JPH09190959A - レジストパタ−ンの形成方法 - Google Patents
レジストパタ−ンの形成方法Info
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- JPH09190959A JPH09190959A JP8001630A JP163096A JPH09190959A JP H09190959 A JPH09190959 A JP H09190959A JP 8001630 A JP8001630 A JP 8001630A JP 163096 A JP163096 A JP 163096A JP H09190959 A JPH09190959 A JP H09190959A
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- resist
- contact hole
- semiconductor substrate
- photoresist
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細なコンタクトホ−ル（狭スペ−ス）パタ
−ンを形成する。 【解決手段】 半導体基板上にポジ型レジストを塗布
し、マスクを用いて当該ポジ型レジストを部分的に露光
する。ポジ型レジストを現像して半導体基板上にピラ−
パタ−ン又は狭スペ−スパタ−ンを形成する。また、半
導体基板上にネガ型レジストを塗布し、全面露光を行
う。この後、現像を行うと、ピラ−パタ−ン又は狭スペ
−スパタ−ンのみが溶解し、微細なコンタクトホ−ルパ
タ−ン又は狭スペ−スパタ−ンが形成される。
−ンを形成する。 【解決手段】 半導体基板上にポジ型レジストを塗布
し、マスクを用いて当該ポジ型レジストを部分的に露光
する。ポジ型レジストを現像して半導体基板上にピラ−
パタ−ン又は狭スペ−スパタ−ンを形成する。また、半
導体基板上にネガ型レジストを塗布し、全面露光を行
う。この後、現像を行うと、ピラ−パタ−ン又は狭スペ
−スパタ−ンのみが溶解し、微細なコンタクトホ−ルパ
タ−ン又は狭スペ−スパタ−ンが形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細なレジストパ
タ−ンを半導体基板上に形成する方法に関する。
タ−ンを半導体基板上に形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃ
ｕｉｔ）の高集積化は、３年で４倍の割合で増加してお
り、素子の微細化が進んでいる。このため、微細加工技
術により、素子を半導体基板上に作り込むことが要求さ
れている。
ｕｉｔ）の高集積化は、３年で４倍の割合で増加してお
り、素子の微細化が進んでいる。このため、微細加工技
術により、素子を半導体基板上に作り込むことが要求さ
れている。
【０００３】微細加工技術においては、フォトレジスト
により、素子分離、電極、コンタクトホ−ル、配線など
のパタ−ンを、所望どおりに精度よく形成することが重
要になっていくる。
により、素子分離、電極、コンタクトホ−ル、配線など
のパタ−ンを、所望どおりに精度よく形成することが重
要になっていくる。
【０００４】なお、フォトレジストは、上記パタ−ンを
形成するためのエッチングやイオン注入のマスク材とし
て使用されるものである。図１８は、半導体基板上にレ
ジストパタ−ンを形成するための従来の方法を概略的に
示すものである。
形成するためのエッチングやイオン注入のマスク材とし
て使用されるものである。図１８は、半導体基板上にレ
ジストパタ−ンを形成するための従来の方法を概略的に
示すものである。
【０００５】まず、半導体基板上にレジストを塗布す
る。そして、所定の光学系により露光を行い、レジスト
を結像させる。また、レジストが化学増幅型レジストで
ある場合には、所定の熱処理を行った後に、レジストが
通常のレジスト（ノボラック系レジスト）である場合に
は直ちに現像処理を行うと、当該レジストに生じた潜像
が溶解又は残存し、レジストパタ−ンが形成される。
る。そして、所定の光学系により露光を行い、レジスト
を結像させる。また、レジストが化学増幅型レジストで
ある場合には、所定の熱処理を行った後に、レジストが
通常のレジスト（ノボラック系レジスト）である場合に
は直ちに現像処理を行うと、当該レジストに生じた潜像
が溶解又は残存し、レジストパタ−ンが形成される。
【０００６】この後、当該レジストをマスクとしてエッ
チングやイオン注入などを行うことにより、素子分離、
電極、コンタクトホ−ル、配線などのパタ−ンが所望の
精度で形成される。
チングやイオン注入などを行うことにより、素子分離、
電極、コンタクトホ−ル、配線などのパタ−ンが所望の
精度で形成される。
【０００７】なお、化学増幅型レジストとは、露光部に
酸基が発生し、この後に熱処理を行うと露光部が可溶化
又は難溶化する性質を持つレジストのことである。ま
た、通常のレジストとは、露光部が可溶化又は難溶化す
る性質を持つレジストのことである。
酸基が発生し、この後に熱処理を行うと露光部が可溶化
又は難溶化する性質を持つレジストのことである。ま
た、通常のレジストとは、露光部が可溶化又は難溶化す
る性質を持つレジストのことである。
【０００８】フォトレジストは、当該レジストに生じた
潜像を現像する場合に、露光された部分が溶解するか、
又は露光されていない部分が溶解されるかにより、その
類型が大きく２つに分けられている。
潜像を現像する場合に、露光された部分が溶解するか、
又は露光されていない部分が溶解されるかにより、その
類型が大きく２つに分けられている。
【０００９】一般に、露光された部分の溶解性が高くな
るレジストをポジ型レジストといっており、露光されて
いない部分の溶解性が高くなるレジストをネガ型レジス
トといっている。
るレジストをポジ型レジストといっており、露光されて
いない部分の溶解性が高くなるレジストをネガ型レジス
トといっている。
【００１０】現像剤としては、解像性の向上のため、現
像中にパタ−ンの膨潤をあまり起こさない水溶液系のも
のが広く使用される。これは、一般に、フォトレジスト
が有機物から構成されているためである。
像中にパタ−ンの膨潤をあまり起こさない水溶液系のも
のが広く使用される。これは、一般に、フォトレジスト
が有機物から構成されているためである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記方法により形成さ
れたフォトレジストパタ−ンの解像度（Ｒ）は、一般に
式（１）で表すことが知られている（Ｒａｙｌｅｉｇｈ
理論）。 Ｒ ＝ ｋ・（λ／ＮＡ） …（１） ここで、λは、光の波長であり、ＮＡは、レンズ開口数
であり、ｋは、定数（一般には０．６を使用）である。
れたフォトレジストパタ−ンの解像度（Ｒ）は、一般に
式（１）で表すことが知られている（Ｒａｙｌｅｉｇｈ
理論）。 Ｒ ＝ ｋ・（λ／ＮＡ） …（１） ここで、λは、光の波長であり、ＮＡは、レンズ開口数
であり、ｋは、定数（一般には０．６を使用）である。
【００１２】即ち、レジストパタ−ンの解像度の向上に
は、短波長化、及びレンズ開口数を大きくすることが有
効であることがわかる。例えば、ｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）ステッパを用いた場合、式（１）から得られる解像
度（Ｒ）は、約０．３５μｍ（λ＝３６５ｎｍ、ＮＡ＝
０．６３の場合）である。しかし、ｉ線ステッパの実用
解像度は、表１に示すように、レジストパタ−ンの種類
により異なることがわかっている。
は、短波長化、及びレンズ開口数を大きくすることが有
効であることがわかる。例えば、ｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）ステッパを用いた場合、式（１）から得られる解像
度（Ｒ）は、約０．３５μｍ（λ＝３６５ｎｍ、ＮＡ＝
０．６３の場合）である。しかし、ｉ線ステッパの実用
解像度は、表１に示すように、レジストパタ−ンの種類
により異なることがわかっている。
【００１３】
【表１】
【００１４】即ち、図１９に示すように、ライン＆スペ
−スパタ−ン（ａ）、孤立ラインパタ−ン（ｂ）及びピ
ラ−パタ−ン（ｃ）などの残存したレジスト自体がパタ
−ンとなるものについては、（１）式から得られる理論
値とほぼ一致する実用解像度（０．３５μｍ）が得られ
るのに対し、コンタクトホ−ルパタ−ン（ｄ）及び狭ス
ペ−スパタ−ン（ｅ）などのレジストの溶解された部分
がパタ−ンとなるものについては、（１）式から得られ
る理論値よりも悪い実用解像度（０．４〜０．４５μ
ｍ）が得られる。
−スパタ−ン（ａ）、孤立ラインパタ−ン（ｂ）及びピ
ラ−パタ−ン（ｃ）などの残存したレジスト自体がパタ
−ンとなるものについては、（１）式から得られる理論
値とほぼ一致する実用解像度（０．３５μｍ）が得られ
るのに対し、コンタクトホ−ルパタ−ン（ｄ）及び狭ス
ペ−スパタ−ン（ｅ）などのレジストの溶解された部分
がパタ−ンとなるものについては、（１）式から得られ
る理論値よりも悪い実用解像度（０．４〜０．４５μ
ｍ）が得られる。
【００１５】このような現象は、ｇ線（４３６ｎｍ）ス
テッパ、ＫｒＦ線（２４８ｎｍ）ステッパ、ＡｒＦ線
（１９３ｎｍ）ステッパについても発生する。本発明
は、上記欠点を解決すべくなされたもので、その目的
は、コンタクトホ−ルパタ−ンや狭スペ−スパタ−ンな
どのレジストの溶解された部分をパタ−ンとする場合に
おいて、レジストパタ−ンの実用解像度を向上させ、素
子の微細化に対応し得るレジストパタ−ンの形成方法を
提供することである。
テッパ、ＫｒＦ線（２４８ｎｍ）ステッパ、ＡｒＦ線
（１９３ｎｍ）ステッパについても発生する。本発明
は、上記欠点を解決すべくなされたもので、その目的
は、コンタクトホ−ルパタ−ンや狭スペ−スパタ−ンな
どのレジストの溶解された部分をパタ−ンとする場合に
おいて、レジストパタ−ンの実用解像度を向上させ、素
子の微細化に対応し得るレジストパタ−ンの形成方法を
提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のレジストパタ−ンの形成方法は、半導体基
板上にポジ型レジストを塗布し、マスクを用いて前記ポ
ジ型レジストを部分的に露光し、前記ポジ型レジストを
現像して前記半導体基板上に第１レジストパタ−ンを形
成し、前記半導体基板上にネガ型レジストを塗布し、前
記第１レジストパタ−ン及び前記ネガ型レジストの全体
を露光し、前記第１レジストパタ−ン及び前記ネガ型レ
ジストを現像し、前記第１レジストパタ−ンのみを溶解
して前記半導体基板上に第２レジストパタ−ンを形成す
る、という一連の工程から構成されるものである。
め、本発明のレジストパタ−ンの形成方法は、半導体基
板上にポジ型レジストを塗布し、マスクを用いて前記ポ
ジ型レジストを部分的に露光し、前記ポジ型レジストを
現像して前記半導体基板上に第１レジストパタ−ンを形
成し、前記半導体基板上にネガ型レジストを塗布し、前
記第１レジストパタ−ン及び前記ネガ型レジストの全体
を露光し、前記第１レジストパタ−ン及び前記ネガ型レ
ジストを現像し、前記第１レジストパタ−ンのみを溶解
して前記半導体基板上に第２レジストパタ−ンを形成す
る、という一連の工程から構成されるものである。
【００１７】前記第１レジストパタ−ンは、ピラ−パタ
−ン又は孤立ラインパタ−ンであり、前記第２レジスト
パタ−ンは、コンタクトホ−ルパタ−ン又は狭スペ−ス
パタ−ンである。
−ン又は孤立ラインパタ−ンであり、前記第２レジスト
パタ−ンは、コンタクトホ−ルパタ−ン又は狭スペ−ス
パタ−ンである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明のレジストパタ−ンの形成方法について詳細に説明す
る。図１は、本発明のレジストパタ−ンの形成方法の全
工程を概略的に示すものである。また、図２〜図６は、
本発明のレジストパタ−ンの形成方法の各工程を示すも
のである。
明のレジストパタ−ンの形成方法について詳細に説明す
る。図１は、本発明のレジストパタ−ンの形成方法の全
工程を概略的に示すものである。また、図２〜図６は、
本発明のレジストパタ−ンの形成方法の各工程を示すも
のである。
【００１９】なお、以下では、通常のノボラック系フォ
トレジストを用いて、半導体基板上にコンタクトホ−ル
パタ−ンを形成する場合を例として説明することにす
る。まず、図２に示すように、半導体基板１１上にポジ
型のフォトレジスト１２を塗布する。そして、コンタク
トホ−ルパタ−ンを反転させたパタ−ン（ピラ−パタ−
ン）を有するマスク１３を用いて、所定の波長（例えば
５００ｎｍ以下）の光１４をレジスト１２に当て、露光
を行う。
トレジストを用いて、半導体基板上にコンタクトホ−ル
パタ−ンを形成する場合を例として説明することにす
る。まず、図２に示すように、半導体基板１１上にポジ
型のフォトレジスト１２を塗布する。そして、コンタク
トホ−ルパタ−ンを反転させたパタ−ン（ピラ−パタ−
ン）を有するマスク１３を用いて、所定の波長（例えば
５００ｎｍ以下）の光１４をレジスト１２に当て、露光
を行う。
【００２０】なお、１５は、遮蔽膜である。また、マス
ク１３に位相シフト膜を設け、解像度の向上を図るよう
にしてもよい。ここで言う「コンタクトホ−ルパタ−
ン」とは、コンタクトホ−ルの部分以外の部分に遮蔽膜
が形成され、コンタクトホ−ルの部分にのみ光が当たる
ようにしたパタ−ンのことである。
ク１３に位相シフト膜を設け、解像度の向上を図るよう
にしてもよい。ここで言う「コンタクトホ−ルパタ−
ン」とは、コンタクトホ−ルの部分以外の部分に遮蔽膜
が形成され、コンタクトホ−ルの部分にのみ光が当たる
ようにしたパタ−ンのことである。
【００２１】即ち、ポジ型のフォトレジストを用いた場
合、コンタクトホ−ルの部分にのみ光を当てて、その部
分のレジストを現像により溶解すれば、従来の方法によ
りコンタクトホ−ルパタ−ンが形成できるからである。
合、コンタクトホ−ルの部分にのみ光を当てて、その部
分のレジストを現像により溶解すれば、従来の方法によ
りコンタクトホ−ルパタ−ンが形成できるからである。
【００２２】従って、コンタクトホ−ルパタ−ンを形成
する部分には、遮蔽膜１５により光１４が当たらない。
次に、図３に示すように、アルカリ溶液による現像処理
を行うと、コンタクトホ−ルパタ−ンを形成する部分
に、ピラ−パタ−ン１２ａが形成される。ここで、上記
表１に示すように、ピラ−パタ−ンは、コンタクトホ−
ルパタ−ンよりも実用解像度が良くなっている。
する部分には、遮蔽膜１５により光１４が当たらない。
次に、図３に示すように、アルカリ溶液による現像処理
を行うと、コンタクトホ−ルパタ−ンを形成する部分
に、ピラ−パタ−ン１２ａが形成される。ここで、上記
表１に示すように、ピラ−パタ−ンは、コンタクトホ−
ルパタ−ンよりも実用解像度が良くなっている。
【００２３】次に、図４に示すように、半導体基板１１
上にネガ型のフォトレジスト１６を塗布する。そして、
所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光１４をレジス
ト１２ａ，１６に当て、露光を行う。その結果、ポジ型
フォトレジスト（ピラ−パタ−ン）１２ａは、可溶とな
り、ネガ型フォトレジスト１６は、不可溶となる。
上にネガ型のフォトレジスト１６を塗布する。そして、
所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光１４をレジス
ト１２ａ，１６に当て、露光を行う。その結果、ポジ型
フォトレジスト（ピラ−パタ−ン）１２ａは、可溶とな
り、ネガ型フォトレジスト１６は、不可溶となる。
【００２４】次に、図５に示すように、アルカリ溶液に
よる現像処理を行うと、ポジ型フォトレジスト（ピラ−
パタ−ン）１２ａが溶解され、コンタクトホ−ルパタ−
ンが形成される。
よる現像処理を行うと、ポジ型フォトレジスト（ピラ−
パタ−ン）１２ａが溶解され、コンタクトホ−ルパタ−
ンが形成される。
【００２５】ここで、コンタクトホ−ルパタ−ンは、上
記表１に示すピラ−パタ−ンの実用解像度と同じ実用解
像度を有しているため、コンタクトホ−ルパタ−ンの実
用解像度を向上させることができ、素子の微細化に対応
することができる。
記表１に示すピラ−パタ−ンの実用解像度と同じ実用解
像度を有しているため、コンタクトホ−ルパタ−ンの実
用解像度を向上させることができ、素子の微細化に対応
することができる。
【００２６】例えば、表２に示すように、ｉ線（波長３
６５ｎｍ）ステッパを用いた場合において、コンタクト
ホ−ルパタ−ンの実用解像度を約０．４５μｍから約
０．３５μｍに向上させることができ、狭スペ−スパタ
−ンの実用解像度を約０．４μｍから約０．３５μｍに
向上させることができる。
６５ｎｍ）ステッパを用いた場合において、コンタクト
ホ−ルパタ−ンの実用解像度を約０．４５μｍから約
０．３５μｍに向上させることができ、狭スペ−スパタ
−ンの実用解像度を約０．４μｍから約０．３５μｍに
向上させることができる。
【００２７】
【表２】
【００２８】次に、化学増幅型のフォトレジストを用い
て、半導体基板上にコンタクトホ−ルパタ−ンを形成す
る場合について説明する。まず、図２に示すように、半
導体基板１１上にポジ型のフォトレジスト１２を塗布す
る。このフォトレジスト１２は、露光部に酸基が発生
し、熱処理を行うと露光部が可溶化する性質を有するも
のである。
て、半導体基板上にコンタクトホ−ルパタ−ンを形成す
る場合について説明する。まず、図２に示すように、半
導体基板１１上にポジ型のフォトレジスト１２を塗布す
る。このフォトレジスト１２は、露光部に酸基が発生
し、熱処理を行うと露光部が可溶化する性質を有するも
のである。
【００２９】コンタクトホ−ルパタ−ンを反転させたパ
タ−ン（ピラ−パタ−ン）を有するマスク１３を用い
て、所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光１４をレ
ジスト１２に当て、露光を行う。
タ−ン（ピラ−パタ−ン）を有するマスク１３を用い
て、所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光１４をレ
ジスト１２に当て、露光を行う。
【００３０】レジスト１２の露光部には、酸基が発生
し、この後、熱処理を行うと、レジスト１２の露光部が
可溶化される。次に、図３に示すように、アルカリ溶液
による現像処理を行うと、コンタクトホ−ルパタ−ンを
形成する部分に、ピラ−パタ−ン１２ａが形成される。
ここで、上記表１に示すように、ピラ−パタ−ンは、コ
ンタクトホ−ルパタ−ンよりも実用解像度が良くなって
いる。
し、この後、熱処理を行うと、レジスト１２の露光部が
可溶化される。次に、図３に示すように、アルカリ溶液
による現像処理を行うと、コンタクトホ−ルパタ−ンを
形成する部分に、ピラ−パタ−ン１２ａが形成される。
ここで、上記表１に示すように、ピラ−パタ−ンは、コ
ンタクトホ−ルパタ−ンよりも実用解像度が良くなって
いる。
【００３１】次に、図４に示すように、半導体基板１１
上にネガ型のフォトレジスト１６を塗布する。このフォ
トレジスト１６は、露光部に酸基が発生し、熱処理を行
うと露光部が難溶化する性質を有するものである。
上にネガ型のフォトレジスト１６を塗布する。このフォ
トレジスト１６は、露光部に酸基が発生し、熱処理を行
うと露光部が難溶化する性質を有するものである。
【００３２】所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光
１４をレジスト１２ａ，１６に当て、露光を行う。ポジ
型フォトレジスト（ピラ−パタ−ン）１２ａには、酸基
が発生し、この後、熱処理を行うと、レジスト１２ａが
可溶化される。また、ネガ型フォトレジスト１６には、
酸基が発生し、この後、熱処理を行うと、レジスト１６
が難溶化される。
１４をレジスト１２ａ，１６に当て、露光を行う。ポジ
型フォトレジスト（ピラ−パタ−ン）１２ａには、酸基
が発生し、この後、熱処理を行うと、レジスト１２ａが
可溶化される。また、ネガ型フォトレジスト１６には、
酸基が発生し、この後、熱処理を行うと、レジスト１６
が難溶化される。
【００３３】次に、図５に示すように、アルカリ溶液に
よる現像処理を行うと、ポジ型フォトレジスト（ピラ−
パタ−ン）１２ａが溶解され、コンタクトホ−ルパタ−
ンが形成される。
よる現像処理を行うと、ポジ型フォトレジスト（ピラ−
パタ−ン）１２ａが溶解され、コンタクトホ−ルパタ−
ンが形成される。
【００３４】ここで、コンタクトホ−ルパタ−ンは、上
記表１に示すピラ−パタ−ンの実用解像度と同じ実用解
像度を有しているため、コンタクトホ−ルパタ−ンの実
用解像度を向上させることができ、素子の微細化に対応
することができる。
記表１に示すピラ−パタ−ンの実用解像度と同じ実用解
像度を有しているため、コンタクトホ−ルパタ−ンの実
用解像度を向上させることができ、素子の微細化に対応
することができる。
【００３５】なお、上記実施の形態では、コンタクトホ
−ルパタ−ンを形成する場合について述べたが、狭スペ
−スパタ−ンを形成する場合にも本発明が適用できるこ
とは言うまでもない。
−ルパタ−ンを形成する場合について述べたが、狭スペ
−スパタ−ンを形成する場合にも本発明が適用できるこ
とは言うまでもない。
【００３６】図７乃至図１０は、本発明を、ＭＯＳトラ
ンジスタのゲ−ト及びソ−ス・ドレイン上のコンタクト
ホ−ルの形成に適用した場合の各工程を示すものであ
る。なお、以下では、通常のノボラック系フォトレジス
トを用いてコンタクトホ−ルパタ−ンを形成する場合を
例として説明する。
ンジスタのゲ−ト及びソ−ス・ドレイン上のコンタクト
ホ−ルの形成に適用した場合の各工程を示すものであ
る。なお、以下では、通常のノボラック系フォトレジス
トを用いてコンタクトホ−ルパタ−ンを形成する場合を
例として説明する。
【００３７】まず、図７に示すように、半導体基板２１
上に、ゲ−ト２２、ソ−ス・ドレイン２３を有するＭＯ
Ｓトランジスタを形成する。この後、半導体基板２１上
の全面に、絶縁膜２４を形成する。
上に、ゲ−ト２２、ソ−ス・ドレイン２３を有するＭＯ
Ｓトランジスタを形成する。この後、半導体基板２１上
の全面に、絶縁膜２４を形成する。
【００３８】絶縁膜２４上に、ポジ型のフォトレジスト
２５を塗布する。そして、コンタクトホ−ルパタ−ンを
反転させたパタ−ン（ピラ−パタ−ン）を有するマスク
を用いて、所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光を
レジスト２５に当て、露光を行う。
２５を塗布する。そして、コンタクトホ−ルパタ−ンを
反転させたパタ−ン（ピラ−パタ−ン）を有するマスク
を用いて、所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光を
レジスト２５に当て、露光を行う。
【００３９】この後、アルカリ溶液による現像処理を行
うと、コンタクトホ−ルパタ−ンを形成する部分に、ピ
ラ−パタ−ン２５が形成される。ここで、ピラ−パタ−
ン２５は、コンタクトホ−ルパタ−ンよりも実用解像度
が良い。
うと、コンタクトホ−ルパタ−ンを形成する部分に、ピ
ラ−パタ−ン２５が形成される。ここで、ピラ−パタ−
ン２５は、コンタクトホ−ルパタ−ンよりも実用解像度
が良い。
【００４０】次に、図８に示すように、絶縁膜２４上に
ネガ型のフォトレジスト２６を塗布する。そして、所定
の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光をレジスト２５，
２６に当て、露光を行う。その結果、ポジ型フォトレジ
スト（ピラ−パタ−ン）２５は、可溶となり、ネガ型フ
ォトレジスト２６は、不可溶となる。
ネガ型のフォトレジスト２６を塗布する。そして、所定
の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光をレジスト２５，
２６に当て、露光を行う。その結果、ポジ型フォトレジ
スト（ピラ−パタ−ン）２５は、可溶となり、ネガ型フ
ォトレジスト２６は、不可溶となる。
【００４１】次に、図９に示すように、アルカリ溶液に
よる現像処理を行うと、ポジ型フォトレジスト（ピラ−
パタ−ン）２５が溶解され、コンタクトホ−ルパタ−ン
が形成される。
よる現像処理を行うと、ポジ型フォトレジスト（ピラ−
パタ−ン）２５が溶解され、コンタクトホ−ルパタ−ン
が形成される。
【００４２】ここで、コンタクトホ−ルパタ−ンは、ピ
ラ−パタ−ンの実用解像度と同じ実用解像度を有してい
るため、コンタクトホ−ルパタ−ンの実用解像度を向上
させることができ、素子の微細化に対応することができ
る。
ラ−パタ−ンの実用解像度と同じ実用解像度を有してい
るため、コンタクトホ−ルパタ−ンの実用解像度を向上
させることができ、素子の微細化に対応することができ
る。
【００４３】次に、図１０に示すように、フォトレジス
ト２６をマスクにして絶縁膜２４をエッチングした後、
フォトレジスト２６を剥離すれば、ＭＯＳトランジスタ
のゲ−ト２２及びソ−ス・ドレイン２３に達するコンタ
クトホ−ルが形成される。
ト２６をマスクにして絶縁膜２４をエッチングした後、
フォトレジスト２６を剥離すれば、ＭＯＳトランジスタ
のゲ−ト２２及びソ−ス・ドレイン２３に達するコンタ
クトホ−ルが形成される。
【００４４】なお、本実施の形態における製造方法は、
ゲ−ト・ソ−ス・ドレインに達するコンタクトホ−ルを
形成する場合のみならず、多層配線間のコンタクトホ−
ルの形成や、ＤＲＡＭのトレンチキャパシタの形成など
に適用することができる。
ゲ−ト・ソ−ス・ドレインに達するコンタクトホ−ルを
形成する場合のみならず、多層配線間のコンタクトホ−
ルの形成や、ＤＲＡＭのトレンチキャパシタの形成など
に適用することができる。
【００４５】上記製造方法によれば、１回目の露光・現
像では、ポジ型レジストを用いてピラ−パタ−ンを形成
し、２回目の露光・現像では、ネガ型レジストを塗布
し、ピラ−パタ−ンのみを溶解して、コンタクトホ−ル
パタ−ンを形成している。
像では、ポジ型レジストを用いてピラ−パタ−ンを形成
し、２回目の露光・現像では、ネガ型レジストを塗布
し、ピラ−パタ−ンのみを溶解して、コンタクトホ−ル
パタ−ンを形成している。
【００４６】従って、コンタクトホ−ルパタ−ンの実用
解像度を向上させることができ、素子の微細化に対応す
ることができる。図１１乃至図１７は、本発明を、ダマ
シン法における配線溝の形成に適用した場合の各工程を
示すものである。
解像度を向上させることができ、素子の微細化に対応す
ることができる。図１１乃至図１７は、本発明を、ダマ
シン法における配線溝の形成に適用した場合の各工程を
示すものである。
【００４７】なお、以下では、通常のノボラック系フォ
トレジストを用いて配線溝を形成する場合を例として説
明する。まず、図１１に示すように、ＣＶＤ法などを用
いて、半導体基板３１上に絶縁膜３２，３３を形成す
る。
トレジストを用いて配線溝を形成する場合を例として説
明する。まず、図１１に示すように、ＣＶＤ法などを用
いて、半導体基板３１上に絶縁膜３２，３３を形成す
る。
【００４８】次に、図１２に示すように、絶縁膜３３上
に、ポジ型のフォトレジスト３４を塗布する。そして、
配線溝パタ−ンを反転させたパタ−ンを有するマスクを
用いて、所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光をフ
ォトレジスト３４に当て、露光を行う。この後、アルカ
リ溶液による現像処理を行うと、配線溝を形成する部分
に、フォトレジスト（孤立ラインパタ−ン）３４が残存
する。
に、ポジ型のフォトレジスト３４を塗布する。そして、
配線溝パタ−ンを反転させたパタ−ンを有するマスクを
用いて、所定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光をフ
ォトレジスト３４に当て、露光を行う。この後、アルカ
リ溶液による現像処理を行うと、配線溝を形成する部分
に、フォトレジスト（孤立ラインパタ−ン）３４が残存
する。
【００４９】次に、図１３に示すように、絶縁膜３３上
にネガ型のフォトレジスト３５を塗布する。そして、所
定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光をレジスト３
４，３５に当て、露光を行う。その結果、ポジ型フォト
レジスト３４は、可溶となり、ネガ型フォトレジスト３
５は、不可溶となる。
にネガ型のフォトレジスト３５を塗布する。そして、所
定の波長（例えば５００ｎｍ以下）の光をレジスト３
４，３５に当て、露光を行う。その結果、ポジ型フォト
レジスト３４は、可溶となり、ネガ型フォトレジスト３
５は、不可溶となる。
【００５０】次に、図１４に示すように、アルカリ溶液
による現像処理を行うと、ポジ型フォトレジスト３４が
溶解され、配線溝パタ−ンが形成される。次に、図１５
に示すように、フォトレジスト３５をマスクにして絶縁
膜３３をエッチングした後、フォトレジスト３５を剥離
すれば、絶縁膜３３に配線溝３６が形成される。
による現像処理を行うと、ポジ型フォトレジスト３４が
溶解され、配線溝パタ−ンが形成される。次に、図１５
に示すように、フォトレジスト３５をマスクにして絶縁
膜３３をエッチングした後、フォトレジスト３５を剥離
すれば、絶縁膜３３に配線溝３６が形成される。
【００５１】次に、図１６に示すように、絶縁膜３３上
に、配線溝３６を完全に満たす金属膜（例えばアルミニ
ウム膜）３７を形成する。次に、図１７に示すように、
ＣＭＰ（化学機械的研磨）法を用いて、金属膜３７を研
磨し、配線溝内のみに金属膜を残存させると、配線溝内
に配線層３８が形成される。
に、配線溝３６を完全に満たす金属膜（例えばアルミニ
ウム膜）３７を形成する。次に、図１７に示すように、
ＣＭＰ（化学機械的研磨）法を用いて、金属膜３７を研
磨し、配線溝内のみに金属膜を残存させると、配線溝内
に配線層３８が形成される。
【００５２】なお、本実施の形態における製造方法は、
ダマシン法による配線溝を形成する場合のみならず、Ｒ
ＩＥを用いた狭スペ−スパタ−ン配線の形成などに適用
することができる。
ダマシン法による配線溝を形成する場合のみならず、Ｒ
ＩＥを用いた狭スペ−スパタ−ン配線の形成などに適用
することができる。
【００５３】上記製造方法によれば、１回目の露光・現
像では、ポジ型レジストを用いて孤立ラインパタ−ンを
形成し、２回目の露光・現像では、ネガ型レジストを塗
布し、孤立ラインパタ−ンのみを溶解して、配線溝パタ
−ンを形成している。従って、配線溝パタ−ンの実用解
像度を向上させることができ、素子の微細化に対応する
ことができる。
像では、ポジ型レジストを用いて孤立ラインパタ−ンを
形成し、２回目の露光・現像では、ネガ型レジストを塗
布し、孤立ラインパタ−ンのみを溶解して、配線溝パタ
−ンを形成している。従って、配線溝パタ−ンの実用解
像度を向上させることができ、素子の微細化に対応する
ことができる。
【００５４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のレジス
トパタ−ンの形成方法によれば、次のような効果を奏す
る。１回目の露光・現像では、ポジ型レジストを用い
て、ピラ−パタ−ン又は孤立ラインパタ−ンを形成し、
２回目の露光・現像では、ネガ型レジストを塗布し、か
つ、ポジ型及びネガ型の双方のレジストを露光してピラ
−パタ−ン又は孤立ラインパタ−ンのみを溶解し、コン
タクトホ−ルパタ−ン又は配線溝パタ−ンを形成してい
る。従って、コンタクトホ−ルパタ−ン又は配線溝パタ
−ンの実用解像度を従来よりも向上させることができ、
素子の微細化に対応することができる。
トパタ−ンの形成方法によれば、次のような効果を奏す
る。１回目の露光・現像では、ポジ型レジストを用い
て、ピラ−パタ−ン又は孤立ラインパタ−ンを形成し、
２回目の露光・現像では、ネガ型レジストを塗布し、か
つ、ポジ型及びネガ型の双方のレジストを露光してピラ
−パタ−ン又は孤立ラインパタ−ンのみを溶解し、コン
タクトホ−ルパタ−ン又は配線溝パタ−ンを形成してい
る。従って、コンタクトホ−ルパタ−ン又は配線溝パタ
−ンの実用解像度を従来よりも向上させることができ、
素子の微細化に対応することができる。
【図１】本発明のレジストパタ−ンの形成方法の全工程
を概略的に示す図。
を概略的に示す図。
【図２】本発明のレジストパタ−ンの形成方法の一工程
を示す図。
を示す図。
【図３】本発明のレジストパタ−ンの形成方法の一工程
を示す図。
を示す図。
【図４】本発明のレジストパタ−ンの形成方法の一工程
を示す図。
を示す図。
【図５】本発明のレジストパタ−ンの形成方法の一工程
を示す図。
を示す図。
【図６】本発明のレジストパタ−ンの形成方法の一工程
を示す図。
を示す図。
【図７】本発明の方法をコンタクトホ−ルパタ−ンの形
成に適用した場合の一工程を示す図。
成に適用した場合の一工程を示す図。
【図８】本発明の方法をコンタクトホ−ルパタ−ンの形
成に適用した場合の一工程を示す図。
成に適用した場合の一工程を示す図。
【図９】本発明の方法をコンタクトホ−ルパタ−ンの形
成に適用した場合の一工程を示す図。
成に適用した場合の一工程を示す図。
【図１０】本発明の方法をコンタクトホ−ルパタ−ンの
形成に適用した場合の一工程を示す図。
形成に適用した場合の一工程を示す図。
【図１１】本発明の方法を配線溝パタ−ンの形成に適用
した場合の一工程を示す図。
した場合の一工程を示す図。
【図１２】本発明の方法を配線溝パタ−ンの形成に適用
した場合の一工程を示す図。
した場合の一工程を示す図。
【図１３】本発明の方法を配線溝パタ−ンの形成に適用
した場合の一工程を示す図。
した場合の一工程を示す図。
【図１４】本発明の方法を配線溝パタ−ンの形成に適用
した場合の一工程を示す図。
した場合の一工程を示す図。
【図１５】本発明の方法を配線溝パタ−ンの形成に適用
した場合の一工程を示す図。
した場合の一工程を示す図。
【図１６】本発明の方法を配線溝パタ−ンの形成に適用
した場合の一工程を示す図。
した場合の一工程を示す図。
【図１７】本発明の方法を配線溝パタ−ンの形成に適用
した場合の一工程を示す図。
した場合の一工程を示す図。
【図１８】従来のレジストパタ−ンの形成方法の全工程
を概略的に示す図。
を概略的に示す図。
【図１９】レジストパタ−ンの種類を示す図。
１１，２１，３１ ：半導体基板、 １２，２５，３４ ：ポジ型フォトレジスト、 １２ａ ：ピラ−パタ−ン、 １３ ：マスク、 １４，１７ ：光、 １５ ：遮蔽膜、 １６，２６，３５ ：ネガ型フォトレジスト、 ２２ ：ゲ−ト、 ２３ ：ソ−ス・ドレイン、 ２４，３２，３３ ：絶縁膜、 ３６ ：配線溝、 ３７ ：金属膜、 ３８ ：配線層。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｒ ５１５Ｅ
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上にポジ型レジストを塗布す
る工程と、マスクを用いて前記ポジ型レジストを部分的
に露光する工程と、前記ポジ型レジストを現像して前記
半導体基板上に第１レジストパタ−ンを形成する工程
と、前記半導体基板上にネガ型レジストを塗布する工程
と、前記第１レジストパタ−ン及び前記ネガ型レジスト
の全体を露光する工程と、前記第１レジストパタ−ン及
び前記ネガ型レジストを現像し、前記第１レジストパタ
−ンのみを溶解して前記半導体基板上に第２レジストパ
タ−ンを形成する工程とを具備することを特徴とするレ
ジストパタ−ンの形成方法。 - 【請求項２】 前記第１レジストパタ−ンは、ピラ−パ
タ−ン又は孤立ラインパタ−ンであり、前記第２レジス
トパタ−ンは、コンタクトホ−ルパタ−ン又は狭スペ−
スパタ−ンであることを特徴とする請求項１に記載のレ
ジストパタ−ンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8001630A JPH09190959A (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8001630A JPH09190959A (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09190959A true JPH09190959A (ja) | 1997-07-22 |
Family
ID=11506861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8001630A Pending JPH09190959A (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | レジストパタ−ンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09190959A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002037183A3 (en) * | 2000-10-24 | 2003-04-17 | Advanced Micro Devices Inc | Inverse resist coating process |
| US6670106B2 (en) | 2000-03-21 | 2003-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Formation method of pattern |
| US7026099B2 (en) * | 2002-04-24 | 2006-04-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern forming method and method for manufacturing semiconductor device |
| US7070908B2 (en) * | 2003-04-14 | 2006-07-04 | Agilent Technologies, Inc. | Feature formation in thick-film inks |
| JP2006310376A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2008066700A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の製造方法 |
| JP2014075381A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-24 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法およびエッチング方法 |
-
1996
- 1996-01-09 JP JP8001630A patent/JPH09190959A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6670106B2 (en) | 2000-03-21 | 2003-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Formation method of pattern |
| WO2002037183A3 (en) * | 2000-10-24 | 2003-04-17 | Advanced Micro Devices Inc | Inverse resist coating process |
| US7026099B2 (en) * | 2002-04-24 | 2006-04-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern forming method and method for manufacturing semiconductor device |
| US7070908B2 (en) * | 2003-04-14 | 2006-07-04 | Agilent Technologies, Inc. | Feature formation in thick-film inks |
| JP2006310376A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Renesas Technology Corp | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP2008066700A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体素子の製造方法 |
| JP2014075381A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-24 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法およびエッチング方法 |
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