特許 7705780 パターンを形成する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-07-02

(45)【発行日】2025-07-10

(54)【発明の名称】パターンを形成する方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20250703BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20250703BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 503

H01L21/302 105A

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2021173638

(22)【出願日】2021-10-25

(65)【公開番号】P2023063675

(43)【公開日】2023-05-10

【審査請求日】2024-03-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(74)【代理人】

【識別番号】100140453

【弁理士】

【氏名又は名称】戸津 洋介

(72)【発明者】

【氏名】米澤 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】田中 康基

【審査官】藤田 健

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０８３９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／１４６１３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１７０５５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０９８２０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０１１１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－３０１００７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｇ０３Ｆ ９／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パターンを形成する方法であって、
（ａ）ドライプロセスにより、基板上に、開口を有し第１材料を含む第１パターンを形成する工程と、
（ｂ）前記開口内に、前記第１材料とは異なる第２材料を含む充填部を形成する工程と、
（ｃ）前記第１パターンを除去することにより、前記充填部が、前記第１パターンに対して反転した第２パターンとして残留する工程と、
を含み、
前記第１材料が錫を含み、
前記（ａ）では、前記開口が、露光部分及び非露光部分を含むフォトレジスト膜の前記非露光部分を除去することにより形成される、方法。

【請求項2】

前記第１材料が酸化錫を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２材料が、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記（ｃ）では、臭化水素ガスを用いて前記第１パターンを除去する、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記第２材料が、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含み、
前記（ｃ）では、フッ化水素ガス、塩化水素ガス、臭化水素ガス、ヨウ化水素ガス、フッ素ガス、塩素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス、三塩化ホウ素ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、キセノンガス、窒素ガス、ハイドロカーボンガス及びメタノールガスのうち少なくとも１つを用いて前記第１パターンを除去する、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１材料が酸化錫を含み、
前記第２材料が、有機物及びシリコンのうち少なくとも１つを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記（ｃ）では、臭化水素ガス及びハイドロカーボンガスのうち少なくとも１つを用いて前記第１パターンを除去する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記第２材料が酸化錫を含み、
前記第２材料の酸素濃度は前記第１材料の酸素濃度よりも高く、
前記（ｃ）では、フッ化水素ガス、塩化水素ガス、臭化水素ガス、ヨウ化水素ガス、フッ素ガス、塩素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス、三塩化ホウ素ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、キセノンガス、窒素ガス、ハイドロカーボンガス及びメタノールガスのうち少なくとも１つを用いて前記第１パターンを除去する、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記第１パターンが、ＣＶＤ膜又はＡＬＤ膜から形成される、請求項５～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記ＣＶＤ膜又は前記ＡＬＤ膜は、錫を含む前記フォトレジスト膜である、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記フォトレジスト膜が、ＥＵＶ露光用のフォトレジスト膜である、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記フォトレジスト膜の前記非露光部分が錫を含み、前記フォトレジスト膜の前記露光部分が酸化錫を含み、前記露光部分の酸素濃度は前記非露光部分の酸素濃度よりも高い、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記（ａ）は、
（ａ１）前記基板上に設けられた下地膜上に、前記第１パターンに対応するマスクパターンを形成する工程と、
（ａ２）前記マスクパターンを用いて前記下地膜をエッチングすることにより、前記第１パターンを形成する工程と、
を含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

前記下地膜が、シリコン含有膜及び有機膜のうち少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

パターンを形成する方法であって、
（ａ）基板上に、開口を有し第１材料を含む第１パターンを形成する工程と、
（ｂ）前記開口内に、前記第１材料とは異なる第２材料を含む第１充填部を形成する工程と、
（ｃ）前記第１パターンを除去することにより、前記第１充填部が、前記第１パターンに対して反転した第２パターンとして残留する工程と、
（ｄ）前記第２パターンの開口内に、前記第１材料及び前記第２材料とは異なる第３材料を含む第２充填部を形成する工程と、
（ｅ）前記第２パターンを除去することにより、前記第２充填部が、前記第１パターンに対応する第３パターンとして残留する工程と、
を含み、
前記第１材料及び前記第２材料のうち少なくとも一方が錫を含む、方法。

【請求項16】

パターンを形成する方法であって、
（ａ）基板上に、開口を有し第１材料を含む第１パターンを形成する工程と、
（ｂ）前記開口内に、前記第１材料とは異なる第２材料を含む第１充填部を形成する工程と、
（ｃ）前記第１パターンを除去することにより、前記第１充填部が、前記第１パターンに対して反転した第２パターンとして残留する工程と、
を含み、
前記第１材料及び前記第２材料のうち少なくとも一方が錫を含み、
前記方法は、前記（ａ）の前において、
（ｆ）前記基板上に、開口を有し第３材料を含む第３パターンを形成する工程であり、前記第３材料は前記第１材料及び前記第２材料と異なる、工程と、
（ｇ）前記第３パターンの前記開口内に、前記第１材料を含む第２充填部を形成する工程と、
を更に含み、
前記（ａ）では、前記第３パターンを除去することにより、前記第２充填部が、前記第１パターンとして残留する、方法。

【請求項17】

（ａ）錫を含むフォトレジスト膜を有する基板を準備する工程であり、前記フォトレジスト膜は露光部分及び非露光部分を含む、工程と、
（ｂ）ドライプロセスにより、前記非露光部分を除去し、開口を形成する工程と、
（ｃ）前記開口内に、前記錫を含むフォトレジスト膜を構成する第１材料と異なる第２材料を含む充填部を形成する工程と、
（ｄ）前記錫を含むフォトレジスト膜を除去する工程と、
を含む、方法。

【請求項18】

前記（ｂ）において、水素及びハロゲンのうち少なくとも１つを含む物質により前記非露光部分を除去する、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記物質は、フッ素（Ｆ_２）ガス、塩素（Ｃｌ_２）ガス、臭素（Ｂｒ_２）ガス、ヨウ素（Ｉ_２）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ_３）ガス、水素（Ｈ_２）ガス、塩化水素（ＨＣｌ）ガス、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、フッ化水素（ＨＦ）ガス及びヨウ化水素（ＨＩ）ガスのうち少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の例示的実施形態は、パターンを形成する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、基板をパターニングするための方法を開示する。この方法では、まず、放射線感受性層を有する基板を受け取る。その後、極端紫外線リソグラフィープロセスを介して放射線感受性層に転写されたパターンを現像することにより、基板上にパターン化レジストマスクを作製する。その後、画像反転材料でパターン化レジストマスクをオーバーコートする。その後、画像反転材料の上部を除去する。その後、パターン化レジストマスクを除去することによって、パターン化画像反転材料マスクを作製する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１６－５３９３６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、反転したパターンを形成できるパターン形成方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一つの例示的実施形態において、パターンを形成する方法は、（ａ）基板上に、開口を有し第１材料を含む第１パターンを形成する工程と、（ｂ）前記開口内に、前記第１材料とは異なる第２材料を含む充填部を形成する工程と、（ｃ）前記第１パターンを除去することにより、前記充填部が、前記第１パターンに対して反転した第２パターンとして残留する工程と、を含み、前記第１材料及び前記第２材料のうち少なくとも一方が錫を含む。

【発明の効果】

【0006】

一つの例示的実施形態によれば、反転したパターンを形成できるパターン形成方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法の流れ図である。

【図2】図２の（ａ）～（ｃ）は、第１実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図3】図３の（ａ）～（ｃ）は、第１実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図4】図４の（ａ）～（ｄ）は、第２実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図5】図５の（ａ）～（ｃ）は、第３実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図6】図６の（ａ）～（ｃ）は、第３実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図7】図７の（ａ）及び（ｂ）は、第４実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図8】図８の（ａ）～（ｃ）は、第４実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図9】図９は、一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法の流れ図である。

【図10】図１０の（ａ）～（ｃ）は、第５実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図11】図１１は、一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法の流れ図である。

【図12】図１２の（ａ）～（ｃ）は、第６実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。

【図13】図１３は、一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法を実施するための装置を模式的に示す図である。

【図14】図１４は、他の一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法を実施するための装置を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、種々の例示的実施形態について説明する。

【0009】

一つの例示的実施形態において、パターンを形成する方法は、（ａ）基板上に、開口を有し第１材料を含む第１パターンを形成する工程と、（ｂ）前記開口内に、前記第１材料とは異なる第２材料を含む充填部を形成する工程と、（ｃ）前記第１パターンを除去することにより、前記充填部が、前記第１パターンに対して反転した第２パターンとして残留する工程と、を含み、前記第１材料及び前記第２材料のうち少なくとも一方が錫を含む。

【0010】

上記方法によれば、第１パターンから第２パターンにパターンを反転できる。

【0011】

前記第１材料が錫を含んでもよい。この場合、錫を含む第１パターンから第２パターンにパターンを反転できる。

【0012】

前記第１材料が酸化錫を含んでもよい。

【0013】

前記第２材料が、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。

【0014】

前記（ｃ）では、臭化水素ガスを用いて前記第１パターンを除去してもよい。この場合、プラズマを用いずに第１パターンを除去できるので、充填部に対する第１パターンのエッチング選択比を大きくできる。

【0015】

前記第２材料が錫を含んでもよい。この場合、第１パターンから錫を含む第２パターンにパターンを反転できる。

【0016】

前記第２材料が酸化錫を含んでもよい。

【0017】

前記第１材料が、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。

【0018】

前記第１材料が錫を含み、前記第２材料が、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含み、前記（ｃ）では、フッ化水素ガス、塩化水素ガス、臭化水素ガス、ヨウ化水素ガス、フッ素ガス、塩素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス、三塩化ホウ素ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、キセノンガス、窒素ガス、ハイドロカーボンガス及びメタノールガスのうち少なくとも１つを用いて前記第１パターンを除去してもよい。

【0019】

前記第１材料が酸化錫を含み、前記第２材料が、有機物及びシリコンのうち少なくとも１つを含んでもよい。

【0020】

前記（ｃ）では、臭化水素ガス及びハイドロカーボンガスのうち少なくとも１つを用いて前記第１パターンを除去してもよい。

【0021】

前記第１材料が有機物を含み、前記第２材料が錫を含み、前記（ｃ）では、酸素含有ガス、フッ素含有ガス及び窒素含有ガスのうち少なくとも１つを用いて前記第１パターンを除去してもよい。

【0022】

前記第１材料がシリコンを含み、前記第２材料が錫を含み、前記（ｃ）では、フッ素含有ガスを用いて前記第１パターンを除去してもよい。

【0023】

前記第１材料が錫を含み、前記第２材料が酸化錫を含み、前記第２材料の酸素濃度は前記第１材料の酸素濃度よりも高く、前記（ｃ）では、フッ化水素ガス、塩化水素ガス、臭化水素ガス、ヨウ化水素ガス、フッ素ガス、塩素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス、三塩化ホウ素ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、キセノンガス、窒素ガス、ハイドロカーボンガス及びメタノールガスのうち少なくとも１つを用いて前記第１パターンを除去してもよい。

【0024】

前記第１パターン及び前記第２パターンのうち錫を含むパターンが、ＣＶＤ膜又はＡＬＤ膜から形成されてもよい。

【0025】

前記ＣＶＤ膜又は前記ＡＬＤ膜は、錫を含むフォトレジスト膜であってもよい。

【0026】

前記フォトレジスト膜が、ＥＵＶ露光用のフォトレジスト膜であってもよい。

【0027】

前記フォトレジスト膜の非露光部分が錫を含み、前記フォトレジスト膜の露光部分が酸化錫を含み、前記露光部分の酸素濃度は非露光部分の酸素濃度よりも高くてもよい。

【0028】

前記（ａ）は、（ａ１）前記基板上に設けられた下地膜上に、前記第１パターンに対応するマスクパターンを形成する工程と、（ａ２）前記マスクパターンを用いて前記下地膜をエッチングすることにより、前記第１パターンを形成する工程と、を含んでもよい。この場合、下地膜から、第１パターンに対応するパターンを形成できる。

【0029】

前記下地膜が、シリコン含有膜及び有機膜のうち少なくとも１つを含んでもよい。

【0030】

前記充填部が第１充填部であり、前記方法は、（ｄ）前記第２パターンの開口内に、前記第１材料及び前記第２材料とは異なる第３材料を含む第２充填部を形成する工程と、（ｅ）前記第２パターンを除去することにより、前記第２充填部が、前記第１パターンに対応する第３パターンとして残留する工程と、を更に含んでもよい。この場合、第１パターンとは材料が異なり同じ形状を有する第３パターンが得られる。

【0031】

前記充填部が第１充填部であり、前記方法は、前記（ａ）の前において、（ｆ）前記基板上に、開口を有し第３材料を含む第３パターンを形成する工程であり、前記第３材料は前記第１材料及び前記第２材料と異なる、工程と、（ｇ）前記第３パターンの前記開口内に、前記第１材料を含む第２充填部を形成する工程と、を更に含み、前記（ａ）では、前記第３パターンを除去することにより、前記第２充填部が、前記第１パターンとして残留してもよい。この場合、第３パターンとは材料が異なり同じ形状を有する第２パターンが得られる。

【0032】

以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

【0033】

図１は、一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法の流れ図である。図１に示される方法（以下、「方法ＭＴ」という）は、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３を含む。工程ＳＴ１～工程ＳＴ３は順に実行され得る。以下、第１実施形態の方法ＭＴ～第４実施形態の方法ＭＴについて説明する。

【0034】

（第１実施形態）
図２の（ａ）～（ｃ）及び図３の（ａ）～（ｃ）は、第１実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。以下、図１～図３を参照しながら第１実施形態の方法ＭＴについて説明する。

【0035】

工程ＳＴ１では、図２に示されるように、基板Ｗ上に、開口ＯＰ１を有するパターンＰＴ１（第１パターン）を形成する。パターンＰＴ１は、第１材料を含む。本実施形態では、第１材料が錫（Ｓｎ）を含む。第１材料は酸化錫（ＳｎＯ）を含んでもよい。第１材料の例は、錫含有レジスト材料を含む。開口ＯＰ１は、例えばホールである。工程ＳＴ１は以下のように実施され得る。

【0036】

まず、図２の（ａ）に示されるように、基板Ｗ上にフォトレジスト膜１８を形成する。基板Ｗは、シリコン含有膜１０と酸化膜１２とを備えてもよい。酸化膜１２は、シリコン含有膜１０とフォトレジスト膜１８との間に配置される。酸化膜１２は例えばシリコン酸化膜である。基板Ｗ上には下地膜ＵＲが設けられてもよい。下地膜ＵＲは、第１層１４と第２層１６とを備えてもよい。第１層１４は、酸化膜１２と第２層１６との間に配置される。第１層１４は、例えばカーボン膜等の有機膜であってもよい。第２層１６は、シリコン含有膜であってもよい。シリコン含有膜の例は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_ｘ）、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）、シリコン炭化膜（ＳｉＣ）及びシリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ）を含む。

【0037】

フォトレジスト膜１８は下地膜ＵＲ上に形成され得る。フォトレジスト膜１８は錫を含む。フォトレジスト膜１８はネガ型レジスト膜であってもよい。フォトレジスト膜１８は、ウェットプロセス又はドライプロセスにより形成され得る。ウェットプロセスの例は、塗布を含む。フォトレジスト膜１８は、例えば錫含有レジスト材料を基板Ｗ上に塗布することによって形成され得る。ドライプロセスの例は、ＣＶＤを含む。フォトレジスト膜１８は、錫含有ガスを用いてＣＶＤにより形成され得る。錫含有ガスの例は、有機錫化合物ガス、ＳｎＣｌ_４ガス、Ｓｎ（ＣＨ_３）_４ガス、ＳｎＨ_４ガスを含む。

【0038】

次に、図２の（ｂ）に示されるように、例えばフォトマスクを用いてフォトレジスト膜１８を露光する。露光により、フォトレジスト膜１８から、露光部分１８ａと非露光部分１８ｂとが形成される。露光により、露光部分１８ａにおいて酸化錫が生成され得る。露光では、極端紫外線（ＥＵＶ）又はその他の光が用いられてもよい。

【0039】

次に、図２の（ｃ）に示されるように、現像により、非露光部分１８ｂを除去して開口ＯＰ１を形成する。その結果、露光部分１８ａがパターンＰＴ１として残存する。非露光部分１８ｂは、ウェットプロセス又はドライプロセスにより除去され得る。ドライプロセスにおいて、温度は－６０℃以上１２０℃以下であってもよく、圧力は０．１ｍＴｏｒｒ（０．０１３３３Ｐａ）以上７６０ｍＴｏｒｒ（１０１．３０８ｋＰａ）以下であってもよい。非露光部分１８ｂは、水素及びハロゲンのうち少なくとも１つを含む物質により除去され得る。ハロゲンを含む物質の例は、フッ素ガス（Ｆ_２）、塩素ガス（Ｃｌ_２）、臭素ガス（Ｂｒ_２）、ヨウ素ガス（Ｉ_２）及び三塩化ホウ素ガス（ＢＣｌ_３）を含む。非露光部分１８ｂは、例えば水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含む物質により除去される。水素を含む物質は、水素含有ガス又は水素含有液であり得る。水素含有ガスの例は、水素（Ｈ_２）ガス、塩化水素（ＨＣｌ）ガス、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、フッ化水素（ＨＦ）ガス、ヨウ化水素（ＨＩ）ガスを含む。水素含有液の例は、塩酸（ＨＣｌ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）及び硝酸（ＨＮＯ_３）を含む。塩素を含む物質は塩素含有ガスであり得る。塩素含有ガスの例は、Ｃｌ_２及びＢＣｌ_３を含む。臭素を含む物質は臭素含有ガスであり得る。臭素含有ガスの例は、Ｂｒ_２を含む。非露光部分１８ｂは、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、キセノンガス、窒素ガス、ハイドロカーボンガス及びメタノール（ＣＨ_３ＯＨ）ガスのうち少なくとも１つを用いて除去されてもよい。非露光部分１８ｂは、水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含むガスから生成されるプラズマ（アッシング）により除去されてもよいし、プラズマを用いずに、水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含むガスにより除去されてもよい。臭化水素ガスを用いる場合、プラズマを用いずに非露光部分１８ｂを除去できる。

【0040】

工程ＳＴ２では、図３の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、開口ＯＰ１内に充填部ＦＬ１（第１充填部）を形成する。充填部ＦＬ１は、第１材料とは異なる第２材料を含む。第２材料は、錫を含まなくてもよい。第２材料は、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。有機物の例は、スピンオンカーボン（ＳＯＣ）等を含む。金属は、錫を除く金属であってもよい。金属の例は、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）等を含む。第２材料は、シリコン酸化物等のシリコン含有物質を含んでもよい。シリコン含有物質の例は、スピンオングラス（ＳＯＧ）等を含む。第１材料が錫を含む場合、第２材料は酸化錫を含んでもよい。第２材料の酸素濃度は第１材料の酸素濃度より高くてもよい。第１材料は酸素を含まなくてもよい。工程ＳＴ２は以下のように実施され得る。

【0041】

まず、図３の（ａ）に示されるように、開口ＯＰ１内に充填される充填膜ＦＬ１ａを基板Ｗ上に形成する。充填膜ＦＬ１ａは、パターンＰＴ１を覆うように形成されてもよい。充填膜ＦＬ１ａは、ウェットプロセス又はドライプロセスにより形成され得る。

【0042】

ウェットプロセスの例は、塗布を含む。例えばスピンコーターを用いて液状の第２材料を基板Ｗ上に塗布する。その後、露光又はベークにより液状の第２材料を固化する。これにより、充填膜ＦＬ１ａを形成できる。

【0043】

ドライプロセスの例は、ＣＶＤを含む。充填膜ＦＬ１ａが例えばシリコンを含む場合、充填膜ＦＬ１ａは、シリコン含有ガスを用いてＣＶＤにより形成され得る。シリコン含有ガスの例は、ＳｉＣｌ_４ガス、Ｓｉ_２Ｃｌ_６ガス、ＳｉＢｒ_４ガスを含む。シリコン含有ガスは、高温又は低圧の条件下で気化し、低温又は高圧の条件下で液化する。よって、温度及び圧力のうち少なくとも１つを調整することによって、基板Ｗ上に液体の第２材料を形成できる。その後、酸化又は塩素脱離により、液体の第２材料を固化する。これにより、充填膜ＦＬ１ａを形成できる。

【0044】

次に、図３の（ｂ）に示されるように、必要に応じて、例えばエッチング又はＣＭＰにより充填膜ＦＬ１ａの上部を除去する。これにより、充填膜ＦＬ１ａから充填部ＦＬ１が形成される。充填膜ＦＬ１ａが例えば有機膜である場合、充填膜ＦＬ１ａは、例えば窒素ガスと水素ガスとの混合ガス、又は酸素含有ガスによりエッチングされ得る。酸素含有ガスの例は酸素ガスを含む。充填膜ＦＬ１ａが例えばシリコン含有膜である場合、充填膜ＦＬ１ａは、例えばフッ素含有ガスによりエッチングされ得る。フッ素含有ガスは炭素を含んでもよい。フッ素含有ガスの例は、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガスを含む。

【0045】

工程ＳＴ３では、図３の（ｃ）に示されるように、パターンＰＴ１を除去することにより、充填部ＦＬ１が、パターンＰＴ１に対して反転したパターンＰＴ２（第２パターン）として残留する。水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含む物質を用いると、充填部ＦＬ１に対して高い選択比でパターンＰＴ１をエッチングできる。臭化水素ガスを用いてパターンＰＴ１を除去する場合、プラズマを用いずにパターンＰＴ１を除去できるので、充填部ＦＬ１に対するパターンＰＴ１のエッチング選択比を大きくできる。

【0046】

パターンＰＴ１を除去する物質の例は、工程ＳＴ１において非露光部分１８ｂを除去する物質の例と同じである。パターンＰＴ１は、フッ化水素ガス、塩化水素ガス、臭化水素ガス、ヨウ化水素ガス、フッ素ガス、塩素ガス、臭素ガス、ヨウ素ガス、三塩化ホウ素ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、キセノンガス、窒素ガス、ハイドロカーボンガス及びメタノール（ＣＨ_３ＯＨ）ガスのうち少なくとも１つを用いて除去され得る。パターンＰＴ１は、水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含むガスから生成されるプラズマ（アッシング）により除去されてもよいし、プラズマを用いずに、水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含むガスにより除去されてもよい。

【0047】

工程ＳＴ３の後、パターンＰＴ２をマスクとして、下地膜ＵＲをエッチングしてもよい。これにより、下地膜ＵＲから、パターンＰＴ２に対応するパターンが形成される。その後、得られるパターンをマスクとして、酸化膜１２をエッチングしてもよい。これにより、酸化膜１２からパターンが形成される。その後、酸化膜１２から得られるパターンをマスクとして、シリコン含有膜１０をエッチングしてもよい。

【0048】

本実施形態の方法ＭＴによれば、パターンＰＴ１からパターンＰＴ２にパターンを反転できる。通常、錫を含むフォトレジスト膜はネガ型レジスト膜であるので、錫を含むフォトレジスト膜から形成されるパターンの寸法を小さくすることは難しい。しかし、本実施形態の方法ＭＴによれば、パターンＰＴ１の開口ＯＰ１の寸法を小さくすることによって、比較的小さな寸法を有するパターンＰＴ２を形成できる。よって、パターンＰＴ２をマスクとして用いたエッチングにより、比較的小さな寸法を有するコンタクトホールをシリコン含有膜１０に形成できる。さらに、本実施形態の方法ＭＴでは、工程ＳＴ３において水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含む物質を用いることによって、充填部ＦＬ１を残しつつ、錫を含むパターンＰＴ１を選択的に除去できる。錫を含む材料は、他の多くの材料と比べて、水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含む物質と反応し易いという特殊な性質を有する。そのため、錫を含むパターンＰＴ１を用いると、充填部ＦＬ１の材料の選択肢が広がる。

【0049】

（第２実施形態）
図４の（ａ）～（ｄ）は、第２実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。以下、図１、図２及び図４を参照しながら第２実施形態の方法ＭＴについて説明する。

【0050】

本実施形態において、工程ＳＴ１では、図４（ａ）に示されるように、基板Ｗ上に、開口ＯＰ２を有するパターンＰＴ１１（第１パターン）を形成する。パターンＰＴ１１は、パターンＰＴ１と同様の第１材料を含む。工程ＳＴ１は以下のように実施され得る。

【0051】

工程ＳＴ１では、まず、図２に示されるように、基板Ｗ上に設けられた下地膜ＵＲ上に、パターンＰＴ１１に対応するパターンＰＴ１（マスクパターン）を形成する。パターンＰＴ１は第１実施形態と同様に形成され得る。

【0052】

次に、図４（ａ）に示されるように、パターンＰＴ１をマスクとして用いて下地膜ＵＲをエッチングすることにより、パターンＰＴ１１を形成する。例えば、第１層１４及び第２層１６からパターン１４ａ及びパターン１６ａがそれぞれ形成される。パターンＰＴ１１は、パターンＰＴ１、パターン１４ａ及びパターン１６ａを含み得る。

【0053】

工程ＳＴ２では、図４の（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、開口ＯＰ２内に充填部ＦＬ２を形成する。充填部ＦＬ２は、充填部ＦＬ１と同様の第２材料を含む。工程ＳＴ２は以下のように実施され得る。

【0054】

まず、図４の（ｂ）に示されるように、開口ＯＰ２内に充填される充填膜ＦＬ２ａを基板Ｗ上に形成する。充填膜ＦＬ２ａは、パターンＰＴ１１を覆うように形成されてもよい。充填膜ＦＬ２ａは、充填膜ＦＬ１ａと同様に形成され得る。

【0055】

次に、図４の（ｃ）に示されるように、必要に応じて、充填膜ＦＬ２ａの上部を除去してもよい。これにより、充填膜ＦＬ２ａから充填部ＦＬ２が形成される。充填膜ＦＬ２ａの上部は、充填膜ＦＬ１ａの上部と同様に除去され得る。

【0056】

工程ＳＴ３では、図４の（ｄ）に示されるように、パターンＰＴ１１を除去することにより、充填部ＦＬ２が、パターンＰＴ１１に対して反転したパターンＰＴ１２（第２パターン）として残留する。パターンＰＴ１１内のパターンＰＴ１は、第１実施形態の工程ＳＴ３のエッチングと同様のエッチングにより除去され得る。パターンＰＴ１１内のパターン１４ａ及びパターン１６ａは、本実施形態の工程ＳＴ１における下地膜ＵＲのエッチングと同様のエッチングにより除去される。

【0057】

本実施形態の方法ＭＴによれば、第１実施形態のパターンＰＴ２に比べて、パターンＰＴ１２のアスペクト比を大きくできる。そのため、パターンＰＴ１２をマスクとして酸化膜１２をエッチングする際に、良好なエッチング選択比が得られる。

【0058】

（第３実施形態）
図５の（ａ）～（ｃ）及び図６の（ａ）～（ｃ）は、第３実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。以下、図１、図５及び図６を参照しながら第３実施形態の方法ＭＴについて説明する。

【0059】

工程ＳＴ１では、図５に示されるように、基板Ｗ上に、開口ＯＰ３を有するパターンＰＴ２１（第１パターン）を形成する。パターンＰＴ２１は、第１材料を含む。本実施形態では、第１材料が、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。第１材料は、錫を含まなくてもよい。本実施形態の第１材料は、第１実施形態の第２材料と同じであってもよい。開口ＯＰ３は、例えばホールである。工程ＳＴ１は以下のように実施され得る。

【0060】

まず、図５の（ａ）に示されるように、基板Ｗ上にフォトレジスト膜２８を形成する。フォトレジスト膜２８は下地膜ＵＲ上に形成され得る。フォトレジスト膜２８は、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。フォトレジスト膜２８はポジ型レジスト膜であってもよいし、ネガ型レジスト膜であってもよい。フォトレジスト膜２８は、ウェットプロセス又はドライプロセスにより形成され得る。ウェットプロセスの例は、塗布を含む。ドライプロセスの例は、ＣＶＤを含む。

【0061】

次に、図５の（ｂ）に示されるように、例えばフォトマスクを用いてフォトレジスト膜２８を露光する。露光により、フォトレジスト膜２８から、露光部分２８ａと非露光部分２８ｂとが形成される。

【0062】

次に、図５の（ｃ）に示されるように、現像により、露光部分２８ａを除去して開口ＯＰ３を形成する。その結果、非露光部分２８ｂからパターンＰＴ２１が形成される。この場合、フォトレジスト膜２８はポジ型レジスト膜である。フォトレジスト膜２８がネガ型レジスト膜の場合、非露光部分２８ｂが除去されるので、露光部分２８ａからパターンＰＴ２１が形成される。

【0063】

工程ＳＴ２では、図６の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、開口ＯＰ３内に充填部ＦＬ３（第１充填部）を形成する。充填部ＦＬ３は、第１材料とは異なる第２材料を含む。第２材料は、錫を含む。第２材料は酸化錫を含んでもよい。第２材料の例は、錫含有有機材料等を含む。本実施形態の第２材料は、第１実施形態の第１材料と同じであってもよい。工程ＳＴ２は以下のように実施され得る。

【0064】

まず、図６の（ａ）に示されるように、開口ＯＰ３内に充填される充填膜ＦＬ３ａを基板Ｗ上に形成する。充填膜ＦＬ３ａは、パターンＰＴ２１を覆うように形成されてもよい。充填膜ＦＬ３ａは、ウェットプロセス又はドライプロセスにより形成され得る。ウェットプロセスの例は、塗布を含む。ドライプロセスの例は、ＣＶＤを含む。充填膜ＦＬ３ａは、錫含有ガスを用いてＣＶＤにより形成され得る。錫含有ガスの例は、有機錫化合物ガス、ＳｎＣｌ_４ガス、Ｓｎ（ＣＨ_３）_４ガス、ＳｎＨ_４ガスを含む。錫含有ガスは、高温又は低圧の条件下で気化し、低温又は高圧の条件下で液化する。よって、温度及び圧力のうち少なくとも１つを調整することによって、開口ＯＰ３内に液体の第２材料を充填できる。その後、酸化又は塩素脱離により、液体の第２材料を固化する。これにより、充填膜ＦＬ３ａを形成できる。

【0065】

次に、図６の（ｂ）に示されるように、必要に応じて、例えばエッチング又はＣＭＰにより充填膜ＦＬ３ａの上部を除去する。これにより、充填膜ＦＬ３ａから充填部ＦＬ３が形成される。充填膜ＦＬ３ａは、水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含むガスから生成されるプラズマ（アッシング）により除去されてもよいし、プラズマを用いずに、水素、塩素及び臭素のうち少なくとも１つを含むガスにより除去されてもよい。

【0066】

工程ＳＴ３では、図６の（ｃ）に示されるように、パターンＰＴ２１を除去することにより、充填部ＦＬ３が、パターンＰＴ２１に対して反転したパターンＰＴ２２（第２パターン）として残留する。水素、塩素及び臭素を含まない物質を用いると、充填部ＦＬ３に対して高い選択比でパターンＰＴ２１をエッチングできる。

【0067】

パターンＰＴ２１が例えば有機物を含む場合、水素、塩素及び臭素を含まない物質の例は、酸素含有ガス、フッ素含有ガス及び窒素含有ガスを含む。酸素含有ガスの例は酸素ガス、硫化カルボニル（ＣＯＳ）ガス及び酸化硫黄（ＳＯ_２）ガスを含む。フッ素含有ガスの例は、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガス、ハイドロフルオロカーボン（Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ）ガス及び三フッ化窒素（ＮＦ_３ガス）を含む。窒素含有ガスの例は、窒素ガスを含む。

【0068】

パターンＰＴ２１が例えばシリコンを含む場合、水素、塩素及び臭素を含まない物質の例は、フッ素含有ガスを含む。フッ素含有ガスは炭素又は窒素を含んでもよい。フッ素含有ガスの例は、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガス、ハイドロフルオロカーボン（Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ）ガス及びＮＦ_３ガスを含む。

【0069】

パターンＰＴ２１が例えば錫を除く金属を含む場合、水素、塩素及び臭素を含まない物質の例は、フッ素含有ガスを含む。フッ素含有ガスの例は、フッ化水素（ＨＦ）ガス、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガス、ＮＦ_３ガス及びＳＦ_６ガスを含む。パターンＰＴ２１は以下のように除去され得る。まず、フッ素含有ガスを用いてパターンＰＴ２１の表面をフッ素化する。その後、金属錯体を含む金属含有プリカーサにフッ素化したパターンＰＴ２１の表面を晒す。金属含有プリカーサの例は、スズ（ＩＩ）アセチルアセトナート（Ｓｎ（ａｃａｃ）_２）を含む。金属フッ化物と金属錯体との配位子交換によって、揮発性の高い別の金属錯体が生成される。これにより、パターンＰＴ２１がエッチングされる。

【0070】

本実施形態の方法ＭＴによれば、パターンＰＴ２１からパターンＰＴ２２にパターンを反転できる。通常、錫を含むフォトレジスト膜はネガ型レジスト膜であるので、錫を含むフォトレジスト膜から形成されるパターンの寸法を小さくすることは難しい。しかし、本実施形態の方法ＭＴによれば、パターンＰＴ２１の開口ＯＰ３の寸法を小さくすることによって、比較的小さな寸法を有するパターンＰＴ２２を形成できる。よって、パターンＰＴ２２をマスクとして用いたエッチングにより、比較的小さな寸法を有するコンタクトホールをシリコン含有膜１０に形成できる。さらに、本実施形態の方法ＭＴでは、工程ＳＴ３において水素、塩素及び臭素を含まない物質を用いることによって、錫を含む充填部ＦＬ３を残しつつ、パターンＰＴ２１を選択的に除去できる。錫を含む材料は、他の多くの材料と比べて、水素、塩素及び臭素を含まない物質と反応し難いという特殊な性質を有する。そのため、錫を含む充填部ＦＬ３を用いると、パターンＰＴ２１の材料の選択肢が広がる。

【0071】

（第４実施形態）
図７の（ａ）及び（ｂ）及び図８の（ａ）～（ｃ）は、第４実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。以下、図１、図５、図７及び図８を参照しながら第４実施形態の方法ＭＴについて説明する。

【0072】

本実施形態において、工程ＳＴ１では、図７に示されるように、基板Ｗ上に、開口ＯＰ４を有するパターンＰＴ３１（第１パターン）を形成する。パターンＰＴ３１は、第１材料を含む。本実施形態では、第１材料が、有機物、シリコン及び金属のうち少なくとも１つを含んでもよい。第１材料は、錫を含まなくてもよい。工程ＳＴ１は以下のように実施され得る。

【0073】

工程ＳＴ１では、まず、図５に示されるように、基板Ｗ上に設けられた下地膜ＵＲ上に、パターンＰＴ３１に対応するパターンＰＴ２１（マスクパターン）を形成する。パターンＰＴ２１は第３実施形態と同様に形成され得る。

【0074】

次に、図７に示されるように、パターンＰＴ２１をマスクとして用いて下地膜ＵＲをエッチングすることにより、パターンＰＴ３１を形成する。例えば、第１層１４及び第２層１６からパターン１４ｂ及びパターン１６ｂがそれぞれ形成される。下地膜ＵＲをエッチングする際に、パターンＰＴ２１が消失してもよい。パターンＰＴ３１は、パターン１４ｂ及びパターン１６ｂを含み得る。

【0075】

工程ＳＴ２では、図８の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、開口ＯＰ４内に充填部ＦＬ４を形成する。充填部ＦＬ４は、充填部ＦＬ３と同様の第２材料を含む。工程ＳＴ２は以下のように実施され得る。

【0076】

まず、図８の（ａ）に示されるように、開口ＯＰ４内に充填される充填膜ＦＬ４ａを基板Ｗ上に形成する。充填膜ＦＬ４ａは、パターンＰＴ３１を覆うように形成されてもよい。充填膜ＦＬ４ａは、充填膜ＦＬ３ａと同様に形成され得る。

【0077】

次に、図８の（ｂ）に示されるように、必要に応じて、充填膜ＦＬ４ａの上部を除去してもよい。これにより、充填膜ＦＬ４ａから充填部ＦＬ４が形成される。充填膜ＦＬ４ａの上部は、充填膜ＦＬ３ａの上部と同様に除去され得る。

【0078】

工程ＳＴ３では、図８の（ｃ）に示されるように、パターンＰＴ３１を除去することにより、充填部ＦＬ４が、パターンＰＴ３１に対して反転したパターンＰＴ３２（第２パターン）として残留する。パターンＰＴ３１は、工程ＳＴ１における下地膜ＵＲのエッチングと同様のエッチングにより除去される。

【0079】

本実施形態の方法ＭＴによれば、第３実施形態のパターンＰＴ２２に比べて、パターンＰＴ３２のアスペクト比を大きくできる。そのため、パターンＰＴ３２をマスクとして酸化膜１２をエッチングする際に、良好なエッチング選択比が得られる。

【0080】

（第５実施形態）
図９は、一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法の流れ図である。図９に示される方法（以下、「方法ＭＴ１」という）は、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３に加えて工程ＳＴ４及び工程ＳＴ５を更に含む。工程ＳＴ４及び工程ＳＴ５は、第１実施形態～第４実施形態の各工程ＳＴ３の後に実行され得る。工程ＳＴ５は、工程ＳＴ４の後に実行され得る。以下、方法ＭＴ１について説明する。

【0081】

図１０の（ａ）～（ｃ）は、第５実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。本実施形態では、工程ＳＴ４及び工程ＳＴ５が、図３の（ｃ）に示される工程ＳＴ３の後に実施され得る。

【0082】

工程ＳＴ４では、図１０の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、パターンＰＴ２の開口ＯＰ１１内に充填部ＦＬ１１（第２充填部）を形成する。充填部ＦＬ１１は、第１材料及び第２材料とは異なる第３材料を含む。第１材料及び第２材料が、第１実施形態の第１材料及び第２材料である場合、第３材料の例は、有機物、シリコン及び金属（錫を除く）を含む。

【0083】

工程ＳＴ４は工程ＳＴ２と同様に実施され得る。まず、図１０の（ａ）に示されるように、開口ＯＰ１１内に充填される充填膜ＦＬ１１ａを基板Ｗ上に形成する。充填膜ＦＬ１１ａは、パターンＰＴ２を覆うように形成されてもよい。次に、図１０の（ｂ）に示されるように、必要に応じて、例えばエッチング又はＣＭＰにより充填膜ＦＬ１１ａの上部を除去する。これにより、充填膜ＦＬ１１ａから充填部ＦＬ１１が形成される。

【0084】

工程ＳＴ５では、図１０の（ｃ）に示されるように、パターンＰＴ２を除去することにより、充填部ＦＬ１１が、パターンＰＴ１に対応するパターンＰＴ３（第３パターン）として残留する。工程ＳＴ５は工程ＳＴ３と同様に実施され得る。

【0085】

パターンＰＴ２が有機物を含み、充填部ＦＬ１１が錫を除く金属又はシリコンを含む場合、パターンＰＴ２は、酸素含有ガス又は窒素含有ガスにより除去され得る。酸素含有ガスの例は、酸素ガス、硫化カルボニル（ＣＯＳ）ガス及び酸化硫黄（ＳＯ_２）ガスを含む。窒素含有ガスの例は、窒素ガスを含む。

【0086】

パターンＰＴ２がシリコンを含み、充填部ＦＬ１１が有機物を含む場合、パターンＰＴ２は、ハロゲン含有ガスにより除去され得る。ハロゲン含有ガスの例は、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガス、ハイドロフルオロカーボン（Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ）ガス、ＮＦ_３ガス、フッ化水素ガス、塩化水素ガス及び臭化水素ガスを含む。

【0087】

パターンＰＴ２がシリコンを含み、充填部ＦＬ１１が錫を除く金属を含む場合、パターンＰＴ２は、フッ素含有ガスにより除去され得る。フッ素含有ガスの例は、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガス、ハイドロフルオロカーボン（Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ）ガス及びＮＦ_３ガスを含む。

【0088】

パターンＰＴ２が錫を除く金属を含み、充填部ＦＬ１１が有機物又はシリコンを含む場合、パターンＰＴ２は、水素含有ガス又はハロゲン含有ガスにより除去され得る。水素含有ガスの例は、フッ化水素ガス、塩化水素ガス、臭化水素ガス及び水素ガスを含む。ハロゲン含有ガスは、塩素ガス及び臭素ガスを含む。

【0089】

本実施形態の方法ＭＴ１によれば、パターンＰＴ１と異なる材料を含み、パターンＰＴ１と同じ形状のパターンＰＴ３を形成できる。

【0090】

（第６実施形態）
図１１は、一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法の流れ図である。図１１に示される方法（以下、「方法ＭＴ２」という）は、工程ＳＴ１、工程ＳＴ２及び工程ＳＴ３に加えて工程ＳＴ６及び工程ＳＴ７を更に含む。工程ＳＴ６及び工程ＳＴ７は、第１実施形態～第４実施形態の各工程ＳＴ１の前に実行され得る。工程ＳＴ６は、工程ＳＴ７の前に実行され得る。以下、方法ＭＴ２について説明する。

【0091】

図１２の（ａ）～（ｃ）は、第６実施形態に係るパターン形成方法の一部の工程を示す断面図である。本実施形態では、工程ＳＴ６及び工程ＳＴ７が、図５の（ｃ）に示される工程ＳＴ１の前に実施され得る。

【0092】

工程ＳＴ６では、図１２の（ａ）に示されるように、基板Ｗ上に、開口ＯＰ１２を有するパターンＰＴ４（第３パターン）を形成する。パターンＰＴ４は、第１材料及び第２材料とは異なる第３材料を含む。第１材料及び第２材料が、第３実施形態の第１材料及び第２材料である場合、第３材料の例は、有機物、シリコン及び金属（錫を除く）を含む。工程ＳＴ６は、工程ＳＴ１と同様に実施され得る。

【0093】

工程ＳＴ７では、パターンＰＴ４の開口ＯＰ１２内に充填部ＦＬ１２（第２充填部）を形成する。充填部ＦＬ１２は、第１材料を含む。

【0094】

工程ＳＴ７は工程ＳＴ２と同様に実施され得る。まず、図１２の（ｂ）に示されるように、開口ＯＰ１２内に充填される充填膜ＦＬ１２ａを基板Ｗ上に形成する。充填膜ＦＬ１２ａは、パターンＰＴ４を覆うように形成されてもよい。次に、図１２の（ｃ）に示されるように、必要に応じて、例えばエッチング又はＣＭＰにより充填膜ＦＬ１２ａの上部を除去する。これにより、充填膜ＦＬ１２ａから充填部ＦＬ１２が形成される。

【0095】

工程ＳＴ７の後、工程ＳＴ１では、パターンＰＴ４を除去することにより、充填部ＦＬ１２が、図５の（ｃ）に示されるように、パターンＰＴ２１（第１パターン）として残留する。

【0096】

パターンＰＴ４が有機物を含み、充填部ＦＬ１２が錫を除く金属又はシリコンを含む場合、パターンＰＴ４は、酸素含有ガス又は窒素含有ガスにより除去され得る。酸素含有ガスの例は、酸素ガス、硫化カルボニル（ＣＯＳ）ガス及び酸化硫黄（ＳＯ_２）ガスを含む。窒素含有ガスの例は、窒素ガスを含む。

【0097】

パターンＰＴ４がシリコンを含み、充填部ＦＬ１２が有機物を含む場合、パターンＰＴ４は、ハロゲン含有ガスにより除去され得る。ハロゲン含有ガスの例は、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガス、ハイドロフルオロカーボン（Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ）ガス、ＮＦ_３ガス、フッ化水素ガス、塩化水素ガス及び臭化水素ガスを含む。

【0098】

パターンＰＴ４がシリコンを含み、充填部ＦＬ１２が錫を除く金属を含む場合、パターンＰＴ４は、フッ素含有ガスにより除去され得る。フッ素含有ガスの例は、フルオロカーボン（Ｃ_ｘＦ_ｙ）ガス、ハイドロフルオロカーボン（Ｃ_ｘＨ_ｙＦ_ｚ）ガス及びＮＦ_３ガスを含む。

【0099】

パターンＰＴ４が錫を除く金属を含み、充填部ＦＬ１２が有機物又はシリコンを含む場合、パターンＰＴ４は、水素含有ガス又はハロゲン含有ガスにより除去され得る。水素含有ガスの例は、フッ化水素ガス、塩化水素ガス、臭化水素ガス及び水素ガスを含む。ハロゲン含有ガスは、塩素ガス及び臭素ガスを含む。

【0100】

本実施形態の方法ＭＴ２によれば、パターンＰＴ４と異なる材料を含み、パターンＰＴ４と同じ形状のパターンＰＴ２２を形成できる。

【0101】

各実施形態において、錫を含むパターンは、Ｓｎ含有膜であってもよい。Ｓｎ含有膜は、ドライプロセス又はウェットプロセスによって形成され得る。Ｓｎ含有膜は、Ｓｎ膜であってもよいし、ＳｎＯ膜であってもよい。Ｓｎ含有膜は、フォトレジスト膜であってもよいし、非フォトレジスト膜であってもよい。錫を含むパターンは、ＣＶＤ膜、ＡＬＤ膜及びＰＶＤ膜のうちいずれか一つから形成されてもよい。錫を含むパターンは、プリカーサとして例えばｔ－ブチルトリス（ジメチルアミノ）錫等を用い、酸化剤として例えばＨ_２Ｏ等を用いて、ＣＶＤ又はＡＬＤにより形成され得る。ＣＶＤ膜、ＡＬＤ膜及びＰＶＤ膜は、プラズマエネルギーによって形成されてもよい。ＣＶＤ膜及びＡＬＤ膜は熱エネルギーにより形成されてもよい。ＣＶＤ膜又はＡＬＤ膜は、錫を含むフォトレジスト膜であってもよい。フォトレジスト膜は、ＥＵＶ露光用のフォトレジスト膜であってもよい。フォトレジスト膜の非露光部分が錫を含み、フォトレジスト膜の露光部分が酸化錫を含む場合、露光部分の酸素濃度は非露光部分の酸素濃度より高くてもよい。非露光部分は酸素を含まなくてもよい。

【0102】

図１３は、一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法を実施するための装置を模式的に示す図である。図１３に示される装置１００を用いて上記各実施形態の方法ＭＴは実施され得る。装置１００は、塗布現像装置１１０と、露光装置１２０と、塗布装置１３０と、エッチング装置１４０と、アッシャー１５０と、エッチング装置１６０とを備え得る。

【0103】

塗布現像装置１１０及び露光装置１２０は、パターン形成装置１０１を構成し得る。基板Ｗは、塗布現像装置１１０と露光装置１２０との間で搬送され得る。工程ＳＴ１は、パターン形成装置１０１を用いて実施され得る。工程ＳＴ１では、パターン形成装置１０１を用いて、パターンＰＴ１、パターンＰＴ１１、パターンＰＴ２１又はパターンＰＴ３１が形成され得る。工程ＳＴ１の後、基板Ｗは、塗布現像装置１１０から塗布装置１３０まで搬送され得る。

【0104】

工程ＳＴ２は、塗布装置１３０及びエッチング装置１４０を用いて実施され得る。塗布装置１３０は、例えばスピンコーター又はスリットコーターであってもよい。装置１００は、塗布装置１３０に代えてＣＶＤ装置を備えてもよい。装置１００は、エッチング装置１４０に代えてＣＭＰ装置を備えてもよい。工程ＳＴ２において、基板Ｗは、塗布装置１３０からエッチング装置１４０まで搬送され得る。工程ＳＴ２では、充填部ＦＬ１、充填部ＦＬ２、充填部ＦＬ３及び充填部ＦＬ４が形成され得る。工程ＳＴ２の後、基板Ｗは、エッチング装置１４０からアッシャー１５０まで搬送され得る。

【0105】

工程ＳＴ３は、アッシャー１５０を用いて実施され得る。装置１００は、アッシャー１５０に代えて洗浄装置を備えてもよい。工程ＳＴ３では、アッシャー１５０を用いて、パターンＰＴ１、パターンＰＴ１１、パターンＰＴ２１又はパターンＰＴ３１が除去され得る。その結果、パターンＰＴ２、パターンＰＴ１２、パターンＰＴ２２又はパターンＰＴ３２が形成され得る。工程ＳＴ３の後、基板Ｗは、アッシャー１５０からエッチング装置１６０まで搬送され得る。エッチング装置１６０は、基板Ｗの酸化膜１２のエッチングに使用され得る。

【0106】

図１４は、他の一つの例示的実施形態に係るパターン形成方法を実施するための装置を模式的に示す図である。図１４に示される装置２００を用いて上記各実施形態の方法ＭＴが実施されてもよい。装置２００を用いると、各実施形態の方法ＭＴをドライプロセスのみで行うことができる。装置２００は、ＣＶＤ装置２１０と、露光装置２２０と、エッチング装置２３０と、ＣＶＤ装置２４０と、エッチング装置２５０と、アッシャー２６０と、エッチング装置２７０とを備え得る。

【0107】

ＣＶＤ装置２１０、露光装置２２０及びエッチング装置２３０は、パターン形成装置２０１を構成し得る。基板Ｗは、ＣＶＤ装置２１０から露光装置２２０を経由してエッチング装置２３０まで搬送され得る。工程ＳＴ１は、パターン形成装置２０１を用いて実施され得る。工程ＳＴ１では、パターン形成装置２０１を用いて、パターンＰＴ１、パターンＰＴ１１、パターンＰＴ２１又はパターンＰＴ３１が形成され得る。工程ＳＴ１の後、基板Ｗは、エッチング装置２３０からＣＶＤ装置２４０まで搬送され得る。

【0108】

工程ＳＴ２は、ＣＶＤ装置２４０及びエッチング装置２５０を用いて実施され得る。工程ＳＴ２において、基板Ｗは、ＣＶＤ装置２４０からエッチング装置２５０まで搬送され得る。工程ＳＴ２では、充填部ＦＬ１、充填部ＦＬ２、充填部ＦＬ３及び充填部ＦＬ４が形成され得る。工程ＳＴ２の後、基板Ｗは、エッチング装置２５０からアッシャー２６０まで搬送され得る。

【0109】

工程ＳＴ３は、アッシャー２６０を用いて実施され得る。工程ＳＴ３の後、基板Ｗは、アッシャー２６０からエッチング装置２７０まで搬送され得る。エッチング装置２７０は、基板Ｗの酸化膜１２のエッチングに使用され得る。

【0110】

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。

【0111】

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。

【符号の説明】

【0112】

ＦＬ１，ＦＬ２，ＦＬ３，ＦＬ４…充填部、ＭＴ…方法、ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４…開口、ＰＴ１…パターン（第１パターン）、ＰＴ２，ＰＴ１２，ＰＴ２２，ＰＴ３２…パターン（第２パターン）、ＰＴ１１，ＰＴ３１…パターン（第１パターン）、ＰＴ２１…パターン（第１パターン）、Ｗ…基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】