JPH02213121A - フォトマスク及びフォトレジストの感光方法と、半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体ウェハーなどにフォトレジストパター
ンを形成する露光装置に使用されるフォトマスクと、前
記フォトマスクを使用した半導体装置の製造方法に関す
る。

［従来の技術］ 従来のフォトマスクは、ガラス基板上にクロムなどを付
着させ、部分的に除去することによって、ガラス基板上
に照明光の透過する領域と、照明光を遮断する領域の、
２種類の領域によって回路パターンが形成されたもので
あった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来のフォトマスクを使用し、フォトレ
ジストを感光撫現像させた場合には、フォトレジストが
残存する領域と、除去された領域の２種類の領域しか得
られなかった。第４図は、従来のフォトマスクを使用し
て形成したフォトレジストパターンをエツチングマスク
として被エツチング薄）摸２をドライエツチングし、フ
ォトレジスト除去後に配線材料３を付着させたときの、
ウェハー断面の一部を示す。第４図において、被エツチ
ング薄膜２の段差部α付近に付着された配線材料４が薄
（なり、断線しやすいあるいは、基板１と配線材料４の
コンタクトがとれないという問題が発生しやすかった。

本発明の目的の一つは、このような断線、フンタクト不
良の発生しに（い薄膜のエツチング方法の提供と、この
様なエツチング方法を実現するためのフォトレジストの
感光方法およびフォトマスクを提供する点にある。

また、第５図は、従来のフォトマスクを使用して形成し
たフォトレジストパターンをイオン注入マスクとしてＭ
Ｏ＆型工０のソース１０．ドレイン２０を形成したトラ
ンジスタ部の断面図である第５図において、ソース１０
．ドレイン２０のゲート近傍部すのドーズ量を他部に比
べて小さくしたいという課題があったが、従来の方法で
は２回のフォト工程と、２回のイオン注入を行なわなけ
ればならなかった。本発明の目的の他の一つは１回のフ
ォト工程と、１回のイオン注入工程によりゲート近傍部
すのドーズ量を他部に比べ小さくするイオン注入方法を
提供することにあρ。

［課題を解決するための手段］ 本発明は照明光の透過率の異なる領域を５種類有スるフ
ォトマスクで、コンタクトホールな形成するパターンを
有することを特徴とし、フォトレジストはポジ型とする
。

［実施例コ 第１図（α）は、フォトマスク上のコンタクトホール用
パターン部であり、照明光の透過率が１００％の領域１
００．５０％の領域２００．０％の領域５００（以下そ
れぞれ、領域１００．領域２００、領域５００と称する
）で構成されているこのパターンをフォトレジストに転
写すると、第１図（α）のＡ−Ａ断面に対応するフォト
レジストの照明受光量は、第１図（ｈ）のごとくなる。

すなわち、領域１００に対応する照明光受光量を１とす
ると、領域２００．領域５００はそれぞれ、α５，０で
ある。一方、第１図（Ｃ）は−船釣なフォトレジストの
照明光受光量と、現像後の残膜厚を示す感光特性図であ
る。この図から、フォトレジストの感光、現像後に領域
１００．領域２００、領域５００に対応するフォトレジ
スト残膜厚比率は、それぞれ０％、３０％、１００％と
なり、第１図（ｄ）のような断面形状のフォトレジスト
４の現像が達成される。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第２
図は、本発明のフォトマスクを使用してウェハー基板１
上に絶縁薄膜２を形成したものの上に塗布したフォトレ
ジスト５を感光・現保し、フォトレジスト３をエツチン
グマスクとしてドライエツチングを行ない、フォトレジ
スト除去後にゲート電極となる配線材料４を付着させる
一連の工程を示すものである。第２図（α）は露光前の
状態、第・２図（Ａ）は露光・現像後の状態、第２図（
Ｃ）はドライエツチング後の状態、第２図（ｄ）はレジ
スト除去、配線材料付着後の状態を示す。第５図（Ｃ）
において、ドライエツチングの際には、絶縁膜のエツチ
ングと同時にフォトレジストもエツチングされるため、
フォトレジスト膜厚が薄い部分ではフォトレジストが完
全にエツチングされた後、下地の絶縁膜もエツチングが
進行し、階段状の絶縁膜断面を形成することができるこ
の上に配線材料を付着させると、第２図（ｄ）のような
階段状となる。

また、第５図は本発明のフォトマスクを使用してウェハ
ー基板１上にフォトレジストパターンを形成し、これを
イオン注入マスクとしてイオン注入を行なワたときの断
面図である。５は注入イオンであるフォトレジスト膜厚
の薄い部分αでは、弱干量のイオンが注入され、フォト
レジストの無い部分すでは多量のイオン注入が行なわれ
る。このイオン注入法をＭＯ８型工０のソース・ドレイ
ン形成に適用すると、１回のフォト工程と、１回のイオ
ン注入工程とでゲート近傍のド−ズ量を他部に比べて小
さ（するイオン注入が可能となる。

なお、以上説明した実施例のフォトマスクにおいて、照
明光の透過率が異なる領域を多段にするほど、ドライエ
ツチングにおいては、断面形状がテーパ形状に近づき、
イオン注入においては注入量を連続的に変化させられる
ことは、容易に類推される。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明のフォトマスクを使用して、
フォトレジストを露光・現像することにより、断面ＪＥ
ｉｉ状が段階状となるフォトレジストパターンを容易に
形成することができる。

また、このよ５にして形成したフォトレジストパターン
をエツチングマスクとしてドライエツチングを行なうと
、被エツチング膜断面が階段状となるエツチングが容易
に実現できる。

さらに、前記フォトレジストパターンをイオン注入マス
クとしてイオン注入を行なうと、部分的にドーズ量の異
なるイオン注入方法が容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（α）は本発明のフォトマスクの平面図第１図Ｃ
ｂ）は本発明のフォトマスクを使用して露光したフォト
レジストの受光量を示す図。 第１図（Ｃ）はフォトレジストの感光特性図。 第１図（ｄ）は本発明のフォトマスクを使用して露光・
現像したフォトレジストの断面図。 第２図（α）ｔ（Ａ、）ｌ（Ｃ）＄（ｄ）は、本発明の
フォトマスクをエツチング工程に適用したときの各工程
における基板の断面図。 第３図は本発明のフォトマスクをイオン注入工程に適用
したときの基板の断面図。 第４図は従来技術のフォトマスクをエツチング工程に適
用したときの断面図。 第５図は従来技術のフォトマスクをイオン注入工程に適
用したときの断面図。 １・・・・・・・・・基　板 ２・・・・・・・・・絶縁薄膜 ５・・・・・・・・・フォトレジスト ４・・・・・・・・・ゲート電極 ５・・・・・・・・・注入イオン １０・・・・・・・・・ソース ２０・・・・・・・・・ドレイン ５０・・・・・・・・・ゲート１【Ｌ極１ｔｃｚ（へン ％　１ｒ１２１　＜ｂ＞ 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　上柳雅誉（他１名） 案ｉＪＪ（ｃ） ツ〜ｆ（ｗ学 ３１図（ｄ） ♀２０（＾） ７２■（ｂ） ノｙ１ 覚２＋１（、：） ノー−−Ｌ γ２０（ｄ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェハーなどに、フォトレジストパターン
   を形成する露光装置に使用されるフォトマスクにおいて
   、露光用照明光の透過率の異なる領域を３種類以上有す
   ることを特徴とするフォトマスク。
2. （２）請求項１記載のフォトマスクを使用し、露光、現
   像後のフォトレジスト膜厚が部分的に異なるフォトレジ
   ストパターンを形成することを特徴とするフォトレジス
   トの感光方法。
3. （３）請求項２記載のフォトレジストの感光方法により
   、被エッチング薄膜上にフォトレジストパターンを形成
   し、前記フォトレジストパターンをエッチングマスクと
   して、前記被エッチング膜厚が部分的に異なる薄膜パタ
   ーンを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法
   。
4. （４）請求項２記載のフォトレジストの感光方法により
   、被イオン注入基板上にフォトレジストパターンを形成
   し、前記フォトレジストパターンをイオン注入マスクと
   してイオン注入を行ない、部分的にドーズ量を異ならせ
   ることを特徴とする半導体装置の製造方法。