DE4440230A1 - Verfahren zur Ausbildung feiner Halbleitervorrichtungsmuster - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung und insbesondere Verfahren zur Ausbildung feiner Muster auf einem Halbleiter­ substrat mit einem geringeren Grad als die Auflösung bei Verwendung eines Schrittwiederholverfahrens oder eines Verfahrens, bei dem die Schritte zur Ausbildung des Musters wiederholt werden (step and repeat), wodurch der Integra­ tionsgrad der Halbleitervorrichtung verbessert wird.

In den zurückliegenden Jahren sind Halbleitervorrichtungen derart hoch ingetriert worden, daß sie so viele Schaltungen wie möglich aufnehmen und dadurch mehr Daten speichern und mehr Information verarbeiten können. Die hohe Integration einer Halbleitervorrichtung ist stark davon abhängig, ob Schaltungen und Verdrahtungen zum Verbinden der Schaltungen in möglichst kleinen oder engen Bereichen präzise ausgebil­ det werden. Zur Ausbildung der Halbleiterschaltungen und der Verdrahtungen ist es erforderlich, daß photoempfindliche Filmmuster, die als Masken beim Ätzen und beim Ionenimplan­ tieren verwenden werden, präzise ausgebildet werden. Derar­ tige photoempfindliche Filmmuster werden üblicherweise durch eine Reihe von Schritten ausgebildet, die das Aufbringen oder Beschichten eines photoempfindlichen Films, das Belich­ ten und das Entwickeln umfassen. In einem Lichtbestrahlungs­ schritt wird eine Photoübertragungsvorrichtung oder ein Schrittwiederholungsvorgang (auf den nachfolgend als "Stepper" Bezug genommen wird) verwendet, um Licht auf einen Bereich des photoempfindlichen Films auszustrahlen, der durch eine Lichtbestrahlungsmaske selektiv belichtet wird.

Der Stepper ist deshalb ein wichtiger Faktor zum feinen Trennen der photoempfindlichen Filmmuster voneinander. Von der Auflösung eines Steppers wird gesagt, daß sie ein Maß­ stab für den Feinheitsgrad durch den das Muster durch den Stepper ausgebildet wird. Da die Auflösung des Steppers durch die Wellenlänge eines Lichtstrahls bestimmt wird, der auf den photoempfindlichen Film ausgestrahlt wird, und den Durchmesser einer Linse, die in dem Stepper vorgesehen ist, ist es schwierig, die Auflösung unter eine bestimmte Grenze, einen kritischen Punkt abzusenken. Aufgrund dieser Begren­ zung der Auflösung bei dem Stepper konnten photoempfindliche Filmmuster nicht feiner als unter den kritischen Punkt aus­ gebildet werden. Dasselbe trifft für die Schaltungen und Verdrahtungen zu. Der Grad der Integration der Halbleiter­ vorrichtung kann deshalb die Beschränkung der Auflösung nicht übertreffen, weshalb sie durch das herkömmliche Ver­ fahren, das ausschließlich von den Steppern abhängt, nicht über den kritischen Punkt angehoben werden konnte.

Um den Hintergrund der vorliegenden Erfindung besser verste­ hen zu können, werden die herkömmlichen Verfahren in bezug auf die Zeichnung nachfolgend erläutert.

In Fig. 1 ist ein Lichtbestrahlungsschritt des herkömmli­ chen Verfahrens zur Ausbildung eines feinen Musters gezeigt. Wie in dieser Figur gezeigt, hat eine Halbleitervorrichtung ein Halbleitersubstrat 10, auf dem ein Zielätzmaterial 12 und ein photoempfindlicher Film 14 aufeinanderfolgend lami­ niert sind. Der photoempfindliche Film wird durch gleichmä­ ßiges Aufbringen einer photoempfindlichen Lösung, die ein photoempfindliches Mittel und ein Harz umfaßt, über eine Oberfläche des Zielätzmaterials 12 durch einen Schleuderbe­ schichtungs- oder Spritzvorgang zubereitet.

Daraufhin wird der photoempfindliche Film 14 durch einen Lichtstrahl, der auf ihn durch eine Lichtbestrahlungsmaske 20 selektiv abgestrahlt wird, in einen mit einem Muster ver­ sehenen Bereich und einen musterfreien Bereich aufgeteilt. Die Lichtbestrahlungsmaske 20 wird durch Ausbilden von Pho­ tounterbrechungsfilmmustern 18 auf einem Quarzsubstrat 16 zubereitet. Typische Photounterbrechungsfilmmuster bestehen aus Chrom. Bei einem derartigen Lichtbestrahlungsschritt ha­ ben die Photounterbrechungsfilmmuster 18 eine größere Abmes­ sung als die Lichtauflösung des Steppers.

Zwischenzeitlich wird der photoempfindliche Film auf dem musterfreien Bereich durch eine schwach alkalische Ent­ wicklungslösung abgetragen, die Tetramethylammoniumhydroxid als Hauptbestandteil umfaßt, um photoempfindliche Filmmuster auszubilden.

Derartige photoempfindliche Filmmuster, wie sie durch den vorstehend genannten herkömmlichen Lichtbestrahlungsschritt ausgebildet werden, sind aufgrund vieler einschränkender Faktoren schwierig in feiner Form auszubilden, wie bei­ spielsweise der Genauigkeit des Steppers, der Wellenlänge des Strahls und dergleichen. Beispielsweise konnten sie nicht feiner ausgebildet werden als mit einem Abstand klei­ ner 0,4µm zwischen zwei benachbarten Mustern.

Die Auflösung des Steppers wird im einzelnen durch die fol­ gende allgemeine Formel bestimmt:

R = k × λ/NA

wobei k eine Prozeßkonstante
λ die Wellenlänge eines Strahls und
NA eine Konstante ist, die vom Linsendurchmesser des Steppers abhängt.

In der Formel können die Parameter, wie beispielsweise die Lichtwellenlänge, der Linsendurchmesser und die Prozeßkon­ stante nicht unter ihre eigenen Grenzwerte abgesenkt werden, wodurch die Auflösung des Steppers auf einen Grenzwert be­ schränkt ist. Mit einer Prozeßauflösung eines Steppers, die eine G-Linien-, I-Linienlichtquelle und einen Excimer-Laser mit einer Wellenlänge von 436, 365 und 248 nm jeweils haben, besteht eine Grenze bei der Ausbildung von Mustern bei einer Abmessung von entsprechend etwa 0,7, etwa 0,5 und etwa 0,3 µm.

In Fig. 1 sind die Photounterbrechungsfilmmuster 18 vonein­ ander mit einem Abstand beabstandet, der größer ist als die Auflösung des Steppers. Der Grund hierfür liegt in der Tat­ sache begründet, daß dann, wenn der Abstand zwischen zwei Photounterbrechungsfilmmustern kleiner ist als die Auflösung des Steppers, eine Lichtbeugung zwischen den photoempfindli­ chen Filmmustern erzeugt wird, die dazu führt, daß ein grö­ ßerer Bereich des photoempfindlichen Films, als der er­ wünschte, belichtet wird.

Um die Grenze des durch den Prozeß von Fig. 1 ausgebildeten feinen Musters zu überspringen, ist ein photoempfindlicher Mehrschichtenfilmprozeß vorgeschlagen worden, bei dem eine Mehrzahl von Lichtbestrahlungsschritten wiederholt ausge­ führt werden, ein Phasenumkehrmaskierungsprozeß, bei dem die Phase eines Strahls umgekehrt wird, um eine Belichtungswir­ kung zu reduzieren, die durch die Interferenz eines anderen Lichtstrahls verursacht wird, der durch ein benachbartes Mu­ ster hindurchtritt, und ein Oberseitenabbildungsprozeß (auf den nachfolgend als "TSI" Bezug genommen wird), der einen Plasma-Ätzschritt umfaßt, bei dem eine relativ harte Ober­ seitenschicht, die mit einem organischen Metallmaterial ge­ koppelt oder verbunden ist, das teilweise über der Oberflä­ che des photoempfindlichen Films ausgebildet ist, verwendet wird, um photoempfindliche Filmmuster auszubilden.

Der photoempfindliche Mehrschichtenfilmprozeß hat jedoch den Nachteil, daß der Schritt zur Ausbildung des Musters für den photoempfindlichen Film kompliziert ist. In ähnlicher Weise ist bei dem Phasenumkehrmaskierungsprozeß der Schritt zum Ausbilden einer Lichtbestrahlungsmaske kompliziert. Bei dem photoempfindlichen Mehrschichtfilmprozeß und dem Phasenum­ kehrmaskierprozeß sind außerdem zusätzliche Anlagen erfor­ derlich, die mit großem Kostenaufwand betrieben werden müs­ sen, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden.

Der TSI-Prozeß umfaßt mittlerweile einen diffusionsverstärk­ ten silylierten Resist (diffusion enhanced silylated resist process) (auf den nachfolgend als "DESIRE-Prozeß" Bezug ge­ nommen wird), bei dem eine Oberflächenschicht eines pho­ toempfindlichen Films selektiv belichtet und Silicium in den belichteten Bereich der Oberflächenschicht permeiert wird. Bei dem DESIRE-Prozeß ist es erforderlich, daß ein Licht­ strahl mit geringer Energie so sorgfältig wie möglich auf den photoempfindlichen Film für eine kurze Zeit ausgestrahlt wird, damit lediglich die Oberflächenschicht des photo­ empfindlichen Films selektiv belichtet wird. Der DESIRE- Schritt hat jedoch den Nachteil, daß die Belichtungszeit präzise gesteuert werden muß, weshalb der belichtete Bereich des photoempfindlichen Films größer als erwünscht ist. Der TSI-Prozeß hat deshalb den entscheidenden Nachteil, daß feine Muster des photoempfindlichen Films ausgebildet werden müssen.

Nachfolgend wird der DESIRE-Prozeß in Übereinstimmung mit seinen Problemen im einzelnen erläutert.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt einer Halbleitervorrichtung zur Erläuterung des DESIRE-Prozesses gezeigt. Wie in Fig. 2 gezeigt, hat die Halbleitervorrichtung ein Halbleiter­ substrat 10, auf dem ein Zielätzmaterial 12 und ein pho­ toempfindlicher Film aufeinanderfolgend laminiert sind. Die Oberflächenschicht des photoempfindlichen Films 14 wird se­ lektiv einem Lichtstrahl mit einer kurzen Wellenlänge von 248 nm ausgesetzt, der durch eine Lichtbestrahlungsmaske 20 hindurchtritt. Diese Lichtbestrahlungsmaske besteht aus ei­ nem Quarzsubstrat 16 und einer Chrommusterschicht 18 auf der Oberseite des Quarzsubstrats 16. Daraufhin wird der pho­ toempfindliche Film 14 mit einem organischen Metallmaterial­ gas in Kontakt gebracht, das Silicium enthält, und mit die­ sem permeiert, um eine Silylationsschicht (silylation layer) 22 auszubilden, die aus Silicium besteht. Die auf dem licht­ bestrahlten Bereich des photoempfindlichen Films 14 ausge­ bildete Silylationsschicht ist dicker als diejenige, die auf dem nicht bestrahlten Bereich des photoempfindlichen Films 14 ausgebildet ist, aufgrund der Unterschiede der Diffusi­ onsrate und der Reaktionsrate mit Silicium zwischen dem be­ strahlten Bereich und dem nicht bestrahlten Bereich. Zusätz­ lich ist in der Silylationsschicht 22, die auf dem bestrahl­ ten Bereich des photoempfindlichen Films 14 ausgebildet ist, ein zentraler Abschnitt dicker als jeder andere Abschnitt, und da der Abstand vom zentralen Bereich größer ist, ist die Dicke der Silylationsschicht geringer oder dünner. Ferner hat die Silylationsschicht 22 eine harte Struktur, die ge­ genüber Plasma beständiger ist als diejenige des photo­ empfindlichen Films 14.

Daraufhin werden die Bereiche des photoempfindlichen Films 14 ohne Silicium mittels eines Sauerstoffplasmas bis zu ei­ nem Grad entfernt, daß die Zielmaterialätzschicht 12 selek­ tiv bestrahlt wird, wobei die Silylationsschicht 22 als Maske dient. Dadurch werden photoempfindliche Filmmuster ausgebildet. Daraufhin wird ein Ätzschritt oder ein Ionenim­ plantierschritt auf die Zielmaterialätzschicht 12 ausgeübt, die durch die Maske des photoempfindlichen Filmmusters be­ strahlt wird. Folgend auf die Beendigung des Ätzens oder des Ionenimplantierschritts wird ein weiterer Ätzschritt vorge­ nommen, um die photoempfindlichen Filmmuster unter Verwen­ dung eines Sauerstoffplasmas, eines organischen Lösungsmit­ tels oder eines organischen Säurelösungsmittels zu entfer­ nen.

Dieser herkömmliche DESIRE-Prozeß erfordert einen Lichtbe­ strahlungsschritt, bei dem ein Lichtstrahl mit kleiner Ener­ gie verwendet wird, um einen photoempfindlichen Film in ei­ nen mit einem Muster versehenen Bereich und einen muster­ freien Bereich aufzuteilen. Dies ist deshalb der Fall, weil die Verwendung eines Lichtstrahls mit großer Energie dazu führen kann, daß die Silylationsschicht selbst auf diesen nicht bestrahlten Bereichen ausgebildet wird, die nicht mit einem Muster versehen werden sollen, weshalb eine präzise Musterausbildung unmöglich ist. Um die Lichtbestrahlungs­ energie niedrig zu halten, ist es deshalb notwendig, die Be­ lichtungszeit mit einem gewissen Grad zu reduzieren. Für ein feines Muster mit nicht mehr als 0,5 µm sollte die Belich­ tungs- oder Bestrahlungszeit kleiner als 200 msec gehalten werden. Es ist jedoch sehr schwierig, die Belichtungszeit auf derart niedrige Pegel einzustellen.

Obwohl durch den DESIRE-Prozeß feinere Muster als bei her­ kömmlichen Verfahren ausgebildet werden können, stößt er an die vorstehend genannte Grenze. Da die Silylationsschicht bei dem DESIRE-Prozeß außerdem in Gestalt eines kreisförmi­ gen Bogens ausgebildet wird, ist die Weite des Musters schwer zu steuern. Es hat sich gezeigt, daß die Ausbildung eines feinen Musters mit einer Weite von nicht mehr als 0,3 µm mit dem DESIRE-Prozeß nahezu unmöglich ist.

Wie aus der Tatsache hervorgeht, daß die Feinheit des pho­ toempfindlichen Filmmusters eine enge Beziehung zu dem Inte­ grationsgrad einer Halbleitervorrichtung hat, können die herkömmlichen Verfahren den Integrationsgrad lediglich in beschränktem Maße verbessern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, die beim Stand der Technik angetroffenen Nachteile zu überwinden und Verfahren zum Ausbilden feiner Muster einer Halbleitervorrichtung zu schaffen, die es erlauben, die Grenze der Auflösung eines Steppers zu überschreiten, um den Integrationsgrad einer Halbleitervorrichtung zu steigern.

Gelöst wird diese Aufgabe der unabhängigen Ansprüche. Vor­ teilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Auf­ gabe gelöst durch ein Verfahren zur Ausbildung feiner Muster einer Halbleitervorrichtung, umfassend die Schritte: Ausbil­ den einer ersten Lichtbestrahlungsmaske und einer zweiten Lichtbestrahlungsmaske mit verschränkten Mustern, die aus einer Mehrzahl von feinen, auf einem Halbleitersubstrat aus­ zubildenden Mustern ausgewählt sind, Auftragen einer organi­ schen Materialschicht auf dem Halbleitersubstrat, Ausbilden eines Musters auf der organischen Materialschicht durch Ver­ wenden der ersten Lichtbestrahlungsmaske, um organische Ma­ terialschichtmuster auszubilden, Ausbilden eines photo­ empfindlichen Films über den organischen Materialschicht­ mustern und Ausbilden eines Musters auf dem photoempfindli­ chen Film unter Verwenden der zweiten Lichtbestrahlungsmaske zur Ausbildung von photoempfindlichen Filmmustern derart, daß jedes der photoempfindlichen Filmmuster zwischen zwei benachbarten organischen Materialschichtmustern angeordnet ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung bei­ spielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines herkömm­ lichen Verfahrens zur Ausbildung feiner Muster einer Halb­ leitervorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines DESIRE- Prozesses in einem herkömmlichen Verfahren zur Ausbildung feiner Muster einer Halbleitervorrichtung,

Fig. 3A bis 3F schematische Querschnittsansichten der Ver­ fahrensschritte zur Ausbildung feiner Muster einer Halblei­ tervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 4A bis 4E schematische Querschnittsansichten der Ver­ fahrensschritte zur Ausbildung feiner Muster einer Halblei­ tervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung,

Fig. 5A bis 5G schematische Querschnittsansichten der Ver­ fahrensschritte zur Ausbildung feiner Muster einer Halblei­ tervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung, und

Fig. 6A bis 6F schematische Querschnittsansichten der Ver­ fahrensschritte zur Ausbildung feiner Muster einer Halblei­ tervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung.

Für gleiche Teile in den verschiedenen Figuren werden die­ selben Bezugsziffern verwendet.

Die Fig. 3A bis 3B zeigen Querschnittsansichten von Lichtbestrahlungsmasken, die für ein Verfahren zum Ausbilden feiner Muster einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

In Fig. 3A ist eine erste Lichtbestrahlungsmaske 22 ge­ zeigt, die ein erstes transparentes Substrat 24 umfaßt, auf dem erste photounterbrechende Filmmuster 26 ausgebildet sind. Während das erste transparente Substrat 24 aus Quarz besteht, bestehen die ersten photounterbrechenden Filmmuster 26 aus Chrom.

In Fig. 3B ist eine zweite Lichtbestrahlungsmaske 28 ge­ zeigt, die ein zweites transparentes Substrat 30 umfaßt, auf dem ein zweites photounterbrechendes Filmmuster 32 ausgebil­ det ist. Das zweite transparente Substrat 30 und das zweite photounterbrechende Filmmuster 32 bestehen jeweils in ähnli­ cher Weise aus Quarz und Chrom. Das zweite photounterbre­ chende Filmmuster 32 ist am zentralen Abschnitt zwischen den ersten photounterbrechenden Filmmustern 26 derart positio­ niert, daß die ersten photounterbrechenden Filmmuster 26 nicht durch das zweite photounterbrechende Filmmuster 32 überlappt werden. Zu dem Zeitpunkt, wenn die ersten und die zweiten photounterbrechenden Filmmuster 26, 32 derart ausge­ richtet sind, daß der Bereich oder die Fläche der ersten und zweiten transparenten Substrate 24, 30, durch ein Licht­ strahl hindurchtritt, so groß wie möglich ist. Mit anderen Worten soll durch Abtrennen der ersten und zweiten Muster von diesen ein Lichtbeugungs- oder -brechungsphänomen soweit als möglich unterdrückt werden.

In den Fig. 3C bis 3F ist ein Verfahren zur Ausbildung feiner Muster einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Wie in Fig. 3C gezeigt, wird zunächst, wie durch Pfeile an­ gedeutet, Licht durch die erste Lichtbestrahlungsmaske 22 von Fig. 3A in eine Halbleitervorrichtung abgestrahlt, die eine untere Schicht 34 umfaßt, auf der eine organische Mate­ rialschicht 36 und ein erster photoempfindlicher Film 38 aufeinanderfolgend ausgebildet sind. Die untere Schicht 34 ist auf der Oberseite eines (nicht gezeigten) Halbleiter­ substrats angeordnet. Der erste photoempfindliche Film 38 wird dadurch selektiv dem Strahl ausgesetzt. Zwischenzeit­ lich dient die organische Materialschicht 36 als Reflexions­ schutzschicht.

Daraufhin werden die dem Licht ausgesetzten Bereiche des er­ sten photoempfindlichen Films 30 entfernt, um erste pho­ toempfindliche Filmmuster 38A auszubilden, durch welche die organische Materialschicht 36 teilweise freigelegt wird, wie in Fig. 3D gezeigt. Daraufhin wird ein Ätzschritt vorgenom­ men, um die organische Materialschicht 36 abzutragen, die teilweise durch die ersten photoempfindlichen Filmmuster 38A belichtet oder freigelegt worden ist, um organische Materi­ alschichtmuster 36A zu bilden, die ihrerseits durch sie hin­ durch die untere Schicht 34 selektiv freilegen.

Folgend auf die Ausbildung der organischen Materialschicht­ muster 36A werden die ersten photoempfindlichen Filmmuster 38A entfernt, und der zweite photoempfindliche Film 40 wird vollständig über die resultierende Struktur aufgetragen, wie in Fig. 3E gezeigt. Der zweite photoempfindliche Film 40 wird einem Lichtstrahl ausgesetzt, der, wie durch Pfeile an­ gedeutet, ausgestrahlt wird. Zu diesem Zeitpunkt sorgt die zweite Lichtbestrahlungsmaske von Fig. 3B dafür, daß der zweite photoempfindliche Film 45 selektiv belichtet wird.

Zur Ausbildung eines zweiten photoempfindlichen Filmmusters 40A werden zuletzt sämtliche Bereiche des zweiten photo­ empfindlichen Films bis auf die maskierten abgetragen, um das organische Materialschichtmuster 40A vollständig bloßzu­ legen, wie in Fig. 3F gezeigt. Wie vorstehend erwähnt, ist das zweite photounterbrechende Filmmuster 32 am zentralen Abschnitt zwischen den ersten photounterbrechenden Film­ mustern 26 derart positioniert, daß die ersten photounter­ brechenden Filmmuster 26 nicht durch das zweite photounter­ brechende Filmmuster 32 überlappt werden. Auf der Grundlage dieser Positions- oder Positionierungsstruktur ist das zweite photoempfindliche Filmmuster 40A zwischen den organi­ schen Materialschichtmustern 36A angeordnet. Sämtliche der zweiten photoempfindlichen Filmmuster 40A und das organische Materialschichtmuster 36A spielen die Rolle einer Maske für ein feines Muster, das die untere Schicht 34 selektiv durch sie hindurch freilegt oder belichtet.

In den Fig. 4A bis 4E ist schrittweise ein Verfahren zur Ausbildung feiner Muster einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ge­ zeigt.

Wie in Fig. 4A gezeigt, wird zunächst ein Lichtstrahl, wie durch Pfeile angedeutet, durch eine erste Lichtbestrahlungs­ maske 32 in eine Halbleitervorrichtung abgestrahlt, die eine untere Schicht 42 umfaßt, auf der ein erster photoempfindli­ cher Film 44, eine Zwischenschicht 46, eine organische Mate­ rialschicht 48 und ein zweiter photoempfindlicher Film 50 aufeinanderfolgend ausgebildet sind. Der zweite photo­ empfindliche Film 50 wird dadurch selektiv dem Strahl ausge­ setzt. Die untere Schicht 42, die auf einem (nicht gezeig­ ten) Halbleitersubstrat ausgebildet ist, ist ein Musterziel­ material. Der Zwischenfilm 46 ist auf einem Aufschleuder­ glas(spin-on-glass)film aufgetragen, auf den nachfolgend als "SOG" Bezug genommen wird. Zwischenzeitlich dient die orga­ nische Materialschicht 36 als Reflexionsschutzschicht. Die erste Lichtbestrahlungsmaske 52 umfaßt ein erstes transpa­ rentes Substrat 54, das aus einem Quarz besteht, auf dem er­ ste photounterbrechende Filmmuster 56 aus Chrom ausgebildet sind.

Als nächstes werden die freiliegenden oder belichteten Berei­ che des zweiten photoempfindlichen Films 50 beseitigt, um (nicht gezeigte) zweite photoempfindliche Filmmuster aus zu­ bilden, durch welche die organische Materialschicht 48 se­ lektiv belichtet wird, worauf eine selektive Entfernung der belichteten Bereiche der organischen Materialschicht 48 folgt. Für diese selektive Entfernung wird ein Ätzschritt ausgeführt. Es resultieren zumindest organische Material­ schichtmuster 48A. Nach der Ausbildung der organischen Mate­ rialschichtmuster 48A werden die zweiten photoempfindlichen Filmmuster auf der Oberseite der organischen Material­ schichtmuster 48A beseitigt, wie in Fig. 4B gezeigt. Die organischen Materialschichtmuster 48A belichten dadurch durch sie hindurch die Zwischenschicht 46 selektiv oder le­ gen sie frei.

Über der resultierenden Struktur ist ein dritter photo­ empfindlicher Film 58 aufgetragen, der daraufhin wahlweise einem Lichtstrahl ausgesetzt wird, der durch eine zweite Lichtbestrahlungsmaske 60 hindurchtritt, wie in Fig. 4C ge­ zeigt. Die zweite Lichtbestrahlungsmaske 60 besteht aus ei­ nem zweiten transparenten Substrat 62, das aus Quarz be­ steht, und zweiten Photounterbrechungsfilmmustern 64 auf der Oberseite des zweiten transparenten Substrats 62.

Jedes der zweiten Photounterbrechungsfilmmuster 64, die aus Chrom bestehen, ist zwischen zwei benachbarten ersten Photo­ unterbrechungsfilmmustern 56 derart angeordnet, daß sie sich nicht gegenseitig überlappen können. Um kein Lichtbeu­ gungsphänomen zu erzeugen, sind die ersten Photounterbre­ chungsfilmmuster 56 voneinander mit einem großen Abstand re­ lativ zu der Wellenlänge des Strahls beabstandet. In ähnli­ cher Weise ist bei den zweiten Photounterbrechungsfilmmu­ stern 64 der Abstand zwischen zwei benachbarten Mustern der­ art sehr groß relativ zu der Wellenlänge des Strahls, daß das Lichtbeugungsphänomen unterdrückt wird.

Daraufhin werden die freiliegenden oder belichteten Bereiche des dritten photoempfindlichen Films 58 beseitigt, um dritte photoempfindliche Filmmuster 58A auszubilden, von denen je­ des zwischen den organischen Materialmustern 48A auf der Oberseite der Zwischenschicht 46 angeordnet ist, wie in Fig. 4D gezeigt. Die dritten photoempfindlichen Filmmuster 58A werden dadurch zusammen mit den organischen Material­ schichtmustern 48A als eine Maske für ein feines Muster ver­ wendet, durch das die Zwischenschicht 46 selektiv belichtet wird. Ein Ätzschritt wird vorgenommen, um die belichteten Bereiche der Zwischenschicht 46 zu entfernen und dadurch Zwischenschichtmuster 46A zu bilden, die ihrerseits den er­ sten photoempfindlichen Film durch sie hindurch selektiv be­ lichten.

Unter Verwendung von O₂-Plasma wird der erste photoempfind­ liche Film 44, der durch das Zwischenschichtmuster 46A be­ lichtet wird, selektiv geätzt, um erste photoempfindliche Filmmuster 44A auszubilden, wie in Fig. 4E gezeigt. Während dieses Ätzens werden die dritten photoempfindlichen Filmmu­ ster 58A und die organischen Materialschichtmuster 48A durch das O₂-Plasma ebenfalls entfernt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Zwischenschichtmuster 46A als Ätz-Stopper oder -Unter­ brecher verwendet, der ein Ätzen der darunterliegenden er­ sten photoempfindlichen Filmmuster 44A verhindert.

Die ersten photoempfindlichen Filmmuster 44A belichten die Oberfläche der unteren Schicht 42 nicht nur selektiv sondern auch sehr gering oder sehr fein oder legen diese entspre­ chend frei. Die Zwischenschichtmuster 46A und die ersten photoempfindlichen Filmmuster 44A haben eine sehr feine Musterstruktur, die durch die Zusammenwirkung der ersten Photounterbrechungsfilmmuster 56 und der zweiten Photounter­ brechungsfilmmuster 64 bewirkt ist. Die Unterschicht 42 kann deshalb durch einen Ätzschritt mit einem feinen Muster ver­ sehen werden, der die ersten photoempfindlichen Filmmuster 44A als Maske verwendet.

In den Fig. 5A bis 5G ist schrittweise ein Verfahren zur Ausbildung eines feinen Musters einer Halbleitervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung gezeigt.

In Fig. 5A ist eine Halbleitervorrichtung gezeigt, die ein Halbleitersubstrat 66 umfaßt, auf dem eine Polysilicium­ schicht 68 und ein erster photoempfindlicher Film 70 in die­ ser Reihenfolge ausgebildet sind. Der erste photoempfindli­ che Film 70 ist durch Beschichten oder Überziehen der Poly­ siliciumschicht 68 mit einer positiven photoempfindlichen Lösung zubereitet, in der nicht freiliegende oder nicht zu belichtende Bereiche mit einem Muster zu versehen sind. Daraufhin wird der erste photoempfindliche Film 70 einem Lichtstrahl durch eine erste Lichtbestrahlungsmaske 72 aus­ gesetzt, um mit einem Muster zu versehende Bereiche festzu­ legen. Die erste Belichtungsmaske 72 besteht aus einem er­ sten Quarzsubstrat 74 und ersten Photounterbrechungsfilm­ mustern 76 auf der Oberseite des ersten Quarzsubstrats 74.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die ersten Photounter­ brechungsfilmmuster 76 doppelt so dünn wie auszubildende photoempfindliche Zielfilmmuster. Wenn die photoempfindli­ chen Zielfilmmuster beispielsweise eine 0,4 µm-Einheitstei­ lung haben, die aus der Musterweite von 0,2 µm und dem Ab­ stand von 2,0 µm zwischen zwei benachbarten Mustern besteht, haben die ersten Photounterbrechungsfilmmuster 76 der ersten Belichtungsmaske 72 eine 0,8 µm-Einheitsteilung, die aus der­ selben Weite des Musters und dem Abstand zwischen zwei be­ nachbarten Mustern von 0,6 µm besteht. Es wird deshalb in den vorliegenden Photounterbrechungsfilmmustern so gut wie kein Lichtbeugungsphänomen erzeugt.

Daraufhin wird der erste photoempfindliche Film 70 in Kon­ takt mit einem organischen Metallmaterial gebracht, das Si­ licium enthält, um eine Silylationsschicht 78 und erste pho­ toempfindliche Filmmuster 70A zu bilden, wie in Fig. 5B ge­ zeigt. Die Ausbildung der Silylationsschicht 78 wird durch Permeation eines Siliciumatoms (oder von Siliciumatomen) in den belichteten oder frei liegenden Bereich des ersten pho­ toempfindlichen Films 70 hinein ausgeführt, der die ersten photoempfindlichen Filmmuster 70A festlegt. Folgend auf die Beendigung dieser Ausbildung werden die Silylationsschicht 78 und die ersten photoempfindlichen Filmmuster 70A einer Wärmebehandlung unterworfen.

Daraufhin wird eine positive photoempfindliche Lösung auf die Silylationsschicht 78 und die ersten photoempfindlichen Filmmuster 70A aufgetragen, um einen zweiten photoempfindli­ chen Film 80 auszubilden, der seinerseits selektiv einem Lichtstrahl ausgesetzt wird, der durch eine zweite Lichtbe­ strahlungsmaske 82 hindurchtritt, wie in Fig. 5C gezeigt. Diese selektive Lichtbestrahlung teilt den zweiten photo­ empfindlichen Film in mit einem Muster zu versehende nicht­ belichtete Bereiche und zu entfernende belichtete Bereiche.

Die zweite Lichtbestrahlungsmaske 82 umfaßt ein zweites Quarzsubstrat 84 und zweite Photounterbrechungsfilmmuster 86 auf der Oberseite des zweiten Quarzsubstrats 84. Die zweiten Photounterbrechungsfilmmuster 86 in der zweiten Lichtbe­ strahlungsmaske 82 alternieren oder wechseln sich ab mit den ersten Photounterbrechungsfilmmustern 76 in der ersten Lichtbestrahlungsmaske derart, daß die zuerst genannten die zuletzt genannte nicht überlappen. Das bedeutet, daß die zweiten Photounterbrechungsfilmmuster 86 mit beispielsweise einer 0,8 µm-Einheitsteilung, die aus einer Musterweite von 0,2 µm und dem Abstand von 0,6 µm zwischen zwei benachbarten Mustern besteht, und die ersten Photounterbrechungsfilm­ muster 76, welche dieselben Abmessungen haben, abwechselnd angeordnet sind.

Wie in Fig. 5D gezeigt, werden die belichteten oder freige­ legten Bereiche des zweiten photoempfindlichen Filmmusters 80 beseitigt, um zweite photoempfindliche Filmmuster 80A auszubilden. Durch die zweiten photoempfindlichen Filmmuster 80A sind die ersten photoempfindlichen Filmmuster 70A voll­ ständig entblößt, und die Silylationsschicht 78 wird teil­ weise belichtet oder freigelegt.

Als nächstes wird die Silylationsschicht 78, die durch die zweiten photoempfindlichen Filmmuster 80A teilweise frei­ liegt, einer anisotropen Ätzung durch einen Reaktionsätzvor­ gang unterworfen, um Silylationsschichtmuster 78A auszubil­ den, durch die die Polysiliciumschicht 78 selektiv freige­ legt oder belichtet wird, wie in Fig. 5E gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird das reaktive Ionenätzen in derart kurzer Zeit durchgeführt, daß die ersten photoempfindlichen Filmmuster 70A nicht abgetragen werden. Dadurch kann die gewünschte Ab­ messung des feinen Musters erzielt werden. Beispielsweise bilden die Silylationsmuster 78A unter den zweiten photo­ empfindlichen Filmmustern 80A und den ersten photoempfindli­ chen Filmmuster 70A jeweils feine Muster mit einer 0,4 µm- Einheitsteilung, die aus einer Musterweite von 0,2 µm und ei­ nem Abstand von 0,2 µm besteht.

Ein üblicher anisotroper Ätzprozeß wird auf die Polysilici­ umschicht 27 ausgeübt, die selektiv durch die zweiten pho­ toempfindlichen Filmmuster 70A und 80A freigelegt oder be­ lichtet ist, um Polysiliciumschichtmuster 68A zu bilden, die ihrerseits das Halbleitersubstrat 26 durch sie hindurch se­ lektiv freilegen oder belichten, wie in Fig. 5F gezeigt.

Zuletzt werden die ersten photoempfindlichen Filmmuster 70A und die Silylationsschichtmuster 78A, die beide auf den Po­ lysiliciumschichtmustern 68A ausgebildet sind, zusammen mit den zweiten photoempfindlichen Filmmustern 80A entfernt, die auf den Silylationsschichtmustern 78A ausgebildet sind.

Obwohl ein positiver photoempfindlicher Film in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Beispiel ge­ nannt ist, können auch geeignet gesteuerte positive/negative photoempfindliche Lösungen für den ersten und den zweiten photoempfindlichen Film zusammen mit Lichtbestrahlungsmas­ ken, die für die Lösung geeignet sind, ebenfalls verwendet werden, um feine Muster auszubilden.

Wir vorstehend beschrieben, ist das erfindungsgemäße Verfah­ ren dazu in der Lage, eine Auflösung von 0,35 µm oder darun­ ter zu erzielen, die gleich der I-Linie eines Excimer-Laser­ steppers in einem G-Linienstepper ist, der eine Prozeßauflö­ sung von 0,7 µm hat, und ultrafeine Muster mit bis hin zu 0,2 µm oder darunter mit einem I-Linienstepper zu erzielen, der eine Auflösung von 0,5 µm beim Herstellungsverfahren hat.

In den Fig. 6A bis 6F ist ein schrittweises Verfahren zum Herstellen feiner Muster einer Halbleitervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ge­ zeigt.

Zunächst wird ein Lichtstrahl, wie durch Pfeile angedeutet, durch eine erste Lichtbestrahlungsmaske 98 in eine Halblei­ tervorrichtung hinein abgestrahlt, die ein Halbleiter­ substrat 88 umfaßt, auf der eine Polysiliciumschicht 90, ein erster photoempfindlicher Film 92, eine Zwischenschicht 94 und ein zweiter photoempfindlicher Film 96 aufeinanderfol­ gend ausgebildet sind. Der zweite photoempfindliche Film 50 wird dadurch selektiv dem Licht ausgesetzt und in nicht be­ lichtete Bereiche und belichtete Bereiche unterteilt. Wäh­ rend der Zwischenfilm 94 durch Auftragen von SOG auf den er­ sten photoempfindlichen Film 92 zubereitet wird, werden die ersten und zweiten photoempfindlichen Filme 92, 96 durch Auftragen einer positiven photoempfindlichen Lösung auf die Polysiliciumschicht 90 und die Zwischenschicht 94 durch ei­ nen Schleuderbeschichtungs- und Spritzbeschichtungsvorgang ausgebildet. Die SOG-Schicht 94 besteht aus Glasmaterialien, wie beispielsweise Phosphorsilikatglas, Borphosphorsilikat­ glas, undotiertem Silikatglas.

Die erste Lichtbestrahlungsmaske 98 umfaßt ein lichtdurch­ lässiges erstes Quarzsubstrat 100, auf dem die ersten Photo­ unterbrechungsfilmmuster 102 aus Chrom ausgebildet sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die ersten Photounter­ brechungsfilmmuster doppelt so dünn wie die auszubildenden photoempfindlichen Zielfilmmuster. Wenn beispielsweise die photoempfindlichen Zielfilmmuster eine 0,4 µm-Einheitsteilung haben, die aus einer Musterweite von 0,2 µm und einem Abstand von 0,2 µm zwischen zwei benachbarten Mustern besteht, haben die ersten Photounterbrechungsfilmmuster 102 eine 0,8 µm-Ein­ heitsteilung, die aus derselben Musterweite und einem Ab­ stand von 0,6 µm zwischen zwei benachbarten Mustern besteht.

Die belichteten Bereiche des zweiten photoempfindlichen Films 96 werden abgetragen, um zweite photoempfindliche Filmmuster 96A zu bilden, durch welche die SOG-Schicht 94 selektiv belichtet wird, wie in Fig. 6B gezeigt. Daraufhin wird ein reaktiver Ionenätzprozeß durchgeführt, um die SOG- Schicht 94 zu entfernen, die durch die zweiten photoempfind­ lichen Filmmuster 96A mit der Hälfte ihrer gesamten Dicke derart freigelegt worden ist, daß erste SOG-Schichtmuster 94A ausgebildet werden. Jedes der ersten SOG-Schichtmuster 94A ist zwischen den verbliebenen SOG-Schichten 94 und den zweiten photoempfindlichen Filmmustern 96A angeordnet.

Daraufhin werden die zweiten photoempfindlichen Filmmuster 96A auf der Oberseite der ersten SOG-Schichtmuster 94A be­ seitigt, und über der resultierenden Struktur wird erneut ein dritter photoempfindlicher Film 104 ausgebildet, wie in Fig. 6C gezeigt. Ein Lichtstrahl wird, wie durch Pfeile an­ gedeutet, durch eine zweite Lichtbestrahlungsmaske 106 in den dritten photoempfindlichen Film 104 hinein abgestrahlt, der dadurch in belichtete Bereiche und nicht belichtete Be­ reiche unterteilt wird.

Die zweite Lichtbestrahlungsmaske 106 besteht aus einem zweiten Quarzsubstrat 108 und zweiten Photounterbrechungs­ filmmustern 110 auf der Oberseite des zweiten Quarzsubstrats 108. Die zweiten Photounterbrechungsfilmmuster 110 in der zweiten Lichtbestrahlungsmaske 108 alternieren oder wechseln sich mit den ersten Photounterbrechungsfilmmustern 102 in der ersten Lichtbestrahlungsmaske derart ab, daß sich diese nicht gegenseitig überlappen. Das bedeutet, daß die zweiten Photounterbrechungsfilmmuster 110 mit beispielsweise einer 0,8 µm-Einheitsteilung, die aus einer Musterweite von 0,2 µm und einem Abstand von 0,6 µm zwischen zwei benachbarten Mu­ stern besteht, und die ersten Photounterbrechungsfilmmuster 102, welche dieselben Abmessungen haben, abwechselnd ange­ ordnet sind.

Wie in Fig. 6D gezeigt, werden die belichteten Bereiche des dritten photoempfindlichen Films 104 entfernt, um dritte photoempfindliche Filmmuster 104A auszubilden, die die er­ sten SOG-Schichtmuster 94A vollständig entblößen und die verbliebene SOG-Schicht durch sie hindurch teilweise belich­ ten oder freilegen, woraufhin die ersten SOG-Schichtmuster 94A und die verbliebene SOG-Schicht 94 einem anisotropen Ät­ zen durch einen reaktiven Ionenätzvorgang derart unterworfen werden, daß zweite SOG-Schichtmuster 94B ausgebildet werden. Das bedeutet, daß die zweiten SOG-Schichtmuster 94B aus den unteren Abschnitten der ersten SOG-Schichtmuster 94A und die verbliebene SOG-Schicht 94A unterhalb den dritten photo­ empfindlichen Filmmustern 104A durch sie hindurch ausgebil­ det werden. Diese zweiten SOG-Schichtmuster 94B sind feine Muster mit beispielsweise einer 0,4 µm-Einheitsteilungsbrei­ te, die aus einer Musterweite von 0,2 µm und einem Abstand von 0,2 µm zwischen zwei benachbarten Mustern besteht.

Daraufhin werden die dritten photoempfindlichen Filmmuster 104A abgetragen, und der erste photoempfindliche Film, der durch die zweiten SOG-Schichtmuster 92A selektiv belichtet worden ist, wird ebenfalls entfernt, um erste photoempfind­ liche Filmmuster 92A auszubilden, durch welche die Polysi­ liciumschicht 90 selektiv belichtet wird, wie in Fig. 6E gezeigt. Nach der Beendigung der Ausbildung der ersten pho­ toempfindlichen Filmmuster 92A werden die zweiten SOG- Schichtmuster 94B beseitigt.

Schließlich wird die Polysiliciumschicht 90 entfernt, wobei die ersten photoempfindlichen Filmmuster 92A als Maske die­ nen, um feine Polysiliciumschichtmuster 90A auszubilden, worauf eine Entfernung der ersten photoempfindlichen Filmmu­ ster 92A folgt, wie in Fig. 6F gezeigt.

Obwohl bei der vierten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung beispielhaft ein positiver photoempfindlicher Film genannt ist, können geeignet gesteuerte positive/negative photoempfindliche Lösungen für die ersten und zweiten pho­ toempfindlichen Filme zusammen mit Lichtbestrahlungsmasken verwendet werden, die für diese Lösungen geeignet sind, um feine Muster auszubilden.

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist deshalb dazu in der Lage, eine Auflösung von 0,35 µm oder darunter gleich derjenigen der I-Linie oder eines Excimer-Lasersteppers in einem G-Linienstepper zu erzielen, der eine Prozeßauflösung von 0,75 µm hat, und ultrafeine Muster mit bis hin zu 0,2 µm oder darunter mit einem I-Linienstepper zu erzielen, der ei­ ne Herstellungsprozeßauflösung von 0,5 µm hat.

Wie vorstehend beschrieben, werden zwei getrennte Lichtbe­ strahlungsmasken verwendet, von denen jede eine verschränkte (interlaced) Linie hat, die aus einer Mehrzahl von Linien ausgewählt ist, die in erwünschten feinen Mustern enthalten sind, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Die Verwendung der getrennten Lichtbestrahlungsmasken hat die Vorteile, daß ein Lichtbeugungsphänomen an der Lichtbestrah­ lungsmaske verhindert werden kann, und daß ferner mit Muster versehene Bereiche und nicht mit Muster versehene Bereiche deutlich unterschieden werden können. Außerdem kann eine aufeinanderfolgende Ausbildung und eine Zusammenwirkung der Muster ensprechend den zwei getrennten Lichtbestrahlungsmas­ ken eine präzise Ausbildung feiner Muster ergeben. Ferner ist die Verwendung von zwei getrennten Lichtbestrahlungsmas­ ken dazu geeignet, eine Auflösung zu erhalten, die doppelt so gut ist, wie bei der Verwendung einer einzigen Maske, wo­ durch ein sehr großes Ab- oder Paßmaß erzielt werden kann. Durch die Verbesserung der Auflösung und des Paßmaßes können die erfindungsgemäßen Verfahren oder Prozesse aus einem her­ kömmlichen Stepper Vorteile ziehen, um feine Muster präzise auszubilden, und um den Integrationsgrad einer Halbleiter­ vorrichtung über die herkömmliche Grenze hinaus auf bei­ spielsweise 64M oder 264M zu erhöhen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Ausführungsformen der vorlie­ gend beschriebenen Erfindung gehen für den Fachmann ohne weiteres aus dem Studium der vorausgehenden Beschreibung hervor. Während spezielle Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben worden sind, können deshalb Änderungen und Modifikationen dieser Ausführungsformen vorgenommen wer­ den, ohne vom Geist und Umfang der beschriebenen und bean­ spruchten Erfindung abzuweichen.

Claims (13)

1. Verfahren zur Ausbildung feiner Muster einer Halbleiter­ vorrichtung, umfassend die Schritte:

• - Ausbilden einer ersten Lichtbestrahlungsmaske und ei­ ner zweiten Lichtbestrahlungsmaske mit verschränkten Mustern, die aus einer Mehrzahl von feinen, auf einem Halbleitersubstrat auszubildenden Mustern ausgewählt sind,
• - Auftragen einer organischen Materialschicht auf dem Halbleitersubstrat,
• - Ausbilden eines Musters auf der organischen Material­ schicht durch Verwenden der ersten Lichtbestrahlungs­ maske, um organische Materialschichtmuster auszubil­ den,
• - Ausbilden eines photoempfindlichen Films über den or­ ganischen Materialschichtmustern und
• - Ausbilden eines Musters auf dem photoempfindlichen Film unter Verwenden der zweiten Lichtbestrahlungsmas­ ke zur Ausbildung von photoempfindlichen Filmmustern derart, daß jedes der photoempfindlichen Filmmuster zwischen zwei benachbarten organischen Material­ schichtmustern angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Lichtbestrahlungsmaske und die zweite Lichtbe­ strahlungsmaske unabhängig durch Ausbilden von Chrom­ mustern auf einem Quarzsubstrat zubereitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Materialschicht eine reflexionsverhin­ dernde Eigenschaft hat.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schritt zum Ausbilden eines Musters auf der organischen Materialschicht außerdem umfaßt:

• - Ausbilden eines zweiten photoempfindlichen Films über der organischen Materialschicht,
• - wahlweises Belichten des zweiten photoempfindlichen Films durch Verwenden der ersten Lichtbestrahlungsmas­ ke zur Unterteilung des zweiten photoempfindlichen Films in einen mit einem Muster versehenen Bereich und in einen musterfreien Bereich,
• - Abtragen des musterfreien Bereichs zur Ausbildung zweiter photoempfindlicher Filmmuster und
• - Ätzen der organischen Materialschicht, wobei die zwei­ ten photoempfindlichen Filmmuster als Maske dienen.

5. Verfahren zur Ausbildung feiner Muster einer Halbleiter­ vorrichtung, umfassend die Schritte:

• - Ausbilden einer ersten Lichtbestrahlungsmaske und ei­ ner zweiten Lichtbestrahlungsmaske mit verschränkten Mustern, die aus einer Mehrzahl von feinen, auf einem Halbleitersubstrat auszubildenden Mustern ausgewählt sind,
• - aufeinanderfolgendes Laminieren eines Zielmaterial­ schichtmusters, einer Zwischenschicht, einer organi­ schen Materialschicht und eines ersten photoempfindli­ chen Films über das Halbleitersubstrat,
• - Ausbilden eines Musters auf dem ersten photoempfindli­ chen Film durch Verwenden der ersten Lichtbestrah­ lungsmaske zur Ausbildung erster photoempfindlicher Filmmuster,
• - Ätzen der organischen Materialschicht zur Ausbildung organischer Materialschichtmuster, wobei die ersten photoempfindlichen Filmmuster als Maske dienen,
• - Beseitigen der ersten photoempfindlichen Filmmuster,
• - Auftragen eines zweiten photoempfindlichen Films über die organischen Materialschichtmuster, und
• - Ausbilden eines Musters auf dem zweiten photoempfind­ lichen Film durch Verwenden der zweiten Lichtbestrah­ lungsmaske zur Ausbildung von photoempfindlichen Film­ mustern derart, daß jedes der photoempfindlichen Film­ muster zwischen zwei benachbarten organischen Materi­ alschichtmustern angeordnet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielmaterialschichtmuster ein photoempfindliches Ma­ terial ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielmaterialschichtmuster eine Polysilicumschicht ist.

8. Verfahren zur Ausbildung feiner Muster einer Halbleiter­ vorrichtung, umfassend die Schritte:

• - Ausbilden eines ersten photoempfindlichen Films auf einem Halbleitersubstrat,
• - wahlweises Belichten des ersten photoempfindlichen Films unter Verwendung einer ersten Lichtbestrahlungs­ maske, die vorbestimmte Photounterbrechungsmuster hat,
• - Kontaktieren des ersten photoempfindlichen Films mit einem organischen Metallmaterial zur Ausbildung einer organischen metallverbundenen oder -gekoppelten Schicht und erster photoempfindlicher Filmmuster, wo­ bei der belichtete Bereich des ersten photoempfindli­ chen Films mit dem organischen Metallmaterial diffun­ diert ist, und wobei der nicht belichtete Bereich des ersten photoempfindlichen Films mit diesem Material nicht diffundiert ist,
• - Ausbilden eines zweiten photoempfindlichen Films über den ersten photoempfindlichen Filmmustern und der or­ ganischen metallgekoppelten Schicht,
• - Ausbilden eines Musters auf dem zweiten photoempfind­ lichen Film durch Verwenden einer zweiten Lichtbe­ strahlungsmaske zur Ausbildung zweiter photoempfindli­ cher Filmmuster über der organischen metallgekoppelten Schicht, wobei die zweite Lichtbestrahlungsmaske Pho­ tounterbrechungsmuster hat, von denen jedes zwischen zwei benachbarten Photounterbrechungsmustern der er­ sten Lichtbestrahlungsmaske angeordnet ist, und
• - Abtragen der selektiv belichteten Bereiche der organi­ schen metallgekoppelten Schicht durch die zweiten pho­ toempfindlichen Filmmuster zur Ausbildung organischer metallgekoppelter Schichtmuster unter den zweiten pho­ toempfindlichen Filmmustern.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste photoempfindliche Film und der zweite photo­ empfindliche Film unabhängig aus einer positiven pho­ toempfindlichen Lösung ausgebildet sind.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste photoempfindliche Film und der zweite pho­ toempfindliche Film unabhängig aus einer negativen pho­ toempfindlichen Lösung ausgebildet sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die organische Metallmaterialschicht aus einer Silylationsschicht ausgebildet ist, die Si­ licium enthält.

12. Verfahren zur Ausbildung feiner Muster einer Halbleiter­ vorrichtung, umfassend die Schritte:

• - Ausbilden einer unteren Schicht mit einem photo­ empfindlichen Film auf einem Halbleitersubstrat,
• - Ausbilden einer Zwischenschicht über der unteren Schicht,
• - Ausbilden einer oberen Schicht mit einem photoempfind­ lichen Film auf der Zwischenschicht,
• - selektives Belichten der oberen Schicht durch Verwen­ den einer ersten Belichtungsmaske, die vorbestimmte Photounterbrechungsfilmmuster enthält, zur Ausbildung oberer Schichtmuster, welche die Zwischenschicht se­ lektiv durch sie hindurch belichten,
• - Abtragen der belichteten Bereiche der Zwischenschicht mit einer vorbestimmten Dicke, gefolgt vom Entfernen der oberen Schichtmuster,
• - Auftragen eines photoempfindlichen Films auf der ver­ bliebenen Zwischenschicht,
• - selektives Belichten des photoempfindlichen Films durch Verwenden einer zweiten Lichtbestrahlungsmaske zur Ausbildung von photoempfindlichen Filmmustern, wo­ bei die zweite Lichtbestrahlungsmaske Photounterbre­ chungsmuster hat, von denen jedes mit den Photounter­ brechungsmustern der ersten Lichtbestrahlungsmaske derart abwechselnd angeordnet ist, daß diese sich nicht gegenseitig überlappen,
• - Abtragen der belichteten Bereiche der Zwischenschicht durch die photoempfindlichen Filmmuster, bis die unte­ re Schicht freigelegt ist, und daraufhin Entfernen der photoempfindlichen Filmmuster,
• - Abtragen der belichteten oder freiliegenden Bereiche der unteren Schicht durch die Zwischenmuster zur Aus­ bildung unterer Schichtmuster.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht einer anisotropen Ätzung durch einen reaktiven Ionenätzvorgang unterworfen wird.