eigenschaften aufweisen.

14. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel sind als Umbildungsmittel zum Bilden von Seitenwandumbildungsbereichen eine Aluminiumtrichloridflüssigkeit und (c) eine Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen ausgewählt. Die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists werden unter Verwendung der Aluminiumtrichloridflüssigkeit umgebildet. Dann werden mit der Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal umgebildet. Durch ein solches Verfahren werden die Vorteile von beiden synergistisch vereinigt, und die erhaltenen Seitenwandumbildungsbereiche werden sehr gute Eigenschaften aufweisen.

15. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel sind als Umbildungsmittel zum Bilden von Seitenwandumbildungsbereichen eine (f) Dibutylmagnesiumflüssigkeit und (b) eine Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen ausgewählt. Unter Verwendung der Dibutylmagnesiumflüssigkeit werden die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists umgebildet. Dann werden mit der Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal umgebildet. Durch ein solches Verfahren werden die Vorteile von beiden synergistisch vereinigt, und die erhaltenen Seitenwandumbildungsbereiche werden sehr gute Eigenschaften aufweisen.

16. Ausführungsbeispiel

In diesem Ausführungsbeispiel sind als Umbildungsmittel zum Bilden von Seitenwandumbildungsbereichen eine (f) Dibutylmagnesiumflüssigkeit und (c) eine Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen ausgewählt. Unter Verwendung der Dibutylmagnesiumflüssigkeit werden die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists umgebildet. Dann werden mit der Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen die eine und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal umgebildet. Durch ein solches Verfahren werden die Vorteile von beiden synergistisch vereinigt, und die erhaltenen Seitenwandumbildungsbereiche werden sehr gute Eigenschaften aufweisen.

17. Ausführungsbeispiel

Dieses Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zum Weiterbearbeiten von feinen Mustern, die entsprechend zu den obig beschriebenen Verfahren erhalten wurden.

Wie in 34A gezeigt, wird eine Objektschicht 120 auf einem Trageteil 110 gebildet. Ein strukturierter Resist 130 wird auf der Objektschicht 120 gebildet.

Wie in 34B gezeigt, wird eine Seitenwand des strukturierten Resists umgebildet und wird ein Seitenwandumbildungsbereich 132 gebildet. Unter Verwendung des strukturierten Resists 130 mit dem Seitenwandumbildungsbereich 132 als Maske wird der Bereich der Objektschicht 120, der nicht direkt unter dem strukturierten Resist 130 ist, weggeätzt, und somit wird ein Muster 125 des Objekts gebildet.

Wie in 34C und 34D gezeigt, wird der nicht umgebildete Bereich 131 des strukturierten Resists 130 entfernt und der Seitenwandumbildungsbereich 132 bleibt auf dem Muster 125 des Objekts.

Wie in 34E gezeigt, wird unter Verwendung des Seitenwandumbildungsbereiches 132 als Maske der Bereich des Musters 125, der nicht direkt unter dem Seitenwandumbildungsbereich 132 ist, weggeätzt.

Wie in 34F gezeigt, werden durch Entfernen des Seitenwandumbildungsbereiches ein Paar feiner Muster 120A und 120B, die zueinander parallel sind, und ein Paar feiner Muster 120C und 120D, die die Enden des Paares feiner Muster 120A und 120B verbinden, gebildet.

35A entspricht 34F.

Wie in 35B gezeigt, wird, um das Paar feiner Muster 120C und 120D freizulegen, ein Resist 130 auf das Muster 120 des Objekts aufgebracht.

Wie in 35B und 35C gezeigt, wird das Paar feiner Muster 120C und 120D unter Verwendung des Resists 130 als Maske weggeätzt. Dann stellt das Entfernen des Resists 130 ein Paar feiner Muster 120A und 120B, die parallel zueinander angeordnet sind, wie in 35D gezeigt, zur Verfügung.

18. Ausführungsbeispiel

36A und 36D sind perspektivische Ansichten, die ein Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend dem 18. Ausführungsbeispiel zeigen. 36A entspricht 34F.

Wie in 36A und 36B gezeigt, wird der Resist 130 auf dem feinen Muster 120 so gebildet, daß nur ein feines Muster 120D des Paares feiner Muster 120C und 120D, die parallel zueinander angeordnet sind, freiliegt.

Wie in 36C gezeigt, wird unter Verwendung des Resists 130 als Maske das eine feine Muster 120D weggeätzt.

Wie in 36C und 36D gezeigt; bildet das Entfernen des strukturierten Resistis 130 ein Paar feiner Muster 120A und 120B, die parallel zueinander angeordnet sind, und ein feines Muster 120C das ihre Enden verbindet.

19. Ausführungsbeispiel

37A bis 37D sind perspektivische Ansichten, die ein Verfahren zum Bilden feiner Muster entsprechend zu dem 19. Ausführungsbeispiel zeigen.

37A entspricht 34F.

Wie in 37B gezeigt, wird der Resist 130 auf einem Trageteil 110 so gebildet, daß das feine Muster 120B, ein Teil des feinen Musters 120C und ein Teil des feinen Musters 120D freiliegen.

Wie in 37B und 37C gezeigt, werden unter Verwendung des strukturierten Resists 130 als Maske das feine Muster 120B, ein Teil des feinen Musters 120C und ein Teil des feinen Musters 120D weggeätzt. Der Resist 130 wird dann entfernt.

Wie in 37D gezeigt, wird ein feines Muster gebildet von dem feinen Muster 120A, einem Teil des feinen Musters 120C und einen Teil des feinen Musters 120D gebildet.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Bilden eines feinen Musters mit folgenden Schritten:

    Bilden einer Objektschicht (120) auf einem Trageteil (110);

    Bilden eines strukturierten Resists {130) mit einer Seitenwand und einer gegenüberliegenden anderen Seitenwand auf der Objektschicht (120);

    Umbilden der einen Seitenwand und der anderen Seitenwand des strukturierten Resists (130) mit einem Umbildungsmittel und dadurch Bilden eines ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) an der einen Seitenwand des strukturierten Resists und eines zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b) an der anderen Seitenwand;

    Entfernen des nicht umgebildeten Bereiches des strukturierten Resists, dadurch Zurücklassen des ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b) auf der Objektschicht;

    Ätzen des Bereiches der Objektschicht (120), der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich ist, unter Verwendung des ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b) als Maske, dadurch Bilden eines feinen Musters (120a, 120b) des Objekts; und

    Entfernen des ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b),

    dadurch gekennzeichnet, daß

    das Umbildungsmittel aus der Gruppe bestehend aus (a) einem Kohlenstofftrichloridradikal, (b) einer Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen, (c) einer Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen, (d) einem Chlorradikal, (e) einer Aluminiumtrichloridflüssigkeit und (f) einer Dibutylmagnesiumflüssigkeit ausgewählt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    (a) ein Kohlenstofftrichloridradikal und (b) eine Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen als das Umbildungsmittel ausgewählt werden und

    die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit dem (a) Kohlenstofftrichloridradikal umgebildet werden, und dann die eine Seitenwand und die andere Seitenwand noch einmal mit der (b) Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen umgebildet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    (a) ein Kohlenstofftrichloridradikal und (c) eine Mischung aus Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen als die Umbildungsmittel ausgewählt werden, und

    die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit dem (a) Kohlenstofftrichloridradikal umgebildet werden, und dann die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal mit der (c) Mischung aus Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen umgebildet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (d) ein Chlorradikal und (b) eine Mischung aus Siliziumionen und Sauerstoffionen als die Umbildungsmittel ausgewählt werden, und die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit dem (d) Chlorradikal umgebildet werden, und dann die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal mit der (b) Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen umgebildet werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    (d) ein Chlorradikal und (c) eine Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen als die Umbildungsmittel ausgewählt werden, und

    die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit dem (d) Chlorradikal umgebildet werden, und dann die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists noch einmal mit der (c) Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen umgebildet werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    (e) eine Aluminiumtrichloridflüssigkeit und (b) eine Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen als die Umbildungsmittel ausgewählt werden, und

    die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit der (e) Aluminiumtrichloridflüssigkeit weiter umgebildet werden, und dann die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit der (b) Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen noch einmal umgebildet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    (e) eine Aluminiumtrichloridflüssigkeit und (c) eine Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen als die Umbildungsmittel ausgewählt werden, und

    die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit der (e) Aluminiumtrichloridflüssigkeit umgebildet werden, und dann die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit der (c) Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen noch einmal umgebildet werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    (f) eine Dibutylmagnesiumflüssigkeit und (b) eine Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen als die Umbildungsmittel ausgewählt werden, und

    die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit der (f) Dibutylmagnesiumflüssigkeit umgebildet werden, und dann die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit der (b) Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen noch einmal umgebildet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    (f) eine Dibutylmagnesiumflüssigkeit und (c) eine Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonxidionen als die Umbildungsmittel ausgewählt werden, und

    die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit der (f) Dibutylmagnesiumflüssigkeit umgebildet werden und dann die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mit der (c) Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen noch einmal umgebildet werden.
  10. Verfahren zum Bilden eines feinen Musters mit den Schritten:

    Bilden einer Objektschicht (120) auf einem Trageteil (110);

    Bilden (120) eines strukturierten Resists (130) mit einer Seitenwand und einer gegenüberliegenden anderen Seitenwand auf der Objektschicht (120);

    Umbilden der einen Seitenwand und der anderen Seitenwand des strukturierten Resists (130), dadurch Bilden eines ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) an der einen Seitenwand und eines zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b) an der anderen Seitenwand;

    Wegätzen des Bereiches der Objektschicht (120), der nicht direkt unter dem strukturierten Resist (130) ist, unter Verwendung des strukturierten Resists (130) mit dem ersten Seitenwandumbildungsbereich (132a) und dem zweiten Seitenwandumbildungsbereich (132b) als Maske, dadurch Bilden eines Musters des Objektes (125);

    Entfernen des nicht umgebildeten Bereiches des strukturierten Resists, dadurch Zurücklassen des ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b) auf dem Muster (125) des Objekts;

    Wegätzen des Bereiches des Musters (125) des Objekts, der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich (132a, 132b) ist, unter Verwendung des ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b) als Maske, dadurch Bilden eines feineren Musters (120a, 120b) des Objekts, und

    Entfernen des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132a, 132b).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists mittels eines Umbildungsmittels-ausgewählt aus der Gruppe besteht aus (a) einem Kohlenstofftrichloridradikal, (b) einer Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen, (c) einer Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen, (d) einem Chlorradikal, (e) einer Aluminiumtrichloridflüssigkeit und (f) einer Dibutylmagnesiumflüssigkeit umgebildet werden.
  12. Verfahren zum Bilden eines feinen Musters mit den Schritten:

    Bilden einer Objektschicht (120) auf einem Trageteil (110);

    Bilden eines strukturierten Resists (130) mit einer Seitenwand und einer gegenüberliegenden anderen Seitenwand auf der Objektschicht (120);

    Wegätzen des Bereiches der Objektschicht (120) der nicht direkt unter dem Resist (130) ist, unter Verwendung des strukturierten Resists (130) als Maske, und dadurch Bilden eines Musters (125) des Objekts, während des Umbildens der einen Seitenwand und der anderen Seitenwand des strukturierten Resists (130), dadurch Bilden eines ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) an der einen Seitenwand des strukturierten Resists (130) und eines zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b) an der anderen Seitenwand des strukturierten Resists;

    Entfernen des nicht umgebildeten Bereiches des strukturierten Resists (130), dadurch Zurücklassen des ersten Seitenwandumbildungsbereiches (132a) und des zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132b) auf dem Muster (125) des Objekts;

    Wegätzen des Bereiches des Musters (125), der nicht direkt unter dem ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereich (132a, 132b) ist, unter Verwendung des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132a, 132b) als Maske, dadurch Bilden eines feineren Musters (120a, 120b) des Objekts; und

    Entfernen des ersten und zweiten Seitenwandumbildungsbereiches (132a, 132b).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Seitenwand und die andere Seitenwand des strukturierten Resists unter Verwendung eines Umbildungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (a) einem Kohlenstofftrichloridradikal, (b) einer Mischung von Siliziumionen und Sauerstoffionen, (c) einer Mischung von Kohlenstoffionen und Kohlenmonoxidionen, (d) einem Chlorradikal, (e) einer Aluminiumtrichloridflüssigkeit und (f) einer Dibutylmagnesiumflüssigkeit, umgebildet werden.
Es folgen 22 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com