CN1797216A - 蚀刻方法及使用该方法的接触孔的形成方法 - Google Patents

蚀刻方法及使用该方法的接触孔的形成方法 Download PDF

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Abstract

提供一种一方面可抑制制造工艺的增加及制造成本增长，另一方面制造条件的控制不会变得困难、且形成超过曝光界限这样的细小尺寸的蚀刻结构的方法；在以薄膜晶体管等半导体装置中的接触孔为代表的、通过蚀刻形成的结构的形成方法及利用该方法的显示装置的制造方法中，特别是在以利用了有机膜的溶解回流技术的接触孔为代表的、通过蚀刻形成的结构的形成方法及利用了该方法的显示装置用的薄膜晶体管基板的制造方法中，至少包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，并形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；和通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，形成变形有机掩模的工艺。

Description

蚀刻方法及使用该方法的接触孔的形成方法
技术领域
本发明涉及到一种以薄膜晶体管等半导体装置中的接触孔为代表的、通过蚀刻形成的结构的形成方法及利用该方法的显示装置的制造方法，特别涉及到以利用了有机膜的溶解回流技术的接触孔为代表的、通过蚀刻形成的结构的形成方法及利用了该方法的显示装置用的薄膜晶体管基板的制造方法。其中，将“蚀刻结构”定义为“通过蚀刻方法形成的结构”，以下对以接触孔为代表的、通过蚀刻形成的该结构称为“蚀刻结构”。
背景技术
为了对与本发明相关的现有技术水平进行充分说明，通过参照所有在本申请中引用或特定的专利、专利申请、专利公报、科学论文等，融入了其所有内容的说明。
半导体装置的高集成化，通过作为细小图案形成方法的光刻技术和蚀刻技术而得以实现。但是伴随着半导体装置的高性能化，其制造工艺变得较高，制造成本增加。
因此最近以来，通过进行(1)作为第一课题的细小接触孔的形成、(2)作为第二课题的接触孔的顺锥形化、以及(3)作为第三课题的利用一次光刻工艺形成深度或纵横比不同的多个接触孔，有望大幅降低半导体装置的制造成本，并整合接触孔图案的制造工艺实现整体工艺数量的减少。
为了实现作为上述第一课题的细小接触孔的形成，公知的是：将由有机膜构成的保护层通过曝光及显影处理形成图案后，进一步进行热处理，从而引起有机膜的热回流，并形成变形保护膜。并且，通过将该变形保护膜作为掩模使用并进行蚀刻，可形成超过曝光界限的细小尺寸的接触孔。
对于该第一现有技术参照附图进行以下说明。图1A至图1D是表示第一现有技术涉及的形成利用了由有机膜构成的保护膜的热回流的细小接触孔的一系列工艺的部分纵向截面图。
如图1A所示，在基板101上选择性地形成栅电极102。之后在基板101及栅电极102上形成第一层间绝缘膜103。进一步将由有机膜构成的保护膜涂敷到第一层间绝缘膜103的表面，通过进行该保护膜的曝光处理及之后的显影处理，在第一层间绝缘膜103的表面上形成保护掩模106。其中，保护掩模106的开口部的尺寸D1的界限取决于曝光的界限。
如图1B所示，为了使保护掩模106的开口部的尺寸D1减少到曝光界限或其以上，通过在150℃～200℃的范围的温度下对基板101全体进行加热处理，引起保护掩模106的热回流，保护掩模106的开口部的尺寸D1缩小为尺寸D2。其中尺寸D2小于尺寸D1。其结果是，形成具有超过曝光界限的细小尺寸D2的开口部的、因热回流而变形的保护掩模107。
如图1C所示，使用具有尺寸D2的开口部的、因热回流而变形的保护掩模107，对第一层间绝缘膜103进行蚀刻，从而形成到达栅电极102的接触孔108。该接触孔108的尺寸取决于热回流保护掩模107的开口部的尺寸D2，因此与不进行保护掩模的热回流时相比，可形成较细小尺寸的接触孔108。
如图1D所示，通过公知的方法去除热回流保护掩模107，形成具有接触孔108的基板，上述接触孔108由超过曝光界限的细小尺寸D2所确定。之后通过公知的制造方法制造出所需半导体装置。
接着对作为上述第二课题的接触孔的顺锥形化相关的现有技术进行说明。直接使用通过公知的光刻工艺形成的保护掩模进行蚀刻，从而形成轻微顺锥形化的接触孔。
对该第二现有技术参照附图进行以下说明。图2A及图2C是表示第二现有技术涉及的直接使用通过公知的光刻工艺所形成的保护掩模来形成接触孔的一系列工艺的部分纵向截面图。
如图2A所示，在基板201上选择性地形成栅电极202。之后在基板201及栅电极202上形成第一层间绝缘膜203。进一步将第二层间绝缘膜204形成在第一层间绝缘膜203上。之后，将由有机膜构成的保护膜涂敷在第二层间绝缘膜204上，通过进行作为公知的光刻工艺的保护膜的曝光处理及之后的显影处理，在第二层间绝缘膜204上形成保护掩模206。其中，保护掩模206的开口部轻微顺锥形化。即，开口部的水平方向尺寸在其深度增加的同时略微减少。
如图2B所示，使用保护掩模206对第二层间绝缘膜204进行蚀刻。此时，保护掩模206的表面被略微去除，面向保护掩模206的开口部的侧壁略微后退，因而保护掩模206变为表面被略微去除的保护掩模207。图2B中的虚线表示蚀刻工艺前的保护掩模206的纵向截面形状。此时，形成在第二层间绝缘膜204中的孔略微顺锥形化。即，开口部的水平方向尺寸在其深度增加的同时略微减少。
如图2C所示，使用表面被略微去除的保护掩模207对第一层间绝缘膜203进行蚀刻，从而形成到达栅电极202的接触孔。此时，保护掩模207的表面进一步被去除，面向保护掩模207的开口部的侧壁进一步后退，因而保护掩模207进一步变为表面被去除的保护掩模208。图2C中的虚线表示蚀刻工艺前的保护掩模206的纵向截面形状。可知图2C所示的保护掩模208的表面是图2B所示的保护掩模207的表面进一步被去除、其侧壁也进一步后退的表面。此时，形成在第一层间绝缘膜203及第二层间绝缘膜204中的接触孔209略微顺锥形化。通过略微顺锥形化，接触孔209底部的尺寸与其上部尺寸相比略微变小。
之后，通过公知的方法去除保护掩模208，形成具有略微顺锥形化的接触孔209的基板。之后通过公知的制造方法制造所需的半导体装置。
接着对作为上述第三课题的利用一次光刻工艺形成深度或纵横比不同的多个接触孔相关的现有技术进行说明。对第三现有技术参照附图进行以下说明。图3A至图3D是表示第三现有技术涉及的通过一次光刻工艺形成深度不同的多个接触孔的一系列工艺的部分纵向截面图。
如图3A所示，在基板301上选择性地形成第一电极302。之后在基板301及第一电极302上形成第一层间绝缘膜303。之后在第一层间绝缘膜303上选择性地形成第二电极305。其中，如图所示，第二电极305的水平方向的位置与第一电极302的不同。进一步，在第一层间绝缘膜303及第二电极305上形成第二层间绝缘膜304。之后，将由有机膜构成的保护膜涂敷到第二层间绝缘膜304上，通过作为公知的光刻工艺的保护膜的曝光处理及之后的显影处理，在第二层间绝缘膜304上形成保护掩模306。其中，保护掩模306具有第一开口部306-1和第二开口部306-2。第一开口部306-1位于第一电极302的上方C2，第二开口部306-2位于第二电极305的上方C1。如图所示，第一开口部306-1的水平方向尺寸D1大于第二开口部306-2的水平方向尺寸D2。
如图3B所示，使用保护掩模306对第二层间绝缘膜304及第一层间绝缘膜303进行蚀刻，形成第一接触孔307及第二接触孔308。如图所示，第一接触孔307与保护掩模306的第一开口部306-1匹配形成，贯通第二层间绝缘膜304及第一层间绝缘膜303，到达第一电极302的表面。并且，第一接触孔307的深度d1相当于从第一层间绝缘膜303及第二层间绝缘膜304的各厚度的和中减去第一电极302的厚度的值。进一步，第一接触孔307的水平方向的尺寸由保护掩模306的第一开口部306-1的水平方向的尺寸D1限定。
另一方面，第二接触孔308与保护掩模306的第二开口部306-2匹配形成，贯通第二层间绝缘膜304，到达第二电极305的表面。并且，第二接触孔308的深度d2相当于从第二层间绝缘膜304的厚度减去第二电极305的厚度的值。即，第二接触孔308的深度d2小于第一接触孔307的深度d1(d1＞d2)。进一步，第二接触孔308的水平方向的尺寸由保护掩模306的第二开口部306-2的水平方向的尺寸D2限定。
如上所述，第一接触孔307及第二接触孔308通过使用了同一保护掩模306的同一蚀刻工艺而形成。其中，当蚀刻深度到达d2时，第二电极305的表面露出，形成第二接触孔308，在C1的位置下蚀刻停止，另一方面，在C2的位置下，第二层层间绝缘膜302也未完全去除，进而第一层间绝缘303未被蚀刻。因此到第一电极302的表面露出为止，继续进行蚀刻工艺。并且，当第一层间绝缘膜303被蚀刻，第一电极302的表面露出，形成第一接触孔307时，结束蚀刻。
这里的问题是，通过在第二电极305的表面露出后、第一电极302的表面露出前的蚀刻工艺，第二电极305的露出表面因过度蚀刻而造成损坏。由于第一电极302及第二电极305是通过和第一层间绝缘膜303及第二层间绝缘膜304相比蚀刻速率(速度)十分慢的材料、例如金属等形成的，因此通过蚀刻第二接触孔308不会贯通第二电极305，但第二电极305的露出表面到第一电极302表面露出为止被蚀刻。例如，从第二电极305表面露出时刻T1开始到第一电极302的表面露出时刻T2为止的时间间隔(T2～T1)内，第二电极305的露出表面过度蚀刻，遭到损坏。
如图3C所示，通过公知的方法去除保护掩模306。之后如图3D所示，通过公知的方法形成第一布线层309及第二布线层310。其中，第一布线层309沿第一电极302的露出表面及第一接触孔307的侧壁延伸。另一方面，第二布线层310沿着被过度蚀刻的第二电极305的露出表面及第二接触孔308的侧壁延伸。其结果是，形成具有到达第一电极302的深度d1的较深的第一接触孔307、及到达被过度蚀刻的第二电极305的深度d2的较浅的第二接触孔308的基板。
之后，通过公知的制造方法制造所需的半导体装置。该第三现有技术例如专利文献1的图15的接触孔42及43所示。
参照图1A至图1D说明的上述第一现有技术是：通过作为保护膜的有机膜的热回流使保护膜变形，将该变形保护膜作为掩模使用并进行蚀刻，从而形成超过曝光界限的细小尺寸的接触孔。但是利用该热回流的第一现有技术具有以下缺点。
1)第一个问题是，由于热回流后的回流部分的形状取决于光蚀刻图案的大小，因此如果光蚀刻图案大小不均时，热回流后的光蚀刻图案的锥形化程度也变得不均。
2)第二个问题是，热回流的锥形化伴随着光蚀刻图案的水平方向尺寸的缩小。热回流一方面引起水平方向尺寸的增加，另一方面当进行有机图案的热处理时，引起有机图案的体积收缩。即，热回流在因流动化引起水平方向尺寸增大的同时，引起热造成的有机图案的体积收缩，因此水平方向尺寸的增大是有界限的。
3)第三个问题是，由于热回流是粘度高的回流，因此容易形成顶端波动的不平均的回流，蚀刻掩模容易引起侧面蚀刻，容易形成不充分的锥状的布线，即布线的截面容易变为垂直形状或部分倒锥形状。
并且，参照图2A至图2C说明的上述第二现有技术是：直接使用通过公知的光刻工艺形成的保护掩模进行蚀刻，从而形成略微顺锥形化的接触孔。但是，该第二现有技术具有以下缺点。即，通过第二现有技术顺锥形化的接触孔的锥形角度是轻微的，因此第二现有技术无法适用于需要较大或显著顺锥形化的接触孔的形成。
参照图3A至图3D说明的上述第三现有技术是通过一次光刻工艺形成深度不同的多个接触孔的技术。但是该第三现有技术具有以下缺点。
如上所述，由于深度较浅的接触孔被过度蚀刻因此产生以下二个问题。第一个问题是，到达深度较浅的接触孔的第二电极表面因过度蚀刻受到较大损坏，这是造成之后的沿第二电极表面及深度较浅的接触孔的侧面延伸的第二布线的断线不良、及第二布线和第二电极表面的接触阻力增大的原因。
第二个问题是，接触孔形状的顺锥形化变得困难。这是因为：即使深度较浅的接触孔形成为顺锥形化的形状，离深度较浅的接触孔的底部较近的侧壁通过之后的过度蚀刻被蚀刻，接触孔的下部区域的侧壁向水平方向外侧后退，具有接触孔的倾斜的侧壁逐渐接近于垂直。
作为上述第三现有技术涉及的上述第一个问题及第二个问题的对策，可以考虑以下方法：利用半曝光方法，使用于形成较浅的接触孔的蚀刻的开始时序晚于用于形成较深的接触孔的蚀刻的开始时序，从而可避免较浅的接触孔的过度蚀刻。半曝光技术例如专利文献2所示。
将该半曝光技术作为以下第四现有技术进行说明。
具体而言，通过利用半曝光技术形成具有第一开口部和膜厚较薄的部分的保护掩模。之后在形成较深的接触孔的位置上对齐第一开口部的位置，另一方面，在形成较浅的接触孔的位置上对齐膜厚较薄的部分的位置。并且，在蚀刻的初始工艺中，使用该具有第一开口部和膜厚较薄的部分的保护掩模，仅用于形成较深的接触孔的蚀刻通过第一开口部来进行。
之后，当用于形成较深的接触孔的蚀刻深度到达预定深度时，暂时中断蚀刻工艺，去除保护掩模膜厚较薄的部分，形成第二开口部。并且，使用具有第一及第二开口部的变形保护掩模，除了再次进行用于形成较深的接触孔的蚀刻外，重新开始用于形成较浅的接触孔的形成的蚀刻。并且，同时进行用于形成较深的接触孔的蚀刻和用于形成较浅的接触孔的形成的蚀刻。将上述预定的深度例如设定为较深的接触孔的深度和较浅的接触孔的深度的差，从而同时结束用于形成深度不同的接触孔的蚀刻。因此，由于不会产生过度蚀刻，可避免上述第三现有技术涉及的上述第一及第二问题。
但是，上述第四现有技术利用了半曝光技术，但具有以下缺点。如上所述，首选，需要利用半曝光技术做成具有第一开口部和膜厚较薄的部分的保护掩模，与通过通常的曝光做成同一膜厚的保护掩模相比，制造工艺数增加，成本增大。并且，需要去除保护掩模的膜厚较薄的部分并形成第二开口部的工艺，因此导致制造工艺数及成本的增加。
因此需要提供一种不会产生上述现有技术下的缺点及问题的新的接触孔的形成方法。
专利文献1：特许第3208658号公报
专利文献2：特开2000-164584号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种不会产生上述现有技术下的缺点及问题的新的蚀刻方法。
即，本发明的目的在于提供一种可抑制制造工艺的增加及制造成本增长并且制造条件的控制不会变得困难、且形成超过曝光界限这样细小尺寸的蚀刻结构的方法。
进一步，本发明的目的在于提供一种可抑制制造工艺的增加及制造成本增长并且通过一次光刻工艺不会进行过度蚀刻、就形成深度不同的多个蚀刻结构的方法。
进一步，本发明的目的在于提供一种可抑制制造工艺的增加及制造成本增长并且形成以较大的倾斜状而顺锥形化的蚀刻结构的方法。
进一步本发明的目的在于提供一种可抑制制造工艺的增加及制造成本增长并且制造条件的控制不会变得困难、且形成超过曝光界限这样细小尺寸的接触孔的方法。
进一步，本发明的目的在于提供一种可抑制制造工艺的增加及制造成本增长并且通过一次光刻工艺不会进行过度蚀刻、就形成深度不同的多个接触孔的方法。
进一步本发明的目的在于提供一种可抑制制造工艺的增加及制造成本增长并且形成以较大的倾斜状而顺锥形化的接触孔的方法。
根据本发明的第一侧面，至少包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；和通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，形成变形有机掩模的工艺。
通过这些工艺，可抑制制造工艺的增加及制造成本增长，并且通过一次光刻工艺不会进行过度蚀刻、就形成深度不同的多个蚀刻结构。
根据本发明的第二侧面，提供包括以下工艺的蚀刻方法：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构及上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，形成堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，其中上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。之后去除上述变形有机掩模。
通过上述溶解回流形成堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部且不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模，从而在使用共用的有机掩模形成深度较浅的第一蚀刻结构和深度较深的第二蚀刻结构时，可切实防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏。
根据本发明的第三侧面，提供一种包括以下工艺的蚀刻方法：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及比该第一开口部尺寸大的第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度水平、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁及上述上部蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖这两个侧壁、但堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部、而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方、且具有比上述上部蚀刻结构小的水平方向尺寸的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构为阶梯状的顺锥形，由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成，且具有上述第二最终目的水平深度。之后去除上述变形有机掩模。
上述第二蚀刻结构的上述下部蚀刻结构的水平方向尺寸，仅比上述上部蚀刻结构的水平方向尺寸小与下述量相当的量：通过上述溶解回流沿着上述上部蚀刻结构的侧壁垂落的上述变形有机掩模的水平方面厚度的大致2倍。即，第二蚀刻结构的上述下部蚀刻结构的水平方向尺寸和上述上部蚀刻结构的水平方向尺寸的差，取决于通过上述溶解回流沿着上述上部蚀刻结构的侧壁垂落的上述变形有机掩模的水平方向厚度。因此，除了可防止通过上述溶解回流深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏，还可不附加新的工艺地实现深度较深的第二蚀刻结构的阶梯状的顺锥形化。
根据本发明的第四侧面，提供一种包括以下工艺的蚀刻方法：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。之后去除上述变形有机掩模。
通过上述溶解回流，形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模，从而在使用共用的有机掩模形成深度较浅的第一蚀刻结构和深度较深的第二蚀刻结构时，可切实防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏。
根据本发明的第五侧面，可提供包括以下工艺的蚀刻方法：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部、且上述第二开口部附近部分的膜厚比其他部分薄的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。之后去除上述变形有机掩模。
通过上述溶解回流，形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模，从而在使用共用的有机掩模形成深度较浅的第一蚀刻结构和深度较深的第二蚀刻结构时，可切实防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏。
为了形成上述第二开口部附近部分的膜厚比其他部分薄的有机掩模，可使用可利用的公知的方法，其典型事例包括半曝光及印刷法，但不限于此。在使用半曝光时，由于伴随着上述制造工艺数的增加，因此为了避免这一点优选使用印刷法。
根据本发明的第六侧面，提供一种包括以下工艺的蚀刻方法：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部且上述第二开口部附近部分的膜厚比其他部分薄的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；仅去除上述第二开口部附近部分的、膜厚较薄的部分的工艺；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分仅沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成变形有机掩模的工艺，所述变形有机掩模，覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而虽然回流至上述上部蚀刻结构的上端部的周围区域为止但没有在上述上部蚀刻结构内回流；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。之后去除上述变形有机掩模。
通过上述溶解回流形成下述变形有机掩模：覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而没有在上述上部蚀刻结构内回流，从而在使用共用的有机掩模形成深度较浅的第一蚀刻结构和深度较深的第二蚀刻结构时，可切实防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏。
为了形成上述第二开口部附近部分的膜厚比其他部分薄的有机掩模，可使用可利用的公知的方法，其典型事例包括半曝光及印刷法，但不限于此。在使用半曝光时，由于伴随着上述制造工艺数的增加，因此为了避免这一点优选使用印刷法。并且，仅去除上述有机掩模的上述第二开口部的附近部分的、膜厚较薄的部分的工艺的典型例子包括上述有机掩模的抛光工艺，但不限于此。
根据上述本发明的第一及第六侧面，通过上述溶解回流形成堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部且不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模，从而在使用共用的有机掩模形成深度较浅的第一蚀刻结构和深度较深的第二蚀刻结构时，可切实防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏。
并且，通过上述溶解回流除了可防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏，还可不附加新的工艺地实现深度较深的第二蚀刻结构的阶梯状的顺锥形化。
此外，本发明涉及的有机膜及有机掩模可以是典型的保护膜及保护掩模。因此在以下说明中，对于作为有机膜及有机掩模的典型例子使用保护膜及保护掩模时的情况进行说明，但本发明不限于此。
附图说明
图1A是表示第一现有技术涉及的形成细小接触孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图，所述细小接触孔利用了由有机膜构成的保护膜的热回流。
图1B是表示第一现有技术涉及的形成细小接触孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图，所述细小接触孔利用了由有机膜构成的保护膜的热回流。
图1C是表示第一现有技术涉及的形成细小接触孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图，所述细小接触孔利用了由有机膜构成的保护膜的热回流。
图1D是表示第一现有技术涉及的形成细小接触孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图，所述细小接触孔利用了由有机膜构成的保护膜的热回流。
图2A是表示第二现有技术涉及的、直接使用由公知的光刻工艺所形成的保护掩模来形成接触孔的一系列工艺中所包括的一个工艺的部分纵向截面图。
图2B是表示第二现有技术涉及的、直接使用由公知的光刻工艺所形成的保护掩模来形成接触孔的一系列工艺中所包括的一个工艺的部分纵向截面图。
图2C是表示第二现有技术涉及的、直接使用由公知的光刻工艺所形成的保护掩模来形成接触孔的一系列工艺中所包括的一个工艺的部分纵向截面图。
图3A是表示第三现有技术涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个接触孔的一系列工艺中所包括的一个工艺的部分纵向截面图。
图3B是表示第三现有技术涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个接触孔的一系列工艺中所包括的一个工艺的部分纵向截面图。
图3C是表示第三现有技术涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个接触孔的一系列工艺中所包括的一个工艺的部分纵向截面图。
图3D是表示第三现有技术涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个接触孔的一系列工艺中所包括的一个工艺的部分纵向截面图。
图4A是表示本发明的实施例1涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图4B是表示本发明的实施例1涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图4C是表示本发明的实施例1涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图4D是表示本发明的实施例1涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图4E是表示本发明的实施例1涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图5A是表示本发明的实施例2涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图5B是表示本发明的实施例2涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图5C是表示本发明的实施例2涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图5D是表示本发明的实施例2涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图5E是表示本发明的实施例2涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图6A是表示本发明的实施例3涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图6B是表示本发明的实施例3涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图6C是表示本发明的实施例3涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图6D是表示本发明的实施例3涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图6E是表示本发明的实施例3涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
图6F是表示本发明的实施例3涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺中所包含的一个工艺的部分纵向截面图。
具体实施方式
如上所述，根据本发明的第一至第六侧面，是一种通过一次光刻工艺形成蚀刻深度互相不同的第一及第二蚀刻结构的方法，形成含有有机膜及添加了有机溶剂的膜中的至少一种的有机掩模、即保护掩模，使用该保护掩模进行完第一蚀刻工艺后，通过溶解回流使该保护掩模变形，将该变形保护膜作为掩模使用并进行第二蚀刻工艺，从而可防止具有较浅深度的第一蚀刻结构的底部因该第二蚀刻工艺中的蚀刻而被损坏。
即，在把变形保护膜作为掩模使用而进行的第二蚀刻中，通过利用形成图案的保护掩模进行的第一蚀刻，上述第一蚀刻结构的形成完成。并且，通过之后的保护膜的溶解回流，至少第一蚀刻结构的底部由溶解回流的变形保护掩模覆盖或堵塞。因此第一蚀刻结构的底部不会被过度蚀刻，也不会因蚀刻而遭到损坏。
另一方面，在第二蚀刻结构下，通过第一蚀刻形成的上部蚀刻结构的底部，即使例如其一部分被溶解回流的变形保护掩模覆盖，也不会完全堵塞。例如，根据上述本发明的第二侧面，虽然沿着上部蚀刻结构的侧壁，保护膜被回流，但上部蚀刻结构的底部的中心区域不会被溶解回流的变形保护掩模覆盖，处于露出的状态。并且，根据本发明的第三至第五侧面，由于在上部蚀刻结构内保护膜不会回流，因此上部蚀刻结构的底部不会被溶解回流的变形保护掩模覆盖，处于露出的状态。通过使用该溶解回流的变形保护掩模进行第二蚀刻，上部蚀刻结构的底部进一步被蚀刻，其结果是，形成与上部蚀刻结构连接、且位于其正下方的下部蚀刻结构。
第一蚀刻结构具有第一最终目的水平的深度，第二蚀刻结构中的上部蚀刻结构具有和第一最终目的水平的深度相同或相近的深度水平。因此，即使在第一蚀刻结构的底部存在电极或布线等导电性结构要素时，在第一蚀刻工艺中，导电性构成要素不会被蚀刻或受到实质性的损坏。并且，由于溶解回流保护掩模，并使第一蚀刻结构的底部通过溶解回流的变形保护掩模的一部分完全堵塞，因此在之后的第二蚀刻工艺中，第一蚀刻结构的底部不会被蚀刻或受到损坏。
只要用溶解回流的变形保护掩模的一部分堵塞第一蚀刻结构中的至少底部即可，因此无需用溶解回流的变形保护掩模的一部分完全填充第一蚀刻结构。当然，也可完全填充第一蚀刻结构。例如，当第一蚀刻结构的水平方向的尺寸较大时，或者第一蚀刻结构的体积较大时，为了完全填充这样的第一蚀刻结构，需要通过溶解回流使超过第一蚀刻结构的体积的量的保护膜注入到第一蚀刻结构内。当难于引起超过第一蚀刻结构的体积的量的回流时，或者产生某些不经济或不适当的情况时，避免完全填充第一蚀刻结构，可在第一蚀刻结构的底部被完全覆盖的时刻，中止溶解回流。
并且，当第一蚀刻结构的水平方向的尺寸不是很大时，或者第一蚀刻结构的体积不是很大时，并且第一蚀刻结构的纵横比不是很大时，通过保护膜的溶解回流，有可能比较容易地完全填充第一蚀刻结构。这种情况下，也可通过保护膜的溶解回流完全填充第一蚀刻结构。
并且，由于第一蚀刻结构的水平方向的尺寸非常小、且第一蚀刻结构的纵横比非常大，因此即使在溶解回流的保护膜，难于直接到达第一蚀刻结构的底部时，当溶解回流的保护膜到达第一蚀刻结构的上部或中部、结果第一蚀刻结构的底部间接地被溶解回流的保护膜堵塞时，第一蚀刻结构的底部也不会在之后的第二蚀刻工艺中被蚀刻或受到损坏。
结论是，通过在开始第二蚀刻工艺前进行的保护膜的溶解回流，第一蚀刻结构的底部由溶解回流的保护膜堵塞，从而第一蚀刻结构的底部不会在之后的第二蚀刻工艺中被蚀刻或遭到损坏。
另一方面，如上所述，第二蚀刻结构中的上部蚀刻结构的底部在保护膜溶解回流后也不会堵塞。例如，根据本发明的第二侧面，沿着上部蚀刻结构的侧壁及第一蚀刻结构的侧壁两者，保护膜通过溶解回流垂落。其中，例如上部蚀刻结构的水平方向尺寸大于第一蚀刻结构的水平方向尺寸时，在保护膜通过溶解回流、第一蚀刻结构通过回流的保护膜完全被堵塞的时刻，虽然上部蚀刻结构中，在其侧壁上仍存在回流的保护膜，但是上部蚀刻结构不会被堵塞，上部蚀刻结构的底部处于露出的状态。
并且，通过使用溶解回流所形成的变形保护掩模进行第二蚀刻，对上部蚀刻结构的露出部分进行蚀刻，形成下部蚀刻结构。因此，下部蚀刻结构的水平方向尺寸，仅比上部蚀刻结构的水平方向尺寸小与下述量相当的量：回流到上部蚀刻结构的侧壁的保护膜的膜厚的大致2倍。其结果是，由上部蚀刻结构和具有比该上部蚀刻结构小的水平方向尺寸的下部蚀刻结构的第二蚀刻结构为阶梯状的顺锥形。
根据本发明的第四至第六侧面，保护膜沿着第一蚀刻结构的侧壁双方因溶解回流而垂落，但溶解回流的保护膜没有在上部蚀刻结构中回流。
例如根据本发明的第五侧面，溶解回流前的保护掩模的厚度在其第二开口部的周围或附近形成得较薄。这样一来，第二开口部的周围或附近的保护膜部分即使被溶解回流，由于其量较少，因此在位于第二开口部下的上部蚀刻结构的上端部的周围，保护膜的溶解回流停止，可抑制保护膜沿着上部蚀刻结构的侧壁垂落。
例如根据本发明的第六侧面，为了切实地防止溶解回流的保护膜在上部蚀刻结构中回流，使用在第二开口部的周围或附近较薄地形成的保护掩模进行第一蚀刻，并形成第一蚀刻结构和第二蚀刻结构后，对保护掩模进行加工，以去除第二开口部的周围或附近的膜厚较薄的部分。之后通过进行保护掩模的溶解回流，回流的保护膜在位于第二开口部下的上部蚀刻结构的上端部的周围部分停止保护膜的溶解回流，可抑制保护膜沿着上部蚀刻结构的侧壁垂落。
此时，形成该保护掩模，以使保护掩模的膜厚较薄的部分相当于溶解回流的距离，从而使溶解回流的保护膜正好在上部蚀刻结构的上端部的周围部分停止，这一点是非常重要的。如果溶解回流的保护膜未到达上部蚀刻结构的上端部时，该上部蚀刻结构的上端部的周围部分未被保护膜覆盖而露出。在该状态下进行第二蚀刻时，该上部蚀刻结构的上端部的周围部分也被蚀刻。
为了防止这一点，需要在溶解回流的保护膜到达上部蚀刻结构的上端部时中止溶解回流。此时，即使第一蚀刻结构通过溶解回流未完全被填充，堵塞第一蚀刻结构的底部即可。其理由如上所述。因此，在溶解回流的保护膜到达上部蚀刻结构的上端部时，只要第一蚀刻结构的底部已经被堵塞就没有问题，因此溶解回流中上的时序，与溶解回流的保护膜到达上部蚀刻结构的上端部的时序一致。
并且，通过使用溶解回流所形成的变形保护掩模进行第二蚀刻，对上部蚀刻结构的底部的露出部分进行蚀刻，并形成下部蚀刻结构。
因此，下部蚀刻结构的水平方向尺寸与上部蚀刻结构的水平方向尺寸大致相同。其结果是，由上部蚀刻结构和具有与该上部蚀刻结构大致相同的水平方向尺寸的下部蚀刻结构构成的第二蚀刻结构变为实质上未锥形化的形状。
进一步，在本发明的第一至第四侧面中也可以：在第一蚀刻工艺前通过溶解回流使保护掩模变形，缩小该保护掩模的开口部的水平方向尺寸，使用具有该缩小的水平方向尺寸的开口图案的变形保护掩模，进行第一蚀刻工艺。此时，上述第一及第二蚀刻结构中的至少任意一个的水平方向尺寸可超过曝光的界限进行微小化。
溶解回流是指：将溶解有机膜或添加了有机溶剂的膜的药液渗透到该膜中，通过药液使该膜溶解并回流。该回流称为溶解回流、药液溶解回流或药液回流，在本申请中统一称为溶解回流。溶解有机膜或添加了有机溶剂的膜的上述药液，含有有机溶剂。
为了使有机溶剂渗透到有机膜或添加有机溶剂的膜中，将该膜暴露到有机溶剂的蒸汽中、或浸透到有机溶剂的稀释溶液中。这样一来，通过使该有机膜或添加了有机溶剂的膜变形，使用具有超过曝光界限的微小尺寸的图案的保护掩模进行蚀刻，去除位于保护掩模下的蚀刻对象的膜的一部分。
作为被蚀刻结构要素的典型例子，包括层状或膜状构成要素，特别是包括单一层或多层结构的层间绝缘膜等绝缘膜，但不限于此，只要是可蚀刻的构成要素即可。并且被蚀刻构成要素的物质也没有特别限定，只要是可蚀刻的物质即可。
在本申请中，“蚀刻结构”如上述定义所述，其典型例子包括接触孔，但不限于此，包括导通孔、通孔、沟槽结构或其他通过蚀刻形成的所有结构。进一步，作为到达接触孔底部的结构要素的典型例子，包括栅极或控制电极或源极或漏极等各种电极，但不限于此。并且，作为到达导通孔底部或通孔底部的构成要素的典型例子，包括布线层等，但不限于此。并且在沟槽结构下，蚀刻可在中途水平下停止，使其不贯通被蚀刻构成要素，也可贯通该构成要素。无论哪一种，通过蚀刻形成的结构不限为特定的结构。
并且，当保护掩模具有由开口部构成的保护图案时，通过保护掩模溶解回流，该开口部的水平方向尺寸缩小。这样一来，即使变形前的开口部的尺寸微小化被曝光界限限制时，通过保护掩模的溶解回流，可实现超过曝光界限的开口部的尺寸的微小化。
并且，如之前对第二现有技术参照图2A至图2C进行的说明，一般情况下，通过光刻技术形成的保护掩模的开口部是略微倾斜状顺锥形化。但是由于倾斜状顺锥形化的程度是极其微小的，因此即使使用该保护掩模进行蚀刻，上述蚀刻的结构的纵向截面形状也只不过是极其微小的倾斜状顺锥形化。
但是，根据上述本发明的第四至第六侧面，可实现阶梯状顺锥形化的较深的蚀刻结构。
在上述本发明的第一至第六侧面下的方法中，保护膜的回流包括热回流和溶解回流，但溶解回流和热回流相比具有以下优点。作为有机图案的一个例子的光蚀刻图案在通过热回流进行锥形化时会引起以下三个问题。1)第一个问题是，由于热回流后的回流部分的形状取决于光蚀刻图案的大小，因此当光蚀刻图案的大小不均时，热回流后的光蚀刻图案的锥形化的程度也变得不均。
2)第二个问题是，热回流下的锥形化伴随着光蚀刻图案的水平方向尺寸的缩小。热回流一方面引起水平方向尺寸的增大，一方面当进行有机图案的热处理时，产生有机图案的体积收缩。即，热回流在因流动化引起水平方向尺寸增大的同时，热引起有机图案的体积收缩，因此水平方向尺寸的增大没有溶解回流大。与之相对，溶解回流无需特别的高温加热，相反除了低温下流动化引起水平方向尺寸增大外，无需高温加热，而是低温下的处理，所以不会发生有机图案的体积收缩，仅因有机溶剂渗透引起有机图案的体积膨胀。因此，在图案间隔的缩小方面，溶解回流比热回流有利。此外溶解回流后有时产生过热，这是因为要蒸发干燥渗透的溶剂，不进行发生热回流的加热。或者当目的在于溶解回流和热回流的组合效果时，溶解回流处理自身无需为高温。
3)第三个问题是，热回流是粘度高的回流，因此容易形成顶端波动的不平均的回流，蚀刻掩模容易引起侧面蚀刻，容易形成不充分的锥状的布线，即布线的截面容易变为垂直形状或部分倒锥形状。另一方面，溶解回流是粘度低的回流，因此回流顶端是平滑的，是没有波动的理想中的形状。因此难于引起侧面蚀刻，蚀刻结构的截面有可能具有足够大的锥形。
上述保护膜的结构可以是以下结构中的任意一个：有机膜的单层结构，有机膜的多层结构，添加了有机溶剂的膜的单层结构，添加了有机溶剂的膜的多层结构，或者有机膜和添加了有机溶剂的膜的多层结构。其中，有机膜主要由有机类材料和有机溶剂构成，另一方面，添加了有机溶剂的膜主要由无机类材料和有机溶剂构成。
作为有机类材料的典型例子，例如可包括公知的保护膜材料、丙烯酸、聚酰亚胺、聚丙烯酰胺等树脂及高分子有机材料。作为无机材料的典型例子例如包括硅氧烷、聚硅氧烷、聚硅烷、聚硅烯、碳硅烷、硅、无机玻璃等。作为有机溶剂的典型例子可使用下述所有有机溶剂药液。有机溶剂(R表示烷基或取代烷基，Ar表示苯基或苯基以外的芳香环)：
●醇类(R-OH)
●烷氧基醇类
●醚类(R-O-R，Ar-O-R，Ar-O-Ar)
●酯类
●酮类
●二醇类
●亚烷基二醇类
●二醇醚类
并且有机膜可由水溶性材料构成。这种情况下，作为水溶性材料的典型例子例如包括：聚丙烯酸、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、聚氧化乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯胺、聚烯丙胺、含噁唑啉基的水溶性树脂、水溶性蜜胺树脂、水溶性尿素树脂、醇酸树脂、磺酰胺中的一种，或其二种以上的混合物，或者以它们的盐为主要成分的材料，或者向上述材料中混合无机材料的材料。
当有机膜主要由对有机溶剂具有溶解性的有机材料、或无机材料构成时，作为药液使用有机溶剂的溶液，当主要由对水有溶解性的有机溶剂和有机材料、或者有机溶剂和无机材料构成时，作为药液使用至少含有水的水溶液可获得同样的处理效果。
以下特别对有机膜由对有机溶剂具有溶解性的有机类材料构成时，药液中使用有机溶剂的溶液、回流方法使用上述第一回流方法、即暴露到药液蒸汽的回流方法进行示例。但是有机膜也可使用如上所述的主要由无机类材料和有机溶剂构成的有机膜，主要由水溶性材料构成的有机膜，及混合水溶性材料和无机材料的有机膜，回流方法也可使用第二回流方法，即渗透到药液中的回流方法。
作为保护膜的种类的典型例子，例如包括对紫外线感光的光刻胶，对X线感光的X线保护膜、及对电子束感光的电子束保护膜，但不限于此。作为保护膜的材料优选如下所示的有机保护膜。例如作为由高分子化合物和感光剂及其他添加剂形成的保护膜，包括仅由有机材料构成的保护膜、由有机材料和无机材料混合构成的保护膜。
作为仅由有机材料构成的保护膜的典型例子包括以下材料，但不限于此。作为聚乙烯类保护膜的例子包括聚肉桂酸乙烯酯。并且，作为橡胶类保护膜的例子包括由环化聚异戊二烯或环化聚丁二烯与双叠氮化合物的混合物制得的复合物质。作为酚醛清漆树脂类保护膜的例子包括由甲酚线性酚醛清漆树脂和萘醌叠氮-5-磺酸酯的混合物制得的复合物质。进一步，作为丙烯酸的共聚树脂类保护膜的例子包括聚丙烯酰胺、聚酰胺酸。作为其他保护膜的例子包括添加了溴或碘的保护膜、或者含有较多溴或碘的保护膜。
另一方面，作为由有机材料和无机材料混合形成的保护膜的例子，包括含金属的保护膜。作为该含金属的保护膜的例子，作为含硅保护膜包括硅氧烷、聚硅氧烷、聚硅烯、或者碳硅烷。并且，作为含有硅以外金属的保护膜的例子包括含锗的保护膜。
并且，保护掩模可由负型或正型任意一种的保护膜形成。作为正型适用酚醛清漆树脂类中的、例如由甲酚线性酚醛清漆树脂和萘醌叠氮-5-磺酸酯的混合物制得的复合物质。作为负型适用橡胶类的、例如由环化聚异戊二烯或环化聚丁二烯与二叠氮的混合物制得的复合物质。
为了引起含有有机物质的保护膜的溶解回流，使保护膜与有机溶剂接触。作为该接触方法的典型例子，包括将保护膜暴露到有机溶剂的蒸汽中，或者浸泡到有机溶剂的稀释溶液中，但不限定于此，只要可以使有机溶剂接触到保护膜表面并渗透到其内侧为止即可。实际上，也可将保护膜曝露到含有有机溶剂的药液蒸汽中，或者浸泡到该药液的稀释溶液中。
作为药液中含有的有机溶剂的典型例子，至少含有以下所示的有机溶剂中的至少一种。有机溶剂(R表示烷基或取代烷基，Ar表示苯基或苯基以外的芳香环)：
●醇类(R-OH)
●烷氧基醇类
●醚类(R-O-R，Ar-O-R，Ar-O-Ar)
●酯类
●酮类
●二醇类
●亚烷基二醇类
●二醇醚类
在上述第一及第二蚀刻结构中的至少任意一个所到达的位置、即在其蚀刻结构的正下方，也可存在导电构成要素。并且，通过上述第一及第二蚀刻结构中的至少任意一个，可确保对该导电构成要素的导电。这种情况下，作为上述第一及第二蚀刻结构的典型例子，包括以接触孔、导通孔或通孔等的导电为目的的各种孔、各种沟槽结构。并且，作为位于蚀刻结构正下方的导电构成要素的典型例子，包括各种电极及各种布线等。作为各种电极的典型例子，包括以栅极为代表的控制电极、以源极或漏极为代表的信号电极、偏压电极等。布线可以是在基板表面上延伸的布线，并且也可以是具有比多层布线结构中的基板表面高的布线。
位于蚀刻结构正下方的导电构成要素可由具有对金属、合金、高熔点金属及半导体的导电性的物质构成，而位于深度较浅的第一蚀刻结构下的导电构成要素优选蚀刻速度比被蚀刻构成要素的蚀刻速度慢的物质，例如由金属、合金、金属氮化物或高熔点金属等构成。通过使导电构成要素由比被蚀刻构成要素的蚀刻速度慢的物质构成，可容易地防止该导电构成要素在第一蚀刻工艺中被过度蚀刻。之后，在用于形成第二蚀刻结构的下部蚀刻结构的第二蚀刻工艺中，位于第一蚀刻结构的底部、即第一蚀刻结构正下方的导电构成要素被溶解回流的保护膜堵塞，因此第一蚀刻结构的底部、即该导电构成要素不会曝露在第二蚀刻下。
如上所述，第一蚀刻结构具有第一最终目的水平的深度，而与形成该第一蚀刻结构的第一蚀刻工艺同时形成的第二蚀刻结构的上部蚀刻结构，具有与该第一最终目的水平的深度相同或相近的深度水平。因此，位于第一蚀刻结构正下方的导电构成要素实质上不会过度蚀刻，不会受到实质上的损坏。但是位于第一蚀刻结构正下方的导电构成要素由比被蚀刻构成要素的蚀刻速度慢的物质构成，因此即使该导电构成要素短时间地暴露到蚀刻粒子，该导电构成要素实质上也不会受到蚀刻，几乎没有实质性的损坏。
作为位于上述第一蚀刻结构下的导电构成要素的典型例子，包括以下列举的金属膜结构体：
●ITO膜
●铟锡合金
●铝或铝合金的一层结构
●铬或铬合金的一层结构
●一层为铝或铝合金、另一层为铬或铬合金的二层结构
●一层为铝或铝合金、另一层为钛或钛合金的二层结构
●一层为铝或铝合金、另一层为氮化钛或氮化钛合金的二层结构
●一层为铝或铝合金、另一层为钼或钼合金的二层结构
●一层为铬或铬合金、另一层为钼或钼合金的二层结构
●第一层及第三层为铬或铬合金、第二层为铝或铝合金的三层结构
●第一层及第三层为钼或钼合金、第二层为铝或铝合金的三层结构
●铝或铝合金、钼或铝合金、铬或铬合金的三层结构
●铝或铝合金、钼或钼合金、钛或钛合金的三层结构
●铝或铝合金、氮化钛或氮化钛合金、钛或钛合金的三层结构
进一步，通过使用保护掩模进行第一蚀刻工艺形成第一蚀刻结构及上部蚀刻结构时，保护掩模表面有可能受到蚀刻损坏而变质。这种情况下，不是必须去除保护掩模表面形成的变质层，但优选去除。
去除上述保护膜的表面变质层的工艺典型地可通过等离子处理或者UV臭氧处理来进行。上述等离子处理可利用含有氧气的等离子处理用气体、含有氟系气体的等离子处理用气体、含有氧气和氟系气体的混合气体的等离子处理用气体中的任意一种等离子处理用气体来进行。当上述等离子处理用气体为含有氟系气体的等离子处理用气体时，是含有SF6、CF4、CHF3的任意一种的气体，当上述等离子处理用气体为含有氧气和氟气的混合气体的等离子处理用气体时，含有SF6/O2、CF4/O2、CHF3/O2的任意一种气体。
在本发明的第五及第六侧面中，在第二开口部的周围或附近较薄地形成保护掩模时，可使用半曝光、印刷法等公知的方法。作为该保护掩模的部分膜厚控制方法，例如包括以下例子：(1)在曝光工艺中所使用的中间掩模的掩模图案中，形成遮光部和至少控制为二个或二个阶段以上的透光量的半遮光部，上述遮光部和半遮光部被转印到保护膜，形成上述保护掩模的方法；(2)在曝光工艺中使用二种或二种以上的中间掩模，使曝光量至少变化为二个或二个阶段以上进行曝光，从而形成上述保护掩模的方法。
并且，在本发明的第六侧面中，作为去除第二开口部的周围或附近的膜厚较薄的部分的保护掩模加工工艺，可适用公知的方法。作为其典型例子，包括对上述变形保护掩模利用氧进行抛光处理，或者利用了紫外线、热的臭氧处理等。抛光处理优选在氧等离子体氛围中进行，直到保护掩模中的膜厚较薄的部分完全去除为止一直进行。
根据上述本发明的第一至第六侧面，可适用于具有多个蚀刻结构的所有半导体装置的制造方法，上述多个蚀刻结构具有互相不同的深度。半导体装置的种类没有特别的限定，例如包括液晶显示装置、EL显示装置等各种显示装置、及作为该显示装置的基板使用薄膜晶体管基板等的有源矩阵基板。
以下说明的实施例是用于实施本发明的第一至第六侧面的典型例子。对本发明的主题已经进行了详细说明，为了易于理解本发明的第一至第六侧面的典型实施方式，以下参照附图对一个或一个以上的典型的、且优选的实施例进行进一步说明。
(实施例1)
以下对实施例1进行说明，该实施例1相当于用于实施上述本发明的第一至第三侧面的典型例子。图4A至图4E是表示本发明的实施例1涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺的部分纵向截面图。
如图4A所示，在基板1上选择性地形成第一导电性构成要素2。基板1可由绝缘性基板构成。该绝缘基板，例如可以是液晶显示装置中使用的玻璃等透明基板；及非晶硅、硅氧化膜、硅氮化膜、半导体集成电路中使用的硅氧化膜、硅氮化膜等绝缘膜。并且，第一导电性构成要素2可由导电性膜构成。作为导电性膜例如由半导体膜、金属膜、合金膜或金属硅化物膜构成，例如可在单层时由铬或钼或其合金构成，在层积时由铬/铝或铝/钼构成，在三层时由钼-铝-钼构成。构成第一导电性构成要素2的导电性膜的膜厚没有特别限定，可适当决定，例如可以是200～500nm左右。第一导电性构成要素2例如可起到栅电极的作用，但不限于此。
之后，在基板1及第一导电性构成要素2上形成第一层间绝缘膜3。第一层间绝缘膜3由公知的材料构成。并且，第一层间绝缘膜3的膜厚，只要是比第一导电性构成要素2的厚度足够厚即可，没有特别限定。
之后，在第一层间绝缘膜3上选择性地形成第二导电性构成要素5。其中，如图所示，第二导电性构成要素5的水平方向的位置，与第一导电性构成要素2的不同。第二导电性构成要素5可由一层或多层结构的导电性膜构成，但无需对层结构进行限定。
例如，如图4A所示，第二导电性构成要素5可由二层结构构成。此时，第二导电性构成要素5可由下层导电膜5-1及上层导电膜5-2构成。二层结构时，例如使下层导电膜5-1由电阻率低的材料构成，使上层导电膜5-2由蚀刻率较低的材料构成。这样一来，可降低第二电极5的电阻，并且可抑制第二导电性构成要素5在下述第一蚀刻工艺中因过度蚀刻而损坏。
构成第二导电性构成要素5的导电性膜可由半导体膜、金属膜、合金膜或金属硅化物膜构成，例如可在单层时由铬或钼或其合金构成，在层积时由铬/铝或铝/钼构成，在三层时由钼-铝-钼构成。构成第二导电性构成要素5的导电性膜的膜厚，没有特别限定，可适当决定，例如可以是200～500nm左右。当是二层结构时，例如下层导电膜5-1及上层导电膜5-2的各个厚度可考虑到上述各自的作用而适当地决定，例如可以分别是0.1～0.5μm左右。第二导电性构成要素5，例如可以起到作为以下部件的效果：栅电极以外的电极即源电极或漏电极、或者电极以外的电阻接触器、或布线，但不限于此。
进一步，在第一层间绝缘膜3及第二导电性构成要素5上形成第二层间绝缘膜4。第二层间绝缘膜4由公知的材料构成。并且，第二层间绝缘膜4的膜厚，只要比第二导电性构成要素5的厚度足够厚即可，没有特别限定。
之后，将由有机膜构成的保护膜涂敷到第二层间绝缘膜4上，通过进行公知的光刻工艺即保护膜的曝光处理及之后的显影处理，在第二层间绝缘膜4上形成图案形成保护掩模6。其中，保护掩模6具有第一开口部6-1和第二开口部6-2。第一开口部6-1位于第二导电性构成要素5的上方，第二开口部6-2位于第一导电性构成要素2的上方。如图4A所示，第一开口部6-1的水平方向尺寸D1比第二开口部6-2的水平方向尺寸D2小。
如图4B所示，使用保护掩模6进行第一蚀刻工艺，仅选择第二层间绝缘膜4进行各向异性蚀刻，从而在第二层间绝缘膜4中形成第一接触孔7及第二接触孔的上部部分8-1。如图4B所示，第一接触孔7，与保护掩模6的第一开口部6-1匹配形成，仅贯通第二层间绝缘膜4，到达第二导电性构成要素5的表面。即，第二导电性构成要素5的表面的一部分经由第一接触孔7露出。并且，第一接触孔7的深度d1，相当于从第二层间绝缘膜4的厚度减去第二导电性构成要素5的厚度的值。进一步，第一接触孔7的水平方向的尺寸，由保护掩模6的第一开口部6-1的水平方向的尺寸D1限定。
另一方面，第二接触孔的上部部分8-1，与保护掩模6的第二开口部6-2匹配形成，仅贯通第二层间绝缘膜4，到达该第二层间绝缘膜4和第一层间绝缘膜3的接触面。并且，第二接触孔的上部部分8-1的深度d2-1，相当于第二层间绝缘膜4的厚度。即，第二接触孔的上部部分8-1的深度d2-1，仅比第一接触孔7的深度d1深第二导电性构成要素5的厚度(d2-1＞d1)。进一步，第二接触孔的上部部分8-1的水平方向的尺寸，由保护掩模6的第二开口部6-2的水平方向的尺寸D2限定。
如上所述，第一接触孔7及第二接触孔的上部部分8-1，通过使用了同一保护掩模6的同一蚀刻工艺形成。因此当蚀刻深度到达d1时，第二导电性构成要素5的表面的一部分露出，形成第一接触孔7。
因此如图4C所示，在被保护掩模6覆盖的状态下接触有机溶剂时，保护掩模6溶解，进而回流。当保护掩模6回流时，由于第一接触孔7的开口直径较小，回流的保护掩模不仅塞住其底部，而且塞住第一接触孔7。
另一方面，第二接触孔的上部部分8，由于其开口直径D2较大，因此第二接触孔的上部部分8-1的侧壁也被覆盖。但第一层间绝缘膜3露出，不被保护掩模6覆盖。
接着如图4D所示，由于层间绝缘膜3露出，因此进一步通过蚀刻选择性地对层间绝缘膜3进行蚀刻。该蚀刻直到第一导电性构成要素2露出为止一直进行。此时，由于仅有层间绝缘膜4的侧壁12被保护掩模6覆盖而进行蚀刻，因此层间绝缘膜3被蚀刻，以使被保护掩模6覆盖的层间绝缘膜4的接触孔8的内径D4、和层间绝缘膜3的内径D3大致相同。因此，去除保护掩模6的覆盖时的内径和层间绝缘膜4的接触孔8的内径的差，大致是通过回流沿着侧壁垂落的保护掩模的水平方向厚度的二倍。
因此，当去除保护掩模6后，层间绝缘膜4的接触孔的内径D4和层间绝缘膜3的接触孔的内径D3，形成保护掩模6的厚度的阶梯状的顺锥形。
接着如图4E所示，用公知的方法去除保护掩模6。之后，用公知的方法形成第一布线层9及第二布线层10。其中，第一布线层9沿着导电性构成要素5的露出表面及第一接触孔7的侧壁延伸。特别是由于层间绝缘膜3的内径小于层间绝缘膜4的内径，因此在第一布线层9的侧壁中也产生台阶，另一方面，第二布线层2沿着进行了所需蚀刻的导电性构成要素2的露出表面及第二接触孔8的侧壁延伸。其结果是，在第二导电性构成要素5未受到蚀刻损坏的状态下，生成具有接触孔7和接触孔8的基板，其中接触孔7深度为d1，接触孔8到达进行了适当蚀刻的第一导电性构成要素2，深度为d2-1加上层间绝缘膜3的厚度。
如上所述，上部蚀刻结构通过上述溶解回流形成没有堵塞的变形有机掩模，在使用共用的有机掩模形成深度较浅的第一蚀刻结构和深度较深的第二蚀刻结构时，可切实防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻遭到损坏。
(实施例2)
以下对实施例2进行说明，该实施例2相当于用于实施上述本发明的第二、第四及第五侧面的典型例子。图5A至图5E是表示本发明的实施例2涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺的部分纵向截面图。
如图5A所示，在基板51上选择性地形成第一导电性构成要素52。基板51由绝缘性基板构成。该绝缘基板例如可以是液晶显示装置中使用的玻璃等透明基板；及非晶硅、硅氧化膜、硅氮化膜、半导体集成电路中使用的硅氧化膜、硅氮化膜等绝缘膜。并且，第一导电性构成要素52可由导电性膜构成。作为导电性膜例如由半导体膜、金属膜、合金膜或金属硅化物膜构成，例如可在单层时由铬或钼或其合金构成，在层积时由铬/铝或铝/钼构成，在三层时由钼-铝-钼构成。构成第一导电性构成要素52的导电性膜的膜厚没有特别限定，可适当决定，例如可以是200～500nm左右。第一导电性构成要素52例如可起到栅电极的作用，但不限于此。
之后，在基板51及第一导电性构成要素52上形成第一层间绝缘膜53。第一层间绝缘膜53由公知的材料构成。并且，第一层间绝缘膜53的膜厚，只要是比第一导电性构成要素52的厚度足够厚即可，没有特别限定。
之后，在第一层间绝缘膜53上选择性地形成第二导电性构成要素55。其中，如图所示，第二导电性构成要素55的水平方向的位置与第一导电性构成要素52的不同。第二导电性构成要素55可由一层或多层结构的导电性膜构成，但无需对层结构进行限定。
例如，如图5A所示，第二导电性构成要素55可由二层结构构成。此时，第二导电性构成要素55可由下层导电膜55-1及上层导电膜55-2构成。二层结构时，例如使下层导电膜55-1由电阻率低的材料构成，使上层导电膜55-2由蚀刻率较低的材料构成。这样一来，可降低第二电极55的电阻，并且可抑制第二导电性构成要素55在下述第一蚀刻工艺中因过度蚀刻而损坏。
构成第二导电性构成要素55的导电性膜可由半导体膜、金属膜、合金膜或金属硅化物膜构成，例如可在单层时由铬或钼或其合金构成，在层积时由铬/铝或铝/钼构成，在三层时由钼-铝-钼构成。构成第二导电性构成要素55的导电性膜的膜厚，没有特别限定，可适当决定，例如可以是200～500nm左右。当是二层结构时，例如下层导电膜55-1及上层导电膜55-2的各个厚度可考虑到上述各自的作用而适当地决定，例如可以分别是0.1～0.5μm左右。第二导电性构成要素55，例如可以是起到作为以下部件的效果：栅电极以外的电极即源电极或漏电极、或者电极以外的电阻接触器、或布线，但不限于此。
进一步，在第一层间绝缘膜53及第二导电性构成要素55上形成第二层间绝缘膜54。第二层间绝缘膜54由公知的材料构成。并且，第二层间绝缘膜54的膜厚，只要比第二导电性构成要素55的厚度足够厚即可，没有特别限定。
之后，将由有机膜构成的保护膜涂敷到第二层间绝缘膜54上，通过进行公知的光刻工艺即保护膜的曝光处理及之后的显影处理，在第二层间绝缘膜54上形成保护掩模56。其中，保护掩模56具有第一开口部56-1和第二开口部56-2。第一开口部56-1位于第二导电性构成要素55的上方，第二开口部56-2位于第一导电性构成要素52的上方。如图5A所示，第一开口部56-1的水平方向尺寸D51比第二开口部56-2的水平方向尺寸D52小。
通过对开口部56-2进行半曝光并在之后进行抛光，设置阶梯状的顺锥形。因此相对于保护掩模56的通常的厚度D58，开口部56-2附近的厚度D57较薄。
如图5B所示，使用保护掩模56进行第一蚀刻工艺，仅选择第二层间绝缘膜54进行各向异性蚀刻，从而在第二层间绝缘膜54中形成第一接触孔57及第二接触孔的上部部分58-1。如图5B所示，第一接触孔57，与保护掩模56的第一开口部56-1匹配形成，仅贯通第二层间绝缘膜54，到达第二导电性构成要素55的表面。即，第二导电性构成要素55的表面的一部分经由第一接触孔57露出。并且，第一接触孔57的深度d51，相当于从第二层间绝缘膜54的厚度减去第二导电性构成要素55的厚度的值。进一步，第一接触孔57的水平方向的尺寸，由保护掩模56的第一开口部56-1的水平方向的尺寸D51限定。
另一方面，第二接触孔的上部部分58-1，与保护掩模56的第二开口部56-2匹配形成，仅贯通第二层间绝缘膜54，到达该第二层间绝缘膜54和第一层间绝缘膜53的接触面。并且，第二接触孔的上部部分58-1的深度d52-1，相当于第二层间绝缘膜54的厚度。即，第二接触孔的上部部分58-1的深度d52-1，仅比第一接触孔57的深度d51深第二导电性构成要素55的厚度(d52-1＞d51)。进一步，第二接触孔的上部部分58-1的水平方向的尺寸，由保护掩模56的第二开口部56-2的水平方向的尺寸D52限定。
如上所述，第一接触孔57及第二接触孔的上部部分58-1，通过使用了同一保护掩模56的同一蚀刻工艺形成。因此当蚀刻深度到达d51时，第二导电性构成要素55的表面的一部分露出，形成第一接触孔57。
因此如图5C所示，在被保护掩模56覆盖的状态下接触有机溶剂时，保护掩模56溶解，进而回流。当保护掩模56回流时，由于第一接触孔57开口直径较小，因此回流的保护掩模不仅塞住其底部，而且堵塞第一接触孔7。
另一方面，第二接触孔的上部部分58，由于其开口直径D52较大但开口部附近的保护掩模厚度较薄，因此保护掩模中，第二接触孔的上部部分58-1的侧壁不被覆盖。并且第一层间绝缘膜53露出，不被保护掩56覆盖。
接着如图5D所示，由于层间绝缘膜53露出，因此进一步通过蚀刻选择性地对层间绝缘膜53进行蚀刻。该蚀刻直到第一导电性构成要素52露出为止一直进行。
此时，由于层间绝缘膜54被蚀刻，因此层间绝缘膜53被蚀刻为：使其直径与层间绝缘膜54的接触孔8的内径大致相同。
接着如图5E所示，用公知的方法去除保护掩模56。之后，用公知的方法形成第一布线层59及第二布线层60。其中，第一布线层59沿着导电性构成要素55的露出表面及第一接触孔57的侧壁延伸。另一方面，第二布线层52沿着进行了所需蚀刻的导电性构成要素52的露出表面及第二接触孔58的侧壁延伸。其结果是，在第二导电性构成要素55未受到蚀刻损坏的状态下，生成具有接触孔57和接触孔58的基板，其中接触孔57深度为d51，接触孔58到达进行了适当蚀刻的第一导电性构成要素52，深度为d52-1加上层间绝缘膜53的厚度。
通过上述溶解回流形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁并且至少堵塞其底部、而在上述上部蚀刻结构内没有回流的变形有机掩模，从而在使用共用的有机掩模形成深度较浅的第一蚀刻结构和深度较深的第二蚀刻结构时，可切实防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏。
(实施例3)
以下对实施例3进行说明，该实施例3相当于用于实施上述本发明的第二、第四及第六侧面的典型例子。图6A至图6F是表示本发明的实施例3涉及的、通过一次光刻工艺形成深度不同的多个孔的一系列工艺的部分纵向截面图。
如图6A所示，在基板71上选择性地形成第一导电性构成要素72。基板71由绝缘性基板构成。该绝缘基板，例如可以是液晶显示装置中使用的玻璃等透明基板；及非晶硅、硅氧化膜、硅氮化膜、半导体集成电路中使用的硅氧化膜、硅氮化膜等绝缘膜。并且，第一导电性构成要素72可由导电性膜构成。作为导电性膜例如由半导体膜、金属膜、合金膜或金属硅化物膜构成，例如可以由铝/铜合金构成。构成第一导电性构成要素72的导电性膜的膜厚没有特别限定，可适当决定，例如可以是1μm左右。第一导电性构成要素72例如可起到栅电极的作用，但不限于此。
之后，在基板71及第一导电性构成要素72上形成第一层间绝缘膜73。第一层间绝缘膜73由公知的材料构成。并且，第一层间绝缘膜73的膜厚，只要是比第一导电性构成要素72的厚度足够厚即可，没有特别限定。
之后，在第一层间绝缘膜73上选择性地形成第二导电性构成要素75。其中，如图所示，第二导电性构成要素75的水平方向的位置，与第一导电性构成要素72的不同。第二导电性构成要素75可由一层或多层结构的导电性膜构成，但无需对层结构进行限定。
例如，如图6A所示，第二导电性构成要素75可由二层结构构成。此时，第二导电性构成要素75可由下层导电膜75-1及上层导电膜75-2构成。二层结构时，例如使下层导电膜75-1由电阻率低的材料构成，使上层导电膜75-2由蚀刻率较低的材料构成。这样一来，可降低第二电极75的电阻，并且可抑制第二导电性构成要素75在下述第一蚀刻工艺中因过度蚀刻而损坏。
构成第二导电性构成要素75的导电性膜可由半导体膜、金属膜、合金膜或金属硅化物膜构成，例如可以由铝/铜合金构成。构成第二导电性构成要素75的导电性膜的膜厚没有特别限定，可适当决定，例如可以是1μm左右。当是二层结构时，例如下层导电膜75-1及上层导电膜75-2的各个厚度，可考虑到上述各自作用而适当地决定，例如可以分别是0.5μm左右。第二导电性构成要素75，例如可以起到以下部件的效果：栅电极以外的电极及源电极或漏电极、或者电极以外的电阻接触器、或布线，但不限于此。
进一步，在第一层间绝缘膜73及第二导电性构成要素75上形成第二层间绝缘膜74。第二层间绝缘膜74由公知的材料构成。并且，第二层间绝缘膜74的膜厚，只要比第二导电性构成要素75的厚度足够厚即可，没有特别限定。
之后，将由有机膜构成的保护膜涂敷到第二层间绝缘膜74上，通过进行公知的光刻工艺的保护膜即曝光处理及之后的显影处理，在第二层间绝缘膜74上形成保护掩模76。其中，保护掩模76具有第一开口部76-1和第二开口部76-2。第一开口部76-1位于第二导电性构成要素75的上方，第二开口部76-2位于第一导电性构成要素72的上方。如图6A所示，第一开口部76-1的水平方向尺寸D71比第二开口部76-2的水平方向尺寸D72小。
通过对开口部76-2进行半曝光并在之后进行抛光，设置阶梯状的顺锥形。因此相对于保护掩模76的通常的厚度D78，开口部76-2附近的厚度D77较薄。
如图6B所示，使用保护掩模76进行第一蚀刻工艺，仅选择第二层间绝缘膜74进行各向异性蚀刻，从而在第二层间绝缘膜74中形成第一接触孔77及第二接触孔的上部部分78-1。如图6B所示，第一接触孔77，与保护掩模76的第一开口部76-1匹配形成，仅贯通第二层间绝缘膜74，到达第二导电性构成要素75的表面。即，第二导电性构成要素75的表面的一部分经由第一接触孔77露出。并且，第一接触孔77的深度d71，相当于从第二层间绝缘膜74的厚度减去第二导电性构成要素75的厚度的值。进一步，第一接触孔77的水平方向的尺寸由保护掩模76的第一开口部76-1的水平方向的尺寸D71限定。
另一方面，第二接触孔的上部部分78-1，与保护掩模76的第二开口部76-2匹配形成，仅贯通第二层间绝缘膜74，到达该第二层间绝缘膜74和第一层间绝缘膜73的接触面。并且，第二接触孔的上部部分78-1的深度d72-1，相当于第二层间绝缘膜74的厚度。即，第二接触孔的上部部分78-1的深度d72-1，仅比第一接触孔77的深度d71深第二导电性构成要素75的厚度(d72-1＞d71)。进一步，第二接触孔的上部部分78-1的水平方向的尺寸，由保护掩模76的第二开口部76-2的水平方向的尺寸D72限定。
如上所述，第一接触孔77及第二接触孔的上部部分78-1，通过使用了同一保护掩模76的同一蚀刻工艺形成。因此当蚀刻深度到达d71时，第二导电性构成要素75的表面的一部分露出，形成第一接触孔77。
接着如图6C所示，对第二开口部76-2的周边进行第二层间绝缘膜74的蚀刻后，再次进行半曝光，之后进行抛光，从而使第二开口部76-2的周边的保护掩模76剥离。
因此如图6D所示，在被保护掩模76覆盖的状态下接触有机溶剂时，保护掩模76溶解，进而回流。当保护掩模76回流时，由于第一接触孔77开口直径较小，回流的保护掩模不仅塞住其底部，而且堵塞第一接触孔77。
另一方面，第二接触孔的上部部分78，由于其开口直径D72较大但开口部附近的保护掩模厚度较薄，因此保护掩模中，第二接触孔的上部部分78-1的侧壁不被覆盖。并且第一层间绝缘膜73露出，不被保护掩56覆盖。
接着如图6E所示，由于层间绝缘膜73露出，因此进一步通过蚀刻选择性地对层间绝缘膜73进行蚀刻。该蚀刻直到第一导电性构成要素72露出为止一直进行。
此时，层间绝缘膜73被蚀刻，使其直径与层间绝缘膜74的接触孔78的内径大致相同。
接着如图6F所示，用公知的方法去除保护掩模76。之后，用公知的方法形成第一布线层79及第二布线层80。其中，第一布线层79沿着导电性构成要素75的露出表面及第一接触孔77的侧壁延伸。另一方面，第二布线层72沿着进行了所需蚀刻的导电性构成要素72的露出表面及第二接触孔78-1的侧壁延伸。其结果是，在第二导电性构成要素75未受到蚀刻损坏的状态下，生成具有接触孔77和接触孔78的基板，其中接触孔77深度为d71，接触孔78到达进行了适当蚀刻的第一导电性构成要素72，深度为d72-1加上层间绝缘膜73的厚度。
通过上述溶解回流形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁并且至少堵塞其底部、而在上述上部蚀刻结构内没有回流的变形有机掩模，从而在使用共用的有机掩模形成深度较浅的第一蚀刻结构和深度较深的第二蚀刻结构时，可切实防止深度较浅的第一蚀刻结构的底部因过度蚀刻而受到损坏。
本发明涉及的蚀刻方法及使用该方法的接触孔的形成方法，适用于具有多个蚀刻结构的所有半导体装置的制造方法，上述多个蚀刻结构具有互相不同的深度。半导体装置的种类没有特别的限定，例如包括液晶显示装置、EL显示装置等各种显示装置、及作为该显示装置用的基板的薄膜晶体管基板等的有源矩阵基板。
通过对几个优选实施方式及实施例建立关联对本发明进行了说明，但这些实施方式及实施例只是单纯的列举实例来用于说明本发明的，不得作限定性的理解。通过阅读本说明书，本领域技术人员可进行等价的构成要素、及技术相关的各种变形及置换，这种变形及置换属于权利要求的范围及精神。

Claims (52)

1.一种蚀刻方法，其特征在于，至少包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；和通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，形成变形有机掩模的工艺。
2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，上述有机膜被形成为至少使膜厚具有多个阶梯。
3.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，在被形成为具有上述多个阶梯膜厚的上述有机膜中，上述第一开口部及第二开口部的至少一个的附近部分的膜厚，与其他部分相比较薄。
4.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，形成有机掩模的工艺，进一步形成具有第一开口部和比该第一开口部尺寸大的第二开口部的有机掩模。
5.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，在形成变形有机掩模的工艺中，通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁及上述上部蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖这两个侧壁、但堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部、而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模。
6.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，在形成变形有机掩模的工艺中，通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成下述变形有机掩模：覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而没有在上述上部蚀刻结构内回流。
7.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，在形成变形有机掩模的工艺中，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分仅沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成下述变形有机掩模：覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而虽然回流至上述上部蚀刻结构的上端部的周围区域为止但没有在上述上部蚀刻结构内回流。
8.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，上述变形有机掩模，堵塞上述第一或第二开口部的一个，而不堵塞上述第一或上述第二开口部的另一个。
9.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，通过进行以下工艺来进行上述第一开口部和上述第二开口部正下方的上述被蚀刻构成要素的选择性蚀刻：利用在上述有机膜成为变形有机掩模之前的上述有机掩模，对上述被蚀刻构成要素进行蚀刻的工艺；及利用上述变形有机掩模对上述被蚀刻构成要素进行蚀刻的工艺。
10.根据权利要求9所述的蚀刻方法，其特征在于，上述选择性蚀刻是第一和第二开口部的部分的选择性。
11.根据权利要求9所述的蚀刻方法，其特征在于，上述选择性蚀刻是第一和第二开口部的部分的蚀刻量的差。
12.根据权利要求9所述的蚀刻方法，其特征在于，上述选择性蚀刻是第一和第二开口部的部分的蚀刻深度的差。
13.根据权利要求9所述的蚀刻方法，其特征在于，上述选择性蚀刻是第一和第二开口部的部分的蚀刻损坏的差。
14.根据权利要求9所述的蚀刻方法，其特征在于，上述第一、第二开口部的面积不同。
15.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，在形成变形有机掩模工艺之后，使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成：具有上述第一最终目的水平深度的上述第一蚀刻结构；和由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度的第二蚀刻结构。
16.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，在形成变形有机掩模工艺之后，使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方、且具有比上述上部蚀刻结构小的水平方向尺寸的下部蚀刻结构，从而形成：具有上述第一最终目的水平深度的上述第一蚀刻结构；和阶梯状的顺锥形的第二蚀刻结构，由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成，且具有上述第二最终目的水平深度。
17.一种蚀刻方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构及上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，形成堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，其中上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。
18.根据权利要求17所述的蚀刻方法，其特征在于，通过上述溶解回流，形成堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模。
19.一种蚀刻方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及比该第一开口部尺寸大的第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度水平、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁及上述上部蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖这两个侧壁、但堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部、而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方、且具有比上述上部蚀刻结构小的水平方向尺寸的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构为阶梯状的顺锥形，由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成，且具有上述第二最终目的水平深度。
20.根据权利要求19所述的蚀刻方法，其特征在于，上述第二蚀刻结构的上述下部蚀刻结构的水平方向尺寸，仅比上述上部蚀刻结构的水平方向尺寸小与下述量相当的量：通过上述溶解回流沿着上述上部蚀刻结构的侧壁垂落的上述变形有机掩模的水平方面厚度的大致2倍。
21.一种蚀刻方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。
22.根据权利要求21所述的蚀刻方法，其特征在于，通过上述溶解回流，形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模。
23.一种蚀刻方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部、且上述第二开口部附近部分的膜厚比其他部分薄的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。
24.根据权利要求23所述的蚀刻方法，其特征在于，通过上述溶解回流，形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模。
25.一种蚀刻方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部且上述第二开口部附近部分的膜厚比其他部分薄的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；仅去除上述第二开口部附近部分的、膜厚较薄的部分的工艺；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分仅沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成变形有机掩模的工艺，所述变形有机掩模，覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而虽然回流至上述上部蚀刻结构的上端部的周围区域为止但没有在上述上部蚀刻结构内回流；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。
26.根据权利要求25所述的蚀刻方法，其特征在于，通过上述溶解回流形成下述变形有机掩模：覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而没有在上述上部蚀刻结构内回流。
27.一种接触孔形成方法，其特征在于，至少包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；和通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，形成变形有机掩模的工艺。
28.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，上述有机膜被形成为至少使膜厚具有多个阶梯。
29.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，在被形成为具有上述多个阶梯膜厚的上述有机膜中，上述第一开口部及第二开口部的至少一个的附近部分的膜厚，与其他部分相比较薄。
30.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，形成有机掩模的工艺，进一步形成具有第一开口部和比该第一开口部尺寸大的第二开口部的有机掩模。
31.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，在形成变形有机掩模的工艺中，通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁及上述上部蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖这两个侧壁、但堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部、而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模。
32.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，在形成变形有机掩模的工艺中，通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成下述变形有机掩模：覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而没有在上述上部蚀刻结构内回流。
33.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，在形成变形有机掩模的工艺中，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分仅沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成下述变形有机掩模：覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而虽然回流至上述上部蚀刻结构的上端部的周围区域为止但没有在上述上部蚀刻结构内回流。
34.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，上述变形有机掩模，堵塞上述第一或第二开口部的一个，而不堵塞上述第一或上述第二开口部的另一个。
35.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，通过进行以下工艺来进行上述第一开口部和上述第二开口部正下方的上述被蚀刻构成要素的选择性蚀刻：利用在上述有机膜成为变形有机掩模之前的上述有机掩模，对上述被蚀刻构成要素进行蚀刻的工艺；及利用上述变形有机掩模对上述被蚀刻构成要素进行蚀刻的工艺。
36.根据权利要求35所述的接触孔形成方法，其特征在于，上述选择性蚀刻是第一和第二开口部的部分的选择性。
37.根据权利要求35所述的接触孔形成方法，其特征在于，上述选择性蚀刻是第一和第二开口部的部分的蚀刻量的差。
38.根据权利要求35所述的接触孔形成方法，其特征在于，上述选择性蚀刻是第一和第二开口部的部分的蚀刻深度的差。
39.根据权利要求35所述的接触孔形成方法，其特征在于，上述选择性蚀刻是第一和第二开口部的部分的蚀刻损坏的差。
40.根据权利要求35所述的接触孔形成方法，其特征在于，上述第一、第二开口部的面积不同。
41.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，在形成变形有机掩模工艺之后，使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成：具有上述第一最终目的水平深度的上述第一蚀刻结构；和由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度的第二蚀刻结构。
42.根据权利要求27所述的接触孔形成方法，其特征在于，在形成变形有机掩模工艺之后，使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方、且具有比上述上部蚀刻结构小的水平方向尺寸的下部蚀刻结构，从而形成：具有上述第一最终目的水平深度的上述第一蚀刻结构；和阶梯状的顺锥形的第二蚀刻结构，由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成，且具有上述第二最终目的水平深度。
43.一种接触孔形成方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构及上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，形成堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，其中上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。
44.根据权利要求43所述的接触孔形成方法，其特征在于，通过上述溶解回流，形成堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模。
45.一种接触孔形成方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及比该第一开口部尺寸大的第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度水平、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁及上述上部蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖这两个侧壁、但堵塞上述第一蚀刻结构的至少底部、而不堵塞上述上部蚀刻结构的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方、且具有比上述上部蚀刻结构小的水平方向尺寸的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构为阶梯状的顺锥形，由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成，且具有上述第二最终目的水平深度。
46.根据权利要求45所述的接触孔形成方法，其特征在于，上述第二蚀刻结构的上述下部蚀刻结构的水平方向尺寸，仅比上述上部蚀刻结构的水平方向尺寸小与下述量相当的量：通过上述溶解回流沿着上述上部蚀刻结构的侧壁垂落的上述变形有机掩模的水平方面厚度的大致2倍。
47.一种接触孔形成方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。
48.根据权利要求47所述的接触孔形成方法，其特征在于，通过上述溶解回流，形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模。
49.一种接触孔形成方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部、且上述第二开口部附近部分的膜厚比其他部分薄的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模的工艺；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。
50.根据权利要求49所述的接触孔形成方法，其特征在于，通过上述溶解回流，形成覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部、而没有在上述上部蚀刻结构内回流的变形有机掩模。
51.一种接触孔形成方法，其特征在于，包括以下工艺：使含有有机膜及添加了有机溶剂的膜之中的至少任意一个、且位于被蚀刻构成要素上的有机膜形成图案，形成具有第一开口部及第二开口部且上述第二开口部附近部分的膜厚比其他部分薄的有机掩模的工艺；使用上述有机掩模选择性地蚀刻上述被蚀刻构成要素，从而形成第一蚀刻结构和上部蚀刻结构的工艺，所述第一蚀刻结构具有第一最终目的水平深度、且位于上述第一开口部下，所述上部蚀刻结构具有与上述第一最终目的水平深度相同或与之相近的深度、且位于第二开口部下；仅去除上述第二开口部附近部分的、膜厚较薄的部分的工艺；通过使上述有机掩模与有机溶剂接触，溶解并回流上述有机掩模，通过上述溶解回流，上述有机掩模的一部分仅沿着上述第一蚀刻结构的侧壁垂落，从而形成变形有机掩模的工艺，所述变形有机掩模，覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而虽然回流至上述上部蚀刻结构的上端部的周围区域为止但没有在上述上部蚀刻结构内回流；和使用上述变形有机掩模，将上述被蚀刻构成要素选择性地蚀刻至比上述第一最终目的水平深度深的第二最终目的水平深度，另一方面使上述第一蚀刻结构的底部不受到蚀刻的损坏，以形成位于上述上部蚀刻结构正下方的下部蚀刻结构，从而形成上述第一蚀刻结构和第二蚀刻结构的工艺，上述第一蚀刻结构具有上述第一最终目的水平深度，上述第二蚀刻结构由上述上部蚀刻结构和上述下部蚀刻结构构成、且具有上述第二最终目的水平深度。
52.根据权利要求51所述的接触孔形成方法，其特征在于，通过上述溶解回流形成下述变形有机掩模：覆盖上述第一蚀刻结构的侧壁且至少堵塞其底部，而没有在上述上部蚀刻结构内回流。
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