(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に形成された、ホウ素、リンの少なくとも一方を含む酸化シリコン以外の材料からなる下地膜上にレジストパターンを形成する方法であって、
前記下地膜上にホウ素、リンの少なくとも一方を含む酸化シリコンからなる犠牲膜を形成する工程と、
前記犠牲膜を所定のパターンに加工する工程と、
所定のパターンに加工された前記犠牲膜の側壁に、ホウ素、リンの少なくとも一方を含む酸化シリコン以外の材料からなる側壁スペーサを形成する工程と、
所定のパターンに加工された前記犠牲膜を除去する工程とを有し、
前記犠牲膜を除去する工程は、ハロゲン元素を含むガスを供給し、前記犠牲膜とハロゲン元素を含むガスとを化学反応させて、前記犠牲膜を反応生成物に変質させる工程と、
前記基板を加熱して、前記反応生成物に変質させた前記犠牲膜を除去する工程とを有することを特徴とする、レジストパターンの形成方法。
【請求項２】
前記ハロゲン元素を含むガスは、フッ化水素ガスを含むことを特徴とする、請求項１に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項３】
前記反応生成物を加熱して除去する工程において、塩基性ガスを供給することを特徴とする、請求項１または２に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項４】
前記塩基性ガスは、アンモニアガスであることを特徴とする、請求項３に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項５】
前記側壁スペーサは、窒化シリコンからなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項６】
前記下地膜は、ハードマスク膜であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項７】
前記ハードマスク膜は、ホウ素、リンをいずれも含まない酸化シリコンからなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項８】
処理システムの制御コンピュータによって実行することが可能なプログラムが記録された記録媒体であって、
前記プログラムは、前記制御コンピュータによって実行されることにより、前記処理システムに、請求項１〜７のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法を行わせるものであることを特徴とする、記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターンを形成する方法に関し、更に、プログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスでは、ウェハ表面の下地膜である被エッチング膜上に所定のレジストパターンが形成され、その後、例えばそのレジストパターンをエッチングマスクとして被エッチング膜がエッチングされて、被エッチング膜に所定のパターンが形成される。レジストパターンの形成には、ウェハ表面の被エッチング膜上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜に所定パターンの光を照射してレジスト膜を露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理等が順次行われる、フォトリソグラフィー技術が広く利用されている。
【０００３】
一方、最近ではパターンの微細化を図るため、フォトリソグラフィー技術による解像限界を超えた、より微細なレジストパターンを形成する技術が要求されてきている。そこで、特許文献１に示されるように、ウェハ表面の被エッチング膜上に形成された犠牲マスクの側壁に側壁スペーサを形成する工程と、側壁スペーサを残して犠牲マスクを除去する工程とを行うことにより、側壁スペーサからなるレジストパターンを形成する方法が提案されている。この方法によれば、被エッチング膜上に側壁スペーサからなる微細なレジストパターンを形成することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０３０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に示された方法では、犠牲マスクを除去する工程を、例えばＨＦを含むエッチング液を用いたウェットエッチング処理によって行っていた。しかしながら、ウェットエッチング処理によって犠牲マスクを除去した場合、エッチング液の表面張力により、側壁スペーサが倒れてしまう心配があった。特に、側壁スペーサは微細であり、ウェットエッチング処理を行うと倒れやすい。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、側壁スペーサを倒さずにレジストパターンを形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明によれば、基板表面に形成された、ホウ素、リンの少なくとも一方を含む酸化シリコン以外の材料からなる下地膜上にレジストパターンを形成する方法であって、前記下地膜上にホウ素、リンの少なくとも一方を含む酸化シリコンからなる犠牲膜を形成する工程と、前記犠牲膜を所定のパターンに加工する工程と、所定のパターンに加工された前記犠牲膜の側壁に、ホウ素、リンの少なくとも一方を含む酸化シリコン以外の材料からなる側壁スペーサを形成する工程と、所定のパターンに加工された前記犠牲膜を除去する工程とを有し、前記犠牲膜を除去する工程は、ハロゲン元素を含むガスを供給し、前記犠牲膜とハロゲン元素を含むガスとを化学反応させて、前記犠牲膜を反応生成物に変質させる工程と、前記基板を加熱して、前記反応生成物に変質させた前記犠牲膜を除去する工程とを有することを特徴とする、レジストパターンの形成方法が提供される。
【００１２】
前記ハロゲン元素を含むガスは、例えばフッ化水素ガスを含む。
【００１３】
前記反応生成物を加熱して除去する工程において、塩基性ガスを供給しても良い。この場合、前記塩基性ガスは、例えばアンモニアガスである。
【００１４】
前記側壁スペーサは、例えば窒化シリコンからなる。
【００１５】
前記下地膜は、例えばハードマスク膜である。その場合、前記ハードマスク膜は、例えばホウ素、リンをいずれも含まない酸化シリコンからなる。
【００１６】
更に、本発明によれば、処理システムの制御コンピュータによって実行することが可能なプログラムが記録された記録媒体であって、前記プログラムは、前記制御コンピュータによって実行されることにより、前記処理システムに、上記レジストパターンの形成方法を行わせるものであることを特徴とする、記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ハロゲン元素を含むガスや塩基性ガスを用いて犠牲膜を反応生成物に変質させた後、熱処理を行って犠牲膜を除去することにより、側壁スペーサを倒さずにレジストパターンを形成することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
図１に示す処理システム１は、ウェハＷを処理システム１に対して搬入出させる搬入出部２、真空引き可能なロードロック室３、ウェハＷに対してハロゲン元素を含むガスを供給して、犠牲膜Ｄを反応生成物に変質させる反応処理を行う反応処理装置４、ウェハＷに対して反応処理後の熱処理（ＰＨＴ（Ｐｏｓｔ  Ｈｅａｔ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ））を行う熱処理装置５、処理システム１の各部に制御命令を与える制御コンピュータ６を備えている。この処理システム１では、反応処理装置４と熱処理装置５が２つずつ設けられており、搬入出部２から搬入されたウェハＷが、並列的にロードロック室３を介して反応処理装置４、熱処理装置５の順に搬送されてそれぞれ処理され、ロードロック室３を介して再び搬入出部２にウェハＷが搬出されるようになっている。
【００２０】
搬入出部２は、ウェハＷを搬送可能な搬送機構１０を有しており、搬送機構１０の側方には、ウェハＷを複数枚並べて収容可能なキャリアＣを載置するキャリア載置台１１が、例えば３つ備えられている。また、例えば略円盤形状をなすウェハＷを回転させて位置合わせを行うオリエンタ１２が設置されている。搬送機構１０は、これら３つのキャリアＣ、オリエンタ１２および２つのロードロック室３の間で、任意にウェハＷを一枚ずつ搬送することが可能である。
【００２１】
ロードロック室３は、搬入出部２との間および熱処理装置５との間に、開閉可能なゲートバルブを備えている。このため、反応処理装置４および熱処理装置５内を所定の圧力に保ちながら、搬入出部２から反応処理装置４および熱処理装置５にウェハＷを搬入し、反応処理装置４および熱処理装置５から搬入出部２にウェハＷを搬出することができる。
【００２２】
図２に示すように、反応処理装置４は、ウェハＷを収納する密閉構造の反応処理室２０を備えており、反応処理室２０内には、ウェハＷを略水平にして保持する載置台２１が設けられている。また、載置台２１には、ウェハＷを所望の温度にさせる温調手段２２が設けられている。なお、図示はしないが、反応処理室２０の側方には、ＰＨＴ処理装置５との間でウェハＷを搬入出させるための搬入出口が設けられている。
【００２３】
さらに、反応処理装置４には、反応処理室２０内にハロゲン元素を含むガスとしてフッ化水素ガス（ＨＦ）を供給する供給路２５と、反応処理室２０内に塩基性ガスとしてアンモニアガス（ＮＨ３）を供給する供給路２６と、反応処理室２０内に希釈ガスとして窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを供給する供給路２７と、反応処理室２０内を排気する排気路２８が接続されている。供給路２５はフッ化水素ガスの供給源３０に接続され、供給路２５には、開閉およびフッ化水素ガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁３１が設けられている。供給路２６はアンモニアガスの供給源３２に接続され、供給路２６には、開閉およびアンモニアガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁３３が設けられている。供給路２７は窒素ガスの供給源３５に接続され、供給路２７には、開閉および窒素ガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁３６が設けられている。
【００２４】
反応処理室２０の天井部には、これら供給路２５、２６、２７を通じて供給されたフッ化水素ガス、アンモニアガスおよび窒素ガスを、載置台２１に置かれたウェハＷの上面全体に均一に供給させるためのシャワーヘッド３７が設けてある。
【００２５】
排気路２８には、圧力コントローラー４０および強制排気を行うための排気ポンプ４１が設けられている。これら排気ポンプ４１の稼動と圧力コントローラー４０の調整によって、反応処理室２０の内部は所定の圧力に減圧されるようになっている。
【００２６】
図３に示すように、熱処理装置５は、ウェハＷを収納する密閉構造の熱処理室５０を備えており、熱処理室５０内には、ウェハＷを略水平にして保持する載置台５１が設けられている。また、載置台５１には、ウェハＷを所望の温度にさせる温調手段５２が設けられている。なお、図示はしないが、熱処理室５０の側方には、反応処理装置４の反応処理室２０との間でウェハＷを搬入出させるための搬入出口と、ロードロック室３との間でウェハＷを搬入出させるための搬入出口とが設けられている。
【００２７】
さらに、熱処理装置５には、熱処理室５０内に希釈ガスとして窒素ガス（Ｎ２）等の不活性ガスを供給する供給路５５と、熱処理室５０内を排気する排気路５６が接続されている。供給路５５は窒素ガスの供給源６０に接続され、供給路５５には、開閉および窒素ガスの供給流量の調節が可能な流量調整弁６１が設けられている。
【００２８】
熱処理室５０の天井部には、供給路５５を通じて供給された窒素ガスを、載置台５１に置かれたウェハＷの上面全体に均一に供給させるためのシャワーヘッド６２が設けてある。
【００２９】
排気路５６には、圧力コントローラー６５および強制排気を行うための排気ポンプ６６が設けられている。これら排気ポンプ６６の稼動と圧力コントローラー６５の調整によって、熱処理室５０の内部は所定の圧力に減圧されるようになっている。
【００３０】
処理システム１の各機能要素は、処理システム１全体の動作を自動制御する制御コンピュータ６に、信号ラインを介して接続されている。ここで、機能要素とは、例えば前述した反応処理装置４の温調手段２２、流量調整弁３１、３３、３６、圧力コントローラー４０、排気ポンプ４１、熱処理装置５の温調手段５２、流量調整弁６１、圧力コントローラー６５、排気ポンプ６６等の、所定のプロセス条件を実現するために動作する総ての要素を意味している。制御コンピュータ６は、典型的には、実行するソフトウェアに依存して任意の機能を実現することができる汎用コンピュータである。
【００３１】
図１に示すように、制御コンピュータ６は、ＣＰＵ（中央演算装置）を備えた演算部６ａと、演算部６ａに接続された入出力部６ｂと、入出力部６ｂに挿着され制御ソフトウェアを格納した記録媒体６ｃと、を有する。この記録媒体６ｃには、制御コンピュータ６によって実行されることにより処理システム１に後述する所定の基板処理方法を行わせる制御ソフトウェア（プログラム）が記録されている。制御コンピュータ６は、該制御ソフトウェアを実行することにより、処理システム１の各機能要素を、所定のプロセスレシピにより定義された様々なプロセス条件（例えば、処理室２０、５０内の圧力等）が実現されるように制御する。
【００３２】
記録媒体６ｃは、制御コンピュータ６に固定的に設けられるもの、あるいは、制御コンピュータ６に設けられた図示しない読み取り装置に着脱自在に装着されて該読み取り装置により読み取り可能なものであっても良い。最も典型的な実施形態においては、記録媒体６ｃは、処理システム１のメーカーのサービスマンによって制御ソフトウェアがインストールされたハードディスクドライブである。他の実施形態においては、記録媒体６ｃは、制御ソフトウェアが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭのような、リムーバブルディスクである。このようなリムーバブルディスクは、制御コンピュータ６に設けられた図示しない光学的読取装置により読み取られる。また、記録媒体６ｃは、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）のいずれの形式のものであっても良い。さらに、記録媒体６ｃは、カセット式のＲＯＭのようなものであっても良い。要するに、コンピュータの技術分野において知られている任意のものを記録媒体６ｃとして用いることが可能である。なお、複数の処理システム１が配置される工場においては、各処理システム１の制御コンピュータ６を統括的に制御する管理コンピュータに、制御ソフトウェアが格納されていても良い。この場合、各処理システム１は、通信回線を介して管理コンピュータにより操作され、所定のプロセスを実行する。
【００３３】
次に、本発明の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法について説明する。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図４〜１２は、本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハＷの膜構造の変化を示す説明図である。
【００３５】
先ず、例えば図４に示すように、ウェハＷ上に形成されているＳｉＯなどのゲート酸化膜Ａ上に、有機系のポリシリコンなどの被エッチング膜Ｂが形成され、その上層には、下地膜としてのＳｉＮなどのハードマスク膜Ｃが形成され、さらにその上層に酸化シリコンからなる犠牲膜Ｄが形成される。なお、被エッチング膜Ｂは、シリコン酸化膜でも良い。ハードマスク膜Ｃは、被エッチング膜Ｂをエッチングするときのエッチングとなる膜である。犠牲膜Ｄは、ホウ素またはリンの少なくとも一方を含んでいる酸化シリコンでも良い。即ち、犠牲膜Ｄは、例えばＢＰＳＧ(Boro-Phospho Silicated
Glass)膜、ＢＳＧ(Boro Silicated Glass)膜、ＰＳＧ(Phospho Silicated Glass)膜でも良い。
【００３６】
そして、フォトリソグラフィー工程が行われて、図５に示すように、犠牲膜Ｄの表面にレジストパターンＥが形成される。この場合、レジストパターンＥの幅Ｌ１は、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えない大きさを有している。
【００３７】
次に、図６に示すように、レジストパターンＥをマスクとして下層の犠牲膜Ｄがエッチングされ、犠牲膜Ｄが所定のパターンに加工される。こうして所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄの幅Ｌ２は、レジストパターンＥの幅Ｌ１とほぼ等しく、したがって、所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄの幅Ｌ２も、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えない大きさを有している。
【００３８】
次に、図７に示すように、所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄおよびハードマスク膜Ｃの上に側壁スペーサＦ’を形成するためのスペーサ膜Ｆが成膜される。この場合、スペーサ膜Ｆは、酸化シリコン以外の材料からなり、例えば窒化シリコンからなる。スペーサ膜Ｆの成膜は、例えばＭＬＤ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いた堆積によって行うことができる。ＭＬＤ法を用いた堆積によってスペーサ膜Ｆを成膜した場合、分子層レベルの極めて薄いスペーサ膜Ｆを形成することができ、例えばスペーサ膜Ｆの厚さＬ３をフォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ３＜Ｌ１、Ｌ２）とすることができる。なお、ＭＬＤ法による基本的な成膜技術は、本件特許出願人による特願２００６−２６５８１８に記載されている。
【００３９】
次に、図８に示すように、スペーサ膜Ｆがエッチバックされ、所定のパターンに加工されている犠牲膜Ｄの側壁に、側壁スペーサＦ’が形成される。この場合、スペーサ膜Ｆのエッチバックは異方性エッチングによって行われ、例えばＲＩＥ法等が用いられる。こうして形成された側壁スペーサＦ’の幅Ｌ４は、スペーサ膜Ｆの厚さＬ３とほぼ等しく、したがって、側壁スペーサＦ’の幅Ｌ４も、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ４＜Ｌ１、Ｌ２）となる。
【００４０】
次に、図９に示すように、側壁スペーサＦ’を残しながら、ハードマスク膜Ｃ上から犠牲膜Ｄを除去する。
【００４１】
ここで、側壁スペーサＦ’を残しながら、ハードマスク膜Ｃ上から犠牲膜Ｄを除去する場合、従来は、エッチング液を用いたウェットエッチング処理が行われていた。しかしながら、ウェットエッチング処理によって犠牲マスクＤを除去した場合、エッチング液の表面張力により、側壁スペーサＦ’が倒れてしまう心配がある。特に、側壁スペーサＦ’の幅Ｌ４は微細であり、ウェットエッチング処理を行うと倒れやすい。
【００４２】
そこで、本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法では、ハロゲン元素を含むガスと塩基性ガスを用いて犠牲膜Ｄを反応生成物に変質させた後、熱処理を行ってハードマスク膜Ｃ上から犠牲膜Ｄを除去する工程が行われる。
【００４３】
即ち先ず、図８に示したように、ウェハＷ表面のハードマスク膜Ｃ上において、所定のパターンに加工されている犠牲膜Ｄの側壁に側壁スペーサＦ’が形成された状態のウェハＷが、キャリアＣ内に収納され、処理システム１に搬入される。
【００４４】
処理システム１においては、図１に示すように、複数枚のウェハＷが収納されたキャリアＣがキャリア載置台１１上に載置される。そして、ウェハ搬送機構１０によってキャリアＣから一枚のウェハＷが取り出され、ロードロック室３に搬入される。ロードロック室３にウェハＷが搬入されると、ロードロック室３が密閉され、減圧される。その後、ロードロック室３と予め減圧されている反応処理装置４の反応処理室２０および熱処理装置５の熱処理室５０とが連通させられる。
【００４５】
そして、ウェハＷは、先ず反応処理装置４の反応処理室２０内に搬入される。ウェハＷは、表面（デバイス形成面）を上面とした状態で、反応処理室２０内の載置台２１上に載置される。これにより、図８に示したように、ウェハＷ表面に形成されたハードマスクＣが、反応処理室２０内において上に向けられ、ハードマスク膜Ｃ上に形成された所定のパターンの犠牲膜Ｄと、犠牲膜Ｄの側壁に側壁スペーサＦ’が、反応処理室２０内において上方に露出した状態とされる。
【００４６】
こうしてウェハＷが反応処理装置４に搬入されると、反応処理室２０が密閉され、反応処理工程が開始される。即ち、温調手段２２により、ウェハＷを第１の処理温度にする。この場合、第１の処理温度は、例えば４０℃以下である。
【００４７】
また、反応処理室２０内が排気路２８を通じて強制排気され、反応処理室２０内が所定の減圧状態にされる。この場合、反応処理室２０内の圧力は、排気ポンプ４１の稼動と圧力コントローラー４０の調整によって、例えば１０〜１００ｍＴｏｒｒにする。
【００４８】
そして、供給路２５、２６、２７を通じて、フッ化水素ガス、アンモニアガス、窒素ガスがそれぞれ所定の流量で反応処理室２０内に供給される。この場合、流量調整弁３１の調整により、フッ化水素ガスの供給量が例えば１０〜８０ｓｃｃｍとされる。また、流量調整弁３３の調整により、アンモニアガスの供給量が例えば５〜６０ｓｃｃｍとされる。また、流量調整弁３６の調整により、窒素ガスの供給量を例えば１０〜２００ｓｃｃｍとされる。なお、反応ガスであるフッ化水素ガスとアンモニアガスに加えて窒素ガスを反応処理室２０内に供給することにより、載置台２１に内蔵された温調手段２２の熱がウェハＷに効率よく伝導され、ウェハＷの温度が正確に制御される。
【００４９】
こうしてフッ化水素ガスとアンモニアガスが減圧下で供給されることにより、ウェハＷ表面においてハードマスク膜Ｃ上に残っていた犠牲膜Ｄが、フッ化水素ガスおよびアンモニアガスと化学反応する。その結果、酸化シリコンからなる犠牲膜Ｄは、主にフルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）や水分（Ｈ２Ｏ）を含む反応生成物に変質させられる。なお、この場合、ハードマスク膜Ｃと側壁スペーサＦ’は、酸化シリコン以外の材料（例えばＳｉＮ）からなるため、ハードマスク膜Ｃと側壁スペーサＦ’は、反応生成物に変質させられることがない。
【００５０】
こうして、犠牲膜Ｄを反応生成物に変質させる反応処理を終了すると、流量調整弁３１、３３が閉じられ、フッ化水素ガスとアンモニアガスの供給が停止される。なお、供給路２７を通じた窒素ガスの供給は、更に継続して行われ、反応処理室２０内が窒素ガスによってパージされる。その後、反応処理装置４の搬入出口が開かれて反応処理装置４の処理室２０と熱処理装置５の熱処理室５０が連通させられる。そして、ウェハＷは反応処理装置４の処理室２０から熱処理装置５の熱処理室５０へと移される。
【００５１】
次に、熱処理装置５において、ウェハＷはハードマスクＣが形成された表面を上面とした状態で、熱処理室５０内の載置台５１上に載置される。これにより、反応生成物に変質させられた犠牲膜Ｄも、熱処理室５０内において上に向いた姿勢とされる。
【００５２】
こうしてウェハＷが熱処理装置５に搬入されると、熱処理室５０が密閉され、熱処理工程が開始される。即ち、温調手段５２により、ウェハＷを第１の処理温度よりも高い第２の処理温度にする。この場合、第２の処理温度は、例えば１００〜４００℃である。
【００５３】
また、熱処理室５０内が排気路５６を通じて強制排気され、熱処理室５０内が所定の減圧状態にされる。この場合、熱処理室５０内の圧力は、排気ポンプ６６の稼動と圧力コントローラー６５の調整によって、例えば２０００〜４０００ｍＴｏｒｒにされる。
【００５４】
そして、供給路５５を通じて、窒素ガスが所定の流量で熱処理室５０内に供給される。この場合、流量調整弁６１の調整により、窒素ガスの供給量が例えば１０００〜２５００ｓｃｃｍにされる。これにより、載置台５１に内蔵された温調手段５２の熱がウェハＷに効率よく伝導され、ウェハＷの温度が正確に制御される。
【００５５】
こうして、上記反応処理によって反応生成物に変質させられた犠牲膜Ｄが加熱されて気化し、ウェハＷ表面のハードマスクＣから除去される。こうして、図９に示すように、ハードマスクＣ上には、側壁スペーサＦ’のみが残ることとなる。この側壁スペーサＦ’が、下地膜Ｃ上に形成されたレジストパターンとなる。
【００５６】
熱処理が終了すると、流量調整弁６１が閉じられて窒素ガスの供給が停止される。そして、熱処理装置５の搬入出口が開かれる。その後、ウェハＷは熱処理室５０から搬出され、ロードロック室３に搬入される。ロードロック室３にウェハＷが搬入されると、ロードロック室３が密閉されて大気圧とされた後、ロードロック室３と搬入出部２とが連通させられる。そして、搬送機構１０によって、ウェハＷがロードロック室３から搬出され、キャリア載置台１１上のキャリアＣに戻される。以上のようにして、処理システム１における一連の工程が終了する。
【００５７】
次に、図１０に示すように、側壁スペーサＦ’とハードマスク膜Ｃが同時にエッチバックされる。この場合、側壁スペーサＦ’がマスクとなることにより、側壁スペーサＦ’の形状がハードマスク膜Ｃに転写され、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細なレジストパターンのハードマスク膜Ｃ’が、被エッチング膜Ｂ上に残ることとなる。なお、側壁スペーサＦ’とハードマスク膜Ｃのエッチバックは異方性エッチングによって行われ、例えばＲＩＥ法等が用いられる。こうして微細なレジストパターンに形成されたハードマスク膜Ｃ’の幅Ｌ５は、側壁スペーサＦ’の厚さＬ４とほぼ等しく、したがって、微細なレジストパターンのハードマスク膜Ｃ’の幅Ｌ５も、フォトリソグラフィー工程における解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ５＜Ｌ１、Ｌ２）となる。
【００５８】
次に、図１１に示すように、微細なレジストパターンのハードマスク膜Ｃ’をマスクとして、被エッチング膜Ｂがエッチングされ、所望の微細なパターンＢ’が転写される。こうして被エッチング膜Ｂに転写された微細なパターンＢ’の幅Ｌ６は、微細なレジストパターンのハードマスク膜Ｃ’の厚さＬ５とほぼ等しく、したがって、微細なパターンＢ’の幅Ｌ６も、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ６＜Ｌ１、Ｌ２）となる。その後、ハードマスク膜Ｃ’が、例えば燐酸等を用いて除去され、図１２に示すように、被エッチング膜Ｂに所望の微細なパターンＢ’が形成される。
【００５９】
本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法によれば、いわゆるドライエッチングによって犠牲膜Ｄを除去することにより、側壁スペーサＦ’を倒さずに微細なレジストパターンのハードマスク膜Ｃ’を形成することができるようになる。このため、被エッチング膜Ｂに対するエッチング加工精度が向上する。
【００６０】
（第２の実施の形態）
図１３〜２０は、本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハＷの膜構造の変化を示す説明図である。
【００６１】
先ず、例えば図１３に示すように、ウェハＷ上に形成されているＳｉＯなどのゲート酸化膜Ａ上に、下地膜として被エッチング膜Ｂが形成される。被エッチング膜Ｂの上層には、酸化シリコンからなる犠牲膜Ｄが形成される。なお、この第２の実施の形態では、被エッチング膜Ｂは、酸化シリコン以外の材料からなり、例えば有機系のポリシリコンなどである。犠牲膜Ｄは、ホウ素またはリンの少なくとも一方を含んでいる酸化シリコンでも良い。即ち、犠牲膜Ｄは、例えばＢＰＳＧ(Boro-Phospho Silicated
Glass)膜、ＢＳＧ(Boro Silicated Glass)膜、ＰＳＧ(Phospho Silicated Glass)膜でも良い。
【００６２】
そして、フォトリソグラフィー工程が行われて、図１４に示すように、犠牲膜Ｄの表面にレジストパターンＥが形成される。この場合、レジストパターンＥの幅Ｌ１は、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えない大きさを有している。
【００６３】
次に、図１５に示すように、レジストパターンＥをマスクとして下層の犠牲膜Ｄがエッチングされ、犠牲膜Ｄが所定のパターンに加工される。こうして所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄの幅Ｌ２は、レジストパターンＥの幅Ｌ１とほぼ等しく、したがって、所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄの幅Ｌ２も、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えない大きさを有している。
【００６４】
次に、図１６に示すように、所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄの上に側壁スペーサＦ’を形成するためのスペーサ膜Ｆが成膜される。この場合、スペーサ膜Ｆは、酸化シリコン以外の材料からなり、例えば窒化シリコンからなる。スペーサ膜Ｆの成膜は、例えばＭＬＤ法を用いた堆積によって行うことができる。ＭＬＤ法を用いた堆積によってスペーサ膜Ｆを成膜した場合、分子層レベルの極めて薄いスペーサ膜Ｆを形成することができ、例えばスペーサ膜Ｆの厚さＬ３をフォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ３＜Ｌ１、Ｌ２）とすることができる。
【００６５】
次に、図１７に示すように、スペーサ膜Ｆがエッチバックされ、所定のパターンに加工されている犠牲膜Ｄの側壁に、側壁スペーサＦ’が形成される。この場合、スペーサ膜Ｆのエッチバックは異方性エッチングによって行われ、例えばＲＩＥ法等が用いられる。こうして形成された側壁スペーサＦ’の幅Ｌ４は、スペーサ膜Ｆの厚さＬ３とほぼ等しく、したがって、側壁スペーサＦ’の幅Ｌ４も、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ４＜Ｌ１、Ｌ２）となる。
【００６６】
次に、図１８に示すように、側壁スペーサＦ’を残しながら、被エッチング膜Ｂ上から犠牲膜Ｄを除去する。この第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法においても、先に説明した第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法と同様に、ハロゲン元素を含むガスと塩基性ガスを用いて犠牲膜Ｄを反応生成物に変質させた後、熱処理を行って被エッチング膜Ｂ上から犠牲膜Ｄを除去する工程が行われる。なお、第２の実施の形態においては、犠牲膜Ｄが反応生成物に変質させられるに際し、被エッチング膜Ｂと側壁スペーサＦ’は、酸化シリコン以外の材料（例えばＳｉＮ、ポリシリコン）からなるため、被エッチング膜Ｂと側壁スペーサＦ’は、反応生成物に変質させられることがない。
【００６７】
こうして、犠牲膜Ｄが除去された後、図１９に示すように、側壁スペーサＦ’をマスクとして、被エッチング膜Ｂがエッチングされ、所望の微細なパターンＢ’が転写される。こうして被エッチング膜Ｂに転写された微細なパターンＢ’の幅Ｌ６は、側壁スペーサＦ’の幅Ｌ４とほぼ等しく、したがって、微細なパターンＢ’の幅Ｌ６も、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ６＜Ｌ１、Ｌ２）となる。その後、側壁スペーサＦ’が、例えば燐酸等を用いて除去され、図２０に示すように、被エッチング膜Ｂに所望の微細なパターンＢ’が形成される。
【００６８】
本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法によっても、先に説明した第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法と同様に、いわゆるドライエッチングによって犠牲膜Ｄを除去することにより、側壁スペーサＦ’を倒さずに犠牲膜Ｄを除去することができる。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図２１〜２６は、本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハＷの膜構造の変化を示す説明図である。
【００７０】
先ず、例えば図２１に示すように、ウェハＷ上に形成されているＳｉＯなどのゲート酸化膜Ａ上に、有機系のポリシリコンなどの被エッチング膜Ｂが形成され、その上層には、下地膜としてのシリコン酸化膜からなるハードマスク膜Ｃが形成され、さらにその上層にホウ素またはリンの少なくとも一方を含んでいる酸化シリコンからなる犠牲膜Ｄが形成される。なお、被エッチング膜Ｂは、シリコン酸化膜でも良い。ハードマスク膜Ｃは、被エッチング膜Ｂをエッチングするときのエッチングとなる膜である。ハードマスク膜Ｃは、ホウ素、リンのいずれも含まないシリコン酸化膜からなる。一方、犠牲膜Ｄは、ホウ素またはリンの少なくとも一方を含んでおり、犠牲膜Ｄは、例えばＢＰＳＧ(Boro-Phospho Silicated
Glass)膜、ＢＳＧ(Boro Silicated Glass)膜、ＰＳＧ(Phospho Silicated Glass)膜のいずれかからなる。
【００７１】
そして、フォトリソグラフィー工程が行われて、図２２に示すように、犠牲膜Ｄの表面にレジストパターンＥが形成される。この場合、レジストパターンＥの幅Ｌ１は、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えない大きさを有している。
【００７２】
次に、図２３に示すように、レジストパターンＥをマスクとして下層の犠牲膜Ｄがエッチングされ、犠牲膜Ｄが所定のパターンに加工される。こうして所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄの幅Ｌ２は、レジストパターンＥの幅Ｌ１とほぼ等しく、したがって、所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄの幅Ｌ２も、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えない大きさを有している。
【００７３】
次に、図２４に示すように、所定のパターンに加工された犠牲膜Ｄおよびハードマスク膜Ｃの上に側壁スペーサＦ’を形成するためのスペーサ膜Ｆが成膜される。この場合、スペーサ膜Ｆは、ホウ素またはリンの少なくとも一方を含んでいる酸化シリコン以外の材料からなり、例えば窒化シリコンからなる。また、スペーサ膜Ｆの材料は、ホウ素、リンのいずれも含まないシリコン酸化膜でも良い。スペーサ膜Ｆの成膜は、例えばＭＬＤ法を用いた堆積によって行うことができる。ＭＬＤ法を用いた堆積によってスペーサ膜Ｆを成膜した場合、分子層レベルの極めて薄いスペーサ膜Ｆを形成することができ、例えばスペーサ膜Ｆの厚さＬ３をフォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ３＜Ｌ１、Ｌ２）とすることができる。
【００７４】
次に、図２５に示すように、スペーサ膜Ｆがエッチバックされ、所定のパターンに加工されている犠牲膜Ｄの側壁に、側壁スペーサＦ’が形成される。この場合、スペーサ膜Ｆのエッチバックは異方性エッチングによって行われ、例えばＲＩＥ法等が用いられる。こうして形成された側壁スペーサＦ’の幅Ｌ４は、スペーサ膜Ｆの厚さＬ３とほぼ等しく、したがって、側壁スペーサＦ’の幅Ｌ４も、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細な幅（Ｌ４＜Ｌ１、Ｌ２）となる。
【００７５】
次に、図２６に示すように、側壁スペーサＦ’を残しながら、ハードマスク膜Ｃ上から犠牲膜Ｄを除去する。
【００７６】
ここで、側壁スペーサＦ’を残しながら、ハードマスク膜Ｃ上から犠牲膜Ｄを除去する場合、従来は、エッチング液を用いたウェットエッチング処理が行われていた。しかしながら、ウェットエッチング処理によって犠牲マスクＤを除去した場合、エッチング液の表面張力により、側壁スペーサＦ’が倒れてしまう心配がある。特に、側壁スペーサＦ’は微細であり、ウェットエッチング処理を行うと倒れやすい。
【００７７】
そこで、本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法では、ハロゲン元素を含むガスを用いて犠牲膜Ｄを反応生成物に変質させた後、熱処理を行ってハードマスク膜Ｃ上から犠牲膜Ｄを除去する工程が行われる。
【００７８】
即ち、先に説明した本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法と同様の手順により、先ず、ウェハＷが、処理システム１の反応処理装置４の反応処理室２０内に搬入される。ウェハＷは、表面（デバイス形成面）を上面とした状態で、反応処理室２０内の載置台２１上に載置される。これにより、図２５に示したように、ウェハＷ表面に形成されたハードマスクＣが、反応処理室２０内において上に向けられ、ハードマスク膜Ｃ上に形成された所定のパターンの犠牲膜Ｄと、犠牲膜Ｄの側壁に側壁スペーサＦ’が、反応処理室２０内において上方に露出した状態とされる。
【００７９】
こうしてウェハＷが反応処理装置４に搬入されると、反応処理室２０が密閉され、反応処理工程が開始される。即ち、温調手段２２により、ウェハＷを第１の処理温度にする。この場合、第１の処理温度は、例えば４０℃以下である。
【００８０】
また、反応処理室２０内が排気路２８を通じて強制排気され、反応処理室２０内が所定の減圧状態にされる。この場合、反応処理室２０内の圧力は、排気ポンプ４１の稼動と圧力コントローラー４０の調整によって、例えば１０〜１００ｍＴｏｒｒにされる。
【００８１】
そして、供給路２５、２７を通じて、フッ化水素ガスおよび窒素ガスがそれぞれ所定の流量で反応処理室２０内に供給される。この場合、流量調整弁３１の調整により、フッ化水素ガスの供給量が例えば１０〜８０ｓｃｃｍとされる。また、流量調整弁３６の調整により、窒素ガスの供給量を例えば１０〜２００ｓｃｃｍとされる。なお、反応ガスであるフッ化水素ガスに加えて窒素ガスを反応処理室２０内に供給することにより、載置台２１に内蔵された温調手段２２の熱がウェハＷに効率よく伝導され、ウェハＷの温度が正確に制御される。
【００８２】
こうしてフッ化水素ガスが減圧下で供給されることにより、ウェハＷ表面においてハードマスク膜Ｃ上に残っていた犠牲膜Ｄが、フッ化水素ガスと化学反応する。その結果、例えばＢＰＳＧ膜、ＢＳＧ膜あるいはＰＳＧ膜からなる犠牲膜Ｄは、主にフルオロケイ酸（Ｈ２ＳｉＦ６）を含む反応生成物に変質させられる。なお、この場合、ハードマスク膜Ｃと側壁スペーサＦ’は、ホウ素またはリンの少なくとも一方を含んでいる酸化シリコン以外の材料（例えばＳｉＮ、ホウ素、リンのいずれも含まないシリコン酸化膜）からなるため、ハードマスク膜Ｃと側壁スペーサＦ’は、反応生成物に変質させられることがない。
【００８３】
こうして、犠牲膜Ｄを反応生成物に変質させる反応処理を終了すると、流量調整弁３１が閉じられ、フッ化水素ガスの供給が停止される。なお、供給路２７を通じた窒素ガスの供給は、更に継続して行われ、反応処理室２０内が窒素ガスによってパージされる。その後、反応処理装置４の搬入出口が開かれて反応処理装置４の処理室２０と熱処理装置５の熱処理室５０が連通させられる。そして、ウェハＷは反応処理装置４の処理室２０から熱処理装置５の熱処理室５０へと移される。
【００８４】
次に、熱処理装置５において、ウェハＷはハードマスクＣが形成された表面を上面とした状態で、熱処理室５０内の載置台５１上に載置される。これにより、反応生成物に変質させられた犠牲膜Ｄも、熱処理室５０内において上に向いた姿勢とされる。
【００８５】
こうしてウェハＷが熱処理装置５に搬入されると、熱処理室５０が密閉され、熱処理工程が開始される。即ち、温調手段５２により、ウェハＷを第１の処理温度よりも高い第２の処理温度にする。この場合、第２の処理温度は、例えば１００〜４００℃である。
【００８６】
また、熱処理室５０内が排気路５６を通じて強制排気され、熱処理室５０内が所定の減圧状態にされる。この場合、熱処理室５０内の圧力は、排気ポンプ６６の稼動と圧力コントローラー６５の調整によって、例えば２０００〜４０００ｍＴｏｒｒにされる。
【００８７】
そして、供給路５５を通じて、窒素ガスが所定の流量で熱処理室５０内に供給される。この場合、流量調整弁６１の調整により、窒素ガスの供給量が例えば１０００〜２５００ｓｃｃｍにされる。これにより、載置台５１に内蔵された温調手段５２の熱がウェハＷに効率よく伝導され、ウェハＷの温度が正確に制御される。
【００８８】
こうして、上記反応処理によって反応生成物に変質させられた犠牲膜Ｄが加熱されて気化し、ウェハＷ表面のハードマスクＣから除去される。こうして、図２６に示すように、ハードマスクＣ上には、側壁スペーサＦ’のみが残ることとなる。
【００８９】
熱処理が終了すると、先に説明した本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法と同様の手順により、ウェハＷは熱処理室５０から搬出され、キャリア載置台１１上のキャリアＣに戻される。以上のようにして、処理システム１における一連の工程が終了する。
【００９０】
次に、図２７に示すように、側壁スペーサＦ’をマスクとしてハードマスク膜Ｃがエッチングされる。この場合、側壁スペーサＦ’がマスクとなることにより、側壁スペーサＦ’の形状がハードマスク膜Ｃに転写され、フォトリソグラフィー技術による解像限度を超えた、より微細なレジストパターンのハードマスク膜Ｃ’が、被エッチング膜Ｂ上に残ることとなる。こうして微細なレジストパターンに形成されたハードマスク膜Ｃ’の幅Ｌ５は、側壁スペーサＦ’の厚さＬ４とほぼ等しく、したがって、微細なレジストパターンのハードマスク膜Ｃ’の幅Ｌ５も、フォトリソグラフィー工程における解像限度を超えた、より微差な幅（Ｌ５＜Ｌ１、Ｌ２）となる。なお、ハードマスク膜Ｃのエッチバックは異方性エッチングによって行われ、例えばＲＩＥ法等が用いられる。
【００９１】
次に、側壁スペーサＦ’が、例えば燐酸等を用いて除去された後、ハードマスク膜Ｃ’をマスクとして被エッチング膜Ｂがエッチングされる。こうして、図２８に示すように、被エッチング膜Ｂに所望の微細なパターンＢ’が形成される。こうして被エッチング膜Ｂに転写された微細なパターンＢ’の幅Ｌ６は、微細なレジストパターンのハードマスク膜Ｃ’の厚さＬ５とほぼ等しく、したがって、微細なパターンＢ’の幅Ｌ６も、フォトリソグラフィー工程における解像限度を超えた、より微差な幅（Ｌ６＜Ｌ１、Ｌ２）となる。その後、ハードマスク膜Ｃ’が、例えば燐酸等を用いて除去され、図２９に示すように、被エッチング膜Ｂに所望の微細なパターンＢ’が形成される。
【００９２】
本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法によっても、先に説明した第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法と同様に、いわゆるドライエッチングによって犠牲膜Ｄを除去することにより、側壁スペーサＦ’を倒さずに犠牲膜Ｄを除去することができる。
【００９３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９４】
例えば本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法では、熱処理室５０内に不活性ガスのみを供給する場合を説明したが、熱処理装置５の熱処理室５０内に、不活性ガスに加えて、塩基性ガスとしてのアンモニアガスを供給しても良い。この場合、反応処理装置４の処理室２０において先にフルオロケイ酸（Ｈ２ＳｉＦ６）に変質された反応生成物Ｄ”は、熱処理装置５の熱処理室５０内において、更にアンモニアと反応して、主にフルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）からなる反応生成物に変質させられる。
【００９５】
こうして生成された反応生成物（フルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６））は、熱処理装置５において温調手段５２によって加熱されて、ＳｉＦ４ガス、ＮＨ３ガスおよびフッ化水素ガスとなって気化し、ウェハＷ表面のハードマスクＣから除去される。こうして、図２６に示すように、ハードマスクＣ上には、側壁スペーサＦ’のみが残ることとなる。
【００９６】
かかる処理方法によれば、先と同様に、側壁スペーサＦ’を倒さずに犠牲膜Ｄを除去することができる。加えて、熱処理装置５において、アンモニアと反応の反応で生成されるフルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）は、フルオロケイ酸（Ｈ２ＳｉＦ６）に比べて気化が容易であり、より除去しやすいと考えられる。
【００９７】
なお、以上の実施の形態では、反応処理装置４の処理室２０および熱処理装置５の処理室５０に希釈ガスとして供給する不活性ガスは、窒素ガスであるとしたが、その他の不活性ガス、例えば、アルゴンガス（Ａｒ）、ヘリウムガス（Ｈｅ）、キセノンガス（Ｘｅ）のいずれかであっても良く、または、アルゴンガス、窒素ガス、ヘリウムガス、キセノンガスのうち２種類以上のガスを混合したものであっても良い。また、不活性ガスの供給を省略することも可能である。
【００９８】
また、処理システム１の構造も、以上の実施形態に示したものには限定されない。例えば、反応処理装置、熱処理装置の他に、エッチング処理装置を備えた処理システムであっても良い。例えば図３０に示す処理システム９０のように、ウェハ搬送機構９１を備えた共通搬送室９２を、搬送室１２に対してロードロック室９３を介して連結させ、この共通搬送室９２の周囲に、反応処理装置９５、熱処理装置９６、エッチング処理装置９７を配設した構成にしても良い。この処理システム９０においては、ウェハ搬送機構９１によって、ロードロック室９２、反応処理装置９５、熱処理装置９６、エッチング処理装置９７に対してウェハＷをそれぞれ搬入出させるようになっている。共通搬送室９２内は真空引き可能になっている。即ち、共通搬送室９２内を真空状態にすることで、熱処理装置９６から搬出されたウェハＷを大気中の酸素に接触させずに、エッチング処理装置９７に搬入できる。また例えば、図３１に示すように、共通搬送室（トランスファーチャンバ）９９の周りに６台の処理装置１００〜１０５を設けた処理システム１０６について本発明を適用することも可能である。処理システムに設ける処理装置の台数、配置は任意である。
【００９９】
また、以上の実施の形態で記載したウェハＷの膜構造は一例であり、他の膜構造の場合に本発明を適用してもよい。また、本発明は、ウェハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板に対する処理にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、ダブルパターニングによるレジストパターンの形成を行う際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明を実施するための処理システムの概略平面図である。
【図２】反応処理装置の構成を示した概略縦断面図である。
【図３】熱処理装置の構成を示した概略縦断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、ハードマスク膜の上層に犠牲膜が形成された状態を示している。
【図５】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、犠牲膜の表面にレジストパターンが形成された状態を示している。
【図６】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、犠牲膜が所定のパターンに加工された状態を示している。
【図７】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、所定のパターンに加工された犠牲膜およびハードマスク膜の上に側壁スペーサを形成するためのスペーサ膜が成膜された状態を示している。
【図８】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、所定のパターンに加工されている犠牲膜の側壁に、側壁スペーサが形成された状態を示している。
【図９】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、側壁スペーサを残しながら、ハードマスク膜上から犠牲膜が除去された状態を示している。
【図１０】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、側壁スペーサの形状がハードマスク膜に転写された状態を示している。
【図１１】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、微細なレジストパターンが被エッチング膜に転写された状態を示している。
【図１２】本発明の第１の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、被エッチング膜に所望の微細なパターンが形成された状態を示している。
【図１３】本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、被エッチング膜の上層に犠牲膜が形成された状態を示している。
【図１４】本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、犠牲膜の表面にレジストパターンが形成された状態を示している。
【図１５】本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、犠牲膜が所定のパターンに加工された状態を示している。
【図１６】本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、所定のパターンに加工された犠牲膜およびハードマスク膜の上に側壁スペーサを形成するためのスペーサ膜が成膜された状態を示している。
【図１７】本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、所定のパターンに加工されている犠牲膜の側壁に、側壁スペーサが形成された状態を示している。
【図１８】本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、側壁スペーサを残しながら、ハードマスク膜上から犠牲膜が除去された状態を示している。
【図１９】本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、側壁スペーサの形状が被エッチング膜に転写された状態を示している。
【図２０】本発明の第２の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、被エッチング膜に所望の微細なパターンが形成された状態を示している。
【図２１】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、ハードマスク膜の上層に犠牲膜が形成された状態を示している。
【図２２】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、犠牲膜の表面にレジストパターンが形成された状態を示している。
【図２３】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、犠牲膜が所定のパターンに加工された状態を示している。
【図２４】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、所定のパターンに加工された犠牲膜およびハードマスク膜の上に側壁スペーサを形成するためのスペーサ膜が成膜された状態を示している。
【図２５】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、所定のパターンに加工されている犠牲膜の側壁に、側壁スペーサが形成された状態を示している。
【図２６】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、側壁スペーサを残しながら、ハードマスク膜上から犠牲膜が除去された状態を示している。
【図２７】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、側壁スペーサの形状がハードマスク膜に転写された状態を示している。
【図２８】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、微細なレジストパターンが被エッチング膜に転写された状態を示している。
【図２９】本発明の第３の実施の形態にかかるレジストパターンの形成方法におけるウェハの膜構造の変化を示す説明図であり、被エッチング膜に所望の微細なパターンが形成された状態を示している。
【図３０】別の実施形態にかかる処理システムの概略平面図である。
【図３１】共通搬送室の周りに６台の処理装置を設けた処理システムの説明図である。
【符号の説明】
【０１０２】
Ｗ    ウェハ
１  処理システム
２  搬入出部
３  ロードロック室
４  反応処理装置
５  熱処理装置
６  制御コンピュータ
１０  搬送機構
Ａ  ゲート酸化膜
Ｂ  被エッチング膜
Ｃ  ハードマスク
Ｄ  犠牲膜
Ｅ  レジストパターン
Ｆ  スペーサ膜
【図１】
0005344824.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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