(57)【要約】【課題】  熱シュリンク法を用いて被加工基板を所定の寸法および形状を有する微細パターンに加工することのできるパターン形成方法を提供する。【解決手段】  基板１上の被加工膜２の上に、第１のレジスト膜および第２のレジスト膜をこの順に形成する。第２のレジスト膜の所定領域を露光した後、現像することによって第２のレジストパターン６を形成する。次に、第２のレジストパターン６をマスクとして第１のレジスト膜をドライエッチングし、被加工膜２に至る開口部９を有する第１のレジストパターン７を形成する。その後、第１のレジスト膜のガラス転移点以上の温度で加熱処理を行うことによって開口部９の寸法Ｌを縮小する。加熱処理は、第２のレジストパターン６の上面と、第２のレジストパターン６および第１のレジストパターン７の側壁部とにＳｉＯ２膜８を形成した後に行うことが好ましい。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工膜の上に第１のレジスト膜を形成する工程と、
前記第１のレジスト膜の上に第２のレジスト膜を形成する工程と、
前記第２のレジスト膜の所定領域を露光する工程と、
前記露光後の第２のレジスト膜を現像して第２のレジストパターンを形成する工程と、
前記第２のレジストパターンをマスクとして前記第１のレジスト膜をドライエッチングし、前記被加工膜に至る開口部を有する第１のレジストパターンを形成する工程と、
前記第１のレジスト膜のガラス転移点以上の温度で加熱処理を行い、前記開口部の寸法を縮小する工程と、
前記加熱処理後に前記第２のレジストパターンおよび前記第１のレジストパターンをマスクとして前記被加工膜をドライエッチングし、前記被加工膜にパターンを形成する工程とを有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
前記第２のレジスト膜は前記第１のレジスト膜より薄く、１００ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚で形成される請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項３】
前記第２のレジスト膜は化学増幅型のレジスト膜である請求項１または２に記載のパターン形成方法。
【請求項４】
前記第２のレジスト膜はシリコンを含み、
前記第１のレジスト膜のドライエッチングを酸素を含むエッチングガスを用いて行うことによって、前記第１のレジストパターンの形成とともに、前記第２のレジストパターンの上面と、前記第２のレジストパターンおよび前記第１のレジストパターンの側壁部とに酸化シリコン膜を形成する請求項１に記載のパターン形成方法。
【請求項５】
前記第２のレジスト膜はシロキサン系ラダーポリマーである請求項４に記載のパターン形成方法。
【請求項６】
被加工膜の上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜の所定領域を露光する工程と、
前記露光後のレジスト膜を現像し、前記被加工膜に至る開口部を有するレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンの上面および側壁部に、前記レジスト膜よりガラス転移点の高い物質からなる薄膜を形成する工程と、
前記薄膜のガラス転移点より低い温度で加熱処理を行うことにより前記レジスト膜を流動させて前記開口部の寸法を縮小する工程と、
前記加熱処理後のレジストパターンをマスクとして前記被加工膜をドライエッチングし、前記被加工膜にパターンを形成する工程とを有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項７】
前記ガラス転移点の高い物質は酸化シリコンである請求項６に記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成方法に関し、特に、レジストの熱流動を利用して微細化したレジストパターンを用いてパターンを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の集積度の増加に伴い個々の素子の寸法は微小化が進み、各素子を構成する配線やゲートなどの幅も微細化されている。
【０００３】
この微細化を支えているフォトリソグラフィ技術には、被加工基板の表面にレジスト組成物を塗布してレジスト膜を形成する工程、光を照射して所定のレジストパターンを露光することによりレジストパターン潜像を形成する工程、必要に応じ加熱処理する工程、次いでこれを現像して所望のレジストパターンを形成する工程、および、このレジストパターンをマスクとして被加工基板に対してエッチングなどの加工を行う工程が含まれる。
【０００４】
上記のレジストパターンの形状として代表的であるのは、ラインパターンおよびホールパターンである。ここで、ホールパターンは、ラインパターンに比較して露光解像度が低く、フォトリソグラフィ技術によってパターンの微細化を図ることは困難である。
【０００５】
そこで、ホールパターンを微細化する技術として、従来より、熱シュリンク法によるものが知られている。これは、レジストパターンを形成した後、レジストのガラス転移点（Ｔｇ）以上の温度で加熱処理を行うことによりレジストを流動させて、パターンの寸法をシュリンク（縮小）する方法である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の熱シュリンク法によって形成されたレジストパターンでは、次のような問題があった。
【０００７】
図７は、シュリンク前後のレジストパターンを示す断面図である。図７（ａ）に示すように、半導体基板１１上に設けられた被加工膜１２の上にはレジストパターン１３が形成されている。これにレジストのガラス転移点以上の温度の熱を加えると、レジストの熱流動が起こり、開口部（ホール）１４周辺のレジストが開口部１４の内部に流れ込む。このようにすることによって、開口部１４の内径をシュリンクさせることができる。図７（ｂ）は、シュリンク後のレジストパターン１３を示している。レジストが開口部１４に流れ込むことによって、レジストパターン１３の断面形状は、側壁部の直線性が低下して上部付近で丸みを帯びた形状に変化している。このような形状のレジストパターン１３をマスクとして被加工膜１２のエッチングを行う場合、被加工膜１２を所望の寸法および形状を有するパターンに加工することは困難である。
【０００８】
ところで、半導体装置の製造工程では、パターンの微細化を図る手段の一つとして、上記のレジストパターン潜像を形成する際に使用される露光光の短波長化が進められている。そして、Ｆ２（フッ素）レーザ光（波長：１５７ｎｍ）などの短波長の露光光に対する透過率を確保するために、レジストパターンを薄膜化することが行われている。これは、微細化による線幅縮小に起因して、レジストパターンに傾きや倒れが発生するのを防ぐため、アスペクト比（レジストパターンの膜厚／レジストパターンの線幅）を所定値以下の値とする点からも必要である。
【０００９】
レジストパターンの膜厚は、具体的には１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度まで薄くすることが求められている。しかしながら、こうした薄膜のレジストパターンを熱シュリンクした場合、シュリンク後のレジストパターンの形状は、図７（ｂ）に示す形状より一層劣化したものになるという問題があった。
【００１０】
図８は、シュリンク後の薄膜レジストパターンの断面図である。図７と同様に、レジストパターン１７は、半導体基板１５上に設けられた被加工膜１６の上に形成されている。加熱処理によってレジストが流動すると、レジストは開口部（ホール）１８の内部に流れ込む。しかし、この場合、レジストパターン１７の膜厚が薄いために、レジストパターン１７の側壁部の直線性はさらに低下して、上部のみならず側壁部全体が丸みを帯びてだれた状態になる。このような形状のレジストパターン１７をマスクとして被加工膜１２のエッチングを行う場合、被加工膜１２を所望の寸法および形状を有するパターンに加工することは非常に困難となる。
【００１１】
また、薄膜化されたレジストパターン１７では、開口部１８に流れ込むレジストの量が少なくなるために、開口部１８の内径を所望の寸法までシュリンクすることができないという問題もあった。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、熱シュリンク法を用いて被加工基板を所定の寸法および形状を有する微細パターンに加工することのできるパターン形成方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のパターン形成方法は、被加工膜の上に第１のレジスト膜を形成する工程と、この第１のレジスト膜の上に第２のレジスト膜を形成する工程と、この第２のレジスト膜の所定領域を露光する工程と、露光後の第２のレジスト膜を現像して第２のレジストパターンを形成する工程と、この第２のレジストパターンをマスクとして第１のレジスト膜をドライエッチングし、被加工膜に至る開口部を有する第１のレジストパターンを形成する工程と、第１のレジスト膜のガラス転移点以上の温度で加熱処理を行い、開口部の寸法を縮小する工程と、加熱処理後に第２のレジストパターンおよび第１のレジストパターンをマスクとして被加工膜をドライエッチングし、被加工膜にパターンを形成する工程とを有することを特徴とするものである。
【００１５】
上記のパターン形成方法において、第２のレジスト膜は第１のレジスト膜より薄く、１００ｎｍ〜２００ｎｍの膜厚で形成されることが好ましい。また、第２のレジスト膜は化学増幅型のレジスト膜とすることが好ましい。さらに、第２のレジスト膜はシリコンを含み、第１のレジスト膜のドライエッチングを酸素を含むエッチングガスを用いて行うことによって、第１のレジストパターンの形成とともに、第２のレジストパターンの上面と、第２のレジストパターンおよび第１のレジストパターンの側壁部とに酸化シリコン膜を形成することが好ましい。この場合、第２のレジスト膜はシロキサン系ラダーポリマーとすることができる。
【００１６】
また、本発明のパターン形成方法は、被加工膜の上にレジスト膜を形成する工程と、このレジスト膜の所定領域を露光する工程と、露光後のレジスト膜を現像し、被加工膜に至る開口部を有するレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンの上面および側壁部に、レジスト膜よりガラス転移点の高い物質からなる薄膜を形成する工程と、この薄膜のガラス転移点より低い温度で加熱処理を行うことによりレジスト膜を流動させて開口部の寸法を縮小する工程と、加熱処理後のレジストパターンをマスクとして被加工膜をドライエッチングし、被加工膜にパターンを形成する工程とを有することを特徴とするものである。ここで、ガラス転移点の高い物質は酸化シリコンとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明は以上説明したように、第１のレジスト膜の上に第２のレジストパターンを形成し、この第２のレジストパターンをマスクとする第１のレジスト膜のドライエッチングによって第１のレジストパターンを形成する。その後、加熱処理をして第１のレジスト膜を流動させ、レジストパターンの開口部の寸法を縮小（以下、シュリンクという。）させるものである。すなわち、フォトリソグラフィ法によって形成するレジストパターンと、加熱処理によって流動させるレジストパターンとを別個のものとしているので、前者のレジストパターンを十分に薄く形成することができる一方、後者のレジストパターンはフォトリソグラフィ法とは無関係に厚く形成することができる。したがって、開口部に流れ込むレジストの量を多くすることができるので、パターンを所望の寸法までシュリンクさせることが可能になる。
【００１８】
また、この発明は、レジストパターンの上面および側壁部に、レジスト膜よりガラス転移点の高い物質からなる薄膜を形成した後に、この薄膜のガラス転移点より低い温度で加熱処理を行うことによってレジスト膜を流動させ、レジストパターンの開口部の寸法をシュリンクさせるものである。上記の薄膜の存在によって、レジストパターンの流動をある程度抑えることが可能になるので、シュリンク後のレジストパターンの側壁部が丸みを帯びてだれた形状になるのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１〜図６は、本発明にかかるパターン形成方法の一例を示したものである。これらの図において、同じ符号を付した部分は同じものであることを示している。
【００２０】
まず、図１に示すように、基板１上に被加工膜２を形成する。例えば、シリコン基板などの半導体基板上に、プラズマＣＶＤ法によって膜厚４００ｎｍ程度のＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）膜を形成することができる。ここで、半導体基板には、銅配線層などの導電層または不純物ドーピング領域などが形成されていてもよい。
【００２１】
尚、本実施の形態においては、基板１は半導体基板に限られるものではなく、ガラス基板またはプラスチック基板などの他の基板を用いてもよい。また、被加工膜２もＴＥＯＳ膜に限られるものではなく、ＳｉＯ２（酸化シリコン）膜、ＳｉＣ（炭化シリコン）膜、Ｓｉ３Ｎ４膜、Ｓｉ２Ｎ３膜若しくはＳｉＮ膜などのＳｉｘＮｙ（窒化シリコン）膜、ＳｉＣＮ（炭窒化シリコン）膜、ＳｉＯＣ（酸炭化シリコン）膜またはポリイミド誘導体、ポリアリルエーテル誘導体、ポリキノリン誘導体およびポリパラキシレン誘導体などの芳香族化合物の重合体からなる膜などを用いることができる。これらの膜は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，以下、ＣＶＤという。）法、スパッタ法または回転塗布法などによって形成することができる。
【００２２】
次に、被加工膜２の上に第１のレジスト膜３を形成する（図１）。第１のレジスト膜３は、後工程でパターニングされた後、ガラス転移点以上の温度で加熱されることによって流動を起こし、形成されたパターンをシュリンクさせるものである。したがって、この役割を果たすことのできる材料であれば、第１のレジスト膜３として用いることができる。具体的には、有機系ポリマー骨格を有するレジスト膜が第１のレジスト膜３として好ましく用いられる。また、第１のレジスト膜３の膜厚は、所望の寸法の微細パターンを得るのに十分な量のレジストを流動することのできる膜厚とする。
【００２３】
例えば、ノボラック系のレジスト樹脂組成物をＴＥＯＳ膜上に回転塗布し、これに１３０℃で６０秒間程度の加熱処理を行う。このようにして、膜厚３００ｎｍ程度のノボラック系レジスト膜を第１のレジスト膜３として形成することができる。
【００２４】
第１のレジスト膜３を形成した後は、この上に第２のレジスト膜４を形成する（図１）。第２のレジスト膜４は、第１のレジスト膜３をパターニングする際のマスクとなるものであり、フォトリソグラフィ法によって微細なレジストパターンに加工される。このため、第２のレジスト膜４は第１のレジスト膜３より薄く、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の膜厚で形成されることが好ましい。また、第２のレジスト膜４の材料は、第１のレジスト膜３の材料より高いガラス転移点を有していることが好ましい。これにより、後工程での加熱処理によって第１のレジストパターンを流動させる際に、第２のレジストパターンが第１のレジストパターンと一緒に流動してしまうのをある程度抑制することができるので、レジストパターンの上部が丸みを帯びてだれるのを防ぐことが可能になる。
【００２５】
第２のレジスト膜４は、ポリマー骨格中にシリコンを含むレジストであって、Ｆ２エキシマレーザ（波長：１５７ｎｍ）を光源とする露光機に対応するレジスト（以下、Ｆ２レジストという。）とすることができる。また、第２のレジスト膜４は、Ｆ２エキシマレーザ以外の他の光源、例えば、ＫｒＦ（フッ化クリプトン）エキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ）またはＡｒＦ（フッ化アルゴン）エキシマレーザ（波長：１９３ｎｍ）などに対応するレジストとすることもできる。
【００２６】
例えば、第２のレジスト膜４として、式（１）に示すポリシロキサン構造を有するラダーポリマー（シロキサン系ラダーポリマー）を用いることができる。式（１）において、置換基Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は露光光源の種類に応じて適宜変えることができる。
【００２７】
【化１】
2005150222.tif 000003
【００２８】
例えば、第１のレジスト膜３としてのノボラック系レジスト膜上に、第２のレジスト膜４となるポジ型のＦ２レジスト樹脂組成物を回転塗布する。ここで、Ｆ２レジスト樹脂組成物は、化学増幅型のレジスト樹脂組成物とすることが好ましい。具体的には、Ｆ２レジスト樹脂組成物は、シリコンを含みアルカリ水溶液に可溶なベースポリマーの少なくとも一部の官能基に酸不安定基が導入されたアルカリ不溶性ポリマーと、酸発生剤とを含む化学増幅型のレジスト樹脂組成物とすることができる。尚、酸発生剤としては、トリフェニルスルホニウムトリフラートなどの光によって酸を発生する光酸発生剤を用いることができる。以下、この化学増幅型のレジスト樹脂組成物を用いて第２のレジスト膜４を形成する場合を例にとり説明する。
【００２９】
第１のレジスト膜３の上にＦ２レジスト樹脂組成物を塗布した後は、１４０℃で９０秒間程度の加熱処理を行い、膜厚１２０ｎｍ程度の第２のレジスト膜４を形成する。
【００３０】
次に、第２のレジスト膜４の所定領域を露光する（図２）。例えば、マスク５を介して第２のレジスト膜４にＦ２エキシマレーザ光を照射する。これにより、図２に示すように、第２のレジスト膜４内に、露光部４ａと未露光部４ｂとからなるレジストパターン潜像が形成される。この際、露光部４ａにおいては、第２のレジスト膜４中に含まれる酸発生剤から酸が生じるが、未露光部４ｂでは酸発生剤は露光されないので酸が生じることはない。
【００３１】
次に、露光後の第２のレジスト膜４に対して加熱処理を行う。加熱処理の条件は、例えば、１１０℃で６０秒間程度とすることができる。加熱処理を行うと、露光部４ａにおける第２のレジスト膜４中のアルカリ不溶性ポリマーがアルカリ可溶性ポリマーになる。具体的には、アルカリ可溶性の官能基をブロックしている酸不安定基が酸の触媒作用によって加熱分解して脱離する。これにより、露光部４ａにアルカリ可溶性ポリマーの構造が生じる。
【００３２】
加熱処理を終えた後は、第２のレジスト膜４に対して現像処理を行う。
【００３３】
現像液としては、アルカリ水溶液を用いることができる。アルカリ水溶液としては、例えば、濃度２．３８％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドの水溶液を用いることができる。尚、現像液として使用可能なアルカリ水溶液であれば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド以外の他の物質が含まれていてもよい。
【００３４】
以上の工程によって、図３に示すように、第１のレジスト膜３の上に第２のレジストパターン６を形成することができる。
【００３５】
次に、第２のレジストパターン６をマスクとして、第１のレジスト膜３をドライエッチングする。これにより、図４に示すように、第１のレジストパターン７が形成される。図４において、第１のレジストパターン７は、被加工膜２に至る開口部９を有する。ここで、開口部９は、例えばホールパターンとすることができる。
【００３６】
本実施の形態においては、酸素を含むエッチングガスを用いて上記のドライエッチングを行うことが好ましい。例えば、Ｏ２（酸素）ガスとＮ２（窒素）ガスとの混合ガスをエッチングガスとして用いることができる。酸素を含むガスをエッチングガスとして用いると、第１のレジスト膜３のドライエッチングとともに、プラズマにより発生した酸素活性種と第２のレジストパターン６中のシリコンとの間で反応が起こり、雰囲気中にＳｉＯ２（酸化シリコン）が生成する。生成したＳｉＯ２は、第２のレジストパターン６の上面と、第２のレジストパターン６および第１のレジストパターン７の側壁部とに付着する。その結果、図４に示すように、これらの上に薄いＳｉＯ２膜８が形成される。ここで、ＳｉＯ２膜８は、後述する第１のレジストパターン７の流動を完全に妨げることのない膜厚とする。
【００３７】
尚、上記のドライエッチングの際に、被加工膜２の上にもＳｉＯ２膜８が形成された場合には、後述する第１のレジストパターン７のシュリンク後であって被加工膜２のドライエッチング前に、ウェットエッチングなどによってＳｉＯ２膜８を除去しておくことが好ましい。
【００３８】
第１のレジストパターン７を形成した後は、このレジストのガラス転移点以上の温度で加熱処理を行うことによって第１のレジストパターン７を流動させる。ノボラック系レジスト膜を用いて第１のレジストパターン７を形成した場合には、１２０℃で６０秒間程度の加熱処理を行うことによって、レジストの流動を起こすことができる。
【００３９】
本実施の形態においては、薄い第２のレジストパターン６ではなく、厚い第１のレジストパターン７を流動させるので、パターンの寸法を所望の微細パターンにシュリンクさせることができる（図５）。
【００４０】
すなわち、従来は、フォトリソグラフィ法によって微細なレジストパターンを形成するために、レジスト膜を薄い膜厚で形成していた。そして、このレジストパターンを露光解像度を超えてさらに微細なパターンにするために、加熱によりレジストを流動させてパターンのシュリンクを図っていた。しかしながら、薄い膜厚のレジストパターンでは、開口部に流れ込むレジストの量が少なくなるために、パターンを所望の寸法までシュリンクさせることはできなかった。
【００４１】
これに対して、本発明では、フォトリソグラフィ法によって形成するレジストパターンと、加熱処理によって流動させるレジストパターンとを別個のものとしている。これにより、前者のレジストパターンを十分に薄く形成することができる一方、後者のレジストパターンはフォトリソグラフィ法とは無関係に厚く形成することができる。したがって、開口部に流れ込むレジストの量を多くすることができるので、パターンを所望の寸法までシュリンクさせることが可能となる。
【００４２】
また、第１のレジスト膜のドライエッチングの際にＳｉＯ２膜８を形成した場合には、第１のレジストパターン７の側壁部の断面形状が、レジストの流動によって劣化するのを抑制することもできる。このことについて、以下に詳細に説明する。
【００４３】
ＳｉＯ２は、レジスト材料よりも硬く、また、ガラス転移点も高い。したがって、レジストに流動が起こる温度（例えば、百数十度程度の温度）で加熱処理を行った場合であっても、この温度がＳｉＯ２膜のガラス転移点よりも低い温度である限り、ＳｉＯ２膜がそれ自身で流動を起こすことはない。このことから、第１のレジストパターン７の側壁部にＳｉＯ２膜８を薄い膜厚で形成しておくことによって、第１のレジストパターン７の流動をＳｉＯ２膜８によってある程度抑えることが可能になる。したがって、側壁部の直線性を維持した状態でレジストを流動させることができるようになる。すなわち、第１のレジストパターン７の側壁部が、丸みを帯びてだれた形状になるのを防ぐことができる。また、第２のレジストパターン６の上面および側壁部にもＳｉＯ２膜８が形成されているので、第１のレジストパターン７とともに第２のレジストパターン６が流動した場合であっても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
図５において、第１のレジストパターン７および第２のレジストパターン６は良好な断面形状を有しており、また、開口部９の寸法Ｌ′は、図４の開口部９の寸法Ｌよりもシュリンクされている。
【００４５】
レジストパターンのシュリンクを終えた後は、第２のレジストパターン６および第１のレジストパターン７をマスクとして、被加工膜２のドライエッチングを行う。被加工膜２としてＴＥＯＳ膜を用いた場合には、Ｃ４Ｆ８（オクタフルオロブテン）、Ａｒ（アルゴン）およびＯ２（酸素）の混合ガスをエッチングガスとして、上記のドライエッチングを行うことができる。
【００４６】
本実施の形態によれば、第１のレジストパターン７および第２のレジストパターン６の断面形状が良好な直線性を有しているので、被加工膜２を所望の寸法および形状に加工することができる。
【００４７】
被加工膜２のドライエッチングを終えた後は、不要となった第２のレジストパターン６および第１のレジストパターン７を除去する。具体的には、酸素プラズマを用いたアッシングによって、これらのレジストパターンを除去することができる。尚、ＳｉＯ２膜８が形成されている場合には、ＳｉＯ２膜８も一緒に除去される。以上の工程によって、図６に示す被加工膜パターン１０が得られる。
【００４８】
尚、本実施の形態においては、第１のレジスト膜３をドライエッチングする際に、酸素ガスを用いることによってＳｉＯ２膜８を形成したが、本発明はこれに限られるものではない。第１のレジストパターン７を形成した後に、スパッタ法またはＣＶＤ法などによってＳｉＯ２膜を堆積してもよい。また、第１のレジストパターン７を形成した後に、ランプアニール法または電子線若しくは短波長の紫外線を照射することなどによって、第１のレジストパターン７および第２のレジストパターン６の表面に反応層を形成し、この反応層をＳｉＯ２膜の代わりとして用いてもよい。尚、上記のＳｉＯ２膜および反応層は、第１のレジストパターンの流動を完全に妨げることのない膜厚とする。
【００４９】
また、本実施の形態においては、第１のレジスト膜の上に第２のレジスト膜を形成したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、レジストパターンの膜厚をある程度厚くすることができる場合には、１層のみからなるレジストパターンを形成し、このレジストパターンの上面および側壁部にＳｉＯ２膜を形成した後、加熱処理によってレジストを流動させてもよい。この場合も、ＳｉＯ２膜を設けることによって、レジストパターンの上部が丸みを帯びた形状になるのを抑制することができるので、被加工膜を所望の寸法および形状に加工することが可能となる。
【００５０】
１のレジストのみを用いて被加工膜の上にレジストパターンを形成する場合、ＳｉＯ２膜の形成は、レジストパターンの形成後にスパッタ法またはＣＶＤ法などを用いて行うことができる。但し、レジストパターンの上面および側壁部に設ける薄膜は、レジスト膜よりガラス転移点の高い物質からなる薄膜であればよく、ＳｉＯ２膜に限られるものではない。また、この薄膜は、レジストパターンの流動を完全に妨げない膜厚で形成する。薄膜を形成した後は、この薄膜のガラス転移点より低い温度で加熱処理を行うことによってレジスト膜を流動させる。これにより、レジストパターン断面の直線性を維持した状態で開口部の寸法をシュリンクすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施の形態にかかるパターン形成方法を示す断面図である。
【図２】本実施の形態にかかるパターン形成方法を示す断面図である。
【図３】本実施の形態にかかるパターン形成方法を示す断面図である。
【図４】本実施の形態にかかるパターン形成方法を示す断面図である。
【図５】本実施の形態にかかるパターン形成方法を示す断面図である。
【図６】本実施の形態にかかるパターン形成方法を示す断面図である。
【図７】従来のパターン形成方法を示す図であり、（ａ）はシュリンク前のレジストパターンの断面図、（ｂ）はシュリンク後のレジストパターンの断面図である。
【図８】従来のシュリンク後の薄膜レジストパターンの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  基板
２，１２，１６  被加工膜
３  第１のレジスト膜
４  第２のレジスト膜
５  マスク
６  第２のレジストパターン
７  第１のレジストパターン
８  ＳｉＯ２膜
９，１４，１８  開口部
１０  被加工膜パターン
１１，１５  半導体基板
１３，１７  レジストパターン
【図１】
2005150222.tif 000004
【図２】
2005150222.tif 000005
【図３】
2005150222.tif 000006
【図４】
2005150222.tif 000007
【図５】
2005150222.tif 000008
【図６】
2005150222.tif 000009
【図７】
2005150222.tif 000010
【図８】
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