JP2001307996A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JP2001307996A
JP2001307996A JP2000126033A JP2000126033A JP2001307996A JP 2001307996 A JP2001307996 A JP 2001307996A JP 2000126033 A JP2000126033 A JP 2000126033A JP 2000126033 A JP2000126033 A JP 2000126033A JP 2001307996 A JP2001307996 A JP 2001307996A
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resist film
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Akinori Shindo
昭則 進藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1枚のフォトマスクを用いてAパターンとそ
の周囲を囲むBパターンを形成できる半導体装置の製造
方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る半導体装置の製造方法は、
シリコン基板1上にポジ型レジスト膜を塗布し、フォト
マスクを用いて上記ポジ型レジスト膜を露光、現像して
該基板1上にレジストパターンAを形成し、レジストパ
ターンAをマスクとしてイオン注入して該基板1にAパ
ターンからなる不純物拡散層4を形成し、レジストパタ
ーンAを剥離し、該基板1上にネガ型レジスト膜9を塗
布し、その上にポジ型レジスト膜11を塗布し、フォト
マスク5を用いてレジスト膜11,9を露光、現像して
該基板1上にレジストパターンBを形成し、レジストパ
ターンBをマスクとしてイオン注入して該基板1にAパ
ターンの周囲を囲むBパターンからなる不純物拡散層を
形成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1枚のフォトマス
クを用いてAパターンとその周囲を囲むBパターンを形
成する半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図10(a)は、従来の半導体装置の製
造方法を説明するための平面図であり、図10(b)
は、図10(a)に示す10b−10b線に沿った断面
図である。
【0003】この半導体装置の製造方法は、図10
(a)に示すような平面形状が四角形のAパターンから
なる不純物拡散層103及びAパターンの周囲を囲むB
パターンからなるシリコン酸化膜105をシリコン基板
101上に形成する方法であって、Aパターンを形成す
るためのフォトマスクAとBパターンを形成するための
フォトマスクBをそれぞれ準備し、AパターンとBパタ
ーンを別工程でパターニングする方法である。
【0004】すなわち、まず、図10(b)に示すよう
に、シリコン基板101上にレジスト膜(図示せず)を
塗布し、フォトマスクAをマスクとしてレジスト膜を露
光、現像することにより、シリコン基板101上にはレ
ジストパターンA(図示せず)が形成される。次に、レ
ジストパターンAをマスクとして不純物イオンをシリコ
ン基板に注入することにより、シリコン基板101には
Aパターンからなる不純物拡散層103が形成される。
【0005】この後、レジストパターンAを剥離した
後、シリコン基板101上にシリコン酸化膜を堆積す
る。次に、このシリコン酸化膜上にレジスト膜(図示せ
ず)を塗布し、フォトマスクBをマスクとしてレジスト
膜を露光、現像することにより、シリコン酸化膜上には
レジストパターンB(図示せず)が形成される。この
後、レジストパターンBをマスクとしてエッチングする
ことにより、シリコン基板101上には不純物拡散層1
03の周囲を囲むようなBパターンからなるシリコン酸
化膜105が形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
を製造する場合において上記のようなAパターンとその
周囲を囲むBパターンを形成する工程は比較的多くあ
る。そして、上述したように従来の半導体装置の製造方
法では、Aパターンからなる不純物拡散層103及びA
パターンの周囲を囲むBパターンからなるシリコン酸化
膜105を形成する際に2枚のフォトマスクが必要とな
る。一方、フォトマスクは高価なものであるので、半導
体装置の製造の際に用いるフォトマスク数は少ない方が
製造コストを低減できる。
【0007】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、1枚のフォトマスクを用
いてAパターンとその周囲を囲むBパターンを形成でき
る半導体装置の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の製造方法は、下地層上に第1のポジ型レジスト膜を塗
布する第1工程と、フォトマスクを用いて第1のポジ型
レジスト膜を露光し、現像することにより、下地層上に
レジストパターンAを形成する第2工程と、レジストパ
ターンAを剥離する第3工程と、下地層上にネガ型レジ
スト膜を塗布する第4工程と、このネガ型レジスト膜上
に第2のポジ型レジスト膜を塗布する第5工程と、上記
フォトマスクを用いて第2のポジ型レジスト膜及び上記
ネガ型レジスト膜を露光、現像することにより、下地層
上にレジストパターンBを形成する第6工程と、を具備
することを特徴とする。
【0009】本発明に係る半導体装置の製造方法は、下
地層上に第1のネガ型レジスト膜を塗布する第1工程
と、フォトマスクを用いて第1のネガ型レジスト膜を露
光し、現像することにより、下地層上にレジストパター
ンAを形成する第2工程と、レジストパターンAを剥離
する第3工程と、下地層上にポジ型レジスト膜を塗布す
る第4工程と、このポジ型レジスト膜上に第2のネガ型
レジスト膜を塗布する第5工程と、上記フォトマスクを
用いて第2のネガ型レジスト膜及び上記ポジ型レジスト
膜を露光、現像することにより、下地層上にレジストパ
ターンBを形成する第6工程と、を具備することを特徴
とする。
【0010】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、第2工程と第3工程の間に、レジストパタ
ーンAをマスクとしてイオン注入することにより、下地
層にAパターンからなる第1の不純物拡散層を形成する
工程を含み、第6工程の後に、レジストパターンBをマ
スクとしてイオン注入することにより、下地層にAパタ
ーンの周囲を囲むBパターンからなる第2の不純物拡散
層を形成する工程を含むことが好ましい。
【0011】上記半導体装置の製造方法によれば、第4
の工程で下地層上にネガ型レジスト膜を塗布し、第5の
工程でネガ型レジスト膜上に第2のポジ型レジスト膜を
塗布している。このため、第6の工程で、Aパターンか
らなる第1の不純物拡散層を形成する際に用いたフォト
マスクをマスクとして、第2のポジ型レジスト膜及びネ
ガ型レジスト膜を露光、現像することにより、Aパター
ンの周囲を囲む開口部を有するレジストパターンBを形
成することができる。従って、Aパターンとその周囲を
囲むBパターンを、1枚のフォトマスクにより形成する
ことが可能となる。
【0012】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、第2工程と第3工程の間に、レジストパタ
ーンAをマスクとしてイオン注入することにより、下地
層にAパターンからなる第1の不純物拡散層を形成する
工程を含み、第3工程と第4工程の間に、下地層上に膜
を形成する工程を含み、第6工程の後に、レジストパタ
ーンBをマスクとして上記膜をエッチングすることによ
り、下地層上にAパターンの周囲を囲むBパターンから
なる膜を形成する工程を含むことが好ましい。
【0013】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、第2工程と第3工程の間に、レジストパタ
ーンAをマスクとして下地層をエッチングすることによ
り、Aパターンからなる下地層を形成する工程を含み、
第6工程の後に、レジストパターンBをマスクとしてイ
オン注入することにより、Aパターンの周囲を囲むBパ
ターンからなる不純物拡散層を形成する工程を含むこと
が好ましい。
【0014】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
においては、第2工程と第3工程の間に、レジストパタ
ーンAをマスクとして下地層をエッチングすることによ
り、Aパターンからなる下地層を形成する工程を含み、
第3工程と第4工程の間に、下地層を含む全面上に膜を
形成する工程を含み、第6工程の後に、レジストパター
ンBをマスクとして上記膜をエッチングすることによ
り、Aパターンの周囲を囲むBパターンからなる膜を形
成する工程を含むことが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1〜図6は、本発明の第
1の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面
図である。この半導体装置はダイオードである。
【0016】まず、図1に示すように、シリコン基板1
上にポジ型レジスト膜3を塗布する。次に、このシリコ
ン基板1を図示せぬ露光装置のステージ上に載置し、A
パターンを備えたフォトマスク5を露光装置内に設置す
る。この後、フォトマスク5をマスクとしてポジ型レジ
スト膜3を露光する。これにより、フォトマスク5を通
過した露光光6が照射された部分3aのレジスト膜が露
光される。
【0017】次に、図2に示すように、ポジ型レジスト
膜3を現像することにより、シリコン基板1上には露光
光の照射部分が開口されたレジストパターンAが形成さ
れる。この後、レジストパターンAをマスクとして不純
物イオン7をシリコン基板1にイオン注入する。これに
より、図3に示すように、シリコン基板1にはAパター
ンからなる不純物拡散層4が形成される。
【0018】次に、レジストパターンAを剥離した後、
図4に示すように、シリコン基板1上にネガ型レジスト
膜9を塗布する。この後、このネガ型レジスト膜9上に
ポジ型レジスト膜11を塗布する。このポジ型レジスト
膜11としてはネガ型レジスト膜9より露光光に対する
感度の高いものを用いる。次に、このシリコン基板1を
図示せぬ露光装置のステージ上に載置し、前記フォトマ
スク5を露光装置内に設置する。この後、フォトマスク
5をマスクとしてポジ型レジスト膜11及びネガ型レジ
スト膜9を同時に露光する。これにより、フォトマスク
5を通過した露光光16が照射された部分11a,9a
のレジスト膜が露光される。上述したようにポジ型レジ
スト膜11の方がネガ型レジスト膜9より高感度のもの
を用いているため、ポジ型レジスト膜の露光部分11a
をネガ型レジスト膜の露光部分9aより大きくすること
ができる。
【0019】この後、図5に示すように、ポジ型レジス
ト膜11及びネガ型レジスト膜9を現像することによ
り、ポジ型レジスト膜11には露光光の照射部分が開口
され、ネガ型レジスト膜9には露光光の照射されてない
部分が開口されたレジストパターンBが形成される。な
お、ネガ型レジスト膜9の開口部分の大きさの調整はオ
ーバー現像量を調整することにより行う。
【0020】次に、レジストパターンBをマスクとして
不純物イオン17をシリコン基板1にイオン注入する。
この後、レジストパターンBを剥離し、シリコン基板1
に熱処理を施す。これにより、図6に示すように、シリ
コン基板1には不純物拡散層4の周囲を囲むようなBパ
ターンからなる不純物拡散層19が形成され、両拡散層
4,19によってダイオードが構成される。
【0021】上記実施の形態によれば、図4に示す工程
で、シリコン基板1上にネガ型レジスト膜9を塗布し、
このネガ型レジスト膜9上にポジ型レジスト膜11を塗
布している。このため、Aパターンからなる不純物拡散
層4を形成する際に用いたフォトマスク5をマスクとし
て、ポジ型レジスト膜11及びネガ型レジスト膜9を露
光することにより、Aパターンの周囲を囲む開口部を有
するレジストパターンBを形成することができる。従っ
て、従来の半導体装置の製造方法では2枚のフォトマス
クを用いなければ形成できなかったAパターンとその周
囲を囲むBパターンを、1枚のフォトマスク5により形
成することが可能となる。その結果、フォトマスク数が
少なくなり、製造コストを低減することができる。
【0022】図7〜図9は、本発明の第2の実施の形態
による半導体装置の製造方法を示す断面図であり、図1
〜図6と同一部分には同一符号を付す。第1の実施の形
態による図1〜図3に示す工程は第2の実施の形態にお
いても同様であるので、図1〜図3に示す工程は省略
し、その後の工程から説明する。
【0023】図7に示すように、シリコン基板1の全面
上に例えばCVD(Chemical VaporDeposition)法によ
りシリコン酸化膜21を堆積する。次に、シリコン酸化
膜21上に、第1の実施の形態と同様にネガ型レジスト
膜9を塗布し、このネガ型レジスト膜9上にポジ型レジ
スト膜11を塗布する。この後、フォトマスク5を用い
て露光、現像することにより、図8に示すように、シリ
コン酸化膜21上にはレジストパターンBが形成され
る。
【0024】次に、レジストパターンBをマスクとして
シリコン酸化膜21をエッチングすることにより、図9
に示すように、シリコン基板1上には不純物拡散層4の
周囲を囲むようなBパターンからなるシリコン酸化膜2
1aが形成される。
【0025】上記第2の実施の形態においても第1の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0026】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
上記第1及び第2の実施の形態では、レジストパターン
Aを形成するためのレジスト膜としてポジ型レジスト膜
3を用い、レジストパターンBを形成するためのレジス
ト膜としてネガ型レジスト膜9とその上に塗布したポジ
型レジスト膜11を用いているが、レジストパターンA
を形成するためのレジスト膜としてネガ型レジスト膜を
用い、レジストパターンBを形成するためのレジスト膜
としてポジ型レジスト膜とその上に塗布したネガ型レジ
スト膜を用いることも可能である。
【0027】また、上記第1及び第2の実施の形態で
は、不純物イオンを注入する際のマスクとしてレジスト
パターンAを用いているが、導電膜又は絶縁膜などをエ
ッチングするマスクとしてレジストパターンAを用いる
ことも可能である。すなわち、シリコン基板1上に導電
膜又は絶縁膜を形成し、導電膜又は絶縁膜の上にレジス
トパターンAを形成し、レジストパターンAをマスクと
して導電膜又は絶縁膜をエッチングすることにより、A
パターンからなる導電膜又は絶縁膜をシリコン基板上に
形成することも可能である。
【0028】また、上記第2の実施の形態では、シリコ
ン基板1上にBパターンからなるシリコン酸化膜21a
を形成しているが、シリコン基板1上にBパターンから
なる他の絶縁膜又は導電膜を形成することも可能であ
る。
【0029】また、上記第2の実施の形態では、シリコ
ン酸化膜21上にレジストパターンBを形成し、このレ
ジストパターンBをマスクとしてシリコン酸化膜21を
エッチングすることにより、Bパターンからなるシリコ
ン酸化膜21aをシリコン基板1上に形成しているが、
シリコン基板1上にレジストパターンBを形成し、リフ
トオフ法によりシリコン基板1上にBパターンからなる
シリコン酸化膜を形成することも可能である。すなわ
ち、シリコン基板1上にレジストパターンBを形成し、
このレジストパターンBを含む全面上にシリコン酸化膜
を堆積させた後、レジストパターンBを剥離することに
より、シリコン基板1上にBパターンからなるシリコン
酸化膜が形成される。
【0030】また、上記第1及び第2の実施の形態で
は、不純物イオンを注入する際のマスクとしてレジスト
パターンAを用いているが、導電膜又は絶縁膜などをエ
ッチングするマスクとしてレジストパターンAを用いる
ことも可能であり、Aパターンからなる導電膜又は絶縁
膜をリフトオフ法により形成する際にレジストパターン
Aを用いることも可能である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、1
枚のフォトマスクを用いてAパターンとその周囲を囲む
Bパターンを形成できる半導体装置の製造方法を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示す断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示すものであり、図1の次の工程を示す断面
図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示すものであり、図2の次の工程を示す断面
図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示すものであり、図3の次の工程を示す断面
図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示すものであり、図4の次の工程を示す断面
図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示すものであり、図5の次の工程を示す断面
図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示すものである。
【図8】本発明の第2の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示すものであり、図7の次の工程を示す断面
図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態による半導体装置の
製造方法を示すものであり、図8の次の工程を示す断面
図である。
【図10】(a)は、従来の半導体装置の製造方法を説
明するための平面図であり、(b)は、(a)に示す1
0b−10b線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板 3 ポジ型レジスト膜 3a 露光部分 4 不純物拡散層 5 フォトマスク 6 露光光 7 不純物イオン 9 ネガ型レジスト膜 9a 露光部分 11 ポジ型レジスト膜 11a 露光部分 16 露光光 17 不純物イオン 19 不純物拡散層 21,21a シリコン酸化膜 A,B レジストパターン 101 シリコン基板 103 不純物拡散層 105 シリコン酸化膜

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下地層上に第1のポジ型レジスト膜を塗
    布する第1工程と、 フォトマスクを用いて第1のポジ型レジスト膜を露光
    し、現像することにより、下地層上にレジストパターン
    Aを形成する第2工程と、 レジストパターンAを剥離する第3工程と、 下地層上にネガ型レジスト膜を塗布する第4工程と、 このネガ型レジスト膜上に第2のポジ型レジスト膜を塗
    布する第5工程と、 上記フォトマスクを用いて第2のポジ型レジスト膜及び
    上記ネガ型レジスト膜を露光、現像することにより、下
    地層上にレジストパターンBを形成する第6工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 下地層上に第1のネガ型レジスト膜を塗
    布する第1工程と、 フォトマスクを用いて第1のネガ型レジスト膜を露光
    し、現像することにより、下地層上にレジストパターン
    Aを形成する第2工程と、 レジストパターンAを剥離する第3工程と、 下地層上にポジ型レジスト膜を塗布する第4工程と、 このポジ型レジスト膜上に第2のネガ型レジスト膜を塗
    布する第5工程と、 上記フォトマスクを用いて第2のネガ型レジスト膜及び
    上記ポジ型レジスト膜を露光、現像することにより、下
    地層上にレジストパターンBを形成する第6工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 第2工程と第3工程の間に、レジストパ
    ターンAをマスクとしてイオン注入することにより、下
    地層にAパターンからなる第1の不純物拡散層を形成す
    る工程を含み、第6工程の後に、レジストパターンBを
    マスクとしてイオン注入することにより、下地層にAパ
    ターンの周囲を囲むBパターンからなる第2の不純物拡
    散層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項1又
    は2記載の半導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 第2工程と第3工程の間に、レジストパ
    ターンAをマスクとしてイオン注入することにより、下
    地層にAパターンからなる第1の不純物拡散層を形成す
    る工程を含み、第3工程と第4工程の間に、下地層上に
    膜を形成する工程を含み、第6工程の後に、レジストパ
    ターンBをマスクとして上記膜をエッチングすることに
    より、下地層上にAパターンの周囲を囲むBパターンか
    らなる膜を形成する工程を含むことを特徴とする請求項
    1又は2記載の半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】 第2工程と第3工程の間に、レジストパ
    ターンAをマスクとして下地層をエッチングすることに
    より、Aパターンからなる下地層を形成する工程を含
    み、第6工程の後に、レジストパターンBをマスクとし
    てイオン注入することにより、Aパターンの周囲を囲む
    Bパターンからなる不純物拡散層を形成する工程を含む
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置の製
    造方法。
  6. 【請求項6】 第2工程と第3工程の間に、レジストパ
    ターンAをマスクとして下地層をエッチングすることに
    より、Aパターンからなる下地層を形成する工程を含
    み、第3工程と第4工程の間に、下地層を含む全面上に
    膜を形成する工程を含み、第6工程の後に、レジストパ
    ターンBをマスクとして上記膜をエッチングすることに
    より、Aパターンの周囲を囲むBパターンからなる膜を
    形成する工程を含むことを特徴とする請求項1又は2記
    載の半導体装置の製造方法。
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