JPS62276552A - パタ−ン形成用マスク及びそれを用いた電子装置の製造方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子装置、特に半導体装置製造のためのｉＩＪ
ソグラフィ一工程に用いられろレジストのパターン形成
用マスク（レチクルとも呼ばれる）技術に関ｊる。

〔従来技術〕

半導体プロセス０．５μｍ〜１μｍの配線幅を形成する
微小化時代に入っており、そのため光リソグラフィー技
術は多様化しつつある。

一般的な元リソグラフィー技術においては、基板上に形
成したレジストの様な感光性樹脂膜にパターン形成用マ
スク（レチクル）を介して元（紫外線やＸ線）を照射し
、所望パターンの感光性樹脂膜を半導体基板上に形成す
ることが行なわれろ。

そしてこの感光性樹脂膜のパターンが、エツチング用マ
スクに用いられて半導体装置が形成されろ。

上記レチクルは光透過率の高い第１部分と光透過のない
第２部分とからなる。上記第２部分は透明なガラスの如
き基板の主面上にクロム（Ｃｒ　）の様な金属膜を元じ
ゃへい膜として有しており、上記第１部分は上記光し苧
へい膜の形成されない透明なガラスの如き基板からなっ
ており、光じゃへい膜を所望パターンに形成することに
より感光性樹脂膜をそのパターンに対応して選択的に半
導体基板上に形成する。

上記の様に半導体基板上に選択的に設けられたレジスト
パターンはたとえばエツチング用マスクに利用されて、
上記半導体基板上に設けられている絶縁膜を選択的に除
去し、コンタクト孔あるいはスルーホールが形成される
。尚、コンタクト孔は配線と半導体基板との接合部に設
けられる穴部に、スルーホールは多層配線構造において
、眉間絶縁膜の上下に形成された上層配線と下層配線を
電気的に接続するためにこの眉間絶縁膜に形成された透
孔に対応する。

一方、微細化技術が発達する今日において、たとえばエ
ツチング技術は、微細加工が可能なドライエツチング技
術が多く用いられるようになってきている。

尚、元リングラフイー技術の一例が、株式会社コロナ社
発行の［−集積回路工学（Ｉ）Ｊ（発行日１９７９年４
月５日）ｐ７８−ｐ８３に記載されている。

〔発明が解決しようとてる問題点〕

これからの半導体装置の微細化プロセスにおいては前記
のドライエツチング技術は絶対必要視される。しかし、
ドライエツチング法の特徴は半導体基板に対し異方性エ
ツチングすることが容易であり、エツチングされろ側面
（端面）は垂直であることが多い。こうした場合、この
上にＡ２等を蒸着して配線層を設げようとする場合、コ
ンタクト部やスルーホール部でのｌのカバレジがわるく
、エツジ部で断切れを生じ、断線不良等の問題を生じる
であろうことはすでに指摘され始めている。

このような問題の一つの解決法としては、ホトレジスト
を多層化し、複数回のホトエツチングを重ねて行うこと
によって、急峻にならない開口部（穴部）を形成するこ
とが可能であるが、この方法では工程数が増加すること
で望ましくないことがわかった。

本発明者等は上記問題を克服するためにマスク自体を改
造することを検討したことによってなされた発明である
。

本発明の一つの目的はレジストを利用して絶縁膜の処理
を行う場合に工程数を増加することな（、所望の絶縁膜
膜厚を得ることが可能なマスク技術を提供することにあ
る。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は本
明細書の記述および添付図面からあきらかになろう。

〔問題を解決するだめの手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明丁れば下記のとおりである。

本発明のパターン形成用マスクは、従来の光透過率の高
い第１部分及び光透過のない第２部分に加え、新たに上
記第１部分と上記第３部分との光透過率の間の値の光透
過率を有する第３部分を有している。

この第３部分は、上記第１部分と上記第２部分との間に
選択的に設げられて、感光性樹脂膜（レジスト）の１ｘ
元時に上記感光性樹脂膜の膜厚を制御しうるようにその
光透過率が制御されている。

上記感光性樹脂膜の膜厚はＩ！元時に照射される光量す
なわち光強度が多いほど厚く形成できる。このことは感
光性樹脂膜の光化学反応の度合に依存することによる。

上記第３部分の光透過率の制御は透明な基板上に設けら
れた金属膜よりなる光しやへい膜のパターンをメツシュ
状又はストライプ状に形成することによって行なう。さ
らに、正確な光透過率の制御は上記金属膜のメツシュ密
度又は及びストライプ間隔を所望に変化させて行なう。

〔作用〕

上記した手段によれば、光透過率が制御されていること
により感光性樹脂膜の膜厚が所望に形成できる。すなわ
ち、コンタクト孔又はスルーホールを形成する場合コン
タクト孔又はスルーホール形成領域近傍において、コン
タクト孔中心又はスルーホール中心から離れるにしたが
って感光性樹脂膜の膜厚が、段階的又は連続的に増加ｊ
る。その結果、たとえば感光性樹脂膜と被エツチング膜
（半導体基板上の絶縁膜）とのエツチング比がとれない
場合において、感光性樹脂膜の膜厚が所望に制御されて
いるため、被エツチング膜のエツチング量が上記感光性
樹脂膜の膜厚に反比例する。

そのため、本来のコンタクト孔又はスルーホール形成領
域の中心から離れるにしたがって被エツチング膜の膜厚
の薄い部分と被エツチング膜の膜厚の厚い部分（本来の
膜厚）とが順次形成されるようになる。その結果、コン
タクト孔又はスルーホールの近傍の段差が緩和され、被
エツチング膜上に形成される他の膜のステップカバレジ
が向上し断切れが防止でき、電子装置の歩留りが向上す
る。

また、被エツチング膜として絶縁膜を不純物導入用マス
クに利用する場合、イオン打込技術を用いた不純物導入
技術においては上記マスクの膜厚で半導体基板内へのイ
オン打込深さが決定できるため、所望の膜厚の不純物導
入用マスクを形成できることより、不純物導入層の深さ
、濃度を所望に制御でき、素子特性の向上が計れる。

上記した被エツチング膜の膜厚制御や不純物導入用マス
クの膜厚制御は感光性ｍ脂膜のパターン形成用マスクの
変更のみで容易に行なえるという作用で、工程数の増加
な（実施でき、上記目的が達成できる。

〔実施例〕

第１図乃至第２図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は同図ｘ　−ｘ’線方向にそって階段的な膜
厚を有する絶縁膜（又はレジスト）を形成するのに用い
るパターン形成用マスクＭのパターンの平面図、第２図
は第１図におけるＸ−マ視断面図である。

１１は石英系ガラスからなる透明基板、１，２は透明基
板１１の主面にＣｒを選択的に形成した金属膜よりなる
光じゃへい膜パターンであ６゜第１図におけるハンチン
グ線が交差′１″る部分１は基板１１全面にＣｒを形成
した第２部分としての暗部（元が不透過）パターンであ
り、・・ノチングが一方だけの部分２はＣｒをメツシュ
状（又はストライプ状）に形成した第３部分としての中
間部（元が半分透過）パターンであり、白ぬきの部分３
はＣｒが全（ない第１部分としての明部（元が全部透過
）である。この第３部分の光透過率は上記第１部分と第
２部分との光透過軍備の間の値に制御される。

第３図は上記したマスクＭＫ光を透過させた際の光強度
分布を第２図に対応させて表わした曲線図である。

第４図は上記マスクＭを使用してコンタクト孔あけのた
めに感光性樹脂としてのレジストに露光する場合の態様
を示す断面図である。（第１工程に相当する。） ４はレジスト膜（ポジ型）である。５は穴あけ加工され
る絶縁膜（被エツチング膜）、６は下地基＃ｉ（たとえ
ば半導体基板）である。

このようなマスクを通して光は明部では１００％に露光
され、中間部では５０％露光され、暗部では全く露光さ
れない。

第５図は上記露光後に現像を行ってレジストの露光部分
を溶解除去しホトレジストパターンを形成した状態を示
す断面図である。（第２工程に相当する。） 同図に示すように露光の際の元の強度に比例してレジス
ト膜４の膜厚が制御される。その結果深い穴部７と中段
部８とを有するレジストパターンができる。　　゛ 第６図は上記レジストパターンを通して絶縁膜６をエツ
チングし開口部としてのコンタクト孔９をあけた状態を
示す断面図である。

同図に示すように絶縁膜６にあげられたコンタクト孔９
はレジストパターンの膜厚に対応して深くあけられた孔
部９ａと内側面のやぞゆるやかな段部１０とが形成され
ろ。（第３工程に相当てる。）第７図乃至第１１図はマ
スクパターンの変形例を示すものである。

第７図はＸ方向及びＹ方向にそって階段的な膜厚を有す
る絶縁膜５を形成するのに用いろマスクパターンの平面
図である。

同図で１は全面Ｃｒを形成した暗部パターン（第２部分
）、２はメツシュ状にＣｒを形成した中間部パターン（
第３部分）、３は穴（コンタクト孔又はスルーホール）
に対応ｊる白ぬぎの明部（透明板のみ）パターン（第１
部分）である。

第８図は第７図のマスクパターンの変形例であって、明
部パターン３を取り囲むように中間部パターン２が形成
されたマスクパターンである。

第９図は第１図で示したマスクパターンの変形であって
、穴となる明部パターン３の一方側のみに中間部パター
ン２を設けたもので穴（開口部）を形成する場合階段状
の絶縁膜５の膜厚変化は一方側にのみ形成されろ。

第１図及び第９図で示したマスクパターンはコンタクト
孔のみならず交差する幅の狭い配線間を接続−ｆ′るだ
めのスルーホールに適用する場合（第２３図を参照）に
も利用して有利である。

第１０図は明部パターン３のＸ方向及びＹ方向にそって
中間部パターン２を有するマスクパターンであう。第１
１図は第１０図のマスクパターンの変形例である。これ
ら第１０図及び第１１図のマスクパターンは穴に対して
斜め方向（矢印Ｚ方向）に階段部（又は斜面部）を設け
ろ場合に適合する。

第１２図乃至第１５図は前記実施例で示したマスクパタ
ーンの中間部パターン（２）を拡大した平面図である。

同図でハンチングを施した部分１６はＣｒ膜部分（第２
部分と同様）であり、その他の部分は第１部分に相当ｊ
る。

第１２図はＣｒ膜１６をストライプ状に配置した場合の
例で、ストライプの＠Ｘ７．ストライプの間隔Ｘ、を選
ぷことにより光透過率を任意に変えることができる。た
とえばＸ、の値は０．００１〜ｏ、ｏ　ｏ　ｓの範囲で
変えろことにより最適の光透過率をもつ中間部パターン
を形成できる。

このストライプ状パターンは縦方向以外に横方向、斜め
方向等に形成￥ろことができる。

第１３図はサイノ目状のＣｒ膜１６を交互に（市松模様
）に配置した場合の例である。一つの目の幅Ｘを適宜に
選ぶことにより粗い目から細い目までのメツシュパター
ンをうろことができる。

第１４図はＣｒ膜１６をまだら状として縦横に配置した
例、第１５図は第１４図の変形例で白抜きまだら状とし
た場合である。いずへの場合も、Ｃｒ膜部の幅ＸＩ＋白
抜き部の幅ｘ２として、ｘ、／ｘ。

の値を選ぶことにより、光透過率を任意に変えることが
できろ。

第１６図乃至第１７図は本発明の他の実施例を示すもの
であって、第１６図はテーパ状の内側面を有する穴をあ
げるのに用いるマスクパターンの断面図、第１７図は上
記マスクに光を透過させた際の光強度分布を示す曲線図
である。

第１６図において、１１は石英ガラスからなる透明基板
、１，２はガラス面１１にＣｒ等の元し！へい膜のパタ
ーンである。

このパターンのうち１は全面にＣｒを形成した暗部パタ
ーン（第２部分）であり、２はＣｒをメツシュ状又はス
トライプ状に形成した中間部ノくターン（第３部分）で
あり、３はＣｒの全くない明部（第３部分）である。

上記中間部パターン２のストライプ状ないしメツシュ状
のＣｒは暗部パターン１側を密に、明部パターン３側を
粗になるように階段的な変化をもってそのストライプ間
隔又はメッシュ密度が制御形成されている。

第２０図乃至第２２図はこの中間部パターン２と隣接す
るパターンとを拡大して示す平面図である。

このうち、第２０図においては、中間部パターン２はス
トライプ状に形成され、ストライプ間隔は明部側（２ａ
）を太き（、暗部側（２ｂ）を小さく形成しである。

第２１図はメツシュ状の中間部パターン２を示す。

第２２図はまだら状の中間部パターン２を示す。

上記のようなＣｒ膜の密度が粗密に変化ｊ石中間部ハタ
ーン（２ａ〜２ｂ）を有丁ルマスクパターンに光を透過
させた際の光強度分布は第１７図に曲線図で示されるよ
うに制御される。

同図に示すように中間部パターン２に対応ｊ石部分の光
強度は１０％から３０％まで段階的にないし傾斜した曲
線を有する。

第１８図は上記マスクを使用してコンタクト孔形成のた
めにレジスト露光する場合の形態を示す断面図である。

４はレジスト膜（ポジ型）、５は絶縁膜、６は半導体基
板である。

同図に示すように光強度分布に反比例した厚さの膜厚の
レジストパターン４が形成され、レジストパターンのテ
ーパ角θを正確に制御する。

第１９図は上記レジストパターンを使用して絶縁膜５を
ドライエツチングした状態を示す断面図である。

同図に示すように絶縁膜５はマスクの明部３に対応する
部分では完全にエツチングされ、中間部２に対応する部
分ではテーパ状となり、同図に示すようなコンタクト孔
１９が得られろ。

次に、さらに詳しく本発明のパターン形成用マスクを用
いた電子装置の製造方法を第２３図、第２４図を用いて
説明する。尚以下に示す例は上記した第５図、第６図の
間の詳しい説明である。

まず、レジスト膜４と被エツチング膜としての絶縁膜（
ＳｉＯｘ膜）４とのエンチング比が十分大きな場合につ
いて説明する。

筆１番目の方法は、第５図に示すよ５にレジメト膜４が
パターニングされ・た後、Ｓｉｎ、膜５のみをエツチン
グするガス（ＣＨＦ３又はＣＦ、）を用いてリアクティ
ブ・イオン・エツチング（ＲＩＥと称丁。）の如き異方
性のドライエツチング技術ヲ用いてＳｉｎ、膜４をその
膜厚の途中までエツチングし、第２３図（Ａ）のような
断面形成を形成する。

その後レジスト膜４のみをエツチングできるガス（Ｏ７
）を用いてＲＩＥによりレジスト膜４のみをエツチング
し、第２３図（Ｂ）に示すように点線で示されたレジス
ト膜４かも実線で示されたレジスト膜４形成とｊる。次
にＳｉｎ、膜５のみをエツチングできるガス（ＣＦ　４
又はＣＨＦりを用（・て５ｉｆｔ膜５をエツチングし第
２３図（Ｃ）に示すように５ｉＯｚ膜５を加工し開口部
５２を形成する。この方法では同一のＲＩＥ装置内でエ
ッチャントとなるガスの交換のみを行なうだげで所望の
膜厚のＳｉｎ、膜５を得ることができろ利点を有するっ
そしてレジスト膜４を除去し第６図に示す断面構造を得
ることができる。

第２番目の方法は、第５図に示されろ断面構造を形成し
た後、レジスト膜４とＳｉｎ！膜５を同一のエツチング
比でエツチングできるエッチャント（Ｏ２）を用いてＲ
ＩＥ法を用いて異方性エツチングを行ない第２３図ＣＢ
）に示すような断面構造を形成ｊる。その後、Ｓ’＋Ｏ
ｔ膜５のみをエツチングできるエッチャント（ＣＦ、又
はＣＨＦ、）を用いて同一のＲＩＥ装置内で５ｉＯｚ膜
５のみをエツチングし、第２３図（Ｃ）に示すように開
口部５２を形成する。その後レジスト膜４を除去し第６
図の構造を得ろ。

尚６は半導体基板を示す。

次にエツチングマスク４と被エツチング膜５がレジスト
膜４と絶縁膜５（たとえばポリイミド系樹脂など）のよ
うに同−材料又は何らかの理由でエツチング比が大きく
とれない場合の製造方法を第２３図、第２４図を用いて
示す。この場合、エツチング比が犬ぎくとれないため、
レジスト膜４と絶縁膜５は同一量だけエツチング除去さ
れることに注目する必要がある。

第５図に示される様にレジスト膜４がバターニングされ
た後、レジスト膜４と絶縁膜５を同一のエツチング比で
エツチングできるエッチャント（Ｏｌ）を用いてＲＩＥ
法でレジスト膜４と絶縁膜５を同じにエツチングし、第
２３図（Ｃ）に示す開口部５２を得ることができろ。こ
の場合は１回のエツチング除去で簡単に絶縁膜５の膜厚
を制御できる利点を有する。尚、この場合は絶縁膜５の
膜厚に対し、レジスト膜４の膜厚は十分大きくする必要
がある。

第２４図は上記の場合の三層レジスト法の一例を示す。

三層レジスト法は半導体基板６（上層は配線層を含む）
上の段差を緩和し、微細な加工を施丁時に用いられろ技
術で、基板６上に平坦化効果を有するポリイミド系樹脂
膜の如き絶縁膜５を形成し、その上面ＫＳｉＯ，膜のよ
うな無機膜５０、さらにそのＳｉｎ、膜５０上にレジス
ト膜４を形成する。

通常の三層レジスト工程はレジスト４をエツチングマス
クに用いてＳｉｎ、膜５０をエツチングし、エツチング
されたＳｉＱ、膜５をエツチングマスクとして下地膜と
しての絶縁膜５をＲＩＥ法でエツチングする。絶縁膜５
に開けられる開口部は異方性のＲＩＥ法で開けられるた
め、その幅はＳｉｎ。

膜５０の開口寸法精度に依存し、ウェットエツチング法
と比較して極めて高精度に形成できる。薄い５ｉｎｔ膜
の開口はドライエッチ・／グ法又はウェットエツチング
法を用いて行なわれるが、その膜厚が薄いことにより開
口精度は極めて高（できるのが利点の一つでもある。こ
の場合重要な事項は平坦化効果を有ｊ石絶縁膜５０表面
が平坦になるように極めて膜厚を厚く形成する必要があ
り、そのため、絶縁膜５に開けられる開口部の段差は高
くなり、絶縁膜５０上に設けられろ他の膜（たとえばア
ルミニウム配線層）が段切れする不良が発生ｊる欠点を
有する。

一方、第２４図に示される三層レジスト法は絶縁膜５に
開口されろ開口部の幅が絶縁膜５の上層部と下層部との
で異っており、絶縁膜５の上層部の開口部の幅が大きく
形成されている。その結果、絶縁膜５上に形成される他
の膜（アルミニウム配線層）の段部でのステップカバレ
ジが向上し、段切れが防止できる。本発明の三層レジス
ト法を第２４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）を用い
て説明する。

第２４図（Ａ）は第５図の構造に対応ｊるもので、レジ
スト膜４の膜厚が所望に制御されている断面構造を示す
。第５図との違いはポリイミド系樹脂膜５の膜厚が厚い
点と、レジスト膜４の下にＳｉｎ。

膜のような無機膜５０力を形成されている点である。

この５ｉｎ２膜５０に開げられろ開口部は、ドライエッ
チング法又はウェットエツチング法により高精度な開口
精度で形成できる。尚、エッチャント（ガス又は工、チ
ンダ液）は５ｉＯｒ膜５０のみをエツチングできるもの
（０，又はＨＦ液）を使用する。

次に、第２４図（Ｂ）に示されるように、レジスト膜４
とポリイミド膜５を同時にエツチングできるエッチャン
ト（０，ガス）を用いＲＩＥ法でエツチングする。この
時レジスト膜４は点線に示されたものから実線に示され
たものに変化し、その変化分の膜厚の深さの溝５１がポ
リイばド系樹脂膜５に形成されろ。尚Ｓｉｎ、膜５０は
この時ポリイミド膜５のエツチングマスクとなる。

次に、第２４図（Ｃ）に示されるようにレジスト膜４を
エツチングマスクとしてＳ　膜０２　膜５０ヲエツチン
グする。たとえばＲＩＥ法を用いてＳｉｎ！膜５０のみ
をエツチングできるガス（ｃＦ４．ＣＨＦ、）を用いて
行なうことができる。もちろんウェットエツチング法で
行なっても良い。次に、レジスト膜４とポリイミド膜５
を同時にエツチングできるエツチングガス（０，）を用
いたＲＩＥ法を用いて、レジスト膜４とポリイミド系樹
脂膜５を同時にエツチングし、第２４図（Ｄ）に示され
るような開口部５２を形成する。

開口部５２は幅の狭い部分５３と幅の広い部分５４とか
らなり、上記した従来の三層レジスト法の欠点が改善さ
れており、ポリイミド系樹脂膜５上に形成されるアルミ
ニウム配線のステップカバレジが向上する。すなわちス
テップカバレジは開口部の鴫が広いほど良い。

以上のよ５Ｋｔ、て絶縁膜５に開口部を設ける。

この開口部５２はコンタクト孔又はスルーホールに適用
するのが良い。次にその応用について説明する。

第２５図は上下で交差する２層配５２０．２１のスルー
ホールの開口部に本発明を適用した場合の平面図である
。

第２６図は第２５図におけるｘ−ｘ’断面図、第２５図
は同じ＜Ｙ−Ｙ’断面図である。

２０は第１層Ａｆｆｌ配線、２１は層間絶縁膜、２２は
第２層Ａぷ配線、２３はスルーホール部である。

５５は上下配線の接触部を示す。

この場合、第１図乃至第２図に示されるマスクパターン
を用いて、第２層人！配線方向（Ｙ方向）に長（、階段
状の両側面を有するスルーホール２３を形成することに
より、狭い接触面積でかつ、カバレージの良い配庫接続
部を得ることができる。

第２８図乃至第２９図はＧａＡｓＦＥＴのゲート電極と
してのマノシェルーム状の電極２４の形成に本発明によ
るマスクパターンを利用した場合の例を示す。すなわち
、第１図、または第２図に示すマスクパターンを用いて
レジスト２５を階段状に形成°、Ａ！を埋め込むように
堆積しく第２８図）、このあとレジストを除去すること
によりマツシュルーム状ゲート電極２４をうる（第２９
図）。

尚、第２８図、第２９図のＳ、Ｄ＋ｔＧａＡｓＦＥＴの
ソース・ドレイン領域を示しており、ＧａＡｓ基板（Ｇ
ａＡｓｕｂ）に形成されたＮ型不純物導入層である。こ
のゲート電極構造はゲート長をせま（し、かつ、ゲート
電極の上層部が幅広に形成されているため、ゲート電極
と他の金属配線とのコンタクト抵抗を低減できろ。その
ためゲート抵抗の低減が計れる。

第３０図、第３１図は本発明のパターン形成用マスクを
用いてＳｉｎ、膜２７等をエツチングし、この５ｉｎ２
膜２７を不純物導入用マスクとして利用する場合の製造
方法の一例を示すものである。

第３０図はｎチャンネルＭＯ８）ランジスタの形成状態
を示している。その製造方法の特徴は１度の不純物イオ
ン（たとえばヒ素Ａｓ）の不純物導入工程により、ドレ
インＤ領域の不純物導入）ＶＡ　３０に低濃度領域３１
と高濃度領域を形成し、さらに、ソースＳり臼域の窩ｍ
度な不純物導入層３０本同時に形成することができる点
にある。構造的な特徴は、ドレインＤの領域のみに素子
耐圧を高める低濃度領域３１があり、ソースＳ領域には
無いことであり、素子のソース抵抗の低減が可能である
。

これらのことは、不純物イオンの打込み深さが不純物導
入用マスクとしてのＳｉｎ、膜２７の膜厚に反比例する
ためであり、Ｓｉｎ、膜２７の段部２８の膜厚が段部２
８以外の５ｉＯｚ膜２７の膜厚より小さいために可能と
なる。尚、ＧはＮチャネルＭ○Ｓトランジスタのポリシ
リコンゲート電極、３３はＰ型の不純物領域を示してい
る。

第３１図は、ＧａＡｓＦＥＴのチャネル層となる不純物
導入層３０の形成状態を示している。製造方法の特徴は
不純物導入用マスクとしてのＳｉｎ、膜２７に同図で示
される様な傾斜部２９を形成して、シリコン８１などの
不純物イオンを１回の不純物導入工程で基板（ＧａＡｓ
　ｓｕｂ　）３３に導入し、深さの異なるチャネル層と
して不純物導入層３０を形成する点にある。この原理は
第３０図の説明で示したものと同様である。構造的な特
徴は、チャ坏ル層３０の深さが、ドレインＤ側で浅く、
ソースＳ側で深いことである。そのため、ドレインＤ側
にチャネル層から拡がる空乏層を延びやすくして耐圧の
向上が計れるとともに、ソースＳ側のソース抵抗を低減
でき、ＧａＡｓＦＥＴの素子特性が向上する。

μ上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され石
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更
可能であることはいうまでもない。

本発明はりソグラフィを利用する半導体装置のマスクパ
ターン全般に利用できろ。

〔効　果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られろ効果を簡単に説明丁れば次のとおりである。

感光性樹脂膜の露光剤のパターン形成用マスクの光透過
率を、パターン形成マスクの光しやへい膜パターンを変
化させることにより制御し、レジスト膜に照射されろ凭
ｔ（又は光強度）を制御する。そのため、元ｔ（又は光
強度）に依存する感光性樹脂膜の光化学反応を制御でき
ろため、現象後の感光性樹脂膜の膜厚や断面形状を制御
できる。

その結果、この感光性樹脂膜を利用することにより、コ
ンタクト孔部分やスルーホール部分の形状又は不純物濃
度分布、不純物導入層深さを制御でき、電子装置の歩留
りＪＰｔ！！ｆ性を向上できろ。

たとえば、コンタクト部分やスルーホール部分において
は、感光性樹脂膜の膜厚制御によって被エツチング膜の
断面形状を制御できるという作用でそれらの部分の段差
形状を制御できる。その結果コンタクト孔部分やスルー
ホール部分の破エツチング膜の開口部（穴）の幅を上側
が広く下側が狭（・形状にできるため、アルミニウム膜
などの他の膜を形成する場合、この開口部でのステップ
カバレジ性が同上し、断切ｎ防止ができ、電子装置の製
造歩留りが向上する。

さらに、パターン形成用マスクのパターン変更のみで上
記した効果を得られるため、微細化プロセスの変更や集
積度の低下などを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明によるパターン形成用マスク
の一実施例を示し、このうち、第１図は平面（底面）図
、第２図は第１図におけろＸ−／断面図、第３図は第２
図に対応する光透過率分布図、 第４図乃至第６図は第１図（第２図）のマスクを使用し
て開口部（穴）を形成する形態を示す工程断面図、 第７図乃至第１１図は第１図のマスクの変形例を示す平
面（底面）図、 第１２図乃至第１５図は第１図におけろ第３部分（中間
部ンの拡大図、 第１６図乃至第１７図は本発明の他の一実施例を示し、
このうち第１６図はマスクの断面図、第１７図は第１６
図に対応ｊる光透過率分布図、第１８図乃至第１９図は
第１６図で示したマスクを使用して開口部（穴）を形成
する形態を示す工程断面図、 第２０図乃至第２２図は第１６図におけろ一部の拡大図
、 第２３図（Ａ）、第２３図（Ｂ）、第２３図（Ｃ）は第
５図、第６図に示される製造工程のさらに詳しい工程断
面図、 第２４図（Ａ）、第２４図（Ｂ）、第２４図（Ｃ）、第
２４図（Ｄ）は第５図、第６図に示されろ製造工程のさ
らに他の詳しい工程断面図、 第２５図は本発明の他の一実施例を示す多層配線の平面
図、 第２６図は第２５図におけろｘ　−ｘ’断面図、第２７
図は四Ｙ−Ｙ’断面図、 第２８図乃至第３１図は本発明によるマスクを使用した
場合の被加工物の例を示す断面図である。 １１・・・ガラス基板、１・・・Ｃｒパターン（暗部）
、２・・・Ｃｒパターン（中間部）、３・・・明部、４
・・・ホトレジスト膜、５・・・絶縁膜、６・・・恭体
。 代理人　弁理士　　小　川　勝　男 第　　１　　図 第　　３　　図 ７゛１ 第　　４　　図 第　　５　　図 第　　６　　図 ダー　ボトレミパＺト 、ｆ−下り０ネオ 第　　９　　図　　　　第　１０　　図第１６図 第２０図 第２１図 第２２図 第２３図（Ａ） 第　２３　図（Ｃ’） δＪ 第２４　図（ＡＩ 第　２４　図（Ｅ］ 第　２４図（Ｃ） 第２４図ＣＤ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光透過率の高い第１部分と、光透過が無い第２部分
   と、前記第１部分の光透過率と前記第２部分の光透過率
   の間の値の光透過率を有する第３部分と、を具備するこ
   とを特徴とするパターン形成用マスク。 ２、前記第３部分は前記第１部分と前記第２部分との間
   の所望領域に設けられている特許請求の範囲第１項記載
   のパターン形成用マスク。 ３、前記第２部分は透明基板の主面上に設けられた金属
   膜からなる光しやへい膜で構成され、前記第１部分は前
   記光しゃへい膜が設けられない前記透明基板で構成され
   、前記第３部分は前記光しやへい膜が選択的に前記透明
   基板に設けられて前記第１部分と前記第２部分との組合
   せよりなり、その結果、前記第３部分の光透過率が前記
   第１部分のそれと前記第２部分のそれとの間に制御され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のパ
   ターン形成用マスク。 ４、前記第３部分に設けられた光しゃへい膜のパターン
   はメッシュ状又は及びストライプ状に形成された金属膜
   からなることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載
   のパターン形成用マスク。 ５、前記第３部分の金属膜の密度を前記第１部分から前
   記第２部分に至たる径路において、段階的又は及び連続
   的に変化させることによって、前記第３部分の光透過率
   を制御することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   のパターン形成用マスク。 ６、前記金属膜の密度は前記メッシュ密度又は及びスト
   ライプ間隔を変化させることによって行なわれることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載のパターン形成用
   マスク。 ７、前記第３部分は前記第２部分に囲まれて設けられ、
   前記第３部分の光透過率は前記第３部分の一方側から他
   方側にかけて段階的ないしは傾斜的に変化していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパターン形成
   用マスク。 ８、半導体基板の一主面上に設けられた絶縁膜上に感光
   性樹脂膜を形成する第１工程と、光透過率の高い第１部
   分と光透過の無い第２部分と前記第１部分の光透過率と
   前記第２部分の光透過率との間の値の光透過率を有する
   第３部分とを具備するパターン形成用マスクを介して前
   記感光性樹脂膜に光を照射した後、現象し膜厚の制御さ
   れた前記感光性樹脂膜を前記絶縁膜上に選択的に形成す
   る第２工程と、前記選択的に設けられた感光性樹脂膜を
   エッチング用マスクとして所望のパターンを前記絶縁膜
   に形成する第３工程と、を具備する電子装置の製造方法
   。