JP2003248293A - マスク作成方法 - Google Patents
マスク作成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコン基板の微細領域に選択的な高エネル
ギーイオン注入を行う場合に十分なイオン注入阻止性能
と高いパターン解像性能を得る。 【解決手段】 半導体製造工程におけるイオン注入用マ
スクとして、フォトリソグラフィ技術により形成した厚
膜レジストと、この厚膜レジストのレジストパターンを
マスクとしてエッチング技術により形成した酸化シリコ
ン膜に代表される膜を積層し、従来にない高アスペクト
比の微細パターンを有するイオン注入マスクパターンを
得るようにした。具体的には、４〜８μｍ程度の膜厚の
フォトレジストによって、０．４〜０．８μｍ程度の微
細な孔や溝のパターンを得るフォトリソグラフィ処理を
行う。このフォトレジストをマスクとし、レジスト膜減
りを最小限に抑えながら、３〜９μｍ程度の膜厚の酸化
シリコン膜を加工するエッチング処理を行う。
ギーイオン注入を行う場合に十分なイオン注入阻止性能
と高いパターン解像性能を得る。 【解決手段】 半導体製造工程におけるイオン注入用マ
スクとして、フォトリソグラフィ技術により形成した厚
膜レジストと、この厚膜レジストのレジストパターンを
マスクとしてエッチング技術により形成した酸化シリコ
ン膜に代表される膜を積層し、従来にない高アスペクト
比の微細パターンを有するイオン注入マスクパターンを
得るようにした。具体的には、４〜８μｍ程度の膜厚の
フォトレジストによって、０．４〜０．８μｍ程度の微
細な孔や溝のパターンを得るフォトリソグラフィ処理を
行う。このフォトレジストをマスクとし、レジスト膜減
りを最小限に抑えながら、３〜９μｍ程度の膜厚の酸化
シリコン膜を加工するエッチング処理を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば各種の半導
体製造工程やその他の各種素子の製造工程において用い
られるマスクの作成方法に関し、特に微細領域に選択的
な高エネルギーイオン注入を行う場合に十分なイオン注
入阻止性能が得られ、かつ、高いパターン解像性能を得
ることができるマスクを作成することができる方法に関
するものである。
体製造工程やその他の各種素子の製造工程において用い
られるマスクの作成方法に関し、特に微細領域に選択的
な高エネルギーイオン注入を行う場合に十分なイオン注
入阻止性能が得られ、かつ、高いパターン解像性能を得
ることができるマスクを作成することができる方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種半導体素子の製造工程に
おいては、イオン注入時のマスク材としてフォトレジス
トが用いられることが多い。図４は、イオン注入作業の
一例を示す断面図である。これはシリコン基板１０の一
部にイオン注入層１１を形成する工程であり、シリコン
基板１０の上面には、酸化シリコン膜１３が形成され、
その上層に所望のパターンのマスク層１４がフォトリソ
グラフィ技術によって形成されている。そして、このマ
スク層１４の上からＡｓ、Ｐ、Ｂ等の所望のイオンを注
入し、イオン注入層１１を形成する。
おいては、イオン注入時のマスク材としてフォトレジス
トが用いられることが多い。図４は、イオン注入作業の
一例を示す断面図である。これはシリコン基板１０の一
部にイオン注入層１１を形成する工程であり、シリコン
基板１０の上面には、酸化シリコン膜１３が形成され、
その上層に所望のパターンのマスク層１４がフォトリソ
グラフィ技術によって形成されている。そして、このマ
スク層１４の上からＡｓ、Ｐ、Ｂ等の所望のイオンを注
入し、イオン注入層１１を形成する。
【０００３】ところで、上述のようなマスク材として用
いられるフォトレジストのイオン注入阻止性能はフォト
レジスト膜の膜厚に依存するものとなっている。例え
ば、Ｂｏｒｏｎ＋イオンでは、注入エネルギーが１Ｍｅ
Ｖで膜厚２．５μｍが必要であり、同様に、２ＭｅＶで
４μｍ、３ＭｅＶで５．５μｍ程度の膜厚が必要であ
る。このため、イオン注入が高エネルギー化するに従
い、フォトレジストのマスクを厚膜化する必要がある。
いられるフォトレジストのイオン注入阻止性能はフォト
レジスト膜の膜厚に依存するものとなっている。例え
ば、Ｂｏｒｏｎ＋イオンでは、注入エネルギーが１Ｍｅ
Ｖで膜厚２．５μｍが必要であり、同様に、２ＭｅＶで
４μｍ、３ＭｅＶで５．５μｍ程度の膜厚が必要であ
る。このため、イオン注入が高エネルギー化するに従
い、フォトレジストのマスクを厚膜化する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、フォトレジ
スト膜の膜厚をイオン注入阻止性能のために大きくした
場合、逆にマスクのパターン解像性能は膜厚を大きくす
るに伴って劣化する性格がある。具体的にはレジスト材
料の特性にもよるが、例えば、あるレジスト材料におい
て、膜厚が３μｍで孔径０．６μｍ程度の解像性能であ
るものが、膜厚４μｍで孔径０．８μｍ程度、膜厚５μ
ｍで孔径１μｍ程度というように劣化する。このため、
高エネルギーイオン注入領域を微細化するには限界があ
った。また、イオン注入マスクを微細化するには、より
薄膜のフォトレジストで加工でき、よりイオン阻止性能
が大きい金属材料などを用いる方法も考えられるが、イ
オンエネルギーによりシリコン基板内に金属不純物汚染
が発生することが懸念され、実用化されていない。
スト膜の膜厚をイオン注入阻止性能のために大きくした
場合、逆にマスクのパターン解像性能は膜厚を大きくす
るに伴って劣化する性格がある。具体的にはレジスト材
料の特性にもよるが、例えば、あるレジスト材料におい
て、膜厚が３μｍで孔径０．６μｍ程度の解像性能であ
るものが、膜厚４μｍで孔径０．８μｍ程度、膜厚５μ
ｍで孔径１μｍ程度というように劣化する。このため、
高エネルギーイオン注入領域を微細化するには限界があ
った。また、イオン注入マスクを微細化するには、より
薄膜のフォトレジストで加工でき、よりイオン阻止性能
が大きい金属材料などを用いる方法も考えられるが、イ
オンエネルギーによりシリコン基板内に金属不純物汚染
が発生することが懸念され、実用化されていない。
【０００５】なお、以上のような課題は、半導体製造工
程の高エネルギーイオン注入時のマスク以外でも生じる
ものであり、各種の被加工体にマスクを用いた加工を施
す場合に、マスクとしての透過阻止性能と、微細加工の
ためのパターン解像性能とを両立したマスクを形成する
ことは、高精度の加工を行う上で極めて重要な要素とな
る。
程の高エネルギーイオン注入時のマスク以外でも生じる
ものであり、各種の被加工体にマスクを用いた加工を施
す場合に、マスクとしての透過阻止性能と、微細加工の
ためのパターン解像性能とを両立したマスクを形成する
ことは、高精度の加工を行う上で極めて重要な要素とな
る。
【０００６】そこで本発明の目的は、フォトレジスト材
料を用いて透過阻止性能とパターン解像性能とを両立さ
せることが可能な積層マスクを形成できるマスク作成方
法を提供することにある。
料を用いて透過阻止性能とパターン解像性能とを両立さ
せることが可能な積層マスクを形成できるマスク作成方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、被加工体の所定面にマスクパターンを配
置して所定の加工を行うためのマスク作成方法におい
て、前記被加工体の所定面にエッチング阻止膜を形成す
る第１の工程と、前記エッチング阻止膜の上面に被エッ
チング膜を積層する第２の工程と、前記被エッチング膜
の上面にフォトレジスト膜を積層する第３の工程と、前
記フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ技術を用いて
マスクパターンを形成する第４の工程と、前記フォトレ
ジスト膜のマスクパターンを用いて前記被エッチング膜
をエッチングし、前記エッチング阻止膜まで到るマスク
パターンを形成し、前記フォトレジスト膜と被エッチン
グ膜との積層マスクを形成する第５の工程とを有するこ
とを特徴とする。
め、本発明は、被加工体の所定面にマスクパターンを配
置して所定の加工を行うためのマスク作成方法におい
て、前記被加工体の所定面にエッチング阻止膜を形成す
る第１の工程と、前記エッチング阻止膜の上面に被エッ
チング膜を積層する第２の工程と、前記被エッチング膜
の上面にフォトレジスト膜を積層する第３の工程と、前
記フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ技術を用いて
マスクパターンを形成する第４の工程と、前記フォトレ
ジスト膜のマスクパターンを用いて前記被エッチング膜
をエッチングし、前記エッチング阻止膜まで到るマスク
パターンを形成し、前記フォトレジスト膜と被エッチン
グ膜との積層マスクを形成する第５の工程とを有するこ
とを特徴とする。
【０００８】本発明のマスク作成方法では、被加工体に
設けたエッチング阻止膜上に被エッチング膜とフォトレ
ジスト膜を順次積層し、フォトレジスト膜にフォトリソ
グラフィ技術を用いてマスクパターンを形成した後、こ
のフォトレジスト膜のマスクパターンを用いて被エッチ
ング膜をエッチングし、エッチング阻止膜まで到るマス
クパターンを形成することにより、フォトレジスト膜と
被エッチング膜との積層マスクを形成するようにした。
したがって、フォトレジスト材と被エッチング膜を用い
た膜厚の大きいマスク層にフォトリソグラフィ技術とエ
ッチング技術を組み合わせて微細なパターンを形成で
き、透過阻止性能とパターン解像性能とを両立させるこ
とが可能な積層マスクを形成することができる。
設けたエッチング阻止膜上に被エッチング膜とフォトレ
ジスト膜を順次積層し、フォトレジスト膜にフォトリソ
グラフィ技術を用いてマスクパターンを形成した後、こ
のフォトレジスト膜のマスクパターンを用いて被エッチ
ング膜をエッチングし、エッチング阻止膜まで到るマス
クパターンを形成することにより、フォトレジスト膜と
被エッチング膜との積層マスクを形成するようにした。
したがって、フォトレジスト材と被エッチング膜を用い
た膜厚の大きいマスク層にフォトリソグラフィ技術とエ
ッチング技術を組み合わせて微細なパターンを形成で
き、透過阻止性能とパターン解像性能とを両立させるこ
とが可能な積層マスクを形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明す
る実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的
に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記
載がない限り、これらの態様に限定されないものとす
る。本実施の形態によるマスク作成方法は、半導体製造
工程におけるイオン注入用マスクとして、フォトリソグ
ラフィ技術により形成した厚膜レジストと、この厚膜レ
ジストのレジストパターンをマスクとしてエッチング技
術により形成した酸化シリコン膜に代表される膜を積層
し、従来にない高アスペクト比の微細パターンを有する
イオン注入マスクパターンを得るようにしたものであ
る。
て図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明す
る実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的
に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記
載がない限り、これらの態様に限定されないものとす
る。本実施の形態によるマスク作成方法は、半導体製造
工程におけるイオン注入用マスクとして、フォトリソグ
ラフィ技術により形成した厚膜レジストと、この厚膜レ
ジストのレジストパターンをマスクとしてエッチング技
術により形成した酸化シリコン膜に代表される膜を積層
し、従来にない高アスペクト比の微細パターンを有する
イオン注入マスクパターンを得るようにしたものであ
る。
【００１０】以下、本実施の形態による具体的な実施例
について説明する。本実施例によるマスク作成方法は、
以下のような処理を含むものである。 １）４〜８μｍ程度の膜厚のフォトレジストによって、
０．４〜０．８μｍ程度の微細な孔や溝のパターンを得
るフォトリソグラフィ処理を行う。 ２）上記１）のフォトレジストをマスクとし、レジスト
膜減りを最小限に抑えながら、３〜９μｍ程度の膜厚の
酸化シリコン膜を加工するエッチング処理を行う。 ３）上記１）、２）を組み合わせて積層化し、全体で６
〜１２μｍ程度の膜厚で、０．４〜１．２μｍ程度の微
細孔パターンの形成する。
について説明する。本実施例によるマスク作成方法は、
以下のような処理を含むものである。 １）４〜８μｍ程度の膜厚のフォトレジストによって、
０．４〜０．８μｍ程度の微細な孔や溝のパターンを得
るフォトリソグラフィ処理を行う。 ２）上記１）のフォトレジストをマスクとし、レジスト
膜減りを最小限に抑えながら、３〜９μｍ程度の膜厚の
酸化シリコン膜を加工するエッチング処理を行う。 ３）上記１）、２）を組み合わせて積層化し、全体で６
〜１２μｍ程度の膜厚で、０．４〜１．２μｍ程度の微
細孔パターンの形成する。
【００１１】図１および図２は、本実施例におけるマス
ク作成方法を用いたマスク作成作業とイオン注入作業の
作業工程を示す断面図である。また、図３（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）は、イオン注入作業で一般的に用いられる各イオ
ン種におけるイオン注入時の各注入エネルギーに対する
Ｒｐ（投影飛程）を示す説明図であり、ぞれぞれ縦軸が
濃度（ｃｍ-3）を示し、横軸が深さ（μｍ）を示してい
る。
ク作成方法を用いたマスク作成作業とイオン注入作業の
作業工程を示す断面図である。また、図３（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）は、イオン注入作業で一般的に用いられる各イオ
ン種におけるイオン注入時の各注入エネルギーに対する
Ｒｐ（投影飛程）を示す説明図であり、ぞれぞれ縦軸が
濃度（ｃｍ-3）を示し、横軸が深さ（μｍ）を示してい
る。
【００１２】まず、この図３から分かるように、注入エ
ネルギーを増大することによって単結晶Ｓｉ中における
注入イオンのＲｐは増大する。また、イオン種に依存す
る要素として、Ｂｏｒｏｎは原子半径が小さいため、基
板中のＳｉ原子との衝突確率が低くなり、大きなＲｐを
得ることができる。一方、Ａｓ等のように高原子番号の
イオン種は、原子半径が大きいため、結果として小さな
Ｒｐとなる。ここでウェーハ内に非注入領域を必要とす
る場合には、Ｓｉ表面上にマスク材を形成し、部分的に
イオンの注入を阻止することが不可欠となる。
ネルギーを増大することによって単結晶Ｓｉ中における
注入イオンのＲｐは増大する。また、イオン種に依存す
る要素として、Ｂｏｒｏｎは原子半径が小さいため、基
板中のＳｉ原子との衝突確率が低くなり、大きなＲｐを
得ることができる。一方、Ａｓ等のように高原子番号の
イオン種は、原子半径が大きいため、結果として小さな
Ｒｐとなる。ここでウェーハ内に非注入領域を必要とす
る場合には、Ｓｉ表面上にマスク材を形成し、部分的に
イオンの注入を阻止することが不可欠となる。
【００１３】以下、本実施例の特徴となるマスク作成作
業からイオン注入作業について説明する。まず、図１
（Ａ）において、シリコン基板１００上に酸化シリコン
膜１１０を数〜数１０ｎｍ程度成膜し、さらにエッチン
グストッパとして窒化シリコン膜１２０を数１００ｎｍ
程度成膜する。次に、図１（Ｂ）において、例えばプラ
ズマＣＶＤ法等の手法を用いて酸化シリコン膜１３０を
数μｍ程度成膜する。次に、図１（Ｃ）においてフォト
リソグラフィ工程を行うが、フォトレジスト材としては
市販のｉ線レジスト材料を用い、２０００回転／分程度
の回転数で４〜８μｍ程度の膜厚が得られるようにレジ
ストの粘度を調整しておく。詳細な工程内容は下記の通
りとなる。
業からイオン注入作業について説明する。まず、図１
（Ａ）において、シリコン基板１００上に酸化シリコン
膜１１０を数〜数１０ｎｍ程度成膜し、さらにエッチン
グストッパとして窒化シリコン膜１２０を数１００ｎｍ
程度成膜する。次に、図１（Ｂ）において、例えばプラ
ズマＣＶＤ法等の手法を用いて酸化シリコン膜１３０を
数μｍ程度成膜する。次に、図１（Ｃ）においてフォト
リソグラフィ工程を行うが、フォトレジスト材としては
市販のｉ線レジスト材料を用い、２０００回転／分程度
の回転数で４〜８μｍ程度の膜厚が得られるようにレジ
ストの粘度を調整しておく。詳細な工程内容は下記の通
りとなる。
【００１４】（ア）上記レジスト材料をウェーハ上に回
転塗布する。 （イ）塗布後、加熱処理を行う（９０°Ｃ〜１３０°Ｃ
程度の温度で乾燥させる）。 （ウ）パターンの露光（露光は市販のｉ線ステッパなど
の露光機を用いるが、所望の解像度を得るとともに、十
分な焦点深度を確保するため、投影レンズ開口数は０．
４〜０．５程度とする）。 （エ）露光後、加熱処理を行う。 （オ）現像処理を行う（アルカリ水溶液にて現像する
が、膜厚の底部まで十分に現像するため、現像液を塗布
後数十秒程度放置した後、破棄し、新たな現像液を塗布
する、という工程を数回くり返す）。 （カ）現像後、加熱処理を行う（１００°Ｃ〜１４０°
Ｃ程度で数分間加熱する）。 このような工程により、４〜８μｍ程度のレジスト膜１
４０に０．４〜０．８μｍ程度の微細な孔や溝のパター
ン１４１を形成する。
転塗布する。 （イ）塗布後、加熱処理を行う（９０°Ｃ〜１３０°Ｃ
程度の温度で乾燥させる）。 （ウ）パターンの露光（露光は市販のｉ線ステッパなど
の露光機を用いるが、所望の解像度を得るとともに、十
分な焦点深度を確保するため、投影レンズ開口数は０．
４〜０．５程度とする）。 （エ）露光後、加熱処理を行う。 （オ）現像処理を行う（アルカリ水溶液にて現像する
が、膜厚の底部まで十分に現像するため、現像液を塗布
後数十秒程度放置した後、破棄し、新たな現像液を塗布
する、という工程を数回くり返す）。 （カ）現像後、加熱処理を行う（１００°Ｃ〜１４０°
Ｃ程度で数分間加熱する）。 このような工程により、４〜８μｍ程度のレジスト膜１
４０に０．４〜０．８μｍ程度の微細な孔や溝のパター
ン１４１を形成する。
【００１５】次に、図１（Ｄ）において、最後にエッチ
ング工程を行う。これは例えばＲＩＥによるドライエッ
チングにより、酸化シリコン膜１３０にレジスト膜１４
０と同様のパターン１３１を加工するものである。この
際、フォトレジスト膜１４０の膜減りを最小限に抑え、
かつ窒化シリコン膜１２０で加工が止まるよう、フォト
レジスト膜１４０、酸化シリコン膜１３０、窒化シリコ
ン膜１２０の選択比を十分に確保する。なお、エッチン
グ条件としては、ＲＦ１７００Ｗ／６．８Ｐａ、ガス比
Ｃ４Ｆ８／ＣＯ／Ａｒ／Ｏ2 ＝１／１０／２０／０．５
にて良好に加工できる。そして、このようにして形成し
た酸化シリコン膜１３０とレジスト膜１４０との積層マ
スクを通して、図１（Ｅ）に示すようにイオン注入作業
を行い、イオン注入層１５０を形成する。
ング工程を行う。これは例えばＲＩＥによるドライエッ
チングにより、酸化シリコン膜１３０にレジスト膜１４
０と同様のパターン１３１を加工するものである。この
際、フォトレジスト膜１４０の膜減りを最小限に抑え、
かつ窒化シリコン膜１２０で加工が止まるよう、フォト
レジスト膜１４０、酸化シリコン膜１３０、窒化シリコ
ン膜１２０の選択比を十分に確保する。なお、エッチン
グ条件としては、ＲＦ１７００Ｗ／６．８Ｐａ、ガス比
Ｃ４Ｆ８／ＣＯ／Ａｒ／Ｏ2 ＝１／１０／２０／０．５
にて良好に加工できる。そして、このようにして形成し
た酸化シリコン膜１３０とレジスト膜１４０との積層マ
スクを通して、図１（Ｅ）に示すようにイオン注入作業
を行い、イオン注入層１５０を形成する。
【００１６】以上のようなマスク作成方法を用いて実際
の加工を行うことにより、例えば以下のような加工例を
得ることができる。まず、シリコンウェーハ基板１００
の酸化シリコン膜１１０上に窒化シリコン膜１２０を１
００ｎｍ、酸化シリコン膜１３０を６μｍ成膜し、６μ
ｍ厚のフォトレジスト膜１４０に０．８μｍ径の微細孔
１４１を形成し、レジスト膜１４０と酸化シリコン膜１
３０の合計で１０μｍ強の膜厚を確保したまま、窒化シ
リコン膜１２０内でエッチング終点を制御できた。ま
た、この場合、エッチング後のパターン孔径は約０．７
μｍ程度であった。
の加工を行うことにより、例えば以下のような加工例を
得ることができる。まず、シリコンウェーハ基板１００
の酸化シリコン膜１１０上に窒化シリコン膜１２０を１
００ｎｍ、酸化シリコン膜１３０を６μｍ成膜し、６μ
ｍ厚のフォトレジスト膜１４０に０．８μｍ径の微細孔
１４１を形成し、レジスト膜１４０と酸化シリコン膜１
３０の合計で１０μｍ強の膜厚を確保したまま、窒化シ
リコン膜１２０内でエッチング終点を制御できた。ま
た、この場合、エッチング後のパターン孔径は約０．７
μｍ程度であった。
【００１７】なお、以上のようなマスク作成方法を用い
た積層マスクおよび窒化シリコン膜は、図１（Ｅ）に示
すイオン注入作業の後に除去することが必要であるが、
これは以下のような工程を経ることにより完全に除去す
ることが可能である。まず、図２（Ａ）に示すように、
硫酸過水によりフォトレジスト１４０を剥離し、次に、
図２（Ｂ）に示すように、フッ酸により酸化シリコン膜
１３０を除去する。さらに、図２（Ｃ）に示すように、
温燐酸または化学ドライエッチングにより窒化シリコン
膜１２０を除去する。
た積層マスクおよび窒化シリコン膜は、図１（Ｅ）に示
すイオン注入作業の後に除去することが必要であるが、
これは以下のような工程を経ることにより完全に除去す
ることが可能である。まず、図２（Ａ）に示すように、
硫酸過水によりフォトレジスト１４０を剥離し、次に、
図２（Ｂ）に示すように、フッ酸により酸化シリコン膜
１３０を除去する。さらに、図２（Ｃ）に示すように、
温燐酸または化学ドライエッチングにより窒化シリコン
膜１２０を除去する。
【００１８】以上のような本実施例のマスク作成方法で
は、数ＭｅＶの高エネルギーイオン注入を微細領域に対
して行うことができ、半導体素子の微細化に貢献でき
る。さらに本実施例のマスク作成方法は、磁気ヘッド製
造工程におけるメッキ用のマスクやマイクロマシン加工
時のマスクとしても応用でき、それらの分野での微細化
や加工性の向上に貢献することも可能である。したがっ
て、本発明は、このような各種の被加工体の所定面にマ
スクパターンを配置して種々の加工を行う場合のマスク
作成方法をも含むものである。なお、上述した実施例に
おける各膜厚等は適宜変更し得るものであり、本発明を
限定しないものであることはもちろんである。また、上
述した実施例では、被エッチング膜に酸化シリコン膜１
３０を用い、エッチング阻止膜に窒化シリコン膜１２０
を用いたが、これらは最も一般的な例であり、本発明
は、エッチングの加工性能や選択比を考慮して他の絶縁
性の膜材を利用することも可能である。
は、数ＭｅＶの高エネルギーイオン注入を微細領域に対
して行うことができ、半導体素子の微細化に貢献でき
る。さらに本実施例のマスク作成方法は、磁気ヘッド製
造工程におけるメッキ用のマスクやマイクロマシン加工
時のマスクとしても応用でき、それらの分野での微細化
や加工性の向上に貢献することも可能である。したがっ
て、本発明は、このような各種の被加工体の所定面にマ
スクパターンを配置して種々の加工を行う場合のマスク
作成方法をも含むものである。なお、上述した実施例に
おける各膜厚等は適宜変更し得るものであり、本発明を
限定しないものであることはもちろんである。また、上
述した実施例では、被エッチング膜に酸化シリコン膜１
３０を用い、エッチング阻止膜に窒化シリコン膜１２０
を用いたが、これらは最も一般的な例であり、本発明
は、エッチングの加工性能や選択比を考慮して他の絶縁
性の膜材を利用することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明のマスク作成方法
によれば、被加工体に設けたエッチング阻止膜上に被エ
ッチング膜とフォトレジスト膜を順次積層し、フォトレ
ジスト膜にフォトリソグラフィ技術を用いてマスクパタ
ーンを形成した後、このフォトレジスト膜のマスクパタ
ーンを用いて被エッチング膜をエッチングし、エッチン
グ阻止膜まで到るマスクパターンを形成することによ
り、フォトレジスト膜と被エッチング膜との積層マスク
を形成するようにした。
によれば、被加工体に設けたエッチング阻止膜上に被エ
ッチング膜とフォトレジスト膜を順次積層し、フォトレ
ジスト膜にフォトリソグラフィ技術を用いてマスクパタ
ーンを形成した後、このフォトレジスト膜のマスクパタ
ーンを用いて被エッチング膜をエッチングし、エッチン
グ阻止膜まで到るマスクパターンを形成することによ
り、フォトレジスト膜と被エッチング膜との積層マスク
を形成するようにした。
【００２０】したがって、フォトレジスト材と被エッチ
ング膜材を用いた膜厚の大きいマスク層にフォトリソグ
ラフィ技術とエッチング技術を組み合わせて微細なパタ
ーンを形成でき、透過阻止性能とパターン解像性能とを
両立させることが可能な積層マスクを形成することがで
きる。この結果、例えば半導体基板の微細領域に高エネ
ルギーでイオン注入を行う場合に、十分なイオン注入阻
止性能が得られ、かつ、高いパターン解像性能を得るこ
とができ、各種半導体素子の微細化や高機能化等に大き
く寄与することが可能となる。
ング膜材を用いた膜厚の大きいマスク層にフォトリソグ
ラフィ技術とエッチング技術を組み合わせて微細なパタ
ーンを形成でき、透過阻止性能とパターン解像性能とを
両立させることが可能な積層マスクを形成することがで
きる。この結果、例えば半導体基板の微細領域に高エネ
ルギーでイオン注入を行う場合に、十分なイオン注入阻
止性能が得られ、かつ、高いパターン解像性能を得るこ
とができ、各種半導体素子の微細化や高機能化等に大き
く寄与することが可能となる。
【図１】本発明の実施例におけるマスク作成方法を用い
たマスク作成作業とイオン注入作業の作業工程を示す断
面図である。
たマスク作成作業とイオン注入作業の作業工程を示す断
面図である。
【図２】図１で作成したマスクの除去作業の作業工程を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】イオン注入作業で一般的に用いられる各イオン
種におけるイオン注入時の各注入エネルギーに対するＲ
ｐ（投影飛程）を示す説明図である。
種におけるイオン注入時の各注入エネルギーに対するＲ
ｐ（投影飛程）を示す説明図である。
【図４】一般的なイオン注入作業の一例を示す断面図で
ある。
ある。
１００……シリコン基板、１１０、１３０……酸化シリ
コン膜、１２０……窒化シリコン膜、１３１、１４１…
…微細パターン、１４０……フォトレジスト膜、１５０
……イオン注入層。
コン膜、１２０……窒化シリコン膜、１３１、１４１…
…微細パターン、１４０……フォトレジスト膜、１５０
……イオン注入層。
Claims (6)
- 【請求項１】 被加工体の所定面にマスクパターンを配
置して所定の加工を行うためのマスク作成方法におい
て、 前記被加工体の所定面にエッチング阻止膜を形成する第
１の工程と、 前記エッチング阻止膜の上面に被エッチング膜を積層す
る第２の工程と、 前記被エッチング膜の上面にフォトレジスト膜を積層す
る第３の工程と、 前記フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ技術を用い
てマスクパターンを形成する第４の工程と、 前記フォトレジスト膜のマスクパターンを用いて前記被
エッチング膜をエッチングし、前記エッチング阻止膜ま
で到るマスクパターンを形成し、前記フォトレジスト膜
と被エッチング膜との積層マスクを形成する第５の工程
と、 を有することを特徴とするマスク作成方法。 - 【請求項２】 前記被加工体は半導体基板であり、前記
所定の加工は前記半導体基板に高エネルギーイオン注入
を行うものであることを特徴とする請求項１記載のマス
ク作成方法。 - 【請求項３】 前記被エッチング膜は酸化シリコン膜で
あり、前記エッチング阻止膜は窒化シリコン膜であるこ
とを特徴とする請求項１記載のマスク作成方法。 - 【請求項４】 前記積層マスクは、前記フォトレジスト
膜と被エッチング膜とを合わせて１０μｍ以上の膜厚を
有することを特徴とする請求項２記載のマスク作成方
法。 - 【請求項５】 前記マスクパターンは１μｍ以下の孔径
または溝幅を含むパターンであることを特徴とする請求
項２記載のマスク作成方法。 - 【請求項６】 硫酸過水により前記フォトレジスト膜を
剥離し、フッ酸により前記酸化シリコン膜を除去し、温
燐酸または化学ドライエッチングにより前記窒化シリコ
ン膜を除去することにより前記積層マスクを除去するこ
とを特徴とする請求項３記載のマスク作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048886A JP2003248293A (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | マスク作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002048886A JP2003248293A (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | マスク作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003248293A true JP2003248293A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28661541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002048886A Pending JP2003248293A (ja) | 2002-02-26 | 2002-02-26 | マスク作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003248293A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102487011A (zh) * | 2010-12-03 | 2012-06-06 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 横向扩散金-氧-半场效应器件的低压倒置阱注入方法 |
| JP2014157956A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| JP2015194715A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-11-05 | 東京応化工業株式会社 | 厚膜用化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物 |
| JP2015204351A (ja) * | 2014-04-14 | 2015-11-16 | セイコーエプソン株式会社 | 感光膜の設置方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 |
| US9613811B2 (en) | 2013-12-06 | 2017-04-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of manufacturing semiconductor devices |
| US9647022B2 (en) * | 2015-02-12 | 2017-05-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Multi-layer structure for high aspect ratio etch |
| US10937869B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-03-02 | General Electric Company | Systems and methods of masking during high-energy implantation when fabricating wide band gap semiconductor devices |
| US11056586B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-07-06 | General Electric Company | Techniques for fabricating charge balanced (CB) trench-metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) devices |
| WO2022257323A1 (zh) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 离子注入方法 |
-
2002
- 2002-02-26 JP JP2002048886A patent/JP2003248293A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102487011A (zh) * | 2010-12-03 | 2012-06-06 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 横向扩散金-氧-半场效应器件的低压倒置阱注入方法 |
| JP2014157956A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| US9613811B2 (en) | 2013-12-06 | 2017-04-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of manufacturing semiconductor devices |
| JP2015194715A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-11-05 | 東京応化工業株式会社 | 厚膜用化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物 |
| JP2015204351A (ja) * | 2014-04-14 | 2015-11-16 | セイコーエプソン株式会社 | 感光膜の設置方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 |
| US9786501B2 (en) | 2014-04-14 | 2017-10-10 | Seiko Epson Corporation | Photoresist film placing method, semiconductor device manufacturing method, electro-optical device, and electronic device |
| US9647022B2 (en) * | 2015-02-12 | 2017-05-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Multi-layer structure for high aspect ratio etch |
| US10937869B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-03-02 | General Electric Company | Systems and methods of masking during high-energy implantation when fabricating wide band gap semiconductor devices |
| US11056586B2 (en) | 2018-09-28 | 2021-07-06 | General Electric Company | Techniques for fabricating charge balanced (CB) trench-metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) devices |
| WO2022257323A1 (zh) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 离子注入方法 |
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